年20万吨甲醇建设项目节能评估报告.pdf

陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告 目 录前 言.一 1 一一、总论.-1-1、评估依据.-1-2、评估范围和内容.-1-3、评估遵循的政策、法规、标准和规范.-1-4、评估程序.-2-二、项目所在地概况.-2-1、地理位置及自然条件.-2-2、区域社会经济发展.-3-3、相关产业政策及发展规划.-4-4、能源供应状况和能源消费结构.-4-三、建设项目概况.-5-1、建设单位概况.-5-2、项目建设的必要性.-5-3、工程建设方案.-6-4、建设项目能源利用状况.-10-四、建设项目合理用能评价.-14-陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告1、工程总体布置方案.-14-2、工艺系统合理用能和提高能源利用效率措施评价-14五、节能对策措施和节能效果分析.-15-六、结论与建议.-16-1、建设项目工程建设方案节能评估结论.-16-2、项目运营管理过程中合理用能的建议.-17-前 S陕西陕焦化工有限公司为充分发挥现有的焦化项目和 新建的焦化项目的焦化煤气资源，减少焦化项目的焦炉煤气 外排对环境的污染，结合市场需要，在广泛调研的基础上，决定利用焦化项目的焦化煤气，建设20万吨/年甲醇项目。根据国家规定，固定资产投资建设项目必须进行节能评估，为此，陕西汇中节能环保有限公司接受陕西陕焦化工有限公 司委托，对该公司新建20万吨/年甲醇项目能源利用状况进 行评估并出具节能评估报告。接受委托并签订评估协议后，我公司根据陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目可 行性研究报告，在充分搜集相关资料、数据后，编制本报 告。陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告一、总论1、评估依据（1）项目可行性研究报告（2）评估报告编制委托协议（3）项目批复文件2、评估范围和内容本次评估的范围是该公司新建20万吨/年甲醇项目的能 源利用状况，以评价该公司建设项目的合理用能水平。估算 项目实施后企业能耗的情况，对节能措施和结果进行分析评 估。3、评估遵循的政策、法规、标准和规范（1）中华人民共和国节约能源法（2）国务院关于加强节能工作的决定（3）国家发展和改革委员会关于加强固定资产投资项 目节能评估和审查工作的通知（发改投资120062787号）（4）陕西省发展和改革委员会关于加强固定资产投资 项目节能评估和审查工作的通知（陕发改环资2007931陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告号)(5)GB/T 2589-2008综合能耗计算通则(6)GB/T6422-2009用能设备能量测试导则(7)GB 338-2004 工业用甲醇4、评估程序(1)接受委托(2)签订委托评估协议(3)深入企业搜集资料、数据(4)编制评估报告(5)报告审核、签发二、项目所在地概况1、地理位置及自然条件陕西陕焦化工有限公司地处八百里秦川北部的富平县 梅家坪镇O南邻咸铜铁路梅家坪中心站，北接铜 I市耀州区,并与西铜高速公路贯通，地理位置优越，交通十分便利。公 司现有三条铁路专线与梅家坪站相接，自备机车一台；有专 陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告用公路2km,与西铜高速相连。公司北靠黄陵、铜川等原料 基地，南距西安市74km,形成了十分独特的区位优势。拟建 厂址位于现有焦化厂西侧，赵家村东侧的洼地里，地势平坦，东西各有干渠一条，公路铁路运输十分便利。2、区域社会经济发展富平县位于关中平原北部，总面积1233平方公里，辖 24个乡镇，334个行政村，78万人口，十五”期间，全县 上下高举团结和发展大旗，坚持以经济建设为中心，扭住大 事，埋头苦干，取得了经济社会持续快速健康发展。县域综 合实力明显增强，开始跨入以工业为主的发展轨道。2005 年，全县生产总值达到30亿元，“十五”期间年均增长 10.6%；工业经济跨越式增长，一批大中型工业项目的引进 建成改变了县域经济的总体形态，第二产业跃居首位，工业 增加值占到全县生产总值的32%O项目建设成效显著。通过坚持不懈地招商引资和积 极争取国家政策性资金，全社会固定资产投资累计完成 26.7亿元,是“九五”的4.5倍，年均增长13.3%0新建和 改造了一批大中型工业项目，初步形成陕富水泥、陕西压延、陕焦化工、兴宝钢厂、龙钢集团、陕富面业、中鲁果汁、老 庙花炮等产业龙头。陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告3、相关产业政策及发展规划陕西陕焦化工有限公司现有优质冶金焦生产能力40万 吨及其配套的化工产品回收装置，年入洗原煤60万吨的选 煤分厂，利用剩余煤气建设的3000kW/h的自备电厂，年融 化一万吨玻璃液的玻璃分厂以及相应的动力设施，并因此而 获得全国节能先进单位的称号。依托渭南市丰富的煤炭、石 灰石、水资源优势，利用国内成熟的工艺技术，利用煤和公 司自产的焦炉煤气为原料建设年产20万吨甲醇装置符合国 家开发西部的战略部署，符合国家“高新技术产业化、高新 技术改造传统产业、优化重点产品和技术结构”的政策，符 合焦化行业准入条件关于新建焦炉煤气制甲醇单套装 置应达到10万吨/年及以上。项目建成后每年将生产甲醇 22.6万吨/年。4、能源供应状况和能源消费结构项目建成后，所需能源品种主要为焦炉煤气、电力和水。焦炉煤气由焦化项目供应，供应量为59540m3,完全可以满 足本工程用气；电力可以利用本厂12000kW发电项目提供 一部分，其他13121kW电力由外部提供。电力供应充足；用水情况是企业自备水源井3个，每小时可供水285吨。贮 备水库两座，可储水1000吨。目前每小时用水200吨，富 陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告裕水量85吨/小时。同时洪水乡有一口井，出水量100吨/小时左右，另外陕西省桃曲坡水库灌溉管理局已经同意向陕 西陕焦化工有限公司年供水600万m3,确保了该项目供水充 足；焦化厂新建干熄焦余热锅炉和循环流化床锅炉可满足该 项目用汽要求。三、建设项目概况1、建设单位概况陕西陕焦化工有限公司是在原陕西焦化厂的基础上进 行分立改制，于2002年11月成立的股权多元化的有限责任 公司。2006年6月经重组加入陕西煤业化工集团，属陕西 煤业化工集团控股企业。是陕西省重要的优质焦炭和煤化工 产品生产基地。公司现有员工1112人，各类技术人员105 人。公司已通过IS09001质量管理体系认证，产品质量稳 定，市场已经扩展到全国二十多个省市。2、项目建设的必要性甲醇是一种重要的有机化工原料，可用来生产甲醛、醋 酸等一系列化工产品，而且还是新一代重要的能源和基本化 工原料。由于生产焦炭的时候，其副产品焦炉气会造成资源 浪费而且严重污染环境、破坏生态平衡，危害工农业生产和 陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告人民群众健康，因此以焦炉气为原料生产甲醇可以变废为 利、化害为宝，综合发展多联产，改善大气质量，并创造一 定的经济效益。以焦炉气生产甲醇符合我国的能源结构，我国煤多、气 少、缺油，以焦化副产品焦炉气生产甲醇实现了煤化工的综 合利用。并且我国目前已经完全掌握了焦炉气制取甲醇的设 计及生产技术，设备制造也已经完全实现国产化。工程的实施对于充分利用资源取得良好节能，促进企业 取得良好的经济效益并保持可持续发展将产生重大作用。3、工程建设方案3.1 项目建设背景目前陕西陕焦化工有限公司正在建设的95万吨焦化项 目将使其焦化能力达到205万吨/年。大规模的机焦生产能 力形成以后，将面临一个十分重要的焦炉煤气出路问题。如果外排必将造成严重的大气污染，而且浪费宝贵的化 工资源；如果用来发电，不仅成本高，入网费也高，同样的 使这一宝贵的资源得不到合理有效地利用。在这种背景下，随着以综合利用和节能为目的的循环经 济概念的提出，可持续发展理念与科学发展观日益深入人 心，结合市场需要，改善环境等诸多因素，在广泛调研的基 础上，决定利用焦化煤气，生产市场前景良好的，经济效益陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告较高的甲醇这一化工产品。3.2 项目建设的内容、规模3.2.1 项目建设的内容本项目是建设以陕西陕焦化工有限公司大规模的机焦生产能力形成后，利用其焦炉煤气经过净化后生产市场前景良 好，经济效益较高的甲醇这一化工产品的生产装置。3.2.2项目设计规模甲醇生产装置：年开工小时：3.3产品及工艺技术方案3.3.1 产品方案甲醇：杂醇油：弛放气：3.3.2 工艺技术方案3.3.2.1 工艺路线20万吨/年8000小时20万吨/年1195.2 吨/年174.8X106立方米/年由焦化厂送来的焦炉煤气，首先进入焦炉气气柜缓冲稳 压，焦炉气压缩机从气柜抽气并增压止2.5MPa后进入精脱 硫装置，将气体中的总硫脱止0.1 mmp以下。焦炉气中甲烷含量达2 6%，采用纯氧催化部分氧化转 化工艺将气体中的甲烷及少量多碳氢转化为合成甲醇的有 用成分一氧化碳和氢，转化后的气体成分满足合成原料气的 陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告基本要求。转化后的气体经合成压缩机压止6.0MPa进入甲醇合 成装置。甲醇合成采用6.0MPa低压合成技术，精储采用三 塔流程。甲醇合成的驰放气一部分用作转化装置预热炉的燃料 气，剩余部分送出界区作燃料气。甲醇精编送出的产品精甲醇在成品罐区储存。转化装置中需要纯氧供给气体转化，故项目设置空分装 置。3.3.2.2甲醇生产装置主要设备 甲醇生产装置主要设备表序号设备名称规格型号单位数量备注1焦化气储存气柜1 0 0 0 0 m3台12焦炉气压缩机2 0 0 0 0 nn/h台4一段入口气量20000NM3一段入口压力 0.002MPa三段出口压力2.5 MPa3预脱硫塔03000mm套24铁铝转化器02700mm台15中温脱硫槽02900mm台36氧化锌脱硫槽02300mm台27钻铝转化器02300mm台18过滤器02200mm个19升温炉03200mm台110转化炉 3800mm台111预热炉 5000mm台112废热锅炉 1400mm L=5000mm F=180m2台113焦炉气预热器 2000mm L=6000mm台1陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告F=1880m214焦炉气初预热器 1300mm L=3000mmF=367m2台115锅炉给水预热器 1200mm L=6000mmF=510m2台116脱盐水预热器 1000mm L=30()0mmF=360m2台117再沸器 800mm L=1500mmF=55m2台118水冷器 1400mm L=6000mm F=890m2台119气液分离器02000mm H=6200mm台120氧化锌脱硫槽02400mm台121冷凝液汽提塔01000mmH=13000mm台122空气鼓风机Q=230 ms/min台223冷凝液泵Q=50m3/h 扬程 40m台1序号设备名称规格型号小位数量备注1合成气压缩机台12合成塔04200mm L=7000mm台1皿 士-4 官冗式3汽包1600X4000mm台14气气换热器 1600mmL=12000mmF=2290m2台25水冷器 2000mm L=7500mmF=2280m2台16闪蒸槽02000X4500mm台17分离器03600X7000mm台18洗醇塔0800X7000mm台19稀醇水槽1400X1800mm台110稀醇水泵Q=5000L/h台1排出压力6.7MPa11预精储塔1800X25000mm台112加压塔02200X4600mm台113常压塔02800X4700mm台114预塔再沸器 1100mm L=2500mm F=150m2台115预塔冷凝器1 900mm L=5000mmF=230m2台116预塔冷凝器2 500mm L=3000mmF=40m2台1陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告17加压塔再沸器 1500mm L=3000mmF=700m2台118精甲醇冷却器 700mm L=4500mmF=140m2台119常压塔顶冷凝器 1200mm L=6000mmF=500m2台120常压塔再沸器 1600mm L=3000mmF=460m2台121残液冷却器 700mm L=3000mmF=84m2台122加压塔回流槽02000X4800mmV=18m3台823常压塔回流槽02000X4800mmV=18m3台1624预塔回流槽02000X4800mmV=18m3台1225配碱槽1600X1200mmV=2.5m3台226预后甲醇泵Q=50ma/h H=100m台227加压塔回流泵Q=30m.3/h H=80m台228常压塔回流泵Q=30ni3/h H=80m台229预塔回流泵Q=28m3/h H=60m台230残液泵Q=8ni3/h H=60m台231碱液泵Q=12.525L/h H=100m台232空分装置产品氧气11000Nni3/h 产品氮气4000 Nms/h套14、建设项目能源利用状况4.1 能源利用状况概述该项目生产甲醇所需焦炉煤气消耗量为2103.9Nm3/h,项目电力负荷总需要容量9653.7kW,年耗电量为7.72296X 107 kWh4.2 能源消耗指标计算及分析陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告4.2.1 吨产品甲醇能耗指标序号项目名称单位消耗量单位折能(kJ)能耗(GJ)1焦炉气Nm32103.917715.937.272电kWh336.3118413.983蒸汽t3.043.765K11.454新鲜水t9.972512.20.035杂醇油kg-5.2815277-0816驰放气Nm3-772.110-7.727仪表空气Nm328.320-0.568吨甲醇综合能耗43.644.2.2 能耗指标分析该装置吨产品综合能耗43.64GJ/T,由于国家没有具体 颁布吨甲醇生产的综合能耗数据，因此与同类装置综合能耗 相比较，较同类装置综合能耗水平低28.36GJ/T。主要原因 是该工艺采用了纯氧部分氧化，低压合成，三塔精镭技术，注重节能，电耗低，蒸汽消耗低，能量利用相对比较合理。4.3 主要生产工艺系统能源利用状况(1)焦炉气压缩工艺能源消耗定额原材料、动力消耗定额及消耗量表(以吨甲醇计)序号名称规格使用情况单位消耗定额消耗量备注每小时每年1循环水 t=10连续t36.610368.3x1062电10000V连续kWh345.6978078.2x106陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告|ig|380V|kWh|06|24|1.9x10s|（2）精脱硫工艺能源消耗定额（以吨甲醇计）序号名称规格使用情况单位消耗定额消耗量备注每小时每年1吸油剂kg0.133.7294322加氢催 化剂kg0.133.7294323中温氧 化铁kg2.0758.64.7x10.54中温氧 化锌kg0.226.23498085活性炭kg0.061.713584（3）转化工艺能源消耗定额（以吨甲醇计）序号名称规格使用情 况单位消耗定额消耗量备注每小时每年1循环水 t=10连续t38.810988.8x1062蒸汽2.5MPa 饱和连续t-0.47-13.3-1.06x10s3电380V连续kWh2.8796.3x10s4脱盐水连续t1.94554.4x1055氧气99.60%连续Nms418.51184494.7x10b6转化催 化剂kg0.123.4271687氧化锌kg0.010.282264（4）合成气压缩工艺能源消耗定额（以吨甲醇计）序号名称规格使用情 况单位消耗定 额消耗量备注每小时每年1循环 水 t=10连续t94.8268321.5x1062蒸汽3.45MPa390连续t1.31237.12.97x1053蒸汽0.5MPa饱和连续t0.082.318112陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告4电380V连续kWh1.439.63.2x10s5冷凝 液连续t1.31237.12.97x105甲醇合成工艺能源消耗定额（以吨甲醇计）序号名称规格使用情 况单位消耗定 额消耗量备注每小时每年1循环水 t=10连续t81.9190018.5x1062蒸汽3.9MPa 饱 和连续t-1.06-30-2.4x1053电380V连续kWh1.1231.72.5x10s4脱盐水连续t1.27362.88x10s5合成触 媒连续kg0.226.2349808（6）甲醇精储工艺能源消耗定额（以吨甲醇计）序号名称规格使用情况单位消耗定 额消耗量备注每小时每年1循环水 t=10连续t58164113.1x1062蒸汽0.5MPa 饱 和连续t1.1312.5x1053电380V连续kWh6.51841.47x1064工艺软 水连续t0.092.5203765烧碱kg0.12.8322640（7）空分工艺能源消耗定额（以吨甲醇计）序号名称规格使用情 况单位消耗定额消耗量备注每小时每年1循环 水 t=10连续t181512240.98x1062电380V连续kWh5.7161.31.3x1063蒸汽3.45MPa390连续t1.73493.9x1054蒸汽0.5MPa饱和连续t0.154.245339605冷凝 液连续t-1.79-50.7-4.05x10s陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告4.4 辅助生产系统能源利用状况分析该项目辅助生产系统主要包括供电照明、给排水、储运 等。辅助生产系统用能较小，工厂供给完全可以满足。四、建设项目合理用能评价1、工程总体布置方案该项目工厂区功能划分主要有循环水区、气柜区、空分 装置区、甲醇装置区、成品罐区、泡沫站、辅助生产设施为 方便与焦化厂衔接，将甲醇装置布置在焦化厂化产区北侧，由西向东布置气柜、甲醇装置、成品罐区和循环水装置区。为满足消防、安全卫生要求，在总平面设计中考虑了所布置 的各单元尽量能够有良好的朝向，以及合理的通道。该项目 总平面占地约10公顷。2、工艺系统合理用能和提高能源利用效率措施评价该项目的工艺方案设计充分考虑了焦炉煤气生产甲醇的 生产特点，在设备选型上选用了大型高效的生产设备；在考 虑工艺方案时优先选用高效低耗的工艺方案；同时根据工 艺，合理安排工艺流程，充分利用生产过程中的余热、余能；，陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告使得产品能耗降低，吨产品综合能耗43.64GJ/T,比同类装 置综合能耗水平低28.36GJ/T.已达到国内比较先进的能耗水 平。五、节能对策措施和节能效果分析1、节能措施该装置采用了焦炉气纯氧部分氧化、低压合成、三塔精 馆工艺，技术先进，注重节能，蒸汽消耗低，能量利用相对 合理。(1)采用铁铝加氢转化串中温脱除及钻铝加氢转化串 中温氧化锌的干法脱硫工艺，避免了化工工艺中忌讳的冷热 病，既节约了热能又节省了冷却水。(2)采用化学工业第二设计院的焦炉煤气纯氧部分氧 化转化技术，该技术为预热和换热相结合的流程，减少了预 热炉的燃料气用量。转化气热量分段回收，有效地回收转化 热。可副产2.5MPa的饱和蒸汽，除供给转化自身用汽外，还可外送蒸汽13.3t/h。此外利用转化气加热焦炉气，满足了 精脱硫装置的要求(3)甲醇合成采用低压法工艺，技术先进、原材料和 动力消耗低，可副产蒸汽，能耗比高压法降低四分之一左右。设计采用管壳式合成反应器，利用管间沸腾的水及时移 走反应热，保持催化床层温度稳定，既有利于合成反应的进 陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告行有保护了催化剂不致因局部过热而失活，且利用合成反应 副产蒸汽30t/ho(4)甲醇精镭选用三塔工艺流程，与两塔精储相比可 节能30%2.节能效果分析该装置吨产品综合能耗43.64GJ/T,比同类装置综合能 耗水平低28.36GJ/T.已达到国内比较先进的能耗水平。六、结论与建议1、建设项目工程建设方案节能评估结论通过对陕西陕焦化工有限公司年产20万吨甲醇项目的 节能评估，认为该项目的设计，从工艺、设备的选用到流程 方案的确定都充分考虑了节能降耗的要求，而且节能降耗可 靠性高。该装置产品综合能耗43.64GJ/T,达到国内比较先 进水平，而且本项目属于一项环保工程，使用焦炉煤气副产 的焦炉气既保证了该项目的原料需求，也从根本上解决了焦 炉气的出路问题，变废为宝，符合国家政策也对企业增加了 良好的经济效益。该项目可行。项目总投资为48803.61万元在项目正常生产期内年均 销售输入为39240万元，年利润总额为non万元，上缴所 得税2753万元，年税后利润7258万元，投资回收期为6.7 陕西陕焦化工有限公司20万吨/年甲醇项目节能评估报告年。2、项目运营管理过程中合理用能的建议该项目建成运营后，建议业主单位健全能源管理机构与 制度，做好能源计量与统计工作；同时建议在运营一段时间 后，进行能源审计，做好能源审计报告和节能规划，为企业 的节能改造提供依据；根据生产实际，继续发掘节能潜力，使企业的节能工作再上新台阶。