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文档简介

山西灵石中煤北方化工有限责任公司以焦炉气为原料合成甲醇项目 T06349-EC03可行性研究报告 版次:0版灵石中煤北方化工有限责任公司以焦炉气为原料合成甲醇项目可行性研究报告

目录第一篇中煤化工公司30万吨/年焦炉煤气制甲醇工程总论1总说明 …………………… 1-11.1概述……………………… 1-11.1.1项目名称及主办单位………………… 1-11.1.2项目主办单位基本情况……………… 1-11.1.3项目提出的背景和投资的必要性…… 1-21.1.4编制依据……………… 1-61.1.5报告编制研究指导思想………………1.1.6项目研究范围…………1.2初步研究结论…………… 1-71.2.1项目概况和简要结论………………… 1-71.2.2新技术设备的采用情况……………… 1-81.2.3 原料用量………………1.2.4公用工程和辅助设施………………… 1-81.2.5存在主要问题和建议………………… 1-101.2.6甲醇项目主要技术经济指标…………2产品市场分析预测……… 2-12.1产品性质及用途………… 2-12.2市场预测分析…………… 2-82.3目标市场及竞争力分析………………… 2-242.4产品价格分析预测……… 2-282.5主要原材料、燃料、动力价格现状及预测…………… 2-313产品方案及生产规模……… 3-13.1产品方案………………… 3-13.2生产规模………………… 3-13.3年操作日………………… 3-13.4产品的质量指标………… 3-13.5全厂工艺流程图及物料平衡表………… 3-2第二篇中煤化工公司30万吨/年焦炉煤气制甲醇工程工艺和控制4工艺技术方案……………… 4-14.1概述……………………… 4-14.2空分……………………… 4-24.3造气补碳系统…………… 4-64.4压缩……………………… 4-194.5转化……………………… 4-264.6脱硫……………………… 4-364.7甲醇合成………………… 4-414.8甲醇精馏………………… 4-494.9自动控制………………… 4-524.10工艺装置设备一览表………………… 4-595原材料、燃料及动力的供应……………… 5-15.1原料及燃料的供应……… 5-15.2主要辅助材料规格、来源及用量……… 5-26建厂条件和厂址方案……… 6-16.1建厂条件………………… 6-16.2厂址方案………………… 6-47公用工程和辅助设施方案………………… 7-17.1总图运输………………… 7-17.2给排水…………………… 7-57.3供电及电讯……………… 7-157.4供热和自备电站………… 7-277.5固体原料、产品贮运及机械化运输…… 7-357.6外管……………………… 7-397.7采暖通风及空气调节…………………… 7-397.8土建……………………… 7-407.9机、电、仪三修………… 7-417.10分析化验………………… 7-418节能与节水……………… 8-18.1概述……………………… 8-18.2能耗指标及分析………… 8-18.3工艺生产节能技术……… 8-38.4工艺生产节水措施……… 8-49环境保护…………………… 9-19.1建设地区环境概况……… 9-19.2现有工程概况…………… 9-29.3设计采用的环境保护标准……………… 9-39.4工程内容及流程简述…………………… 9-49.5主要污染源及污染物…………………… 9-49.6环境保护措施…………… 9-109.7工程环境影响分析……… 9-129.8绿化……………………… 9-129.9环保投资概算…………… 9-129.10存在问题及建议………… 9-1210劳动安全卫生和消防…………………… 10-110.1劳动保护与安全卫生…………………… 10-110.2消防…………………… 10-1011企业组织和劳动定员……… 11-111.1工厂制度………………… 11-111.2企业组织及定员………… 11-112项目实施规划…………… 12-112.1建设周期………………… 12-112.2各阶段实施规划设想…………………… 12-1第三篇中煤化工公司30万吨/年焦炉煤气制甲醇工程工艺流程图1、空分工艺流程图(一)、(二)2、焦炉气压缩工艺流程图3、水煤气压缩工艺流程图4、转化工艺流程图5、热电站上煤系统工艺流程图6、造气上焦系统工艺流程图7、造气工艺流程图8、气柜及电除尘工艺流程图9、NHD脱硫工艺流程图10、甲醇合成工艺流程图11、甲醇精馏工艺流程图12、全厂水量平衡图13、全厂高压供电系统图14、全厂蒸汽平衡图(正常工况)15、总平面布置图16、区域位置图1—PAGE8第一篇中煤化工公司30万吨/年焦炉煤气制甲醇工程总论1总说明1.1概述本项目利用山西灵石中煤九鑫焦化公司年产200万吨焦碳外供4.24亿标立方米焦炉气,以焦炉气为原料生产30万吨/年甲醇。项目承办单位为山西灵石中煤北方化工有限责任公司。该公司由中煤焦化控股有限责任公司和香港北方焦化有限公司合资组成,分别占70%和30%的股份。1.1.1项目名称及主办单位项目名称:以焦炉气为原料合成甲醇项目主办单位:山西灵石中煤北方化工有限责任公司地址:山西省灵石县中煤焦化工业园区1.1.2项目主办单位基本情况本项目建设主办单位为中煤焦化控股有限责任公司和香港北方焦化有限公司组成的股份公司,暂定名“灵石中煤北方化工有限责任公司”,分别占70%和30%的股份,项目资本金为30%,贷款利息6.12%。利用中煤九鑫公司外送焦炉气配套生产甲醇的新建项目。中煤焦化控股有限责任公司(英文名字“ChinaCoal&CokeHoldingsLimited”,简称“CNCCoke”)成立于2003年8月,是一家致力于焦炭、煤炭及煤化工产品的生产、加工、投资和国内外贸易的能源化工企业,是中国中煤能源集团公司的全资控股子公司。中煤焦化控股有限责任公司是中煤集团公司煤焦化优势业务的战略执行单位。自公司成立以来,依托中煤集团公司的综合优势,抓住国际能源化工产业结构调整的有利机遇,坚持煤――焦一体化发展战略,坚持混合所有制经济发展模式,一手抓经营管理,一手抓基地建设,实现了企业的快速发展。目前,中煤焦化控股有限责任公司总资产30亿元,在编职工4000人,拥有4家绝对控股焦化生产企业,1家相对控股焦化生产企业,2家国内分公司,并在境外设立了北方焦化(香港)有限公司和中煤美国公司两家贸易企业。中煤焦化控股有限责任公司拥有焦炭生产能力285万吨,其中冶金焦220万吨,铸造焦65万吨。目前在建冶金焦140万吨,铸造焦25万吨新工程项目。预计2006年末,中煤焦化控股有限责任公司将形成焦炭生产能力450万吨,成为中国最大的商品焦生产和贸易企业之一。北方焦化(香港)有限公司2003年3月成立,主营焦炭及相关化产品的进出口贸易。2005年主营业务收入8.36亿元。1.1.3项目提出的背景和投资的必要性项目提出的背景山西灵石中煤九鑫焦化有限责任公司(以下简称中煤九鑫公司)是一家2004年1月注册成立的国有控股企业,是由中国中煤能源集团公司所属中煤焦化控股有限责任公司与灵石县九鑫煤焦有限责任公司共同投资建设的大型现代焦化企业。公司坐落于以中煤九鑫焦化有限责任公司为龙头的灵石中煤焦化工业园区。该园区为山西省规划的八大焦化工业园区第一。中煤九鑫公司是灵石县目前最大的调整产业结构项目,采用现代化生产设备和先进生产工艺,具有完善的环保设施,符合国家产业政策和可持续发展的要求。九鑫煤焦有限公司现已具备200万吨/年焦碳能力,20MW/h焦炉气发电和外供4.24亿标立方米/年焦炉气约占总焦炉气产量的1/3,以及配套的焦化产品。当前这部分外送焦炉气没有利用而送火炬焚烧,造成每年8000多万元的煤气价值白白损失,而且还造成当地大气环境的污染。项目投资的必要性和意义中煤煤焦控股有限责任公司是一家以煤焦化生产为主的现代化企业,公司拥有大规模的炭焦生产装置。然而在生产过程中,却面临一个—十分重要的炼焦富产焦炉气出路问题。目前,公司的焦炉气约1/3富余,约有4.24亿标立方米/年通过火炬放散到空气中,这不仅是一种巨大的资源浪费,而且对环境造成严重的污染。由于现在一时寻找不到大规模消耗焦炉气的工业用户,只好选择用焦炉气来发电应急措施,这样不仅运行成本高,入电网费用高,使焦炉气这一高品质的化工资源未得到合理有效的利用。在这种背景下,结合市场经济、环境等因素,采用焦炉气来生产市场前景好的甲醇产品,使焦化工程成为既环保又有经济效益的项目。充分利用炼焦富产的焦炉气生产高附加值、不污染环境的甲醇产品是一项十分有益的投资项目。对于煤焦化行业的深加工、循环经济可持续发展十分有利。焦炉气是焦炭生产过程中煤干馏出来的气体,干馏温度为550℃,经过焦化公司的冷凝鼓风、电捕焦油、脱硫、脱氨、脱苯等工艺后的焦炉气含有大量的氢气、甲烷和少量的多碳烷、烯烃及惰性气氮气和硫化物。利用焦炉气制取甲醇是炼焦厂富产焦炉气综合利用深加工开发的先进技术,是利用焦炉气经济效益最好的工艺方法之一。由于焦化公司的地理位置等原因,焦炉气利用不够充分,特别是中小焦化厂大多直接排空。据有关部门测算仅山西全省每年大约有150亿标立方米的焦炉气直接排空或点了“天灯”,造成巨大的资源浪费和环境污染。为了降低甲醇生产成本及寻找更廉价的原料,现在人们又把目光投向了焦炉气。建设一套焦炉气制甲醇比煤气化制甲醇同样规模一次性投资要减少40%~50%。本项目是为中煤北方化工有限公司设计的一套焦炉气制甲醇的项目,该项目是位于山西省灵石县坛镇堡子塘村西的500米的年产200万吨焦炭配套的焦炉气生产甲醇的项目。由于焦炉气经转化生产甲醇其氢气过剩,为了更好利用这部分氢气,拟新建一套利用焦化公司生产的部分售价低的小粒焦为原料,采用固定床纯氧/蒸汽气化炉生产水煤气作为补碳煤气补入甲醇合成气中。使合成气达到甲醇合成所需理想的氢碳比。甲醇是由CO和H2合成的,主要生产原料为煤、焦碳、天然气、焦炉气、石油等。甲醇产品目前是全世界需求量巨大的重要基础化工产品和基本化工原料,同时也是新一代的能源燃料,其产量仅次于合成氨而居于第二大化工原料产品。甲醇在石油化学工业、医药工业、轻纺工业、生物化工以及能源、交通运输行业均有广泛用途,在国民经济中占有十分重要的地位。投资甲醇项目有十分明显的必要性和经济意义。本工程不仅有较好的经济效益,从本质上讲也是一项环保工程,是既符合国家能源发展政策,也符合国家环境保护要求,对焦化行业的持续发展具有重要意义的项目。中煤煤焦控股有限责任公司建设焦炉气制甲醇装置,达到经济、社会和环境效益最大统一,其意义在于:(1)本工程以焦炉气制取甲醇,从根本上解决了焦炉气的去向问题,而且变废为宝。实现了对焦化富余焦炉气的综合利用,符合国家有关产业政策和行业规划以及环保要求。(2)可以长远解决公司的生存问题,并且为当地提供更多的就业机会,促进区域经济的发展。(3)做到了真正意义上的焦化行业向高附加值化工行业方向的转化。(4)有利于国家能源产业结构的调整,保持国民经济的可持续发展。传统焦化工业污染严重,在依托资源发展经济的同时必须解决好污染问题。据测算全国以年产焦炭1.4亿吨计,则可副产焦炉气420亿米3,目前至少有1/3以上的焦炉气未能加以利用,放散至大气中,既浪费了大量的宝贵资源又严重污染了环境。焦炉气中含有大量H2、CH4和CO是合成化学品的宝贵原料,如将放散的焦炉气加以利用约可生产750万吨/年甲醇。就建设单位而言,若具备200万吨/年焦炭生产能力,大约每小时将会产生含有一定量硫化物、氨、CO2、苯、萘和焦油等有害物质的剩余焦炉气约52000Nm3/h,如排入大气将严重污染当地的大气,影响到周边的民众生活,同时也浪费了能源,52000Nm3/h的焦炉气相当于27.2万吨/年标准煤,可合成20万吨/年甲醇。从国家可持续发展战略考虑,将这部分资源合理有效的利用是变废为宝、化害为利的重要举措,也是实现建设单位良性发展的有效途径。焦炉气传统的利用方法是经过脱焦油、萘、苯和H2S后作为民用燃料气,这样非但将宝贵的化工原料烧掉浪费了,而且还有CO2、SO2和NOx产生照样污染环境。如将焦炉气经净化处理用于合成甲醇可使资源得到有效利用,更大幅度的减少排放污染。同时通过甲醇工艺的引入,也可为今后焦化工业萎缩时企业转入化学工业生产打下基础,只要用洁净煤气化技术置换焦化工艺,甲醇工业就可持续发展,甲醇为能源化工新产业,符合新时代可持续发展要求,也是化学工业发展的新方向。甲醇是用途十分广泛的基本有机化工原料,在发达国家的产量仅次于乙烯、丙烯和苯,居第四位。由甲醇出发可制取许多种化工产品;甲醇还可用作能源。甲醇用途之广,几乎找不到另外一种有机产品,有甲醇如此广阔的使用范围。国内已开发的甲醇下游产品主要有:甲醇氧化制甲醛、甲醇氨化制甲胺、甲醇羰基化制醋酸、甲醇氯化制一、二、三氯甲烷和四氯化碳、甲醇脱水制二甲醚、甲醇脱氢制甲酸甲酯,然后再制甲酰胺和二甲基甲酰胺等,甲醇制甲基叔丁基醚(MTBE)、甲醇用作燃料等。随着精细化工的发展,甲醇的消费量将不断增加和扩大,特别是精甲醇的需求必将会有较大的增长。甲醇不仅是C1化学最基本的化工原料,而且是一种洁净燃料。随着汽车技术的发展。甲醇直接用于汽车发动机燃料及在汽油中添加甲醇量的增加,将会使甲醇的市场有很大的发展。在城市里,汽车的尾气污染已成为主要污染源,而甲醇正是城市汽车理想的燃料替代品,汽车用甲醇燃料的技术发展一定会给甲醇的发展带来新的机遇。甲醇合成技术的发展将会使甲醇成本不断下降,随着甲醇合成反应器和催化剂技术的发展,合成压力已由12MPa降到5~6MPa,温度由300℃降至220~250℃,甲醇生产强度由0.4~0.5吨/h·m3催化剂提高到1.0~1.4吨/h·m3催化剂,使生产成本大幅度下降,随着精馏技术的发展,能耗也有了大幅下降,使低压甲醇具有很强的竞争优势。本工程的建设将为建设单位发挥自身特色,将资源优势转化为经济优势创造条件,把放散的焦炉气加工成用途广泛的甲醇产品,实现了化害为利、变废为宝、有效综合利用的原则,切实体现资源一能源一环境一体化可持续发展的基本国策,为企业持久不衰注入了活力,亦为滚动发展奠定了良好的物质基础。就世界而言,甲醇生产多以天然气为原料,随着美国和新西兰等国天然气资源的锐减或枯竭,为发展以煤为原料生产甲醇提供了契机。对于盛产焦煤的山西省而言,在迅速发展焦化工业的同时,解决剩余焦炉气合理利用问题就提到议事日程上来。为抓住历史机遇,寻找新的利润增长点,立足当地丰富的焦炉气、煤、电资源优势,建设单位通过市场调查、前景预测及经济技术分析,决定采用焦炉气纯氧—蒸汽非催化转化、低压合成甲醇等技术,建设一套以焦炉气为原料年产30万吨的甲醇装置。同时在今后还将依托国内外对甲醇下游产品开发新技术,切实把地方资源优势转化为技术经济优势,把集团公司建成全国较大规模的煤焦化工基地。项目建设的有利条件●中煤煤焦控股有限责任公司决策建设以焦炉气生产甲醇项目,既是符合国家能源发展政策,也是符合国家环境保护要求的,对焦化行业的持续发展具有重要意义。符合省、市、县的产业发展方向,符合中煤煤焦控股有限责任公司司的发展规划。当地政府和各职能部门对该项目高度重视,全力支持,各项条件均比较成熟,是一个以提高企业经济和环保效益为理念,优化资源配置,推进产业结构调整,促进地方经济发展和企业产业升级的多赢项目,因此建设该项目意义重大。●具有优秀的人力资源。中煤煤焦控股有限责任公司司领导班子素质高,具有很强的开发与管理能力;职工队伍素质高,具有丰富的化工生产操作经验。公司多年来积累丰富的管理经验与生产营销经验,培养大批专业技术人才。●完善支撑保障体系,将资源优势转化为经济优势通过政策、法规和技术体系建设,完善资源的市场化配置,构建工业园区发展的支撑保障体系,加强循环经济和生态工业理念的宣传和普及,调动各方面的积极性,促进物质高效循环利用的机制和体制的形成;依托大型企业,发展多种所有制,发挥多产业耦合共生的优势,降低生产、流通和管理等环节费用,取得最大的综合效益,形成经济优势,增强对当地经济的拉动作用。●土地使用,采用企业租用方式,生产区的土地由区政府按国家有关政策规定统一办理征用手续,企业可支付租金用地。投资者根据生产经营需要可分批办理土地征用或租用手续。.4.1山西灵石中煤北方化工有限责任公司与中国天辰化学工程公司签订的《焦炉气合成甲醇项目可行性研究报告》技术咨询合同。中石化协产发(2006)76号文《化工投资项目可行性研究报告编制办法》(2006年4月)原化工部关于《化工建设项目预可行性研究报告内容和深度的规定》山西灵石中煤北方化工有限责任公司提供的相关基础资料。中煤焦化有限责任公司的总体发展规划。(2006年3月石油化工规划院)国家颁发的投资项目最新法规、标准、规范文件。1.1.5报告编制研究指导思想●认真贯彻国家环保、消防、劳动安全等有关文件。●最大限度地优化设计降低投资是可研报告设计自始至终贯穿的一条基本原则。●严格按节能降耗的原则进行设计,大力创新、开发国家自有技术知识产权。●在技术先进可靠的基础上,充分利用国内多年来的在化肥甲醇领域节能技改的成功经验,尽可能采用国产化的技术和装备,使项目在技术经济上居于国内同行业领先水平。●充分利用国家和地方优惠政策,提高本工程项目的市场竞争力。●结合我国国情及该厂的实际情况,采用适度先进、稳妥可靠的工艺技术,除某些关键材料和仪表确因国产化有困难需要引进外,其它工艺和设备均立足国内解决,以节约投资,提高项目的经济效益。●主体工程与环境保护、安全生产、工业卫生同步考虑,以减少和消除工厂生产对环境的污染及对职工健康的危害。●充分考虑依托九鑫焦化公司消防以及社会协作能力等公用设施。1.1.6项目研究范围本项目可研报告为山西灵石中煤北方化工有限责任公司利用九鑫焦化公司生产的富余焦炉气为主要原料,经转化、净化工序合成气低压合成甲醇。项目生产装置主项内容范围如下:空分原料气压缩(包括焦炉气和造气炉水煤气)焦炉气转化焦炭纯氧蒸汽连续制气(造气)NHD脱硫和干法精脱硫合成气压缩低压甲醇合成甲醇精馏甲醇罐区循环冷却水系统脱盐水系统锅炉房及自备电站总变及车间变配电所全厂总图运输、外管、供电照明及地下管网等1.2初步研究结论1.2.1项目概况和简要结论本甲醇项目利用中煤集团下属山西九鑫焦化公司炼焦副产外送富余的4.24亿标立米/年焦炉气(实际耗量3.872亿标立米/年)及8.24万吨/年,焦炭加工生产30万吨/年精甲醇。本工程上马后可消除大气环境污染,生产市场热销的基本化工原料——甲醇,符合国家产业政策和能源政策,因此本项目属国家鼓励的利用高新技术发展循环经济,走可持续发展的阳光工程项目,应抓紧时机早建快上。1.2.2新技术设备的采用情况本项目采用多项国内外领先水平的先进可靠的新技术,归纳如下:采用大型单系列离心压缩机――蒸汽透平联合机组(空分空压机、焦炉气压缩机和合成气压缩机),以山西廉价易得的动力煤烧蒸汽为动力代替多台并联往复式电动压缩机,运行平稳,操作简单,维修工作量小,连续运行周期长,运行费用低,经济效益高。采用焦炉气纯氧非催化部分氧化技术新工艺,它不用催化剂,没有催化剂中毒的问题,工艺流程和设备结构简单,造价低,易于操作管理。该技术在焦炉气制甲醇工艺中属首次应用,但可借鉴天然气纯氧非催化转化技术,证明这是一项先进节能安全可靠的新技术。采用NHD物理(溶剂)脱除H2S和部分COS,技术先进可靠。采用中国自己开发成功的绝热——恒温型低压甲醇合成塔,技术先进,安全可靠,经济节能,居于甲醇合成领先地位。采用先进无污染的小粒焦纯氧——蒸汽固定层连续气化技术制水煤气作为焦炉气制甲醇的补碳气,提高合成气碳氢比,使(H2-CO2)/(CO+CO2)=2:1。此工艺的运用使焦炉气的氢利用率提高20%以上,甲醇产量由20万吨/年增加到30万吨/年。采用此补碳工艺投资少产出高,经济效益十分明显。甲醇精馏采用中国自己知识产权开发的新工艺,节能节水,产品达到优级品和AA级精甲醇。1.2.3原料用量本项目利用中煤九鑫焦化公司富余的4.24亿标立米/年焦炉气及8.24万吨/年8~25mm小粒焦,加工生产30万吨精甲醇。精甲醇产品达到中国GB338-2004优等品/合格品和美国AA级标准,可适用于国内外各行业领域需要。目前九鑫焦化公司已建成年产200万吨焦碳,外供焦炉气和廉价小粒焦可长期稳定供给,运输方便,价格便宜。对本甲醇项目和九鑫焦化公司双方互惠互利。1.2.4公用工程和辅助设施本项目水电汽公用工程和辅助设施均为新设计建造。新鲜水本工程正常用水量525t/h,每天耗水量12600t/h。厂址处于灵石市坛镇堡子塘村西双池河谷内。一次水采自双池河支流小河两岸业主自建取水深井,井深约300米,单井涌水量50吨/小时,需新打井14眼,其中2眼为备用井。循环水本装置有两套循环水系统,一套为全厂用净循环水系统,正常用水量为17400m3/h,新设计一套20000m3/h,循环水系统强制通风冷却塔6000×4台,配水质稳定加药装置。富氧造气补碳装置建一套浊水循环水系统,用水量461m3/h,新建一套500m3/h浊水循环水系统,强制通风冷却塔1台。供汽和自备电站及燃料用煤根据全厂蒸汽平衡小时蒸汽用量169.7t/h,9.82MPa,540℃。工艺余热副产中压蒸汽约84.7t/h(压力4.0MPa和2.5MPa)。新上三台85t/h、10.0MPa循环流化床高压蒸汽锅炉(二开一备)。高、中压蒸汽供空压机、焦炉气离心压缩机和合成气离心压缩机和配一套14700kW蒸汽发电机组。低压蒸汽外供焦化厂40t/h。燃料煤消耗量37.3t/h,29.84万吨/年,燃料煤采用当地产动力烟煤或焦化洗中煤及煤矸石,平均热值取3500~4000kcal/kg。由于采用高压蒸汽抽背压位能差发电,热效率高,自发电可满足生产用电,经济效益十分可观。供电本项目计算用电量14244kW/h,自发电14700kW,正常不需外部供电。采用灵石110kV变电站来一路供电和焦化厂10kV另一路辅助供电,另有焦化厂焦炉气燃气发电机作为安全事故电源。总降变电站送出高压用电(6000V),车间设低压变电所。全厂仪表空压站和氮压站新设一小规模空压站300Nm3/h供空分开车使用,正常运行时全厂仪表空气由空分装置提供,全厂仪表室用量1000Nm3/h。开工及密封用纯氮设备低压氮气站,压力为0.6MPa,气量~600Nm3/h.甲醇生产能耗本装置精甲醇产品能耗40.5937GJ/tM,由于采用蒸汽透平驱动压缩机,能耗比电动压缩机稍高。但由于采用了氢收回和补碳工艺,使能耗下降(全部用电动能耗为~44GJ/tM)。蒸汽驱动是以煤为燃料,甲醇生产成本要比用电低。本装置设计能耗40.5937GJ/tM,对于以气头+部分焦碳原料的甲醇工艺能耗属于I—II类水平,能耗量低,工艺也是较先进的。安全环保和消防以焦炉气为原料生产甲醇三废排放量很小,本装置没有工业废水和污水排放,净下水排至焦化厂做熄焦用。废气只有少量加热炉排出无害烟气排放(成份为CO2、N2、H2O、无硫化物)。富氧造气排出的灰渣再送锅炉作燃料使用,最后由锅炉排出灰渣15.3t/h,12.24万吨/年。锅炉灰渣外运作铺路等建材或水泥厂作原料。由此可见这是一座洁净无污染、环保型的新型工业装置。本装置消防设计配套水消防和化学泡沫消防及事故水池。专业消防队则依托焦化公司先已建立的消防队,5分钟即可到达,距离近方便可靠。项目投资和经济效益本报告投资总额91683.86亿元人民币,所得税前内部收益率24.83%,所得税后投资回收期5.77年(含二年建设期),年均销售利润总额1.96亿元,盈亏平衡点42.58%。由此可见本项目可行,抗风险能力强,经济效益较好,是一个很好的环保、节能、收益率高的项目。1.2.5存在主要问题和建议(1)大气环境中微量有害气体的含量无分析数据,在施工图展开之前应有详细的数据,因为对空分设计有影响。(2)在施工图展开前,应对建设场地进行详勘,出具详勘报告。1.2.6甲醇项目本项目主要技术经济指标见表1-2-1。

主要技术经济指标表表1-2-1序号项目名称单位数量备注一原料1焦炉气量亿标立米/年4.24365天/年计,实际运行8000小时,耗气3.872亿方2小粒焦炭万吨/年8.24333.3天/年计,入厂损失按2.8%计二产品方案1产品精甲醇万吨/年30333.3天/年计,900吨/天2副产品(1)纯氧吨/天10(2)纯氮吨/天20(3)纯氩吨/天4(4)杂醇油吨/天5三年操作日(小时)小时/年8000四主要原材料、燃料用量(1)原料焦炉气标立米/天1176000检修停产期间焦炉气作锅炉燃料(2)原料小粒焦吨/天240.5固定碳∑C≈78.13%,入炉焦

热值HL=7000kcal/kg,(3)锅炉燃料煤吨/天900灰分30%~35%,全年30万吨

热值HL=3500~4000kcal/kg(4)NHD净化溶剂及润滑油吨/年187.24其中NHD约90吨/年五公用工程及动力消耗(1)新鲜水用量吨/天12600平均用水量万立方米/年419.5全厂生产和生活用水525m3/h最大用水量万立方米/年456.8全厂生产和生活用水571m3/h(2)装置用电量度/时14244自备电站发电度/时14700以自用电平衡调节发电量需外供用电量度/时0扣除自发电14700kW(3)蒸汽P=9.82MPa,540℃吨/小时169.7锅炉房供出蒸汽量六三废排放量(1)废水吨/小时21.1去焦化厂统一处理、利用(2)废气标立米/小时1056去焦化厂脱硫统一处理回收(3)废渣(废催化剂和灰渣)万吨/年11.2废催化剂送制造厂回收,灰渣送水泥厂或做建材七运输量(1)运入量万吨/年39.95(2)运出量万吨/年39.58八全厂定员人303九总占地面积公顷14.136212亩(1)建构筑物占地面积公顷4.241(2)道路等占地面积公顷2.827(3)管架及管线公顷1.1309(4)建筑系数%30(5)绿化率%20(6)场地利用系数%58十总建筑面积平方米42981(1)生产用占地面积平方米1800(2)非生产用占地面积平方米十一甲醇生产综合能耗106KJ/吨甲醇40.5937十二甲醇生产能耗总量万吨标煤/年41.803按标煤热值7000kcal/kg十三项目总投资万元91683.86评价用其中外汇美元561.00(1)建设投资万元85002.18(2)建设期利息万元4061.29(3)流动资金万元2620.39全资流动资金十四年平均销售收入万元48387.32十五生产成本费用万元(1)年平均总成本费用万元28821.05(2)甲醇单位制造成本元/吨743.75(3)甲醇单位完全成本元/吨875.59十六年均利润总额万元19566.27十七平均销售税金万元5225.72销售所得税十八财务分析(1)投资利润率%21.34(2)投资回收期所得税前年5.57自建设之日起所得税后年5.77自建设之日起(3)财务内部收益率年所得税前%24.83所得税后%21.63(4)净现值所得税前万元66515.68所得税后万元44292.34(5)资本金内部收益率%35.46(6)投资各方内部收益率%29.632—PAGE212市场及价格分析预测2.1产品性质及用途2.1.1产品性质甲醇是无色、透明、易挥发的有毒易燃液体,能完全溶解于水、丙酮、醇类、酯类及卤代烷类,其性质如下表2-1-1。甲醇物性表表2-1-1分子式CH3OH分子量32.04沸点64.5℃~64.7℃闪点16℃(开口容器)、12℃(闭口容器)自燃点473℃(空气中)临界温度240℃临界压力79.54×105Pa蒸气压1.2897×104Pa比重0.7913(d4)密度0.81g/ml(0℃)比热2.470~2.533J/g℃(20~25℃)粘度0.5945厘泊(20℃)导热系数2.09×103J/cm.s.K表面张力22.55×10-5N/cm蒸发潜热35.295KJ/mol(64.7℃)折射率1.32874(20℃)熔融热3.169KJ/mol燃烧热727.038KJ/mol(25℃液体)生成热273.79KJ/mol(25℃液体)爆炸极限6~36.5体积%(空气中)2.1(1)甲醇作为基本化工原料,可生产许多重要的有机化合物,其深加工产品目前已达120多种,我国以甲醇为原料的一次加工产品已有30种。以甲醇为原料采用羰基化法生产醋酸,是目前最具竞争力的生产醋酸的方法。由醋酸可进一步生产出极具商业价值的二、三醋酸纤维素。由甲醇生产的其它重要有机化合物有甲醛、甲胺、甲烷氯化物、甲酸、甲酸甲酯、甲酸胺、甲基丙烯酸甲酯、二甲基甲酰胺、二甲基亚枫、碳酸二甲酯、二甲醚、聚乙烯醇、醋酸乙烯等。(2)甲醇可作为新一代燃料。由甲醇和异丁烯合成的MTBE(甲基叔丁基醚)是高辛烷值汽油添加剂,甲醇还可掺烧汽油(如M15)或直接用作汽车燃料,是新一代的能源替代品。(3)甲醇是精细化工与高分子化工的主要原料。由甲醇为基础原料制得的聚甲醛塑料是一种性能优良的工程塑料,可替代金属使用,在汽车工业及电器工业中有广泛的用途。而甲醇直接催化转化成烯烃的技术(MTP和MTO)也已具备了工业化的条件,这将进一步拓展甲醇在石油化工领域中的重要性及其应用领域。(4)由甲醇可生产单细胞蛋白(甲醇蛋白)。甲醇蛋白有许多优点,蛋白转化率高、发酵速度快、无毒性、价格便宜,其生产不受地理位置、气候条件的限制。我国饲养业对蛋白质的需求量很大,发展甲醇蛋白很有前途。甲醇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。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。甲醇可以用于生产甲醛、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、烯烃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。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。2.1.(1)车用甲醇燃料车用甲醇燃料有两种类型:(a)以汽油为主,掺入5~15%的甲醇,如M5、M10、M15;(b)以甲醇为主,掺入少量汽油,如M85和M100。各种车用燃料的物理化学特性表2-1-汽油甲醇乙醇液化

石油气压缩

天然气柴油二甲醚典型组成C7H15CH3OHC2H5OHC3H9CH4C15H28CH3OCH3平均分子量993246451620846组分m%C84.937.552.280.075.086.152.2H15.112.513.020.025.013.913.0O050.034.800034.8液态比重kg/L0.7400.7950.7900.540-0.8400.668低热值MJ/kg42.519.726.846.047.742.728.4蒸发热kj/MJ~8.056.433.88.6-~6.014.4辛烷值RON95115113~100~130--十六烷值45~55>55CO2排放g/MJ73.370.071.563.857.774.267.5甲醇在作运输动力燃料有多种利用途径: →低比例掺烧——汽油中添加3%或5%甲醇即M3、M5,发动机勿需改动 →中比例掺烧——汽油中添加15%甲醇即M15,发动机需作改动、并添加助溶剂 →高比例甲醇——M70、M85、M100需对发动机改装优化甲醇: →制MTBE——作为代替四乙铅作抗爆剂,添加量约10% →甲醇裂解——供甲醇催化裂解或等离子裂解后在汽缸中贫氧燃烧 →制DME——二甲醚代替柴油以减少CO、CH、NOx及颗粒物排放 →甲醇燃料电池——未来汽车甲醇转化为电能驱动电动汽车甲醇作为动力燃料的优点是:(a)汽车排放废气中CO、NOx等均可比汽油有大幅度降低;(b)现有使用汽油的汽车对掺合少量甲醇的M5、M10无需改动即可使用,对中等添加量或以甲醇为主的M85甚至M100则需对汽车稍作改动就可使用甲醇燃料;(c)1999年下半年起,国际市场原油价格飙升,国内已多次调高汽油价格,使甲醇燃料在价格竞争中处于有利地位。低比例掺烧甲醇有、M10和M5甲醇汽油,国内已有成熟技术,对发动机不需作任何改动,且能提高汽油辛烷值,在欧洲曾作为清洁汽油大量销售。中比例添加的M15和M25甲醇汽油还需添加助溶剂以解决汽油和甲醇不互溶问题。德国和瑞典均进行过1000辆汽车的行车试验,他们的结论是:技术上可行,经济上优越性不突出,还需解决燃料分层、材料腐蚀、发动机调整改进问题,因而未能推广,而转向M100纯甲醇燃料的开发。高浓度M85甲醇汽油实际上甲醇含量仅85%,烃类及脂肪族醚含量14%~16%。美国添加10%~15%汽油,而德国则加终馏点125℃左右的轻质烃。国内近年在山西和河南安排数百辆中巴客车、货车进行M85甲醇汽油的长期营运,排放尾气中CO及HC含量也以多点电喷车型最低。另外,醇醚燃料在我国存在着潜在的巨大市场。醇醚燃料是指用甲醇和二甲醚按一定比例混合配制而成的新型液体燃料,燃烧效率和热效率均高于液化气。由于二甲醚的挥发性好,此燃料可有效地克服甲醇燃料不易点燃,需空气充压和外加预热以及安全运输方面的一些缺点。醇醚燃料不仅是一种符合国情、使用安全方便、价格适中、值得推广的民用燃料,而且可以用作汽车优质代用燃料、煤气化发电的高能燃料、工业窑炉燃料等,这些应用领域潜力巨大。目前我国已经建设投产多套万吨级醇醚燃料装置。生产所用二甲醚可由甲醇制取;对甲醇产品的质量要求不高,粗甲醇即可作为原料。该产品在广大城乡居民中作为燃气需求量大,可使工厂获得良好的经济效益,市场容量和开发前景广阔。(2)MTBE汽油添加剂随着我国政府对环境保护措施的日益加强,汽油无铅化的呼声不断高涨,MTBE作为重要的无铅汽油添加剂也日益受到重视。我国政府规定,2000年基本实现汽油的无铅化,首先在北京、上海等几个大城市已经陆续出台了地方性法规,限制低标号汽油的使用。在现有高标号汽油的配方中,尚没有更好的抗爆剂替代品,近期内MTBE仍是首选品种。国内MTBE投入规模化生产始于20世纪80年代初,其生产能力迅速增长。1990年,我国MTBE能力近8.5万吨/年左右,到2002年装置能力已接近111万吨/年,开工率78%,用于MTBE生产消费的甲醇达到34万吨。因此,今后几年我国MTBE需求量将有一定的增长,但增长幅度不会太大。预计到2007年,国内MTBE生产将达150万吨左右,约消耗57万吨甲醇。到2015年,国内MTBE生产将达210万吨左右,约消耗80万吨甲醇。(3)甲醇燃料电池甲醇燃料电池分为直接甲醇燃料电池和间接甲醇燃料电池两种。燃料电池最早是以纯氢为燃料的,但氢气输送及贮存不便,因此,一般采用间接制氢,制氢原料可以是甲醇、汽油等。甲醇氢含量高,裂解制氢的温度低,因此,甲醇燃料电池的发展很快。间接甲醇燃料电池是目前最为成熟的燃料电池技术。直接燃料电池是甲醇与水在阳极发生电化学反应,产生CO2、H+和e-,H+通过离子交换膜迁移到阴极,并与O2反应生成水,电池端电压为0.6~0.7V,功率可达500~600mw/cm2。直接燃料电池是一类有发展前途的燃料电池,其发展方向是提高甲醇转化率,减少甲醇的渗透和提高催化剂的利用率。目前直接甲醇燃料电池尚处研究阶段。目前世界各国汽车公司都在进行甲醇燃料电池的研究,以间接燃料电池技术为主。DaimlerChrysler公司是燃料电池汽车的典型代表,该公司已开发出NECAR3型汽车,目前已发展到NECAR5型,采用以甲醇为液体燃料经重整后转化为氢,计划于2004年生产出10万辆甲醇燃料电池商用车,还与甲醇生产商MATHENEX和STATOIL联合进行推广。该公司经评估后认为甲醇燃料电池是非公共汽车最好的代用燃料。美国为促进甲醇电池汽车的技术开发和市场推广,在1999年9月由总统签署法案,以低税率和政府补贴的方式对甲醇燃料电池汽车给予支持。甲醇燃料电池改进了空气质量,相对于传统的汽柴油燃料,对水的污染小,毒性低,作用安全性高,减少对石油资源的依赖程度。预计今后十年,甲醇燃料电池将有飞速发展。2.1.(1)甲醛甲醛是甲醇的重要下游产品,其消耗量目前为甲醇用量的35%~60%,且多年来基本稳定不变。甲醛主要用于生产热固性树脂,以及丁二醇、MDI(甲苯二异氰酸酯)和聚甲醛。脲醛(UF)树脂、酚醛(PF)树脂和聚甲醛树脂占甲醛总需求量60%,UF和PF树脂占需求的50%以上,主要用于民用和建筑业等。预计到2007年,我国甲醛的年需求量为330万吨,届时年需求甲醇152万吨。到2015年,我国年需求甲醇约为210万吨。(2)乙酸乙酸是消耗甲醇的重要产品之一,其消耗量约占甲醇用量的7%~8%。1997年后,以7.5%的平均年增长率递增。乙酸可生产乙酸乙烯、乙酸纤维和乙酸酯等,其需求与涂料、粘合剂和纺织等方面的需求密切相关。2002年,甲醇羰基合成法乙酸产量44.8万吨,消费甲醇约25万吨。“十五”期间,随着乙酸乙烯,乙酸酯,乙酐/乙酸纤维素和PTA的需求量增长,乙酸的需求量也进一步的增长,因此,我国现有甲醇羰基合成法乙酸装置的改扩建以及新装置的建设都在积极进行之中。预计2002~2015年的年均增长率将高达7.5%。到2007年,用于乙酸生产的甲醇约需87万吨。到2015年,将约需甲醇110万吨。(3)甲胺甲胺是一甲胺、二甲胺及三甲胺的统称,甲胺系列产品广泛应用于有机化工原料、医药、农药、染料等各个部门的生产。2002年,国内甲胺能力总计约15万吨/年,产量近12万吨,当年消费甲醇约19万吨。今后,甲胺在农药行业上的消费将会有所下降,而在医药和其他有机化工原料,特别是二甲基甲酰胺等方面的消费将会有较大的增长。预计2007年,我国甲胺生产需要甲醇量将达到25万吨左右。到2015年,我国甲胺生产需要甲醇将达到34万吨左右。(4)对苯二甲酸二甲酯对苯二甲酸二甲酯(DMT)是生产聚酯的重要原料。2001年,我国DMT产量超过30万吨,消费甲醇约14万吨。由于目前及今后新建聚酯装置大多以对苯二甲酸为原料采用直接酯化工艺技术,今后DMT需求甲醇有所下降。因此,“十五”期间,没有DMT扩建和新建的项目计划。预计到2007年,国内DMT生产将基本维持现有的水平,需要消费甲醇量约8万吨。到2015年,需要消费甲醇约3万吨。(5)甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯约占全球甲醇需求的2%~3%,主要用来生产丙烯酸板材、表面涂料和模塑树脂等,预计发达国家的增长速度比较适中,而亚洲地区的增长速度较快。(6)甲醇制醋酸甲醇羰基合成生产醋酸其产物为醋酸。醋酸生产的原料有甲醇和一氧化碳。醋酸是有机羧酸的一种,是重要的有机化工原料。最主要的用途是生产醋酸乙烯、醋酐、醋酸纤维素、醋酸酯类、对苯二甲酸、氯乙酸和醋酸盐类等。醋酸也是纺织、轻工、医药、食品、采油等工业不可缺少的重要原料,它可用来生产透明塑料、包装材料、建筑材料、电影胶卷、照相底片、X光片基、香烟滤嘴、合成味精、人造香精、人造革、化妆品、玻璃纸、粘合剂、燃料、涂料、油漆、牙膏等,又可用来制造纸张加工助剂、真丝织物处理剂、塑料增塑剂、橡胶促进剂等,还可用来合成解热药、止痛片、维生素、植物生长激素等。目前醋酸的用途还在继续开拓中,尤其作电子元件和功能材料等方面的应用正在取得新的进展。因此醋酸的生产不仅关系到化学工业本身的发展,而且和国民经济各行各业休戚相关,直接影响到人民的吃穿住行用各个方面。我国现有醋酸生产企业大多数采用乙醇乙醛法,该工艺技术落后,原料和公用工程消耗高,大多数已处于停产和淘汰境地。占总生产能力37.8%的乙烯乙醛法醋酸生产厂家由于我国石油制乙烯难以满足其下游产品生产的需要,从长远观点看必将受乙烯原料短缺的制约,该法醋酸产量必将大幅度下降。甲醇低压羰基合成醋酸方法与其它醋酸生产方法相比具有明显的优势,二十世纪八十年代以来国外新建醋酸装置大部分采用此法。(7)其他衍生物甲醇在有机合成中的应用十分广泛,除以上所列产品及医药、农药和溶剂外,还大量用于生产、丙烯酸甲酯、二元醇醚、二甲苯酚、溴甲烷等一系列产品的生产。2002年,这些衍生物生产中消费甲醇约10万吨,预计到2010年,这方面的甲醇消费量将提高到15万吨左右。总之,随着国家有关甲醇燃料政策的出台,甲醇在燃料方面的消费需求量将会有较大的增长。另外,甲醇作为重要的有机原料,其衍生物生产仍将占据最大的市场份额,其中增长最快的将是甲醛、乙酸、甲胺等方面的生产。随着国民经济的快速发展,今后我国甲醇的需求仍将保持较为强劲的增长势头。到2010年我国甲醇总需求量约为980万吨,2015年将达到1100万吨左右。届时,甲醇供需矛盾仍然十分尖锐,新建大型甲醇生产装置或进行联醇装置的技术改造势在必行。随着我国加入世贸组织,进口甲醇继续冲击国内市场的局面在所难免。当务之急是迅速提高国内甲醇生产的整体竞争能力,新建装置要采用先进的工艺技术,方能解决市场供需矛盾并促进国内甲醇工业的稳步发展。2.2市场预测分析2.2.1从上世纪的20年代开发成功合成气生产甲醇以来,甲醇工业得到了飞速发展。近20年来,世界甲醇生产能力的地区分布及生产状况已发生了巨大的变化,甲醇工业与天然气的开发是同步发展的,新建装置大多建在天然气资源丰富的地区。这些地区的需求有限,因此大量的甲醇出口到美国、西欧和日本,而美国、西欧和日本的装置则由于经济方面的原因,已逐步减产或关闭,转化而进口甲醇。如日本曾是世界上主要的甲醇生产国,但目前已没有甲醇生产装置;新西兰也将关闭2套总生产能力为97万吨/年的甲醇生产装置,美国关闭了总能力为340万吨的套甲醇装置。欧洲国家如奥地利、法国、芬兰、西班牙等国的一些以石脑油、煤或重油为原料的甲醇生产装置将关闭。预计这种趋势将会进一步发展。目前,甲醇生产世界分布也比较广。依据生产能力的大小,依次分布在北美、拉丁美洲、中东、东亚、东欧、西欧、大洋洲及非洲等地区。其中美洲是世界上最大的甲醇生产地区,占世界总生产能力的近40.0%(其中北美占20.0%,拉丁美洲占19.77%)亚洲占世界总生产能力的28.7%(中东占15.6%,东亚占13.10%);欧洲占世界总生产能力的22.60%(西欧占10.30%,东欧占12.30%),大洋洲占6.4%,非洲占2.5%。世界甲醇生产以大型化为主,其中装置能力大于30万吨/年的装置合计生产能力达到3051.2万吨/年,占世界甲醇总能力的79%,由此可见甲醇生产的大型化是世界甲醇生产发展的主流。世界(不含中国)目前甲醇总生产能力约为4030万吨/年左右。国外甲醇主要生产企业见下表:

世界主要甲醇生产企业一览表表2-序

号生产国和公司生产能力

(万吨/年)序

号生产国和公司生产能力

(万吨/年)美国沙特阿拉伯1TerrorIndustries8526Ar-RaziNo.1852Motiva3027Ar-RaziNo.2853Millenium6628Ar-RaziNo.3664Lyondell7229Ar-RaziNo.4665HoechstCelanese6030IbnSino906HoechstCelanese50印度尼西亚7Enron37.531KaltaimMethanol668BPAmooco/SterlingChemicals45马来西亚9Borden7832Petrunas66加拿大俄罗斯10HoechstCelaneseCanada7433AzofactorySchenkino3511Methanex5034Metafrax8412Methanex5735NCK78智利乌克兰13MethanexNo.18036SeverodonetskAzot6514MethanexNo.292.5德国15MethanexNo.397.537BASF32特立尼达·多巴哥38DEA4416CaribbeanMethanolCO5539MitteldeutscheErdol-raffinerie6017MethanolNo.455荷兰18Trinidad&TobagoMethanolCo.A4640MethanorNo.14219Trinidad&TobagoMethanolCo.B5541MethanorNo.24220TitanMethanol85挪威委内瑞拉42Statoil8321Metor73.5英国22Supermathanol6743ICI50巴林新西兰23GulfPetrochemicalIndustry46.244Methanex50伊朗45Methanex7024NPC6646Methanex70卡塔尔47Methanex5325QAFAC83.048NafinalPetroChemicalsNo.13349NafinalPetroChemicalsNo.230合计3051.22.20世纪90年代以来,国际甲醇生产装置规模大都在50~60万吨/年,100万吨/年级以上的甲醇装置也已投产,世界甲醇生产呈现出大型化发展的趋势。近几年已建、在建的甲醇装置除了大型化/超大型化的特点外,建设甲醇装置的生产国多在原料丰富、价格相对便宜的国家或地区。如中东、拉美以及南亚(由于有丰富的海底气田)国家或地区。南美及拉丁美洲具有丰富廉价的油气资源,是未来几年世界甲醇生产能力增长是快的地区。委内瑞拉、智利、特立尼达等国都有新建大规模甲醇生产装置的计划,2003年该地区生产能力接近一年1000万吨/年。另外,在亚洲,由于中东地区几套新建装置的相继建成投资,其产量会逐步增加。关于今后几年世界甲醇生产能力分布格局的变化,有两方面因素应引起注意:第一,一些天然气资源丰富的国家,尽管其国内需求有限,但仍在建可拟建大型或超大型甲醇装置,用以向其它国家出口。如拉丁美洲的特立尼达、中东的卡塔尔以及东欧、东亚、中东地区的其他国家大量新建、扩建甲醇装置的同时,由于经济性及期货一些方面的原因,一些工业发达的国家纷纷关闭一些效率不高的甲醇装置,转向其他国家进口甲醇。国外近十年甲醇生产能力和产量的变化如下表2-2-2所示。国外甲醇生产能力和产量变化情况单位:万吨/年表2-年份生产能力产能年增长率%产量产量年增长率%199224002050199324773.2121504.88199425502.9522655.35199526001.9623905.521996293212.7724703.35199731989.0725874.74199833956.1626100.89199934501.6228007.28200037789.51288936729833.25200239943.9830642.72年均增长率%4.813.75从上表可以看出,产能增长率变化比较大,而产量率比较平滑,这也反映出装置建设有时相对集中,而产量(就世界产销平衡说,产量和消费量几乎相等)稳步增长,就年均增长率而言,产能增长率略高于产量增长率。2.2.3我国甲醇装置的生产现状我国甲醇生产起始于20世纪60年代,50年代也建了一些规模很小的甲醇装置。总结我国的甲醇工业的发展历程,大致可分为如下阶段:上世纪50年代,随产国民经济的发展,对甲醇的需求量增加了,为了满足当时国家的需要,建设了小规模的甲醇装置,同时在一些小型实验室对甲醇技术进行了研究。60年代初,随着太原、吉林几个当时大型的化工基地的建成,在这些化工区建设了几套以煤(或焦炉气)为原料的较大型的甲醇装置,规模在2~5万吨/年。60年代,小合成氨厂在我国迅速发展,原料以煤为主,由于生产合成氨和甲醇的合成气生产工艺相同或相近,于是大量的联醇装置发展起来,生产能力小的2000~3000吨/年,大则3万吨/年左右,大多数在1万吨/年左右。这些联醇厂的建立,满足了当时国内市场对甲醇的需求。70~80年代,国内甲醇装置在数量增加的同时,四川和山东齐鲁石化公司引进技术,建设了当时国内最大的甲醇生产装置,生产能力各为10万吨/年,甲醇生产技术也有了较大的提高,在消化、吸收国外引进技术的同时,国内甲醇配套技术也有了较大的发展。80年代后期直到现在,甲醇单套最大生产能力达到20万吨/年,生产技术和国产化技术也有了质的飞跃。最近十年,国内甲醇生产能力由1994年的161.6万吨/年增加到2004年的约600万吨/年,产能增加近4倍,产量由1994年的125.5万吨/年增加到2004年的约430万吨/年,产量增加了3.43倍。由于目前我国甲醇装置相当部分为联醇装置,装置规模小,远低于经济规模,但5万吨/年以下的装置生产能力占到总生产能力的约1/2,这些装置的高能耗、高污染、高成本、质量不稳定、低开工率是其丧失了产品的竞争能力。特别是1万吨/年规模的甲醇厂很多,这些厂由于生产成本高及开车不稳定等原因,一旦甲醇价格高,这些厂有利可图,装置纷纷开车,一旦甲醇价格回落,这些厂由于抗风险能力差,成本高,就纷纷停车,因而造成国内甲醇产量时有下降的现象。在我国已加入世贸组织的今天,缺乏竞争能力的小甲醇厂会逐步被淘汰。目前,中国甲醇生产装置约150套,单套规模在20万吨/年的仅有一套。10万吨/年级以上规模的12套左右;5万吨/年以上合计近30套。其余小甲醇装置多以煤头联醇为主。下表为国内甲醇较大企业的基本情况。目前国内主要甲醇生产企业一览表表2-序号生产企业生产能力

(万吨)投产日期原料工艺路线1青海格尔木炼油厂1099.6天然气低压法2中石油吐哈油田甲醇厂8扩建2400.10天然气3榆林天然气化工厂22(6+16)94.5(03.7)天然气低压法4中石化四川维尼纶厂23(10+13)79.12乙炔尾气低压法5四川西北气矿甲醇厂1099天然气低压法6湖南大乘资氮集团公司692煤联醇7湖南湘氮实业公司887.2联醇8中原化工股份有限公司892.10煤联醇9德州恒生化工公司794.10煤联醇10齐鲁石化第二化肥厂1087.6渣油低压法11山东鲁南化肥厂6+1000.7煤低压法12安徽淮北集团公司7.573.10煤联醇13上海焦化有限公司2093煤低压法14上海吴泾化工公司875.11煤联醇15大庆油田甲醇厂10+1091.2天然气中压法16哈尔滨气化厂1493.9焦炉气17太原化工集团公司663煤联醇18长庆油田1002天然气低压法19吉林化学工业公司6重油低压法20大连化学工业公司6天然气低压法21南京化学工业公司5.5重油焦联醇22福建三明化工总厂5重油联醇23湖北中天集团5天然气低压法24巨化集团公司3+6煤联醇25中原气化遂平化工厂10天然气低压法26山西原平化学工业集团10煤联醇27安徽吴源化工有限公司6煤联醇28新疆独山子炼油厂3现改制氢天然气低压法提高单套装置的能力,降低甲醇生产成本,进而提高产品竞争力是国内企业考虑的问题。2.2.4国内近年在建生产能力的变化趋势近几年,尤其是2002年以来,甲醇市场比较看好,价格较长时间维持在高价位上。一些企业在新的形势下,为了抢占未来的甲醇市场,我国已有几十家企业向国家及省、市区计委申报了建设甲醇装置,单套装置生产能力均在10万吨/年以上。国内新建设甲醇项目一览表表2-序号建设单位生产规模备注1内蒙古伊化集团总公司20.52盘锦化工有限责任公司103兖矿济宁甲醇项目504包头天然气化工基地305湖北省化肥分公司206兖矿煤业榆林能化有限公司607邯郸煤化工总公司8.18山西现代煤产业有限公司209中原化工股份有限公司3010渭河化肥股份有限公司20已开车11神木化工有限责任公司(一、二期)20+40一期已开车,二期在建12新奥集团股份有限公司60在建13宁夏煤化工有限责任公司6014榆林天然气化工厂2015兖矿集团国泰有限公司25已开车16兖矿国际焦化甲醇项目25焦炉气制甲醇,准备开车17兖矿集团国岩有限公司(一、二期)50+5018中海油海南化学有限公司6019重庆化医控股-三菱化工公司8520山西焦化集团有限公司12焦炉气制甲醇21内蒙古鄂尔多斯华建能源有限公司4022哈尔滨气化厂2523香港建滔重庆化工有限公司7524惠生(南京)化工有限公司30在建25永城煤电集团有限公司5026新疆克拉玛依石化公司2027上海焦化有限公司4528云南煤化基地17029宁夏丰友4030国阳新能4531河南中原大化集团4032包头神木联合企业3033神华集团煤化公司18034山东久泰集团公司90目前,世界甲醇的消费顺序是:甲醛、甲基叔丁基醚、直接作燃料、溶剂、醋酸、对苯二甲酸二甲酯(MDT)、甲基丙烯酸甲酯及二甲醚等。预测今后数年世界甲醇的消费顺序大体不变。在美国,2001年甲醇的消费构成如下表2-2-5和图2-2-1。2001年美国甲醇消费构成表2-消费领域单位消费甲醇量消费构成(%)MTBE万吨/年317.437.28甲醛万吨/年193.522.72醋酸万吨/年100.911.86甲烷氯化物万吨/年54.96.44甲基丙烯酸甲酯(MMA)万吨/年24.22.82甲胺万吨/年212.47对苯二甲酸二甲酯(DMT)万吨/年13.61.60乙二醇甲基醚万吨/年6.10.72其他万吨/年12014.09合计851.5100图2-2-1美国甲醇消耗构成(2001年)国外甲醇近年的消费情况及未来需求预测如下表所示世界甲醇生产消费情况表(万吨/年)表2-年份生产能力消费量开工率%备注1992240020508619932477215087199425502265891995260023909219962932247084.319973198258781.019983395261079.419993450280080.120003778288976.520013841298377.720023994306479.820054294337885.820104426398390按5%增长预计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35%~36%;其次为MTBE约占27%;再其次为醋酸,约占7%~9%。世界甲醇需求量预测亚洲和太平洋地区需求量预测图2-2-2世界甲醇需求预测从总体来讲,目前世界甲醇的供需基本平衡,但不同地区情况各异。根据目前的现状和今后的预测,加拿大、拉丁美洲、东欧、中东、非洲、大洋洲这些国家和地区生产的甲醇供大于求,是世界主要的出口国或地区;而美国、西欧、亚洲这些国家和地区生产的甲醇供不应求,主要依赖进口解决,是主要的进口国或地区。详见表2-2-7:世界甲醇净进口现状及预测(万吨/年)表2-国家和地区1990年1995年1997年1998年2000年2005年2010年美国95133134164222286359加拿大-157-159-128-99-88-91-151拉丁美洲-53-160-281-310-408-460-628西欧256294302261324411477东欧-75-79-47-28-64-158-132中东-157-150-93-141-294-463-697非洲-61-61-63-54-61-53-54日本154188206216244306394东亚36128131147229305510大洋洲-38-134-162-156-105-84-77注:东亚不包括日本2.2.5我国甲醇的目前消费主要用来生产甲醛、燃料甲醇、醋酸、甲胺、MTBE、对苯二甲酸二甲酯、硫酸二甲酯等。我国是目前世界上甲醇需求增长最快的地区之一。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缺口。甲醇市场的主要竞争对手是进口货,因此唯有低成本的项目才能在日后的市场竞争中获胜。另外,未来甲醇制烯烃等化工产品将存在着巨大的甲醇消费潜在市场。甲醇消费的总状况与国民经济的总体发展密切相关。2001年我国实际消费甲醇总量为350万吨,主要应用于:甲醇衍生物占69%、燃料占7%、溶剂占5%、医药占6.5%、农药占8.5%、其他占4%。表2-2-甲醇衍生物消费甲醇数量表表2-产品名称消费甲醇数量(万吨/年)增长率

%2000年2001年2002年甲醛192199.6207.54.0醋酸8.215.22885.0混合甲胺9.910.912.10.0甲基叔丁基醚(MTBE)99.459.95.0聚乙烯(PVA)2.862.922.982.0对苯二甲酸二甲酯(DMT)2.442.482.522.0甲烷氯化物2.63.2425.0其他衍生物16 甲醇衍生物甲醇消费构成(%)表2-消费领域消费比例

(%)消费领域消费比例

(%)甲醛72.76对苯二甲酸二甲酯(DMT)0.88醋酸9.82甲烷氯化物1.40混合甲胺4.21其他衍生物6.42MTBE3.47合计100聚乙烯醇(PVA)104本可研从甲醇国内近年的生产、进口量与消费量入手,对其进行分析,参见国内甲醇消费量变化情况表预测甲醇的未来需求。九十年代初期,由于国内甲醇产量满足不了国内市场的需要,我国开始大量进甲醇,以平衡国内市场的供需缺口。表2-2-10甲醇产能、产量和表观消费量及净进口量表2-项目产量

/kt能力

/kt净进口量

/kt表观消费量

/kt开工率

/%自给率

/%1986年454554-3.945081.9100.01988年57067641.5611.584.393.21990年64086043.5683.574.493.61992年8711060158.81029.882.284.61994年1069.6130079.31148.982.393.11996年1411.92938.6413.91825.848.077.31998年1581.73175.1662.22243.949.870.52000年1986.936001306.13293.055.260.32001年2064.837001511.73576.555.857.72002年252044501799.74319.756.658.32003年300049601437444060.067.62004年430059801200530071.781.1从1992-2003年,国内甲醇消费量平均年增长率为13.74%,1998-2004年消费量年均增长率也在19.4%左右。未来几年,国内甲醇消费量年均增长率按10%计(2005),2006-2010年按15%计(保守值),以2004年为基准,国内甲醇未来需求量如下表2-2-11。国内甲醇未来需求量预测(万吨/年) 表2-年份2004200520062010消费量550需求量605695.81113.3国内目前有效的甲醇生产能力只有600万吨/年。按70%开工率计算,产量为420万吨/年,则2005年国内甲醇缺口185万吨/年。2006年按目前有效的甲醇生产能力,按70%开工率计算,缺口275.8万吨/年,2010年按目前有效的甲醇生产能力(淘汰占目前生产能力约1/3装置规模在1万吨/年以下的甲醇生产装置)仍按目前有效的甲醇生产能力600万吨/年计,按85%开工率甲醇缺口603.3万吨/年。另外,随着汽车行业的飞速发展,待国家燃料汽油掺甲醇的标准颁布后,甲醇作为燃料汽油的添加剂将有井喷式的消费,将占甲醇消费的很大比重。2004年甲醇作为燃料汽油消耗在200万吨左右(有资料报道)。我国2004年汽油消费量约为7000万吨,增长率按8%计,2010年汽油消费量可达10360万吨,若2010年按M10甲醇汽油,50%的普及率,燃料甲醇的需求量将达到500~600万吨。在燃料方面,为控制城市空气污染,国家已实施汽油无铅化计划,甲醇燃料应用的需求将有较大发展。甲醇是一种易燃液体,燃烧性能良好,辛烷值高,抗爆性能好,被称为新一代燃料。甲醇掺汽油,在国内、外一般向汽油中掺混甲醇5~15%,提高了汽油的辛烷值,避免了因添加四乙基铅引起对大气的污染。近年国内甲醇汽油燃料的开发进展很快,目前已生产出以甲醇为燃料的汽车,并已解决甲醇——汽油掺混的诸多技术问题。2004年6月,四川省发布了M10车用甲醇燃料地方标准(见表2-2-12),随后山西省也发布了M5和M15车用甲醇燃料地方标准(见表2-2-13和2-2-14),这标志着我国甲醇汽油燃料的发展已经进入了一个比较成熟的阶段。四川省M10车用甲醇汽油技术要求与试验方法表2-2-12项目质量指标试验方法90号93号95号97号甲醇含量,%(V/V)9.5~10.5SH/T0663抗爆性:研究法辛烷值(RON)≥抗暴指数(RON+MON)/2≥90859388959097——GB/T5487GB/T503GB/T5487铅含量a,g/L0.005GB/T8020馏程:10%蒸发温度,℃≤50%蒸发温度,℃≤90%蒸发温度,℃≤终馏点,℃≤残馏量%(V/V)≤651101752052GB/T6536饱和蒸汽压,kPa从3月16日至9月15日≤从9月16日至3月15日≤8088GB/T8017实际胶质,mg/100ml≤5GB/T8019诱导期b,min≥480GB/T256硫含量c,%(m/m)≤0.08GB/T17040硫醇(需满足下列要求之):博士试验硫醇硫含量,%(m/m)≤通过0.001SH/T0174GB/T1792铜片腐蚀(50℃,3h),级≤1GB/T5096水溶性酸或碱无G

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