煤制甲醇工艺及能耗分析.docx

煤制甲醇工艺及能耗分析我国煤制甲醇在世界上处于领先地位，装置的大型化，企业生产的清洁化，安全装置的智能化，生产工艺的自动化都在世界上属于领先地位。1、煤气化：我国的煤气化技术是世界上种类最多的国家，从煤形状分不论是粉煤、面煤、碎煤、块煤、煤浆等我国都有成熟的工业运行技术，从气化方式上分，不论是固定床还是气流床、流化床都有运行的成功经验。煤气化技术选择的原则就是目标原料，定了目标原料就定了气化方式。2、空分：当前空分装置向大型化方向发展，国内外生产商都有每小时8万到10万立方米氧气的大型化装置，这些装置能耗水平低装置运行稳定。国内和国际大公司相比还需要在大型高压板式换热器的制造、大型空压机、增压机的制造和效率提高上进行创新发展。这些方面国内制造厂商和国际大公司还有较大距离。3、煤气净化:变换主要是向相变可控移热的等温变换方向发展，采用预硫化催化剂可以提高有效生产时间值的推广。脱硫脱碳都选择低温物理法（如低温甲醇洗），这种方法有能耗低净化度高的优势。4、甲醇合成：甲醇合成目前都向大型化、低压化、可控间接移热方向发展。具体结构有管板式、板式、管束式、绕管式、列管式等移热形式。目前最大规模的是单塔单系列日产是2500吨的生产系统。在选择合成系统时要以可靠高效为主要目标。5、甲醇精储：甲醇精微目前以节能高效的四塔流程为主，该系统经过模拟仿真建立了可靠的数学模型，应用了各种板式、各种填料混合方式达到节约能源提高产品质量的目标。采用各种气化技术的甲醇生产装置能源消耗情况如下：1、干粉煤气化生产甲醇能源消耗根据余热利用不同和排渣方式不同分两种：一是激冷排渣流程（如航天煤气化技术等），一是熔融液态排渣流程（如壳牌煤气化、西门子、GSP煤气化等），由于激冷流程大量冷激水在炉内汽化，消耗一定的氧气和原料煤所以综合能耗比液态排渣略高。主要介绍航天煤粉气化和壳牌煤气化：干粉煤气化生产甲醇能源消耗（以典型烟煤为原料的企业）气化技术对原料煤要求煤种原料煤耗燃料睇电耗综能航天粉煤气化灰熔点低、水分低、灰分低、发热量高反之原料消耗就高大部分使用鄂尔多斯、陕北及宁东地区的低灰、低灰熔点高发热量烟煤或长烟煤，个别使用褐煤或烟煤掺烧无烟煤1202504501500壳牌煤气化灰熔点低、水分低、灰分低、发热量高大部分企业使用鄂尔多斯、陕北及宁东地区的低灰、低灰熔点高发热量烟煤或长烟煤，也有个别企业使用褐煤（如大唐多伦）及烟煤掺烧无烟煤（如柳州）118023045014502、水煤浆气化生产甲醇能源消耗水煤浆气化国内技术种类较多，主要有单喷嘴水煤浆气化主要有GE水煤浆气化和多元料浆（西北院）煤气化、多喷嘴水煤浆（华东理工）气化、水冷壁（清华）水煤浆气化。（1）单喷嘴水煤浆气化：单喷嘴水煤浆气化主要有GE水煤浆气化和多元料浆煤气化，属于耐火砖和灰渣隔热所以要求煤灰熔点要低（1300。（:以下）、成浆性好、发热量高，现有企业大多使用神府东胜煤田的优质精烟煤。原料煤耗在1300kg/t甲醇左右，燃料煤在270kg/t甲醇左右，电耗380KWHt甲醇左右，水耗10m3t甲醇左右综合能耗1600kg/t甲醇左右。（2）多喷嘴水煤浆气化：多喷嘴水煤浆气化是单喷嘴的一种进步，更有利于于大型化，对煤的活性要求比单喷嘴稍低。但是对煤的灰熔点、成浆性要求是一致的，灰熔点高消耗高，煤浆浓度低消耗高，煤发热量高消耗低。现有企业大多使用神府东胜煤田的优质精烟煤。原料煤耗在1280kg/t甲醇左右，燃料煤在230kg/t甲醇左右，电耗380WHt甲醇左右，综合能耗1580kg/t甲醇左右。（3）水冷壁水煤浆气化消耗水冷壁水煤浆气化是将原来水煤浆气化炉耐火砖隔热层改为水冷壁，取消备炉降低投资，可以产生较高压力的蒸汽。由于水冷壁吸热要用纯氧产生部分蒸汽，所以消耗要比耐火砖隔热的炉型稍高。原料煤耗在1320kg/t甲醇左右，燃料煤在270kg/t甲醇左右，电耗380KWHt甲醇左右，水耗10m3t左右综合能耗1620kg/t甲醇左右。3、碎煤加压气化能源消耗碎煤加压气化国内主要是引进消化的技术，典型技术有鲁齐的固定床碎煤加压固态排渣技术和BG1.的固定床碎煤加压液态排渣技术。该技术对煤的水分要求不高，可使用烟煤、无烟煤、褐煤，灰熔点高的煤可采用固态排渣，灰熔点低的煤可采用液态排渣。碎煤加压气化生产甲醇能源消耗（以烟煤或褐煤为原料的企业）气化技术特点原料煤耗燃料煤耗电耗合耗综能固定床碎煤加压固态排渣技术对煤种适应性较广要求灰熔点高（1400以上），机械强度高，活性好。煤发热量高消耗低，灰熔点高消耗低，水分高消耗高。12001803501450固定床碎煤加压液态排渣技术对煤种适应性较广，要求灰熔点低（Mo（TC以下），机械强度高，活性好。煤发热量高消耗低，灰熔点低消耗低，水分高消耗高。110018030013504、块煤固定床常压气化甲醇生产能源消耗近些年块煤固定床常压气化能源消耗大幅度下降。固定床气化对煤的要求较高，一般要求灰熔点点高、灰含量低、固定碳高、挥发分低、强度高等，这些因素对消耗都有影响。现有企业大多使用晋城或阳泉的无烟煤，也有使用贵州等其他地方的无烟煤或焦炭。晋城无烟块煤固定床气化生产甲醇的原料煤消耗1250kg/t甲醇左右，燃料煤是负数（输出蒸汽），电1000Kwh/t甲醇左右，水耗9m3t甲醇左右，综合能耗1300kg/t左右。固定床块煤气化生产甲醇大多是合成氨联产甲醇，如果是单醇用这种气化方式消耗将增高。西北地区不同煤气化方式的成本比较（典型企业）序号气化方式原料煤耗t/t燃料煤耗t/t单价元/t电耗kwh单价元/t水耗t/t维修费元/t人员X资元/t管理费元/t折旧元/t财务费元/t销售费元It1航天粉煤气化1.20.252004500.35158010060385330102壳牌粉煤气化1.180.232004500.351310010060420360103单喷嘴水煤浆气化1.30.272003800.35107010060350300104多喷嘴水煤浆气化1.250.232003800.35108010060350300105单喷嘴水冷壁水煤浆气化1.320.272003800.35106010060326280106固定床碎煤加压气化（固态排渣）1.20.182003500.35156012070350300107移动床碎煤加压气化（液态排渣）1.10.182003000.35137012070385330108块煤固定床常压气化1.2510000.3595015090245