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1、内蒙古大雁煤内蒙古大雁煤业业有限有限责责任公司任公司大雁褐煤地下气化生产大雁褐煤地下气化生产 5 5 万万 t/at/a 甲醇、甲醇、11 11 万万 t/at/a 甲醛、甲醛、2 2 万万 t/at/a 聚聚甲醛甲醛项目建议书项目建议书中国中国矿业矿业大学大学(北京校区北京校区)内蒙古大雁煤内蒙古大雁煤业业有限有限责责任公司任公司1内蒙古大雁煤内蒙古大雁煤业业有限有限责责任公司任公司 大雁褐煤地下气化生大雁褐煤地下气化生产产 5 万万 t/a 甲醇、甲醇、 11 万万 t/a 甲甲醛醛、 、2 万万 t/a 聚甲聚甲醛醛项项目建目建议书议书项目名称：大雁褐煤地下气化生产 5 万 t/a 甲醇
2、、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目 录录、项目概况、项目的目的意义和必要性、项目的技术基础(技术来源、技术水平、技术特点等)、产业化示范内容、规模、地点、期限、工艺技术方案、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、 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、一、项项目概况目概况2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 11.8
3、1 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
4、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 1
5、7、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 04 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 13 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 17.7446.36，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
6、。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。3两层煤的 AB 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
7、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。、 项项目的目的意目的目的意义义和必要性和必要性产产品的市品的市场场分析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。表表 2.1 地下气化和地面气化比地下气化和地面气化比较较企业能否在目前
8、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项项 目目 地面气化地面气化 地下气化地下气化基建投基建投资资（元（元/m3） ） 350450 120150成本（元成本（元/m3） ） 0.40.6 0.150.25生生产产工工艺艺 备煤、选煤 建地下气化炉环环境保境保护护 有灰碴排放 无灰碴、污染物少4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
9、大降低了合成甲醇、聚甲醛的生产成本，极具市场竞争能力。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
10、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。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
11、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5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。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
12、度、刚性和机械强度。可在 104oC 下长期使用，脆化温度为-40 oC ，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
13、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 23 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 8.58.7 万 t，主要靠进口满足需要，见表 2.2。表表 2.2 聚甲聚甲醛净进醛净进口口统计统计年份年份1992199319941995199
14、619971998净进净进口量口量(t)15479191641940825602343384896555949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。61998 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 45 %。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 6769万 t，年均增
15、长 44.5%，国际市场前景也很好。价格价格预测预测目前，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。产业带动产业带动关关联联性分析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
16、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.
