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1、大雁褐煤地下气化生产甲醇、甲醛、聚甲醛工程可行性建议书 目 录工程概况工程的目的意义和必要性工程的技术根底 技术来源、技术水平、技术特点等 产业化示范内容、规模、地点、期限工艺技术方案工程承当单位和工程负责人的根本情况、工程法人所有制性质及工程组织方式七、 投资估算、资金筹措经济效益初步分析 大雁煤业建设煤炭地下气化煤化工工程的有利条件九、 技术提供单位条件十、 结论一、工程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
2、的45.3%。褐煤大局部在内蒙古东部，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，给企业后续开展，特别是内蒙古自治区煤炭工业的开展带来较大的影响。采用煤炭地下气化技术可以使被遗弃的煤炭资源得到局部利用，大大提高了煤炭资源的利用率，同时可开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开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
3、状况日渐紧缩，公司后续开展困难。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正确途径。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工程，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
4、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。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AB级储量为1032.5万吨，总储量为2021.8万吨。褐煤尽管发热量低，水分高、灰分高，但其
5、反响活性高、透气性好，很适合地下气化。工程总体建设目标是: 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工程，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，有利于区域经济的开展，有利于当地生态环境
6、的保护。工程的目的意义和必要性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本钱低于地面煤气化的生产本钱，其比拟如表2.1所示。 项 目 地面气化 地下气化基建投资元/m3 350450 120150本钱元/m3 0.40.6 0.150.25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拟企业能否在目前形势下生存和开展，关键在于生产本钱是否具有竞争力，特别是面临中国参加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
7、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，根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，原料气本钱低，从而大大降低了合成甲醇、聚甲醛的生产本钱，极具市场竞争能力。甲醇市场分析甲醇是一种应用广泛的根底化工原料，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开展迅速。20世纪90年代初，我
8、国甲醇年生产能力尚缺乏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剧烈，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 甲醛是一种重要的根本有机化工原料，由于其化学性质十分活泼，可以同多种有机物发生化学反响，生成新的根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
9、此近年来甲醛深加工形成了独立的开展门类，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，原料供给充足。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，因此供给格局较为稳定。也因此其进出口贸易量较小，国内市场根本不受国际甲醛市场的影响。因而本工程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，但还比拟平稳，预计今后将稳中趋升。大雁处于我国东北地区
10、，结合国内化工市场行情，本工程确定甲醛价格为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、硬度、刚性和机械强度。可在104oC下长期使用，脆化温度为-40 oC ，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，方案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
11、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2.2 聚甲醛净进口统计年份1992199319941995199619971998净进口量 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，在第十个五年方案中，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45 %。而亚洲地区年均增长速度约10%，增长较快
12、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，年均增长44.5%，国际市场前景也很好。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。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，使煤炭开采本钱越来越高，由于井工开采回采率低，报废矿井50%的不可再生的煤炭资源被遗弃在地下，资
13、源，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本钱最低的一项技术，使吨煤产值大幅度增加，实现了无人、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、环境效益、平安性的高硫、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，本工程的实施，为目前关停并转的煤矿、为煤炭行业振兴开辟了一条新路。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
14、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的开展具有十分重要的推动作用。煤炭地下气化煤气综合利用途径见图2.1。图2.1 地下气化煤气综合利用示意图煤炭地下气化的突出特点是本钱低。美国专家指出，相同规模的煤炭地下气化与地面气化相比，生产相同下游产品的本钱可下降: 1 合成气为43%、 2 天然气代用品为1018%、 3 发电为27%。实施大雁褐煤地下气化煤化工工程的意义可表达在以下几个方面: 1 充分开发利用煤炭资源 据调查，大雁矿区许多呆滞、遗留的各种煤柱，不宜、或不能、或不经济使用传统的物理采煤法进行开采，
15、但可用地下气化方式加以回收，因此可大大提高煤炭资源的利用率，延长矿井效劳年限。 2 盘活煤矿企业固定资产存量，开拓新的就业渠道现有矿井经过多年的生产，积累了大量的固定资产，形成了庞大的职工队伍，但随着褐煤市场疲软、产量下降，使矿井固定资产闲置，人员下岗。煤炭地下气化可充分利用矿井现有的技术和物质条件建设地下气化炉 和气化站。如矿井的供电、供水、道路、房屋等公共设施，矿井的开拓系统、设备等都可利用。矿井经过多年的开采，地质资料清楚，地下水业已疏干，这些都为地下气化创造了有利的条件。煤炭地下气化可大力开展煤化工产业，创造更多的就业渠道。 3 提高煤矿企业经济效益，形成新的经济增长点 煤炭地下气化减少了许多中间环节的投资，生产本钱又低于天然气和地面造气，可赢得更大的利润。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，促进煤炭工业结构调整和产业升级换代。 4 保护生态环境内蒙古自治区有辽阔、美丽的大草原，国家西部大开发首先以不破坏环境为前提。但传统的井工采煤会造成地面塌陷、矸石外排、地表沙化、大气和尘土污染等一系列问题。煤矸石自燃排出大量烟尘及SO2、CO、H2S等有害气体，严重污染大气环境。煤炭的洗选、运输、贮存和加工利用也给环境造成较大的污染，如污水、
