煤化工项目调研报告.docx

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煤化工项目调研报告

煤化工项目调研报告

（个人观点）

按照公司安排，××年×月×日至×日，××带领×××等赴中国天辰化学工程公司（天津）、兖矿国泰公司（山东藤州）、兖矿国宏公司（山东邹城），西北化工研究院（西安）就煤制甲醇有关设计、规模、关键技术选择以及项目建设相关问题进行调研，现报告如下：

一、天辰公司调研情况：

时间：

  接待人：

×××

1、关于天辰公司：

天辰公司前身为化工部第一设计院，始建于1953年，具有多项工程设计、总承包甲级资质和进出口经营权，有年龄结构比较合理的设计技术队伍，能够承担石油化工、煤化工等的项目规划、可行研究、工程设计、设备材料采购、施工管理和工程监理，可按国际通用的模式提供项目实施全过程服务。

煤化工项目工程设计是天辰公司主营业务之一，其项目的组织模式与其他设计院有所不同，据称设有一个专门的煤化工项目组，集中统一管理所有煤化工项目，单个项目不设项目组，能够较合理和有效的调配设计力量和时间资源；天辰公司是煤化工特别是气化工序业绩最多的工程设计单位之一（见于业绩表），具有丰富的设计及工程实际经验，与煤化工相关专利商、生产商有良好的合作和互补关系，能在设计及工程实施中实现统筹安排，实现一些时间和资源上的节约和较多技术改进。

天辰公司目前手头项目相对较少，对我公司项目兴趣浓厚，可作为我公司设计单位选择之一。

2、关于规模及技术路线：

1）目前国内起步规模多选60万吨/年，（内蒙久泰90万吨/年）兼顾了经济规模、投资、工期、设备制作和运输等各个方面，属已经工业化成熟的规模。

2）气化技术的选择：

以陕北煤为原料首选水煤浆加压气化，目前单炉设计能力达30万吨/年（投煤量1500台/天），二开一备，配置合理，技术成熟可靠，装置可实现单系列配置。

GE，国内多元料浆、国内多喷嘴气化技术皆可供选择，推荐使用多喷嘴。

3）后续净化（大连理工大）、合成、硫回收（山东三维）、空分（8-9万Nm3/年空分也好配置）等工序国内技术已经成熟完备，应较多考虑采用国内技术。

4）建议气化灰水处理系统尽量简单点，满足工艺要求、可靠性好、维护方便简单。

5）变换工序由工程设计完成，无专利技术问题。

6）锅炉和热电，要注意符合国家政策要求。

7）煤质分析及评价数据是工艺软件包、工程设计必需的基础数据，应慎重对待。

3、关于设计及工程实施：

1）关于设计周期：

设计合同生效后，初步设计需要3-4个月，如对概算等要求不是太准确，可提前至两个月。

初步设计主要解决：

①工程量、投资及计划；②设计总图确定、布点详勘;③长周期设备定货等。

其间先做技术询价书、出订货及初步谈判条件和及相关数据，优先满足技术谈判、定材料及定设备要求，并优先考虑现场大设备基础设计以节约时间。

施工图设计大约需6-10个月。

2）引进技术部分带有很大的不确定性：

一般设计院在一个月左右出技术巡价书，两月内商家报价结束，开始谈判，最快也需一个月内谈判结束，第五个月左右签订引进技术合同，同时完成关键设备询价及引进合同签订（包括材料和设备制作）。

专利商作气化工艺软件包大约需3-5个月。

上述被称为是工程最困难的问题和不确定因素。

3）施工图设计阶段：

重要设备在订货后，一般厂家也需3-4个月、大机组甚至要半年的设计时间，才能出具图纸并开始制作（如空压机国外主要有西门子、曼透平等少数几家生产商，时间很难提前），设计院要在设备图纸从厂家返回后才能做相关工程设计，大约2个月出相关施工图纸。

4）项目建设的关键控制点，整体控制环节：

①空分空压机不管空分选用国内还是国外技术，一般都须进口，交货周期大约24个月，必须优先考虑；②气化炉、低温甲醇洗、合成塔等仅特材订货就需8个月左右（保守需要10个月），制造在材料进厂后需要6个月，也必须尽量提前考虑；③从现场桩基结束，长周期设备订货完成后开始算起来，项目建设最少需约两年时间，这之前的工作最少也需要6-8个月左右，考虑到冬季施工及设备制作延期等因素，必须尽量加快工作进度，科学统筹安排。

二、

兖矿国泰（山东藤州）公司调研情况：

时间：

接待人：

×××

1、

关于兖矿国泰：

兖矿国泰公司装置规模为24万吨/年甲醇、24MW热电/年、20万吨/年醋酸。

2003年开工建设，2005年底建成投产，建设周期约24个月，总投资约30亿元，定员约840人；07年甲醇产量达27万吨、醋酸产量21.6万吨，目前甲醇产能980吨/天，醋酸产能870吨/天。

气化：

最初采用两台华东理工大学、水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心（依托单位兖矿鲁南化肥厂）、中国天辰化学工程公司共同承担开发的新型多喷嘴对置式水煤浆气化炉，2007年新增一台拱顶加高约1米的多喷嘴对置式水煤浆气化炉，三台气化炉直径皆为φ3200，设计投煤量1150吨/天/台，压力4.0MPa（实际操作3.85MPa）。

空分：

采用一套法液空（杭州）有限公司生产的6.0万Nm3/h液氧泵内压缩流程空分装置，空气压缩机、空气增压机采用一台40MW全凝式蒸汽轮机驱动，是我国煤化工系统中目前投入运行最大的一套空分装置（成套投资约3亿元，交货期为14个月，据说目前要24个月）。

变换：

采用部分耐硫变换流程。

净化：

采用兖矿鲁南化肥厂开发应用的NHD脱硫脱碳工艺，压力3.5MPa。

硫回收：

采用Claus硫磺回收技术。

冷冻工艺：

采用氨吸收制冷技术。

2、关于气化技术选择：

作为新型多喷嘴对置式水煤浆气化技术的示范装置，孙总比较推崇多喷嘴对置式气化技术，认为：

1）同比多喷嘴能比单喷嘴有效气体成分提高2-3个百分点，现最大炉型单炉投煤量可达2000吨/天，同时其专利费用约为GE的1/3。

2）多喷嘴气化炉在GE基础上改进，能耗、灰水系统等好于GE；如气体水洗净化效果好，粗煤气粉尘少，对变换工序压力减小（称有企业texaco气化工艺有被迫在变换前加预变换的情况）。

3）运行稳定性提高：

原来存在的拱顶烧蚀磨损快的问题在加高1米后改善，采用国产耐火砖（河南新乡等），运行周期超过4300小时；烧嘴运行最高可达3个月，单炉稳定运行最高达89天。

4）国内已有××神华宁煤等多家采用多喷嘴气化技术。

三、兖矿国宏公司（山东邹城）调研情况：

时间：

接待人：

1、关于兖矿国宏

兖矿国宏公司装置规模为50万吨/甲醇，03年8月与GE开始谈判，05年5月正式开工建设，07年11月29日打通流程进入试生产阶段，是目前投产的单套规模最大的水煤浆气化制甲醇装置；总投资约26亿元，定员860人；目前甲醇产能为1400吨/天。

规划二期再建设100万吨/年甲醇及下游烯烃类项目。

气化：

采用3台φ3200/φ3800气化炉，压力6.5MPa。

变换：

采用国内部分耐硫变换。

净化：

采用鲁奇低温甲醇洗。

硫回收：

采用国内技术。

合成:

采用华东理工大学绝热管壳式双塔并联流程，压力8.3MPa，上部加有绝热层。

空分：

川空2套3万Nm3/h成套装置。

锅炉及热电：

采用无锡锅炉厂2台9.8MPa160吨/h循环流化床锅炉及配套25MW热电。

项目由华陆工程科技有限公司（化六院）负责总体设计及气化、空分、公用工程的设计，五环科技工程公司（化四院）负责净化、合成的设计，济南煤炭院负责热电及洗煤系统设计。

2、

关于技术路线选择等：

1）气化：

建议不去考虑粉煤气化技术（适用于高灰熔点、高灰分的劣质煤，运行问题多）。

推荐选择单喷嘴水煤浆加压气化技术：

GE和多元料浆十分相似，都可选；国宏当时选择GE是因为兖矿集团是国际上市公司，为了规避专利纠纷；GE专利费用高（国宏530万美元）；对于多喷嘴，也不推荐使用：

认为①单喷嘴技术更成熟，管理操作维护简单可靠，而且已经实现大型化；②投资省，多喷嘴比GE硬件投资要多2000多万元；③对于多喷嘴提出的气化效率高的说法，认为主要与操作和温度控制以及煤质有关，并不一定由于多喷嘴设计，而且认为对就近富煤地区的生产企业来讲，主要追求的是长周期稳定运行所产生的效益，而非简单的效率指标；⑤对于多喷嘴在激冷、灰水处理及碳洗塔方面做的一些改进，认为不是什么复杂和实质性的变化，主要是为了避开GE专利；⑥多喷嘴安装复杂，对中要求高，安装精度不当或单嘴故障极易引起炉墙及烧嘴烧坏，设计多喷嘴必要性不大，是把简单问题搞复杂了；⑦拱顶砖烧蚀磨损快不易解决，且其检修工作量和难度也远远大于渣口砖的更换。

2）空分：

建议采用国外成套技术，单套更好，每年大约可节约10%的操作费用，运行很稳定，投资几年内即可收回。

国内杭氧技术最强。

同时建议空分冷却系统单独搞。

3）净化：

建议采用国内大连理工大学低温甲醇洗（类似林德技术），选择一个好的工程设计单位来完成设计。

国宏选择国外技术是因为：

①大连理工大学当时没有知识产权（现在已申请专利）；②不承诺承担技术风险。

大连理工大学只能做一个简单的工艺软件包，需要富有设计经验的工程设计单位配合。

4）硫回收：

建议也采用国内山东三维技术（类似荷兰Claus技术），完全可以满足要求。

5）喷嘴：

国内山西、河北等有生产厂家，以西北化工研究院作为技术支撑，价格在48万元/台，河北公司制作质量相对好一点。

3、关于设计院的选择：

1）天辰公司业绩多，经验丰富，应能够较好解决气化设计中的一些细节问题，化六院有实力但设计较粗，设计队伍年龄结构也不太合理。

2）净化部分五环化学工程公司（化四院）实力最强，但活比较多。

3）兖矿国宏没选天辰，是因为当时天辰公司当时活太多，没有积极参与。

四、

西北化工研究院调研情况：

时间：

接待人：

1、关于西北化工研究院：

    西北化工研究院是原化工部以煤气化及煤气净化为主的科研单位，院内建有煤质分析、料浆制备及煤气化实验室和湿法加压气化模型试验和中间试验装置，具备不同煤种的气化性能、气化方法及煤炭综合利用的评价试验能力，建立有气化性能数据库，能为煤种评价及气化方法选择、国内煤化工项目的建设提供技术支持。

1967年西北化工研究院就开始进行水煤浆加压气化技术探索性研究，建立了全流程试验装置，解决水煤浆气化关键技术问题，目前已获专利15项；自2000年以后该院致力于自有多元料浆（水煤浆）气化专利技术（2006年获得专利）的推广应用，煤气化技术开发及工程化业绩不断增加（见业绩表）；其专利技术服务范围包括（技术服务商）：

①原料评价试验及气化方法选择；②PDP工艺软件包；③初步设计、工程设计跟踪服务；④装置建设期间现场服务及指导；④现场开车服务，直至达到考核验收要求；⑤解决装置运行过程中出现的问题，包括煤种变化和更换等。

由于其专利技术与GE公司十分接近，有业主担心卷入专利纠纷，使其推广工作受到一定限制。

2、

关于气化技术专利费用比较

多元料浆

GE

多喷嘴

技术许可费

4元

1.5-1.8美元

5-6元

工艺软件包

免费

70-80万美元

免费

专有设备

甲方采购

2000万元

甲方采购

技术服务

免费

100美元每人每时

免费

3、

关于煤质分析评价：

对榆林煤煤质及成浆性初步比较：

煤1

煤2

灰分

12%

6-8%

硫含量

2%

0.5%

水分

7-8%

8-10%

成浆浓度

62%

60%

灰熔点

〉1300℃

1260℃

煤质分析和成浆性能评价是煤气化工艺软件包及工程设计重要的基础数据，针对我公司气化用煤种短期内不能明确的实际情况，为了能及时完成此项工作，与西北院交流建议：

①就近目标煤矿按规范取生产煤样；②同时取榆神、榆横两组煤样；③煤质分析包括：

成分分析，成浆性能试验，气化性能评价；10个以内的样品，西北院45天完成。

五、意见和建议：

1、继续深入气化等关键技术的调研和比选，重点选择已投产企业有丰富运行经验的专业人员进行交流，尽快确定气化等关键技术路线。

2、充分考虑煤质变化的影响问题、水源未定影响问题，选定并完成煤种煤质分析和评价等工作，为初步设计工作的顺利展开做必要的准备。

3、对各设计单位和模式进行最后排定，确定谈判或招标范围，尽快落实设计委托，争取能在明年3月份具备现场开工条件。

4、考虑目前与有关技术专利商、设备制造商等初步接触的必要性和可行性，为设计委托后及时开展各项引进工作做必要前期准备。

5、关于建设规模建议最好能同时考虑与现有甲醇和醋酸装置扩能改造方面的互补性。

6、综合考虑可靠性、技术性、经济性、投资、工期、运输等因素，同时给下一步调研划定重点和方向，建议工艺技术路线初步选择如下：

气化：

GE水煤浆加压气化，压力6.5MPa；空分：

采用单套林德或法液空成套装置。

其它工序：

选择国内成熟技术。

7、加快煤矿配置申请等相关配套工作。

8、人是工作的基础，建议适时加强引进和培养煤化工项目管理和技术方面人才。

煤化工组

×××年×月×日