5万吨年燃煤电厂烟气二氧化碳捕集及后续35万吨年制甲醇项目初步设计说明书Word格式文档下载.docx

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（5）项目类型：

化工。

1.2可行研究报告编制依据、指导思想和原则

1.2.1编制依据

（1）2010年“XX化学杯”大学生化工设计大赛指导书；

（2）国家地区建设、税收等有关法律、法规；

（3）XXXX电厂地理、人文、经济等因素；

（4）发改投资[2006]1325号《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）；

（5）《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国劳动安全法》等相关的国家法律、法规；

（6）化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定；

（7）项目建议书审批文件。

1.2.2指导思想及性质

（1）严格遵守国家和地区的相关政策以及法律法规，符合国家的产业政策、投资方向及行业和地区的规划；

（2）采用有发展潜力的生产工艺和技术；

（3）坚持科学发展，以人为本，重视环境保护、安全和工业卫生。

三废治理、消防、安全、劳动保护措施必须同主体装置的设计、建设、投运同时进行。

污染物的排放必须达到规定的指标，并保证工厂安全运行和操作人员的健康不受损害；

（4）以经济效益为中心，加强项目的市场调研，做好市场分析及风险性评价，降低建设投资，最大限度地降低项目产品生产成本，提高项目经济效益，增强项目产品的竞争能力。

1.3研究范围

（1）建设意义；

（2）市场分析；

（3）工艺选择及原料来源；

（4）建设规模及产品方案；

（5）厂址选择；

（6）效益分析。

1.4研究结论

（1）二氧化碳捕集采用工业上成熟的化学吸收法，以一乙醇胺（MEA）为吸收剂，通过热解吸释放二氧化碳；

一乙醇胺（MEA）具有一定的腐蚀性，且易被烟气带进的氧气氧化，因此需要加入抗氧化剂及缓蚀剂。

（2）本项目的原料氢气及产品甲醇均是易燃易爆物质，在生产过程中存在火灾、爆炸等有害因素，因此要做好预防这些有害因素的工作，即在工程设计、工程施工、环境保护、安全卫生、生产管理等方面必须严格按规范进行，以确保建设及生产的安全性。

（3）一乙醇胺（MEA）具有吸收二氧化碳是速率快，单位质量一乙醇胺（MEA）具有较高的吸收能力，因此具有一定的经济优势。

（4）本项目拟建在XXXX电厂依托长寿化工园区充裕的氢气作为后续制甲醇的原料

1.5存在的问题　

（1）本项目后续制甲醇工艺的产品甲醇及原料氢气均是易燃易爆的物质，因此在生产过程中存在火灾及爆炸等危险因素。

甲醇具有较强的毒性，对人体的神经系统和血液系统影响最大，它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应，甲醇蒸汽能损害人的呼吸道粘膜和视力。

因此，本项目的建设应根据其生产原料和产品的特殊物理化学性质，在工程设计、工程施工、环境保护、安全卫生、生产管理等方面必须严格按规范进行，以确保建设及生产的安全性。

（2）由于后续工制甲醇工艺需要氢气，因此在一定程度上限制了厂址的选择。

（3）目前以二氧化碳制取甲醇的工艺还未工业化，技术还不够成熟，因此本项目存在一定的风险。

（4）可行性研究报告中所采用的产品价格是分析了近几年来市场价格的趋势所定的，当原料及产品的价格变动较大时将会对财务及经济分析产生一定的影响。

第2章工艺路线确定与描述

2.1二氧化碳的用途

C02是一种重要的工业气体，食品业、化学工业、机械工业、农业、商业、运输、石油开采、国防、消防等部门都广泛用C02。

自1995年起，全球C02市场一直吃紧，出现供不应求的局面。

回收的C02中约40％用于生产其它化学品，35％用于提高油采收率，10％用于制冷，5％用于饮料碳酸化，其他应用领域占10％。

CO2的利用主要有以下方面。

2.1.1超临界萃取

利用C02超临界萃取，目前国内有关研究部门已经利用该技术提纯100多种生物的精素，尤其是在生物制药领域和食品保健等品方面，国内已经有几套工业装置。

2.1.2炼钢吹炼气

应用C02代替如用于转炉炼钢吹炼气，可大幅度降低炼钢成本。

该技术已在日本普遍应用，并已获得可观的经济效益。

近日，我国已将该新技术推广，拟在全国钢厂推广应用。

2.1.3饮料添加剂

C02可用作汽水、啤酒、可乐、碳酸饮料等充气添加剂。

广州氮肥厂10000t／a能力的食品级C02全部供给健力宝饮料使用。

美国人均消耗饮料为147kg，全球的饮料人均消耗量为21.3kg／a。

而我国在1998年，饮料人均消耗仅为4.5k/a。

近年来，C02作为饮料添加剂已得到广泛的应用。

随着国外饮料企业集团在中国安家落户及国内饮料迅速发展，食品级C02用量逐年上升，其生产方法也成为热门话题。

2.1.4焊接保护气

C02保护焊接是一种公认的高效率、低成本、省时省力的焊接方法，并具有可变形小、油锈敏感性低、抗裂、致密性好。

与手工电弧焊相比，自动C02气体保护焊接的功效可提高2～5倍，半自动可提高2倍，能耗下降50％。

我国c02气体保护焊接仅占全部焊接的5％，发达国家67％，全球平均水平为23％，发展前景十分乐观。

2.1.5烟丝膨胀剂

传统的烟丝膨胀剂是用氟里昂制作，它能破坏氧层，我国是全面禁止使用氟里昂缔约国，至2006年全面禁止使用氟里昂。

我国国内现有7套用C倪作烟丝膨胀剂，烟草行业如果全部用C02作烟丝膨胀剂，按我国目前烟草产销规模，每年所需消耗C02约30×

104t。

C02在使烟丝膨化中降低焦油和尼古丁的含量，提高香烟等级，还可节省烟5％。

6％，降低了成本。

烟丝膨胀技术已成为卷烟厂技术改造重点，应用于我国多家大型卷烟厂。

2.1.6食品冷藏保鲜剂

C02自然降氧，气调保鲜是国际上广泛应用的较现代化的方法。

C02气调保鲜是注入高浓度C02降低02含量，以抑制果蔬中微生物呼吸，制止病菌发生，因其不含化学防腐剂而深受人们欢迎。

华南农学院有关研究表明，用C02气调贮藏荔枝，C02气体浓度15％。

30％条件下贮存30～40d，基本保持原有的色泽和风味。

把鸡蛋放在30％～40％C02气体中经6～10d处理，CO2通过蛋壳渗透至鸡蛋内，延迟形成水样蛋白的速度，从而达到保鲜目的。

冷藏食品解冻时，其温度、味道、质地、营养及外观均不改变，并且不含化学防腐剂，因而深受人们欢迎。

目前，上海、广州、深圳等地超市利用干冰对高档蔬菜防腐、保鲜，各地民航也利用干冰作为航空食品冷冻、保鲜。

2.1.7油田助采剂

利用C02作油田助采剂可提高石油采收率7％～15％，提高采收率技术的发展极为迅速，使全世界的石油产量提高近一半。

2.1.8植物气肥

植物叶绿素在光合作用下吸收C02产生植物淀粉，这是植物生长的自然规律。

用C02制成气肥，加大植物生产空间中C02浓度，可增加植物的干物质从而达到增产的目的。

由山东农科院、大连人工公司研制成的C02气体肥，在山东、河北、河南、辽宁、吉林、黑龙江等省大面积推广，根据推广使用情况，每亩蔬菜大棚的增产幅度在20％。

60％之间。

建设3．5kt／aC02气肥装置（有高纯度的C02气源），设备投资仅十几万元，年利润可达百万元。

所以潜在着巨大的发展市场。

同时C02用于覆盖植物的气肥，还可提高光合作用效率，使作物早熟，产量提高，品质得到改良。

2.1.9抑爆充加剂

利用C02抑爆理论对化工系统动火可避免停车装置，隔绝气源等繁琐操作，节省大量人力、物力。

C02还是优良灭火剂，广泛应用于消防行业。

2.1.10木材保存剂

在密闭容器，用含有0．1％。

10％异硫氰酸烯丙酯的干冰蒸汽熏木材，可延长其保存期。

2.1.11混凝土添加剂

在搅抖混凝土时混入粉末状干冰，可控制混凝土的热裂解。

2.1.12核反应堆净化剂

通过核反应堆中的干冰制造装置，可脱除其放射性物质。

2.1.13灰尘遮蔽剂

在冶炼金属的出炉或运输过程中，压人干冰来遮蔽热金属，可使灰尘的放逸量减少87％左右。

2.1.14废润滑油净化、回收剂

法国原子能委员会（cra）的研究人员已获得一项超临界CQ和陶瓷超滤膜去除杂质回收废润滑油的技术专利。

该处理法成本大约与酸沉淀法相同，但节省了污泥处置费。

2.1.15工业设备残留物质、污垢清除剂

日本氧气公司开发成功用干冰丸粒清除工业设备和其它表面附着的残留物质、污垢技术。

该技术具有不引起二次污染，对底材无任何影响，不产生粉尘等优点。

此法已成功用于清理铁路货车和橡胶轮胎模具。

2.1.16灭菌剂

利用临界状态C02对液体食品进行杀菌处理，可节省约2／3的电力成本。

2.1.17硼砂

将预处理的硼镁矿粉与碳酸钠溶液混合加热，然后再通人C02，外压后反应即可制得硼砂，它主要用于玻璃和陶瓷行业。

此外在冶金、化工、机械等部门也有广泛应用。

2.1.18用于生产泡沫板材

道光化学公司以C02为现有聚苯乙烯泡沫板用发泡剂的替代物，已在世界范围内发放这项新技术的许可证。

此板厚度6—35mm，环境污染小，并具有发泡剂用量省等优点。

2.1.19用于生产无机化工产品

利用C02与金属或非金属氧化物为原料生产的无机化工产品主要有轻质MgC03、Na2C03、NaI．CaC03、K2C03、碱式PbC03、Mgo等多为基本化工原料，广泛用于冶金、化工、轻工、建材、医药、电子机械等行业。

2.1.20白炭黑

白炭黑可由硅酸钠和精制C02气体反应制得，它可用作橡胶补强剂，塑料填充料，润滑剂和绝缘材料等。

目前我国白炭黑的生产厂家不少，但产量满足不了国内需求，产品畅销。

2.1.21轻质氧化镁

白云石经煅烧，硝化处理后，再经C02碳化、热解等一系列处理后制得轻质氧化镁，它主要用于制造陶瓷和耐火材料。

此外还可用作磨光剂、油漆及纸张的填料、催化剂的原料、橡胶促进剂等。

2.1.22代替氟氮烃用发泡剂

C02用作泡沫塑料发泡剂比氟氮烃类发泡剂对环境污染小，用量小，易于回收利用，无毒可制作降解饮食餐具。

2.1.23用于生产有机化工产品

①双氰胺。

主要用作制造胍盐，三聚氰胺及染料、涂料、胶粘剂的原料。

②水杨酸。

主要用作医药、染料、香料工业的中间体和食品添加剂以及用作橡胶助剂，紫外吸收剂，酚醛树酯固化剂等。

③碳酸丙烯酯。

它对高分子物质有良好的溶解性，对脱除石油裂解气、油田气、合成氨变换气中的CO2气效果显著。

广泛用于印染、轻纺、有机合成等行业。

④碳酸乙二醇酯。

主要用作多种聚合物和树脂的溶剂，萃取剂以及医药、橡胶助剂和纺织整理剂，羟乙基化试剂，水玻璃系浆料等。

⑤对羟基苯甲酸及其酯。

它们是尼泊金酯类的重要中间体，可用作食品保鲜剂、化妆品杀菌剂、医药消毒杀菌剂等，也可用于制造有机磷杀虫剂、杀腈和制备耐高温液晶聚合晶。

⑥甲醇。

Topsφe公司实现了由CO2和H2直接合成甲醇的工业化生产。

日本东京瓦斯公司技术研究开发了用C02合成甲醇的新技术，这种技术的关键是采用氧化铝加铜和锌制成的新型催化剂。

⑦甲醇及其衍生物。

利用超临界C02同时作溶剂和反应物，在三甲基膦系催化剂存在下，CO2与H2可以高效合成甲酸。

甲酸本身不但是醋酸和香料、医药品生产的原料，而且加热也能分解为CO：

与H2，因此这种方法可将H2保存，极为方便安全。

⑧甲烷。

甲烷主要来自天然气，但天然气日趋短缺，因此C02转化为甲烷是个具有战略意义的课题。

日本东北电力公司和日立公司联合研制成功一种C02转化为甲烷的新型催化剂，该催化剂类似于控制汽车排放物所用的催化剂，其中99％是由活性气组成的载体，其l％为覆盖载体表面上的锰和铑，在常压300℃下C