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淮南煤层气生产甲醇的可行性分析 葛 德 虎 摘要:通过对国内外甲醇的生产能力,市场需求和生产的经济效益的分析,预测.对 生产甲醇的主要原材料相互问进行比较.并结合淮南地区煤层气开发的实际 情况,提出选择煤层气为原材料来生产甲醇是可行的. 关键词:淮南煤层气生产甲醇 一 ,前言 甲醇是化工生产的基本有机原料,也是三大合成材料的主要原料.还是 重要的有机溶剂,可掺入汽油作替代燃料使用.另外,甲醇下游产品的开发也 会进一步促进甲醇工业的发展,因此,甲醇工业的发展前景广阔. 目前,国内外生产甲醇所采用的原料主要是煤和天然气.煤气化生产甲 醇成本低,但投资太高;天然气生产甲醇投资虽低,但成本偏高.相对煤和天 然气来说,用煤层气为原料生产甲醇有它的优势和可行性.而且开发利用煤 层气,对于充分利用洁净能源,优化我国能源结构,改善煤矿安全生产条件以 及减少大气污染,都具有巨大的经济和社会效益. 二,甲醇生产现状及需求预测 国际市场2000年世界甲醇生产能力为3803万t,需求量为3020万t; 2005年生产能力将达到4294万t,需求量为3481万t.2010年,生产能力为 5099万t,需求量为4226万t 国内市场,2002年3月以来,甲醇价格持续上涨掀起了新一轮的甲醇扩 产及新建高潮,这些装置如果全部建成,生产能力将超过500万t/年. 注:脱硫率=[St,d(原煤)一St,d(浮煤)】/St,d(原煤)xlO0% 硫的含量.淮南矿区原煤洗选后全硫含量变化见表2. 当St,dlt;O.50%时,因煤中硫主要以有机硫形态赋存,洗 选后煤的有机成分相对富集,因而浮煤的全硫含量往往 高于原煤. 当St,dgt;1.O0%时,对近年来B.槽煤层煤样洗选后 的脱硫效果分析见表3:浮煤全硫分与原煤全硫分呈正 比线性关系,其线性回归方程为:St,d(浮煤)=0.28St,d(原 煤)+0.49,相关系数为0.79.该回归方程同样适用于其他 槽别. 因煤中有机硫含量较高,洗选后脱硫率较低. 1.00%lt;原煤全硫分lt;2.O0%时.脱硫率只有21.9%～ 45.7%,浮煤全硫含量大多大于0.80%.因此,当要有 的可行性分析 生产甲醇 淮南煤层气 近年来.我国甲醇消费量增长迅速,年均增长率达 l4%.下游产品中,甲醇衍生物对甲醇的消耗量最大,占 59.3%.另外.还有23%的甲醇用于燃料f其中MTBE占 ll%1.5.6%用于医药,6.3%用于农药,4%用于溶剂.在汽 油替代燃料中.醇醚燃料具有较大的应用潜力.醇醚燃 料是指甲醇和二甲醚按一定比例配制而成的新型液体 燃料.燃烧效率高于液化气.甲醇也可以直接作为汽车 燃料使用.目前我国每年消耗汽油4380万t,柴油 ll200万t.若按5%的掺烧.需要燃料甲醇780万t. 三,甲醇的生产技术 作为一个新的研究方向.以煤层气为原料制甲醇正 引起各国科学家的兴趣.甲醇合成一般由造气,净化,合 成及蒸馏4个主要工艺构成.为了克服传统工艺CO单 程转化率低,循环比高,能耗较大的特点.近年来国内外 一 些大公司一直致力于新工艺的开发. 世界上甲醇生产技术主要有中压法和低压法两种. 以低压法为主.低压气相法甲醇合成工艺主要有ICI, Lurgi,TOPSE,三菱等,以前两种工艺为主.煤层气制 甲醇的工艺技术采用Lurgi低压气相法的具体工艺流程 为:首先对煤层气进行压缩和PSA处理.进一步压缩后 进行甲烷转化,之后与水煤气混合,经过脱炭,精脱硫, 压缩,最后合成甲醇. 四,煤,天然气和煤层气制甲醇的比较 目前甲醇生产成熟工艺主要有两种:一是煤气化合 成气再生产甲醇,其原料生产成本较低,但投资高,须有 规模才能产生好效益;二是以天然气为原料生产甲醇, 总投资低.其生产成本受天然气价格影响较大. 煤气化工艺需利用粉煤气化产生合成气方能生产 甲醇.如以煤层气为原料生产甲醇不需大量气化的过 程,只需要小型的气化炉即可,无须煤气化工艺的巨大 投资.而且,煤层气价格低于天燃气,再加上国家对煤层 气开发的相关优惠政策,使得以煤层气为原料制甲醇的 生产成本比天然气的低. 甲醇合成要求原料合成气中H,/CO比率在2.O～ 2.1之间,而煤层气转化后的气体中H:/CO比率为 2.66,显然气体中富H,为使调配原料气中H:/CO比 率达到甲醇合成的要求.必须进行配气,即利用煤气化 制备水煤气调配H,/CO比率.以煤层气为原料生产甲 醇具有以天然气为原料生产甲醇的低投资,高利润的优 点.又具有以煤为原料制甲醇的低成本,大规模的优势, 再加上煤层气价格低廉,运输方便,开发以煤层气制甲 醇的项目是可行的.关键在于工艺技术路线的选择,煤 层气的资源状况及开发成本. 五,煤层气 煤层气是一种非常规天然气,主要成分为甲烷 f85%以上),属优质