年产20万吨甲醇29万吨CO项目可行性研究报告.docx
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年产20万吨甲醇29万吨CO项目可行性研究报告
年产20万吨甲醇、29万吨CO项目
可行性研究报告
附图：
1区域位置图
2总平面布置图（方案一）
3总平面布置图（方案二）
4煤贮运系统总平立面图
5工艺物料平衡图
6热动力平衡图
7气化单元工艺流程图
8热回收单元工艺流程图
9低温甲醇洗单元工艺流程图
10硫回收单元工艺流程图
11CO深冷分离单元工艺流程图
12甲醇合成、精馏、膜分离单元工艺流程图
13水量平衡图
14电气主接线图
1.总论
概述
1.1.1项目名称、建设单位及项目类别
项目名称：
化学有限公司20万吨甲醇、29万吨CO/年项目
建设单位：
项目类别：
外商独资经营企业，注册资本金二千九百六十（2960）万美元
项目地址：
某市六合区长芦镇方水路
1.1.2编制依据
（1）某化工工程有限公司与某工程科技有限公司签订的编制项目可行性报告协议。
（2）**化工园区提供的园区基础条件。
（3）会谈的资料。
1.1.3编制原则
（1）采用国内外经实践证明为成熟、先进、可靠的工艺，确保装置一次投产成功，并能长周期运行。
（2）低投资、低消耗前提下达到低能耗、低成本。
（3）在可靠的前提下，尽可能利用国产技术与设备。
（4）贯彻可持续发展战略，力求做到发展经济与保护环境同步，“三废”排放少，污染小。
（5）所选择的技术方案应是优化的方案，尽可能减少项目投资，提高项目经济效益和抗风险的能力。
（6）设计贯彻工厂规模大型化、布置一体化、生产装置露天化、建筑物轻型化、公用工程社会化的五化方针。
（7）严格执行国家有关法律法规，强制性设计标准及规范，保证工程设计质量。
1.1.4项目建设的背景
1.1.4.1项目建设的背景
随着中国市场醋酸消费的增长，美国赛拉尼斯公司每年向中国销售成品醋酸达30万吨。
另外还向中国销售大量的醋酸后加工产品，如和中国烟草公司签订的向中国出口三醋酸纤维素等产品。
因此赛拉尼斯公司计划在中国**化工园区内建设一套60万吨/年的醋酸装置，而且该装置计划在6年内产量达120万吨/年的醋酸产量。
赛拉尼斯的醋酸工艺是采用甲醇、CO的羰基合成技术，因此要求有可靠的CO气体的供应来源，并且每年的运行时间达8300小时。
基于以上要求，某化学有限公司计划在同一化工园区内建设以煤为原料采用德士古水煤浆气化技术生产CO含量达45～47％的粗合成气用于制造CO气体，并同时用粗合成气和CO制造过程分离的H2气体生产20万吨/年甲醇。
建设一套洁净煤气化装置用于生产CO和甲醇，甲醇生产可完全利用CO深冷分离所产生的富氢气，其经济效益较佳。
若20万吨/年甲醇装置能满足我国甲醇不足和附近扬子石化公司对甲醇的需求的情况下，在价格合理的情况下可以提供甲醇直接用于生产醋酸，减少了仓储和运输的困难。
所以建设一套联合生产装置不但供应了赛拉尼斯的CO气体，而且联产甲醇满足附近化工企业对甲醇的需求，是一个综合效益较好工厂。
1.1.4.2项目建设的意义
利用兖矿的高硫煤，采用先进的洁净煤气化技术和其它先进的工艺技术建设以煤为原料生产甲醇和一氧化碳联合装置，以达到煤炭的综合利用，生产高附加值化工产品的效果。
甲醇是重要的化工产品，是碳一化学的基础，甲醇后加工可以生产百余种化工产品。
甲醇又是重要的替代燃料，我国甲醇一直供不应求，连续几年我国甲醇大量进口，以满足国内的需求。
建设一氧化碳和甲醇联合装置，达到经济、社会和环境效益最大的统一，其意义在于：
（1）高硫煤能够得到充分利用，减少资源浪费。
（2）提供了可满足大型醋酸装置所需的CO原料气，并生产甲醇满足了该地区化工发展需要。
（3）做到了真正意义上的煤炭行业向高附加值化工行业方向的转化。
（4）满足国民经济对甲醇化工产品的需求，以减少进口国外甲醇对我国的影响。
（5）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。
总之，本项目的实施，完全符合国家化工能源发展和高技术产业发展重点规划，符合我国能源结构的调整和能源安全的发展方针。
该项目的实施是高起点、新技术、大型化，并有成熟的商业运行经验。
为了达到长周期，可靠供应CO气体给Celanese醋酸装置，本项目采用Texaco水煤浆气化技术和Linde低温甲醇洗净化技术。
这些技术目前都是世界上最先进、可靠的工艺技术。
装置大量采用可靠的国内外最先进的运转设备，材料和阀门及专利设备，保证装置长周期可靠运行。
为了装置开车运行一次成功，并按时向外供应CO气体，本项目计划和美国伊斯曼公司合作，利用他们丰富的技术和操作经验，以保证装置的可靠运行。
1.1.5研究范围
本报告的研究范围是以兖矿集团高硫煤为原料建设年产29万吨CO和20万吨甲醇装置，以及相配套的公用工程及辅助设施，主要包括：
1）煤贮运系统
2）粗合成气制备装置
3）低温甲醇洗净化装置
4）甲醇生产装置
5）CO深冷分离及压缩
6）克劳斯硫回收装置
7）产品储运
8）中央控制室
9）给排水及污水处理
10）总变电所及车间配电所
11）中央化验室及气体防护站，环保监测站
12）总图运输
13）其它辅助设施
全部的投资估算及技术经济分析。
研究结论
1.1.6研究结论
通过市场分析，技术方案论证，厂址及技术经济分析，初步结论如下：
利用兖矿拥有的高硫煤资源，使用洁净煤技术，建设大型装置，生产高附加值的甲醇和CO产品，进而推动我国洁净煤生产系列高附加值的化工产品的发展，是一个新兴的产业，不但可以提供化工生产所需原料，而且可以为国家节约外汇，产生较为客观的经济效益和社会效益。
（1）利用洁净煤技术，以煤为原料，建设大型的CO气体和甲醇生产装置，是煤炭综合利用，提高附加值的有效途径，符合国家的产业政策、能源和环境保护政策。
（2）所选厂址条件较优越，水电供应可靠，交通运输方便，原料供应可靠，是建设化工装置的理想厂址。
（3）拟建装置采用国际上先进的洁净煤气化、甲醇合成技术，技术起点高，生产技术成熟可靠、先进、能耗低、产品成本低，竞争力强，有一定的市场。
（4）技术经济分析，项目经济效益较好，内部收益率（税后）达到13.07%，盈亏平衡点为56.63%，说明此项目有一定的抗风险能力。
1.1.7存在问题及建议
（1）洁净煤气化技术是一新型产业，国家应在政策上给予优惠，同时，银行贷款应给以必要的支持。
附：
综合技术经济指标
主要技术经济指标表
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
生产规模
甲醇
万t/a
20.784
CO气体
万t/a
29
硫磺
万t/a
1.488
副产
2
年操作日
天
330
3
主要原料.燃料消耗
（1）
原料煤（26060kJ/kg）
t/a
418560
（2）
氧气（99.6Vol%）
Nm3/a
2.796×108
（3）
低压氮气（99.99%）
Nm3/a
0.96×108
（4）
添加剂
t/a
1816
（5）
碱（40％NaOH）
t/a
142
4
主要公用工程消耗
（1）
供水
新鲜水
t/h
410.5
（2）
供电
需要容量
kWH
14377
（3）
供汽
中压蒸汽2.5MPa
t/h
-25.8
副产
低压蒸汽0.5MPa
t/h
-13
副产
5
三废排放
（1）
废气
m3/h
190270
（2）
废液
t/h
45.9
（3）
废渣、灰
t/a
85500
（干基）
6
运输量
t/a
629473.8
其中运入
t/a
439500
运出
t/a
189973.8
7
定员
人
125
其中：
生产人员
人
76
管理人员
人
49
8
总占地面积
万米2
17.8
（267亩）
9
总投资
万元
96108
其中外汇
万美元
（1）
建设投资
万元
90550
（2）
建设期利息
万元
3791
（3）
流动资金
万元
5888
12
年均销售收入
万元
60008
13
年均总成本费用
万元
44164
14
年均利润总额
万元
11121
15
年均所得税
万元
2492
16
年均税后利润
万元
8629
17
贷款偿还期
人民币
年
7.57
含建设期
外汇
年
含建设期
18
投资利润率
%
11.10
19
投资利税率
%
15.81
20
内部收益率（全部投资）
所得税前
%
14.71
所得税后
%
13.07
21
净现值
所得税前
万元
14141
（Ic=12%）
所得税后
万元
5171
（Ic=12%）
22
投资回收期
所得税前
年
7.84
含建设期
所得税后
年
8.02
含建设期
23
盈亏平衡点（BEP）
%
56.63
2.
市场需求预测
甲醇是碳一化学的重要基础，又是重要的有机化工原料，具有广阔的市场和需求。
一氧化碳供应
CO是羰基合成的主要原料，主要从天然气、石油、煤炭的部分氧化或蒸汽转化制得。
但因我国天然气、石油资源较为贫乏，价格昂贵。
从煤炭制取CO价格较低，而且原料供应可靠。
因此很多工厂从煤炭的气化制得粗合成气，再经净化、分离制得纯度较高的CO气体。
粗合成气分离CO主要有PSA变压吸附，柯索布（casorb）的化学吸附和深冷分离等三种工艺技术。
要满足赛拉尼斯羰基合成制醋酸所需大量CO，采用PSA不合适，国内技术规模小。
柯索布化学吸附也不合适羰基合成技术，因而选用深冷分离技术。
深冷分离技术可靠，价格较低也适用于大型装置使用。
本装置采用深冷分离制得CO，通过管线直供赛拉尼斯的醋酸装置。
甲醇市场预测
2.1.1国内外市场需求预测
2.1.1.1产品的现状及产品的主要用途
甲醇是重要的基本有机化工原料，它是碳一化学的基础，甲醇经深度加工可生产百余种化工产品及衍生物。
如：
甲醛、甲基叔丁基醚（MTBE）、醋酸、对苯二甲酸、二甲酯（DMT）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、聚乙烯醇、甲胺、甲烷氯化物，硫酸二甲酯、二甲基甲酰胺（DMF）等等。
在有机原料范围内产量仅次于乙烯、丙烯及纯苯等基本化工原料。
甲醇又是一种很好的有机溶剂和燃料。
总之，甲醇在化学工业、医药工业、轻纺工业以及能源、运输业、生物化工上都有着广泛的用途，在国民经济中占有十分重要的位置。
2.1.1.2产品市场供需现状
（1）世界甲醇产品市场供需现状
20世纪80年代以后,世界工业发达国家推行汽油无铅化的环境保护政策，使得以甲醇为原料的无铅汽油添加剂MTBE得到开发和大量应用，也使甲醇产量和消费量迅速增长。
2000年全球甲醇生产能力为3803万吨，需求量为2985万吨。
预计到2005年生产能力将达到4294万吨，需求量为3430万吨；到2010年，世界甲醇生产能力将为5099万吨，需求量为4100万吨。
从总体来讲，目前世界甲醇供需基本平衡，但不同地区情况各异。
根据现状和预测，加拿大、拉丁美洲、东欧、中东、非洲、大洋洲、甲醇供大于求，而美国、西欧、亚洲甲醇供不应求，主要依赖进口解决。
目前世界甲醇生产能力分布大致为:
北美占28％，南美及拉丁美洲占15％，东欧占13％，亚洲占12％，西欧占11％，中东占11％，大洋州占7％，非州占3％，中东及中南美洲有大量丰富的天然气和油田气，一些大型甲醇装置正在建设之中，预计上述比例将会发生变化。
全球各种原料生产甲醇的情况见下表：
年份
总生产能力
开工率%
各种原料生产的甲醇产量
总产量
天然气
重油
煤及其它
1996
2932.1
84.3
2225
178．9
67．9
2471．8
1997
3198.1
81.0
2350.7
175.1
65.5
2591.3
1998
3395.1
79.4
2448.5
179.7
67.4
2695.6
1999
3497.6
80.1
2551.6
180.8
67.7
2800.1
2000
3778.1
76.5
2637.2
179.6
72.4
2889.2
2001
3841.1
77.7
2738.4
178.1
67.0
2983.5
2002
3841.1
79.8
2815.6
176.4
72.5
3064.5
1996~2002年全球总生产能力平均增长4.6%，总产量平均增长3.7%。
90年代以前，甲醇需求增长比较缓慢，自1990年美国通过空气清洁法以后，作为汽油添加剂的MTBE的发展使甲醇消费量大增。
1991年世界甲醇消费量为1829万吨，1995年为2455万吨，净增量600多万吨，1998年为2583。
5万吨，预计到2005年将达到3430万吨，2010年达到4100万吨。
目前世界甲醇的消费结构尚无明显变化，甲醛仍居甲醇消费量的首位，其次是MTBE/TAME和醋酸。
1990～2000年世界甲醇的主要消费领域是用于生产下游产品甲基叔丁基醚、甲醛、醋酸、对苯二甲酸二甲酯（DMT）、甲基丙烯酸甲酯以及直接作燃料、溶剂使用，预计今后数年内全球甲醇的消费领域变化不大。
世界甲醇消费构成及预测见下表及图。
世界甲醇消费构成及预测
年份
甲醛
MTBE/
TAME
醋酸
溶剂
MMA
燃料
DMT
其它
1996
36.6
27.2
6.5
4.0
3.1
2.8
1.4
18.3
1997
36.1
26.9
7.2
4.0
3.0
2.9
1.3
18.4
1998
35.9
27.1
7.5
3.7
3.0
2.8
1.3
18.5
1999
35.3
27.0
8.2
3.9
3.0
2.7
1.3
18.5
2000
35.3
27.3
8.1
3.9
2.9
2.6
1.3
18.6
2001
35.2
27.0
8.8
3.8
2.8
2.4
1.3
18.6
2002
35.1
27.0
8.8
3.8
2.9
2.4
1.3
18.6
近年来世界甲醇的需求仍稳步增长，但各地区的差别较大，美国，西欧和亚洲仍是甲醇的最大消费市场，亚洲是未来几年甲醇消费增长最快的地区。
1994年亚洲进口甲醇约320万吨，2000年进口量增加到470多万吨，到2005年和2010年进口量分别将达到770多万吨和1250多万吨。
在亚洲国家中日本是甲醇消费大国，生产能力仅为19.6万吨/年，且近年无新建项目，主要依赖进口，1990年进口165万吨，1995年进口200万吨，2000年日本停止生产甲醇，需求全部依赖进口，进口量约204.3万吨。
韩国甲醇生产能力约为40万吨/年，1995年需求量65万吨，2000年需求量达到109万吨，短缺约70万吨。
印尼和马来西亚都有丰富的森林资源，在大力发展胶合板产业的同时，也带动了加工板材用粘合剂的生产发展，因此对甲醇的需求将会不断增加。
（2）国内甲醇产品市场供需现状
a.国内甲醇生产情况
我国最近十几年来，在市场需求的推动下，甲醇工业发展迅速，现有生产厂家近100家，但生产规模5万吨级以上的不到20家，而国外近几年新建的甲醇生产规模一般为50～80万吨级，并且多建在富产天然气的国家和地区。
国内甲醇装置大部分为合成氨厂的联醇，由于规模小，造成生产成本高，污染严重，开工率低，无法与进口甲醇竞争。
我国的甲醇生产装置中超过的15万吨/年生产能力的仅有上海焦化有限公司，四川维尼纶厂及大庆油田甲醇厂三家，10万吨/年以上的9套；5万吨/年以上的17套，其余均为小装置。
2000年我国甲醇总生产能力接近400万吨/年，今后几年我国还将结合煤化工和天然气化工的发展，兴建几套大型的甲醇生产装置，同时一些小甲醇装置将被淘汰。
我国甲醇产量1995年为113.48万吨，1996年为141.19万吨，1997年增加至171.33万吨，1998年为148.87万吨，1999年仅生产甲醇124.4万吨，2000年国内甲醇生产在利好的刺激下，产量大增，全年产量达到198.69万吨，比1999年增加60%。
2001年生产甲醇206.48万吨，同比又增长4.99%，2002年大中型甲醇装置生产甲醇210.6万吨，比上年度又有所增加。
我国甲醇装置开工率一直很低。
主要原因：
一是近年来，国外一些规模大的装置相继投产，甲醇生产成本下降，致使我国甲醇进口量逐年上升。
二是目前国内甲醇总年产能力虽达400万吨，但由于规模小、技术落后、能耗高，实际生产量在190万吨左右。
由于国内生产的甲醇无法与国外甲醇在价格上竞争，因此虽然国内甲醇生产能力从表面上看已能满足市场需求，但由于生产成本高等原因，我国甲醇依赖进口的局面依然严重。
b.国内甲醇供需情况
我国甲醇消费构成预测见下表：
我国甲醇消费构成预测（单位：
万吨）
消费领域
2005年
衍生物
261.2
甲醛
115
聚乙烯醇
3.6
醋酸
47
甲胺
15
MTPE
38
对苯二甲酸二甲酯
2.6
甲氯化物
10
其它衍生物
30
农药
18
医药
20
溶剂
15
燃料
35
其他
25
合计
374.2
随着我国经济的发展，近年来我国甲醇消费量增长较快，1980年我国甲醇消费量为26.91万吨，1990年达到68.32万吨，1999年我国甲醇表观消费量达到261.36万吨，2000年又增加到329.3万吨，2002年国内消费量达到390.8万吨，比2001年增加10.06％。
今后随着甲醇下游产品的开发，甲醇燃料的推广应用，甲醇的需求量还将大幅度上升。
近年我国甲醇的供需情况详见下表。
近年我国甲醇供需情况（单位：
万吨）
年份
能力
产量
进口量
出口量
表观消费量
1990
86.0
64.0
4.37
0.05
68.32
1991
93.0
76.0
7.21
0.37
82.84
1992
106.5
87.1
15.88
0.02
102.96
1993
118.1
88.6
17.40
0.30
105.70
1994
130.0
106.96
12.32
4.37
114.91
1995
160.0
113.48
20.89
4.68
129.69
1996
294.0
141.19
41.09
0.04
182.24
1997
334.6
174.33
24.17
0.70
197.80
1998
359.9
148.87
69.10
2.88
215.09
1999
368.4
124.10
137.39
0.13
261.36
2000
～400
198.69
130.65
0.04
329.30
2001
～400
206.48
152.13
0.96
357.65
c.进出口情况
1997年起国家多次调整部分化工产品的进口关税税率，甲醇进口关税一再下降，也刺激了甲醇的进口，其进口量1991年为7.21万吨，1995年达20.89万吨，1999年高达137.39万吨，进口量已超过国内甲醇产量。
2000年我国进口甲醇130.65万吨。
2001年我国进口甲醇152.13万吨，2002年进口180万吨。
我国甲醇主要进口国有沙特阿拉伯、新西兰、巴林、加拿大、印尼等，主要出口国有韩国、日本、朝鲜等。
我国甲醇主要用于化学合成，其次是燃料和溶剂，近年来增长最迅速的是化学品生产，甲醇衍生物生产发展迅速。
目前，国内甲醇主要消费在甲醛、MTBE、农药、对苯二甲酸二甲酯、甲基丙稀酸甲酯、聚乙烯醇、甲胺、醋酸等行业。
1998年我国甲醇消费结构为：
衍生物占65%；农药占8%；燃料占7%；医药占6%；溶剂占5%；其它占9%。
未来我国甲醇市场主要取决于我国环保的有关政策及其实施进度，对2010年我国甲醇的需求量分析如下：
在有机化工原料方面预计会有适度发展，预计到2010年甲醇用于生产有机化工原料的用量约为150～170万吨。
近年随着我国基本建设的不断加强，甲醛消费量增长迅速，预计2010年甲醛需求量将达到293万吨，届时消费甲醛达132万吨，2010年我国醋酸的需求量将达～200万吨，按甲醇羟基法占60%计，届时将需求甲醇达100万吨，因此，乐观地估计，2010年甲醇在有机化工原料方面的需求量将达250万吨以上。
在精细化工方面预计2010年甲醇使用农药34万吨、医药18万吨、染料10万吨、有机玻璃7万吨、合成纤维和橡胶13万吨，总量将达到88万吨/年。
甲醇制MTBE：
MTBE是当前人们公认的高辛烷值汽油添加剂，它已成为重要的石油化工产品。
目前国外约有20%的甲醇用于生产MTBE，随着我国环保措施的不断落实，无铅汽油产量必将迅速增加，对MTBE的需求也将大增，预计2010年MTBE对甲醇的需求量将达65万吨左右。
在燃料方面的应用：
随着我国经济的发展和人民生活的提高，我国对石油产品的需求量不断增加，国内石油产品的产量远不能满足需要，从2001年以来我国每年进口石油都在6000～7000万吨以上，2002年我国实际进口石油达7000万吨，预计2005年石油年需要量2.8亿吨，自产1.78亿吨，进口1.1亿吨。
我国汽车2000年为1600万辆，2010年将达到3000万吨，需汽柴油将达7200万吨。
2010年我国年缺石油将达到1.5亿吨以上。
一个国家石油进口量超过1亿吨以上，需要庞大的军事、政治、经济实力才能够保证安全供应。
从国家长远的利益、国防安全和经济可持续发展、从能源结构上要进行调整，要结合我国资源状况生产煤基油和石油替代燃料。
我国是一个富煤、缺油气、少再生能源的国家，在未来100年中只有煤是“百年安全能源”，煤炭将供应我国未来能源的75％，而油气只占5％。
我国石油按年需要量只可开采11年，按现在年产量可开采10年，天然气为30年，而煤炭足可开采200年以上，因此我国将率先进入煤制清洁能源时代。
以煤制油技术目前刚进入开发和实施阶段，其投资巨大、技术要求高。
甲醇作为替代燃料或掺烧汽油作能源，由于煤制甲醇投资较低，技术成熟，成本较低，有其广阔的市场和发展前途。
甲醇是一种易燃液体，燃烧性能良好，辛烷值高，抗暴性能好，被称为新一代燃料。
甲醇掺烧汽油，在国外一般向汽油中掺混甲醇5～15%提高了汽油的辛烷值，避免了添加四乙基铅对大气的污染。
近年来，我国对掺烧混汽油、纯甲醇汽车进行了大量试验，处于试用阶段。
甲醇制二甲醚作民用燃料、甲醇直接作民用燃料等灶具开发已获成功，也处于试用阶段。
近来汽油价格大幅上
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