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1、茌平信祥化工有限公司 60 万吨/兰炭综合利用项目榆林百海煤化科技研究中心 1第一章 总 论1.1 概述1.1.1 项目名称、主办单位名称、企业性质及法人（1）项目名称：1.6 亿 m3煤气/a 综合利用项目（2）主办单位：茌平信祥化工有限公司（3）企业性质：有限公司（4）企业法人：宋寒峪（5）工程项目负责人：宋寒峪（6）工厂地址：公交路 14 号（7）编制单位：榆林市百海煤化科技研究中心1.1.2 立项原则1）内容符合国家的产业政策、技术政策和行业规划。2）循环经济原则：树立和落实科学发展观、构建节约型社会。以当地的资源条件为基础，通过对本项目的工艺技术方案、产品方案、建设规模进行合理规划，
2、提高资源利用率，减少生产过程的资源和能源的消耗，构建可行的资源循环利用产业链。3）工艺技术达到国内先进水平原则：在设计中按照“工艺先进、技术成熟、装置可靠、经济运行合理”的原则，积极应用当今的各项先进工艺技术、环境技术和安全技术、建设国内先进的生产装置，要将各项技术合理的、有机的结合起来，以确保工厂建成投产后操作运行稳定、能耗低、三废排放少、产品质量好、经济效益明显。4）环保安全原则：项目建设要十分重视环境保护、安全和工业卫生，三废治理、消防、安全、劳动保护措施必须与主体装置同时设计、同时建设、同时投运。以先进的工艺技术来保证污染物的排放必须达到规定的指标，并保证工厂安全运行和操作人员的健康不
3、茌平信祥化工有限公司 60 万吨/兰炭综合利用项目榆林百海煤化科技研究中心 2受损害，创建一个生产安全、卫生清洁、符合规范的生产环境。1.1.3 主办单位基本情况宁夏宏岩矿业有限公司是一家集矿产开发和特种铸件精加工的综合性民营企业。目前，设计年产15万吨的特种铸件项目，基础建设已全面展开，地处“东进西出，南来北往”的交通枢纽中宁县石空工业园区。项目规划用地750亩，总投资5.78亿元。1.1.4 1.6 亿 m3煤气/a 综合利用项目提出的理由：（1）宏岩公司 15 万吨的特种铸件项目，主要是是生产高质量特种铸造件，铸造过程需要采用先进的蓄热式高温燃烧技术，提高化铁炉的温度，而采用高温燃烧技术
4、必须要有较高热值的煤气做热源。满足生产需要的煤气流量约为 2 万 m3/h。（2）宏岩公司 15 万吨的特种铸件项目，生产过程中需要相当数量金属还原炭及高炉喷料。（3）高挥发分长焰煤在 450-700的温度条件下干馏，挥发份析出可产出大量的煤气，同时可获得优质的金属还原炭和煤焦油。据以上理由，为了完善 15 万吨的特种铸件项目循环经济产业链的结构，达到资源最优化配置，必须建 1.6 亿 m3煤气/a 生产线，产出的煤气作为热源，金属还原炭可加工高炉喷料用于冶炼，副产煤焦油可用于生产铸造型焦或出售，从而有效地提高资源综合利用的效率。茌平信祥化工有限公司 60 万吨/兰炭综合利用项目榆林百海煤化科
5、技研究中心 3第二章产品方案及生产规模2.1 产品方案 2.1.1 产品方案 产品方案和生产规模的确定是按照国家产业政策和能源综合循环利用及项目物料平衡的需求预测分析，按照科学发展确定生产规模，注重体现工艺设备的合理匹配和规模效益，从实际出发、密切结合企业内部与外部条件；确定产品和规模如下：表 2-1 产品名称和规模序号产品名称单位产 量备 注1煤气（200Kcal/Nm3）亿 m3/a3.52金属还原炭（优质兰炭）t/a600000加工高炉喷料、外销5煤焦油t/a60000加工型焦、外销2.1.2 产品质量标准 2.1.2.1煤气质量指标见下表：表2-22.2.2.2 金属还原炭质量指标见下
6、表：表2-3 金属还原炭质量指标一览表序号名称符号单位等 级质 量 指 标1灰分Ad%8.00 2全硫St,d%0.20 3固定碳FCd%80.004反应性1（1100 ）%95.05氧化铝2Al2O3%1.50 6挥发份Vdaf%2.00 7磷3Pd%0.040 8电阻率4（10-6）15000 9限下率Rx%10.0成份H2CH4COCmHnCO2N2O2 Q（Kcal/Nm3）含 量1417.5110.88480.41800-2100茌平信祥化工有限公司 60 万吨/兰炭综合利用项目榆林百海煤化科技研究中心 410全水分Mt%8.02.2.2.4 煤焦油本工程年产煤焦油 60000 万
7、t/a。该煤焦油为低温和中温焦油的混合物，是加工燃料油的优质原料，其轻质组分含量高。轻质组分可作为燃料油，重质部分可作为型焦、炭黑、炭素、活性炭的原料。中科院山西煤炭化学研究所对榆林长焰煤焦油分析数据如下：表 2-4 焦油工业分析及元素分析工业分析（Wt）元素分析（Wt）水分灰分挥发分固定炭碳碳氢氧氮硫2.000.1097.170.7381.219.698.430.590.078表 2-5 焦油族组成分析烷烃芳烃非烃沥青质3.7046.26.3543.93表 2-6 焦油芳烃族组成中环分布(Wt)环一环二环三环四环占原料1.02.11.6痕表 2-7 煤焦油主要组份含量组份 苯 甲笨 间、对二
8、甲笨 邻二甲苯 苯酚 邻甲酚 间、对甲酚 二甲酚含量 0.04 0.11 0.39 0.10 0.84 0.74 1.85 1.78组份 萘 甲基萘 联笨 苊 氧芴 芴 菲 蒽 咔唑含量 0.32 0.92 0.16 0.24 0.21 0.30 0.52 0.16 痕2.2 生产规模：根据国家产业政策，为保证生产稳定正常，设计按 60 万吨金属还原炭（即优质兰炭）考虑，用 6 台即 610 万吨/年组合炉，正常茌平信祥化工有限公司 60 万吨/兰炭综合利用项目榆林百海煤化科技研究中心 5生产时 5 开 1 备或 6 台全开。2.3 生产工艺2.3.1 煤干馏工艺由原料分选车间运来的精块煤，送
9、到干馏炉顶最上部煤仓，再经液压阀进副煤仓、煤箱装入干馏炉内。加入干馏炉的煤自上而下移落，与燃烧室送入的高温气体逆流接触。 350煤的挥发份开始逸出；温度提高 450以上煤气量逐渐增大，煤热解段温度控制在450650，实现低温热解。煤经过热解段后向下移动。二次煤气中的 CO2气由炉底部进气装置进入，二次煤气经过下部的炭层上升并预热，进入还原段的高温炭层，二次煤气中的CO2可还原为 CO。 （经过 650-850的温度段，少量的碳（碳粉和碎碳）与CO2反应转换为CO）。经过金属还原层下落的还原炭进入冷却段 与从炉底部进入的冷煤气换热降温 150左右，最后被推料机推入炉底水封槽内被冷却到50，再由刮
10、板机连续刮出。煤热解及 CO2还原转换为 CO 产生的的煤气与炉内的高温废气混合后，经上升管、桥管进入集气槽， 100左右的混合气在桥管和集气槽内经循环氨水喷洒被冷却至70左右。混合气体和冷凝液经初冷塔、横管冷却塔、静电捕焦器将煤气净化。干馏炉炉内加热用的煤气是净化和冷却后的回炉煤气。煤气和 预热空气经烧嘴混合后，通过耐火砖气道两侧的进气孔进入炉内进行无焰燃烧，高温燃烧气作为热载体传热，完成煤热解及部分二氧化碳还原为一氧化碳的过程，此工艺煤气热值较高。2.3.2 煤气净化工艺从干馏炉顶部出来的粗煤气经过上升管、桥管后进入集气槽。 在茌平信祥化工有限公司 60 万吨/兰炭综合利用项目榆林百海煤化
11、科技研究中心 6桥管、集气槽处用氨水喷嘴喷洒 循环氨水，将90左右的粗煤气冷却至 78左右。桥管、集气槽处的氨水焦油冷凝液通过设在集气槽 底部的管道自流回焦油氨水澄清分离槽（热环池）内。煤气则汇入荒煤气总管，经气液分离器分离出来的焦油、氨水进入热氨水循环池内，澄清分离出来的氨水进入氨水中间槽，用循环氨水泵打回，喷洒冷却从桥管、集气槽来的粗气，循环使用。2.3.3 焦油回收工艺从集气槽底部下来的焦油、氨水混合液进入热环池。在热环池内，焦油氨水冷却、静置、分离后混合液分三层，表层轻油捕入轻油池，沉积池底的重质焦油用焦油泵抽到焦油槽贮存，中层经分离、冷却后的氨水用热环泵送至干馏炉桥管、集气槽再进行喷
12、洒、冷却粗煤气。初冷塔塔体底部的氨水焦油混合液自流入冷环池。在冷环池内，氨水焦油冷却、静置、分离后混合液分三层，表层轻油捕入轻油池，池底沉积的焦油用焦油泵抽到焦油槽贮存，中层经分离、冷却后的氨水用冷环泵送至各塔顶进行循环洗涤、净化煤气。在氨水池中静置分离出的焦油，经焦油泵打入焦油贮槽，焦油在贮槽中进一步静置加热脱水，成品焦油从贮槽用泵引出，外运销售工艺流程见下图： 茌平信祥化工有限公司 60 万吨/兰炭综合利用项目榆林百海煤化科技研究中心 7第三章 投资估算本项目工程总投资估算值为 3840 万元（不含生产流动资金） 。工程投资构成表如下：备煤（25 亩场地及没分选设备）： 310 万元煤干馏
13、（占地 5 亩，5 座 5 万吨/年内热式直立炉）：1100 万元 分筛；（20 亩场地及设备） ； 350 万元煤气净化回收系统： 870 万元（净化回收塔、静电除焦塔、工艺管道仪表、环保）辅助及生活设施： 330 万元（变配电室、新水泵房、循环水、自控、机修、化验及办公室）外网（水、汽、液管道 ）： 120 万元总图运输：（道路、围墙、供电、消防、给排水 ） 280 万元前期费用及土地补偿费：（60 亩地） 480 万元 ？合计：3840 万元茌平信祥化工有限公司 60 万吨/兰炭综合利用项目榆林百海煤化科技研究中心 8结论及建议：若用上述工艺而且主要目的是产煤气，存在以下问题：1、原煤用
14、神木煤，原料到厂价很高，产品成本很高。2、金属还原炭（优质兰炭）目前受电石、硅铁等行业不景气的影响市场不好，价格很低。3、煤焦油目前价格也很低，今年 1 季度 3300 元以上，现在 2600 元。4、据上述原因，提请注意上该工艺后的经济效益。建议考虑最好上煤气发生炉。茌平信祥化工有限公司 60 万吨/兰炭综合利用项目榆林百海煤化科技研究中心 9总 估 算 表 表 14-2-1编号工程和费用名称价 值 （万元）技术经济指标 建筑工程安装工程设备工器具费其他费用总价值单位数量单位价值12345678910 一工程费用 （一） 选煤工段378.50155.93965.301499.73 (二)备煤工段557.6739.86320.32917.85 1土建557.67 2工艺设备及安装30.30252.00 3工艺溜槽6.6027.204电气、给排水2.964
