某市年产60万吨甲醇并配套生产30万吨二甲醚的项目建议书.doc
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1、年产60万吨甲醇 项目建议书姓名:杨俊飞学号:2009040911班级:应化0902一、项目建议在全球经济的不断发展和推动下,促使我国的能源、环保、人口形成了新世纪全球共同关注的三大问题。为了切实解决好这三大问题并和谐发展,从国际到国内,想过好多办法,也采取过一系列的措施,也解决了一些问题,但是还没有从根本上解决能源短缺、环境污染等问题。一些长时间致力于能源燃料、环境研究的专家们提出,采用新型替代燃料,既可以解决能源、燃料问题,又可以从源头上解决环境污染问题。在众多如天然气、石油液化气、液氢等新型车用燃料中,醇类清洁燃料作为可再生能源,被认为是最有希望的新能源,而甲醇因其经济适用和辛烷值高,有
2、害气体排放低等方面的特点,又较其他醇类燃料更具有推广价值。所以,上马甲醇项目是推动经济发展的良好项目。二、项目提出的背景和必要性全球已先后发生过三次石油危机。近几年来,世界石油价格一路攀升,中国目前50%以上的石油(包括成品油)消耗依赖进口,未来供求缺口将进一步扩大。油品短缺是我国经济持续、快速、健康发展以及能源和国防安全的制约因素。目前,我国甲醇产不足需,尽管产能已经达到328万吨/年,但受国外产品的冲击,我国甲醇装置的开工率不断下降,2000年开工率为自94年以来的新高,但也仅70%。与此同时,进口大幅增加,99年进口增加了127%,2000年进口甲醇131万吨。目前,甲醇是替代汽油作为汽
3、车燃料较为理想的替代品,国家发改委已将甲醇为主导的煤化工列入2005年的重点发展领域该企业的年产60万吨煤制甲醇工程项目,采取先进工艺技术,可缓解我国能源日益紧张及汽车保有量的迅速增加对液态能源的大量需求,并为发展下游产品二甲醚孕育而生的重大能源产业项目。项目竣工后,可满足山西临汾周围五个地市推广甲醇燃料原料需求。随着世界油气资源的减少,各国围绕能源的争夺日趋激烈,开发替代能源已引起各国政府的高度重视。我国是能源消费大国,煤炭在能源资源结构中占93,大力开发利用以煤炭为基础的化工和燃料工程更具战略性意义,属国家鼓励投资项目。煤矿与项目所在地相连接,主原料供应占主导优势。运输方便、快捷,运费低廉
4、。该项目的实施,具有可观的经济效益和广阔的市场前景,同时,可带动一系列相关产业的发展,促进当地的经济建设。甲醇作为煤炭深加工的中间产品,由于工艺特点,煤炭汽化工艺占到了主导地位。按照等热值计算,甲醇燃料相当于汽、柴油的8090%,完全具备低于汽、柴油市场价格的竞争力。如果其规模搞上去,价格可以进一步降低。甲醇工业由于近年来经济高速增长的拉动,年增长率保持在16,05年预计甲醇产量搭435万吨,消费量达635万吨,增长45和30以上。甲醇燃料在中国发展具有资源优势和成本优势。目前甲醇燃料在甲醇的消费结构中只占15%左右,如果能够得到国家产业政策的支持,其发展空间巨大。据预测,如果甲醇燃料作为汽油
5、的替代品在全国40%的范围推广,08年将形成200万吨的甲醇需求,年均增长21,发展空间巨大。甲醇脱水就成了二甲醚,因此,后者的生产成本比甲醇高约30左右,热值约为柴油的0.6倍,但燃烧十分完全,是柴油的优质替代燃料。根据国外经验,甲醇低比例掺烧(5%-15%),汽车基本不用做任何改动,在用车改造使用较高比例醇醚燃料,更换零部件的改造费在5000万以内。在产车改造供油系统,发动机等选用耐腐蚀材料和零部件批量生产后,每辆车增加的费用更少,制造商完全可以消化。所以将该生产线做为二期工程将会取得更大效益。四、原料、燃料和产品的市场供需情况山西省是富煤、贫油、缺气的省份,充分、高效利用煤炭资源,促进省
6、GDP有效增长,省委、省政府在加强煤炭行业管理的同时,提出了煤制甲醇的口号,大力发展新型能源,促进产业结构调整。近年来,由于需求不断增长,甲醇处于紧俏状态,产量迅速增加,目前世界甲醇基本上是“以产定需”,但不同地区情况各异,加拿大、拉丁美洲、东欧、中东、非洲等甲醇供大于求,而美国、西欧、亚洲供不应求,主要依赖进口。2000年全球甲醇总量为2819万吨,消费量也是2819万吨。2004年全球甲醇消费量搭3350万吨,20012004年年均增速为3.6%,在近两年强使的能源价格支撑下,全球石化产业处于景气周期,甲醇行业也处在健康的发展轨道上。在国内,甲醇生产价格仅在1000元/吨左右,但甲醇产品市
7、场上供不应求,销售价可卖到3000元/吨左右。再加上目前国内发展甲醇燃料的势头日渐火暴,对甲醇的需求量也日益增加。市场前景广阔。甲醇是重要的基础化工原料,用于制造甲醛、甲酯系列、甲胺、甲醚等化工原料,也用于制造甲基对硫磷、敌百虫等农药,甲醇经发酵可生产饲料蛋白,用于动物饲料添加剂,甲醇及其衍生物二甲醚作为绿色替代燃料,在燃料油结构中占有越来越重要的地位,市场份额不断提升。2003年国内甲醇消量680万吨,年均消费增长率为12,具有广阔的市场前景。原料以10#含硫煤为主。目前,该公司有一座年产量15万吨的煤矿。但距60万吨甲醇生产量所需原料还相差很远,但就近煤炭资源丰富,现已申请省、市、县各级政
8、府,要求审批20平方公里的煤炭资源,以供该项目生产专用。五、厂址及建厂条件乡宁县是山西省临汾矿产资源大县。其中无烟煤储量为70亿吨,占临汾市 17区县保有储量的24%。年产无烟煤600万吨,是目前山西较大的产煤县,能保证年产60万吨甲醇年用煤100-120万吨的要求。县境内可供选择的厂址有46处,场地开阔,地质条件良好,靠近水源及产煤地,距铁路车站0.520公里,距储灰场36公里。该项目的厂址拟定在:山西省乡宁县管头镇申南凹煤矿赵家湾煤田附近。预计占地500亩(荒地)。现有基础和优势条件 乡宁县自然条件优越,区位优势明显,基础设施完善,为该项目的建设、生产、经营提供了有力保障。(1)供水 乡宁
9、县年正常蓄水量9亿立方米,规划水位真高23米(离生产区200米范围内供水水位高程16米) ,可稳定为进区企业提供质优价廉的工业及生活用水。 (2)供电 区内供电基本配套工程10KV线路已架设完成,该线路离企业边界红线不超过150米。北区在建一个110KV的变电站。北区免收一路供电工程贴费,进区工业项目电价在省定价基础上再下浮0.1元/度。 (3)供热工程 该项目已经省发改委立项,项目投资单位正将项目可研报告报请省发改委审批。在该项目区建成前投产的项目,企业可自行建设锅炉供汽。 (4)交通区位 周围有四条高速公路环绕园区四周,乡宁一级公路将园区与四条高速公路相联接,距离为15至28公里不等;即将
10、建设的乡宁高速纵穿园区中部;距项目建设区15公里,北至乡宁与临汾铁路枢28公里,到太原机场250公里,交通条件优越、区位优势十分明显。(5)污水处理 项目区背临荒沟的尾水排污入沟,区内企业污水经园区污水处理厂集中处理后经由区内处理能力5万吨/日的污水处理厂计划2007年底建成投运。在北区污水处理厂建成投运前,区内企业排放废水须达到国家规定的三级排放标准,然后由北区采取临时应急处理措施,最后排入河沟。六、生产工艺流程及主要设施(一)生产工艺流程煤制甲醇产品属于煤炭的综合利用项目,目前技术成熟,工艺路线主要分为三种:图1:煤制甲醇的3种工艺路线焦炉气小化肥联产煤层气甲醇工艺路线1工艺路线2工艺路线
11、3(二)主要设备:空分装置、转化炉、氧压机、压缩机、风机、仪器仪表、水处理设备、除尘设备。1、技术定位:采用低压法甲醇合成技术,技术先进成熟,装备以国产化为主。以煤炭为原料,经气化炉转化为煤气,煤气经适当调节,作为甲醇合成气,在催化剂的存在下,合成气经合成塔反应生成甲醇。 2、工艺流程:原料配制-转化炉制气-脱硫-冷却-净化(捕焦、捕滴)-用二氧化碳调节(呼出气)-压缩-合成甲醇-气体分离-闪蒸-脱轻组分、脱重组分-甲醇成品。(2) 醇的技术背景和工艺概括1、甲醇的特性和生产工艺甲醇:俗称木精,最简单的一种一元醇,无色、易挥发和易燃的液体,分子式为CH2OH。无色液体,有刺鼻的气味,能溶解于酒
12、精和水。甲醇毒性很大,主要经呼吸道和胃肠道吸收,皮肤也可部分吸收,明显的蓄积作用将危害人的神经系统,尤其是视神经系统,而且一旦进入人体,就不易排出。煤制甲醇产品属于煤炭的综合利用项目,目前技术成熟,工艺路线主要分为三种:图1:煤制甲醇的3种工艺路线焦炉气小化肥联产煤层气甲醇工艺路线1工艺路线2工艺路线3资料来源:中原证券研究所工艺路线3:利用煤炭开采的副产品煤层气生产甲醇的工艺流程为:煤层气压缩PSA处理压缩水煤气脱碳精脱硫压缩甲醇甲烷转化图2:用煤层气生产甲醇的工艺流程2、我国甲醇消费结构20世界90年代以来,我国甲醇的消费增长迅速,到2000年我国甲醇的表现消费量达329.3万吨,比94年
13、翻了一番,比99年增长了26。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,而医药和燃料市场平稳增长,农药和溶剂在总量中所占比例有所下降,其中甲醛领域是甲醇的最大消费用户,99年甲醛对甲醇的需求占其消费量的33%,9699年甲醛对甲醇的需求量增长了32%,近几年世界对甲醇的消费需求所占比例平均为27%,国内99年MTBE(甲基叔丁基醚无铅汽油中添加的汽油抗爆剂)对甲醇的消费需求占12,与国际差距较大,值得注意的是,随着甲醇基化制醋酸技术的发展,甲醇燃料及DME(二甲醚)的推广和新配方甲醇汽油的使用,国内醋酸及汽油掺烧这两方面对甲醇的需求量极为客观。表1:我国甲醇消
14、费结构分析96A97A98A99A00A甲醛66.8271.678.4383.287农药18.4420.5723.3327.1828.6醋酸8.711.617.420.329.0MTBE21.9123.7326.9131.3635.8DME4.755.146.067.588.25甲胺9.1710.3912.3215.0216.5溶剂6.998.2910.2813.1117.6汽油/燃料21.922.7427.21431.438.5其他23.923.7324.1933.4615.2合计182.58197.79224.29261.362753、汽油替代品的经济价值巨大表2:甲醇、汽油的经济价值比较
15、价格(元/吨)成本(元/吨)毛利率替代汽油的难度甲醇燃料2100240070090062.79%溶胀性、腐蚀性和毒性乙醇燃料3690(相当于90#)4960储运难,使用中对汽车油箱、化油器等部件带来新要求,成本高汽油5310(90#)柴油4800(0#)资料来源:中原证券研究所注:溶胀性甲醇对汽车的橡胶部件具有溶胀作用,而橡胶部件在汽车中是起密封、连接作用的,一旦发生溶胀,极易导致泄露,甚至有可能发生事故。在寻求汽油替代燃料的过程中,醇醚燃料具有较大的应用潜力。醇醚燃料是指甲醇和二甲醚按一定比例配制而成的新型液体燃料,燃烧效率和热效率均高于液化气。由于二甲醚的挥发性好,该燃料有效地克服了甲醇燃
16、料不易点燃、需空气充压、外加预热器及安全运输等方面的缺点。甲醇也可以直接作为汽车燃料使用,具有安全、廉价、燃烧充分,利用率高、环保的众多优点。我国政府已充分认识到发展车用替代燃料的重要性,并开展了这方面的工作。甲醇作为一种醇醚燃料,按等热值计算(甲醇的热值只有汽油的一半弱),价格相当于汽、柴油的8090%,完全具备汽、柴油市场价格的竞争力,如果甲醇生产实现规模化,则其售价可稳定在1500-1600元(相当于汽油价格的50-60%),大量替代汽油不会有任何问题。由合成气生产甲醇的生产工艺,技术十分成熟,煤炭的大型气化装置国内技术日益完善,国产化率很高。据测算,生产1吨甲醇只需约1.5-1.6煤炭
17、,在我国富煤地区,甲醇生产可以把成本控制在很低价位。在山西、利用大量焦炉煤气(焦碳生产基地大量排空、污染环境)可生产甲醇(甲醇产量可达焦碳产量的1/10,其生产成本一般可在700900元/吨。虽然甲醇的热值只有汽油的一半弱,但它是含氧化物燃料,燃烧完全,且在汽缸中能量转化效率较高,使得它的替代比并不是2,在不同的掺烧比和完全甲醇发动机的情况下,替代比可在1.05-1.06之间。按照甲醇2150元/吨的市场售价,即使在M100甲醇车替代比在1.6的情况下,其经济性仍具有市场竞争力。而且甲醇项目合成的尾气、蒸气等废气可以利用来生产煤基活性炭(一种优质的吸附材料,广泛用于污水处理、饮用水深度净化、贵
18、重金属分离提取、气体分离及净化、溶剂回收等环保领域,是一种符合国家环保政策的环保产品)。经过多年的研究开发,我国在甲醇燃料的开发及应用方面已具有了一定基础,在汽油中掺入5、15、25和85的甲醇及用纯甲醇(100)作为汽车燃料的试验研究方面已进行大量实质性工作,特别是低比例掺烧甲醇,汽车无需做任何改动,可直接掺入汽油中使用。目前,中国已经开发出甲醇发动机的自主技术,为新产甲醇车奠定了相当的自主技术,为新产甲醇车奠定了相当的基础。山西大同汽车制造厂和安徽奇瑞汽车的研发工作走在了前列。2001年6月,大同汽车制造厂研制成功M100全甲醇清洁燃料装置:在普通燃油发动机上安装该装置后,可100燃烧甲醇
19、而不掺入汽油;该装置已在夏利、捷达、6490越野车和6600中巴车试用。我国现有甲醇生产厂家160多家,包括在建项目在内的总生产能力约为250万吨左右。但我国甲醇的生产装置大多规模较小,平均年生产能力仅为1.56万吨(=250/160),与世界平均水平差距较大。除此之外,成本消耗高、开工率低等问题也困扰着大部分国内甲醇生产企业。而与上述情况相对应的则是我国每年大量的甲醇产品进口。造成国内外甲醇企业境遇差异的主要原因是进口产品实现了规模化生产,具有较大的成本优势。(三)国家相关产业政策支持我国对甲醇燃料的研究始于二十世纪70年代,“六午”、“七五”、“八五”期间,国家可谓、交通部、中国科学院先后
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