年产60万吨甲醇工程项目可行性研究报告.doc

阜新矿业（集团）有限责任公司
年产60万吨甲醇工程

可行性研究报告

阜新矿业（集团）有限责任公司年产60万吨甲醇工程 T05320-EC03
可 行 性 研 究 报 告 版次：0版

目 录

1 总 论 1-1
1.1 概述 1-1
1.2 项目提出的背景 1-2
1.3　项目投资的必要性 1-8
1.4　项目建设意义 1-10
1.5　项目建设的有利条件 1-10
1.6 研究指导思想 1-10
1.7 研究范围 1-11
1.8 研究结论 1-11
2 产品市场分析预测 2-1
2.1　甲醇的用途 2-1
2.2 甲醇产业现状及展望 2-6
2.3 国内外甲醇需求现状及预测 2-13
2.4 目标市场及及竞争力分析 2-20
2.5 产品价格分析 2-24
3 产品方案与生产规模 3-1
3.1 产品方案和生产规模 3-1
3.2 产品、副产品的品种及质量标准 3-1
3.3 全厂工艺示意流程图及物料平衡表 3-3
4 生产工艺技术方案 4-1
4.1 工艺技术方案 4-1
4.2 空分装置 4-4
4.3 气化 4-9
4.4 净化 4-18
4.5 冷冻站 4-31
4.6　甲醇合成 4-33
4.7 甲醇精馏 4-41
4.8 成品罐区 4-43
4.9　全厂自控技术方案 4-43
4.10　设备 4-47
4.11　主要设备一览表 4-49
4.12　生产装置布置 4-86
5 原材料及动力的供应 5-1
5.1 原材料、燃料、动力和辅助材料及化学用品需用量及来源 5-1
5.2 原料煤的规格 5-1
5.3 原料来源及供应的可靠性 5-3
6 建厂条件和厂址方案 6-1
6.1 厂址的地理位置、地形、地貌概况 6-1
6.2 工程地质、地震烈度、水文地质概况 6-1
6.3 当地气象条件 6-2
6.4 城镇社会经济现况 6-4
6.5 交通运输现状 6-4
6.6 水源、供排水及防洪 6-4
7 公用工程、土建和辅助设施方案 7-1
7.1 总图运输 7-1
7.2 给排水 7-5
7.3 供电及电讯 7-16
7.4 供热及热电 7-22
7.5 原料贮运 7-32
7.6 采暖通风及空气调节 7-36
7.7 化验 7-39
7.8 土建 7-51
7.9 仪表空气站 7-56
7.10 维修设施 7-57
7.11 消防 7-58
8 环境保护、劳动安全与工业卫生 8-1
8.1 建设地区环境现状 8-1
8.2 设计采用的环境保护标准 8-1
8.3　工程概况 8-5
8.4 主要污染源和主要污染物 8-6
8.5 环境保护治理措施 8-12
8.6 工程环境影响初步分析 8-15
8.7　保投资概算 8-16
8.8　在问题及建议 8-17
8.9 劳动保护与安全卫生 8-17
8.10 预期效果及评价 8-26
9 节能 9-1
9.1 能耗指标表 9-1
9.2 节能措施综述 9-1
10 工厂组织和定员 10-1
10.1 企业组织 10-1
10.2 全厂总定员 10-1
11 项目实施规划设想 11-1
11.1 建设周期 11-1
11.2 项目实施进度表 11-1
12 投资估算 12-1
12.1 制依据 12-1
12.2 用依据及取费标准 12-1
12.3 设投资比例分析 12-1
1
13 财务评价 13-1

附件：
1、国家发展改革委关于内蒙古白音华矿区总体规划的批复（发改能源［2004］2339号）
2、内蒙古自治区人民政府辽宁省人民政府合作开发“煤电化”综合项目协议
3、关于60万吨甲醇煤化工项目贷款意向函（开行辽函［2005］6号）
4、内蒙古自治区发展和改革委员会文件内发改基础字[2004]695号《关于赤峰至大板地方铁路工程项目建议书的批复》
5、内蒙古自治区发展和改革委员会文件内发改基础字[2004]696号《关于大板至白音华地方铁路大板至楚鲁坝段工程项目建议书的批复》
6、内蒙古自治区发展和改革委员会文件内发改基础字[2004]697号《关于大板至白音华地方铁路楚鲁铁路坝至白音华段工程项目建议书的批复》
7、内蒙古自治区水利厅文件内水计[2004]62号《内蒙古自治区水利厅关于报送锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗高勒罕水库可行性研究报告审查意见的函》
附图：
1、区域位置图 T05320-EC03-PL01
2、总平面布置图 T05320-EC03-PL02
3、空分工艺流程图（一） T05320-EC03-PS01
4、空分工艺流程图（二） T05320-EC03-PS02
5、磨煤及干燥系统工艺流程图 T05320-EC03-PS03
6、煤加压及给料系统工艺流程图 T05320-EC03-PS04
7、气化系统工艺流程图 T05320-EC03-PS05
8、渣水系统工艺流程图 T05320-EC03-PS06
9、变换工艺流程图（一） T05320-EC03-PS07
10、变换工艺流程图（二） T05320-EC03-PS08
11、低温甲醇洗工艺流程图 T05320-EC03-PS09
12、硫回收工艺流程图 T05320-EC03-PS10
13、甲醇合成工艺流程图 T05320-EC03-PS11
14、甲醇精馏工艺流程图（一） T05320-EC03-PS12
15、甲醇精馏工艺流程图（二） T05320-EC03-PS13
16、原料贮运工艺流程图 T05320-EC03-MT01
17、水量平衡图 T05320-EC03-EE01
18、全厂蒸汽平衡图 T05320-EC03-HE01
19、DCS系统配置图（一） T05320-EC03-EA01
20、DCS系统配置图（二） T05320-EC03-EA02
21、DCS系统配置图（三） T05320-EC03-EA03
22、全厂供电系统图（一） T05320-EC03-EH01
23、全厂供电系统图（二） T05320-EC03-EH02
24、全厂供电系统图（三） T05320-EC03-EH03
25、全厂供电系统图（四） T05320-EC03-EH04

1 总 论

1.1 概述
1.1.1 项目名称、主办单位、建厂地址
项目名称：阜新矿业（集团）有限责任公司年产60万吨甲醇工程
工程代号：T05320
主办单位：阜新矿业（集团）有限责任公司
建厂地址：内蒙古自治区，锡林郭勒盟，西乌珠穆沁旗，白音华四号露天矿区。
1.1.2 可研报告编制依据及原则
1.1.2.1 编制依据
（1）阜新矿业（集团）有限责任公司与天辰化学工程公司签定的技术咨询合同（合同号：05320-A-22-34）。
（2）阜新矿业（集团）有限责任公司提供的设计基础资料。
1.1.2.2　编制原则
（1）严格按照国家或行业现行的标准规范进行设计。严格执行国家的有关法令、标准、规范，以求实、科学的态度，以开拓进取的精神精心设计。
（2）工艺技术方案的确定，要确保在世界范围内具有竞争力。在吸收国内外先进技术基础上必须技术上先进成熟、生产装置运行可靠，经济上合理，选用洁净化工技术以确保不污染环境为前提。
（3）认真贯彻五化设计原则，即“工厂布置一体化、生产装置露天化、建构筑物轻型化、公用工程社会化、引进技术国产化”。
（4）原料路线的选取，紧紧围绕着我国的基本能源结构和构成，原料来源可靠技术经济可行。
（5）认真贯彻使工程用户真正满意的服务质量方针，事事为用户着想，做到设计合理、先进、可靠，便于操作和维修，节省投资和操作费用。
（6）主要设备立足国内制造，国产化率达到80%以上，形成具有中国特色的以煤为原料国产化的化工联合生产技术。
（7）选用的工艺、设备、自控方案要先进、可靠、“三废”排放少，做到低能耗、低污染，低成本。
1.2 项目提出的背景
1.2.1　建设单位基本情况
阜新矿业（集团）有限责任公司前身成立于1949年1月的阜新矿务局，系国有独资的特大型企业，是全国520户、辽宁省60户国有重点企业之一。建局54年来，已累计生产煤炭5.4亿吨，创造工业总产值304.3亿元人民币（1990年不变价格），上缴税费18.87亿元人民币。
全公司现有30个国有二级单位和一个多种经营总公司。国有二级单位包括10个煤矿，其中1个露天矿，9个井工矿，另有6个工厂及地面其它生产经营单位。
全矿区煤矿总设计生产能力为900万吨/年，核定生产能力为965万吨/年。截止2002年底，阜新矿区尚有煤炭地质储量8.9亿吨，其中可采储量3.2亿吨。煤种以长焰煤为主，商品煤品种主要有：洗块、洗粒、洗粉、原煤和末煤等13个品种，属低硫优质环保型动力煤。此外，阜新矿区还有煤矸石存量7.8亿吨，目前每年新排弃煤矸石量达400吨；煤层气保有储量132亿立方米，纳入开发计划116亿立方米；矿井下每年总涌水量2200～2800万吨；林地经营面积41万亩等可开发利用资源。
目前，公司资产总额56.3亿元，公司国有企业共有在职职工48759人，矿区集体企业共有在职职工32175人。阜新矿区历经50余年的大规模开采，培养造就了一大批矿山建设和煤炭开采的技术员工与专业工程技术人员队伍。从事煤炭开采及矿山机电专业的工程技术人员有2060人，其中具有高级工程师以上职称的有502人；具有中级工程师职称的有797人；具有初级技术职称的有761人。
2002年，全公司共生产原煤1041万吨，比上年增加112万吨。全年实现企业总收入19.2亿元人民币，比上年增加3.2亿元。今年1-5月份，全公司共生产原煤472.5万吨，比上年同期增产61万吨。实现企业总收入75679万元，比上年同期增收2874万元，实现盈利210万元。
阜矿集团有自营进出口权
2001年，国务院批准阜新市为全国首个资源型城市经济转型试点市，明确把阜新矿区作为转型的重点和主战场。
阜矿（集团）公司总部位于阜新市区内的黄金地段，阜新矿区东西长130公里、南北宽8～20公里，矿区划界范围394平方公里，开采范围213平方公里，素有“百里煤海”之称。阜新矿区交通便利，国铁新义线铁路东西向贯穿矿区，矿区内自备铁路网密布并与国铁相接，公路四通八达，主要公路有：阜锦高速公路、阜锦疏港公路、沈阜公路及101线国道等。市区距机场和货运港百余公里。
综上所述，阜新矿业（集团）有限责任公司在国内煤炭开采及加工行业中具有规模大、开采时间长、煤矿建设及生产能力强等特点。公司所属的海州露天煤矿于上世纪70年代以前是亚洲第一大型露天煤矿，9座井工矿经多次技术改造生产能力也大幅度上升。阜新矿业（集团）有限责任公司于2002年6月份改制后，紧紧抓住经济转型这个历史契机，在“稳煤保存、转型求发展”的战略思想指导下，努力实现搞好第二次创业，打造新型矿区经济，全面建设小康矿区的发展目标。现在，阜矿集团正以崭新的面貌和勃勃的生机在全球紧急发展的大潮中奋勇向前。
1.2.2　项目提出的背景
1.2.2.1 国际及中国的能源状况
1） 世界石油资源状况
至2002年底，世界剩余石油探明储量达1407.04亿t，根据世界已探明的化石能源储量推算，石油还可以使用40~50年，天然气还可以使用60~70年，煤炭则能维持225年左右。
在世界剩余可采储量中，中东一个地区就占66.5%，欧佩克国家占79.4%。北美、亚太和欧洲是世界三大石油消费地区，消费量占世界石油消费总量的80%以上，而储量仅占全世界的11.4%。世界储量和消费量分布极不协调将是今后的主要矛盾，也是世界局势动乱和发生战争的主要导火索。预计今后15年，这种世界石油生产与消费地域分布不平衡的状况还将加剧。
过去10年间，亚太地区石油消费量年均增长达5.4%，大大高于1.4%的世界平均水平。到2001年底，我国剩余可采储量仅占世界的2.3%。世界人均拥有石油探明储量23.25吨，而中国人均仅有2.59吨。据预测，2005年亚太地区将超过北美成为世界第一大石油消费区。我国地处亚太地区，未来石油供需矛盾尤为尖锐。今后10年内中国将超过日本，成为亚太地区最大的石油进口国。中国与世界主要石油消费国分享世界石油资源的竞争不可避免。
国际动荡政治局势对世界石油产生重大影响，世界油气资源竞争更加激烈。
2）世界煤炭消耗结构状况
1995年，世界煤炭产量达到46.18亿吨，其中北美10.59亿吨，西欧4.97亿吨，东欧8.20亿吨，非洲2.12亿吨，亚洲20.30亿吨，世界煤炭约80%用于能源（发电、煤转化制气等），其余20%其它工业和民用。1995年OECD（经合组织）国家的煤炭消费结构如下表（单位：百万吨）
经合组织国家煤炭消费结构
单位：百万吨 表1-3-1

北美
欧洲
太平洋
合计
能源

发电
665.1
258.9
90.8
1014.8
煤转化
6.7
4.2
7.4
18.3
炼油
0.1
0.1
0
0.2
制气
0
0.2
0.2
0.4
工业用
47.3
80.8
62.4
190.5
炼钢
19.2
50.7
44.8
114.7
非金属矿
11.2
11.4
9.5
32.1
化工
9.2
5.0
1.6
15.8
造纸
3.5
1.9
1.9
7.3
其它
4.2
11.8
4.6
20.6
民用
2.1
16.5
1.3
19.9
商业
0.5
2.5
0.5
3.5
合计
711.7
373.3
170.2
1255.2

由上表可见，在世界煤炭的利用结构中，传统的燃煤发电仍占主导地位。其次是用于煤的转化和煤化工及其它工业用途。煤转化和煤化工这两个方面的利用将是世界煤资源利用的新的发展方面。
预计未来，当石油和天然气的成本因资源枯竭会明显上涨，煤炭不仅是能源资源，也将是化学工业重要的基本原料来源。
3）中国的能源状况
目前，世界一次能源消费结构的平均水平是：石油38.4%，天然气23.7%，煤炭24.7%，核能6.6%，水电6.5%。
我国目前的能源消费结构中，煤炭约占73%，石油占19%，天然气占2%，其它占6%。
我国能源资源特点是石油和天然气资源有限、煤炭资源丰富的国家。全国累计探明煤炭保守储量超过1.28万亿吨。截止现在为止已动用的贮量仅为25%。
我国由于自然资源的原因，原油产量难以有大的提高，而近年国内经济快速发展特别是汽车工业的“井喷”式发展对油品的需求保持快速增长，以致原油缺口越来越大，对进口的依赖逐年增强。2004年全国原油进口量达超过1亿吨，比上年增长31.3%，占国内原油表观消费量的比重达到36.1%，比上年提高5.8个百分点。在此情况下，国际油品供应局势及价格对国内油品市场的影响越来越大，并进而影响到石化、化肥等行业的生产和价格。由于国家石油战略储备体系和商业储备体系还刚启动，使得国内相关行业在多变的国际油市下非常被动。
为保证国家石油能源战略安全，国家正在努力实现原油供应的多元化，一是稳固国内产量，二是寻求国外多元化获得原油，三是发展原油替代产业。当国有三大石油公司正在按照国家要求，积极开拓海外市场，在境外谋求石油资源开发和获得份额油。在这方面三大公司已经取得了一定的成果，中国石油现在每年从国外能够获得油约1000万吨的份额。在开拓海外市场的同时，我国也在探索从俄罗斯、哈萨克斯坦等国引进原油和天然气，但是这种举措每到关键时刻就会受阻于美、日等国的干扰，去年俄罗斯反复修改原油出口（安大/安纳）路线就是一个明证。因此国内不少专家认为，即使稳固国内产量和逐步实现石油天然气海外多元化供应，如果不努力开发石油天然气替代能源，也很难保证国民经济的快速发展要求，特殊情况下还有可能发生更为严重的能源问题。
4）中国未来能源的需求
按照中国的经济发展目标，到本世纪中叶，中国将达到世界中等发达国家水平，基本实现现代化。前两个十年要达到GDP要翻两番的目标必须考虑能源资源的支撑作用：
一是中国日益成为“世界工厂”，不仅“旧经济”(高耗能产业)的规模扩大要增加能源消费，而产业结构升级需要更多的石油作为能源和原材料。中国政府明确提出要振兴机电、石化、汽车和建筑等行业，这些行业对石油的需求都比较大。例如石化行业的乙烯产量要达到1000万吨就需要6000万吨的原油做底衬；
二是环保要求和能源结构优化需要更多的优质高效清洁的能源。
三是人民生活水平的提高需要更多的石油，特别是交通运输的需求会大大提高。特别是随着小汽车开始走进家庭，对车用燃料的需求快速增长。预计到2010年我国对车用燃料的需求将达到1.15亿吨,2020年我国对车用燃料的需求将达到2.16亿吨，相对应与石油的总需求量将分别达到2.1亿吨和4.1亿吨。
1.2.2.2　中国能源化工工业的发展
目前国际石油价格居高不下，大规模发展石油化工不太现实。因此以煤炭作为我国主导能源是不争的事实。加快我国的开发现代煤转化技术，对发挥资源优势、补充国内石油供需缺口具有现实和长远的意义。
我国煤化工技术经过多年发展已取得了一定的进展，部分煤转化产品已经具备一定的竞争力。要加大煤化工的发展力度，重点开发新一代煤化工技术，建设以甲醇为原料开发烯烃生产装置替代部分石油天然气生产烯烃的生产能力；发展甲醇系列延伸产品，发展醇醚燃料，以煤弥补石油短缺的缺陷，保障未来的能源供应。把环保和社会效益结合起来。在煤炭资源比较丰富的山西、内蒙、陕西、山东、贵州等省区，利用就近高硫煤、褐煤等资源，发展煤化工还是有一定的竞争力的。
1）洁净煤技术的发展
为了进一步发展我国的能源工业和化学工业，这就要求综合利用好我国丰富的煤炭资源，提高煤炭的利用率，进行深加工，利用洁净煤气化技术来发展能源工业和化学工业。
一般说来，面向未来的洁净煤气化技术生产体系是以洁净煤气化技术为基础，将城市煤气、洁净发电和供热、液体燃料等清洁能源产品的生产与碳一化学深加工相结合，如联合循环发电（IGCC）和碳一化学甲醇、二甲醚等为基础的化工生产相结合。这种洁净气化技术生产体系与目前常规燃煤炉气化技术比，不但在热效率上有较大的提高，而且对大气环境的影响具有根本性的改变。尤其对高硫煤而言，更具有特殊的意义。
2）清洁型代用燃料的发展与大力推广应用
按照可持续发展战略的要求，合理利用地球资源和保护环境都是任何国家和个人必须遵守的国际准则和应尽的国际义务。但是当前汽车发动机的污染已经成为影响世界环境的重大污染源之一。随着中国经济的发展，人民生活水平的提高，汽车保有量的不断增加，也对中国大、中城市环境污染造成极大的影响。因此，洁净汽车燃料的使用就成为当代中国的重大课题。
在石油天然气能源替代方面，我国也作了一些工作，开发了一些可再生能源和新能源，比如吉林、河南等地建设的燃料乙醇项目，但是其本质以转化陈旧粮食为有用产品为目的，同时由于我国人口众多，人均耕地相对较少，粮食资源并不十分丰富，粮食是关系我国人民社会经济生活十分敏感的物资，从粮食转化为乙醇燃料不仅资源有限、耗能高、成本偏高，而且很难在多层次补贴的状况下大面积地推广。
中国资源的状况确定了中国能源结构必须是以煤为主，从可持续发展的战略观点出发，只有走煤炭洁净利用的道路。煤基甲醇洁净代用燃料应是中国汽车燃料的发展方向，美国曾在80年代就指出“甲醇燃料是最清洁的燃料”，也曾在此方面做过不少研究开发工作。美国1984年举办洛杉矶奥运会时就把甲醇代用燃料汽车作为改善城市环境的重要措施。从而表明了美国在此方面有相当的工作基础及经验。
国家科学技术委员会于1987~1992年曾安排了科技攻关项目，开展了对M100甲醇汽车燃料及发动机进行了联合试验研究及技术开发。
1995年由国家科委、国家经贸委、化工部、中国科学院工程热物理研究所、山西省政府共同推荐，将甲醇代用燃料的研究成果列入1997年度国家新能源示范项目，并在中国富煤贫油地区推广使用，以减少汽车尾气的污染。近2年中国化工协会、醇醚燃料协会及生产厂商正积极促进推广醇醚燃料在全国的大面积的使用。
实践证明甲醇发动机燃料是一种煤基环保型的优良绿色燃料，是符合中国国情的车用代用燃料，对世界而言也符合全球经济一体化和可持续发展的世界总体战略。大量的研究数据和示范工程的实践均表明：甲醇代用燃料的环保性能优于汽油，对于改善大气污染作用重大。国家有关部门正在制订有关汽油掺烧甲醇燃料的相关生产、流通、安全卫生等一系列的国家标准。
3）应从战略的高度重视大力发展新一代煤化工
建立在新时代特征的新一代煤化工具有新时代产业综合发展的特色。既按照全球经济一体化和可持续发展战略考虑二十一世纪世界的能源结构呈多元化的特征。这一特征必然影响对化学工业的原料路线。大力发展以新一代煤化工为基础综合发展的多联产产业正是具有我国和地区特色及基础条件的新兴产业。从战略意义来考虑，石油资源必然成为今后世界的宝贵财富，石油涨价的因素在二十一世纪将是不可避免的。作为一个地区和一个大国从国家安全的及从可持续经济发展的角度考虑，必须从自己的资源和条件的具体情况出发力求发挥自己之长。
中国煤炭资源丰富，充分地利用现代的科学技术，采取清洁，高效、合理地使用这种化石能源，为国家带来兴旺发展才是符合形势的，也是我国发展的规律性之所在。大力支持按照可持续发展战略，在条件较好的煤矿区坑口建设煤、电、化大型“联产”产业化示范基地，树立以劣质煤为主煤炭清洁转化，并体现新世纪经济、环境、社会效益三统一的产业化新结构的世界典型。
本项目集中体现了当代煤转化及新一代煤化工为基础的清洁煤技术，系统产业化创新方向和技术路线。是形成具有我国自身特色，以自主创新为主体的清洁二次能源（甲醇）及化工产品生产的新兴支柱产业的样板。
1.3　项目投资的必要性
1.3.1　本项目的目标是充分利用本地丰富的褐煤煤炭资源，采用已经取得完全成功的粉煤加压气化技术，最新的合成甲醇技术，并以滚动发展模式，向二甲醚、稀烃、醋酸等以及下游产品产业链的高效益、高附加值方向发展，增加经济和社会效益。
1.3.2 煤化工（碳一化学）甲醇下游产品的用途和发展趋势
“碳一化学”技术开发重点是甲醇合成及含氧化物的生产。
C1化学煤气化系列产品示意图1-1

1.4　项目建设意义
石油和化学工业的持续健康发展，要改变过去把我国人均资源消耗与世界水平相比较确定我国经济增长目标的指导思想，不能以发达国家的参数为标准制定我国的发展目标，而要结合我国实际情况，结合国情，把资源的有效利用放在首位，提高单位资源的利用效率，实现以较低的资源消耗达到高经济增长的目的。
要有条件的发展煤化工，提高新的能源技术，实现能源多元化。自“七五”以来，我国探明的石油可采储量都低于或相当于当年的采出量，储采比仍维持在低水平的14左右（国际上平均为42），资源的接替矛盾比较突出。近年来我国油品进口增长迅速，2004年，我国原油进口已突破1亿吨。按目前的增长速度，预计到2010年可能达到2亿吨，对我国的外汇将形成较大的压力。我国的贫油状况决定了石油化工要取得重大发展将困难重重，我国煤炭资源丰富，煤种齐全，加快开发现代煤转化技术，对发挥资源优势、补充国内石油供需缺口具有现实和长远的意义。
本项目的建设可以加快内蒙古、锡林郭勒盟市地区社会经济的发展。
本项目的建设可以提高阜新矿业（集团）有限公司的市场竞争力，增加其产品多样性。
本项目的建设可以直接解决455人的就业问题，并带动相关产业及社会人员的就业，从而稳定了社会，具有良好的社会效益。
1.5　项目建设的有利条件
● 具有丰富的区域优势与资源优势。锡林郭勒盟地区盛产褐煤，储量丰富、运输距离短，水资源相对丰富，为该项提供了充分的资源保证。
● 具有良好的产品市场。国内外对甲醇产品及下游产品需求量很大，本项目的建设可以增加甲醇的供应量，有利于缓解供需矛盾。
1.6 研究指导思想
● 结合我国国情及该厂的实际情况，采用适度先进、稳妥可靠的工艺技术，除某些关键材料和仪表确因国产化有困难需要引进外，其它工艺和设备均立足国内解决，以节约投资，提高项目的经济效益。
● 吸取国内外化工项目建设的先进经验，结合该厂的实际情况，在本项目的设计过程中，贯彻执行“五化”的建设方针，即“工厂布置一体化，生产装置露天化，建(构)筑物轻型化，公用工程社会化以及引进技术国产化”。
● 主体工程与环境保护、安全生产、工业卫生同步考虑，以减少和消除工厂生产对环境的污染及对职工健康的危害。
1.7 研究范围
用褐煤为原料、以粉煤气化技术为主的大型甲醇联合装置，主要包括：
气化装置
净化装置（包括变换装置、低温甲醇洗、硫回收）
甲醇合成装置
甲醇精馏装置
空分装置
冷冻站
锅炉电站
公用工程及辅助装置
1.8 研究结论
1.8.1　研究的简要综合结论
（1）项目的工艺技术方案比较了当前较先进的水煤浆气化技术、德国未来能源公司的粉煤气化工艺（GSP），壳牌粉煤气化技术，国内的多喷嘴对置粉煤加压气化技术；低温甲醇洗气体净化和NHD脱硫脱碳气体净化技术；甲醇合成技术。结果选择了粉煤气化技术（GSP）和低温甲醇洗净化技术。甲醇合成采用华东理工大学的绝热等温甲醇合成反应器。此选择基本代表了目前世界最先进的洁净煤气化和气体净化的技术水平。项目在产品能耗，工程建设占地及装置定员等诸项指标上均居于世界同行业前列。项目财务评价也显示该项目在经济上是有竞争力的，因此项目是可行的。
（2）本项目以褐煤煤为原料，年产60万吨甲醇，项目原料技术路线和产品方案的选择，符合我国的国情和资源优化配置的规划，原料来源稳定可靠，价格合理。因此本项目是发展新一代煤化工的具体体现，对实现煤的高效、洁净利用具有重大意义。
1.8.2 主要技术经济指标表

主 要 技 术 经 济 指 标 表
序号
项 目 名 称
单位
数量
备 注
(一)
装置规模

1
甲醇装置
万吨/年
60

(二)
年操作时间
小时
7200

(三)
主要商品

1
甲醇
万吨/年
60

3
甲醇售价
元/吨
1700
含税
(四)
主要原材料及公用动力消耗量

1
原料煤
万吨/年
132.1
湿基
2
燃料煤
万吨/年
69.9
湿基
3
新鲜水
万吨/年
816

4
电
MWh/a
275242
其中外购：106000
(五)
全厂定员
人
455

(六)
运输量

1
运入量
万吨/年
0.14

2
运出量
万吨/年
88.45

(七)
总占地面积
公顷
42.68

(八)
经济指标

1
总投资
万元
229915.18

其中：外汇
万美元
1380

2
建设投资
万元
219219.7

其中：外汇
万美元
1380

3
年均销售收入
万元
86017.09

年均总成本
万元
43237.74

4
年均所得税
万元
13682.94

5
年均销售利润总额
万元
41463.45

6
年均税后利润
万元
27780.51

7
贷款偿还期
年
6.71
自建设之日起
8
项目财务资内部收益率

所得税前
%
21.68

所得税后
%
16.65

资金内部收益率
%
22.47

9
项目财务投资回收期

所得税前
年
6.03

所得税后
年
7.04

10
盈亏平衡点（生产能力利用率表示）
%
44.29
第5年

1.8.3　存在问题
（1）本项目为一个大型化工装置，粉煤加压气化技术推荐采用德国未来能源公司的GSP气化工艺在国外已有工业生产装置（12万吨/年甲醇装置），现在国内还没有建成和运行成功的经验，有许多不确定的因素（如控制元器件的可靠程度、生产操作经验等）。但GSP在国内正在宁夏、安徽等地进行工程设计，预计在本工程之前已有建成投产运行的经验，供本工程借鉴。
（2）本工程的水资源的保证，还须进一步进行论证。
（3）在建厂区域的铁路建设正在规划之中，希望能落实在建厂之前。
1 — 13
2 产品市场分析预测

2.1　甲醇的用途
甲醇是一种性能优异的清洁燃料，随着世界石油资源的日渐枯竭、环保呼声的日趋高涨，甲醇掺烧汽油及甲醇燃料越来越受到人们的重视，国内许多地区已开始大面积推广。由甲醇生产二甲醚来替代柴油及石油液化气目前也已成为国内研究和投资的热点，这为我国甲醇工业的发展提供了更大的空间。
甲醇是一种重要的有机化工基本原料，被广泛应用于有机合成、染料、农药、医药、涂料等行业，其消费量仅次于乙烯、丙烯和苯。
甲醇可以用于生产甲醛、甲基叔丁基醚（MTBE）、醋酸、甲酸甲酯、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲酯、丙烯酸甲酯、稀烃和二甲醚等有机化工产品。甲醇消费的新途径、新领域、世界各国都在竞相开发，从而促进了甲醇生产的迅速发展。
根据专家对未来汽车代用能源的预测，甲醇和液态氢将起到重要作用，因此，甲醇产业的发展前景还是比较乐观的。
1）甲醇燃料的特点及其发展趋势：
（1）车用甲醇燃料
车用甲醇燃料有两种类型：① 以汽油为主，掺入5~15%的甲醇，如M5、M10、M15；② 以甲醇为主，掺入少量汽油，如M85和M100。
各种车用燃料的物理化学特性
表2-1

汽油
甲醇
乙醇
液化
石油气
压缩
天然气
柴油
二甲醚
典型组成
C7H15
CH3OH
C2H5OH
C3H9
CH4
C15H28
CH3OCH3
平均分子量
99
32
46
45
16
208
46
组分 m%
C
84.9
37.5
52.2
80.0
75.0
86.1
52.2
H
15.1
12.5
13.0
20.0
25.0
13.9
13.0
O
0
50.0
34.8
0
0
0
34.8
液态比重 kg/L
0.740
0.795
0.790
0.540
-
0.840
0.668
低热值 MJ/kg
42.5
19.7
26.8
46.0
47.7
42.7
28.4
蒸发热 kj/MJ
~8.0
56.4
33.8
8.6
-
~6.0
14.4
辛烷值 RON
95
115
113
~100
~130
-
-
十六烷值
-
-
-
-
-
45~55
＞55
CO2排放 g/MJ
73.3
70.0
71.5
63.8
57.7
74.2
67.5

甲醇作为动力燃料的优点是：（1）汽车排放废气中CO、NOx等均可比汽油有大幅度降低。（2）现有使用汽油的汽车对掺合少量甲醇的M5、M10无需改动即可使用，对中等添加量或以甲醇为主的M85甚至M100则需对汽车稍作改动就可使用甲醇燃料。（3）1999年下半年起，国际市场原油价格飙升，国内已多次调高汽油价格，使甲醇燃料在价格竞争中处于有利地位。
低比例掺烧甲醇有、M10和M5甲醇汽油，国内已有成熟技术，对发动机不需作任何改动，且能提高汽油辛烷值，在欧洲曾作为清洁汽油大量销售。
中比例添加的M15和M25甲醇汽油还需添加助溶剂以解决汽油和甲醇不互溶问题。德国和瑞典均进行过1000辆汽车的行车试验，他们的结论是：技术上可行，经济上优越性不突出，还需解决燃料分层、材料腐蚀、发动机调整改进问题，因而未能推广，而转向M100纯甲醇燃料的开发。
高浓度M85甲醇汽油实际上甲醇含量仅85%，烃类及脂肪族醚含量14%～16%。美国添加10%～15%汽油，而德国则加终馏点125℃左右的轻质烃。国内近年在山西和河南安排数百辆中巴客车、货车进行M85甲醇汽油的长期营运，排放尾气中CO及HC含量也以多点电喷车型最低。
另外，醇醚燃料在我国存在着潜在的巨大市场。醇醚燃料是指用甲醇和二甲醚按一定比例混合配制而成的新型液体燃料，燃烧效率和热效率均高于液化气。由于二甲醚的挥发性好，此燃料可有效地克服甲醇燃料不易点燃，需空气充压和外加预热以及安全运输方面的一些缺点。醇醚燃料不仅是一种符合国情、使用安全方便、价格适中、值得推广的民用燃料，而且可以用作汽车优质代用燃料、煤气化发电的高能燃料、工业窑炉燃料等，这些应用领域潜力巨大。
目前我国已经建设投产多套万吨级醇醚燃料装置。生产所用二甲醚可由甲醇制取；对甲醇产品的质量要求不高，粗甲醇即可作为原料。该产品在广大城乡居民中作为燃气需求量大，可使工厂获得良好的经济效益，市场容量和开发前景广阔。
（2）MTBE
随着我国政府对环境保护措施的日益加强，汽油无铅化的呼声不断高涨，MTBE作为重要的无铅汽油添加剂也日益受到重视。我国政府规定，2000年基本实现汽油的无铅化，首先在北京、上海等几个大城市已经陆续出台了地方性法规，限制低标号汽油的使用。在现有高标号汽油的配方中，尚没有更好的抗爆剂替代品，近期内MTBE仍是首选品种。国内MTBE投入规模化生产始于20世纪80年代初，其生产能力迅速增长。1990年，我国MTBE能力近8.5万吨／a左右，到2002年装置能力已接近111万吨／a，开工率78％，用于MTBE生产消费的甲醇达到34万吨。因此，今后几年我国MTBE需求量将有一定的增长，但增长幅度不会太大。
预计到2007年，国内MTBE生产将达150万吨左右，约消耗57万吨甲醇。到2015年，国内MTBE生产将达210万吨左右，约消耗80万吨甲醇。
（3）甲醇燃料电池
甲醇燃料电池分为直接甲醇燃料电池和间接甲醇燃料电池两种。
燃料电池最早是以纯氢为燃料的，但氢气输送及贮存不便，因此，一般采用间接制氢，制氢原料可以是甲醇、汽油等。甲醇氢含量高，裂解制氢的温度低，因此，甲醇燃料电池的发展很快。间接甲醇燃料电池是目前最为成熟的燃料电池技术。
直接燃料电池是甲醇与水在阳极发生电化学反应，产生CO2、H+和e-，H+通过离子交换膜迁移到阴极，并与O2反应生成水，电池端电压为0.6~0.7V，功率可达500~600mw/cm2。直接燃料电池是一类有发展前途的燃料电池，其发展方向是提高甲醇转化率，减少甲醇的渗透和提高催化剂的利用率。目前直接甲醇燃料电池尚处研究阶段。
目前世界各国汽车公司都在进行甲醇燃料电池的研究，以间接燃料电池技术为主。
Daimler Chrysler公司是燃料电池汽车的典型代表，该公司已开发出NECAR3型汽车，目前已发展到NECAR5型，采用以甲醇为液体燃料经重整后转化为氢，计划于2004年生产出10万辆甲醇燃料电池商用车，还与甲醇生产商MATHENEX和STATOIL联合进行推广。该公司经评估后认为甲醇燃料电池是非公共汽车最好的代用燃料。
美国为促进甲醇电池汽车的技术开发和市场推广，在1999年9月由总统签署法案，以低税率和政府补贴的方式对甲醇燃料电池汽