各种生产甲醇方法的计算.docx
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各种生产甲醇方法的计算
各种生产甲醇方法的计算
各种生产甲醇方法的计算
近20年来，甲醇生产发展很快，技术不断提高，生产规模逐年扩大，生产工艺逐步成熟，各项技术指标不断完善，近10多年来，世界合成甲醇技术有了很大的发展，其趋势为原料路线多样化、生产规模大型化、合成催化剂高效化、气体净化精细化、过程控制自动化以及联合生产普遍化。
从而使合成技术更加
优化。
一、天然气生产甲醇单耗及成本
1.1天然气生产甲醇单耗及成本
表1-1
天然气生产甲醇单耗及成本
项目
单耗
单价（元）
单位成本（元、吨）
天然气
1050m3
1.0
（假定）
1050
电
80kW?
h
0.4
32
蒸汽
自给
脱盐水
5.0t
3.5
17.5
冷却水
200t
0.2
40
触媒及化学品
15.0
人工
4
折旧及管理费
212.6
合计
1412.1
1.2天然气制甲醇成本估算公式
天然气制甲醇成本估算公式：
甲醇工厂成本=
天然气单价
*1000+
300
比如天然气单价
1.00元
甲醇工厂成本为
1300元
另外，还要看是否用天然气自备电厂发电，有自备电厂的，甲醇单耗中，
每吨甲醇多消耗天然气300~400方。
天然气便宜的时候，天然气制甲醇厂都有
自备电厂，吐哈油田甲醇厂的自备电厂是后面为降低成本扩建的。
以天然气生产甲醇的成本主要取决于天然气的价格（同时也与天然气的成
分及采用工艺关）：
每立方米天然气在1.0元时甲醇成本在1500元左右。
每立方米天然气在1.2元时甲醇成本在1800元左右。
每立方米天然气在1.5元时甲醇成本在2000
元左右。
二、煤生产甲醇单耗及成本
2.1煤生产甲醇单耗及成本
表2-1
煤生产甲醇单耗及成本
项目
单耗
单价（元）
单位成本（元、吨）
原料煤
1.38t
300
414
电
256.6kW?
h
0.4
102.6
蒸汽
0.931t
50
46.6
冷却水
337.6t
0.2
67.5
触媒及化学品
46.4
人工
230
折旧及管理费
240.2
合计
1147.3
以煤制甲醇，原料（原料煤、燃料煤）及动力的成本一般占到甲醇总成本
的80%以上，其中原料煤约占60%。
先进气化工艺（水煤浆，SHELL尚未有投运
的业绩）目前的甲醇生产成本在1600元/吨左右（煤价480元/吨。
以无烟煤
的原料生产甲醇（主要是联醇），目前的甲生产成本在2000元/吨以上（煤价700
元/吨）。
2.220万吨/年煤制甲醇综合技术经济指标
表2-2某公司20万吨/年煤制甲醇综合技术经济指标
序项目名称
单位
数
备注
号
量
1
生产规模甲醇
t/a
2240
全部按
00
商品计
2
年操作时间
小时
7200
3
燃料消耗原料煤
t/a
3100
00
燃料煤
1944
00
4
公用工程新鲜水
m3/h
531
电
kWh/h
5259
锅炉能t/h
75
（单台
力
2台
75t/h）
5
全厂定员
人
150
6
总占地面积
m2
12.2
5x104
7
总投资
万元
7977
5
8
建设投资
万元
7429
不含建
6
设期利
息
9
固定资产投资方
万元
0
向调节税
1
建设期利息
万元
2491
0
1
流动资金
万元
2988
全额流
1
动资金
1
年均销售收入
万元
4233
2
6
1
年均销售税金及
万元
5282
3
附加、增值税
1
年均总成本费用
万元
2193
4
0
1
年均利润总额
万元
1512
5
3
1
年均所得税
万元
4114
6
1
年均税后利润
万元
1100
7
9
1
贷款偿还期
人年
5.65
含建设
8
民币
期
1
投资利润率
%
18.9
9
6
2
投资利税率
%
25.5
0
8
2
内部收益率（全部%
22.6
1
投资）
所得税前
3
%
19.5
所得税后
2
净现值（全部投万元
4606
（Ic=12%
2
资）
所得税
9
）值
前
万元
2844
（Ic=12%
所得税后
5
）
2
投资回收期年
6.06
含建设
3
所得税前
期
年
6.25
含建设
所得税后
期
2
盈亏平衡点（BEP）
%
35.5
备注：
年
4
5
用水量
为382
万立方
米
2.350万吨/年煤制甲醇综合技术经济指标
2.3.1
德士古煤气化工艺生产50万吨/年甲醇
2.3.1.1
基本要求
（1）原料煤和燃料煤
原料煤采用神华煤，燃料煤采用义马煤。
（2）装置能力根据2台φ3.2mm气化炉在压力6.5MPa下的产气能力，气化
装置总有效气（CO+H2）为180000m3／h，由此可确定工厂产品能力为：
精甲醇54×104t／a（67.43t／h）。
（3）外供蒸汽要求为醋酸装置提供的蒸汽品质为1.8MPa，340℃，100t／h。
2.3.1.2工艺技术
工艺流程和物料平衡
工艺方框流程见图2-1，物料平衡见表2-3。
图2-1德士古煤气化工艺生产甲醇工艺流程
表2-3德士古煤气化工艺生产甲醇物料平衡表
2.3.1.3能耗、操作成本和投资
全厂综合能耗和原材料单价见表2-5（折精甲醇82.70t／h，以吨甲醇计
算）。
全厂投资估算见表2-6。
表2-5综合能耗和原材料单价
表2-6德士古煤气化工艺生产甲醇投资估算
2.3.2
壳牌煤气化工艺生产
50万吨/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义马煤，其煤质典型组分
见表2。
（2）
装置能力
根据1台φ4850mm气化炉在压力
4.2MPa下产气能力，
气化装置总有效气（CO+H2）为150000m3／h，因此确定工厂产品生产能力为：
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
要求为醋酸装置提供的蒸汽品质为1.8MPa，340℃，100t／h。
2.3.2.2工艺技术方案
工艺流程及物料平衡
工艺方框流程见图2-2，物料平衡见表2-7。
图2-2壳牌煤气化工艺生产工艺流程表2-7壳牌煤气化工艺生产甲醇物料平衡表
2.3.2.3能耗、操作成本及投资
全厂综合能耗及原材料单价见表2-8（折精甲醇68.76t／h，以吨甲醇计算）。
全厂投资见表2-9。
表2-8壳牌煤气化工艺综合能耗及原材料单价
表2-9壳牌煤气化工艺生产甲醇投资估算
2.3.3综合比较结果分析
通过综合技术经济比较以及借鉴国内2种气化工艺已成功运行经验，可以得
出以下结论。
（1）从已运行的工业化装置来分析，德士古煤气化工艺比壳牌煤气化工艺对煤种的选择性要求高，国内适合德土古煤气化工艺且有运行经验的煤种不多。
由于受到资源及储量等方面限制，适合于德土古煤气化工艺的煤价会越来越高，其经济性也将受很大影响。
（2）从工艺路线来分析，2种气化工艺配置差别不大，气化压力高的有一
定优势。
（3）从全厂综合能耗来分析，采用壳牌煤气化工艺生产甲醇的全厂综合
能耗明显低于德士古煤气化工艺，吨甲醇能耗差值达到11.21GJ／t。
综合能耗
低的主要原因是壳牌煤气化工艺的热效率比德士古煤气化工艺高，热能利用率
也高，德士古煤气化工艺大量的低品位能量（低压蒸汽为30.4t／h）无下游用户，
而且碳转化率也较低。
（4）从全厂投资来分析，采用德士古煤气化工艺的投资为4730元／t甲
醇，采用壳牌煤气化工艺的投资为5500元／t甲醇，两者相差770元／t甲醇。
主要原因是壳牌煤气化装置引进范围较大，投资较高。
（5）
从操作成本来分析，以市场神华煤的价格
570元／t、义马煤的价格
480元／t
计算（如果按实际热值计算，以神华煤为基准，义马煤价应为
396元
／t），德士古煤气化工艺生产甲醇操作成本为
1236.8元／吨甲醇，壳牌煤气
化工艺生产甲醇操作成本为1118.62元／吨甲醇，两者相差118.18元／吨甲醇。
静态投资回收期为：
7.0÷118.18=6.5（a），项目投资回收期相对较短。
综上所述，壳牌煤气化工艺生产甲醇投资高，但能耗低、操作成本低，而两者工艺路线及配置差别不大。
因此对于欲投资煤化工的开发商来讲，经济效益应该是第一位的，且煤种及煤价是首要考虑因素，如果煤价越便宜，采用壳牌煤气化工艺的优势则越显著。
三、焦炉气生产甲醇单耗及成本
3.1焦炉气生产甲醇单耗及成本
表3-1焦炉气生产甲醇单耗及成本
项目单耗单价（元）单位成本（元、吨）
焦炉气2150m30.160344
电
941.6kW?
h
0.4
376.6
蒸汽
0.106t
60
6.36
冷却水
298.8t
0.2
59.76
杂醇油
-6.8kg
1
-6.8
触媒及化学品
46.4
人工
30
折旧及管理费
179.9
合计
1036.22
以焦炉煤气为原料生产甲醇主要成本来自焦炉气的价格，但企业均与焦化
企业为同一集团，所以核算的焦炉气价格不会太高，在每个立方米0.4元时，
甲醇成本也应该在1500元以上了。
焦炉气应该能做到1000以内，属于环保项
目估计有税收优惠，煤炭车间成本应该在1000~1150左右加上别的总成
本大概1500。
天然气现在的价格看差不多得2000了。
3.2各工艺技术经济比较
焦炉气制甲醇的工艺主要是指焦炉气转化为合成气和合成气脱硫的工艺流
程，而由合成气制甲醇的工艺则与天然气制甲醇，或煤气化制甲醇的相关工艺
基本是一样的，在此不加阐述。
焦炉气转化工艺。
即焦炉气中甲烷转化成CO和
H2的工艺，可分蒸气转化法，催化部分氧化法，非催化部分氧化法3种。
表3-2工艺技术经济比较
表3-3催化部分氧化法能耗
名称吨耗折合能耗/GJ
电
310.07Kwh
4.51
焦炉气
2128Nm3
30.65
冷却水
430.21t
0.91
中压蒸汽
2.64t
8.84
甲醇能耗
44.91
表3-4
非催化部分氧化法能耗
名称
吨耗
折合能耗/GJ
甲醇能耗
47.72
3.3生产规模及产品方案
生产规模：
甲醇50万吨年，单系列，年操作8000小时。
表3-4产品方案表
序号
产品名
规格单位
数量
备注
称
1
精甲醇
优级
503946
GB338-2004
t/a
品
2
杂醇油
t/a
3400
3
弛放气
万
28300
热值
m3/a
11000KJ/m3
4
液氧
Nm3/h
500（折气纯度
态）
99.60%
5
液氮
Nm3/h
500（折气
O2≤2PPM
态）
6
液氩
Nm3/h
900（折气
N2≤3PPM
态）
3.4主要原材料及动力消耗
表3-5主要原材料表
序
名称
规格单位数量
备注
号
1
焦炉煤气
Nm3/h122036H2
57.76%
万
97630CO6.4%
Nm3/a
CO2
2.8%
CH427.5%
N2
3.34%
CmHn1.8%
O20.4%
H2S
＜20mg/m3
有机S
300mg/m3
2
氧化铁脱S
t/a
450
剂
3
转化催化
t/a
60
剂
4
甲醇合成
t/a
92.5
催化剂
5
NaOH
100%t/a
47.5
6
氧化锌中
t/a
29
温脱硫剂
7
铁-钼转化
t/a
64
表3-6动力消耗表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
新鲜水
m3/h
80
万m3/a
64
循环水量
2
循环水补充水
m3/h
900
26500m3/h
补入水用中水回用
3
废锅用脱盐水
m3/h
225
4
电
Kwh/h
43750
万kwh/a
35000
0.6Mpa饱和
t/h
75
5
蒸汽
3.82Mpa400℃
t/h
156
蒸汽透平用
3.9Mpa饱和
t/h
-52
2.5Mpa饱和
t/h
-10
6
仪表空气
Nm3/h
6000
3.5投资估算及主要技术经济指标
表3-750
万吨/年甲醇投资估算及技术经济指标表
序号
项目
单位
指标
备注
1
装置规模
万吨/年
50
2
总投资
万元
137421
3
建设投资
万元
122720
4
年均销售收入
万元
162594
2980元/吨
5
年均总成本
万元
120980
6
年均利润总额
万元
28769
7
年均税后利润
万元
21577
8
投资收益率
%
23．59
税前
9
投资收益率
%
19．13
税后
10
投资回收期
年
6.27
税前,含建设
期
升级会员 