资源描述
1 总论
1．1 概述
1．1．1 主办单位及工程名称
主办单位：
法人代表：
工程名称：
云南富源县金鑫煤业股份有限公司年产60万吨大型捣固焦项目
1．1．2编制依据和编制原则
1．1．2．1 编制依据
1、设计合同文本。
2、甲方提供的有关设计资料
3、现行的国家标准、规范及规定
1．1．2．2 编制原则
（1）严格执行国家有关法律、法规、规范及标准，保证工程设计质量。
（2）为保证项目建成投产后，生产装置长周期、低能耗、安全稳定生产，工艺技术选用成熟、先进可靠的生产工艺，以期达到国际同类行业的先进水平，增强产品在国内外市场的竞争力。
（3）提高自动化控制水平和机械化生产水平，生产装置采用DCS控制系统，优化操作指标 ，以保证安全、稳定、长周期生产。
（4）严格执行国家、地方有关环境保护、安全生产及工业卫生等法律法规，在设计中采取相应措施，保证生产人员的身心健康。
（5）注重能源的综合利用，降低能源消耗，提高经济效益。
（6）结合厂址现状和装置特点，努力做到工艺流程合理、布置紧凑、公用及辅助设施经济适用，节省占地。
（7）合理使用资金，有效控制基建费用。
（8）对产品规模及技术方案进行优化设计，以提高项目的经济效益和抗风险能力，科学论证项目的可靠性和经济性，实事求是的做出研究结论。
1．1．3研究范围
1．1．3．1产品市场预测
1．1．3．2产品方案及生产规模的确定
1．1．3．3工艺技术方案选择及主要设备选型
1．1．3．4原料、辅助材料及动力供应
1．1．3．5建厂条件和厂址方案
1．1．3．6公用工程和辅助设施方案
1．1．3．7总图布置的确定
1．1．3．8环境保护措施
1．1．3．9工程投资及财务评价
1．1．4建设项目规划
本项目建设2×50孔 TJL5550D型捣固焦炉及配套相应的辅助工程，总建设投资为49433.03万元。
1．2 研究结论
1．2．1 简要结论
1．2．1．1 本工程原料来源充足，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。
1．2．1．2生产规模确定年产96万吨焦碳，配煤捣固炼焦，回收化学产品，剩余煤气用于发电。生产规模、产品规模、产品及技术方案符合国家及地方产业政策。
1．2．1．3本工程焦炉采用宽炭化室、宽蓄热室、双联下喷、废气循环、单热式TJL5550D型捣固焦炉，采取合理的配煤方案，生产一级冶金焦，炉型先进、技术可靠，并有成熟的运行经验，符合冶金行业的规划发展要求。
1．2．1．4 化产回收和煤气净化采用国内先进可行的工艺装备，建设有冷鼓、脱硫及硫回收、硫氨、洗苯和脱苯等工段。公用工程配套合理，满足工程要求。
1．2．1．5环境保护、劳动安全、职业卫生、消防、抗震设防等严格执行国家和当地的有关规定、标准和规范。作到清洁生产、安全生产、文明生产。项目实施后，“三废”排放物指标严格控制在国家规定的标准范围内，特别是在废水处理方面，作到生产污水不外排。不会给周边环境造成新的污染。剩余煤气用于发电，作到综合利用资源，保护环境。
1．2．1．6为社会提供新的就业机会，也带动了当地相关产业的发展，从而为当地创造经济价值。
1．2．1．7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产业政策，工艺设备先进，技术成熟可靠，经济合理，具备建厂条件，并具有显著的经济效益，良好的社会效益和环境效益，因此本项目是可行的。
1．2．2 存在的主要问题及建议
1．2．2．1 为加快本工程的实施，应按有关规定尽快委托有资质的单位进行环境影响评价，劳动安全卫生预评价、建设场地地震安全性评价等工作。
1．2．2．2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。
1．2．2．4 供电、通讯、水管等厂外工程不在设计合同范围，甲方应尽快落实设计单位，以便工程同步进行。
1．3 主要技术经济指标
序号
名称
单位
数量
备注
一
生产规模：公称能力
t/a
960000
干全焦
实际能力
t/a
962565
二
产品方案
1
冶金焦（全干）
t/a
962565
其中：粒度> 40mm
t/a
827825
40~25mm
t/a
67370
25~10mm
t/a
24095
<10mm
t/a
43275
2
焦炉煤气（干）
Nm3/a
434.18×106
其中：焦炉自用
Nm3/a
171.99×106
管式炉等用
Nm3/a
8.48×106
剩余煤气
Nm3/a
253.71×106
外供发电
3
焦油
t/a
46850
含水≤4%
4
硫磺
t/a
1340
含水≤15%
5
硫铵
t/a
13350
6
粗苯
t/a
14520
三
年操作日
天
365
四
主要原材料辅助材料用量
1
洗精煤（干）
t/a
1270010
2
PDS+栲胶催化剂
t/a
8.0
3
焦油洗油
t/a
1160
4
NaOH（42%）
t/a
1390
5
浓硫酸（92.5%）
t/a
11300
五
动力消耗
1
新鲜水（16℃）
m3/h
220
2
全厂循环水（32℃）
m3/h
4945
其中：制冷循环水（32℃）
m3/h
2050
3
制冷水（16℃）
m3/h
1265
4
蒸气：冬季
t/h
19.5
夏季
t/h
14.2
5
电
Kwh/a
30.1×106
六
运输量
t/a
19.5×104
1
运入
t/a
2.21×104
2
运出
t/a
17.29×104
七
全厂定员
人
691
其中：生产工人
人
623
管理技术人员
人
68
八
占地面积
公顷
32.33
九
工程总投资
万元
49433.03
十
年均销售收入
万元
184306.28
十一
年均总成本
万元
161947
第13年
十二
年均利润总额
万元
16740
十三
财务评价指标
1
投资利润率
%
27.42
2
投资利税率
%
36.62
3
投资回收期（税前）
年
4.38
含基建期
4
投资回收期（税后）
年
5.11
含基建期
5
全投资内部收益率（税前）
%
32.18
6
全投资内部收益率（税后）
%
25.47
2、市场预测
2．1国内外市场情况预测
2．1．1 项目主要产品及用途
本工程主要产品是焦炭、焦炉煤气，同时还回收焦油、粗笨、硫磺、硫铵等化工产品，因此持续稳定的焦炭市场对本项目的经济效益至关重要。
2．1．1．1焦炭
焦炭是炼焦煤经过高温干馏，脱除了挥发份以后的可燃固体。是质地坚硬、多孔、有裂纹、呈银灰色的块状碳质材料。焦炭是冶金、机械、化工等行业的主要原料和燃料。由于生产方法和用途不同，焦炭的品种和质量也有所不同。焦炭按其生产方法可分为机焦、改良焦、型焦等。按其用途可分为冶金焦、铸造焦、化工焦、电石焦、铁合金焦等。目前，冶金焦、铸造焦等焦炭都执行现行的国家质量标准。
焦炭的用途不同， 对质量的要求也不尽相同。焦炭的质量好坏对冶金工业等有关工业的生产和产品质量起着很大的作用。一般要求焦炭的硫分和灰分越低越好，机械强度则越高越好。
冶金焦主要用途是作为高炉冶炼的燃料和还原剂，同时也用作高炉料柱的支撑剂和疏松剂。冶金焦质量的好坏，将直接影响到高炉冶炼的主要技术经济指标。一般来讲，每炼一吨生铁则需要冶金焦400公斤~500公斤 。我国焦炭总量的80%~85%都为冶金焦，主要用于钢铁企业。随着我国钢铁工业的发展，高质量的冶金焦需求量将越来越大。
2．1．1．2焦炉煤气
焦炉煤气是煤在炼焦炉中高温干馏时产生的可燃气体，其主要成分是氢、甲烷和一氧化碳。焦炉煤气热值高，可用做焦炉、高炉等的加热能源，可作为城乡居民生活用的城市煤气，也可加工转化成合成氨、甲醇等工业原料气或用于发电。
2．1．1．3煤焦油
煤焦油是煤干馏过程中得到的褐色油状物，是由多种环状化合物组成的混合物，是重要的有机化工原料。焦油通过加工分离可制得上百种化工产品，这些产品是生产塑料橡胶和合成纤维的基本原料，也是医药、农药、染料、涂料、香料、感光材料、助剂和黏合剂等精细化工产品的原料。煤焦油深加工分离出的多种产品是目前在石油化工中不易得到的。随着我国精细化工的发展，煤焦油在化工行业的地位将越来越重要。
2．1．1．4 粗苯
粗苯是有焦炉煤气经回收苯而得到的混合物。其主要成分为纯苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等。粗苯是重要的化工原料，用途极其广泛，不仅可以直接用于农药化工合成等行业，将其精制分离后的产品均为重要的化工原料。
2.1.1.5 硫磺
硫磺即硫，黄色晶状固体，硫在焦炉煤气中主要以硫化氢的形式存在。煤气通过脱硫，使其中的硫化氢转化为硫泡沫，制取熔融硫。硫主要用于制造硫酸、亚硫酸、硫化物、二氧化硫、火柴、黑色炸药、硫化橡胶、药物、漂洗、造纸、焰火、杀虫剂等。硫是无机化工的重要原料。
2.1.1.6 硫铵
硫铵为无色斜方晶体，易溶于水，溶液呈酸性。硫铵是氮肥工业主要产品，也是焦炉煤气净化产品之一，硫铵除用作肥料外，还用作化工、染织、医药、皮革等工业的原料和试剂。
2.1.2 产品国内外市场需求及预测
2.1.2.1 焦炭
中国炼焦行业经过几年来贯彻国家产业政策，加速产业结构调整，淘汰落后工艺设备，加强环境保护、合理利用资源，走可持续发展道路取得了很大进展。特别是国发办【2000】10号文件下达后，中国炼焦行业在贯彻总量控制、淘汰落后土焦（含地方改良焦）生产设备方面进展较大。2004年全国焦炭总产量为21500万吨，其中机焦产量为17845万吨，土焦产量为3655万吨，土焦率为17%。严重污染环境、浪费资源的土焦产量虽然由1997年的48.59%下降到17%，但土焦的产量还要大量的减少，土焦要逐步淘汰掉。
目前全国约有700多家炼焦企业，1900多座炼焦炉，焦炭生产能力达到21500万吨/年。中国的炼焦工业在迅速发展，炼焦大企业在不断增加，年产焦炭100万吨以上的企业已有几十家，如鞍钢化工总厂年产焦炭457万吨、宝钢炼焦分厂397万吨、武钢焦化厂298万吨、攀钢煤化工公司237万吨、马钢煤焦化公司205万吨、北京焦化厂203万吨等等。
中国的炼焦技术已进入世界的先进行列，不但大型企业迅速增加，而且大容积焦炉蜂拥而至，炭化室高7米以上的焦炉已在我国落户，炭化室高6米的焦炉迅速普及，炭化室高5.5米的捣固焦炉已有投产，炭化室高4米以上的焦炉已比比皆是;焦炉煤气制甲醇装置已建成投产十多套，为炼焦企业焦炉煤气的综合利用开拓了新途径。企业的大型化、大容积焦炉的兴建、焦炉煤气新用途的开拓、环保措施的日益完善。使焦化行业的发展出现了前所未有的好局面。
从2003年开始，新焦炉建设数量大增，现已投产的大约为30座，新增产量1100万吨/年。中国机焦生产能力约达17000万吨，但是机焦生产中有30~40%的是炭化室高在2.8米以下的小焦炉，小机焦规模小、环保措施差、环境污染较严重，随着焦化工业的发展必将逐步被大、中型焦炉淘汰。因此，建设综合效益好、环保措施完善的大中型焦化工程替代小机焦炉是环境保护的需要，也是焦化行业发展的必然趋势。
近几年来，由于我国国内钢铁工业的迅速发展，焦炭消耗量已有较大的增长。进入新世纪以来，钢铁工业在继续进行产业结构调整，加大总量控制、淘汰落后（关五小）的生产能力力度的同时，加快技术进步、技术创新的步伐，把钢铁工业作强、做大，使我国成为世界的钢铁强国，增强市场竞争力。2004年国内焦炭表观消费约为18000万吨，其中钢铁企业消费约占76%，非钢铁行业约占24%。2007年以来，随着国内粗钢、生铁产量再创5亿吨水平新高，焦炭需求进一步增加，而为了保证国内焦炭的需求，焦炭出口关税不断调高，焦炭出口价格持续上扬。目前，一级冶金焦的国内价格约为1500~1700元/吨，09年1月份焦炭出口价格在400美元/吨左右。
据保守估计，全国现有和在建的焦化能力为2.15亿吨/年，需求为2.5亿吨/年，缺口3500万吨。预计至2010年，云南省焦炭需求为3000万吨。此外，云南省境内，符合产业政策的大型高炉，有昆钢、德钢、玉钢、红钢、越州钢铁厂、双有钢铁长等，焦炭需求量较大，特别是固定碳大于82%的优质冶金机焦更是供不应求，而当地的大型焦化企业还较为稀少，这对本项目的建设来说是极为有利的。
2.1.2.2 焦炉煤气
我国焦炉煤气一直是冶金工业的燃料气和还原气、城市居民用城市煤气，也有少量焦炉煤气用于化工行业生产合成氨和有机化工的原料气，焦炉煤气在我国得到了均衡的利用。本工程副产的焦炉煤气除自用外，剩余煤气用于发电。2.1.2.3 其它产品
煤焦油：目前我国煤焦油的产量约600万吨，其中进行深加工的产品约350万吨，近几年来，随着炼焦工业在发达国家受到限制，煤焦油的供应日趋紧张。
硫磺：该产品是有机化工、无机化工、制药业和橡胶业的重要原材料。
硫铵：该产品是有机化工、无机化工、染织、医药、皮革等工业的重要原材料。
粗苯：目前我国粗苯产量约140万吨，由于苯的下游产品发展需求增加较快，所以苯一直是短线产品。
2.1.3 主要产品销售预测
2.1.3.1 焦炭
目前，世界钢铁生产主要以高炉炼铁接转炉炼钢的传统流程为主，焦炭生产仍是钢铁冶炼过程不可缺少的原料。
在2000年第四届欧洲炼焦和高炉生产者会议上，专家们认为：在近期的钢铁生产工艺中，高炉冶炼依然是炼铁的主要手段，因此焦炭的需求量取决于钢的需求量。据专家们预测，2010年世界成品钢的需求量也将由目前的7.5亿吨增加到8.5亿吨；世界生铁的需求量也将由1999年的5.7亿吨增加到2010年的6.75亿吨。按照世界目前焦比平均475kg/t铁，预计2010年可降到424kg/t铁；全世界高炉冶炼焦炭需要量将由1999年的2.6亿吨上升到2.85亿吨。而其它用途的焦炭需求量将由1999年的9000万吨降到2010年的7000万吨。这样，2010年的世界焦炭需求量将为3.55亿吨。
世界主要焦炭生产国有中国、日本、俄罗斯、美国、乌克兰、印度、德国、波兰、韩国、巴西等，这些生产国中除中国、俄罗斯、乌克兰、韩国等外，大多数国家都有不同程度的减产，其中美国减产130万吨、日本减产401万吨、波兰减产151万吨、德国减产163万吨。
除中国和俄罗斯外，美国、日本、德国、法国和英国都成为焦炭进口国。从1993年中国焦炭产量跃居世界第一以来，一直处于主导地位，我国焦炭产量约占世界总产量的40%，这种状况还将持续下去。
近年来，世界焦炭贸易量基本维持在1800~2000万吨，我国焦炭出口量从1997年突破1000万吨（当年出口1058万吨）以来，一直保持1000万吨以上，约占世界焦炭出口量的三分之二，已成为世界最大的焦炭出口国。出口也从过去的向发展中国家出口转为向发达国家出口，而且数量增长幅度较大，这进一步说明了中国焦炭在世界的主导地位。
云南富源县金鑫煤业股份有限公司此次工程建设，炼焦煤以当地优质炼焦煤为主，炼焦炉采用5.5米捣固式机焦炉，可生产铸造焦，也可以生产一级冶金焦。其焦炭灰分低、强度高、价格低、不仅可以销售到国内钢铁厂，而且完全有条件销往国际市场，前景乐观。
2.1.3.2 焦炉煤气
本工程所产焦炉煤气，除焦炉自用、管式炉加热等使用部分煤气外，剩余煤气全部用于发电，实现了焦炉煤气的综合利用，不仅节约了能源而且大幅度消减了区域污染总量。
2.1.3.3 煤焦油
煤焦油中含有上百种化工产品，并有许多品种从石油化工中不易得到。我国精细化工发展远景要求：煤焦油加工改变其产品结构，从煤焦油中分离出多种贵重产品，同时为满足电极工业对优质碳素要求的增加，需开发用煤焦油生产优质品种和质量高的产品。现在我国煤焦油集中深加工的条件已基本成熟，煤焦油的国内销售市场潜力很大，且出口紧俏。
2.1.3.4 粗苯
粗苯集中加工精制分离可产出高纯度的苯、甲苯、二甲苯等。随着我国粗苯精制工艺的成熟及粗苯集中加工分离规模的扩大，粗苯市场前景广阔。
2.1.3.5 硫磺
目前硫磺市场供需基本平衡，本工程副产的硫磺可供给当地硫酸厂、化工厂等企业。
2.1.3.6 硫铵
目前硫铵市场供需基本平衡，本工程生产的硫铵用做肥料或供应当地的化工厂。
2.2产品价格分析
2．2.1产品价格现状
1、焦炭
我国焦炭的价格因地区的不同和质量的好坏相差很大，目前一、二级冶金焦价格一般在1500元/吨~1750元/吨之间。三级冶金焦价格约1400元/吨~1500元/吨。
2、其它产品
煤焦油在国内市场上的价格约为1800元/吨。
硫磺市场价格约300~400元/吨
硫铵市场价格约800~1000元/吨
粗苯市场价格约5000元/吨
焦炉煤气市场价格折约0.1~0.6元/立方米
2.2.2 产品价格的变化趋势
今后几年，焦炭、煤气、煤焦油、粗苯等产品，随着产品质量的提高，以及市场需求的进一步增大，产品的价格会稳中有升。
3、产品方案及生产规模
3.1 拟建生产规模的确定
根据国家及地方焦化行业的产业政策和行业发展规划，并结合境内资源情况、国内外市场状况、建厂条件、企业自身发展要求以及资金筹措情况，本项目从充分利用本地资源出发，确定生产规模为96万t/a干全焦（公称能力）。
工程主要建设2×50孔TJL5550D型，双联下喷、单热式废气循环、侧装煤捣固焦炉，以及配套的备煤系统、筛储焦系统、冷鼓电捕、化产回收装置、相应的辅助设施及公用工程设施、生化水处理系统等。剩余煤气用于发电。
3.2 产品方案
序号
产品名称
产品规格
单位
产量
备注
1
冶金焦（全干）
GB/T1996-94
t/a
962565
其中： > 40mm
t/a
827825
40~25mm
t/a
67370
25~10mm
t/a
24095
<10mm
t/a
43275
2
焦炉煤气（干）
Qnst=17900KJ/ Nm3
Nm3/a
434.18×106
其中：焦炉自用
Nm3/a
171.99×106
管式炉等用
Nm3/a
8.48×106
剩余煤气
Nm3/a
253.71×106
3
焦油
YB/T5075-93
t/a
46850
含水≤4%
4
硫磺
t/a
1340
含水≤20%
5
硫铵
GB535-1995
t/a
13350
6
粗苯
YB/T5022-93
t/a
14520
3.3产品质量标准
产品规格及质量标准，均执行有关国家标准。本工程焦炭为一级冶金焦，煤焦油为一级品，硫磺为合格品，粗苯为加工用标准。具体标准见表3—1，3—2，3—3，3—4。
表3—1 《冶金焦炭》质量标准 （GB1996-94）
序号
种类
大块焦
（>40mm）
大中块焦
（>25mm）
中块焦
（40~25mm）
1
灰分（Ad%）
Ⅰ类
≯12.00
Ⅱ类
12.01~13.501
Ⅲ类
13.51~15.00
2
硫分（Std%）
Ⅰ类
≯0.60
Ⅱ类
0.61~1.00
Ⅲ类
0.81~1.00
3
机械强度
抗碎强度M25%
Ⅰ类
> 92.0
Ⅱ类
92.0~88.1
Ⅲ类
88.0~83.0
耐磨强度M10%
Ⅰ类
≯7.0
Ⅱ类
8.5
Ⅲ类
10.5
4
挥发份Vdt%
≯1.9
5
水份Mt%
4.0±1.0
5.0±2.0
≯12.0
6
焦末含量%
≯4.0
≯5.0
≯12.0
注：(1) 水份只作为生产操作中的控制指标，不做质量考核依据
表3—2 《煤焦油》质量标准 （YB/T5073-93）
指标名称
指标
1号
2号
密度（P20）g/cm3
1.15~1.21
1.13~1.22
甲苯不溶物（无水基）%
3.5~7.0
≯9
灰份% ≯
0.13
0.13
水份% ≯
4.0
4.0
黏度(E80) ≯
4.0
4.2
奈含量（无水基）%≮
7.0
7.0
注：奈含量不做质量考核依据
表3—3《硫磺》质量标准 （GB2449-92）%(m/m)
指标名称
指标
优等品
一等品
合格品
硫≥
99.90
99.50
99.00
水份≥
0.10
0.50
1.00
灰份≥
0.03
0.10
0.20
酸液（以H2SO4）≤
0.003
0.005
0.02
有机物≤
0.03
0.30
0.80
砷≤
0.0001
0.10
0.05
铁≤
0.003
0.005
-
筛余物：孔径 150μm≤
孔径75≤
无
0.5
无
0.10
3.0
4.0
注：筛余物指标仅用于粉状硫磺。
表3—3《粗苯》质量标准 （YB/T5022-93）%(m/m)
指标名称
粗苯
轻苯
加工用
溶剂用
外观
黄色透明液体
密度（20℃）g/ml
0.871~0.900
≤0.900
0.870~0.880
馏程：
75℃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
-
93
-
3
91
-
-
-
150
水份
室温（18~25℃）下目测无可见的不溶解水
注：加工用粗苯，如用石油洗油做吸收剂时，密度允许不低于0.865 g/ml。
4、工艺技术方案
4.1 工艺技术方案
本项目为新建项目，外购精煤用于炼焦，剩余焦炉煤气用于发电。
工艺技术方案的选择是本着利用当地焦炭资源，保证产品质量的前提下，力求技术水平适度先进合理、稳妥可靠、降低劳动强度、节约投资，合理布局，减少工程造价，实现环境污染总量控制，做好洁净的备煤工艺，配煤仓电子自动配料秤配煤;炼焦采用炭化室高5.5米的侧装煤捣固高温炼焦技术，同时副产焦炉煤气；熄焦采用湿法熄焦工艺；煤气净化回收系统设有冷鼓电捕、脱硫及硫回收、硫铵、洗脱苯。剩余煤气用于发电。
4.1.1 备煤工艺技术方案的选择
备煤采用先配后碎的工艺流程。
该工艺流程是我国目前普遍采用的一种流程，其主要优点是工艺流程简单、设备较少、布置合理、投资少，并能满足焦炉用煤要求，保证入炉煤的配煤质量。主要设备可逆反击锤式粉碎机具有处理量大、粉碎粒度细、便于调节、维修简单、噪声低、粉尘少等优点。计算机调节配煤比，是保证生产优质焦炭的主要措施之一。
本工程外购的洗精煤由汽车运至精煤堆场，经配煤仓电子自动配料秤配煤，带式输送机送至破碎楼，经破碎后再送至焦炉煤塔。
4.1.2 炼焦、熄焦工艺技术方案的选择
目前国内外的机械化炼焦技术基本相同，仅在炉型选择、工艺参数、工艺布置、机械布置、谎报措施上有所不同。
从炼焦炉装煤方式上分为炉顶重力装煤焦炉和捣固侧装煤焦炉。
从焦炉的加热方式上可分为下喷、侧喷。
从焦炉的加热气源可分为复热式、单热式。
从焦炉的火道结构形式可分为双联火道和两分火道等。
捣固炼焦即侧装煤炼焦，与顶装煤不同的是将配合煤在捣固煤槽内捣实成体积略小于炭化室的煤饼，由煤槽底板从焦炉机侧把煤饼推入炭化室内高温干馏成焦炭，炉顶采用消烟除尘车清除装煤时产生的烟尘。捣固炼焦至今已有100多年的历史，与顶装焦炉相比，具有如下特点：
1） 原料范围宽。捣固焦炉的煤料捣成煤饼后，对密度可由顶装工艺的0.7~0.75t/m3提高到1.0~1.15 t/m3，因而煤料颗粒间距缩小，接触致密，有利于多配入高挥发分煤和若粘结性煤。故采用捣固炼焦技术，可以实现煤资源的综合利用。
2） 焦炭质量好。同样配煤比，捣固炼焦炉的焦炭质量有所改善和提高，M40可提高2~4%,M10可改善3~5%。
3） 炼焦成本低。捣固炼焦的配合煤中，可以多配入20~25%的弱粘结性煤，还可配入5~10%焦炭或石油焦粉，有利于降低炼焦成本，为企业创造较好的经济效益。
4） 焦炭产量高。在同样的炉孔和炭化室尺寸相等时，可以提高焦炭的产量，由于煤的堆密度的增加，捣固焦炉的焦炭产量将增加12%。
5） 在环保方面，捣固焦炉延长了结焦时间，出炉次数与顶装焦炉相比相对减少，减少了推焦次数，减少机械损耗，环保效果优于顶装焦炉。
本工程规划生产规模为公称能力年产96万吨，为了最大限度地利用当地煤资源，故采用2×50孔炭化室高5.5米的双联火道、下喷、单热式TJL5550D型捣固焦炉。
熄焦可分为湿法熄焦和干法熄焦。湿法熄焦投资省，成熟可靠，同时还可利用生化处理后的废水作为熄焦补充水，使工厂净化后的废水不外排，减少环境污染，具有一定的环境效益，但能源综合利用较差。
干法熄焦可利用红焦的显热生产蒸汽，透平发电，焦炭质量也有所提高，因此无论在能源综合利用方面，还是在环境效益方面，均明显优于湿法熄焦，但其焦炭运输扬尘较大，生化污水必须外排，且投资偏高，目前国内焦化企业难以承受。但为响应国家节能减排号召，设计预留干熄焦范围万维网位置。
综合比较，为节省投资，本工程采用湿法熄焦工艺，同时预留干法熄焦用地，留待以后发展。
4.1.3 筛储焦工艺方案的选择
本工程生产的焦炭全部用于外销，根据市场需要，焦炭筛分为>40mm、25~10mm、<10mm四个级别。
焦炭从晾焦台经刮板放焦机落到焦输送皮带，然后运至筛焦楼，筛分后分别储存、外运。
4.1.4 焦炉煤气净化工艺技术方案的选择
煤气净化工艺方案的选择主要以改善当地环境状况以及提供企业内部自用煤气的原则进行。
目前国内大中型焦化厂运行的净化回收流程有水洗氨流程、A、S循环洗涤流程、硫铵流程。其中冷鼓电捕及洗脱苯的工艺流程及设备选型均相同。我国近年开发的以煤气中的氨为碱源，以PDS+栲胶为复合催化剂的湿法前脱硫工艺，流程简单，技术成熟可靠，一次脱硫可满足人工煤气的质量要求，也可满足后续甲醇工程对硫含量的要求。
A、 冷凝鼓风电捕
焦炉煤气的初冷与输送，脱除焦油及萘是在冷凝鼓风工序实现的。
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，但投资略高。
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，可获得较高的压力，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采用可控硅电源，为了最大限度地脱除焦油及萘，同时为生产安全考虑，本工程将电捕焦油器布置在离心鼓风机后。
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，分两段冷却；煤气的加压选用离心鼓风机。
焦油氨水的分离采用机械化氨水澄清槽进行分离。
B、 脱硫
硫在焦炉煤气中以硫化氢为主要形式存在，硫化氢在常温下是一种带臭鸡蛋味的无色气体，有害且对设备及管道有腐蚀性。因此在焦炉煤气净化中必须将其脱除。焦炉煤气脱硫方法可分为两大类，即干法脱硫和湿法脱硫两种。
干法脱硫具有工艺简单、成熟可靠、动力消耗低等特点。除能脱除焦炉煤气中的硫化氢外，还能脱除氰化物及焦油雾等杂质。此外干法脱硫净化程度较高，但此法存在设备笨重，换脱硫剂时劳动强度大，占地面积大，废脱硫剂难处理等缺点。故干法脱硫一般应用于处理气量不大、脱硫精度高的场合。
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，可回收硫膏（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，并作燃料煤气，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。本工程选用以PDS+栲胶为复合催化剂、以焦炉煤气中的氨为碱源脱除焦炉煤气中的硫化氢、氰化氢的湿式氧化法脱硫工艺。该法脱硫效率高，不必外加碱源，循环液中含盐量少，不易累积，可不设提盐装置，产生的废液少且可回兑炼焦煤中，因此不仅具有投资省、操作费用低、运行稳定的特点，而且具有良好的环保效果。
为保证脱硫效果，满足各煤气用户对焦炉煤气中硫的要求，采用两塔脱硫，可并可串，正常生产时，两塔串联操作，当一塔检修时，另一塔可满足使用要求。
脱硫塔采用新型轻瓷填料。
脱硫富液的再生采用塔式空气氧化再生。
硫的回收采用熔硫釜生产硫磺。
C、 硫铵
焦炉煤气中氨的脱除和回收，一般分为氨水、硫铵和氨分解三种流程。
第一：氨水流程
氨水流程产品为浓氨水，六十年代由于硫酸紧缺，发展了氨水流程。由于浓氨水作为农用肥料贮运、使用不方便，一般北方地区不采用该流程。但该流程具有投资少，便于操作等特点，所以一般小型焦化厂采用该流程。
第二：硫铵流程
硫铵流程是用硫酸母液吸收煤气中氨形成硫铵。该流程为建国初期从原苏联引进的技术，由于吸收方式不同又可以分为饱和器法（直接法、半直接法、间接法）和无饱和器法（酸洗）两种流程。近几年工艺技术又有新突破。硫铵作为一种固体肥料，在农业生产中广泛应用。硫铵流程投资大，我国大型焦化厂一般采用该流程。
第三：氨分解流程
氨分解工艺流程是近几年国外引进的新技术，蒸氨后将氨气还原分解生成H2、CO、N2等低热值尾气。该工艺没有氨产品销售困难的问题，尾气还可以作为低热值燃气供用户。
本设计煤气的脱氨采用喷淋式饱和器新工艺，该工艺集酸洗与结晶为一体，流程简单，具有煤气系统阻力小，结晶颗粒大，硫铵质量好等优点。
硫铵干燥采用振动硫化床干燥器，具有干燥效果好、操作弹性大不易结块等特点。
除尘采用旋风除尘器及雾膜水浴除尘器两级除尘，环保效果好。
D、 洗脱苯
洗苯洗油基本上分为两种：一种是石油洗油（即轻柴油），二是焦油洗油。焦油洗油由高温焦油加工而得，来源方便、成本低、吸收能力强、在我国大多数焦化厂都采用焦油洗油洗苯。
脱苯一般分为蒸汽加热苯和管式炉加热脱苯两种方法。管式炉脱苯具有粗苯回收率高、蒸汽消耗小、含酚废水少、不受蒸汽压力波动影响、蒸馏和冷却设备尺寸小、投资低等优点。近几年又开发了脱苯塔侧线切取萘馏分新工艺。
终冷采用横管冷却器，分上下两段，分别用循环水和制冷水冷却。
脱苯采用管式炉加热富油，一塔脱苯，侧线采萘工艺生产粗苯。
洗苯塔的填料用孔板波纹填料。
脱苯后的煤气除生产自用外，剩余煤气外供用于发电。
4.1.5 全厂工艺方框流程见附图
146
煤 场
生 化
破 碎
配 煤
炼 焦
熄 焦
焦 场
冷鼓 电捕
脱硫及硫回收
硫 铵
洗脱苯
发 电
筛 焦
粉碎煤
粗煤气
粗煤气
粗煤气
粗煤气
剩余煤气
洗精煤
洗精煤
洗精煤
焦 炭
焦 炭
焦 炭
焦 炭
外 售
蒸氨废水
硫酸外售
剩余氨水
焦油外售
氨 水
净煤气
苯外销
加 碱
回炉煤气
PDS+栲胶
硫 酸
硫铵外售
焦油洗油
全厂工艺方框流程图
4.2 工艺流程说明
4.2.1 备煤
4.2.1.1 设计任务及设计范围
备煤系统的设计任务是为焦炉提供合格的原料煤。涉及范围从汽车运入的煤入煤堆场开始至焦炉煤塔为止。包括备料、配煤、粉碎及输送等作业。
备煤系统采用先配煤后粉碎的工艺流程。系统分为备料系统、配煤粉碎系统。从煤堆场开始至配煤仓顶为备料系统；从配煤仓下电子配料秤开始至煤塔顶为配煤粉碎系统。
备煤系统能力是按年产96万吨焦炭的捣固焦炉生产能力而配套设计的。备煤系统日需处理煤量约3480吨（含水分约10%，粒度<80mm)。备料系统能力为600t/h，配煤粉碎系统能力为300t/h。
4.2.1.3 工艺流程简述
炼焦用洗精煤（<80mm)由汽车运入煤场，按不同煤种分别堆存，上煤时由装载机和推土机取煤，按不同煤种经带式输送机送入配煤仓内。
配煤仓下的电子自动配料秤将洗精煤按相应的配合比例配给带式输送机并经设在该带式输送机上的除铁器除铁后，煤进入可逆反击锤式破碎机，经破碎后，煤被破碎至<3mm占90%以上后，由带式输送机送至煤塔内。
4.2.1.4 控制方式
本系统采用PLC控制与就地操作相结合的控制方式，并设置了开停车的预报信号。在每条带式输送机上均设有防跑偏和事故拉线开关。整个系统机械化水平高，可实现对生产过程的自动监测与控制。
4.2.1.5 工艺方案的确定
1．精煤煤场
精煤堆场面积22500m2，约可贮存5.2万吨精煤，约为焦炉15天的用量。煤场辅以推土机和装载机配合作业。在精煤堆场周围设置封闭式围墙并设有喷洒水装置，可防止煤尘二次飞扬造成对周围环境的污染，煤场地面做硬化处理。
2配煤
配煤是将不同煤种，根据配煤实验确定的配比按比例进行配合，使配合煤能够炼制出符合要求的焦炭，同时达到合理利用煤炭资源，降低生产成本的目的。
配煤仓采用等截面收缩率的双曲线斗嘴，斗嘴内衬有不亲水的压延微晶板，可有效防止煤在仓内棚料，流动性好，操作稳定，从而提高配煤的准确性。
配煤仓由8个直径为8米的双曲线斗嘴仓组成，每个仓的储量约为500t,总储量为4000t,可储存焦炉1天的用煤量。
仓下配煤设备采用配料稳定，配比准确且自动化程度高的电子自动配料秤。电子自动配料系统控制为PLC控制。
3．粉碎
粉碎设备选用可逆反击锤式粉碎机PFCK1618两台，其单台设备破碎能力为300t/h,一开一备。该粉碎机是在吸收国外同类设备先进技术基础上开发而成，具有破碎比大、能力达、转速低、粉尘少、对煤的水分适应性强等优点：采用液力耦合器，能有效防护过载，且具有软启动功能；机体外壳开闭与反击板调节均采用液压装置，检修及更换锤头方便；采用组合式锤头，使用寿命长，维护、检修费用低，节约生产成本。
4. 煤塔顶布料
由粉碎系统来的煤经调湿后送至煤塔顶层，由电动犁式卸料小车卸入煤塔中。煤塔贮量为1740t，可贮存焦炉12h的用煤量。
4.2.1.6 工作制度
备煤系统年工作日为365天，三班制工作，每班工作8小时。
4.2.1.7 动力消耗
本系统总装机容量：电压380v的常用装机容量约为327KW；电压10KV的常用装机容量为630KW。
4.2.1.8 环境保护及三废处理
对产生粉尘大的设备——粉碎机设有除尘装置，使排出的废气含尘排放浓度达到国家允许的排放标准。在储煤场周围设置封闭式围墙并设有洒水装置，防止煤尘二次飞扬造成对周围环境的污染；在栈桥及粉碎厂房设有水冲洗地坪装置；在配煤仓和煤塔顶部的加煤层设有自然通用孔，以改善工人的操作条件。
4.2.2 炼焦
4.2.2.1 概述
1．炼焦工段设计公称能力为96万吨干全焦/年。焦炉设计规模为2×50孔，焦炉选用TJL5550D型宽炭化室、宽蓄热室、双联火道、废气循环、下喷、单热式焦炉。采用
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