專題講座資料（2021-2022年）各種生產(chǎn)甲醇方法的計算模板

1、各種生產(chǎn)甲醇方法的計算近20年來，甲醇生產(chǎn)發(fā)展很快，技術(shù)不斷提高，生產(chǎn)規(guī)模逐年擴大，生產(chǎn)工藝逐步成熟，各項技術(shù)指標不斷完善，近10多年來，世界合成甲醇技術(shù)有了很大的發(fā)展，其趨勢為原料路線多樣化、生產(chǎn)規(guī)模大型化、合成催化劑高效化、氣體凈化精細化、過程控制自動化以及聯(lián)合生產(chǎn)普遍化。從而使合成技術(shù)更加優(yōu)化。1、 天然氣生產(chǎn)甲醇單耗及成本1.1天然氣生產(chǎn)甲醇單耗及成本表1-1 天然氣生產(chǎn)甲醇單耗及成本項目單耗單價（元）單位成本（元、噸）天然氣 1050m3 1.0 （假定）1050 電80kWh 0.432蒸汽自給脫鹽水5.0t3.517.5冷卻水20

2、0t0.240觸媒及化學品15.0人工4折舊及管理費212.6合計1412.11.2天然氣制甲醇成本估算公式天然氣制甲醇成本估算公式： 甲醇工廠成本 = 天然氣單價 * 1000 + 300  比如 天然氣單價 1.00元 甲醇工廠成本為1300元另外，還要看是否用天然氣自備電廠發(fā)電，有自備電廠的，甲醇單耗中，每噸甲醇多消耗天然氣300400方。天然氣便宜的時候，天然氣制甲醇廠都有自備電廠，吐哈油田甲醇廠的自備電廠是后面為降低成本擴建的。以天然氣生產(chǎn)甲醇的成本主要取決于天然氣

3、的價格（同時也與天然氣的成分及采用工藝關(guān)）：每立方米天然氣在1.0元時甲醇成本在1500元左右。每立方米天然氣在1.2元時甲醇成本在1800元左右。 每立方米天然氣在1.5元時甲醇成本在2000元左右。二、煤生產(chǎn)甲醇單耗及成本2.1煤生產(chǎn)甲醇單耗及成本表2-1 煤生產(chǎn)甲醇單耗及成本項目單耗單價（元）單位成本（元、噸）原料煤1.38t300414電256.6kWh 0.4102.6蒸汽0.931t5046.6冷卻水337.6t0.267.5觸媒及化學品46.4人工230折舊及管理費240.2合計1147.3 以煤制甲醇，原料（原料煤、燃料煤）及動力的成本一般占到甲醇

4、總成本的80%以上，其中原料煤約占60%。先進氣化工藝（水煤漿，SHELL尚未有投運的業(yè)績）目前的甲醇生產(chǎn)成本在1600元/噸左右（煤價480元/噸。 以無煙煤的原料生產(chǎn)甲醇（主要是聯(lián)醇），目前的甲生產(chǎn)成本在2000元/噸以上（煤價700元/噸）。2.2 20萬噸/年煤制甲醇綜合技術(shù)經(jīng)濟指標表2-2 某公司20萬噸/年煤制甲醇綜合技術(shù)經(jīng)濟指標序號項目名稱 單位 數(shù)量備注1生產(chǎn)規(guī)模甲醇t/a224000全部按商品計2年操作時間小時72003燃料消耗原料煤 t/a310000 燃料煤194400 4公用工程新鮮水m3/h531 電kWh/h5259 鍋爐能力t/h75 2臺（單臺75t/

5、h） 5全廠定員 人1506總占地面積m212.25x1047總投資萬元79775 8建設(shè)投資萬元74296不含建設(shè)期利息9固定資產(chǎn)投資方向調(diào)節(jié)稅萬元010建設(shè)期利息萬元249111流動資金萬元2988全額流動資金12年均銷售收入萬元4233613年均銷售稅金及附加、增值稅萬元5282 14年均總成本費用萬元21930 15年均利潤總額萬元1512316年均所得稅 萬元4114 17年均稅后利潤萬元1100918貸款償還期 人民幣年5.65含建設(shè)期 19投資利潤率%18.9620投資利稅率%25.5821內(nèi)部收益率(全部投資) 所得稅前%22.63 所得稅后%19.522凈現(xiàn)值(全部投資) 所

6、得稅前萬元46069(Ic=12%）值 所得稅后萬元28445 (Ic=12%）23投資回收期 所得稅前年6.06含建設(shè)期 所得稅后年6.25含建設(shè)期24盈虧平衡點(BEP)%35.55備注：年用水量為382萬立方米2.3 50萬噸/年煤制甲醇綜合技術(shù)經(jīng)濟指標2.3.1 德士古煤氣化工藝生產(chǎn)50萬噸/年甲醇2.3.1.1基本要求(1)原料煤和燃料煤  原料煤采用神華煤，燃料煤采用義馬煤。(2)裝置能力  根據(jù)2臺3.2 mm氣化爐在壓力6.5 MPa下的產(chǎn)氣能力，氣化裝置總有效氣(CO+H2)為180000m3h，由此可確定工廠產(chǎn)品能力為：精甲醇54 ×104ta

7、(67.43 th)。(3)外供蒸汽  要求為醋酸裝置提供的蒸汽品質(zhì)為1.8 MPa，340，100th。2.3.1.2工藝技術(shù)    工藝流程和物料平衡    工藝方框流程見圖2-1，物料平衡見表2-3。圖2-1 德士古煤氣化工藝生產(chǎn)甲醇工藝流程表2-3 德士古煤氣化工藝生產(chǎn)甲醇物料平衡表 2.3.1.3能耗、操作成本和投資    全廠綜合能耗和原材料單價見表2-5(折精甲醇82.70th，以噸甲醇計算)。全廠投資估算見表2-6。表2-5 綜合能耗和原材料單價表2-6 德士古煤氣化工藝生產(chǎn)甲醇

8、投資估算2.3.2殼牌煤氣化工藝生產(chǎn)50萬噸/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義馬煤，其煤質(zhì)典型組分見表2。    (2)裝置能力  根據(jù)1臺4850 mm氣化爐在壓力4.2 MPa下產(chǎn)氣能力，氣化裝置總有效氣(CO+H2)為150000m3h，因此確定工廠產(chǎn)品生產(chǎn)能力為：精甲醇42.8×104ta(53.49 th)；一氧化碳34.5×104ta(34 500m3h)；    (3)外供蒸汽  

9、  要求為醋酸裝置提供的蒸汽品質(zhì)為1.8 MPa，340，100 th。2.3.2.2  工藝技術(shù)方案工藝流程及物料平衡    工藝方框流程見圖2-2，物料平衡見表2-7。圖2-2 殼牌煤氣化工藝生產(chǎn)工藝流程表2-7 殼牌煤氣化工藝生產(chǎn)甲醇物料平衡表2.3.2.3能耗、操作成本及投資全廠綜合能耗及原材料單價見表2-8(折精甲醇68.76th，以噸甲醇計算)。全廠投資見表2-9。表2-8 殼牌煤氣化工藝綜合能耗及原材料單價表2-9 殼牌煤氣化工藝生產(chǎn)甲醇投資估算2.3.3綜合比較結(jié)果分析 通過綜合技術(shù)經(jīng)濟比較以及借鑒國內(nèi)2種氣化工藝已成功運行經(jīng)驗

10、，可以得出以下結(jié)論。    (1)從已運行的工業(yè)化裝置來分析，德士古煤氣化工藝比殼牌煤氣化工藝對煤種的選擇性要求高，國內(nèi)適合德土古煤氣化工藝且有運行經(jīng)驗的煤種不多。由于受到資源及儲量等方面限制，適合于德土古煤氣化工藝的煤價會越來越高，其經(jīng)濟性也將受很大影響。    (2)從工藝路線來分析，2種氣化工藝配置差別不大，氣化壓力高的有一定優(yōu)勢。    (3)從全廠綜合能耗來分析，采用殼牌煤氣化工藝生產(chǎn)甲醇的全廠綜合能耗明顯低于德士古煤氣化工藝，噸甲醇能耗差值達到11.21 GJt。綜合能耗低的主要原因是殼牌煤氣

11、化工藝的熱效率比德士古煤氣化工藝高，熱能利用率也高，德士古煤氣化工藝大量的低品位能量(低壓蒸汽為30.4th)無下游用戶，而且碳轉(zhuǎn)化率也較低。    (4)從全廠投資來分析，采用德士古煤氣化工藝的投資為4 730元t甲醇，采用殼牌煤氣化工藝的投資為5 500元t甲醇，兩者相差770元t甲醇。主要原因是殼牌煤氣化裝置引進范圍較大，投資較高。    (5)從操作成本來分析，以市場神華煤的價格570元t、義馬煤的價格480元t計算(如果按實際熱值計算，以神華煤為基準，義馬煤價應(yīng)為396元t)，德士古煤氣化工藝生產(chǎn)甲醇操作成本為1 236.8

12、元噸甲醇，殼牌煤氣化工藝生產(chǎn)甲醇操作成本為1118.62元噸甲醇，兩者相差118.18元噸甲醇。靜態(tài)投資回收期為：7.0÷118.18=6.5(a)，項目投資回收期相對較短。    綜上所述，殼牌煤氣化工藝生產(chǎn)甲醇投資高，但能耗低、操作成本低，而兩者工藝路線及配置差別不大。因此對于欲投資煤化工的開發(fā)商來講，經(jīng)濟效益應(yīng)該是第一位的，且煤種及煤價是首要考慮因素，如果煤價越便宜，采用殼牌煤氣化工藝的優(yōu)勢則越顯著。3、 焦爐氣生產(chǎn)甲醇單耗及成本3.1焦爐氣生產(chǎn)甲醇單耗及成本表3-1 焦爐氣生產(chǎn)甲醇單耗及成本項目單耗單價（元）單位成本（元、噸）焦爐氣2150m30

13、.160344電941.6kWh 0.4376.6蒸汽0.106t606.36冷卻水298.8t0.259.76雜醇油-6.8kg1-6.8觸媒及化學品46.4人工30折舊及管理費179.9合計1036.22以焦爐煤氣為原料生產(chǎn)甲醇主要成本來自焦爐氣的價格，但企業(yè)均與焦化企業(yè)為同一集團，所以核算的焦爐氣價格不會太高，在每個立方米0.4元時，甲醇成本也應(yīng)該在1500元以上了。焦爐氣應(yīng)該能做到1000以內(nèi)，屬于環(huán)保項目 估計有稅收優(yōu)惠，煤炭車間成本應(yīng)該在 10001150左右 加上別的 總成本大概1500。天然氣現(xiàn)在的價格看 差不多得20

14、00了。3.2各工藝技術(shù)經(jīng)濟比較焦爐氣制甲醇的工藝主要是指焦爐氣轉(zhuǎn)化為合成氣和合成氣脫硫的工藝流程，而由合成氣制甲醇的工藝則與天然氣制甲醇，或煤氣化制甲醇的相關(guān)工藝基本是一樣的，在此不加闡述。焦爐氣轉(zhuǎn)化工藝。即焦爐氣中甲烷轉(zhuǎn)化成CO和H2的工藝，可分蒸氣轉(zhuǎn)化法，催化部分氧化法，非催化部分氧化法3種。表3-2 工藝技術(shù)經(jīng)濟比較表3-3 催化部分氧化法能耗名稱噸耗折合能耗/GJ電310.07Kwh4.51焦爐氣2128Nm330.65冷卻水430.21t0.91中壓蒸汽2.64t8.84甲醇能耗44.91表3-4 非催化部分氧化法能耗名稱噸耗折合能耗/GJ甲醇能耗47.723.3生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案

15、生產(chǎn)規(guī)模：甲醇50萬噸年，單系列，年操作8000小時。表3-4產(chǎn)品方案表序號 產(chǎn)品名稱 規(guī)格 單位 數(shù)量 備注 1精甲醇優(yōu)級品t/a503946GB338-20042雜醇油 t/a3400 3弛放氣 萬m3/a28300熱值11000KJ/m34液氧 Nm3/h500（折氣態(tài)）純度99.60%5液氮 Nm3/h500（折氣態(tài)）O22PPM6液氬 Nm3/h900（折氣態(tài)）N23PPM3.4主要原材料及動力消耗表3-5 主要原材料表序號 名稱 規(guī)格 單位 數(shù)量 備注 1焦爐煤氣 Nm3/h萬Nm3/a12203697630H2

16、 57.76% CO6.4%CO2 2.8% CH427.5%N2 3.34% CmHn1.8%O2 0.4% H2S20mg/m3有機S 300mg/m32氧化鐵脫S劑 t/a450 3轉(zhuǎn)化催化劑 t/a60 4甲醇合成催化劑 t/a92.5 5NaOH100%t/a47.5 6氧化鋅中溫脫硫劑 t/a29 7鐵-鉬轉(zhuǎn)化 t/a64 表3-6 動力消耗表序號名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1新鮮水 m3/h萬m3/a8064 2循環(huán)水補充水 m3/h900循環(huán)水量26500m3/h補入水用中水回用3廢鍋用脫鹽水 m3/h225 4電 Kwh/h萬kwh/a4375035000 5蒸汽0.6Mpa飽和3.82Mpa4003.9Mpa飽和2.5Mpa飽和t/ht/ht/ht/h75156-52-10 蒸汽透平用