陕西黑猫不用煤制甲醇或成新瓶装旧酒

陕西黑猫不用煤制甲醇或成新瓶装旧酒

背景

煤制甲醇“一统天下”的格局或将被打破。2月19日，陕西黑猫终于有大动作，发布非公开发行股票预案（以下简称“定增预案”），拟募集资金总额不超过25亿元，扣除发行费用后将用于焦化改造示范项目一期建设。

本次定增预案显示，上述项目全部建成投产后，将实现年产180万吨甲醇、21万吨液化天然气（LNG）、16万吨碳酸铵的生产能力，项目总投资高达50.12亿元。

陕西黑猫内部人士向记者透露，该项目总投资50亿元，其中一部分来自募集资金，其余将由公司自筹；而且这50亿元的投资不会一次性投入，而是分期投入。

备受资本市场关注的是，陕西黑猫不利用煤炭、天然气、焦炉煤气生产甲醇，而是利用化学焦生产甲醇和LNG；业内人士称，该工艺路线在国内尚属首创。

今天小七就和大家探讨一下陕西黑猫到底是一家什么样的公司？在煤化工前景不明朗的情况下，为何要投资50亿上新煤化工项目？化学焦制甲醇是新工艺还是新瓶装旧酒？

黑猫焦化股份有限公司，成立于2003年11月，2009年12月改制为股份有限公司，2014年11月5日在上海证券交易所上市。黑猫焦化主营业务为焦炭、甲醇、粗苯、焦油、硫酸铵、电力、蒸压粉煤灰砖及空心砌块的生产和销售。

这是2003年8月省委书记李建国等领导率领的广州招商代表团的一项重大成果，是与江西省景德镇焦化气总厂按8：2的投资比例注册成立的合资企业，由江西省景德镇焦化气总厂控股。

公司位于陕西省韩城市国家生态工业示范园区，占地2000亩，现有员工4600余人，注册资本及实收资本6.2亿元，总资产120亿元，下设四大领域、八大部门、一处，拥有两家全资子公司、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/年蒸压粉煤灰砖及煤化工副产品（焦油、硫酸铵、粗苯、硫磺）等八大主业，是集冶金、化工、电力、建材为一体的综合性企业。

为何要投资50亿新建煤化工项目？

焦炭是黑猫的主营业务之一，年产能达600万吨，在全国独立焦化企业中位居前列。然而，在焦化行业整体盈利能力下滑的背景下，黑猫焦炭业务也受到较大影响，拖累了公司整体业绩。

陕西黑猫此前公告称，经公司财务部门初步核算，预计2015年度公司将出现亏损，归属于上市公司股东的净利润约为-2.58亿元。陕西黑猫对此给出的理由之一是，受市场环境影响，2015年公司主要产品市场价格出现下跌。

2012年至2014年，焦炭市场平均价格由1857元/吨跌至960元/吨，降幅达48.3%，至2015年9月初，进一步跌至755元/吨。

近日，中国炼焦​​行业协会公布了2016年1月份全国主要焦炭产品平均价格，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直言，独立焦化企业经营效益不断分化，资金紧张状况呈现进一步恶化趋势。行业主要矛盾是化解产能过剩；同时，严重的产能过剩和激烈的市场竞争，迫使一些企业退出，是必然趋势。

据统计，2015年，焦化行业大中型企业利润由2011年的178.77亿元下降到2015年1至10月的亏损99.45亿元，企业亏损面达56%。

业内人士分析，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，作为焦炭主要原料的炼焦煤降价滞后且降幅低于焦炭，导致​​焦化企业进入微利期，不少焦化企业出现成本倒挂。

为扭转盈亏局面，焦化企业“刻不容缓”地优化升级产业结构，陕西黑猫无疑是这场转型升级大军的急先锋。

化学焦生产甲醇有何不同？

01

煤制甲醇工艺路线

原料煤经粉碎（水磨）后送入气化炉，使含硫量达到1mg/

m³含有较多CO₂的粗合成气经过碳洗塔、脱硫塔脱硫、脱碳，得到精制合成气，经压缩送入甲醇合成回路，得到含有甲烷、乙烯、丙醇、甲醛等杂质的粗甲醇，经精馏最终得到商品甲醇。

其工艺路线大致可分为气化、净化、甲醇合成三个部分。

1、煤气化部分：

目前，大型甲醇装置采用的气化技术主要有：美国气化（）技术、荷兰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，是将煤加入添加剂、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分氧化反应，气化温度为1300-1400℃，气化炉无旋转部件。对于生产合成气的气化炉，大多采用冷激工艺。

经过多年发展起来的一种先进的气化技术，此技术采用纯氧、蒸汽气化、干粉供料，气化温度1400～1500℃，碳转化率达99%以上，有效气体（CO+H2）达87%以上，液态排渣，采用特殊的水冷壁气化器，使用寿命长。

2、合成气净化部分：

气化工艺产生的原料煤气中不仅含有CO、H2、CO₂，还含有少量的H₂S、COS、CH4、N2以及微量的氯、氨等。硫化物、氯、重金属镍等对甲醇合成催化剂有毒，必须除去。H2与CO的比例不能满足甲醇合成的需要。因此，原料煤气需要经过部分转化、调整H2/CO、除去过量的CO2、H₂S、COS等净化工序后，才能进行甲醇合成。

3、甲醇合成及精制部分：

甲醇合成工艺按合成压力主要分为高压法、中压法和低压法。目前新建和改建的甲醇装置几乎全部采用低压法。经典的低压法采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℃。

低压甲醇合成技术主要有英国IC1技术和德国鲁奇技术。两种低压甲醇合成工艺相似，主要区别在于甲醇反应器的结构、反应热的移除及回收方式、催化剂的性能。甲醇合成反应为强放热反应，为保证催化剂床层温度相对恒定，常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220～260℃温度下，在铜基催化剂作用下，合成气中的CO、CO₂与H2发生反应，合成甲醇。主要反应为：

二氧化碳＋2H2 → CH3OH

CO₂＋3H2 → CH3OH＋H₂O

反应过程中CO、CO₂和H2不仅生成甲醇，还发生一系列副反应，生成烃类、高碳醇、醛、酸、酯、醚、元素碳等40余种副产物，合成产物为甲醇、水及多种有机杂质的混合物即粗甲醇。粗甲醇经冷却至40℃后进入甲醇分离器，冷凝分离后的粗甲醇液进入甲醇膨胀罐，经减压闪蒸除去粗甲醇中溶解的气体后送至甲醇精馏工段（双塔精馏）。

02

焦炉煤气制甲醇

煤炭炼焦后，提取焦炉煤气，在铁钼、镍钼催化剂作用下，焦炉煤气中化学性质稳定的噻吩类有机硫加氢分解为易于除去的无机硫，再进行脱硫，再进行纯氧催化氧化，将合成气中CO2体积分数限制在3%～6%，然后经压缩送至合成甲醇工段，得到商品甲醇。

其工艺流程大致可分为炼焦生产焦炉煤气、净化焦炉煤气调整碳氢比、焦炉煤气合成甲醇三个部分。焦炉煤气合成甲醇的工艺流程与合成气合成甲醇的工艺流程相同（焦炉煤气经净化、碳氢比调整后，其组分与煤制合成气相同），这里不再赘述。

炼焦生产焦炉煤气：原煤经过洗煤、配煤等预处理后隔绝1050度的高温干气流，获得质量含量为原煤15%-19%的焦炉煤气。

焦炉煤气净化调整碳氢比：根据甲醇合成化学计量比的要求，新鲜合成气理论氢碳比f为：

f = [φ(H2)－φ(CO₂)]/[φ(CO)－φ(CO₂)] =2.05

式中φ(H2)、φ(CO₂、φ(CO)分别为H2、CO₂、CO的体积分数。由此可以得出合成气中氢碳比应为2.05～2.15，合成效率高，原料利用率好。焦炉煤气氢碳比约为2.91～3.60，氢碳比过高，合成气中氢多，碳少。合成反应中氢气过多，会使甲醇合成回路循环气量增加，增加合成循环压缩机的电耗和弛豫气的排放量；通常采用补碳法，即在合成气中加入CO₂和H2来调节合成气的氢碳比。补碳​​方法有两种：CO₂补碳法和煤气补碳法。

03

陕西黑猫化工焦炭制甲醇工艺

原煤经洗煤、配煤等预处理后，隔绝温度为1050摄氏度的高温干气流，生成含原煤质量70%～78%、焦炉煤气15%～19%、煤焦油3%～4.5%的化学焦。

其中化学焦经破碎、水磨预处理工序后进入采用鲁奇煤气化技术、壳牌煤气化技术、德士古煤气化技术改进后的焦炉，与氧载体发生不完全氧化反应生成焦炭合成气，再经脱碳、脱硫处理形成适用于合成甲醇的精制合成气；另一部分进入碳酸铵合成回路，回收副产品碳酸铵。

焦炉煤气经脱硫工艺后，通过加碳调整碳氢比，得到适用于合成甲醇的精制合成气，合成气氧化阶段生成的烷基化副产物被分离为天然气产品（LNG）。

精制后的合成气进入甲醇合成回路，工艺流程与煤制甲醇相同，经双塔精馏生产甲醇。

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煤制甲醇、焦炉气制甲醇、化学焦制甲醇三种工艺路线比较

相同点

1.以煤为初始原料。

2. 这两个过程都涉及将煤转化为适合合成甲醇的合成气。

不同之处

1.工艺路线的中间产物不同。

2、原料气净化工艺不同。

化学焦生产甲醇工艺的创新

化学焦制甲醇以煤焦化主要产物化学焦（占原煤质量的70%）为主要原料，提高焦炭的利用价值，焦炭气化炉技术是在煤气化炉技术的基础上，针对粒度小于5mm的煤不能采用壳牌气化炉气化的难题而设计的。

化学焦制甲醇技术优势