导语:煤制甲醇“独占鳌头”的格局或被打破。2月19日,陕西黑猫抛出了一份非公开发行股票预案,拟募集资金总额不超过25亿元,扣除发行费用后拟用于焦化转型示范项目一期工程。不管黑猫、白猫会抓老鼠就是好猫!且看陕西黑猫50亿新建煤化工项目
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背景
煤制甲醇“独占鳌头”的格局或被打破。2月19日,陕西黑猫终于憋出大招,抛出了一份非公开发行股票预案(下称“定增预案”),拟募集资金总额不超过25亿元,扣除发行费用后拟用于焦化转型示范项目一期工程。
定增预案显示,上述项目建成并达产后将实现年产180万吨甲醇、21万吨液化天然气(LNG)、16万吨碳铵的生产能力,该项目总投资额高达50.12亿元。
陕西黑猫内部人士告诉记者,项目总投资额是50亿元,一部分来自募集资金,剩余资金由公司自筹;而50亿元的投资也不是一下子全都投进去,都是分阶段投入。
备受资本市场关注的是,陕西黑猫既不用煤制甲醇,也不选择天然气制甲醇,抑或是焦炉气制甲醇,而是利用化工焦来制造甲醇以及LNG;该内部人士表示,这种工艺路线在国内尚属首创。
今天,小七就来与大家探讨,陕西黑猫是什么样的企业?在煤化工前景不明的今天,为何投入50亿新建煤化工项目?化工焦制甲醇究竟是新工艺还是新瓶装旧酒?
陕西黑猫焦化有限责任公司
陕西黑猫焦化有限责任公司,成立于2003年11月,2009年12月整体变更为股份有限公司,2014年11月5日在上海证券交易所挂牌上市。黑猫焦化主要从事焦炭、甲醇、粗苯、焦油、硫铵、电力、蒸压粉煤灰砖和空心砌块的生产和销售。
陕西黑猫焦化有限责任公司是2003年8月省委书记李建国等领导率团赴广州招商引资的重大成果,是由陕西黄河矿业(集团)有限责任公司同江西景德镇市焦化煤气总厂按8:2出资注册并由前者控股的合资企业。
公司位于陕西省韩城市国家生态工业示范园,占地2000亩,员工4600余人,注册资本、实收资本6.2亿元,总资产120亿元。内设四场八部一办,拥有两家全资子公司,三家控股子公司,两家参股公司。目前,公司已形成600万吨/年焦炭、31万吨/年甲醇、37万吨/年液氮、48万吨/年尿素、25万吨/年LNG、2×12MW煤泥发电、8000万块/年蒸压粉煤灰砖和煤化副产品(焦油、硫铵、粗苯、硫磺)的八大产业,是一家集冶金、化工、电力、建材为一体的综合性企业。
为何投入50亿新建煤化工项目?
焦炭是陕西黑猫的主要业务之一,产能达600万吨/年,规模位居全国独立焦化企业前列,但在焦化行业整体盈利水平下降的背景下,陕西黑猫的焦炭业务同样受到较大影响,以致拖累了整体业绩。
陕西黑猫之前发布公告称,经公司财务部门初步测算,预计2015年年度经营业绩将出现亏损,实现归属于上市公司股东的净利润为-2.58亿元左右。对此,陕西黑猫方面给出的理由之一就是,2015年受市场环境影响,主要产品市场价格下滑。
2012年-2014年焦炭平均市场价格从1857元/吨降到960元/吨,降幅达48.3%,到2015年9月上旬,进一步下降至755元/吨。
日前,中国炼焦行业协会对外公布了2016年1月全国主要焦化产品平均价格,其中主焦煤价格仅为534元/吨。
中国炼焦行业协会会长崔丕江就直言,独立焦化企业经营效益正在持续分化,资金紧张的状况呈现进一步恶化趋势,行业的主要矛盾是化解过剩产能;同时,严重的过剩产能和严酷的市场竞争促使部分企业无奈退出已是大势所趋、不可避免。
据统计,2015年,焦化行业规模以上企业实现利润由2011年的178.77亿元,下降到2015年1月-10月份的亏损99.45亿元,企业亏损面达56%。
行业人士分析,一方面,我国焦炭产品85%用于钢铁行业生产,受下游钢铁行业持续疲软影响,焦炭市场价格持续下滑;另一方面,作为焦炭的主要原料,焦煤降价滞后且降幅低于焦炭,使得焦化企业进入微利时期,不少焦化企业出现了成本倒挂现象。
为扭转盈亏格局,焦化企业都在“火急火燎”地进行产业结构优化升级,陕西黑猫无疑是这支转型升级大军中的排头兵。
化工焦制甲醇究竟有什么不同?
01煤制甲醇工艺路线
将原煤通过粉碎(水磨)处理后送入气化炉,得到含硫超过1mg/
m³含CO₂较多的粗合成气,经过碳洗塔与脱硫塔进行脱硫脱碳处理后,得到精制合成气,经过压缩后送入甲醇合成回路,制得含有甲烷、乙烯、丙醇、甲醛等杂质的粗甲醇进行精馏,最终制得商品甲醇。
其工艺路线大致可以可以分为:气化、净化、甲醇合成三个部分。
1. 煤气化部分:
目前,大型甲醇装置所应用的气化技术主要有:美国德士古气化(Texaco)技术和荷兰壳牌谢尔(shell)粉煤加压气化技术和国产水煤浆四喷嘴撞击流气化技术。
德士古气化技术属于气流床气化技术。它是在煤中加入添加剂、助熔剂和水,磨成水煤浆,加压后喷入气化炉,与纯氧进行燃烧和部份氧化反应。气化温度1300~1400℃,气化炉无转动部件,对于生产合成气的气化炉,大多采用冷激流程。
谢尔气化技术是荷兰谢尔公司多年开发的一种先进的气化技术,该技术采用纯氧、蒸汽气化,干粉进料,气化温度达1400~1500℃,碳转化率达99%,有效气体(CO+H2)达87%以上,液态排渣,采用特殊的水冷壁气化炉,使用寿命长。
2. 合成气净化部分:
气化工艺生产的粗煤气除含CO、H2、CO₂外,还有少量H₂S、COS、CH4、 N2,微量的氯,氨等成分。硫化物、氯、重金属镍等对甲醇合成催化剂是毒物,必须除去,H2与CO的比例也不能满足甲醇合成的需要,因而粗煤气需经部分变换调整H2/CO、除去多余CO2、H₂S、COS等净化过程方可进行甲醇合成。
3. 甲醇合成精制部分:
甲醇的合成工艺按合成压力主要分为高压、中压和低压法。目前新建与改造的甲醇装置几乎全部采用低压法。经典的低压法使用活性较高的铜锌基催化剂,合成压力为5~10MPa,合成温度为220~280℃。
低压法合成甲醇技术主要有英国IC1技术和德国Lurgi技术。两种低压法甲醇合成工艺大同小异,主要区别在于甲醇反应器的结构、反应热移走及回收利用方式和催化剂性能。甲醇合成反应是强放热反应,为保证催化剂床层温度相对恒定,多采用管壳式等温反应器。
合成气经合成气压缩机加压至5. 3~5. 5MPa后进入合成塔,在温度220~260℃及铜基催化剂的作用下,合成气中的CO、CO₂与H2反应合成甲醇,其主要反应为:
CO+2H2 → CH3OH
CO₂+3H2 → CH3OH+H₂O
反应过程中CO、CO₂与H2除生成甲醇外,还发生一系列副反应,生成烃、高碳醇、醛、酸、酯、醚及单质碳等逾40种副产品,合成产物是甲醇和水及多种有机杂质的混合物,即粗甲醇。粗甲醇经冷却降温至40℃,进入甲醇分离器,冷凝分离出的粗甲醇液体进入甲醇膨胀槽,减压闪蒸除去溶解在粗甲醇中的气体后送入甲醇精馏工段(双塔精馏)。
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02焦炉气制甲醇
煤炭通过焦化处理后,提炼出焦炉煤气,在铁钼、镍钼催化剂下,将焦炉煤气中的化学性质稳定的噻吩类有机硫加氢分解为易于脱除的无机硫,进行脱硫处理。进行纯氧催化氧化,使合成气中CO₂体积分数限制在3%~6%,压缩后送入合成甲醇工段,得到商品甲醇。
其工艺大致可以分为,炼焦制取焦炉气、焦炉气提纯调整碳氢比例、和焦炉气合成甲醇三个部分。其中焦炉气合成甲醇部分与合成气合成甲醇工艺相同(焦炉气经净化调整碳氢比例后,其组分与煤制合成气相同),不在复述。
炼焦制取焦炉气:原料煤经过洗煤、配煤等预处理在1050度的条件下隔绝空气高温干流,得到原料煤质量15%-19%的焦炉煤气。
焦炉煤气净化调整碳氢比例: 按照甲醇合成化学计量比要求,理论上新鲜合成气的氢碳比f为:
式中的φ(H2)、φ(CO₂、φ(CO)分别为H2、CO₂、CO的体积分数。由此可得合成气中氢碳比应为2.05~2.15,其合成效率高,原料的利用率佳。焦炉煤气氢碳比约2.91~3.60, 氢碳比太高,合成气中氢多碳少,合成反应中过量的氢气会造成甲醇合成回路循环气量增大,增加合成循环压缩机的功耗和弛放气的排放量;通常采用补碳的方式,即向合成气中补入CO₂和H2来调整合成气的氢碳比。补碳方式有CO₂补碳法和煤制气补碳法。
03陕西黑猫化工焦制甲醇工艺
原料煤经过洗煤、配煤等预处理加工后,在1050摄氏度的温度下隔绝空气高温干流,从而制得原煤质量70%-78%的化工焦,与15%-19%的焦炉气和3%-4.5%的煤焦油。
其中化工焦经过粉碎水磨预处理工序可进入由鲁奇煤气化技术活shell煤气化技术和德士古煤气化技术改进而成的焦气炉,与载氧剂发生不完全氧化反应,制得焦制合成气,在经过脱碳脱硫处理后形成适合合成甲醇的精制合成气。另一部分进入碳铵合成回路,回收副产物碳铵。
焦炉气经过脱硫工艺后,通过补碳法调整碳氢比例,制得适合于合成甲醇的精制合成气,并把合成气氧化阶段形成的烷基化副产物分离出来,作为天然气产品(LNG)。
精制合成气送入甲醇合成回路,其过程与煤制甲醇相同,通过双塔精馏制得甲醇。
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04煤制甲醇、焦炉气制甲醇、化工焦制甲醇三种工艺路线比较
相同点
1. 均采用煤作为初始原料。
2. 都是将煤转化为适合合成甲醇的合成气,在进行合成。
不同点
1. 工艺路线中间产物不同。
2. 原料气净化处理工艺不同。
化工焦制甲醇工艺创新点
化工焦制甲醇,采用煤炼焦后主要产物(占原煤质量70%)化工焦作为主要原料,提高焦炭利用价值,在借鉴煤气化炉技术的基础之上,设计焦气化炉技术,解决了粒度小于5mm煤无法使用shell气化炉无法气化的问题。
化工焦制甲醇技术优势
相对煤制甲醇,在化工焦的生产过程中同时提取粗苯、焦油等副产品,以化工焦为原料相比煤更为清洁;
同时,其焦气化形成的煤气水中基本不含焦油和酚类物质,原料气净化处理工艺相对简单,且焦炭气化产生的固体粉尘较少;
另外,相较于煤制甲醇,还具有一定成本优势,且环保情况也优于煤直接气化工艺。
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