气体成分 ，这些指标均比德士古气化技术高。采用该技术建 立的日处理煤量吨的工业性试验装置已运转小时以上，并 经过小时考核，取得了国家专利，经过科技部组织的评审与验 收。德州恒升公司大氮肥国产化工程及兖矿集团年产万吨甲醇 项目均采用了该技术，现正在设计建设中。由于该技术中试试 验时间较短，大型装置未投产验证，有定的风险。气化炉烧嘴 较多，停车检修或更换烧嘴时影响面较大，由于采用四喷嘴，需 要配多台高压煤浆泵及相应管线和仪表控制系统，加之炉体加长， 气化流程中增加了分离器等，投资与采用德士古水煤浆气化技术 相比计入德士古专利费后略低。以日处理吨煤的气化炉 进行比较，初步估算投资费用差别如下 德士古与四喷嘴炉投资比较 气化技术 德士古水煤浆 气化 水煤浆四喷嘴 撞击流气化 德士古炉四 喷嘴炉 气化炉设备费万元台台 煤浆泵设备费台台 自控仪表材料费万元套套 其他工程费万元 软件费万元 合计万元 从上表可看出，水煤浆四喷嘴撞击流气化炉和典型的德士古 水煤浆气化炉相比，硬件投资增加，但软件投资可节省，两者相 抵，总投资相差不多，采用国内有自主知识产权的四喷嘴撞击流 气化炉稍微低点。但鉴于该炉型尚无工业运行的经验，加之事 故和停车的几率增加，运行的可靠性较差，故本项目暂不推荐。 原化工部临潼化肥研究所现西北化工研究院早在年代 末就已开展水煤浆纯氧气化的研究，年代初建立日处理吨的 气化装置。从水煤浆制备纯氧气化灰水处理等试验中取得工 艺流程的优化，最终工艺条件的选择设备材料的选择自动控 制，软件开发等系列工程数据。本世纪初该院又开发了焦煤水 加添加剂的混合煤浆气化技术，已成功地应用于油气化装置的改 造，建有工业化装置，该技术已申请国家专利并获得批准，专利 号。为配合水煤浆气化的研究试验工作，洛阳材料研 究所研究制成了水煤浆气化炉的耐火砖，原化工部化工机械研究所开发序 号 装置名称单位 小时消耗量 备注 正常最大 甲醇装置 合计 全厂氧气消耗量表 序 号 装置名称单位 小时消耗量 备注 正常最大 甲醇装置 工艺流程图 物料平衡图及平衡表见附图。 工艺流程图见附图。 生产规模及产品方案 生产规模及产品方案 本项目作为煤制油有限公司煤制烯烃项目万吨年 装置的配套工程，甲醇装置公称生产规模为万吨年，吨日， 年操作时间小时。 同时，本项目年副产硫磺吨。 产品副产品质量指标 甲醇 本项目产品甲醇除了满足装置对甲醇的质量要求外，同时要 满足商品甲醇的需要。因此甲醇质量指标执行中华人民共和国国家标 准工业甲醇优等品的要求。 中华人民共和国国家标准工业甲醇 项目 指标 优等品等品合格品 色度钼钴， 密度， 温度范围 沸程包括， 高锰酸钾试验， 水溶液试验澄清 水份含量， 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传,酸度以计， 碱度以计， 羰基化合物以计， 蒸发残渣含量， 副产品硫磺 硫磺产品符合中华人民共和国国家标准优等品指 标。 项目 指标 优等品等品合格品 硫， 酸度以计， 水份， 灰份， 砷， 粒度片状片状片状 工艺技术选择 原料路线确定 甲醇是由氧化碳与氢在催化剂存在的情况下进行化学反应 而制得。煤焦炭天然气炼厂气石脑油轻油渣油重 油焦炉气和乙炔尾气等均可用来制造氧化碳和氢合成气， 作为合成甲醇的原料。在甲醇生产装置中，合成气的制备，在装 置总投资中占绝大部分约为，而甲醇的合成粗甲醇的精 馏以及公用工程等部分的投资所占比例较少，所以，甲醇生产原 料路线的选择，主要是对合成气制备所用原料以及工艺路线的选 择。甲醇生产装置各工序的投资比例见下表 甲醇生产装置各工序投资比例表 序号项目占总投资的比例 合成气制备包括气化净化流化床粉煤气 化技术。该技术压力较低，建有生产燃料气的装置，目前没有生 产合成气的装置。 气流床气化技术 气流床气化技术有美国德士古气化技术和荷兰壳 牌谢尔粉煤加压气化技术。 国内气化工艺技术概况 固定床气化 固定层间歇气化技术，该技术投资低，技术成熟，目前我国 小氮肥小甲醇厂以上采用该工艺生产。 该技术气化效率低，单炉产气量少，常压间歇气化，吹风过 程中放空气对环境污染严重，每吨合成氨的吹风放空气量达 立方米。该技术在国外已被淘汰。 国内固定床气化还有富氧连续气化技术，虽然该技术连续气化无吹风气排放，污染较少，但只能采用焦炭或无烟煤作原料， 原料价格高，且生成气中氮气含量高，不适合作合成甲醇的原料 气。 流化床气化 国内流化床气化主要有中科院山西煤化学研究所开发的灰熔 聚流化床粉煤气化技术，该技术可用多种煤质作原料，如烟煤 焦炭焦粉等，使用粉煤在下气化，固体排渣，无废气排 放。该技术工业示范装置已于年在陕西城固氮肥厂建成，小 时耗煤量吨。其煤种适应性广，操作温度约为，反应 压力为。气化炉是个单段流化床，结构简单，可在 流化床内次实现煤的破粘脱挥发份气化灰团聚及分离 焦油及酚类的裂解。带出细粉经除尘系统捕集后返回气化炉，再 次参加反应，有利于碳利用率的进步提高。产品气中不含焦油， 含酚量低。碳转化率为。主要的缺点是合成气中为 ，有效气体成分较低，其次是气化压力低单炉产气量小。 恩德粉煤气化 恩德粉煤气化技术，在朝鲜有多年的运行经验，适用于灰 分不大于的褐煤长焰煤不粘或弱粘结的煤粉。 气化剂采用蒸汽和富氧，富氧分为两段加入气化炉，在常压下进 行气化反应，反应温度为，固态排渣，无废气排放。 气化炉无炉筚，空筒气化，操作可靠，气化炉运转率可达。单 炉产气量有等。合成气为，为，其它为惰性组分。由于气化 剂为富氧，故合成气中氮气含量高，故此合成气适用于作为合成 氨原料气。主要的缺点也是有效气体成分较低且含氮高，气化 压力低单炉产气量小。 气流床气化 我国煤气化技术冷冻 甲醇合成 甲醇精馏 公用工程等 选用生产甲醇合成气的原料，可以从原料储量现有生产能 力原料价格成本投资费用与技术水平等进行综合考虑。 集团万利煤矿地处鄂尔多斯市，矿区有丰富的煤炭资源， 从储量和目前的生产能力上看，完全可满足合成甲醇所需合成气 原料的需要。 以煤或天然气为原料制合成气的生产工艺都比较成熟，国内 外都有大型工业化装置在运转。国外大型甲醇装置大多采用以天然气为原料的生产路线，主 要原因除了次性投资较低外，也与国外的天然气价格低有关。 比如沙特阿拉伯年的天然气价格为元，目前价格为 元。俄罗斯的天然气价格在元左右。因此中东 地区及俄罗斯以天然气为原料的大型甲醇生产装置甲醇成本较 低，约在美元之间。近年来，美国的天然气价格上涨幅 度较大，由元涨到元，年已先后关闭 万吨甲醇生产能力。般认为，天然气价格高于元， 则甲醇成本大于元吨，已无竞争能力。与国外相比，我国 以天然气为原料的甲醇厂由于规模小目前最大能力为万吨 年能耗高般为，最高达甲醇， 其成本般为元吨。年我国进口万吨甲 醇，到岸价全年平均为美元吨折人民币元， 我国以天然气为原料的甲醇厂生产的甲醇在价格上无法与国外同 类产品竞争。然而，以煤为原料的大型甲醇生产装置，则产品成 本较低，且有成熟技术，可以与国外厂家相竞争。 本项目推荐以煤为原料生产甲醇的技术路线。 工艺技术方案比较与选择 气化工艺技术 国外气化工艺技术概况 以煤为原料的气化方法主要有固定床和流化床气流床等。 固定床气化技术固定床气化技术在我国运用较广，较为先进的有鲁奇 气化技术。此技术经过英国煤气公司和鲁奇公司联合攻关，开发 种新炉型炉，变干粉排渣为熔融排渣，气化效率和气体成 分有了很大改进，污染问题也有所改善。现有台工业示范炉在 德国运行，用于处理城市垃圾，所用原料为各种城市垃圾废塑 料和烟煤。但因气化温度变化不大，生成气中甲烷及氮气含量大， 不宜做合成气但其热值较高，用于做城市煤气较好。 流化床气化技术 流化床气化技术主要有德国温克勒塔中部进入， 塔底加入的氮气将汽提出塔顶，然后经气提氮气冷却器回收冷 量后，作为尾气高点放空。 富甲醇液自浓缩塔底出来后进热再生塔给料泵加压， 甲醇贫液冷却器换热升温进甲醇再生塔顶部。甲醇中残存的 以及溶解的由再沸器提供的热量进行热再生，混和气出塔顶经 多级冷却分离，甲醇级冷凝液回流，二级冷凝液经换热进入 浓缩塔底部。分离出的酸性气体去硫回收装置。 从原料气分离器和甲醇再生塔底出来的甲醇水溶液经泵加压 后甲醇水分离器，通过蒸馏分离甲醇和水。甲醇水分离器由再沸 器提供。塔顶出来的气体送到甲醇再生塔中部。塔底出来的甲醇 含量小于的废水送水煤浆制备工序或去全厂污水处理系统。 氨压缩制冷 从净化各制冷点蒸发后的气氨进入氨液分离器，将气体 中的液粒分离出来后进入离心式制冷压缩机段进口压缩至冷凝 温度对应的冷凝压力，然后进入氨冷凝器。气氨通过对冷却水放 热冷凝成液体后，靠重力排入液氨贮槽。液氨通过分配器送往各 制冷设备。 硫回收 来自低温甲醇洗得富含硫化氢的酸性气体进中进行 硫回收。酸性气体在进反应器前用反应器中产生的中压蒸汽预热， 同时，这个系统还需要从外界补充部分中压蒸汽来弥补硫化氢 浓缩过程中对热量的需求。 硫化氢进行氧化反应所需氧气由空气风机提供。空气在进反 应器前要在预热器中用中压蒸汽预热到定的温度。空气的