煤基甲醇制聚烯烴項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評價羅騰,俞珠峰,陳貴鋒,任世華(煤炭工業(yè)潔凈煤工程技術(shù)研究中心,北京100013)摘要:利用CCTM評價模型,對煤炭氣化技術(shù)分別采用 Texaco和 Shell的60萬t/a煤基烯烴項(xiàng)目進(jìn)行了投資估算和效益比較分析,并分析了煤炭價格和產(chǎn)品售價對生產(chǎn)成本和內(nèi)部收益率的影響關(guān)鍵詞:煤制烯烴;CCTM;經(jīng)濟(jì)評價中圖分類號:TQ23文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:10066712(2009)020008403煤經(jīng)甲醇制烯烴由于可部分替代石油生產(chǎn)低碳烯烴技術(shù)有美國環(huán)球石油公司(UOP)和挪威海德烯烴,受到國家有關(guān)部門的高度重視?！睹夯ぎa(chǎn)魯公司( Hydro)共同開發(fā)的甲醇制低碳烯烴(MTO)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃(征求意見稿)》提出,2020年中工藝和德國Lurg公司開發(fā)的甲醇制丙烯(MTP)工國煤制烯烴產(chǎn)量有可能達(dá)到800萬。煤基烯烴藝中國科學(xué)院大連化物所的甲醇制低碳烯烴(DM-項(xiàng)目是資金技術(shù)密集型行業(yè),項(xiàng)H的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)會直T0)工藝3。接影響項(xiàng)日的競爭力。筆者利用煤炭工業(yè)潔凈煤工(1)UoP/Hydo的MTO工藝程技術(shù)研究中心開發(fā)的ccTM評價模型,對某煤基1995年,UOP在挪威與 Narsk Hydro公司合作,烯烴項(xiàng)目進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計算。建立了0.7d的工業(yè)示范裝置,采用SAP0-34催1煤制烯烴技術(shù)簡介化劑(MTO-100)、流化床反應(yīng)器和再生器,操作壓力在10~3.0MPa,反應(yīng)溫度為450~500℃,裝置運(yùn)行6煤經(jīng)甲醇制烯烴主要由煤氣化制合成氣、合成個月以上,甲醇轉(zhuǎn)化率接近100%,乙烯+丙烯的選擇氣制甲醇、甲醇制烯烴3個部分組成,如圖1所示。性為75%~80%,乙烯和丙烯的比例可在0.75-1.25煤氣化制取合成氣(CO+H2),合成氣在一定條件的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。下經(jīng)過變換使H2CO在2.0左右,符合工藝要求的(2)DMT工藝合成氣在一定條件下合成甲醇,再借助催化裂化裝大連化學(xué)物理研究所于20世紀(jì)80年代進(jìn)行了置的流化床反應(yīng)形式,生產(chǎn)低碳烯烴(乙烯和丙MTO的研究工作,1993年開發(fā)了由二甲醚制取低碳烯)。其中煤炭化技術(shù)、甲醇合成技術(shù)都已成熟,烯烴的DMO工藝,并于1995年在上海青浦化工廠關(guān)鍵是甲醇制烯烴技術(shù)2。建設(shè)了二甲醚進(jìn)料量60-100kg/d的中試裝置。該裝置采用流化床再生形式,以自主研發(fā)的DO-23R圖合甲為催化劑,反應(yīng)條件與MO如工藝相當(dāng)化成氣變換「氣合成2005年底,大連化學(xué)物理研究所與陜西新興煤化工科技公司、洛陽石化工程公司合作,在陜西建成圖1以煤路線經(jīng)甲醇制取低碳烯烴工藝路線了世界上第一套甲醇進(jìn)料規(guī)模為1.5萬∽a工業(yè)示目前,世界上具備商業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)讓條件的甲醇制范裝置,甲醇轉(zhuǎn)化率為99.83%,乙烯選擇性為中國煤化工收稿日期:2008-12-31CNMHG作者簡介:羅騰(1983-)男,安徽亳州人,媒炭科學(xué)研究總院在讀碩士,現(xiàn)在潔凈煤中心從事技術(shù)經(jīng)濟(jì)工作《沽凈煤技術(shù)》2009年第16卷第2期專論與綜述全國中文核心期刊礦業(yè)類核心期刊《cACD規(guī)范》執(zhí)行優(yōu)秀期刊40.07%,丙烯選擇性為39.06%,乙烯+丙烯選擇性為9.13%,乙烯+丙烯+C4選擇性為90.21%,2評價方法裝置運(yùn)轉(zhuǎn)情況達(dá)到設(shè)計偵定參數(shù)和日標(biāo)。采用由煤炭工業(yè)潔凈煤工程技術(shù)研究中心開發(fā)(3)MTP工藝完成的潔凈煤技術(shù)評價模型(CCTM)。該模型可用Lugi公司于20世紀(jì)90年代開始研究甲醇制丙于煤炭加工、轉(zhuǎn)換(包括氣化、液化、甲醇合成、二甲烯技術(shù),其在法蘭克福建立的試驗(yàn)裝置,采用3臺固醚合成等)、污染物處理、終端利用等環(huán)節(jié)的單項(xiàng)技定床反應(yīng)器,2臺操作,1臺再生,以SM5分子篩為術(shù)和生命周期路線的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境以及綜合性評催化劑,反應(yīng)溫度430~450℃,壓力0.35MPa,甲醇轉(zhuǎn)價與比較。CCTM模型的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價路線如圖2化率大于99%丙烯選擇性達(dá)到7%~75%。所示。CCTM評價模型煤種特征≯技術(shù)選擇·參數(shù)改定裂備選扦指標(biāo)討算◆指標(biāo)評價煤加丁技術(shù)煤質(zhì)參數(shù)加T裝備能效計算褐煤煤’化技術(shù)操作參數(shù)空分裝備原輔料消耗合成技術(shù)價格參數(shù)化變換污染物排放產(chǎn)品提質(zhì)技術(shù)規(guī)模參數(shù)化裝備投資無煙煤設(shè)備問收技術(shù)地區(qū)岡素成本提質(zhì)裝備圖2ccTM模型的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價路線表1煤質(zhì)參數(shù)3煤基甲醇制烯烴項(xiàng)目評價案例以煤制烯烴系統(tǒng)為評價對象,系統(tǒng)輸入為煤炭、水、電等;系統(tǒng)輸出為粲乙烯和聚內(nèi)烯產(chǎn)品、丁烯、1.98.53.875.25246.71.3101201331350C5、乙烷和丙烷及硫磺,評價框圖如圖3所示。L輸出(2)價格參數(shù)標(biāo)料煤上空分花十聚∠烯煤炭價格取150元/、水價取2元/t、電價取0.4劑聚內(nèi)烯元Wh聚乙烯和聚內(nèi)烯評價價格取100元/t化傻換}平醉個成 DMTO→」烯(3)規(guī)模及地風(fēng)鍋爐→蒸汽烯烴聚合卜→硫磺以內(nèi)蒙地區(qū)60萬υ/a煤基甲醇制烯烴項(xiàng)目為評價刈象3.3投資估算圖3煤制烯烴評價CCTM評價模型投資估算界面如圖5所示。3.1評價技術(shù)路線選擇的評價技術(shù)路線如圖4所示。Shel煤氣化甲解合成DMTO上烯烴聚合Texaco煤氣化圖4煤基烯烴項(xiàng)目評價路線3.2評價參數(shù)選擇中國煤化工(1)煤質(zhì)參數(shù)氣化技術(shù)選擇的煤質(zhì)參數(shù)見表1。CNMHG圖5ccTM評價模型估算界面煤基甲醇制聚烯烴項(xiàng)H的經(jīng)濟(jì)評價4模型計算結(jié)果及說明元,IRR下降了22.8%,而從200元增加到250元時,IRR下降幅度更大,項(xiàng)目已不具備競爭力。在相4.1計算結(jié)果同的條件下,與選擇 Texaco煤氣化技術(shù)的煤基烯烴采用 Texaco的煤基烯烴項(xiàng)日總投資為1186512項(xiàng)目相比,選擇Shel煤氣化技術(shù)的煤基烯烴項(xiàng)目內(nèi)萬元,單位生產(chǎn)成本為5098元/t,內(nèi)部收益率(IRR,部收益率較高但相差并不明顯。稅后)為14.03%;采用 Shell的煤基烯烴項(xiàng)目總投②產(chǎn)品售價。內(nèi)部收益率隨產(chǎn)品售價的變化如資為13667萬元,單位生產(chǎn)成本為5226元/,內(nèi)圖8所示。部收益率(稅后)為14.23%。4.2結(jié)果分析TexacoShell(1)生產(chǎn)成本與國內(nèi)兒個60萬ta的煤基烯烴項(xiàng)日可行性研究報告相比,筆者計算的煤基烯烴項(xiàng)日單位產(chǎn)品品售價/(元t1)成本較高,這是因?yàn)樯a(chǎn)成本與煤炭價格、項(xiàng)目所在圖8HRR隨產(chǎn)品售價的變化地經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素有關(guān),其中煤炭價格是最重(煤炭價格為150元/t時)要的因素。煤炭價格的變化對單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本的影響如圖6所示。從圖8可以得出,產(chǎn)品售價每增加500元,IR約增加93%;產(chǎn)品售價低于一定值時,項(xiàng)目將不具- Shell備競爭力。相同條件下,采用She煤氣化技術(shù)的煤基烯烴項(xiàng)目內(nèi)部收益率比采用 Texaco煤氣化技術(shù)的煤基烯烴項(xiàng)目內(nèi)部收益率略高。煤炭價格/(元·t1)5結(jié)論圖6單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本隨煤炭價格的變化采用CCTM模型,對采用 Texaco和 Shell煤氣從圖6可以得出煤炭價格每增加50元,單位化技術(shù)的60萬∽a煤基烯烴項(xiàng)目進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)計算產(chǎn)品生產(chǎn)成本約增加85%。在外部條件相同的情表明況下,與采用 Texaco煤氣化技術(shù)的煤基烯烴項(xiàng)目相(1)后者在項(xiàng)目總投資、生產(chǎn)成本和內(nèi)部收益比采用she煤氣化技術(shù)的煤基烯烴項(xiàng)目生產(chǎn)成本率上均比前者較高。較高。(2)與煤炭價格相比,產(chǎn)品售價對對內(nèi)部收益(2)內(nèi)部收益率影響更大。內(nèi)部收益半受產(chǎn)品售價、煤炭價格的影響較大。(3)為了保持項(xiàng)目競爭力降低生產(chǎn)成本、有效①煤炭價格。內(nèi)部收益率隨煤炭價格的變化如控制產(chǎn)品售價是行之有效的途徑。圖7所示。參考文獻(xiàn):-+TexacoShell[1]國家發(fā)展與改革委員會“十一五”煤化工發(fā)展規(guī)劃,2006.6.[2]李建華,孫艷萍.煤制烯烴的技術(shù)進(jìn)展及經(jīng)濟(jì)分析煤炭價格/(元t)[J化工技術(shù)經(jīng)濟(jì),4(1:43-45[3]李仲來甲醇制烯烴(M0)技術(shù)綜述[].氮肥技術(shù),7RR隨煤炭價格的變化2007,2(28):1-6(產(chǎn)品售價為11000元/t時)(下轉(zhuǎn)第31頁)從圖7可以得出,煤炭價格從50元增加到200中國煤化工CNMHG10《潔凈煤技術(shù)》2009年第16卷第2期洗選加工全國中文被心期刊礦業(yè)類核心期刊《cAcD規(guī)范執(zhí)行優(yōu)秀期刊相對較小的圓形浮選機(jī)的能力也數(shù)倍于常規(guī)浮選機(jī)的基本概念把離心力場引入煤泥浮選中使煤泥在的能力。離心力場中實(shí)現(xiàn)高速、高效地浮選。為微細(xì)顆粒的分選提出了一個新的研究領(lǐng)域。基于離心力場分選的離心式浮選機(jī)——浮選旋參考文獻(xiàn):流器和圓形浮選機(jī)在設(shè)計過程中充分考慮了分選過[1]呂玉庭圓形離心浮選機(jī)的研究與應(yīng)用[冂]煤礦機(jī)程的穩(wěn)定性、可靠性,充分利用射流效應(yīng)、湍流效應(yīng)械,2002(3)和離心力場作用使礦粒礦化過程藥劑作用、泡沫2]玉庭圓形離心浮選機(jī)的研制[]黑龍江礦業(yè)學(xué)院學(xué)報,191強(qiáng)化重力場分選作用有助于提高分選選擇性。離3】康文澤浮選旋流器工作機(jī)理的研究門]黑龍江礦業(yè)心式浮選機(jī)具有單位容積處理能力大、分選速度快、[4]郭德.離心力場中煤泥的浮選[冂]煤炭技術(shù),1996分選下限低、選擇性好、能耗低等特點(diǎn)。浮選旋流器(2)和圓形浮選機(jī)突破了傳統(tǒng)浮選設(shè)備在重力場中浮選The floatation mechanism under centrifuge fieldLV Yu-ting WANG Jin-caHeilongjiang institute of science and technology, Harbin 150027, ChiAbstract: Introduced two pulp flotation equipments-floatat ion cyclone and circular floatator, which separationprocess was under the centrifugal field. The main characteristic of those equipments is that pulp is sprayed into cir-cular floatation unit by bubble generator under pressure and the mineralized froth are flowed out by the floating forceunder centrifugal, there are not motion parts in all equipments. The mineralizing process is a synthesize mineralizing process including hydrophobic-action mineralization, fine bubble separate-out mineralization etc. The floatationprocessing under the centrifuge field carried the advantages of good floatation selectivity, great unit volume treat-ment capability, fast floatation velocity, and shorten separation time, The research and development of the floata-tion equipments in the field of centrifugal force have provided a new filed of development for the separation of fineparticle coalKeywords: floatation; centrifugal force; circular floatator; floatation cyclonetesesesesersercerseseseesececsesesesesesesescscsesscsecsescssesesescsesescs///sc上接第10頁Economy assessment of coal-based methanol to poly-olefins projectLUO Teng, YU Zhu feng, CHEN Gui-feng, REN Shi-huaClean Coal Engineering Research Center of Coal Industry, Beiing 100013, ChinAbstract: Using CCTM model, investment estimate and benefit analysis are carried on in the paper about coal-basedmethanol to poly-olefins project in which Texaco and Shell coalYH中國煤化工 ed in the projectwhose scale is 600, 000tons per year. Analysis on impact ofCNMHGon the productioncosts and intemal rate of returnKeywords: coal to olefin; CCTMpmy assessment離心力場的浮選機(jī)理與浮選實(shí)踐