【文章內(nèi)容簡介】 素。首先，二甲醚的熱值只有 LPG的 70%。這就是意味著要在等同能量的基礎(chǔ)上進(jìn)行價格制定 ，所以二甲醚的價格就要折扣到 30%。另一方面，正如早些時候討論過的，二甲醚燃燒試驗表明二甲醚具有燃燒效率高和其它的優(yōu)點，所以應(yīng)該按照 LPG價格的 7580%來定二甲醚的價格。因此，在山西省和其周邊地區(qū)，為了能與現(xiàn)在的 LPG競爭，本項目以出廠價 3600元 /噸進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟評價。 甲醇價格分析 盡管現(xiàn)在國內(nèi)甲醇市場有廣闊的空間，但同時面臨低成本進(jìn)口貨沖擊，市場價格仍然受進(jìn)口價格的影響。因此，影響我國甲醇價格最主要的因素是進(jìn)口價格。綜合本報告的國內(nèi)市場分析及市場價格分析，結(jié)合其它因素對甲醇價格的影響 ，確定本項目甲醇價格為2020元 /噸是合適的。 第四章 建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案 根據(jù)對DME市場的分析和預(yù)測，近期能夠較快推進(jìn)的市場是民用燃料和柴油替代方面，而且其市場規(guī)模非常大。一方面 DME作為民用燃料可以有效的減少城市燃煤造成的環(huán)境法污染，減少農(nóng)村和小城鎮(zhèn)燃煤和燃柴的比例，對于改善城市環(huán)境和保護荒漠地區(qū)生態(tài)平衡有重要意義。另一方面，據(jù)承擔(dān)國家 DME發(fā)動機研究的西安交大介紹，當(dāng)柴油中摻 ?0%以內(nèi) DME時，對于柴油機沒有影響，而且效率有所提高，不需要對發(fā)動機進(jìn)行任何改動，以上兩方面是拉 動 DME消費的有效途徑。 本項目主要是結(jié)合當(dāng)?shù)孛禾抠Y源的特性，通過以生產(chǎn)甲醇為基礎(chǔ)原料的兩步法進(jìn)行生產(chǎn)二甲醚，因此，二甲醚裝置的規(guī)模既要考慮市場情況，也要考慮甲醇裝置的經(jīng)濟規(guī)模，八十年代以來，國內(nèi)外甲醇裝置都在向大型化發(fā)發(fā)展，由于壓縮機、合成塔及其他大型設(shè)備的開發(fā)應(yīng)用，為甲醇單系列大型化生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。目前單套甲醇生產(chǎn)裝置的規(guī)模已達(dá) 170萬噸 /年，甲醇的規(guī)模對投資和產(chǎn)品成本影響較大，一般來說規(guī)模越大，單位產(chǎn)品成本越低。當(dāng)規(guī)模達(dá)到一定程度后，則經(jīng)濟效益的優(yōu)勢就不再明顯。目前一些發(fā)達(dá)國家對小于 30萬噸 /年的裝 置正在逐步淘汰，新建廠都在向大型化發(fā)展。 隨著由甲醇生產(chǎn)二甲醚和烯烴（ MTO和 MTP）工藝技術(shù)的發(fā)展，提出了進(jìn)一步降低甲醇生產(chǎn)成本的必要性，同時隨著相關(guān)工業(yè)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，促進(jìn)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(yīng)甲醇的地區(qū)，或者與甲醇制二甲醚和烯烴（ MTO和 MIP）裝置聯(lián)合建設(shè)的項目，有建設(shè)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(shè)當(dāng)中。 甲醇裝置的大型化可以降低單位甲醇產(chǎn)品的投資費用和財務(wù)費用，從而降低甲醇的生產(chǎn)成本。甲醇裝置的經(jīng)濟規(guī)模除 了和投資成本有關(guān)外，還和原料資源量、市場銷售份額、建成地點、交通運輸?shù)确矫嬗嘘P(guān)。若建在資源地（如中東或南美等），并且市場銷售面向世界各地，則甲醇裝置規(guī)模在 100萬噸 /年左右是經(jīng)濟的。若建廠在個別地區(qū)或國家，并且市場銷售面向這個地區(qū)或國家，則甲醇裝置規(guī)模在 60～ 80萬噸 /年是經(jīng)濟的、合理的。 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。近期國內(nèi)新建甲醇裝置較多，規(guī)模有較大的提高，大型項目規(guī)模多在 20～ 60萬噸 /年之間。 通過以上 分析，本著技術(shù)先進(jìn)可靠、提高產(chǎn)品競爭力的原則，綜合考慮國內(nèi)市場、地區(qū)市場建廠地點、交通運輸、企業(yè)資源等方面的實際情況，本項目確定二甲醚裝置建設(shè)規(guī)模為 80萬噸 /年，配套甲醇裝置建設(shè)規(guī)模為 120萬噸 /年，已經(jīng)達(dá)到經(jīng)濟規(guī)模，將成為國內(nèi)最大的二甲醚及甲醇裝置之一。項目分兩期建設(shè)，第一期建設(shè) 40萬噸 /年二甲醚及 60萬噸 /年甲醇，二期擴產(chǎn)改造達(dá)到 80萬噸二甲醚及 120萬噸 /年甲醇。 產(chǎn)品方案 序號 產(chǎn)品方案 生產(chǎn)規(guī)模（ t/a） 備注 一期 二期 1 二甲醚 425500 851000 2 硫磺 6900 13800 本裝置的產(chǎn)品方案為年產(chǎn)甲醇 120萬噸，甲醇產(chǎn)品符合國家 GB338－ 92標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn) “AA”級標(biāo)準(zhǔn)。年副產(chǎn)品硫磺 萬噸，符合國家 GB－ 2449－ 92標(biāo)準(zhǔn)。年操作時間為 300天。二甲醚、甲醇和硫磺產(chǎn)品規(guī)格如下： 液態(tài)密度表 溫度（攝氏度） 0c 10 20 30 40 50 60 密度（ kgm） 蒸氣壓表 溫度（攝氏度） 0c 0 10 20 30 40 50 壓力 Mpa（ ata） 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)表 名稱 二甲醚 甲醇 水份 氣味 含量（％） ≥ ≤ ≤ 無異味 燃料二甲醚標(biāo)準(zhǔn)：目前國內(nèi)還沒有制定燃料二甲醚的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，僅有部分地方標(biāo)準(zhǔn)，本工程燃料二甲醚標(biāo)準(zhǔn)按二甲醚含量要求＞ 98%設(shè)計。 甲醇國家標(biāo)準(zhǔn)（ GB338－ 92） 項目 優(yōu) 級品 一級品 色度（鉑－鈷） ≤5 ≤5 密度（ 200c）， g/cm3 ～ ～ 溫度范圍（ 101325pa）， 0c ～ ～ 沸程（ 177。）， 0c ≤ ≤ 高錳酸鉀試驗， min ≥50 ≥30 水溶性實驗 澄清 澄清 酸度（以 HCOOH計），％ ≤ ≤ 堿度（以 NH3計），％ ≤ ≤ 羰基化合物（以 CH2O計），％ ≤ ≤ 蒸發(fā)殘渣量，％ ≤ ≤ 硫磺國家標(biāo)準(zhǔn)（ GB－ 2449－92） 項目 單位 指標(biāo) 硫 %wt ＞ 水分 Ppm ＜ 灰分 Ppm ＜ 酸度（以硫酸計） ％ ＜ 鐵 ％ ＜ 砷 ％ ＜ 有機物 ％ ＜ 第五章工藝技術(shù)裝置及設(shè)備方案 本項目采用以煤為原料，甲醇為中間產(chǎn)品生產(chǎn)二甲 醚，主要由備煤、空分、煤氣化、變換、酸性氣體脫除、硫回收、甲醇合成及精餾等工序構(gòu)成。下面對以上工序分別進(jìn)行比較和選擇。 根據(jù)建設(shè)項目就近可供應(yīng)的原料煤情況，由于煤質(zhì)的灰分較高，平均在 27%左右，灰溶點也較高的原因，本項目初步選擇采用粉煤氣化工藝。 國外氣化工藝技術(shù)概況 以煤為原料的氣化方法主要有固定床和流化床、氣流床等。 ★ 固定床氣化技術(shù) 固定床氣化技術(shù)在我國運用較廣，較為先進(jìn)的有魯奇（ Lurgi)氣化技術(shù)，此技術(shù)經(jīng)過英國煤氣公司和魯奇公司聯(lián)合攻關(guān)，開發(fā)一種新爐型－ BGL爐，變干粉排渣為熔融排渣，氣化效率和氣體成分有了很大改進(jìn)，污染問題也有所改善?，F(xiàn)有一臺工業(yè)示范爐在德國運行，用于處理城市垃圾，所用原料為各種城市垃圾、廢塑料和煙煤。但因氣化溫度變化不大，生成氣中甲烷及氮氣含量大，不宜做成氣；但其熱值較高，用于做城市煤氣較好。 ★ 流化床氣化技術(shù) 流化床氣化技術(shù)主要有德國溫克勒（ Winkler）流化床粉煤氣化技術(shù)。該技術(shù)壓力較低，建有生產(chǎn)燃料氣的裝置，目前沒有生產(chǎn)合成氣的裝置。 ★ 氣流床氣化技術(shù) 氣流床氣化技術(shù)有美國德士古氣化（ Texaco）氣化技術(shù)，荷蘭殼牌謝爾（ shell）粉煤加壓氣化技術(shù)和德國未來能源（ Future energy）的氣化技術(shù)（ GSP）。 國內(nèi)氣化工藝技術(shù)概況 ★ 固定床氣化 固定層間歇氣化技術(shù)，該技術(shù)投資低，技術(shù)成熟，目前我國小氮肥、小甲醇廠 90%以上采用該工藝生產(chǎn)。 該技術(shù)氣化效率低，單爐產(chǎn)氣量少，常壓間歇氣化，吹風(fēng)過程中的放空氣對環(huán)境污染嚴(yán)重，每噸合成氣的吹風(fēng)放空氣量達(dá) 2800－ 3100立方米。該技術(shù)在國外已被淘汰。 國內(nèi)固定床氣化還有富氧連續(xù)氣化技術(shù)，雖然該技術(shù)連續(xù)氣化無吹風(fēng)氣排放，污染較少，但只能采用焦炭或無煙煤作原料，原料價格高；且 生成氣中氮氣含量高，不適合作合成甲醇的原料氣。 ★ 流化床氣化 國內(nèi)流化床氣化主要有中科院山西煤化所開發(fā)的灰熔聚流化床粉煤氣化技術(shù)，該技術(shù)可用多種煤質(zhì)作原料，如煙煤、焦炭、焦粉等，使用粉煤在 1100oC下氣化，固體排渣，無廢氣排放。該技術(shù)工業(yè)示范裝置已于 2020年在陜西城固氮肥廠建成，小時耗煤量 。其煤種適應(yīng)性廣，操作溫度約為 1000oC,反應(yīng)壓力為 （ G）。氣化爐是一個單段流化床，結(jié)構(gòu)簡單，可在流化床內(nèi)一次實現(xiàn)煤的破粘、脫揮發(fā)份、氣化、灰團聚及分離、焦油及酚類的裂解。帶出細(xì)粉經(jīng)除塵系統(tǒng) 捕集后返回氣化爐，再次參加反應(yīng)，有利于碳利用率的進(jìn)一步提高。產(chǎn)品氣中不含焦油，含酚量低。碳轉(zhuǎn)化率為90%。主要的缺點是合成氣中（ CO＋ H2）為 68～ 72%，有效氣體成分較低，其次是氣化壓力低、單爐產(chǎn)氣量小。 ★ 恩德粉煤氣化 恩德粉煤氣化技術(shù)，在朝鮮有30多年的運行經(jīng)驗，適用于灰分不大于 40%的褐煤、長焰煤、不粘或弱粘結(jié)的煤粉（ 0～ 10mm）。氣化劑采用蒸汽和富氧，富氧分為兩段加入氣化爐，在常壓下進(jìn)行氣化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為 1000～ 1100oC,固態(tài)排渣，無廢氣排放。氣化爐無爐篳空筒氣化，操作可靠，氣化爐運 轉(zhuǎn)率可達(dá) 92%。單爐產(chǎn)量有 10000Nm3/h,20200Nm3/h, 40000Nm3/h等。合成氣（ CO+ H2）為 62～ 65%, CO2為 27～ 28%,其它為惰性組合。由于氣化劑為富氧，故合成氣中氮氣含量高，故此合成氣適用于作為合成氨原料氣。主要的缺點也是有效氣體成分較低、且含氮高，氣化壓力低、單爐產(chǎn)氣量小。 ★ 氣流床氣化 我國煤氣化技術(shù)科研人員經(jīng)過多年努力研究，開發(fā)出了具有中國知識產(chǎn)權(quán)的煤氣化技術(shù)，即華東理工大學(xué)會同魯南化肥廠等單位合作開發(fā)的水煤漿四噴嘴撞擊流氣化技術(shù)，該技術(shù)氧耗、煤耗比德士古氣 化技術(shù)低，碳轉(zhuǎn)化率可達(dá) 98%，有效氣體成分（ CO+ H2）為 83～ 85%,這些指標(biāo)均比德士古氣化技術(shù)高。采用該技術(shù)建立的日處理煤量 20噸的工業(yè)性試驗裝置已運轉(zhuǎn) 400小時以上，并經(jīng)過 72小時考核，取得了國家專利，經(jīng)過科技部組織的評審和驗收，并被列入《國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（ 863計劃）》，為當(dāng)前國家能源的調(diào)整提供商業(yè)化的可靠技術(shù)。德州恒升公司大氮肥國產(chǎn)化工程及兗州集團年產(chǎn)２４萬噸甲醇項目均采用了該技術(shù)。水煤漿四噴嘴撞擊流氣化爐和典型的德士古水煤漿氣化爐相比，硬件投資增加，但軟件投資可節(jié)省，相比之下，采用國內(nèi)有 自主知識產(chǎn)權(quán)的四噴嘴撞擊流氣化爐總投資低一些。 原化工部臨潼化肥研究所（現(xiàn)西北化工院）早在 60年代末就已開展水煤漿純氧氣化的研究， 70年代初建立日處理 50噸的氣化裝置。從水煤漿制備、純氧氣化、灰水處理等試驗中取得工藝流程的優(yōu)化，最終工藝條件的選擇、設(shè)備材料的選擇、自動控制，軟件開發(fā)等一系列工程數(shù)據(jù)。本世紀(jì)初該院又開發(fā)了焦煤水添加劑的混合煤漿氣化技術(shù)，已成功地應(yīng)用于油氣化裝置的改造，建有工業(yè)化裝置，該技術(shù)現(xiàn)正在申請國家專利。為配合水煤漿氣化的研究試驗工作，洛陽材料研究所研究制成了水煤漿氣化的耐火磚，原化工部 化工機械研究所開發(fā)了二流道、三流道的燒嘴，重慶熱工儀表研究所開發(fā)了適于水煤漿氣化的溫度計等。這一系列科研成果得到了化工部科技司、國家科委的大力支持和技術(shù)鑒定，為今后我國水煤漿氣化工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，也為工程設(shè)計提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 (3)氣化技術(shù)的比較與選擇 目前，在大型煤氣化過程中主要采用水煤漿氣化（國產(chǎn)化對置式多噴嘴）和 Shell 、 GSP粉煤氣化工藝，現(xiàn)將各種先進(jìn)氣化技術(shù)比較見下表。 大型氣化技術(shù)比較表 項目 對置式多噴嘴 Shell GSP 氣化壓力， MPa ～ ～ ～ 氣化溫度 oC 1300～ 1400 1400～ 1600 1400～ 1600 單爐最大能力噸煤 /天 500～ 2020 2020 500～ 2020 氣化爐型式 熱壁式、四噴嘴 冷壁爐、四噴嘴 冷壁爐、四噴嘴 進(jìn)煤方式 水煤漿濃度＞ 60%泵送 煤粉用氮氣輸送粒度９０％＜ 90μm 煤粉用氮氣輸送粒度９０％＜ 90μm 熱回收方式 激冷、廢鍋 廢鍋 激冷 排渣 液態(tài)排渣 液態(tài)排渣 液態(tài)排渣 碳轉(zhuǎn)化率％ 96～ 98 ＞ 99 ＞ 99 有效成份（ CO+ H2） 較高＞ 80% 高＞ 90% ＞ 90% 凈化氣中惰性氣含量 ＜% 5% ５％ 噸甲醇耗煤量（干，馳放氣氫回收時） ～ ～ ～ 氧氣用量 高（比 shell爐高～ 15%） 較低 中 工業(yè)化裝置數(shù) 2 1 1 在中國已投產(chǎn) /在建的工業(yè)裝置 2 0/13 0/0 環(huán)境影響 友好 友好 友好 投資（含空分） 較低 高（比對置式多噴嘴高～ 15%） 較低 設(shè)備國 產(chǎn)化率 高 低 低 建設(shè)周期 較短 較長（比對置式多噴嘴爐長半年以上） 較短 雖然對置式多噴嘴水煤漿氣化工藝技術(shù)的投資較省，但由于臨縣錦源煤田供給本項目的原料煤灰及灰熔點相對較高，不適宜本項目采用。 粉煤氣化具有煤種適應(yīng)范圍較廣的特性， Shell 和 GSP的各項技術(shù)指標(biāo)均較相近，但是 Shell工藝的建設(shè)投資相對較高，所以本項目推薦采用 GSP工藝技術(shù)。 (4)備煤 該系統(tǒng)由３條生產(chǎn)線組成，每條生產(chǎn)線的加工能力大約煤炭進(jìn)料總量的７５％，其中兩條生產(chǎn)線處于運行狀態(tài)，一條生產(chǎn)線備用。對于密