各種生產(chǎn)甲醇方法的計算

..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(kuò)大,生產(chǎn)工藝逐步成熟,各項技術(shù)指標(biāo)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(xì)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。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80kW?h

0.432蒸汽自給脫鹽水5.0t3.517.5冷卻水200t0.240觸媒及化學(xué)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300~400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(kuò)建的。以天然氣生產(chǎn)甲醇的成本主要取決于天然氣的價格〔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256.6kW?h

0.4102.6蒸汽0.931t5046.6冷卻水337.6t0.267.5觸媒及化學(xué)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總成本的80%以上,其中原料煤約占60%。先進(jìn)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。2.220萬噸/年煤制甲醇綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表2-2某公司20萬噸/年煤制甲醇綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)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1944004公用工程新鮮水m3/h531電kWh/h5259鍋爐能力t/h752臺〔單臺75t/h5全廠定員人1506總占地面積m212.25x1047總投資萬元797758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528214年均總成本費用萬元2193015年均利潤總額萬元1512316年均所得稅萬元411417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2.350萬噸/年煤制甲醇綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)德士古煤氣化工藝生產(chǎn)50萬噸/年甲醇.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φ3.2mm氣化爐在壓力6.5MPa下的產(chǎn)氣能力,氣化裝置總有效氣<CO+H2>為180000m3／h,由此可確定工廠產(chǎn)品能力為：精甲醇54×104t／a<67.43t／h>。<3>外供蒸汽要求為醋酸裝置提供的蒸汽品質(zhì)為1.8MPa,340℃,100t／h.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.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82.70t／h,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)甲醇投資估算殼牌煤氣化工藝生產(chǎn)50萬噸/年甲醇.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φ4850mm氣化爐在壓力4.2MPa下產(chǎn)氣能力,氣化裝置總有效氣<CO+H2>為150000m3／h,因此確定工廠產(chǎn)品生產(chǎn)能力為：精甲醇42.8×104t／a<53.49t／h>；一氧化碳34.5×104t／a<34500m3／h>；

<3>外供蒸汽要求為醋酸裝置提供的蒸汽品質(zhì)為1.8MPa,340℃,100t／h2.3.2.2

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.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68.76t／h,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)甲醇投資估算綜合比較結(jié)果分析通過綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較以及借鑒國內(nèi)2種氣化工藝已成功運行經(jīng)驗,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(jì)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(dá)到11.21GJ／t。綜合能耗低的主要原因是殼牌煤氣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30.4t／h>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4730元／t甲醇,采用殼牌煤氣化工藝的投資為5500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(jìn)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(zhǔn),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1236.8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(jì)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。焦?fàn)t氣生產(chǎn)甲醇單耗及成本3.1焦?fàn)t氣生產(chǎn)甲醇單耗及成本表3-1焦?fàn)t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?fàn)t氣2150m30.160344電941.6kW?h

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(xué)品46.4人工30折舊及管理費179.9合計1036.22以焦?fàn)t煤氣為原料生產(chǎn)甲醇主要成本來自焦?fàn)t氣的價格,但企業(yè)均與焦化企業(yè)為同一集團(tuán),所以核算的焦?fàn)t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?fàn)t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

1000~1150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2000了。3.2各工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較焦?fàn)t氣制甲醇的工藝主要是指焦?fàn)t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?fàn)t氣轉(zhuǎn)化工藝。即焦?fàn)t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(jì)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?fàn)t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)O2≤2PPM6液氬

Nm3/h900〔折氣態(tài)N2≤3PPM3.4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?fàn)t煤氣

Nm3/h

萬Nm3/a122036

97630H257.76%CO6.4%

CO22.8%CH427.5%

N23.34%CmHn1.8%

O20.4%H2S＜20mg/m3

有機(jī)S300mg/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/a80

64

2循環(huán)水補(bǔ)充水

m3/h900循環(huán)水量26500m3/h

補(bǔ)入水用中水回用3廢鍋用脫鹽水

m3/h225

4電

Kwh/h

萬kwh/a43750

35000

5蒸汽0.6Mpa飽和

3.82Mpa400℃

3.9Mpa飽和

2.5Mpa飽和t/h

t/h

t/h

t/h75

156

-52

-