20万吨焦炉气制甲醇项目可行性报告.docx
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20万吨焦炉气制甲醇项目可行性报告
年产20万吨焦炉气制甲醇项目
可行性研究报告
1总论
1.1概述
1.1.1项目名称及主办单位
1.1.2项目主办单位基本情况
1.1.3项目提出的背景和投资的必要性
1.1.4编制依据
1.1.5项目研究范围
1.2初步结论
1.2.1项目概况和简要结论
1.2.2存在的主要问题和建议
1.2.3甲醇项目主要技术经济指标
2产品市场分析预测
2.1产品性质及用途
2.2市场预测分析
2.3目标市场及及竞争力分析
3产品方案及生产规模
3.1产品方案
3.2生产规模
3.3年操作日
3.4产品质量指标
3.5全厂工艺流程及物料平衡
4工艺技术方案
4.1概述
4.2空分
4.3压缩
4.4转化
4.5脱硫
4.6甲醇合成
4.7甲醇精馏
4.8仪表和自动控制
4.9附工艺装置设备一览表
5主要原材料及动力供应
5.1原料及燃料的供应
5.2主要辅助材料规格、来源及用量
6建厂条件和厂址初步方案
6.1建厂条件
6.2厂址选择
7公用工程和辅助设施方案
7.1总图运输
7.2给排水
7.3供电及电信
7.4供热和自备电站
7.5固体原料、产品贮运及机械化运输
7.6外管
7.7采暖通风及空气调节
7.8土建
7.9机、电、仪三修
7.10分析化验
8节能与节水
8.1概述
8.2能耗指标及分析
8.3工艺生产节能技术
8.4工艺生产节水措施
9环境保护
9.1建设地区环境概况
9.2现有工程概况
9.3设计采用的环境保护标准
9.4工程内容及流程简述
9.5主要污染源及污染物
9.6环境保护措施
9.7工程环境影响分析
9.8绿化
9.9环保投资概算
9.10存在问题及建议
10劳动安全卫生和消防
10.1劳动保护与安全卫生
10.2消防
11企业组织和劳动定员
11.1工厂制度
11.2企业组织及定员
12项目实施规划
12.1建设周期
12.2各阶段实施规划设想
13投资估算
13.1编制依据
13.2费用依据及取费标准
13.3建设投资比例分析
13.4投资估算表
14财务评价
14.1基础数据
14.2资金来源及使用
14.3生产成本估算
14.4固定资产折旧和无形及递延资产摊销
14.5销售收入及税金
14.6利润总额及分配
14.7财务效益测算
14.8财务评价结论
附图：
1、空分工艺流程图
（一）、
（二）
2、焦炉气压缩工艺流程图
3、转化工艺流程图
4、气柜及电除尘工艺流程图
5、NHD脱硫工艺流程图
6、甲醇合成工艺流程图
7、甲醇精馏工艺流程图
8、全厂水量平衡图
9、全厂蒸汽平衡图（正常工况）
10、总平面布置图
11、区域位置图
1总论
1.1概述
本项目利用宁夏**能源有限公司年产200万吨焦碳外供的焦炉气，以焦炉气为原料生产20万吨年甲醇。
项目承办单位为宁夏**能源有限公司。
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：
宁夏**能源有限公司
地址：
宁夏宁东能源化工基地**能源循环经济项目区
1.1.2项目主办单位基本情况
本项目位于宁夏宁东能源化工基地**能源循环经济项目区，项目地理位置在宁夏回族自治区灵武市横山堡乡。
距银川市35Km，距灵武市20Km。
宁夏**投资集团有限公司位于宁夏回族自治区首府银川市，成立于2004年2月，是以宁夏燕宝建材实业有限公司、宁夏燕宝房地产开发有限公司、宁夏商业物流中心（有限公司）、宁夏**能源有限公司、陕西洪城石油化工有限公司、宁夏博泰隆石油有限公司等生产和流通企业为基础组建的控投性投资公司。
注册资本人民币5.6亿元。
根据集团公司确定的“依托商贸流通作大、基于仓储物流夯实、通过房产开发提升、介入资源开发作强”的发展战略，经过资产整合和业务开拓，**投资集团的各项业务得到了较快的发展。
目前集团业务涉足石油加工、成品油贸易、房地产、煤炭、能源、重化工开发等多个领域，是宁夏最大的民营综合型企业集团之一。
截至2004年末，集团公司总资产达到18.47亿元，其中固定资产11.02亿元，负债7.62亿元，净资产10.85亿元，资产负债率41.26%；2004年集团公司累计销售收入11.54亿元，利税总额1.72亿元，净利润0.91亿元。
**投资集团必将为加快我国中西部地区的经济繁荣，保障沿海地区的能源供给，为中国能源事业可持续健康发展，做出更大贡献。
1.1.3.1项目提出的背景
该项目区由年产240万吨煤矿、年生产能力400万吨洗煤厂、年产200万吨焦炭装置、年产60万吨甲醇（一期20万吨焦炉气制甲醇）装置、年处理能力15万吨焦油深加工装置、年处理能力60万吨焦油加氢裂化装置、年处理能力10万吨丙烯分离装置、年生产能2万吨添加剂装置以及与之配套的5×210吨时循环流化床锅炉和100MW的余热发电机组等辅助装置及公用工程组成。
年产200万吨焦化装置，每年可副产8.5亿方焦炉气，除焦炉自身消耗外，还剩余4亿方，完全可满足年产20万吨甲醇装置原料的需要。
1.1.3.2项目投资的必要性和意义
宁夏**能源有限公司是一家以采煤、煤焦化生产为主的现代化企业，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。
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%。
本项目是年产200万吨焦炭配套的焦炉气生产甲醇的项目。
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13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52000Nm3h，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，52000Nm3h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，为发展以煤等为原料生产甲醇提供了契机。
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20万吨的甲醇装置。
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。
1.1.3.3项目建设的有利条件
●宁夏**能源有限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。
符合宁夏回族自治区及宁夏宁东能源化工基地的产业发展方向和发展规划。
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。
宁夏**能源有限公司领导班子素质高，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。
1.1.4编制依据
1.1.4.1宁夏发改委《关于宁夏**能源有限公司年产20万吨焦炉气制甲醇项目的批复》
1.1.4.2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）
1.1.4.3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》
1.1.4.4宁夏**能源有限公司提供的相关基础资料。
1.1.4.5宁夏**能源有限公司的总体发展规划。
1.1.4.6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
本项目可研报告为宁夏**能源有限公司利用年产200万吨焦炭项目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
焦炉气转化
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
锅炉房及余热电站
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
本甲醇项目利用宁夏**能源有限公司年产200万吨焦炭副产外送富余的焦炉气生产20万吨年精甲醇。
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：
1.2.2.1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），以宁夏**能源有限公司年处理能力400万吨洗煤厂所产的中煤、煤矸石、煤泥为燃料燃烧所产生的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，并且利用蒸汽余热发电，提高了能量利用效率。
1.2.2.2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投资者的新技术。
1.2.2.3采用NHD物理（溶剂）脱除H2S和部分COS，技术先进可靠。
1.2.2.4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。
1.2.2.5甲醇精馏采用中国自己知识产权开发的新工艺，节能节水，产品达到国家优级品和美国AA级精甲醇。
1.2.3项目投资和经济效益
本报告投资总额126948.47万元人民币，内部收益率24.10%，投资回收期5.95年（含二年建设期），年均利润总额1.90亿元，盈亏平衡点43.4%。
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。
1.2.4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。
1.2.5甲醇项目主要技术经济指标
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
焦炉气量
亿标立米年
4.24
365天年计，实际运行8000小时,耗气3.916亿方
二
产品方案
1
产品精甲醇
万吨年
20
333.3天年计
2
副产品
（1）
纯氧
吨天
4
（2）
纯氮
吨天
8
（3）
纯氩
吨天
40
（4）
杂醇油
吨天
2
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）
锅炉燃料煤
吨天
3390
灰分50%，
热值HL＝2700kcalkg
十三
投资项目总额
万元
126948.47
其中外汇
美元
230
（1）
建设投资
万元
120288.38
（2）
建设期利息
万元
4061.29
（3）
流动资金
万元
2598.8
全资流动资金
十四
年平均销售收入
万元
46475.3
十五
生产成本费用
万元
（1）
年平均总成本费用
万元
27520
（2）
甲醇单位制造成本
元吨
834.02
十六
年均利润总额
万元
18955.3
十七
平均销售税金
万元
4347
十八
财务分析
（1）
投资利润率
%
15.76
（2）
投资回收期
所得税前
年
5.75
自建设之日起
所得税后
年
5.95
自建设之日起
（3）
财务内部收益率
年
所得税前
%
24.10
所得税后
%
20.88
（4）
净现值
所得税前
万元
65368.9
所得税后
万元
43711.7
（5）
资本金内部收益率
%
34.69
（6）
投资各方内部收益率
%
28.97
2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
0.81gml（0℃）
比热
2.470～2.533Jg℃（20～25℃）
粘度
0.5945厘泊（20℃）
导热系数
2.09×103Jcm.s.K
表面张力
22.55×10-5Ncm
蒸发潜热
35.295KJmol（64.7℃）
折射率
1.32874（20℃）
熔融热
3.169KJmol
燃烧热
727.038KJmol（25℃液体）
生成热
273.79KJmol（25℃液体）
爆炸极限
6～36.5体积%（空气中）
2.1.2产品用途
（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。
（1）甲醇燃料的特点及其发展趋势
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2-1-2
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
C7H15
CH3OH
C2H5OH
C3H9
CH4
C15H28
CH3OCH3
平均分子量
99
32
46
45
16
208
46
组分m%
C
84.9
37.5
52.2
80.0
75.0
86.1
52.2
H
15.1
12.5
13.0
20.0
25.0
13.9
13.0
O
0
50.0
34.8
0
0
0
34.8
液态比重kgL
0.740
0.795
0.790
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