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10万吨甲醇制芳烃项目可研

1总论

1.1概述

项目名称、主办单位名称、企业性质及法人代表

项目名称:内蒙古庆华集团庆华煤化有限责任公司年产10万吨甲醇制芳烃(二期)工程

主办单位:内蒙古庆华集团庆华煤化有限责任公司

企业性质:民营独资企业

法人代表:霍庆华

地址:内蒙古阿拉善经济开发区

1.1.2可行性研究报告编制的依据和原则

1.1.

2.1可行性研究报告编制的依据

(1)内蒙古庆华集团与全国煤化工设计技术中心、赛鼎工程有限公司订的《可研编制合同》,合同号:MHG2702。

(2)赛鼎工程有限公司Q/HT202021—97的技术管理标准,化计发(1997)426号文关于化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定。

1.1.

2.2 可行性研究报告编制的原则

(1)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。

(2)所选择的工艺技术先进、成熟、可靠,保证项目投产后,能安全、稳定、长周期、连续运行。

(3)所选择的设备材料可靠,且尽可能国产化,并注重解决好大

型超限设备的制造和运输问题。

(4)采取切实可行的措施节约用水。

(5)贯彻国家关于环境保护、劳动安全的法规和要求,符合化工行业的技术标准。

(6)所选择的产品方案和技术方案是优化的方案,以最大程度减少投资,提高项目经济效益和抗风险能力,科学论证项目的技术可靠性、项目的经济性,实事求是地作出研究结论。

(7)充分利用工厂现有的水、电、汽、消防、办公等公用工程设施,尽可能地节约投资。

1.1.3项目提出的背景、投资必要性和经济意义

中国庆华集团自1996年创业至今,已经发展成为由内蒙古、青海、宁夏、新疆庆华等共计近50家独立公司和子公司组成的资源能源集团。集团专注于资源开发和能源清洁利用,事业遍及海内外多个国家和地区,已经连续多年被评为“中国煤炭百强企业”、“全国民营企业五百强”。

立足西部,走向世界,致力于成为世界一流的生态能源供应商,是中国庆华集团的崇高使命。在祖国的大西北,面对极端恶劣的自然环境,庆华人用“特别能吃苦、特别能战斗、特别能忍耐、特别能团结、特别能奉献”的庆华精神,实现了集团超常规、跨越式的发展。面对国家经济新的增长方式转变,庆华人把握时机、加快转变,坚持以“善用资源和绿色发展”为核心理念,有力推动内蒙古、青海、宁夏、新疆等四大循环经济工业园建设,逐步实现了“产业循环、资源节约、环境友好、集约发展”。

奉献社会,和谐发展,促进区域经济繁荣和社会稳定,是中国庆华集团的立身之本。集团的发展注重经济、社会和环境的和谐统一,四大循环经济工业园的建设不仅符合区域经济总体发展规划,市场竞争力持久,还对地区发展贡献长远。同时,集团还投身于国家的基础设施建设、教育、医疗、扶贫等公益事业,以各种形式直接资助累计金额已超5亿元。

融合文化,创新管理,逐步启动“大庆华战略”,是中国庆华集团新的起点。面对新的形势和挑战,集团将进一步加快产业的集聚、延伸、扩展、整合,逐步打造横向耦合、纵向闭合的循环经济产业格局,努力促成集团“由资源型企业向深加工、高附加值型企业转变”、“由传统煤化工企业向现代煤化工企业转变”、“由单纯产业运营向产业运营与资本运营结合转变”、“由地域化管理向集团化管理转变”、“由本土化运营向国际化运营转变”。未来五年,中国庆华集团将启动“大庆华战略”,集合庆华的集体力量和集体智慧,共同打造国际化的超大型资源能源跨国公司。

继往开来,庆华集团将积极推进“十二五”战略规划,加速产业升级,为实现“绿色庆华、和谐庆华、诚信庆华、国际庆华”而不懈努力奋斗。

内蒙古庆华集团是内蒙古自治区60户重点扶持企业和20家重点煤炭企业之一。总部设在阿拉善经济开发区,属民营独资企业,是一个集采矿、选矿、炼焦、煤化工产业为一体的综合大型矿产资源开发企业。集团下属10多个独立法人企业,分布在阿拉善盟三个旗、甘肃、宁夏和蒙古国,现有员工20000多人,其中高级管理人员和各类专业技术人

员3000人。

1998年至今,集团先后开发建设了阿拉善左旗百灵煤田、阿拉善百灵洗煤有限责任公司、阿拉

善右旗卡休他他铁矿、额济纳旗黑鹰山铁矿、蒙古国那林苏海特煤矿,青海省海西州庆华木里煤矿,庆华物流中心本井站、内蒙古庆华循环经济工业园庆华煤化、庆华物流项目等。

内蒙古庆华集团以科学发展观为指导,紧紧围绕国家产业政策,建设循环经济。结合目前国家和自治区生化工业战略调整的有利时机,调整企业内部产业结构,集中力量构筑优势产业群,搞大基地、大集团、大产业、向煤化工多联产生态方向发展。

庆华集团目前年产原煤已达700万吨,主要以焦煤、1/3焦煤和无烟煤为主,是庆华循环经济工业园建设项目的可靠保证。

庆华循环经济工业园位于内蒙古阿拉善经济开发区,东临黄河,西倚贺兰山,南接宁夏回族自治区石嘴山市,北连乌海市,距两市中心分别为20公里左右。地处中国西部呼-包-银-兰经济带和自治区“小金山角”核心地区。抵临110国道、丹—拉高速公路、新乌巴公路、包兰铁路、乌吉铁路五路交汇之处,交通发达,物流便捷。

为解决工业园产品的运输问题,庆华集团与呼铁局合作,在工业园区建设一个年吞吐量达1000万吨的物流配送中心,总投资3亿元人民币。物流中心建有4条铁路专用线,配套自动装、卸系统。

庆华循环经济工业园的建设,有利于合理利用资源,保护环境,并对提高企业的经济效益具有重要的作用。对增加地方财政收入,发展区

域经济,提高人民生活水平,促进当地煤炭的综合利用具有重要的促进作用。

投资甲醇制芳烃(二期)工程有十分明显的必要性和经济意义

当前国内煤、天然气制甲醇项目正在超常规发展,据初步统计,2010年预计甲醇产量在1500万t/a以上,如果规划和已立项的项目都建成达产,那么,到2015年将形成2000~3000万t/a的甲醇生产能力。对于这么大的产能,产品最现实的是做燃料和烯烃。甲醇直接做汽车燃料,还有许多问题难以解决:如发动机的开发,遍及各地的加油站设施的建设或改造、相关的技术标准的建立以及价格等问题。因此甲醇代替汽油试验近20来年进展非常缓慢,甲醇制烯烃技术上还不成熟,本项目是以甲醇为原料合成轻芳烃进而由炼油厂调和成品油,可探索煤—焦炭—甲醇—油的新途径,也是为缓解国家的石油资源紧张服务的。

(1)本工程实质上是解决交通不便边远地区甲醇运输问题。甲醇的消费市场在我国中、东部地区,而甲醇的生产基地在西部地区,甲醇是化学危险品,运输不仅困难,而且成本高,因此就地加工转化为汽油不能说不是一种明智的选择。

(2)产品经炼油厂调和为成品汽油产品质量好,低硫、低氮,产品有市场,可就地销售。

(3)产品可调性灵活,粗甲醇是制芳烃的中间产品。根据市场需求或价格的变化,花少量投资增加就可得到燃料级产品。

(4)该项目经济效益好,投资内部收益率达14.54%(税后),有一定抗风险能力。

1.1.4 研究范围

(1)原料及产品的生产规模

(2)对生产路线及工艺技术进行论证。

(3)对项目的主要设备进行选择确定。

(4)本报告将确定原材料的规格、需要量及来源。

(5)确定水、电、汽等公用工程的需要量。

(6)对总图布置进行论证。

(7)对环境保护、工业卫生及消防进行研究论证。

(8)对投资、财务及经济效益进行评价。

1.2 研究结论、存在问题和建议

1.2.1 研究的简要综合结论

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:

(1)本项目采用焦炉副产的焦炉气制取甲醇,继而生产芳烃是煤炭综合利用,提高附加值的有效的途径,符合国家的产业政策、能源和环境保护政策。

(2)本项目从根本上解决了焦炉煤气-甲醇市场的问题,同时达到了提高经济效益和抗风险能力的目的。

(3)本工程采用有国内自主知识产权的先进可靠的技术和设备,设备、催化剂完全可以由国内解决。

(4)本工程依托原企业的管理资源、办公设备及部分公用工程,降低了生产成本。

(5)技术经济分析表明,项目经济效益明显,全投资内部收益率(税后)14.84%,盈亏平衡点为49.92%左右,说明此项目有较强的抗风险能力。

1.3 可行性研究报告编制单位

赛鼎工程有限公司、全国煤化工设计技术中心

地址:山西太原市高新区佳华街赛鼎路

电话:0351——4062056

传真:0351——4070479

E-mail: sedin@http://www.wendangku.net/doc/39da8655dd88d0d233d46af6.html

1.4 主要技术经济指标

10万吨甲醇制芳烃项目可研

10万吨甲醇制芳烃项目可研

2 市场预测

2.1 产品供需现状和需求预测

2.1.1 国内芳烃供需情况

“九·五”期间我国油品生产和消费保持稳定增长,尽管1998年受亚洲金融危机影响,增长速度略有减缓,但2000年全国油品生产和消费增长迅速回升。随着原油加工量逐年增加和炼油工艺不断改革,油品的产率和产量不断提高,消费量也逐年增加。

“九·五”期间,尽管受亚洲金融危机波及我国经济仍持续发展,全国GDP年均增长率仍达8.2%。经济发展促进了能源消费快速增长,“九·五”期间我国原油表观消费量年均增长率高达8.6%。

根据《BPAMAOCO世界能源统计》和美国《油气杂志》公布的数据,我国原油证实储量自1990年以来一直保持在240亿桶(33亿吨),仅占世界原油证实储量的2.3%,储采比只有20/1;尽管2000年我国原油产量已达16353万吨,居世界第5位,但原油产量年均增长率只有1.9%。对于我们这样一个人口众多、经济处于持续发展之中的大国来说,国内原油资源严重不足和原油产量增长有限是显而易见的。为了确保国民经济持续发展,进口原油以满足不断增长的能源需求是不可避免的。自1996年我国成为原油净进口国后,进口原油数量急剧增加,对进口原油的依赖程度逐年加大,原油净进口量占加工量的比例,己从1996年的1.5%,增加到2000年的28.3%。

2006年中国的石油需求增长超过5%,达到32000万吨。根据中国

商务部的一份研究表明,作为世界第二大石油消费国,中国减少了石油出口,增加了石油进口量。中国既是石油生产大国,又是消费大国,自1993年起成为石油净进口国,2003年成为仅次于美国的世界第二大石油消费国。2004年中国生产原油1.75亿吨,净进口原油1.2亿吨,净进口量占表观消费量的40.1%。中国对世界石油市场的依赖程度比较高,国际油价上涨已引起中国国内各方面的高度关注。2004、2005年我国石油及商品油生产和进出口情况见表2-1。

表2-1 2004、2005年我国石油及商品油生产和进出口情况(万吨)

10万吨甲醇制芳烃项目可研

受炼油业盈利增加及市场需求增长的拉动,2007年一季度炼油企业生产积极性提高,产能有所扩张,主要油品生产量稳步加快增长。据国家统计局工业统计快报资料,1~3月份,我国原油生产量完成4604万吨,比去年同期增长1.5%;原油加工量完成7836万吨,比去年同期增长5.6%,月均产量比2006年增加57.8万吨/月,其中3月份原油加工量超过2700万吨,为历史最高水平;主要成品油产量(包括汽油、煤油、柴油、燃料油和润滑油)共完成5297万吨,同比增长3.1%。其中,

汽油受需求增加资源减少以及国际行情上涨等因素影响,产量增速提高较大,1~3月份产量完成1471万吨,同比增长5.5%,高于去年月均产量24.3万吨/月。同期,煤油、柴油、燃料油产量分别完成253.7万吨、2924万吨和501.7万吨,与去年同期相比,煤油和柴油分别增长0.7%和4.0%,燃料油下降7.6%。

据国家海关统计,今年1~3月份,我国原油进口继续增长,出口仍在减少。其中原油进口3965万吨,比去年同期多进口252万吨,平均比2006年的月均进口量增加近112万吨/月;原油出口52万吨,比去年同期减少出口120余万吨,其中2月份没有出口。同期,成品油进口798万吨,比去年同期减少进口18万吨,平均比2006年的月均进口量减少37万余吨/月;出口383万吨,比去年同期增加64万吨,增长19.8%。在主要成品油中,燃料油进口的大幅下降是影响成品油进口减少的主要因素;而汽油出口的大幅增长拉动了成品油出口的明显上升。1~3月份,燃料油进口564万吨,比去年同期进口减少70万吨,下降11.9%;汽油出口166万吨,同比增加出口近50万吨,增长42.8%。

在原油进口持续长及石油储备增加等因素影响下,我国原油资源的对外依存度呈现持续上升趋势。2007年一季度我国原油资源的对外依存度上升到46.6%,比去年同期提高0.7个百分点、比2006年提高1.6个百分点。(注:资源对外依存度 = 进口量÷(生产量+进口量-出口量)×100%)。

综合地看,中国2010年的原油产量,将主要取决于东部能否稳产及延缓衰减期的到来,西部油区勘探发展工作进展程度,以及有关部门对

石油勘探生产所采取措施的力度。据预计,到2010年,中国的石油年产量将在1.77~1.95亿吨。2004~2010年,中国石油年产量年均增长率将为1.08~1.81%。到2010年,我国石油缺口量将会达到1.7亿吨。预计至2010年前后中国石油进口量将占到50%。

2.1.2 世界油品供需情况

影响全球石油市场价格波动的最根本原因, 是国际石油市场供与求之间的变化。截至2003年底,全球已探明的石油储量为11376亿桶,比2002年增加1%;同期,全球石油日平均产量6709万桶,比2002年增加4.9%;而2003年全球石油产品日消费量达到7490万桶,比2002年增长2.2%。石油进口国和地区的日进口量为4049万桶,比2002年增加了6.3%。有专家认为,全球已探明石油储量和产量有所增加,但石油消费国和地区的进口需求旺盛,这是推动油价攀升的重要原因。2003年全球各地区石油储量、产量、消费量和进出口量情况见表2-2。2003年石油储量最高的国家、主要产油国和消费国(地区)情况见表2-3。

表2-2 2003年全球各地区石油储量、产量、消费量和进出口量

10万吨甲醇制芳烃项目可研

表2-3 2003年石油储量最高的国家、主要产油国和消费国情况

10万吨甲醇制芳烃项目可研

2005年的全球能源消费总量为105亿吨当量。能源消费结构中,石油平均占36.4%(比2004年36.8%下降0.4%)、天然气平均占27.8(比2004年27.2%上升0.6%),核能平均占5.95%,水力平均占6.35%。世界主要能源消费国的能源消费结构中,石油一般仍占38%。 2005年世界主要国家石油消费情况见表2-4。

表2-4 2005年世界主要国家石油消费情况

10万吨甲醇制芳烃项目可研

根据美国能源部的数据,2005年美国低硫轻质原油的进口价平均为56.76美元/桶,原油进口价平均约为49.19美元/桶,预计到2030年将分别增长至59.19美元/桶和51.63美元/桶,年均将分别增长0.2%。2006年,普通汽油零售价上涨13.3%,至每加仑2.572美元,前一年涨幅为22.6%。过去5年来,普通汽油零售价格已上涨近一倍,而需求量增长了4.3%。

2.2 商品液化气(LPG)供需现状和需求预测

1990年以来,我国商品LPG消费量年均增长量高达22%,而同期的国内产量的年均增长率仅11%。LPG消费市场主要是民用,约占总消费量的70%,其次是工业和车用。按地区分,LPG消费主要集中在华南(主要是广州)和华东,分别占总消费量的40%和30%,其次是东北,约占15%左右。我国人均商品LPG用量1990年仅为1.9kg,1995年为4.9kg,2000年约为1lkg,低于30kg的世界平均水平,与发达国家40~50kg的人均用量差距较大。

随着经济的快速发展和对环保要求的日益提高,国内LPG市场有着巨大的发展潜力,特别是LPG作为车用清洁燃料将成为LPG消费市场新的增长点。为治理汽车尾气污染、合理使用能源,国家正实施“清洁汽车行动”,其中一项国家级的重点项目就是推广使用以LPG、CNG等为燃料的清洁燃料汽车,并确定了12个推广的试点省市。试点省市的公共汽车和出租汽车约占汽车保有量的10%,而总运行里程则达40~50%。使用LPG、CNG燃料的清洁燃料汽车的发展很快,1998年,全国燃气汽车保有量约有1万辆,其中LPG燃料车6200余辆;2000年全国燃气汽车已超过8万辆,并形成年产燃气汽车2~3万辆的制造能力。

《第一财经日报》从3月13~14日在昆明召开的“2007年中国液化石油气国际会议”上获悉,2006年国内LPG总消费量与商品消费量分别为2133.69万吨和2019.12万吨,成为世界上第二大LPG消费大国,但总消费量与商品消费量较2005年分别下降0.4%和0.7%。国内LPG产量稳定增加,2006年总产量为1613.7万吨,位居世界第三。国内市场需求的减少与自主产量的增加,使我国LPG进口市场遭受进一步挤压,

出口量大幅增加。2006年LPG出口量为15.1万吨,增幅达到465.5%。2006年进口量为535.64万吨,较2005年下降12.8%,这也是5年来的最低水平。

未来将是燃气汽车大发展的时期,预计到2010年人均商品LPG用量提高到人均消费14kg以上,民用燃气的需求量为2000万吨左右。预测中的不确定因素是目前尚未制订车用LPG质量的国家标准和加气站建设规范,以及尚未确定燃油税的开征时间等。

2.3 油品价格预测

国际市场油价在经历了1996年的大幅波动和上涨后,1997年总体回落,1998年受东南亚经济危机的影响,油价持续走低,最低达到9美元/桶,为30年来最低点。1999年欧佩克与一些产油大国采取联合行动,油价上升,至2000年10月,国际油价达到37美元/桶。2004年国际石油价格最高55美元/桶,波动在45美元/桶左右。2004年成品油价格4500~5000元/吨。2005~2006年原油价格在55~65美元/桶间波动,最高达67美元/桶,国内成品油市场销售价也相应涨到5500~6000元/吨。

2007年一季度国内成品油市场价格在基本维持整体持续下滑态势,3月中下旬后价格降势开始减弱。进入4月份,燃料油升幅提高,汽、柴油价格止跌趋稳。据中国物流信息中心市场价格监测调查资料,主要成品油市场平均价格与上月相比,1月份下降1.2%、2月份下降2%、3月份下降0.5%、估计4月份将由降转为略升;与去年同月相比,1月份上升9.5%、2月份上升6.4%、3月份上升3.8%;1~3月份累计同比上

升6.5%。其中,燃料油价格2月份后开始回升,4月份升幅明显提高;汽、柴油价格降势逐渐减弱。

10万吨甲醇制芳烃项目可研

2007年

2006年

9 10

5 6 7 8 1 2 3 4 元/吨

2005年

图2-1 2005年-2007年主要成品油市场价格情况趋势图

另据国家统计局公布的资料,进入2007年以来原油价格持续下降,与去年同期相比,1月份上升4.6%、2月份下降7.7%、3月份下降9.6%;主要成品油涨幅与去年同月相比,汽油、煤油和柴油的出厂价格:1月份分别上涨11.1%、13.6%和14.5%,2月份分别上涨8.5%、13.3%和10.5%,3月份分别上涨7.5%、11.7%和9.9%。2005~2007年各月国内主要成品油价格变化情况见图2-1。

经综合考虑确定本项目轻芳烃可以作为优质油品调和剂,提高汽油质量,按照7500元/吨作为出厂价较为合适。

3 生产规模及产品方案

3.1 生产规模确定的原则

需要共30万吨/年甲醇为原料生产轻芳烃,原料来源于当地富裕的甲醇市场。

3.2 生产规模

合成轻芳烃装置规模为100000吨/年。其中:

轻芳烃8.5万吨/年

液化气1.5万吨/年

重芳烃0.25万吨/年

干气0.143万吨/年

年操作时为8000小时。

3.3 产品规格与质量指标

3.3.1轻芳烃产品质量

轻芳烃质量标准:

组成(vol%):

烷烃 53

烯烃 12

环烷烃 7

芳烃 28

产品物理性质

雷德蒸汽压 62kpa

比重 0.728 硫化物无

氮化物无

铜的腐蚀 1A

ASTM蒸馏

10% 14 ℉

30% 145 ℉

50% 198 ℉

90% 330 ℉

3.3.2液化气质量标准

组成(vol%):

丙烷(包括丙烯)50%

丁烷(包括丁烯)50%

4、工艺技术方案

4.1 工艺技术说明

甲醇制芳烃技术为美国MOBIL公司开发的,采用ZSM-5分子筛催化剂将甲醇转化成芳烃,后由HALDOR TOPSOE公司开发GSK-10分子筛催化剂,由于这种催化剂高转化率99%,高选择性80~82%,产品分布非常集中,C5-C11轻芳烃产品占烃类产品的80%,副产少量C3 、C4组分, C1、

C

2以上组分极少。其工艺简单,液体产品只需经过简单的蒸馏将少量C

1

C

2、C

3

、C

4

本装置采用赛鼎工程有限公司的一步法甲醇生产芳烃技术。以甲醇

为原料一步制取芳烃,从而可以大大节省运行费用。催化剂选用托普索公司GSK-10 分子筛,和国内催化剂相比合成率高,减少了催化剂的装填量。还可以实现对芳烃生产原料的置换,达到优化石油化工资源配置的目的。所谓一步法是将生产轻芳烃过程中二甲醚生成和轻芳烃生成在一个反应器完成;该工艺技术成熟可靠,我公司已经建成一套一步法甲醇合成芳烃装置,采用丹麦托普索公司催化剂GSK-10。温度易于控制,生产效率高。

分离,轻芳烃即可达到合格。

本项目采用此技术进行可行性研究。

4.1.1 生产方法及流程

本工程利用外购甲醇,采用赛鼎工程有限公司的 MTA的工艺,由甲醇一步转化生产合成芳烃。

4.1.1.1 合成芳烃装置

合成芳烃装置是粗甲醇蒸发至气相过热通过催化剂脱水将甲醇大