【正文】 F12等。甲醇摻燒汽油，在北美和西歐已合法化，在我國(guó)，四川省已出臺(tái) M15 的地方標(biāo)準(zhǔn)，山西省全甲醇汽車已研制成功，并在山西省全面試點(diǎn)。盡管美國(guó)削減甲基叔丁基醚（ MTBE）產(chǎn)量，但 MTBE仍將是甲醇下游衍生物中對(duì)甲醇需求量第二的品種，約消費(fèi)全球甲醇需求量的 15%。 (2) 燃燒前脫碳技術(shù)。由于惰性成分氮?dú)鉂舛却蟠蠼档?，無(wú)謂的能源消耗大幅度降低， 30%～ 40%的富氧空氣燃燒就可以降低燃料消費(fèi) 20%～ 30%，提高效率，同時(shí)，煙氣中 CO2的濃度可提高近90%，從而更容易捕集。 環(huán)丁砜、聚乙二醇二甲醚、三乙醇胺、 N甲基吡咯烷酮等 由于不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，溶劑的再生通過(guò)降壓來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此所需再生能量比化學(xué)吸收法少。 其次對(duì)于吸附分離法，雖然其分離效果好，但由于投資巨大，也不適合本項(xiàng)目；膜分離法具有裝置簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，但是由于捕集的甲醇的純度不高，對(duì)于本項(xiàng)目后續(xù)制取甲醇不利也不適合本項(xiàng)目。但氨水脫碳工藝中常常存在一些問(wèn)題，如 NH4HCO3穩(wěn)定性較差，作為肥料施加到土壤里以后，很快就會(huì)分解釋放 CO2，使其重新返回到大氣中。 2020 年“三井化學(xué)杯”第四屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽 —— 可行性研究 圖 不同醇胺溶液常壓下對(duì)煙氣中二氧化碳的脫除率 考慮到本項(xiàng)目對(duì)煙氣中二氧化碳的脫除率要高于 80%，最終選擇一乙醇胺(MEA)作為本項(xiàng)目的二氧化碳的吸收劑。因此本項(xiàng)目采用醇胺法。 合成反應(yīng)介紹 OHOHHCOH 2322 C3 ??? ??? 催化劑 )(3C26 25222 副反應(yīng)催化劑 OHOHHCOH ??? ??? )(3C26 23322 副反應(yīng)催化劑 OHO C HHCOH ??? ??? 以上是二氧化碳加氫合成甲醇反應(yīng)的主反應(yīng)和兩個(gè)最主要的副反應(yīng)。 Lurgi管殼型甲醇合成塔 德國(guó) Lurgi 公司開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的管殼式甲醇合成反應(yīng)器是一種軸向流動(dòng)的低壓反 應(yīng)器。 與 ICI 反 應(yīng)器相比，該反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)是：熱量利用合理，可副產(chǎn)大量低壓蒸汽，每噸甲醇最大可產(chǎn) 4 MPa 蒸汽 1． 4 t，可用于驅(qū)動(dòng)離心式壓縮機(jī)，也可用于天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化，滿足甲醇裝置的蒸汽需求，裝置投產(chǎn)后不需外供蒸汽；合成反應(yīng)幾乎是在等溫條件下進(jìn)行，反應(yīng)器除去有效的熱量，可允許較高的 CO氣體，采用低循環(huán)氣流限制了最高反應(yīng)溫度，使反應(yīng)等溫進(jìn)行，副反應(yīng)少，粗甲醇雜質(zhì)少，用雙塔精餾技術(shù)精制即可達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；催化劑床層溫度容易控制，不同床層的溫差較小，操作平穩(wěn)；出口甲醇濃度較高 (甲醇含量約 7％ )，總的循環(huán)氣量比 ICI幾乎少 1／ 2；同 產(chǎn)能下，催化劑用量較少。冷卻管的排列是 MRF 反應(yīng)器的專利。 其優(yōu)點(diǎn)有：反應(yīng)器對(duì)進(jìn)口氣體的溫度適應(yīng)性強(qiáng)，操作彈性大；副產(chǎn)中壓蒸汽，熱量利用合理；接近均溫操作，催化劑使 用壽命長(zhǎng)。 (4) 制造因素有的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備供應(yīng)商的依賴程度低，容易培養(yǎng)維修人員，維修簡(jiǎn)單，容易仿制和擴(kuò)能；有的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)設(shè)備供應(yīng)商的依賴程度高，生產(chǎn)維護(hù)成本高，制造難度大，不易擴(kuò)能。 本項(xiàng)目最終決定采用西南化工設(shè)計(jì)院發(fā)表的專利催化劑（公開(kāi)號(hào)2020 年“三井化學(xué)杯”第四屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽 —— 可行性研究 CN101386564A），該催化劑性能優(yōu)良。 二氧化碳吸收解吸工段 二氧化碳吸收解吸流程 圖 吸收解吸流程 流程簡(jiǎn)述 MEA法回收煙道氣典型工藝流程如圖 71示。如果能將少量的氮?dú)夂脱鯕庠陬A(yù)處理工段除去則在反應(yīng)工段不需要馳放，這對(duì)反應(yīng)器的控制和節(jié)約原2020 年“三井化學(xué)杯”第四屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽 —— 可行性研究 料大大有利。其中氫氣直接加壓就可達(dá)到要求 甲醇合成工段 甲醇合成流程 圖 甲醇合成流程 流程簡(jiǎn)述 反應(yīng)工段設(shè)備較少。合理的控制加壓塔和常壓塔的采出量，在滿足產(chǎn)品要求的前提下，使加壓塔的塔頂冷凝器負(fù)荷等于常壓塔再沸器的負(fù)荷，使整個(gè)精餾流程的熱負(fù)荷達(dá)到最小值 。茶涪路到園區(qū)南區(qū)的支路，年底也將貫通。 渝懷鐵路王家壩車站現(xiàn)有站線 3條（預(yù)留 3～ 5條），有效長(zhǎng)為 850m～ 880m。 3000 噸單體船、萬(wàn)級(jí)噸船隊(duì)全年可通達(dá)。產(chǎn)品的運(yùn)輸方式多樣化，產(chǎn)品運(yùn)輸問(wèn)題圓滿解決。 (3) 園區(qū)企業(yè)的建設(shè)項(xiàng)目綜合規(guī)費(fèi)每平方米 10 元，城市建設(shè)配套費(fèi)每平方米 20 元。西側(cè)銅鑼山為本境西部界山。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB183062020）和《建設(shè)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50011— 2020），地震動(dòng)峰值加速度為 ，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為 ，抗震設(shè)防烈度為 6 度。桃花溪是長(zhǎng)江左岸一條支流，河流全長(zhǎng) ，流域面積 ，多年平均流量 。 廠址選擇 2020 年“三井化學(xué)杯”第四屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽 —— 可行性研究 該項(xiàng)目擬建于重慶（長(zhǎng)壽）化工園區(qū)。 2020 年“三井化學(xué)杯”第四屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽 —— 可行性研究 表 成本估算 單位（噸）產(chǎn)品成本 原料名稱 說(shuō)明 單耗 價(jià)格 元 /噸 成本 元 主、輔原料 二氧化碳 噸 0 0 氫氣 噸 5000 945 MEA 純度 % 噸 12020 24 催化劑 參考 XNC98價(jià)格， 壽命四年 m3 11 萬(wàn)元 /m3 公用工程 中壓蒸汽 3MPa， 370℃ 噸 200 91 低壓蒸汽 ℃飽和蒸汽 噸 100 266 電力 度 冷卻水 292 工藝水 噸 8 經(jīng)營(yíng)費(fèi)用 人工費(fèi) 定員 60 人，工資按 200 萬(wàn)元 /年計(jì) 57 制造費(fèi)用 折舊、維修等取直接材料費(fèi)、直接工資之和的 15% 管理費(fèi)用 制造費(fèi)用的 6% 銷售成本 銷售收入的 1% 23 總計(jì) 銷售收入 據(jù)網(wǎng)上查詢甲醇售價(jià) 2150~2500元 /噸，我們?nèi)?2300 元 /噸。 投資較小全部為自有資金，因此沒(méi)有建設(shè)期利息。 敏感性分析 僅考慮單參數(shù)影響，分別考慮了折現(xiàn)率、產(chǎn)量、產(chǎn)品售價(jià)、可變成本對(duì)凈現(xiàn)值的影響。設(shè)備殘值 5%。 總成本估算 年總成本 萬(wàn)元，原料及公用工程費(fèi)用 。 2020 年“三井化學(xué)杯”第四屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽 —— 可行性研究 第九章 社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益分析 投資估算 固定投資估算方法 Chilton系數(shù)法： 表 工廠總投資的 Chilton 系數(shù) 估算工廠總投資的 Chilton 系數(shù) 項(xiàng)目 項(xiàng)目名稱 系數(shù) 所乘項(xiàng)目 1 設(shè)備購(gòu)置費(fèi) 1 2 已安裝設(shè)備費(fèi) ~ 1 3 工藝配管 工廠類型 —— 固體 固體 /流體 流體 ~ 2 ~ 2 ~ 2 4 儀表 數(shù)量 —— 很少或沒(méi)有 有一些 很多 ~ 2 ~ 2 ~ 2 5 建筑和場(chǎng)地平整 工廠類型 —— 現(xiàn)有 室外 室內(nèi) /室外 0 2 ~ 2 ~ 2 2020 年“三井化學(xué)杯”第四屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽 —— 可行性研究 室內(nèi) ~ 2 6 輔助設(shè)施（動(dòng)力，蒸汽，水） 程度 —— 無(wú) 增加很少 增加較多 新設(shè)施 0 2 ~ 2 ~ 2 ~ 2 7 外管 裝置 —— 一體化 分開(kāi) 分散 ~ 2 ~ 2 ~ 2 8 裝置實(shí)體費(fèi)用 1+2+3+4+5+6+7 9 設(shè)計(jì)施工費(fèi) 復(fù)雜程度 —— 簡(jiǎn)單 復(fù)雜 ~ 8 ~ 8 10 應(yīng)急預(yù)備費(fèi)用 ~ 8 11 規(guī)模系數(shù) 裝置 —— 大 小 試驗(yàn)性 ~ 8 ~ 8 ~ 8 12 固定投資 8+9+10+11 設(shè)備費(fèi)用估算 根據(jù)設(shè)備計(jì)算結(jié)果以及競(jìng)賽指導(dǎo)書(shū)所提供的調(diào)研數(shù)據(jù)和網(wǎng)上詢價(jià)估算設(shè)2020 年“三井化學(xué)杯”第四屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽 —— 可行性研究 備購(gòu)置費(fèi)用，結(jié)果如下表： 表 設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用 設(shè)備費(fèi)用 序號(hào) 設(shè)備名稱 設(shè)備質(zhì)量/t 材料價(jià)格 (元/t) 設(shè)備數(shù)量/個(gè) 設(shè)備成本 /元 主設(shè)備 1 吸收塔 36000 1 1009296 2 解吸塔 36000 1 446796 3 反應(yīng)器 1 2020000 4 常壓精餾塔 11000 1 112651 5 加壓精餾塔 11000 1 103631 6 汽提塔 11000 1 6094 罐類設(shè)備 7 甲醇洗滌器 11000 1 957 8 汽包 15000 1 20865 9 煙氣洗滌罐 1 11000 1 11000 10 澄清槽 11000 1 4400 11 尾氣洗滌罐 11000 1 4400 12 氣液分離器 1 11000 1 5500 13 氣液分離器 2 11000 4 13200 14 氣液分離器 3 11000 1 6600 15 氣液分離器 4 11000 1 2200 16 氣液分離器 5 11000 1 2200 17 混合器 15000 1 4500 18 MEA 儲(chǔ)罐 14 36000 1 504000 19 粗甲醇儲(chǔ)罐 5 11000 1 55000 20 精甲醇儲(chǔ)罐 1 49 11000 1 539000 21 精甲醇儲(chǔ)罐 2 55 11000 1 605000 22 雜醇油儲(chǔ)罐 10 11000 1 110000 23 閃蒸罐 11000 1 6600 24 加壓塔回流罐 11000 1 5500 25 汽提塔回流罐 11000 1 5500 2020 年“三井化學(xué)杯”第四屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽 —— 可行性研究 流體輸送及輔助設(shè)備 設(shè)備價(jià)格 /元 26 尾氣洗滌用泵 10000 1 10000 27 煙氣洗滌用泵 10000 1 10000 28 富液泵 30000 1 30000 29 貧液泵 30000 1 30000 30 解吸塔回流泵 15000 1 15000 31 CO2加壓泵 15000 1 15000 32 常壓塔進(jìn)料泵 40000 1 40000 33 加壓塔進(jìn)料泵 30000 1 30000 34 常壓塔回流泵 20200 1 20200 35 加壓塔回流泵 20200 1 20200 36 旋風(fēng)分離器 100000 1 100000 37 離心壓縮機(jī) 500000 2 1000000 38 制冷壓縮機(jī) 150000 1 150000 39 風(fēng)機(jī) 100000 1 100000 40 螺桿壓縮機(jī) 202000 3 600000 換熱類設(shè)備 41 洗滌水冷卻器 11000 1 2200 42 貧富液換熱器 36000 1 77544 43 貧液冷卻器 36000 1 130464 44 解吸塔冷凝器 11000 1 9075 45 解吸塔再沸器 36000 1 209772 46 CO2一級(jí)冷卻器 11000 1 4411 47 CO2二級(jí)冷卻器 11000 1 4356 48 CO2三級(jí)冷卻器 15000 1 29280 49 CO2冷凝器 15000 1 31500 50 制冷劑冷卻器 11000 1 26400 51 原料預(yù)熱器 15000 1 45195 52 循環(huán)氣冷卻器 15000 1 25830 53 粗甲醇預(yù)熱器 11000 1 2981 54 常壓塔冷凝器 11000 1 11902 2020 年“三井化學(xué)杯”第四屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽 —— 可行性研究 55 常壓塔再沸器 11000 1 15202 56 加壓塔再沸器 11000 1 20206 57 精甲醇冷卻器 1 11000 1 4323 58 精甲醇冷卻器 2 11000 1 4323 59 汽提塔再沸器 11000 1 6292 60 汽提塔冷凝器 11000 1 10923 填料 元 /m3 61 Mellapak250Y 1900 151520 62 CY700 4800 84480 63 總計(jì) 843萬(wàn)元 2020 年“三井化學(xué)杯”第四屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽 —— 可行性研究 固定投資估算 根據(jù)設(shè)備購(gòu)置費(fèi)估算固定投資。 441Pa(離地面 20米 ) 2020 年“三井化學(xué)杯”第四屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競(jìng)賽 —— 可行性研究 常年主導(dǎo)風(fēng)向 北北東 常年次導(dǎo)風(fēng)向 西南西 (風(fēng)頻： 21) 降雨量（暴雨強(qiáng)度公式按照手冊(cè)上重慶地區(qū)公式計(jì)算） 年平均降雨量