第1章 概述
空分
冷冻 1 2 3 酸性气体脱除 CO深冷分离
煤气化
耐硫变换
PSA提纯H2 5 压缩
压缩 4
EG分离 6 乙二醇产品
EG合成
DMO精制
DMO合成
亚酯再生
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第1章 概述
物料名称 物流编号 组分 H2 CO CO2 H2O N2+Ar H2S+COS NH3+HCN ∑ 气量Nm3/h 温度, ℃ 压力,MpaA 68.5 t/h 原煤 粗合成气 1 Mol% 8.55 36.18 4.82 49.64 0.67 0.13 0.01 100.00 213,946 206 3.85 变换气 2 Mol% 40.85 22.18 35.59 0.24 0.94 0.18 0.02 100.00 151,827 40 3.55 净化气 3 Mol% 63.96 34.60 0.00 0.00 1.43 0.00 0.00 100.00 96,879 30 3.35 一氧化碳 4 Mol% 0.00 98.00 0.00 0.00 2.00 0.00 0.00 100.00 31，365 40 0.8 氢气 5 Mol% 99.95 0.00 0.00 0.00 0.05 0.00 0.00 100.00 59，260 40 2.6 37.5t/h 乙二醇产品 6
3 4 4.1 4.2 4.3 5 6 7 8 9 9.1 9.2 9.3 9.4
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第2章 主工艺装置消耗及投资
序号 一 1 比较项目 煤气化装置 煤气化技术特点 气化炉特点 气化煤种 气化压力，MPa 气化温度，℃ 气化剂 进料方式 单炉最大投煤量 t/d 2 煤气化装置范围 1、气化装置 2、污水处理 3 煤气化装置配置 气化炉数量 1 气流床 液态排渣 褐煤到无烟煤 2.0~4.0 1300℃ ~1700 氧气 干煤粉 3000 单位 干粉煤气化
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第1章 概述
原料煤质数据 测试项目 1、全水分 2、工业分析 空气干燥基水分 收到基灰分 收到基挥发分 收到基固定炭 3、全硫 4、发热量 收到基低位发热量 Mad: Aar: Var: FCar: St,ar:% Kcal/kg Qnet,v,ar: 5485 1.81 24.18 3.87 65.95 0.61 单位 Mt:% 设计煤种 6.0
t/h
t/h
26.1 78.3 -24 7.5 5055 6277 57 54，901
中压蒸汽（1.5MPa， 200℃） 低压蒸汽（0.5MPa， 158℃） 循环冷却水 电 锅炉给水 4 净化装置投资
t/h t/h t/h kwh/ h t/h 万元
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第2章 主工艺装置消耗及投资
序号 三 1 2 比较项目 乙二醇装置 乙二醇装置能力 乙二醇装置公用工程消耗 高压蒸汽（9.8MPa,540度） 次高压蒸汽（4.5MPa，410℃） 中压蒸汽（1.5MPa，200℃） 循环冷却水 电 锅炉给水 3 乙二醇装置投资 t/h t/h t/h t/h kwh/ h t/h 万元 78 149 203 27558 2988 88 150,198 年产30万吨 单位 Shell
煤制乙二醇成套工艺技术及 技术经济分析
2012年 03Βιβλιοθήκη 月技术方案1.1 产品方案
第1章 概述
本项目建设以煤为原料，通过干粉煤气化技术产粗合成气，经净化、CO/H2分离，草 酸二甲酯合成、乙二醇合成及乙二醇分离工序，产乙二醇产品。 序号 1 产品 优级品乙二醇 单位 万吨/年 数量 30 备注
1.2 产品规格 乙二醇产品质量达到国家标准“工业用乙二醇（GB/T 4649-2008）”优级品要求。 1.3 操作制度 年操作时间:8000h
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第3章 工艺装置
3.3 净化装置
本项目进净化装置的总合成干气量约107，743 Nm3/h。 各工序处理能力
名称 一氧化碳变换 酸性气体脱除 冷冻（冷冻负荷） 深冷分离+PSA提H2 单位 Nm3/h Nm3/h kW Nm3/h 处理能力 213，946 151，827 5218 96，879 备注 粗煤气 变换气 丙烯压缩制冷 CO回收率：91.75% H2回收率：95.17%
蒸发温度 序号 1 用户 低温甲醇洗 ℃ -40 单位 kw 正常 5218 最大 5739 冷冻量
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第3章 工艺装置
3.4.1 乙二醇工艺
3.4 乙二醇装置
本项目以煤制合成气为原料，采用草酸酯法生产乙二醇，首先CO气相催化反应合成中间产 品草酸二甲酯，然后草酸二甲酯催化剂加氢生产乙二醇。 合成气间接法生产乙二醇的主要反应包括一氧化碳（CO）与亚硝酸甲酯（MN）生成草酸二 甲酯（DMO）的羰化反应，草酸二甲酯加氢生成乙二醇（EG）的反应,一氧化氮、氧气和甲醇 生成亚硝酸甲酯的酯化再生反应，亚硝酸钠、硝酸反应生成一氧化氮，主要反应如下： 草酸二甲酯合成: 2CO + 2CH3ONO (COOCH3)2 + 2NO 反应尾气的再生: 2NO + 1/2O2 + 2 CH3OH 2 CH3ONO + H2O 草酸二甲酯加氢制乙二醇: (COOCH3)2 + 4H2 (CH2OH)2 + 2 CH3OH 合成气生成乙二醇总反应式为： 2CO＋1/2O2 + 4H2 CH2OHCH2OH + H2O 3.4.2 本项目采用由中国五环工程有限公司、华烁科技股份有限公司、鹤壁宝马（集团）有限 公司三方共同开发的具有自主知识产权的煤制合成气生产乙二醇技术。用该技术建设的年产 300吨乙二醇中试装置经国家能源局组织相关专家鉴定，三项催化剂的部分关键指标达到国际 领先水平。
方案一 原煤价格450元/吨
序号 1 1.1 1.2 项目名称 生产规模 乙二醇 副产品 碳酸二甲酯 轻质二元醇 混合醇酯 重质二元醇 2 原料 原料煤 燃料煤 一次水 供电 厂区占地 绿化面积 工程总投资额 建设投资 建设期利息 流动资金 年均销售收入 成本 年均总成本费用 年均利润总额 年均销售税金 财务评价指标 投资利润率 投资利税率 投资回收期 税前/税后 全投资财务内部收益率 税前/税后
制氧规模可以确定为1套 3.8万立方米/小时制氧能力的空分设备。
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第3章 工艺装置
序号 1 2 正常制氧能力 原料用量 空气 3 公用工程用量 低压蒸汽，≥180℃ 高压蒸汽,9.8MPa 循环冷却水，△t=10℃ 电 工艺水/工艺冷凝液 4 5 装置总投资 公用工程消耗费用 t/h t/h t/h kWh t/h 比较项目
四
主工艺装置总投资
万元
259,912
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第2章 主工艺装置消耗及投资
(1) 本项目年产30万吨乙二醇装置规模相当于已有的中型合成氨或甲醇装置，全流程的整合技 术已经非常成熟 。针对于乙二醇装置的特点和开发水平，以及国家煤化工相关政策导向， 30~40万吨规模将是目前阶段效益、投资和成熟性的最佳结合点。 (2) 气化装置暂以干粉煤气化为例，原因是干粉气化是我国第二代先进的加压纯氧气化技术， 在国内经过十几年的发展和运用，已经掌握了丰富的操作经验，设备国产化率近年大幅提高。 另一方面，我国相当部分地区的煤炭资源对气化技术要求高，使用干粉气化可适用于从褐煤到 烟煤的所有煤种。因此干煤粉气化在目前以至将来，都将是煤化工项目中的主导气化技术。 (3) CO分离装置采用深冷分离CO，在投资与变压吸附分离CO相近的情况下，深冷分离运行费 用更低。与上游低温甲醇洗工艺配合，在流程设置上更为合理。PSA提纯H2装置将驰放气经过 循环压缩返回深冷分离入口，提高了CO+H2有效气利用率。 (4) 乙二醇装置采用近十年发展非常迅速的草酸酯法合成乙二醇，经过包括五环在内的多家单 位的中试装置及工业示范装置的运行，该路线的可行性已被充分证实，工程化及系统整合技术 已经积累了丰富的经验。
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第3章 工艺装置
3.1 煤气化工艺
3.1 干粉煤气化相对于其它气化方式，更具有代表性。 本工艺流程，五环公司暂以干粉气化工艺来完成方案设计。采用1台投煤量 1500t/d气化炉。
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第3章 工艺装置
3.2 空分
本项目煤气化装置需氧总量(正常)为35，856Nm3/h，空分配置可由国内空分制造商提 供：
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第2章 主工艺装置消耗及投资
序 号 二 1 比较项目 净化装置 净化装置范围
1、一氧化碳变换 2、低温甲醇洗 3、PSA提纯氢 3、冷冻 4、CO2压缩
单位
干粉煤气化
2 3
净化装置处理能力 净化装置公用工程消耗 高压蒸汽（9.8MPa,540度）
次高压蒸汽（4.5MPa，410℃）
见上物料平衡表
3.2 空分
规模 单位 1×38000Nm3/h Nm3/h 35856
Nm3/h
202576
3.5 144.9 1878 1197 150.6 2.40 1.31
亿元 亿元/ 年 元/Nm3
6
氧气成本
0.60
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第3章 工艺装置
3.2 空分
目前3.8万空分装置，国内空分制造商已有丰富的业绩。关键设备空压机及增压机等采用进 口，其它由国内空分制造商提供，空分的工艺、设备等基础设计全部由国内空分制造商提供， 其工艺性能、可靠性已经完全能够满足该规模的需要。
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第2章 主工艺装置消耗及投资
序号 4 (1) 比较项目 煤气化原材料及公用工程消耗 原料用量 原煤 氧气 (2) 公用工程用量 次高压蒸汽（4.5MPa，410℃） 低压蒸汽（0.5MPa，158℃） 循环冷却水 电 锅炉给水 4 煤气化废物 废渣 废水 6 煤气化装置投资 t/h t/h 万元 28.2 52 54,813 t/h t/h t/h kwh/ h t/h -26 32 9548 9126 42 t/h Nm3/h 68.5 35，856 单位 Shell