资源描述
本科毕业设计(论文)
题目
年产20万吨甲醇项目
可行性研究
学生姓名
小鞋匠
学 号
教学院系
化学化工学院
专业年级
化学工程与工艺2009级
指导教师
职 称
单 位
辅导教师
职 称
单 位
Southwest Petroleum University
Graduation Thesis
Annual output of 200000 tons of methanol project
feasibility study
Grade: 2009
Name: XiaoXieJiang
Speciality: Chemical Engineering and Technology
Instructor:
School of Chemistry and Chemical Engineering
2013-6-1
摘要
甲醇是重要的化工产品与原料,并定位于未来清洁能源之一,随着世界石油资源的减少和甲醇生产成本的降低,发展使用甲醇等新的替代燃料,已成为一种趋势。从我国能源需求及能源环境的现实看,生产甲醇为新的替代燃料,减少对石油的依赖也是大势所趋。
本设计说明书首先概述了甲醇的性质和发展历史,以及我国甲醇工业的发展;接着对近期国内外甲醇市场情况进行分析,介绍了几种不同的甲醇生产方法,并进行选择论证,最终确定总体规划方案,产品类型、厂址位置等。最后制定了组织机构和人员配置方案,确定工期。同时进行投资估算,确定合适的融资方案;编制基本财务报表,计算相关财务评价指标,进行财务评价。在上述工作的基础上,参考相关的资料和标准对合成工段的设备和管道进行选择和布局,并绘制了甲醇合成工艺流程图和厂区布置图。
本设计说明书对拟建项目在经济、技术以及社会环境等方面进行全面、系统、综合的分析和论证,以确定项目在经济、技术以及社会环境上的可行性,从而进行正确的决策,建设项目的可行性研究作为项目投资决策的科学依据,能够防止和减少决策失误造成的浪费,提高投资效益。
关键词:甲醇;生产工艺;可行性;经济评价
Abstract
Methanol is an important chemical products and raw materials, and positioning in the future of clean energy is one of the world's oil resources, along with the reduction and methanol production costs , the development of a new use of alternative fuels such as methanol , has become a trend . China's energy demand and energy from the environment in reality, the production of methanol as a new alternative fuels to reduce dependence on oil is also a general trend.
The design specification begins with an overview of the nature and history of the development of methanol , as well as the development of China's methanol industry ; followed the recent domestic methanol market situation analysis , describes several different methanol production methods and to select argumentation , and ultimately determine the overall planning program , product type, site location. Finally developed organizational and staffing program to determine the period. Simultaneous investment estimate to determine the appropriate financing solutions ; preparing basic financial statements , calculating relevant financial evaluation , financial evaluation conducted . On the basis of the above work , refer to the relevant information and standards of equipment and pipelines synthesis section selection and layout , and draw the methanol synthesis process flow diagram and plant layout.
The design specifications of the proposed project on the economic, technological and social environment and other aspects of a comprehensive, systematic , comprehensive analysis and demonstration project to determine the economic, technological and social environment on the feasibility to be the right decision , construction projects the feasibility study for the project 's scientific basis for investment decisions , to prevent and reduce waste caused by policy mistakes , improve investment efficiency.
Keyword:Methanol;Production;Feasibility;Economic Evaluation
III
目录
1总论 1
1.1 设计依据和原则及标准 1
1.1.1 设计依据 1
1.1.2 设计原则 1
1.2项目概述 2
1.2.1项目名称 2
1.2.2项目性质 2
1.2.3项目背景 2
1.2.4项目投资必要性及经济意义 2
1.3主要研究范围 3
1.4研究结论 3
1.5主要技术经济指标 3
2国内外市场分析 5
2.1国外市场分析 5
2.1.1世界生产概况 5
2.1.2世界消费情况 6
2.1.3世界贸易状况 7
2.1.4新建扩建计划 7
2.1.5世界未来供需情况预测 9
2.2国内市场分析 9
2.2.1国内生产概况 9
2.2.2国内消费情况 12
2.2.3进出口分析 13
2.2.4国内拟在建、新建项目情况 13
2.2.5产品价格分析 14
2.2.6未来市场预测 14
3产品方案及生产规模 15
3.1产品方案 15
3.2生产规模 15
4工艺技术方案 16
4.1生产工艺技术及比较 16
4.1.1煤气化 16
4.1.2甲醇合成 22
4.1.3甲醇精馏 25
4.2推荐的工艺技术、来源及引进范围 25
5厂址选择 27
5.1原料来源 28
5.2产品去路 29
5.3其他分析 29
5.4厂区布置 29
6投资估算 29
6.1固定资产建设投资估算 30
6.1.1工程费用估算及依据 30
6.1.2无形资产 32
6.1.3递延资产 32
6.1.4预备费用估算 33
6.1.5固定投资汇总 33
6.2建设期利息 34
6.3流动资金 34
6.4项目总投资 34
6.5资金筹措 35
6.5.1资金来源 35
6.5.2资金筹措计划 35
6.5.3投资规模 35
7财务、经济评价 36
7.1投资后年费用计算 36
7.1.1编制依据及各项成本估算 36
7.2财务评价 41
8社会效益评价 46
8.1对社会的影响 46
8.2对资源利用的影响 46
8.3对长远发展的影响 46
8.4对环境保护的影响 46
8.5对国家能源安全的影响 46
谢辞 47
参考文献 48
年产20万吨甲醇项目可行性研究
1总论
1.1 设计依据和原则及标准
1.1.1 设计依据
(1)化工建设项目可行性研究报告内容和深度规定(2005年版);
(2)污水综合排放标准:(GB8978-96);
(3)大气污染物综合排放标准:(GB1629-1996) ;
(4)合成氨工业水污染物排放标准:(GB13458-2001);
(5)环境空气质量标准:(GB3095-1996);
(6)恶臭污染物排放标准(GB14554-93);
(7)城市区域环境噪声标准(GB3096-93);
(8)宁波化工园区的环境、自然、社会、经济方面的有关资料,包括自然条件、交通条件以及公用工程及配套设施条件等。
1.1.2 设计原则
(1)认真贯彻落实国家有关基本建设的政策、法规,合理安排建设周期,严格控制工程建设项目的生产规模和投资;
(2)采用成熟而可靠的工艺生产技术,确保操作运行稳定、能耗低、三废排放少、产品质量好;
(3)在保证工艺生产安全、可靠的前提下,尽可能利用国产化的设备、材料,
并控制投资在合理范围内;
(4)重视环境保护、安全和工业卫生,设计中选用清洁生产工艺,三废治理、 消防、安全、劳动保护措施必须与主体装置同时设计、同时建设、同时投运,污染物的排放必须达到规定的指标,并保证工厂安全运行和操作人员的健康不受损害;
(5)坚持“社会经济效益、环保效益和企业经济效益并重”的原则,按照国民经济和社会发展的长远规划,行业、地区的发展规划,在项目调查、选择中对项目进行详细全面的论证[1]。
1.2项目概述
1.2.1项目名称
年产20万吨甲醇项目
1.2.2项目性质
本项目的目标是利用煤来制取甲醇,合理开发利用煤炭资源,对优化资源利用有重要意义。
1.2.3项目背景
甲醇是重要的化工产品与原料,并定位于未来清洁能源之一,随着世界石油资源的减少和甲醇生产成本的降低,发展使用甲醇等新的替代燃料,已成为一种趋势。从我国能源需求及能源环境的现实看,生产甲醇为新的替代燃料,减少对石油的依赖也是大势所趋。
生产甲醇的方法有多种,早期用木材或本质素干馏法制甲醇的方法,今天在工业上已经被淘汰了。氯甲烷水解法也可以生产甲醇,但因水解法价格昂贵,没有得到工业上的应用。油制甲醇设备复杂,操作麻烦,生成炭黑量多而且中国是资源和能源相对匾乏的国家,随着石油消耗量的日益增加,我国的石油资源也面临严峻考验,但我国煤炭资源相对丰富,大力发展煤化工,合理开发利用煤炭资源已成共识。发展煤制甲醇,以煤代替石油,是国家能源安全的需要也是化学工业高速发展的需求。所以本厂采用煤资源生产甲醇[2]。
1.2.4项目投资必要性及经济意义
甲醇是一种久用的传统化工产品。在农药,医药,染料,香料,涂料以及三大合成材料生产中都需要甲醇作为原料或作为溶剂。因此,甲醇是一种有着广泛用途的重要的有机化工原料,甲醇工业生产对其他相关工业和国民经济的发展都有着重要意义。
随着经济全球化进程的发展,21世纪的化学工业,其产业结构正在不断调整,日益突出了精细化工的主体地位。近几十年来,特别是我国甲醇工业的发展,生产规模逐渐扩大,下游产品种类不断增加,社会需求越来越大。
甲醇是一种符合现代“清洁工艺”要求的环保型化工原料,受到了国内外化工界的广泛重视,可以作为一种新型的燃料,因此甲醇项目的建设对于如今能源短缺的问题,也起到一个缓冲的过程[3]。
本项目利用煤为原料,经过原煤气化——煤气变换——煤气净化——压缩——合成甲醇——精馏的过程来生产甲醇。
新建厂采用 GSP气化炉气化煤粉,通过低温甲醇洗技术净化煤气,水管 式合成塔合成粗甲醇,再通过三塔精馏把产品提纯。
1.3主要研究范围
甲醇市场分析;工艺路线; 建厂条件和厂址选择;年产20万吨甲醇厂设计可行性报告
1.4研究结论
通过市场分析、技术方案论证、厂址选择以及技术经济分析,得出初步结论如下:
(1)所选厂址条件优越,原料和辅助原料供应充足可靠,交通运输便捷、距离较短,辅助设施齐备。
(2)本项目为20 万吨/年甲醇项目,完全符合国家技术政策、节能减排的要
求以及环境保护政策。
(3)本装置经济技术指标合理,项目采用GSP气化炉气化煤粉,通过低温甲醇洗技术净化煤气,水管式合成塔合成粗甲醇,再通过三塔精馏把产品提纯,投资省 、能耗和费用低。
(4)技术经济分析,项目经济效益好,内部收益率(税后)达到23.8%,投资利润率为30.54%。
1.5主要技术经济指标
经过对项目的投资估算和财务评价,全厂的综合经济技术指标见表 1.1。
表1.1 综合经济技术指标
序号
指标名称
单位
数额
1
设计规模(甲醇产量)
万吨/年
20
2
年操作时间
小时/年
8000
3
总占地面积
亩
200
4
总定员
人
87
5
工程项目总投资
万元
58900.78
6
固定资产投资
万元
50002.48
7
年总成本费用
万元/年
27286.32
8
年销售收入
万元/年
58000
9
年净利润总额
万元/年
17389.00
10
投资利税率
%
40.72
11
投资利润率
%
30.54
12
投资回收期
年
5.27
13
内部收益率
%
23.82
14
投资净现值(税后)
万元
59402.30
2国内外市场分析
2.1国外市场分析
2.1.1世界生产概况
未来世界范围内甲醇生产能力仍将有较大的增长,特别是在天然气资源丰富的国家或地区,充分利用当地廉价的油气资源,将建设一系列超大型的甲醇生产装置。生产能力增长较快的地区主要集中在中南美、中东和亚洲,而美国的生产能力将大幅下降,西欧和东欧将维持现有水平的基础上也将逐渐缩减产能。目前世界在建及拟建的甲醇装置的产能已超过1000 万吨(不包括中国),主要分布在中东等天然气资源比较丰富及价格较低的地区。预计2010 年世界甲醇生产能力将达到6200 万吨;2015 年世界甲醇产能将达到7000 万吨。新增甲醇产能主要来自亚洲、中东和中南美地区。
目前世界上最大的甲醇供应厂商是Methanex公司,总部设在美国,在加拿大、新西兰、智利、特立尼达和多巴哥以及美国都有生产装置,其生产能力占全球总能力的21%,占全球供应量的40~50%。其次是沙特阿拉伯的基础工业公司(SABIC),约占全球总能力的9%,美国的波登(Bordon)和BMC公司,俄罗斯的托木斯克(Tomck)和古巴哈约占3%,加拿大埃德蒙顿公司占2%[4]。
国外基本上是由天然气制备甲醇。全球甲醇生产能力1997为31.50Mt/a;2000年为38.03 Mt/a;预计2010可达50.99 Mt/a。
目前国外甲醇工业呈现三大特点,即:产量大于需求量、装置向廉价天然气原料产地转移、装置趋于大型化。
预计 2005-2010 年,由于亚洲地区经济发展迅速,尤其是中国经济的高速发展,亚洲地区的甲醇需求增长最快,主要的需求增长点来自于二甲醚、甲醛、醋酸等下游产品。而美国、西欧等发达国家的甲醇市场已经成熟,在传统领域的需求将保持低速增长或有一定程度的下降。
2007 年中东、中南美、东欧仍是主要甲醇出口地区,而亚洲、西欧和北美则是甲醇需求最多的地区。各国中以美国需求 7.234 Mt为最多,占全球总需求的 22.1%,日本需求 2.512 Mt,占全球 7.5%并且全部靠进口。若按地区划分,则亚洲对甲醇需求超过北美,占全球需求总量的 30%。
根据甲醇下游产品的需求,预计 2005-2010 年间,世界甲醇年均需求增长率 3.5%,2010 年世界甲醇需求量将达到 4000 万吨以上;2010-2015 年世界甲醇年均需求增长率为 5.8%,2015 年世界甲醇需求量将达到 5300 万吨。
表2.1 世界甲醇生产消费情况表[2](万吨/年)
年 份
生产能力
消费量
开工率 %
备 注
1992
2400
2050
86
1993
2477
2150
87
1994
2550
2265
89
1995
2600
2390
92
1996
2932
2470
84.3
1997
3198
2587
81.0
1998
3395
2610
79.4
1999
3450
2800
80.1
2000
3778
2889
76.5
2001
3841
2983
77.7
2002
3994
3064
79.8
2005
4294
3378
84.8
2006
4800
3680
86
2010
4426
3983
90
2.1.2世界消费情况
2008年世界甲醇消费构成按地区分,亚洲占46.61%,北美占16.70%,西欧占17.11%,其它占19.58%。
2008年,世界甲醇消费量约4162万吨,亚洲已经成为世界最大的甲醇消费地区。2008年世界甲醇消费主要用于甲醛、MTBE、醋酸和其它衍生物的生产。其消费结构为:甲醛占34.6%,MTBE占12.4%,醋酸占9.8%,燃料占7.8%,甲烷氯化物占4.3%,溶剂占3.1%,甲胺占2.9%,其它占24.9%。
表2.2 2008年世界甲醇消费结构及2010年预测[2] 单位:万t,%
消费领域
2008年
2010年
消费量
占比
消费量
占比
甲醛
1440
34.6
1413
26.51
MTBE
516
12.4
519
9.74
醋酸
408
9.8
517
9.70
燃料
325
7.8
733
13.75
甲烷氯化物
179
4.3
154
2.89
二甲醚
86
2.07
700
13.13
MMA
111
2.67
124
2.33
甲胺
121
2.9
140
2.63
溶剂
137
3.3
136
2.55
TAME
82
1.96
65
1.22
其他
757
18.2
830
15.57
合计
4162
100
5331
100.00
2.1.3世界贸易状况
从目前世界甲醇的供需情况来看,存在供应缺口的是北美、亚洲和西欧。其中缺口最大的是亚洲,2008年净进口量达665万吨;其次是北美610 万吨和西欧503万吨。甲醇出口量较大的是中东和中南美,净出口量分别为783万吨和703万吨。
今后世界甲醇区域性转移的情况将进一步加剧,北美和西欧的甲醇缺口会进一步增大,而亚洲甲醇缺口仍会存在,但随着该地区新一轮甲醇装置的新建,缺口将会有所降低;甲醇输出的地区,尤其是中南美和中东地区随着大型甲醇的建设投产,输出量会进一步增加。
2.1.4新建扩建计划
表2.3 2009~2012年全球甲醇主要装置扩建及变更表[2] 单位:万t/a
年份
公司名称
国别
能力增减
2009年
Gujarat国有化肥厂
印度
20
Gujarat Narmada Valley化肥厂
印度
9
Patronas
马来西亚
170
海湾石油化工
Zagros石化
巴林
2
Chemanol
沙特
20
沙特甲醇
沙特
43
Methanex N.Z.
新西兰
28
Statoil甲醇
挪威
8
小计
424
2010年
埃及甲醇
埃及
98
文莱Darussalam甲醇
文莱
64
Gujarat 国有化肥厂
印度
9
Shchekinoazot
俄罗斯
45
Zagros石化
伊朗
41
哥伦比亚Enka
哥伦比亚
-2
Metor
委内瑞拉
64
Statoil甲醇
挪威
23
小计
342
2011年
阿尔及利亚甲醇
阿尔及利亚
50
埃及甲醇
埃及
33
Yamal气体工程
俄罗斯
50
乌拉尔甲醇集团
俄罗斯
60
Kharg 石化
伊朗
50
Salalah甲醇
阿曼
74
卡塔尔燃料添加剂厂
卡塔尔
50
哥伦比亚Enka
哥伦比亚
-2
Metor
委内瑞拉
21
小计
386
2012年
阿根廷甲醇
阿根廷
50
Ammoniy
俄罗斯
23
Kharg石化
伊朗
50
Salalah甲醇
阿曼
25
卡塔尔燃料添加剂厂
卡塔尔
50
小计
198
2.1.5世界未来供需情况预测
2010年世界甲醇生产能力达到7000万吨/年,如果二甲醚、烯烃、甲醇汽油等产品市场得到全面开拓与发展,预计到2015年世界甲醇生产能力将达到8200万吨/年。新增甲醇产能主要来自亚洲、中东和中南美地区。根据甲醇下游产品的需求,到2010年世界甲醇需求量将达到5331万吨,到2015年世界甲醇需求量将达到6300万吨。
2.2国内市场分析
2.2.1国内生产概况
2006年我国共有甲醇生产企业167家,产能合计1344.4万吨/年,产量874.7万吨。2007年,我国共有甲醇生产企业177家,产能合计1639.4万吨/年,同比增长22%,其中生产量在1万吨/年以上的生产企业共147家,产能台计为1614.4万吨/年。2007年我国甲醇产量1076.4万吨,同比增长23.1%。
目前产能在30万吨级以上的生产企业主要有13家,产能合计约585万吨。2008年全国甲醇产能约2260万吨,实际产量为1126.27万吨,平均开工率为49.8%。
2009年全国甲醇产能约2584万吨,实际产量为1133万吨,平均开工率为43.9%。2010年国内甲醇产能将达到3000万吨,产量将达到1300万吨[2]。
表2.4 2009年全国分省甲醇产量构成[4] 单位:万t,%
省市自治区
产量
占全国比例
全国
1133.4
100.00
北京
0.0
0.00
天津
0.3
0.03
河北
59.3
5.23
山西
52.1
4.60
内蒙古
157.4
13.89
辽宁
6.4
0.57
吉林
0.3
0.03
黑龙江
45.0
3.97
上海
48.1
4.24
江苏
6.9
0.60
浙江
7.7
0.68
安徽
35.1
3.10
福建
12.6
1.11
江西
1.6
0.14
山东
136.3
12.03
河南
158.0
13.94
湖北
29.9
2.64
湖南
5.1
0.45
广东
0.0
0.00
广西
4.4
0.39
海南
60.6
5.35
重庆
45.3
4.00
四川
25.1
2.21
贵州
2.1
0.18
云南
8.3
0.73
西藏
0.0
0.00
陕西
150.2
13.25
甘肃
5.4
0.48
青海
38.1
3.36
宁夏
14.2
1.25
新疆
17.8
1.57
表2.5 我国主要甲醇生产企业[2]
序号
企业名称
1
上海焦化有限公司
2
兖矿鲁南化肥厂
3
兖矿国泰化工有限公司
4
兖矿国际焦化有限公司
5
兖矿国宏化工
6
山东联盟化工集团有限公司
7
山西德齐化工集团有限公司
8
山东鲁西化工集团有限责任公司
9
安徽吴源化工有限责任公司
10
安徽临泉化工股份有限公司
11
惠生(南京)化工有限公司
12
巨化集团公司
13
河南蓝天集团
14
濮阳友宁化工有限责任公司
15
河南心连心化工有限公司
16
湖北当阳市华强化工有限公司
17
丰喜肥企(集团)股份有限公司
18
石家庄正元化肥有限公司
19
河北新化股份有限公司
20
中海石油建滔化工有限公司
21
福建石化集团三明化工有限责任公司
22
福建顺昌富宝实业有限公司
23
青海格尔木
24
陕西榆林天然气化工有限责任公司
25
神华宁煤
26
内蒙古天野化工(集团)公司
27
大庆油田化工有限公司
28
中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司
29
黑龙江黑化集团有限公司
30
中国石化四川维尼纶厂
31
四川江油甲醇厂
32
宜宾天料煤化工有限公司
33
四川泸天化股份有限公司
34
柳州化工股份有限公司
2009年全国甲醇产能达2584万吨,实际产量为1133万吨,平均开工率为43.9%,表观消费量1660万吨。从2005年到2009年,全国甲醇产能年均增长率达24.1%,而同期表观消费量年均增长率25.6%。
表2.6 2006~2009年国内供需平衡情况及2010年预测[2] 单位:万t
年份
2006
2007
2008
2009
2010
产能
1344.4
1639.4
2259.4
2584.0
3000
产量
874.7
1076.4
1126.3
1133.0
1300
开工率,%
65.1
65.7
49.8
43.85
43.33
进口量
112.7
84.6
143.4
528.8
500
出口量
19
56.3
36.7
1.4
0
表观消费量
968.4
1104.7
1233
1660.4
1800
2.2.2国内消费情况
我国甲醇消费主要集中在甲醛、醋酸、醇醚等领域。
2009年甲醛产能2100万吨/年,产量900万吨/年,消耗甲醇450万吨/年,占甲醇总消费量的29.3%;预计2010年甲醛产量1000万吨/年,消耗甲醇500万吨/年。
2009年羰基法醋酸产能530万吨/年,产量250万吨/年,消耗甲醇130万吨/年,占甲醇总消费量的8.5%;预计2010年羰基法醋酸产量310万吨/年,消耗甲醇170万吨/年。
2009年二甲醚产能850万吨/年,产量210万吨/年,消耗甲醇300万吨/年,占甲醇总消费量的19.5%;预计2010年二甲醚消耗甲醇300万吨/年。
预计2010年甲醇燃料的消费量将从2009年的300万吨/年增加到320万吨/年,占甲醇总消费量的19.4%左右。其他甲醇下游衍生物甲醇消耗量变化不大。
表2.7 2006~2010国内消费结构及预测表[4] 单位:万t
序号
消费领域
2006年
2007年
2008年
2009年
2010年
1
甲醛
384
404
400
450
500
2
醋酸
70
84
120
130
170
3
DMF
47
75
75
80
80
4
MTBE
68
45
68
76
80
5
农药、医药
62
80
80
80
80
6
染料、溶剂等
120
120
120
120
120
7
二甲醚
47
150
259
300
300
8
燃料
170
147
200
300
320
合计
968
1105
1322
1536
1650
2.2.3进出口分析
2009年我国甲醇进口528.8万吨,出口 1.38万吨。进口年均价为215.5美元/吨,出口年均价为277.9美元/吨。
表2.8 2006~2009年我国甲醇进出口情况及2010年预测[4]
年份
2006年
2007年
2008年
2009年
2010年
进口量
112.7
84.6
143.4
528.8
550.0
出口量
19
56.3
36.7
1.4
0.0
净进口量
93.7
28.3
106.7
527.4
550.0
2005~2008年,中国甲醇进口总量在473.35万吨。2009年进口甲醇528.8万吨,超过前5年进口量之和。大量低价甲醇的进口,使国内甲醇市场雪上加霜,对我国甲醇行业造成了严重损害。为此,商务部于2009年6月24日决定.对原产于沙特阿拉伯.马来西亚.印度尼西亚、新西兰的进口甲醇进行反倾销立案调查。
2.2.4国内拟在建、新建项目情况
表2.9 2009年我国新增甲醇产能[4] 单位:万t/a
序号
企业名称
新增产能
1
河北正定金源化工
10
2
内蒙古乌拉山化肥厂
15
3
鲁西化工
25
4
安徽临泉化工
15
5
山西晋丰煤化工
30
6
亚洲新能源(新加坡)
110
7
渭河洁能
15
8
库车新成化工
20
9
青海中浩
60
10
神华神宁
25
合计
325
2.2.5产品价格分析
2009年的价格走势,呈现明显的低开高走特征。2009年前10个月我国的甲醇价格基本上都在2000元/吨以下的低位徘徊,特别是年初时甲醇出厂价更是跌破了1 600元/吨大关,最低价在1 550元/吨左右。11月中下旬后,在通货膨胀预期加大、整体化工产品价格上扬、电价及煤价上涨、生产成本上升、市场库存低、需求旺盛等多种因素影响下,甲醇价格出现了大幅上涨行情,甲醇价格普遍上涨了400~500元/吨,高的超过了600元/吨,最高出厂价达到了2900元/吨。
图2.1 2009~2010年甲醇价格走势图
2.2.6未来市场预测
部分掺烧作为甲醇燃料。我国按年消耗1亿吨M15发动机燃料,需掺混甲醇1500万吨。代替石油生产乙烯/丙烯系列石化产品。2003年,乙烯/丙烯系列石化产品净进口量达1366.3万吨,如采取甲醇烯烃化满足需甲醇逾4000万吨。甲醇是实施“煤代油”战略的优秀中间体,是煤化工与石油化工联系的桥梁。实施“煤代油”将对甲醇产生旺盛的市场需求。
3产品方案及生产规模
3.1产品方案
本装置的产品方案为年产甲醇20万吨,甲醇产品符合国家GB338-92标准和国际标准“A-A”级标准,年副产硫磺0.77万吨,符合国家GB-2449-92标准。同时生产3417Nm3/h的CO供醋酸装置。
3.2生产规模
八十年代中后期,根据世界甲醇市场的需求和相关工业技术的水平,世界甲醇装置的规模在30~50万吨/年之间。
进入九十年代,随着中东、南美等地区大规模天然气田的开发,丰富廉价的天然气资源使得世界的甲醇生产向中东和南美等地区集中,供应着世界很多地区甲醇产品的需求,因此甲醇装置的规模不断加大,新建装置的规模大多数已经增长到60~80万吨/年,最大的单系列甲醇装置已达达170万吨/年。
随着由甲醇生产二甲醚和烯烃(MTO和MTP)工艺技术的发展,提出了进一步降低甲醇生产成本的必要性,同时随着相关工业技术水平的不断进步,促进了甲醇装置大型和超大型化的可能性,因此,近年来那些集中向全球供应甲醇的地区,或者与甲醇制二甲醚和烯烃(MTO和MTP)装置联合建设的项目,有建设大型和超大型甲醇装置的趋势,国外170万吨/年的单系列甲醇生产装置正在建设当中。
甲醇装置的大型化可以降低单位甲醇产品的投资费用和财务费用,从而降低甲醇的生产成本。甲醇装置的经济规模除了和投资成本有关外,还和原料资源量、市场销售份额、建厂地点、交通运输等方面有关。若建在资源地(如中东或南美等),并且市场销售面向世界各地,则甲醇装置规模在100万吨/年左右是经济的。若建厂在个别地区或国家,并且市场销售面向这个地区或国家,则甲醇装置规模在60~80万吨/年是经济的、合理的[4]。
目前国内大型甲醇装置的规模多数在10~20万吨/年之间,以煤为原料甲醇的单套最大规模为20万吨/年,装置规模小,竞争力差。近期国内新建甲醇装置较多,规模有较大的提高,大型项目规模多在20~60万吨/年之间。
通过以上分析,本项目甲醇装置建设规模为20万吨/年,已经达到经济规模,将成为国内较大的甲醇装置之一。
4工艺技术方案
4.1生产工艺技术及比较
本项目采用以煤为原料生产甲醇,甲醇合成工艺的简单流程为:煤炭→加压气化→合成气净化→合成反应→甲醇→甲醇精制。相应的煤制甲醇生产工艺主要包括造气、净化、合成和精制四个工艺流程。
图 4.1 煤制甲醇的典型工艺流程示意图
煤与空分的氧气在煤气化炉内制得高 CO 含量的粗煤气, 经高温变换将 CO 变换为 H2 来实现甲醇合成时所需的氢碳比, 再经净化工序将多余的 CO2 和硫化物脱除后即是甲醇合成气。由于煤制甲醇碳多氢少,必需从合成弛放气中回收氢来降低煤耗和能耗。 回收的氢气与净化后的甲醇合成气配得甲醇所需的合成气, 即( H2-CO2) /( CO+CO2)=2.00~2.05。甲醇合成的含水粗甲醇最后精制得产品甲醇。 上述八个工序中的气化和合成是二个决定性的工序工艺。而空分、 压缩和氢回收属于成熟的成套工艺包, 直接选用即可。其余的如变换净化及精馏均为常规设计[5]。
4.1.1煤气化
目前国际上先进的煤气化工艺技术主要是Shell公司的SCGP粉煤加压气化工艺、美国德士古公司的水煤浆加压气化工艺和德国未来能源公司的GSP粉煤加压气化工艺。
近十年来,在中国的化肥工业中,美国德士古公司的水煤浆加压气化工艺已有四套应用的业绩,另外还有几套装置正在建设中。
Shell公司的SCGP工艺是粉煤加压气化工艺,是近年发展起来的先进煤气化工艺之一,已成功地用于联合循环发电工厂的商业运营。目前国内已有湖北双环、广西柳化、湖南洞氮、湖北枝江等13套装置在建或已签合同。
GSP工艺技术采用气化炉顶干粉加料与反应室周围水冷壁结构,是较为先进的气化技术。目前国内多家企业计划引进该技术建设大型煤化工装置。
根据本工程的特点,煤气化工艺在Texaco工艺、Shell工艺和GSP工艺中选择。
(1)Texaco水煤浆气化工艺
Texaco工艺采用水煤浆进料、液态排渣、在气流床中加压气化,水煤浆与纯氧在高温高压下反应生成煤气。国内引进的渭河、鲁南、上海焦化、淮南四套装置,现均已投运,Texaco水煤浆气化工艺具有如下特点:
★对煤种有一定适应性。国内企业运行证实水煤浆气化对使用煤质有一定的选择性:气化用煤的灰熔点温度t3值低于1350℃时有利于气化;煤中灰分含量不
展开阅读全文