1、可行性研究报告1. 总论2. 需求预测3. 产品的生产方案及生产规模4. 工艺技术方案5. 原材料、燃料及水电气的来源与供应6. 建厂条件和厂址选择布局方案7. 公用工程和辅助设施方案8. 环境保护及安全卫生9. 工厂组织、劳动定员和人民培训10. 项目实施规划11. 投资估算和资金筹措12. 经济效益评价及社会效益评价13. 结论包括综合评价和研究报告的结等内容1. 总论传统的乙烯、丙烯的制取路线主要是通过石脑油裂解生产,其缺点是过分依赖石油。由甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃是最有希望替代石脑油为原料制烯烃的工艺路线,目前已趋于成熟。甲醇制烯烃技术的发展,开辟了由煤炭经气化生产基础有机化工原料的
2、新工艺路线,有利于优化传统煤炭产业的产品格局,提高应对市场的竞争能力,是实现煤化工向石油化工延伸发展的有效途径,同时对缓解我国石油短缺的矛盾具有重要的战略和现实意义。 一、我国发展煤制烯烃产业的必要性 符合我国多煤少油的能源结构特点 近年来,随着国民经济的快速发展,我国对石油资源的需求日益增长,已经成为石油生产大国和消费大国。自从年我国成为石油净进口国之后,进口石油的比重不断加大,年我国原油净进口量亿,对境外石油的依存度超过。我国石油缺口逐年增大已是不可回避的严峻现实,并对能源的安全供应、国民经济的平稳运行以及全社会的可持续发展构成了严重威胁。我国拥有的煤炭资源保有储量约万亿,一次能源结构的特
3、点是富煤、贫油、少气,在化石能源总量中,为煤炭,为石油,为天然气。目前,我国已成为世界上最大的煤炭生产国和消费国,能源消费以煤为主的状况在未来相当长的一段时间内不会有大的改变。 传统的石油化工需要消耗大量的石油资源,以规模万乙烯工厂为例,如果用石脑油作为裂解原料,每年需要石脑油至少万,而年产万石脑油就需要有万的原油加工能力。如果以煤炭为原料,一个万规模的乙烯工厂,每年所需的煤炭量为万。就我国煤炭和石油的储量对比关系来看,用煤炭为原料替代石油发展化工,可以扬长避短,能够满足未来相当长时间内的原料需求,同时可提高资源的合理、有效利用程度,在资源的有效利用方面具有明显的优势。因此,发展煤制烯烃产业符
4、合我国资源结构特点,具有可靠的资源保障,并有利于缓解石油资源紧缺的局面,是保障我国石油战略安全的一项有力举措。 能够替代进口,满足市场需求 近年来,虽然石油化工产业发展迅速,但国内市场自给率依然十分不足,大量依赖进口。以聚烯烃产品为例:年,我国聚乙烯产量万,进口量达万,国产满足率仅为;聚丙烯产量万,进口量达万,国产满足率仅为。随着现代煤化工技术的发展,以煤为原料经适当的工艺路线来生产聚乙烯和聚丙烯产品已经成为可能,因此,利用我国丰富的煤炭资源,采用先进的煤化工技术,大力发展煤制烯烃产业,在我国拥有广阔的市场前景。 可以调整煤炭企业产品结构,有效拓展发展空间 相对国际而言,我国煤炭市场价格低廉,
5、煤炭企业的经济效益长期在低位徘徊。发展煤化工产业,将低价值的煤转变为具有高附加值的化工产品,可以大大提高煤炭企业的经济效益。以神华煤制烯烃项目为例:煤可以生产聚烯烃产品,在煤矿坑口附近建设煤制烯烃工厂,煤的价格可以控制在元以内,而目前国内聚烯烃产品的市场价格已经超过了万元,按保守价格元计算,发展煤制烯烃项目可以实现倍以上的增值。此外,国内煤炭工业的发展长期存在着运力不足的问题, ,在国内各主要煤炭消费市场,煤炭价格高昂,而在煤炭产地,煤炭价格低廉,因此煤炭企业为了实现产品的增值,不得不占用宝贵的运输资源,把大量的煤炭从坑口运出到消费市场。比如年以来,东部沿海地区的煤炭价格一直维持在元左右,而西
6、部地区的煤炭因为运力限制不能外运,在当地的销售价格低于元。如果在煤炭产地发展煤化工,可以实现就地转化,将质量大、价值低的煤炭转变为质量轻、价值高的化工产品,既大大减少了运输压力,又实现了产品的增值。因此,发展煤化工产业,是煤炭企业调整产业结构,实现可持续发展的重要途径。 有利于污染物的集中治理,改善环境保护 我国的能源消费结构中煤炭占左右,其中有以上采用的是效率低、污染严重的直接燃烧方式,大气中以上的、的、的酸雨以及的粉尘是由燃煤引起的。煤炭的低效利用还造成了温室气体的排放大大增加,严重地威胁到生态环境和人类健康。目前,我国已成为世界上环境污染最严重的国家。 我国的煤炭资源大多分布在西部地区,
7、长期以来,煤炭工业的发展模式都是简单的采矿外运,而煤炭价格在煤炭产地又非常低廉,因此传统的煤炭工业对资源地区经济的发展贡献非常有限。现代煤化工项目投资大,属资金、技术、人才密集型产业,如果在资源地区建设大型煤化工项目,可以把西部的发展潜力转化为现实生产力,把资源优势转换为经济优势,大大拉动当地经济的发展,为西部大开发作出贡献。二、煤制烯烃工艺路线及技术可行性 煤制烯烃工艺路线 以煤为原料经甲醇制取低碳烯烃的工艺技术包括煤气化、合成气净化、甲醇合成及甲醇制烯烃四项核心技术。工艺路线为煤在高温高压下通过纯氧部分氧化反应生成主要成份为和的粗合成气,粗合成气经过部分耐硫变换及净化然后合成甲醇,最后甲醇
8、转化为低碳烯烃。 目前,煤气化、合成气净化和甲醇合成技术均已实现商业化,有多套大规模装置在运,甲醇制烯烃技术已日趋成熟,具备工业化条件。 各单元技术来源及可靠性分析 煤气化技术 煤气化技术已有多年的历史,但煤气化技术的发展由于多种原因开始比较缓慢;直至世纪年代世界石油危机的出现,促使西方发达国家投入巨资开展了煤气化技术的研究与应用开发,开发出先进的气流床气化技术并于世纪年代开始由应用研究转入大规模商业应用。该技术具有高温、高压、大型化、节能、环保、合成气质量高等特点,产品气可适用于化工合成、制氢和联合循环发电。 目前,世界上最先进的气流床气化工艺技术主要有三种,分别是美国水煤浆加压气化(原)技
9、术、荷兰壳牌粉煤加压气化()技术和德国未来能源粉煤加压气化()技术,均实现了大规模工业化生产。与此同时国内经过多年努力研究,也开发出了具有自主知识产权的气流床煤气化技术。这些先进的气流床煤气化技术为现代煤化工产业的发展提供了强有力的技术支撑。 合成气净化技术 目前,世界上大型煤气化装置产生的合成气净化普遍采用低温甲醇洗()技术。该工艺是采用冷甲醇作为溶剂脱除酸性气体的物理吸收方法,是由德国林德公司和鲁奇公司联合开发的一种有效的气体净化工艺,具有技术成熟可靠、能耗较低、气体净化度高等特点,可将脱至以下,小于;溶剂价格便宜,吸收能力大,循环量小,操作费用低。目前,国外低温甲醇洗工艺有林德工艺和鲁奇
10、工艺两种流程,二者在基本原理上没有根本区别,都有多套商业化装置运行经验。两家专利在工艺流程设计、设备结构和工程实施上各有特点。国内大连理工大学经过近年的研究,也开发成功了低温甲醇洗工艺软件包,并获得了国内两项专利。 甲醇合成技术 甲醇的大规模工业化生产是从世纪年代高压法合成甲醇的工业化实现开始的。高压法合成甲醇工艺投资大,生产成本高。为此,世界各国都在开发能够降低合成压力的甲醇生产方法。英国公司和德国公司分别成功地研制出中低压甲醇合成催化剂,降低了反应压力,促进了甲醇生产的快速发展。 目前甲醇合成技术向单系列、大型化方向发展,随着超大规模甲醇()概念的提出,、等甲醇技术供应商相继开发出了年产百
11、万吨以上规模的甲醇生产技术,并成功实现了商业转让。年月日,在南美洲的特立尼达,应用德国公司大规模甲醇生产技术的甲醇装置投产,投产后的一个月内装置就达到了平稳运行,经过个月的运转,这套装置在月中旬达到了设计负荷,现在该装置的负荷达到日产甲醇。由公司提供技术的特立尼达另一套日产甲醇装置,目前正在进行开车,预计年月份可以出甲醇产品。在建的最大规模甲醇装置是采用公司技术,在尼日利亚建设的年产万,的甲醇装置。目前,世界上正在建设的百万吨级以上甲醇装置超过了套。随着甲醇技术的不断进步,装置规模的不断扩大,使得甲醇的生产成本大幅度降低,为很多以甲醇为原料的工艺过程带来了良好的发展前景,使得以甲醇为原料发展下
12、游产品在经济上具备很强的竞争力。 甲醇制烯烃技术 目前,国际上甲醇制烯烃技术主要有两种,一是美国挪威公司开发的艺,另一是德国公司开发的工艺。经过十几年的研究开发,两种技术均已具备工业化条件。()技术 工艺是经由甲醇制取乙烯、丙烯的工艺。世纪年代联碳公司的科学家发现催化剂对于甲醇转化为乙烯和丙烯具有很高的选择性。年公司兼并了联碳公司的分子筛部,开始进行甲醇制烯烃的小试研究。公司和 公司于年开始联合开发工艺,对催化剂的制备、性能试验和再生、反应条件对产品分布的影响、能量利用、工程化等问题进行了深入试验研究。此后,在挪威建立了小型工业演示装置,运行时间超过个月,对催化剂和工艺流程进行丁考核验证,证明
13、工艺在技术上是可行的。年月,和 宣布可对外转让技术。 ()工艺由甲醇转化制烯烃单元和轻烯烃回收单元组成。甲醇转化制烯烃单元除反应段的热传递方向不同之外,其它都与目前炼油过程中成熟的催化裂化工艺过程非常类似,且由于原料是单一组分,更易把握物性,具有操作条件更温和,产物分布窄等特点,更有利于实现过程化;轻烯烃回收单元与传统的石脑油裂解制烯烃工艺中的裂解气分离单元基本相同,且产物组成更为简单,杂质种类和含量更少,更易于实现产品的分离回收。因此在工程实施上,工艺可以借鉴现有的成熟工艺,技术风险处于可控范围。从工艺的技术特点、成熟的催化剂技术和公司在工程实施方面的丰富经验来看,技术已经具备工业化条件。目
14、前已经有两个工业项目在实施中,其中尼日利亚项目装置能力为万乙烯和万丙烯,该联合装置预计于年投产。第二套同等规模的装置将在埃及建设,目前专利转让合同已经签订,正在进行工艺包编制工作。国内中科院大连化物所也在工艺的研究开发方面做了大量的工作,获得了与类似的小试结果,目前正在陕西建设甲醇进料的工业示范装置。 ()技术 艺是公司基于改性催化剂开发的将甲醇转化为丙烯的工艺。公司从世纪年代开始研究工艺,并与公司合作开发成功了工艺所需的催化剂,年公司在挪威的工厂建设了工艺的示范装置,截年月已运行小时,催化剂测试时间大于小时,为大型工业化设计取得了大量数据。 公司的技术反应器采用固定床,工艺流程与上个世纪世纪年代在新西兰建成的甲醇制汽油装置基本一样,反应器的工业放大有成熟经验可以借鉴,技术基本成熟,工业化的风险很小。技术所用催化剂的开发和工业化规模生产已由供应商完成。年公司与伊朗国家石化公司签订万规模装置的专利合同。 三、煤制烯烃技术路线的经济竞争力 煤制烯烃和石脑油裂解制烯烃技术路线相比较,在经济上的竞争力取决于甲醇的成本。如果在煤炭产地附近建设工厂,以廉价的煤炭为原料,通过大规模装置生产低成本的甲醇,再将甲醇转化成烯烃,经济上将具有很强的竞争能力。神华煤制烯烃项目可行性研