年产30万吨甲醇项目可行性报告

年产30万吨甲醇项目可行性报告内容摘要：

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 /年级左右是经济的。 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、提高产品有竞争力的 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，本项目确定甲醇装置建设规模为 30 万吨 /年，已经达到经济规模，将成为国内最大的甲醇装置之一。 4 工艺技术方案 生产工艺技术及比较 本项目采用以煤为原料生产甲醇，主要由煤气化、甲醇合成和甲醇精馏等装置构成。 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；煤中灰分含量不超过 15%为宜，越低越好，煤的热值高于 26000kJ/kg，并有较好的成浆性能，使用能制成 60～ 65%浓度的水煤浆之煤种，才能使运行稳定。 ★ 气化压力高。 工业装置使用压力在 ～ 之间，可根据使用煤气的需要来选择。 ★ 气化技术成熟。 制备的水煤浆可用隔膜泵来输送，操作安全又便于计量控制。 气化炉为专门设计的热壁炉，为维持 1350～ 1400℃ 温度下反应，燃烧室内由多层特种耐火砖砌筑。 热回收有激冷和废锅两种类型，可以煤气用途加以选择。 ★ 合成气质量较好。 其有效组分（ CO+H2）含量占 80%，甲烷量 %。 碳转化率 95～ 98%。 冷煤气效率 70～ 76%，气化指标较为先进。 由于水煤浆中含有 35～40%水分，因而氧气用量较大。 ★ 对环境影响较小。 气化过程不产 生焦油、萘、酚等污染物，故废水治理简单，易达到排放指标。 高温排出的融渣，冷却固化后可用于建筑材料，填埋时对环境也无影响。 ★ 国产化程度高，投资较低。 国内已经完全掌握了 Texaco 气化工艺，主要设备都可以国产化，只引进烧嘴、煤浆泵等少量设备，因此，投资省。 ★ 由于国内已经完全掌握了 Texaco 气化工艺，积累了大量的经验，因此设备制造、安装和工程实施周期短，开车运行经验丰富，达标达产时间短。 （ 2）壳牌（ Shell）干煤粉气化工艺 壳牌（ Shell）干煤粉气化工艺在 1972 年就开始基础研究， 1993 年在荷兰建成日处理煤量为 2020 吨的单系列大型气化装置。 壳牌粉煤气化工艺具有如下特点： ★ 采用干煤粉作气化原料，煤粉用惰气输送，操作十分安全。 对煤种的适应性比较广泛，从较差的褐煤、次烟煤、烟煤到石油焦均可使用；对煤的灰熔点适应范围比其它气化工艺更宽，即使是高灰分、高水分、高硫的煤种也能使用。 ★ 气化温度高，一般在 1400～ 1600℃ ，碳转化率高达 99%。 煤气中甲烷含量极少，不含重烃， CO+H2达到 90%。 ★ 氧耗低。 采用干煤粉进料与水煤浆气 化相比不需在炉内蒸发水分，氧气用量因而可减少 15～ 25%，从而降低了成本。 配套空分装置规模相对缩小，投资也可相应降低。 ★ 气化炉采用水冷壁结构，无耐火砖衬里。 水冷壁设计寿命按 25 年考虑。 正常使用维护量很小，运行周期长，也无需设置备用炉。 ★ 每台气化炉设有 4～ 6 个烧嘴，对生产负荷调节更为灵活。 Shell 烧嘴保证寿命为 8000 小时，已超过连续 16000 小时运行。 ★ 热效率高。 Shell 煤气化的冷煤气效率达到 78～ 83%，其余～ 15%副产高压或中压蒸汽，总的原料煤的热效率达 98%。 ★ 对环境影响小。 气化过程无废气 排放。 系统排出的融渣和飞灰含碳低，可作为水泥等建筑材料，堆放时也无污染物渗出。 气化污水不含焦油、 酚等，容易处理，需要时可作到零排放。 ★ 国产化程度较低，投资较高。 Shell 气化炉非常复杂，加工和制造难度大，主要设备如气化炉内件需从国外进口，国产化程度较低，由此造成投资大，是Texaco 气化工艺的 倍。 ★ 目前世界上仅有一套用于发电的 Shell 气化炉在运行， Shell 气化炉用于化工生产尚无先例，因此，开车运行经验少，可靠性有待验证。 由于气化炉庞大且复杂，在设备制造、安装和工程实施方面难度大，周期 长，预计达标达产时间也较长。 （ 3）未来能源 GSP 干煤粉气化工艺 GSP 工艺技术于上世纪 70 年代末由前民主德国的德意志燃料研究所开发，目的是用高灰分褐煤生产民用煤气。 1984 年，在黑水泵市（ SchwarZePumpe）的劳柏格（ Laubag）电厂建立了一套 130MW 冷壁炉的商业化装置，原料处理能力为720 吨 /天，该装置运行了 10 多年，未更换过气化炉烧嘴的主体和水冷壁。 目前该技术属于未来能源公司 GmbHF。 GSP 工艺技术有以下特点： ★GSP 气化原料的适应范围广，可以气化褐煤、烟煤、无烟煤和石油焦，对煤的活性 基本没有要求，对煤的灰熔点适应范围比其他气化工艺更宽，对于高灰份、高水分、高含硫煤同样适应。 ★GSP 气化工艺的气化温度为 14001600℃ ，碳转化率可达 99%以上，甲烷含量低，煤气中有效组分（ CO+H2）达 90%以上，煤的消耗低。 ★GSP 气化采用干粉进料，与水煤浆相比氧耗降低 15%20%，可以减少空分能力，节约投资。 ★ 已投入运行的气化炉压力为 ，单炉日处理煤 720 吨。 可以设计20202500 吨 /天，甚至更大能力的气化炉。 ★ 热效率高，冷煤气效率为 78%83%，其余 15%20%热能 可通过副产蒸汽进行回收，总气化热效率约为 98%。 ★GSP 气化炉的开工率高，维修基本上是每年一次，烧嘴的设计寿命为 8000小时，实际使用以达 10 年未出现问题。 气化炉的开停车比较灵活，所需时间比较短。 ★ 气化炉渣经激冷后成玻璃状颗粒，性质稳定，不污染环境。 气化污水少，有害组分低，容易处理，可达标排放。 ★ 目前 GSP 气化炉仅有一套 720 吨 /天的装置运行，装置能力较小，工程放大还有一定风险。 气化炉的结构较为复杂，需引进，国产化程度较低。 ★ 与 Shell 气化工艺相同， GSP 气化炉用于化工生产尚无先例，开车运行经验少 ，可靠性有待验证。 三种气化工艺比较如下： 壳牌、德士古和 GSP 煤气化工艺比较 序号 工艺名称 壳 牌 德士古 GSP 序号 工艺名称 壳 牌 德士古 GSP 1 气化工艺 气流床。