年产20万吨甲醇项目可行性研究.docx
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年产20万吨甲醇项目可行性研究
本科毕业设计（论文）
题目
年产20万吨甲醇项目
可行性研究
学生姓名
小鞋匠
学 号
教学院系
化学化工学院
专业年级
化学工程与工艺2009级
指导教师
职 称
单 位
辅导教师
职称
单 位
完成日期
2013
年
6
月
1
日
SouthwestPetroleumUniversity
GraduationThesis
Annualoutputof200000tonsofmethanolproject
feasibilitystudy
Grade:
2009
Name:
XiaoXieJiang
Speciality:
ChemicalEngineeringandTechnology
Instructor:
SchoolofChemistryandChemicalEngineering
2013-6-1
摘要
甲醇是重要的化工产品与原料，并定位于未来清洁能源之一，随着世界石油资源的减少和甲醇生产成本的降低，发展使用甲醇等新的替代燃料，已成为一种趋势。
从我国能源需求及能源环境的现实看，生产甲醇为新的替代燃料，减少对石油的依赖也是大势所趋。
本设计说明书首先概述了甲醇的性质和发展历史，以及我国甲醇工业的发展；接着对近期国内外甲醇市场情况进行分析，介绍了几种不同的甲醇生产方法，并进行选择论证，最终确定总体规划方案，产品类型、厂址位置等。
最后制定了组织机构和人员配置方案，确定工期。
同时进行投资估算，确定合适的融资方案；编制基本财务报表，计算相关财务评价指标，进行财务评价。
在上述工作的基础上，参考相关的资料和标准对合成工段的设备和管道进行选择和布局，并绘制了甲醇合成工艺流程图和厂区布置图。
本设计说明书对拟建项目在经济、技术以及社会环境等方面进行全面、系统、综合的分析和论证，以确定项目在经济、技术以及社会环境上的可行性，从而进行正确的决策，建设项目的可行性研究作为项目投资决策的科学依据，能够防止和减少决策失误造成的浪费，提高投资效益。
关键词：
甲醇；生产工艺；可行性；经济评价
Abstract
Methanolisanimportantchemicalproductsandrawmaterials,andpositioninginthefutureofcleanenergyisoneoftheworld'soilresources,alongwiththereductionandmethanolproductioncosts,thedevelopmentofanewuseofalternativefuelssuchasmethanol,hasbecomeatrend.China'senergydemandandenergyfromtheenvironmentinreality,theproductionofmethanolasanewalternativefuelstoreducedependenceonoilisalsoageneraltrend.
Thedesignspecificationbeginswithanoverviewofthenatureandhistoryofthedevelopmentofmethanol,aswellasthedevelopmentofChina'smethanolindustry;followedtherecentdomesticmethanolmarketsituationanalysis,describesseveraldifferentmethanolproductionmethodsandtoselectargumentation,andultimatelydeterminetheoverallplanningprogram,producttype,sitelocation.Finallydevelopedorganizationalandstaffingprogramtodeterminetheperiod.Simultaneousinvestmentestimatetodeterminetheappropriatefinancingsolutions;preparingbasicfinancialstatements,calculatingrelevantfinancialevaluation,financialevaluationconducted.Onthebasisoftheabovework,refertotherelevantinformationandstandardsofequipmentandpipelinessynthesissectionselectionandlayout,anddrawthemethanolsynthesisprocessflowdiagramandplantlayout.
Thedesignspecificationsoftheproposedprojectontheeconomic,technologicalandsocialenvironmentandotheraspectsofacomprehensive,systematic,comprehensiveanalysisanddemonstrationprojecttodeterminetheeconomic,technologicalandsocialenvironmentonthefeasibilitytobetherightdecision,constructionprojectsthefeasibilitystudyfortheproject'sscientificbasisforinvestmentdecisions,topreventandreducewastecausedbypolicymistakes,improveinvestmentefficiency.
Keyword：
Methanol；Production；Feasibility；EconomicEvaluation
1总论
1.1设计依据和原则及标准
1.1.1设计依据
（1）化工建设项目可行性研究报告内容和深度规定（2005年版）；
（2）污水综合排放标准：
（GB8978－96）；
（3）大气污染物综合排放标准：
（GB1629-1996）；
（4）合成氨工业水污染物排放标准：
（GB13458－2001）；
（5）环境空气质量标准：
（GB3095－1996）；
（6）恶臭污染物排放标准（GB14554－93）；
（7）城市区域环境噪声标准（GB3096－93）；
（8）宁波化工园区的环境、自然、社会、经济方面的有关资料，包括自然条件、交通条件以及公用工程及配套设施条件等。
1.1.2设计原则
（1）认真贯彻落实国家有关基本建设的政策、法规，合理安排建设周期，严格控制工程建设项目的生产规模和投资；
（2）采用成熟而可靠的工艺生产技术，确保操作运行稳定、能耗低、三废排放少、产品质量好；
（3）在保证工艺生产安全、可靠的前提下，尽可能利用国产化的设备、材料，
并控制投资在合理范围内；
（4）重视环境保护、安全和工业卫生，设计中选用清洁生产工艺，三废治理、消防、安全、劳动保护措施必须与主体装置同时设计、同时建设、同时投运，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；
（5）坚持“社会经济效益、环保效益和企业经济效益并重”的原则，按照国民经济和社会发展的长远规划，行业、地区的发展规划，在项目调查、选择中对项目进行详细全面的论证[1]。
1.2项目概述
1.2.1项目名称
年产20万吨甲醇项目
1.2.2项目性质
本项目的目标是利用煤来制取甲醇，合理开发利用煤炭资源，对优化资源利用有重要意义。
1.2.3项目背景
甲醇是重要的化工产品与原料，并定位于未来清洁能源之一，随着世界石油资源的减少和甲醇生产成本的降低，发展使用甲醇等新的替代燃料，已成为一种趋势。
从我国能源需求及能源环境的现实看，生产甲醇为新的替代燃料，减少对石油的依赖也是大势所趋。
生产甲醇的方法有多种，早期用木材或本质素干馏法制甲醇的方法，今天在工业上已经被淘汰了。
氯甲烷水解法也可以生产甲醇，但因水解法价格昂贵，没有得到工业上的应用。
油制甲醇设备复杂,操作麻烦,生成炭黑量多而且中国是资源和能源相对匾乏的国家，随着石油消耗量的日益增加，我国的石油资源也面临严峻考验，但我国煤炭资源相对丰富，大力发展煤化工，合理开发利用煤炭资源已成共识。
发展煤制甲醇，以煤代替石油，是国家能源安全的需要也是化学工业高速发展的需求。
所以本厂采用煤资源生产甲醇[2]。
1.2.4项目投资必要性及经济意义
甲醇是一种久用的传统化工产品。
在农药,医药,染料，香料,涂料以及三大合成材料生产中都需要甲醇作为原料或作为溶剂。
因此,甲醇是一种有着广泛用途的重要的有机化工原料,甲醇工业生产对其他相关工业和国民经济的发展都有着重要意义。
随着经济全球化进程的发展,21世纪的化学工业,其产业结构正在不断调整,日益突出了精细化工的主体地位。
近几十年来,特别是我国甲醇工业的发展,生产规模逐渐扩大,下游产品种类不断增加,社会需求越来越大。
甲醇是一种符合现代“清洁工艺”要求的环保型化工原料，受到了国内外化工界的广泛重视，可以作为一种新型的燃料，因此甲醇项目的建设对于如今能源短缺的问题，也起到一个缓冲的过程[3]。
本项目利用煤为原料，经过原煤气化——煤气变换——煤气净化——压缩——合成甲醇——精馏的过程来生产甲醇。
新建厂采用GSP气化炉气化煤粉，通过低温甲醇洗技术净化煤气，水管式合成塔合成粗甲醇，再通过三塔精馏把产品提纯。
1.3主要研究范围
甲醇市场分析；工艺路线；建厂条件和厂址选择；年产20万吨甲醇厂设计可行性报告
1.4研究结论
通过市场分析、技术方案论证、厂址选择以及技术经济分析，得出初步结论如下：
（1）所选厂址条件优越，原料和辅助原料供应充足可靠，交通运输便捷、距离较短，辅助设施齐备。
（2）本项目为20万吨/年甲醇项目，完全符合国家技术政策、节能减排的要
求以及环境保护政策。
（3）本装置经济技术指标合理，项目采用GSP气化炉气化煤粉，通过低温甲醇洗技术净化煤气，水管式合成塔合成粗甲醇，再通过三塔精馏把产品提纯，投资省、能耗和费用低。
（4）技术经济分析，项目经济效益好，内部收益率（税后）达到23.8%，投资利润率为30.54%。
1.5主要技术经济指标
经过对项目的投资估算和财务评价，全厂的综合经济技术指标见表1.1。
表1.1综合经济技术指标
序号
指标名称
单位
数额
1
设计规模（甲醇产量）
万吨/年
20
2
年操作时间
小时/年
8000
3
总占地面积
亩
200
4
总定员
人
87
5
工程项目总投资
万元
58900.78
6
固定资产投资
万元
50002.48
7
年总成本费用
万元/年
27286.32
8
年销售收入
万元/年
58000
9
年净利润总额
万元/年
17389.00
10
投资利税率
%
40.72
11
投资利润率
%
30.54
12
投资回收期
年
5.27
13
内部收益率
%
23.82
14
投资净现值（税后）
万元
59402.30
2国内外市场分析
2.1国外市场分析
2.1.1世界生产概况
未来世界范围内甲醇生产能力仍将有较大的增长，特别是在天然气资源丰富的国家或地区，充分利用当地廉价的油气资源，将建设一系列超大型的甲醇生产装置。
生产能力增长较快的地区主要集中在中南美、中东和亚洲，而美国的生产能力将大幅下降，西欧和东欧将维持现有水平的基础上也将逐渐缩减产能。
目前世界在建及拟建的甲醇装置的产能已超过1000万吨（不包括中国），主要分布在中东等天然气资源比较丰富及价格较低的地区。
预计2010年世界甲醇生产能力将达到6200万吨；2015年世界甲醇产能将达到7000万吨。
新增甲醇产能主要来自亚洲、中东和中南美地区。
目前世界上最大的甲醇供应厂商是Methanex公司，总部设在美国，在加拿大、新西兰、智利、特立尼达和多巴哥以及美国都有生产装置，其生产能力占全球总能力的21％，占全球供应量的40～50％。
其次是沙特阿拉伯的基础工业公司（SABIC）,约占全球总能力的9％，美国的波登（Bordon）和BMC公司，俄罗斯的托木斯克（Tomck）和古巴哈约占3％，加拿大埃德蒙顿公司占2％[4]。
国外基本上是由天然气制备甲醇。
全球甲醇生产能力1997为31.50Mt/a；2000年为38.03Mt/a；预计2010可达50.99Mt/a。
目前国外甲醇工业呈现三大特点，即：
产量大于需求量、装置向廉价天然气原料产地转移、装置趋于大型化。
预计2005-2010年，由于亚洲地区经济发展迅速，尤其是中国经济的高速发展，亚洲地区的甲醇需求增长最快，主要的需求增长点来自于二甲醚、甲醛、醋酸等下游产品。
而美国、西欧等发达国家的甲醇市场已经成熟，在传统领域的需求将保持低速增长或有一定程度的下降。
2007年中东、中南美、东欧仍是主要甲醇出口地区，而亚洲、西欧和北美则是甲醇需求最多的地区。
各国中以美国需求7.234Mt为最多，占全球总需求的22.1%，日本需求2.512Mt，占全球7.5%并且全部靠进口。
若按地区划分，则亚洲对甲醇需求超过北美，占全球需求总量的30%。
根据甲醇下游产品的需求，预计2005-2010年间，世界甲醇年均需求增长率3.5%，2010年世界甲醇需求量将达到4000万吨以上；2010-2015年世界甲醇年均需求增长率为5.8%，2015年世界甲醇需求量将达到5300万吨。
表2.1世界甲醇生产消费情况表[2]（万吨/年）
年份
生产能力
消费量
开工率%
备注
1992
2400
2050
86
1993
2477
2150
87
1994
2550
2265
89
1995
2600
2390
92
1996
2932
2470
84.3
1997
3198
2587
81.0
1998
3395
2610
79.4
1999
3450
2800
80.1
2000
3778
2889
76.5
2001
3841
2983
77.7
2002
3994
3064
79.8
2005
4294
3378
84.8
2006
4800
3680
86
2010
4426
3983
90
2.1.2世界消费情况
2008年世界甲醇消费构成按地区分，亚洲占46.61%，北美占16.70%，西欧占17.11%，其它占19.58%。
2008年，世界甲醇消费量约4162万吨，亚洲已经成为世界最大的甲醇消费地区。
2008年世界甲醇消费主要用于甲醛、MTBE、醋酸和其它衍生物的生产。
其消费结构为：
甲醛占34.6%，MTBE占12.4%，醋酸占9.8%，燃料占7.8%，甲烷氯化物占4.3%，溶剂占3.1%，甲胺占2.9%，其它占24.9%。
表2.22008年世界甲醇消费结构及2010年预测[2]单位：
万t，%
消费领域
2008年
2010年
消费量
占比
消费量
占比
甲醛
1440
34.6
1413
26.51
MTBE
516
12.4
519
9.74
醋酸
408
9.8
517
9.70
燃料
325
7.8
733
13.75
甲烷氯化物
179
4.3
154
2.89
二甲醚
86
2.07
700
13.13
MMA
111
2.67
124
2.33
甲胺
121
2.9
140
2.63
溶剂
137
3.3
136
2.55
TAME
82
1.96
65
1.22
其他
757
18.2
830
15.57
合计
4162
100
5331
100.00
2.1.3世界贸易状况
从目前世界甲醇的供需情况来看，存在供应缺口的是北美、亚洲和西欧。
其中缺口最大的是亚洲，2008年净进口量达665万吨；其次是北美610万吨和西欧503万吨。
甲醇出口量较大的是中东和中南美，净出口量分别为783万吨和703万吨。
今后世界甲醇区域性转移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，但随着该地区新一轮甲醇装置的新建，缺口将会有所降低；甲醇输出的地区，尤其是中南美和中东地区随着大型甲醇的建设投产，输出量会进一步增加。
2.1.4新建扩建计划
表2.32009～2012年全球甲醇主要装置扩建及变更表[2]单位：
万t/a
年份
公司名称
国别
能力增减
2009年
Gujarat国有化肥厂
印度
20
GujaratNarmadaValley化肥厂
印度
9
Patronas
马来西亚
170
海湾石油化工
Zagros石化
巴林
2
Chemanol
沙特
20
沙特甲醇
沙特
43
MethanexN.Z.
新西兰
28
Statoil甲醇
挪威
8
小计
424
2010年
埃及甲醇
埃及
98
文莱Darussalam甲醇
文莱
64
Gujarat国有化肥厂
印度
9
Shchekinoazot
俄罗斯
45
Zagros石化
伊朗
41
哥伦比亚Enka
哥伦比亚
-2
Metor
委内瑞拉
64
Statoil甲醇
挪威
23
小计
342
2011年
阿尔及利亚甲醇
阿尔及利亚
50
埃及甲醇
埃及
33
Yamal气体工程
俄罗斯
50
乌拉尔甲醇集团
俄罗斯
60
Kharg石化
伊朗
50
Salalah甲醇
阿曼
74
卡塔尔燃料添加剂厂
卡塔尔
50
哥伦比亚Enka
哥伦比亚
-2
Metor
委内瑞拉
21
小计
386
2012年
阿根廷甲醇
阿根廷
50
Ammoniy
俄罗斯
23
Kharg石化
伊朗
50
Salalah甲醇
阿曼
25
卡塔尔燃料添加剂厂
卡塔尔
50
小计
198
2.1.5世界未来供需情况预测
2010年世界甲醇生产能力达到7000万吨/年，如果二甲醚、烯烃、甲醇汽油等产品市场得到全面开拓与发展，预计到2015年世界甲醇生产能力将达到8200万吨/年。
新增甲醇产能主要来自亚洲、中东和中南美地区。
根据甲醇下游产品的需求，到2010年世界甲醇需求量将达到5331万吨，到2015年世界甲醇需求量将达到6300万吨。
2.2国内市场分析
2.2.1国内生产概况
2006年我国共有甲醇生产企业167家，产能合计1344.4万吨/年，产量874.7万吨。
2007年，我国共有甲醇生产企业177家，产能合计1639.4万吨/年，同比增长22%，其中生产量在1万吨/年以上的生产企业共147家，产能台计为1614.4万吨/年。
2007年我国甲醇产量1076.4万吨，同比增长23.1％。
目前产能在30万吨级以上的生产企业主要有13家，产能合计约585万吨。
2008年全国甲醇产能约2260万吨，实际产量为1126.27万吨，平均开工率为49.8%。
2009年全国甲醇产能约2584万吨，实际产量为1133万吨，平均开工率为43.9%。
2010年国内甲醇产能将达到3000万吨，产量将达到1300万吨[2]。
表2.42009年全国分省甲醇产量构成[4]单位：
万t，％
省市自治区
产量
占全国比例
全国
1133.4
100.00
北京
0.0
0.00
天津
0.3
0.03
河北
59.3
5.23
山西
52.1
4.60
内蒙古
157.4
13.89
辽宁
6.4
0.57
吉林
0.3
0.03
黑龙江
45.0
3.97
上海
48.1
4.24
江苏
6.9
0.60
浙江
7.7
0.68
安徽
35.1
3.10
福建
12.6
1.11
江西
1.6
0.14
山东
136.3
12.03
河南
158.0
13.94
湖北
29.9
2.64
湖南
5.1
0.45
广东
0.0
0.00
广西
4.4
0.39
海南
60.6
5.35
重庆
45.3
4.00
四川
25.1
2.21
贵州
2.1
0.18
云南
8.3
0.73
西藏
0.0
0.00
陕西
150.2
13.25
甘肃
5.4
0.48
青海
38.1
3.36
宁夏
14.2
1.25
新疆
17.8
1.57
表2.5我国主要甲醇生产企业[2]
序号
企业名称
1
上海焦化有限公司
2
兖矿鲁南化肥厂
3
兖矿国泰化工有限公司
4
兖矿国际焦化有限公司
5
兖矿国宏化工
6
山东联盟化工集团有限公司
7
山西德齐化工集团有限公司
8
山东鲁西化工集团有限责任公司
9
安徽吴源化工有限责任公司
10
安徽临泉化工股份有限公司
11
惠生（南京）化工有限公司
12
巨化集团公司
13
河南蓝天集团
14
濮阳友宁化工有限责任公司
15
河南心连心化工有限公司
16
湖北当阳市华强化工有限公司
17
丰喜肥企（集团）股份有限公司
18
石家庄正元化肥有限公司
19
河北新化股份有限公司
20
中海石油建滔化工有限公司
21
福建石化集团三明化工有限责任公司
22
福建顺昌富宝实业有限公司
23
青海格尔木
24
陕西榆林天然气化工有限责任公司
25
神华宁煤
26
内蒙古天野化工（集团）公司
27
大庆油田化工有限公司
28
中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司
29
黑龙江黑化集团有限公司
30
中国石化四川维尼纶厂
31
四川江油甲醇厂
32
宜宾天料煤化工有限公司
33
四川泸天化股份有限公司
34
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