【正文】 29 十、結 論 經市場分析、技術方案論證、經濟效益分析，初步結論如下： 1. 采用具有我國獨立知識產權的煤炭地下氣化高新技術，該技術先進、可靠、能耗低、污染少。 2 國家實行積極的財政政策，加大開發(fā)大西北的力度，并相繼出臺了一系列 非常有利的 財政金融措施。管理人員占全體人員的 %，學歷全部達到大專以上程度。并且銀催化劑可再生，損耗小，國內有合格的銀催化劑及其再生裝置。 Lurgi低壓法合成甲醇的主要特點是采用管束式合成塔。 新鮮氣主要成份是 CO、 CO2和 H2，且根據(jù)化學計量要求及考慮到反應速率， (H2CO2) 與 (CO+CO2)的摩爾比一般在 ～ 范圍內。 氮（ Nr）： ～ 。 五、 工藝技術方案 ⑴煤層情況 大雁三礦煤系地層為侏羅系上統(tǒng)扎賚 諾爾群伊敏組與大磨拐河組，其主要可采煤層發(fā)育于大磨拐河組。 山西昔陽無煙煤地下氣化年產 6萬噸合成氨示范工程于 10月 21日點火（煤層厚度 6m，緩傾斜），目前進入調試階段。 (2) 因為煤炭氣化是化學采煤，新工藝還可以盤活老礦井現(xiàn)有的固定資產存量，因此不僅可節(jié)約大量重型設備的投資，如大型采煤設備、地面氣化設備等；還可消除采煤工種的勞動傷亡事故等。 表 新河二號井水煤氣組分、熱值及產量 序 煤氣組分 % 煤氣熱值 煤氣流量 號 H2 CO CH4 CO2 N2 MJ/m3 m3/h 1 1920 2 1400 3 1500 4 1650 5 1810 6 1900 7 1550 8 1850 本項目通過了原煤炭部技術成果鑒定，鑒定委員會認為該項目完成了國家計委攻關合同中所確 定的任務，經科研成果查新表明，其長通道、大斷面、兩階段地下氣化工藝，構思新穎，屬國內外首創(chuàng)，半工業(yè)試驗達到了 國際先進水平 。 1985 年，馬莊礦試驗進行了 3 個月，產氣 16 萬 m3，煤氣平均熱值為 ，試驗同時暴露出國外普遍采用的無井式空氣連續(xù)氣化工藝的一些缺點：建爐和運行費用高，生產不穩(wěn)定，煤氣熱值低，煤氣成本高。1987年到 1988 年的洛基山 — 1號試驗，獲得了加大爐型、提高生產能力、降低成本、提高煤氣熱值等方面的成果，為煤炭地下氣化技術走向工業(yè)化道路創(chuàng)造了條件，美國能源部宣稱，一旦再發(fā)生能源危機，美國將廣泛使用該技術生產中熱值煤氣，以解決國家之急需。為了使被氣化的燃料的熱 能最大限度地轉入 煤氣之中，必須以物理化學的基本原理分析氣化過程，選擇適宜的條件，促進或抑制某些反應的進行，在各反應步驟中加入或移出熱量。煤矸石自燃排出大量煙塵及 SO CO、 H2S等有害氣體，嚴重污染大氣環(huán)境。中國是以煤為主要能源的國家，資源條件決定了在今后相當長的時間內，煤炭在中國資源結構中占據(jù)不可替代的重要地位。 1998 年全世界聚甲醛的生產能力總計 65 萬 t / a，美國 , 西歐和日本是世界聚甲醛主要生產和消費地區(qū)，世界聚甲醛的年消費增長速度 4～5 %。 我國甲醛今年價格雖然有所下降，但還比較平穩(wěn)，預計今后將穩(wěn)中趨升。 ⑴甲醇市場分析 甲醇是一種應用廣泛的基礎化工原料，它的用途幾乎沒有一種有機化工原料能與之相 比。煤層傾角的變化規(guī)律為東部緩而西部徒，傾角最大為 24176。截至 1996 年末 ，全區(qū)累計探明儲量 2259 億噸，保有儲量 ，其中褐煤 ，占全區(qū)保有儲量的 %。裂隙發(fā)育，硬度在 1～ 3之間，韌性較強，比重為 ，容重為 ，屬暗淡型或半暗型煤。 表 地下氣化和地面 氣化比較 企業(yè)能否在目前形勢下生存和發(fā)展，關鍵在于生產成本是否具有競爭力，特別是面臨中國加入 WTO，在國內產品與國外產品面對面地競爭形勢 項 目 地面氣化 地下氣化 基建投資（元 /m3） 350～ 450 120～ 150 成本（元 /m3） ～ ～ 生產工藝 備煤、選煤 建地下氣化爐 環(huán)境保護 有灰碴排放 無灰碴、污染物少 4 下，企業(yè)的產品必須具有與國外產品相抗衡的能力。由于甲醛是低濃度液體產品，含水量較多，運輸費用大，不便于長途運輸，只能地產地銷，因此供應格局較為穩(wěn)定。 20xx 年全國需求量約為 萬 t， 預計 20xx年，需求量在 ～ t， 主要靠進口滿足需要，見表 。因此煤炭地下氣化技術的推廣應用，將提高煤礦經濟效益，形成新的經 濟增長點，煤炭工業(yè)結構調整和產業(yè)升級。因此煤炭地下氣化技術的推廣應用，將提高煤礦經濟效益，形成新的經濟增長點，促進煤炭工業(yè)結構調整和產業(yè)升級換代。經過這三個反應區(qū)以后，生成了含可燃組分主要是 H CO、 CH4 的煤氣，氣化反應區(qū)逐漸向出氣口移動，因而保持了氣化反應過程的不斷進行。通過前蘇聯(lián)的工作，有力地證明了煤炭地下氣化具有基本建設投資省、建站周期短、生產效率高、煤的回收率高、生產成本低、生產系統(tǒng)簡單且安全，沒有三廢外排、環(huán)境效益好等優(yōu)點。西德亞深工業(yè)大學和比利時林堡大學，從 1979 年起在圖林進行了現(xiàn)場試驗，對約 870 米深的煤層進行了高壓氣化，煤氣用于發(fā)電。鼓風煤氣的平均熱值為,氣體組分為 H2： %,CO:%, CH4:%, CO2:%, 15 O2:0%, N2:%，日產煤氣量為 萬 m3。上述工藝方法和保障措施達到了 世界領先水平 。 表 孫村煤礦試驗脈動兩階段試驗煤氣組分、熱值和產量 序號 煤氣組分 % 熱值 煤氣流量 H2 CO CH4 CO2 N2 MJ/m3 m3/h 1 1308 2 1319 3 1326 4 1297 5 680 6 654 7 1093 8 1130 9 1143 10 1171 19 目前成功地為 1萬戶居民和蒸汽鍋爐連續(xù)提供燃氣，并進行了小型內燃機發(fā)電試驗，實現(xiàn)了地下氣化從試驗到應用的新突破。 為此將建設 6個長通道、大斷面地下氣化爐，地下氣化爐建設在大雁三礦西二采區(qū) 17 號煤層中。 硫（ Sqg）： ～ ，屬低硫。 按日產 65萬 m3合成氣的生產規(guī)模計算，選定氣化區(qū)可氣化 20年以上，有擴大再生產的資源儲備。甲醇合成反應放出的熱很快被沸騰水移走。但設備體積大 ,投資較大 ,回收蒸汽少，尾氣利用價值低，國內生產的鐵鉬催化劑尚不能滿足要求，需進口，故本工程不考慮采用“鐵鉬法”工藝。一九九○年被原東煤公司命名為“質量標準化礦務局”，一九九一年被原能源部命名為“現(xiàn)代化礦務局”一九九一年率先在全國建成了第一座“高產高效礦井”，連續(xù)多年被中煤企協(xié)評為“科技進步十佳企業(yè)”，是 中國煤炭工業(yè)管理協(xié)會授予的國家二級企業(yè)。 ③合成甲醛裝置建立； ⑶ 20xx 年項目投資為 用于完成項目中間工程。中心已承擔了山東新汶、肥城、山西昔陽、東山等多項煤炭地下氣化工程的可行性研究、初步設計，為 煤炭地下氣化產業(yè)化生產奠定了基礎。 3. 甲醇和聚甲醛具 有廣闊的市場。 5 大雁礦區(qū)與外部聯(lián)系的公路、 鐵路交通運輸條件優(yōu)越 ，為設備、產品、原料的運輸提供了有利條件。工人隊伍中，專業(yè)技術工人占 %，其中高級技師占專業(yè)技術工人的 %，技師占 %，高級工占 %。聚甲醛生產工藝有均聚和共聚兩種，本項目采用均聚工藝，均聚甲醛工藝是用高濃度甲醛溶液與 2基醇反應生成半縮醛，經提純后將半縮醛加熱裂分，制得高純甲醛氣體，經聚合，加醋酐進行酯化封端，制得均聚甲醛粉料，再加添加劑造粒成為聚甲醛產品。在 Lurgi系統(tǒng)中即使循環(huán)機發(fā)生故障，系統(tǒng)的升溫同樣是允許的，只要將蒸汽通過一個噴射泵加入到合成塔的水側，保持合成塔的溫度。此法特點是技術成熟，但投資及生產成本較高； ⑵低壓法，應用銅基催化劑的低壓合成工藝，在壓力 4～ 5MPa，溫度為 200～ 300℃下操作。 碳（ Cr）： ～ %，平均 % 。煤層傾角：煤層傾角在 8176。 為了進一步提高煤氣中 CO 含量，降低 N2含量，可采用富氧 — 水蒸汽一階段工藝和富氧 — 水蒸汽兩階段工藝。 (5) 氣化爐為多孔爐型，可以推進式跟蹤供風，減少了氧的無效消耗，提高了供風效率，鉆孔具有多功能，彼此可以互換，因此可以根據(jù)具體工況的變化而變化。 在新河二號井試驗成功的基礎上，又進行了河北唐山煤炭地下氣化工業(yè)性試驗。 兩階段煤炭地下氣化工藝，是一種循環(huán)供給空氣 (或純氧、富氧空氣 )和水蒸汽的地下氣化方法。英國在有井式盲孔爐研究上取 得了較大的成功，曾用有井式盲孔爐組成的復合爐，一次氣化 20萬噸煤，煤氣直接用于一個 5000KW的電廠發(fā)電。 地下氣化的物質基礎是地下氣化爐，組成地下氣化爐的四個要素是進氣孔 (通道 )、排氣孔 (通道 )、氣化通道和氣流通道。地下氣化產出的煤氣可以集中凈 9 化，脫除其中焦油、硫和粉塵等有害物質，并且采用分離或吸收技術將CO2 分離出來集中貯存或回填到氣化空間里 ，從而得到潔凈煤氣。 煤炭地下氣化煤氣綜合利用途徑見圖 。 ⒉價格預測 目前，聚甲醛在國內的售價在 14000元 /噸左右，國際上售價在 16000元 /噸左右。可在 104oC下長期使用，脆化溫度為 40 oC ， 吸水性極小。 近年來我國甲醇生產發(fā)展迅速。煤層裂隙含水 3 層在 450 水平以上較為發(fā)育，向深部裂隙逐漸減少。采用煤炭地下氣化技術可以使被遺棄的煤炭資源得到部分利用，大大提高了煤炭資源的利用率，同時可發(fā)展高附加值的化工產品，提高企業(yè)經濟效益，為內蒙古自 治區(qū)煤炭工業(yè)發(fā)展開辟一個新的道路。這兩個煤層全區(qū)發(fā)育，為局部不可采煤層，厚度變化較大，總體變化規(guī)律為東部厚西部薄，淺部厚深部薄 , 平均厚度為 米，在 23 勘探線以西 +500 水平以上兩層合并。最終產品填補了內蒙古自治區(qū)煤化工產品的空白，大大提高了企業(yè)的市場競爭力和經濟效益，加快了企業(yè)的優(yōu)化升級和科技進步，有利于區(qū)域經濟的發(fā)展，有利于當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的保護。隨著“甲醛化學”和甲醛下游產品新技術與催化劑的開發(fā)，甲醛的消耗量正在不斷擴大，其市場潛力不可低 估。 我國聚甲醛樹脂的開發(fā)研制工作始于 1959 年，國內僅有上海溶劑廠的 20xxt/a 和吉林石井溝聯(lián)合化工廠的 1000t/a兩套裝置，因技術落后，質次價高，現(xiàn)已停產。因此，本項目的實施，為目