碳一化学的发展前景

碳一化学，又称C₁化学或一碳化学，是指以分子中只含一个碳原子的化合物（如CO、CH₃OH）为原料来合成化工产品的化学体系。C1化学的原料为合成气，以天然气和煤为原料都能生产富含一氧化碳和氢气的合成气。 

甲醇成本的高低在很大程度上决定着C₁化学的命运。甲醇是一种主要的基本有机原料，也是C₁化学的起始化合物，在基本有机原料中，甲醇仅次于乙烯、丙烯和苯而居第4位，许多化工产品都要由甲醇来制取。由合成气合成甲醇已有多年的工业化实践，技术上已臻成熟，能量利用效率已接近工艺本身可以达到的最佳化程度。目前的甲醇合成仍然是一个能耗较高、操作费用相当昂贵的工艺过程。降低甲醇成本的途径有两类：一是用更先进的气化技术来制取合成气，另一条途径是采用新的催化体系以降低甲醇生产过程中的能耗和提高甲醇的收率。

乙烯是现代石油化学工业最重要的基础原料，它是由石脑油、柴油或乙烷的热裂解而生产的，如果能用其他方法由煤制得廉价乙烯，那么就可以在不改变现有石油化工装置的情况下，使有机化学工业由石油转到以煤为基础。目前，合成气制烯烃已成为费托合成化学（即F-T，是由氢和一氧化碳在催化剂的作用下，合成烃类和含氧有机化合物的方法）中新的研究方向之一。一些研究已显示出很好的工业化前景，据报道，有的研究已取得了低碳烯烃收率70 g/m³的合成气的结果，前景诱人，但离实际工业化尚有一定距离。

C₁化学的另一个研究方向是合成液体燃料。合成气制汽油已经工业化的技术有费托合成工艺和甲醇制汽油工艺。南非已建成三个大厂，合成汽油产量已达350万吨/年，并副产乙烯 453吨/年。新西兰采用该技术已建成了年产50万吨无铅汽油的工厂。

甲醇以及一氧化碳也可以用于合成其他含氧化合物。醇羰基化制醋酸及醋酐近年来有重要进展，美国和英国均已实现了工业化，目前，世界醋酸生产能力中，甲醇羰基合成法已占50%以上。甲醇还可以用于制乙二醇、甲酸、醋酸乙烯等。CO通过氧化偶联制草酸，也是一项新技术。

随着石油供应日趋紧张和C₁化学的发展，化学工业的技术面貌将会有显著的变化，而且以上述技术为基础可以衍生出更多新的生产工艺，生产更多、性能更好的化工产品，也许在不久的将来，C₁化学将会发展成为现代化学工业的一个重要基础部门。 

——摘编自匡跃平.现代化学工业概览.中国石化出版社，2003