从煤_石油和天然气生产甲醇的技术经济比较
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各种⽣产甲醇⽅法的计算各种⽣产甲醇⽅法的计算近20年来,甲醇⽣产发展很快,技术不断提⾼,⽣产规模逐年扩⼤,⽣产⼯艺逐步成熟,各项技术指标不断完善,近10多年来,世界合成甲醇技术有了很⼤的发展,其趋势为原料路线多样化、⽣产规模⼤型化、合成催化剂⾼效化、⽓体净化精细化、过程控制⾃动化以及联合⽣产普遍化。
从⽽使合成技术更加优化。
⼀、天然⽓⽣产甲醇单耗及成本1.1天然⽓⽣产甲醇单耗及成本1.2天然⽓制甲醇成本估算公式天然⽓制甲醇成本估算公式:甲醇⼯⼚成本=天然⽓单价*1000+300⽐如天然⽓单价1.00元甲醇⼯⼚成本为1300元另外,还要看是否⽤天然⽓⾃备电⼚发电,有⾃备电⼚的,甲醇单耗中,每吨甲醇多消耗天然⽓300~400⽅。
天然⽓便宜的时候,天然⽓制甲醇⼚都有⾃备电⼚,吐哈油⽥甲醇⼚的⾃备电⼚是后⾯为降低成本扩建的。
以天然⽓⽣产甲醇的成本主要取决于天然⽓的价格(同时也与天然⽓的成分及采⽤⼯艺关):每⽴⽅⽶天然⽓在1.0元时甲醇成本在1500元左右。
每⽴⽅⽶天然⽓在1.2元时甲醇成本在1800元左右。
每⽴⽅⽶天然⽓在1.5元时甲醇成本在2000元左右。
⼆、煤⽣产甲醇单耗及成本2.1煤⽣产甲醇单耗及成本以煤制甲醇,原料(原料煤、燃料煤)及动⼒的成本⼀般占到甲醇总成本的80%以上,其中原料煤约占60%。
先进⽓化⼯艺(⽔煤浆,SHELL尚未有投运的业绩)⽬前的甲醇⽣产成本在1600元/吨左右(煤价480元/吨。
以⽆烟煤的原料⽣产甲醇(主要是联醇),⽬前的甲⽣产成本在2000元/吨以上(煤价700元/吨)。
2.2 20万吨/年煤制甲醇综合技术经济指标2.3.1 德⼠古煤⽓化⼯艺⽣产50万吨/年甲醇2.3.1.1基本要求(1)原料煤和燃料煤原料煤采⽤神华煤,燃料煤采⽤义马煤。
(2)装置能⼒根据2台φ3.2 mm⽓化炉在压⼒6.5 MPa下的产⽓能⼒,⽓化装置总有效⽓(CO+H2)为180000m3/h,由此可确定⼯⼚产品能⼒为:精甲醇54 ×104t/a(67.43 t/h)。
绿色甲醇生产工艺介绍绿色甲醇生产工艺是一种环境友好型的生产方法,可以有效减少对环境的污染。
本文将详细探讨绿色甲醇生产工艺的原理、工艺流程及其优势。
工艺原理绿色甲醇生产工艺是利用可再生能源替代传统煤炭和石油等化石燃料,通过碳氢化合物的加氢还原反应制取甲醇。
该工艺有一下几点原理:1.可再生能源替代:传统的甲醇生产工艺使用化石燃料,排放大量的二氧化碳。
而绿色甲醇生产工艺利用可再生能源,如风能、水能和太阳能等,实现可持续发展。
2.加氢还原反应:工艺中的关键步骤是将二氧化碳和氢气通过加氢反应生成甲醇。
该反应需要适当的温度和压力条件,并且需要使用催化剂来促进反应的进行。
工艺流程绿色甲醇生产工艺包括以下几个主要步骤:原料制备1.二氧化碳的捕集:绿色甲醇生产工艺通常从工业废气、大气中或直接从化石燃料排放中捕集二氧化碳。
常用的捕集方法包括吸收、膜分离和吸附等。
2.氢气的制备:氢气通常可以通过水电解、燃料电池和天然气蒸汽重整等方法制备。
其中,水电解是最为常见和环保的方法。
反应系统1.催化剂选择:催化剂在反应过程中起到促进反应速率、提高产率和抑制副反应等作用。
通常使用的催化剂有铜基、银基和铂基等。
2.反应条件控制:反应过程中需要控制温度、压力和物料的配比等条件。
适当的反应条件可以提高甲醇的产率和选择性。
3.反应器设计:采用不同类型的反应器,如固定床反应器、流化床反应器和浆床反应器等。
合理的反应器设计可以提高反应效率和产品质量。
分离纯化1.甲醇的分离:通过精馏、萃取和膜分离等方法将甲醇从反应混合物中分离出来。
该过程需要考虑能源消耗和环境影响等因素。
2.副产物的利用:绿色甲醇生产工艺中产生的副产物,如水和二氧化碳等,可以通过进一步处理和利用,达到资源循环利用的目的。
优势绿色甲醇生产工艺相比传统工艺具有以下优势:1.环境友好:绿色甲醇生产工艺使用可再生能源替代化石燃料,减少了二氧化碳等温室气体的排放,对环境污染较小。
2.能源可持续利用:绿色甲醇生产工艺利用可再生能源,如风能和太阳能等,实现了能源的可持续利用,有利于能源结构的转型升级。
煤制甲醇主要生产工艺技术一、煤制甲醇的背景随着能源需求的不断增加和环境污染问题的严重性,寻找可再生能源和清洁能源的途径变得越来越重要。
煤炭作为我国主要的能源来源之一,其利用率和清洁化程度一直是研究的重点。
煤制甲醇技术作为一种重要的清洁能源技术,具有巨大的潜力和应用前景。
二、煤制甲醇的工艺流程煤制甲醇主要通过煤的气化和合成气的制备,再经过催化剂的作用将合成气转化为甲醇。
具体的工艺流程如下:1. 煤的气化:将煤通过高温和高压的条件下与氧气或水蒸气反应,生成合成气。
合成气主要由一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)和氢气(H2)组成。
2. 合成气净化:合成气中的杂质如硫化物、氨、氯化物等需要进行深度净化,以保证催化剂的使用寿命和甲醇产品的质量。
3. 合成气的制备:净化后的合成气需要进行改性,使其符合甲醇合成的要求。
常用的改性方法有调节CO和H2的比例、调节反应温度和压力等。
4. 催化剂反应:将合成气经过催化剂床层,催化剂将合成气中的CO和CO2转化为甲醇。
常用的催化剂有铜基催化剂、锌基催化剂和铝基催化剂等。
5. 甲醇的分离和提纯:将催化剂反应产生的含甲醇气体进行冷却,使甲醇液体凝结出来,并经过蒸馏等工艺进行提纯,得到高纯度的甲醇产品。
三、煤制甲醇工艺技术的特点1. 煤制甲醇工艺技术可以充分利用煤炭资源,降低对石油和天然气等化石能源的依赖程度,具有可持续发展的优势。
2. 煤制甲醇工艺技术可以减少二氧化碳的排放,具有较好的环境效益。
煤炭气化过程中产生的二氧化碳可以进行回收利用,用于其他工业过程或注入地下储层。
3. 煤制甲醇工艺技术具有较高的能源转化效率,可实现综合利用。
合成气不仅可以制备甲醇,还可以用于生产合成油、合成烃等化工产品,提高资源的综合利用效率。
4. 煤制甲醇工艺技术具有灵活性和适应性强的特点,可以根据不同的煤种和气化条件进行调整和优化,适用于不同规模和地域的生产。
5. 煤制甲醇工艺技术对催化剂的要求较高,催化剂的选择和设计对工艺的效果和经济性有重要影响。
天然气制甲醇工艺研究一、发展天然气制甲醇的需求甲醇是一种广泛运用的燃料和化工原料。
目前作为替代汽、柴油或添加的燃料,可以与汽油一同生产出M15,M30等车用燃料;作为化工原料,可以生产甲醛、二甲醛、烯煌等等。
发展天然气制甲醇产业,能够提高产品附加价值,缓解低气价矛盾,提升天然气化工回收率。
相对比煤炭制甲醇,由于天然气主要成分甲烷的热值更高,所以其耗能更低;另外因为天然气是清洁能源,符合今年碳中和、碳达峰等环保政策,相较于煤炭,其中含有硫氮混合物,所以使用用天然气生产甲醇,污染程度更小。
二、天然气制甲醇的主要工艺流程在工业中,天然气制甲醇的工艺分为两个大步骤,其一,用催化裂解转化工业原料形成合成气;其二,利用合成气进行催化合成,生产甲醇产品。
在工艺上,制备甲醇的合成气分为水蒸气转化、部分氧化和自然转化。
Io关于合成气的制备流程合成气是以氢气、一氧化碳为主要成分的气体,在天然气制备合成气中,常用转化方法为蒸汽转化法。
该方法是通过甲烷与水蒸气反应,在镇催化的条件下,生成氢气和一氧化碳。
在具体的制备过程中,需要加入二氧化碳,减轻氢碳比,从而优化催化性能。
在实际操作中,还需要对天然气原料进行脱硫处理,处理方式是将天然气通入中间转换器,添加氢气进行提纯,再通入脱硫热管。
氢化反应中是对一些微量有机物发生加成反应,在Ni-Mo催化剂的作用下,实现氢化处理。
在脱硫热管处理后,将气体导入氧化锌脱硫槽进行脱硫反应。
在经过脱硫处理后,将脱硫气体导入脱硫中间热交换器中,实现热量的短循环,并使之导入反应装置饱和塔中,使得气体直接与工艺含醇水和工艺冷凝水接触,提高气体的蒸汽饱和度。
通过精微处理的杂醇油也重新流回到饱和塔中,与热交换后的脱硫气体混合。
在蒸汽转化工艺中,高温同时会发生两个反应,反应一是甲烷与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳,反应二是二氧化碳与甲烷在高温反应生成甲醇和水。
由于水既是反应一的反应物,也是反应二的产物,如何控制温度和水蒸气用量,是提高产物的选择性的关键。
煤制烯烃过程技术经济分析与生命周期评价一、本文概述本文旨在全面深入地探讨煤制烯烃过程的技术经济分析和生命周期评价。
煤制烯烃作为一种重要的化工过程,其经济性和环境影响对于化工行业的可持续发展具有重要意义。
本文首先概述了煤制烯烃过程的基本原理和工艺流程,随后从技术经济角度分析了该过程的成本效益,包括原料成本、能源消耗、设备投资以及运营维护等方面。
在此基础上,本文进一步进行了生命周期评价,全面评估了煤制烯烃过程从原料开采到产品废弃整个生命周期内的环境影响,包括能源消耗、温室气体排放、水资源消耗以及废弃物产生等。
通过本文的研究,旨在为煤制烯烃过程的优化和可持续发展提供理论依据和实践指导。
二、煤制烯烃技术概述煤制烯烃(CTL,Coal to Olefins)是一种将煤炭转化为烯烃的化学过程,主要目标是从非石油资源生产重要的化工原料,如乙烯和丙烯。
随着全球对可再生能源和可持续发展的日益关注,以及石油资源的日益枯竭,CTL技术已成为化学工业的重要发展方向。
煤制烯烃的过程主要包括煤气化、合成气制备、甲醇合成和甲醇制烯烃(MTO)或甲醇制丙烯(MTP)等步骤。
煤炭通过气化反应生成合成气(一氧化碳和氢气的混合物)。
然后,合成气经过催化转化生成甲醇。
甲醇再进一步转化为烯烃。
煤制烯烃技术的优势在于可以利用丰富的煤炭资源,实现化工原料的多元化和本地化生产,减少对进口石油的依赖。
煤炭的价格相对稳定,有助于降低生产成本并增强产业竞争力。
然而,该技术也面临一些挑战,如煤炭气化过程中产生的二氧化碳排放问题,以及煤制烯烃过程中较高的能耗和水耗等。
为了应对这些挑战,研究者们正在开发更加高效、环保的煤制烯烃技术。
例如,通过改进气化工艺、提高催化剂活性、优化反应条件等手段,以降低能耗和减少排放。
随着新技术的不断发展,未来煤制烯烃技术有望实现更高效、更环保的生产过程。
煤制烯烃技术是一种具有潜力的化工生产方法,它不仅可以利用丰富的煤炭资源生产重要的化工原料,还有助于减少对石油资源的依赖和降低生产成本。
天然气制甲醇与焦炉气制甲醇工艺优化对比摘要:当前我国资源日益短缺,政府部门日益重视节能降耗问题,许多节能技术研究人员正在研究资源转换技术。
经过广泛的实际研究,人们发现,高效生产天然气和焦炉气体制甲醇不仅可以大大提高可再生资源的效率,而且还可以实现减少污染的目标。
在此基础上,从焦炉煤气和天然气角度分析了我国甲醇生产技术的现状,并对两种甲醇生产方法进行了优化比较研究,以期为相关行业的发展提供了参考。
关键词:焦炉煤气;天然气;制造甲醇;对比分析前言甲醇是化学生产中常用的原料之一,目前广泛应用于许多领域。
甲醇广泛用于药品、农药、燃料和其他化学生产系统。
目前,随着全球能源危机的严重发展,甲醇的生产和制造已成为关键的研究问题。
在天然气和焦炉煤气生产甲醇方面,解决优先问题和困难问题对生产产生了限制作用,处理技术问题是甲醇生产过程中亟待解决的问题。
一、工艺流程对比1.焦炉煤气制备甲醇的工艺流程焦炉气体是在工业炼焦过程中生产的,含有H2、CO和CO2等基本成分,甲烷、焦油、氨和硫是重要的结构成分。
在甲醇制备过程中,焦炉气体被输送到储气罐中,然后进行压缩和净化,以确保有效处置对甲醇制备有害的物质。
在初始净化结束时,配制人员应在废气中添加催化剂,使甲烷和碳氢化合物所代表的气体逐渐转化为H2和一氧化碳,并在获得较高比例H2和一氧化碳的基础上添加和缩放碳,通过气体压缩形成粗甲醇最后,应用精细蒸馏技术纯化原甲醇,实现精细甲醇的制备。
在甲醇制备过程中,主要工艺包括焦炉气体的净化、净化气体的转化以及精制甲醇的制备和合成。
所以在生产过程中也要控制技术要点。
首先,在焦炉煤气净化过程中,要注意净化程度的控制。
焦炉煤气中硫化物的不合理净化会严重影响甲醇的生产。
一般而言,有机脱硫是其技术应用的核心,操作人员必须确保每立方米净化气体的硫含量不超过100毫克。
第二,净化气体初转化时,应注意甲烷合成碳比的调整。
具体而言,在转换过程中,氢含量的增加应注意提高反应效率,避免二次反应,从而更好地控制成本。
煤制甲醇技术经济分析甲醇生产所用原料主要有煤炭、焦炭、天然气、重油、石脑油、焦炉煤气、乙炔尾气等。
我国能源资源现状是缺油、少气、富煤。
以煤为原料生产甲醇、合成氨是我国的主流,在今后一个相当长的时期内不会有大的改变。
天然气是生产甲醇、合成氨的清洁原料,具有投资少、能耗低、污染小的优势,世界甲醇生产有90%以上是以天然气为原料的,但在我国由于受天然气资源和价格的制约,国家已经限制用天然气生产化工产品,优先用于城市作燃料,除特殊情况外,用天然气生产甲醇的可能性很小。
近几年来世界市场石油价格猛涨,已突破每桶原油100美元大关,今年3月12日纽约商品交易所4月份期货价格最高飙升到110.2美元,低价石油的时代已经一去不复返了。
因此,今后用石油为原料生产甲醇、合成氨的可能性几乎不存在了。
我国以煤为原料生产甲醇的经济性如何?与国际上天然气制甲醇比较有无竞争能力,是业内人士关心和讨论的问题。
本文尝试从技术经济的角度作一些粗浅的分析,供大家参考。
1.甲醇生产现状及发展预测1.1世界甲醇生产与消费状况根据美国休斯敦石化咨询公司发布的2006年全球甲醇分析报告预测,2006年全球甲醇需求量为3800万t左右,2006~2010年世界甲醇需求年均增长率为3%~4.5%,北美和西欧甲醇需求量将减少360万t,中东和亚洲需求增长较快,2006~2010年全球甲醇需求预测增加870~900万t。
由于受未来甲醇制烯烃(MTO、MTP)的驱动,2010~2015世界甲醇需求年均增长率为4.6%~5.0%,预计2010年世界甲醇产能将达到6400万t,2015年将达到7200万t,生产能力大于市场需求,将加剧市场竞争。
我国将是甲醇需求增长最快的重点地区。
表1-1 世界甲醇产量及需求量预测表1.2中国甲醇生产与消费状况甲醇不仅是重要的化工原料,作为清洁燃料也越来越受到重视。
因受国际石油价格高涨的影响,我国石油进口快速增长的压力加大,为保障能源安全,国家提出了重点发展煤基醇醚燃料、甲醇制烯烃及煤制油的战略设想,并已开始进行工程开发示范。
第1篇一、引言甲醇作为一种重要的有机化工原料,广泛应用于燃料、医药、农药、塑料、合成纤维等领域。
随着我国经济的快速发展,甲醇的需求量逐年增加,因此,降低甲醇生产成本、提高企业竞争力成为各甲醇生产企业关注的焦点。
本文将对甲醇生产成本进行详细分析,以期为甲醇生产企业提供有益的参考。
二、甲醇生产成本构成1. 原料成本原料成本是甲醇生产成本的重要组成部分,主要包括煤炭、天然气、焦炭等。
以下是对各种原料成本的分析:(1)煤炭:煤炭是甲醇生产的主要原料之一,其价格波动对甲醇生产成本影响较大。
我国煤炭资源丰富,但受国内外市场供求关系、政策调控等因素影响,煤炭价格波动较大。
(2)天然气:天然气是甲醇生产的另一种重要原料,其价格受国际市场影响较大。
近年来,我国天然气价格持续上涨,对甲醇生产成本产生一定压力。
(3)焦炭:焦炭是甲醇生产的另一种原料,其价格受煤炭市场影响较大。
与煤炭相比,焦炭价格相对稳定,但受市场供求关系影响,仍存在一定波动。
2. 蒸汽及电力成本甲醇生产过程中,蒸汽及电力成本占比较高。
以下是对蒸汽及电力成本的分析:(1)蒸汽成本:蒸汽是甲醇生产过程中必不可少的能源,其成本受锅炉效率、燃料价格等因素影响。
(2)电力成本:电力成本受电力市场供求关系、政策调控等因素影响。
我国电力市场改革不断推进,电力价格波动较大。
3. 人工成本人工成本是甲醇生产成本的重要组成部分,包括工资、福利、培训等。
以下是对人工成本的分析:(1)工资:工资受地区、行业、企业规模等因素影响,波动较大。
(2)福利:福利包括社会保险、住房公积金等,其成本相对稳定。
(3)培训:培训成本受企业规模、技术进步等因素影响,波动较大。
4. 设备折旧及维修成本设备折旧及维修成本包括设备购置、安装、维修、更新等费用。
以下是对设备折旧及维修成本的分析:(1)设备购置:设备购置成本受设备类型、技术含量、品牌等因素影响。
(2)安装:安装成本受安装难度、安装质量等因素影响。
目前世界甲醇生产原料中,天然气大约占80%,我国天然气资源相对较少、价格较高,从而使以天然气为原料生产甲醇的比以煤为原料高出35%左右。
煤炭是中国储量最多、产量最大的主导能源,且我国煤制甲醇生产技术成熟,因此,甲醇汽油研制成功将会带动煤化工及可燃物质提取混合醇工业的发展。
甲醇项目主要由两个控股公司实施,即苏里格天然气化工有限公司(简称苏天化)目前拥有18万吨甲醇产能,在建15万吨甲醇项目;内蒙古博源联合化工有限公司100万吨甲醇项目,2007年7月份投产40万吨。
预计公司将拥有133万吨甲醇产能,成为全国最大的甲醇生产基地。
天然气在中占75%左右的比重,是甲醇最主要成本,因而天然气价格对于甲醇生产的成本具有决定性的作用。
公司地处鄂尔多斯苏里格气田之上,与中东部甲醇生产商相比,公司天然气价格要低20%左右。
2007年中期,公司实现主营业务收入50850万元,净利润4974万元,同比分别增长-0.6%和31.5%。
主营业务利润率为32.5%,比去年同期的26.8%提高6个百分点。
近年来,随着天然气价格的上升和煤炭价格涨幅的相对缓和,用煤炭生产甲醇在经济性上已开始凸现出成本优势。
据中金公司研究部测算,和天然气价格相比,以热值算,420元/吨的煤炭相当于天然气价格0.63元/立方米,或者2.2美元/百万英热单位(MMBTU),实际运行中加上煤气化的成本,高效煤气化的甲醇生产成本相当于天然气价格1.10元/立方米左右或3.80美元/MMBTU的水平。
表格1:煤、天然气和原油转化为甲醇的成本比较原料价格对比气化成本合成气成本甲醇产品成本煤炭420元/吨,单位热值24.2MJ/Kg,相当于17.4元/GJ 12.7元/GJ 37.55元/GJ1300元/吨65.3元/GJ天然气1.2元/m3,单位热值36.2MJ/m3,相当于33.1元/GJ 5元/GJ 41.7元/GJ1400元/吨70.35元/GJ原油3000元/吨(50美元/桶),单位热值41.0MJ/Kg,相当于73.2元/GJ 7元/GJ 88.3元/GJ2310元/吨116.2元/GJ注:原油一般不会直接用来生产甲醇,在此仅用相当重油价格作比较。
甲醇生产工艺技术甲醇生产工艺是提取甲醇的工序和流程,主要有合成法和干储法,合成法是甲醇生产的主要方法,合成的化学反应式为2H2+C0fCH3OH,干偶法最早是用木材干镭法生产甲醇,故甲醇也叫木醇。
一、国内外生产情况分析国外甲醇工艺技术,国外以天然气为原料生产的甲醇占92%,以煤为原料生产的甲醇2.3%,因此国外公司的甲醇技术均集中于天然气制甲醇。
国际上广泛采用的先进的甲醇生产工艺技术主要有:DAVY(原LC.I)、OPSOE、Uhde、LUrgi公司甲醇技术等,不同甲醇技术的消耗及能耗差异不大,其主要的差异在于所采用的主要设备甲醇合成塔的类型不同。
1.1DAVY甲醇技术特点DAVY低压甲醇合成技术的优势在于其性能优良的低压甲醇合成催化齐!L合成压力:5.0~IOMPa,大规模甲醇生产装置的合成压力为8~10MPa o合成塔型式有:第一种,激冷式合成塔,单塔生产能力大,出口甲醇浓度约为4~6%voI0第二种,内换热冷管式甲醇合成塔。
又开发了水管式合成塔。
精储多数采用二塔,有时也用三塔精僧,与蒸汽系统设置统一考虑。
蒸汽系统:分为高压10.5MPa、中压2.8MPa、低压0.45MPa 三级。
转化产生的废热与转化炉烟气废热,用于产生10.5MPa、510C高压过热蒸汽。
高压过热蒸汽用于驱动合成压缩机蒸汽透平,抽出中压蒸汽用作装置内使用。
1.2Lurgi甲醇技术Lurgi公司的合成有自己的特色,即有自己的合成塔专利。
其特点是合成塔为列管式,副产蒸汽,管内是Lurgi合成催化剂,管间是锅炉水,副产3.5〜4.OMPa的饱和中压蒸汽。
由于大规模装置如2000MTPD的合成塔直径太大,常采用两个合成塔并联。
若规模更大,则采用列管式合成塔后再串一个冷管式或热管式合成塔,同时还可采用两个系列的合成塔并联。
Lurgi工艺的精储采用三塔精储或三塔精储后再串一个回收塔。
有时也采用两塔精储。
三塔精储流程的预精镭塔和加压精谯塔的再沸器热源来自转化气的余热。