【正文】 計的分布系統(tǒng)進行冷激，溫度控制較為方便。 甲醇合成系統(tǒng)包括合成氣壓縮（等壓合成除外）、甲醇合成、熱量回收、甲醇分離等。 西南石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 22 深冷法有以下特點： ●收率高，可以同時得到高純度的 CO 和氫氣 ●流程簡單，裝置占地少，操作簡單 ●在高壓狀態(tài)下，分離 CO 容易 ●工藝成熟可靠，操作成本低 但用深冷法分離 CO的原料氣中，對 N H2O 和 CO的含量要求較高，否則在低溫條件下容易堵塞管道。變壓吸附法的規(guī)模有一定限制，若處理量大于 9000Nm3／ h 時，需要多套裝置并 聯(lián)操作。 年產(chǎn) 20 萬噸甲醇項目可行性研究 21 （ 2） CO分離 目前工業(yè)上從混合氣中分離 CO有四種方法：銅氨液法、變壓吸附法（ PSA 法）、COSORB 法和深冷分離法。 ★目前 GSP 氣化爐僅有一套 720 噸 /天的裝置運行，裝置能力較小，工程放大還有一定風險。 ★ GSP 氣化采用 干粉進料，與水煤漿相比氧耗降低 15%20%，可以減少空分能力，節(jié)約投資。 Shell 氣化爐非常復雜，加工和制造難度大，主要設備如氣化爐內(nèi)件需從國外進口，國產(chǎn)化程度較低，由 此造成投資大，是 Texaco氣化工藝的 倍。 Shell 燒嘴保證壽命為 8000 小時，已超過連續(xù) 16000 小時運行。煤氣中甲烷含量極少，不含重烴， CO+H2 達到 90%。高溫排出的融渣，冷卻固化后可用于建筑材料，填埋時對環(huán)境也無影響。熱回收有激冷和廢鍋兩種類型，可以煤氣用途加以選擇。 （ 1） Texaco 水煤漿氣化工藝 Texaco 工藝采用水煤漿進料、液態(tài)排渣、在氣流床中加壓氣化，水煤漿與純氧在高溫高壓下反應生成煤氣。其余的如變換凈化及精餾均為常規(guī)設計 [5]。 西南石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 16 4 工藝技術方案 生產(chǎn)工藝技術及比較 本項目采用以煤為原料生產(chǎn)甲醇，甲醇合成工藝的簡單流程為：煤炭→加壓氣化→合成氣凈化→合成反應→甲醇→甲醇精制。 隨著由甲醇生產(chǎn)二甲醚和烯烴（ MTO 和 MTP）工藝技術的發(fā)展，提出了進一步降低甲醇生產(chǎn)成本的必要性，同時隨著相關工業(yè)技術水平的不斷進步，促進了甲醇裝置大型和超大型化的可能性，因此，近年來那些集中向全球供應甲醇的地區(qū)，或者與甲醇制二甲醚和烯烴（ MTO 和 MTP）裝置聯(lián)合建設的項目，有建設大型和超大型甲醇裝置的趨勢 ，國外 170 萬噸 /年的單系列甲醇生產(chǎn)裝置正在建設當中。代替石油生產(chǎn)乙烯 /丙烯系列石化產(chǎn)品。 20xx 年進口甲醇 萬噸，超過前 5 年進口量之和。 20xx 年甲醛產(chǎn)能 2100 萬噸 /年，產(chǎn)量 900 萬噸 /年，消耗甲醇 450 萬噸 /年，占甲醇總消費量的 %；預計 20xx 年甲醛產(chǎn)量 1000 萬噸 /年，消耗甲醇 500 萬噸 /年。 20xx 年我國甲醇產(chǎn)量 萬噸，同比增長 ％。其中缺口最大的是亞洲， 20xx 年凈進口量達 665 萬噸；其次是北美 610 萬噸和西歐 503萬噸。各國中以美國需求 Mt為最多 ， 占全球總需求的 %，日本需求 Mt， 占全球 %并且全部靠進口。 目前世界 上最大的甲醇供應廠商是 Methanex 公司，總部設在美國，在加拿大、新西蘭、智利、特立尼達和多巴哥以及美國都有生產(chǎn)裝置，其生產(chǎn)能力占全球總能力的 21％，占全球供應量的 40～ 50％。 （ 3）本裝置經(jīng)濟技術指標合理 ， 項目采用 GSP 氣化爐氣化煤粉 ，通過低溫甲醇洗技術凈化煤氣，水管式合成塔合成粗甲醇，再通過三塔精餾把產(chǎn)品提純，投資省 、能耗和費用低。因此 ,甲醇是一種有著廣泛用途的重要的有機化工原料 ,甲醇工業(yè)生產(chǎn)對其他相關工業(yè)和國民經(jīng)濟的發(fā)展都有著重要意義。從我國能源需求及能源環(huán)境的現(xiàn)實看，生產(chǎn)甲醇為新的替代燃料，減少對石油的依賴也是大勢所趨。s energy demand and energy from the enviro nment in reality, the production of methanol as a new alternative fuels to reduce dependence on oil is also a general trend. The design specification begins with an overview of the nature and history of the development of methanol , as well as the development of China39。從我國能源需求及能 源環(huán)境的現(xiàn)實看，生產(chǎn)甲醇為新的替代燃料，減少對石油的依賴也是大勢所趨。 本設計說明書 對擬建項目在經(jīng)濟、技術以及社會環(huán)境等方面進行全面、系統(tǒng)、綜合的分析和論證，以確定項目在經(jīng)濟、技術以及社會環(huán)境上的可行性，從而進行正確的決策，建設項目的可行性研究作為項目投資決策的科學依據(jù)， 能夠 防止和減少決策失誤造成的浪費，提高投資效益。 設計原則 （ 1）認真貫徹落實國家有關基本建設的政策、法規(guī)，合理安排建設周期，嚴格控制工程建設項目的生產(chǎn)規(guī)模和投資； （ 2）采用成熟而可靠的工藝生產(chǎn)技術，確保操作運行穩(wěn)定、能耗低、三廢排放少、產(chǎn)品質(zhì)量好； （ 3）在保證工藝生產(chǎn)安全、可靠的前提下，盡可能利用國產(chǎn)化的設備、材料， 并控制投資在合理范圍內(nèi)； （ 4） 重視環(huán)境保護、安全和工業(yè)衛(wèi)生，設計中選用清潔生產(chǎn)工藝，三廢治理、 消防、安全、勞動保護措施必須與主體裝置同時設計、同時建設、同時投運，污染物的排放必須達到規(guī)定的指標，并保證工廠安全運行和操作人員的健康不受損害； （ 5）堅持“社會經(jīng)濟效益、環(huán)保效益和企業(yè)經(jīng)濟效益并重”的原則，按照國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的長遠規(guī)劃，行業(yè)、地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，在項目調(diào)查、選擇中對項目進行詳細全面的論證 [1]。所以本廠采用煤資源生產(chǎn)甲醇 [2]。 新建廠采用 GSP 氣化爐氣化煤粉，通過低 溫甲醇洗技術凈化煤氣，水管 式合成塔合成粗甲醇，再通過三塔精餾把產(chǎn)品提純。目前世界在建及擬建的甲醇裝置的產(chǎn)能已超過 1000 萬噸（不包括中國），主要分布在中東等天然氣資源比較豐富及價格較低的地區(qū)。 預計 20xx20xx 年 ， 由于亞洲地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展迅速 ， 尤其是中國經(jīng)濟的高速發(fā)展 ，亞洲地區(qū)的甲醇需求增長最快 ， 主要的需求增長點來自于二甲醚、甲醛、醋酸等下游產(chǎn)品。 20xx 年世界甲醇消費主要用于甲醛、 MTBE、醋酸和其它衍生物的生產(chǎn)。根據(jù)甲醇下游產(chǎn)品的需求，到 20xx年世界甲醇需求量將達到 5331萬噸，到 20xx年世界甲醇需求量將達到 6300萬噸。 表 20xx 年全國分省甲醇產(chǎn)量構(gòu)成 [4] 單位：萬 t，％ 省市自治區(qū) 產(chǎn)量 占全國比例 全國 北京 天津 河北 山西 內(nèi)蒙古 遼寧 吉林 黑龍江 西南石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 10 上海 江蘇 浙江 安徽 福建 江西 山東 河南 湖北 湖南 廣東 廣西 海南 重慶 四川 貴州 云南 西藏 陜西 甘肅 青海 寧夏 新疆 表 我國主要甲醇生產(chǎn)企業(yè) [2] 序號 企業(yè)名稱 1 上海焦化有限公 司 2 兗礦魯南化肥廠 3 兗礦國泰化工有限公司 4 兗礦國際焦化有限公司 5 兗礦國宏化工 6 山東聯(lián)盟化工集團有限公司 年產(chǎn) 20 萬噸甲醇項目可行性研究 11 7 山西德齊化工集團有限公司 8 山東魯西化工集團有限責任公司 9 安徽吳源化工有限責任公司 10 安徽臨泉化工股份有限公司 11 惠生（南京）化工有限公司 12 巨化集團公司 13 河南藍天集團 14 濮陽友寧化工有限責任公司 15 河南心連心化工有限公司 16 湖北當陽市華強化工有限公司 17 豐喜肥企（集團）股份有限公司 18 石家莊正元化肥有限 公司 19 河北新化股份有限公司 20 中海石油建滔化工有限公司 21 福建石化集團三明化工有限責任公司 22 福建順昌富寶實業(yè)有限公司 23 青海格爾木 24 陜西榆林天然氣化工有限責任公司 25 神華寧煤 26 內(nèi)蒙古天野化工（集團）公司 27 大慶油田化工有限公司 28 中煤龍化哈爾濱煤化工有限公司 29 黑龍江黑化集團有限公司 30 中國石化四川維尼綸廠 31 四川江油甲醇廠 32 宜賓天料煤化工有限公司 33 四川瀘天化股份有限公司 34 柳州化工股份有限公司 20xx年全國甲醇產(chǎn)能達 2584萬噸，實際產(chǎn)量為 1133萬噸，平均開工率為 %，表觀消費量 1660 萬噸。 表 20xx～ 20xx 國內(nèi)消費結(jié)構(gòu)及預測表 [4] 單位：萬 t 序號 消費領域 20xx 年 20xx 年 20xx 年 20xx 年 20xx 年 1 甲醛 384 404 400 450 500 2 醋酸 70 84 120 130 170 3 DMF 47 75 75 80 80 4 MTBE 68 45 68 76 80 5 農(nóng)藥、醫(yī)藥 62 80 80 80 80 6 染料、溶劑等 120 120 120 120 120 7 二甲醚 47 150 259 300 300 年產(chǎn) 20 萬噸甲醇項目可行性研究 13 8 燃料 170 147 200 300 320 合計 968 1105 1322 1536 1650 20xx 年我國甲醇進口 萬噸，出口 萬噸。 11月中下旬后，在通貨膨脹預期加大、整體化工產(chǎn)品價格上揚、電價及煤價上漲、 生產(chǎn)成本上升、市場庫存低、需求旺盛等多種因素影響下，甲醇價格出現(xiàn)了大幅上漲行情，甲醇價格普遍上漲了 400～500 元 /噸，高的超過了 600 元 /噸，最高出廠價達到了 2900 元 /噸。同時生產(chǎn) 3417Nm3/h 的 CO 供醋酸裝置。 目前國內(nèi)大型甲醇裝置的規(guī)模多數(shù)在 10～ 20 萬噸 /年之間， 以煤為原料甲醇的單套最大規(guī)模為 20萬噸 /年，裝置規(guī)模小，競爭力差。甲醇合成的含水粗甲醇最后精制得產(chǎn)品甲醇。 GSP 工藝技術采用氣化爐頂干粉加料與反應室周圍水冷壁結(jié)構(gòu)，是較為先進的氣化技術。 ★氣化技術成熟。由于水煤漿中含有 35～ 40%水分，因而氧氣用量較大。殼牌粉煤氣化工藝具有如下特點： ★采用干煤粉作氣化原料，煤粉用惰氣輸送，操作十分安全。水冷壁設計壽命按 25 年考慮。系統(tǒng)排出的融渣和飛灰含碳低，可作為水泥等建筑材料，堆放時也無污染物滲出。目前該技術屬年產(chǎn) 20 萬噸甲醇項目可行性研究 19 于未來能源公司 GmbHF。氣化爐的開停車比較靈活，所需時間比較短。 （ 1）酸性氣體脫除 由于自煤氣化裝置來的合成氣中含有 H2S、 COS 和二氧化碳氣體，因此在分離CO 前需對氣體進行酸性氣體脫除。另外在原料氣中 CO濃度較低時，采用變壓吸附法不經(jīng)濟。 ★深冷分離法 深冷分離法制取 CO有兩種方法，即部分冷凝法和甲烷洗法。 目前世界上甲醇生產(chǎn)主要采用低壓法（ 5～ 10Mpa），七十年代后國外新建的大中型甲醇裝置全部采用低壓法，低壓法是大規(guī)模甲醇工業(yè)化裝置的發(fā)展主流。近年來，在原來的基礎上，對冷激式合成塔進行了大量、多方面的改進和完善，陸續(xù)推出了一系年產(chǎn) 20 萬噸甲醇項目可行性研究 23 列冷激式合成塔的改進型。中國國內(nèi)列管型或絕熱 — 列管型合成塔也屬此類。該反應器由外筒、催化劑筐以及許多垂直的沸水管，即反應器的冷卻管組成。 Topsoe 公司的絕熱式甲醇合成塔與多段激冷式合成塔相比有以下特點： —— 較高的單程轉(zhuǎn)化率。由于床層阻力降的明顯減少（比 ICI 軸向型塔減少 24%），所以可增加合成塔高度和減少壁厚，可選用高徑比的塔，以降低造價。本項目甲醇合成塔暫按管殼式甲醇合成塔編制。 推薦的工藝技術、來源及引進范圍 通過對甲醇生產(chǎn)工藝技術的比較分析，本項目確定選擇以下工藝技術： （ 1）煤氣化 殼牌煤氣化工藝和 GSP 粉煤氣化工藝均可以作為本項目的備選氣化工藝，現(xiàn)階段本項目暫按 GSP 粉煤氣化工藝編制。 （ 4）甲醇精餾 甲醇精餾采用三塔精餾工藝。北緯 28176。而且由于寧波是海港城市，自 20xx 年起秦皇島海事局與寧波海事局簽署了《建立保障電煤運輸船舶安全合作機械協(xié)議書》。進口煤炭全部以一般貿(mào)易方式進口。而且寧波港與海外港口的交通發(fā)達，所以甲醇產(chǎn)品出口也是有可行性的。以下就是本廠的廠區(qū)布置圖。 而且寧波化工園區(qū)有良好的環(huán)保政策，寧波港擁有完善的液體化學品碼頭與倉儲設施。 1 季度國有企業(yè)進口煤 萬噸，增長 倍，占同期進口總量的 %。自 20xx 年起，秦皇島每年輸出煤炭超過一億噸，并以較大的幅度逐年遞增。至 30176。一方面寧波是沿海地區(qū)的發(fā)達地區(qū)，交通十分發(fā)達，不管是公路 還是鐵路，與煤炭源產(chǎn)地都有十分方便的交通網(wǎng)絡；另一方面是寧波的北侖港也是十分發(fā)達的港口，生產(chǎn)的甲醇產(chǎn)品可以方面遠銷海外。 為煤氣化配套的空分裝置，采