【正文】 要是鐵系 )和適當(dāng)反應(yīng)條件下合成以石蠟烴為主的液體燃料的工藝過程。 用 Y 型分子篩不能生產(chǎn)芳烴，用絲光沸石時(shí)，在 300℃時(shí)也只能生成少量芳構(gòu)化產(chǎn)物，但 HZSM5 沸石在 300℃時(shí)已發(fā)生明顯的芳構(gòu)化。 由于 ZSM5 合成沸石具有特定結(jié)構(gòu)和孔道尺寸，所以它能使汽油沸點(diǎn)范圍內(nèi)的烴分子通過，而臨界尺寸大于均四甲基苯的分子很難通過。從分離器出來的烴進(jìn)入穩(wěn)定塔，在塔上部將 C4 以下烴和惰性組分分離，塔底產(chǎn)物為 C4 以上烴。反應(yīng)熱由多管式反應(yīng)器殼循環(huán)的熔融鹽帶入蒸汽發(fā)生器中產(chǎn)生高壓蒸汽。 (3)多管式反應(yīng)器法（ Lurqi— Mobil） Mobil 工藝是在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)將甲醇部分轉(zhuǎn)化為二甲基醚，在另一個(gè)反應(yīng)器中再將甲醇和二甲基醚轉(zhuǎn)化為烴類。l983 年，該聯(lián)合公司又改造了反應(yīng)器，把原先在外部冷卻催化劑的方法改為在反應(yīng)器內(nèi)部加一個(gè)冷卻器。原料甲醇和水按一定比例配料并進(jìn)行汽化，過熱到 177℃后進(jìn)入流化床反應(yīng)器。該技術(shù)也獲得了西德政府的資助。生成物中 Cl 和 C2 極少，同時(shí)副產(chǎn)少量的 C3和 C4， 80％左右是 C5C10 的汽油，其辛烴值 (研究法 )高達(dá) 93。當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物中測定出未反應(yīng)的甲醇時(shí)，表明催化劑已經(jīng)結(jié)碳，活性達(dá)不到要求。這還是僅僅指原料而已，不包括其它。這一特點(diǎn)保證了甲醇轉(zhuǎn)化汽油工藝的高選擇性。反應(yīng)速率的控制步驟是含氧物轉(zhuǎn)化為烯烴，它是一種自催化反應(yīng)，如果沒有烯烴，反應(yīng)速率就緩慢，若增加烯烴濃度，反應(yīng)就加 快，因此采用輕烴再循環(huán)的辦法，對提高反應(yīng)速率有利。用 ZSM5 沸石把甲醇轉(zhuǎn)化成汽油可以表示為： H2O H2O 石蠟烴 CH3OH→ CH3OCH3→ C2C5→ 芳烴 環(huán)烷烴 上述過程也可用如下反應(yīng)表示： nCH3OH→ (CH2)n 十 nH2O 該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，甲醇可以完全轉(zhuǎn)化。而在目前所用的 FT 合成法 [用鐵系催化劑由 (CO+H2)直接合成烴類的方法 ]所得到的烴類，主要是直鏈的烯烴和烷烴，且碳原子數(shù)分布范圍較廣，產(chǎn)物中有半數(shù)是蠟，裂解后主要是柴油。 (4)產(chǎn)物性能優(yōu)良 ,產(chǎn)物油作為汽油使用時(shí)，性能是非常優(yōu)良的。如果將沸石進(jìn)行改性，適當(dāng)改變反應(yīng)條件，生成物的組分分布就會發(fā)生變化。該工藝有固定床、流化床和多管式反應(yīng)器法三種工藝。其中尤以?？松?— 美孚甲醇制汽油工藝（ MTG)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛。 1979年新西蘭政府決定在新西蘭新普利茅斯建設(shè)一套 14500桶／日工業(yè)裝置，該裝置的所有權(quán) 75％歸新西蘭政府． 25％歸?？松梨诠?，裝置于 1985年投產(chǎn)并成功地運(yùn)三一能源重工有限公司 27 行了大約 10年，后改為化學(xué)級甲醇生產(chǎn)裝置。由于世界煤儲藏量遠(yuǎn)比石油和天然氣多得多，再加上世界上的石油越來越短缺。而德國 已大量推廣使用甲醇汽油作為汽車的燃料。日本汽車研究所也曾先后用大型公共汽車、載貨車使用 M8 M100 燃料，進(jìn)行道路試驗(yàn)，以檢驗(yàn)發(fā)動機(jī)的耐久性、可靠性。隨著世界石油資源的日益匱乏和甲醇生產(chǎn)成本的降低，甲醇作為新的石化原料來源已經(jīng)成為一種趨勢，因此利用甲醇做燃料，甲醇汽油燃料，甲醇制汽油等想法引起世界的關(guān)注。該生產(chǎn)工藝路線先進(jìn)，原料安全，污染物排放量少，是目前較為合理的工藝技術(shù)路線，也是今后發(fā)展的重點(diǎn)。產(chǎn)品主要供應(yīng)當(dāng)?shù)丶爸車貐^(qū)民用燃料市場。在芳烴含量方面，甲醇轉(zhuǎn)化得到的汽油中苯含量不 到 1%，目前執(zhí)行的汽油國標(biāo)對苯含量的要求是小于 %，北京地方標(biāo)準(zhǔn)和國Ⅴ汽油標(biāo)準(zhǔn)對苯的含量要求則是小于 1%。三一能源重工有限公司 24 甲醇制汽油工藝是目前技術(shù)比較成熟，經(jīng)濟(jì)上可行的能源替代技術(shù)。 3. 產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)品方案 本裝置以甲醇為原料，通過兩步法 MTG 工藝經(jīng)二甲醚生產(chǎn)最終產(chǎn)品烴基燃料，并在傳統(tǒng) MTG 工藝的基礎(chǔ)上，組合液化氣芳構(gòu)化（ LTA）和重芳烴輕質(zhì)化工藝，將其變成 MTG+LTA+重芳烴輕質(zhì)化耦合工藝，進(jìn)一步降低產(chǎn)物中市場價(jià)格較低的液化氣和重芳烴含量，提高市價(jià)較高 的汽油產(chǎn)率。 根據(jù)用途可分為航空汽油、車用汽油、溶劑汽油等三大類。汽油服務(wù)于汽油機(jī)。 項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上可行 裝置項(xiàng)目總投資為 50000 萬元。所得油品具有良好的蒸發(fā)性和抗腐蝕性， MTG 汽油產(chǎn)品超過歐Ⅲ 、 Ⅳ 、 Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)，油品成份雜質(zhì)品種少、含硫低、品質(zhì)高、屬優(yōu)質(zhì)汽油，且抗 震 爆性能好，辛烷值合乎國Ⅴ 92汽油標(biāo)準(zhǔn)。 2021 年 12 月份國內(nèi)成品 93汽油價(jià)格為 9600 元 /噸，雖然國際汽油價(jià)格在某個(gè)階段可能受國際金融和政治局勢影響出現(xiàn)短時(shí)下跌，但 從長遠(yuǎn)來看，汽油價(jià)格會不斷攀升。 山西大土河焦化有限公司 積極調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，將煤資源轉(zhuǎn)化為環(huán)保型能源產(chǎn)品。 煤、焦?fàn)t氣制 甲醇 煤、焦?fàn)t氣制甲烷 甲醇制 二甲醚 甲醇制汽油 焦?fàn)t氣制汽油 甲醇制芳烴 甲醇制乙烯 甲醇制丙烯 苯加氫 重苯加氫 煤焦油加氫 三一能源重工有限公司 20 尿素聯(lián)產(chǎn)三聚氰胺 研究范圍 本可研報(bào)告研究范圍包括甲醇制二甲醚制汽油生產(chǎn)裝置及其所需的公用、配套設(shè)施。 公司技術(shù)力量雄厚，具有國際一流氣動和煤化工專家； 是全球領(lǐng)先的 能源設(shè)備、多相催化劑供應(yīng)商和技術(shù)供應(yīng)商。 （ 7） 嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)，職業(yè)安全及工業(yè)衛(wèi)生有關(guān)規(guī)定，貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的方針，做到環(huán)境保護(hù)、安全生產(chǎn)、勞動衛(wèi)生與工程同步規(guī)劃、同步實(shí)施、同步發(fā)展；避免環(huán)境污染，保證安全生產(chǎn)。 （ 3） 在設(shè)備選型上本著技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的原則進(jìn)行，設(shè)備全部國產(chǎn)化。國石化規(guī)發(fā)（ 1999） 195 號《化工建設(shè)項(xiàng)目可行性研究投資估算編制辦法》（修訂本）。 可行性研究報(bào)告編制的依據(jù)和原則 編制依據(jù) （ 1） 公司提供的《甲醇制烴基燃料可行性研究基礎(chǔ)資料》； （ 2） 化計(jì)發(fā)（ 1997） 426 號文《化 工建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告內(nèi)容和深度的規(guī)定》（修訂本）。甲醇制汽油技術(shù)對于解決國內(nèi)嚴(yán)重過剩的甲醇和二甲醚產(chǎn)三一能源重工有限公司 18 能，也是非常有必要的。上述流程中，在甲醇合成以前已經(jīng)將合成氣中的硫脫除到 （千萬分之一）以下，甲醇產(chǎn)品中已經(jīng)基本上不含硫，由此轉(zhuǎn)化得到的汽油當(dāng)中也基本上檢測不到硫。 2021 年 8 月份國內(nèi)成品 93汽油價(jià)格為 8500～ 8900 元，雖然國際汽油價(jià)格在某個(gè)階段可能受國際金融和政治局勢影響出現(xiàn)短時(shí)下跌，但從長遠(yuǎn)來看，汽油價(jià)格會不斷攀升。 此外硫含量高也是我國汽油面臨的主要問題之一。到 2020 年，中國本土汽車產(chǎn)量將達(dá)到 2021 萬輛，汽車工業(yè)成為中國的支柱產(chǎn)業(yè)，占中國 GDP 的 20%左右。 中小二甲醚企業(yè)生存之路 目前，二甲醚企業(yè)的過快擴(kuò)張可能將導(dǎo)致國內(nèi)二甲醚供大于求，新興“ 3M”技術(shù)中 MTO、 MTP 技術(shù)投資極大，產(chǎn)品線較長且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于甲醇產(chǎn)能的快速釋放，且技術(shù)也不甚成熟。云南解放軍化肥廠已完成 3500 噸 /年 MTG 工業(yè)化試驗(yàn)； 2021 年 1 月 13 日山西晉城進(jìn)行了萬噸級甲醇合成汽油工業(yè)試驗(yàn)；山西晉南煤業(yè)集團(tuán)引進(jìn)國外 MTG 技術(shù)建成 30 萬噸 /年甲醇、 10萬噸 /年汽油裝置，于 2021 年 6 月 30 日產(chǎn)出第一桶合格汽油。 美國 Mobil 公司 1976 年開發(fā)成功的 ZSM5 型合成沸石催化劑從甲醇制汽油(methanol to gasoline，簡稱 MTG)的方法最引人注目。 MTP 在國際上也沒有先例。 現(xiàn)在國內(nèi)在建和擬建的 MTO 項(xiàng)目多達(dá) 18 個(gè)以上，總規(guī)模 1410 萬噸 /年，存在很大風(fēng)險(xiǎn)。 中國近年來，隨著 MTO、 MTP 等新興消費(fèi)領(lǐng)域的興起，甲醇消費(fèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著的變化。二甲醚成本三一能源重工有限公司 15 縮水嚴(yán)重，價(jià)格下行引發(fā)更大規(guī)模的觀望情緒，由于二甲醚產(chǎn)能產(chǎn)量嚴(yán)重過剩，產(chǎn)品價(jià)格大跌，致使大量二甲醚企業(yè)虧損停產(chǎn)， 2021 年二甲醚生產(chǎn)企業(yè)開工率不足50%。 數(shù)據(jù)顯示今年年后國內(nèi)二甲醚價(jià)格一直處于下跌趨勢，從 2 月下旬（ 2 月 18號）年內(nèi)最高點(diǎn) 元 /噸到目前（ 6 月 4 號）的 元 /噸，震蕩下跌了 元 /噸，跌幅達(dá)到 %。 近幾年來，隨著國內(nèi)對二甲醚未來前景的良好預(yù)期，國內(nèi)二甲醚產(chǎn)能呈井噴式增長，由于其應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā)遲遲難盡人意，《二甲醚行業(yè)市場分析及前景預(yù)測報(bào)告》資料顯示目前二甲醚除主 要 用于摻燒液化氣石油氣外，在膠黏劑、氣霧劑、制冷劑和醫(yī)藥麻醉劑等領(lǐng)域應(yīng)用很少。為了減輕甲醇市場的壓力，國家建議 :第一、在甲醇產(chǎn)能較為集中的地區(qū)，建設(shè)大型甲醇制汽油、烴類裝置，減少甲醇商品量，生產(chǎn)國內(nèi)短缺的石化 產(chǎn)品，提高產(chǎn)品的附加值和競爭能力； 第二、距離大中城市較近的甲醇生產(chǎn)企業(yè)，增加甲烷化裝置，生產(chǎn)合成天然氣，作為城市調(diào)峰氣源。專家建議：一是提高甲醇行業(yè)準(zhǔn)入門檻，建立落后產(chǎn)能退出機(jī)制，合理配置資源，保證甲醇行業(yè)的有序健康發(fā)展；二是從甲醇制烯烴、甲醇燃料、發(fā)展下游精細(xì) 化工 產(chǎn)品等方面積極拓展優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈，解決甲醇市場上下游結(jié)構(gòu)失調(diào)問題；三是加強(qiáng)對甲醇價(jià)格的監(jiān)測預(yù)警，提高采購規(guī)模 增強(qiáng)議價(jià)話語權(quán)，同時(shí)合理運(yùn)用 貿(mào)易 保護(hù)政策，保護(hù)我國甲醇產(chǎn)業(yè)。 從各省市的產(chǎn)量來看， 2021 年 112 月，內(nèi)蒙古自治區(qū)精甲醇的產(chǎn)量達(dá) 萬噸，占全國總產(chǎn)量的 %。由于近年來內(nèi)蒙古煤炭資源大開發(fā)，煤化工產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，大批煤制甲醇項(xiàng)目 不斷上馬，致使甲醇產(chǎn)量急劇上升。其中，內(nèi)蒙、山東、山西、陜西、新疆新增產(chǎn)能位列前五， 5 省合計(jì)占新增產(chǎn)能的近 6 成 。 20212021 年甲醇產(chǎn)量復(fù)合年均增幅 23%。煤制甲醇 ,是固體能源向 液體能源轉(zhuǎn)變非常重要的一步。 1）國內(nèi)甲醇產(chǎn)能、產(chǎn)量嚴(yán)重過剩 世界經(jīng)濟(jì)格局中以中國為代表的新興發(fā)展中國家能源需求強(qiáng)勁。我國是一個(gè)缺油、少氣、富煤的國家，從我國資源條件出發(fā)，走煤制醇、醚、氫燃料，代替汽、柴油之路，是解決汽車大發(fā)展、能源以及環(huán)境問題的必由之路。 2021 年中國石油凈進(jìn)口量 億噸，石油對外依存度達(dá)到 58%，據(jù)國際能源組織報(bào)告，現(xiàn)在中國已成為全球僅次于美國的世界第二大石油消費(fèi)國。 近期國際金融危機(jī)逐漸緩解，原油價(jià)格持續(xù)穩(wěn)定回升，公司發(fā)展甲醇制汽油項(xiàng)目，具有市場先天優(yōu)勢、原料比較優(yōu)勢和環(huán)境后發(fā)優(yōu)勢。 山西大土河 焦化 有限 責(zé)任 公司 560kt/a 甲醇制烴基燃料項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 三一能源重工有限公司 TriTech 2021 年 12 月 上海 三一能源重工有限公司 2 編 制 : 李青峰 、陶然、李思隆、崔小健、周鵬、李燦彪、楊娟麗、鄧聰、 楊文營 校 審 : 陶建芳、李同慶 審 核 : 張清潔 、單學(xué)彪 三一能源重工有限公司 3 目錄 1. 總論 概述 項(xiàng)目名稱、項(xiàng)目業(yè)主、企業(yè)性質(zhì)及法人 建設(shè)單位基本概況 項(xiàng)目提出的背景、目的和意義 項(xiàng)目提出的背景 國內(nèi)甲醇產(chǎn)能、產(chǎn)量嚴(yán)重過剩，國外甲醇價(jià)格低廉，進(jìn)口沖擊嚴(yán)重。在中國油氣資源逐步減少、能源結(jié)構(gòu)多元發(fā)展的大背景下，發(fā)展高效潔凈能源，實(shí)施石油替代戰(zhàn)略，是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重大舉措。就我國來講，在整個(gè)石油消費(fèi)市場中，汽油、柴油的消費(fèi)超過總消費(fèi)量的 50%以上，其中交通燃料占 70%以上， 2021 年中國已超過美國成為世界第一大汽車消費(fèi)市場 ,全年產(chǎn)銷雙超 1900 萬輛，中國本土汽車工業(yè)成為中國的支柱產(chǎn)業(yè)，占中國 GDP 的 20%左右。因此，世界各國都在尋求和三一能源重工有限公司 10 研制替代石油的環(huán)保新能源。 國內(nèi)甲醇產(chǎn)能、產(chǎn)量嚴(yán)重過剩，國外甲醇價(jià)格低廉，進(jìn)口沖擊嚴(yán)重。中國煤炭儲量豐富，開展煤基能源研究，促進(jìn)能源利用多樣化，一直是國內(nèi)能源化工研究的熱點(diǎn)。 2021 年中國 甲醇 生產(chǎn)繼續(xù)保持旺盛的增長勢頭，產(chǎn)量達(dá)到 2586 萬噸，同比增加 %。中大型裝置大多配套有下游產(chǎn)品，延伸了產(chǎn)業(yè)鏈。 值得關(guān)注的是 2021 年內(nèi)蒙古甲醇產(chǎn)量首次超過山東，居全國首位。中商情報(bào)網(wǎng)發(fā)布的《 20212021 年中國甲醇行業(yè)預(yù)測及 投資策略 研究報(bào)告 》數(shù)據(jù)顯示： 2021 年全國的產(chǎn)量達(dá) 萬噸，同比增長 %。我國甲醇產(chǎn)能過剩嚴(yán)重且短期難以有所改變的現(xiàn)象亟待引起關(guān)注。國內(nèi)天然氣甲醇 的生產(chǎn)成本在 803— 1431 元 /t，煤制甲醇 1154— 1969元 /t,焦?fàn)t氣甲醇生產(chǎn)成本約為 1222 元 /t，國外甲醇具有很強(qiáng)的生產(chǎn)成本優(yōu)勢；目前國內(nèi)甲醇產(chǎn)能大量過剩，再加上進(jìn)口甲醇的沖擊，甲醇生產(chǎn)企業(yè)處境艱難。 2021 甲醇進(jìn)出口表 產(chǎn)品 年份 月份 進(jìn)口量 進(jìn) 口金額 出口量 出口金額 （千克） （美元） （千克） （美元） 甲醇 2021年