某石化煤代油工程项目可行性研究报告.doc

SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra目 录一、项目概况二、设计的指导思想及设计原则三、设计主项及设计分工四、确定的工艺技术方案五、公用工程及依托条件六、总图布置七、设计质量的保证措施八、关于投资控制九、设计进度安排及设计条件要求附件：工程设计统一规定(含概算编制原则)和设计基础SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesTSelectionParbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbbagraphFoLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointse11111111111111111111111111111111lectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagraphFormatLineSpaci2222222222222222222222ngLinesToPoints2SelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPointselectionParagraphFccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccormatLineSpacingLinesToPointsSelectionParagraphFormatLineSpacingLinesToPoctionParagra41一、项目概况XX石化煤代油项目共分两大部分，一部分是煤气化(合资厂)，即成立岳阳中石化壳牌煤气化有限公司，采用壳牌加压粉煤气化工艺，建设原料煤储存、煤粉制备、气化及空分等生产装置，该部分由中石化与壳牌公司合资建设，双方各占50%股份。另一部分是XX石化分公司合成氨装置需要进行的配套改造，包括新建耐硫变换、酸性气体脱除(低温甲醇洗脱硫脱碳)、硫回收、氨冰机系统；改造甲烷化、合成气压缩机等生产装置，以及供应合资厂和配套改造所需用的公用工程系统改造。合资厂煤气化能力：处理煤量2000吨/日(湖南省煤炭坝煤)83.33T/h供气能力有效气体(CO+H2)142000Nm3/h所配空分装置能力正常48000Nm3/h(以99.6%计)最大52000Nm3/h年操作日330天。煤 气 产 品 规 格产品名称用户产品要求(CO+H2)温度压力MPa(G)产量(Nm3/h)正常量最大量煤气XX石化合成氨装置89.31603.7142000空分产品规格(煤气化合资厂自用)产品名称用 户产品要求(O2)温度压力(MPa,A)产量(Nm3/h)正常量最大量氧 气煤气化99.6%254.624800052000高压氮气煤气化10ppm808.022121030400低压氮气煤气化10ppm400.561360016350空分产品规格(提供给XX石化合成氨装置)产品名称用户产品要(O2)温度压力(MPa,A)产 量(Nm3/h)正常量最大量中压氮气合成10ppm803.22946034200低压氮气净化10ppm400.561870019500事故氮气10ppm-1780.56100工厂空气全厂常温0.8500800仪表空气全厂常压露点-40常温0.815002000XX石化合成氨装置能力：产氨量1100吨/日(36.3万吨/年)向外供液氨6万吨/年向外供工业氢气(93.36%)46154Nm3/h(折纯氢43463Nm3/h)年操作日330天氨合成装置能力维持与目前相同，向外输出的工业氢气则与可研报告中的19235.7Nm3/时相比，要多出272481.8Nm3/时，供应双氧水、己内酰胺及岳化总厂使用。二、设计的指导思想及设计原则1、认真贯彻国家在工程建设中的有关方针政策，严格执行国家基本建设法规。本着节约投资、减少征地、减少定员的原则，使工厂设计体现新厂新体制、新机制的现代化企业水平；2、认真贯彻集团公司关于工厂设计模式改革的规定(1996年1月修订版)，以提高工厂和工程设计水平；3、采用经过实践考验的成熟、可靠的工艺技术，保证工艺流程先进、经济合理，确保煤代油工程一次开车成功，并能尽快实现达标及长周期安全运转；4、工厂及装置的总平面布置，本着流程顺畅、紧凑布局的原则，减少街区、减少占地，生产装置设计实现联合化、露天化，建(构)筑物力求装配化、轻型化；5、公用工程及辅助工程尽量依托原氮肥厂的设施，不足部分再改造或新建。合资厂的水、电、汽等公用工程全部由XX石化合成氨装置供给，对劳动安全、消防、检修维修、环境保护等辅助设施也尽量依托氮肥厂，以减少投资和加快建设进度；6、妥善衔接好合资厂与配套改造工程的设计，做到整体设计上经济、合理；7、利用国内厂家已积累的先进技术和成熟生产经验，尽量提高设计和设备的国产化程度。三、设计主项目及设计分工1、中石化壳牌煤气化公司工程主项及设计分工序号主项代号主 项 名 称承担设计单位11100磨煤及干燥xxxxxx21200煤加压及进煤31300气化及合成气冷却41400除渣51500除灰61600洗涤71700废水汽提及澄清83000气化氮气系统93100火炬及液化石油气系统103200气化冷却水系统113300气化工艺水系统123400气化蒸汽/冷凝液系统133500工厂/仪表空气分配系统143600化学品及柴油分配系统154000空分装置续上表序号主项代号主 项 名 称承担设计单位165100铁路设施广铁公司设计院175200煤/石灰石卸货xxxxxx185300煤贮存及运输195400石灰石贮存运输205500中间渣场216000事故电源226100变配电站236200通讯246300动力、照明、接地系统256400给排水管网266500总图运输276600管廊287100A中央控制室297200化验室307400环保劳安设施317500综合楼327600维修337700仓库2、XX分公司合成氨煤代油工程主项及设计分工序号主项代号主 项 名 称承担设计单位12100一氧化碳变换xxxxxx22200酸性气体脱除32300甲烷化装置改造42400合成气压缩机蒸汽透平改造52500新建冰机系统62600硫回收72700硫磺成型包装及储存82800溶剂卸料及储存97100B主控制室108100新建循环水系统118200污水处理装置128300给排水管网138400厂外供水站改造148500主电气室158600动力照明外线及接地系统168700电讯178800通讯外线188900工艺管廊199000全厂供热及冷凝液回收处理209100换热站219200新老装置区间外管道229300总图运输239400生产控制分析化验完善249500环保监测站完善四、确定的工艺技术方案1、工艺方案在可研报告阶段已经进行过工艺方案的比选，工艺技术路线选择如下：合资厂煤气化采用的是壳牌粉煤加压气化专利技术,今年3月份已经审查了壳牌提供的BDP(基础工艺包)设计,由壳牌最终提供到BEDP设计(基础工程设计),我院进行初步设计及施工图设计(即详细工程设计)。粉煤气化压力4.0MPa,气化温度14001700，气化压力可满足已有合成气压缩机进气压力2.6MPa的要求。空分装置采用全低压、透平膨胀、氮水预冷、分子筛吸附、内压缩液氧泵流程。空分能力的确定是按照粉煤气化耗氧量确定的，每1000Nm3(H2+CO)耗氧330Nm3，而气化能力为(CO+H2)142000Nm3/h，则正常耗氧量为46860Nm3/h，故选取空分装置能力为48000Nm3/h，最大产氧52000Nm3/h，同时产纯氮(99.99%)83000Nm3/h最大96000Nm3/h。空分装置(包括空压机等)由国内合资企业或国内厂家与外商合作制造，如杭氧液空、开封空分与美国APCI合作、林德-金重等厂家。空压机可由沈鼓-德马克或陕鼓-苏尔寿等厂家合作制造。XX石化合成氨装置配套改造部分主要是新建变换及酸性气体脱除装置。由于煤气化送变换气体中含有较高的CO(约65%)，则需新建耐硫变换，变换采用中、低、低流程，为了脱氯、脱砷及防止灰尘带入后系统，还加有预变炉。变换系统的反应热充分回收，分别副产中压蒸汽、低压汽、预热脱盐水及变换气余热送酸性气体脱除装置，作为再沸器热源。变换炉拟采用轴径向反应器，这样可采用小颗粒变换催化剂，阻力小，活性高。在可研报告阶段已详细比较了热法及冷法净化工艺，专家评估时已有明确结论：低温甲醇洗明显的优势是操作费用低而净化度高，故脱硫及脱CO2采用低温甲醇洗技术。该部分拟向外商购买工艺包(即PDP)，已与Linde及Lurgi两个专利商签订了技术转让的技术附件，国际事业公司亦已完成商务谈判，待集团公司领导批准后即可确定专利商。老装置部分，甲烷化有部分改造；合成气压缩机的蒸汽透平由于电厂供高压蒸温度高(将蒸汽透平使用温度由465提高到525)，需进行改造(目前厂里正在实施中)；氨合成装置不再增大能力，仍维持日产氨1100吨，故不需改造；由于空分装置及低温甲醇洗装置需要冷量，共计为10106kcal/h(空分为1.5106kcal/h、低温甲醇洗为8.5106kcal/h)，故需增建氨冰机系统。2、物料平衡见物料平衡图3、主要工艺流程见工艺流程图五、公用工程及依托条件合资企业的公用工程，全部依托XX石化合成氨装置，其所需公用工程量加上配套改造后的公用工程量，除利用原有的公用工程外，不足部分则进行改造或新建。1、给排水生产用水及生活水：原洞庭氮肥厂生产及生活用水由水源地净水厂和厂内净水厂两处供给。厂内净水站供水能力为1362m3/h，水源地净水厂供水能力为1000m3/h。煤代油改造时，水源地净水厂供水量须增至1600m3/h，因此水源地净水厂需进行扩建改造增加净水供水能力600m3/h循环水：煤代油改造工程完成后，循环水总需用量(包括合资企业)为42061m3/h，其中新区用量(含合资企业)为18254m3/h，老区用量为23807m3/h，原有老区循环水供水能力为21000m3/h(单格冷却塔处理能力为3000m3/h七座)。拟在新区新建设计规模为20000m3/h的循环水站，采用单格冷却塔处理能力为5000m3/h的四座。老区循环水量供应不足部分，通过适当改造来满足循环水量要求。污水处理：原洞庭氮肥厂没有污水处理厂。煤代油改造后，合资厂气化装置排出污水正常量为32m3/h，最大量为40m3/h；配套改造部分新建变换单元排出污水正常量为10m3/h，新建酸性气体脱除单元排出含甲醇污水正常量为0.56m3/h。上述三项之和正常量为42.56m3/h，考虑到生活污水及工业污水生化处理的需要，污水处理厂设计规模定为正常处量60m3/h。 改造后的全部用水量表 单位：m3/h序号装 置 名 称生产水循环水生活水1气化9362酸性气体脱除7703硫回收及硫磺成型884新增冰机53465空分100546其他957锅炉系统208新建循环水站5049一氧化碳变换91510合成氨回路及冰机改造1322011新建煤储存及运输501612尿素873713仪表空气8014取样冷却器1015原有循环水站64816原有循环水透平65017脱盐水站21040031018双氧水4505019液体二氧化碳601020氨水站20021全厂供热及冷凝液回收522分析化验2223厂前生活用水3024新建区生活及冲洗用水1225原有煤储存及输送7026厂外生活区用水75627未预见水量26428污水处理5合 计1362420611600 改造后全部排水水量表 单位：m3/h序号装 置 名 称生产污水生活污水净下水备 注1气化322酸性气体脱除0.563锅炉系统34新建循环水站15另有90m3/h(综合利用)5一氧化碳变换106尿素477原有循环水站1358脱盐水站529全厂供热及冷凝液回收510分析化验22送原有污水处理11厂前生活用水30送原有污水处理12新建区生活及冲洗用水1213其他用水3014污水处理515厂内净水站13816双氧水5017液体二氧化碳10合 计42.56694852、供电现有XX公司热电厂设有电压为110kV/6kV、容量为20000KVA双卷主变压器两台，其110kV电源一路来自岳阳电厂，另一路引自枫树坡变电站。热电厂另设有6kV发电机组三台，容量分别为12MW一台和25MW两台。根据本次煤代油改造工程汽电平衡情况，发电机组的实际发电能力为37750KW，两台主变压器的供电能力为36000KW，本次煤代油改造工程实施后，全厂的用电负荷为36964KW。故电源的供电可靠性及供电能力是完全可以满足煤代油改造工程的需要。(1) 在合资厂界区内设6kV主电气室一座，供合资厂全部负荷，6kV两路电源引自洞氮热电厂，每路电源采用两根YJV-ZR-6 3240m2电力电缆，用电设备的总需要容量为6303KW。空分和气化界区高低压负荷均由该主电气室提供，另提供原料煤储运变电所两路6kV电源及输煤低压配电室两路低压电源。(2) 在转运站设输煤低压配电室及输煤控制室，该配电室主要向输煤栈桥的用电设备供电；控制室设一套PLC，对输煤系统进行集中自动控制。(3) 原料煤储运区设低压变电所一座，该变电所主要供原料煤储运区及卸石场的用电设备，变电所内设输煤系统PLC的远程控制站一套。(4) 配套改造根据总图布置分为新区和老区两部分，老区原有6kV主变配电室一座，其供电能力完全可以满足老区改造的要求，所以，本次仅对原老区变配电装置进行必要改造。在新区设6kV主电气室一座，两路6kV电源由原供老区主配电室的电源提供，老区主配电室的电源则由新区6kV主电气室转供。新区工艺装置高低压负荷及新区循环水6kV用电设备均由新区主电气室提供。新区循环水设低压配电室一座，供循环水界区低压用电设备。根据工艺生产过程的安全要求，为保证安全生产，需增加一台600KW柴油发电机组，该机组设在新区6kV主变配电室内。由于新区污水处理装置距新老街区主生产装置较远，需在污水处理装置界区内设低压配电室一座，其两路低压电源利用就近的变电所解决。污水处理用电设备的总需要容量为141KW。(5) 用电负荷本次煤代油改造工程采用壳牌煤粉气化技术，改造由两部分组成，煤运、煤气化、空分等组成煤气化合资厂，CO变换、酸性气体脱除、甲烷化和压缩的改造以及公用工程的填平补齐属XX石化合成氨配套部分。其中，配套部分又分为新区及老区改造。全部用电负荷基本由XX热电厂提供，用电负荷详见用电负荷计算表。合资厂各装置及辅助设施用电负荷表序号装置代号6千伏动力380伏动力照明小 计年用电量备 注需要容量需要容量需容量KWKWKWKW104KW111001088.0270.030.01388.02120012.05.017.0313001203.0253.020.01476.041400174.0106.015.0295.05150020.010.030.06160022.015.037.071700242.055.015.0312.0831002.05.07.0932001.03.04.0103300166.020.0186.01134004.03.07.01236002.02.04.0134000650.0441.020.01111.014520054001094.085.01179.0157100A,7500200.050.0250.0小 计3357.02648.0298.0合 计6303.0配套改造新区各装置及辅助设施用电负荷表序号装置代号6千伏动力380伏动力照明小 计年用电量备 注需要容量需要容量需容量KWKWKWKW104KW12100104.030.0134.0222001737.0259.020.02016.03250079.02.081.042600226.015.0241.057100B200.020.0220.06270021.030.051.0781004800.013.030.04843.088200111.030.0141.099000359.055.020.0434.0小 计6896.01068.0197.0合 计8161.0配套改造老区各装置及辅助设施用电负荷表序号装置代号6千伏动力380伏动力照明小 计年用电量备 注需要容量需要容量需容量KWKWKWKW104KW12900104.05.0109.022400128.073.05.0206.0380003134.030.030.03194.04840063.05.068.059100220.05.0225.06尿 素820.0150.0970.07其 它3228.0小 计3482.01090.0200.0合 计8000.0煤代油改造工程生产装置及辅助设施总用电负荷表序号装置代号6千伏动力380伏动力照明小 计年用电量备 注需要容量需要容量需容量KWKWKWKW104KW1老区负荷8000.02新区负荷6896.01068.0197.08161.03合资厂负荷3357.02648.0298.06303.04热电厂自用电14500.05热电厂发电量-37750合 计-7863、供热供热现状XX公司热电厂现有三台煤粉炉(1、2号炉：2220t/h，3号炉：1240t/h)，三台汽轮发电机组(1号机：B12-9.35/4.4)，2号机：CC25-9.5/4.4/0.981，3号机：CC25-9.32/1.27/0.118，其中3号炉3号机是97年11月建成投产，主要是为了满足XX石化己内酰胺及帘子布装置的中低压蒸汽要求，同时为煤代油改造作准备。供汽方案煤代油改造后合资厂所需外部供汽的各种参数蒸汽均由XX石化供给。XX石化分公司合成氨及尿素装置所需外部供给的蒸汽亦由XX公司热电厂供给。热电厂三台煤粉锅炉产生的高压蒸汽，按照以热定电的原则，除必要的发电外，向外供出高、中压过热蒸汽，满足原洞氮厂各装置(主要是合成氨及尿素装置)及合资厂空分装置(空压机、增压机、氮压机)的动力用汽及工艺用汽。热电厂高压蒸汽先送合成氨装置的合成气压缩机蒸汽透平，然后抽出的中压汽与热电厂来的中压蒸汽会合，加上合资厂及氮肥厂所有的副产中压汽，共同作为中压汽源，供应所有中压蒸汽透平机。煤代油改造后，包括合资厂在内作为一个整体进行供热及蒸汽平衡，详见蒸汽平衡表及平衡图。蒸汽管网参数高压蒸汽：压力10.0MPa(G)温度535中压蒸汽：压力4.1MPa(G)温度430低压蒸汽：压力1.1MPa(G)温度210低压蒸汽：压力0.45MPa(G)温度155低压蒸汽：压力0.35MPa(G)温度200煤代油改造后蒸汽平衡表(空分48000) 蒸汽参数用汽名称蒸 汽 负 荷 (t/h)备 注10.0MPa5354.1MPa3901.1MPa2100.45MPa1550.35MPa200热电厂1#煤粉炉-219.0热电厂2#煤粉炉-219.0热电厂3#煤粉炉-238.0热电厂1#汽机226.9-226.9热电厂2#汽机 161.6-100空压机蒸汽透平105.0-23.0合成再生加热器1.2变换装置101.0尿素装置115.0己内酰胺72.055.0新建氨冰机透平54.8-41.8合成压缩机透平283.0-263.0空气增压机透平45.8中压氮压机透平45.2已建氨冰机透平47.5锅炉给水泵透平6.8气化装置-115.0硫回收中压废锅-3.8硫回收加热器0.22润滑/密封油泵透平0.5-0.5润滑油泵透平1.8-1.8冷氨产品泵透平0.9-0.9热氨产品泵透平1.5-1.5洞氮化工厂用汽5.0甲醇/水分离器5.1帘子布装置35.0空分分子筛加热器1.3工艺气冷却器-6.8热电厂高压除氧器46.0化肥厂低压除氧器9.33.9化肥厂中压除氧器16.3合成排放气加热器0.6污水处理4.2热再生塔再沸器23.01#工艺气冷却器-0.44变换低压废锅-55.4循环水泵蒸汽透平13.5其它用汽及损失3.35.686.211.940.8合 计0.00.00.00.00.0说明:1、表中“-”号为装置产蒸汽2、以上数字为平均值，将随以后专利商提供数据进行修改。3、以上各设备用产汽量，均以空分装置能力在48000Nm3/h，合成气压缩机用高压蒸汽透平驱动。煤代油改造后蒸汽平衡表(空分52000) 蒸汽参数用汽名称蒸 汽 负 荷 (t/h)备 注10.0MPa5354.1MPa3901.1MPa2100.45MPa1550.35MPa200热电厂1#煤粉炉-219.0热电厂2#煤粉炉-219.0热电厂3#煤粉炉-238.0热电厂1#汽机248.5-248.5热电厂2#汽机 140.0-100空压机蒸汽透平113.0-23.0合成再生加热器1.2变换装置101.0尿素装置115.0己内酰胺72.055.0新建氨冰机透平54.8-41.8合成压缩机透平283.0-263.0空气增压机透平50.7中压氮压机透平53.9已建氨冰机透平47.5锅炉给水泵透平6.8气化装置-115.0硫回收中压废锅-3.8硫回收加热器0.22润滑/密封油泵透平0.5-0.5润滑油泵透平1.8-1.8冷氨产品泵透平0.9-0.9热氨产品泵透平1.5-1.5洞氮化工厂用汽5.0甲醇/水分离器5.1帘子布装置35.0空分分子筛加热器1.3工艺气冷却器-6.8热电厂高压除氧器46.0化肥厂低压除氧器9.33.9化肥厂中压除氧器16.3合成排放气加热器0.6污水处理4.2热再生塔再沸器23.01#工艺气冷却器-0.44变换低压废锅-55.4循环水泵蒸汽透平13.5其它用汽及损失3.35.686.211.940.8合 计0.00.00.00.00.0说明:1、表中“-”号为装置副产蒸汽2、以上数字为平均值，将随以后专利商提供数据进行修改。3、以上各设备用产汽量，均以空分装置能力在52000Nm3/h，合成气压缩机用高压蒸汽透平驱动。六、总图布置1、改造装置的场地选择XX石化煤代油改造工程由煤气化合资厂和国内配套改造部分组成，其中煤气化合资厂由原料煤和石灰石的储运区、煤气化装置、空分装置和火炬等部分组成；国内配套改造部分包括新建(净化)生产装置、硫回收、循环水系统、硫回收、污水处理以及原有生产装置改造等。本着依托老厂，减少征地，尽量避免新装置在建设期间与老系统相互干扰的原则，煤代油合资厂气化装置、空分装置和国内配套部分的新建生产装置(净化)、循环水系统布置在化肥厂东部原仓库区及其南侧的场上，并占用了原规划的洞氮路北段。场地内原有仓库等建筑物约7100米2予以拆除，内存物品搬至洞氮厂南侧重建的多层仓库内。厂前路(延寿寺路)以北老厂区与原规划洞氮路之间需征地43.94亩；火炬及污水处理区拟建在铁路北侧的场地上，需征地21.24亩；合资厂原料煤和石灰石储运区拟布置在热电厂东侧原规划的二化肥场地上，储运区所用土地大部分已经征购，西南部未征地22.36亩。煤代油扩建工程共需征地87.54亩。2、总平面布置煤气化合资厂分为原料煤和石灰石储运区、煤气化生产装置区、空分装置和火炬设施等几部分。见总平