【正文】 50kt/a 二氧化碳捕集及 35kt/a 甲醇合成可行性研究報(bào)告32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)備購置費(fèi) 12 已安裝設(shè)備費(fèi) ~ 1~ 2~ 23工藝配管工廠類型——固體 固體/流體 流體 ~ 2~ 2~ 24儀表數(shù)量——很少或沒有 有一些 很多 ~ 20 2~ 2~ 25建筑和場(chǎng)地平整工廠類型——現(xiàn)有 室外 室內(nèi)/室外 室內(nèi) ~ 20 2~ 2~ 26輔助設(shè)施（動(dòng)力，蒸汽，水）程度——無 增加很少 增加較多 新設(shè)施 ~ 250kt/a 二氧化碳捕集及 35kt/a 甲醇合成可行性研究報(bào)告33~ 2~ 27外管裝置——一體化 分開 分散 ~ 28 裝置實(shí)體費(fèi)用 1+2+3+4+5+6+7~ 89設(shè)計(jì)施工費(fèi)復(fù)雜程度——簡單 復(fù)雜 ~ 810 應(yīng)急預(yù)備費(fèi)用 ~ 8~ 8~ 811規(guī)模系數(shù)裝置——大 小 試驗(yàn)性 ~ 812 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)書所提供的調(diào)研數(shù)據(jù)和網(wǎng)上詢價(jià)估算設(shè)備購置費(fèi)用，結(jié)果如下表：表 設(shè)備購置費(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 10092962 解吸塔 36000 1 4467963 反應(yīng)器 1 20220004 常壓精餾塔 11000 1 1126515 加壓精餾塔 11000 1 1036316 汽提塔 11000 1 6094罐類設(shè)備7 甲醇洗滌器 11000 1 95750kt/a 二氧化碳捕集及 35kt/a 甲醇合成可行性研究報(bào)告348 汽包 15000 1 208659 煙氣洗滌罐 1 11000 1 1100010 澄清槽 11000 1 440011 尾氣洗滌罐 11000 1 440012 氣液分離器 1 11000 1 550013 氣液分離器 2 11000 4 1320014 氣液分離器 3 11000 1 660015 氣液分離器 4 11000 1 220016 氣液分離器 5 11000 1 220017 混合器 15000 1 450018 MEA 儲(chǔ)罐 14 36000 1 50400019 粗甲醇儲(chǔ)罐 5 11000 1 5500020 精甲醇儲(chǔ)罐 1 49 11000 1 53900021 精甲醇儲(chǔ)罐 2 55 11000 1 60500022 雜醇油儲(chǔ)罐 10 11000 1 11000023 閃蒸罐 11000 1 660024 加壓塔回流罐 11000 1 550025 汽提塔回流罐 11000 1 5500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 1000027 煙氣洗滌用泵 10000 1 1000028 富液泵 30000 1 3000029 貧液泵 30000 1 3000030 解吸塔回流泵 15000 1 1500031 CO2 加壓泵 15000 1 1500032 常壓塔進(jìn)料泵 40000 1 4000033 加壓塔進(jìn)料泵 30000 1 3000034 常壓塔回流泵 20220 1 2022035 加壓塔回流泵 20220 1 2022036 旋風(fēng)分離器 100000 1 10000037 離心壓縮機(jī) 500000 2 100000050kt/a 二氧化碳捕集及 35kt/a 甲醇合成可行性研究報(bào)告3538 制冷壓縮機(jī) 150000 1 15000039 風(fēng)機(jī) 100000 1 10000040 螺桿壓縮機(jī) 202200 。 廠址選擇該項(xiàng)目擬建于重慶（長壽）化工園區(qū)。三期建設(shè)3臺(tái)470噸/ 小時(shí)燃煤鍋爐、2臺(tái)120兆瓦發(fā)電機(jī)組、1臺(tái)50兆瓦發(fā)電機(jī)組。一期2臺(tái)130噸/小時(shí)燃煤高溫高壓循環(huán)硫化床鍋爐和 1臺(tái)25兆瓦發(fā)電機(jī)組已建成，可為園區(qū)企業(yè)提供中壓蒸汽（）和低壓蒸汽（ ），保證入駐企業(yè)的蒸汽用量。441Pa(離地面 20 米)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 年最大降雨量 日最大降雨量 5 小時(shí)最大降雨量 50kt/a 二氧化碳捕集及 35kt/a 甲醇合成可行性研究報(bào)告3110 分鐘最大降雨量 雷電年雷電日數(shù) 44 天無霜無霜期 331 天長江水位長江最高水溫 ℃長江最高洪水 (絕對(duì)標(biāo)高)長江最低洪水 (絕對(duì)標(biāo)高) 基礎(chǔ)設(shè)施工業(yè)氣體 由德國林德氣體公司、美國普萊克斯氣體公司合資建設(shè)，為入園企業(yè)提供充足的氧氣、氮?dú)饧皟x表用氣等工業(yè)氣體。桃花溪是長江左岸一條支流，河流全長 ，流域面積 ，多年平均流量 。龍溪50kt/a 二氧化碳捕集及 35kt/a 甲醇合成可行性研究報(bào)告30河是一條多級(jí)發(fā)電、灌溉、養(yǎng)魚、旅游等綜合效益的河流，屬長江上游左岸一級(jí)支流。長江寸灘站資料表明：長壽縣境內(nèi)歷年長江最高洪水位 米，已建的三峽電站水庫工程的常年蓄水位為 175 米，低于現(xiàn)有最高洪水位。項(xiàng)目周邊地表水體主要是長江、龍溪河和桃花溪。根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB183062022）和《建設(shè)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 》（GB50011—2022），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。 工程地質(zhì)地質(zhì)構(gòu)造為低山背斜、丘陵復(fù)式向斜及河水新老沖擊階地三個(gè)單元，具有背斜窄、向斜寬，新老沖擊階地頁巖露等特點(diǎn)，地質(zhì)上無大的斷裂帶。縣域大部在長江以北，屬低山丘陵地區(qū)，全境山區(qū)占 ％，深丘占 ％，淺丘占 ％，江湖水面占％。東西兩山之間沿長墊公路兩側(cè)丘低坡緩，渡舟、雙龍為境內(nèi)較大平壩。西側(cè)銅鑼山為本境西部界山。東側(cè)黃草山（東山）由砂頁巖組成，頂部平緩，山嶺海拔 600 米左右。長江北岸地勢(shì)順大巴山支脈由東北向西南階梯下降，成為“ 三山兩壩 ”地形。介于東經(jīng) 106 度 49 分至 107 度 27 分，北緯 29度 43 分至 30 度 12 分之間。(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。園區(qū)優(yōu)惠政策(1) 企業(yè)所得稅自投產(chǎn)年起，第一至第二年按區(qū)級(jí)財(cái)政分成的 100%獎(jiǎng)勵(lì)，第三至第50kt/a 二氧化碳捕集及 35kt/a 甲醇合成可行性研究報(bào)告29五年按區(qū)級(jí)財(cái)政分成的 50%獎(jiǎng)勵(lì)。有 30 億元專項(xiàng)貸款將以財(cái)政貼息的方式用以支持企業(yè)自主創(chuàng)新、研究開發(fā)以及高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。國家每年安排 10 億元人民幣，建立三峽庫區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金，用于落戶庫區(qū)項(xiàng)目的建設(shè)補(bǔ)助或貼息。產(chǎn)品的運(yùn)輸方式多樣化，產(chǎn)品運(yùn)輸問題圓滿解決。產(chǎn)品甲醇的運(yùn)輸甲醇常溫下是液體，采用罐裝運(yùn)輸。長壽港區(qū)總通過能力將超過 2500 萬噸。江南鋼城可利用岸線長 1800m，規(guī)劃三個(gè)作業(yè)區(qū)，共 15 個(gè) 3000 噸泊位（不含重鋼集團(tuán)），總通過能力 1090 萬噸。3000 噸單體船、萬級(jí)噸船隊(duì)全年可通達(dá)?，F(xiàn)已建成 8 個(gè)泊位碼頭，其中 3 個(gè)為固體泊位碼頭（吞吐能力為 165 萬噸/ 年）。50kt/a 二氧化碳捕集及 35kt/a 甲醇合成可行性研究報(bào)告28航運(yùn) 綜合加工區(qū)以南 3 公里有長江深水港碼頭，馮家灣深水港正在修建，共 22 個(gè)泊位，包括固體散貨碼頭、集裝箱碼頭、液體化危品碼頭。南（川）涪（陵）鐵路正在建設(shè)中，建成后與萬（盛）、南（川）、三（江）、萬（盛）鐵路全線貫通。渝懷鐵路王家壩車站現(xiàn)有站線 3 條（預(yù)留 3～5 條），有效長為 850m～880m 。四川維尼綸廠鐵路專線貨運(yùn)站目前運(yùn)輸能力為 120 萬噸/年，擴(kuò)建后可達(dá)到 400 萬噸/ 年。鐵路園區(qū)綜合加工區(qū)西南 3 公里有建成通車的渝懷鐵路長壽客貨火車站。規(guī)劃的長江二橋已列入十一五計(jì)劃，可直接與江南鋼城沿江高速公路連通。茶涪路到園區(qū)南區(qū)的支路，年底也將貫通。沿渝長高速公路西去重慶主城和江北機(jī)場(chǎng) 50 公里。 地理位置優(yōu)越園區(qū)位于是重慶市的地區(qū)性中心城市——長壽區(qū)，地處重慶腹心地帶，是“一小時(shí)經(jīng)濟(jì)圈”的重要組成部分，位于三峽庫區(qū)與沿江經(jīng)濟(jì)帶的交匯處，是重慶主城區(qū)通往華東 、華中、湘西地區(qū)的必經(jīng)之路，水陸交通樞紐。 選址原因 靠近原料產(chǎn)地本項(xiàng)目擬引進(jìn)達(dá)爾凱熱電廠的煙氣，作為本項(xiàng)目二氧化碳的捕集源。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。將加壓塔頂?shù)恼羝米鞒核臒嵩?，類似于三塔雙效精餾，這樣達(dá)到節(jié)能的目的，另外增設(shè)一個(gè)汽提塔回收加壓塔釜液甲醇。50kt/a 二氧化碳捕集及 35kt/a 甲醇合成可行性研究報(bào)告25 甲醇精餾工段 甲醇精餾流程圖 甲醇精餾流程 流程簡述 針對(duì)粗甲醇的組成特點(diǎn)決定對(duì)常規(guī)的雙塔精餾工藝做改進(jìn)。首先含有微量二氧化硫的二氧化碳?xì)怏w與少量氫氣混合預(yù)熱至 220℃左右，然后通入加氫反應(yīng)器二氧化硫會(huì)被還原為硫化氫，經(jīng)氧化鋅脫除硫化氫以達(dá)到反應(yīng)要求，此時(shí)二氧化碳與氫氣和壓縮后的循環(huán)氣混合，然后經(jīng)出口氣預(yù)熱后進(jìn)入反應(yīng)器。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 流程簡述反應(yīng)工段設(shè)備較少。級(jí)間氣液分離器的排出液體循環(huán)至前一氣液分離器以降低二氧化碳的損失。馳放后二氧化碳幾乎不含氮?dú)夂脱鯕?，將冷凝后的液體二氧化碳加壓至 6MPa，與前面壓縮機(jī)出口的二50kt/a 二氧化碳捕集及 35kt/a 甲醇合成可行性研究報(bào)告24氧化碳換熱氣化回收冷量和熱量。我們采取在預(yù)處理工段加壓后冷凝，提前馳放掉氮?dú)夂脱鯕狻Ｈ绻軐⑸倭康牡獨(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)約原料大大有利。 預(yù)處理工段 預(yù)處理流程圖 預(yù)處理流程 流程簡述從解吸塔出來的再生氣進(jìn)入預(yù)處理工段，其主要含二氧化碳和水蒸氣，另外還含有少量的氧氣、氮?dú)夂?MEA。吸收塔中進(jìn)行的反應(yīng)為：50kt/a 二氧化碳捕集及 35kt/a 甲醇合成可行性研究報(bào)告23CO2 + HOCH2CH2NH2 = HOCH2CH2HNCOO－ + H+ (1)HOCH2CH2HNCOO－ + H2O = HOCH2CH2NH2 + HCO3 (2) HOCH2CH2NH2 + H+ = HOCH2CH2NH3+ (3)反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在加熱作用下，反應(yīng)將會(huì)逆向進(jìn)行，可對(duì)醇胺溶液進(jìn)行再生。富液中結(jié)合的 CO2 在熱的作用下被釋放，釋放的 CO2 氣流經(jīng)過冷凝和干燥后進(jìn)行壓縮，以便于輸送和儲(chǔ)存。 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 流程簡述MEA 法回收煙道氣典型工藝流程如圖 71 示。我們的集成方案主要分成四個(gè)部分，分別是二氧化碳吸收解吸工段、原料預(yù)處理工段、甲醇合成工段以及甲醇精餾工段；另外還包括廢液處理站。U 集成方案本項(xiàng)目年捕集 5 萬噸二氧化碳，后續(xù)加氫制取 萬噸甲醇。催化劑參數(shù)參考 XNC98 的參數(shù)如下表。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（公開號(hào) CN101386564A），該催化劑性能優(yōu)良。而且考慮二氧化碳和氫氣反應(yīng)熱不如一氧化碳和氫氣的反應(yīng)熱大，絕熱管殼式反應(yīng)器的絕熱層可以讓反應(yīng)原料氣迅速升溫達(dá)到最佳反應(yīng)溫度。 反應(yīng)器的確定按照選型立足于國內(nèi)的原則，決定采用國內(nèi)華東理工大學(xué)開發(fā)的絕熱—管殼式反應(yīng)器。選擇國內(nèi)反應(yīng)器針對(duì)性較強(qiáng)。(4) 制造因素有的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，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?，F(xiàn)在沒有，將來也不會(huì)有只有優(yōu)點(diǎn)而沒有缺點(diǎn)的反應(yīng)器，往往是在克服一種缺點(diǎn)的同時(shí)又帶來了新的缺點(diǎn)。(2) 側(cè)重點(diǎn)開發(fā)商所處的角度不同，開發(fā)的重點(diǎn)就不一樣。(1) 原料因素每一種反應(yīng)器均應(yīng)根據(jù)特定的原料組成進(jìn)行研究和開發(fā)，有的反應(yīng)器適用于天然氣，有的適用于石油原料，同一類反應(yīng)器應(yīng)用于不同原料時(shí)，能否達(dá)到預(yù)期的效果，需要在同類裝置進(jìn)行驗(yàn)證。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。該反應(yīng)器是基于 Lurgi 列管式反應(yīng)器的改進(jìn)型并有一定創(chuàng)新。絕熱管殼式甲醇反應(yīng)器絕熱管殼式甲醇反應(yīng)器由華東理工大學(xué)開發(fā)成功，該反應(yīng)器由絕熱段與管殼段組成。該反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)是：由于氣體徑向流動(dòng)，流道短，空速小，因此壓降也較小，約為軸向反應(yīng)器的 1／10；合成氣垂直流經(jīng)冷卻列管，床層與冷管之間的傳熱效率較高；單程轉(zhuǎn)化率較高，循環(huán)氣量較小；由于壓降降低以及循環(huán)氣量減少，合成循環(huán)系統(tǒng)的能耗從冷