【正文】 都要增加；其次，煤氣凈化流程變長，且三廢治理難度加大，故不推薦做為大甲醇項目可研的氣化技術。應當指出的是，上個世紀九十年代此技術經(jīng)過英國煤氣公司和魯奇公司聯(lián)合攻關，開發(fā)出了一種新的爐型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，污染問題也有所改善，目前有一臺能力日處理500噸煤的示范爐在德國運行，原料為城市垃圾與煤混燒。魯奇固定床加壓氣化魯奇固定床加壓氣化工業(yè)化的時間最長，目前國外仍有100多臺爐子在運行，在我國也建有蘭州、哈爾濱、天脊、義馬、解化等5套裝置。另外水煤漿氣化技術經(jīng)過我國有關科研、設計、生產(chǎn)、制造部門的多年研究，已基本掌握該技術，并能設計大型工業(yè)化裝置，國產(chǎn)化率達90%以上，氣化爐在國內(nèi)制造，可以控制并節(jié)省大量投資、同時可有效縮短建設周期。德士古氣化技術在我國使用最多，魯南化肥廠、渭河化肥廠、上海焦化廠三聯(lián)供裝置、淮南化肥廠均以水煤漿氣化技術進行改造或擴建。煤的適應性寬。但其粗水煤氣中惰性氣體含量很少，因而在甲醇合成時不僅循環(huán)氣量小、省壓縮功，而且弛放氣量小，可以不設弛放氣氫回收裝置。氣化溫度1300～1400℃，氣化爐無轉(zhuǎn)動部件，對于生產(chǎn)合成氣的氣化爐，大多采用冷激流程。德士古氣化德士古氣化技術屬于氣流床氣化技術，是美國德士古（Texaco）公司根據(jù)油氣化技術的思路開發(fā)出來的。國內(nèi)有六套Shell氣化裝置正在建設，另有幾個項目也簽了引進合同。此外，因合成循環(huán)氣中的惰氣高，使合成回路循環(huán)壓縮機的功耗增加；不但抬高了壓縮機的造價，也增加了運行費和生產(chǎn)成本。，則合成新鮮氣需要壓縮。Shell氣化由于采用氮氣密封及吹送，因而氣化產(chǎn)生的合成氣中惰性組分含量約為5%，因此對于甲醇合成來說弛放氣量要增加。采用廢鍋流程，可副產(chǎn)高壓蒸汽。c) 氣化技術的選擇目前大型煤氣化技術較為先進的有Texaco水煤漿氣化，Shell粉煤加壓氣化，Lurgi固定床加壓氣化。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爐的耐火磚，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測溫度計等。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)。但鑒于該爐型尚無工業(yè)運行的經(jīng)驗，加之事故和停車的幾率增加，運行的可靠性較差，故本項目暫不推薦。氣化爐燒嘴較多，停車檢修或更換燒嘴時影響面較大，由于采用四噴嘴，需要配多臺高壓煤漿泵及相應管線和儀表控制系統(tǒng)，加之爐體加長，氣化流程中增加了分離器等，投資與采用德士古水煤漿氣化技術相比（計入德士古專利費后）略低。德州恒升公司大氮肥國產(chǎn)化工程及兗礦集團年產(chǎn)24萬噸甲醇項目均采用了該技術，現(xiàn)正在設計、建設中。氣流床氣化我國煤氣化技術科研人員經(jīng)過多年努力研究，開發(fā)出了具有中國知識產(chǎn)權的煤氣化技術，即華東理工大學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，該技術氧耗、煤耗比德士古氣化技術低，碳轉(zhuǎn)化率可達98％，有效氣體成分（CO＋H2）83～85％，這些指標均比德士古氣化技術高。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。單爐產(chǎn)氣量有10000Nm3/h，20000Nm3/h，40000Nm3/h等。氣化劑采用蒸汽和富氧，富氧分為兩段加入氣化爐，在常壓下進行氣化反應，反應溫度為1000~1100℃，固態(tài)排渣，無廢氣排放。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。產(chǎn)品氣中不含焦油，含酚量低。氣化爐是一個單段流化床，結構簡單，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。.2噸。流化床氣化國內(nèi)流化床氣化主要有中科院山西煤化學研究所開發(fā)的灰熔聚流化床粉煤氣化技術，該技術可用多種煤質(zhì)作原料，如煙煤、焦炭、焦粉等，使用粉煤在1100℃下氣化，固體排渣，無廢氣排放。該技術在國外已被淘汰。b) 國內(nèi)氣化工藝技術概況固定床氣化固定層間歇氣化技術，該技術投資低，技術成熟，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。但因氣化溫度變化不大，生成氣中甲烷及氮氣含量大，不宜做合成氣；但其熱值較高，用于做城市煤氣較好。此技術經(jīng)過英國煤氣公司和魯奇公司聯(lián)合攻關，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，污染問題也有所改善。 工藝技術方案比較與選擇1） 氣化工藝技術a) 國外氣化工藝技術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。然而，以煤為原料的大型甲醇生產(chǎn)裝置，則產(chǎn)品成本較低，且有成熟技術，可以與國外廠家相競爭。與國外相比，我國以天然氣為原料的甲醇廠由于規(guī)模?。壳白畲竽芰?0萬噸/年）、能耗高（一般為1100～1260Nm3/t，最高達1770Nm3/t甲醇），其成本一般為1300～1400元/噸。近年來，美國的天然氣價格上漲幅度較大，2001～2002年已先后關閉340萬噸甲醇生產(chǎn)能力。國外大型甲醇裝置大多采用以天然氣為原料的生產(chǎn)路線，主要原因除了一次性投資較低外，也與國外的天然氣價格低有關。XXX集團萬利煤礦地處鄂爾多斯市，礦區(qū)有豐富的煤炭資源，從儲量和目前的生產(chǎn)能力上看，完全可滿足合成甲醇所需合成氣原料的需要。在甲醇生產(chǎn)裝置中，合成氣的制備，在裝置總投資中占絕大部分（約為60%），而甲醇的合成、粗甲醇的精餾以及公用工程等部分的投資所占比例較少，所以，甲醇生產(chǎn)原料路線的選擇，主要是對合成氣制備所用原料以及工藝路線的選擇。項 目指標優(yōu)等品一等品合格品硫，% ≥酸度（以H2SO4計）, % ≤水份，% ≤灰份，% ≤砷，% ≤粒度片狀片狀片狀 工藝技術選擇 原料路線確定甲醇是由一氧化碳與氫在催化劑存在的情況下進行化學反應而制得。中華人民共和國國家標準工業(yè)甲醇（GB33892）項 目指標優(yōu)等品一等品合格品色度（鉬鈷）， ≤510密度（20℃）， g/cm3溫度范圍（0℃，101325Pa）, ℃沸程（177。 產(chǎn)品、副產(chǎn)品質(zhì)量指標1）甲醇本項目產(chǎn)品甲醇除了滿足MTO裝置對甲醇的質(zhì)量要求外，同時要滿足商品甲醇的需要。 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案 2 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案 2 產(chǎn)品、副產(chǎn)品質(zhì)量指標 3 工藝技術選擇 5 原料路線確定 5 工藝技術方案比較與選擇 6 技術來源及引進意見 37 主要操作條件 40 甲醇裝置工藝流程 43 氣化 43 變換 45 低溫甲醇洗 46 甲醇合成及精餾 49 空分裝置 51 工藝流程圖 53 自控水平 54 自動控制水平和主要控制方案 54 甲醇裝置對自動控制的要求 55 甲醇生產(chǎn)過程自動控制水平及儀表選型原則 56 主要的檢測及控制方案 59 保證自動控制系統(tǒng)運行的主要安全技術措施 60 設備成套供貨儀表 61 儀表動力供應和公用工程消耗 61 主要設備選擇 63 主要設備的選擇 63 主要設備清單和來源 64 關鍵設備選型說明 64 消耗指標 69 甲醇工藝裝置消耗定額 69 空分裝置消耗定額 70 裝置界區(qū)內(nèi)的公用工程設施 71 總圖運輸 71 給水排水 73 供電 79 電信 85 供熱及化學水 87 空壓站 90 儲存及機械化運輸 90 采暖、通風和空氣調(diào)節(jié) 93 車間化驗室 95 裝置“三廢”排放 97 定員 102 裝置投資估算 104 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案本項目作為XXX煤制油有限公司煤制烯烴項目60萬噸/年MTO裝置的配套工程，甲醇裝置公稱生產(chǎn)規(guī)模為180萬噸/年,5500噸/日，年操作時間8000小時。同時，本項目年副產(chǎn)硫磺27072噸。因此甲醇質(zhì)量指標執(zhí)行中華人民共和國國家標準工業(yè)甲醇（GB33892）優(yōu)等品的要求?！妫? ≤高錳酸鉀試驗，min ≥503020水溶液試驗澄清水份含量，% ≤酸度（以HCOOH計），% ≤堿度（以NH3計），% ≤羰基化合物（以CH2O計）， ≤蒸發(fā)殘渣含量， % ≤2）副產(chǎn)品硫磺硫磺產(chǎn)品符合中華人民共和國國家標準（GB244992）優(yōu)等品指標。煤、焦炭、天然氣、煉廠氣、石腦油（輕油）、渣油（重油）、焦爐氣和乙炔尾氣等均可用來制造一氧化碳和氫（合成氣），作為合成甲醇的原料。甲醇生產(chǎn)裝置各工序的投資比例見下表： 甲醇生產(chǎn)裝置各工序投資比例表序號項 目占總投資的比例1合成氣制備（包括氣化、凈化、冷凍）60%2甲醇合成10%3甲醇精餾10%4公用工程等20%選用生產(chǎn)甲醇合成氣的原料，可以從原料儲量、現(xiàn)有生產(chǎn)能力、原料價格、成本、投資費用與技術水平等進行綜合考慮。以煤或天然氣為原料制合成氣的生產(chǎn)工藝都比較成熟，國內(nèi)外都有大型工業(yè)化裝置在運轉(zhuǎn)。因此中東地區(qū)及俄羅斯以天然氣為原料的大型甲醇生產(chǎn)裝置甲醇成本較低，約在100～120美元之間。一般認為，則甲醇成本大于1100元/噸，已無競爭能力。（），我國以天然氣為原料的甲醇廠生產(chǎn)的甲醇在價格上無法與國外同類產(chǎn)品競爭。本項目推薦以煤為原料生產(chǎn)甲醇的技術路線。固定床氣化技術固定床氣化技術在我國運用較廣，較為先進的有魯奇（Lurgi）氣化技術?，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。流化床氣化技術流化床氣化技術主要有德國溫克勒（Winkler）流化床粉煤氣化技術。氣流床氣化技術氣流床氣化技術有美國德士古氣化（Texaco）技術和荷蘭殼牌謝爾（shell）粉煤加壓氣化技術。該技術氣化效率低，單爐產(chǎn)氣量少，常壓間歇氣化，吹風過程中放空氣對環(huán)境污染嚴重，每噸合成氨的吹風放空氣量達2800～3100立方米。國內(nèi)固定床氣化還有富氧連續(xù)氣化技術，雖然該技術連續(xù)氣化無吹風氣排放，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。該技術工業(yè)示范裝置已于2001年在陜西城固氮肥廠建成，小時耗煤量4其煤種適應性廣，操作溫度約為1000℃，(G)。帶出細粉經(jīng)除塵系統(tǒng)捕集后返回氣化爐，再次參加反應，有利于碳利用率的進一步提高。碳轉(zhuǎn)化率為90%。恩德粉煤氣化恩德粉煤氣化技術，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、不粘或弱粘結的煤粉（0~10mm）。氣化爐無爐篳，空筒氣化，操作可靠，氣化爐運轉(zhuǎn)率可達92%。合成氣（CO+H2）為62~65%，CO2為27~28%，其它為惰性組分。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。采用該技術建立的日處理煤量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與驗收。由于該技術中試試驗時間較短，大型裝置未投產(chǎn)驗證，有一定的風險。以日處理750噸煤的氣化爐進行比較，初步估算投資費用差別如下： 德士古與四噴嘴爐投資比較氣化技術德士古水煤漿氣化水煤漿四噴嘴撞擊流氣化德士古爐四噴嘴爐氣化爐設備費（萬元）1臺1臺200煤漿泵設備費1臺2臺200自控儀表材料費（萬元）1套4套500其他工程費（萬元）410軟件費（萬元）16602001460合計（萬元）150從上表可看出，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，兩者相抵，總投資相差不多，采用國內(nèi)有自主知識產(chǎn)權的四噴嘴撞擊流氣化爐稍微低一點。原化工部臨潼化肥研究所（現(xiàn)西北化工研究院）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。本世紀初該院又開發(fā)了焦煤水加添加劑的混合煤漿氣化技術，已成功地應用于油氣化裝置的改造，建有工業(yè)化裝置，該技術已申請國家專利并獲得批準。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鑒定，為今后我國水煤漿氣化工程應用奠定了基礎，也為工程設計提供了基礎數(shù)裾。國外大型氣化技術比較表項 目Texaco Shell Lurgi(傳統(tǒng))氣化壓力～～氣化溫度 ℃1300～14001400～1600850單爐最大能力噸煤/天500～20002000600氣化爐型式熱壁式、單噴嘴冷壁爐、四噴嘴熱壁爐進煤方式水煤漿濃度60%泵送煤粉用氮氣輸送粒度90%90μm碎煤干法加料熱回收方式激冷、廢鍋廢鍋廢 鍋排 渣液態(tài)排渣液態(tài)排渣固態(tài)排渣碳轉(zhuǎn)化率 %96—989990有效成份（CO+H2）較高 80%高 90%68%凈化氣中惰性氣含量%5%10%(N2+CH4+Ar)噸甲醇耗煤量（干, 弛放氣氫回收時）氧氣用量高(比Shell爐高10%)較低低工業(yè)化裝置數(shù)71多在中國已投產(chǎn)/在建的工業(yè)裝置4/70/74/0