精品地下气化生产5万吨甲醇项目研究建议书.docx

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精品地下气化生产5万吨甲醇项目研究建议书

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内蒙古大雁煤业有限责任公司

大雁褐煤地下气化生产5万t/a甲醇、11万t/a甲醛、2万t/a聚甲醛

项目建议书

中国矿业大学（北京校区）

内蒙古大雁煤业有限责任公司

二○○二年八月

内蒙古大雁煤业有限责任公司

大雁褐煤地下气化生产5万t/a甲醇、

11万t/a甲醛、2万t/a聚甲醛

项目建议书

项目名称：

大雁褐煤地下气化生产5万t/a甲醇、11万t/a甲醛、

2万t/a聚甲醛

项目单位：

内蒙古大雁煤业有限责任公司

项目法人：

国汉斌

项目性质：

新建

主管部门：

内蒙古自治区人民政府

目录

一、项目概况

二、项目的目的意义和必要性

三、项目的技术基础（技术来源、技术水平、技术特点等）

四、产业化示范内容、规模、地点、期限

五、工艺技术方案

六、项目承担单位和项目负责人的基本情况、项目法人所有制性质

及项目组织方式

七、投资估算、资金筹措经济效益初步分析

八、大雁煤业有限公司建设煤炭地下气化煤化工项目的有利

条件

九、技术提供单位条件

十、结论

一、项目概况

内蒙古自治区地域辽阔，煤炭资源极为丰富，据第三次全国煤田预测资料，全区含煤面积为11.81万平方公里。

截至1996年末，全区累计探明储量2259亿吨，保有储量2247.5亿吨，其中褐煤1018.17亿吨，占全区保有储量的45.3%。

褐煤大部分在内蒙古东部，按目前井工和露天开采水平，这些资源总储量最多只有50%左右得到利用，大量的煤炭资源将被遗弃在井下。

另外，由于褐煤灰分、水分高，发热量低，其市场受到了限制，经济效益不高，给企业后续发展，特别是内蒙古自治区煤炭工业的发展带来较大的影响。

采用煤炭地下气化技术可以使被遗弃的煤炭资源得到部分利用，大大提高了煤炭资源的利用率，同时可发展高附加值的化工产品，提高企业经济效益，为内蒙古自治区煤炭工业发展开辟一个新的道路。

大雁煤业公司开发的大雁煤田位于内蒙古自治区呼伦贝尔市境内，东部区探明储量18.3亿吨，全部为褐煤。

煤质在本地区位居中等偏下，在目前的市场中缺乏竞争力，销售状况日渐紧缩，公司后续发展困难。

作为多年从事煤炭生产的企业，寻找优质煤田进行开发，采用高新技术开发高附加值产品是走出困境再造辉煌的最佳途径。

大雁褐煤由于灰分高热值低，约有半数以上不宜用常规方法开采。

经考察论证，大雁煤业公司决定开发煤炭地下气化项目，预计将有近10亿吨煤量只能用地下气化方式开采，目前已具备有井式地下气化条件的储量即达7264.8万吨，选择首先在大雁三矿西二采区进行。

本采区位于三矿井田西部,面积为1.4km2，开采17、18号煤层。

这两个煤层全区发育，为局部不可采煤层，厚度变化较大，总体变化规律为东部厚西部薄，浅部厚深部薄,平均厚度为3.13米，在23勘探线以西+500水平以上两层合并。

含有夹矸0～4层，夹矸最大厚度为1.64米。

煤层颜色一般为黑褐色，结构为似条带状，偶尔可见带状或木质结构，具块状或层状结构。

裂隙发育，硬度在1～3之间，韧性较强，比重为1.60，容重为1.26，属暗淡型或半暗型煤。

灰份（Ag）为17.74～46.36％，属中高灰份煤层。

顶底板岩性多为粉砂岩、泥岩细砂岩次之，泥岩少见。

煤层倾角的变化规律为东部缓而西部徒，倾角最大为24°，最小为12°，平均倾角为18°。

煤层裂隙含水层在450水平以上较为发育，向深部裂隙逐渐减少。

含水层为静水量，随采掘疏干而减少。

两层煤的A＋B级储量为1032.5万吨，总储量为2008.8万吨。

褐煤尽管发热量低，水分高、灰分高，但其反应活性高、透气性好，很适合地下气化。

项目总体建设目标是:

生产5万t/a甲醇、11万t/a甲醛、2万t/a聚甲醛。

总投资约88768.83万元，年均销售收入约34899.29万元，年均利润13667.53万元，7.38年（所得税后）可收回投资，内部收益率17.62%，盈亏平衡点在46.70%左右。

建成后，是国内、外第一个采用煤炭地下气化高新技术建设的煤化工综合利用项目，改变了传统的煤炭生产和消费方式，利用劣质褐煤资源，生产廉价的合成原料气。

最终产品填补了内蒙古自治区煤化工产品的空白，大大提高了企业的市场竞争力和经济效益，加快了企业的优化升级和科技进步，有利于区域经济的发展，有利于当地生态环境的保护。

二、项目的目的意义和必要性

⒈产品的市场分析

煤炭地下气化可生产洁净的燃料气，用于民用、工业锅炉燃烧和发电，更可生产廉价的化工原料气，用于合成氨、甲醇、汽油等。

煤炭地下气化煤气的生产成本低于地面煤气化的生产成本，其比较如表2.1所示。

项目

地面气化

地下气化

基建投资（元/m3）

350～450

120～150

成本（元/m3）

0.4～0.6

0.15～0.25

生产工艺

备煤、选煤

建地下气化炉

环境保护

有灰碴排放

无灰碴、污染物少

表2.1地下气化和地面气化比较

企业能否在目前形势下生存和发展，关键在于生产成本是否具有竞争力，特别是面临中国加入WTO，在国内产品与国外产品面对面地竞争形势下，企业的产品必须具有与国外产品相抗衡的能力。

煤炭地下气化技术拥

有我国独立的知识产权，以地下气化煤气为龙头的合成装置和设备，基本上能够在中国制造。

技术自主和设备的国产化，大大降低了建设投资，缩短了建设周期，原料气成本低，从而大大降低了合成甲醇、聚甲醛的生产成本，极具市场竞争能力。

⑴甲醇市场分析

甲醇是一种应用广泛的基础化工原料，它的用途几乎没有一种有机化工原料能与之相比。

在化工、医药、轻纺、工程塑料、染料等领域有着广泛的用途。

在化工生产中，甲醇用于生产甲醛、醋酸、甲烷氯化物、甲胺、甲基叔丁基醚（MTBE）、硫酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、二甲醚、丙烯酸甲酯、甲基丙希酸甲酯等。

近年来我国甲醇生产发展迅速。

20世纪90年代初，我国甲醇年生产能力尚不足100万吨，目前我国共有生产企业200多家，总年产能力达328万吨。

以煤为原料的甲醇装置，最大的是上海太平洋化工集团公司的20万吨/年生产装置，其次是哈尔滨煤气厂14万吨/年和义马煤气厂8万吨/年。

近年来，国内外市场竞争日趋激烈，国内甲醇生产装置多数规模较小，技术落后质量差，将不断被淘汰，国外产品质优价廉挤了进来。

未来市场需求增加旺盛，建设能生产质优价廉产品的先进大型装置，前景看好。

⑵甲醛市场分析

甲醛是一种重要的基本有机化工原料，由于其化学性质十分活泼，可以同多种有机物发生化学反应，生成新的基本化工原料和化工产品，据统计甲醛下游产品可达百余种，其用途具有面广量大的特点。

因此近年来甲醛深加工形成了独立的发展门类，即所谓的“甲醛化学”。

随着“甲醛化学”和甲醛下游产品新技术与催化剂的开发，甲醛的消耗量正在不断扩大，其市场潜力不可低估。

甲醛可以用来生产酚醛树脂、脲醛树脂、聚甲醛树脂、三聚氰胺树脂、多元醇如季戊四醇、三羟甲基丙烷等。

甲醛属大宗化工产品，用途广泛，生产工艺简单，原料供应充足。

由于甲醛是低浓度液体产品，含水量较多，运输费用大，不便于长途运输，只能地产地销，因此供应格局较为稳定。

也因此其进出口贸易量较小，国内市场基本不受国际甲醛市场的影响。

因而本项目研究甲醛市场主要着眼于东北区域。

我国甲醛今年价格虽然有所下降，但还比较平稳，预计今后将稳中趋升。

大雁处于我国东北地区，结合国内化工市场行情，本项目确定甲醛价格为1400元/吨。

⑶聚甲醛市场分析

聚甲醛（POM）又称聚氧化甲烯，是透明或不透明固体，具有优良的综合性能，较高的弹性模数、硬度、刚性和机械强度。

可在104oC下长期使用，脆化温度为-40oC，吸水性极小。

突出的特点是磨擦系数低，动磨擦系数与静磨擦系数相同，自润滑耐磨损性优异，是与金属最相似的一种塑料，被誉为“超钢”。

在机械工业中应用，不管多么复杂的零件均可用聚甲醛作原料高精确地一次浇铸成型。

它与金属切削成型相比，可节省大量原料和时间。

性能比聚碳酸酯，尼龙，环氧树脂，酚醛和PVC树脂都好。

因此，广泛地用于代替金属、钢、铜、铝和锌等有色金属材料。

用聚甲醛制成的齿轮、按钮、水表、阀门、泵和叶轮、喷灌器部件、拉链等制品，广泛地用于汽车工业、电子电器、工业器械、农业生产和生活消费品等各领域。

我国聚甲醛树脂的开发研制工作始于1959年，国内仅有上海溶剂厂的2000t/a和吉林石井沟联合化工厂的1000t/a两套装置，因技术落后，质次价高，现已停产。

云南天然气化工总厂引进波兰技术，已建成投产1万t/a聚甲醛装置，计划2～3年内扩建到3万t/a能力。

我国1992年聚甲醛表观消费量1.55万吨，1998年表观消费量达5.6万吨，年均增长率23.8%。

2000年全国需求量约为5.8万t，预计2005年，需求量在8.5～8.7万t，主要靠进口满足需要，见表2.2。

表2.2聚甲醛净进口统计

年份

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

净进口量（t）

15479

19164

19408

25602

34338

48965

55949

目前国内总生产能力仅有1万t/a，与需求5.8万t/a相比差距甚大。

因此，在第十个五年计划中，有条件的企业应建设聚甲醛装置，其产品市场前景很好。

1998年全世界聚甲醛的生产能力总计65万t/a，美国,西欧和日本是世界聚甲醛主要生产和消费地区，世界聚甲醛的年消费增长速度4～5%。

而亚洲地区年均增长速度约10%，增长较快的是中国、马来西亚和新加坡。

预计2000年世界聚甲醛需求量约55万t/a，2005年总需求量将达67～69万t，年均增长4～4.5%，国际市场前景也很好。

⒉价格预测

目前，聚甲醛在国内的售价在14000元/吨左右，国际上售价在16000元/吨左右。

由于国际市场供需矛盾较大，故价格比国内市场要高。

随着聚甲醛应用领域的拓展，供需矛盾还将加剧，预计短期内聚甲醛价格还不会有下降的趋势。

甲醇售价按1500元/吨考虑，甲醛价格1400元/吨考虑。

⒊产业带动关联性分析

煤炭工业是我国的支柱产业，但随着煤炭开采强度的不断增大，使煤炭开采成本越来越高，由于井工开采回采率低，报废矿井时尚有50%的不可再生的煤炭资源被遗弃在地下，使资源造成不应有的大量浪费，同时也带来了就业等许多社会问题。

煤炭地下气化是煤炭开采和利用技术中成本最低的一项技术，使吨煤产值大幅度增加，实现了采面无人、无设备的生产技术体系。

地下气化技术不仅可以回收矿井报废资源，而且可以开采井工难以开采或开采经济效益低、环境效益差、安全性不好的高硫、高灰、高瓦斯煤层及薄煤层、深部煤层和“三下”煤层，大大提高了煤炭资源利用率。

因此，本项目的实施，为目前关停并转的煤矿、为煤炭行业振兴开辟了一条新路。

煤炭地下气化具有投资少、工期短、见效快、效率高、利润大、效益好等诸多优点。

其成本低于天然气，在供应民用与工业用燃气的同时，还可直接为化工行业提供原料气，制造甲醇、二甲醚、甲醛、聚甲醛等高价值的化工产品，减少许多中间环节的投资，赢得更大的利润。

因此煤炭地下气化技术的推广应用，将提高煤矿经济效益，形成新的经济增长点，煤炭工业结构调整和产业升级。

世界煤炭储量远远大于石油、天然气等，从世界现在的能源结构分析来看，石油、天然气必将先于煤炭而枯竭。

据世界银行统计，中国原油储量占世界总量的2.43%，天然气储量占世界总量的1.02%，今后中国将会出现石油、天然气供给危机。

中国是以煤为主要能源的国家，资源条件决定了在今后相当长的时间内，煤炭在中国资源结构中占据不可替代的重要地位。

煤炭地下气化可获得廉价的H2和CO，用于合成甲醇、聚甲醛、二甲醚、汽油、柴油等多种产品，还可提取纯氢。

因此煤炭地下气化对我国碳一化学和煤化工