焦炉煤气制甲醇和制天然气对比分析

根据天然气 的标准热值 （35.588MJ/m3） 折算压缩天然 气（以甲烷约 90%计）的热值 为32.03 GJ/km3， 则利用焦炉气制 天然气的能量 利用率为：
32.03/37.0 = 86.57%。
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两种产品能量利用率对比
焦炉气制甲醇的能量利用率（以1 t 甲醇计算）
名称
氢气 4168 万m3/年
蒸汽 5.78 万吨/年
2.2
Байду номын сангаас
2.4
23481
25200
15688
15692
6106
7548
4580
5660
41.72
49.78
35.76
43.79
3.55
3.17
31.09
26.77
焦炉煤气制甲醇 28518 24000 190 160
甲醇 10 万吨/年
弛放气 2100 万m3/年
焦
作城市燃气和发电的燃料
炉
煤
从焦炉煤气中提氢
气
主
要
深度净化后作化工原料（如制甲醇等）
用
途
深度净化后甲烷化制CNG或LNG
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国内焦炭及焦炉煤气利用情况
我国每年若回收220 亿Nm3 放散的焦炉气，可得 到约96亿Nm3 CNG，热值相当于713万吨汽油，并 减排大量的甲烷、SO2 以及焦油、萘、氨等有害 物质。
三塔精馏
原料气净化要求高
不需要空分装置；甲烷化反 应压力较低（约2 MPa） 变压吸附(PSA)、膜分离或 深冷分离
较复杂
较简单
用途广,作化工原料和燃料
作燃料
51.1%～58.2%
≥80%
产品贮运
装置规模 投资比 效益
要求较高
需一定规模 (目前为8～30 万吨/年) 1.0 较好
CNG需高压容器 规模范围较大，配套焦炭规 模为年产10 万吨到数百万 吨均可
合计
38.986
能量利用 率
51.1% ～ 58.2%
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焦炉气制甲醇能耗 为38.986 GJ/t。
1 t 甲醇的高位热值 为22.7 GJ， 低位热值 为19.93GJ，
故焦炉气制甲醇的 能量利用率 为51.1%～ 58.2%。
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两种产品经济性对比
以25000 m3/h 焦炉气为基准
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两种产品工艺流程对比 焦炉气制天然气工艺流程
焦炉煤气
深度净化
甲烷化
氢气
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膜分离
压缩
低温分离
废热回收 CNG产品 LNG产品
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两种产品方案对比
100万吨/年焦化装置
外供焦炉煤气 21500万Nm3/年
说明：按每吨焦炭伴生 430m3焦炉煤气计算
制甲醇 制CNG
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10 万吨/年甲醇 2100 万m3/年弛放气
消耗定额 单位等价热值 热值/GJ
焦炉煤气 2000m3 16.746MJ/m3 33.492
脱盐水 2.55t
14.235MJ/m3 0.036
仪表空气 16m3
1.172MJ/m3 0.019
新鲜水 13t
7.524MJ/m3 0.098
电
620kWh 11.84MJ/kWh 7.341
弛放气 -210m3 9.52MJ/m3 -2
根据可行性研究，焦炉气制CNG 的效益要比焦炉气
生产甲醇好得多。焦炉气生产LNG，效益会更好。
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焦炉煤气制甲醇与制CNG综合对比
艺
工
项目
净化部分
反应部分 分离部分 复杂性 产品用途 能量利用率
焦炉煤气制甲醇
焦炉煤气制CNG
原料气净化要求高 转化反应需配空分装置；甲醇合成反 应压力高（5～8 MPa）
8723 万m3/年CNG 4168 万m3/年氢气 5.78 万吨/年副产蒸汽
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两种产品产量与消耗对比
以25000m3/h焦炉煤气为基准
产 产量
消
耗
品
焦炉气 氧气 电 蒸汽 脱盐水 新鲜水 仪表气 副产品
名
称
m3/h m3/h kWh t/h
t/h
t/h
m3/h
m3/h
甲 12.5 25000 5045 7750
项目 项目总投资/万元
固定资产总投资/万元
占地面积/亩 定员/人
产品
产品价格 年均销售收入/万元 年均总成本费用/万元 年均利润总额/万元 年均税后利润/万元 财务税前收益率%
总投资收益率% 静态投资回收期
盈亏平衡点%
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焦炉煤气制CNG
17767
14400
76
140
CNG 8723 万m3/年
2100 21218 18555 1551 1164 11.07 7.51 8.26 73.43
2300 23189 18437 3326 2495 18.04 13.32 6.18 55.62
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两种产品经济性对比
计算价格:
焦炉气0.50 元/m3，新鲜水1.40 元/吨， 脱盐水12.00元/吨，电0.52 元/kWh； 副产氢气1.00 元/m3，弛放气0.25 元/m3， 蒸汽80.00 元/吨。工资3.5 万元/(人·年)。 基本预备费率6%。
因此，用焦炉气生产CNG/LNG，将产生较明显的经 济效益、环境效益与社会效益，对促进焦化与能 源行业的技术进步与产业发展具有重要的意义。
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两种产品工艺流程对比 焦炉气制甲醇工艺流程
空气
空分
焦炉煤气 深度净化 催化转化
废热回收 精脱硫
蒸汽
弛放气
合成甲醇 压缩
精馏
甲醇产品
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国内焦炭及焦炉煤气利用情况
2009年国内焦炭总量为：35364万吨，其中：钢铁联合焦化企业：13405万吨，独立 焦化企业：21959万吨。
按每吨焦炭副产430Nm3焦炉煤气计算，独立焦化企业每年副产焦炉煤气约940亿Nm3， 除企业自身作加热燃料和化工原料（制甲醇）外，每年有约220亿Nm3焦炉煤气需考虑 出路问题。
0.6 好
焦炉煤气甲烷化制天然气，开辟了焦炉煤气综合利用新途径，能耗低，经济效益显著。
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BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
3.88
醇 t/h
C 10904 25000 N m3/h
G
5663 -7.23 7.87
162.5 45.8
200 弛放气 2625
200
氢气
5210
蒸汽
7.225t/h
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两种产品能量利用率对比
焦炉煤气制CNG 的能量利用率（以1000m3 CNG 计算）
名称 焦炉煤气 新鲜水 脱盐水 仪表空气 电 氢气 蒸汽 合计 能量利用 率
消耗定额 2292.7m3 5t 0.78t 20m3 519kWh -478m3 -0.66t
单位等价热值 16.746MJ/m3 7.524MJ/m3 14.235MJ/m3 1.172MJ/m3 11.84MJ/kWh 10.7MJ/m3 3.781MJ/kg
热值/GJ 38.392 0.038 0.011 0.023 6.145 -5.114 -2.495 37.0 86.57%