年产10万吨煤系针状焦及配套2×15万吨年焦油深加工化工项目可行性研究报告.doc

年产10万吨煤系针状焦及配套2×15万吨年焦油深加工化工项目可行性研究报告

年产10万吨煤系针状焦及配套2×15万吨年焦油深加工化工项目

可行性研究报告
1 总论
1.1 项目及建设单位基本情况
1.1.1 项目基本情况
1.1.1.1 项目名称
年产10 万吨煤系针状焦及配套2×15万吨/年焦油深加工化工项目
1.1.1.2 项目建设性质
本项目属于新建；项目经营体制为股份制民营企业；本项目建设投资为100935.4万元，建设投资的35%为企业自筹、65%为银行贷款。
1.1.1.3 项目建设地点
山西省孝义市振兴街道办振兴街盐锅头村南
1.1.2 建设单位基本情况
1.1.2.1 建设单位名称、性质及负责人
建设单位全称：山西金州煤焦有限责任公司
性质：股份制
负责人：
1.1.3 建设单位概况
山西金州煤焦有限责任公司是闻名遐迩的山西省中型民营企业，是由全国优秀民营企业家李元先生于1997 年创建的一家现代民营企业。经过十三年的经营管理，公司走上了一条以煤、焦、化为主导，以科技为动力，规模化经营、集团化发展之路。公司注册资金2 亿元，固定资产及流动资金达5 亿元。现有职工800 余人，其中各类专业技术人员120 人。现绝对控股2 个子公司：山西海华煤化工有限公司、孝义市大捷山煤业有限公司。
其中，山西金州煤焦有限责任公司：位于山西省吕梁孝义市崇文街办大虢城村，占地面积170 余亩。该公司始建于1997 年，现有150 万吨重介选煤、50 万吨跳汰选煤各一座。各种装卸、运输机械50 余台。
山西海华煤化工有限公司：位于山西省吕梁孝义市高阳镇东辛壁村北，占地面积200余亩。始建于2002 年，现有60 万吨/年捣固式机焦一座，60 万吨洗煤车间一个，8800平米化产车间，化工产品有焦油1.2 万吨/年，粗苯4300 吨/年，硫膏及净化煤气等。
大捷山煤业有限公司：位于山西省吕梁孝义市大孝堡乡西盘粮村，占地面积300 余亩。始建于2004 年，现有240 万吨重介选煤一座。
公司现年入洗原煤500 万吨，洗精煤350 万吨。年产焦炭60 万吨，焦油1.2 万吨，粗苯4300 吨。目前已形成年加工近1000 万吨精煤、60 万吨焦炭及其他焦化副产品的生产能力和约400 万吨的年物流运输能力，产品主要有主焦煤、肥煤、廋煤、电煤、一级焦、二级焦、三级焦，及其它焦油、粗苯、硫膏、焦炉煤气等化工产品。
公司以超越自我、追求卓越的精神，不懈的强化管理，强化素质。生产系统安装有DCS 信息管理系统，实现了生产系统管理信息自动化。公司内部实行ERP 信息化管理与OA 协同办公，实现了公司管理的科学化、系统化、高效化、集成化。为强化营销管理，实现营销的专业化、集群化，公司建立统一对外销售平台，及时为客户提供优质服务。公司产品行销全国，畅销世界。依托“资源优势明显、质量稳定可靠、资源数量充足、企业信誉良好”的经营口碑与广大客户建立了深厚友好的市场合作关系。
金州公司具备稳定的煤源供应、稳定的产能布局、稳定的客户渠道、稳定的发运组织，上升无止境，经营无止境。本着强强联手、优势互补、精诚合作、互惠共赢的合作原则，按照“互为资源、互为市场、互为平台、资质共享、透明经营、优势互补、规避关联、全面合作、实现双赢”的合作理念，于2009 年11 月与山西焦煤集团国际发展有限公司签订全方位战略合作协议。通过此次深入合作，构建起稳定高效的战略合作主体，充分利用各自资源、通道、市场的产业优势，在煤炭、焦炭、化工、钢材等业务领域进行全方位、多角度的战略合作。
1.2 项目编制的依据和原则
1.2.1 项目编制的依据
1) 中石油东北炼化工程有限公司葫芦岛设计院与鞍山市兴德煤化工设备设计制
造有限公司签定的“10 万吨/年煤系针状焦化工项目施工图设计合同”；
2) 鞍山市兴德煤化工设备设计制造有限公司提供的“原料精制技术报告”等专有技术。
3）《炼油化工建设项目可行性研究报告编制规定》2002（试用版） 中国石油天
然气股份有限公司。
1.2.2 项目编制的原则
1) 采用先进、成熟、可靠的工艺技术和装备，确保装置能够长期、安全、稳定、
连续地运行，生产出合格的针状焦；
2) 采用先进成熟的节能技术，最大限度地降低能量消耗。
3) 充分利用现有条件，努力做到布局合理、紧凑，力求节约用地和节约投资，建成资源节约型、综合利用型企业；
4) 满足现代化企业对生产环境的要求，做到源头治理和尾部处理相结合，尽量减少污染的产生，建成清洁文明企业；
5) 严格执行国家、地方及行业制定的环保、职业卫生、安全生产、消防和节能设计规定、规范和标准。采用各种切实可靠、行之有效的安全防范及处理措施，确保安全、长周期运行。
1.3 研究范围及编制分工
1.3.1 研究范围
本工程为年产10 万吨煤系针状焦配套2×15万吨/年焦油深加工项目可行性研究，针焦一厂、针焦二厂建设规模均为5 万吨/年，焦油加工厂建设规模为30万吨焦油/年。
针焦一厂设计主要内容包括10 万吨/年煤焦油中温沥青原料精制单元（本单元技术采用鞍山市兴德煤化工设备设计制造有限公司提供的“原料精制技术报告”）、9 万吨/年延迟焦化单元、5 万吨/年煅烧单元、公用工程（水、电、开工锅炉及空压制氮等，其中空压制氮针焦一厂、二厂、焦油厂共用）、总图运输、综合管网等。针焦二厂设计主要内容包括：10 万吨/年煤焦油中温沥青原料精制单元（本单元技术采用鞍山市兴德煤化工设备设计制造有限公司提供的“原料精制技术报告”）、9 万吨/年延迟焦化单元、5万吨/年煅烧单元，公用工程（水、电等）、总图运输、综合管网等。煤焦油加工厂设计内容包括二套15万吨/年煤焦油蒸馏装置、一套工业萘蒸馏装置、一套馏分洗涤装置、一套改质沥青装置、油库设施、低倍泡沫消防设施、水消防系统、变电所、循环水系统、污水处理系统、公辅设施、办公生活设施。
1.3.2 编制分工
整个项目的工程主项及分工见表1.3-1：工程主项及分工表。
表1.3-1 工程主项及分工表
序号
主项名称
建设规模（104t/年）
编制单位
1
焦油深加工单元
30
中石油葫芦岛设计院
2
中温沥青精制单元
10
3
延迟焦化单元
9
4
煅烧单元
5
5
空压制氮
制氮能量400m3/h

1.4 项目背景及建设理由
1.4.1 项目背景
针状焦是生产大规格超高功率石墨电极的主要原料，石墨电极的最终性能在很大程度上取决于原料针状焦的性能。由于大规格超高功率石墨电极必须有良好的物理机械性能（电阻率低、体积密度大、热膨胀系数小、抗热震性能好），普通石油焦无法满足要求，只有以针状焦为原料生产的石墨电极才能达到超高功率电炉冶炼工艺的要求。针状焦按其原料的不同成分又分为石油系针状焦和煤系针状焦两种。以精制的煤焦油中温沥青和石油渣油为原料经延迟焦化和煅烧制得的层状结构明显的各向异性焦炭分别叫做煤系针状焦和石油系针状焦。两种针状焦均可用于制造大规格超高功率石墨电极。
美国在上世纪50 年代后期开发和掌握了石油针状焦的生产技术，但后来由于石油加工趋向催化、裂化等轻质化深加工方向发展，致使石油系针状焦原料大幅减少，加之70 年代两次石油危机影响，更使人们认识到原料供应的不稳定。上世纪70 年代日本等国生产超高功率石墨电极的各国知名企业，在应用石油针状焦的同时，开始致力于煤系针状焦技术的开发和应用。1979 年，日本煤系针状焦已实现工业化规模生产，形成油系和煤系共存的局面。目前，全球针状焦年产能大约在100 多万吨，集中在美国、日本和英国等。
近年来，我国电炉钢产量由于受主要原料针状焦产量的制约，以每年8.75%的速度递增，而我国特种钢需求量每年却以26%的速度在增长。随着我国钢铁工业调整产品结构力度的加大，电炉钢产量增多，急需大规格超高功率石墨电极。经过多年的发展，我国目前已经具备了生产大规格超高功率石墨电极的条件。中钢吉炭、方大炭素、南通炭素等企业拥有国外先进的技术装备，使我国大规格超高功率石墨电极的研制开发有了新的起色。而最近投产的开封炭素机制新、装备新，其主要工艺技术和生产设备全部由国外引进，产品全部为大规格超高功率石墨电极。市场对大规格超高功率石墨电极需求量不断增加，针状焦产品的市场需求量还将逐年增加。而生产大规格超高功率石墨电极离不开高质量的针状焦。多年来，我国电极生产企业的针状焦长期依赖进口。
在此背景之下，山西金州煤焦有限责任公司以振兴中华民族工业为己任，以创新立业为导向，坚持走自主创新和集成创新的科学发展之路，与国内科研机构和重点院校结合，在针状焦关键技术上取得重大突破，具备了工业化生产的各项条件，因此决定实施10 万吨/年针状焦工程项目，该项目的实施将填补我国优质针状焦技术的空白，对促进我国钢铁工业产品结构调整，推动我国精炼钢产业及军事工业新材料实现革命性重大突破，将作出重要的贡献。
1.4.2 项目建设理由
（1）突破我国炭素产业发展的资源瓶颈
近年来，炭素制品市场的供需情况出现了新的变化，高端产品如超高功率、高功率石墨电极等均呈现供不应求。
出现上述局面的原因有四个方面：
a) 生产超高功率、高功率石墨电极的主要原料是油系或煤系针状焦，而这种针状焦完全依赖进口，多年来一直受制于人。
b) 近年来，受国际原油价格大幅度上涨的影响，国际上以石油渣油为原料的针状焦生产企业多数在限产、压产，甚至停产，国际针状焦产量在减少，资源不足。
c) 由于针状焦资源不足，国际上针状焦生产企业肆意抬高售价。2004 年针状焦是400 多美元/吨，2006 年下半年已涨到1250 美元/吨，到2009 年针状焦的价格更是达到了2000 美元/吨以上。
d) 由于针状焦进口价格大幅上扬，使各类炭素企业的生产成本大幅上升，加之有的企业流动资金紧张，无法及时购进针状焦，因此，无法满足高端产品生产需求。
（2）符合国家产业结构调整政策
针状焦属国家鼓励建设项目，被列入国家发改委、商务部《外商投资产业指导目录》中，列制造业第七条第一款。国家从“八五”规划以来一直都把针状焦列入国家重点科技攻关项目。
以针状焦为主要原料的直径550 毫米以上超高功率石墨电极生产被列入国家发改委2005 年《产业结构调整指导目录》鼓励类中。
（3）市场需求迫切
目前，国内针状焦市场严重供需不平衡，处于明显的供不应求的状态。特别是优质针状焦依然只能常期依赖进口。据预测2010～2015 年国内针状焦总需求应在45―60 万吨年左右，目前国内年生产低品位针状焦能力8 万吨（其中油系针状焦在3 万吨/年，煤系针状焦5 万吨/年）。所以应该抓紧时机，尽快启动新建10 万吨/年优质煤系针状焦工程，以填补国内生产优质针状焦的空白。
（4）主要外部有利条件
孝义市有24户焦化企业，1500万吨焦炭产能，年副产煤焦油60万吨，原料来源可靠。
山西金州煤焦有限责任公司配套建设30 万吨/年焦油加工装置一套，副产的中温沥青可以实现原料直供，直接进入中温沥青精制单元进行原料精制。中温沥青精制单元采用鞍山市兴德煤化工设备设计制造有限公司提供的原料精制技术。焦化单元采用延迟焦化工艺，煅烧单元采用回转窑高温煅烧工艺，而这两项工艺技术又都是非常成熟可靠。
1.5 主要研究结论
1.5.1 主要结论
1）装置规模
本项目为山西金州煤焦有限责任公司年产10 万吨煤系针状焦配套2×15万吨/年煤焦油深加工项目。煤焦油加工厂建设规模为年处理煤焦油30万吨，针焦一厂建设规模为每年生产煅后针状焦5 万吨，针焦二厂建设规模为每年生产煅后针状焦5 万吨，合计10 万吨/年。煤焦油深加工采用负压蒸馏工艺，中温沥青精制单元采用鞍山市兴德煤化工设备设计制造有限公司提供的原料精制技术，焦化单元采用延迟焦化工艺，煅烧单元采用回转窑高温煅烧工艺。
工艺技术成熟、可靠，平面布置合理紧凑。
2）国内针状焦市场供需不平衡，处于明显的供不应求的状态。特别是优质针状焦依然只能依赖进口，本项目投产后，产品可替代进口，迅速占领市场。
煤焦油加工后得到的产品是冶金、化工、医药、橡胶、轻纺、建材、交通等行业的重要原材料，其市场前景广阔。
3）本项目主要原料为煤焦油，孝义市现焦炭产能1500万吨，副产煤焦油60万吨，完全可满足30万吨煤焦油的加工需求，煤系针状焦的原料主要是采用煤焦油加工企业生产的中温沥青或回配中温沥青。山西金州煤焦有限责任公司配套建设30 万吨/年焦油加工装置一套，副产中温沥青21 万吨/年，能够满足本次新建工程针焦一厂、针焦二厂合计20 万吨/年的原料供应。
4）山西金州煤焦有限责任公司实施的年产10 万吨煤系针状焦及配套2×15万吨/年煤焦油深加工项目（分针焦一厂和针焦二厂两部分）建设场地已办完征用土地手续因此不存在厂址选择的问题。建设场地共占地162982 平方米, 其中针焦一厂及煤焦油加工厂占地76700 平方米，针焦二厂占地86282 平方米。
5）投资及经济评价
本工程焦油项目总投资为22266.37万元，针状焦项目总投资为87779万元，合计投资110045.37万元。
表1.5-1 主要经济数据及评价指标表
序号
名称
单位
数量
备注
1
总投资
万元
110045.37

2
营业收入
万元
308596.1

3
总成本费用
万元
197105.2

4
利润总额
万元
90381.4

5
所得税
万元
22595.3

6
税后利润
万元
67786.1

1.5.2 存在问题及建议
本项目工艺技术成熟先进，产品填补国内空白，本项目全部投产后可生产30余种产品，经济效益和社会效益显著，建议应该抓住时机，尽快启动新建10 万吨/年煤系针状焦及配套2×15万吨/年煤焦油深加工工程，走循环经济之路。
2 市场分析与价格预测
2.1 市场分析
2.1.1原料供应
2.1.1.1煤焦油
煤焦油原料主要由孝义市地区提供，，周边地区可补充，完全能保证项目对煤焦油的要求。所以本项目具有很好的加工资源优势。
原料焦油的指标应符合YB/T5075-93，具体如下：
密度（20℃），g/cm3 1.15-1.21
灰分，% 不大于0.13
水分，% 不大于4.0
粘度，E80 不大于4
萘含量（无水基），% 不小于7.0
本工程主要原料为高温煤焦油，主要来自孝义市自己产煤焦油。
2.1.1.2化工原料
其他生产所需辅助材料如碱、硫酸等由国内市场购入。
2.1.1.3天然气
本项目所需天然气全部由孝义市天然气公司提供，管径600mm，压力2.4MPa,热值约36375kJ/m3(8700kal/m3)。
主要用于焦油加工各管式炉加热
2.1.2产品品种及用途
本项目的主要产品有：针状焦、轻油、脱酚酚油、粗酚、工业萘、一蒽油、二蒽油、中温沥青、改质沥青、洗油等
煤系针状焦是制造高功率和超高功率石墨电极的优质原料，用针状焦制成的石墨电极具有耐热冲击性机械强度高、氧化性能好、电极消耗低及允许的电流密度大等优点。
改质沥青，也是制造石墨电极的大宗原料。该副产品作为石墨电极改质沥青，其性能指标适用于炭素厂生产石墨电极要求。与普通中温沥青的电极粘结剂相比，可提高电极的体积密度，提高电极的抗折强度和抗压强度，减小电阻率，从而改善电极质量。生产1 吨石墨电极需要使用280 千克左右改质沥青，因而具有较好的市场前景。
蒽主要用于蒽醌及染料、防腐剂、纸浆蒸解助剂等的生产。蒽油提取蒽后的油分，是生产炭黑的优良原料，而碳黑是生产合成橡胶的不可缺的补强剂。粗蒽精加工后可生产高纯度的精蒽，精蒽进一步氧化可生产蒽醌，蒽醌是染料工业的重要中间体，可用作造纸行业纸浆蒸解助剂。粗蒽深加工生产的咔唑全部来自于煤焦油提炼行业，咔唑可用于生产医药、特种聚合物、油墨、感光材料和无碳复印材料等。
工业萘是非常珍贵的化工原料。主要用于生产邻苯二甲酸酐和精萘及水泥减水剂。也可用于生产树脂、工程塑料、染料、油漆、医药、农药、炸药、植物生产激素、橡胶及塑料防老剂等。
洗油，是焦化厂从焦炉煤气中回收苯的吸收剂，进一步加工，从中提取用于制造合成香料及植物生产激素的吲哚，合成染料的苊，用作高温热载体的联苯及α-甲基萘和 β-甲基萘。
粗酚是加工苯酚、邻位甲酚、间位甲酚等产品的原科。苯酚在工业上用途很广，主要用于制造酚醛树脂、己内酰胺、双酚A、水杨酸、烷基酚等，在合成纤维、合成橡胶、塑料、医药、农药、香料、染料、涂料和炼油等工业中也都有着重要的用途，因此，它是重要的基本有机化工原料。
2.1.3 国外市场分析预测
国外生产针状焦的厂家主要有：美国大陆石油公司、美国大湖炭素公司、日本兴亚公司、日本水岛石油公司、日本三菱化成、日铁化学；此外，美国联合碳化物公司、壳牌公司和俄罗斯、英国、德国也生产针状焦。
全世界针状焦生产装置能力约90～100 万吨/年（其中煤系针状焦生产能力约20 万吨/年），产量约为80 万吨/年（其中煤系针状焦产量约15 万吨/年），几乎所有产量都集中在美国和日本等几个国家，国外针状焦主要企业生产能力见 表2.1-1。
部分发达国家因原料资源等因素制约，在缩减针状焦生产规模，而国际市场对针状焦的需求会不断增加，总体上呈需求大于产能的趋势。
表2.1-1 国外针状焦主要企业生产能力
企业名称
生产能力
产品类别
ConocoING(英国HUMBER工厂)
23万吨
油系
ConocoING（美国休士顿工厂）
14万吨
油系
美国碳/石墨集团海波针状焦公司（CGG）
14万吨
油系
日本兴亚株式会社（KOA）
8万吨
油系
日本水岛制油所
7万吨
油系
日本新日铁化学株式会社
14万吨
煤系
三菱化学株式会社
6万吨
煤系
2.1.4 国内市场分析预测
我国针状焦的主要需求来源于高功率、超高功率电炉炼钢过程中石墨电极的消耗，电炉炼钢特别是大吨位电炉炼钢生产急需超高功率石墨电极。我国生产超高功率石墨电极又离不开高质量的针状焦，我国目前国内针状焦年需求量在40 万吨以上，但年产量只生产8 万吨左右的低等级针状焦，不足部分主要依靠从日本、美国等少数国家进口。
全球电炉钢产量已占粗钢产量的1/3，美国电炉钢产量占其粗钢产量的50%。专家认为：21 世纪前20 年，国内废钢积蓄量将会不断增加，电力供应能力也将逐步增加，到2020 年电炉钢比例将达到25%以上。上世纪90 年代以前，我国小于10t 的电炉共有1561 台，占电炉总数的86.6%；产品也主要集中在特钢行业的长材方面。经过10 多年的发展，我国已淘汰了约1400 台小电炉，2000 年全国电炉总数已不到180 座。进入21 世纪，我国投入运行的50t 以上大电炉已达到39 座，其中单炉出钢量100t 以上的就有10 座。2008 年全国电炉钢产量近4500 万t，占粗钢产量的比例由上世纪末的15.9%上升到17%，其中大型电炉的钢产量占三分之二。
随着国家对炼钢过程中节能降耗要求的不断提高，电炉炼钢在我国的发展将会加快，相应对针状焦的需求规模也将呈快速增长态势。2001～2008 年我国高功率及超高功率电极消耗情况见表2.1-2。
表2.1-2 2001～2008 年我国石墨电极的需求量变化情况单位：万吨
年份
电炉钢产量
普通石墨电极
高功率石墨电极
超过功率石墨电极
总销量
2001
2400.5
16.8
12.0
7.2
36.0
2002
3048.9
21.3
15.2
9.2
45.7
2003
3905.8
27.3
19.5
11.7
58.6
2004
4167.2
29.2
20.8
12.5
62.5
2005
4179.0
29.3
20.9
12.5
62.7
2006
4420.2
30.9
22.1
13.3
66.3
2007
5842.9
40.9
29.2
17.5
87.6
2008
6231.4
43.6
31.2
18.7
93.5
据预测2011 年到2015 年我国电炉炼钢工业将快速发展，带动对石墨电极的需求将快速增加。2011～2015 年石墨电极需求预测见表2.1-3。
表2.1-3 2011～2015 年石墨电极需求量预测单位：万吨
年份
普通石墨电极
高功率石墨电极
超过功率石墨电极
2011
54.54
39.13
23.42
2012
58.47
41.99
25.12
2013
62.77
45.11
26.97
2014
67.42
48.53
29.00
2015
72.61
52.29
31.23
在高功率石墨电极的生产过程中，每生产一吨的高功率石墨电极需0.39 吨针状焦和0.91 吨石油焦。电炉钢生产规模的迅速增长，高功率电极使用量的扩大，带动针状焦的需求规模不断增大。从2001 年的每年4.68 万吨增长到了2008 年的12.17 万吨。
超高功率的石墨电极由100%的针状焦构成，每生产一吨的超高功率石墨电极需1.3吨的针状焦。到2008 年超高功率电极对针状焦的需求规模达到了24.31 万吨。未来几年，我国电炉钢生产仍将保持高速增长，对针状焦的需求也将持续增加。
2011～2015 年针状焦需求预测见表2.1-4。
表2.1-4 2010～2015 年针状焦需求量预测
年份
针状焦需求量
单位
2010
40.16
万吨
2011
42.05
万吨
2012
43.87
万吨
2013
45.55
万吨
2014
47.03
万吨
2015
48.22
万吨

2.1.5国内针状焦供应情况
目前，国内针状焦生产主要有锦州石化1995 年建成的4 万吨/年的石油系针状焦生产装置，年生产能力在3 万吨左右，其产品的硫含量较高，且在强度和粒度分布等方面，与国外优质针状焦相比，仍有一定的差距，经过国内多家碳素厂使用，仅可以作为生产小规格直径高功率电极的原料，最近两年因加工进口原油的含硫量高，针状焦装置已停产。
煤系针状焦有山西宏特2006 年建成5 万吨/年的生产装置，采用闪蒸、窄馏分聚合工艺，该工艺收率低（20%左右），因工艺不成熟，装置生产不稳定，近两年累计生产了约3 万吨针状焦，产品某些质量指标尚未达到应用指标，经兰州碳素厂、开封碳素厂使用，可以少量和进口产品混掺使用。国外针状焦生产厂家对中国一直采用限额控制，生产超高功率电极的原料常期依赖进口，严重制约了国内超高功率电极产业的发展，使国内特种钢材生产规模受到极大的限制；金州煤焦有限责任公司10 万吨优质针状焦投产后产品各项理化指标达到或超过进口产品，完全可以替代进口产品、打破国外几十年对中国针状焦产品的长期市场垄断，突破国内超高功率电极市场发展的瓶颈，为国内电炉炼制特种钢规模化发展、改变我国钢铁工业大而不强的尴尬局面尤其对提高我国国防军工产品国际竞争力将起到积极推动作用。
2.2 目标市场及竞争力分析
本次新建工程正式投产后，将形成10 万吨/年煤系针状焦的的生产规模，主、副产品以国内大型炭素企业为目标市场，其他化工产品以国内为目标市场。本项目在竞争力方面的优势是：产品的高性价比优势。
2.3 价格预测
价格本身是决定需求的重要因素之一，近几年来国内针状焦始终处于供不应求的状态。由于针状焦资源不足，国际上针状焦生产企业肆意抬高售价。2004 年针状焦是400多美元/吨，2006 年下半年已涨到1250 美元/吨，到2009 年针状焦的价格更是达到了2000美元/吨以上。从国内炭素行业十五期间的发展状况和十一五的发展趋势以及国际相关生产企业受到资源和环境约束的背景和价格趋势，预测针状焦价格在2010 年～2015 年期间会保持在2000-2600 美元/吨左右。本项目产品质量指标能够达到进口针状焦实物水平。
3 建设规模、产品方案
3.1 建设规模
根据针状焦及其他化工产品国内外市场供需现状、发展趋势和技术储备条件，本项目确定为10 万吨/年煤系针状焦工程，针焦一厂建设规模针状焦5 万吨/年、焦油处理量30万吨/年，针焦二厂建设规模针状焦5 万吨/年。
本工程生产装置由焦油蒸馏单元、馏分洗涤分解单元、工业萘蒸馏单元、改质沥青单元、中温沥青精制单元、延迟焦化及煅烧单元组成。
3.2主要产品产量及质量指标
3.2.1产品方案
序号
名称
单位
指标
备注
1
针状焦
t/a
50000
针焦一厂
2
针状焦
t/a
50000
针焦二厂
3
轻油
t/a
1500

4
脱酚酚油
t/a
4500

5
粗酚
t/a
3000

6
洗油
t/a
18000

7
一蒽油
t/a
18000

8
二蒽油
t/a
18000

9
工业萘
t/a
27000

10
改质沥青
t/a
74000

11
焦化重油
t/a
35200

3.2.2 产品质量指标
（1）针状焦
真密度： ≥2130kg/m3
灰分： ＜0.3%
硫分： 0.3%
热膨胀系数： ＜1.15×10-6/℃
K 值(长宽比) ≥1.65
氮含量＜0.7%
（2）脱酚酚油（Q/ASB64-1998）
水分， % 不大于2
萘含量， % 不大于30
馏程（大气压101325Pa）
200℃前馏出量（V/V）， % 不小于45
（3）工业萘（GB/T6699-1998）一级品
外观：白色，允许带微红或微黄粉状、片状结晶
结晶点， ℃ 不小于78
不挥发物， % 不大于0.06
灰分， % 不大于0.01
（4）一蒽油（Q/ASB135-1998）
密度（20℃）， g/cm3 不小于1.10
馏程（大气压101325Pa）
300℃前馏出量（m/m）， % 不大于10
300℃前馏分量（m/m）， % 不小于50
粘度， E80 不大于1.6
水分， % 不大于2
（5）二蒽油（Q/ASB60-1998）
密度（20℃）， g/cm3 不小于1.10
水分， % 不大于2
馏程
300℃前馏出量（m/m）， % 不小于5
（6）改质沥青
软化点（环球沥）， ℃ 100-115
甲苯不溶物含量（抽提法） % 28-34
灰分， % 不大于0.3
结焦值， % 不大于54
喹啉不溶物含量， % 80-14
β——树脂含量， % 不小于18
（7）洗油
230℃前馏出量， % 不大于3
270℃前馏出量， % 不小于85
300℃前馏出量， % 不小于90
干点， ℃ 不高于300
密度（20℃）， g/cm3 1.035-1.05
水分， % 不大于1.0
粘度， E25 不大于2.0
含酚， % 不大于0.5
含萘， % 不大于5.0
结晶物， -5℃无
（8）粗酚：（YB/T5079-93）
酚及同系物含量（按无水计算），% 不小于83
馏程（按无水计算）210℃前（容），% 不小于60
230℃前（容），% 不小于85
中性油含量，% 不大于0.8
吡啶碱含量，% 不大于0.5
PH值 5-6
灼烧残渣含量（按无水计），% 不大于0.4
水分，% 10
（9）中温沥青性质
软化点 ℃ 75—95
QI（喹啉不溶物含量） ﹪ ≯4
TI ﹪ 15—25
灰分 ﹪ ≤0.3
结焦值﹪ ≥48
密度（200℃） kg/m3 1270
硫含量wt﹪ 0.3
初馏点℃ 350
4 工 艺 装 置 技 术 及 设 备 方 案

针焦一厂各单元的工艺装置技术及设备方案见下文，针焦二厂除平面布置受场地限 制与针焦一厂有所不同外，其余均与针焦一厂一致。
4.1 中温沥青精制单元

4.1.1 工艺技术路线选择 根据鞍山市兴德煤化工设备设计制造有限公司提供的“原料精制技术报告”。本单元采用先沉降分离，后蒸馏的工艺方法。

4.1.1.1 工艺概述 本单元是以中温沥青为原料，用石油溶剂油和煤焦油溶剂油做萃取剂，经过连续沉降分离，除掉原料中的喹啉不溶物。混合物料经蒸馏，得到的主产品精制沥青，作为延 迟焦化单元的原料。同时得到副产品改质沥青。
1) 装置规模和年操作时间
本单元处理中温沥青能力为 10 万吨/年，生产精制沥青 6.37 万吨/年 期装置运行时数分别为：年连续开工 7920 小时。
2) 装置组成 中温沥青精制单元由溶剂配制、连续沉降、蒸馏、不凝气回收组成。
3) 原料和辅助材料
原料见表 4.1-1~4.1-2

表 4.1-1 中温沥青精制原料表

序 号

名 称

单位

数量

来源
1
中温沥青
104t/a
10
外购
2
石油溶剂油
104t/a
0.05
外购
3
煤焦油溶剂油
104t/a
0.07
外购

合计
104t/a
10.12

表 4.1-2 中温沥青性质

分析项目
单位
指标
软化点
℃
75—95
QI（喹啉不溶物含量）
﹪
≯4
TI
﹪
15—25
灰分
﹪
≤0.3
结焦值
﹪
≥48
密度（200℃）
kg/m3
1270
硫含量
wt﹪
0.3
初馏点
℃
350

132

序号
名 称
单位
数量
备注
1
精制沥青
104t/a
6.37

2
改质沥青
104t/a
3.7

3
损失
104t/a
0.05

合计

10.12

4)产品及副产品

表 4.1-3 中温沥青精制主要产品表

表 4.1-4 精制沥青性质

分析项目
单位
指标
软化点
℃
≤80
灰分
﹪
＜0.1
结焦值
﹪
≤48
硫
﹪
0.3
密度（200℃）
kg/m3
1250
粘度（140℃）
Pa.s
0.2
小于 360℃馏分
﹪
＜5
QI（喹啉不溶物含量）
﹪
＜0.1

馏 程
初馏点
℃
347
5%(wt)
℃
351
15%(wt)
℃
358
50%(wt)
℃
368
80%(wt)
℃
390

表 4.1-5 改质沥青性质

分析项目
单位
指标
软化点（环球法）
℃
100—105
QI（喹啉不溶物含量）
%
8—14
BI
%
28—34
硫
%
0.35
密度（200℃）
kg/m3
1300
粘度（150℃）
Pa.s
≤0.4
结焦值
%
＞50

馏 程
初馏点
℃
353
5%(wt)
℃
356
15%(wt)
℃
365
50%(wt)
℃
376
80%(wt)
℃
397

表 4.1-6 蒽油的性质

分析项目
单位
指标
密度(90℃)
㎏/m3
1062
粘度
E80
1.2
注：非正常生产时产蒽油。

4.1.1.2 工艺流程说明
1) 混合沉降部分工艺流程 轻相塔顶和重相塔顶凝液经脱水后返回循环溶剂罐（D-1010 ），经循环溶剂泵（P-1003/1.2 ）按比例与补充的石油溶剂油和煤焦油溶剂油混合，通过溶剂混合器（M-1001/1～3）送入调配罐（D-1003/1～4）。混合溶剂通过罐顶的搅拌器充分混合。 经取样分析合格后，通过遥控阀切换经调配泵（P-1001/1.2）输送与中温沥青在中温沥 青混合器（M-1002/1～3）混合。
罐区来的中温沥青按一定的比例与配制好的合格溶剂混合后称混合油。混合油通过 中温沥青混合器（M-1002/1～3）充分混合后，进入沉降槽（D-1004/1～3），使其连续 沉降分层，上层为轻相油，下层为重相油。
2) 轻相油蒸馏部分工艺流程
轻相油自流进入轻相罐（D-1005），经轻相泵（P-1004/1.2）抽出，进入轻相加热炉（F-1001）。
轻相油在轻相加热炉（F-1001）加热后进入轻相蒸馏塔（T-1001）的中部。在塔内， 经过重复多次的汽液相传质分离，混合溶剂从塔顶第 4 层塔板抽出，经轻相塔顶循环泵
（P-1007/1.2）加压，先经轻相顶循冷却器（E-1003/1.2）冷却至 110℃后分两路，一路 经轻相顶循后冷器（E-1002/1.2）冷却至 50℃返回轻相塔，做为轻相蒸馏塔（T-1001） 顶回流，另一路返回循环溶剂罐（D-1010）循环使用。轻相塔顶少量气体经轻相塔顶冷 却器（E-1001）冷却，进入轻相塔顶凝液罐（D-1005）。轻相塔顶凝液罐的凝液经轻相 塔顶凝液泵（P-1008）送至循环