西山煤电煤焦化循环经济园区的规划探讨.pdf

第 3期 ( 总第 1 7 2期) 2 0 1 4年 6月 煤化工 Co a 1 C h e mi c a l I n d u s t r y N o 3 ( T o t a l N o 1 7 2 ) J u n2 01 4 西山煤 电煤焦化循环经济 园区的规划探讨 张竹英 ( 西 山煤电( 集 团) 有限责任公司 ， 山西太原 0 3 0 0 5 3 ) 摘要介绍了西山煤电( 集团) 公司循环经济工业园区“ 十二五” 发展规划的总体思路 、 煤化工产业链的 选择、 工艺技术的初步方案 ， 并进行了投资估算及经济效益的评价。以年产 1 5 0 0万 t焦炭为起点， 焦炉煤气的 综合利用为主导，生产 6 0万 t a甲醇制烯烃深加工产品、 6 0万 t a焦油深加工产品 、 2 0万 t a粗苯深加工产 品， 并对深加工后的产品进行市场分析， 预期规划实施后有一定的财务效益和抗风险能力。 关键词煤化工 ， 综合利用 ， 循环经济 ， 工业园区， 规划 文章编 号 ： 1 0 0 5 9 5 9 8( 2 0 1 4 ) 一 0 3 0 0 1 8 - 0 4 中图分 类号 ： F 4 2 7 文献 标识码 ： A 西山煤 电( 集 团 ) 有 限责任公 司( 以下 简称西 山煤 电集 团 ) 是 山西 焦煤集 团的核心 骨 干企业 ， 也 是全 国 最大 的炼 焦煤 生产 基地 和 国家 首批 循环 经济 试点单 位 。为满 足公司转 型发展和跨越发 展 的需求 ， 充 分发 挥集 团公 司在炼焦煤 资源 、 煤 焦化及市场 等方 面的优 势 ， 西 山煤 电集 团以五麟煤焦 开发有 限责任公 司为主 体( 地 处山西省 汾阳三泉焦化工 业园 区 ) ， 设 立 了新 型 循环经济煤 化工能源 基地 ， 现 就园区基本 情况及西 山 煤电集团煤焦化循环经济园区规划介绍如下。 1园区基本情况 汾 阳三 泉焦 化 园区位 于 山西 省 汾 阳市 三 泉镇 南 部 ， 是 山西 省政 府确定 的焦 化工 业 园 区之 一 ， 也是 山 西省 、 吕梁市焦化、 煤化工产业调整和振兴规划确定 的焦 化 、 化 工 园区之一 ， 是集采煤 、 洗煤 、 炼 焦 、 炼钢 、 煤气综合利用 、 化工产品加工和发电为一体的循环经 济工业 园区。 该 园 区东 临沁水 煤 田、 西 接河东煤 田 、 南 毗霍 西煤 田 ， 是 山西省 焦煤 、 肥煤 、 瘦 煤 、 无 烟煤等 资 源较 为丰 富的地 区。 目前该 园 区已实 现 了基础设施 的 “ 六通 一平 ” ， 即通路 、 通水 、 通 电 、 通 邮 、 通 气 、 通讯 和 平整土地 。其地理位 置 、 企业状况 、 煤炭资源 、 土地 条 件 、 供 电 、 供水条件 、 环境质量 均能够 为西 山煤 电集 团 项 目规划提供 保障 。 2 发展规 划 “ 十 二 五 ” 末 ， 西 山煤 电集 团规划 形 成年 产 焦 炭 1 5 0 0万 t 、 焦 炉煤气制 甲醇 1 5 0万 t 、 烯 烃产品 6 0万 t 、 焦油 深加工 6 0万 t 、 粗 苯深 加工 2 O万 t的生产 能 力 。 主要产 品项 目有 ： ( 1 ) 甲醇 制烯烃及 后续深加工项 目； ( 2 ) 煤 焦油深加 工项 目； ( 3 ) 苯加 氢精制 后续 深加 工项 目。1 5 0 0万 t a焦化 园区工艺 规划流程 框 图见 图 1 。 2 1 项 目用煤及 供应情况 2 0 1 3 年 山西焦煤集 团精煤 产量 约 0 5亿 t ， 预计 “ 十 二 五 ” 期 间 ， 山西 焦 煤集 团煤 炭生 产 能力 将 达 到 2 亿 t a ( 精煤 产量 1 亿 t ， 其 中焦 、 肥精煤 约 5 0 0 0万 t ) 。“ 十二 五” 期 间 ， 规划焦炭 产能 l 5 0 0 万 t a ， 需 消 耗干基精煤 2 0 0 0万 t a 。五麟煤焦开发有限责任公 司配套 煤矿 供给 精煤 5 4 0万 t a ，其 余 l 4 6 0万 t a 由山西焦煤集团和当地市场调剂。 2 2工艺技术方 案选择 2 2 1 焦化装置 规划方 案中 ， 已批 未建与 通过产 能置换 改扩建 的 焦化 项 目均按 改扩建焦化项 目设计 ， 系统装 置按 园区 规模 配置 ，遵 循每个 园 区 l 套煤 焦 系统 、 1 套罐 区 、 l 套公 辅设施 系统 ； 每组焦 炉( 两座 ) 配置 1 套 干熄焦 系 统 和 1 套备 用 的湿 熄焦 系 统 、 1套地 面 除尘 站 系统 ； 收 稿 日期 ： 2 0 1 4 - 0 3 2 1 作者简介： 张竹英( 1 9 7 4 一 ) ， 女 ， 山西忻州， 工程师 ， 学士， 2 0 1 3年本科毕业于中国矿业大学矿物加工专业 ， 现从事焦化生 产技术工作， E - m a i 1 ： 7 2 4 5 5 3 4 4 8 q q e o m 。 2 0 1 4年 6月 张竹英 ： 西 山煤 电煤 焦化循环经济 园区的规 划探讨 一1 9 一 图 1 1 5 0 0万 ff a焦 化园 区工艺规划 流程框 图 焦化 规模 2 0 0万 t a 2 5 0万 t a配 置 1 套煤 气 净 化 系统 的原则进行 。 因该项 目焦 炉炉 组多 、 规模 大 ， 在符 合 我 国焦化 行业 产业 政策 及 国情 的前提下 ，考 虑到 产 品焦 的用 途 ， 焦 炉炉 型选用 炭化 室高 6 0 m或 7 6 3 m 、 双联 火 道 、 废 气循环 、 下喷式 顶装 焦炉 和 炭化 室高 5 5 m或 6 2 5 m 、 双联 火道 、 废气 循环 、 下喷式 捣 固侧 装焦 炉 。 焦化 园区改扩建焦 化炉型拟定捣 固焦 炉 ， 在 项 目的具 体实施 阶段 ， 根据焦 炭市场与用户 要求 ， 分 析后确定 。 该项 目焦炉熄 焦系统 配套为干法 熄焦 ， 同时备用 湿法 熄焦 系统 ， 原则 上每组 ( 2 座 ) 焦 炉配置 1 套熄 焦 系统 。 干熄焦 装置建成后 ， 可 回收红焦 的热量 ， 降低 能 耗 ， 减少污染 ， 提高 焦炭质量 。干熄 焦装置 年修时 ， 湿 熄焦 系统作为备用 。 2 2 2 甲醇 装置 南焦化装置来的焦炉煤气经焦炉气气柜缓 冲稳 压后， 压力约 2 k P a ， 进入焦炉气压缩机， 经四级压缩 增压至 2 5 M P a ( g ) 后 ， 进入精脱硫装置 ， 将气体中的 总硫体积分数脱 至 0 1 1 0 以下 。 由于焦炉气 中甲烷 体积 分数高 达 2 5 左右 ， 采用纯 氧催化 部分 氧化转 化 工 艺将 气体 中 的甲烷及 少量 多碳烃 转化 为合 成 甲醇 的有用成分 c 0和 H 2 ，转 化后 的气体压力 2 0 M P a ( g ) ， 作为新鲜甲醇合成气进入合成气压缩工段。 合成 气压缩机 处理气 量较 大 ，气 体洁 净度高 ， 选 用 1台离心 式二合一 机组 ， 用 汽轮机驱动 。新鲜合 成 气在压缩段 压缩至 8 4 M P a ( g ) 后 ， 与来 自甲醇合 成工 段的循环气在循环段混合 ，混合后的气体被压缩至 9 4 M P a ( g ) ， 送入 甲醇合成 工段 。 甲醇 合成采用 中低压合 成技术 ， 生成 的粗 甲醇 送 至 甲醇精馏 工段 。由于该项 目甲醇 为 M T O的原料 ， 所 以甲醇精馏 要求 甲醇含水 质量分数 5 即可 。 从 节能 角度考虑 ，甲醇精馏采 用三塔精馏 流程生 产精 甲醇 ， 并连续采 出副产 品杂醇。 2 2 3 甲醇 制烯 烃与精苯联 产 A B S装置 该项 目甲醇制烯 烃装 置公称 能力为 6 0万 t a ， 烯 烃实 际总产 能为 6 8万 t a ， 每套 装置包 括 ： 6 0万 t a M T O 装 置 、 2 5万 t a聚 乙烯装 置 、 2 8万 t a聚 丙烯 装 置 、 3 O万 t a A B S装 置 、 1 0万 t a丙烯腈 装 置 。甲醇 制烯烃联 产 A B S工艺流程 框图见 图 2 。 A B S树脂 是用量 最 大的热 塑性工 程 塑料 ， 是苯 乙 烯系列树 脂 中发展 与变化最大 的品种 ，在 电子 电器 、 仪器仪表 、 汽车制造 、 家电、 玩具 、 建材工业等领域得 到 了广 泛应用 。 我 国已经成 为世界 A B S最大 的产 地和 消费市场 。 2 2 4 煤焦 油加工装置 根据该 项 目焦化 生产 能 力所 产焦 油 量和 市场 焦 一2 0一 煤 化 工 2 0 1 4年第 3期 图 2 甲醇 制烯烃联 产 AB S工艺 流程框 图 油可配 置资源量 ， 依 据“ 焦化行 业准入条 件” 和 山西省 焦化产业 调整及振 兴规划 ， 结合 国内外 焦油加工 技术 的发 展和市场对 产品的供需 ， 该 项 目煤 焦油加工 装置 总规模规划为 6 O万 t a 。新建焦油加工装置分离的 产 品主 要有 ： 轻 油 、 粗 酚 、 精 萘 、 甲基 萘 油 、 洗 油 、 粗 蒽 、 软沥青 及各类油 品等 。粗馏 分分 5个装置进 行精 加工， 分别为： 酚精制、 吡啶精制、 蒽精制 、 萘精制和沥 青加 工针状 焦装置 ， 产 品主要 有苯 酚 、 甲酚 、 吡啶 、 精 蒽 、 萘 系减水剂 、 石墨 电极 、 炭黑等精 细产 品。煤 焦油 加工产 品流程框 图见图 3 。 图 3 煤 焦油 加工产 品流程框 图 2 2 5 粗苯 加氢精制装 置 新 建 粗苯 加氢 精制装 置 规模 2 0万 t a ，采 用低 温气相 加氢 ( K K法 ) 工艺 ， 加氢工 艺及设 备采用 浙江 美 阳 国际石化 医药 工程 设计 有 限公 司开 发和优 化 的 工艺设备 。 萃取蒸馏 工艺采用 中 国石化集 团石油化工 科学院提供的“ 环丁砜为溶剂的萃取蒸馏工艺” 。 该装 置所需 的氢不需 专 门制取 ， 可 由甲醇装置 富产 的氢来 补 充 。苯加 氢工艺流 程框 图见 图 4 。 3 投资效益与估算 各路线投资参考赛鼎工程有限公司 山西焦煤与 神华集团煤焦化循环经济一体化项 目规划方案 ； 销 售 收入 根据市 场 走 向 ，估算 园 区建 成后各 种 产 品价 格 ； 运行 成本包 括 ： 原料 、 水 、 电 、 燃料 、 维修 、 人工等 ， 利润估 算为销售 收入减去 运行成本 。 2 0 1 4年 6 月 张竹英 ： 西 山煤 电煤 焦化循环 经济园 区的规 划探讨 2 1 一 粗 苯( 闩 焦 化 氢 气( 自 甲 醇) 匝 纂 H 薰 I 重苯 罐 区 非芳烃去罐 区+f 礴 重苯去罐 区 非芳烃去罐 区 H 稳定塔 l 一 硫 去储 罐 l 浴剂 I r =、 匣 至 垂 _f垂 蛋 亘 三 垂 卜 1 “ 囊 譬 I l 苯去储罐 I 笪 l 表 1 项 目规划产品的产值测算 名 称 嚣 譬 焦炭 1 5 0 0 1 9 2 0 2 8 8 H D PE 1 4 20 0 00 2 8 聚 乙烯 P E 输 送带 3 1 0 0 0 0 3 防虫 网 2 1 4 0 0 0 2 8 其他塑料产品 6 1 2 0 0 0 7 2 聚丙烯 2 8 1 2 0 0 0 3 3 6 丙酮 5 7 8 0 0 0 4 5 6 双酚 A 2 0 1 5 0 0 0 3 0 U H P石 墨电极 2 8 5 7 2 3 0 0 0 6 5 7 高色素炭黑 1 8 1 6 5 0 0 3 D O P 2 5 1 6 5 0 0 4 1 纯吡 啶0 0 5 3 2 0 0 0 0 1 6 工业喹 啉0 0 5 3 8 8 0 0 0 2 蒽醌 2 7 8 5 1 4 5 0 0 4 1 1 2 9 0 0 0 1 0 剂 、工业 菲等 通用塑 料 l 0 1 6 5 0 0 1 6 5 A B s A B S管 材 1 0 1 6 5 0 0 1 6 5 A B S阻燃材料 1 0 2 0 5 0 0 2 0 5 塞 、 哥 罄 5 6 1 8 硫 磺 、酚类 、 杂醇油等 合 计 5 9 4 注 ： 以上产能均参考国内相关行业市场情况， 依照大中型 规模核定。价格均参考近几年市场容量及发展前景 核定 ， 存在不确定性。 项 目规划总投资 3 9 6 1 2 亿元 ， 年收入 5 9 4 亿元， 年利 润 6 3 8 2亿元 ， 投 资 回收期 9年 ( 含 3年建设 期 ) 。因 项 目产业链 较长 、 较广 ， 而且烯烃 产 品 、 A B S 产 品多用 于家 电 、 建材 、 汽 车 、 农业 等 领域 ， 政 府部 门应 给予技 术支持及资金上的政策优惠，来吸引国内外投资者 ， 以合资、 合作等多种途径 ， 共同参与此规划的实施 ， 为 规 划的实施提供 有序性 和 目的性保 障。 P r o g r a m a n d Di s c u s s i o n a b o u t t h e Xi s h a n Co a l Po we r Co k i n g Ci r c u l a r Ec o n o my Pa r k Zh a n g Zh u y i n g ( X i s h a n C o a l P o w e r G r o u p C o ， L t d ， T a i y u a n S h a n x i 0 3 0 0 5 3 ， C h i n a ) Abs t r a c t I n t r o d u c e d h e r e we r e t h e g e n e r a l i d e a o f t h e 1 2 t h F i v e y e a r De v e l o p me n t P 1 a n of t h e Ci r c u l ar Ec o n o my Park o f t h e Xi s h a n Co a l Po we r Gr o u p C o ， L t d ， t h e s e l e c t i o n of i t s c o a l c h e mi c a l i n d u s t r y c h a i n ， t h e p r e l i mi n a ry t e c h n o l o g y s c h e me ， a n d t h e a s s e s s me n t of t h e i n v e s t me n t e s t i ma t i o n a n d e c o n o mi c b e n e fit Th e 1 5 ， 0 0 0 ， 0 0 0 t a c o k e p r o d u c t i o n c a p a c i t y i s t o be t h e s t a r t i n g p o i n t t o p r o v i d e c o k e o v e n g a s f o r c o mp r e h e n s i v e u t i l i z a t i o n ， t h e n t h e C o mp a n y i s t o b u i l d a 6 0 0 ， 0 0 0 t a me t h a n o l t o o l e fin s p l a n t ， a 6 0 0， 0 0 0 t a t a r p r o c e s s i n g p l a n t a n d a l s o a 2 0 0 ， 0 0 0 t a c r u d e b e n z o l p r o c e s s i n g p l a n t An a l y s i s wa s c a r rie d o u t o n t h e ma r k e t pr i c e s of t h e v a r i o u s p r o d u c t s f r o m d e e p p r o c e s s i n g ，a n d t h e r e s u l t i n d i c a t e d t h a t t h e p l a n h a d g o o d fin a n c i a l b e n e fit a n d a n t i - ris k c a p a b i l i t y Ke y wo r d s c o a l c h e mi c a l i n d u s t ry， c o mp r e h e n s i v e u t i l i z a t i o n ， c i r c u l a r e c o n o my ， i n d u s t ria l p ark， p l a n