年产20万吨甲醇建设项目可行性报告.docx
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年产20万吨甲醇建设项目可行性报告
化工过程设计可行性研究报告
------年产20万吨甲醇项目
班级：
组别：
小组成员：
年产20万吨甲醇项目
1.1概述
甲醇是重要的基础化工原料，在世界范围内的化工产品中，其产量仅次于乙烯、丙烯和苯，居第四位。
广泛用于有机中间体、医药、农药、染料、涂料、塑料、合成纤维、合成橡胶等其它化工生产中，并还用作溶剂和工业及民用燃料等。
目前甲醇用于化工生产的产品达数百种，主要衍生物有：
甲醛、甲基叔丁基醚、醋酸、甲胺、二甲醚、甲酸甲酯、硫酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯、氯甲烷类、合成燃料等。
1.2市场需求预测
1.2.1国外市场分析
1.2.1.1国外甲醇生产现状
2003年全世界甲醇的总生产能力为3952万吨年，产量为3235万吨，装置平均开工率为81.9%。
其中南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19.2%，其它依次是中东、北美、亚洲、中东欧、西欧等。
近二十年来，世界甲醇工业与天然气的开发同步发展，新建装置大多建在天然气资源丰富的国家或地区。
由于这些国家或地区的需求有限，因此大量的甲醇出口到美国、西欧和日本，而美国、西欧和日本的甲醇装置由于经济性的原因，已逐步减产或关闭，转而进口甲醇。
如日本曾是世界主要的甲醇生产国，到现在已无甲醇生产，预计这种趋势将会进一步发展。
预计在今后一段时期内世界甲醇的生产能力仍将有较大的增长，特别是在中东等天然气资源丰富的国家或地区。
这些国家将利用当地廉价的油气资源，建设一系列超大型的甲醇生产装置。
预计，到2007年，全世界甲醇的生产能力将达到4974万吨年。
1.2.1.2国外甲醇消费状况
2003年，世界甲醇的消费量为3235.2万吨。
亚太已经成为世界最大的甲醇消费地区，消费量占世界总量的33.45%，其次是北美占28.73%、西欧占20.24%、中东占6.77%、中东欧占6.05%、南美洲占3.87%、非洲占0.86%。
在世界范围内甲醇的消费结构中，甲醛是最大的消费领域，占总消费量的37%，其次是MTBETABE，占28%，第三是醋酸，占7%，其它消费领域所占份额较小。
预计，在2003-2007年间，用于生产甲醛的甲醇需求量将保持2.85%的年均增长速度，MTBE方面的需求量则有较大程度的下降，为-5.08%，醋酸方面的增长较快，为4.75%。
其它增长较快的消费领域有甲醇作直接燃料和TAME，二者的年均增长率将分别达到6.37%和5.97%。
1.2.1.3国外甲醇需求预测
从目前世界甲醇的供求平衡来看，存在供求缺口的是北美、亚洲和西欧。
其中缺口最大的是北美，其次是亚洲和西欧。
甲醇生产过剩最严重的地区是南中美洲，其次是中东和大洋洲。
预计今后世界甲醇地区性供求不平衡的情况将进一步加剧，北美和西欧的甲醇缺口会进一步增大，而亚洲甲醇缺口仍会存在，但变化不会很大。
甲醇过剩的地区，尤其是中南美、中东和大洋洲随着大型甲醇的建设，甲醇过剩会进一步加剧。
预计，在2003-2007年间，全世界范围内甲醇需求仍将保持一定程度的增长，到2007年总需求量将达到3723万吨，年均增长率为3.57%。
从地区来看，美国、西欧和日本等发达国家的甲醇市场已经成熟，其需求将保持低速增长或有一定程度的下降，其中美国由于禁止使用MTBE，使得甲醇的消耗量有一定的下降，年均增长率为-1.59%，西欧的年均增长率为2.07%。
由于亚洲地区经济发展迅速，尤其是中国经济的高速发展，亚洲地区对甲醇的需求量将保持较快的增长速度，整个亚太地区甲醇的年均增长率将达到6.94%。
根据预测，到2007年，全世界甲醇的生产能力将达到4974万吨年，而届时的需求量仅为3723万吨。
2007年甲醇装置的开工率将降低到74.8%左右，因此，届时甲醇的市场竞争将会十分激烈。
预计到2010年世界甲醇的需求量为4018万吨，2003-2010年间增长速度为3.1%。
根据预测，到2007年，全世界甲醇的生产能力将达到4300-4500万吨年，而届时的需求量仅为3460万吨。
2007年甲醇装置的开工率将降低到80%-77%之间，因此，届时甲醇的市场竞争将会十分激烈。
1.2.2国内市场分析
1.2.2.1国内甲醇生产现状
2004年中国甲醇生产能力已达600万吨年，生产装置200多套，产量为440.64万吨。
单套最大规模是上海焦化有限公司和榆林天然气化工厂的20万吨年甲醇装置。
10-20万吨年规模的有18套，5~10万吨年（不含10万吨年）的有20多套。
其余小甲醇多是煤头的联醇装置。
2004年我国主要甲醇生产装置（单位：
万吨年）
序号
名 称
生产能力
备 注
1
上海焦化有限公司
20+15
煤
2
四川维尼纶厂
14+10+10
天然气和乙炔尾气
3
榆林天然气化工厂
5+8+10+20
天然气
4
大庆油田甲醇厂
10+10
天然气
5
内蒙古伊化集团
18
天然气
6
川西北甲醇厂
10
天然气
7
长庆油田甲醇厂
10
天然气
8
格尔木炼油厂
10
天然气
9
齐鲁石化公司
10
煤
10
鲁南化肥厂
10
煤
11
哈尔滨气化厂
6+8
煤
12
土哈油田甲醇厂
8
天然气
13
中原气化股份有限公司
2+8
煤
14
山东滕州盛隆焦化厂
12
焦炉气
15
河南蓝天集团遂平化工厂
10+10
煤
16
曲靖大为焦化制供气有限公司
8
焦炉气
17
湖北宜化集团有限责任公司
10
煤
18
浙江巨化集团公司
10
煤
19
湖南智成化工有限公司
12
煤
20
山东兖矿国泰化工有限公司
20
煤
注：
数据由石油和化学工业规划院整理
近年来，我国甲醇产量有较大的增长，1998-2004年间，甲醇产量的年均增长率为19.8%。
虽然国内甲醇产量增长很快，但开工率一直较低，尤其是在1998-2002年间，开工率一直在40-55%之间。
2003和2004年由于甲醇需求旺盛、价格高，开工率上升到近年来的高峰，达到62%和73%。
国内甲醇装置开工率低的主要原因是中国联醇装置能力约占总能力的50%左右，多数联醇装置规模小、产品成本高、缺乏竞争力，造成开工严重不足。
1998～2004年国内甲醇生产情况（单位：
万吨，％）
年份
能力
产量
开工率
1998
359.9
148.87
41.36
1999
368.4
179.37
48.69
2000
370
198.69
53.7
2001
370
206.48
55.81
2002
386
211
53.63
2003
500
298.87
62.29
2004
600
440.64
73.44
注：
数据来自中国石油和化学工业协会
由于国内甲醇市场发展较快，进口量大，利润高，使投资者对大型甲醇项目十分关注，特别是煤产地和天然气产地，在积极研究建设大型甲醇项目的可能，有的已经开展开工建设，这些项目主要有：
在建和计划建设的项目（单位：
万吨年）
序号
名称
生产能力
备注
进展
1
四川泸天化股份公司
40
天然气
建设
2
河南省中原气化公司
30
天然气
建设
3
中国海洋石油总公司
60
天然气
建设
4
陕西神木煤化工基地
20
煤
建设
5
内蒙古天野化工集团
20
天然气
建设
6
河南开祥电力投资公司
25
煤炭
建设
7
河南永煤集团
50
煤
建设
8
山西焦化集团
12
焦炉气
建设
9
陕西渭化集团
20
煤
建设
10
玉门油田
10
天然气
建设
11
格尔木甲醇厂
30
天然气
建设
12
吐哈油田甲醇厂
新增16
天然气
建设
13
河南中原大化集团
50
煤
建设
14
新疆石油管理局
20
天然气
建设
15
大连化工集团
30
煤
建设
16
山东兖矿集团
20
焦炉气
建设
17
河北建滔集团
10
焦炉气
建设
18
光山化肥厂
20
煤
建设
19
山西天浩化工有限公司
10
焦炉气
建设
20
宁夏煤炭集团
25
煤
建设
21
安徽省淮北中外合资公司
50
煤
设计
22
中新化工股份有限公司
20
煤
设计
23
香港建滔化工集团
75
天然气
前期
24
宁夏宝塔石化集团公司
60
煤
前期
25
重庆化医控股（集团）公司
85
天然气
前期
26
江西正邦集团
20
煤
前期
27
河北新奥集团
60
煤
设计
注：
数据由石油和化学工业规划院整理
经不完全统计，新建项目产能达到1000万吨左右，经分析后预计在2007年前后将新增甲醇生产能力在600--700万吨年左右，届时我国甲醇生产能力将达到1200--1300万吨年，考虑到不具备竞争能力的小型甲醇装置将逐步淘汰的发展趋势，预计到2007年，国内实际新增甲醇能力在500-600万吨年左右，届时国内甲醇的生产能力将达到1100--1200万吨年左右。
1.2.2.2甲醇消费状况
近年我国甲醇需求增长迅速，消费量由1998年的215.1万吨增长到2004年的573.21万吨，1998~2004年年均增长速度为17.7%。
虽然中国甲醇生产能力已不算低，但是由于规模小、竞争力差，每年还要进口大量的甲醇，除了2002年达到180万吨的高峰以外，其他年份均在130--140万吨之间，2004年进口量为135万吨。
近两年国内甲醇产能的大幅增长，使得甲醇的国内满足率大幅上升，2004年达到历史最高点，国内满足率达76.8%。
满足率上升的主要原因是国内经济的快速增长，使得甲醇的需求大幅增加。
另外世界范围内能源（石油、煤炭、天然气）价格的上涨，造成了化工产品价格大幅飙升，甲醇价格也达到近年来的高峰，而且一直维持在高位徘徊。
甲醇的高价格刺激了企业的生产，使得国内产量大量增加，2002－2004年产量年增长率达到45.9%。
但客观的说，虽然甲醇行业发展很快，但整体水平仍然较低，尤其是煤炭、动力、运费等价格的上涨，使得甲醇成本增加，整个行业的竞争力没有得到明显的改善。
近年国内甲醇供需情况（单位：
万吨，％）
年份
产量
进口量
出口量
表观消费量
国内满足率
1998
148.9
69.1
2.9
215.1
69.22
1999
197.4
137.4
0.1
316.7
62.33
2000
198.7
131
0.5
329.2
60.36
2001
206.5
152.1
1
357.6
57.75
2002
207
180
0.1
386.9
53.50
2003
298.87
140.16
5.08
433.95
68.87
2004
440.64
135.85
3.28
573.21
76.87
注：
数据来自中国石油和化学工业协会和中国海关
甲醇的下游衍生物主要有甲醛、醋酸、甲基叔丁基醚、甲胺、对苯二甲酸二甲酯、聚乙烯醇、甲烷氯化物、甲基丙烯酸甲酯、硫酸二甲酯、碳酸二甲酯等。
2004年在甲醇衍生物消费结构中，甲醛是第一消费大户，占38.9%，MTBE占第二位，为7.1%，醋酸占第三位，占6.6%。
在甲醇的直接用途中，甲醇作为燃料使用在一些省份发展较快，多是使用在甲醇掺烧汽油和在民用燃料上，2004年所占比例达到11.3%。
2004年中国甲醇的消费结构如下表：
2004年国内甲醇消费结构（单位：
%）
序号
产品名称
比例
1
甲醛
38.9%
2
醋酸
6.6%
3
MTBE
7.1%
4
甲胺
5.8%
5
DMT
2.4%
6
甲烷氯化物
2.4%
7
二甲醚
1.6%
8
医药
8.2%
9
农药
4.9%
10
溶剂
5.1%
11
燃料
11.3%
12
其他
5.7%
合计
100.00%
注：
数据由石油和化学工业规划院整理
1.2.2.3甲醇需求预测
甲醇作为最基础的有机原料，广泛应用于化学工业生产中。
最常见的甲醇衍生物有甲醛、醋酸、甲基叔丁基醚、甲胺、对苯二甲酸二甲酯、聚乙烯醇、甲烷氯化物、甲基丙烯酸甲酯、硫酸二甲酯等。
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，根据近期国内甲醇消费市场的发展状况分析，预计到2007年我国甲醇的需求量总量为866万吨，年均增长率为14.7%，届时我国甲醇的产能为1100-1200万吨年左右，考虑一定的开工率，2007年我国甲醇的供求基本平衡，但竞争将十分激烈。
到2012年，我国甲醇总的消费需求量约为1450万吨，年递增率约为10.8%。
其中增幅较大的是用于甲醇燃料、醋酸和二甲醚的生产。
如果考虑到甲醇制烯烃所需的甲醇量，2012年甲醇的总需求量将可能达到2420万吨。
1.2.3国内外产品价格分析
从1996~2005年以来国内甲醇价格波动较大，最低时低于1200元吨，最高时达到3000元吨，变动范围超过100%。
近年国内外市场甲醇价格变化情况表（单位：
元吨，美元吨）
年份
国内市场价格
进口平均价格
国际市场价格
1996
2450～2600
160.8
140～189
1997
2400～3000
205.9
226～233
1998
1200～2400
117.9
97～138
1999
1250～1500
108.4
100～135
2000
1950～2000
143.8
160～200
2001
1550～1750
139.9
150～168
2002
1360～2250
152.0
130～190
2003
2150～2950
234.0
190～260
2004
2100--2950
254.5
205-295
2005年1-8月
1850--2700
265.6
240--295
平均价格
1826-2410
178.2
163.8-210.3
注：
数据来自石油和化学工业协会和中国海关
国内甲醇价格的大幅波动主要是受到国际市场价格的影响。
1998年、1999年世界甲醇市场竞争激烈，甲醇价格最低跌到1200～1250元吨。
同期世界原油价格也跌入谷底，最低达到10美元桶左右，因此，受世界原油价格影响，甲醇价格一直处于较低水平，进口到岸价约为110美元吨左右。
2000年以来，随着世界原油市场的大幅上涨，甲醇价格也一路上扬，进口平均价格超过140美元吨，国内甲醇价格也开始走高，甲醇价格曾超过2000元吨，2001年国内价格又开始回落，企业出厂价最高为1873元吨，最低为1393元吨，均价在1550－1750元吨左右。
进入2002以后，甲醇价格大幅攀升，1月份甲醇为1360元吨，到年底涨到3000元吨左右。
2003年和2004年市场甲醇价格基本保持在2100～2850元吨之间波动。
2005年初，国内甲醇价格基本延续高价位的行情，华东、华南地区市场价格在2600-2750元吨，二季度甲醇价格有所下跌，主流市场价格降低到2100-2450元吨，7月和8月国内甲醇价格继续下跌到1900-2000元吨，近期甲醇价格下跌的主要原因是由于存货较多，但甲醇需求仍然较为平稳。
近年来，国际市场甲醇价格的波动不仅随着市场需求而变化，也与原油、天然气等能源的价格走向有着密切的关联。
在国内市场上，由于近年来进口产品大量涌入，使得国内甲醇的价格已经与国际市场接轨。
从近期国际市场原油、天然气价格的走势及对将来的预期来看，短期内原油、天然气价格难以有较大的下降，有关权威机构预计，即使油价下降也难以降到35美元桶以下，因此，考虑到甲醇的供求状况以及过去历年的价格变化趋势，预计，短期内国内主要消费市场甲醇价格在2200-2400元吨之间，中长期甲醇价格将在1900—2100元吨之间变化。
考虑到本项目产品的目标市场以及由此产生的运输费用等情况，并适当保留一定的余量，本项目经济效益测算甲醇价格选取为1500元吨。
1.3产品方案及生产规模
1.3.1产品方案
本装置的产品方案为年产甲醇20万吨，甲醇产品符合国家GB338-92标准和国际标准“A-A”级标准，年副产硫磺2.3万吨，符合国家GB-2449－92标准。
同时生产10250Nm3，相应的生产能力为5000td。
总之，上述各种合成塔都有工业化装置的业绩，各有优缺点，技术上都是成熟的。
可根据甲醇装置的规模，建厂的地点，以及运输等条件，再针对各种合成塔的特点进行选择。
本项目甲醇合成塔暂按管壳式甲醇合成塔编制。
1.4.1.4甲醇精馏
甲醇装置精馏工艺有两塔流程和三塔流程之分。
其比较如下表所示。
甲醇精馏两塔和三塔流程比较
序号
项目
两塔流程
三塔流程
1
相对投资比
1.0
1.15
2
相对能耗
10.
0.6—0.7
3
流程
简单
较复杂
4
操作控制
简单
较复杂
5
占地
较小
较大
6
技术成熟程度
现工业化实用技术
现工业化实用技术
两塔和三塔流程的工艺指标基本相当，主要区别在于热量的消耗。
三塔流程由于采用双效精馏，因而降低了冷却水和热能的消耗，但设备投资较高且操作相对较复杂。
两塔流程采用单效流程，冷却水和热能的消耗较高，但设备投资较低，操作简单，此两种工艺各有优缺点。
三塔流程产品纯度高，能耗只有两塔流程的60～70%，而投资只比其高15%左右，对于大型装置多采用三塔流程，而两塔流程则适合中、小型装置。
本工程甲醇精馏采用三塔精馏工艺。
1.4.2推荐的工艺技术、来源及引进范围
通过对甲醇生产工艺技术的比较分析，本项目确定选择以下工艺技术：
（1）煤气化
壳牌煤气化工艺和GSP粉煤气化工艺均可以作为本项目的备选气化工艺，现阶段本项目暂按GSP粉煤气化工艺编制。
气化压力为2.5Mpa，选择两台气化炉能力为1500吨天的气化炉。
为煤气化配套的空分装置，采用1套制氧能力为65000Nm3h的空分系列，推荐液氧泵内压缩流程。
煤气化技术和主要设备由国外引进。
（2）CO制备
推荐采用深冷法部分冷凝工艺。
技术和主要设备由国外引进。
（2）甲醇合成和压缩
甲醇合成压力为8.0Mpa，甲醇合成塔暂按管壳式甲醇合成塔编制。
甲醇合成技术拟从德国Lurgi公司、丹麦Topsoe公司、日本TEC公司和瑞士Casale公司工艺技术中选择，引进范围包括专利使用许可、基础工程设计等。
（3）甲醇精馏
甲醇精馏采用三塔精馏工艺。
1.5原、辅助材料及公用工程消耗
1.5.1主要原、辅助材料消耗
主要原、辅助材料消耗及来源表（含CO制备消耗）
序号
名称及规格
单位
单耗
年耗量（万单位）
来源
1
原料煤
t
1.52
91.2
本地供应
2
氢氧化钠（42%）
kg
4.3
258
外购
1.5.2公用工程消耗
公用工程消耗表（含CO制备消耗）
序号
名称及规格
单位
单耗
小时耗量
1
电
kWh
209
15682
2
冷却水
t
254
19016
3
脱盐水
t
5.88
441
4
蒸汽（0.35Mpa）
t
-1.52
-114
5
蒸汽（1.0Mpa）
t
0.34
25.7
6
蒸汽（4.0Mpa）
t
3.21
240
7
凝液
t
-2.61
-195.6
8
仪表空气
Nm3
31
2270
1.6装置占地及定员
20万吨年甲醇装置占地面积为280000平方米，生产定员为300人。
1.7主要污染物排放量及处理方式
主要污染物排放量及处理方式表
序号
名称
排放量
主要成分
排放方式
处理方式
一
废气
m3h
1
变换气体尾气
505
NH3、H2S、H2、CO2
连续
送火炬燃烧
2
低温甲醇洗废气
59000
COS、甲醇、CO2、N2
连续
高空排放
3
硫回收尾气
8580
COS、SO2、H2S、CO2、N2
连续
高空排放
4
甲醇合成驰放气
9450
甲醇、CO、H2、CH4
连续
送燃料系统
5
甲醇膨胀气
1360
甲醇、CO、H2、CH4
连续
送燃料系统
二
废水
m3h
1
气化废水
18
COD、BOD、SS、NH3、硫化物
连续
送污水处理场
2
含甲醇废水
8
COD、甲醇
连续
送污水处理场
3
低温甲醇洗废水
2
COD、甲醇
连续
送污水处理场
三
废渣
ta
1
气化废渣
223700
间断
综合利用制水泥
2
废催化剂
110
金属氧化物
间断
催化剂厂回收
1.8投资估算及静态效益指标
1.8.1投资规模估算
建设20万吨年甲醇装置的总投资为191898万元，其中建设投资为172891万元。
1.8.2静态经济效益指标
静态经济效益指标表
序号
项 目 名 称
单位
数 量
备 注
1
总投资
万元
191898.66
其中∶建设投资
万元
172891.44
建设期利息
万元
11476.80
全额流动资金
万元
7530.43
2
年销售收入
万元
90000.00
价格1500元吨
3
年总成本
万元
50176.85
4
年利税额
万元
39823.15
5
年利润额
万元
29008.74
6
投资利税率
%
20.75
7
投资利润率
%
15.12
8
投资回收期（所得税前）
年
5.95
包括3年建设期
1.9结论及建议
（1）目前国内甲醇建设已经形成热潮，新建项目很多，预计今后甲醇市场竞争会十分激烈。
建议为了降低甲醇市场风险，应大力发展甲醇下游产品，将甲醇转化为本地或国内市场较为短缺的产品，既可以分散甲醇市场风险，也可以达到提高产品的附加值的目的。
（2）建设20万吨年甲醇装置，已经达到经济规模，将处于国内领先水平。
甲醇生产工艺技术均成熟可靠，技术来源可以采用引进和国产化相结合，达到技术水平先进、投资省、生产成本低的目的。
（3）加强对外合作渠道，实施战略联盟策略。
在甲醇建设和发展过程中，应加强与上游原料供应商和下游用户的合作，或进一步建立战略联盟，对内外资源进行有效整合，有利于弥补原材料供应、产品销售网络、技术服务和生产管理等方面的不足，对于提高市场竞争力具有重要的现实意义。
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