【正文】 4. 本項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析是可行的，并具有一定的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，將會(huì)有更好的經(jīng)濟(jì)效益。目前已申請(qǐng)了三項(xiàng)國家專利和一項(xiàng)國際專利，發(fā)表有關(guān)論文三十余篇。 6 聚甲醛具有較大的潛在市場(chǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。 ②合成甲醇裝置建立 。 公司有多年的井工礦井開采歷史 ，積累了豐富的管理經(jīng)驗(yàn)，形成了一套成熟的管理經(jīng)驗(yàn)。 大雁煤業(yè)公司于一九九○年被自治區(qū)黨委、政府授予“文明企業(yè)”稱號(hào)。工藝流程見圖 3。反應(yīng)溫度低，副反應(yīng) 減少，選擇性增高，甲醇 24 轉(zhuǎn)化率高，年耗低。合成塔可以副產(chǎn)中壓蒸汽。合成塔的結(jié)構(gòu)是一個(gè)副產(chǎn)蒸汽的管式反應(yīng)器，管內(nèi)裝催化劑，管外為沸騰水。其代表性工藝有 Lurgi低壓法。本項(xiàng)目采用多爐聯(lián)合運(yùn)行，能夠滿足合成甲醇原料氣的要求。 含油率（ Tf ）： ～ %，平均 %，屬中油煤。 粘結(jié)性： 1，屬弱粘結(jié)性。 ～ 30176。建立年產(chǎn)生產(chǎn) 5萬 t/a甲醇、 11 萬 t/a 甲醛、 2萬 t/a聚甲醛 生產(chǎn)裝置。 綜上所述 ,“長通道、大斷面”煤炭地下氣化工藝在我國已完成了半工業(yè)性試驗(yàn)、工業(yè)性試驗(yàn)及工業(yè)化生產(chǎn) ,具備了推廣應(yīng)用和技術(shù)基礎(chǔ)。采用脈動(dòng)兩階段鼓風(fēng)方案，煤氣組分和熱值見表 。 (6) 壓抽結(jié)合防止了煤氣外泄，提高了生產(chǎn)的安全性。該項(xiàng)目在實(shí)施“長通道、大斷面、兩階段”煤炭地下氣化新工藝時(shí)，采用了輔助通道 、雙爐交替運(yùn)行、正反向燃燒氣化，以及壓抽相結(jié)合、邊氣化邊充填、燃空區(qū)探測(cè)等保障措施，構(gòu)成了較完備的生產(chǎn)工藝體系，可保證在多變條件下，穩(wěn)定生產(chǎn)煤氣。為了保證鼓風(fēng)煤氣和水煤氣產(chǎn)量的穩(wěn)定，采用了雙爐交替運(yùn)行方案。試驗(yàn)于1994 年 3 月點(diǎn)火，先進(jìn)行空氣連續(xù)氣化試驗(yàn)。每個(gè)循環(huán)由兩個(gè)階段組成，第一階段為鼓空氣(氧氣 )燃燒蓄熱，生產(chǎn)鼓風(fēng) (鼓氧 )煤氣的階段，第二階段為鼓水蒸汽、生產(chǎn)熱解煤氣和水煤氣的階段。他們的主要目標(biāo)是 1000 米以下深部煤層氣化。英國計(jì)劃用地下氣化技術(shù)開采千米以下的深部煤炭和海下煤炭資源。統(tǒng)計(jì)到 1965 年 ,共燒掉 1500 萬噸煤 ,生產(chǎn) 300億立方米低熱值煤氣，所生產(chǎn)的煤氣用于發(fā)電或工業(yè)鍋爐燃燒。地下氣化爐按施工方法分，可分為有井式和無井式。但此時(shí)氣流溫度仍然很高，對(duì)下流 (干餾干燥區(qū) )煤層進(jìn)行加熱，釋放出熱解煤氣。因此煤炭地下氣化技術(shù)在提高了煤炭資源利用水平的同時(shí)，將環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)放在源頭，而非末端治理，是一項(xiàng)符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的環(huán)境友好的綠色技術(shù)，有利于草原環(huán)境的保護(hù)，符合國家西部大開發(fā)的戰(zhàn)略。 (3) 提高煤礦企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，形成新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn) 煤炭地下氣化減少了許多中間環(huán)節(jié)的投資，生產(chǎn)成本又低于天然氣和地面造氣，可贏得更大的利潤。 圖 地下氣化煤氣綜合利用示意圖 煤炭地下氣化的突出特點(diǎn)是成本低。其成本低于天然氣，在供應(yīng)民用與工業(yè)用燃?xì)獾耐瑫r(shí)，還可直接為化工行業(yè)提供原料氣，制造甲醇、二甲醚、甲醛、聚甲醛等高價(jià)值的化工產(chǎn)品，減少許多中間環(huán)節(jié)的投資，贏得更大的利潤。 由于國際市場(chǎng)供需矛盾較大，故價(jià)格比國內(nèi)市場(chǎng)要高。 我國 1992 年 聚甲醛 表觀消費(fèi)量 萬噸， 1998 年表觀消費(fèi)量達(dá) 萬噸 ，年均增長率 %。突出的特點(diǎn)是磨擦系數(shù)低，動(dòng)磨擦系數(shù)與靜磨擦系數(shù)相同，自潤滑耐磨損性優(yōu)異，是與金屬最相似的一種塑料，被譽(yù)為“超鋼”。甲醛屬大宗化工產(chǎn)品，用途廣泛，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，原料供應(yīng)充足。 20 世紀(jì) 90 年代初，我國甲醇年生產(chǎn)能力尚不足 100 萬噸，目前我國共有生產(chǎn)企業(yè) 200 多家，總年產(chǎn)能力達(dá) 328萬噸。煤炭地下氣化煤氣的生產(chǎn)成本低于地面煤氣化的生產(chǎn)成本，其比較如表 。含水層為靜水量，隨采掘疏干而減少。煤層顏色一般為黑褐色，結(jié)構(gòu)為似條帶狀，偶爾可見帶狀或木質(zhì)結(jié)構(gòu)，具塊狀或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)。 大雁煤業(yè)公司開發(fā)的大雁煤田位于內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市境內(nèi)，東部區(qū)探明儲(chǔ)量 億噸，全部為褐煤。褐煤大部分在內(nèi)蒙古東部，按目前井工和露天開采水平，這些資源總儲(chǔ)量最多只有 50%左右得到利用，大量的煤炭資源將被遺棄在井下。本采區(qū)位于三礦井田西部 ,面積為 ，開采 1 18 號(hào)煤層。最小為 12176。 建成后，是國內(nèi)、外第一個(gè)采用煤炭地下氣化高新技術(shù)建設(shè)的煤化工綜合利用項(xiàng)目，改變了傳統(tǒng)的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)方式，利用劣質(zhì)褐煤資源，生產(chǎn)廉價(jià)的合成原料氣。在化工、醫(yī)藥、輕紡、工程塑料、染料等領(lǐng)域有著廣泛的用途。因此近年來甲醛深加工形成了獨(dú)立的發(fā)展門類，即所謂的“甲醛化學(xué)”。大雁處于我國東北地區(qū)，結(jié)合國內(nèi)化工市場(chǎng)行情，本項(xiàng)目確定甲醛價(jià)格為 1400元 /噸。用聚甲醛制成的齒輪、按鈕、水表、閥門、泵和葉輪、噴灌器部件、拉鏈等制品，廣泛地用于汽車工業(yè)、電子電器、工業(yè)器械、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活消費(fèi)品等各領(lǐng)域。而亞洲地區(qū)年均增長速度約 10%，增長較快的是中國、馬來西亞和新加坡。地下氣化技術(shù)不僅可以回收礦井報(bào)廢資源，而且可以開采 井工難以開采或開采經(jīng)濟(jì)效益 低 、環(huán)境效益 差 、安全性 不好 的高硫、高灰、高瓦斯煤層及薄煤層、深部煤層和 “ 三下 ” 煤層，大大提高了煤炭資源利用率。煤炭地下氣化可獲得廉價(jià)的 H2和 CO，用于合成甲醇、聚甲醛、二甲醚、汽油、柴油等多種產(chǎn)品，還可提取純氫。如礦井的供電、供 水、道路、房屋等公共設(shè)施，礦井的開拓系統(tǒng)、設(shè)備等都可利用。煤炭的洗選、運(yùn)輸、貯存和加工利用也給環(huán)境造成較大的污染，如污水、煤塵及有害氣體的排放。該過程主要是在地下氣化爐的氣化通道中實(shí)現(xiàn)的。在氣化過程中進(jìn)行的主要反應(yīng)有： 碳的氧化反應(yīng)： C+O2＝ CＯ ２ ＋ 二氧化碳還原反應(yīng)： CO2+C=2CO－ 水蒸汽分解反應(yīng)： C+H2O（ g） =CO+H2－ C+2H2O（ g） =CO2+2H2－ 加氫反應(yīng)： C+2H2=CH4+ 甲烷化反應(yīng)： CO+3H2=CH4+H2O+ 由于制氣方式的不同，煤氣中的組分和煤氣的熱值也不同，根據(jù)煤氣還原區(qū) 干餾干燥區(qū) 氧化區(qū) 灰渣 氣化煤層 氣流通道 氣化通道 圖 煤炭地下氣化原理示意圖 11 中組分和熱值的不同，其用途主要是作為城市煤氣、工業(yè)燃料氣、化工原料氣、還原氣等。 鑒于此，世界許多國家相繼投入了大量的人力和物力進(jìn)行試驗(yàn)研究，取得了豐碩的成果。 英國在中斷 30 多年后，于 1949年恢復(fù)試驗(yàn)。因此日本地下氣化開發(fā)的重點(diǎn)是已報(bào)廢的礦區(qū)，以及遺留的煤柱。 為了克服傳統(tǒng)的地下氣化工藝所存在的缺點(diǎn)，中國礦業(yè)大學(xué)煤炭工業(yè)地下氣化工程研究中心，在總結(jié)國內(nèi)外地下氣化工藝，特別是前蘇聯(lián)五十年工業(yè)化生產(chǎn) (煤氣日產(chǎn)量可達(dá)到 200萬 m3以上 )經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上 ，加以改進(jìn)、完善、提高，結(jié)合我們?cè)诘V井遺留煤層中氣化的特點(diǎn)，形成了 長通道、大斷面、兩階段煤炭地下氣化新工藝 。采用長通道、大斷面、兩階段工藝，在多次室內(nèi)模型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了徐州新河二號(hào)井和唐山劉莊煤礦現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。本次試驗(yàn)基本上解決了煤炭地下氣化長期因煤氣熱值低、成本高、不穩(wěn)定、可控性差而停滯不前的難題，找到了適合我國國情發(fā)展煤炭地下氣化的道路。 表 劉莊礦試驗(yàn)鼓風(fēng)組分、熱值和產(chǎn)量 煤氣組分 % 煤 氣熱值 煤氣產(chǎn)量 H2 CO CH4 CO2 N2 MJ/m3 萬 m3/d 10～ 20 2～ 25 2～ 4 7～ 20 50～ 65 ～ 10～ 20 表 劉莊礦試驗(yàn)水煤氣組分、熱值和產(chǎn)量 序 煤氣組分 % 熱值 煤氣流量 號(hào) H2 CO CH4 CO2 N2 MJ/m3 m3/h 1 1963 2 2315 3 2287 4 2263 5 2263 6 2345 7 2233 8 2462 9 2346 10 2430 該煤氣在地面可直接提氫、作民用煤氣或作 CH4裂解處理、 CO 變換處理后，作為合成二甲醚、氨、甲醇的原料氣。 (3) 由于新工 藝氣化通道較長，斷面大能使氣化爐迅速提高爐溫，提高了其蓄熱能力，同時(shí)又增加煤氣中干餾氣中 CH4的含量，提高了煤氣的熱值，提高了產(chǎn)氣的穩(wěn)定性。 18 (11)地下水煤氣與天然氣相比，其碳?xì)浔戎袣涞暮?量高，見表 ，按熱值計(jì)價(jià)其生產(chǎn)成本低于天然氣，可作為天然氣的代用品，彌補(bǔ)我國天然氣儲(chǔ)量少的現(xiàn)狀?？諝饷簹猱a(chǎn)量達(dá)到 12萬 m3/日，煤氣熱值在 ～ ，煤氣供低熱值鍋爐燃燒，產(chǎn)汽量為 4噸 /小時(shí)。 20xx年 8月 24 日至 27 日，中國礦業(yè)大學(xué)（北京校區(qū)）煤炭地下氣化工程研究中心對(duì)大雁三礦西二采區(qū)褐煤，采用富氧 水蒸汽連續(xù)氣化工藝， 20 進(jìn)行了生產(chǎn)合成氣的地下氣化模型試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表 。區(qū)內(nèi)賦存可采及局部可采煤層 17 層。 21 ⑶煤質(zhì) 17 號(hào)和 18 號(hào)煤層顏色一般為黑褐色，條痕為淺褐色，具弱瀝青光澤或暗淡光澤，結(jié)構(gòu) 為似條帶狀，偶爾可見帶狀或木質(zhì)結(jié)構(gòu)，具塊狀或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)，斷口參差狀，裂隙發(fā)育，硬度在 1～ 3之間，韌性較強(qiáng)，比重為 ，容重為 ，屬暗淡型或半暗型煤。 腐植酸（ Hfm）： ～ 。 發(fā)熱量： (QfDT )： ～ （ QrDT ）： ～ 本區(qū)煤巖鑒定其變質(zhì)階段為 0階段。由凈化工序得到的新鮮氣在合成工藝上如不能充分利用制取甲醇，不論物料或是能量都是很大損失，所以甲 醇合成工藝是甲醇生成的關(guān)鍵工藝。該工藝比 左右，使生產(chǎn)費(fèi)用大為減少，熱能充分利用。這種合成塔溫度易于控制，同時(shí)，由于換熱方式好，催化劑層溫度分布均勻，可以防止銅催化劑過熱，對(duì)催化劑壽命有利，且副反應(yīng)大大減少，允許含 CO高的新鮮氣進(jìn)入合成系統(tǒng)，因而單程氣體轉(zhuǎn)化率較高，反應(yīng)器出口甲醇 含量７％左右，循環(huán)氣量較少，其結(jié)果是設(shè)備、管道尺寸小，動(dòng)力消耗低。由于 Lurgi 法粗甲醇質(zhì)量高，所以大約由 70%直接用于甲醇生產(chǎn)而不經(jīng)過蒸餾。經(jīng)過幾 十年的不斷研究，革新改造，我國的“銀法”生產(chǎn)甲醛技術(shù)已很成熟，自動(dòng)化水平有了很大提高，被國內(nèi)企業(yè)廣泛選用，產(chǎn)品能達(dá)到合成聚甲醛產(chǎn)品的要求，故本工程選用銀法生產(chǎn)甲醛。主業(yè)煤炭生產(chǎn)，現(xiàn)有三個(gè)生產(chǎn)礦，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為 345 萬噸 /年，實(shí)際生產(chǎn)能力達(dá) 380 萬噸 /年。碩士 5 人，在讀碩士研究生 85 人。 七、 投資估算、資金籌措經(jīng)濟(jì)效益初步分析 1. 項(xiàng)目 總投資 其中 :基本建設(shè)投資 ， ⑴ 固定資產(chǎn)費(fèi)用：