禄丰县年产5万吨甲醇工程项目可行性研究报告.docx

资源描述

禄丰县年产5万吨甲醇工程项目可行性研究报告.docx

《禄丰县年产5万吨甲醇工程项目可行性研究报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《禄丰县年产5万吨甲醇工程项目可行性研究报告.docx（47页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

禄丰县年产5万吨甲醇工程项目可行性研究报告.docx

禄丰县年产5万吨甲醇工程项目可行性研究报告

2016年6月

第一章概论

第二章市场分析及预测

第三章原燃料煤资源情况

第四章厂址选择及建厂条件

第五章设计方案

第六章环境保护及安全生产

第七章机构设置及劳动定员

第八章实施进度计划

第九章投资估算及资金筹措

第十章经济效益分析

第十一章项目总评价

第一章概论

一、项目提出的背景、理由及必要性

能源间题是21世纪人类面临的主题。

根据国际能源机构（IEA）及美国能源情报署预计，2003年全球石油需求量为7770万桶/日，比2002年增加近100万桶/日2003年全球石油供应量为7860万桶/日，比预测需求量多160万桶/日。

随着全球经济的增长，石油的供需矛盾日趋突出已成为国际政治、经济、军事的活动焦点。

随着我国经济的高速增长，石油消费迅速上升，供需矛盾日趋突

出。

虽然近几年原油产量一直保持在1.6亿吨左右，居世界第5位，但

从总体上讲，我国石油资源（尤其是人均资源占有量）十分有限，难以满足经济、社会持续、稳定发展的需要。

截止2000年底，我国石油累计探明可采储量61亿吨，累计已开采36.1亿吨，剩余可采储量仅为24.9亿吨，按2001年我国原油产量1.649亿吨计，仅够开采15年。

在剩余石油开采储量中，低渗或特低渗油、重油、稠油和埋深大于3500米的占50%以上，原油产不足需的状况越来越严重。

2000年我国原油对国际市场的依赖度已达到27%，未来15年可能继续上升到40—50%。

原油依赖度的不断上升给我国石油安全带来了很大的难题。

七十年代两次全球性石油危机，曾引起多方经济和社会的大动荡，为此成立的国际能源总署（IEA）规定，各成员国有义务存有相当于90天净进口量的石油储备。

在实际执行过程中，各成员国所建立的石油储备已远远超过IEA规定的最低限，美、日、德三国的实际储备规模分别为168天、161天和127天，而我国的石油储备仅为21.6天。

1996年以来，中国原油产量平均增幅为1.2%，基本在1.56—1.64

亿吨/年之间徘徊。

2000年我国原油产量为1.626亿吨，2001年增加到

1.649亿吨，增长1.32%。

预计2005年、2010年、2015年我国原油产量只能分别达到1.65亿吨、1.76亿吨、1.85亿吨。

在排除我国原油出口的前提下，2005年、2010年、2015我国原油缺口数分别为0.95亿吨、1.37亿吨,1.94亿吨。

据国际能源机构（IEA）分析，2010年中国石油需求量有一半依赖进口，2020年中国石油需求量有8004依赖进口。

为解决我国石油紧缺的问题，国家一方面采取加大勘探力度，扩大勘探范围增加地质储量；另一方面采取与海外合作，石油企业走出国门，实施跨国经营，开拓海外石油进口渠道；再一方面就是开发新的能源替代产品，减轻经济、社会发展对石油供求不足的压力，这已成为我国石油安全措施的重要内容。

这就是项目可研报告研究的主题。

甲醇是最理想的石油替代产品，它又是生产高辛烷值汽油添加剂

的主要原料。

世界各国在经历了七十年代两次全球性石油危机后，甲

醇生产逐年扩大，其生产装置日趋大型化。

世界甲醇生产能力1991年

为2268万吨，1994年为2557万吨，1996年为2932万吨，1997年为3150万吨，1999年为3562万吨，2000年达3620万吨，预计2005年达4039万吨，2010年达4724万吨。

另有资料预测2005年世界甲醇生产能力将达到4294万吨，2010年将达到5099万吨。

我国甲醇生产始于六十年代初,1960年未仅有10万吨生产能力。

九十年代以来，我国甲醇工业发展迅速，生产能力增长很快，1990年我国甲醇生产能力为86万吨，1999年为368.4万吨。

据不完全统计，全国有生产厂家200多家，规模20万吨/年以上的仅有两家，10万吨/年以上的10套，5万吨/年以上的17套，其余均为小装置。

我国甲醇产21993年为88.6万吨，1994年达106.96万吨，1997年达174.33万吨，1998年下降到148.87万吨，1999年又下降到124.1万吨，2000年上升到198.69万吨,2001年达206.5万吨,2002年达210.95万吨。

我国甲醇消费全为：

1980年26.91万吨，1990年为60万吨，1999年达261.5万吨。

我国甲醇的传统消费领域主要是甲醛、甲胺、MMA、DMT、聚乙烯醇、硫酸二甲酯等。

近年来，随着甲醇下属产品的开发，MTBE、农药、醋酸、聚甲醛等新装置的建设，特别是甲醇燃料的推广应用，甲醇的需求最将大幅度上升，2000年我国甲醉的表观消费量达329.3万吨，2001年为357.7万吨，2002年为393万吨。

本项目研究旨在以楚雄州禄丰县中村乡、仁兴镇的褐煤为原料，采用我国自行开发的粉煤气化工艺技术，生产甲醇，与汽油掺烧，作用石油的新型替代产品，减轻和缓解我省经济社会发展中石油供需矛盾的压力，使其逐步成为我县煤及煤化工发展的一个重点产业。

第二章市场分析及预测

一、市场分析

甲醇的市场主要有两大方面，一是作为传统化工原料的市场，主

要用于甲醛、甲胶、MMA、DMT，聚乙烯醇、硫酸二甲酯、农药、醋酸、甲醛等产品的生产。

2000年至2002年我国甲醇消费量的构成如果下表：

我国甲醇消费量及构成表

单位：

万吨

产品

2000年

2001年

2002年

消费量

占%

消费量

占%

消费量

占%

甲醛

192

75.5

199.6

76.4

207.5

72.7

PVA

2.86

1.12

2.92

1.12

2.98

1.04

醋酸

8.2

3.22

15.2

5.82

9.82

甲胺

9.9

3.89

10.9

4.18

4.21

MTBE

3.54

9.45

3.62

9.9

3.47

甲醇掺烧汽油

2.44

0.96

2.48

0.95

2.52

0.88

甲烷氯化物

2.6

1.02

3.2

1.23

1.4

其它

27.3

10.7

17.2

6.59

18.3

6.42

合计

254.2

100

260.95

100

285.2

100

由上表中数据可见，近几年我国甲醇产品主要用于甲醛生产，其

使用量占总消费量的70—75%之间，用于掺烧汽油的童仅占总消费量l%不到。

在我国甲醇生产中，化肥厂联产甲醇占有较大比重，由于碳铵化

肥的滞销，因而影响了甲醇生产；另外，1997年国家再次调整部分化

工产品的进口关税税率，甲醇进口关税由12%降至3%，刺激了甲醇的进口，其进口量1991年为7.21万吨，1995年达20.89万吨，1999年高达137.39万吨，进口量已超过国内甲醇产量。

2001年甲醇进口关税税率调为10%，其进口时有所减少。

近年来我国甲醇进出口及供需情况见下表：

我国甲醇产量、进出口量、表观消费量表

（单位：

万吨）

年份

能力

产量

进口量

出口量

表观消费量

1996

294

141.19

41.0934

0.0422

182.412

1997

334.6

174.33

24.1744

0.7

197.8044

1998

359.9

148.87

69.1

2.88

215.09

1999

368.4

124.1

137.39

0.13

261.36

2000

370

198.69

130.65

0.045

329.295

2001

403.3

206.5

152.1

0.9589

357.7

2002

210.95

180

0.0845

393

上表数据可见，我国甲醇供需矛盾多年来一直很突出，有的年份进口量大于国内产量，很多年份进口量接近国内产量。

从表观消费量可以看出，我国甲醇消费量一直逐年上升，呈平稳上升之势，而这些仅是甲醇用于传统产品生产的市场需求，还没有包括我国今后开发汽车新型燃料市场的更大需求。

二是作为汽车燃料的市场，这一市场一旦广泛开发，其甲醇的需

求量，就不是甲醇传统产品市场消费量可比的。

2002年我国全年成品

油消费量达12000万吨，一年大致要500—600万吨的成品油增量。

根据2003年我国GDP增长7.5%计，预计今年全国成品油消费总量为12250—12500万吨，同比增长4%左右。

如果有1/4的汽车掺烧甲醇10%，即所需甲醇300多万吨。

由于甲醇迟早必定成为汽油的部分替代燃料，因此甲醇生产具有广阔的市场前景。

目前在我国山西，陕西等多煤和天燃气的省份，开发甲醇已成为他们的重点产业。

最近报导的标题为“我国开始建设大型石油替代品项目”中，四川沪州市泸天化集团年产40万吨甲醇、10万吨二甲醚项目已破土动工，标志着我国已开始大规模运用天燃气及煤化工产品代替石油产品。

该项目设计生产能力为日产甲醇1350吨、二甲醚340吨，工程总投资超过10亿元，建设期2年，预计年销售收入7.2亿元。

泸天化集团总裁任晓善称：

“甲醇是一种应用广泛的基础化工原料和优良的清洁燃料，近三年中国的供需缺口均在130万吨以上。

甲醇还是一种重要的有机溶剂，可以掺入汽油或直接作为燃料，在合成燃料和汽油添加剂方面的消费里很大。

甲醇燃料作为洁净能源产品的利用，已有较长时间，并形成了初步的市场，其推广应用符合国家的能源政策”。

我们把他这段话作为甲醇市场分析的总结是非常确切的。

二、市场预测

（一）国内市场预测

根据有关资料介绍，到2010年我国甲醇市场需求量作如下预测：

1.有机化工原料方面：

需求量将在200万吨以上；

2.精细化工和多分子化工原料方面：

需求量将在82万吨左右；

3.燃料方面：

需求量将在265万吨左右；

4.甲醇蛋白：

潜在需求量约100万吨左右。

以上需求量约647万吨，减去潜在需求量及一些可能变动之量，该资料预计到2010年我国甲醇的需求量为417万吨左右。

2010年我国甲醇的消费构成预测如下表：

2010年我国甲醇消费构成预测表

甲醇应用领域

甲醇需求量（万吨）

有机化工原料

184

农药

医药

染料

合成树脂

合成纤维、橡胶

燃料

200

MTBE

合计

531

（二）云南省市场预测

本项目的建设立足于云南省汽车汽油掺烧的市场。

据云南省化工协会负责人介绍，目前甲醇作为汽车燃料分三种使用方案，一是在汽油中掺入甲醇5—15%，汽车不需作任何改动；二是86—100%烧甲醇，汽车需彻底改为甲醇汽车；三是在汽油中掺入25—70%甲醇，需加入添加剂及对汽车作一定改进，南京已有专利技术。

根据上述三种甲醇使用方案，我们宜在我省采取上述的第一种方案，即在汽油中掺入甲醇5—15%，这样推广起来比另外两个方案容易，而且甲醇作为汽油的替代品也将逐步推广进行。

为此，我们对云南省甲醇掺烧汽油的市场作如下预测：

我省年使用汽油最为200万吨左右，若按5%、10%、15%的掺烧比例计，则年需甲醇量为10万吨、20万吨、30万吨。

这是我省汽车推广掺烧甲醇最低的市场需求量，它不包括今后汽车进入家庭后用油量的增加以及其它化工产品对甲醇的需求量。

因此，在我州东盛化工公司建一条年产甲醇5万吨的生产线，是具有可靠的市场需求的。

第三章原燃料煤资源情况

一、煤资源和储量及现有开采条件

本建设项目立足于利用楚雄州禄丰县中村乡、仁兴镇的丰富的褐煤资源，采用国内近两年开发出来的粉煤气化先进技术，生产合成气，建设年产5万吨甲醇装置。

因此，褐煤是本项目的主要原燃料。

1、仁兴镇大猪街煤矿（原罗次煤矿）：

分布在仁兴镇中所、白马庙一带，面积约束力50平公里。

含煤层为第三上新层，煤层产状平缓，地质构造简单。

含煤炭6层，其中M2、M6具有工业价值。

M2为主要煤层，厚望30—60米，呈褐或黑褐色，光泽暗淡，木质纤维状结构，残存树茎。

露天开采储量2.1亿吨，矿井开采1.9亿吨，为一中型褐煤矿床。

2、中村煤矿（暂名）：

中村煤矿现已控制煤矿体长城500米，宽容320米，呈似层状产出，顶板埋深层次4.45—10.70米，底板埋深有感触16.80—32.50米，总体向南倾伏，北部仰起，倾角3—5度，局部队10度，南部较深；矿体厚度8.30—22.60米，平均15.96米，东近厚度较大，利于开采；产出形态受第三系含煤地层控制，煤层产状与地层产状一致，埋深和分布受地质构造制约，北部ZK7号钻孔一带由于地质构造的抬升，主要煤层已被剥饴尽，钻孔中仅见0.70米的抬升；矿床在ZK5、ZK3、ZK8一线富厚，厚度可达16.50—22.60米，距西河100—210米，作为先期开采地段较为适宜。

褐煤矿呈黑色、褐黑色灰色、煤块呈致密块状，中等硬度，局部见未完全炭化的木质碎块，断口呈贝壳状，失水后层面裂解成片状，碎块状；煤质不均，顶、底部夹有2—3厚度20—30厘米的泥炭层，据煤样分析，含水量9.68-22.82%，平均13.73%，挥发份25.92-39.27%，平均34.64%，灰份24.84-32.79%，平均31.70%，固定炭13.73-23.96%，平均19.92%，,发热量2581.30-4071.27千卡/kg,平均3430.29千卡/kg,含硫1.19-3.42%，平均3.14%，煤矿体重工业1.20—1.36吨/米，平均1.28吨/米，从上述结果看，属于煤质中等，能满足工业和民用燃料的使者要求。

1997年增长率11月在中部龙泉村附近进行了初步地质勘探工作，基本查明了褐煤矿体的埋藏、分布、质量、开采技术条件等，探明了褐煤矿体深仅4.45—10.70米，厚度达8.30—22.60米，平均15.96米，控制面积0.18平方公里，计算煤储量255万吨，煤层向南延伸有增厚的趋势，预测尚有2千万吨的储量，北部地区已有多处褐煤露头显示，有较大的回旋余地，预计全区煤储量将达1—1.5亿吨，前景十分诱人。

表一、禄丰县中村褐煤矿煤样分析成果表

工程号

样号

位置（M）

样长

分析结果

备注

自

至

含水量

挥发份

灰份

发热量

固定炭

含硫

ZK2

2-1

9.15

9.65

0.50

28.50

30.89

42.74

2656.05

13.23

3.42

ZK2

2-2

10.70

19.00

8.30

35.50

39.23

26.96

4030.43

23.45

2.98

ZK3

3-1

9.50

26.00

16.50

27.25

31.16

24.84

3268.17

21.18

1.17

ZK4

4-1

4.45

23.00

18.55

31.00

37.43

32.79

3620.99

19.73

3.00

ZK5

5-1

5.50

23.00

16.00

32.00

39.27

26.31

4071.37

15.40

5.33

ZK6

6-1

5.00

16.80

11.80

32.50

38.57

30.96

3783.75

20.79

4.8

ZK8

8-1

9.90

32.50

22.60

28.25

25.92

37.33

2581.31

17.13

1.3

组合

27.5

29.33

24.2

3289.31

23.27

2.92

表二、禄丰县中村褐煤矿煤矿矿体储量计算表

块段号

剖面号

断面面积（m2）

断面间距（m）

断面平均面积（m2）

计算

公式

块段

体积

（m3）

体重（t/m3）

储量

（吨）

C-1

0.1

4012.5

4098.4

100

4055.45

V=SL

405545

1.28

519092.6

C-2

0.4

678

4012.5

200

2345.24

469050

600384

小计

C级

874595

1119481.6

D-1

5.1

1530

200

765

153000

195840

D-2

1.0

1530

983.25

100

1256.63

125663

160848.64

D-3

0.4

983.25

2825

200

1904.25

380850

487488

D-4

4.8

2825

1751.5

200

2288.25

457650

585792

小计

D级

1117163

1429968.64

合计

C+D级

1991758

2549450.24

二、褐煤质量及煤种评价

2003年9月，昆明钢铁集团有限责任公司技术中心实验室对中村乡、仁兴镇的丰富的褐煤两个煤样，进行煤质全分析。

分析数据如下：

样品

名称

全水份

挥发份

灰份

固定炭

反应性

反应度

转鼓后

备注

仁兴煤

41.1

43.7

16.66

31.55

0.093

<0.01

82.5

1.43

71.42

中村煤

34.54

35.69

24.68

28.74

1.45

<0.01

2.06

三、吕合煤质量及煤种评价

2002年9月，楚雄东盛化工有限责任公司委托陕西联合中西部煤气化工程技术中心及西北化工研究院，对楚吕合褐煤N1K1和N1K5两个煤样，进行煤质全分析和实验室煤种气化反应性动力学试验，并对楚雄吕合褐煤作出了综合性评价。

煤分析数据如下：

吕合褐煤煤质分析数据表

煤种

分析内容

煤样N1K1

煤样N1K5

工

业

分

析

Mad

22.93

23.48

Aad

9.71

5.93

Vad

34.81

35.21

FCad

32.55

35.38

焦渣特性

热值MJ/kg

18.575（4443.8Kcae/kg）

19.245（4604Kcae/kg）

灰熔点

1080

1250

1220

1380

1270

1430

元素分析

Wt%

Cad

47.46

49.33

Had

3.42

Oad

14.27

16.24

Nad

0.68

0.69

Stad

1.53

0.91

1.通过煤质分析对吕合揭煤的质最评价是：

N1K1和NlK5两个煤都是含水份高（Mad内在结晶水分）含氧高的变质程度较浅的褐煤，灰低、固定炭低、发热量低、焦渣特性指数低（基本不结渣）、中低硫，可作为灰熔聚流化床粉煤气化炉的原料煤种。

2.通过实验室煤种气化反应性动力学试验，煤种评价是：

NlK1煤在温度1050℃条件下，反应活性（CO2还原率）为92.2%，反应活性好；N1K5煤在温度1050℃条件下，反应活性为89.3%，反应活性较好。

两个煤样的气化效率较高，1050℃以上时两个煤种反应性相近。

通过煤气化活性试验，吕合褐煤N1K1和NlK5煤种反应活性好，均可作为灰熔聚流化床粉煤气化制合成原料气的原料煤种。

3.在煤质分析和气化活性试验的基础上，提出了吕合褐煤在灰熔聚流化床粉煤气化工业试烧的操作参数：

操作参数表

项目内容

单位

Nlk1

N1k5

气化温度

980—1050

气压压力（表）

MPa

0.05

产气率

Nm3/kgCoal

1.35

1.41

CO+H2

MOL%

65.07

65.61

碳转化率

We%

90.3

91.3

氧煤比

Nm3/tCoal

294

286

蒸汽煤比

Kg/tCoal

579

590

4.工业试烧气化条件

（1）氧气纯度：

99.6mo1%；

（2）蒸汽温度（过热）：

3100C

（3）气化温度：

980—10500C

（4）气化压力：

0.05MPa

通过上述分析、测试和试验，说明吕合褐煤合乎生产合成气的质量要求，而且提供了利用吕合褐煤进行粉煤气化的一些重要参数。

禄丰县中村乡、仁兴镇的褐煤于吕合褐煤相比，煤质比吕合煤矿的褐煤差一些，但也能满足生产合成气的质量要求，从第五章设计方案开始，均于楚雄东盛化工有限公司的设计相同。

第四章厂址选择及建厂条件

一、厂址选择

厂址选择在禄丰县金山企业工业园区内，具有使用土地面积大、交通运输方便，供电、供水条件具备，已有的公用设施可以利用，可大大减少项目建设投资。

也可选择在中村乡或仁兴镇，其土地使用、交通运输、供电、供水条件均于具备。

第五章设计方案

一、建设规模：

甲醇5万吨/年；

二、产品方案：

1.年产甲醇5万吨；

2.年产合成氨1万吨。

三、甲醇产品理化性质

甲醇分子式CH30H，俗称木醇或木精，是最简单地一元醇，最基本的有机原料之一，无色透明易燃易挥发液体，有毒！

饮后能致目盲。

比重0.7915（200C），熔点-97.80C，沸点64.650C。

能与水和多数有机溶剂混溶，蒸汽与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限6.0—36.5%（体积）。

燃烧时生成兰色火焰，易受氧化或脱氢而成甲醛，用于制造甲醛、醋酸、农药等多种化工产品，可用于汽车燃料等。

四、产品质量标准

本产品（精甲醇）执行国家GB338—92标准，具体指标见下表：

项目

指标

优等品

一等品

合格品

色度（铂—钴），号≤

密度（200C），g/cm3

0.791—0.792

0.791—0.793

沮度范围（00C,101325Pn）,0C

沸程（包括64.6±0.10C）,0C≤

64.0-65.5

0.8

1.0

1.5

高锰酸钾试验，min≥

水溶性试验

澄清

水分含量，%≤

0.10

0.15

酸度（以HCOOH计），%≤

或碱度（以NH3计），%≤

0.0015

0.003

0.005

0.0002

0.0008

0.0015

羰基化合物含量（以CH2O计），%≤

0.002

0.005

0.01

蒸发残渣含量，%≤

0.001

0.003

0.005

五、工艺技术方案

本项目采用以煤为原料，独立系统（单醇）、低压法合成甲醇生产工艺。

主要工艺流程简图

褐蒸纯煤汽氧

造气

粗脱硫

压缩

变换

精脱硫

脱碳

压缩

二次脱硫

压缩

合成

分离

循环机

放空气回收

粗甲醇

展开阅读全文