【正文】 核心設(shè)備氣化爐結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，為單段流化床，在床內(nèi)一次實(shí)現(xiàn)煤的破粘、脫揮發(fā)份、氣化、灰團(tuán)聚及分離、焦油及酚類的裂解。h 氣化壓力較低，飛灰較多，碳轉(zhuǎn)化率相對(duì)與德士古、殼牌爐、GSP比較低，能耗較高。i ，溫度提高到1050℃，因此對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)有突破性提高，從而爐的大型化得以實(shí)現(xiàn)，能耗顯著降低。e 氣化爐操作溫度高，煤在氣化爐中數(shù)秒內(nèi)幾乎全部氣化，碳轉(zhuǎn)化高可達(dá)96%～98%以上。山東魯南化肥廠已建成二臺(tái)德士古氣化爐裝置，用于生產(chǎn)合成氨原料氣，采用激冷流程，操作壓力3MPa。c 氣化爐操作溫度高，干粉煤在數(shù)秒內(nèi)全部氣化，碳轉(zhuǎn)化率達(dá)98%，煤氣中甲烷含量低，%(體積)左右，有效氣體（H2+CO）達(dá)9092%，氣化熱效率比德士古高。謝爾煤氣化工藝的第一個(gè)工業(yè)化裝置是荷蘭的煤氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠（IGCC），發(fā)電量253MW，該廠于1990年開工，93年建成，并投入運(yùn)行。煤氣成分復(fù)雜，含焦油、甲烷高。溫克勒（恩德爐）只適應(yīng)于褐煤或高揮發(fā)份年青煙煤，不能氣化晉城“三高”無煙煤。另外，常規(guī)的流化床為降低排渣的碳含量，維持穩(wěn)定的不結(jié)渣操作，必須保持床層低碳灰比和低操作溫度，而灰熔聚流化床是在非結(jié)渣情況下連續(xù)有選擇地排出低碳含量的灰渣，因此床內(nèi)碳含量高，床溫高，產(chǎn)品氣中不含焦油，洗滌廢水含酚量低。氧氣（蒸汽）從環(huán)形射流管、中心射流管進(jìn)入氣化爐，在氣化爐下部中心形成高溫區(qū)，并使灰燒結(jié)成團(tuán)粒。(6) 循環(huán)水系統(tǒng)造氣循環(huán)水為單獨(dú)循環(huán)水系統(tǒng)，從洗滌器出來的水先。(3) 氣化系統(tǒng)煤在氣化爐中與氣化劑充分混合接觸，一次實(shí)現(xiàn)破粘、脫揮發(fā)份、氣化、焦油及酚類的裂解、灰團(tuán)聚及分離等，干粉煤在氣化爐內(nèi)與氧氣/蒸汽反應(yīng)生成CO、COHCHH2S、N2等，生成的氣體由氣化爐頂部導(dǎo)出，灰渣經(jīng)環(huán)行射流管選擇性地排入灰斗，排渣系統(tǒng)有灰鎖斗和灰斗，過程與加煤系統(tǒng)基本相同。流化床反應(yīng)器的混合特性有利于傳熱、傳質(zhì)及粉狀原料的使用，但也造成了排灰和飛灰中的碳損失較高。 煤氣化技術(shù)方案的確定上面已經(jīng)介紹了幾種主要煤氣化工藝，根據(jù)所使用的晉城15“三高”難磨無煙煤特點(diǎn)：原煤灰份35左右%，灰熔點(diǎn)＞1500℃，%左右，可磨性指數(shù)30及生產(chǎn)甲醇合成氣的要求，加壓液態(tài)排渣氣流床氣化（Shell，Texaco，GSP），加壓固定床氣化（lurgi）工藝均不合適。所以GSP適合制合成氣，Shell氣化適合聯(lián)合循環(huán)發(fā)電。i 水冷壁、廢鍋回收煤氣顯熱，干式過濾除塵串水洗除塵，大部分設(shè)備和技術(shù)需引進(jìn)，投資特高。所以對(duì)原料煤種的適應(yīng)性較廣泛，可以使用小顆粒煤，原料利用率高。由于采用噴流式氣化，負(fù)荷從50%到100%的大范圍變動(dòng)，可在極短的時(shí)間內(nèi)完成。需設(shè)備用爐。g 常壓操作，氣化爐氣化強(qiáng)度低，能耗高。全封閉式氧氣連續(xù)氣化，不向大氣排放有害氣體。魯奇氣化技術(shù)對(duì)原料的粒度、粘結(jié)性、灰熔點(diǎn)等指標(biāo)都有要求，對(duì)當(dāng)今采用機(jī)械化采煤而言，大塊煤較少，就必須考慮與電站結(jié)合，煤的利用才能合理。f 灰渣中含碳量可達(dá)25%左右，原料煤消耗高，電消耗高，大大抵消不了不用氧帶來的成本降低。干燥好的煤用高角皮帶送至氣化爐頂部的可逆式皮帶，向各氣化爐的煤倉自動(dòng)加料。2水份，mol%≤3灰份，mol%≤4酸度（以H2SO4計(jì)），%≤5有機(jī)物，mol%≤6As，mol%≤7Fe，mol%≤ 副產(chǎn)品：甲醇 優(yōu)等品，指標(biāo)見下表中華人民共和國(guó)工業(yè)甲醇標(biāo)準(zhǔn)（GB3382004） 表31項(xiàng)目指標(biāo)優(yōu)等品一等品合格品色度/Hazen單位（鉑鈷色號(hào)） ≤510密度（ρ20）/(g/cm3)沸程（0℃，～℃范圍內(nèi)，177。但是，以煤為原料生產(chǎn)甲醇的裝置主要集中在中國(guó)，其最大規(guī)模為200kt/a。若繼續(xù)發(fā)展化肥工業(yè)，把規(guī)模做大，雖然也是一條企業(yè)發(fā)展之路，但化肥市場(chǎng)基本飽和已成定局，難以將產(chǎn)品變?yōu)樯唐?，必須?duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)加以調(diào)整，適應(yīng)市場(chǎng)，以提高經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)企業(yè)在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。因此，影響我國(guó)甲醇價(jià)格最主要的因素是進(jìn)口價(jià)格，這樣，可以把進(jìn)口價(jià)格作為自變量采用一元回歸分析法對(duì)我國(guó)甲醇的未來價(jià)格進(jìn)行預(yù)測(cè)。到2003年第4季度LPG的批發(fā)價(jià)增加到2800元/噸?，F(xiàn)在存在的問題是，中國(guó)進(jìn)口的LPG超過了國(guó)產(chǎn)的量，而且價(jià)格高。小城市的數(shù)量從1990年的800個(gè)增加到2000年的8000個(gè)，年均增長(zhǎng)10％。盡管二甲醚的能量比LPG低，但它具有密度優(yōu)勢(shì)，所以，對(duì)這兩種燃料來說，所需的發(fā)貨和儲(chǔ)存設(shè)備的數(shù)量是相同的。2000年人均使用LPG是15公斤，超過了1985年人均使用10公斤的量。東南亞地區(qū)，LPG年需求增長(zhǎng)率，1990～2000年為10%，到2000～2005年將增加到6%。 LPG在居民/商業(yè)及石油市場(chǎng)方面的應(yīng)用推進(jìn)了需求的劇烈增長(zhǎng)。 世界LPG的供求現(xiàn)狀。到1992年增加到15800萬瓶，到1995年超過2億瓶，至今達(dá)到4億瓶。Mtsubishi氣體化學(xué)公司正在對(duì)澳大利亞西部的150萬噸/年的二甲醚廠和200萬噸/年的甲醇廠進(jìn)行預(yù)可行性研究。 二甲醚和LPG的供求狀況2001年世界二甲醚的生產(chǎn)能力為每年170，000噸，產(chǎn)量每年150，000噸。20世紀(jì)60年代以來，氣霧劑產(chǎn)品以其特有的包裝特性，深受消費(fèi)者歡迎，以前氣霧劑產(chǎn)品大量使用氟氯烷作拋射劑（推進(jìn)劑），由于使用時(shí)氟氯烷全部釋放到大氣，對(duì)大氣臭氧層造成嚴(yán)重破壞，從而影響人類健康、動(dòng)植物生長(zhǎng)和地球生態(tài)環(huán)境，因此，世界各國(guó)都在致力于尋找氟氯烷的替代品，我國(guó)從1998年起禁止氣霧劑中使用氟氯烷（醫(yī)療用品除外）作拋射劑，氟氯烷的替代品現(xiàn)有LPG、DME、壓縮氣（CONN2O）、氫氯氟碳（HCFC）、氫氟碳（HFC）。在我國(guó)發(fā)展超低排放的二甲醚是利國(guó)利民、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一件大事，前景十分廣闊。下表提供了用二甲醚柴油發(fā)動(dòng)機(jī)釋放量和ULEV釋放標(biāo)準(zhǔn)值的比較。結(jié)果顯示出二甲醚是一種理想的新型燃料，可以替代柴油。另外，乙炔氣生產(chǎn)是高耗能、且污染較大的行業(yè)，也是國(guó)家限制發(fā)展的行業(yè)，如二甲醚替代乙炔氣在機(jī)械加工和建設(shè)行業(yè)推廣使用。這項(xiàng)具有前景的實(shí)驗(yàn)結(jié)果增加了美國(guó)、日本和丹麥公司對(duì)二甲醚的興趣。 在室內(nèi)開或關(guān)門窗，及用或不用抽油煙機(jī)等不同條件下進(jìn)行二甲醚燃燒試驗(yàn)，經(jīng)陜西省燃?xì)庥镁哔|(zhì)量監(jiān)督站，陜西省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站等檢測(cè)。它可以在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)及還沒有使用LPG的中小城市中作為L(zhǎng)PG的替代品，以彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)LPG的不足。另外，它還作為清洗劑，用于高精密儀器（電子儀器）表面的清洗。在室溫下是無色氣體，無腐蝕性和致癌性。2005年一季度共生產(chǎn)甲醇120萬噸，%,，%,由于油價(jià)猛漲，甲醇價(jià)格穩(wěn)定在2200～2500元/t之間，受甲醇需求、利潤(rùn)、潛在市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)，近兩年掀起了一股興建甲醇熱，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)各地在未來幾年將新建或擴(kuò)建甲醇生產(chǎn)能力10Mt/a，其中80%以上集中在中西部地區(qū)。根據(jù)目前現(xiàn)狀和今后預(yù)測(cè)，加拿大、拉丁美洲、東歐、非洲這些國(guó)家和地區(qū)將是甲醇的主要生產(chǎn)地。Methanex公司是世界最大的甲醇生產(chǎn)及銷售公司，約占世界總生產(chǎn)能力的21％。近年來隨著甲醇汽車、二甲醚民用燃料的推廣，甲醇已從單一的化工原料拓展為液體燃料，需求量成倍增長(zhǎng)。晉城地區(qū)地震基本烈度為6度。 水文地質(zhì)根據(jù)含水層的特征和含水層的埋藏條件，可取的地下水可分為淺層孔隙水、中層巖溶裂隙水和深層巖溶裂隙水三類。 項(xiàng)目概況 晉城市古稱澤州，位于山西省東南部，東經(jīng)1120～，北緯350～360之間。另外，隨著二甲醚在內(nèi)燃機(jī)技術(shù)研究的進(jìn)展，我國(guó)柴油汽車推廣使用二甲醚清潔燃料已為期不遠(yuǎn)，二甲醚在山西省汽車運(yùn)輸方面也將發(fā)揮不可估量的作用。煤炭既是重要的一次能源，也是重要的化工原料。 提高自動(dòng)化水平，節(jié)約勞動(dòng)力。實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司20萬噸甲醇/年10萬噸二甲醚項(xiàng)目建議書”的批復(fù)。、全國(guó)煤化工。 盡一切努力節(jié)能降耗，節(jié)約用水，節(jié)約土地、提高項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)這一能源形勢(shì)和中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大需求量決定了我國(guó)能源仍將主要依靠煤炭作為主要能源的格局在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)不會(huì)改變。清潔燃料的使用也可提高人們的生活質(zhì)量，加快現(xiàn)代化城市建設(shè)的步伐。本項(xiàng)目工藝還為聯(lián)產(chǎn)精甲醇、精二甲醚及其后加工產(chǎn)品創(chuàng)造了技術(shù)條件，使企業(yè)的產(chǎn)品選擇更加靈活，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加合理，增加了項(xiàng)目的抗擊市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)能力。 工程地質(zhì)、水文地址、地震烈度 工程地質(zhì)擬建廠區(qū)為第四紀(jì)沉積地層，土層分布基本均勻，表面為非自重濕陷性黃土覆蓋層（局部為一級(jí)濕陷性黃土層），厚度為2～16米，成分以砂質(zhì)粘土為主，呈可塑狀；其下為粘土類土壤，以砂質(zhì)粘土為主并含有鈣質(zhì)，呈可塑狀，該層分布較厚，鉆探深度15米仍未見變層（據(jù)調(diào)查資料，基巖埋深約在地面下30～40米，為石炭二疊紀(jì)的山西統(tǒng)地層），該區(qū)地層一般為中等壓縮性土壤，部分地區(qū)為高等壓縮性土壤。本工程屬大型煤化工項(xiàng)目，有易燃易爆工藝物料，高層建構(gòu)筑物屬重要建筑工程，各類建構(gòu)筑物在地震安全性評(píng)價(jià)后，在設(shè)計(jì)時(shí)確定地震設(shè)防等級(jí)以確保工程安全。甲醇還可以摻入汽油或者直接作為燃料。 國(guó)內(nèi)外甲醇近幾年生產(chǎn)能力、產(chǎn)量及變化趨勢(shì)預(yù)測(cè) 國(guó)外情況2000年世界甲醇生產(chǎn)能力已達(dá)3653萬噸/年，全球甲醇生產(chǎn)能力主要集中在天然氣豐富的地區(qū)中東和中南美洲。而北美到2005年，有三分之二以上的甲醇生產(chǎn)裝置要停產(chǎn)，剩下的甲醇生產(chǎn)能力只有300萬噸/年，開工率很有可能也會(huì)降低至60～70％。%。表27 世界甲醇生產(chǎn)能力地區(qū)200320082003～2008能力/kt比例/%能力/kt比例/%平均增長(zhǎng)率/%非洲亞洲東歐中東北美大洋州中南美西歐世界合計(jì)1763633348666149493824958136377538455516131613621101001763102554366111441568100012256289545247423102532276100010－213－21－179－53世界甲醇消費(fèi)預(yù)測(cè)見表28表28 世界甲醇消費(fèi)預(yù)測(cè)地區(qū)200320082003～2008能力/kt比例/%能力/kt比例/%平均增長(zhǎng)率/%非洲亞洲東歐中東北美大洋州中南美西歐世界合計(jì)2379984192818628940158130670973151213266281423100271121872204196375921771469760133464136762314231003431－32211 二甲醚供需現(xiàn)狀和需求預(yù)測(cè) 二甲醚產(chǎn)品用途二甲醚（DME）是一種新型的清潔能源，具有替代石油和天然氣產(chǎn)品的潛力。也作為化工原料，用來生產(chǎn)硫酸二甲酯、聚甲基苯和高純度氮、N二甲基苯胺和其他化學(xué)物的甲基試劑。二甲醚作為新型民用潔凈燃料，具有巨大潛力在市場(chǎng)上銷售。二甲醚的低熱值為L(zhǎng)PG的63%，但LPG為C3C4（C5）的混合物，開瓶氣與瓶底氣組成不同，平均熱效率偏低（55%），而二甲醚為化合物，自始至終組成恒定，可均衡保證較高的熱效率（60%），另外國(guó)產(chǎn)LPG多數(shù)帶殘液（每瓶12kg），再考慮到DME燃燒無黑煙，不黑鍋底，在DME燃料不能做到優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)時(shí)，將上述因素結(jié)合起來考慮，：1較為合理。二甲醚組成穩(wěn)定，無殘液，可確保用戶有效使用。那么100，000噸的二甲醚可以滿足約200萬人的用氣需求。工件切割表面平整，無掛渣，無需人工清渣，可提高工作效率，有效降低生產(chǎn)成本。二甲醚具有較高的十六烷值及很好的壓縮性，非常適合壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。這說明使用二甲醚可以滿足歐洲和加利福尼亞的超低排放值（ULEV），這是在世界上最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。二甲醚氧化偶聯(lián)后可合成十六烷值60～100的燃料添加劑，該添加劑常溫下可以與柴油以任何比例相溶，可以配成十六烷值41～57的燃料。 氣霧膠推進(jìn)劑從二甲醚消費(fèi)領(lǐng)域看，氣霧劑推進(jìn)劑是二甲醚的主要用途。它可以羰基化制乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酐、醋酸乙烯；可作甲基化劑制硫酸二甲酯、烷基鹵以及二甲基硫醚等用于制藥、農(nóng)藥與染料工業(yè)；可作偶聯(lián)劑，用于合成有機(jī)硅化合物，DME可與氫氰酸反應(yīng)生成乙腈，與環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成乙二醇二甲醚等，DME脫水可生產(chǎn)低碳烯烴，同時(shí)DME還是一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑。世界二甲醚生產(chǎn)能力（2001年）公司名稱生產(chǎn)能力（公噸/年）殼牌/RWE公司（德國(guó)）60，000Hamburg 二甲醚公司（德國(guó)）10，000Arkosue 公司（荷蘭）10，000Dupont （美國(guó)）15，000澳大利亞10，000臺(tái)灣15，000日本10，000中國(guó)22，000總產(chǎn)量152，000 另外，一些項(xiàng)目正在開發(fā)過程中，日本公司和政府正在對(duì)世界上的幾個(gè)二甲醚項(xiàng)目進(jìn)行預(yù)可行性研究。然而，二甲醚的需求隨著氣霧劑需求的增加日益增加，我國(guó)對(duì)氣霧劑的需求，從1990年到1991年，需求量由4800萬瓶增加到8600萬瓶。為此，國(guó)內(nèi)有識(shí)之士正在呼吁石油替代燃料，二甲醚就是柴油和石油液化氣的良好代替物，而甲醇則可替代部分汽油作車用燃料，因此開發(fā)天然氣或煤制二甲醚項(xiàng)目市場(chǎng)前景頗為廣闊。2002年世界LPG需求情況用途需求（百萬噸）%居民/