年產10萬噸高清潔醇醚燃料生產項目清潔生產專項資金申請報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 價(含稅)臨界值：%%3原材料價格%%%低碳多元粗醇、二甲醚%%單價(含稅)臨界值：%%4建設投資(不含建息)%%%建設投資%%臨界值：%%從敏感性分析表看出，產品產量對內部收益率的影響較其它因素大，是最敏感的因素，需要重點加以控制。產品價格和原材料價格次之，建設投資的影響相對較小。 項目前期工作情況本項目得到****市政府、市發改委、市工信局、市節能辦等各部門的高度重視，將其列為****市建設循環經濟城市的重點項目。該項目于2008年5月完成可研編制工作，目前項目規劃許可、立項備案、環境影響評價及土地審批等政府審批許可前期手續均已辦理完畢。第三章 示范技術來源及示范效果分析 國外醇醚燃料應用分析隨著世界經濟的高速發展，對石油的需求在不斷增長，雖然近年來年發達國家對其需求依賴性降低，但總量仍呈增長趨勢，據IEA的OMR(2007年1月)統計，%。石油消費主要集中在北美(%)、亞太(%)和歐洲(%)地區，這3個地區的石油消費量占世界消費總量的近80%；從世界各地區未來石油消費情況來看，亞太地區石油消費量將強勁增長，2007年石油消費量達到2450萬桶/日，2011年將增加到2890萬桶/日，年均增加700萬桶/日，亞太地區將成為世界第一大石油消費區。2006年世界前三大石油消費國為美國(%)、中國(%)和日本(%)。其中，美國和日本消費量較為穩定，而中國正處于需求上升期。作為世界上最大的石油消費群體美國，其心態仍是不減少石油需求，而是要求石油輸出國增產降價。回顧歷史，每一次油價動蕩，都呈現出云翻霧罩掩蓋虛實的場面。但需求的增長和人為的投機已成為當前及未來脅國際油市穩定的主要因素。2007年非OPEC國家石油產量將達到5301萬桶/日，2011年將增加到5668萬桶/日，已接近生產能力極限，盡管如此，仍不能滿足需求。因此，有關專家提出，能源消耗無盡頭，但石油資源是有限的，唯有運用新技術高效利用新能源、開發新能源以參尋求石油的替代品，才是人類的長遠發展之計。 醇醚清潔燃料這種替代燃料中的希望之星，在德國、瑞典等國已經普遍推廣應用。已被廣大消費者所接受。大多數國家計劃用M15汽油還都在推廣或成批試用中。 國內醇醚燃料應用現狀隨著我國經濟的高速發展，對能源的需求量日益增大，據國際原子能機構預測，從2002年到2030年，全球新增能源需求的21%來自中國。2005年，我國石油的進口依存度已經接近44%，到2020年，我國石油供應的一大半將依賴國外進口。根據國家統計局提供的相關數據，對19912006年中國能源消費總量及構成的相關數據整理如下：19912006年中國能源消費總量及構成比較排行從以上數據能直接看出，我國煤炭消費占能源消費總理的比重正緩慢下降，不過自1998起至2006年底，該數據變化十分遲緩，甚至自2005年起，又有抬頭趨勢。這主要因為我國近幾年電力缺口較大，另外，由于近幾年對外石油依存度的增加，我國又增加了煤炭的消費。 　　 盡管與1991年相比，%%，因此，我國的石油消費正迅速增加。 在石油的各種消費中，汽車消費直接與人民生活息息相關。近些年來，我國汽車銷售量連年增加，2003年全年銷售汽車439萬輛，2004年則達到520萬輛，2005年達到575萬輛，2006年汽車銷售量增長27%達到720萬輛，中國汽車保有量達到４９８５萬輛，全年汽車汽油消費量達到5247萬噸（197億美制加侖），%。據預測，%，達到2010年6544萬噸（約245億美制加侖），到2020年，全國汽車保有量將達到1億～，汽車耗油（汽柴油總和）占整個石油消費量的比例將上升到５７％。此外，農業、石油化工、加工業等部門的發燕尾服也會有較高的速度。同時，經濟的發展也將提高人們的生活質量、改變人民的生活方式，這都需要更多的石油產品來滿足。 高清潔醇醚燃料產業的發展是國家發改委第40號令第九項第27條列出的鼓勵類項目，目前已列入國家“十一五”規劃、國家新能源發展戰略和河南省醇類替代能源規劃，產業發展潛力巨大。 項目技術來源 項目技術來源及特點該項目采用我國自主開發的高清潔車用醇醚燃料生產工藝技術，該技術是我國自主開發的、經過數千次的研究、試驗、高度而開發的一種新型環保、節能燃料技術，屬于國家專利技術。高清潔車用醇醚燃料生產工藝技術以甲醇為主要原料與特種助劑復配而成的M系列車用混合燃料，甲醇添加量達到50%65%，無須改造發動機，可在常溫常壓下操作，產品由多種復合添加劑原料配比混合后與主要原料甲醇和輕質油經攪拌靜置反應后生成，具有燃燒完全，使用方便的特點，在不改變現有汽車發動機的情況下，可以與普通汽車、柴油隨機替代使用，并具有汽車尾氣清潔的優點，在汽車上推廣使用醇醚清潔燃料，可以緩解石油能源危機，有效保護環境，減少污染。產品各項指標均達到或超過國際同類產品，技術先進，處于世界領先地位。 主要消耗定額（以噸產品計）（1）低碳多元粗醇、二甲醚 （2）90國標汽油 （3）特種添加劑 （4）石腦油 技術成熟情況 煤基車用燃料的種類和其可行性分析 由煤為初始原料可通過各種反應過程轉化為汽車的燃料（主要指液體燃料，完全轉化為氫燃料暫不列入），從技術上可行的路線主要有煤的直接液化合成油（煤直接加氫合成油）、煤的間接液化合成油和煤基合成含氧醇、醚燃料等。 （1）煤直接液化合成油指在一定的化學反應條件下，將H/、分子量為5000的稠環芳烴為主要結構特征的固體煤轉化為H/C比為2左右、分子量為100～200的脂肪烴為主要結構特征的汽柴油。煤的直接液化就是將煤在高溫高壓條件下，通過催化加氫直接液化合成液態烴類化合物，并要求脫除煤中氮、氧和硫等雜原子。國際上現已開發的有德國IGOR工藝，日本的NEDOL工藝和美國的HTI、COP工藝以及俄國的工藝等。大都完成了中試或工業性試驗，但一直尚未有工業化生產裝置建立（德國二戰時期建的裝置除外）。我國有關單位在這方面也進行了多年和大量的研究開發工作，目前神華集團準備建設國內第一個，也是世界上首個“商業化”的直接液化項目。直接液化項目，反應條件相對比較苛刻（反應壓力高，一般在15MPa～30MPa，反應溫度440℃－500℃），一定工業經濟規模的裝置投資額大，產品成本尚偏高。另外，尚存在液化初級產品中，芳烴（特別是多環芳烴）含量太高及柴油段產品十六烷值低等油品質量達不到當今油品標準和環保要求的問題。油品進一步加氫、深度加工或綜合利用將使投資和成本進一步提高。且該工藝尚缺少大型工業化的實踐 , 估計尚存在一些具體的技術難點。如果以生產芳烴為主、燃油為輔，規模不要過大，此工藝則更為可行。其優點是直接液化后提供的是待煉制的油品，可與原有煉油設備在一定程度上結合，其缺點是要求原料煤屬于含氫量高的年輕煤種,因此原料煤資源范圍較窄。 （2）煤間接液化合成油首先把煤氣化成CO和H2，再通過催化合成（FT合成）轉化為烴類化合物。除煤的氣化技術外，其關鍵技術是FT合成轉化反應。其反應條件比直接液化溫和（250℃～ 350℃～），油品質量優于直接液化產品，且在煤氣化過程已脫除了硫和氮等污染物，其產品可以在當前基于石油路線的汽車中直接使用。其缺點是，FT合成反應的產品分布非常廣（從含一個碳原子的分子到含幾十個碳原子的碳氫化合物分子都存在），碳鏈每增長一個CH2基團，就要生成一個水分子（由CO中的O和一分子氫生成），放出大量熱。所以相對來說，合成氣的分子利用率稍低，能效也偏低。由于產品分布廣，只有綜合利用才能提高經濟效益，這就要求其規模必須十分大，總投資就十分巨大。其副產品的市場一般很難與燃油的市場相匹配，其理論計算的經濟效益有時在市場上會難以實現。在我國要迅速大規模發展，有一定難度。該技術在南非（Sasol）、新西蘭、馬來西亞等地區有多種合成轉化新工藝得以商業化。從長遠看，該技術對滿足汽柴油汽車需求有戰略意義。我國中科院山西煤化所一直致力于該方面的開發研究，積累了較豐富的實踐經驗，有較好的技術基礎。我國在該方面會有一定的發展。 （3）甲醇和二甲醚煤基含氧燃料 煤的直接液化和間接液化都是基于延續過去石油路線汽車的思考方式，其目的是轉化為液態烴類的汽油和柴油。如果擺脫開此固有路線的框框，充分考慮到煤的結構特點和已有的條件溫和易行且技術成熟、經濟性好的燃料合成工藝，以及相應汽車技術的發展，可以明顯地看出，由煤通過氣化合成低碳含氧燃料－甲醇、二甲醚燃料，是一條技術成熟而又可十分現實可持續發展的工業路線。國內外大量的臺架試驗和大規模車隊運行試驗已證明，甲醇燃料和二甲醚燃料是可以替代石油制品汽油和柴油的汽車清潔燃料，其尾氣排放污染物相對于常規汽車則更少，有利于環保。合成甲醇、二甲醚，可以充分利用儲量比例很高的高硫煤，在進行氣化和氣體凈化后，不僅免除了煤直接燃燒所造成的污染（SONOx、煙塵等），而且可以回收元素硫，給高硫煤資源的利用開辟了廣泛的前景；利用焦爐氣制甲醇，同樣可解決大量焦爐氣無法有效利用、放空所造成的污染，可充分利用一些看似無效的能源資源，變廢為寶。由于合成甲醇反應選擇性十分高，煤制合成氣分子利用率可達100%，能效相對較高，燃料產品單一，技術成熟，經濟規模的大型化裝置比直接液化和間接液化裝置綜合性低，總投資相對少且易籌，大型化裝置可在有條件的地區由企業籌資較分散地、多處建立，有利于車用燃料的輸配和推廣。二甲醚是公認的替代柴油的優質清潔燃料，很易由甲醇脫水制出或由合成氣一步法合成。利用我國的特定條件，可開發和走出一條醇醚清潔燃料的特色路線。從技術、經濟性、環境和能效綜合分析，煤基合成醇、醚清潔燃料，應該成為我國煤基合成清潔燃料的主攻方向，但它不具排它性可與其它方案互為補充。 我國醇醚汽車燃料的發展 我國從“六五”開始，在國家科委的安排下，曾將燃料甲醇生產工藝、甲醇汽車技術開發列為國家重點科技攻關項目，并和聯邦德國大眾汽車公司進行了長期的國際合作（M100汽車技術）。經過十多年的研究開發，我國已開發成功一系列甲醇生產新工藝，甲醇發動機的改造技術、M85－100汽車車隊運行實驗、甲醇腐蝕抑制劑、甲醇汽車車用潤滑油、加油站配套技術、M15甲醇摻燒汽油應用技術等一系列甲醇燃料及汽車的配套技術。我國專家不僅參加了歷屆國際醇燃料會議，1998年還主辦了第12屆國際醇燃料會議。應該說近年來我國在甲醇燃料的生產和應用技術方面，已經趕上了世界先進水平，為今后發展醇醚燃料打下了良好的技術基礎。1996－1997年國家科委和美國福特汽車公司共同支持進行了一個國際合作的軟課題研究“中國山西省等富煤地區煤轉化成汽車燃料的環境、能效、經濟（3E）生命周期（LifeCycle）評估”，我國有化工部、山西省、清華大學、中科院山西煤化所、中石化、石科院等單位 30 多位專家參與了研究，美方除福特汽車公司外，主要有 MIT 的專家參加了研究工作，研究總報告結果充分肯定了煤制甲醇汽車燃料是最適合于中國山西省等富煤地區，并有可能較快發展實用的途徑。只是由于后來原油價格的低迷（9～10美元/桶）和甲醇市場價格的偏高，而影響了甲醇燃料計劃的推行。在原國家科委和國家經貿委的支持下，山西省政府一直積極推行甲醇燃料和汽車的應用實踐工作，積累了豐富的經驗，并已訂出了地方的標準。在摻燒技術，新型助溶、耐腐蝕、清潔復合添加劑，發動機的改造，新甲醇發動機的設計制造，汽車尾氣的測試和凈化，加油站的建立，甲醇燃料應用安全規則的訂立等等都有新的發展和較完整的成果。例如，在發動機改造方面，有全甲醇化油器和電噴汽油機的技術、甲醇汽油雙燃料汽車技術、全甲醇高壓縮比電噴汽油機技術(太原理工大學和凈土公司獨立自主開發)等，都已達到可實用的技術水平，有些已達到國際先進水平。2003年初，原國家經貿委組織國內各方面專家進行了深入考察，對其成績給予充分的肯定，其它在河南駐馬店市、黑龍江省哈爾濱市等地也都有類似的成功應用和推廣方面的經驗。其結果都表明出該燃料路線的優越性，并且對其存在的弱點和人們關心的一些問題，通過實踐已研究和開發出對策和解決辦法。 先進性評價及解決的主要問題經濟性分析由于由合成氣合成甲醇生產工藝，技術十分成熟，煤的大型氣化裝置國內技術日益完善，國產化率很高，大型化甲醇生產裝置（如60萬噸/年裝置）的總投資比幾年前已有大幅度下降。，這樣在我國某些富煤地區，甲醇的工廠生產完全成本可以達到很低的價位。這就可以同時既保證甲醇生產企業的較高利潤額，又可以滿足甲醇作為汽車燃料的良好經濟效益（和汽油價格在相當耗量/公里上進行對比）,用戶又易于接受。其綜合經濟性已具有很強的競爭力。我國大型化煤基甲醇生產已能和國際市場上的價位進行競爭。 甲醇的熱值只有汽油的一半弱，但它是含氧化合物燃料，燃燒完全，且在氣缸中能量轉化效率較高，使得它的替代比并不是2，在不同的摻燒比和完全甲醇發動機車的情況下，～。這恰恰表明其在汽車發動機中的能量利用效率大大高于汽油。甲醇銷售價如在2000元/噸，其經濟性仍具有競爭力。而此時甲醇生產廠的利稅是十分高的，這將會促使甲醇生產進一步的發展。良性循環的發展模式就會形成。 由于甲醇可以在有原料資源的地區，適當分布地生產，且有化肥廠聯產甲醇等中型裝置作為補充，其輸配半徑可以縮短，生產廠的儲罐可兼用為中心儲罐，燃料加注站可在原汽柴油加注站進行改造（改造罐或新建罐），建新加油站建設費在60萬元左右，新建一個罐在20～30萬元，改造一個罐只需2萬元，這與建壓縮天然氣站相比投資在1/10以下。 二甲醚的生產成本比甲醇高約30%40%左右，但其熱值也高一些，二甲醚十六烷值接近60，但燃燒十分完全。它是柴油的優異清潔替代燃料。其有些物性參數與石油液化氣相近，加油站與液化石油氣相似（每站投資約100萬元），在發動機中燃燒比石油液化氣完全，排放優于石油液化氣燃料，其經濟性與甲醇類似，具有