年产80万吨煤焦化工程可行性分析研究报告.doc

第一章 总 论第一节 概 述一、项目名称及主办单位1、项目名称XXX煤焦化有限公司80万吨年焦化工程2、项目的主办单位、企业性质及法人主办单位：XXX煤焦化有限公司企业性质：独资企业法人代表：XXX二、项目可行性研究报告编制单位编制单位：XXX设计有限公司三、可行性研究报告编制依据及原则1、编制依据（1）XXX煤焦化有限公司80万吨年焦化工程可研报告编制委托书。（2）国经贸资1997367号文件。（3）化计发1997426号化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定（修订本）的通知。2、编制原则（1）执行化工部化计发（1997）第426号文化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定（修订本）。（2）贯彻“五化”的设计原则，尽可能节省工程项目的投资额，以求得最好的经济效益。（3）结合厂址现状和装置特点，努力做到工艺合理、布置紧凑，公用及辅助设施经济实用，力求降低能耗，节省占地。（4）增强环保意识，三废治理与工程建设实现“三同时”。（5）认真贯彻劳动法，加强劳动安全和工业卫生防护设计的措施，保证生产人员的身心健康。（6）认真贯彻消防法，保证消防设施的完善可靠。四、项目提出的背景XX是中国历史文化名城，是国家综合运输枢纽城市，并被纳入以上海为中心覆盖长江三角洲的半日交通圈，交通十分方便。厂址所在地XX市XX县XX镇境内资源丰富，煤炭储量3亿吨，石灰石储量16亿吨，白云石储量2.9亿吨,木材蓄积量150万立方米。县内煤炭、冶金、电力、建材等行业十分发达。但全县焦化行业普遍规模小、水平低、浪费资源、污染环境。目前全县工业正由资源型向科技型转变。为了贯彻XX市委、市政府产业结构调整的战略部署，加快利用高新技术改造传统产业，公司提出在XX县XX镇新建80万吨/年大型捣固机焦炉，使XX焦化行业达到国家所要求的技术水平，以取代现有的小型焦炉。该项目的实施，对于合理利用资源，保护环境，提高企业的经济效益具有重要作用。对增加财政收入，发展区域经济，提高人民生活水平有相当重要的促进作用。五、研究范围本设计车间组成包括备煤车间、炼焦车间、煤气净化车间、动力车间以及相应的生产辅助设施和生活福利设施。研究范围如下：1、产品市场预测2、产品方案及生产规模3、工艺技术方案4、原料、辅助材料及动力供应5、建厂条件和厂址方案6、公用工程和辅助设施方案7、总图布置的确定8、环境保护9、工程投资及财务评价第二节 研究结论1、拟建工程符合国家及XX省的产业政策及要求，规模合理。2、工程在建设中充分考虑环保的要求，三废排放物都做到妥善处理，特别是在废水处理方面，做到生产污水不外排，剩余煤气用于发电，达到了综合利用的目的。3、工程采用宽炭化室、宽蓄热室、双联、下喷、废气循环、单热式4350D型焦炉，采取合适配煤方案生产冶金焦，技术成熟可靠。4、公用工程配套合理，满足工程要求。5、本工程原料来源充足，煤质好，产品市场前景看好，交通运输及供水、供电、供汽有保障，具备建厂条件。6、环境保护、劳动安全、职业卫生、消防、抗震等设计严格执行国家和当地的有关法规、标准和规范。7、财务评价表明，本工程具有明显的经济效益。通过上述研究结论可以看出，本工程生产规模和产品方案符合国家政策，工艺装备先进，技术成熟可靠，经济合理，具备建厂条件，本工程具有显著的经济效益，良好的社会效益和环境效益，是可性的。第三节 存在的问题及建议1、为加快本工程的实施，应按有关规定尽快进行环境评价、劳动安全卫生预评价、场地地震安全性评价工作。2、为保证下阶段工作顺利进行，应尽快进行厂址工程地质勘察工作，以便精确设计。3、建议建设单位尽快做出水质分析报告，以便正确指导下一步的设计工作。主要技术经济指标表序号名 称单 位数 量备 注一生产规模公称能力ta80104二产品方案1焦炉煤气Nm3a 425.02106回炉煤气Nm3a212.51106管式炉、锅炉、制冷机用气Nm3a10.16106剩余煤气Nm3a202.351062焦炭（干）ta858247其中： 40mmta7552584025mmta514942510mmta1716540mmt/a755258.00GB/T1996-9440-25mmt/a51494.00GB/T1996-9425-10mmt/a1716.00GB/T1996-9440252540灰份Ad%I类不大于12.00II类120.1-13.5III类13.51-15.00硫份Std%I类不大于0.60II类0.61-0.80III类0.81-1.00机械强度抗碎强度M25%I组II组III组大于92.092.0-88.188.0-83.0按供需双方协议耐磨强度M10%I组II组III组不大于7.0不大于8.5不大于10.5挥发份Vdtf，%不大于1.9水份，Mt，%4.01.05.02.0不大于12.0焦末含量，%不大于4.05.012.0表33 煤焦油国家标准 GB370189指标名称指标1号2号密度（20）gcm31.15-1.211.13-1.22甲苯不溶物（无水基），%3.5-7.0不大于9灰份，%不大于0.130.13水份，%不大于4.04.0粘度（E80）不大于4.04.0萘含量（无水基），%不小于7.07.0表34 硫 磺 GB2449-92指标名称优等一等合格S%99.9099.5099.00水份0.100.501.00灰份0.030.100.20有机物0.030.300.80酸度（以H2SO4计）0.0030.0050.02砷0.00010.010.05铁0.0030.005不控制表35 粗苯国家标准化 GB3059-89指标名称粗 苯轻 苯加工作溶剂用外观黄色透明液体黄色透明液体黄色透明液体密度（20），gml0.8710.9000.9000.8700.880馏程：70前馏出量（容），%不大于180前馏出量（重），%不大于馏出96%（容）温度，%不大于水份室温下（1825）目测无可见的不溶解的水表36 人工煤气国家标准 GBT13611序号项目指标1发热量MJNM3，大于14.72焦油及灰尘，mgNm3，小于103硫化氢，mgNm3，小于204氨，小于505荼，冬季50夏季40mm的焦炭送到储焦场内。 设计范围从凉焦台下的焦1带式输送机开始至贮焦场为止。2、概述筛焦系统能力最大为150t/h。焦炭分为四级，焦炭产量情况如下：年产量（t/a）日产量（t/d ）小时产量（t/h ）全焦（干）858247.002351.3697.9740mm755258.002069.2086.2240-25mm51494.00141.085.8825-10mm17165.0047.031.9610mm34330.0094.053.92焦炭为商品焦，由汽车外运。贮焦场设有两台装载机，用于焦炭的堆取等辅助作业。四、冷鼓、电捕1、概述本工段的主要任务是煤气的冷凝、冷却和加压输送；焦油、氨水和焦油渣的分离、贮存和输送；煤气中焦油雾滴及萘的脱除。2、工艺方案的确定焦炉煤气的初冷无论国内还是国外都分为直接冷却，间接冷却两大类。直接冷却的优点是投资较省，但环境效益较差，占地面积较大；间接冷却煤气环境效益好，节约用水，占地面积小，但投资较高。焦炉煤气的输送常用的有罗茨鼓风机和离心鼓风机两类。罗茨鼓风机的优点是输送气量随风压变化几乎保持一定，可获得较高的压头，易于维护，温升小，投资较省，但噪音较大，分离焦油的效果较差，维修频繁，单机输送风量较小；离心鼓风机转速高，分离焦油雾的效果较佳，运行较平稳，单机输送风量较大，但投资较高，油系统较复杂。焦炉煤气脱除焦油及萘的电捕焦油器通常采用可控硅电源，为了最大限度地脱除焦油及萘、保护鼓风机，本工程将电捕焦油器布置在离心鼓风机前。为了减少环境污染，结合本工程的规模，煤气的初冷采用间接冷却流程，分二段冷却；煤气的加压选用离心鼓风机。焦油氨水的分离采用常用的机械化氨水澄清槽进行分离。五、脱硫及硫回收脱硫分干法和湿法两种，干法脱硫的工艺简单，当要求煤气净化度较高或煤气处理量较小时采用，但设备笨重，换脱硫剂时劳动强度大，占地面积大，废脱硫剂难处理。湿法脱硫具有处理能力大，脱硫与再生都能连续化，劳动强度小，能回收硫膏（硫磺）等优点，但工艺较复杂，操作费用较高，由于本工程处理煤气量较大，并做燃料煤气，故选用湿法脱硫工艺。湿法脱硫的催化剂多种多样，各有优缺点。本工程选用888为复合催化剂的脱硫工艺，以焦炉煤气中的氨为碱源脱除焦炉煤气中的硫化氢、氰化氢的湿式氧化脱硫工艺。本工序的任务是将煤气中的硫化氢含量脱至城市煤气标准20mg/Nm3以下，并回收硫磺。六、硫铵（包括蒸氨）本工段包括硫按的生产和剩余氨水蒸氨两部分。硫按工序的主要任务是用硫酸洗去煤气中的氨并生产硫铵，将煤气中的氨含量脱至30mg/Nm3以下。剩余氨水蒸氨：冷鼓工段产生的剩余氨水国内目前均采用直接蒸汽汽提蒸氨工艺，本工程也采用该工艺。蒸氨后获得的浓氨汽国内目前有以下几种处理工艺：第一是氨分解；第二是将浓氨汽冷凝成浓氨水作脱硫的补充液；第三是送煤气系统脱氨装置生产氨产品，第四是焚烧。本工程将浓氨汽直接送入硫铵装置生产硫按。七、洗脱苯本工段主要包括终冷、洗苯及脱苯三部分。终冷是将硫铵来的煤气冷却至洗苯所需的温度；洗苯即用焦油洗油洗去终冷后煤气中的大部分苯，然后将煤气送往各用户使用，洗苯后煤气含苯量为2-5g/Nm3；脱苯即将洗苯后的富油脱苯，所得重轻苯分别装车外售，脱苯后的贫油返回洗苯塔循环使用。第二节 工艺流程和消耗定额一、备煤1、系统工艺流程精煤堆场的三种洗精煤由推土机或装载机送入相应的受煤坑内。受煤坑下的电子自动配料秤将三种煤按相应的比例给到备1带式输送机上，经备2带式输送机及悬挂式电磁除铁器除铁后，进入可逆锤式粉碎机，煤被粉碎到3mm（ 3mm占90以上）以后，经备3带式输送机送至焦炉煤塔内供炼焦用。2、生产控制本系统采用电气联锁集中控制与就地操作相结合的方法进行控制。3、主要设备选型（见设备表）4、工作制度本系统年工作日为365天，三班工作制。5、动力消耗根据已选定的设备系统的电容量为515.6Kw，其中备用380KW。6、环境保护及三废处理本系统在粉尘较大的粉碎设备上设置了除尘装置，在栈桥及粉碎厂房内设有水冲洗地坪装置。经除尘后废气排放浓度达到国家允许的排放标准。二、炼焦熄焦1、原料、产品规格及数量1.1原料规格及数量洗精煤规格如下表：规格Ad：10%Vdaf：32%St,d：0.7%Wt： 10%Y：18mm分析方法GB212GB212GB214GB211GB479洗精煤耗量（干）：1144329.00 t/a1.2产品规格及数量：（1）焦炭规格见下表：规格Ad： 13.5%Vdaf.1.9%St,d：0.65%M25：-92%M 10：-7%分析方法GB/T2001GB/T2001GB/T2286GB/T2006GB/T2006干全焦产量（干）：858247.00 t/a（2）荒煤气中各种组份的含量如下：干煤气：48517.80Nm3/h 焦油：4540.58kg/h粗 苯：1426.95kg/h 硫化氢：190.08kg/h氰化氢：48.19kg/h 氨： 262.37kg/h萘： 353.06kg/h2、生产流程简述由备煤车间来的洗精煤，由输煤栈桥运入煤塔，装煤车行至煤塔下方，由摇动给料机均匀逐层给料，用18锤移动捣固机分层捣实，然后将捣好的煤饼从机侧装入炭化室。煤饼在9501050的温度下高温干馏，经过23小时后，成熟的焦炭被推焦车经拦焦车导焦栅推出落入熄焦车内，由熄焦车送至熄焦塔用水喷洒熄焦，熄焦后的焦炭由熄焦车送至凉焦台，经补充熄焦、凉焦后，由刮板放焦机放至皮带送焦场。熄焦塔处设光电自动控制器，通过控制器中的时间继电器调整喷洒时间，保证红焦熄灭。干馏过程中产生的荒煤气经炭化室顶部、上升管、桥管汇入集气管。在桥管和集气管处用压力为0.3MPa,温度为78的循环氨水喷洒冷却，使700的荒煤气冷却至84左右，再经吸气弯管和吸气管抽吸至冷鼓工段。在集气管内冷凝下来的焦油和氨水经焦油盒、吸气主管一起至冷鼓工段。推焦过程中逸散的粉尘由炉顶设的消烟除尘车抽吸至车上，废气经车上的文丘里洗涤器，将废气中的粉尘、焦尘洗下来，排入大气。洗涤水送至除尘车下水槽至粉焦沉淀池沉淀分离。文丘里洗涤器所需水由除尘车上水槽提供。装煤过程中逸散的荒煤气由炉顶设的消烟除尘车抽吸至车上的燃烧室燃烧，燃烧后的废气经车上的文丘里洗涤器，将废气中的粉尘洗下来，排入大气。洗涤水送至除尘车下水槽至粉焦沉淀池沉淀分离。焦炉加热用回炉煤气由外管送至焦炉，经煤气总管、煤气预热器、主管、煤气支管进入各燃烧室，在燃烧室内与经过蓄热室预热的空气混合燃烧，混合后的煤气、空气在燃烧室由于部分废气循环，使火焰加长，使高向加热更加均匀合理，燃烧烟气温度可达1200C，燃烧后的废气经跨越孔、立火道、斜道，在蓄热室与格子砖换热后经分烟道、总烟道，最后从烟囱排出。3、烟气排放焦炉用二座95米高的烟囱，排放上口径3.5米，烟气排放量及组成见下表：名称排放截面排放高度排放量废气组成（）烟囱上3.5m95m64485m3/hCO2 H2O O2 N26.36 20.72 3.65 69.2回炉煤气采用洗苯后的煤气，硫含量20mg/Nm3，符合环保要求，故废气中H2S, SO2含量符合排放标准。4、动力消耗量见下表序号名称规格使用情况单位耗量备注经常最大1水复用水连续m3/h8.599.28生化处理废水间断m3/h46.250.162电380V间断KW1114.1装机容量3蒸汽0.5MPa（表）间断t/h1.721.74连续（冬季）t/h0.260.334压缩空气0.6MPa（表）间断m3/h6005回炉煤气Qnst=17900KJ/Nm3连续Nm3/h26954.55. 干法熄焦5.1 概述为节约能源及保护环境，本工程引进一套75t/h干熄焦装置，投资约1.1亿，并配套建设一套二次熄焦装置作为干法熄焦检修或者发生故障时生产备用。为节约能源及保护环境，焦炭生产采用干法熄焦，配套建设的干熄焦装置规模为：额定处理能力75t/h，实际处理能力60.28t/h，干熄焦装置产生的蒸汽为42t/h（额定），37.6t/h（正常），压力3.82MPa，温度450，用于发电和供热。拟配置3MW的背压式汽轮发电机组1套，实际发电量3000KW，年发电量为24.84106KW/h（电站年工作345天即8280h）；平均小时供0.6MPa蒸汽量35t/h，年供蒸汽量为28.98104t。5.2.4.2 生产流程简述装满红焦炭的焦罐台车由电机车牵引至焦罐提升井架底部，由焦罐提升机将焦罐提并送到干熄炉顶，通过炉顶装入装置将焦炭装入干熄炉。 在干熄炉中焦炭与惰性气体进行热交换，焦炭冷却至200以下，经排焦装置卸至胶带机上，经炉前焦库送到筛焦系统。冷却焦炭的惰性气体由循环风机通过干熄炉底部的供气装置鼓入干熄炉，与红焦炭进行换热， 出干熄炉的热惰性气体温度约为900。热的惰性气体经一次除尘器除尘后进入余热锅炉换热，温度降至180200。惰性气体由锅炉出来，再经二次除尘后