煤基甲醇制聚烯烃项目的经济评价

煤基甲醇制聚烯烃项目的经济评价罗腾,俞珠峰,陈贵锋,任世华(煤炭工业洁净煤工程技术研究中心,北京100013)摘要:利用CCTM评价模型,对煤炭气化技术分别采用 Texaco和 Shell的60万t/a煤基烯烃项目进行了投资估算和效益比较分析,并分析了煤炭价格和产品售价对生产成本和内部收益率的影响关键词:煤制烯烃;CCTM;经济评价中图分类号:TQ23文献标识码:A文章编号:10066712(2009)020008403煤经甲醇制烯烃由于可部分替代石油生产低碳烯烃技术有美国环球石油公司(UOP)和挪威海德烯烃,受到国家有关部门的高度重视。《煤化工产鲁公司( Hydro)共同开发的甲醇制低碳烯烃(MTO)业中长期发展规划(征求意见稿)》提出,2020年中工艺和德国Lurg公司开发的甲醇制丙烯(MTP)工国煤制烯烃产量有可能达到800万。煤基烯烃艺中国科学院大连化物所的甲醇制低碳烯烃(DM-项目是资金技术密集型行业,项H的经济指标会直T0)工艺3。接影响项日的竞争力。笔者利用煤炭工业洁净煤工(1)UoP/Hydo的MTO工艺程技术研究中心开发的ccTM评价模型,对某煤基1995年,UOP在挪威与 Narsk Hydro公司合作,烯烃项目进行了经济指标计算。建立了0.7d的工业示范装置,采用SAP0-34催1煤制烯烃技术简介化剂(MTO-100)、流化床反应器和再生器,操作压力在10~3.0MPa,反应温度为450~500℃,装置运行6煤经甲醇制烯烃主要由煤气化制合成气、合成个月以上,甲醇转化率接近100%,乙烯+丙烯的选择气制甲醇、甲醇制烯烃3个部分组成,如图1所示。性为75%~80%,乙烯和丙烯的比例可在0.75-1.25煤气化制取合成气(CO+H2),合成气在一定条件的范围内调节。下经过变换使H2CO在2.0左右,符合工艺要求的(2)DMT工艺合成气在一定条件下合成甲醇,再借助催化裂化装大连化学物理研究所于20世纪80年代进行了置的流化床反应形式,生产低碳烯烃(乙烯和丙MTO的研究工作,1993年开发了由二甲醚制取低碳烯)。其中煤炭化技术、甲醇合成技术都已成熟,烯烃的DMO工艺,并于1995年在上海青浦化工厂关键是甲醇制烯烃技术2。建设了二甲醚进料量60-100kg/d的中试装置。该装置采用流化床再生形式,以自主研发的DO-23R图合甲为催化剂,反应条件与MO如工艺相当化成气变换「气合成2005年底,大连化学物理研究所与陕西新兴煤化工科技公司、洛阳石化工程公司合作,在陕西建成图1以煤路线经甲醇制取低碳烯烃工艺路线了世界上第一套甲醇进料规模为1.5万∽a工业示目前,世界上具备商业技术转让条件的甲醇制范装置,甲醇转化率为99.83%,乙烯选择性为中国煤化工收稿日期:2008-12-31CNMHG作者简介:罗腾(1983-)男,安徽亳州人,媒炭科学研究总院在读硕士,现在洁净煤中心从事技术经济工作《沽净煤技术》2009年第16卷第2期专论与综述全国中文核心期刊矿业类核心期刊《cACD规范》执行优秀期刊40.07%,丙烯选择性为39.06%,乙烯+丙烯选择性为9.13%,乙烯+丙烯+C4选择性为90.21%,2评价方法装置运转情况达到设计侦定参数和日标。采用由煤炭工业洁净煤工程技术研究中心开发(3)MTP工艺完成的洁净煤技术评价模型(CCTM)。该模型可用Lugi公司于20世纪90年代开始研究甲醇制丙于煤炭加工、转换(包括气化、液化、甲醇合成、二甲烯技术,其在法兰克福建立的试验装置,采用3台固醚合成等)、污染物处理、终端利用等环节的单项技定床反应器,2台操作,1台再生,以SM5分子筛为术和生命周期路线的技术、经济、环境以及综合性评催化剂,反应温度430~450℃,压力0.35MPa,甲醇转价与比较。CCTM模型的技术经济评价路线如图2化率大于99%丙烯选择性达到7%~75%。所示。CCTM评价模型煤种特征≯技术选择·参数改定裂备选扦指标讨算◆指标评价煤加丁技术煤质参数加T装备能效计算褐煤煤’化技术操作参数空分装备原辅料消耗合成技术价格参数化变换污染物排放产品提质技术规模参数化装备投资无烟煤设备问收技术地区冈素成本提质装备图2ccTM模型的技术经济评价路线表1煤质参数3煤基甲醇制烯烃项目评价案例以煤制烯烃系统为评价对象,系统输入为煤炭、水、电等;系统输出为粲乙烯和聚内烯产品、丁烯、1.98.53.875.25246.71.3101201331350C5、乙烷和丙烷及硫磺,评价框图如图3所示。L输出(2)价格参数标料煤上空分花十聚∠烯煤炭价格取150元/、水价取2元/t、电价取0.4剂聚内烯元Wh聚乙烯和聚内烯评价价格取100元/t化傻换}平醉个成 DMTO→」烯(3)规模及地风锅炉→蒸汽烯烃聚合卜→硫磺以内蒙地区60万υ/a煤基甲醇制烯烃项目为评价刈象3.3投资估算图3煤制烯烃评价CCTM评价模型投资估算界面如图5所示。3.1评价技术路线选择的评价技术路线如图4所示。Shel煤气化甲解合成DMTO上烯烃聚合Texaco煤气化图4煤基烯烃项目评价路线3.2评价参数选择中国煤化工(1)煤质参数气化技术选择的煤质参数见表1。CNMHG图5ccTM评价模型估算界面煤基甲醇制聚烯烃项H的经济评价4模型计算结果及说明元,IRR下降了22.8%,而从200元增加到250元时,IRR下降幅度更大,项目已不具备竞争力。在相4.1计算结果同的条件下,与选择 Texaco煤气化技术的煤基烯烃采用 Texaco的煤基烯烃项日总投资为1186512项目相比,选择Shel煤气化技术的煤基烯烃项目内万元,单位生产成本为5098元/t,内部收益率(IRR,部收益率较高但相差并不明显。税后)为14.03%;采用 Shell的煤基烯烃项目总投②产品售价。内部收益率随产品售价的变化如资为13667万元,单位生产成本为5226元/,内图8所示。部收益率(税后)为14.23%。4.2结果分析TexacoShell(1)生产成本与国内儿个60万ta的煤基烯烃项日可行性研究报告相比,笔者计算的煤基烯烃项日单位产品品售价/(元t1)成本较高,这是因为生产成本与煤炭价格、项目所在图8HRR随产品售价的变化地经济发展水平等因素有关,其中煤炭价格是最重(煤炭价格为150元/t时)要的因素。煤炭价格的变化对单位产品生产成本的影响如图6所示。从图8可以得出,产品售价每增加500元,IR约增加93%;产品售价低于一定值时,项目将不具- Shell备竞争力。相同条件下,采用She煤气化技术的煤基烯烃项目内部收益率比采用 Texaco煤气化技术的煤基烯烃项目内部收益率略高。煤炭价格/(元·t1)5结论图6单位产品生产成本随煤炭价格的变化采用CCTM模型,对采用 Texaco和 Shell煤气从图6可以得出煤炭价格每增加50元,单位化技术的60万∽a煤基烯烃项目进行的经济计算产品生产成本约增加85%。在外部条件相同的情表明况下,与采用 Texaco煤气化技术的煤基烯烃项目相(1)后者在项目总投资、生产成本和内部收益比采用she煤气化技术的煤基烯烃项目生产成本率上均比前者较高。较高。(2)与煤炭价格相比,产品售价对对内部收益(2)内部收益率影响更大。内部收益半受产品售价、煤炭价格的影响较大。(3)为了保持项目竞争力降低生产成本、有效①煤炭价格。内部收益率随煤炭价格的变化如控制产品售价是行之有效的途径。图7所示。參考文献:-+TexacoShell[1]国家发展与改革委员会“十一五”煤化工发展规划,2006.6.[2]李建华,孙艳萍.煤制烯烃的技术进展及经济分析煤炭价格/(元t)[J化工技术经济,4(1:43-45[3]李仲来甲醇制烯烃(M0)技术综述[].氮肥技术,7RR随煤炭价格的变化2007,2(28):1-6(产品售价为11000元/t时)(下转第31页)从图7可以得出,煤炭价格从50元增加到200中国煤化工CNMHG10《洁净煤技术》2009年第16卷第2期洗选加工全国中文被心期刊矿业类核心期刊《cAcD规范执行优秀期刊相对较小的圆形浮选机的能力也数倍于常规浮选机的基本概念把离心力场引入煤泥浮选中使煤泥在的能力。离心力场中实现高速、高效地浮选。为微细颗粒的分选提出了一个新的研究领域。基于离心力场分选的离心式浮选机——浮选旋参考文献:流器和圆形浮选机在设计过程中充分考虑了分选过[1]吕玉庭圆形离心浮选机的研究与应用[冂]煤矿机程的稳定性、可靠性,充分利用射流效应、湍流效应械,2002(3)和离心力场作用使矿粒矿化过程药剂作用、泡沫2]玉庭圆形离心浮选机的研制[]黑龙江矿业学院学报,191强化重力场分选作用有助于提高分选选择性。离3】康文泽浮选旋流器工作机理的研究门]黑龙江矿业心式浮选机具有单位容积处理能力大、分选速度快、[4]郭德.离心力场中煤泥的浮选[冂]煤炭技术,1996分选下限低、选择性好、能耗低等特点。浮选旋流器(2)和圆形浮选机突破了传统浮选设备在重力场中浮选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页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中国煤化工 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离心力场的浮选机理与浮选实践