某某煤制油有限公司180萬噸/年甲醇項目可行性研究報告(p126).doc
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某某煤制油有限公司180萬噸/年甲醇項目可行性研究報告(p126),1.1生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案1.1.1 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案本項目作為xxx煤制油有限公司煤制烯烴項目60萬噸/年mto裝置的配套工程，甲醇裝置公稱生產(chǎn)規(guī)模為180萬噸/年,5500噸/日，年操作時間8000小時。同時，本項目年副產(chǎn)硫磺27072噸。1.1.2 產(chǎn)品、副產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)1）甲醇本項目產(chǎn)品甲醇除了滿足mto裝置對甲...
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1.1 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案
1.1.1 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案
本項目作為XXX煤制油有限公司煤制烯烴項目60萬噸/年MTO裝置的配套工程，甲醇裝置公稱生產(chǎn)規(guī)模為180萬噸/年,5500噸/日，年操作時間8000小時。
同時，本項目年副產(chǎn)硫磺27072噸。
1.1.2 產(chǎn)品、副產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)
1）甲醇
本項目產(chǎn)品甲醇除了滿足MTO裝置對甲醇的質(zhì)量要求外，同時要滿足商品甲醇的需要。因此甲醇質(zhì)量指標(biāo)執(zhí)行中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)甲醇（GB338-92）優(yōu)等品的要求。
中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)甲醇（GB338-92）
項 目 指標(biāo)
優(yōu)等品 一等品 合格品
色度（鉬-鈷）， ≤ 5 10
密度（20℃）， g/cm3 0.791-0.792 0.791-0.793
溫度范圍（0℃，101325Pa）, ℃ 64.0-65.5
沸程（包括64.6±0.1℃）, ≤ 0.8 1.0 1.5
高錳酸鉀試驗，min ≥ 50 30 20
水溶液試驗 澄清 -
水份含量，% ≤ 0.10 0.15 -
酸度（以HCOOH計），% ≤ 0.0015 0.0030 0.0050
堿度（以NH3計），% ≤ 0.0002 0.0008 0.0015
羰基化合物（以CH2O計）， ≤ 0.002 0.005 0.010
蒸發(fā)殘渣含量， % ≤ 0.001 0.003 0.005
2）副產(chǎn)品硫磺
硫磺產(chǎn)品符合中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB2449-92）優(yōu)等品指標(biāo)。
項 目 指標(biāo)
優(yōu)等品 一等品 合格品
硫，% ≥ 99.9 99.5 99.0
酸度（以H2SO4計）, % ≤ 0.003 0.005 0.02
水份，% ≤ 0.10 0.50 1.00
灰份，% ≤ 0.03 0.10 0.20
砷，% ≤ 0.0001 0.01 0.05
粒度 片狀 片狀 片狀
1.2 工藝技術(shù)選擇
1.2.1 原料路線確定
甲醇是由一氧化碳與氫在催化劑存在的情況下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而制得。煤、焦炭、天然氣、煉廠氣、石腦油（輕油）、渣油（重油）、焦?fàn)t氣和乙炔尾氣等均可用來制造一氧化碳和氫（合成氣），作為合成甲醇的原料。在甲醇生產(chǎn)裝置中，合成氣的制備，在裝置總投資中占絕大部分（約為60%），而甲醇的合成、粗甲醇的精餾以及公用工程等部分的投資所占比例較少，所以，甲醇生產(chǎn)原料路線的選擇，主要是對合成氣制備所用原料以及工藝路線的選擇。甲醇生產(chǎn)裝置各工序的投資比例見下表：
甲醇生產(chǎn)裝置各工序投資比例表
序號 項 目 占總投資的比例
1 合成氣制備（包括氣化、凈化、冷凍） 60%
2 甲醇合成 10%
3 甲醇精餾 10%
4 公用工程等 20%
選用生產(chǎn)甲醇合成氣的原料，可以從原料儲量、現(xiàn)有生產(chǎn)能力、原料價格、成本、投資費(fèi)用與技術(shù)水平等進(jìn)行綜合考慮。
XXX集團(tuán)萬利煤礦地處鄂爾多斯市，礦區(qū)有豐富的煤炭資源，從儲量和目前的生產(chǎn)能力上看，完全可滿足合成甲醇所需合成氣原料的需要。
以煤或天然氣為原料制合成氣的生產(chǎn)工藝都比較成熟，國內(nèi)外都有大型工業(yè)化裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)。
國外大型甲醇裝置大多采用以天然氣為原料的生產(chǎn)路線，主要原因除了一次性投資較低外，也與國外的天然氣價格低有關(guān)。比如沙特阿拉伯1998年的天然氣價格為0.15元/Nm3，目前價格為0.279元/Nm3。俄羅斯的天然氣價格在0.20元/Nm3左右。因此中東地區(qū)及俄羅斯以天然氣為原料的大型甲醇生產(chǎn)裝置甲醇成本較低，約在100～120美元之間。近年來，美國的天然氣價格上漲幅度較大，由0.5元/Nm3漲到0.7元/Nm3，2001～2002年已先后關(guān)閉340萬噸甲醇生產(chǎn)能力。一般認(rèn)為，天然氣價格高于0.7元/Nm3，則甲醇成本大于1100元/噸，已無競爭能力。與國外相比，我國以天然氣為原料的甲醇廠由于規(guī)模?。壳白畲竽芰?0萬噸/年）、能耗高（一般為1100～1260Nm3/t，最高達(dá)1770Nm3/t甲醇），其成本一般為1300～1400元/噸。2002年我國進(jìn)口179.96萬噸甲醇，到岸價全年平均為154.88美元/噸（折人民幣1285.5元），我國以天然氣為原料的甲醇廠生產(chǎn)的甲醇在價格上無法與國外同類產(chǎn)品競爭。然而，以煤為原料的大型甲醇生產(chǎn)裝置，則產(chǎn)品成本較低，且有成熟技術(shù)，可以與國外廠家相競爭。
本項目推薦以煤為原料生產(chǎn)甲醇的技術(shù)路線。
1.2.2 工藝技術(shù)方案比較與選擇
1） 氣化工藝技術(shù)
a) 國外氣化工藝技術(shù)概況
以煤為原料的氣化方法主要有固定床和流化床、氣流床等。
固定床氣化技術(shù)
固定床氣化技術(shù)在我國運(yùn)用較廣，較為先進(jìn)的有魯奇（Lurgi）氣化技術(shù)。此技術(shù)經(jīng)過英國煤氣公司和魯奇公司聯(lián)合攻關(guān)，開發(fā)一種新爐型-BGL爐, 變干粉排渣為熔融排渣，氣化效率和氣體成分有了很大改進(jìn)，污染問題也有所改善?，F(xiàn)有一臺工業(yè)示范爐在德國運(yùn)行，用于處理城市垃圾，所用原料為各種城市垃圾、廢塑料和煙煤。但因氣化溫度變化不大，生成氣中甲烷及氮?dú)夂看螅灰俗龊铣蓺?；但其熱值較高，用于做城市煤氣較好。
流化床氣化技術(shù)
流化床氣化技術(shù)主要有德國溫克勒（Winkler）流化床粉煤氣化技術(shù)。該技術(shù)壓力較低，建有生產(chǎn)燃料氣的裝置，目前沒有生產(chǎn)合成氣的裝置。
氣流床氣化技術(shù)
氣流床氣化技術(shù)有美國德士古氣化（Texaco）技術(shù)和荷蘭殼牌謝爾（shell）粉煤加壓氣化技術(shù)。
b) 國內(nèi)氣化工藝技術(shù)概況
固定床氣化
固定層間歇?dú)饣夹g(shù)，該技術(shù)投資低，技術(shù)成熟，目前我國小氮肥、小甲醇廠90%以上采用該工藝生產(chǎn)。
該技術(shù)氣化效率低，單爐產(chǎn)氣量少，常壓間歇?dú)饣碉L(fēng)過程中放空氣對環(huán)境污染嚴(yán)重，每噸合成氨的吹風(fēng)放空氣量達(dá)2800～3100立方米。該技術(shù)在國外已被淘汰。
國內(nèi)固定床氣化還有富氧連續(xù)氣化技術(shù)，雖然該技術(shù)連續(xù)氣化無吹風(fēng)氣排放，污染較少，但只能采用焦炭或無煙煤作原料，原料價格高,且生成氣中氮?dú)夂扛?，不適合作合成甲醇的原料氣。
流化床氣化
國內(nèi)流化床氣化主要有中科院山西煤化學(xué)研究所開發(fā)的灰熔聚流化床粉煤氣化技術(shù)，該技術(shù)可用多種煤質(zhì)作原料，如煙煤、焦炭、焦粉等，使用粉煤在1100℃下氣化，固體排渣，無廢氣排放。該技術(shù)工業(yè)示范裝置已于2001年在陜西城固氮肥廠建成，小時耗煤量4 .2噸。其煤種適應(yīng)性廣，操作溫度約為1000℃，反應(yīng)壓力為0.03MPa(G)。氣化爐是一個單段流化床，結(jié)構(gòu)簡單，可在流化床內(nèi)一次實現(xiàn)煤的破粘、脫揮發(fā)份、氣化、灰團(tuán)聚及分離、焦油及酚類的裂解。帶出細(xì)粉經(jīng)除塵系統(tǒng)捕集后返回氣..
1.1.1 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案
本項目作為XXX煤制油有限公司煤制烯烴項目60萬噸/年MTO裝置的配套工程，甲醇裝置公稱生產(chǎn)規(guī)模為180萬噸/年,5500噸/日，年操作時間8000小時。
同時，本項目年副產(chǎn)硫磺27072噸。
1.1.2 產(chǎn)品、副產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)
1）甲醇
本項目產(chǎn)品甲醇除了滿足MTO裝置對甲醇的質(zhì)量要求外，同時要滿足商品甲醇的需要。因此甲醇質(zhì)量指標(biāo)執(zhí)行中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)甲醇（GB338-92）優(yōu)等品的要求。
中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)甲醇（GB338-92）
項 目 指標(biāo)
優(yōu)等品 一等品 合格品
色度（鉬-鈷）， ≤ 5 10
密度（20℃）， g/cm3 0.791-0.792 0.791-0.793
溫度范圍（0℃，101325Pa）, ℃ 64.0-65.5
沸程（包括64.6±0.1℃）, ≤ 0.8 1.0 1.5
高錳酸鉀試驗，min ≥ 50 30 20
水溶液試驗 澄清 -
水份含量，% ≤ 0.10 0.15 -
酸度（以HCOOH計），% ≤ 0.0015 0.0030 0.0050
堿度（以NH3計），% ≤ 0.0002 0.0008 0.0015
羰基化合物（以CH2O計）， ≤ 0.002 0.005 0.010
蒸發(fā)殘渣含量， % ≤ 0.001 0.003 0.005
2）副產(chǎn)品硫磺
硫磺產(chǎn)品符合中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB2449-92）優(yōu)等品指標(biāo)。
項 目 指標(biāo)
優(yōu)等品 一等品 合格品
硫，% ≥ 99.9 99.5 99.0
酸度（以H2SO4計）, % ≤ 0.003 0.005 0.02
水份，% ≤ 0.10 0.50 1.00
灰份，% ≤ 0.03 0.10 0.20
砷，% ≤ 0.0001 0.01 0.05
粒度 片狀 片狀 片狀
1.2 工藝技術(shù)選擇
1.2.1 原料路線確定
甲醇是由一氧化碳與氫在催化劑存在的情況下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而制得。煤、焦炭、天然氣、煉廠氣、石腦油（輕油）、渣油（重油）、焦?fàn)t氣和乙炔尾氣等均可用來制造一氧化碳和氫（合成氣），作為合成甲醇的原料。在甲醇生產(chǎn)裝置中，合成氣的制備，在裝置總投資中占絕大部分（約為60%），而甲醇的合成、粗甲醇的精餾以及公用工程等部分的投資所占比例較少，所以，甲醇生產(chǎn)原料路線的選擇，主要是對合成氣制備所用原料以及工藝路線的選擇。甲醇生產(chǎn)裝置各工序的投資比例見下表：
甲醇生產(chǎn)裝置各工序投資比例表
序號 項 目 占總投資的比例
1 合成氣制備（包括氣化、凈化、冷凍） 60%
2 甲醇合成 10%
3 甲醇精餾 10%
4 公用工程等 20%
選用生產(chǎn)甲醇合成氣的原料，可以從原料儲量、現(xiàn)有生產(chǎn)能力、原料價格、成本、投資費(fèi)用與技術(shù)水平等進(jìn)行綜合考慮。
XXX集團(tuán)萬利煤礦地處鄂爾多斯市，礦區(qū)有豐富的煤炭資源，從儲量和目前的生產(chǎn)能力上看，完全可滿足合成甲醇所需合成氣原料的需要。
以煤或天然氣為原料制合成氣的生產(chǎn)工藝都比較成熟，國內(nèi)外都有大型工業(yè)化裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)。
國外大型甲醇裝置大多采用以天然氣為原料的生產(chǎn)路線，主要原因除了一次性投資較低外，也與國外的天然氣價格低有關(guān)。比如沙特阿拉伯1998年的天然氣價格為0.15元/Nm3，目前價格為0.279元/Nm3。俄羅斯的天然氣價格在0.20元/Nm3左右。因此中東地區(qū)及俄羅斯以天然氣為原料的大型甲醇生產(chǎn)裝置甲醇成本較低，約在100～120美元之間。近年來，美國的天然氣價格上漲幅度較大，由0.5元/Nm3漲到0.7元/Nm3，2001～2002年已先后關(guān)閉340萬噸甲醇生產(chǎn)能力。一般認(rèn)為，天然氣價格高于0.7元/Nm3，則甲醇成本大于1100元/噸，已無競爭能力。與國外相比，我國以天然氣為原料的甲醇廠由于規(guī)模?。壳白畲竽芰?0萬噸/年）、能耗高（一般為1100～1260Nm3/t，最高達(dá)1770Nm3/t甲醇），其成本一般為1300～1400元/噸。2002年我國進(jìn)口179.96萬噸甲醇，到岸價全年平均為154.88美元/噸（折人民幣1285.5元），我國以天然氣為原料的甲醇廠生產(chǎn)的甲醇在價格上無法與國外同類產(chǎn)品競爭。然而，以煤為原料的大型甲醇生產(chǎn)裝置，則產(chǎn)品成本較低，且有成熟技術(shù)，可以與國外廠家相競爭。
本項目推薦以煤為原料生產(chǎn)甲醇的技術(shù)路線。
1.2.2 工藝技術(shù)方案比較與選擇
1） 氣化工藝技術(shù)
a) 國外氣化工藝技術(shù)概況
以煤為原料的氣化方法主要有固定床和流化床、氣流床等。
固定床氣化技術(shù)
固定床氣化技術(shù)在我國運(yùn)用較廣，較為先進(jìn)的有魯奇（Lurgi）氣化技術(shù)。此技術(shù)經(jīng)過英國煤氣公司和魯奇公司聯(lián)合攻關(guān)，開發(fā)一種新爐型-BGL爐, 變干粉排渣為熔融排渣，氣化效率和氣體成分有了很大改進(jìn)，污染問題也有所改善?，F(xiàn)有一臺工業(yè)示范爐在德國運(yùn)行，用于處理城市垃圾，所用原料為各種城市垃圾、廢塑料和煙煤。但因氣化溫度變化不大，生成氣中甲烷及氮?dú)夂看螅灰俗龊铣蓺?；但其熱值較高，用于做城市煤氣較好。
流化床氣化技術(shù)
流化床氣化技術(shù)主要有德國溫克勒（Winkler）流化床粉煤氣化技術(shù)。該技術(shù)壓力較低，建有生產(chǎn)燃料氣的裝置，目前沒有生產(chǎn)合成氣的裝置。
氣流床氣化技術(shù)
氣流床氣化技術(shù)有美國德士古氣化（Texaco）技術(shù)和荷蘭殼牌謝爾（shell）粉煤加壓氣化技術(shù)。
b) 國內(nèi)氣化工藝技術(shù)概況
固定床氣化
固定層間歇?dú)饣夹g(shù)，該技術(shù)投資低，技術(shù)成熟，目前我國小氮肥、小甲醇廠90%以上采用該工藝生產(chǎn)。
該技術(shù)氣化效率低，單爐產(chǎn)氣量少，常壓間歇?dú)饣碉L(fēng)過程中放空氣對環(huán)境污染嚴(yán)重，每噸合成氨的吹風(fēng)放空氣量達(dá)2800～3100立方米。該技術(shù)在國外已被淘汰。
國內(nèi)固定床氣化還有富氧連續(xù)氣化技術(shù)，雖然該技術(shù)連續(xù)氣化無吹風(fēng)氣排放，污染較少，但只能采用焦炭或無煙煤作原料，原料價格高,且生成氣中氮?dú)夂扛?，不適合作合成甲醇的原料氣。
流化床氣化
國內(nèi)流化床氣化主要有中科院山西煤化學(xué)研究所開發(fā)的灰熔聚流化床粉煤氣化技術(shù)，該技術(shù)可用多種煤質(zhì)作原料，如煙煤、焦炭、焦粉等，使用粉煤在1100℃下氣化，固體排渣，無廢氣排放。該技術(shù)工業(yè)示范裝置已于2001年在陜西城固氮肥廠建成，小時耗煤量4 .2噸。其煤種適應(yīng)性廣，操作溫度約為1000℃，反應(yīng)壓力為0.03MPa(G)。氣化爐是一個單段流化床，結(jié)構(gòu)簡單，可在流化床內(nèi)一次實現(xiàn)煤的破粘、脫揮發(fā)份、氣化、灰團(tuán)聚及分離、焦油及酚類的裂解。帶出細(xì)粉經(jīng)除塵系統(tǒng)捕集后返回氣..
