【正文】 % 50130 70110 50130 14 對環(huán)境影響 低 較低 低 15 工藝技術(shù)先進性和可靠性 先進 較先進 先進 16 工藝技術(shù)可靠性 一般 高 一般 17 投資比較 高 較低 較低 18 設(shè)備國產(chǎn)化程度 較低，引進氣化爐內(nèi)件 高 ， 引進燒嘴、煤漿泵 較低，引進氣化爐 19 制造、安裝周期、 難度大 難度小 難度較小 序號 工藝名稱 殼 牌 德士古 GSP 工程實施難度 20 開車運行經(jīng)驗 經(jīng)驗少 經(jīng)驗豐富 經(jīng)驗少 21 達標達產(chǎn)時間 預(yù)計較長 短 預(yù)計較短 從以上三種氣化工藝的特點可以看出，殼牌和 GSP 均屬于粉煤氣化 工藝，與德士古水煤漿氣化工藝相比，在煤種適應(yīng)性、氧氣消耗、碳轉(zhuǎn)化率、熱效率等方面占有一定的優(yōu)勢，但在技術(shù)的可靠性、投資、國產(chǎn)化、工程實施、生產(chǎn)經(jīng)驗等方面不如德士古氣化工藝。 CO 制備 CO 制備由酸性氣體脫除、 CO 分離、 CO 壓縮組成。 酸性氣體脫除采用低溫甲醇洗工藝。 （ 2） CO 分離 目前工業(yè)上從混合氣中分離 CO有四種方法：銅氨液法、變壓吸附法（ PSA 法）、 COSORB 法和深冷分離法。該法缺點是設(shè)備腐蝕嚴重，絡(luò)合物穩(wěn)定性差，因此后來很少采用。 變壓吸附法的優(yōu)點是可以適用于多種氣體來源，如合成氨尾氣、焦爐氣、水煤氣等，但缺點是對原料要求高，如當原料氣中 CH4+Ar、氨、 CO2等成分較高時，制得的 CO 純度較低。 變壓吸附法的分離過程較為復(fù)雜，須先用一套裝置脫出比 CO 吸附能力強的 CO水和硫化物等。變壓吸 附法的規(guī)模有一定限制，若處理量大于 9000Nm3／ h 時，需要多套裝置并聯(lián)操作。該溶液在常溫常壓下與原料氣中的 CO 形成分子絡(luò)合物，吸收后的溶液在 8090℃ 下進行解析即可分離出 CO。另外吸收溶液怕水，使得溶液配置以及裝置開車過程復(fù)雜。部分冷凝法是利用 CO與其它氣體冷凝點的差別，在 165 210℃ 的低溫下，使某一組分或幾個組分冷凝液化，其它組分保持氣態(tài)，從而將CO 分離。 深冷法有以下特點： ● 收率高，可以同時得到高純度的 CO 和氫氣 ● 流程簡單，裝置占地少，操 作簡單 ● 在高壓狀態(tài)下，分離 CO容易 ● 工藝成熟可靠，操作成本低 但用深冷法分離 CO 的原料氣中，對 N H2O 和 CO的含量要求較高，否則在低溫條件下容易堵塞管道。 通過以上分析后可以看出，變壓吸附法操作較為復(fù)雜，不利于大規(guī)模制備 CO； COSORB 法操作條件苛刻，腐蝕嚴重，也不宜采用。該工藝具有可以利用低溫甲醇洗冷量、主要設(shè)備在一個密閉的冷箱內(nèi)，占地少、 CO 純度高（ 99％）、操作穩(wěn)定的特點。各種甲醇工藝過程類似，主要區(qū)別在于反應(yīng)器的設(shè)計、反應(yīng)熱的移走及回收利用方式的不同，另外所用催化劑亦有差異。 甲醇合成系統(tǒng)包括合 成氣壓縮（等壓合成除外）、甲醇合成、熱量回收、甲醇分離等。在中低壓條件下使用銅基催化劑進行甲醇合成反應(yīng)，其熱量通過特殊設(shè)計的菱形分布系統(tǒng)將冷激氣體噴入床層中間帶走，以調(diào)節(jié)合成塔內(nèi)溫度。 目前世界上大型甲醇裝置中 ,有很多采用多段冷激式甲醇合成塔。冷激式合成塔有以下特點： —— 合成塔單系列生產(chǎn)能力大，適合大型或超大型裝置。 —— 采用特殊設(shè)計的分布系統(tǒng)進行冷激，溫度控制較為方便。 —— 存在催化劑段間返混現(xiàn)象，合成塔出口甲醇含量低。 （ 2）管束式甲醇合成塔 管殼式甲醇合成塔是反應(yīng)塔管間副產(chǎn)蒸汽的等溫反應(yīng)器，管內(nèi)裝填催化劑，在中低壓條件下進行甲醇合成反應(yīng)，由管間沸水移出熱量，并產(chǎn)生中壓蒸汽 ，以控制床層溫度，延長催化劑壽命，控制副反應(yīng)的發(fā)生，德國 Lurgi 公司的甲醇合成塔為此種形式。 為了適合裝置大型化的發(fā)展， Lurgi 公司對管殼式甲醇合成塔進行了改進，發(fā)明了兩段等溫甲醇合成工藝（氣冷 水冷雙塔），該工藝有兩臺管殼式甲醇合成塔組成，第一合成塔采用副產(chǎn)中壓蒸氣的方式移出反應(yīng)熱，第二臺反應(yīng)器產(chǎn)生的反應(yīng)熱則通過與新鮮合成氣逆流換熱方式脫除，在第二臺反應(yīng)器中，新鮮合成氣在館內(nèi)通過，反應(yīng)氣走殼層。 —— 減少了約 50%的合成氣循環(huán)比。 —— 單系列能力可以達到 5000 噸 /天以上。 （ 3）多段徑向甲醇合成塔 日本 TEC 公司開發(fā)了一種新的甲醇合成塔，它是多段、間接冷卻、徑向流動的合成塔，也稱為 MRF 反應(yīng)器。冷卻管埋于催化劑層中，合成氣由中心管進入，然后徑向流動通過催化劑層進行反應(yīng)，反應(yīng) 后的氣體匯集于環(huán)形空間，由上部出去。 MRF反應(yīng)器有以下特點： —— 氣體徑向流動，流道短，空速小，因此壓降很小，約為軸向反應(yīng)器的十分之一。 —— 單程轉(zhuǎn)化率高，循環(huán)氣量小。 （ 4）絕熱式甲醇合成塔 對于大型或超大型的單系列甲醇裝置，丹麥 Topsoe 公司采用 3 臺串聯(lián)絕熱式甲 醇合成塔，在第一、第二甲醇合成塔出口設(shè)廢熱鍋爐回收熱量，第三甲醇合成塔出口氣體預(yù)熱第一甲醇合成塔的人口氣體。 —— 較低的催化劑用量。 —— 設(shè)計簡單，設(shè)備制造容易，便于運輸。 —— 缺點是設(shè)備臺數(shù)多，流程復(fù)雜，投資較大。 由于不采用直接冷激，而采用塔外熱交換，各床層段出口甲醇濃度較高，所需的床層段數(shù)較少。與冷激式絕熱塔相比，軸徑向混合流塔可節(jié)省投資，簡化控制流程，減少控制儀表。優(yōu)點是大 型化的潛力大。一般塔高為 16m，相應(yīng)的生產(chǎn)能力為5000 t/d?？筛鶕?jù)甲醇裝置的規(guī)模，建廠的地點，以及運輸?shù)葪l件，再針對各種合成塔的特點進行選擇。 甲醇精餾 甲醇裝置精餾工藝有兩塔流程和三塔流程之分。 甲醇精餾兩塔和三塔流程比較 序號 項目 兩塔流程 三塔流程 1 相對投資比 2 相對能耗 10. — 3 流程 簡單 較復(fù)雜 序號 項目 兩塔流程 三塔流程 4 操作控制 簡單 較復(fù)雜 5 占地 較小 較大 6 技術(shù)成熟程度 現(xiàn)工業(yè)化實用技術(shù) 現(xiàn)工業(yè)化實用技術(shù) 兩塔和三塔流程的工藝指標基本相當，主要區(qū)別在于熱量的消耗。兩塔流程采用單效流程，冷卻水和熱能的消耗較高，但設(shè)備投資較低，操作簡單，此兩種工藝各有優(yōu)缺點。本工程甲醇精餾采用三塔精餾工藝。氣化壓力為，選擇兩臺氣化爐能力為 1500 噸 /天的氣化爐。 煤氣化技術(shù)和主要設(shè)備由國 外引進。技術(shù)和主要設(shè)備由國外引進。甲醇合成技術(shù)擬從德國 Lurgi 公司、丹麥 Topsoe 公司、日本 TEC 公司和瑞士 Casale 公司工藝技術(shù)中選擇，引進范圍包括專利使用許可、基礎(chǔ)工程設(shè)計等。 原、輔助材料及公用工程消耗 主要原、輔助材料消耗 主要原、輔助材料消耗及來源表（含 CO制備消耗） 序號 名稱及規(guī)格 單位 單耗 年 耗 量 （ 萬單位） 來源 1 原料煤 t 本地供應(yīng) 2 氫氧化鈉（ 42%） kg 258 外購 公用工程消耗 公用工程消耗表（含 CO 制備消耗） 序號 名稱及規(guī)格 單位 單耗 小時耗量 1 電 kWh 209 15682 2 冷卻水 t 254 19016 3 脫鹽水 t 441 4 蒸汽（ ） t 114 5 蒸汽（ ） t 6 蒸汽（ ） t 240 7 凝 液 t 8 儀表空氣 Nm3 31 2270 裝置占地及定員 20 萬噸 /年甲醇裝置占地面積為 280000 平方米，生產(chǎn)定員為 300人。 靜態(tài)經(jīng)濟效益指標 靜態(tài)經(jīng)濟效益指標表 序號 項 目 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 1 總投資 萬元 其中 ∶ 建設(shè)投資 萬元 建設(shè)期利息 萬元 全額流動資金 萬元 2 年銷售收入 萬元 價格 1500 元 /噸 3 年總成本 萬元 4 年利稅額 萬元 5 年利潤額 萬元 6 投資利稅率 % 7 投資利潤率 % 8 投資回收期 (所得稅前 ) 年 包括 3 年建設(shè)期 結(jié)論及建議 （ 1）目前國內(nèi)甲醇建設(shè)已經(jīng)形成熱潮，新建項目很多，預(yù)計今后甲醇市場競爭會十分激烈。 （ 2）建設(shè) 20 萬噸 /年甲醇裝置，已經(jīng)達到經(jīng)濟規(guī)模，將處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。 （ 3）加強對外合作渠道，實施戰(zhàn)略聯(lián)盟策略。