年產(chǎn)20萬(wàn)噸甲醇項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

化工過(guò)程設(shè)計(jì)可行性研究報(bào)告年產(chǎn)20萬(wàn)噸甲醇項(xiàng)目班級(jí)：組別：小組成員：年產(chǎn)20萬(wàn)噸甲醇項(xiàng)目1.1概述甲醇是重要的基礎(chǔ)化工原料，在世界范圍內(nèi)的化工產(chǎn)品中，其產(chǎn)量?jī)H次于乙烯、丙烯和苯，居第四位。廣泛用于有機(jī)中間體、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、涂料、塑料、合成纖維、合成橡膠等其它化工生產(chǎn)中，并還用作溶劑和工業(yè)及民用燃料等。目前甲醇用于化工生產(chǎn)的產(chǎn)品達(dá)數(shù)百種，主要衍生物有：甲醛、甲基叔丁基醚、醋酸、甲胺、二甲醚、甲酸甲酯、硫酸二甲酯、對(duì)苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、氯甲烷類(lèi)、合成燃料等。1.2市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)1.2.1國(guó)外市場(chǎng)分析1.2.1.1國(guó)外甲醇生產(chǎn)現(xiàn)狀2003年全世界甲醇的總生產(chǎn)能力為3952萬(wàn)噸/年，產(chǎn)量為3235萬(wàn)噸，裝置平均開(kāi)工率為81.9%。其中南中美洲是世界上最大的甲醇生產(chǎn)地區(qū)，占世界總生產(chǎn)能力的19.2%，其它依次是中東、北美、亞洲、中東歐、西歐等。近二十年來(lái)，世界甲醇工業(yè)與天然氣的開(kāi)發(fā)同步發(fā)展，新建裝置大多建在天然氣資源豐富的國(guó)家或地區(qū)。由于這些國(guó)家或地區(qū)的需求有限，因此大量的甲醇出口到美國(guó)、西歐和日本，而美國(guó)、西歐和日本的甲醇裝置由于經(jīng)濟(jì)性的原因，已逐步減產(chǎn)或關(guān)閉，轉(zhuǎn)而進(jìn)口甲醇。如日本曾是世界主要的甲醇生產(chǎn)國(guó)，到現(xiàn)在已無(wú)甲醇生產(chǎn)，預(yù)計(jì)這種趨勢(shì)將會(huì)進(jìn)一步發(fā)展。預(yù)計(jì)在今后一段時(shí)期內(nèi)世界甲醇的生產(chǎn)能力仍將有較大的增長(zhǎng)，特別是在中東等天然氣資源豐富的國(guó)家或地區(qū)。這些國(guó)家將利用當(dāng)?shù)亓畠r(jià)的油氣資源，建設(shè)一系列超大型的甲醇生產(chǎn)裝置。預(yù)計(jì)，到2007年，全世界甲醇的生產(chǎn)能力將達(dá)到4974萬(wàn)噸/年。1.2.1.2國(guó)外甲醇消費(fèi)狀況2003年，世界甲醇的消費(fèi)量為3235.2萬(wàn)噸。亞太已經(jīng)成為世界最大的甲醇消費(fèi)地區(qū)，消費(fèi)量占世界總量的33.45%，其次是北美占28.73%、西歐占20.24%、中東占6.77%、中東歐占6.05%、南美洲占3.87%、非洲占0.86%。在世界范圍內(nèi)甲醇的消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，甲醛是最大的消費(fèi)領(lǐng)域，占總消費(fèi)量的37%，其次是MTBE/TABE，占28%，第三是醋酸，占7%，其它消費(fèi)領(lǐng)域所占份額較小。預(yù)計(jì)，在2003-2007年間，用于生產(chǎn)甲醛的甲醇需求量將保持2.85%的年均增長(zhǎng)速度，MTBE方面的需求量則有較大程度的下降，為-5.08%，醋酸方面的增長(zhǎng)較快，為4.75%。其它增長(zhǎng)較快的消費(fèi)領(lǐng)域有甲醇作直接燃料和TAME，二者的年均增長(zhǎng)率將分別達(dá)到6.37%和5.97%。1.2.1.3國(guó)外甲醇需求預(yù)測(cè)從目前世界甲醇的供求平衡來(lái)看，存在供求缺口的是北美、亞洲和西歐。其中缺口最大的是北美，其次是亞洲和西歐。甲醇生產(chǎn)過(guò)剩最嚴(yán)重的地區(qū)是南中美洲，其次是中東和大洋洲。預(yù)計(jì)今后世界甲醇地區(qū)性供求不平衡的情況將進(jìn)一步加劇，北美和西歐的甲醇缺口會(huì)進(jìn)一步增大，而亞洲甲醇缺口仍會(huì)存在，但變化不會(huì)很大。甲醇過(guò)剩的地區(qū)，尤其是中南美、中東和大洋洲隨著大型甲醇的建設(shè)，甲醇過(guò)剩會(huì)進(jìn)一步加劇。預(yù)計(jì)，在2003-2007年間，全世界范圍內(nèi)甲醇需求仍將保持一定程度的增長(zhǎng)，到2007年總需求量將達(dá)到3723萬(wàn)噸，年均增長(zhǎng)率為3.57%。從地區(qū)來(lái)看，美國(guó)、西歐和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的甲醇市場(chǎng)已經(jīng)成熟，其需求將保持低速增長(zhǎng)或有一定程度的下降，其中美國(guó)由于禁止使用MTBE，使得甲醇的消耗量有一定的下降，年均增長(zhǎng)率為-1.59%，西歐的年均增長(zhǎng)率為2.07%。由于亞洲地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，尤其是中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，亞洲地區(qū)對(duì)甲醇的需求量將保持較快的增長(zhǎng)速度，整個(gè)亞太地區(qū)甲醇的年均增長(zhǎng)率將達(dá)到6.94%。根據(jù)預(yù)測(cè)，到2007年，全世界甲醇的生產(chǎn)能力將達(dá)到4974萬(wàn)噸/年，而屆時(shí)的需求量?jī)H為3723萬(wàn)噸。2007年甲醇裝置的開(kāi)工率將降低到74.8%左右，因此，屆時(shí)甲醇的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)十分激烈。預(yù)計(jì)到2010年世界甲醇的需求量為4018萬(wàn)噸，2003-2010年間增長(zhǎng)速度為3.1%。根據(jù)預(yù)測(cè)，到2007年，全世界甲醇的生產(chǎn)能力將達(dá)到4300-4500萬(wàn)噸/年，而屆時(shí)的需求量?jī)H為3460萬(wàn)噸。2007年甲醇裝置的開(kāi)工率將降低到80%-77%之間，因此，屆時(shí)甲醇的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)十分激烈。1.2.2國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分析1.2.2.1國(guó)內(nèi)甲醇生產(chǎn)現(xiàn)狀2004年中國(guó)甲醇生產(chǎn)能力已達(dá)600萬(wàn)噸/年，生產(chǎn)裝置200多套，產(chǎn)量為440.64萬(wàn)噸。單套最大規(guī)模是上海焦化有限公司和榆林天然氣化工廠的20萬(wàn)噸/年甲醇裝置。10-20萬(wàn)噸/年規(guī)模的有18套，5~10萬(wàn)噸/年（不含10萬(wàn)噸/年）的有20多套。其余小甲醇多是煤頭的聯(lián)醇裝置。2004年我國(guó)主要甲醇生產(chǎn)裝置（單位：萬(wàn)噸／年）序號(hào)名

稱(chēng)生產(chǎn)能力備

注1上海焦化有限公司20+15煤2四川維尼綸廠14+10+10天然氣和乙炔尾氣3榆林天然氣化工廠5+8+10+20天然氣4大慶油田甲醇廠10+10天然氣5內(nèi)蒙古伊化集團(tuán)18天然氣6川西北甲醇廠10天然氣7長(zhǎng)慶油田甲醇廠10天然氣8格爾木煉油廠10天然氣9齊魯石化公司10煤10魯南化肥廠10煤11哈爾濱氣化廠6+8煤12土哈油田甲醇廠8天然氣13中原氣化股份有限公司2+8煤14山東滕州盛隆焦化廠12焦?fàn)t氣15河南藍(lán)天集團(tuán)遂平化工廠10+10煤16曲靖大為焦化制供氣有限公司8焦?fàn)t氣17湖北宜化集團(tuán)有限責(zé)任公司10煤18浙江巨化集團(tuán)公司10煤19湖南智成化工有限公司12煤20山東兗礦國(guó)泰化工有限公司20煤注：數(shù)據(jù)由石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院整理

近年來(lái)，我國(guó)甲醇產(chǎn)量有較大的增長(zhǎng)，1998-2004年間，甲醇產(chǎn)量的年均增長(zhǎng)率為19.8%。雖然國(guó)內(nèi)甲醇產(chǎn)量增長(zhǎng)很快，但開(kāi)工率一直較低，尤其是在1998-2002年間，開(kāi)工率一直在40-55%之間。2003和2004年由于甲醇需求旺盛、價(jià)格高，開(kāi)工率上升到近年來(lái)的高峰，達(dá)到62%和73%。國(guó)內(nèi)甲醇裝置開(kāi)工率低的主要原因是中國(guó)聯(lián)醇裝置能力約占總能力的50%左右，多數(shù)聯(lián)醇裝置規(guī)模小、產(chǎn)品成本高、缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，造成開(kāi)工嚴(yán)重不足。1998～2004年國(guó)內(nèi)甲醇生產(chǎn)情況（單位：萬(wàn)噸，％）年份能力產(chǎn)量開(kāi)工率1998359.9148.8741.361999368.4179.3748.692000370198.6953.72001370206.4855.81200238621153.632003500298.8762.292004600440.6473.44注：數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)

由于國(guó)內(nèi)甲醇市場(chǎng)發(fā)展較快，進(jìn)口量大，利潤(rùn)高，使投資者對(duì)大型甲醇項(xiàng)目十分關(guān)注，特別是煤產(chǎn)地和天然氣產(chǎn)地，在積極研究建設(shè)大型甲醇項(xiàng)目的可能，有的已經(jīng)開(kāi)展開(kāi)工建設(shè)，這些項(xiàng)目主要有：

在建和計(jì)劃建設(shè)的項(xiàng)目（單位：萬(wàn)噸/年）序號(hào)名稱(chēng)生產(chǎn)能力備注進(jìn)展1四川瀘天化股份公司40天然氣建設(shè)2河南省中原氣化公司30天然氣建設(shè)3中國(guó)海洋石油總公司60天然氣建設(shè)4陜西神木煤化工基地20煤建設(shè)5內(nèi)蒙古天野化工集團(tuán)20天然氣建設(shè)6河南開(kāi)祥電力投資公司25煤炭建設(shè)7河南永煤集團(tuán)50煤建設(shè)8山西焦化集團(tuán)12焦?fàn)t氣建設(shè)9陜西渭化集團(tuán)20煤建設(shè)10玉門(mén)油田10天然氣建設(shè)11格爾木甲醇廠30天然氣建設(shè)12吐哈油田甲醇廠新增16天然氣建設(shè)13河南中原大化集團(tuán)50煤建設(shè)14新疆石油管理局20天然氣建設(shè)15大連化工集團(tuán)30煤建設(shè)16山東兗礦集團(tuán)20焦?fàn)t氣建設(shè)17河北建滔集團(tuán)10焦?fàn)t氣建設(shè)18光山化肥廠20煤建設(shè)19山西天浩化工有限公司10焦?fàn)t氣建設(shè)20寧夏煤炭集團(tuán)25煤建設(shè)21安徽省淮北中外合資公司50煤設(shè)計(jì)22中新化工股份有限公司20煤設(shè)計(jì)23香港建滔化工集團(tuán)75天然氣前期24寧夏寶塔石化集團(tuán)公司60煤前期25重慶化醫(yī)控股（集團(tuán)）公司85天然氣前期26江西正邦集團(tuán)20煤前期27河北新奧集團(tuán)60煤設(shè)計(jì)注：數(shù)據(jù)由石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院整理

經(jīng)不完全統(tǒng)計(jì)，新建項(xiàng)目產(chǎn)能達(dá)到1000萬(wàn)噸左右，經(jīng)分析后預(yù)計(jì)在2007年前后將新增甲醇生產(chǎn)能力在600--700萬(wàn)噸/年左右，屆時(shí)我國(guó)甲醇生產(chǎn)能力將達(dá)到1200--1300萬(wàn)噸／年，考慮到不具備競(jìng)爭(zhēng)能力的小型甲醇裝置將逐步淘汰的發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)計(jì)到2007年，國(guó)內(nèi)實(shí)際新增甲醇能力在500-600萬(wàn)噸/年左右，屆時(shí)國(guó)內(nèi)甲醇的生產(chǎn)能力將達(dá)到1100--1200萬(wàn)噸/年左右。1.2.2.2甲醇消費(fèi)狀況近年我國(guó)甲醇需求增長(zhǎng)迅速，消費(fèi)量由1998年的215.1萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2004年的573.21萬(wàn)噸，1998~2004年年均增長(zhǎng)速度為17.7%。雖然中國(guó)甲醇生產(chǎn)能力已不算低，但是由于規(guī)模小、競(jìng)爭(zhēng)力差，每年還要進(jìn)口大量的甲醇，除了2002年達(dá)到180萬(wàn)噸的高峰以外，其他年份均在130--140萬(wàn)噸之間，2004年進(jìn)口量為135萬(wàn)噸。近兩年國(guó)內(nèi)甲醇產(chǎn)能的大幅增長(zhǎng)，使得甲醇的國(guó)內(nèi)滿(mǎn)足率大幅上升，2004年達(dá)到歷史最高點(diǎn)，國(guó)內(nèi)滿(mǎn)足率達(dá)76.8%。滿(mǎn)足率上升的主要原因是國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，使得甲醇的需求大幅增加。另外世界范圍內(nèi)能源（石油、煤炭、天然氣）價(jià)格的上漲，造成了化工產(chǎn)品價(jià)格大幅飆升，甲醇價(jià)格也達(dá)到近年來(lái)的高峰，而且一直維持在高位徘徊。甲醇的高價(jià)格刺激了企業(yè)的生產(chǎn)，使得國(guó)內(nèi)產(chǎn)量大量增加，2002－2004年產(chǎn)量年增長(zhǎng)率達(dá)到45.9%。但客觀的說(shuō)，雖然甲醇行業(yè)發(fā)展很快，但整體水平仍然較低，尤其是煤炭、動(dòng)力、運(yùn)費(fèi)等價(jià)格的上漲，使得甲醇成本增加，整個(gè)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力沒(méi)有得到明顯的改善。近年國(guó)內(nèi)甲醇供需情況（單位：萬(wàn)噸，％）年份產(chǎn)量進(jìn)口量出口量表觀消費(fèi)量國(guó)內(nèi)滿(mǎn)足率1998148.969.12.9215.169.221999197.4137.40.1316.762.332000198.71310.5329.260.362001206.5152.11357.657.7520022071800.1386.953.502003298.87140.165.08433.9568.872004440.64135.853.28573.2176.87注：數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)和中國(guó)海關(guān)甲醇的下游衍生物主要有甲醛、醋酸、甲基叔丁基醚、甲胺、對(duì)苯二甲酸二甲酯、聚乙烯醇、甲烷氯化物、甲基丙烯酸甲酯、硫酸二甲酯、碳酸二甲酯等。2004年在甲醇衍生物消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，甲醛是第一消費(fèi)大戶(hù)，占38.9%，MTBE占第二位，為7.1%，醋酸占第三位，占6.6%。在甲醇的直接用途中，甲醇作為燃料使用在一些省份發(fā)展較快，多是使用在甲醇摻燒汽油和在民用燃料上，2004年所占比例達(dá)到11.3%。2004年中國(guó)甲醇的消費(fèi)結(jié)構(gòu)如下表：2004年國(guó)內(nèi)甲醇消費(fèi)結(jié)構(gòu)（單位：%）序號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)比例1甲醛38.9%2醋酸6.6%3MTBE7.1%4甲胺5.8%5DMT2.4%6甲烷氯化物2.4%7二甲醚1.6%8醫(yī)藥8.2%9農(nóng)藥4.9%10溶劑5.1%11燃料11.3%12其他5.7%

合計(jì)100.00%注：數(shù)據(jù)由石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院整理1.2.2.3甲醇需求預(yù)測(cè)甲醇作為最基礎(chǔ)的有機(jī)原料，廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中。最常見(jiàn)的甲醇衍生物有甲醛、醋酸、甲基叔丁基醚、甲胺、對(duì)苯二甲酸二甲酯、聚乙烯醇、甲烷氯化物、甲基丙烯酸甲酯、硫酸二甲酯等。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，今后我國(guó)甲醇的需求仍將保持較為強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭，根據(jù)近期國(guó)內(nèi)甲醇消費(fèi)市場(chǎng)的發(fā)展?fàn)顩r分析，預(yù)計(jì)到2007年我國(guó)甲醇的需求量總量為866萬(wàn)噸，年均增長(zhǎng)率為14.7%，屆時(shí)我國(guó)甲醇的產(chǎn)能為1100-1200萬(wàn)噸/年左右，考慮一定的開(kāi)工率，2007年我國(guó)甲醇的供求基本平衡，但競(jìng)爭(zhēng)將十分激烈。到2012年，我國(guó)甲醇總的消費(fèi)需求量約為1450萬(wàn)噸，年遞增率約為10.8%。其中增幅較大的是用于甲醇燃料、醋酸和二甲醚的生產(chǎn)。如果考慮到甲醇制烯烴所需的甲醇量，2012年甲醇的總需求量將可能達(dá)到2420萬(wàn)噸。1.2.3國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品價(jià)格分析從1996~2005年以來(lái)國(guó)內(nèi)甲醇價(jià)格波動(dòng)較大，最低時(shí)低于1200元/噸，最高時(shí)達(dá)到3000元/噸，變動(dòng)范圍超過(guò)100%。近年國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)甲醇價(jià)格變化情況表（單位：元/噸，美元/噸）年份國(guó)內(nèi)市場(chǎng)價(jià)格進(jìn)口平均價(jià)格國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格19962450～2600160.81403000205.9226～23319981200～2400117.9971500108.41002000143.8160～20020011550～1750139.9150～16820021360～2250152.0130～19020032150～2950234.0190～26020042100--2950254.5205-2952005年1-8月1850--2700265.6240--295平均價(jià)格1826-2410178.2163.8-210.3注：數(shù)據(jù)來(lái)自石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)和中國(guó)海關(guān)國(guó)內(nèi)甲醇價(jià)格的大幅波動(dòng)主要是受到國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格的影響。1998年、1999年世界甲醇市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，甲醇價(jià)格最低跌到1200～1250元/噸。同期世界原油價(jià)格也跌入谷底，最低達(dá)到10美元/桶左右，因此，受世界原油價(jià)格影響，甲醇價(jià)格一直處于較低水平，進(jìn)口到岸價(jià)約為110美元/噸左右。2000年以來(lái)，隨著世界原油市場(chǎng)的大幅上漲，甲醇價(jià)格也一路上揚(yáng)，進(jìn)口平均價(jià)格超過(guò)140美元/噸，國(guó)內(nèi)甲醇價(jià)格也開(kāi)始走高，甲醇價(jià)格曾超過(guò)2000元/噸，2001年國(guó)內(nèi)價(jià)格又開(kāi)始回落，企業(yè)出廠價(jià)最高為1873元/噸，最低為1393元/噸，均價(jià)在1550－1750元/噸左右。進(jìn)入2002以后，甲醇價(jià)格大幅攀升，1月份甲醇為1360元/噸，到年底漲到3000元/噸左右。2003年和2004年市場(chǎng)甲醇價(jià)格基本保持在2100～2850元/噸之間波動(dòng)。2005年初，國(guó)內(nèi)甲醇價(jià)格基本延續(xù)高價(jià)位的行情，華東、華南地區(qū)市場(chǎng)價(jià)格在2600-2750元/噸，二季度甲醇價(jià)格有所下跌，主流市場(chǎng)價(jià)格降低到2100-2450元/噸，7月和8月國(guó)內(nèi)甲醇價(jià)格繼續(xù)下跌到1900-2000元/噸，近期甲醇價(jià)格下跌的主要原因是由于存貨較多，但甲醇需求仍然較為平穩(wěn)。近年來(lái)，國(guó)際市場(chǎng)甲醇價(jià)格的波動(dòng)不僅隨著市場(chǎng)需求而變化，也與原油、天然氣等能源的價(jià)格走向有著密切的關(guān)聯(lián)。在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，由于近年來(lái)進(jìn)口產(chǎn)品大量涌入，使得國(guó)內(nèi)甲醇的價(jià)格已經(jīng)與國(guó)際市場(chǎng)接軌。從近期國(guó)際市場(chǎng)原油、天然氣價(jià)格的走勢(shì)及對(duì)將來(lái)的預(yù)期來(lái)看，短期內(nèi)原油、天然氣價(jià)格難以有較大的下降，有關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，即使油價(jià)下降也難以降到35美元/桶以下，因此，考慮到甲醇的供求狀況以及過(guò)去歷年的價(jià)格變化趨勢(shì)，預(yù)計(jì)，短期內(nèi)國(guó)內(nèi)主要消費(fèi)市場(chǎng)甲醇價(jià)格在2200-2400元/噸之間，中長(zhǎng)期甲醇價(jià)格將在1900—2100元/噸之間變化?？紤]到本項(xiàng)目產(chǎn)品的目標(biāo)市場(chǎng)以及由此產(chǎn)生的運(yùn)輸費(fèi)用等情況，并適當(dāng)保留一定的余量，本項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益測(cè)算甲醇價(jià)格選取為1500元/噸。1.3產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模1.3.1產(chǎn)品方案本裝置的產(chǎn)品方案為年產(chǎn)甲醇20萬(wàn)噸，甲醇產(chǎn)品符合國(guó)家GB338-92標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)“A-A”級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，年副產(chǎn)硫磺2.3萬(wàn)噸，符合國(guó)家GB-2449－92標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)生產(chǎn)10250Nm3/h的CO供醋酸裝置。1.3.2生產(chǎn)規(guī)模八十年代中后期，根據(jù)世界甲醇市場(chǎng)的需求和相關(guān)工業(yè)技術(shù)的水平，世界甲醇裝置的規(guī)模在30～50萬(wàn)噸/年之間。進(jìn)入九十年代，隨著中東、南美等地區(qū)大規(guī)模天然氣田的開(kāi)發(fā)，豐富廉價(jià)的天然氣資源使得世界的甲醇生產(chǎn)向中東和南美等地區(qū)集中，供應(yīng)著世界很多地區(qū)甲醇產(chǎn)品的需求，因此甲醇裝置的規(guī)模不斷加大，最大的單系列甲醇裝置已達(dá)達(dá)170萬(wàn)噸/年。隨著由甲醇生產(chǎn)二甲醚和烯烴（MTO和MTP）工藝技術(shù)的發(fā)展，提出了進(jìn)一步降低甲醇生產(chǎn)成本的必要性，同時(shí)隨著相關(guān)工業(yè)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，促進(jìn)了甲醇裝置大型和超大型化的可能性，因此，近年來(lái)那些集中向全球供應(yīng)甲醇的地區(qū)，或者與甲醇制二甲醚和烯烴（MTO和MTP）裝置聯(lián)合建設(shè)的項(xiàng)目，有建設(shè)大型和超大型甲醇裝置的趨勢(shì)，國(guó)外170萬(wàn)噸/年的單系列甲醇生產(chǎn)裝置正在建設(shè)當(dāng)中。甲醇裝置的大型化可以降低單位甲醇產(chǎn)品的投資費(fèi)用和財(cái)務(wù)費(fèi)用，從而降低甲醇的生產(chǎn)成本。甲醇裝置的經(jīng)濟(jì)規(guī)模除了和投資成本有關(guān)外，還和原料資源量、市場(chǎng)銷(xiāo)售份額、建廠地點(diǎn)、交通運(yùn)輸?shù)确矫嬗嘘P(guān)。若建在資源地（如中東或南美等），并且市場(chǎng)銷(xiāo)售面向世界各地，則甲醇裝置規(guī)模在100萬(wàn)噸/年級(jí)左右是經(jīng)濟(jì)的。若建廠在個(gè)別地區(qū)或國(guó)家，并且市場(chǎng)銷(xiāo)售面向這個(gè)地區(qū)或國(guó)家，則甲醇裝置規(guī)模在60～80萬(wàn)噸/年是經(jīng)濟(jì)的、合理的。目前國(guó)內(nèi)大型甲醇裝置的規(guī)模多數(shù)在10～20萬(wàn)噸/年之間，以煤為原料甲醇的單套最大規(guī)模為20萬(wàn)噸/年，裝置規(guī)模小，競(jìng)爭(zhēng)力差。近期國(guó)內(nèi)新建甲醇裝置較多，規(guī)模有較大的提高，大型項(xiàng)目規(guī)模多在20～60萬(wàn)噸/年之間。通過(guò)以上分析，本著技術(shù)先進(jìn)可靠、提高產(chǎn)品有競(jìng)爭(zhēng)力的原則，綜合考慮國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、地區(qū)市場(chǎng)、建廠地點(diǎn)、交通運(yùn)輸、企業(yè)資源等方面的實(shí)際情況，本項(xiàng)目確定甲醇裝置建設(shè)規(guī)模為20萬(wàn)噸/年，已經(jīng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模，將成為國(guó)內(nèi)最大的甲醇裝置之一。1.4工藝技術(shù)方案1.4.1生產(chǎn)工藝技術(shù)及比較本項(xiàng)目采用以煤為原料生產(chǎn)甲醇，主要由煤氣化、甲醇合成和甲醇精餾等裝置構(gòu)成。1.4.1.1煤氣化目前國(guó)際上先進(jìn)的煤氣化工藝技術(shù)主要是Shell公司的SCGP粉煤加壓氣化工藝、美國(guó)德士古公司的水煤漿加壓氣化工藝和德國(guó)未來(lái)能源公司的GSP粉煤加壓氣化工藝。近十年來(lái)，在中國(guó)的化肥工業(yè)中，美國(guó)德士古公司的水煤漿加壓氣化工藝已有四套應(yīng)用的業(yè)績(jī)，另外還有幾套裝置正在建設(shè)中。Shell公司的SCGP工藝是粉煤加壓氣化工藝，是近年發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)煤氣化工藝之一，已成功地用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電工廠的商業(yè)運(yùn)營(yíng)。目前國(guó)內(nèi)已有湖北雙環(huán)、廣西柳化、湖南洞氮、湖北枝江等13套裝置在建或已簽合同。GSP工藝技術(shù)采用氣化爐頂干粉加料與反應(yīng)室周?chē)浔诮Y(jié)構(gòu)，是較為先進(jìn)的氣化技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)多家企業(yè)計(jì)劃引進(jìn)該技術(shù)建設(shè)大型煤化工裝置。根據(jù)本工程的特點(diǎn)，煤氣化工藝在Texaco工藝、Shell工藝和GSP工藝中選擇。（1）Texaco水煤漿氣化工藝Texaco工藝采用水煤漿進(jìn)料、液態(tài)排渣、在氣流床中加壓氣化，水煤漿與純氧在高溫高壓下反應(yīng)生成煤氣。國(guó)內(nèi)引進(jìn)的渭河、魯南、上海焦化、淮南四套裝置，現(xiàn)均已投運(yùn)，Texaco水煤漿氣化工藝具有如下特點(diǎn)：★對(duì)煤種有一定適應(yīng)性。國(guó)內(nèi)企業(yè)運(yùn)行證實(shí)水煤漿氣化對(duì)使用煤質(zhì)有一定的選擇性：氣化用煤的灰熔點(diǎn)溫度t3值低于1350℃時(shí)有利于氣化；煤中灰分含量不超過(guò)15%為宜，越低越好，煤的熱值高于26000kJ/kg，并有較好的成漿性能，使用能制成60～65%濃度的水煤漿之煤種，才能使運(yùn)行穩(wěn)定?！餁饣瘔毫Ω摺９I(yè)裝置使用壓力在2.8～6.5MPa之間，可根據(jù)使用煤氣的需要來(lái)選擇?！餁饣夹g(shù)成熟。制備的水煤漿可用隔膜泵來(lái)輸送，操作安全又便于計(jì)量控制。氣化爐為專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的熱壁爐，為維持1350～1400℃溫度下反應(yīng)，燃燒室內(nèi)由多層特種耐火磚砌筑。熱回收有激冷和廢鍋兩種類(lèi)型，可以煤氣用途加以選擇?！锖铣蓺赓|(zhì)量較好。其有效組分（CO+H2）含量占80%，甲烷量<0.1%。碳轉(zhuǎn)化率95～98%。冷煤氣效率70～76%，氣化指標(biāo)較為先進(jìn)。由于水煤漿中含有35～40%水分，因而氧氣用量較大。★對(duì)環(huán)境影響較小。氣化過(guò)程不產(chǎn)生焦油、萘、酚等污染物，故廢水治理簡(jiǎn)單，易達(dá)到排放指標(biāo)。高溫排出的融渣，冷卻固化后可用于建筑材料，填埋時(shí)對(duì)環(huán)境也無(wú)影響?！飮?guó)產(chǎn)化程度高，投資較低。國(guó)內(nèi)已經(jīng)完全掌握了Texaco氣化工藝，主要設(shè)備都可以國(guó)產(chǎn)化，只引進(jìn)燒嘴、煤漿泵等少量設(shè)備，因此，投資省。★由于國(guó)內(nèi)已經(jīng)完全掌握了Texaco氣化工藝，積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，因此設(shè)備制造、安裝和工程實(shí)施周期短，開(kāi)車(chē)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)時(shí)間短。（2）殼牌（Shell）干煤粉氣化工藝殼牌（Shell）干煤粉氣化工藝在1972年就開(kāi)始基礎(chǔ)研究，1993年在荷蘭建成日處理煤量為2000噸的單系列大型氣化裝置。殼牌粉煤氣化工藝具有如下特點(diǎn)：★采用干煤粉作氣化原料，煤粉用惰氣輸送，操作十分安全。對(duì)煤種的適應(yīng)性比較廣泛，從較差的褐煤、次煙煤、煙煤到石油焦均可使用；對(duì)煤的灰熔點(diǎn)適應(yīng)范圍比其它氣化工藝更寬，即使是高灰分、高水分、高硫的煤種也能使用。★氣化溫度高，一般在1400～1600℃，碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%。煤氣中甲烷含量極少，不含重?zé)N，CO+H2達(dá)到90%?！镅鹾牡?。采用干煤粉進(jìn)料與水煤漿氣化相比不需在爐內(nèi)蒸發(fā)水分，氧氣用量因而可減少15～25%，從而降低了成本。配套空分裝置規(guī)模相對(duì)縮小，投資也可相應(yīng)降低?！餁饣癄t采用水冷壁結(jié)構(gòu)，無(wú)耐火磚襯里。水冷壁設(shè)計(jì)壽命按25年考慮。正常使用維護(hù)量很小，運(yùn)行周期長(zhǎng)，也無(wú)需設(shè)置備用爐?！锩颗_(tái)氣化爐設(shè)有4～6個(gè)燒嘴，對(duì)生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)節(jié)更為靈活。Shell燒嘴保證壽命為8000小時(shí)，已超過(guò)連續(xù)16000小時(shí)運(yùn)行?！餆嵝矢?。Shell煤氣化的冷煤氣效率達(dá)到78～83%，其余～15%副產(chǎn)高壓或中壓蒸汽，總的原料煤的熱效率達(dá)98%?！飳?duì)環(huán)境影響小。氣化過(guò)程無(wú)廢氣排放。系統(tǒng)排出的融渣和飛灰含碳低，可作為水泥等建筑材料，堆放時(shí)也無(wú)污染物滲出。氣化污水不含焦油、酚等，容易處理，需要時(shí)可作到零排放。★國(guó)產(chǎn)化程度較低，投資較高。Shell氣化爐非常復(fù)雜，加工和制造難度大，主要設(shè)備如氣化爐內(nèi)件需從國(guó)外進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)化程度較低，由此造成投資大，是Texaco氣化工藝的1.4-1.5倍?！锬壳笆澜缟蟽H有一套用于發(fā)電的Shell氣化爐在運(yùn)行，Shell氣化爐用于化工生產(chǎn)尚無(wú)先例，因此，開(kāi)車(chē)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)少，可靠性有待驗(yàn)證。由于氣化爐龐大且復(fù)雜，在設(shè)備制造、安裝和工程實(shí)施方面難度大，周期長(zhǎng)，預(yù)計(jì)達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)時(shí)間也較長(zhǎng)。（3）未來(lái)能源GSP干煤粉氣化工藝GSP工藝技術(shù)于上世紀(jì)70年代末由前民主德國(guó)的德意志燃料研究所開(kāi)發(fā)，目的是用高灰分褐煤生產(chǎn)民用煤氣。1984年，在黑水泵市（SchwarZePumpe）的勞柏格（Laubag）電廠建立了一套130MW冷壁爐的商業(yè)化裝置，原料處理能力為720噸/天，該裝置運(yùn)行了10多年，未更換過(guò)氣化爐燒嘴的主體和水冷壁。目前該技術(shù)屬于未來(lái)能源公司GmbHF。GSP工藝技術(shù)有以下特點(diǎn)：★GSP氣化原料的適應(yīng)范圍廣，可以氣化褐煤、煙煤、無(wú)煙煤和石油焦，對(duì)煤的活性基本沒(méi)有要求，對(duì)煤的灰熔點(diǎn)適應(yīng)范圍比其他氣化工藝更寬，對(duì)于高灰份、高水分、高含硫煤同樣適應(yīng)?！颎SP氣化工藝的氣化溫度為1400--1600℃，碳轉(zhuǎn)化率可達(dá)99%以上，甲烷含量低，煤氣中有效組分（CO+H2）達(dá)90%以上，煤的消耗低?！颎SP氣化采用干粉進(jìn)料，與水煤漿相比氧耗降低15%-20%，可以減少空分能力，節(jié)約投資?！镆淹度脒\(yùn)行的氣化爐壓力為3.0Mpa，單爐日處理煤720噸?？梢栽O(shè)計(jì)2000-2500噸/天，甚至更大能力的氣化爐?！餆嵝矢撸涿簹庑蕿?8%-83%，其余15%-20%熱能可通過(guò)副產(chǎn)蒸汽進(jìn)行回收，總氣化熱效率約為98%?！颎SP氣化爐的開(kāi)工率高，維修基本上是每年一次，燒嘴的設(shè)計(jì)壽命為8000小時(shí)，實(shí)際使用以達(dá)10年未出現(xiàn)問(wèn)題。氣化爐的開(kāi)停車(chē)比較靈活，所需時(shí)間比較短?！餁饣癄t渣經(jīng)激冷后成玻璃狀顆粒，性質(zhì)穩(wěn)定，不污染環(huán)境。氣化污水少，有害組分低，容易處理，可達(dá)標(biāo)排放?！锬壳癎SP氣化爐僅有一套720噸/天的裝置運(yùn)行，裝置能力較小，工程放大還有一定風(fēng)險(xiǎn)。氣化爐的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，需引進(jìn)，國(guó)產(chǎn)化程度較低?！锱cShell氣化工藝相同，GSP氣化爐用于化工生產(chǎn)尚無(wú)先例，開(kāi)車(chē)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)少，可靠性有待驗(yàn)證。三種氣化工藝比較如下：殼牌、德士古和GSP煤氣化工藝比較序號(hào)工藝名稱(chēng)殼牌德士古GSP1氣化工藝氣流床、液態(tài)排渣氣流床、液態(tài)排渣氣流床、液態(tài)排渣2適用煤種褐煤、煙煤、石油焦各種煙煤、石油焦褐煤、煙煤、石油焦3氣化壓力

MPa2.0-4.0常用2.7-6.52.0-4.04氣化溫度

℃1400-16001300-14001400-16005氣化劑氧氧氧6進(jìn)料方式干煤粉60-65%水煤漿干煤粉7單爐最大投煤量t/d500020007208氧氣消耗(每km3CO+H2)330-360380-430330-3409碳轉(zhuǎn)化率

%39995-9839910冷煤氣效率

%78-8370-7678-8311煤氣中CO+H2

%~90~80~9012總熱效率%98（廢鍋流程）90-9590（激冷流程）13操作彈性%50--13070--11050--13014對(duì)環(huán)境影響低較低低15工藝技術(shù)先進(jìn)性和可靠性先進(jìn)較先進(jìn)先進(jìn)16工藝技術(shù)可靠性一般高一般17投資比較高較低較低18設(shè)備國(guó)產(chǎn)化程度較低，引進(jìn)氣化爐內(nèi)件高，引進(jìn)燒嘴、煤漿泵較低，引進(jìn)氣化爐19制造、安裝周期、工程實(shí)施難度難度大難度小難度較小20開(kāi)車(chē)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)少經(jīng)驗(yàn)豐富經(jīng)驗(yàn)少21達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)時(shí)間預(yù)計(jì)較長(zhǎng)短預(yù)計(jì)較短

從以上三種氣化工藝的特點(diǎn)可以看出，殼牌和GSP均屬于粉煤氣化工藝，與德士古水煤漿氣化工藝相比，在煤種適應(yīng)性、氧氣消耗、碳轉(zhuǎn)化率、熱效率等方面占有一定的優(yōu)勢(shì)，但在技術(shù)的可靠性、投資、國(guó)產(chǎn)化、工程實(shí)施、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)等方面不如德士古氣化工藝。根據(jù)氣化煤種的性能和三種氣化工藝特點(diǎn)的分析，殼牌煤氣化工藝和GSP粉煤氣化工藝均可以作為本項(xiàng)目的備選氣化工藝，具體采用何種工藝，需在下一階段進(jìn)行詳細(xì)比較分析，現(xiàn)階段本項(xiàng)目暫按GSP粉煤氣化工藝編制。1.4.1.2CO制備CO制備由酸性氣體脫除、CO分離、CO壓縮組成。（1）酸性氣體脫除由于自煤氣化裝置來(lái)的合成氣中含有H2S、COS和二氧化碳?xì)怏w，因此在分離CO前需對(duì)氣體進(jìn)行酸性氣體脫除。酸性氣體脫除采用低溫甲醇洗工藝。只需設(shè)置低溫甲醇洗裝置一段吸收系統(tǒng)，在脫硫的同時(shí)脫除二氧化碳?xì)怏w，與甲醇裝置低溫甲醇洗工序用同一套再生系統(tǒng)。（2）CO分離目前工業(yè)上從混合氣中分離CO有四種方法：銅氨液法、變壓吸附法（PSA法）、COSORB法和深冷分離法?！镢~氨液法銅氨液法是利用含有亞銅離子和碳酸（或醋酸）的氨水溶液為吸收劑，在常溫及10Mpa下，吸收混合氣中的CO。該法缺點(diǎn)是設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，絡(luò)合物穩(wěn)定性差，因此后來(lái)很少采用?！镒儔何椒ǎ≒SA法）變壓吸附法是一種較新的CO分離工藝，目前在工業(yè)上已得到廣泛采用，利用變壓吸附法可以分離H2、O2、CO2、CO等氣體。變壓吸附法的優(yōu)點(diǎn)是可以適用于多種氣體來(lái)源，如合成氨尾氣、焦?fàn)t氣、水煤氣等，但缺點(diǎn)是對(duì)原料要求高，如當(dāng)原料氣中CH4+Ar、氨、CO2等成分較高時(shí)，制得的CO純度較低。另外在原料氣中CO濃度較低時(shí)，采用變壓吸附法不經(jīng)濟(jì)。變壓吸附法的分離過(guò)程較為復(fù)雜，須先用一套裝置脫出比CO吸附能力強(qiáng)的CO2、水和硫化物等。再用另一套裝置回收CO，其純度可大于96％，回收率約為70％。變壓吸附法的規(guī)模有一定限制，若處理量大于9000Nm3／h時(shí)，需要多套裝置并聯(lián)操作。★COSORB法COSORB法的吸收溶液是將氯化亞銅和氯化鋁溶于甲苯溶液中制成的。該溶液在常溫常壓下與原料氣中的CO形成分子絡(luò)合物，吸收后的溶液在80-90℃下進(jìn)行解析即可分離出CO。該法具有吸收溶液穩(wěn)定性好、選擇性高、CO收率和純度高、操作條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是對(duì)原料氣中雜質(zhì)要求苛刻，如原料氣中含有H2O、02、H2S及氨時(shí)，易與吸收溶液發(fā)生分解反應(yīng)，使溶液吸收能力下降，反應(yīng)常生成HCl，使設(shè)備腐蝕；如含有不飽和烴，則與吸收溶液反應(yīng)生成聚合物，堵塞管道。另外吸收溶液怕水，使得溶液配置以及裝置開(kāi)車(chē)過(guò)程復(fù)雜?！锷罾浞蛛x法深冷分離法制取CO有兩種方法，即部分冷凝法和甲烷洗法。部分冷凝法是利用CO與其它氣體冷凝點(diǎn)的差別，在-165---210℃的低溫下，使某一組分或幾個(gè)組分冷凝液化，其它組分保持氣態(tài)，從而將CO分離。甲烷洗工藝使利用低溫下甲烷對(duì)CO溶解力強(qiáng)的特點(diǎn)，在洗滌塔中用液態(tài)甲烷洗滌原料氣中的CO，再通過(guò)精餾得到高純度的CO和氫氣。深冷法有以下特點(diǎn)：●收率高，可以同時(shí)得到高純度的CO和氫氣●流程簡(jiǎn)單，裝置占地少，操作簡(jiǎn)單●在高壓狀態(tài)下，分離CO容易●工藝成熟可靠，操作成本低但用深冷法分離CO的原料氣中，對(duì)N2、H2O和CO的含量要求較高，否則在低溫條件下容易堵塞管道。本項(xiàng)目為醋酸裝置制取CO，要求CO的純度為98%以上，而富氫氣可返回甲醇合成系統(tǒng)。通過(guò)以上分析后可以看出，變壓吸附法操作較為復(fù)雜，不利于大規(guī)模制備CO；COSORB法操作條件苛刻，腐蝕嚴(yán)重，也不宜采用。本項(xiàng)目推薦采用深冷法分離CO，而部分冷凝和甲烷洗工藝均可以同時(shí)得到高純度的CO和氫氣，應(yīng)此兩種工藝均可以采用，最終采用那種工藝將根據(jù)專(zhuān)利費(fèi)和設(shè)備的報(bào)價(jià)的情況決定，在本項(xiàng)目中暫按部分冷凝工藝進(jìn)行編制。該工藝具有可以利用低溫甲醇洗冷量、主要設(shè)備在一個(gè)密閉的冷箱內(nèi)，占地少、CO純度高（99％）、操作穩(wěn)定的特點(diǎn)。1.4.1.3甲醇合成目前世界上甲醇生產(chǎn)主要采用低壓法（5～10Mpa），七十年代后國(guó)外新建的大中型甲醇裝置全部采用低壓法，低壓法是大規(guī)模甲醇工業(yè)化裝置的發(fā)展主流。各種甲醇工藝過(guò)程類(lèi)似，主要區(qū)別在于反應(yīng)器的設(shè)計(jì)、反應(yīng)熱的移走及回收利用方式的不同，另外所用催化劑亦有差異。結(jié)合本項(xiàng)目的情況，甲醇合成選用8.0Mpa低壓法工藝。甲醇合成系統(tǒng)包括合成氣壓縮（等壓合成除外）、甲醇合成、熱量回收、甲醇分離等。甲醇合成塔是核心設(shè)備，目前先進(jìn)的合成塔主要有以下幾種：（1）多段冷激式甲醇合成塔多段冷激式甲醇合成塔是采用固定床4段冷激式絕熱軸向流動(dòng)的甲醇合成塔。在中低壓條件下使用銅基催化劑進(jìn)行甲醇合成反應(yīng)，其熱量通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的菱形分布系統(tǒng)將冷激氣體噴入床層中間帶走，以調(diào)節(jié)合成塔內(nèi)溫度。英國(guó)ICI公司甲醇合成塔屬于這種形式。目前世界上大型甲醇裝置中,有很多采用多段冷激式甲醇合成塔。近年來(lái)，在原來(lái)的基礎(chǔ)上，對(duì)冷激式合成塔進(jìn)行了大量、多方面的改進(jìn)和完善，陸續(xù)推出了一系列冷激式合成塔的改進(jìn)型。冷激式合成塔有以下特點(diǎn)：——合成塔單系列生產(chǎn)能力大，適合大型或超大型裝置?！状己铣伤O(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，催化劑裝卸方便?！捎锰厥庠O(shè)計(jì)的分布系統(tǒng)進(jìn)行冷激，溫度控制較為方便。——不能回收甲醇合成產(chǎn)生的高位熱能，合成回路循環(huán)氣量大?！嬖诖呋瘎┒伍g返混現(xiàn)象，合成塔出口甲醇含量低?！呋瘎r(shí)空產(chǎn)率不高，用量較大。（2）管束式甲醇合成塔管殼式甲醇合成塔是反應(yīng)塔管間副產(chǎn)蒸汽的等溫反應(yīng)器，管內(nèi)裝填催化劑，在中低壓條件下進(jìn)行甲醇合成反應(yīng)，由管間沸水移出熱量，并產(chǎn)生中壓蒸汽，以控制床層溫度，延長(zhǎng)催化劑壽命，控制副反應(yīng)的發(fā)生，德國(guó)Lurgi公司的甲醇合成塔為此種形式。中國(guó)國(guó)內(nèi)列管型或絕熱—列管型合成塔也屬此類(lèi)。為了適合裝置大型化的發(fā)展，Lurgi公司對(duì)管殼式甲醇合成塔進(jìn)行了改進(jìn)，發(fā)明了兩段等溫甲醇合成工藝（氣冷-水冷雙塔），該工藝有兩臺(tái)管殼式甲醇合成塔組成，第一合成塔采用副產(chǎn)中壓蒸氣的方式移出反應(yīng)熱，第二臺(tái)反應(yīng)器產(chǎn)生的反應(yīng)熱則通過(guò)與新鮮合成氣逆流換熱方式脫除，在第二臺(tái)反應(yīng)器中，新鮮合成氣在館內(nèi)通過(guò)，反應(yīng)氣走殼層。與單個(gè)管殼式合成塔工藝相比，兩段等溫甲醇合成工藝有以下特點(diǎn)：——與單臺(tái)反應(yīng)塔相比，第一反應(yīng)器尺寸減少了約50%?！獪p少了約50%的合成氣循環(huán)比?！獰崃炕厥招矢撸瑴p少了冷卻成本?！獑蜗盗心芰梢赃_(dá)到5000噸/天以上。——整個(gè)合成回路（包括循環(huán)壓縮機(jī)、熱交換器等）的投資減少近40%。（3）多段徑向甲醇合成塔日本TEC公司開(kāi)發(fā)了一種新的甲醇合成塔，它是多段、間接冷卻、徑向流動(dòng)的合成塔，也稱(chēng)為MRF反應(yīng)器。該反應(yīng)器由外筒、催化劑筐以及許多垂直的沸水管，即反應(yīng)器的冷卻管組成。冷卻管埋于催化劑層中，合成氣由中心管進(jìn)入，然后徑向流動(dòng)通過(guò)催化劑層進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的氣體匯集于環(huán)形空間，由上部出去。冷卻管吸收反應(yīng)放出的熱量發(fā)生蒸汽，根據(jù)反應(yīng)的放熱速率和移熱速率，合理選擇冷卻管的數(shù)量和間距，則使反應(yīng)過(guò)程按最佳溫度線(xiàn)進(jìn)行。MRF反應(yīng)器有以下特點(diǎn)：——?dú)怏w徑向流動(dòng)，流道短，空速小，因此壓降很小，約為軸向反應(yīng)器的十分之一。——床層與冷管之間的傳熱效率也很高，每噸甲醇能產(chǎn)生1噸多蒸汽（在給水預(yù)熱的條件下）?！獑纬剔D(zhuǎn)化率高，循環(huán)氣量小?！磻?yīng)過(guò)程按最佳溫度線(xiàn)進(jìn)行。

（4）絕熱式甲醇合成塔對(duì)于大型或超大型的單系列甲醇裝置，丹麥Topsoe公司采用3臺(tái)串聯(lián)絕熱式甲醇合成塔，在第一、第二甲醇合成塔出口設(shè)廢熱鍋爐回收熱量，第三甲醇合成塔出口氣體預(yù)熱第一甲醇合成塔的人口氣體。Topsoe公司的絕熱式甲醇合成塔與多段激冷式合成塔相比有以下特點(diǎn)：——較高的單程轉(zhuǎn)化率。——較低的催化劑用量?！獰崃炕厥蘸谩！O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，設(shè)備制造容易，便于運(yùn)輸?！獑蜗盗猩a(chǎn)能力大?！秉c(diǎn)是設(shè)備臺(tái)數(shù)多，流程復(fù)雜，投資較大。（5）Casale軸徑向混合流合成塔Casale開(kāi)發(fā)的大型軸徑向甲醇合成塔的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：——環(huán)形的催化劑床頂端不封閉，側(cè)壁不開(kāi)孔，造成催化劑床層上部氣流的軸向流動(dòng)——床層主要部分氣流為徑向流動(dòng)；——催化劑筐的外壁開(kāi)有不同分布的孔,以保證氣流分布；——各段床層底部封閉，反應(yīng)后氣體經(jīng)中心管流入合成塔外的換熱器,回收熱量。由于不采用直接冷激，而采用塔外熱交換，各床層段出口甲醇濃度較高，所需的床層段數(shù)較少。由于床層阻力降的明顯減少（比ICI軸向型塔減少24%），所以可增加合成塔高度和減少壁厚，可選用高徑比的塔，以降低造價(jià)。與冷激式絕熱塔相比，軸徑向混合流塔可節(jié)省投資，簡(jiǎn)化控制流程，減少控制儀表。軸徑向合成塔的缺點(diǎn)是催化劑筐需要更換，催化劑裝卸復(fù)雜。優(yōu)點(diǎn)是大型化的潛力大。軸徑向合成塔的生產(chǎn)能力取決于塔的高度，合成塔過(guò)高造成催化劑裝卸困難。一般塔高為16m，相應(yīng)的生產(chǎn)能力為5000t/d。總之，上述各種合成塔都有工業(yè)化裝置的業(yè)績(jī)，各有優(yōu)缺點(diǎn)，技術(shù)上都是成熟的?？筛鶕?jù)甲醇裝置的規(guī)模，建廠的地點(diǎn)，以及運(yùn)輸?shù)葪l件，再針對(duì)各種合成塔的特點(diǎn)進(jìn)行選擇。本項(xiàng)目甲醇合成塔暫按管殼式甲醇合成塔編制。1.4.1.4甲醇精餾甲醇裝置精餾工藝有兩塔流程和三塔流程之分。其比較如下表所示。甲醇精餾兩塔和三塔流程比較序號(hào)項(xiàng)目?jī)伤鞒倘鞒?相對(duì)投資比1.01.152相對(duì)能耗10.0.6—0.73流程簡(jiǎn)單較復(fù)雜4操作控制簡(jiǎn)單較復(fù)雜5占地較小較大6技術(shù)成熟程度現(xiàn)工業(yè)化實(shí)用技術(shù)現(xiàn)工業(yè)化實(shí)用技術(shù)

兩塔和三塔流程的工藝指標(biāo)基本相當(dāng)，主要區(qū)別在于熱量的消耗。三塔流程由于采用雙效精餾，因而降低了冷卻水和熱能的消耗，但設(shè)備投資較高且操作相對(duì)較復(fù)雜。兩塔流程采用單效流程，冷卻水和熱能的消耗較高，但設(shè)備投資較低，操作簡(jiǎn)單，此兩種工藝各有優(yōu)缺點(diǎn)。三塔流程產(chǎn)品純度高，能耗只有兩塔流程的60～70%，而投資只比其高15%左右，對(duì)于大型裝置多采用三塔流程，而兩塔流程則適合中、小型裝置。本工程甲醇精餾采用三塔精餾工藝。

1.4.2推薦的工藝技術(shù)、來(lái)源及引進(jìn)范圍通過(guò)對(duì)甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)的比較分析，本項(xiàng)目確定選擇以下工藝技術(shù)：（1）煤氣化殼牌煤氣化工藝和GSP粉煤氣化工藝均可以作為本項(xiàng)目的備選氣化工藝，現(xiàn)階段本項(xiàng)目暫按GSP粉煤氣化工藝編制。氣化壓力為2.5Mpa，選擇兩臺(tái)氣化爐能力為1500噸/天的氣化爐。為煤氣化配套的空分裝置，采用1套制氧能力為65000Nm3/h的空分系列，推薦液氧泵內(nèi)壓縮流程。煤氣化技術(shù)和主要設(shè)備由國(guó)外引進(jìn)。（2）CO制備推薦采用深冷法部分冷凝工藝。技術(shù)和主要設(shè)備由國(guó)外引進(jìn)。（2）甲醇合成和壓縮甲醇合成壓力為8.0Mpa，甲醇合成塔暫按管殼式甲醇合成塔編制。甲醇合成技術(shù)擬從德國(guó)Lurgi公司、丹麥Topsoe公司、日本TEC公司和瑞士Casale公司工藝技術(shù)中選擇，引進(jìn)范圍包括專(zhuān)利使用許可、基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)等。（3）甲醇精餾甲醇精餾采用三塔精餾工藝。1.5原、輔助材料及公用工程消耗1.5.1主要原、輔助材料消耗主要原、輔助材料消耗及來(lái)源表（含CO制備消耗）序號(hào)名稱(chēng)及規(guī)格單位單耗年耗量（萬(wàn)單位）來(lái)源1原料煤t1.5291.2本地供應(yīng)2氫氧化鈉（42%）kg4.3258外購(gòu)

1.5.2公用工程消耗公用工程消耗表（含CO制備消耗）序號(hào)名稱(chēng)及規(guī)格單位單耗小時(shí)耗量1電kWh209156822冷卻水t254190163脫鹽水t5.884414蒸汽（0.35Mpa）t-1.52-1145蒸汽（1.0Mpa）t0.3425.76蒸汽（4.0Mpa）t3.212407凝液t-2.61-195.68儀表空氣Nm3312270

1.6裝置占地及定員20萬(wàn)噸/年甲醇裝置占地面積為280000平方米，生產(chǎn)定員為300人。1.7主要污染物排放量及處理方式主要污染物排放量及處理方式表序號(hào)名稱(chēng)排放量主要成分排放方式處理方式一廢氣m3/h

1變換氣體尾氣505NH3、H2S、H2、CO2連續(xù)送火炬燃燒2低溫甲醇洗廢氣59000COS、甲醇、CO2、N2連續(xù)高空排放3硫回收尾氣8580COS、SO2、H2S、CO2、N2連續(xù)高空排放4甲醇合成馳放氣9450甲醇、CO、H2、CH4連續(xù)送燃料系統(tǒng)5甲醇膨脹氣1360甲醇、CO、H2、CH4連續(xù)送燃料系統(tǒng)二廢水m3/h

1氣化廢水18COD、BOD、SS、NH3、硫化物連續(xù)送污水處理場(chǎng)2含甲醇廢水8COD、甲醇連續(xù)送污水處理場(chǎng)3低溫甲醇洗廢水2COD、甲醇連續(xù)送污水處理場(chǎng)三廢渣t/a

1氣化廢渣223700

間斷綜合利用制水泥2廢催化劑110金屬氧化物間斷催化劑廠回收

1.8投資估算及靜態(tài)效益指標(biāo)1.8.1投資規(guī)模估算建設(shè)20萬(wàn)噸/年甲醇裝置的總投資為191898萬(wàn)元，其中建設(shè)投資為172891萬(wàn)元。1.8.2靜態(tài)經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)靜態(tài)經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)表序號(hào)項(xiàng)

目

名

稱(chēng)單位數(shù)

量備

注1總投資萬(wàn)元191898.66

其中∶建設(shè)投資萬(wàn)元172891.44

建設(shè)期利息萬(wàn)元11476.80

全額流動(dòng)資金萬(wàn)元7530.43

2年銷(xiāo)售收入萬(wàn)元90000.00價(jià)格1500元/噸3年總成本萬(wàn)元50176.85

4年利稅額萬(wàn)元39823.15

5年利潤(rùn)額萬(wàn)元29008.74

6投資利稅率%20.75

7投資利潤(rùn)率%15.12

8投資回收期(所得稅前)年5.95包括3年建設(shè)期

1.9結(jié)論及建議（1）目前國(guó)內(nèi)甲醇建設(shè)已經(jīng)形成熱潮，新建項(xiàng)目很多，預(yù)計(jì)今后甲醇市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)會(huì)十分激烈。建議為了降低甲醇市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)大力發(fā)展甲醇下游產(chǎn)品，將甲醇轉(zhuǎn)化為本地或國(guó)內(nèi)市場(chǎng)較為短缺的產(chǎn)品，既可以分散甲醇市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，也可以達(dá)到提高產(chǎn)品的附加值的目的。（2）建設(shè)20萬(wàn)噸/年甲醇裝置，已經(jīng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)規(guī)模，將處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。甲醇生產(chǎn)工藝技術(shù)均成熟可靠，技術(shù)來(lái)源可以采用引進(jìn)和國(guó)產(chǎn)化相結(jié)合，達(dá)到技術(shù)水平先進(jìn)、投資省、生產(chǎn)成本低的目的。（3）加強(qiáng)對(duì)外合作渠道，實(shí)施戰(zhàn)略聯(lián)盟策略。在甲醇建設(shè)和發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)與上游原料供應(yīng)商和下游用戶(hù)的合作，或進(jìn)一步建立戰(zhàn)略聯(lián)盟，對(duì)內(nèi)外資源進(jìn)行有效整合，有利于彌補(bǔ)原材料供應(yīng)、產(chǎn)品銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)服務(wù)和生產(chǎn)管理等方面的不足，對(duì)于提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目錄TOC\o"1-3"\h\u1總論 11.1設(shè)計(jì)依據(jù)和原則及標(biāo)準(zhǔn) 11.1.1設(shè)計(jì)依據(jù) 11.1.2設(shè)計(jì)原則 11.2項(xiàng)目概述 21.2.1項(xiàng)目名稱(chēng) 21.2.2項(xiàng)目性質(zhì) 21.2.3項(xiàng)目背景 21.2.4項(xiàng)目投資必要性及經(jīng)濟(jì)意義 21.3主要研究范圍 31.4研究結(jié)論 31.5主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 32國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)分析 52.1國(guó)外市場(chǎng)分析 52.1.1世界生產(chǎn)概況 52.1.2世界消費(fèi)情況 62.1.3世界貿(mào)易狀況 72.1.4新建擴(kuò)建計(jì)劃 72.1.5世界未來(lái)供需情況預(yù)測(cè) 92.2國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分析 92.2.1國(guó)內(nèi)生產(chǎn)概況 92.2.2國(guó)內(nèi)消費(fèi)情況 122.2.3進(jìn)出口分析 132.2.4國(guó)內(nèi)擬在建、新建項(xiàng)目情況 132.2.5產(chǎn)品價(jià)格分析 142.2.6未來(lái)市場(chǎng)預(yù)測(cè) 143產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 153.1產(chǎn)品方案 153.2生產(chǎn)規(guī)模 154工藝技術(shù)方案 164.1生產(chǎn)工藝技術(shù)及比較 164.1.1煤氣化 164.1.2甲醇合成 224.1.3甲醇精餾 254.2推薦的工藝技術(shù)、來(lái)源及引進(jìn)范圍 255廠址選擇 275.1原料來(lái)源 285.2產(chǎn)品去路 295.3其他分析 295.4廠區(qū)布置 296投資估算 296.1固定資產(chǎn)建設(shè)投資估算 306.1.1工程費(fèi)用估算及依據(jù) 306.1.2無(wú)形資產(chǎn) 326.1.3遞延資產(chǎn) 326.1.4預(yù)備費(fèi)用估算 33HYPER