一. 甲醇的生产方法 目前世界上唯一的甲醇合成方法是由合成气COH2合成甲醇 COH2CH3OH 当反应物中有CO2存在时，还能发生下述反应 CO23H2CH3OHH2O 原则上讲，能够生产合成气的原料都可以生产甲醇，因此，不同原料在生产甲醇的时，差别主要体现在合成气的制造方面[2]。
1.1. 天然气制合成气 从天然气制合成气，最常使用且应用最广泛的方法是蒸汽转化法。甲烷与水蒸气反应，生成CO、H2、CO2。
CH4H2OCO3H2 CH42H2OCO24H2 CH4CO22CO2H2 COH2OCO2H2 催化剂使用的是镍催化剂，反应为强吸热反应，通常采用管式炉从外部提供反应热量。使用天然气作为原料制备甲醇原料气，如果不加入CO2，得到的原料气的氢碳比会偏高，需要分离出部分氢气[3-4]。
1.2. 水煤浆制合成气 目前最广泛使用的方法为德士古水煤浆加压气化法，该方法的工艺条件为温度1400℃，压力2MPa-8.5Mpa。该方法具有碳的转化率高、煤气的质量好、甲烷含量低的优点。制得的水煤气通过废热锅炉后，将水汽比降低至0.36，进入CO变换炉发生部分变换。最后气体进入有机硫水解槽，将有机硫转变为无机硫进行脱除，制得合格新鲜合成气[5]。
1.3. 焦炉气制合成气 生产焦炭会副产一定的焦炉气，焦炉气中的主要物质是H2、CO、CO2、CH4等。焦炉气来自焦化厂湿法脱硫，经过压缩除尘，进入脱萘槽再脱除焦油和萘。脱萘后气体再次压缩至2.1MPa，经过原料气加热炉加热至350-400℃。进入Fe、Mo加氢脱硫槽有机硫转化为无机硫，脱硫后进入转化炉进行部分氧化和水蒸气转化得到合成气[6]。
1.4. 黄磷尾气制合成气 黄磷尾气是黄磷生产时产生的副产气体，主要成分为CO、H2、N2、CO2等。通过碱洗-催化氧化的方法，将黄磷尾气净化，最后通过变换脱碳，使得氢碳比可以到合成气使用要求[7]。
1.5. 乙炔尾气制合成气 天然气裂解生产乙炔过程的尾气可以用作生产甲醇的原料。采用BASF公司的微量乙炔乙烯加氢催化技术。在第一、第二加氢反应器中催化反应，将乙炔、乙烯全部转化为合成气[8]。
二. 合成气制甲醇机理 甲醇合成可以通过CO合成（CO2H2CH3OH），也可以通过CO2合成（CO23H2CH3OHH2O），但由于水气变换反应（COH2OCO2H2）的存在，甲醇合成机理至今存在分歧。分歧主要在于甲醇的直接碳源（CO还是CO2）、甲醇合成的中间产物、反应的速控步骤等。
在合成气合成甲醇反应中合成机理按照碳源的不同可以分为三种 1） COH2合成机理 2） CO2H2合成机理 3） COCO2H2合成机理 2.1. COH2合成机理 Boomer和Morris首先提出了CO是甲醇合成中的唯一碳源，该理论认为体系中存在的CO2必须先经过逆水气变换转化成CO后才能参与甲醇的合成。
CO2H2、H2OCO2H2CH3OH 该观点不能解释原料气中含有少量CO2时，甲醇合成速率大大提高这一现象。此后放射性同位素及原位红外技术在研究机理方面的应用，此机理收到怀疑甚至否定。
2.2. CO2H2合成机理 Kagan等使用放射性同位素14C研究甲醇合成过程的机理，提出CO2是甲醇合成的主要碳源。当体系中含有CO时，CO需通过水气变换反应转化成CO2后再参与甲醇合成。
COH2、H2O CO23H2CH3OHH2O 2.3. COCO2H2合成机理 当向CO/H2体系中引入少量CO2时，甲醇的生成速率不但大大提高，同时还会出现极大值。对于CO2的作用，Klier等认为，当CO2含量较低时，催化剂因过度还原而失活；
当CO2含量过高时又因其强吸附性而阻碍了其它反应物的吸附。Saussey等认为， CO2与CO比例达到一定值时，两者均参与甲醇合成[9]。
三. 合成气成分对甲醇合成的影响 合成甲醇的原料气，主要含有CO、CO2、H2以及少量N2、Ar、CH4等。合成气的成分不同对甲醇合成的影响很大。
3.1. 氢碳比的影响 甲醇合成反应压力为5.0MPa，温度为220-270℃。原料中的氢碳比一般使用2.05-2.15[10]这个范围，若氢碳比比值低，则容易增大副反应的发生，催化剂活性衰退较快，积碳反应加剧；
氢碳比较高，反应器内会积攒氢气，能耗增加。
3.2. 合成气成分的影响 由于在合成反应中CO和CO2的反应速率不同，变换反应和逆变换反应不能及时达到平衡，因此，合成过程中经常会出现CO2积累。CO含量略高对反应有利[11]。
控制合成气CO2的含量有以下好处 1 可以提高甲醇产率。
2 可以减缓反应的剧烈程度，稳定床层温度，保护催化剂。
3 抑制二甲醚的生成。
3.3. 循环气中甲醇含量的影响 循环气中的甲醇含量越低，越有利于甲醇合成反应的进行。循环气中甲醇含量与水冷器水冷温度有关，水冷温度低，甲醇蒸汽分压就低，循环气中甲醇含量就低。因此要尽可能降低水冷器温度[12]。
四. 合成气制甲醇催化剂的开发 合成气制甲醇催化剂目前使用的主要分为三种铜基催化剂、非铜基催化剂、和液相合成甲醇催化剂。
4.1. 铜基催化剂 铜基催化剂用于甲醇合成，制备方法多数为沉淀法。沉淀法过程较为复杂，包括沉淀、老化、过滤、洗涤、干燥、焙烧、压片成形等步骤，每一步都会影响最后催化剂产品的性能。其中影响最大的是沉淀、老化、还原步骤[13]。沉淀是制备过程的决定性因素，沉淀条件微小变化都会对最终的活性产生巨大影响。
对于铜基甲醇合成催化剂，除了传统的浸渍和沉淀法外，近年来又有一些新方法，如火焰燃烧法，机械研磨法，骨架合成法等等。
4.2. 非铜基催化剂 目前用于合成气制甲醇的非铜基催化剂主要分为锌、铑、钴、钯、钼系等几种。虽然铜基催化剂有诸如高活性、副产物少、使用条件温和、成本低等优点，但今后甲醇合成催化剂仍将向低温节能、高活性、高机械强度等方向发展，因此非铜基催化剂同样具有重要意义[14]。
4.3. 液相合成甲醇催化剂 相对于固定床，浆态床反应器是气-液-固三相反应，具有导热性好、料液完全反混、催化剂在线更换等优点，可以提高产品收率、操作稳定性、设备利用率[15]。使用完全液相法制备Mn改性铜锌负载硅铝复合载体催化剂，对液相甲醇合成具有良好的稳定性。Mn助剂的加入能够提高活性组分Cu和助剂Zn的分散程度，促进CO加氢合成甲醇。
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