甲醇汽油项目可行性报告

江苏谷孚能源科技有限公司20万吨/年M-50甲醇汽油工程项目可行性研究报告工程号： 0606文件编号： 0606-2000-FSR-02上海凯赢达化工设计工程咨询有限公司工程设计证书： 091019-sj2006年11月上海1.1 概述1.1.1 项目名称、主办单位名称项目性质：股份制合作企业 t建设地点：江苏省镇江市丹徒区辛丰镇东石村法人代表：1.1.2 主办单位基本情况江苏谷孚能源科技有限公司是由股东合资建立的股份制合作企业， 全部资金皆为自筹，主要从事甲醇汽油的加工及经营，公司注册地为镇江市丹徒区辛丰镇东石村。1.1.3 项目提出的背景、投资必要性和经济意义石油作为当今中国经济发展的重要资源之一， 其供应安全问题是目前人们普遍关注的 重要问题。从中国石油资源情况来看， 1987 年全国进行了第一次油气资源评价， 评 价结果是全国有石油资源量 787.5 亿吨。1994年完成第二次全国油气资源评价，石油 资源量上升到 940 亿吨，最近各大石油公司对部分盆地油气资源潜力进行了重新评估， 石油资源量增至 1021 亿吨。中国的石油勘探己经进行了 50年，己探明的石油地质储量 还不到可找储量的一半，可以预期，通过进一步勘探还可以发 250 亿 -300 亿吨的石油 地质储量。虽然中国的石油资源总量很大， 找油的领域广阔， 但经过几十年的勘探， 地质条件 相 对简单的地区探明程度己经很高，而未知地区的地面和地下地质条件都很复杂。石 油勘探开发面临诸多难题，如不同地质构造的多期叠合，海相与陆相沉积的交互存在， 多种成因机制、煤成烃、未熟烃、热裂解烃在同一盆地内共存，深海石油勘探等等，解 决这些难题，有待于理论和技术的创新、突破。因此，从中国己探明的剩余可采储量来 看并不乐观，在相当长的时期内石油供需矛盾将十分尖锐，面临的形势是十分严峻的。根据中国GDP年增长速度持续保持7%以上的要求，能源增长速度大约保持 5.5%左右， 石油生产必须大于 3.5%的速度增长，而目前中国石油产量的年增长幅度是 1.67%左右， 即使现有老油田都能保持稳产，新油田加速开发，增长幅度也不会达到 3%。中国在致力于保持石油工业持续发展的同时，高度重视石油替代能源的研究开发。 从全球的能源发展趋势来看，石油将逐渐会被新能源所替代，这些能源包括生物能、水 能、太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等，能源资源十分广泛。目前中国进入工业 实用阶段的石油替代能源有水煤浆、甲醇、二甲醚、乙醇、天然气等。谁能替代石油挑中国能源的大梁 ? 综合专家的观点，作为石油的替代能源必须具备 两个基本条件：资源潜力和经济可行性。石油被替代是由于资源不足， 石油替代能源无疑应具有资源优势 。纵观国内现有可 用的能源资源，煤炭无疑是具有优势的。据国家己公布的资料显示：目前中国累计探明 煤炭储量 8000 多亿吨，己探明的、可供建井利用的精查储量达 2000 多亿吨，维持中 国 100 多年的能源供应不成问题。煤炭直接利用，产生的环境污染问题较多，若转化成 甲醇、二甲醚来利用，其排放指标则优于现有的石油产品。目前中国的煤制甲醇、二甲 醚已形成规模产业，在经济上具有较强的竞争力。而且国外在甲醇燃料、甲醇制乙烯、 丙烯的技术上已获得成功，为全面替代石油提供了现实的前景。另外还有乙醇，相比之 下，乙醇以粮食为原料 ，其资源可再生 ，但针对中国人多地少 、粮食不可能宽裕的国情， 乙醇作为替代能源可能会遇到粮食产量的制约 。从目前看甲醇制燃料油代替部分车用汽 油，最便捷可行。二十一世纪人类赖以生存的主题 ：一是生态农业，二是节能于环保。利用醇类燃料， 主要是指甲醇、乙醇，当然也包括正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇等高碳醇。 这些醇类除了本身可以作内燃机的代用燃料外，还可以作汽油的高辛炕值的调和组分。 其中高碳醇还可以作为甲醇与汽油或柴油，乙醇与汽油或柴油的助溶剂。1973 年的石油危机冲击了全世界的经济后，使人们更加清楚的认识到，地球上的 石油资源是有限的，必须研究代替石油系燃料的新能源和替代燃料的开发。 1975 年瑞 典首先提出甲醇可以成为汽车的代用燃料 ，并于第二年发起并主持召了第一届醇类利用技术的因际会议。当时参加会议的有联邦德国、美国、巴西等14个国家。从此，研究开发醇类燃料在内燃机上的燃用成了国际性的科研项目。美国、日本、巴西、前联邦德 国都先后取得了成功，并实现了工业生产、全国销售网点供应。前联邦德国缺乏石油资源但盛产煤，用煤可以制取甲醇，从而选用甲醇作为汽车代 用燃料是符合国情的。联邦德国选用的 M15汽油（即15%的甲醇和85%的汽油混匀 后的新产品），在使用过程中基本上不改动现有汽油发动机汽车的部件，与此同时，大 众汽车公司等单位加紧研制了使用甲醇的汽车，并取得了成功。我国从八十年代初期开始，在国家科委和中科院的领导组织下，不少科研单位对醇 类在内燃机中部分代用和全部代用汽油进行了深入的研究并取得了不少成果，但未能像美国、巴西和德国那样在社会上真正供应 E10汽油、E20汽油或M15汽油，长时期停 留在学术研究阶段，没有进入实际应用市场（近年来，此情况己在迅速转变中。目前已成立全国性的醇类汽油应用规划设施中心。）甲醇是一种清洁燃料。汽车使用甲醇汽油时一方面可以节省汽油的消耗量，另一方 面在燃烧过程中，所排放的尾气对空气的污染大为减少，对改善环境现状大有好处。M-50燃料油（甲醇汽油）使用时对汽车尾气排放测试的结果见表1-1。表1-1汽车尾气排放测试结果项目CO( %hc (ppm备注目前国家标准GBI4761.5-933.5900使用M-50燃料油后测得结果0.04107与国家标准对照（%下降98.9下降88.11同一辆汽车测试对照（%下降55.2下降45.201.1.4可行性研究报告编制的依据、指导思想和原则1.1.4.1可行性研究报告编制的依据（1） 中国石油和化学工业协会文件：中石化协产发（2006）76号：关于印发 化工投资项目可行性研究报告编制办法等的通知。（2）国家现行的有关法律、法规、标准、规范、规定及政策。（3）茫苏谷孚能源科技有限公司与上海凯赢达化工设计工程咨询有限公司签定的关于 _20 力 . 吨/ 年 M-50 甲醇汽油工程项目可行性研究合同。（4）业主提供的有关建设条件、环境、产品需求和工艺技术等方面的资料。1.1.4.2 报告编制指导思想和原则（1）在工艺技术路线的选择上，既要采用国内先进可靠技术，又要做到经济合 理。（2）产品方案要根据国内市场需求、生产工艺、经济效益、投资方的意见等多因素来确定。（3）有效控制工程总投资，加快建设进度，使该工程达到较好的经济效益。（ 4） 在土地使用上，采用因地制宜，相对集中的原则，以达到充分利用，尽量 减少占地的目的。（ 5） 工厂的生产要遵循环境保护法，采取措施减少排污，生产中的“三废”需 予以处理，排放污染物参数必须符合国家或地方规定的排放标准。（ 6） 贯彻“安全第一、预防为主”的方针，确保本工程在建设期间和技产后符 合职业安全卫生的要求，保障劳动者在劳动过程中的安全与健康。（ 7） 在保证安全、有利尘产、方便管理的前提下，生产装置相对集中、联合控 制、统一管理。1.1.5 研究范围本可行性研究报告的研究范围如下 ：M-50 甲醇汽油生产装置（罐区 A 、罐区 B 、泵棚 A 、泵棚 B 、泵棚 C 、装车鹤位 和外管）综合楼（控制室、变配电、分析化验、空压 / 制氨站、办公、食堂、厕所等） 辅助设施：消防泵房、清净下水池、围墙、操作室、废水处理等。1.2 研究结论1.2.1 研究的简要综合结论 根据生产原料价格、产品的市场需求、建设条件、环保措施等的分析研究，对该项 目的研究意见如下 ：（ 1） 产品质优价廉，与普通汽油竞争具有绝对优势，因此销售市场巨大，发展前景极 为广阔。2） 采用了国内最新开发成果，其技术水平在国内是先进的，处于领先地位（ 3） 紧靠京杭大运河，航运方便，投资成本低。（ 4） 在环境保护方面，设有清净下水池和污水处理，不会对环境造成危害。1.2.2 存在的主要问题和建议 项目的环境评价、安全评价、职业卫坐愣有需要尽快落实完成，并报有关部门进行 审批，为设计提供依据。主要技术经济指标见表 1-20 际会议。当时参加会议的有德国、美国、巴西等 14 个国家。从此，研究开发醇类燃料 在 内燃机上的燃用成了国际性的科研项目。美国、日本、巴西、德国都先后取得了成 功，并 实现了工业生产、全国销售网点供应。德国缺乏石油资源但盛产煤，用煤可以制取甲醇， 从而选用甲醇作为汽车代用燃料 是 符合国情的。德国选用的 M15 汽油 （即 15%的甲醇和 85% 的汽油混匀后的新产 品），在使用过程中基本上不改动现有汽油发动机汽车的部件，与此同时，大众汽车公 司等单位加紧研制了使用甲醇的汽车，并取得了成功。2.1.2.2 国内发展现状我国从上世纪八十年代初期开始， 在国家科委和中科院的领导组织下，不少科研单 位 对醇类在内燃机中部分代用和全部代用汽油进行了深入的研究并取得了不少成果， 但未能像美国、巴西和德国那样在社会上真正供应E10汽油、E20汽油或M15汽油，长时期停 留在学术研究阶段，没有进入实际应用市场。但近年来，此情况已在迅速转 变中。目前已 成立全国性的醇类汽油应用规划设施中心。甲醇车用燃料的应用主要有两种途径， 一是将甲醇直接掺入汽油中作为燃料，三是 由合成甲醇技术衍生而来的合成燃料甲醇技术 。而目前国内外的研究主要集中在第二种途 径。掺烧甲醇汽油主要有二种类型。（1）以甲醇为主，掺入少量汽油。如高比例甲醇汽油（如M85和M100 o R本自上世纪 80 年代起就有了以甲醇为燃料的汽车，但到 2004年 3月止，全日本在运营 的低公害甲醇卡车却仅有 224 辆，在欧、美、日等国也曾进行过大量研究以开发高比 例甲醇汽油（M85/M90汽车，主要汽车制造厂都生产过产品或样车，在政府支持下示 范或出售，灵活燃料甲醇汽车（FFV或MF 商业前景很好，曾经在福特汽车厂生产 线上大规模生产，但由于成本高，甲醇汽油加油站少等原因，市场需求量很小，现在已 经停产。（2）以汽油为主，掺入3%-25%甲醇，如低比例甲醇汽油（如 M3和M5和中比例甲 醇汽油（如M15。国内外对汽油（或柴油）掺烧甲醇和甲醇汽油（或柴油）混合燃料 应用中存在的问题做了大量的试验 ，并且大部分集中在对中 、低比例甲醇汽油 （或柴油） 的研究上。如： M15 甲醇汽油曾在德国和北欧大规模研究，大量当作汽油销售，并配套 建设了跨国界的M15加油站，进行过跨国界的车队示范 M15甲醇汽油在美、法、意、 奥等很多国家也己商品化： 我国山西省、四川部分地区有较长时期的甲醇和汽油掺烧 应用，甲醇掺烧比例为 3%-5%。上海焦化有限公司研究院声称开发出一种由 90#无铅汽 油、甲醇（含水量0.1%）及一系列的助溶剂组成的 M15甲醇汽油。本项目所提供的高分子聚合技术是合成甲醇技术衍生而来的合成燃料甲醇这样一 种 最先进的而且是效果最好的技术。并不是以上第一种方法所叙述的掺烧甲醇燃料的 简单混合，而是通过加入催化剂，使甲醇与汽油发生复杂的化学反应，从而生成新型甲 醇汽油。2.1.3 市场预测由于石油储量有限，系不可再生资源，而全世界耗油每年都以8%速度递增，油价不稳，供需矛盾突出。到 2005年我国石油进口将达1亿吨，我国加入 WTO后，五 年内中国大陆汽车数量将大大增加，油耗总量也将大幅度增长。因此，研究开发可再生 资源 - 石油替代品，成为我国乃至全世界科技攻关的热点，具有强大的生命力和广阔的 市场。由于甲醇汽油质优价廉，与石油产品竞争具有绝对优势。甲醇汽油与石油产品一 样 ，是各类仇动车的消耗品、必用品。因此，消费空间巨大。镇江市交通运输繁忙， 除自身消 费外，可以借助自身地理优势，将清洁能源销往周边能源紧缺的大中城市。 因此，销售市场巨大，发展前景极为广阔。2.2 价格预测目前上海市 93#车用汽油的市场价对 4.48 元/ 公升。按其比重 0.72 计约为 6250 元/ 吨。而镇江 93#汽油的市场价为 6030 元/ 吨。华东 JIR 区的甲醇市场价为 2450-2500 元/ 吨。由此可见，生产掺加 50% 甲醇的汽油产品，其经济效益是很大的。本项目的甲醇汽油出厂价定为 5830 元/ 吨4. 工艺技术方案4.1 工艺技术方案的选择本工程采用上海科顺源有限公司的 M-50 型甲醇汽油生产技术，该技术经多年研 究、实践，系统的解决了甲醇与汽油的调和比、速溶性、冷起动、成品长期储存稳定性 及生产工艺连续化合成等问题，并用多种车型试用 M-50 型汽油进行长距离的行车试验 都取得了圆满的效果。试车结果表明：起动快、动力好、冲劲足、不积碳、不冒烟、车 况得到了改善。该技术成熟可靠可以大规模工业化生产。4.2 工艺流程和消耗定额4.2.1 工艺流程概述4.2.1.1 装置规模和年操作时数（1） 生产规模： 20 万吨 / 年 M 50 甲醇汽油（2） 年操作时数： 4800 小时4.2.1.2 装置组成本工程包括罐区 A 、罐区 B 、泵棚 A 、泵棚 B 、泵棚 C 、综合楼（包括变配电、控制室、空压制氮）和装车鹤位等。4.2.1.3 主要原辅材料规格（1） 甲醇 ： GB338-92一级品 外观 ： 水溶性 ： 比重 ： 温度范围 （ 101325Pa） 沸程 （ 64.6 土 a.1 e 酸度（以HCOO计） 碱度（以 NHIT 十 ） 拨基化合物（按 CH20 计 ）无色透明液体与水泪溶，并保持透明0.791 T 0.79264.0-65. 5760mmHg Z 1. 0%运 0.003%（wt%）豆 0.0008% （wt%）主 0.005% （ wt%）高儒酸钳试验 水含量 蒸发残渣含量 二三 20min三三 0.15% (wt%) 运 0.003%(2)车用汽油：车用汽油馆分。表4 l车用汽油情分项日指标试验方法各注馆程CGB255初f留点35-4298%不咼于干点不高于205颜色、度不深于1.5日测铜片腐蚀试验(50C， 3h )合格GB378水溶性酸或碱无GB259辛；皖值不低于90GB5034.2.1.3 工艺流程说明采用上海科顺源有限公司开发的技术， 将甲醇、车用汽油按一定的比例通过添加助 剂快速混合，经过活化调理分析合格后即为产品： M-50甲醇汽油。产品清澈透明不分 层，在较长时间内保持稳定均质，并满足车用燃料油的有关技术要求。助剂由槽车通过卸料泵送至助剂贮罐待用。甲醇、车用汽油分别出码头装船水运到 厂，利用卸船管道装入甲醇贮罐、汽油贮罐待用。将贮罐中的甲醇、车用汽油、助剂分 别用甲醇泵、汽油泵、助剂泵按一定的比例打到合成混合器混合，混合好的物料进入 成品油活化搓调理，经活化调理后分析化验合格后即为成品M-50燃料油，然后用成品油中转泵输送到成品油贮罐，再山成品油发货泵输差到码头装船水运出厂，少量利用装车鹤管装军发货。如活化调理后分析化验不合格，则返回合成混合器重新混合。工艺流程图见图 0606-166A-2040-1 01-10404.2.2消耗定额4.2.2.1物料平衡4.4自控控制4.4.1概述本方案设计范围为 20万吨/年 M-50 甲醇汽油工程的自控仪表部分。4.4.2 自控水平和主要控制方案 自控系统的电远传部分由温度、压力、流量、液位等集中检测点和 PID 调节回路、定 量装车控制系统等组成 。这些控制囚路和集中检测点全部出位于控制室的集散控制系统L以下简称（Des）进行集中控制、显示、记录和报警。此外，还有就地检测、可燃气 体监测和就地控制的自作用式氮封控制系统等。生产装置的自控水平是在综合各方面因素，在既要可靠实用又要体现一定自控水平的 基础上作出的。辅助检测点如压力检测以就地仪表为主，对生产过程中需要经常观测、 操 作的检测、控制点则送控制室山 Des 集中处理。（ 6） 集散系统根据工程的实际情况 ， Des 选用技术先进成熟 、在国内有良好技术支持的中小型控制 系 统。4.4.3.3 防火防爆本工程涉及到的多种介质属易燃易爆物质 ，因此所有集中检测 、控制点均采用防爆等 级 为 dIIBT4 的隔爆型现场仪表。为尽量做到生产安全稳定进行，本设计根据有关规范还 设 置了可燃气体报警装置等安全保护措施。4.4.3.4 主要关键仪表选择 贸易结算用的流量计和配料用流量计，按计量的方式不同（体积流量 / 重量流量）可 采 用高精度的罗茨流量计或引进的质量流量计。这两种流量计均已在油库、炼油厂等 单位获得广泛应用，具有很高的测量精度。根据用途和对精度的要求不同，可选用精度 等级分别为 0.2 或 0.5 级的产品。4.4.4 控制室控制室设在综合楼一楼，面积36卅。4.4.5 仪表供电、供气4.4.5.1 供电 控制室的控制系统及现场仪表等用电由电气专业为仪表设置的不间断电 源 （ UPS） 供生4.4.5.2 供气 现场仪表用气为经过干燥、净化、去油处理的仪表专用压缩空气，由空压立占提供，气 源压力为 0.7MPa 。4.4.6 主要安全技术措施（ 1） 在有爆炸危险的场合全部采用符合规定的防爆仪表和安装方式。（ 2） 在危险区设置可燃气体报警检测装置并与控制主机和消防控制器联锁。（ 3） 贮罐液位设置双重高低限报警和高高限、低低限联锁。4.4.7 标准、规范（1） _ 过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号 _（HG 厅 20505-2000 ）（ 2） _ 石油化工自动化仪表选型设计规范 _ （ SH 3005-1999）（3）_ 石油化工控制室和自动分析室设计规范 _ （SH 3006-1999）4.5.3 固体废弃物本工程产生的固体废弃物主要为生活垃圾 ：隔油池内产生的含油污泥 。生活垃圾集中 后 由当地环卫所定时清运，送生活垃圾处理部门统一处理。隔油池内产生的含油污泥委托 有资质单位处理。4.6 装置占地与建构筑物面积及定员 4.6.1 装置占地与建构筑物面积 表 4-6 全厂建、构筑物一览表序号 名称 层数 占地面积（卅）建构筑面积（卅）结构形式 备注各震区 A2500 2500 混凝土2 罐区 B3825 3825 混凝土3 综合楼 一 453.85 1361.55 混凝土4 消防泵房 一 160 160 混凝土5 洁净下水池200 200 混凝土 地下4.6.2 定员章节。本工程采用三班二运转，人员总数量 48 人，详细见 13.2