多联产系统可以通过对现有传统工艺或技术的集成,高效生产电力、液体燃料和化工产品,目前关于多联产系统的分析研究主要集中在能量利用效率、环境影响和经济效益三个方面。经过多年的研究和发展,国内外对多联产系统耦合集成理论、流程的配置优化、污染物的控制研究得比较全面,正逐渐形成一个完备的体系。由于多联产系统涉及工艺单元多、系统复杂,系统成熟度和经济性方面的限制成为阻碍其商业化发展的主要原因,在多联产系统发展的同时,正确展示多联产系统的经济性信息,是推进多联产进一步发展的有意义的工作。目前对多联产系统的经济性评价侧重于对比技术路线选择与经济的关联性,热力学性能与经济性的关联关系,或从能值分析角度来评价多联产的经济性。由于企业是投资后果的直接承担者,更是推动技术商业化的主要力量,因此,从企业角度进行经济性评价更有现实意义。本文致力于多联产系统的经济效益评价,从投资项目和企业的角度出发,对已优化的多联产系统给出经济效益方面的参考数据。利用Aspen Icarus Process Evaluator过程评价软件(简称Aspen IPE)对以二甲醚和电力为目标产品、双气头多联产系统的经济性进行分析,采用动态经济评价指标—内部收益率和净现值来考察单元合成工艺、生产规模、联产/单产系统对比等方面的经济性,得出如下结果与结论。1、利用Aspen IPE对多联产系统中化工产品合成工段:洁净气化煤气/焦炉煤气合成醇醚燃料系统,年产476吨二甲醚的中试规模进行经济性评价,得出当净现值为零时原料气价格、二甲醚售价分别为0.299元/Nm3和18029元/t,此时,内部收益率等于设定贴现率(8%);进一步分析得出原料气价格对净现值的影响最为显著,贴现率的影响次之,产品二甲醚售价的影响最小。2、根据已建立的洁净气化煤气/焦炉煤气合成醇醚燃料系统流程,为了分析该系统达到何种规模,DME按现有市场价格(3800元/t～4600元/t)出售,流程会有收益且综合经济性较好,在不改变工艺流程和操作条件的基础上,设计了二甲醚年产量为40万吨/年、60万吨/年、90万吨/年、120万吨/年和150万吨/年五种不同的生产规模,分析流程经济性随生产规模的变化,得出随着规模的扩大,流程的经济效益提高。原料气价格为0.6元/Nm3,二甲醚售价为4200元/t,贴现率为8%情况下,综合考虑系统的总投资、内部收益率、净现值和DME产品的生产成本,90万吨/年生产规模为该流程的最佳生产规模。3、对联产二甲醚和电力的双气头多联产系统进行经济评价时,为了分析其在较高贴现率下的经济效益,对贴现率的取值进行调整,设定为12%,如果所得内部收益率大于12%,说明具有较好的经济效益。对年产105.714万吨二甲醚和4.786×109kWh电力的双气头多联产系统进行经济评价,计算得出当净现值为零时原料气价格、产品DME售价、电价分别为0.68元/Nm3、3597.20元/t、0.09元/kWh。4、通过分析对比年产105.714万吨二甲醚和4.786×109kWh电力的联产系统(A)、单产105.641万吨/年二甲醚系统(B)和单产4.799×109kWh电力的IGCC系统(C)的经济性,分析联产系统相对于单产系统以及IGCC系统的经济优势。原料气价格为0.6元/Nm3,二甲醚售价为4200元/t,电价为0.2元/kWh,贴现率为12%情况下,得出联产系统的经济性最好,单产醇醚燃料系统的经济性次之,单产电力系统(IGCC)的经济性最差。5、考虑规模效应,基于以二甲醚和电力为目标产品的双气头多联产系统,在不改变工艺流程和操作条件的基础上,分别设计了年产70.577万吨二甲醚和2.870×109kWh电力、年产105.714万吨二甲醚和4.786×109kWh电力、年产140.849万吨二甲醚和7.466×109kWh电力、年产181.004万吨二甲醚和7.703×109kWh电力、年产211.120万吨二甲醚和9.077×109kWh电力五种生产规模,并对其经济性进行评价。随生产规模的扩大,重整合成气的有效转化(转化为化学产品和电)比例先增加后减小,与该五种生产规模经济效益的变化情况相吻合。可得重整合成气的有效转化(转化为化学产品和电)比例越大,流程的经济效益越好,其中年产140.849万吨二甲醚和7.466×109kWh电力生产规模的经济效益最好。