煤制甲醇项目(最终版)
雄伟煤化有限公司
60万t/a煤制甲醇项目建议书
项目人员：曾雄伟毛龙龙方建李永朋
时间：2015年10月
第一部分项目背景
甲醇是结构最为简单的饱和一元醇，又称“木醇”或“木精”，是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机化工原料，用途极为广泛。主要用于制造甲醛、二甲醚、醋酸、甲基叔丁基醚( MTBE) 、甲醇汽油、甲醇烯烃等方面。近年来，国内外在甲醇芳烃方面进行了应用。
我国甲醇工业始于20 世纪50 年代，随着国内经济发展的不断增长，甲醇下游产品需求的拉动，甲醇行业发展迅猛。从2004 年到2012 年甲醇产能和产量大幅增长，2012 年产能首次超过5 000 万t，产量也达到2 640 万t。2013 年我国甲醇产能已达5650 万t，产量约2 878 万t，已经成为世界第一大甲醇生产国，见图1。
从甲醇产能的区域分布来看，甲醇的产能主要集中在西北、山东、华北等地区。从2013 年各省市产量分布情况来看，排名前五的有内蒙、山东、陕西、河南及山西，内蒙古精甲醇的产量达563 万t［2］，约占全国总产量20%，其次是山东、陕西、河南和山西，这五省合计约占总产量的63%。内蒙古、山西、陕西等地凭借其资源优势，成为甲醇生
产企业最为青睐的地区，向资源地集中成为我国甲醇产能布局的主导趋势。受资源因素限制，我国的甲醇生产多以煤为原料，并有焦炉煤气和天然气工艺。2013 年我国甲醇产能中，煤制甲醇产能3 610 万t，占比64%，天然气制甲醇产能1 080 万t，占比19%，焦炉煤气制甲醇产能960 万t，占比17%［3］。受国家治理大气污染、加快淘汰钢铁等“两高”行业落后产能以及经济增速放缓等因素的影响，对焦炭的需求将会减少，从而使焦炉煤气制甲醇装置面临原料短缺的局面，因此焦炉煤制甲醇产能会降低。天然气制甲醇装置，则受到天然气供应不足和气价攀升双重制约，也将大幅限产。据金银岛统计数据显示，截至2013 年12月中旬，国内气头装置开工负荷在三成左右，低于国内平均开工水平，甘肃及新疆气头企业普遍停车。2013 年全国甲醇生产企业有300 余家，其中产能在100 万t 以上的企业占总产能的58．9%，形成了神华、中海油、兖矿、远兴能源、华谊、久泰、河南能化、大唐、晋煤、新奥、新疆广汇等18 家百万吨级超大型甲醇生产企业，见表1。这些百万吨甲醇企业大致可以分为三类，第一类是以神华集团、久泰化工为代表的大型化、规模化、基地化的煤制甲醇企业，靠近煤炭资源富集区域，其综合竞争力在当前竞争环境下最强，也符合国家产业政策方向; 第二类是以晋煤集团、河南能源化工集团为代表的，在国内多地分布，有多个较小规模的煤制甲醇装置构成的甲醇企业，在煤价下降的情况下，其竞争力有所提升; 第三类是以“三桶油”为代表的天然气路线企业，在天然气价格高企的情况下，这类企业的产量将受到抑制。
第二部分产品市场分析
1 中国甲醇需求情况
与国内甲醇产量的快速增长相比，近年来我国甲醇的消费量也经历了一个迅速提升的过程。2013年我国甲醇国内表观消费量为3 287万t，是2004年表观消费量573 万t 的5．73 倍，成为世界第一大甲醇消费国，2004 － 2013 年10 年间我国甲醇表观消费量年均增长率达到21% 以上，但产能大于需求的局面更加明显，见图2 所示。
目前我国甲醇消费地区分布情况为: 华东地区位居甲醇消费榜首，之所以如此主要是该地区下游甲醛、二甲醚、冰醋酸、甲醇汽油对原料的需求明显高于其他地区; 华北地区凭借着稳定的甲醛、二甲醚、甲醇汽油需求的支撑，表观消费量占据全国第二; 华南地区、华中地区消费量也比较大; 西北地区作为甲醇生产重地，消费量很少。甲醇下游分布主要可分为三大部分: 传统需求( 以甲醛和醋酸为代表) 、燃料( 二甲醚和甲醇汽油) 、煤制烯烃( MTO/MTP) 。从下游需求的分布来看，2013 年煤制烯烃已经占据甲醇的主要消费领域，其次是甲醛、二甲醚、醋酸、甲醇汽油等。受到经济下行影响，目前甲醇生产甲醛、醋酸、二甲醚等
传统下游产品已经薄利难销。甲醇正在转向甲醇制烯烃和甲醇燃料，2013 年这两者已经占甲醇消费量的40%，尤其是甲醇制烯烃需求增长显著，如表2 所示。
2015年国内甲醇进出口量来源：石化资讯网
2 甲醇价格分析
进入2015年，甲醇市场行情依然“难续前缘”，2015年上半年价格总体呈现“下跌后回升再震荡”的态势。截止6月30日，甲醇国内市场价格约为2316元/吨，整体上升了10.81%，分别在1月中旬达到最低点1864元/吨，4月底达到最高点2318元/吨。半年内高点与低点价差454元/吨。分阶段来看：
第一阶段：急跌下行：进入2015年，甲醇市场延续了2014年
第4季度的低温，基本面全面大跌，内外均出现下跌局面。基本面看，甲醇现货供应充裕，传统下游甲醛、二甲醚行情依旧低迷；原油暴跌背景下，烯企业以出货为主，逐步调低出厂价格，甲醇价格一路看跌，重心不断加深下移，直到1月底，下游补货需求增加。
第二阶段：回暖上行：经历1月寒冬，2月国际原油价格开始暴涨，对烯烃及二甲醚产品形成传导性利好支撑；同时拉动甲醇期货价格上涨，在甲醇期货强势攀升的背景下，国内甲醇现货价格持续推高，消费地山东等市场询盘有明显改观，两大港口及内地行情多有走高，2-3月涨幅更是达到了19.14%。在3月中旬3.15曝出的“调和汽油”问题与原油价格持续下跌的双重因素下，甲醇价格出现一波下跌，但在国际油价企稳反弹、企业装置检修集中、开工率偏低、西北地区货源紧张以及下游需求复苏预期良好等多重利好下，4月甲醇价格不减上行势头，4月底荣登半年内价格最高点。走势图如下，
2015年上半年甲醇价格走势来源：中商情报网
3甲醇供需预测
据不完全统计，2014 年预计有1 450 万t 新增产能投放，到年底预计中国甲醇产能达到7 100 万t，2015 年新增甲醇790 万t，2016 年新增1 340 万t，2017 年新增420 万t，在2014 － 2017 年新增的甲醇产能中主要是因为配套烯烃装置而增加的，这样2017 年底预计中国的甲醇产能将会达到9 650 万t，预计2018 年总产能将达到1 亿t，2018 － 2020 年甲醇产能增幅将呈下降趋势。未来三年最重要的增长领域将是煤制烯烃，其次是甲醇汽油领域，预计到2018 年甲醇需求量将会达到7 400 万t 左右，这样甲醇行业的产能利用率将会较目前有明显的提高，甲醇行业的盈利将会增加，产能阶段性过剩的矛盾也将得到缓解。
第三部分产品方案及拟建规模
1 甲醇的生产方案比较
1．1 天然气制甲醇
天然气的主要成分为甲烷，其氢碳比高，硫等杂质含量低，因此是生产甲醇的理想原料。在中东和拉美等天然气资源丰富的地区，甲醇生产装置大多选择该路线。现在美国页岩气革命造成当地天然气价格处于历史低位，使得美国天然气甲醇产能开始扩张。而我国由于天然气价格的大幅上涨，没有价格优势，该路线已经失去了经济性，部分产能被迫关闭。
1．2 煤制甲醇
与天然气相比，中国煤炭资源丰富。作为煤的清洁利用方向之一的煤制甲醇，近年来得到了快速发展。水煤浆、粉煤气化等生产能力大、转化效率高、污染低、煤种适应性广的新一代煤气化技术在中国得到了推广应用，带来了中国煤制甲醇产业的快速发展。近年来煤炭价格的大幅度下滑，提升了煤制甲醇工艺的竞争力。
1．3 焦炉煤气制甲醇
焦炭生产过程中，副产焦炉煤气，一般每吨干煤可生产焦炉气300 ～350 m3。其主要成分为氢气( 55% ～ 60%) 和甲烷( 23% ～ 27%) ［1］，焦炉煤气富氢的特点决定了其是生产甲醇的优质原料。焦炉煤气制甲醇投资低、建设周期短、生产成本低，因此成为焦炭企业进行焦炉煤气利用、发展下游产品的重要方式。但受到中国钢铁行业的影响，焦炭需求不旺，造成焦炉纷纷降低负荷，这就对焦炉煤气制甲醇装置的开车率造成重大影响。国外甲醇的主要原料以天然气为主，我国甲醇主要以煤为原料。未来，将出现国外的天然气甲醇和我国的煤制甲醇两种工艺长期共存竞争的局面。
2 拟建规模
雄伟煤化有限公司甲醇厂一期拟建60 万t /a 。
第四部分工艺技术方案
1 概况
煤制甲醇的过程主要有4个步骤：首先将煤气化制成合成气；接着将合成气变换；然后将转换后的合成气净化；最后将净化合成气制成粗甲醇并精馏，最终产出合格的甲醇。
煤制甲醇——经济性
a）主要问题
就整个煤制烯烃行业自身所面临的经济性问题来讲主要有：投资大，融资难度大。原材料及能耗大，水耗高。
b）问题核心煤制甲醇作为煤制烯烃的主要环节以及技术核心，主
要面对的也是这2个难题。总结下来就是：1、缩小前期投资规模2、节能降耗。同时在整个煤制甲醇流程的所有单元中能耗最高的是甲醇精馏单元，甲醇精馏技术的革新对于缩小投资规模、降低全厂能耗有至关重要的作用，也是煤制甲醇节能降耗的技术核心。
煤制甲醇——节能降耗
煤制甲醇工艺成套节能降耗技术
针对缩小前期投资规模及节能降耗的问题，目前国内已有的煤气化
工业示范装置主要有，惠生-壳牌新型混合气化炉示范装置。
装置采用煤制甲醇工艺成套节能降耗技术，针对目前的甲醇双效精
馏中，常压塔塔顶甲醇蒸汽需要用大量冷公用工程来冷却，与此同时必须消耗大量的热公用工程来加热高压塔塔釜液体，造成了冷、热公用工程的双重消耗。随着甲醇装置规模不断扩大，即使采用双效精馏工艺，能耗总量非常巨大的情况。
惠生采用另一种有自主知识产权的技术工艺——甲醇热泵精馏工艺。热泵精馏工艺不设加压塔，而是直接压缩精馏塔（常压）塔顶精甲醇气体，提高塔顶精甲醇气体的压力和冷凝温度，作为精馏塔塔釜再沸器或
中间再沸器的热源，从而极大节省了塔釜热公用工程和塔顶冷公用工程消耗。
采用甲醇热泵精馏工艺的装置因为不设加压塔，直接省去了这部分的投资规模，与废锅流程相比投资幅度降低了40-45%。
以年产45万吨甲醇的煤制甲醇装置为例，与典型的甲醇双效精馏、水冷余热发电工艺相比，采用煤制甲醇工艺成套节能降耗技术：1吨甲醇水耗降低30%，每年可以节水167万吨，运行能耗降低17%。
通过煤气化制合成气，然后将合成气净化，接着将净化合成气制成甲醇，甲醇转化制烯烃，烯烃聚合工艺路线生产聚烯烃。简单来说可分为煤制甲醇、甲醇制烯烃这两个过程。而将煤制成净化合成气后，除了甲醇还能生产出氢气、一氧化碳、合成气、硫磺等产品，而甲醇除了制成烯烃化学品外，还能制成如醇类、醚类、胺类、脂类、有机酸类等化学品，因此大部分煤化工企业都会维持产品的多样性。
甲醇是煤制烯烃工艺的中间产品，如果甲醇成本过高，将导致煤制烯烃路线在经济上与石脑油路线和天然气路线缺乏竞争力，此外，MTO 需要有数量巨大且供应稳定的甲醇原料，只有煤制甲醇装置与甲醇制烯烃装置一体化建设才能规避原料风险。因此，在煤炭产地附近建设工厂，以廉价的煤炭为原料，通过大规模装置生产低成本的甲醇，使煤制烯烃工艺路线具有了经济上的可行性。
目前中国煤气化技术和合成气制甲醇技术的应用都已经比较成熟，而甲醇制烯烃技术经过多年的发展在理论上和实验装置上也已经比较
完善。
2 工艺比较
(1)通过对GE气化炉、多喷嘴对置式水煤浆气化炉的数值模拟计算结果的对比表明，多喷嘴对置式气化炉较GE气化炉干有效气成分提高5．07％，碳转化率提高2．04％，水解率提高7．08％，单位有效产气氧耗节省约7．32％，单位有效产气煤耗节省约11．00％．
(2)新型水煤浆气化炉较多喷嘴对置式气化炉干有效气成分提高5．34％，碳转化率提高0．75％，水解率提高2．91％，单位有效产气氧耗节省
约5．26％，单位有效产气煤耗节省约6．55％．
由此得出，从热态数值模拟计算结果来看，新型水煤浆气化炉的优势不言而喻，且新型水煤浆气化炉若采用新型水煤浆气化喷嘴，其成本将会大幅降低．
3拟采用工艺
基于以上研究对比，我们决定采用以下工艺：
雄伟煤化工厂以煤为原料，采用水煤浆加压气化技术制备粗合成气，经部分耐硫变换调整粗煤气中H2和CO比例，低温甲醇洗物理吸收法脱除酸性气体，得到满足甲醇合成要求的精制合成气，采用低压甲醇合成技术制取粗甲醇，再经三塔精馏获得精甲醇。从低温甲醇洗出来的含硫尾气通过超级克劳斯法回收硫磺。配套2 套制氧能力为42500m3 /h 的空分装置、3 套260 t /h 锅炉装置和1 套50MW 蒸汽发电机组。工艺过程中副产硫磺、液氩、液氧、液氮等产品。全厂工艺流程见图1。雄
伟煤化有限公司甲醇厂成功引进了4 项主要工艺技术，包括美国GE 公司的水煤浆加压气化技术、德国鲁奇公司的低温甲醇洗气体净化技术和水冷反应器串联气冷反应器( 简称水冷串气冷)甲醇合成技术、荷兰荷丰公司的超级克劳斯硫回收技术。
图1 年产60 × 104 t /a 甲醇项目工艺流程1
第五部分建厂条件及厂址方案
厂址选择：榆林市榆阳区金鸡滩镇。
选址优势：南距榆林市区约50 km，北距锦界工业园区约30 km。交通十分发达，原料及能源供供给便利。
第六部分原料及能源供给
原料煤来自3．5km 外的榆树湾煤矿，原水来自38 km 外的李家梁水库。
第七部分环保
环保上除了配置超级克劳斯硫回收技术外，大型节能空冷技术、高效的布袋除尘技术、先进的SBR废水处理工艺、中水回用技术的应用，既体现了节能，又从根本上将“三废”处理在装置内部，“三废”排放少，污染小，实现“绿色环保、节约发展”的理念。
第八部分企业组织和劳动定员
1 企业组织
一、企业组织形式：
雄伟煤化公司采用典型的直线职能制模式，金字塔式（企业董事会或管理委员会）、中层经营管理（部门和科、处）和基层现场管理（车间和设施）等三个层次。见下图：
二、企业工作制度：
1）、工作时间
(一)公司上班时间为周一至周日的8:30-17:30,每天中午
12:00-13:00为午餐和休息时间。
(二)凡属国家规定的节假日和公休日,均按有关规定执行。
2）、考勤制度
(一)各部门要指定专人负责考勤,并将名单交办公室备案。
(二)考勤员负责逐日如实记录本部门员工的出、缺勤、月底将考勤表(各种假条附后)交部门经理审核签字后于每月2日前报办公室,员工工资将按实际出勤天数发放。
(三)考勤统计是公司对员工考核及工资发放的重要依据,任何人不得弄虚作假,办公室有权对各部门考勤情况进行检查、核对。
(四)员工要严格遵守劳动制度,不得无故迟到、早退、缺勤。
3）请销假制度
(一)员工请事假、病假及其它各类假,均应事先请假,事后销假。具体要求按《员工各种假期的管理规定》执行。
(二)员工因业务需要外出工作,要由部门经理统一安排,部门经理
外出工作,应及时通告主管领导。
四、环境卫生、安全制度
(一)各部门应负责各自办公室的清洁卫生。所有的文件、资料、报纸要摆放整齐,桌面、地面等要保持清洁,每日工作结束时应将个人桌面拾干净。
(二)各部门均设专人负责办公地点的安全、保卫、消防工作,定期检查,及时消除存在的隐患。同时,每一位员工对公司的安全、保卫、消防中存在的问题均要及时汇报、协助处理的义务。
2劳动定员和人员培训
1.劳动定员
本公司所需人员按其工作岗位和劳动分工不同，可分为四类人员：（1）工人：是指在基本车间和辅助车间（或附属辅助生产单位）中直接从事工业性生产的工人及厂外运输与厂房建构筑物大修理的工人；（2）工程技术人员：是指担负工程技术工作并具有工程技术能力的人员；
（3）管理与经营人员：是指在企业各职能机构及在各基本车间与辅助车间（或附属辅助生产单位）从事行政、生产管理、产品销售的人员；（4）服务人员：是指服务于职工生活或间接服务于生产的人员；
在可行性研究中，分别估算各类人员需用量，并说明其来源，编制劳动定员汇总表。
三、年总工资和职工年平均工资估算
1、公司为员工提供行业极具竞争力的薪酬
2、入职员工根据国家《劳动法》规定签订劳动合同，凡经试用期录用者一律缴纳五险一金；
3、中层干部享受国家法定带薪节假日，享有带薪产假、婚假、年休假等休假福利。除以上福利外，集团还为员工提供节日团聚等福利项目。
4、一线员工实行8小时三班工作制，节假日工作薪资按照国家规定给予3倍日常工资。每年8月1日至5日为设备检测和维修期，员工可享受6天带薪年假优秀员工会享受不定期旅游福利。
四、人员培训及费用估算
（1）中层干部通过相关企业猎头招聘，约需5人，一线工作人员来源于社会招聘，并接受为期10天的安全和技能培训，需培训的人员总数拟定50人。
（2）培训方式：
派往类似厂矿的生产现场和设备制造现场，通过实习培训生产、维修和管理人员，部分生产维修人员可参加本项目施工现场的施工、设备安装、调试、运转。
在厂区举办各种类型的培训班，按照生产和业务工作的具体内容，分专业、分工种进行培训。
第九部分煤制甲醇工艺项目实施进度安排
1 煤制甲醇工艺项目实施的各阶段
一、建立煤制甲醇工艺项目实施管理机构
二、资金筹集安排
三、技术获得与转让
四、勘察设计和设备订货
五、施工准备(2015年年底完成）
六、施工和生产准备（预计2016年年底完成）
七、竣工验收（待定）
第十部分投资估算与资金筹措
1 煤制甲醇工艺项目总投资估算
一、固定资产投资总额
购置厂区地皮三千亩----- 0.9亿元（3W/亩）
新建厂房、员工宿舍、办公楼------ 预计2.5亿元
设备费用----- 预计12亿元
厂房、宿舍及办公楼配套设施-----0.6亿元
二、流动资金估算
原料购买、员工薪酬、设备维护费等约1亿元
3 投资使用计划
一、投资使用计划
一期建造1栋办公培训楼，2栋员工宿舍楼，一栋综合服务楼，5间厂房及控制室，安装调试基础工业设备；
二期另建造一栋研发及总控制楼，2栋员工宿舍楼，配套厂房建造齐全，进行预生产。
二、借款偿还计划
该项目拟投资约17 亿元。通过合资公司、政府投资及银行贷款筹集。一期拟融资12亿人民币，主要用于厂房购置和设备购买。融资方式分为两大模块：前期通过联系榆林市政府，获得政府权益性资金支持10亿元，政府获得期权20%。债务性融资通过银行贷款融资2亿，企业按期偿还约定的本息。二期融资7亿元，联系社会资本，投资者参与企业的经营决策并获得企业10%-15%股权，但无权撤退资金。
第十一部分企业经济效益估算
1生产成本和销售收入估算
二、薪酬成本估算
a)工人工资：3k-5k/月，招聘70-80人，一季度预算96万
2、工程技术人员：5k-7k/月，招聘18-25人，一季度预算36万
3、管理经营人员：5k-20k/月，招聘15人，一季度预算45万
4、服务人员：2k-3k/月，招聘15-20人，一季度预算15万
二、原料成本
1、原料煤：年消耗量 1.5*60W=90W吨，约90W*420=3.78亿
三、销售收入估算
2、60W*2326=13.96亿
四、年利润（初步估算）
13.96亿-3.78亿-0.0192*4亿=10.13亿
2 财务评价
年产60万吨煤制甲醇项目在当今甲醇价格持续走高、需求扩大的大背景下，具备持续性的盈利能力，项目一经投产，年营业额将达--，3年内有望逐步还清银行贷款，5年企业达到收支平衡并能自主研发投资改进项目。
3国民经济评价
年产60万吨煤制甲醇项目按照资源合理配置的原则，一经上马，将对榆林市工业经济发展带来强劲的推动作用，公司预计五年达到收支平衡，实现持续性盈利。投产后将充分利用榆林市乃至陕西省工业资源，引导投资方向，对改变陕西省甲醇供应格局产生积极的二次影响，
第十二部分社会效益
煤制甲醇工艺项目是具有国家战略层面的化工发展项目，对缓解天然气能源危机、提高我国甲醇制备整体续航能力具有重要意义。雄伟煤化选址榆林，原料煤来自三公里外的榆树湾煤矿，煤质优秀，价格低廉，提升了制备甲醇的利润空间，原水取自38公里外的李家梁水库，水源充足稳定，这两点将使本项目具备天时地利双重优势。榆林历史悠久，
风俗古朴，全市已发现8大类48种矿产资源，尤其是煤炭，预测储量达七千亿吨，平均每平方公里地下蕴藏着622万吨煤，且多为长烟煤、不粘煤和弱粘煤，是国内最优质环保动力煤和化工用煤储藏地之一。煤制甲醇项目的引进将在充分利用榆林资源优势的基础上，提高资源整体利用效率，将资源优势转化为经济优势，对解决当地就业和带动经济发展具有重要意义。在追求效益的同时，雄伟煤化站在对社会负责、对环境负责的角度上，设计了一整套废水、废渣处理系统，保护当地生态环境，立足长远可持续发展。
煤制甲醇工艺设计
煤制甲醇工艺流程化设计 主反应为：C + O 2 → C O + C O 2 + H 2 → C H 3O 副反应为： 1 造气工段 （1）原料：由于甲醇生产工艺成熟,市场竞争激烈,选用合适的原料就成为项目的关键,以天然气和重油为原料合成工艺简单，投资相对较少，得到大多数国家的青睐，但从我国资源背景看，煤炭储量远大于石油、天然气储量，随着石油资源紧缺、油价上涨，在大力发展煤炭洁净利用技术的形势下，应该优先考虑以煤为原料,所以本设计选用煤作原料。 图1-1 甲醇生产工艺示意图 （2）工艺概述：反应器选择流化床，采用水煤浆气化激冷流程。原料煤通过粉碎制成65%的水煤浆与99.6%的高压氧通过烧嘴进入气化炉进行气化反应，产生的粗煤气主要成分为CO ，CO 2，H ２等。 2423CO H CH H O +?+2492483CO H C H OH H O +?+222CO H CO H O +?+
2 净化工段 由于水煤浆气化工序制得粗煤气的水汽比高达1.4可以直接进行CO变换不需加入其他水蒸气，故先进行部分耐硫变换，将CO转化为CO2，变换气与未变换气汇合进入低温甲醇洗工序，脱除H2S和过量的CO2，最终达到合适的碳氢比，得到合成甲醇的新鲜气。 CO反应式： CO+H O=CO+H 222 3 合成工段 合成工段工艺流程图如图1。 合成反应要点在于合成塔反应温度的控制，另外，一般甲醇合成反应10～15Mpa的高压需要高标准的设备，这一项增加了很大的设备投资，在设计时，选择目前先进的林达均温合成塔，操作压力仅5.2MPa，由于这种管壳式塔的催化剂床层温度平稳均匀，反应的转化率很高。在合成工段充分利用自动化控制方法，实行连锁机制，通过控制壳程的中压蒸汽的压力，能及时有效的掌控反应条件，从而确保合成产品的质量。 合成主反应： CO+2H=CH OH 23 主要副反应： CO+3H=CH OH+H O 2232 4 精馏工段 精馏工段工艺流程图见图2。 合成反应的副产主要为醚、酮和多元醇类，本设计要求产品达质量到国家一级标准，因此对精馏工艺的合理设计关系重大，是该设计的重点工作。设计中选用双塔流程，对各物料的进出量和回流比进行了优化，另外，为了进一步提高精甲醇质量，从主塔回流量中采出低沸点物继续进预塔精馏，这一循环流程能有效的提高甲醇的质量。
年产60万吨煤制甲醇项目合成气、氨气压缩机组施工方案
1综述 1.1编制说明 本方案以说明机组施工程序，各工序的施工方法和操作要领为主要内容进行编制，各工序的操作细则及详细的安装技术数据等通过现场技术交底、工程质量单及安装指导图等形式体现。压缩机系统出厂前进行了机械运转试验和性能试验，故本机组在安装和以后的调试、试运阶段中，在没有发现异常问题的前提下，原则上不予以解体。油系统的清洗、循环工作将列入试车方案中。安装人员应熟悉施工设计方案、图纸、技术文件，了解其所承担的安装项目各技术要求的前提下，方可进行施工。1.2编制依据 制造厂商提供的技术文件与图纸； 《电力建设施工及验收技术规范（汽轮机篇）》DJ5011—92 1.3工程概况 内蒙蒙大项目压缩机厂房长58米，宽24米，高20米。在厂房内布置两台压缩机组：合成气离心压缩机组，氨气离心压缩机组。 各机组的组成状况如下： 合成气离心压缩机组由一缸两段九级组成（一段七级，二段二级），压缩机与原动机由膜盘联轴器联接，压缩机和汽轮机公用底座，整个机组采用润滑联合油站供油，压缩机的轴端密封采用约翰克兰鼎名密封（天津）有限公司的干气密封，原动机采用杭州中能汽轮动力有限公司的凝汽式汽轮机。机组布置示意图如下：
氨气离心压缩机组主要由MCL707+2MCL707离心压缩机、汽轮机、气体冷却器、气体分离器及润滑油站等组成。MCL707+2MCL707型离心压缩机是一种多级压缩机，机壳为水平剖分式，压缩机主要由定子（机壳、隔板、密封、平衡盘密封）、转子（轴、叶轮、隔套、平衡盘、轴套、半联轴器等）及支撑轴承、推力轴承、轴端密封等组成。 压缩机由三段十四级组成；MCL707为一段压缩（共7级叶轮）时轮顺排布置，叶轮最大名义直径为700mm；2MCL707为二段压缩（共7级叶轮）叶轮背靠背布置，叶轮最大名义直径为700mm；轴端密封采用干气密封。原动机为杭州中能汽轮动力有限公司提供（机型：NH32/01）。压缩机与汽轮机之间、高压缸和低压缸之间均采用膜片联轴器联接。整个机组由同一润滑油站提供润滑油。压缩机高低压缸及汽轮机布置在同一个底座上，机组布置示意图如下： 1.4机组主要技术参数 1.4.1空气透平压缩机组 1）合成气离心压缩机设计工况：
煤制甲醇项目(最终版)
雄伟煤化有限公司 60万t/a煤制甲醇项目建议书 项目人员：曾雄伟毛龙龙方建李永朋 时间：2015年10月
第一部分项目背景 甲醇是结构最为简单的饱和一元醇，又称“木醇”或“木精”，是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机化工原料，用途极为广泛。主要用于制造甲醛、二甲醚、醋酸、甲基叔丁基醚( MTBE) 、甲醇汽油、甲醇烯烃等方面。近年来，国内外在甲醇芳烃方面进行了应用。 我国甲醇工业始于20 世纪50 年代，随着国内经济发展的不断增长，甲醇下游产品需求的拉动，甲醇行业发展迅猛。从2004 年到2012 年甲醇产能和产量大幅增长，2012 年产能首次超过5 000 万t，产量也达到2 640 万t。2013 年我国甲醇产能已达5650 万t，产量约2 878 万t，已经成为世界第一大甲醇生产国，见图1。 从甲醇产能的区域分布来看，甲醇的产能主要集中在西北、山东、华北等地区。从2013 年各省市产量分布情况来看，排名前五的有内蒙、山东、陕西、河南及山西，内蒙古精甲醇的产量达563 万t［2］，约占全国总产量20%，其次是山东、陕西、河南和山西，这五省合计约占总产量的63%。内蒙古、山西、陕西等地凭借其资源优势，成为甲醇生
产企业最为青睐的地区，向资源地集中成为我国甲醇产能布局的主导趋势。受资源因素限制，我国的甲醇生产多以煤为原料，并有焦炉煤气和天然气工艺。2013 年我国甲醇产能中，煤制甲醇产能3 610 万t，占比64%，天然气制甲醇产能1 080 万t，占比19%，焦炉煤气制甲醇产能960 万t，占比17%［3］。受国家治理大气污染、加快淘汰钢铁等“两高”行业落后产能以及经济增速放缓等因素的影响，对焦炭的需求将会减少，从而使焦炉煤气制甲醇装置面临原料短缺的局面，因此焦炉煤制甲醇产能会降低。天然气制甲醇装置，则受到天然气供应不足和气价攀升双重制约，也将大幅限产。据金银岛统计数据显示，截至2013 年12月中旬，国内气头装置开工负荷在三成左右，低于国内平均开工水平，甘肃及新疆气头企业普遍停车。2013 年全国甲醇生产企业有300 余家，其中产能在100 万t 以上的企业占总产能的58．9%，形成了神华、中海油、兖矿、远兴能源、华谊、久泰、河南能化、大唐、晋煤、新奥、新疆广汇等18 家百万吨级超大型甲醇生产企业，见表1。这些百万吨甲醇企业大致可以分为三类，第一类是以神华集团、久泰化工为代表的大型化、规模化、基地化的煤制甲醇企业，靠近煤炭资源富集区域，其综合竞争力在当前竞争环境下最强，也符合国家产业政策方向; 第二类是以晋煤集团、河南能源化工集团为代表的，在国内多地分布，有多个较小规模的煤制甲醇装置构成的甲醇企业，在煤价下降的情况下，其竞争力有所提升; 第三类是以“三桶油”为代表的天然气路线企业，在天然气价格高企的情况下，这类企业的产量将受到抑制。
煤制乙二醇工艺流程详细工艺
环氧乙烷水合制乙二醇 乙二醇是合成聚酯树脂的主要原料,大家熟知的涤纶纤维就是由乙二醇与对苯二甲酸合成的。乙二醇还可用作防冻液,w(乙二醇)=55%的水溶液的冰点为-36℃,可用作中国北方冬天汽车必需的冷却液。此外,乙二醇还可用作溶剂和用于化妆品、毛皮加工、烟叶润湿和纺织工业染整等。据预测,2000年乙二醇的世界产量将达到10Mt/a。中国1995年的产量为53×１０４ t/a,到2000年将达72×１０４ t/a。 1.乙二醇生产方法综述 现在,乙二醇有多种工业生产方法,但环氧乙烷水合制乙二醇法仍占主导地位。 (1)环氧乙烷法 可用酸作催化剂,但用得较多的是加压水合: 反应中生成约10%的二乙二醇醚(二甘醇)和三乙二醇醚(三甘醇),它们是有用的化工产品,故反应所得的有用产品总产率按环氧乙烷计接近100%,生成的二乙二醇醚用作纤维素、树胶、涂料、喷漆的溶剂或稀释剂。三乙二醇醚主要用来生产刹车液。它们的售价比乙二醇还高,因此可改善生产装置的经济效益。 环氧乙烷法因环氧乙烷售价高,生产总成本也比较高。 (2)乙烯乙酰氧基化法 乙烯乙酰氧基化法又称奥克西兰(Oxirane)法,它可由乙烯为原料生产乙二醇。工艺分二步进行,第一步乙烯与醋酸反应生成乙二醇-醋酸酯和乙二醇二醋酸酯: 反应条件:反应温度160℃,反应压力,催化剂TeO２/HBr[w(HBr)=48%的水溶液]，还可用醋酸锰加碘化钾作催化剂,乙烯转化率60%,选择性95%～97%,产品分布:乙二醇二醋酸酯70%,乙二醇一醋酸酯25%,乙二醇5%。 第二步是醋酸酯水解生成乙二醇和醋酸:
反应条件为:反应温度107～130℃,压力,选择性95%。 该法的总反应式为: ２ＣＨ２=ＣＨ２＋２Ｈ２Ｏ＋Ｏ２→２ＨＯＣＨ２-ＣＨ２ＯＨ 以乙烯计的摩尔产率为94%,高于以环氧乙烷法生产乙二醇的产率。 该法虽然以廉价的乙烯作原料,但投资和能耗比环氧乙烷法高,经济上是否比环氧乙烷法好尚有争论,再加上醋酸对设备的腐蚀是一个头痛问题,催化剂的再生和回收问题也没有很好解决,致使已开工生产的a生产装置被迫停产关闭。 (3)乙烯氧氯化法 该法又称帝人(Teijin)法。由日本帝人公司开发成功,是对老式的氯乙醇法生产环氧乙烷的改进。采用TiCl３-CuCl２-HCl水溶液为催化剂。化学反应如下: ＣＨ２＝ＣＨ２＋ＴiCl３＋Ｈ２Ｏ→ClCH２－ＣＨ２ＯＨ＋TiCl＋ＨCl ClCH２－ＣＨ２ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→ＨＯＣＨ２－ＣＨ２ＯＨ＋HCl 催化剂再生: TiCl+2CuCl２→2CuCl２+H２Ｏ 2CuCl+2HCl+ 1/2 O２→2CuCl２＋Ｈ２Ｏ 反应条件为:反应温度160℃,压力,pH<4,乙二醇选择性为89%,乙醛6%,其他(二氧杂环己烷和二乙二醇)5%,如果Cl－∶Ti３＋的比例小于4∶1时,乙醛产率将显著增大,在反应温度大于120℃时,氯乙醇可在同一装置内水解。 乙烯的氧氯化亦可在另一个催化剂体系中进行: 催化剂再生: 2Cu＋(或2Fe２＋)＋２Ｈ＋＋１/２Ｏ２→2Cu２＋(或2Fe３＋)＋Ｈ２Ｏ 反应条件:反应温度150～180℃,压力～,乙二醇选择性86%,该法的优点是乙烯消耗定额很低,仅 kg/kg乙二醇,但有强腐蚀性,产物与催化剂溶液的分离比较困难。 (4)由合成气制乙二醇 合成气是一氧化碳和氢气混合物的总称。现在工业上用煤、天然气和劣质重油为原料可廉价、大量的生产出来,目前主要用来生产甲醇、合成氨、羰基化产品等。由合成气制乙二醇已引
生产甲醇的工艺流程
生产甲醇的工艺流程 （一）生产工序 合成气合成甲醇的生产过程，不论采用怎样的原料和技术路线，大致可以分为以下几个工序 1．原料气的制备 合成甲醇，首先是制备原料氢和碳的氧化物。一般以含碳氢或含碳的资源如天然气、石油气、石脑油、重质油、煤和乙炔尾气等，用蒸汽转化或部分氧化加以转化，使其生成主要由氢、一氧化碳、二氧化碳组成的混合气体，甲醇合成气要求（H2－CO2）/（CO+CO2）=2.1左右。合成气中还含有未经转化的甲烷和少量氮，显然，甲烷和氮不参加甲醇合成反应，其含量越低越好，但这与制备原料气的方法有关；另外，根据原料不同，原料气中还可能含有少量有机和无机硫的化合物。 为了满足氢碳比例，如果原料气中氢碳不平衡，当氢多碳少时（如以甲烷为原料），则在制造原料气时，还要补碳，一般采用二氧化碳，与原料同时进入设备；反之，如果碳多，则在以后工序要脱去多余的碳（以CO2形式）。 2．净化 一是脱除对甲醇合成催化剂有毒害作用的杂质，如含硫的化合物。原料气中硫的含量即使降至1ppm，对铜系催化剂也有明显的毒害作用，因而缩短其使用寿命，对锌系催化剂也有一定的毒害。经过脱硫，要求进入合成塔气体中的硫含量降至小于0.2ppm。脱硫的方法一般有湿法和干法两种。脱硫工序在整个制甲醇工艺流程中的位置，要根据原料气的制备方法而定。如以管式炉蒸汽转化的方法，因硫对转化用镍催化剂也有严重的毒害作用，脱硫工序需设置在原料气设备之前；其它制原料气方法，则脱硫工序设置在后面。 二是调节原料气的组成，使氢碳比例达到前述甲醇合成的比例要求，其方法有两种。 （1）变换。如果原料气中一氧化碳含量过高（如水煤气、重质油部分氧化气），则采取蒸汽部分转换的方法，使其形成如下变化反应：CO+H2O==H2+CO2。这样增加了有效组分氢气，提高了系统中能的利用效率。若造成CO2多余，也比较容易脱除。 （2）脱碳。如果原料气中二氧化碳含量过多，使氢碳比例过小，可以采用脱碳方法除去部分二氧化碳。脱碳方法一般采用溶液吸收，有物理吸收和化学吸收两种方法。（如：低温甲醇洗）
年产60万吨焦炉煤气制甲醇融资投资立项项目可行性研究报告(非常详细)
年产60万吨焦炉煤气制甲醇立项投资融 资项目 可行性研究报告 (典型案例〃仅供参考) 广州中撰企业投资咨询有限公司
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目录 第一章年产60万吨焦炉煤气制甲醇项目概论 (1) 一、年产60万吨焦炉煤气制甲醇项目名称及承办单位 (1) 二、年产60万吨焦炉煤气制甲醇项目可行性研究报告委托编制单位 1 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2) （一）项目可行性报告编制依据 (2) （二）可行性研究报告编制原则 (2) （三）可行性研究报告编制范围 (4) 五、研究的主要过程 (5) 六、年产60万吨焦炉煤气制甲醇产品方案及建设规模 (6) 七、年产60万吨焦炉煤气制甲醇项目总投资估算 (6) 八、工艺技术装备方案的选择 (6) 九、项目实施进度建议 (6) 十、研究结论 (7) 十一、年产60万吨焦炉煤气制甲醇项目主要经济技术指标 (9) 项目主要经济技术指标一览表 (9) 第二章年产60万吨焦炉煤气制甲醇产品说明 (15) 第三章年产60万吨焦炉煤气制甲醇项目市场分析预测 (15) 第四章项目选址科学性分析 (15) 一、厂址的选择原则 (15) 二、厂址选择方案 (16) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (17) 五、项目用地利用指标 (17) 项目占地及建筑工程投资一览表 (17) 六、项目选址综合评价 (18)
第五章项目建设内容与建设规模 (19) 一、建设内容 (19) （一）土建工程 (19) （二）设备购臵 (20) 二、建设规模 (20) 第六章原辅材料供应及基本生产条件 (21) 一、原辅材料供应条件 (21) （一）主要原辅材料供应 (21) （二）原辅材料来源 (21) 原辅材料及能源供应情况一览表 (21) 二、基本生产条件 (23) 第七章工程技术方案 (24) 一、工艺技术方案的选用原则 (24) 二、工艺技术方案 (25) （一）工艺技术来源及特点 (25) （二）技术保障措施 (25) （三）产品生产工艺流程 (25) 年产60万吨焦炉煤气制甲醇生产工艺流程示意简图 (25) 三、设备的选择 (26) （一）设备配臵原则 (26) （二）设备配臵方案 (27) 主要设备投资明细表 (28) 第八章环境保护 (28) 一、环境保护设计依据 (29) 二、污染物的来源 (30) （一）年产60万吨焦炉煤气制甲醇项目建设期污染源 (30) （二）年产60万吨焦炉煤气制甲醇项目运营期污染源 (30)
年产20万吨煤制甲醇项目环境影响报告书
天富热电股份有限公司 年产20万吨煤制甲醇项目环境影响报告书 （送审稿）
目录 第一章总论 (1) 1.1项目背景和任务由来 (1) 1.2评价目的和指导思想 (3) 1.3编制依据 (5) 1.4评价等级 (7) 1.5评价重点 (7) 1.6评价范围 (7) 1.7评价标准采用 (8) 1.8环境敏感因素及保护目标 (10) 第二章项目所在区域环境概况 (11) 2.1 地理位置 (11) 2.2 自然环境状况 (11) 2.3 生态环境 (16) 2.4 社会环境状况 (17) 2.5 城市规划 (19) 第三章工程分析 (21) 3.1建设项目概况 (21) 3.2建设项目生产工艺过程简述 (27) 3.3配套公用工程 (39) 3.4主要原辅材料供应及消耗 (41) 3.5拟建工程物料、硫、水、汽平衡分析 (42) 3.6施工期污染影响分析及防治对策 (47) 3.7运营期大气污染影响分析及防治对策 (48) 3.8废水污染影响分析及防治对策 (51) 3.9固体废物影响分析及防治对策 (53) 3.10噪声影响分析及防治对策 (54) 3.11非正常生产状况分析 (54) 第四章工艺先进性及清洁生产分析 (58) 4.1生产工艺先进性 (58) 4.2清洁生产评述 (63) 第五章环境空气影响评价 (65)
5.1污染源调查与评价 (65) 5.2环境空气质量现状监测与评价 (67) 5.3污染气象特征分析 (73) 5.4环境空气影响预测与评价 (88) 第六章地表水环境影响评价 (107) 6.1地表水污染源调查与评价 (107) 6.2地表水环境质量现状监测与评价 (110) 6.3废水排放方案及排水去向 (115) 6.4地表水环境影响评价 (115) 第七章地下水环境影响分析 (117) 7.1地下水环境现状监测与评价 (117) 7.2地下水水文地质特征分析 (121) 7.3本工程用水水源可行性分析 (122) 7.4地下水环境影响分析 (125) 第八章噪声影响分析 (129) 8.1声环境现状监测及分析 (129) 8.2施工期的噪声环境影响分析 (130) 8.3运行期声环境影响预测 (132) 8.4本工程拟采取的噪声防治措施 (133) 第九章固体废物影响分析 (135) 9.1拟建甲醇工程固废概况 (135) 9.2固体废物分析 (135) 9.3固体废物的合理处置与综合利用途径 (136) 9.4工程投产后固体废物影响分析 (137) 第十章生态环境影响分析 (138) 10.1 生态环境与生态资源状况 (138) 10.2污染物排放对生态环境的影响 (139) 第十一章环境风险评价 (146) 11.1环境风险评价等级 (146) 11.2环境风险评价范围 (146) 11.3环境风险识别 (146) 11.4源项分析 (150) 11.5环境风险预测 (151)
内蒙古自治区煤制甲醇项目汇总
1.内蒙古远兴能源股份有限公司 甲醇产能达135万吨/年 前身系“内蒙古远兴天然碱股份有限公司”，坐落在神奇、美丽、富饶的鄂尔多斯高原，是一家以新能源为主导，天然气化工和天然碱化工为两翼，多极产业并存的跨地区、跨行业的大型现代化工企业。公司成立于1997年1月23日，公司股票“天然碱”于1997年1月31日在深圳证券交易所挂牌上市，股票代码为000683，2007年8月，公司证券简称变更为“远兴能源”。公司资产总额20多亿元，是内蒙古自治区重点化工企业。公司主营甲醇、二甲基甲酰胺、合成氨、尿素、甲醛、二甲醚、纯碱、小苏打、烧碱等化工产品。年综合生产能力近200万吨，是全国最大的小苏打生产企业。随着100万吨甲醇投产，公司将成为国内最大的甲醇生产企业。“远兴”牌商标是中国驰名商标，“远兴”牌纯碱是中国名牌产品，小苏打是国内唯一通过“绿色食品标识认证”的碱类产品。公司现拥有全资、控股分公司10家，各生产企业已全部通过ISO9001质量体系认证，主要企业通过ISO14001环境管理体系和OHSAS18001职业健康安全管理体系认证。公司技术力量雄厚，拥有国家级企业技术中心，近年来取得了50多项科研成果，其中17项获国家或自治区科技进步奖。企业主导产品的核心技术拥有自主知识产权，国家知识产权局批准发明专利11项，实用新型专利3项。所属生产企业均为内蒙古自治区高新技术企业。公司在国内建立了完善的营销网络和物流配送体系，产品远销日本、韩国、东盟、中东及南美等国家和地区。依托鄂尔多斯丰富的煤炭资源，公司目前正在进行煤化工的开发与研制，先后建立了内蒙古蒙大新能源化工基地、内蒙古博源煤化工有限公司，致力于新能源的开发与研究。“十一五”期间，公司将依托鄂尔多斯丰富的资源优势，立足乌审召生态工业园区，重点发展能源化工产业，走“资源开发高效化、园区布局规模化、产业集群化、产品链条化”的集中发展道路。进入新世纪，公司确定了“加大天然碱开发力度；加快天然气深度开发；拓展产业开发领域，进入新能源产业”的发展战略，以循环经济理念为指导，以市场为导向、以信息化和技术创新为助推力，全力打造天然碱、天然气和煤化工三大产业板块。西部大开发风帆正举，资源富集、投资环境优越、人文环境卓越的鄂尔多斯高原，是投资的热土，创业的摇篮，公司真诚地希望国内外各界有识之士来我公司洽谈业务、开展合作、共抓商机、共创伟业、共享成果。 2. 神华集团包头煤化工有限公司 180万吨/年煤制甲醇、60万吨/年甲醇制烯烃、30万吨/年聚乙烯、30万吨/年聚丙烯神华包头煤化工项目厂址位于九原区哈林格尔镇包头市规划的新型工业基地内，总体工程包括180万吨/年煤制甲醇装置和60万吨下游产品装置、22.4万标准立方米（氧气）/小时空分装置等，总投资124亿元，拟采用国际上没有实施的尖端技术，建设世界一流的煤化工基地。这是包头市继包钢之后建设的最大工业项目。神华集团煤制油/煤化工发展战略和神华包头煤制烯烃项目： 神华集团高度重视国家能源战略安全，大力发展煤炭替代石油产业，逐步建立了煤制油/煤化工研究开发、工程建设、生产运营、物流销售等四大业务板块，规划在内蒙古、宁夏、陕西、新疆等四个省区建立7个大型的煤制油/煤化工基地，预计总投资将超4000亿元，到2020年形成年产煤制油3000万吨和煤制化工品400万吨的生产能力。目前，已有3个大型煤化工基地实质性开工建设，一是在内蒙古自治区鄂尔多斯市建设的世界首套100万吨/年的煤制油工业化工厂，将在2008年投入运营；
(最新版)年产30万吨煤制甲醇生产工艺5毕业设计论文
优秀论文审核通过未经允许切勿外传 毕业设计任务书 题目：年产30万吨煤制甲醇生产工艺毕业设计函授站：甘肃石化技师学院 专业：化工工艺 班级： 10高级化工工艺 学生姓名：胡文花 指导教师：王广菊
2013年02月03 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：年产30万吨煤制甲醇生产工艺毕业设计 函授站：甘肃函授站专业：应用化工技术（工业分析与检验） 班级：甘化专111 （甘分专111）学生姓名：胡文花 指导教师（含职称）：王广菊老师 1．设计（论文）的主要任务及目标 甲醇是一种极重要的有机化工原料，也是一种燃料，是碳化学的基础产品，在国民经济中占有十分重要的地位。近年来，随着甲醇下属产品的开发，特别是甲醇燃料的推广应用，甲醇的需求大幅度上升。为了满足经济发展对甲醇的需求，开展了此20万ta 的甲醇项目。 2．设计（论文）的基本要求和内容 首先是采用GSP气化工艺将原料煤气化为合成气；然后通过变换和NHD脱硫脱碳工艺将合成气转化为满足甲醇合成条件的原料气；第三步就是甲醇的合成，将原料气加压到5.14Mpa，加温到225℃后输入列管式等温反应器，在XNC-98型催化剂的作用下合成甲醇，生成的粗甲醇送入精馏塔精馏，得到精甲醇。然后利用三塔精馏工艺将粗甲醇精制得到精甲醇。 3.主要参考文献 ［1］徐振刚，宫月华，蒋晓林.CSP加压气流床气化技术及其在中国的应用前景[J].洁净煤技术，1998，（3）:15～18. ［2］李大尚.GSP技术是煤制合成气(或H2)工艺的最佳选择[J].煤化工,2005，（3）:1～6. ［3］林民鸿，张全文，胡新田.NHD法脱硫脱碳净化技术.化学工业与工程技术，1995年，第3期. ［4］李琼玖，唐嗣荣，等.近代甲醇合成工艺与合成塔技术(下)[J].化肥设计，2004，42(1):3～8. ［5］陈文凯，吴玉塘，梁国华，于作龙.合成甲醇催化剂的研究进展.石油化工,1997年，第26卷. ［6］唐志斌，王小虎，付超，于新玲.新型低压甲醇合成催化剂XNC-98的工业应用.石化技术与应用，第5期，第23卷.
甲醇工艺流程
甲醇的工艺流程 目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇.典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序. 天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品(焦炭、焦炉煤气)、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料.天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的转化炉中进行.转化炉设置有辐射室与对流室,在高温,催化剂存在下进行烃类蒸气转化反应.重油部分氧化需在高温气化炉中进行.以固体燃料为原料时,可用间歇气化或连续气化制水煤气.间歇气化法以空气、蒸汽为气化剂,将吹风、制气阶段分开进行,连续气化以氧气、蒸汽为气化剂,过程连续进行. 甲醇生产中所使用的多种催化剂,如天然气与石脑油蒸气转化催化剂、甲醇合成催化剂都易受硫化物毒害而失去活性,必须将硫化物除净.气体脱硫方法可分为两类,一类是干法脱硫,一类是湿法脱硫.干法脱硫设备简单,但由于反应速率较慢,设备比较庞大.湿法脱硫可分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法三类. 甲醇的合成是在高温、高压、催化剂存在下进行的,是典型的复合气-固相催化反应过程.随着甲醇合成催化剂技术的不断发展,目前总的趋势是由高压向低、中压发展. 粗甲醇中存在水分、高级醇、醚、酮等杂质,需要精制.精制过程包括精馏与化学处理.化学处理主要用碱破坏在精馏过程中难以分离
的杂质,并调节PH.精馏主要是除去易挥发组分,如二甲醚、以及难以挥发的组分,如乙醇高级醇、水等. 甲醇生产的总流程长,工艺复杂,根据不同原料与不同的净化方法可以演变为多种生产流程. 下面简述高压法、中压法、低压法三种方法及区别 高压法 高压工艺流程一般指的是使用锌铬催化剂,在 300—400℃,30MPa高温高压下合成甲醇的过程.自从1923年第一次用这种方法合成甲醇成功后,差不多有50年的时间,世界上合成甲醇生产都沿用这种方法,仅在设计上有某些细节不同,例如甲醇合成塔内移热的方法有冷管型连续换热式和冷激型多段换热式两大类,反应气体流动的方式有轴向和径向或者二者兼有的混合型式,有副产蒸汽和不副产蒸汽的流程等.近几年来,我国开发了25-27MPa压力下在铜基催化剂上合成甲醇的技术,出口气体中甲醇含量4%左右,反应温度230-290℃. 中压法 中压法是在低压法研究基础上进一步发展起来的,由于低压法操作压力低,导致设备体积相当庞大,不利于甲醇生产的大型化.因此发展了压力为10MPa左右的甲醇合成中压法.它能更有效地降低建厂费用和甲醇生产成本.例如ICI公司研究成功了51-2型铜基催化剂,
年产60万吨煤制甲醇合成工艺设计说明书 (1)
《过程装备成套技术》课程设计 煤制甲醇合成工段工艺流程及典型题目 设备的设计 组别第四组 姓名 学号 院(系) 化学与化工学院 专业过程装备与控制工程 指导教师高勇 日期2016年6月27日至2016年7月3日
目录 1甲醇的合成 (1) 1.1甲醇合成的基本原理 (1) 1.1.1甲醇合成反应步骤 (1) 1.1.2合成甲醇的化学反应 (1) 1.2甲醇合成催化剂的选用 (2) 1.3铜基催化剂的中毒和寿命 (2) 1.4甲醇合成的工艺条件 (2) 1.4.1反应温度 (2) 1.4.2压力 (2) 1.4.3空速 (3) 1.4.4气体组成 (3) 1.5甲醇合成的工艺流程 (3) 1.5.1甲醇合成的方法 (3) 1.5.2本设计的合成工艺 (4) 1.5.3甲醇合成塔的选择 (4) 1.5.4甲醇合成工艺流程 (5) 2列管式换热器设计及相关计算 (6) 2.1设计任务及操作条件 (6) 2.2方案简介 (6) 2.3设计方案 (6) 2.3.1．确定设计方案 (6) 2.3.2确定物性数据 (7) 2.3.3计算总传热系数 (7) 2.3.4计算传热面积 (8) 2.3.5工艺结构尺寸 (9) 2.3.6换热器核算 (11) 3参考文献 (17)
1甲醇的合成 1.1甲醇合成的基本原理 1.1.1甲醇合成反应步骤 对甲醇合成而言，无论是锌铬催化剂还是铜基催化剂，其多相（非匀相）催化过程按下列过程进行： a）扩散——气体自气相扩散到催化剂的界面； b）吸附——各种气体在催化剂的活性表面进行化学吸附，其中CO在Cu2+上吸附，H2在Zn2+上吸附并异裂； c）表面反应——化学吸附的反应物在活性表面上进行反应，生成产物； d）解析——反应产物脱附； e）扩散——反应产物气体自催化剂界面扩散到气相中去； 以上五个过程中a、e（扩散）进行得最快，b（吸附）、d（解析）进行的速度较快，而过程c（表面反应）分子在催化剂活性界面的反应速度最慢，因此，整个反应过程取决于表面反应的进行速率［1］。 提高压力、升高温度均可使甲醇合成反应速率加快，但从热力学角度分析，由于CO、CO2和H2合成甲醇的反应是强放热的体积缩小反应，提高压力、降低温度有利于化学平衡向生成甲醇的方向移动，同时也有利于抑制副反应的进行。 1.1.2合成甲醇的化学反应 甲醇是甲醇合成反应是多项铜基催化剂上进行的复杂的、可逆的化学反应［2］。（1）主要的化学反应 CO+ 2H2=CH3OH (1-1) CO2+ 3H2=CH3OH+ H2O(1-2)（2）甲醇合成的副反应 2CO+ 4H2=CH3OH CH3+ H2O (1-3) CO+ 3H2=CH4+ H2O (1-4) 4CO+ 8H2=C4 H9OH+ 3H2O (1-5) CO2+ H2=CO+ H2O (1-6)
煤制甲醇工艺原理
第一章：甲醇生产工艺原理 第一节：甲醇的物理化学性质、用途 甲醇是一种有机化学产品。1661年英国化学家波义耳最早从干馏木材中发现了甲醇。所以也叫木醇。1922年,德国BASF公司用化学方法合成了甲醇。1923年建成年产300吨的甲醇生产装置。采用锌铬催化剂，在高压条件下生产甲醇，所以也叫高压法甲醇。到1966年,英国帝国化学工业（I.C.I）研究出了铜基催化剂,开发出了低压合成工艺，1971年，德国鲁奇公司（Lurgi）也开发出了低压合成甲醇工艺，以后，世界上甲醇生产工艺基本上采用低压合成工艺。 从1975年以后，世界上甲醇生产规模越来越大，甲醇装置单套生产能力达到20万吨/年，到90年代，单套生产能力达到60-80万吨/年，目前已达到100万吨/年的水平。 1．甲醇的物理化学性质 在常态下，甲醇是无色透明的液体，有轻微的酒香；有良好的溶解性，与水、乙醇互溶，在汽油中有较大的溶解度；易燃易爆；有毒性，人摄入20-30ml，会导致失明；摄入50-60ml，会致死。 OH，分子量：32 甲醇分子式：CH 3 结构式： H H -C-OH H 沸点：64.4-64.8℃；冰点：-97.68℃；比重0.791； 爆炸极限：6.0%-36.5%；闪点：16℃；
2．甲醇的主要用途。 甲醇的化学性质很活泼。可进行氧化、脂化、羰基化、胺化、脱水反应。甲醇是一种重要的基本有机化工原料。是碳一化学的基础。用甲醇可以生产上百种化工产品。典型的有：甲醛、聚甲醛、醋酸、甲胺、甲基叔丁基醚（MTBE）、甲基丙烯酸甲脂（MMA）、聚乙烯醇、碳酸二甲脂、硫酸二甲脂、对苯二甲酸二甲脂（DMT）、二甲脂甲酰胺（DMF）、二甲醚、乙烯、丙烯及苯，等等。还是一种重要的能源，可直接做燃料、做甲醇燃料电池、甲醇汽油、还可以分解制氢和一氧化碳。2008年,全球甲醇产量达到4500万吨。我国甲醇产量1000多万吨。 第二节：甲醇生产工艺原理 1．合成气的制造与生产甲醇的主要原料 合成气（含有CO、CO2、H2的气体）在一定压力（5—10MPa）、温度230-280℃）和催化剂的条件下反应生成甲醇，合成反应如下：CO＋2H2＝CH3OH＋Q CO2＋3H2＝CH3OH＋H2O＋Q 1．1生产甲醇的主要原料 含有CO、CO2、H2的气体叫合成气。能生产合成气的原料就是生产甲醇的原料。主要有： A．气体原料：天然气、油田伴生气、煤层气、炼厂气、焦炉气、高炉煤气； B．液体原料：石脑油、轻油、重油、渣油； C．固体原料：煤、焦碳。
合成气生产甲醇工艺流程
编号：No.20课题：合成气生产甲醇工艺流程授课内容：合成气制甲醇工艺流程 知识目标： ●了解合成气制甲醇过程对原料的要求 ●掌握合成气制甲醇原则工艺流程 能力目标： ●分析和判断合成气组成对反应过程及产品的影响 ●对比高压法与低压法制甲醇的优缺点 思考与练习： ●合成气制甲醇工艺流程有哪些部分构成？ ●对比高压法与低压法制甲醇的优缺点 ●合成气生产甲醇对原料有哪些要求？如何满足？ 授课班级： 授课时间：年月日
四、生产甲醇的工艺流程 （一）生产工序 合成气合成甲醇的生产过程，不论采用怎样的原料和技术路线，大致可以分为以下几个工序，见图5-1。 或氧、空气 图5-1 甲醇生产流程图 1．原料气的制备 合成甲醇，首先是制备原料氢和碳的氧化物。一般以含碳氢或含碳的资源如天然气、石油气、石脑油、重质油、煤和乙炔尾气等，用蒸汽转化或部分氧化加以转化，使其生成主要由氢、一氧化碳、二氧化碳组成的混合气体，甲醇合成气要求（H2－CO2）/（CO+CO2）=2.1左右。合成气中还含有未经转化的甲烷和少量氮，显然，甲烷和氮不参加甲醇合成反应，其含量越低越好，但这与制备原料气的方法有关；另外，根据原料不同，原料气中还可能含有少量有机和无机硫的化合物。 为了满足氢碳比例，如果原料气中氢碳不平衡，当氢多碳少时（如以甲烷为原料），则在制造原料气时，还要补碳，一般采用二氧化碳，与原料同时进入设备；反之，如果碳多，则在以后工序要脱去多余的碳（以CO2形式）。 2．净化 净化有两个方面： 一是脱除对甲醇合成催化剂有毒害作用的杂质，如含硫的化合物。原料气中硫的含量即使降至1ppm，对铜系催化剂也有明显的毒害作用，因而缩短其使用寿命，对锌系催化剂也有一定的毒害。经过脱硫，要求进入合成塔气体中的硫含量降至小于0.2ppm。脱硫的方法
中原石化60万吨甲醇制烯烃项目建设投产纪实
中原石化60万吨/年甲醇制烯烃项目建设投产纪实 不负使命履行诺言铸就发展新丰碑 ---中原石化60万吨/年甲醇制烯烃项目建设投产纪实 2011年12月14日 14:52来源：中国经济网 [推荐朋友] [打印本稿] [字号大中小] 中原石化60万吨/年甲醇制烯烃（MTO）装置于2011年10月9日17时28分甲醇投料，10日0时26分打通全流程，产出合格产品，实现装置安全、环保、全面投料开车一次成功。 这是中国石化发展史上新的丰碑。 ---这套装置成功建成投产，标志着中国石化自主研发的甲醇制烯烃工艺（S-MTO）成套技术步入产业化； ---这套装置开启了中国石化具有自主知识产权的煤制烯烃新型煤化工产业新领域； ---这套装置加快了中国石化产业结构调整的步伐； ---这套装置建设时间最快。从打桩开工建设到投料开车，仅用时14个月时间； ---这套装置投料试车出产品最快。10月9日17时28分甲醇投料，10日0时26分打通全流程，产出合格产品。 此时此刻，面对这一成绩，所有中原石化人无不心潮澎湃，感慨万千，梦想已化作触手可及的现实。让我们沿着走过的日子，回溯艰辛历程，一段逐梦之旅令人难以忘怀。 项目建设催生使命和责任
近年来，中国石化积极响应国家能源替代战略要求，提出要加快发展方式转变，大力优化调整结构，加快原料结构优化，积极发展煤化工，推进化工原料多样化。经过反复研究、论证，中石化与河南省签署了合作框架协议。2009年12月16日，中原石化乙烯原料路线改造（MTO）项目即中原石化60万吨/年甲醇制烯烃（MTO）项目正式获得中国石化股份有限公司批复。 甲醇制烯烃是煤制烯烃的关键步骤，是现代煤化工的标志性技术。中原石化60万吨/年甲醇制烯烃（MTO）项目，是中国石化响应国家能源替代战略要求，积极转变发展方式、调整产业结构、实现差异化发展的重点项目。该项目的建成投产，为中国石化在“十二五”期间实施资源多元化、积极发展煤化工的战略提供了可靠的技术支撑。 项目可研报告获总部批复后，公司按照党组要求，扎实做好项目建设前期工作。为加强项目建设的组织领导，公司成立以主要领导为组长的MTO项目工程建设领导小组。2010年4月16日，经报请集团公司和河南省同意，举行了MTO项目开工奠基仪式，标志着项目建设进入建设阶段。 号角吹响，激荡心魄。项目建设落户中原石化，广大干部职工群情激昂，迅速把思想和行动统一到党组的要求上来，按照公司提出的“两副担子一起挑”的要求，即一手抓精细管理，一手抓项目建设，做到思想特别统一、精力特别集中、工作特别到位。作为中国石化战略部署的“主战场”，大家深深知道，MTO项目建设不仅是企业自身发展的需要，更是中国石化新能源发展战略的需要，项目的意义远远超出项目本身，机会难得、使命光荣、责任重大。公司各单位、各部门牢固树立“一盘棋”思想，心往一处想，劲往一处使，紧紧围绕项目建设和精细管理两条主线，深入开展创先争优和“比学赶帮超”活动，发扬顾全大局的“一盘棋”精神，全力以赴的拼搏精神，舍小家、顾大家的奉献精神，知难而进的进取精神，在项目建设的大舞台上施展才能。 严密组织叩成功之门 集团公司党组对中原石化MTO项目建设高度重视，提出了“全力以赴、保质保量、加快建成MTO工业化示范装置”的要求，明确了工程建设总目标。 中原石化自投产以来，没有再组织过大的施工项目，面对新项目建设，工期紧、任务重、人员少、施工交叉作业多，管理难度非常大。MTO项目管理部严密
煤气化制甲醇工艺流程
煤气化制甲醇工艺流程 1 煤制甲醇工艺 气化 a）煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤干基（<25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。出棒磨机的煤浆浓度约65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43～ 53t/h，可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42％的浓度。 为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。 c）灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪蒸浓缩后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分离器分离掉冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。 闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽，少量灰水作为废水排往废水处理。 洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送碳洗塔循环
现代煤化工工艺路线总图
现代煤化工工艺路线总图煤化工工艺路线图
煤制甲醇典型工艺路线图 1、合成甲醇的化学反应方程式： （1）主反应： CO+2H2=CH3OH+102.5KJ/mol （2）副反应 2CO+4H2=CH3OCH3+H2O+200.2 KJ/mol CO+3H2=CH4+H2O+115.6 KJ/mol 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O+49.62 KJ/mol CO2+H2=CO+H2O-42.9 KJ/mol 2、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈2.05~2.10，由于煤炭气化所得到的水煤气CO含量较高，H2含量较低，因此水煤气须经脱硫、变换、脱碳调整气体组成，以达到甲醇合成气的要求。 3、CO变换反应 CO+H2O(g)=CO2+H2 （放热反应）
4、水煤气组分与甲醇合成气组分对比 气体种类气体组分（%） CO H2CO2CH4 水煤气37.350.0 6.50.3 甲醇合成 29.9067.6429.900.1 气 天然气制甲醇工艺流程图 1、合成甲醇的化学反应方程式： CH4+H2O=CH3OH+H2 2、甲醇合成气要求氢碳比f=(H2-CO2)/(CO+CO2)≈2.05~2.10，由于天然气甲烷含量较高，因此要对天然气进行蒸汽转化，生成以H2、CO和CO2位主要成分的转化气。由于蒸汽转化反应是强吸热反应，因此还要对天然气进行纯氧部分氧化以获取热量，使得蒸汽转化反应正常连续进行，最终达到甲醇合成气的要求。
3、蒸汽转化反应 CH4+H2O(g)=CO+H2（强吸热反应） 4、纯氧部分氧化反应 2CH4+O2=2CO+4H2+35.6kJ/mol CH4+O2=CO2+2H2+109.45 kJ/mol CH4+O2=CO2+H2O+802.3 kJ/mol 5、天然气组分与甲醇合成气组分对比 气体种 气体组分（%） 类 CO H2CO2CH4天然气----------- 3.296.2 甲醇合 29.9067.6429.900.1 成气 石油化工、煤炭化工产品方案对比（生产烯烃） 以天然气（或煤气）为原料的MTO技术流程
甲醇工艺流程
编号：No.20 课题：合成气生产甲醇工艺流程 授课内容：合成气制甲醇工艺流程 知识目标： ? 了解合成气制甲醇过程对原料的要求 ?掌握合成气制甲醇原则工艺流程 能力目标： ?分析和判断合成气组成对反应过程及产品的影响 ?对比高压法与低压法制甲醇的优缺点 思考与练习： ?合成气制甲醇工艺流程有哪些部分构成？ ?对比高压法与低压法制甲醇的优缺点 ?合成气生产甲醇对原料有哪些要求？如何满足？
授课班级： 授课时间：年月日 四、生产甲醇的工艺流程 （一）生产工序 合成气合成甲醇的生产过程，不论采用怎样的原料和技术路线，大致可以分为以下几个 工序，见图5-1。 图5-1 甲醇生产流程图 1.原料气的制备 合成甲醇，首先是制备原料氢和碳的氧化物。一般以含碳氢或含碳的资源如天然气、石 油气、石脑油、重质油、煤和乙炔尾气等，用蒸汽转化或部分氧化加以转化，使其生成主要由氢、一氧化碳、二氧化碳组成的混合气体，甲醇合成气要求（Hz- CQ）/ （CO+CO =2.1 左右。合成气中还含有未经转化的甲烷和少量氮，显然，甲烷和氮不参加甲醇合成反应，其 含量越低越好，但这与制备原料气的方法有关；另外，根据原料不同，原料气中还可能含有 少量有机和无机硫的化合物。 为了满足氢碳比例，如果原料气中氢碳不平衡，当氢多碳少时（如以甲烷为原料），则 在制造原料气时，还要补碳，一般采用二氧化碳，与原料同时进入设备；反之，如果碳多，则在以后工序要脱去多余的碳（以CQ形式）。 2.净化 净化有两个方面： 一是脱除对甲醇合成催化剂有毒害作用的杂质，如含硫的化合物。原料气中硫的含量即 使降至1ppm对铜系催化剂也有明显的毒害作用，因而缩短其使用寿命，对锌系催化剂也有一定的毒害。经过脱硫，要求进入合成塔气体中的硫含量降至小于0.2ppm。脱硫的方法 一般有湿法和干法两种。脱硫工序在整个制甲醇工艺流程中的位置，要根据原料气的制备方 法而定。如以管式炉蒸汽转化的方法，因硫对转化用镍催化剂也有严重的毒害作用，脱硫工 序需设置在原料气设备之前；其它制原料气方法，则脱硫工序设置在后面。