甲醇制烯烃技术—经济—环境评价研究

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煤炭工业洁净煤技术研究中心已建立了洁净煤技术的评价方法和评价模型(CCTM),但并没涉及甲醇制烯烃技术。本文在洁净煤中心所做工作的基础上,根据MTO动力学模型和Lurgi公司对外公布的试验结果,以煤制烯烃项目可行性研究报告为主要依据,建立了甲醇制烯烃技术的技术模型、经济模型和环境模型,通过与CCTM模型相链接,可对煤制甲醇、煤制油、煤制烯烃等技术进行评价和比较。建立DMTO技术评价模型时,采用MTO动力学模型,在甲醇进料为1t时,平衡时可得到C1 0.0084t,乙烯0.103t,丙烯0.205t,丙烷0.022t,C4 0.072t,C5+0.027t。建立MTP技术评价模型时,根据Lurgi公司对外公布的试验结果,每吨丙烯消耗甲醇3.22吨,同时可产汽油0.258吨,LPG 0.1吨,工艺水1.765吨。以60万t/a甲醇制烯烃项目为评价对象,在输入相关经济参数后,通过模型计算,可得到DMTO技术和MTP技术的评价结果。DMTO技术评价结果:聚乙烯23.58万t/a,聚丙烯36.42万t/a,C4 7.62万t/a,系统能效76.37%,吨产品消耗水、电和蒸汽分别为12.8吨、543kWh和5.82吨;单位产品投资约5438.34元/t,单位产品成本约5301.08元/t,内部收益率25.67%;废水排放1.5t/t,固体废物排放1.12kg/t。MTP技术的评价结果:聚丙烯60万t/a,汽油14万t/a,LPG9.2万t/a,系统能效66.36%,吨产品消耗水、电和蒸汽分别为18.2吨、485.7kWh和5.2吨;单位产品投资约4483.92元/t,单位产品成本约4828.71元/t,内部收益率27.61%;废水排放1.76t/t,固体废物排放0.56kg/t。模型检验结果表明:本文建立的评价模型是合适的。通过对DMTO与MTP技术各指标进行的比较表明,DMTO技术消耗(除电能和蒸汽外)更低,系统能效更高,单位产品投资和生产成本较高,废水排放量较低,固体废物排放量较高。
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