xx煤矿年产80万吨二甲醚及120万吨甲醇项目

xx煤矿年产80万吨二甲醚及120万吨甲醇项目内容摘要：

素。 首先，二甲醚的热值只有 LPG的 70%。 这就是意味着要在等同能量的基础上进行价格制定 ，所以二甲醚的价格就要折扣到 30%。 另一方面，正如早些时候讨论过的，二甲醚燃烧试验表明二甲醚具有燃烧效率高和其它的优点，所以应该按照 LPG价格的 7580%来定二甲醚的价格。 因此，在山西省和其周边地区，为了能与现在的 LPG竞争，本项目以出厂价 3600元 /吨进行技术经济评价。 甲醇价格分析 尽管现在国内甲醇市场有广阔的空间，但同时面临低成本进口货冲击，市场价格仍然受进口价格的影响。 因此，影响我国甲醇价格最主要的因素是进口价格。 综合本报告的国内市场分析及市场价格分析，结合其它因素对甲醇价格的影响 ，确定本项目甲醇价格为2020元 /吨是合适的。 第四章 建设规模、产品方案 根据对DME市场的分析和预测，近期能够较快推进的市场是民用燃料和柴油替代方面，而且其市场规模非常大。 一方面 DME作为民用燃料可以有效的减少城市燃煤造成的环境法污染，减少农村和小城镇燃煤和燃柴的比例，对于改善城市环境和保护荒漠地区生态平衡有重要意义。 另一方面，据承担国家 DME发动机研究的西安交大介绍，当柴油中掺 ?0%以内 DME时，对于柴油机没有影响，而且效率有所提高，不需要对发动机进行任何改动，以上两方面是拉 动 DME消费的有效途径。 本项目主要是结合当地煤炭资源的特性，通过以生产甲醇为基础原料的两步法进行生产二甲醚，因此，二甲醚装置的规模既要考虑市场情况，也要考虑甲醇装置的经济规模，八十年代以来，国内外甲醇装置都在向大型化发发展，由于压缩机、合成塔及其他大型设备的开发应用，为甲醇单系列大型化生产创造了条件。 目前单套甲醇生产装置的规模已达 170万吨 /年，甲醇的规模对投资和产品成本影响较大，一般来说规模越大，单位产品成本越低。 当规模达到一定程度后，则经济效益的优势就不再明显。 目前一些发达国家对小于 30万吨 /年的装 置正在逐步淘汰，新建厂都在向大型化发展。 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 MIP）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、建成地点、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。 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，本着技术先进可靠、提高产品竞争力的原则，综合考虑国内市场、地区市场建厂地点、交通运输、企业资源等方面的实际情况，本项目确定二甲醚装置建设规模为 80万吨 /年，配套甲醇装置建设规模为 120万吨 /年，已经达到经济规模，将成为国内最大的二甲醚及甲醇装置之一。 项目分两期建设，第一期建设 40万吨 /年二甲醚及 60万吨 /年甲醇，二期扩产改造达到 80万吨二甲醚及 120万吨 /年甲醇。 产品方案 序号 产品方案 生产规模（ t/a） 备注 一期 二期 1 二甲醚 425500 851000 2 硫磺 6900 13800 本装置的产品方案为年产甲醇 120万吨，甲醇产品符合国家 GB338－ 92标准和国际标准 “AA”级标准。 年副产品硫磺 万吨，符合国家 GB－ 2449－ 92标准。 年操作时间为 300天。 二甲醚、甲醇和硫磺产品规格如下： 液态密度表 温度（摄氏度） 0c 10 20 30 40 50 60 密度（ kgm） 蒸气压表 温度（摄氏度） 0c 0 10 20 30 40 50 压力 Mpa（ ata） 产品质量指标表 名称 二甲醚 甲醇 水份 气味 含量（％） ≥ ≤ ≤ 无异味 燃料二甲醚标准：目前国内还没有制定燃料二甲醚的产品标准，仅有部分地方标准，本工程燃料二甲醚标准按二甲醚含量要求＞ 98%设计。 甲醇国家标准（ GB338－ 92） 项目 优 级品 一级品 色度（铂－钴） ≤5 ≤5 密度（ 200c）， g/cm3 ～ ～ 温度范围（ 101325pa）， 0c ～ ～ 沸程（ 177。 ）， 0c ≤ ≤ 高锰酸钾试验， min ≥50 ≥30 水溶性实验 澄清 澄清 酸度（以 HCOOH计），％ ≤ ≤ 碱度（以 NH3计），％ ≤ ≤ 羰基化合物（以 CH2O计），％ ≤ ≤ 蒸发残渣量，％ ≤ ≤ 硫磺国家标准（ GB－ 2449－92） 项目 单位 指标 硫 %wt ＞ 水分 Ppm ＜ 灰分 Ppm ＜ 酸度（以硫酸计） ％ ＜ 铁 ％ ＜ 砷 ％ ＜ 有机物 ％ ＜ 第五章工艺技术装置及设备方案 本项目采用以煤为原料，甲醇为中间产品生产二甲 醚，主要由备煤、空分、煤气化、变换、酸性气体脱除、硫回收、甲醇合成及精馏等工序构成。 下面对以上工序分别进行比较和选择。 根据建设项目就近可供应的原料煤情况，由于煤质的灰分较高，平均在 27%左右，灰溶点也较高的原因，本项目初步选择采用粉煤气化工艺。 国外气化工艺技术概况 以煤为原料的气化方法主要有固定床和流化床、气流床等。 ★ 固定床气化技术 固定床气化技术在我国运用较广，较为先进的有鲁奇（ Lurgi)气化技术，此技术经过英国煤气公司和鲁奇公司联合攻关，开发一种新炉型－ BGL炉，变干粉排渣为熔融排渣，气化效率和气体成分有了很大改进，污染问题也有所改善。 现有一台工业示范炉在德国运行，用于处理城市垃圾，所用原料为各种城市垃圾、废塑料和烟煤。 但因气化温度变化不大，生成气中甲烷及氮气含量大，不宜做成气；但其热值较高，用于做城市煤气较好。 ★ 流化床气化技术 流化床气化技术主要有德国温克勒（ Winkler）流化床粉煤气化技术。 该技术压力较低，建有生产燃料气的装置，目前没有生产合成气的装置。 ★ 气流床气化技术 气流床气化技术有美国德士古气化（ Texaco）气化技术，荷兰壳牌谢尔（ shell）粉煤加压气化技术和德国未来能源（ Future energy）的气化技术（ GSP）。 国内气化工艺技术概况 ★ 固定床气化 固定层间歇气化技术，该技术投资低，技术成熟，目前我国小氮肥、小甲醇厂 90%以上采用该工艺生产。 该技术气化效率低，单炉产气量少，常压间歇气化，吹风过程中的放空气对环境污染严重，每吨合成气的吹风放空气量达 2800－ 3100立方米。 该技术在国外已被淘汰。 国内固定床气化还有富氧连续气化技术，虽然该技术连续气化无吹风气排放，污染较少，但只能采用焦炭或无烟煤作原料，原料价格高；且 生成气中氮气含量高，不适合作合成甲醇的原料气。 ★ 流化床气化 国内流化床气化主要有中科院山西煤化所开发的灰熔聚流化床粉煤气化技术，该技术可用多种煤质作原料，如烟煤、焦炭、焦粉等，使用粉煤在 1100oC下气化，固体排渣，无废气排放。 该技术工业示范装置已于 2020年在陕西城固氮肥厂建成，小时耗煤量。 其煤种适应性广，操作温度约为 1000oC,反应压力为 （ G）。 气化炉是一个单段流化床，结构简单，可在流化床内一次实现煤的破粘、脱挥发份、气化、灰团聚及分离、焦油及酚类的裂解。 带出细粉经除尘系统 捕集后返回气化炉，再次参加反应，有利于碳利用率的进一步提高。 产品气中不含焦油，含酚量低。 碳转化率为90%。 主要的缺点是合成气中（ CO＋ H2）为 68～ 72%，有效气体成分较低，其次是气化压力低、单炉产气量小。 ★ 恩德粉煤气化 恩德粉煤气化技术，在朝鲜有30多年的运行经验，适用于灰分不大于 40%的褐煤、长焰煤、不粘或弱粘结的煤粉（ 0～ 10mm）。 气化剂采用蒸汽和富氧，富氧分为两段加入气化炉，在常压下进行气化反应，反应温度为 1000～ 1100oC,固态排渣，无废气排放。 气化炉无炉筚空筒气化，操作可靠，气化炉运 转率可达 92%。 单炉产量有 10000Nm3/h,20200Nm3/h, 40000Nm3/h等。 合成气（ CO+ H2）为 62～ 65%, CO2为 27～ 28%,其它为惰性组合。 由于气化剂为富氧，故合成气中氮气含量高，故此合成气适用于作为合成氨原料气。 主要的缺点也是有效气体成分较低、且含氮高，气化压力低、单炉产气量小。 ★ 气流床气化 我国煤气化技术科研人员经过多年努力研究，开发出了具有中国知识产权的煤气化技术，即华东理工大学会同鲁南化肥厂等单位合作开发的水煤浆四喷嘴撞击流气化技术，该技术氧耗、煤耗比德士古气 化技术低，碳转化率可达 98%，有效气体成分（ CO+ H2）为 83～ 85%,这些指标均比德士古气化技术高。 采用该技术建立的日处理煤量 20吨的工业性试验装置已运转 400小时以上，并经过 72小时考核，取得了国家专利，经过科技部组织的评审和验收，并被列入《国家高技术研究发展计划（ 863计划）》，为当前国家能源的调整提供商业化的可靠技术。 德州恒升公司大氮肥国产化工程及兖州集团年产２４万吨甲醇项目均采用了该技术。 水煤浆四喷嘴撞击流气化炉和典型的德士古水煤浆气化炉相比，硬件投资增加，但软件投资可节省，相比之下，采用国内有 自主知识产权的四喷嘴撞击流气化炉总投资低一些。 原化工部临潼化肥研究所（现西北化工院）早在 60年代末就已开展水煤浆纯氧气化的研究， 70年代初建立日处理 50吨的气化装置。 从水煤浆制备、纯氧气化、灰水处理等试验中取得工艺流程的优化，最终工艺条件的选择、设备材料的选择、自动控制，软件开发等一系列工程数据。 本世纪初该院又开发了焦煤水添加剂的混合煤浆气化技术，已成功地应用于油气化装置的改造，建有工业化装置，该技术现正在申请国家专利。 为配合水煤浆气化的研究试验工作，洛阳材料研究所研究制成了水煤浆气化的耐火砖，原化工部 化工机械研究所开发了二流道、三流道的烧嘴，重庆热工仪表研究所开发了适于水煤浆气化的温度计等。 这一系列科研成果得到了化工部科技司、国家科委的大力支持和技术鉴定，为今后我国水煤浆气化工程应用奠定了基础，也为工程设计提供了基础数据。 (3)气化技术的比较与选择 目前，在大型煤气化过程中主要采用水煤浆气化（国产化对置式多喷嘴）和 Shell 、 GSP粉煤气化工艺，现将各种先进气化技术比较见下表。 大型气化技术比较表 项目 对置式多喷嘴 Shell GSP 气化压力， MPa ～ ～ ～ 气化温度 oC 1300～ 1400 1400～ 1600 1400～ 1600 单炉最大能力吨煤 /天 500～ 2020 2020 500～ 2020 气化炉型式 热壁式、四喷嘴 冷壁炉、四喷嘴 冷壁炉、四喷嘴 进煤方式 水煤浆浓度＞ 60%泵送 煤粉用氮气输送粒度９０％＜ 90μm 煤粉用氮气输送粒度９０％＜ 90μm 热回收方式 激冷、废锅 废锅 激冷 排渣 液态排渣 液态排渣 液态排渣 碳转化率％ 96～ 98 ＞ 99 ＞ 99 有效成份（ CO+ H2） 较高＞ 80% 高＞ 90% ＞ 90% 净化气中惰性气含量 ＜% 5% ５％ 吨甲醇耗煤量（干，驰放气氢回收时） ～ ～ ～ 氧气用量 高（比 shell炉高～ 15%） 较低 中 工业化装置数 2 1 1 在中国已投产 /在建的工业装置 2 0/13 0/0 环境影响 友好 友好 友好 投资（含空分） 较低 高（比对置式多喷嘴高～ 15%） 较低 设备国 产化率 高 低 低 建设周期 较短 较长（比对置式多喷嘴炉长半年以上） 较短 虽然对置式多喷嘴水煤浆气化工艺技术的投资较省，但由于临县锦源煤田供给本项目的原料煤灰及灰熔点相对较高，不适宜本项目采用。 粉煤气化具有煤种适应范围较广的特性， Shell 和 GSP的各项技术指标均较相近，但是 Shell工艺的建设投资相对较高，所以本项目推荐采用 GSP工艺技术。 (4)备煤 该系统由３条生产线组成，每条生产线的加工能力大约煤炭进料总量的７５％，其中两条生产线处于运行状态，一条生产线备用。 对于密。