各种生产甲醇方法的计算.docx

1、各种生产甲醇方法的计算各种生产甲醇方法的计算各种生产甲醇方法的计算近 20 年来，甲醇生产发展很快，技术不断提高，生产规模逐年扩大，生产工艺逐步成熟，各项技术指标不断完善，近 10 多年来，世界合成甲醇技术有了很大的发展，其趋势为原料路线多样化、生产规模大型化、合成催化剂高效化、气体净化精细化、过程控制自动化以及联合生产普遍化。从而使合成技术更加优化。一、天然气生产甲醇单耗及成本1.1 天然气生产甲醇单耗及成本表 1-1天然气生产甲醇单耗及成本项目单耗单价（元）单位成本（元、吨）天然气1050m31.0（假定）1050电80kW?h0.432蒸汽自给脱盐水5.0t3.517.5冷却水200t0

2、.240触媒及化学品15.0人工4折旧及管理费212.6合计1412.11.2 天然气制甲醇成本估算公式天然气制甲醇成本估算公式：甲醇工厂成本 =天然气单价* 1000 +300比如 天然气单价1.00 元甲醇工厂成本为1300 元另外，还要看是否用天然气自备电厂发电，有自备电厂的，甲醇单耗中，每吨甲醇多消耗天然气 300400 方。天然气便宜的时候，天然气制甲醇厂都有自备电厂，吐哈油田甲醇厂的自备电厂是后面为降低成本扩建的。以天然气生产甲醇的成本主要取决于天然气的价格（同时也与天然气的成分及采用工艺关）：每立方米天然气在 1.0 元时甲醇成本在 1500 元左右。每立方米天然气在 1.2 元

3、时甲醇成本在 1800 元左右。 每立方米天然气在 1.5 元时甲醇成本在 2000元左右。二、煤生产甲醇单耗及成本2.1 煤生产甲醇单耗及成本表 2-1煤生产甲醇单耗及成本项目单耗单价（元）单位成本（元、吨）原料煤1.38t300414电256.6kW?h0.4102.6蒸汽0.931t5046.6冷却水337.6t0.267.5触媒及化学品46.4人工230折旧及管理费240.2合计1147.3以煤制甲醇，原料（原料煤、燃料煤）及动力的成本一般占到甲醇总成本的 80%以上，其中原料煤约占 60%。先进气化工艺（水煤浆， SHELL尚未有投运的业绩）目前的甲醇生产成本在 1600 元/ 吨左

4、右（煤价 480 元 / 吨。 以无烟煤的原料生产甲醇（主要是联醇），目前的甲生产成本在 2000 元/ 吨以上（煤价 700元/ 吨）。2.2 20 万吨 / 年煤制甲醇综合技术经济指标表 2-2某公司 20 万吨 / 年煤制甲醇综合技术经济指标序 项目名称单位数备注号量1生产规模甲醇t/a2240全 部 按00商品计2年操作时间小时72003燃料消耗原料煤t/a310000燃料煤1944004公用工程新鲜水m3/h531电kWh/h5259锅 炉 能 t/h75（ 单 台力2 台75t/h ）5全厂定员人1506总占地面积m212.25x1047总投资万元797758建设投资万元7429不

5、 含 建6设 期 利息9固定资产投资方万元0向调节税1建设期利息万元249101流动资金万元2988全 额 流1动资金1年均销售收入万元4233261年均销售税金及万元52823附加、增值税1年均总成本费用万元2193401年均利润总额万元1512531年均所得税万元411461年均税后利润万元1100791贷款偿还期人 年5.65含 建 设8民币期1投资利润率%18.9962投资利税率%25.5082内部收益率 ( 全部 %22.61投资 )所得税前3%19.5所得税后2净现值( 全部投万元4606(Ic=12%2资 )所得税9）值前万元2844(Ic=12%所得税后5）2投资回收期年6.0

6、6含 建 设3所得税前期年6.25含 建 设所得税后期2盈亏平衡点 (BEP)%35.5备注：年45用 水 量为 382万 立 方米2.3 50 万吨 / 年煤制甲醇综合技术经济指标2.3.1德士古煤气化工艺生产 50 万吨 / 年甲醇2.3.1.1基本要求(1) 原料煤和燃料煤原料煤采用神华煤，燃料煤采用义马煤。(2) 装置能力 根据 2 台 3.2 mm 气化炉在压力 6.5 MPa 下的产气能力，气化装置总有效气 (CO+H2)为 180000m3h，由此可确定工厂产品能力为：精甲醇 54 104t a(67.43 t h) 。(3) 外供蒸汽 要求为醋酸装置提供的蒸汽品质为 1.8 M

7、Pa，340， 100t h。2.3.1.2 工艺技术工艺流程和物料平衡工艺方框流程见图 2-1 ，物料平衡见表 2-3 。图 2-1 德士古煤气化工艺生产甲醇工艺流程表 2-3 德士古煤气化工艺生产甲醇物料平衡表2.3.1.3 能耗、操作成本和投资全厂综合能耗和原材料单价见表 2-5( 折精甲醇 82.70t h，以吨甲醇计算 ) 。全厂投资估算见表 2-6 。表 2-5 综合能耗和原材料单价表 2-6 德士古煤气化工艺生产甲醇投资估算2.3.2壳牌煤气化工艺生产50 万吨 / 年甲醇2.3.2.1 基本要求(1)原料煤和燃料煤原料煤和燃料煤均采用义马煤，其煤质典型组分见表 2。(2)装置能

8、力根据 1 台 4850 mm气化炉在压力4.2 MPa下产气能力，气化装置总有效气 (CO+H2)为 150000m3 h，因此确定工厂产品生产能力为：精甲醇 42.8 104t a(53.49 t h) ；一氧化碳 34.5 104t a(34 500m3h) ；(3)外供蒸汽要求为醋酸装置提供的蒸汽品质为 1.8 MPa，340， 100 t h。2.3.2.2 工艺技术方案工艺流程及物料平衡工艺方框流程见图 2-2 ，物料平衡见表 2-7 。图 2-2 壳牌煤气化工艺生产工艺流程表 2-7 壳牌煤气化工艺生产甲醇物料平衡表2.3.2.3 能耗、操作成本及投资全厂综合能耗及原材料单价见表

9、 2-8( 折精甲醇 68.76t h，以吨甲醇计算 ) 。全厂投资见表 2-9 。表 2-8 壳牌煤气化工艺综合能耗及原材料单价表 2-9 壳牌煤气化工艺生产甲醇投资估算2.3.3 综合比较结果分析通过综合技术经济比较以及借鉴国内 2 种气化工艺已成功运行经验，可以得出以下结论。(1)从已运行的工业化装置来分析，德士古煤气化工艺比壳牌煤气化工艺对煤种的选择性要求高，国内适合德土古煤气化工艺且有运行经验的煤种不多。由于受到资源及储量等方面限制，适合于德土古煤气化工艺的煤价会越来越高，其经济性也将受很大影响。(2)从工艺路线来分析， 2 种气化工艺配置差别不大， 气化压力高的有一定优势。(3)从

10、全厂综合能耗来分析，采用壳牌煤气化工艺生产甲醇的全厂综合能耗明显低于德士古煤气化工艺，吨甲醇能耗差值达到 11.21 GJt 。综合能耗低的主要原因是壳牌煤气化工艺的热效率比德士古煤气化工艺高，热能利用率也高，德士古煤气化工艺大量的低品位能量 ( 低压蒸汽为 30.4t h) 无下游用户，而且碳转化率也较低。(4) 从全厂投资来分析，采用德士古煤气化工艺的投资为 4 730 元 t 甲醇，采用壳牌煤气化工艺的投资为 5 500 元 t 甲醇，两者相差 770 元 t 甲醇。主要原因是壳牌煤气化装置引进范围较大，投资较高。(5)从操作成本来分析，以市场神华煤的价格570 元 t 、义马煤的价格4

11、80 元 t计算 ( 如果按实际热值计算，以神华煤为基准，义马煤价应为396 元 t) ，德士古煤气化工艺生产甲醇操作成本为1 236.8 元吨甲醇，壳牌煤气化工艺生产甲醇操作成本为 1118.62 元吨甲醇，两者相差 118.18 元吨甲醇。静态投资回收期为： 7.0 118.18=6.5(a) ，项目投资回收期相对较短。综上所述，壳牌煤气化工艺生产甲醇投资高，但能耗低、操作成本低，而两者工艺路线及配置差别不大。因此对于欲投资煤化工的开发商来讲，经济效益应该是第一位的，且煤种及煤价是首要考虑因素，如果煤价越便宜，采用壳牌煤气化工艺的优势则越显著。三、焦炉气生产甲醇单耗及成本3.1 焦炉气生产

12、甲醇单耗及成本表 3-1 焦炉气生产甲醇单耗及成本项目 单耗 单价（元） 单位成本（元、吨）焦炉气 2150m3 0.160 344电941.6kW?h0.4376.6蒸汽0.106t606.36冷却水298.8t0.259.76杂醇油-6.8kg1-6.8触媒及化学品46.4人工30折旧及管理费179.9合计1036.22以焦炉煤气为原料生产甲醇主要成本来自焦炉气的价格，但企业均与焦化企业为同一集团，所以核算的焦炉气价格不会太高，在每个立方米 0.4 元时，甲醇成本也应该在 1500 元以上了。焦炉气应该能做到 1000 以内，属于环保项目 估计有税收优惠， 煤炭车间成本应该在 100011

13、50 左右 加上别的 总成本大概 1500。天然气现在的价格看 差不多得 2000 了。3.2 各工艺技术经济比较焦炉气制甲醇的工艺主要是指焦炉气转化为合成气和合成气脱硫的工艺流程，而由合成气制甲醇的工艺则与天然气制甲醇，或煤气化制甲醇的相关工艺基本是一样的，在此不加阐述。焦炉气转化工艺。即焦炉气中甲烷转化成 CO和H2的工艺，可分蒸气转化法，催化部分氧化法，非催化部分氧化法 3 种。表 3-2 工艺技术经济比较表 3-3 催化部分氧化法能耗名称 吨耗 折合能耗 /GJ电310.07Kwh4.51焦炉气2128Nm330.65冷却水430.21t0.91中压蒸汽2.64t8.84甲醇能耗44.

14、91表 3-4非催化部分氧化法能耗名称吨耗折合能耗 /GJ甲醇能耗47.723.3 生产规模及产品方案生产规模：甲醇 50 万吨年，单系列，年操作 8000 小时。表 3-4 产品方案表序号产品名规格 单位数量备注称1精甲醇优级503946GB338-2004t/a品2杂醇油t/a34003弛放气万28300热值m3/a11000KJ/m34液氧Nm3/h500（折气 纯度态）99.60%5液氮Nm3/h500（折气O22PPM态）6液氩Nm3/h900（折气N23PPM态）3.4 主要原材料及动力消耗表 3-5 主要原材料表序名 称规格 单位 数量备 注号1焦炉煤气Nm3/h122036H2

15、57.76%万97630 CO6.4%Nm3/aCO22.8%CH427.5%N23.34%CmHn1.8%O2 0.4%H2S20mg/m3有机 S300mg/m32氧化铁脱 St/a450剂3转化催化t/a60剂4甲醇合成t/a92.5催化剂5NaOH100% t/a47.56氧化锌中t/a29温脱硫剂7铁- 钼转化t/a64表 3-6 动力消耗表序号名称规格单位数量备 注1新鲜水m3/h80万 m3/a64循环水量2循环水补充水m3/h90026500m3/h补入水用中水回用3废锅用脱盐水m3/h2254电Kwh/h43750万 kwh/a350000.6Mpa 饱和t/h755蒸汽3.82Mpa400t/h156蒸汽透平用3.9Mpa 饱和t/h-522.5Mpa 饱和t/h-106仪表空气Nm3/h60003.5 投资估算及主要技术经济指标表 3-7 50万吨 / 年甲醇投资估算及技术经济指标表序号项目单位指标备注1装置规模万吨/年502总投资万元1374213建设投资万元1227204年均销售收入万元1625942980 元/ 吨5年均总成本万元1209806年均利润总额万元287697年均税后利润万元215778投资收益率%2359税前9投资收益率%1913税后10投资回收期年6.27税前 , 含建设期