Зао Восточно-Сибирская газохимическая компания Утверждаю

Бизнес-план строительства метанол ЗАО «Восточно-Сибирская газохимическая компания» ©
1350 тонн/сутки июнь 2009 год
42
Синергетический эффект проекта производства метанола
Проект ВСГХК оказывает значительное влияние на большое количество смежных отраслей, государственные программы по ДФО, государственные программы развития газодобывающей промышленности, усиливает экономическую интеграцию регионов.
Проект в Центральной Якутии в значительной степени повышает успешность реализации
Восточной программы Газпрома:
1. для добычи природного газа по оценкам Газпрома потребуется до 200 тыс. тонн метанола в год. Использование метанола, производимого ЗАО «ВСГХК», имеет преимущества за счет лучшего географического расположения: транспорт метанола до месторождений обеспечивается исключительно речными поставками вверх по течению без дополнительных перевалок. Близко расположенное производство метанола обеспечит надежные поставки метанола для газовых промыслов и по более привлекательным ценам, что, конечно, окажет влияние и на экономическую эффективность Восточной газовой программы в долгосрочной перспективе.
Таблица XIV: Сравнение вариантов обеспечения метанолом Чаяндинского месторождения
Источник информации: ЗАО «ВСГХК»
При ожидаемой потребности метанола в 200 тыс.т/год на газодобычу по Восточной газовой программе экономия на логистике (около 50 $/тонна при действующих тарифах на транспортировку) при поставке с ГХК Центральной Якутии составит около
10 млн.$/год. В течение 40 лет эксплуатации газовых месторождений общий экономический эффект превысит 400 млн.$.
2. планируемые к созданию центры газохимической переработки в Красноярском крае,
Иркутской области, Приморье и в Якутии до сих пор имеют лишь самые общие очертания. Принципиально важные вопросы: что производить, в каких объемах, на основе какого сырья будет реализовываться проекты переработки, кто выступит в качестве потребителей, не имеют ответа.
Требуется скоординированная программа развития будущих газохимических центров с учетом проведения единой политики:
- производственной;
- технологической;
- маркетинговой;
- подготовки кадров.
Одним из вариантов развития газохимической отрасли России в ДФО может стать разработанная ЗАО «ВГСХК» «ЭШЕЛОННАЯ СТРАТЕГИЯ».
3. реализация проекта переработки природного газа в Центральной Якутии позволит вовлечь в разработку крупные месторождения, находящиеся в стратегическом резерве: Среднетюнгское ГКМ и Соболох-Неджелинское ГКМ с общими запасами природного газа более 200 млрд.куб.м, создаст условия для возобновления поисковых работ по нефти и газу в Центральной Якутии.
Центральная Якутия (3200 км – тарифное расстояние до порта Находка) в отношении азиатских рынков не только расположена более выгодно с географической точки зрения по сравнению с Иркутской областью (4200 км) и Красноярским краем (5300 км), но и имеет все необходимые инфраструктурные условия для реализации такого проекта:
1. две нитки магистрального газопровода на всей протяженности, дополнительная нитка на значительной части, а последний участок третьей нитки находится в стадии завершения. Строительство ведется за счет республиканского бюджета в рамках программы газификации и за счет инвестиций из федерального бюджета. Срок окончания: 2010 год. После завершения строительства транспортные возможности достигнут 4.5 млрд.м
3
/год
Поставщик
Железнодорожным транспортом, км.
Водным транспортом, км
Ожидаемое время транспортировки, дней
Количество перевалок
Томский завод
1700 500 10 2 из Центральной
Якутии
0 1050 5
1

Бизнес-план строительства метанол ЗАО «Восточно-Сибирская газохимическая компания» ©
1350 тонн/сутки июнь 2009 год
43 2. уже идущее строительство железной дороги за счет республиканского и федерального бюджета. Срок окончания: 2012 год.
3. кроме того, существует и действует метанольный терминал в Находке, способный осуществлять перевалку нефтехимических продуктов и метанола в объеме более 1.3 млн.т/год.
Проект ГХК в Центральной Якутии использует уже имеющуюся инфраструктуру и опирается на подготовленную ресурсную базу.
Таким образом, реализация проекта в Центральной Якутии обеспечит для ДФО и
Восточной газовой программы значительный синергетический эффект по нескольким направлениям в краткосрочной и долгосрочной перспективе:
1. повышение эффективности государственных программ по развитию инфраструктуры региона, которые в настоящее время реализуются с целью надежного жизнеобеспечения населения Центральной Якутии;
2. использование имеющихся резервов в добыче, транспорте природного газа в Якутии, переработке нового типа грузов в дальневосточных портах;
3. повышение надежности обеспечения газодобычи на уникальных месторождениях за счет поставки метанола с близкорасположенного производства. В принципе метанол из Центральной Якутии может поставляться как на Чаяндинское, так и на
Ковыктинское месторождения. Более низкие транспортные затраты по метанолу обеспечат и большую эффективность Восточной газовой программы;
4. создается промышленный центр, который в перспективе может обеспечить подготовку высококвалифицированных кадров для работы на газохимических производствах, которые должны создаваться в Красноярском крае, Иркутской области, Западной и
Южной Якутии и в Приморье;
5. адаптируются технологии переработки природного газа для освоения газовых месторождений на Камчатке и на арктическом шельфе.
Таблица XV: Прямой синергетический эффект ГХК в Центральной Якутии
3
Источник информации: ЗАО «ВСГХК»
3
Инерционный сценарий – без строительства ГХК
ГХК Якутии (мин) – производство 450 тыс.т/год метанола
ГХК Якутии (макс) – производство 1350 тыс.т/год метанола, 400 тыс.т/год СЖТ, 200 тыс.т/год аммиак
Эффект
Инерционный сценарий
ГХК Якутии
(мин)
Рост, %
ГХК Якутии
(макс)
Рост, %
Добыча и транспорт природного газа, млрд.м
3 1500 1950 30%
4000 167%
Транспортировка по железной дороге, тыс.тн.
495 945 91%
2130 330%
Перевалка на метанольном терминале Находка, тыс.тн.
20 470 2250%
1300 6400%

Бизнес-план строительства метанол ЗАО «Восточно-Сибирская газохимическая компания» ©
1350 тонн/сутки июнь 2009 год
44
Технология производства метанола
Выбор и оценка стоимости предполагаемого оборудования
Экономическая целесообразность и рациональность использования природного газа как сырья для производства метанола обусловлена растущими потребностями в метаноле на азиатских рынка, планируемом значительном объеме добычи природного газа в
Восточной Сибири и на Дальнем Востоке.
Создание производства на новой площадке позволяет использовать наиболее современные и эффективные технологические решения.
Выбор лицензиаров осуществляется на конкурсной основе.
В качестве PMC контрактора предполагается привлечь Jacobs Consultancy (Приложение
№ 4-10).
Основные технологические решения
Исходными продуктами процесса производства метанола являются потоки природного газа. В отделении паровой конверсии получают синтез-газ, который в дальнейшем используется для осуществления синтеза метанола. Полученные продукты при синтезе метанола в дальнейшем проходят процедуру ректификации с целью получения товарной продукции. Пар, побочные продукты утилизируются с производством электрической энергии или уходят на сжигание в печи риформинга.
Производство состоит из одной технологической линии мощностью 450000 т/год метанола
(с возможностью расширения до 1,5 млн. т/год).
Готовый продукт отвечает требованиям ГОСТ 2222-95.
Основные стадии производства метанола:
1. Сероочистка исходного газа
2. Парокислородная конверсия природного газа
3. Компрессия синтез-газа
4. Синтез метанола
5. Ректификация метанола
Принципиальные схемы паро-кислородного риформинга, синтеза и ректификации метанола приведены в Приложниях № 2-3.
Краткие сведения о технологии производства
В производстве метанола используется в качестве сырья природный газ. Получение синтез-газа осуществляется путем двухступенчатой парокислородной конверсии, синтеза метанола-сырца в изотермическом реакторе с рециркуляцией и последующей ректификацией с получением товарного метанола.
С учетом северных условий привода силовых машин - электрические. В связи с этим большая часть пара высокого и среднего давления централизовано направляется на электростанцию, энергия которой используется для привода машин. Остальная часть пара идет на технологию и обеспечение процесса ректификации.
Основными принципами технологии производства являются следующие:
- все тепловые и энергетические потоки максимально использованы;
- синтез метанола осуществляется в изотермическом реакторе, обеспечивая оптимальные условия проведения процесса.
- применяемые катализаторы обладают повышенной активностью, селективностью, высокой механической прочностью и обеспечивают стабильную работу в широком диапазоне температур.
Обоснование принятых технологических решений
При разработке технологии производства метанола применены наиболее передовые технические решения, отвечающие современному уровню науки и техники. Подобные технологии имеют продолжительный опыт работы в промышленности. Предлагаемая технология производства метанола позволяет в наибольшей степени обеспечить экономическую эффективность данного процесса.

Бизнес-план строительства метанол ЗАО «Восточно-Сибирская газохимическая компания» ©
1350 тонн/сутки июнь 2009 год
45
Описание принятой схемы технологического процесса
Исходными продуктами процесса производства метанола являются потоки природного газа и кислорода, поступающего из цеха разделения воздуха.
Рисунок 12: Принципиальная схема производства метанола
Источник информации: «Ходатайство (Декларация) о намерениях инвестирования в строительство газохимического комплекса Республики Саха (Якутия)», ЗАО «ВСГХК» декабрь 2007 год
Таблица XVI: Расходные нормы по производству 1 тонны метанола
Источник информации: «Ходатайство (Декларация) о намерениях инвестирования в строительство газохимического комплекса Республики Саха (Якутия)», ЗАО «ВСГХК» декабрь 2007 год
Блок сероочистки
Природный газ предварительно подвергается сероочистке, несмотря на то, что в природном газе не содержится серы. Это необходимо для защиты от возможных проскоков серы или при появлении серы при вводе новых месторождений.
Для этого исходный природный газ проходит сепаратор, установленный для отделения содержащихся в газе жидкостей, а затем смешивается с частью синтез-газа, содержащей водород, который необходим для процесса сероочистки.
Смесь нагревается и направляется в реактор гидрирования, в котором в процессе гидроочистки природного газа образуется сероводород.
Далее в сероадсорбере сероводород поглощается на оксиде цинка, при этом остаточное количество серы в газе составляет менее 0,05 ppm масс.
Наименование
Расход
Характеристика
Примечание
Природный газ нм
3
/т
855 до 98 % СН
4
Кислород нм
3
/т
300 концентрация О
2
не ниже 99,5 %, давление до 5,6 МПа постоянный расход на производство синтез-газа
Деминерализованная вода м
3
/т
2 требования к допустимому содержанию примесей определяются
ТЗ на установку постоянный расход на производство синтез-газа
Азот газообразный концентрация N
2
не ниже 99,5 % потребляется периодически из
ВРК
Воздух КИПиА нм
3
/ч
100 без масла и механических примесей, сухой, точка росы ниже температуры окружающего воздуха, давление 0,5-
0,8 МПа
Энергопотребление кВтч/т
234,7

Бизнес-план строительства метанол ЗАО «Восточно-Сибирская газохимическая компания» ©
1350 тонн/сутки июнь 2009 год
46
Отделение парокислородной конверсии
Очищенный от серы природный газ охлаждается в теплообменнике, а затем насыщается водой в сатураторе.
Вода, используемая в сатураторе, является смесью технологического конденсата, образующегося в сепараторах, и реакционной воды отделения ректификации метанола.
Углеводородное сырье, поступающее из системы сатурации, подогревается, а затем смешивается с паром среднего давления для достижения соотношения пар/окись углерода 1,8. Далее парогазовая смесь последовательно поступает в реактор предриформинга, печь трубчатого парового риформинга и в реактор вторичного риформинга с кислородным поддувом. В результате парогазовая смесь конвертируется в смесь H
2
, CO, CO
2
, H
2
O и CH
4
Дымовые газы выводятся через верх радиационных камер и поступают в отделение рекуперации тепла. В качестве топлива используются природный и отбросной газы.
Синтез-газ после реактора вторичного риформинга охлаждается, вырабатывая из подаваемой питательной котловой воды пар высокого давления, который экспортируется на электростанцию.
Синтез-газ, отделенный в сепараторах от воды, подается в отделение синтеза метанола.
Конденсат, образующийся при сепарировании, направляется в сатуратор. При необходимости часть этого конденсата направляется в блок подготовки питательной деминерализованной воды.
Блок деаэрации конденсата
В колонну разделения технологического конденсата подается конденсат из отделения парокислородной конверсии. Свежая вода, очищенный конденсат, часть парового конденсата с электростанции после установки деминерализации воды соединяются с конденсатом, идущим с электростанции, и направляются в деаэратор, в котором вытесняется кислород и углекислота.
Из деаэратора часть воды подается в отделение синтеза метанола для снятия избыточного тепла, другая же часть - в блок парокислородной конверсии.
Отделение синтеза метанола
Полученный в отделении парокислородной конверсии синтез-газ смешивается с циркуляционным газом, затем весь поток газа подогревается и поступает в реактор синтеза метанола, в котором водород, монооксид и диоксидуглерода конвертируются в метанол по следующим реакциям:
СО+2Н
2
↔ СН
3
ОН
СО
2
+3Н
2
↔ СН
3
ОН+Н
2
О
(СО+Н
2
О ↔ СО
2
+Н
2
)
Таблица XVII: Катализаторы, использующиеся в производстве метанола
Источник информации: «Ходатайство (Декларация) о намерениях инвестирования в строительство газохимического комплекса Республики Саха (Якутия)», ЗАО «ВСГХК» декабрь 2007 год
В дополнение к этому, в незначительной степени протекают некоторые побочные реакции, поэтому образуются следы кислородосодержащих соединений, с температурой кипения как выше, так и ниже метанола.
Покидающий реактор газ охлаждается и конденсируется.
Конденсат - метанол-сырец отделяется в сепараторе высокого давления, где также происходит отбор продувочного газа, затем в сепаратор низкого давления, где частично дегазируется и направляется в хранилище метанола-сырца.
Наименование
Тип катализатора
Количество, тонн
Примечание
Никельмолибденовый катализатор гидрирования органических серосоединений
ТУ 113-03-002-
09510-96-2009 6
Единовременная загрузка, один раз в 4 года
Цинковый поглотитель сернистых соединений
ТУ 113-03-2002-86 35
Единовременная загрузка, один раз в год
Катализаторы паровой и кислородной конверсии
НИАП-18 ТУ 113-
03-2010-93 40
Единовременная загрузка, один раз в 4 года
Медьсодержащий катализатор синтеза метанола
СНМ-У
70
Единовременная загрузка, один раз в 4 года

Бизнес-план строительства метанол ЗАО «Восточно-Сибирская газохимическая компания» ©
1350 тонн/сутки июнь 2009 год
47
Продувочный газ используется как среда-носитель в эжекторе, отводящем газообразную фракцию дистиллята. Газ, выходящий из эжектора, используется как топливо печи трубчатого риформинга.
Отделение ректификации метанола-сырца
Метанол–сырец после отделения синтеза метанола содержит воду и следы побочных продуктов: этанол, высшие спирты, диметиловый эфир, ацетон и метилформиат.
Очистка метанол-сырца происходит в ректификационном отделении, имеющем три колонны. В стабилизационной колонне удаляются разнообразные летучие соединения и растворённые газы.
Сверху отбираются дистилляционные газы, которые конденсируются и разделяются на газовую и жидкую фракции. Газовая фракция в дальнейшем используется в качестве топлива печи риформинга, а большая часть жидкой фракции возвращается в верхнюю часть колонны.
Для процесса ректификации используется тепло, получаемое при охлаждении риформированного газа.
Нижний продукт колонны – стабилизированный метанол - содержит в основном метанол, воду, а также небольшие количества этанола и прочих высших спиртов.
В результате ректификации выходят три потока жидкостей:
- целевой метанол;
- поток высших спиртов;
- вода избыточная, которая направляется в сатуратор отделения парокислородной конверсии. Поток высших спиртов отправляется на сжигание. Продуктовый метанол охлаждается и направляется на склад хранения метанола.
Склад хранения метанола
Склад хранения метанола предназначен для приема, хранения и подачи товарной продукции на сливо-наливную ж/д эстакаду. В складское хозяйство входят: резервуарный парк метанола, насосная станция перекачки метанола с операторным пунктом, установка рекуперации паров, скруббер, сливо-наливные железнодорожные эстакады, системы пожарной защиты, системы автоматизации, контроля и учета продуктов.
Для хранения метанола предусмотрены четыре резервуара вместимостью 10000 м
3
каждый, из которых три являются рабочими, а четвертый резервный, для возможности перекачки метанола из работающей емкости при аварии.
Резервуары находятся под азотной «подушкой» и в них поддерживается избыточное давление 200-750 мм вод.ст. и температура колеблется в пределах минус 60°С . плюс
40°С. Склад хранения метанола оборудован приемным и раздаточным устройствами, замерными приспособлениями и средствами пожаротушения.