220万吨年焦化及20万吨年甲醇项目可行性研究报告

一、项目的意义和必要性（一）焦化产业发展趋势焦炭是冶金、机械、化工行业的主要原、燃料，其中以冶金行业的高炉炼铁消耗量大。预计在未来2030年内，世界钢铁生产仍将以高炉炼铁为主。随着西方工业国家钢铁产量的增加，焦炉的日益老化，焦炭生产能力正在逐渐下降，同时由于西方国家环保法规日益加强，新建和改扩建焦炉又受到一定的限制，迫使这些国家努力在世界范围内寻求适宜的焦炭供货源。中国是目前世界上最大的焦炭生产国（2006年占世界焦炭产量527）与出口国（2006年超过世界焦炭贸易量的558），但目前中国焦炭总产量中仍有相当一部分的土焦，大约占147。随着中国对土焦生产严厉限制措施和逐步淘汰小机焦的实施以及全球经济的发展，未来可能会出现世界范围内的焦炭短缺。由于全世界范围内的焦炭总产量下降和钢铁生产的持续发展，导致焦炭的供需矛盾将会在未来很长时间内存在。1、国际焦炭市场供需情况全世界对冶金焦的需求量一直受喷吹煤粉和直接还原炼铁等技术发展的影响。但根据国际钢铁工业界的权威人士预测，不用焦炭的炼铁工艺在今后的2030年内不会大范围地替代目前的高炉炼铁技术。焦炭仍将是未来钢铁生产的主要材料。从今年以来世界各国经济发展趋势看，并根据各关方面预测分析，预计全球粗钢、生铁的产量在去年L29亿吨和93亿吨的基础上将分别突破125亿吨和11亿吨，这将进一步加大对焦炭资源的需求，焦炭价格将居高不下。钢铁行业的稳步发展无疑将对焦炭有着较大的市场需求。因此，必须提高目前的炼焦能力，才能满足今后国际市场对焦炭的需求。根据国际钢铁协会IISI初步调查显示，2006年全球粗钢产量首次超过12亿吨。2007年粗钢产量将继续增长，其中以中国的增长量尤为显著，其增长量占到了世界5778万吨总增长量的85达到489L万吨，这一增长量超过了前一年。2006年全球焦碳表观消费量突破5亿吨，全球增耗焦碳约3500万吨以上。2007年随着钢铁冶金、化工有色、机械铸造等行业的进一步发展，相应将带动焦碳需求再增加3000万吨。由于钢铁生产增长的较快，焦炭资源短缺，因而扩大了对中国焦炭的高需求。在国际市场焦炭需求量上升的同时，由于环保法规日趋严格及世界范围内现有焦炉的日益老化和损坏，新建焦炉又财力不足，世界焦炭总产量呈继续下降的趋势，而中国的焦炭产量占世界焦炭总产量的分额却从2003年的456上升到2007年的544。因此，在未来1015年内或更长的时间内，世界焦炭总产量的增加，主要依靠中国的焦炭产量的增长。发达国家北美洲、西欧及日本焦炭产量减少主要是由于生铁产量下降、高炉焦比降低、焦炉老化以及日趋严格的环保法规等因素造成的。由于日趋严格的环保法规和昂贵的人工费用，使得发达国家发展焦炭生产的投资和成本大大增加，迫使这些国家谋求在其他环保条例较宽松、生产成本较低的国家寻求发展焦炭生产基地或寻求焦炭货源的供应厂商。在日本新建1座7M高、100孔炭化室、年产焦炭1OO万T的焦化厂，其建设费用约合人民币6070亿元；2003年3月全世界最先进的蒂森克虏伯斯维尔根年产焦炭260万T的焦化厂投产，其建设费用约合人民币80亿元。2、国内焦炭市场供需情况焦炭在国民经济发展中有其特殊的地位，与钢铁等行业生产的联动作用明显，2007年焦炭产量3亿T，表观消耗量295万T，比2006年增长172，与我国生铁的增长幅度相当，也就是说由于钢铁工业的迅速发展，导致对焦炭的需求量大大增加。根据中国钢铁工业协会最近发表的“钢材市场需求预测及钢铁工业发展战略的若干建议”一文中的预测2010年全国钢材实际需求（即扣除重复材）31亿T，2010年仅钢铁行业新需增加的焦炭消耗量分别为2780万T。此外，钢铁行业外的化工、有色金属冶炼、机械制造等其它行业2010年新需增加的焦炭消耗量为1100万T。近十多年来，中国的焦炭总产量翻了一番还多。从L993年起，中国的焦炭产量已连续居世界第一位，预计这种情况还将持续下去。中国目前正在生产的焦炉分为机械化焦炉和土法炼焦炉两大类，焦炭总产量中包含机焦和土焦两大部分。1986年到2007年的二十年间，由于机焦生产的不足，刺激了土焦生产的恶性发展，从1995年开始土焦产量开始下降，机焦所占的比例开始上升。1994年到2007年，我国的焦炭出口量增长迅猛,2007年焦炭出口量是1994年的471倍。随着全民环境保护意识的增强，国家环境保护法律和法规日渐完善，对土焦生产及其焦碳出口的限制土焦的生产将会逐步淘汰，2007年焦炉新增产能比上年下降15，2008年将再减15左右。而世界焦炭的贸易量却呈增长趋势,各焦炭进口国对中国焦炭的需求有增无减，因此中国机焦出口的市场容量很大。2008年8月国家加大了焦碳出口的税率进一步限制出口，预计近几年，中国的焦炭出口量将维持在1600万T/A左右。中国出口焦炭的用户正从过去的发展中国家向发达国家扩展。而且数量增长幅度很大，进而说明了中国焦炭在世界的主导地位。过去的焦炭生产与出口大国也开始进口焦炭，如美国2003年就从中国进口焦炭291万T。3、焦化技术及发展趋势目前中国正在生产的机械化焦炉，有炭化室高度分别为60M、55M、43M、40M、33M、28M、25M、20M的项装焦炉，和炭化室高度分别为43M、38M、32M、25M的捣固焦炉。据对中国焦化企业的初步统计，目前我国现有焦炭生产企业1304个，运行的焦炉共2710座，生产能力为27亿T。此外，我国正在新建、改建的焦炉有245座，生产能力为09亿T。我国许多大型焦炉都设有计算机控制系统、装煤和出焦除尘装置，有些还配备了干熄焦装置。绝大部分焦化厂都具备先进、科学、严格的生产管理制度和管理手段，焦炉的生产管理水平已达到国际先进水平。现有机焦中约L8T/A是由炭化室高度40M、装备水平较低的小机焦炉生产的，根据中国炼焦行业协会规划的要求，第十一个五年计划期间淘汰炭化室高度4OM的小型机焦炉，炼焦能力约为450万T/A。土法炼焦炉主要有以75型、89型和96型为代表的各种结构的“改良焦炉“和“连体改良焦炉”，属于国家已明令禁止和取缔土焦生产。随着土焦的取缔以及小机焦的逐步淘汰，中国的焦炭总产量将大幅度下降，预计到2010年左右，中国国内的机焦焦炭缺口将在3500万T/A。此外，已建成的310余座炭化室高度4M、装备水平较高的机焦炉中，有60余座已生产20年以上，即将开始进行技术改造。因此，预计未来LOL5年内，国内焦炭供不应求的局面不会有太大的改观，国内的焦炭市场前景看好。4、国际市场焦炭价格与我国的焦炭出口价由于钢铁生产增长较快，焦炭资源短缺，因而扩大了对中国焦炭的高需求，有预测认为国际市场对中国的焦炭需求量达1600万T以上，2006年我国出口焦炭1601万T，同比增长139。但其出口量远不能满足国际钢铁生产的需求，其出口平均单价从2006年10月份的13772美元/T增长至2007年1月份的15267美元/T，上涨106在国际市场上其它国家出口的焦炭价格也同样在上升，如波兰焦炭的出口价格在德国边境为17O180美元/T。乌克兰焦炭的出口价格为120美元/TFOB黑海价格，乌克兰焦炭价格低于中国焦炭价格的原因是灰份高、成色较差。中国焦炭的目前生产成本因炼焦用洗精煤的来源不同而差别较大，比较低的仅为400500元/T，高的将近850元/T，2004年以来生产成本提高较快，目前比较集中在500800元/T之间，已经接近发达国家的焦炭生产成本。从贸易双赢的角度出发，焦炭用户采购焦炭的价格应是接近或略高于新建焦炉的生产成本。目前世界经济虽有下调，但总体看好。钢消费量将继续增长，这将进一步加大对焦炭资源的需求。根据目前的经济形势，每吨焦炭270300美元比较合适。5、国内市场焦炭价格大幅上升近年来，我国的焦炭价格一直处于上升趋势，2006年冶金焦（25MM）的平均价格已达到1800元，2007年冶金焦（25MM）的平均价格已达到2500元/T以上。2008年以来冶金焦平均价格2900元/T以上。这是由于钢铁生产增长较快所引起的，此外由于炼焦煤源的紧缺，在很长的时间内，焦炭的价格还会稳定地上升。6、世界焦炭贸易与我国的焦炭出口前景预测由于世界各国和地区间焦炭生产量与消费量的不平衡，促进了世界范围内的焦炭贸易的发展。1995年世界焦炭贸易量为1763万T,2000年世界焦炭贸易量为18042006万T。预测2010年世界焦炭贸易量可达到31523653万T。焦炭主要出口国家为中国、CIS国家及波兰。主要焦炭进口国有美国、德国、法国、印度及日本。近年来，世界焦炭贸易量基本维持在000500万T左右，美国曾是焦炭传统出口大国，但到2001年出口量仅为97万T，进口量为212万T，2006年进口量为843万T；德国虽然在欧盟中焦炭产量最大，但每年进口量979万T；法国焦炭进口量每年为400万T以上；我国焦炭出口量从1997年突破1000万T当年出口1058万T以来，一直保持在1500万T左右，2001年达到1467万T，2007年达到1672万T，已占世界焦炭出口量的564，成为世界最大的焦炭出口国及世界焦炭市场的主要供应商。（二）甲醇产业发展趋势我国醇醚燃料产业是在国内缺油少气、煤炭资源相对丰富的条件下兴起的，同时也是在经济社会快速发展的汽车消费量逐年增长，油品供应日趋紧张的背景下发展起来的。国内石油资源不足与煤炭供给的相对充裕，以及清洁燃料汽车制造技术的不断进步等因素，促进了醇醚燃料产业的发展。从目前该产业的发展现状看，醇醚燃料作为替代燃料推广尚处于初始阶段，不仅需要更多的先进技术手段，同时还需要相关的产业政策指导和扶持。煤炭焦化过程中产生的焦炉煤气简称焦炉气，是煤焦化过程得到的可燃气体。其产率和组成因炼焦煤质和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可产焦炉煤气300350M3（标准状态）。煤气组成（体积）为氢5560，甲烷2327，一氧化碳58，C2以上不饱和烃24，二氧化碳153，氮37，氧0308。焦炉煤气属于中热值煤气，其热值每标准立方米约为1719MJ，适合作高温工业炉的燃料和城市煤气。焦炉煤气含氢量高，分离后用于合成氨，其他成分如甲烷和乙烯等可用作有机合成原料，以此为原料合成甲醇及系列产品。1、甲醇市场预测甲醇是一种重要的有机化工基本原料，被广泛应用于有机合成、染料、农药、医药、涂料等行业，其消费量仅次于乙烯、丙烯和苯。同时，甲醇又是一种性能优异的清洁燃料，随着世界石油资源的日渐枯竭、环保呼声的日趋高涨，甲醇掺烧汽油及甲醇燃料越来越受到人们的重视，国内许多地区已开始大面积推广。由甲醇生产二甲醚来替代柴油及石油液化气目前也已成为国内研究和投资的热点，这为我国甲醇工业的发展提供了更大的空间。我国是目前世界上甲醇需求增长最快的地区之一，目前国内年需求量已达到400万T，进口量约21O万T。在过去的5年内，中国甲醇需求平均年增长率高达L6，而国内产量的平均增长率只有79，因此大量甲醇依赖进口。虽然国内正在筹建的甲醇项目很多，但据专家预测，随着国内甲醇下游产品开发及甲醇掺烧汽油、甲醇制二甲醚等产业的快速发展，国内甲醇市场在近期内仍有较大缺口。在世界基础有机化工原料中，甲醇消费仅次于乙烯、丙烯和苯，是一种重要的大宗化工产品。作为有机化工原料，主要用于生产甲醛、甲基叔丁基醚MTBE、醋酸、甲酸甲酯、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲酯、丙烯酸甲酯和二甲醚等有机化工产品。甲醇消费的新途径、新领域、世界各国都在竞相开发，从而促进了甲醇生产的迅速发展。特别是80年代以后，由于世界工业发达国家推行汽油“无铅化“的环境保护政策，使得以甲醇为原料的无铅汽油添加剂MTBE等得到了开发和大量的应用，成为仅次于甲醛的第二大甲醇用户，也使甲醇的产量和消费量都迅速增长。根据专家对未来汽车代用能源的预测，甲醇和液态氢将起到重要作用，因此，甲醇产业的发展前景还是比较乐观的。2、世界甲醇生产概况据不完全统计，2000年世界甲醇总产能力已达到3803万T/A，需求量3020万T/A，装置开工率为794。近十几年来，世界范围内的甲醇生产能力发生了区域性调整。工业发达国家关闭了效率不高的装置，如日本关闭了所有的甲醇装置；美国关闭了6套大型甲醇装置，新西兰关闭了2套。而在拉美和中东等天然气资源丰富，价格低廉的地区预计至2010年，将新建总生产能力为1580万T/年的大型化甲醇装置，加之其它地区的新建装置，届时世界甲醇生产能力将达5280万T能力。3、世界甲醇需求现状及预测2008年以后中东、中南美、东欧仍将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6679MT最多，占全球总需求的21O，曰本需求2313MT，占全球72且全部靠进口。若按地区分则亚洲对甲醇需求超过北美，占全球需求总量的30从世界甲醇的消费结构现状和预测来看，今后甲醇的消费结构与现状基本相似；占居第一位仍为甲醛，约占3536；其次为MTBE约占27；再其次为醋酸，约占79。4、我国甲醇装置的生产现状随着我国改革开放、经济建设的发展，十几年来甲醇工业发展迅速，生产能力和需求量分别从1980年的40万T和30万T增加到2007年的847万T和8065万T。我国现有甲醇生产厂家近200家，其中生产规模20万T以上的不到20家，而国外近几年新建的甲醇生产装置规模一般都在60万T/年以上最大生产规模为智利METHANE的甲醇生产装置，已达到925万T/年，并且多建在富产天然气的国家和地区以廉价的天然气为原料，如中东。国内的甲醇装置由于多以煤为原料，其生产装置规模小，甲醇生产成本高、污染严重、开工率低，无法与进口甲醇竞争，致使国内许多小装置，被迫停产。5、国内甲醇需求概况目前国内甲醇主要消费在甲醛、MTBE、农药、对苯二甲酯DMT、醋酸等行业，其主要消费结构是甲醛占33，MTBE占12，聚乙烯醇占7，甲胺占6，DMT、甲基丙烯酸甲酯占20，农药占10，其他行业占12。从消费结构上看，MTBE所占的比例与国际相比差距较大近几年世界平均为2628，为满足环保的要求，今后我国高辛烷值汽油的添加剂MTBE的需要量将会有较大的增长，因而对甲醇的需求量也将会大量增加，预计到2008年底MTBE在甲醇的消费结构中所占比例将上升到28。未来甲醇市场有着良好的发展机遇，主要表面在以下几个方面A由于世界天然气和石油价格的飞涨，国外大型甲醇装置迫于经济压力，全面停产或拆建，由此减轻了对国内甲醇市场的强烈冲击。B醇醚燃料标准可望陆续出台。影响甲醇燃料消费的主要因素仍是产业政策的滞后。对醇醚燃料产业的发展，有些地方的积极性很高，在石油价格飞涨的今天，低比例甲醇与汽油掺烧既不损害消费者的利益，又有使经营者获得较高的利润，还有利于保护环境，因此在石油缺乏的地区和省份率先制定了相应的地方标准。如山西省提出的甲醇车用燃料各甲醇汽车标准体系，涉及甲醇燃料标准、输配系统标准、甲醇汽车、发动机标准、排放标准、安全标准等方面。已经制定出20项地方标准，涵盖了甲醇产业化的各个环节，陕西、四川等地区也不同程度地出台了甲醇燃料的地方标准。2007年10月1日，二甲醚化工行业标准已经由国家发改委批准并颁布实施。伴随城镇燃气二甲醚及二甲醚化工行来标准的推出和实施，二甲醚作为替代燃料有了一个合法的身份，这势必推动二甲醚的生产，也带动了甲醇的消费。甲醇燃料地方标准的出台为国家标准的制定打下了基础。高比例甲醇汽油标准已在去年年底完成报批稿，现正在国标委组织函审，有望在今年内颁布。按国家安排，M15车用甲醇汽油、变性燃料甲醇两个标准将于今年编制完成并公布，目前处于路试阶段，有望在年内颁布。业内期待的国家有关产业政策，也在编制和修改之中。C自主知识产权技术研发与应用取得突破。新一代煤制甲醇生产技术已经成熟。但是，目前我国仍有一大部分中小企业生产甲醇的装置规模小，高能耗、高污染、资源利用率低，不符合循环经济和可持续发展的科学观。在产能迅速扩大之后，不断提高技术水平和应用新技术是不容置疑的。从新一代煤制甲醇生产技术来看，以我国自主知识产权系统为基础自行设计、建设大型和超大型甲醇装置也已积累了丰富的技术基础，具有自主知识产权的新型多喷嘴水煤浆气化炉已成功运行3年多，干煤粉加压气化炉技术也基本具备了自主发展的条件。煤气化技术从理论、技术到实践，我国已同世界先进水平逐步接轨，特别是气流床气化技术，已在有些方面产生了新的突破与飞跃。D以甲醇为原料通过羰基合成制醋酸工艺技术的成功工业化，为甲醇下游产品的发展开拓了极为广阔的前景。E国内外建筑行业的迅速发展，增加了对甲醛产品的需求，进而扩大了甲醇市场。1汽油掺烧甲醇M3M5汽油掺烧甲醇在国际国内已有成熟的应用技术，在我国四川省等部分地区已有较长期的甲醇和汽油掺烧应用实践。1525甲醇和汽油掺烧后，应对发动机系统适当予以调整。因此，低比例甲醇和汽油掺烧技术是最具适用性的甲醇能源利用形式，它的推广使用范围可扩至全国。2甲醇燃料M85以上M85燃料的推广可在汽车环保要求较高的大中城市出租行业及公交车辆、客运车辆上先期进行。我国目前每年的汽车燃油消耗为3200万T，如果有70汽车改为M3一M5甲醇燃料汽车，即有672112万T汽油需要用甲醇替代，以汽油与甲醇的能力转换因子为164计算，这就意味着11021837万T的甲醇市场。如果这些汽车改为M85M90甲醇燃料汽车，相应开拓的甲醇市场则为19042016万T，这相当于20个100万T/年甲醇装置。3甲醇裂解目前甲醇裂解在汽车上的应用有两种形式，一是利用催化剂裂解，一是等离子体裂解。甲醇裂解后成H2CO气体直接进入气缸燃烧，燃烧特征是燃烧温度低和贫氧下充分燃烧，因此，可达到较好的环保效果，油耗有不同程度的降低。中科院山西煤化所近期开发的等离子体甲醇裂解技术，利用安装在发动机进气口前的燃油重整器，迅速反应生成COH2进入气缸燃烧。该技术对原发动机的改动极小，正在进行的台架试验效果很好。中科院山西煤化所和山西佳新能源化工实业有限公司联合改装昌河牌微型车和492型化油器甲醇车已投入运行。等离子体甲醇裂解技术在汽车上的应用将使甲醇汽车技术简单化，更加易于社会化。4甲醇燃料的间接应用二甲醚燃料二甲醚DME，是甲醇脱水产物，无色气体，具有轻微醚香，具有惰性，无致癌性，几乎无毒。在空气中长期暴露不会形成过氧化物，十六烷值高于柴油。柴油机的热效率比汽油机高，国外柴油机用于轿车动力的数量日渐增多，但是柴油机的排放污染较难解决。二甲醚替代柴油后可减少氮氧化物和颗粒物质黑烟的排放。已取得的研究结果表明，其氮氧化物排放仅为柴油的25，可实现无烟燃烧，噪音有较大幅度降低，现有柴油机稍加改装就可使用二甲醚燃料。5甲醇燃料的间接应用MTBE的应用MTBE甲基叔丁基醚是甲醇和异丁烯的合成产品，主要是代替四已基铅作抗爆剂。MTBE无毒，与汽油的混溶性好，成分含氧，辛烷值高，作为汽油辛烷值提高剂易于被接受。随着环保对汽油无铅化的要求，以甲醇为原料制造汽油添加剂MTBE的需求量将会有所增加。同时，MTBE还作为中比例甲醇和汽油混合掺烧防止燃料分层的助溶剂来使用。6甲醇的未来前途燃料电池燃料电池CF是燃料通过电化学作用，直接变成电能的电化学连续反应装置，可用于驱动电动汽车和发电。由于贮氢技术难度大，甲醇是使用方便的氢载体能源。燃料电池在现代汽车上应用，最理想的是采用甲醇燃料电池。德国戴姆勒奔弛汽车公司和美国福特汽车公司，已生产出甲醇燃料电池汽车样车，并宣称在2008年已实现商品化。在实际应用中，燃料电池的能量转换效率很高，远远高于内燃机；对环境的污染极低。随着燃料电池汽车技术的曰益完善，汽车制造的核心技术必将从发动机转向燃料电池。可以预见，2L世纪燃料电池汽车有望成为未来汽车的发展模式，甲醇燃料有望成为燃料电池汽车的主要燃料之一。通过上述甲醇燃料能源利用的多种形式分析，未来甲醇燃料作为洁净能源产品有着广阔的应用前景。2001年我国甲醇的需求量为3576万T，根据对甲醇下游相关行业需求的预测及保守汽车甲醇燃料M3M5预测，2008年以后我国甲醇的需求量将超过800万T。根据甲醇的供需预测，考虑到此期间还将有占总产量50的小甲醇装置被淘汰，届时我国甲醇将约有500万T/年的缺口。6、扩大醇醚燃料使用降低石油进口依存度在未来能源体系中，发展煤基（甲醇、二甲醚）代用燃料，可以降低我国石油的对外依存度，从而提高醇醚燃料产业对国民经济发展的贡献率。在更大范围内推广醇醚燃料，应在发挥甲醇、二甲醚燃料替代性好的基础上，通过更多的技术手段，扩大醇醚燃料的适用范围，特别是高比例甲醇汽油的应用范围，逐渐提高替代效率。甲醇制二甲醚生产技术相对来说不复杂，产品的市场价格和环保性都有一定的市场竞争力，近期可替代石油液化气，远期可替代柴油。煤化工界都十分关心能源储备技术的开发及产业政策对产业发展的支持力度。据中国石油和化学工业协会数据，2007年中国原油产量187亿T；另有专家指出，2亿T的石油产量将是我国近期产量的一个“瓶颈”。到2020年，按最低方案预测，我国石油油品消耗总量为4亿T5亿T，石油对外依存度将达60。从总量看，中国已成为世界第二石油消费大国。石油进口数量的多少，一部分取决于国内煤化工产业的发展，如果国内能解决5000万T7000万T油品的替代，有望把进口石油的依存度降到40。可见，加快发展醇醚替代燃料产业，是替代一部分石油进口的主要途径。7、目标市场及价格预测目标市场2008年以后我国甲醇的需求量将超过1100万T，供需缺口达500万T，就目前国内甲醇生产状况而言，缺口全部将由进口解决。2006年全国甲醇进口量1128万T，出口量19万T，成为世界第二大甲醇消费国，2007年全国甲醇表观消费量显著提高，较2006年增加317。西北、华北、东北地区目前甲醇需求量约65万T，随着国家西部大开发及振兴东北的战略转移，建材、装饰行业的崛起以及甲醇下游产品的发展，上述地区甲醇用量的增速会高于全国。我国甲醇大部分用作化工原料。化学工业甲醇消费量约占其总消费量的80。甲醛领域消耗甲醇最多。近年来，随着国民经济和化学工业快速发展，我国甲醛产量增速较快。预测近期内甲醛对甲醇的需求量可能以每年10的速度继续增长。醋酸也是甲醇的重要衍生物。2006年我国冰醋酸产量规模以上企业增长12468万吨，比2005年增长94，预测近期内醋酸对甲醇的需求量将继续增长。农药方面，2007年我国化学农药产量为974万吨，比2006年增长12。预计近期农药工业对甲醇的需求量可能以每年1的速度增长。再加上其他化工产品对甲醇的需求，预计2008年我国化学工业对甲醇的需求量约750万吨。价格预测A国际国内甲醇市场回顾及现状分析国际及国内市场价格与石油、天然气价格密切相关，因而市场价格波动幅度大。19941995年期间由于国际市场供不应求，最高价曾超过500/T，19981999年间又因产能过剩造成供过于求，价格下跌到100/T左右。2000年末由于国际油价上涨，甲醇价格回升到190210/T，但好景不长，2001年初由200210/T逐月下滑，到年末已跌破100/T大关，然后触底反弹，在2002年又一路攀升，从年初的100/T逐步升到年末的200/T。目前东南亚地区甲醇到岸价格480美圆/吨，价格涨幅达到778以上；中国甲醇到岸价470美圆/吨。欧美国市场因供应紧张，价格继续上涨，西北欧甲醇鹿特丹离岸价在460美元/吨。考虑目前甲醇装置包括焦炉煤气制取甲醇装置的大量建设，以及世界范围市场需求量的供需关系，甲醇价格在160200美元之间是比较合理的。国内市场甲醇需求量近几年增长很快，但生产厂家在生产规模和技术水平上未能跟上发展形势，每年从国外进口大量甲醇，因而随着国际市场甲醇价格的波动，国内价格波动也很大。1995年曾上涨到3000元/T，1997年以后价格逐年走低，1999年最低曾达1250元/T。2008年以来的价位一直在30003900元/T之间徘徊，价格飚升达到50100。可见，国内甲醇价格趋势与国际甲醇基本一致。预计国内市场甲醇长期合理价格为1800元/T左右。B国际甲醇价格波动的主要因素及展望甲醇作为一个大宗有机化工基本原料，价格出现大幅振荡的原因主要是与世界经济形势即国际经济的萧条和复苏相关。1油价居高不下已引起一些地区天然气价格上升，将影响甲醇价格上浮。2由于竞争因素，超大型300万T/A装置将出现，某些国家小甲醇装置打算关闭，在相互衔接中可能出现供求紧张的局面。3下游产品中，甲醇、醋酸、酯类的需求每年会按35增长，而MTBE产量存在不稳定因素、二甲醚增长趋势加快，这些变化会改变供求关系。综上所述，分析国际国内甲醇价格走势，结合我国能源国情、甲醇国内市场分布及拟建装置的目标市场，本项目甲醇产品售价定为1750元/T，以国内市场为主。（三）化工产品市场预测本项目的化工产品有焦油、粗苯、硫铵及硫磺等。焦油是制取工业萘、精萘、苯酚、甲酚、二甲酚、葸、菲、咔唑、中性油类和针状焦、沥青焦的原料，是生产塑料、橡胶和合成纤维的基本原料，也是生产医药、农药、染料、涂料、香料、助剂、感光材料和粘合剂等精细化工产品的原料。其中有些如萘、蒽、喹啉、吡啶和茚等，是目前石油化工中不易得到，而主要靠焦油中提取的产品。占焦油成分一半左右的是沥青，而煤沥青是生产沥青漆、防水膏、筑路油，也可通过延迟焦化等工艺生产沥青焦、针状焦等碳素材料的原料。本项目建成后可考虑建设焦油加工设施，使本工程的产品焦油经过深加工后生产高附加值的各种化工产品。粗苯、硫磺均是重要的化工原料。目前国内市场供不应求。硫铵作为化肥，是重要的农业生产资料。本项目所产的硫铵可在华东地区销售。二、项目的技术基础中华人民共和国煤炭法第三十五条规定，“国家提倡和支持煤矿企业和其他企业发展煤电联产、炼焦、煤化工、煤建材等，进行煤炭的深加工和精加工。国家鼓励煤矿企业发展煤炭洗选加工，综合开发利用煤层气、煤矸石、煤泥和泥炭，”国家发改委2004年出台的印发关于清理规范焦炭行业的若干意见的紧急通知（发改委产业2004941号）指出，“鼓励企业积极采用装入煤水分调节（CMC）、煤捣固炼焦、配型煤炼焦、干法熄焦（CDQ）、导热油换热、炼焦装煤除尘、推焦除尘、废水处理、煤气脱硫脱氰等节能环保新技术，对现有焦炭企业进行改造，提高生产技术水平和产品质量；加大对煤焦油、粗轻苯的集中加工和深加工，降低能源消耗，改善环境。”国家发展改革委关于加快焦化行业结构调整的指导意见的通知（发改产业2006328号）中指出，“经过35年的努力，力争使整个行业在淘汰落后、优化结构和提高竞争力取得明显成效，彻底淘汰土焦、改良焦，2007年底淘汰落后、优化结构和提高竞争力取得明显成效，彻底淘汰土焦、改良焦，2007年底淘汰炭化室高度小于43米焦炉（32米及以上捣固焦炉除外），其中西部地区到2009年底。”本项目依据国家产业政策，采用先进适用的工艺技术，主要生产车间包括备煤车间、炼焦车间、煤气净化车间及甲醇生产装置，所生产的焦炉煤气除供焦炉加热和煤气净化等自用以外，剩余煤气全部用于合成甲醇；生产的优质焦炭主要在国内销售，也可出口创汇。1、备煤备煤的任务是将外来炼焦煤进行贮存、加工成符合焦炉生产要求的装炉煤，本项目所用洗精煤由一期工程的受煤系统送至煤场。采用先配煤后粉碎工艺流程。该流程具有工艺过程简单、设备较少、布置紧凑、操作方便的优点。另外，考虑到本厂所用原料煤气煤多的特点，粉碎采用分组粉碎流程。备煤由贮煤场、配煤室、粉碎机室、煤塔顶层以及相应的带式输送机通廊（封闭式）和转运站组成。2、焦化某煤焦化综合利用二期工程新建5、6、7、8焦炉，年产于全焦220万T，采用JN60型455孔焦炉，单烧焦炉煤气、单集气管、双吸气管，干法熄焦、湿法熄焦备用。焦炉的装煤及出焦除尘均采用除尘地面站。炼焦工艺由备煤车间送来的配合煤装入煤塔。装煤车按作业计划从煤塔取煤，经计量后装入炭化室内，煤料在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏炼制成焦炭和荒煤气。在装煤的同时，地面站集尘系统把从装煤孔逸出的烟气抽出，经集尘干管导至地面站，除尘净化后排入大气。炭化室内的焦炭成熟后，用推焦机推出，经拦焦机导入焦罐内，并由电机车牵引至干熄站进行熄焦，熄焦后的焦炭送往筛贮焦工段，经筛分按级别贮存待运。3、干熄焦熄焦是焦炭生产过程中的重要环节，熄焦分为干法和湿法两种方式，干熄焦技术是在闭路的循环系统中，由冷惰性气体与炽热红焦进行热交换，焦炭被冷却。干法熄焦具有节能、节水、改善焦炭质量和保护环境等优点。另外，被加热的惰性气体经余热锅炉产生蒸汽，用于发电和供气，促进焦炭余热的资源化利用。本项目采用多项专利技术干熄炉耐火砖五段组织式砌炉技术，斜道支撑梁耐火砖“暗扣”技术，既可增加砖与砖的接触面积，又可减缓耐火砖因形状突变而产生的集中应力，强化砖与砖之间的相互牵制作用。大大提高了干熄炉炉体的使用寿命，降低生产成本。采用塞隆结合碳化硅耐火砖，这种砖是由硅、铝、氧、氮组成的化合物，兼有氮化硅和氧化铝特性，具有抗热震稳定性和很好的高温力学性能，其性能远优于莫来石结合碳化硅砖。采用溶胶结合耐火泥浆。斜道区耐火泥浆磷酸盐泥浆改为溶胶结合氮化硅碳化硅泥浆，增加抗折黏结强度。4、交流煤气净化目前采用的各种煤气净化新工艺具有不同的单元处理技术和装置组合，其通常由煤气冷凝鼓风、脱硫脱氨方案的选择。因此，以下着重就脱硫、脱氨工艺进行比选论述。目前我国已经建成（包括引进）的焦化工程采用的具有代表性的湿法脱硫工艺分湿式氧化工艺和湿式吸收工艺，湿式氧化脱硫工艺有TH法（以氨为碱源）、FRC法（以氨为碱源）、ADA法（以钠为碱源）和HPF法（以氨为碱源）；湿式吸收脱硫工艺有索尔菲班法（单乙醇胺法）、氨硫联合洗涤法和真空碳酸盐法。脱氨工艺主要有水洗氨蒸氨浓氨水工艺、水洗氨蒸氨分解工艺、冷法无水氨工艺、热法无水氨工艺、半直接法浸没式饱和器硫铵工艺、半直接法喷淋式饱和器硫铵工艺、间接法饱和器硫铵工艺、酸洗法硫铵工艺。将脱硫和脱氨工艺配合在一起，较为成熟经济合理的煤气净化工艺为方案一HPF脱硫生产硫磺、喷淋式饱和器生产硫铵工艺。该工艺优点采用以氨为碱源，HPF为催化剂的焦炉煤气脱硫脱氰新工艺，此法不但脱硫脱氰效率较高，塔后煤气含H2S和HCN可分别降至300MGM3和500MGM3以下，可完全满足甲醇车间对煤气质量的要求，而且流程短，不需外加碱，催化剂用量少，资源利用合理，原材料和动力消耗低，操作费用低，一次性投资省。该脱硫工艺溶液盐类积累缓慢，因而废液量相对较少。废液回兑配煤，工艺简单经济，无污染。采用喷淋式饱和器，材质为不锈钢，使用寿命长，集酸洗、除酸与结晶为一体，煤气系统阻力小，硫铵颗粒较大，流程简单，工艺先进，技术可靠。缺点采用湿式氧化法直接从煤气中回收H2S，配合熔硫，硫磺纯度低。方案二氨水脱硫、氨分解、克劳斯生产元素硫工艺。该工艺优点以煤气中的氨为碱源，在洗氨的同时脱除硫化氢，工艺流程简单，不需外加碱，过程不产生废液，不会产生二次污染。克劳斯法硫回收生产的硫磺纯度高（可达998），质量好。脱硫脱氰效率一般，当塔前煤气含H2S和HCN分别为6G/M3和152GM3时，塔后煤气含H2S和HCN可降至500MG/M3。工艺流程较短，工艺控制自动化水平高。缺点由于整个系统处于低温下操作（一般为2223），低温水耗量大。脱酸系统介质腐蚀性强，对设备材质要求高，脱酸塔等主要设备需采用钛材或海氏合金材料。由于氨、硫系统相互关联，操作难度大，尤其是硫回收的尾气回配到煤气中，若控制不好，易造成系统堵塞、腐蚀，经综合比较分析采用脱硫、脱氨效率方案一较方案二先进，经济效益也是方案一优于方案二。基于上述原因，推荐HPF脱硫生产硫磺、喷淋饱和器生产硫铵的煤气净化工艺。5、甲醇甲醇合成现行的工业化甲醇合成工艺基本上是气相合成法。从60年代至今，除了在反应器的放大上及催化剂的研究方面有些进展外，其合成工艺基本上没有大的突破。鉴于气相合成存在的一系列问题，从70年代起人们把甲醇合成工艺研究开发的重点转移到液相合成法，并且初步实现了工业化的生产。进入90年代后我国也将开发高效节能的合成甲醇工艺和装置列为技术开发的重点。甲醇合成的原料气主要是CO、CO2、H2及少量的N2和CH4，早期主要是以煤为原料制造。随着天然气的大量发现，以煤为原料的甲醇生产受到冷落。但是在南非以煤为原料的甲醇工业化未间断过。考虑到未来能源的发展及环境保护等方面的因素，以煤为原料的甲醇生产工艺又重新受到人们的重视。现在许多公司都以天然气、煤或重油为原料来生产甲醇，所用的催化剂基本上是以铜和氧化锌为主加入铝或铬的氧化物。工艺设备也大同小异，差异之处是在反应器的设计和操作单元的组合上。气相法工艺流程主要有以下几种。1）ICI低压甲醇合成流程，日本三菱瓦斯公司也研发出与ICI类似的MGC低压合成工艺。2）低压甲醇合成工艺3）TEC的新型反应器4）国内甲醇合成工艺，华东理工大学研究开发的国家专利技术，绝热等温甲醇合成反应器。经综合分析比较，本项目甲醇合成采用低压工艺流程，甲醇合成塔采用华理工大学专利技术绝热等温甲醇合成反应器。在投资和综合技术经济指标方面都具有显著优势。因而本装置采用国际上先进的低压甲醇合成技术，合成塔采用绝热等温甲醇合成反应器。本工程在某建厂，考虑将来设备的运输及节能，选用两台合成塔。甲醇精馏采用节能型三塔精馏流程，与双塔流程相比较，其主要区别在于三塔流程采用两个主精馏，一个加压操作（0607MPA），一个常压操作，用加压塔塔顶蒸汽冷凝热作常压塔塔底再沸器热源，从而可减少蒸汽消耗和冷却水消耗，能耗比双塔流程低1020。来自甲醇合成装置的粗甲醇（40，04MPA），通过预塔进料泵，经粗甲醇预热加热至70，进入预精馏塔，预塔再沸器用04MPA（A）的低压蒸汽加热，低沸点的杂质如二甲醚等从塔顶排出，冷却分离出水后作为燃料气；回收的甲醇液通过预塔回流泵作为该塔回流液。预精馏塔底部粗甲醇液经加压塔进料泵进入加压精馏塔，加压塔再沸塔器以13MPA（A）低压蒸汽作为热源，加压塔塔顶馏出甲醇气体（066MPA（A），122）经常压塔再沸器后，甲醇气被冷凝，精甲醇回到加压塔回流槽，一部分精甲醇经加压塔回流泵，回到加压精馏塔作为回流液，另一部分经加压塔甲醇冷却后进入精甲醇计量槽中。加压精馏塔塔底釜液（06MPA（A），125）进入常压精馏塔，进一步精馏。常压塔再沸器以加压精馏塔塔顶出来的甲醇气作为热源。常压精馏塔顶部排出精甲醇气（013MPA（A），67），经常压塔冷凝冷却器冷凝冷却后一部分回流到常压精馏塔，另一部分打到精甲醇计量槽内贮存。产品精甲醇由精甲醇泵从精甲醇计量槽送至甲醇罐区装置。为防止粗甲醇中含有的甲酸、二氧化碳等酸性物质腐蚀设备，在预塔进料泵后的粗甲醇溶液中配入适量的烧碱溶液，用来调节粗甲醇溶液的PH值。甲醇精馏系统各塔排出的不凝气去燃料气系统。由常压塔中下部取出的杂醇馏份，经杂醇馏份冷却器送往杂醇馏份槽，然后去销售或与预精馏塔顶馏份一起气提塔给料槽送至气提塔，塔顶馏出的甲醇气体经气提塔冷凝器，一部分作为回流液返回气提塔，另一部分送到预塔回流槽，进行再次精馏；塔底废水经废水冷却器冷却至40后，由废水泵送到生化处理装置。三、建设方案（一）生产规模根据某矿业（集团）有限责任公司的发展规划，结合国家经济建设的方针政策和煤炭资源、资金、市场需求等情况，并考虑供水、供电及运输等综合条件，某煤焦化综合利用二期工程项目采用455孔JN60单热式焦炉，项目建成投产后年产干全焦220万T，焦炭（干基）2164198T/A，粉焦26493T/A焦炉煤气896148103M3/A甲醇198700T/A焦油101178T/A粗苯28908T/A硫磺6168T/A硫铵24283T/A蒸汽1240320T/A（二）建设内容本工程由生产设施、辅助生产设施及行政管理和生活福利设施三部分组成。A生产设施备煤车间由贮煤场一期工程、二期扩建、配煤室、粉碎机室、煤塔顶层以及相应的带式输送机通廊封闭式和转运站组成。炼焦车间建设455孔JN60型单热式焦炉、与焦炉相配套的干法熄焦装置湿熄焦系统备用及焦处理工段等，焦炉装煤及出焦除尘采用干式除尘地面站。焦处理工段由焦台、筛焦楼、贮焦场一期工程、二期扩建、贮焦槽以及相应的带式输送机、转运站等设施组成。煤气净化车间由冷凝鼓风含电捕焦油装置、HPF脱硫、硫铵喷淋式饱和器、终冷洗苯、粗苯蒸馏及油库工段组成。甲醇装置包括空分工段、脱硫与转化工段、合成与精馏工段等。B生产辅助设施及行政福利设施主要内容包括由循环水系统、酚氰废水处理站、制冷站、空压站、10KV变电所、车间变电所、中控室、耐火材料仓库、环保工程、运输工程、排水、通讯工程等，以及车间办公室等行政福利设施。（三）工艺技术路线本项目工艺方案选择遵循的原则是尽量采用成熟、可靠的先进技术，生产适合当地需求的化工产品，注重环境保护，积极采取措施治理污染。本项目在工艺流程、炉型选择、技术装备上，充分考虑了华东地区的煤炭资源、煤种、煤质、当地水资源情况以及和一期工程的通用性，选择了技术比较先进、成熟、可靠、装备水平高、能耗低、占地面积小、投资少、污染小、水重复循环利用率高的生产工艺。本设计车间组成包括备煤车间、炼焦车间、煤气净化车间、甲醇装置以及相应的生产辅助设施和生活设施。备煤车间采用工艺过程简单、设备较少、布置紧凑、操作方便的先配煤后粉碎工艺流程。炼焦车间采用455孔JN60型单热式焦炉，熄焦采用干法熄焦工艺。该炉型突出优点是生产操作稳定，焦炭块度大、改善了焦炭质量。焦处理工段由焦台、筛焦楼、贮焦槽、贮焦场一期工程预留，二期扩建等组成。将焦炭筛分为10MM、1025MM、2540MM以及40MM四级。焦炭可由汽车或火车外运。煤气净化系统采用高效横管煤气冷却器，经分析及技术经济比较，确定煤气净化系统采用流程短、设备少、操作简单、占地面积小、废液少、基建投资省和原材料费用低的以煤气中氨为碱源的HPF脱硫及喷淋式饱和器生产硫铵的工艺；粗苯回收采用洗油洗苯、含苯洗油经管式炉加热进行蒸馏的工艺；甲醇合成采用华东理工大学专利技术绝热等温甲醇反应器；甲醇精馏采用节能型三塔精馏流程。（四）设备选型及主要技术经济指标1、配煤设备双曲线斗嘴配煤槽168MPFCK1618型可逆锤式粉碎机3台，每台生产能力为300T/H自动化输送装置2、焦化某煤焦化综合利用二期工程新建5、6、7、8焦炉，年产干全焦220万T，采用JN60型455孔焦炉，单烧焦炉煤气、单集气管、双吸气管，干法熄焦、湿法熄焦备用。基本工艺参数炭化室孔数455孔炭化室有效容积385M3/孔每孔炭化室装煤量（干）285T焦炉周转时间19H焦炉年工作日数365D焦炉紧张操作系统107装炉煤水分10煤气产率310M3/T干煤成焦率76焦炉加热用焦炉煤气低发热值17900KJ/M33、干熄焦系统干熄站配置2140T/H干熄炉型号JNG902允许焦炉的检修制度2次/D，15H/次每孔炭化室操作时间约907MIN入干熄炉焦炭温度9501050干熄后焦炭温度约205左右焦炭烧损率095入干熄炉的吨焦气料比约1240M3/T焦循环气体最大流量200000M3/H循环风机全压115KPA进干熄炉循环气体温度130出干熄炉循环气体温度900980干熄炉操作制度24H连续,340D/A干熄炉年修时间25D/A4、焦炉煤气净化系统Q235A初冷器5台Q235A电捕焦油器3台Q235A机械化氨水澄清槽4台Q235A机械化焦油分离槽1台煤气鼓风机3台Q235A预冷塔1座Q235A脱硫塔2座Q235A再生塔2座SUS304脱硫液循环泵3台Q235A熔硫釜8台SUS316L饱和器3台脱硫效率703G/M3，纯度957脱氨效率7003/M3，纯度996SUS316L饱和器3台SUS316L结晶槽4台铸铁按水蒸馏塔2座904L母液循环泵3台Q235A终冷塔1座Q235A洗苯塔1座铸铁脱苯塔1座Q235A再生器1台Q235A管式炉1台焦炉煤气净化质量指标CO62CO222H2585CH4265N240O206ETHANE14温度25压力0105MPA（A）焦炉气压缩机进气压力0105MPA（A）、排气压力265MPA（A）、单台打气量（往复式压缩机）20000NM3/H合成气压缩机进气压力21MPA（A）、排气压力53MPA（A）排气量452589NM3/H（蒸汽透平驱动离心式压缩机）340013840合成塔180027400预精馏塔，操作温度84，操作压力008MPA200036550加压精馏塔，操作温度127，操作压力061MPA280044500常压精馏塔，操作温度115，操作压力007MPA空分设备76台脱硫设备37台转化设备37台甲醇合成设备16台甲醇精馏设备56台甲醇存贮设备23台（五）建设地点项目建设地点为某市临涣小湖集工业区，厂址东面是发电厂区，南侧为一期工程场地，西靠预留焦油加工用地，北面为规划道路。项目选址位于某市某县韩村镇境内，西与河南省接壤，东临宿州市，有京沪、濉阜铁路及通往宿州市、某市、蒙城县公路，有矿业集团专用铁路线，并与国铁接轨，公路、铁路运输便捷。（六）建设工期和进度安排项目建设工期2年可行性研究报告及审批、初步设计4个月施工图设计2个月施工期17个月竣工验收期1个月（七）建设期管理项目建设严格执行工程建设招投标制、工程监理制，严格按照公司法的要求，依据股份制合作的有关要求，强化法人责任制，加强财务监督管理，确保项目顺利实施。四、环境保护、资源综合利用、节能措施（一）环境保护1、废气备煤车间备煤车间的主要污染为煤尘。控制措施在备煤粉碎机室设置1套离线脉冲布袋除尘器，除尘效率995以上；带式输送机上设密封机罩；在主要扬尘场增设洒水抑尘设施，防止煤尘逸散造成二次扬尘。焦化车间焦化车间向大气排放的污染物主要为颗粒物、BSO、H2S、NH3及SO2、NOX、CO等，控制措施装煤孔盖采用新型密封结构，控制效率9095，外逸烟尘减少95；炉门采用弹性刀边炉门、厚炉门框、大保护板、综合强度大，外逸烟尘减少9095；装煤时采用高压氨水喷射、顺序装煤及小炉门密封等综合控制措施，减少外逸烟尘60，外逸烟尘收集后送入干式除尘地面站，净化处理。采取上述控制措施，焦炉炉体排放的颗粒物浓度、苯可溶物（BSO）浓度、苯及芘浓度均符合炼焦炉大气污染物排放标准二级标准的要求。在干熄焦及焦转运站系统设置1套大型脉冲布袋式除尘器，除尘率大于995，烟尘净化后，经高度30M排气筒排放。在筛焦楼及焦转运站设置1套脉冲布袋除尘器，除尘效率大于995，经26M高的排气筒排空。煤气净化车间煤气净化系统的各类设备，设计上考虑其密闭性，防止有害气体放散及泄漏，使工程厂区边界氨浓度、硫化氢浓度均符合GB1455493中的二级标准的要求。2、水体水污染治理措施本工程焦化部分废水可分为三类，即生活废水、生产废水及生产净废水。为防止水体污染，在工艺上主要采用无污染或轻污染的工艺技术、设施，对工艺过程中不可避免排出的废水则采取相应的治理措施，对排放的生产废水采取清污分流原则，尽可能提高水的重复利用率，以减少废水排放量。控制及治理措施建设氨水澄清槽等。甲醇装置的废水量不大，总排水量为278M3/H，甲醇精馏废水采用汽提预处理回收甲醇，而后送废水处理站进行生化处理。本工程设置独立的酚氰废水处理站，处理能力