内蒙古铸业公司年产100万吨焦化项目可行性研究报告附表270页.doc
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2024-09-13
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1、XXXXXXXXXXXXX有限公司农业综合开发项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月267可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目录1 总说明101.1项目名称101.2主办单位101.3编制单位101.4编制依据及范围101.5设计原则111.6建设规模131.72、厂址及建厂条件131.8工艺方案选择141.9原料来源及产品销售方向151.10项目实施计划151.11投资估算及资金来源161.12主要技术经济指标161.13结论181.14问题及建议203 项目提出的背景和必要性273.1项目提出的背景273.2必要性284 原料、辅助材料的供应304.1原、燃料供应304.2辅助材料供应325 产品方案及生产规模335.1拟建生产规模的确定335.2产品方案346 产品市场预测356.1本项目产品及其用途356.2产品国内、国外市场供需情况现状386.3产品价格分析467 厂址及建厂条件487.1地理位置487.2交通状况497.3厂址概况497.4气3、象条件507.5工程地质507.6给排水517.7供电528 工艺技术方案538.1工艺技术方案的选择538.2工艺流程说明678.3自控技术方案1108.4主要生产设备选择115合成氨装置主要设备一览表1179 干熄焦1199.1熄焦工艺的选择1199.2干熄焦生产工艺1229.3干熄焦热力系统1349.4除尘系统1399.5供电和供排水1409.6动力消耗14010 公用工程和辅助设施方案14210.1总图运输14210.2给排水14710.3供电及通讯15710.4锅炉房和除盐水站16910.5空压站、制冷站17210.6厂区工艺及供热外管17510.7采暖通风及空气调节与除尘176104、.8维修17910.9化验17910.10土建17911 环境保护专篇18211.1编制依据及采用的标准18211.2厂址及环境现状18411.3建设项目主要污染源及主要污染物排放量18411.4设计中拟采用的环保治理措施19011.5环境影响分析19211.6绿化19411.7环保投资估算19511.8存在的问题及建议19512 劳动安全专篇19612.1编制依据19612.2采用的标准19712.3编制原则19912.4工程的主要危害因素分析19912.5劳动安全设计中采取的主要防范措施20312.6安全机构的设置及定员209气体防护站装备一览表20912.7预期效果21012.8劳动安全5、设施等费用21013 职业卫生专篇21213.1编制依据及采用标准21213.2生产过程中职业危害因素的分析21313.3职业卫生设计中采取的主要防范措施21513.4预期效果21814 节 能21914.1编制依据和标准21914.2概述21914.3焦化能耗指标及分析22014.4能源消耗22114.5节能措施22115 消 防22315.1编制依据及采用标准22315.2编制原则22315.3消防环境现状22415.4工程火灾危险性分析22415.5消防措施22516 抗震设防22916.1编制依据及原则22916.2抗震设防23016.3抗震设计23017 工厂组织及劳动定员231176、.1编制依据23117.2编制范围23117.3工厂体制及组织机构23117.4生产班制及定员233全厂职工定员表23317.5人员来源和培训23318 项目实施计划23518.1建设周期规划23518.2工程实施规划23519 投资估算23719.1编制依据23719.2编制说明23719.3问题说明239项 目 总 投 资 估 算 表24020 技术经济评价24720.1概述24720.2基础数据24720.3财务评价248敏 感 性 分 析 表(税后)25220.4财务评价结论253销售收入、销售税金及附加和增值税估算表255销售收入、销售税金及附加和增值税估算表256外 购 原 材 料7、 燃 料 动 力 估 算 表258外 购 原 材 料 燃 料 动 力 估 算 表259固 定 资 产 折 旧 费 估 算 表261无 形 资 产 及 递 延 资 产 摊 销 费 估 算 表262资 本 金 财 务 现 金 流 量 表264 1 总说明1.1项目名称xxxx铸业有限公司100万吨/年焦化项目1.2主办单位主办单位:xxxx铸业有限公司占地:333335m2(约合500亩)地址:内蒙古自治区xx县汐子镇北山嘴村东1.3编制单位xx1.4编制依据及范围1.4.1编制依据1)内蒙古xx县发展和改革局关于xx县100万吨/年焦化项目可行性研究报告编制委托书;2)内蒙古xx县发展和改革局与8、xx签订的关于编制xx县100万吨/年焦化项目可行性研究报告的合同书;3)内蒙古xx县发展和改革局为此项目提供的工程资料,包括厂区总图、主办单位资料、供水和供电等;4)内蒙古轻化工设计院所编制的xx县循环经济工业园区规划报告。1.4.2编制范围本可行性研究报告编制范围为内蒙古xx县100万吨/年焦化项目的生产系统和设施,辅助生产系统和设施,以及与本可行性研究有关的其它方面。具体内容如下:1)工程规模及产品方案的确定;2)原料、辅助材料及动力供应;3)产品市场预测;4)建厂条件和厂址方案;5)工艺技术方案;6)生产设施和设备情况;7)公用工程和辅助设施设计;8)总图布置的确定;9)环境保护措施;9、10)劳动保护以及消防措施等;11)工程投资及财务评价。1.5设计原则1)本项目的设计在“实用、可靠、先进、低成本”的原则下,尽力使生产工艺流程先进、合理、实用、节能降耗,尽可能降低工程建设投资;2)采用先进可靠的工艺技术和稳定可靠的生产设备,以确保本项目生产长期、安全、稳定地连续进行;3)结合厂址现状和生产设施特点,努力做到生产工艺合理、布置紧凑、公用及辅助设施合理配套,力求降低能耗,节省占地;4)本工程建设在xx县循环经济工业园内进行,项目设计要与工业园区的规划设计相配合,充分利用园区规划的生产设施和基础设施,使本项目建设合理、实用;5)本设计要贯彻执行“五化”的设计原则;6)严格执行国家10、的环境保护法律和规范,做到“三废”治理与工程建设实现“三同时”,对“三废”排放量的控制满足国家及地方有关法律和法规的要求;7)认真贯彻执行国家劳动法,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;8)认真贯彻执行消防法,消防设计要安全、有效,切实保证消防设施完善、可靠;9)严格执行国家有关法律、法规、强制性设计标准及规范,保证工程设计质量;10)为保证项目建成投产后,生产设施和设备能够长期、稳定、低能耗、安全、可靠地生产,设计要选用成熟、先进和可靠的生产工艺,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;11)提高自动化控制水平和机械化生产水平,生产装置采用DC11、S控制系统,优化操作指标,以保证安全、稳定、长周期生产;12)严格执行国家、地方有关环境保护和劳动安全及职业卫生、消防以及其它与本项目建设有关的法规,选用低污染或无污染生产工艺,以改善当地的环境状况;13)充分注意能源的综合利用,降低能源消耗,降低生产成本,提高经济效益;14)在设计上尽量采用节能技术,大量采用节能设备,尽量降低能耗。1.6建设规模根据建设方委托书要求,并考虑厂址环境、原料和燃料供应、供水、供电、资金来源及运输等综合条件,确定本项目建设规模为年产焦炭100万吨,副产焦炉气联产10万吨合成氨。1.7厂址及建厂条件1.7.1 厂址本项目厂址选定在内蒙古xx县汐子镇北山嘴村东4km处12、,xx县政府在此规划有xx县循环经济工业园区,本项目将在该工业园区实施。1.7.2 建厂条件1)水源xx县循环经济工业园区将会规划建设专门水源,供应工业园区的工业生产和生活用水。本项目生产用水量较大,将有工业园区的水源供应。本项目设计有供排水设施和循环水系统、熄焦水系统、制冷水系统等,还有生化污水处理设施。项目用水是有保证的。2)电源工业园区将会规划建设一座区域变电站,专门供应该工业园区工业生产和生活用电。另外,在工业园区周边现有数座区域变电站,也可以为本项目供电。3)供热本工程采用干法熄焦,干熄焦配有余热锅炉,利用红焦显热产生蒸汽,并为厂区生产、生活提供蒸汽。另处,还设有锅炉房,装设有2台蒸13、汽锅炉,在干熄焦停产检修或故障时,为本项目生产供应蒸汽。因此,该厂址具备建厂条件。1.8工艺方案选择在本设计中采用了以下生产工艺。1)采用目前技术较为成熟,已有多家使用的SY5550D型单热式、双联火道、侧装煤捣固焦炉生产焦炭;2)熄焦采用技术上先进、节能、保护环境的干法熄焦,利用红焦显热产生蒸汽,并为生产供应蒸汽;3)荒煤气在冷鼓电捕工段经横管冷却器冷却,电捕焦油器将煤气中的焦油进一步去除,采用机械化氨水澄清槽分离出粗焦油;4)采用PDS栲胶为复合催化剂的湿式氧化法脱硫工艺以脱除焦炉煤气中的硫,并生产出硫磺;5)采用喷淋式饱和器脱除焦炉煤气中的氨,进而生产出硫铵;6)采用焦油洗油洗去焦炉煤气14、中的苯,管式加热炉加热含苯富油脱苯生产粗苯。7)利用焦炉煤气生产合成氨。1.9原料来源及产品销售方向1.9.1 原料来源本项目的产品是焦炭,同时还生产出煤焦油、硫磺、硫铵、粗苯等化工产品。主要的生产原料为洗精煤,此外,还有浓硫酸(93%)、NaOH(42%)、焦油洗油、PDS栲胶催化剂等。由于当地的煤炭资源不能完全满足生产要求,需要从吉林通化、河北唐山、黑龙江、山西、内蒙古西部等地采购一部分洗精煤,与当地的洗精煤配合使用。生产硫铵要消耗大量浓硫酸,可从赤峰、凌源、本溪、唐山、沈阳等地进货;NaOH(42%)可从乌兰浩特、锦州、凌源等地采购,当地也有生产;洗脱苯所用焦油洗油可从鞍钢、唐钢等企业购15、入;PDS栲胶催化剂在邻近的辽宁、河北等地就有生产。本项目还需要包装袋,包装桶、耐火材料等辅助材料,可由当地和邻近的辽宁等地解决。1.9.2产品销售方向本项目的产品焦炭主要是供应xx县的钢铁企业,也向赤峰市和邻近地区的其它钢铁企业供货;煤焦油、硫磺、粗苯向当地和其它地区的化工厂出售;硫铵作为化肥可直接在当地销售。剩余焦炉煤气生产合成氨,合成氨供应内蒙古双赢化工有限公司生产磷酸二铵。1.10项目实施计划2008年122009年1月完成可行性研究报告、立项、论证;2009年23月地质勘探;2009年3月开始施工图设计;2009年4月至2010年12月施工建设;2010年年内投产,12个月内达产1016、0%,达到设计生产能力。1.11投资估算及资金来源1.11.1投资估算工程报批总投资为84599.4万元,固定资产投资估算为79068.0万元,铺底流动资金5531.4万元。1.11.2资金来源本项目固定资产投资全部为企业自筹。1.12主要技术经济指标主要技术经济指标表序号指 标 名 称单 位指 标备 注一规模1焦炭产量(公称能力)t/a1000000干全焦二产品1全焦(干)t/a1004102其中:40mmt/a8297424025mmt/a688852510mmt/a2657310mmt/a70227干熄焦烧损t/a86752焦炉煤气(干)Nm3/a420.46106其中:焦炉自用Nm3/17、a190.09106粗苯管式炉用Nm3/a9.01106生产合成氨用Nm3/a233.71106用于本项目生产合成氨3合成氨t/a1000004焦油t/a36380含水4%5硫磺t/a26356硫铵t/a123967粗苯t/a12292三原辅材料消耗1洗精煤(湿)t/a1426978含水量10%2PDS栲胶催化剂t/a9.73NaOH(42%)t/a14434浓硫酸(93%)t/a96105焦油洗油t/a11806NaClt/a3427精脱硫化学品及催化剂t/a134.08各种催化剂t/a80.73四动力消耗1新鲜水(16)104m3/a2462电104kWh/a5962外购电五运输量1运输总18、量t/a2607817.1其中 运入t/a1439777.4运出t/a1168039.7六其它指标1年工作日其中:炼焦天365干熄焦天345合成氨天3302占地面积公顷33.34约合500亩其中:焦化公顷26.67约合400亩合成氨公顷6.67约合100亩3劳动定员人598其中 生产工人人501管理人员人97七投资1报批总投资万元84599.42建设投资万元79068.03建设期利息万元04铺底流动资金万元5531.4八财务指标(预测)1销售收入万元/a213590正常年份2销售税金及附加万元/a8581.2正常年份含增值税3总成本费用万元/a179992平均4利润总额万元/a22283平均519、所得税万元/a5571平均6税后利润万元/a16712平均7全投资内部收益率%25.43税前8全投资内部收益率%20.53税后9全投资回收期(税前)年5.67含建设期2年10全投资回收期(税后)年6.45含建设期2年11净现值(Ic=12%,税前)万元7296612净现值(Ic=12%,税后)万元4382113净现值(Ic=12%,自有资金)万元5372514投资利润率%22.8515投资利税率%31.5416资本金利润率%19.751.13结论通过市场分析、技术方案论证,厂址以及技术经济分析,得出如下结论。1)在“总体规划,分期实施”的方针指导下,本项目建设100万吨/年焦化工程及其配套的煤20、气净化和化产装置、10万吨/年合成氨装置、公用和辅助工程及环保设施是可行的,产品品种、规模及技术方案符合国家的产业政策、能源和环境保护法规。2)本工程建成后除生产冶金焦外,还生产有副产品焦油、硫铵、硫磺、粗苯、合成氨等,实现了煤气的综合利用。3)本工程选用炭化室高为5.5m的SY5550D型双联、下喷式、废气循环、单热式捣固型焦炉。该焦炉技术可靠,已在国内多家企业投产运行,符合冶金行业要求。4)本项目将把剩余焦炉煤气用于生产合成氨,是煤炭综合利用、提高附加值的最有效最经济的途径,符合国家的产业政策、能源和环境保护政策。5)本项目采用干法熄焦,利用红焦显热生产蒸汽,并为项目生产、生活提供蒸汽,大21、大降低了能耗,符合国家和地方的产业政策。6)本项目设计有先进的生产技术和生产设备,并采取成熟可靠的环境保护治理措施,可确保各项污染物达标排放。7)本工程采用了先进可靠的生产技术和设备,所有生产设备均从国内采购。8)本项目公用及辅助工程配套设计合理,环境保护设施完善,完全能够满足工程要求。9)本项目产品销售市场稳定,且前景看好,交通运输及供水、供电、供汽有保障,具备建厂条件。10)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。11)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,本项目生产规模和产品方案符合国家产业政策,生产工艺装备先进22、技术成熟可靠、经济合理,具备建厂条件,具有显著的经济效益,良好的社会效益和环境效益。本项目的建设无论是技术上,还是经济上都是可行的,也是必要的,因此建议尽快实施。1.14问题及建议1)应在下阶段工作前委托有相当资格的勘察部门进行地质勘察工作,以便指导工程设计和施工;2)应在下阶段工作前委托有相当资格的水资源委员会考证水源情况,以便指导工程设计和施工; 3)尽快委托环保部门进行环境影响综合评价工作;4)本设计计算参照同类工厂的生产数据,建议建设单位尽快做出配煤炼焦试验报告,以便正确指导下一步的设计工作。2 xx县基本情况2.1xx县经济概况内蒙古xx县位于内蒙古自治区东南部,与辽宁省凌源市、建23、平县、河北省平泉县接壤,全县辖15个乡镇,342个行政村,总人口60万,其中农业人口53万。全县总面积为4317km2,其中耕地面积158.6万亩,人均占有土地2.6亩。 xx物产众多,地下矿产资源丰富,已探明的矿产有煤炭、铁矿石、金、银、铜、铅、锌、钼、锰、萤石、石灰石、大理石、膨润土等。该县是传统的农业区,当地农业发达,而工业基础较为薄弱。xx县以种植业经济为主,主要作物有谷子、玉米、高粱、甜菜、向日葵、薯类等,是内蒙古自治区商品粮和甜菜生产基地;工业以食品、机械、建材、化工等行业为主,著名的“xx老窖”白酒便酿造于此地。此外,当地还有冶金铸造、煤炭开采等产业。“十五”时期,xx县坚持“工24、业强县、农业富民”的发展思想,实施科教兴县、开发带动、可持续发展三大战略,把握市场开拓、结构调整和大力发展个体私营经济三个关键,积极推进农业产业化、工业化、城镇化进程,大力推进精神文明建设和民主法制建设,使全县经济持续、快速、健康发展,使当地社会全面进步。到2007年,全县地区生产总值达到50.7亿元,财政收入3.53亿元。建成粮食、蔬菜、食用菌、烟叶、肉食、林果、桑蚕、矿业、化工九大产业基地和中京工业园区、xx酒业、塞飞亚工业园三大工业园区。xx县最著名的企业非内蒙古塞飞亚集团莫属,该企业位于xx县汐子镇,是以肉鸭养殖加工为主导产业,兼营熟食餐饮、印刷包装等产业的现代化民营企业集团。该企业占25、地面积4200亩,固定资产5亿元人民币,有员工3500人。塞飞亚集团是农业产业化国家重点龙头企业、全国创名牌重点企业、全国文明乡镇企业、全国乡镇企业管理先进单位、自治区高新技术企业,集团的肉鸭产业被列为国家农副产品深加工食品工业示范项目、国家星火计划项目。董事长李秉和多次荣获全国优秀乡镇企业家、自治区乡镇企业功臣和自治区劳动模范称号,是十届全国人大代表。2007年该企业已达到3000万只肉鸭生产能力,实际加工肉鸭1846万只,生产鸭产品57672吨,实现销售收入122876万元,产品销售率达到98%,实现利润5888万元,入库税金495万元。近年来,xx县委、县政府坚持实施工业强县战略,依托资26、源优势和区位优势,大力发展有色金属产业。全县共有有色金属采矿和深加工企业40余家,预计2008年生产黄金100kg、精矿粉130万吨、钼精粉300吨。xx经济开发区于2002年3月由赤峰市人民政府批准设立,2003年正式建设。2006年,xx开发区顺利通过国土资源部和国家发改委等部门的审核,被自治区人民政府确定为自治区级开发区,同时,由国土资源部核准近期使用土地面积176.17公顷,是赤峰市由国土资源部给予核准面积到目前为止最大的开发区。开发区距县城所在地天义城区约8km,地处306国道和天铁一级公路交叉地带,现已建成面积113.3公顷,总规划面积约20km2。开发区结合天义城区“北扩西移”的27、城市总体布局,在发展工业经济的基础上,促进城市功能的进一步发挥,远景规划目标是与天义城区衔接,打造产业结构合理、环境优美的现代化工业新城区。经过几年来的建设,目前xx经济开发区基础设施累计投资1.1287亿元,完善了道路、供水、供热、供电、通讯、排水等设施,开发区已初具规模。是以食品、轻化、机械为主导产业,打造产业特色,成为xx经济发展新的增长点和招商引资的重要平台。现成功入驻企业29户,累计引资额达15.5亿元. 2007年,开发区实现工业产值23亿元,工业增加值9.7亿元,上缴税金4361万元。预计2008年,开发区可实现工业总产值25亿元,上缴税金达5000万元。2.2xx县工业发展规划28、为发展xx县经济,提高当地经济水平,xx县委、县政府作了长远规划,在汐子镇北山嘴规划建设循环经济工业园,本项目年产100万吨/年焦化工程将在该工业园实施,除此之外还要在园内建设化肥、甲醇等项目。在xx县“十一五”规划中,把提高工业化水平作为“十一五”时期经济工作的重中之重,大力实施“工业强县”战略,实现工业化带动产业化,产业化促进工业化。壮大食品工业,做强化工业,发展冶金、制造工业,培育能源工业,构筑工业产业集群。“十一五”期间,重点运作玉米化工、煤化工等一批高科技、高附加值、高效益的大项目,争取实施23个,带动县域工业升级上档,加速工业化进程,提高工业对县域经济的贡献率。全县工业增加值年均增29、长28.6%,到2010年全部工业增加值达到亿元,工业增加值占地区生产总值的比重达到32%,对地区生产总值增长的贡献份额达到37%。具体内容如下:1)加快xx经济技术开发区建设步伐,构建工业发展大平台以建设高水平经济技术开发区为目标,统筹规划,合理布局,扩张规模,打造企业聚集的平台。中京综合加工区以首期建设的0.8km2为中心,向东南西北四个方向扩张,规划面积5km2,建设以肉类加工为主体,集医药、化工、蔬菜加工等于一体的综合性加工区;八里罕酒业加工区要依托xx老窖的品牌优势,加快园区内企业资源的整合,加大招商引资力度,扩大白酒生产规模,提高白酒生产质量;塞飞亚肉鸭加工区以建设全国著名鸭城为目30、标,在目前2000万只肉鸭生产能力的基础上,做好5000万只加工规模的扩建规划,形成以肉鸭养殖加工为主导,配套发展熟食制品、生物发电、有机肥生产等梯级产业,实现肉鸭产业的有机循环生产。2)做强食品工业抓住国家计划把赤峰市做为蒙东地区食品加工基地的机遇,做大做强食品工业。以老哈河、坤头河沿岸农牧业产业化带为依托,以交通干线为轴线,发挥中心城镇的辐射带动作用,培育壮大肉、奶、粮、菜等龙头企业,推进食品加工业发展。重点抓好塞飞亚、东方万旗等肉类加工企业建设,加快xx老窖、燕京啤酒、乳品饮料加工企业的改扩建。到2010年,全县肉牛屠宰加工10万头、肉鸭屠宰加工能力3000万只.啤酒生产能力10万吨、白31、酒生产能力5万吨、蔬菜加工能力50万吨。3)做大化工业重点抓好双赢化工扩建项目,构建稳定的磷矿粉原料基地,努力把xx县建成东北地区的磷化工基地。抓好辽中京有机无机复混肥生产、塞飞亚有机肥生产项目。到2010年,达到年产磷酸二铵24万吨、复合肥35万吨、有机肥20万吨、硫酸20万吨、玉米淀粉30万吨。加快实施天宇化工有机膨润土开发、天泰化工钠基膨润土及活性白土的开发和改扩建项目。加快深加工研究和生产,年加工膨润土60万吨,其中精深加工50以上。利用磷石膏生产水泥项目。4)发展冶金、制造工业对现有的铁、黄金、钼、锰等资源规划整合,实现合理有序开发利用,努力提高精深加工水平,增加科技含量和经济效益。32、全县控制铁精矿粉生产企业15家,年产能力250万吨,加大招商引资力度,争取实施100万吨特种钢生产。延长钢铁产业链,利用钢铁资源发展零部件加工项目,为东北大企业提供配套零部件生产。抓好陈杖子金矿的勘探开发工作,争取2009年投产,年产黄金超万两。5)培育能源工业充分利用xx县境内外煤炭资源丰富、距离东北和华北电网负荷中心较近、交通网络完善等优势,延伸赤峰南部能源产业带。“十一五”期间建设天义21.2万kW生物发电项目,策划马架子风电厂。利用当地比较丰富的水资源,在黑里河、坤头河流域研究建设小水电项目。6)积极发展高新技术产业加大招商引资力度,积极发展电子、信息、新材料、医药等高新技术工业,带动33、地区产业升级上档。7)以循环经济理念为指导,建立工业经济循环体系按照减量化、再利用、资源化的原则,大力推进节能、节水、节地、节材,加强资源综合利用,完善再生资源回收利用体系,形成低投入、低消耗、低排放和高效率的节约型增长方式。“十一五”期间,以经济技术开发区为载体,推进食品加工、化工、煤电、冶金、建材等重点行业和企业发展,建立循环经济产业链和产品链,促进资源的有机循环利用,实现经济效益最大化。到2010年,实现生产总值每万元能耗1.3吨标准煤以下,工业用水循环利用率提高到80%以上,区域中水回用率达到50%,工业固体废物利用率提高到50%以上。3 项目提出的背景和必要性3.1项目提出的背景xx34、县属国家级贫困县,人民生活尚不富裕,当地社会整体经济发展水平不高。自20世纪90年代以来,当地政府千方百计采取多种措施,制定各种规划和方针,有效地促进了全县经济的发展和社会的进步。近年来,xx县委、县政府坚持“工业强县、农业富民”的发展思想,以加快发展为主题,以项目建设为核心,以对外开放和招商引资为手段,全力推进当地工业化、产业化、城镇化,实现经济跨越式发展和社会的全面进步。在xx县“十一五”规划中,又提出了做大化工业、发展冶金和制造工业、培育能源工业的规划。目前,当地正在加快城镇化建设进程,积极打造赤峰市次中心城市。积极发展旅游业,推进优势旅游资源开发和景区规划建设。努力营造诚信环境,构建平35、安xx,使xx真正地成为投资的“沃土”,创业的“家园”,以优良的环境,优质的服务,优惠的政策,实现经济效益和社会效益双丰收。xx县实施“工业强县”战略和措施给当地人民带来了实惠,受到了当地广大人民群众的拥护,也得到了自治区和赤峰市政府大力支持。对于xx县发挥区位优势,大力发展经济的举措自治区和赤峰市政府给予了扶持,并在政策上给予适当优惠。在此背景下,xx县提出在汐子镇建设循环经济工业园,实施xx县100万吨/年焦化项目。当地政府有关部门为此项目做了大量的准备工作,会同科研和设计单位以及相关院校做了数次技术论证,并对产品的销售做了必要的市场调查,也得到了自治区和赤峰市相关部门的大力协助。3.2必36、要性3.2.1是当地经济发展的需要长期以来xx县是个农业县,工业基础相对较为薄弱,这也成为当地经济落后的一个很重要原因。为发展xx经济,提高人民生活水平,近年来xx县委、县政府提出“工业强县、农业富民”经济发展战略,因此选择适合的工业项目并予以实施,便成为一个很现实的问题。而xx县100万吨/年焦化项目的提出正是与xx经济发展战略相吻合,是当地经济发展过程所必需的。3.2.2是当地冶金工业的需要xx县现有几家冶金企业,年需焦炭150万吨以上,而当地没有焦化生产厂家,工业生产所需焦炭全部要从外地采购,由于运输和价格方面的原因,严重制约了当地钢铁冶金生产。在xx县“十一五”规划中,提出了实施10037、万吨特种钢生产和4000吨钼铁合金生产项目,而这些项目每年需要消耗100万吨以上的焦炭。可见在xx当地建设焦化工业的必要性。3.2.3是发挥当地区位优势的需要xx县地处辽宁、河北、内蒙古三省(区)交界处,是“鸡鸣听三省,马啸惊冀辽”之地,具有显著的区位优势。与其相邻的辽宁省和河北省唐山等地是我国的工业强省(市),这些地区冶金工业和化学工业发达,对焦炭和炼焦化工产品的需求旺盛。xx县可充分发挥当地的区位优势,把焦化产品向邻近的工业区销售。3.2.4在当前形势下建设本项目是有利的在当前世界金融危机蔓延,全球经济面临动荡的大环境下。我国焦化行业形势严峻,各企业生产和销售情况不容乐观,不少企业采取了限38、产的措施来应对目前的形势。可以说焦化行业进入了新一轮的整合期,那些生产设备简陋、生产工艺落后、生产效率低下、浪费资源、环境污染严重的企业必定会被淘汰出局,而这是与国家的产业政策相吻合的。整合的结果是占我国焦化生产能力相当份额的小焦炉、土焦将会彻底退出焦化市场,我国焦化生产能力会下降不少,而这对焦化市场显然是有利的。可以预见,随着各国刺激经济发展政策的不断出台,世界经济状况将逐渐恢复正常,不久就会出现焦炭及其它焦化产品价格上涨,供不应求的局面,所以我们认为未来的焦化行业前景是乐观的。目前,钢材、建材和其它原材料的价格处于低谷,此时进行工程建设将会大大降低投资。本项目实施后,将极大地提高xx县的经39、济实力,成为当地经济发展新的增长点,其社会效益和经济效益都将是非常可观的,项目的建设是非常必要的。4 原料、辅助材料的供应4.1原、燃料供应4.1.1原料供应1)洗精煤本项目主要原料是洗精煤,年消耗洗精煤(湿)1472683吨。xx县所在赤峰市是我国著名产煤区,根据勘探统计,仅在赤峰市元宝山区煤炭储量就达11.2亿吨,2007年全区共生产原煤2197万吨。xx县境内最大煤矿是四龙煤矿,矿区面积11km2,可年产原煤40万吨。赤峰境内已探明的煤种属于老年褐煤,具有高挥发分的特点,发热量1668020850kJ/kg,主要用于火力发电,工业锅炉及生活用煤,不能作为传统炼焦工艺的生产原料。由于本项目40、采用了捣固炼焦生产技术,突破了传统炼焦生产工艺的局限,扩大了炼焦用煤的品种,当地的原煤可作为配煤用于炼焦生产。本项目所用主焦煤和瘦煤从吉林通化、黑龙江鸡西,以及山西、内蒙西部采购,其余配煤当地可以完全解决。关于配煤的具体情况还有待配煤实验结果,根据以往经验和与赤峰条件相似地区的实际操作情况,本项目需要消耗赤峰当地洗精煤(湿)占总消耗量的40%以上,约为570800t/年。在当地购入的洗精煤用汽车运入厂区,从外地采购的洗精煤用火车通过专用线运到厂区卸车,到厂价平均为1080元/吨。由于目前还没有做炼焦实验,炼焦用煤技术指标暂定如下:项目指标Ad9.0%Vdaf23.0%St.d0.62%G59Y41、13mm2)浓硫酸本项目年消耗浓硫酸(92.5%)10010吨,主要用于硫铵生产。辽宁省的沈阳、鞍山是我国的重工业基地,可为本项目供应浓硫酸,还可以从邻近的唐山、天津等地购入。赤峰市也有数家生产硫酸的企业,可为本项目供应生产原料。外购浓硫酸由汽车槽车运至厂内罐区,卸入卸酸槽,再通过卸酸槽液下泵入硫酸贮槽贮存。到厂价为800元/吨。3)NaOH本项目年消耗NaOH(40%)1503.13吨,辽宁锦州、河北唐沽、吉林等地均有出产,可供应本项目。外购碱液由由汽车槽车运至厂内罐区,卸入卸碱槽,再通过卸碱槽液下泵入碱液槽贮存。到厂价为1600元/吨。4)焦油洗油工程年消耗焦油洗油1229吨,从辽宁鞍钢、42、本钢和河北唐山等地采购。外购的焦油洗油由汽车槽车运至厂内罐区,卸入洗油卸车槽,再通过洗油卸车槽液下泵入焦油洗油槽贮存。焦油洗油到厂价为6000元/吨。4.1.2燃料供应本工程的燃料(焦炉煤气)由焦炉在炼焦时产生,净化后由化产通过管道供给,可满足焦炉供热以及洗苯脱苯管式炉用。焦炉煤气成份按如下指标:组分H2COCO2CH4N2CmHnO2V%58.006.202.2026.004.502.500.60焦炉煤气热值17900kJ/Nm3,其中硫化氢含量20mg/Nm3。4.2辅助材料供应本项目所用用辅助材料有PDS栲胶催化剂、NaCl、包装袋、耐火材料等。1)PDS栲胶催化剂本项目年消耗PDS栲胶43、催化剂10.10吨,用于脱硫工段。可从辽宁、河北、山西等地采购。2)NaCl本项目年消耗NaCl约342吨,可从河北唐沽、辽宁锦州、营口等地进货,当地也可以供应一部分。3)氮气本项目的干熄焦系统在生产中要使用氮气,每年消耗氮气40.74105m3/a。氮气由本项目配套建设的合成氨装置空分供应。3)其它辅助材料还有耐火材料、包装袋等辅助材料,耐火材料可从河北唐山、山西和河南等地购入,包装袋等辅助材可由当地解决。5 产品方案及生产规模5.1拟建生产规模的确定5.1.1产品方案确定的原则1)环境保护本项目在选择产品方案时,优先考虑环境保护,采用先进的脱硫、脱氨工艺脱除煤气中的硫化氢、氨,生产硫磺、硫44、铵、粗苯等,既保护了环境,又增加了产品品种。2)满足焦炭市场的要求本项目立足于以质取胜的宗旨,要生产优质焦炭。因此,决定采用国家扶持鼓励的、技术含量高、产品具有很强竞争力的捣固炼焦技术。不但可以改进焦炭机械性能,还可以根据市场的需求,适当调整配比生产不同指标的焦炭,以获得更好的经济效益。3)实现能源综合利用本工程采用干法熄焦,回收赤热焦炭的显热为厂区生产和生活提供蒸汽及电力;对于炼焦副产的煤气和化工产品加以回收利用,本工程副产煤气,除一部分供项目焦炉自用外,剩余的焦炉煤气全部用于生产合成氨。这样不仅节约能源,而且实现了焦炉煤气的综合利用,大幅度消减了区域污染总量。5.1.2生产规模的确定根据焦45、化行业的产业政策和行业发展规划以及xx县自身要求,确定拟建焦化项目生产规模为年产冶金焦100万吨以及相应的合成氨、煤焦油、硫磺、硫铵、粗苯等化工产品。炉型选用SY5550D型,双联下喷、单热式废气循环、侧装煤焦炉,炭化室高5.5m,炉组规模为250孔。配套备煤、贮焦、干熄焦(湿熄焦备用)、冷鼓、电捕、脱硫及硫回收、蒸氨、硫铵、洗脱苯、空分、液氨贮罐和相应的公用工程设施(新鲜水系统、循环水系统、复用水系统、消防水系统、生化处理、制冷站、空压站、锅炉、脱盐水站、地面除尘站、变电所等)及辅助工程设施(中控室、车间办公室、仓库、车库、机修等)。5.2产品方案本项目设计产品方案如下:序号产品名称产品规格46、单位产量备注1全焦(干)GB/T1996-2003t/a10041022焦炉煤气(干)Qnet=17900kJ/Nm3Nm3/a420.46106煤气总量焦炉自用Nm3/a190.09106粗苯管式炉Nm3/a9.01106生产合成氨Nm3/a233.71106用于本项目生产合成氨3合成氨t/a1000004焦油YB/T5075-93t/a363805硫磺t/a26356硫铵GB535-1995t/a123967粗苯YB/T5022-93t/a122926 产品市场预测6.1本项目产品及其用途6.1.1产品品种本项目是焦化工程,属于基础工业项目,在我国工业生产中占有极为重要的地位。本项目完成后47、出产的产品有数种,均是冶金工业和化学工业以及其它行业所需的重要原料和材料,这些产品主要是焦炭、合成氨、煤焦油、硫磺、硫铵、粗苯等。6.1.2产品用途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物,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、铸造焦等焦炭产品的生产都是执行国家现行的质量标准。焦炭的用途不同,对质量的要求也不尽相同。焦炭的质量优劣对冶金工业等有关工业48、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。冶金焦的主要用途是作为钢铁冶金中高炉冶炼的燃料和还原剂,同时也用作高炉炉料的支撑剂和疏松剂,冶金焦质量的优劣,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500600kg,甚至更多。统计资料显示,我国焦炭生产总量的8085%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会越来越大,焦炭的总体需求将趋于平衡。2)煤焦油煤焦油是炼焦煤在干馏过程中形成的具有刺激性臭味的黑色或褐色粘稠状液体,是一种高芳香度的碳氢化合物的复杂混合物,绝大部分为带侧链的多环、稠49、环化合物和含氧、硫、氮的杂环化合物,并含有少量的脂肪烃、环烷烃和不饱和烃,还夹带有煤尘、焦尘和热解炭。由于煤干馏的最终温度不同,产生的煤焦油可分为高温煤焦油、中温煤焦油和低温煤焦油。由于本项目采用高温干馏,产品属高温煤焦油,质量执行国家现行质量标准。煤焦油是重要的有机化工原料,焦油加工精炼是近代煤化工的一个重要分支。对煤焦油进行加工分离,可从中制取数十种甚至上百种化工产品,这些产品是生产树脂、燃料、医药、农药、防腐剂、炸药、维生素、洗涤剂、去垢剂、炭黑、防水涂料、电极、助染剂等产品的原料。其中,有些原料是目前石油化工所无法生产和不能取代的。随着我国精细化工的发展,煤焦油在化工行业的地位将会越来50、越重要。3)硫磺硫磺属于硫元素,化学符号S,为黄色晶状固体。硫在焦炉煤气中主要是以硫化氢(H2S)的形式存在,可以通过对焦炉煤气脱硫,制取熔融硫。硫主要用于制造硫酸、亚硫酸、硫化物、火柴、黑色炸药、硫化橡胶、药物,以及用于漂染、造纸、焰火、杀虫剂等,故硫是无机化学工业的重要原材料。4)硫铵硫铵是焦炉煤气净化产品之一,也是化肥工业中氮肥的主要产品。硫铵是无色斜方晶体,易溶于水,其溶液呈现酸性。硫铵除作为肥料用于农业外,还用作化工、染织、医药、皮革等工业的原料和化学试剂。5)粗苯粗苯是焦炉煤气净化过程中回收的产品,粗苯是黄色透明液体,不溶于水。粗苯主要成分是苯及其同系物,主要成分有苯、甲苯、二甲苯51、和三甲苯等芳烃,此外还含有不饱和化合物、含硫化合物、脂肪烃、萘、酚类和吡啶类化合物等。苯及其同系物是重要的有机合成工业的基础原料,也是合成橡胶、工程塑料、合成纤维、合成医药、合成染料和炸药等的原材料。6)合成氨合成氨(液氨)主要用于生产尿素、硝酸和其他化学肥料(磷酸一铵、磷酸二铵),还可用作医药和农药的原料。在国防工业中,用于制造火箭、导弹的推进剂。可用作有机化工产品的氨化原料,还可用作冷冻剂。NH3分子中的孤电子对倾向于和别的分子或离子形成配位键,生成各种形式的氨合物。如Ag(NH3)2+、Cu(NH3)42+、BF3NH3等都是以NH3为配位的配合物。液氨是一个很好的溶剂,由于分子的极性和52、存在氢键,液氨在许多物理性质方面同水非常相似。一些活泼的金属可以从水中置换氢和生成氢氧化物,在液氨中就不那么容易置换氢。液氨加热至800850,在镍基催化剂作用下,将氨进行分解,可以得到含75%H2、25%N2的氢氮混合气体。用此法制得的气体是一种良好的保护气体,可以广泛地应用于半导体工业、冶金工业,以及需要保护气氛的其他工业和科学研究中。6.2产品国内、国外市场供需情况现状6.2.1焦炭市场1)国内焦炭的生产情况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。特别是国办发200010号文件下达后,中国炼焦53、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。据中国统计年鉴记载,中国及世界近几年的焦炭产量(含土焦)见下表。中国(未含台湾省)及世界的焦炭产量(万吨)年份20002001200120032004200520062007中国焦炭产量1350213646139021280612111121841240614279其中机焦产量6507.76996.67067.28010.08000.08752.3944210830占总产量的%48.251.350.862.566.171.876.175.83世界焦炭总产量369033576736027336133270634002336054、0中国/世界,%36.638.238.638.137.035.836.9从上表看,严重污染环境、浪费资源的土焦生产受到了很大的遏制。中国的炼焦工业在迅速发展,炼焦大企业在不断增加,到2006年,产焦量100万吨以上的企业有24家,50100万吨的企业有21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。截止到2007年底,统计在册的417家焦化厂(机焦)建成机焦炉1215座,炼焦能力为11267万吨,其中炭化室高度4m以上的焦炉236座,生产能力为7552万吨。目前在建的焦炉有超过1655、0座,生产能力为3450万吨,在近一年左右建成后,中国机焦生产能力将达到14717万吨。全部焦炉建成后,我国焦炉的炼焦生产总能力达到13000万吨左右(考虑到一些焦炉因炉龄、环保、市场等原因将退役,扣除近2000万吨的能力)。在我国运行的焦炉中,炭化室高度大于4m的焦炉有将近350座,炼焦生产能力近10000万吨。2)国内焦炭消耗情况据国家统计局的统计,20012007年全国钢铁工业、化工工业等行业焦炭消耗及出口情况如下表:20012007年焦炭生产量、消耗及出口情况表(万吨)项目2001200220032004200520062007全国产量114291350213646138451281856、1204512184全国消耗9094107251079710927110781045710440工业消耗8802104121049110549107101009110075钢铁6537781174667849804177647751化工10356129914411327121510021001出口量407886777105811469971519消耗+出口9501116111157411985112241145411959余量19281890207219171594891225从上表可见,近几年来我国国内焦炭消耗量基本稳定在1.051.11亿吨左右,国内工业消耗大致在1.011.07亿吨上下,57、而焦炭消费主要集中在钢铁和化工两大行业,这两大行业消耗的焦炭量约为91009200万吨左右,约占全国消耗量的85%。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)生产能力力度的同时,加快技术进步、技术创新的步伐,把钢铁工业做强、做大,使我国成为世界的钢铁强国,增强市场竞争力。其中关键的一环是降低钢铁生产成本,而降低焦炭消耗是重要措施之一。根据钢铁业内人士预测,“十五”期间由于高炉将采用加大喷煤、富氧等节焦技术,到2005年,全国炼铁平均焦比将由1999年的平均焦比490kg/t下降到470kg/t左右,以2005年全国产钢20000万吨测算(铁钢比0.95,轧58、钢成材率0.90),需要炼钢生铁19000万吨,需消耗焦炭8920万吨。钢铁工业近几年非炼铁用焦和炼铁用焦平均比例为0.26,波动在0.180.34之间,取值0.2,非炼铁用焦约为1784万吨,全国钢铁工业年焦炭消耗量为1000011000万吨水平。而化工工业用焦考虑到西部大开发,天然气广泛使用,以及一些节焦、代焦措施的应用,焦炭耗用量将有所下降。并应在全国其它行业再开展节焦、代焦措施,使全国焦炭消耗量维持在1250013000万吨左右,若焦炭出口控制在1000万吨左右,焦炭总需求(含出口)大约在1300014000万吨的水平上。中国的炼焦生产技术已进入世界先进行列,不但大型企业迅速增加,而且59、大容积焦炉也不断建成投入使用。目前炭化室高度7m以上的焦炉已有近10座建成投产,炭化室高度6m的焦炉也有几十座,炭化室高度5.5m的捣固焦炉近两年也已投入生产,而炭化室高度4.3m的捣固焦炉则更是普及。焦炉煤气转化生产甲醇的生产工艺和设施成功应用,为焦化企业焦炉煤气的综合利用开拓了新途径。焦化企业的大型化、大容积焦炉的兴起、焦炉煤气新用途的开发、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。3)国际焦炭市场分析多年来焦炭一直是作为冶金、机械、化工行业的主要原材料和燃料,其中以冶金行业的高炉炼铁消耗最大,占到焦炭全部消耗量的67左右。目前,世界钢铁工业生产主要以高炉炼铁、转炉炼钢的60、传统工艺流程为主,焦炭生产仍是钢铁冶炼中不可缺少的环节。而全球对冶金焦的需求量一直受高炉喷吹煤粉、直接还原炼铁以及废钢电炉炼钢等技术发展的影响。世界范围内钢铁工业的决策者大都认为,不使用焦炭的炼铁生产工艺,在今后30年里不会大范围地替代目前的铁矿还原法,因此焦炭将仍是未来钢铁工业的主要生产原料。目前机械工业铸造用焦炭以及化工行业生产合成氨及电石用焦炭也没有用其他产品替代的迹象。多年来,世界各钢铁企业在降低焦炭消耗上投入很多,各国都在努力寻找价格比较低廉的载能体(重油、煤粉、天然气、粒化树脂等)作替代原料,炼铁焦比也有较大降低。到2006年,焦/铁比已经下降到0.60,较20002005年间的平61、均值(0.67)下降了11.7%,使世界焦炭消耗量呈下降趋势。但焦炭的需求量取决于钢的需求,按照世界目前焦比平均475kg/t生铁的水平,预计到2010年可降至424kg/t生铁;全世界高炉冶炼焦炭需求量将由目前的3.3亿吨上升至3.75亿吨。而其它用途的焦炭需求量将由目前的9000万吨降到2010年的7000万吨,如此2010年世界焦炭需求量将会超过3.5亿吨。以下是中国和其它重要钢铁生产国钢铁生产、焦炭消耗,以及焦炭生产情况的附表。2006世界主要钢铁生产国钢铁生产及焦炭消耗(万吨)国别钢产量生铁产量焦炭消耗量焦铁比美国96054638.920200.435日本9417745236200.62、485英国1663.41239.96300.508法国202113856200.448德国4205279312600.451俄罗斯4975400326500.662六国合计31886.421511.8108000.502中国123951253210456.90.834世界主要国家焦炭生产情况(万吨)序号国别2004年2005年2006年2007年1中国13845128181204512184其中:机焦7076777778458752土焦6728504140213431.72日本37693587324033683俄罗斯25602377285030584美国20101817182018805乌克兰63、16401636172717366印度10901090109010907德国107410278569118波兰10539748379029韩国101110211010105110巴西815789729772合计36027336123270533500从以上两表可以看出,除中国和俄罗斯外,美国、日本、德国、英国和法国都是焦炭进口国。4)中国焦炭出口情况预计在未来2030年,世界钢铁生产仍将是以高炉炼铁为主。随着西方工业国家焦炉的日益老化,焦炭的生产能力正在逐年下降,加之西方各国国内日益严格的环保政策要求、昂贵的人工费用,新建和改建焦炉又受到一定的限制,迫使这些国家努力在世界范围内寻求焦炭资源。中64、国是目前最大的焦炭出口国,但中国焦炭总产量中小机焦和土焦仍占较大的比例,随着我国对小机焦和土焦生产严厉限制措施的实施,未来可能会出现世界范围内的焦炭短缺。由于世界各国及地区间焦炭生产量与消费量的不平衡,促进了世界范围内的焦炭贸易的发展。特别是由于各国国内的环保政策要求不同和昂贵的人工费用,使得西方发达国家发展焦炭生产的投资成本大大增加,迫使这些国家谋求在其它环保政策允许、生产成本较低的国家发展焦炭生产或寻求焦炭供应厂商。近年来,世界焦炭贸易量基本维持在20002500万吨左右,我国焦炭出口量从1997年突破1000万吨(当年出口1058万吨)以来,一直保持在1000万吨左右,2007年达到1465、67万吨,占世界焦炭市场总量的2/3,已成为世界上最大的焦炭出口国。目前,中国出口焦炭的用户正从过去发展中国家向发达国家扩展,而且数量增长幅度很大,进而说明了中国焦炭在世界市场上的主导地位。所以说中国是世界焦炭出口大国,中国的焦炭生产将左右世界焦炭贸易的方向。6.2.2液氨市场1)国际液氨市场分析近期,国际液氨价格一直持续高位盘整,许多地区的液氨价格都创造了几年来的新高。目前各市场的具体行情为:地区价格单位离岸价乌克兰尤日内240245美元/吨北非250255美元/吨中东270272美元/吨加勒比海259261美元/吨到岸价西欧275280美元/吨地中海270275美元/吨北非270272美元66、/吨印度293331美元/吨美国海湾295298美元/吨近期国际液氨价格一直在高位运行的主要原因是需求增加。国际上液氨主要用于生产尿素和磷酸二铵等化肥产品,目前世界各地都处于用肥旺季,国际尿素价格不断攀升,肥料生产商积极性高涨,对液氨的需求量不断增加。2)国内液氨市场分析液氨是重要的化学肥料,在化学工业中占有重要的地位。对于以硝酸为代表的化工行业和以尿素为代表的化肥行业来说就更是这样。有资料显示:我国液氨中约6070%用作生产化肥,如尿素、碳酸氢氨等化肥产品,约3040%用于生产硝酸、硝酸铵等化工产品。在煤炭资源日趋紧张的背景下,液氨的紧缺势必造成尿素装置和硝酸装置对液氨的拉锯战。由于去年以来67、国内两大合成氨装置的事故,造成国内市场资源严重短缺,尿素市场的利润空间和硝酸市场的利润空间势必成为决定有限液氨资源的必然流向。目前农时已到,农业用肥旺季导致液氨需求日增。6.2.3化工副产品市场本工程除生产焦炭外,还生产有煤焦油、硫磺、硫铵、粗苯等化工产品,这些产品都是十分重要的化工原料。煤焦油是制取工业萘、精萘、苯酚、甲酚、二甲酚、蒽、菲、咔唑、中性油类和针状焦、沥青焦的原料,是生产塑料、橡胶、合成纤维的基本原料,也是生产医药、农药、染料、涂料、香料、感光材料和粘合剂等精细化工产品的原料。其中有些产品如萘、蒽、喹啉和茚等,是目前石油化工中不易得到的,主要是从煤焦油中提取。占焦油成份一半左右的68、煤质沥青是生产沥青漆、防水膏、筑路油的原料,也可通过延迟焦化等工艺生产沥青焦、针状焦等碳素材料。硫磺、硫铵、粗苯是重要的化工原料。硫磺可用于制造硫酸、农药、火药等;硫铵可作为化肥直接销售,也可作为化肥厂生产复合肥料的原料;粗苯是多种化合物的混合物,可进一步分离生产纯苯、甲苯、二甲苯等,作为重要的有机溶剂和化工原料。本项目生产的化工产品在目前市场上十分畅销,产品供不应求,价格一直保持在高位。把这些产品进一步深加工还将促进碳素工业、有机化工、精细化工的发展,尤其是煤焦油产品在国际市场上有十分广阔的售销空间。6.3产品价格分析目前,世界金融危机正在蔓延,已经严重影响了我国经济,对我国包括焦化在内的冶69、金行业造成极大冲击。现在焦化市场失衡,甚至出现了产品与原料价格倒挂的现象。显然时下的焦化产品价格是不正常的,已经违背了价值规律,本可研不能依据现有的产品价格进行论述,而是要结合当前的价格和今年前期的价格水平以及以后的发展情况进行综合考虑。随着我国多项刺激经济发展的政策出台,国家将在2010年前投入4万亿元巨额资金用于国内建设,重点是基础设施和事关民生的项目建设。这势必会拉动我国经济发展,带动相关行业包括焦化行业走出困境,使焦化产品价格回归正常。在本项目中,各产品价格如下:焦炭平均价格为1750元/吨;液氨平均价格为2300元/吨;煤焦油平均价格为2300元/吨;硫磺平均价格为400元/吨;硫铵70、平均价格为700元/吨;粗苯平均价格为4500元/吨;随着世界金融动荡的平复和我国经济状况逐渐恢复正常,对焦炭和其它焦化产品的需求量又会不断增长,焦炭及相关产品的价格也会有较大幅度上升。7 厂址及建厂条件7.1地理位置xx县境内早在秦汉时期,曾设辽两郡,隋唐时属饶东都督府。1007年辽在此建中京大明府,成为辽代中后期的政治、经济、文化的中心。金置北京路,元置大宁路,明置大宁都司,清康熙44年建喀喇沁中旗,先后属卓所图盟和平泉县。1931年置大宁设治局,同年改为xx设治局,翌年改为xx县。伪满时期撤平泉、xx二县,恢复喀喇沁中旗。全国解放后,先后设xx县、喀喇沁中旗、xx县喀喇沁旗联合政府,1971、49年改称xx县人民政府,属热河省,1956年划归昭乌达盟,1983年随撤盟建市,隶属于赤峰市。xx县位于内蒙古自治区东部,赤峰市西南面,地理坐标为北纬41174153,东经1181611925之间,北与喀喇沁旗相连,东与辽宁省建平、凌源两县交界,南与河北省平泉县毗邻,西与河北省承德县、隆化县接壤,东西长94km,南北宽64km,总面积为4317km2。xx县地处燕山山脉东段北缘,属七老图努鲁儿虎山山地丘陵区,全境地势自西北向东南倾斜,平均海拔500m,地貌特点为“五山四丘一分川”,境内老哈河、坤头河东西贯穿。县城天义镇位于本县东部边缘平川区,是全县政治、经济、文化、交通的中心。叶(叶柏寿)赤72、(赤峰)铁路从镇中心穿过,铁东为行政、商业区,铁西为工业区。此地交通方便、楼房鳞次栉比,渣油路宽阔清洁,路旁杨柳依依,松柏青青,花草郁郁,是一座建设虽晚,但发展较快,已初具规模的小城镇。xx县地上地下资源较为丰富。有耕地9.79万公顷,林地面积12.25万公顷,主要树种有油松、桦、山杨、柞及一些其它珍贵树种,黑里河川属茅荆坝林区,原始植被保存尚好。这里不仅有原始植被,还有许多珍贵的药用植物和野生动物,地下热水含有钾、钙、钠、镁等多种矿物质,对多种疾病有明显疗效。全县可供开发利用的旅游资源较多,著名的热水温泉,迷人的打虎石水库库区,秀丽的福峰山,浩翰的黑里河林海,是旅游的绝佳去处;著名的现代黑城73、遗址、辽上京遗址;雄伟的辽大明塔,古色古香的民俗风情和辽文化吸引着各地的专家与游客。不愧为集游览观光、休闲娱乐、疗养渡假、狩猎探险、文化考古为一体的综合游览区。7.2交通状况xx地处三省区交界,交通便利,境内“叶柏寿赤峰”铁路纵贯境内,铁路复线工程正在开展前期工作。经过县城天义、“承四”和“赤朝”两条高速公路的连接线已列入市政府主推的重点工程。306国道、207省道贯通境内,距“四平承德”、“朝阳赤峰”高速公路出口30km左右,距“丹拉”线赤峰北部大通道300。境内乡乡通油路,村村通公路,天旺线、天山线、大三线等县级公路和二十三条乡级公路形成了十分便利的公路运输网络。7.3厂址概况本项目厂址选74、定在内蒙古xx县汐子镇北山嘴村以东4km,距赤峰110km;承德市180km;北京市约430km;沈阳市500km;秦皇岛港约300km;锦州230km;天津港约400km。本项目占地面积333335m2(约合500亩),xx县政府在该地规划有xx县循环经济工业园区,本项目将在该工业园区实施。项目的进程将和整个工业园区规划相配合,与其它项目共用交通、供电、供排水等基础设施。目前,厂址周围1.5km以内没有食品生产加工,以及其它关乎人民身体健康的企业和部门,符合建设条件。7.4气象条件极端最高气温 38.7极端最低气温 -33.7年平均气温 6.6月平均最高气温 20.4月平均最低气温 -9.575、5年平均降雨量 454mm年最大降雨量 700mm主导风向 西北风平均风速 2.6m/s最大风速 32.7m/s冻土深度 1200mm全年日照时数 2821.6h无霜期 120140天7.5工程地质xx县地势西高东低,西部有七老图山脉,山岭起伏,沟壑纵横,平均海拔1400m。著名的大黑山、平顶山、十八盘道,龙潭梁就座落在这里,其中龙潭梁西山一翠云峰海拔1890.9m。中部东部较低,为丘陵区,小乌兰哈达沟海拔429m,高度相差1461.9m。老哈河和坤都伦河流域有部分冲积严原,形成“五山四丘一分川”的地貌景观。由于厂址还未进行勘探,对现场的地质情况还没有掌握。需要尽快进行有关工程地质勘察工作,以76、利工程进行。根据中国地震烈度区划图,该区域抗震设计烈度为8度,该厂所有建筑均按此标准进行建设。7.6给排水根据1990年普查资料,xx全县地表水资源量为3.49108m3,其中境外客水1.77108m3;地下水资源量为2.74108m3,其中地下水可开采量为1.82108m3。目前全县地表水用量为0.2378108m3,占地表水资源量的6.8%,地下水开采量1.05108m3,除少部分地区出现超采现象外,其它地区地下水仍有开发潜力。xx县内主要河流老哈河从拟选厂址左侧穿过,老哈河属辽河二级支流水系,发源于河北省七老图山脉的光头山,自甸子乡七家入境与黑里河汇流后,由西南向东北穿越全县。主河道流经77、甸子、双庙、必斯营子、榆树林子、大明、铁匠营子、城关、二龙、汐子等九个乡(镇),至汐子与坤兑汇流后出境,境内主河道长78.2km。取水处老哈河以上流域面积2340km2,多年平均径流量15384m3。W50%12512万m3,W95%1289万m3。本项目在xx县循环经济工业园建设,水源将由工业园区统一规划,供应园区内各个项目。项目无污水排放,全部生产和生活污水都通过生化处理回用。厂区的雨水通过排水管道排出汇往坤兑河流域。7.7供电赤峰市有数个规模较大的发电厂,电力资源比较丰富。xx县也有几个发电厂,本项目用电是有保证的。xx县以天义尤家洼220kV一次变电站为中心,以6条66kV、246km78、的送电线路为网架,现有12座66kV农村及工矿变电站,主变压器21台,容量72950kVA(其中农电管辖10座变电站,主变压器19台,容量70950kVA)。54条10kV配电线路2150km,有配电变压器3560台,容量168400kVA。有494613km的低压线路形成辐射全县13个乡镇,342个行政村的输变电及高压供电网络。现在全县2648个村民组全部通电。xx县循环经济工业园区将会规划建设一座区域变电站,作为园区内的工业企业的电源。本项目用电将主要有该变电站提供,此外还可以从离厂区不远的其它变电站引入电力。8 工艺技术方案8.1工艺技术方案的选择本工程为焦化工程,工艺技术方案的选择是本79、着优先保护环境,减少二氧化硫排放量,努力改善当地的大气环境的原则。在保证产品质量的前提下,力求技术水平适度先进合理、环境污染物排放量少、稳妥可靠、降低劳动强度、节约投资、合理布局、减少工程投资,在环境污染总量控制的要求下,尽可能做好洁净生产,以减少对环境污染。按照上述原则,本项目备煤采用先配煤后粉碎工艺,配煤仓配煤,电子自动配料秤计量;焦炉采用炭化室高5.5m的侧装煤捣固炼焦技术,同时副产焦炉煤气;煤气净化回收系统设有冷鼓、电捕、脱硫及硫回收、蒸氨、硫铵、洗脱苯,剩余煤气生产合成氨。8.1.1备煤工艺技术方案的选择备煤系统采用自卸汽车卸车辅以带螺旋装载机卸车,深地槽受煤,煤场堆料机和取料机分别80、完成堆存、取料作业,配煤仓电子自动配料秤配煤,先配煤后粉碎的工艺方案。粉碎后的精煤由皮带送至焦炉煤塔供炼焦使用。8.1.2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、环保措施上有所不同。1)从炼焦炉装煤方式上分为炉顶重力装煤焦炉和侧装煤捣固焦炉。2)从焦炉的加热方式上可分为下喷、侧喷。3)从焦炉的加热气源可分为复热式、单热式。4)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81、尘车清除装煤时产生的烟尘。采用该技术,煤料捣成煤饼后,堆密度可由顶装工艺的0.70.75t/m3提高到1.01.15t/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弱粘结性煤,多用气煤,少用焦煤,改善焦炭质量,提高了反应后强度。捣固法可比常规重力装煤法多配2025%的弱粘结性煤,降低炼焦成本,为企业创造较好的经济效益。我国炼焦煤贮量中气煤占51.5%,肥煤占12.6%,焦煤占18.8%,瘦煤占14.9%,非常适合采用捣固炼焦技术。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。本项目生产规模为年产100万82、吨焦炭/年(公称能力),为了最大限度地利用煤炭资源,故采用下喷、双联火道、单热式、252孔SY5550D型捣固焦炉。熄焦可分为湿法熄焦和干法熄焦。湿法熄焦投资少、成熟可靠,同时还可以利用生化处理后的废水作为熄焦补充水,使工厂污水不外排,减少水污染,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,因此在能源综合利用方面,在环境效益方面,均明显优于湿法熄焦,但其投资高,目前国内一般是大型钢铁联合企业采用。为降低能源消耗,贯彻国家和地方的产业政策,本工程将采用干法熄焦,湿法熄焦作为备用。在干法熄焦停产检修或故障时,使用湿法熄焦。关于干法熄焦请见第9章。8.1.3筛贮焦工艺方83、案的选择本工程生产的焦炭,根据市场需要,焦炭按四级筛分。焦炭从晾焦台经焦输送皮带运至筛焦楼,筛分后贮存、外售。8.1.4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是以脱除煤气中硫化氢、氨、回收化工产品,提供能满足合成氨用的焦炉煤气。1)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、电捕工序进行。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84、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通常采用电捕焦油器,为了最大限度地脱除焦油及萘,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常用的机械化氨水澄清槽进行分离。2)脱硫脱硫分干法和湿法两种。干法脱硫的工艺简单,在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85、脱硫剂难以处理;湿法脱硫具有处理能力大,脱硫与再生能够连续进行,劳动强度小,可回收硫磺等优点,但生产工艺较为复杂,操作费用较高。由于本工程处理煤气量较大,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+栲胶为复合催化剂的脱硫生产工艺,利用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,采用两塔串联式操作。3)脱氨方案关于氨的处理,可以生产硫铵,也可以生产无水氨,还可以进行水洗氨加氨分解。生产无水氨操作压力大,产生废水量大,污水处理投资大,运行费用高,设备管道腐蚀严重,且无水氨不易销售。水洗氨加氨分解工艺纯粹是没有产品的脱氨手段,把氨分解后的氨86、分解尾气回送到煤气系统,增加了煤气量,但降低了煤气热值。对于这点,并不是人们所希望的。采用喷淋饱和器法生产硫铵,集酸洗与结晶为一体,煤气系统阻力小,结晶颗粒大,硫铵质量好等特点。是一种既解决环境保护又增加了销售产品品种的工艺,不失为一种好的脱氨方法。4)洗脱苯本工程洗苯采用一塔流程,用焦油洗油洗苯,洗苯塔的填料用孔板波纹填料。脱苯采用管式炉加热富油,一塔脱苯工艺生产粗苯。8.1.5合成氨装置工艺技术方案的选择本工程利用现有焦化装置副产的焦炉气为原料制取合成氨。从焦化装置来的0.002MPa、40粗脱硫后的焦炉气进入气柜,经压缩机加压至2.5MPa的焦炉气通过精脱硫工序脱除残余的硫化氢和有机硫,87、脱硫后的精脱气进入部分氧化转化工序,焦炉气在转化炉内与水蒸汽和富氧空气反应,使焦炉气中的甲烷等转化为CO和H2。在变换工序将转化气中的CO变换成H2和CO2,冷却后的变换气经PSA脱碳和甲烷化后彻底脱硫、脱碳,得到的合成气经合成气压缩机压缩到31.4MPa进氨合成,采用高压合成工艺生产液氨。1)压缩依生产路线的需要,压缩的任务是将焦炉气从约200mm水柱先压缩到2.5MPa送出,经精脱硫、转化、PSA脱碳、甲烷化后,压力降至约1.75MPa,再经压缩机压至31.4MPa送氨合成装置。气体压缩机可供选择的有往复式和离心式两种,离心式压缩机性能稳定,易损件少,可不考虑备用,且可用蒸汽透平驱动,但对88、气体的洁净度要求较高。往复式压缩机技术成熟,操作方便,对气体质量要求宽松,投资较低。鉴于焦炉气杂质和尘含量较高的实际情况,在气体净化前的焦炉气压缩机选用往复式压缩机,用电动机驱动。目前国内中小型合成氨厂配套制造单机26万吨氨/年的往复式压缩机,已在多家合成氨厂使用,从节省投资、减少占地、减轻维修量等考虑,本项目采用单机5万吨氨/年的往复式压缩机,循环气压缩机选用轴流式透平压缩机。2)焦炉气精脱硫焦炉气中含无机硫20mg/Nm3,有机硫350mg/Nm3。有机硫形态复杂,湿法脱硫难以脱除,需要加氢转化为无机硫后脱除,加氢转化需在较高温度(300400)下操作,为避免化工装置中忌讳的冷热病,采用加89、氢转化后中温干法脱除。目前,干法脱硫随着脱硫剂的研究和开发,已有很多种成熟的脱硫方法,如:钴钼加氢串氧化锌工艺,铁钼加氢串中温脱除法,以及湖北所的“夹心饼”工艺等。湖北所的“夹心饼”工艺近年来在不少生产厂家应用,对于脱除气体中的有机硫和无机硫都收到了很好的效果,但未在焦炉气脱硫中使用过,对焦炉气中噻吩的脱除没有生产实践。铁钼加氢串中温脱除法在用焦炉气制合成氨工艺中已运行多年效果良好,本装置选择此方法,并在中温脱硫槽后再串二级加氢串氧化锌工艺,以确保总硫0.1ppm,满足转化和合成触媒对硫含量的严格要求。3)焦炉气转化变换气态烃转化工艺有蒸汽转化法,催化部分氧化法和间歇催化转化法几种。蒸汽转化需90、外供热量,转化炉结构复杂,投资多,常用于天然气的一段转化。间歇催化转化法即蓄热式催化转化法,采用周期性间断加热来补充烃类转化过程所需要的反应热,此方法需消耗相当量的原料气,不经济。为此本可研推荐催化部分氧化法,依据氨合成对原料气的要求,采用富氧催化部分氧化转化工艺。部分氧化法即富氧蒸汽转化法,由化学工业部第二设计院在上世纪八十年代初开发成功的,采用此法的山西焦化厂合成氨分厂和江西第二化肥厂相续在1984年前后开车成功。开创了我国利用焦炉气生产合成氨的先河。本世纪初,化学工业第二设计院又开发成功了焦炉气纯氧部分氧化法工艺,建成了我国第一套焦炉气制甲醇的工厂云南曲靖年产10万吨甲醇装置。此法投资低91、,适合CH4含量较低的原料气转化。转化后的气体采用低温变换,将气体中的一氧化碳变换为二氧化碳。4)PSA脱碳在我国化肥厂,以前大都采用溶剂吸收法脱除变换气中的二氧化碳,如以低温甲醇洗、NHD法等为代表的物理吸收法和以碳酸丙稀酯法、改良MDEA及改良热钾碱法等为代表的化学吸收法。随着变压吸附技术的进步,该技术特别是两段法变压吸附专利技术在合成氨及甲醇合成生产中得到成功推广和应用。溶剂吸收法脱碳溶剂吸收法是传统的脱碳方法,分为物理吸收和化学吸收法,吸收法在我国的合成氨厂脱碳工艺中广泛应用。物理吸收法的原理是通过交替改变二氧化碳和吸收剂之间的操作压力和操作温度来实现二氧化碳的吸收和解析,从而达到分离92、二氧化碳的目的。在物理吸收法中,采用较多的有低温甲醇洗法、聚乙二醇二甲醚法、国内自行开发的NHD法、碳酸丙烯酯(PC)法等。该类工艺在CO2分压较高,处理量较大的情况下较为适用,溶剂不与CO2起反应,吸收能力取决于CO2在溶剂中的溶解度,再生时只需降压闪蒸或惰性气汽提,不需加热,因而综合能耗较低。化学吸收法是原料气和化学溶剂在吸收塔内发生化学反应,二氧化碳进入溶剂形成富液,富液进入脱碳塔加热分解出二氧化碳,吸收和解析交替进行,实现二氧化碳的分离。化学吸收法主要以添加各种不同活化剂的改良热钾碱法为代表,如苯菲尔(Benfield)法、GV法、复合催化或双活化法等,该法操作稳定、净化度较高,较适合93、于处理气体中CO2分压较低、净化度要求较高的情况,缺点是再生时需加热汽提,消耗较多热能。以N-甲基二乙醇胺(MDEA)法为代表的物理化学吸收法兼具有物理及化学吸收法的特点,溶液再生通过减压闪蒸和加热汽提共同完成,该法溶液稳定,操作简单,净化度较高,但仍需要消耗一定的热能。变压吸附法脱碳自二十世纪六十年代美国联合碳化物公司(UCC)首次采用变压吸附技术从含氢废气中提纯氢气获得成功后,国内外先后开发出变压吸附提纯工业级一氧化碳、变压吸附制富氧、制纯氮、提纯工业级二氧化碳以及脱碳技术。二十世纪七十年代始,人们一直希望将变压吸附技术应用于尿素生产中,从变换气中同时提纯二氧化碳和精制合成气,来代替传统的94、物理吸收法和化学吸收法。七十年代初期,美国空气产品和化学品公司开始把变压吸附气体分离技术用于合成氨变换气脱碳的研究,并分别于1979年和1988年申请了专利。在该变压吸附脱碳技术中,氢气回收率最高可达95,二氧化碳回收率大于94。该技术已应用于500吨/日的合成氨生产装置中。除此之外,英国ICI公司、荷兰KTI公司及日本东洋公司分别于二十世纪八十年代开发出了应用于合成氨尿素生产装置中的变压吸附技术,分别应用于450吨/日、600吨/日和550吨/日的合成氨尿素生产装置中。但是,由于上述各大公司开发的变压吸附尿素脱碳技术,其精制的合成气中氢气回收率低,吨氨电耗比传统的物理吸收法和化学吸收法还要高95、3060,总体经济效益远不如传统的物理和化学吸收法。因此,在国外变压吸附脱碳技术没有得到广泛的推广使用。在我国,变压吸附脱碳技术的发展经历了三个阶段:第一阶段,上世纪九十年代初该技术用于合成氨脱碳生产液氨和甲醇以来,由于运行费用低、自动化程度高、操作简单、适应性强、开停车方便、维修量小及维修费用低等特点收到广泛重视。但是,在这一阶段该技术的产品回收率低,单位产品能耗高,其综合经济效益不如传统的脱碳技术,技术的推广仅限于小型装置上。第二阶段,19992001年,成都天立化工科技有限公司通过对变压吸附技术存在问题的分析研究,找出了变压吸附脱碳技术症结所在,同时从两方面来解决问题。一方面从吸附剂选型96、入手,根据脱碳原料气和净化气的要求,开发出公司专有的吸附剂性能测试仪,该测试仪采用计算机全自动控制,在一定温度下,可以动态测试吸附剂对单组分气体吸附容量随时间变化的曲线,从而全面准确地了解吸附剂性能,为合理选择吸附剂创造条件。利用该测试仪对现有六大类二十多种吸附剂进行了广泛的性能比较,筛选出了比例配合恰当的吸附剂配方,该吸附剂配比可以使原料气中杂质与净化气具有良好的分离性能,提高氢气、氮气及一氧化碳回收率,节约原料气消耗和能耗,降低装置投资;另一方面从工艺路线入手,不断改进工艺流程,减少放空气中的氢氮气和一氧化碳含量。经过一系列的技术改进,使得氢回收率达到98,氮气回收率达到8890,一氧化碳97、8587%,吨氨消耗为95kWh,使得其综合经济效益高于湿法脱碳流程,投资比湿法脱碳技术降低1030。但是,氮气和一氧化碳回收率比湿法脱碳低很多,技术还有待于进一步优化。第三阶段,针对上述技术不足,从2001年起技术攻关人员通过对已建成的大型工业装置获取数据,从吸附型、工艺技术、程序控制及程控阀寿命等方面进行深入细致研究和不断改进后,开发出多项国内外领先的高新技术。该技术的特点是,第一段脱除大部分二氧化碳,出口气中二氧化碳控制在812,吸附结束后通过多次均压步骤回收吸附塔中的氢氮气。多次均压结束后,吸附塔内还有0.06MPa(G)的压力,然后逆着吸附方向降压放空,直到吸附塔内压力放空到常压,二98、氧化碳被排放出来,其浓度大于98,吸附剂得到初步再生。吸附塔逆放结束后,先与中间气缓冲罐连通,用中间气缓冲罐中氢氮气对吸附塔升压,直到中间气缓冲罐与吸附塔的压力平衡为止,再用均压气和产品气对床层逆向升压到接近吸附压力,吸附床便开始进入下一个吸附循环过程。经过对第一段脱碳工业装置的分析,多次均压结束后,吸附塔内还有0.06MPa(G)的压力,吸附塔解吸气中的二氧化碳含量平均大于98,其它为氢气、氮气、一氧化碳及甲烷;第二段将第一段吸附塔出口气中的二氧化碳脱到0.2以下,吸附结束后,通过多次均压步骤回收吸附塔中的氢氮气。多次均压结束后,吸附塔内还有0.09MPa(G)的压力(吸附压力为0.8MPa99、时),通过降压放入中间缓冲罐,直到吸附塔内压力与中间缓冲罐压力平衡为止,此时,吸附塔内压力在0.05常压(表)之间。再生结束后,用均压气和产品气对床层逆向升压到接近吸附压力,吸附床便开始进入下一个吸附循环过程。第二段吸附塔均压结束后,吸附塔内的有效气体没有直接放空,而是利用中间缓冲罐将其返回到第一段吸附塔加以回收。综上所述,变压吸附法与传统的化学、物理吸收法相比,具有流程短、操作简单、运行费用低、自动化程度高等优点。因此,本项目选择PSA脱碳技术。5)甲烷化煤气精制技术有氮洗、铜洗、甲烷化,本工程采用甲烷化流程。甲烷化流程简单,操作方便,费用低、投资少。甲烷化催化剂对硫很敏感,故在甲烷化前串氧100、化锌干法脱硫及水解脱硫,氧化锌脱硫净化度极高,稳妥可靠,对甲烷化催化剂可以起到保护作用。脱硫后的合成气再经甲烷化脱除气体中残留的二氧化碳和一氧化碳。6)氨合成氨合成工段是合成氨厂生产中的关键环节,而合成塔又是合成工段的关键设备。降低塔的压降、改善气流分布、提高塔的容积利用率和触媒利用率、提高氨净值减少循环压缩功率是合成塔技术发展中的主要目标。选用高效、节能的氨合成塔为工厂带来最好的经济效益是最终目的。本方案考虑采用二轴一径型合成塔,中置式锅炉副产中压蒸汽,透平式循环机,新鲜气加入冷凝塔的流程。该塔具有阻力小、氨净值高等优点,目前在中小型合成氨厂应用比较广泛。7)氢回收氢回收是合成氨厂节能降耗的101、主要措施之一,回收弛放气中的氢,一般可使合成氨产量提高58%,因此提高氢的利用率、减少氢的损失是节能降耗的有效措施。同时有效的回收弛放气和贮罐气中的氨,不仅可以提高氨的产量、降低了能耗,而且可以改善燃料气的质量。目前,回收弛放气中氢的技术主要有低温冷冻法、变压吸附法和中空纤维膜法。低温冷冻法要求弛放气的预处理较严格,氨的含量必须小于1ppm,投资和操作费用较高,氢回收率约为90%;变压吸附法能耗较低、回收氢纯度高,可达99.9%,但氢回收率较低,约为75%,操作过程中切换阀门频率高,阀门易损,造成运行费用较高;中空纤维膜法利用合成氨弛放气本身具有很高压力的特点,回收氢无需动力设备,氢纯度控制灵102、活(8598%),氢回收率高可达8590%,流程简单,装置布置紧凑、占地面积小,目前在大型化肥厂广泛采用。因此,本可研选用中空纤维膜法回收氢的技术。8)氨库氨库的任务是调节和平衡合成工段来的液氨,为氨加工装置输送压力稳定、流量恒定的原料液氨。常见的方法有低压贮存和加压贮存。与低压法贮存相比,加压贮存不需要冷量,因此,本工程选择加压贮存。本项目装置规模为300t/d合成氨,因此本库区设置2个5000m3液氨贮罐,其操作压力为常压,正常情况为1用1备(检修及事故状态启用备用罐),可贮存12天的正常液氨产量。9)空分本装置的主要任务是为焦炉气部分氧化装置连续提供压力为2.1MPa(G),气量3000103、Nm3/h,纯度为99.6%的氧气及为开车吹扫、置换、触媒升温还原提供气量3000Nm3/h,纯度为99.99%的氮气。为了满足所需氧气和氮气的要求,在本工程中,选用KDON-3000/3000型空分设备一套比较合理。既能提供工艺生产所用氧气,还能为公用工程装置提供高纯度的氮气。主要技术参数如下:氧气3000Nm3/h,纯度为99.6%O2 氮气3000Nm3/h,纯度为99.99%N28.1.6全厂工艺方框流程图全厂工艺流程方块图8.2工艺流程说明8.2.1备煤8.2.1.1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。设计范围从汽车来煤卸车开始至焦炉煤塔为止。包括汽车来煤的104、卸车、堆存、取料、配煤、粉碎及输送等作业。8.2.1.2概述备煤系统采用受煤槽受煤,煤场堆取料机堆取作业,配煤仓电子自动配料秤配煤,先配煤后粉碎的工艺方案。备煤系统分为备料系统及配煤粉碎系统。从受煤槽叶轮给料机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100万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3910吨(含水分约11%)。卸料系统能力600t/h,备料系统能力为300t/h,配煤粉碎系统能力为300t/h。主焦煤、瘦煤主要来自吉林、黑龙江、内蒙古、山西等地区,其余配煤在赤峰当地解决。配煤比例待配煤实验后决定。根据焦炉105、出焦量计算本项目生产用洗精煤量如下表:原料煤种配比年用量日用量小时用量运输方式(t/a)(t/d)(t/h)洗精煤(干)100%13254153631145皮带洗精煤(湿)100%14726834038168皮带8.2.1.3工艺流程简述炼焦用洗精煤(50mm)由汽车运入厂内煤场,卸入受煤槽内。经叶轮给煤机、带式输送机送至堆取料机主皮带上,由堆取料机进行堆存作业。上煤时由堆取料机取煤,经带式输送机送入配煤仓,配煤仓下的电子自动配料秤将各煤种按相应比例配给到仓下皮带,经除铁器除铁后进入可逆反击锤式破碎机,煤被粉碎至3mm占90%以上后,送焦炉煤塔内供炼焦用。详见备煤工艺流程图。8.2.1.4主要106、设施及设备1)卸料原料运输全部采用汽车运输,受煤槽受煤。汽车来煤后自卸入受煤槽内。槽下设有叶轮给煤机两台,单台给煤机能力300600t/h。卸料系统设有装载机辅助卸车作业。2)精煤堆场煤场约可贮存8万吨精煤,约为焦炉20天用煤量。精煤堆场设两台DQ3025型堆取料机,单台堆料能力为600t/h,取料能力为300t/h,煤场设有推土机和装载机辅助堆取料机作业。在精煤堆场设有喷洒水装置,可防止煤尘飞扬造成对周围环境的污染,煤场地面做硬化处理。3)配煤配煤是将不同煤种,按比例配合,使配合煤达到符合炼焦用煤的要求。配煤仓为直径8m的双曲线斗嘴仓7个。每个仓的储煤量约为500吨,共3500吨,约为焦炉一107、天的用煤量。煤仓双曲线钢漏斗内衬超高分子量聚乙烯板,防止棚料。配煤仓按不同的煤种存放洗精煤,仓下配煤设备采用配料稳定、配比准确、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。4)粉碎粉碎是将配合煤进行粉碎处理,将原料煤粉碎到小于3mm的粒度(90%以上),从而保证入炉煤的粒度满足捣固炼焦生产工艺要求。粉碎设备选用可逆反击锤式粉碎机两台,型号PFCK1618,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、生产能力大、转速低、粉尘少、对煤的水分适应性强等优点;采用液力偶合器,能有效防护过载且能软启动;机体外壳开闭与反108、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。5)其它带式输送机的带宽为1200mm及1000mm,胶带采用橡胶带,带式输送机上设有跑偏、打滑及事故拉绳开关等。在备煤系统还设有煤制样设施及电子皮带秤计量设施等。8.2.1.5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。8.2.1.6工作制度备煤系统年工作日为365天,采用三班工作制。8.2.1.7动力消耗本系统中,电压为380V的装机容量约为1270kW;电压为10kV的装机容量为1260 kW。8.2.1.8环境保护及三废处理在汽车卸煤槽及精煤堆场四周设有挡墙,以减少卸车和109、堆取料时煤尘对周围环境的污染,卸煤槽地下通廊设有机械通风设施,以保证工人安全生产。对产生粉尘大的设备粉碎机设有除尘装置,使排出的废气含尘浓度达到国家允许的排放标准。并且在栈桥及粉碎厂房设有水冲洗地坪设施,在配煤仓和煤塔顶部设有自然通风孔,在精煤堆场设有喷洒水装置,可防止煤尘飞扬,以保护环境。8.2.2炼焦、熄焦(湿法)8.2.2.1概述1)炼焦工段设计公称能力为100万吨干全焦/年,焦炉设计组数为252孔。设计选用SY5550D型宽炭化室、宽蓄热室、双联火道、废气循环、下喷式、单热式焦炉;采用煤饼捣固,侧装高温干馏,干法熄焦工艺,湿熄焦作备用。干法熄焦将在第9章专门讨论,本章只涉及湿熄焦。2)110、炼焦、熄焦工段的任务是将备煤工段配好的洗精煤捣成煤饼,加入焦炉中进行高温干馏,生产出焦炭和荒煤气。红焦经干熄焦后送筛贮焦工段,或经喷淋冷却后,经晾焦台送筛贮焦工段;荒煤气在桥管、集气管经循环氨水喷洒冷却后被抽吸至冷鼓工段;焦炉装煤采用导烟车、高压氨水喷射装置、机侧炉门密封装置,彻底消除装煤过程中烟尘的逸散;出焦产生的烟尘经由出焦地面除尘站处理后达标排放。3)炼焦工段由1、2焦炉、煤塔、间台、端台、炉门修理站、推焦杆及煤槽底板更换站、熄焦塔、晾焦台、粉焦沉淀池、熄焦泵房、烟囱及相应配套的焦炉机械组成。本项目250孔5.5m焦炉布置在同一中心线上,焦炉设一个煤塔、一个炉间台、两个炉端台。两座焦炉配111、置一个烟囱,烟囱布置在焦炉焦侧。两座焦炉备用一套湿法熄焦系统,布置在焦炉端台外。在焦炉端台外还设有电机车和熄焦车用的牵车台。8.2.2.2工艺方案由于还没有炼焦结焦实验报告,本项目暂定以下设计基础参数。1)结焦率:75.9%2)煤气产率:320Nm3/t干煤3)入炉煤水份:11%计4)粗焦油(干煤):2.75%5)净化前煤气杂质含量:成份NH3H2SHCNB.T.X指标(/m3)861.5326)焦炉正常装干煤量:145t/h(干煤)炼焦工段采用SY5550D型焦炉,设计中采用如下成熟、适用的技术以减少对环境的污染,改善操作环境。a、煤塔漏嘴采用双曲线结构,辅以风动振煤,摇动给料机给煤,不易棚112、料,减轻工人劳动强度;b、炉顶设消烟除尘车,使装煤时污染物排放量减少90%;c、对焦炉出焦时产生的烟尘,采用地面除尘站处理,使出焦时的污染物排放量减少99.5%;d、采用水封式上升管盖和桥管阀体,减少荒煤气逸散;e、采用敲打刀边炉门,具有密封效果好、结构简单、维修方便的优点,减少了炉门的烟尘逸散;f、集气管设荒煤气点火放散装置,在事故状态下荒煤气燃烧后排空,改善了焦化厂的环境污染状况;g、焦炉蓄热室封墙、炉门衬砖、上升管衬砖采用特殊的保温隔热材料,减少了散热损失,提高了热工效率,改善了操作环境;h、采用高效捣固机械设备,缩短了操作时间,扩大了炉组孔数,提高了经济效率;i、湿熄焦系统(备用)的熄113、焦塔上部设木结构折流板捕尘装置和喷洒洗涤装置,减少了熄焦时粉尘排放量;j、焦台采用刮板放焦机自动放焦,减轻了操作人员的劳动强度,改善了工人的操作环境;k、采用计算机集散系统,提高了焦炉操作的自控水平及热效率,降低了能耗。8.2.2.3焦炉炉体结构及特点1)焦炉炭化室平均宽度为500mm,属于宽炭化室焦炉,具有可改善焦炭质量和增大焦炭粒度的优点。在产量相同的情况下,还具有减少出焦次数和机械磨损,降低劳动强度,改善操作环境,降低无组强排放的优点;2)小烟道采用扩散型篦子砖,利用扩散型的特性使大小孔径的正反方向所造成的不同阻力,来克服小烟道内变量气体所产生的内外压力差,达到调节小烟道内变量气体流量的114、目地,从而使蓄热室内气体均匀,实现焦炉长向加热的均匀性;3)为了提高边火道温度,增加蓄热室封墙的严密性,减少散热,降低走廊温度,在蓄热室封墙及斜道炉头部位,采用隔热效果好,而且在高温下不易龟裂的新型保温隔热材料;4)燃烧室炉头为高铝砖砌筑的直缝结构,可防止炉头火道倒塌。高铝砖与硅砖间的隐蔽缝采用小咬合结构,在砌筑期间炉头不易踩活,烘炉后也不必为两种材质的高向膨胀差作特殊处理;5)燃烧室采用废气循环和高低灯头的结构,保证了焦炉高向加热的均匀性;6)炭化室墙采用“宝塔”形砖,消除了炭化室与燃烧室之间的直通缝,炉体结构严密,荒煤气不易窜漏,便于炉墙剔茬维修;7)炉顶除尘孔和上升管孔砌体采用带有沟舌的115、异型砖砌筑,保证了它的整体性,使炉顶结构更加严密,减少了荒煤气的窜漏,从而有效地防止了炉顶横拉条的烧损;8)为保证焦炉的结构强度,采用加大炉柱,炉柱使用H型钢;9)在总结生产经验的基础上,通过合理排列调节砖,使燃烧室各火道的气量分配合理,横排温度分布均匀,从而保证焦炭质量和焦炉热效率。8.2.2.4焦炉及工艺指标本项目采用的焦炉炉体结构及特点如下。1)SY5550D型焦炉属于宽炭化室、宽蓄热室、双联火道、废气循环、下喷、单热式侧装煤捣固焦炉,与国内常规顶装煤焦炉相比,有如下优点:a、原料范围宽,可以多配入高挥发份煤和弱粘结性煤,还可以掺入焦粉和石油焦粉生产优质焦炭;b、采用同样配煤比,焦炭质量116、可以得到改善;c、在同样规模的炉孔数和炭化室尺寸相等时,可以提高焦炭的产量。2)焦炉结构尺寸SY5550D型焦炉主要结构尺寸如下。炭化室全长 15980mm炭化室有效长 15140mm炭化室全高 5505mm炭化室有效高 5200mm煤饼几何尺寸 15100/149005200450mm炭化室平均宽 500mm炭化室锥度 20mm炭化室中心距 1350mm立火道中心距 480mm立火道个数 32个3)炼焦工艺主要技术指标焦炉孔数 252孔炭化室一次装入干煤量 35.1t焦炉周转时间 23h焦炉年工作日 365天焦炉紧张操作系数 1.07煤饼密度(干煤) 1.0t/m3焦炉加热用煤气低发热值 1117、7900kJ/Nm3含水份11%时干煤相当耗热量 2572 kJ/kg年消耗干煤量 1270010t/a年产干全焦 1004102t/a出集气管荒煤气温度 84出集气管荒煤气压力 80120Pa4)炉体用砖量252孔SY5550D型焦炉用砖量表序号名称单位数量1硅砖吨163252粘土砖(含格子砖)吨82253高铝砖吨1704高强度隔热砖吨3705缸砖吨3456漂珠质隔热砖吨8458.2.2.5原料、产品1)原料洗精煤耗量(湿):1472683t/a(含水10%)2)产品a、干全焦产量:1004102t/a焦炭产品符合GB/T1996-2003规定b、荒煤气量(干):46393Nm3/hc、荒煤118、气中各种组份的含量如下名称焦油粗苯氨硫化氢氰化氢萘/Nm3干煤气37.632861.56108.2.2.6生产流程简述由备煤工段来的洗精煤,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21锤固定捣固机分层捣实,然后将捣好的煤饼从机侧装入炭化室;煤饼在炭化室内高温干馏,经过23h后,在干熄焦停产检修或故障时,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晾焦台,经补充熄焦、晾焦后,由刮板放焦机放至皮带送筛贮焦工段。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119、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管道抽吸至设在焦侧的出焦地面除尘站,经站内的布袋除尘器除尘后排入大气。装煤过程中逸散的荒煤气由炉顶装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120、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1200,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。8.2.2.7焦炉机械本项目选用的焦炉机械是在总结国内焦炉机械操作经验的基础上,吸取目前成熟、可靠、先进、实用的焦炉机械的长处,主要从提高焦炉机械效率、降低劳动强度和改善操作环境出发,并以安全、可靠、实用为原则进行设计和制造的。本设计配套焦炉机械见下表。252孔SY5550D型焦炉配套机械设备序号名称单位数量备注1装煤车台2左右型各1台2推焦车台2左右型各1台3消烟121、除尘车台2左右型各1台4除尘拦焦车台25熄焦车台1备用湿法熄焦系统6液压交换机台2721锤固定捣固机套2备两台3锤捣固机8摇动给料机台188.2.2.8动力消耗量焦炉动力消耗量见下表。焦炉动力消耗量表序号名称规格使用情况单位耗量备注正常最大1复用水连续m3/h23.4湿熄焦用生化处理废水连续m3/h51.7湿熄焦用2电380V间断kW2404装机容量3蒸汽0.5MPa(表)间断t/h0.09夏季连续t/h0.72冬季4压缩空气0.7MPa间断m3/h6005焦炉煤气Qnet=17900kJ/Nm3连续Nm3/h208328.2.2.9烟气排放两座焦炉共用一座125m高的烟囱,排放上口径3.8m122、,烟气排放量及组成见下表。焦炉烟气排放量及组成表名称排放截面排放高度排放量废气组成(%)烟囱上=3.8m125m152074Nm3/hCO2H2OO2N26.3620.723.6569.2回炉煤气采用洗苯塔后的焦炉煤气,硫化氢含量20mg/Nm3,符合环保要求,故废气中的SO2含量符合排放标准。8.2.3筛焦8.2.3.1设计任务及设计范围筛贮焦系统的任务是将焦炉生产的焦炭运至筛焦楼或贮焦场进行筛分和储存,并将分级后的焦炭运至火车装焦仓或装汽车外运。设计范围是从晾焦台下的带式输送机开始至焦炭堆场为止,包括焦炭的筛分、运输及贮存等,主要建(构)筑物有筛焦楼、贮焦场、带式输送机械栈桥及转运站等。8123、.2.3.2概述本项目筛贮焦系统能力是按年产100万吨焦炭的生产能力进行配套设计的,系统生产能力为230t/h。焦炭共分为40mm、4025mm、2510mm、10mm四种不同粒级,焦炭主要是采用火车外运,汽车外运。本项目100万吨/年捣固焦炉产量见下表:252孔焦炉焦炭产量焦炭粒级年产量日产量小时产量运输方式(t/a)(t/d)(t/h)混合焦(干)10041022750.96114.6240mm8297422273.2694.72火车或汽车4025mm68885188.727.86火车或汽车2510mm2657372.813.03火车或汽车10mm70227192.418.02火车或汽车干124、熄焦烧损86758.2.3.3工艺流程简述焦炉生产的焦炭,经干熄焦熄焦后由带式输送机送至筛焦楼;或是干熄焦停产检修启用湿熄焦时,焦炭经湿熄焦喷淋熄焦后放于晾焦台,经刮板放焦机刮入带式输送机并运至贮焦场贮存(或直接运至筛焦楼)。贮焦场约可贮焦80000吨,约为30天焦炉的产量,焦场做硬化处理。贮焦场设有堆取料机,堆取料机及主皮带均为折返式,可将贮焦场焦炭通过带式输送机折返送往筛焦楼。进入筛焦楼的焦炭通过2560单层焦炭振动筛将焦炭进行筛分,筛上物(40mm的焦炭)经过溜槽由带式输送机及可逆配仓带式输送机分别卸入40mm的仓内贮存。筛下物(40mm的焦炭)则进入1530双层焦炭振动筛,将其分为40125、25mm、2510mm、10mm三级,并分别进入相应的仓中贮存。焦仓均设有两个出料口,一个出料口安装有振动给料机将焦炭给入带式输送机送至火车装焦仓,另一个出料口安装有放焦闸门将焦炭放入汽车外运。8.2.3.4主要设施及设备1)筛焦楼筛焦楼内设有2560单层焦炭振动筛和1530双层焦炭振动筛各两台,均为一开一备。筛分设备带有行走机构、密闭防尘罩及筛下漏斗,配备镍铬合金筛板。筛板耐磨性能好,使用寿命长,整机使用效果好,维修方便。筛焦楼焦仓可贮存焦炭约1000吨,约为焦炉8小时的产焦量。2)贮焦场贮焦场长约340m,可贮存焦炭约80000吨,相当于焦炉约30天的产量。贮焦场采用DQ350/350.3126、0折返式堆取料机一台进行堆取作业,堆取料机的堆焦能力为350t/h,取焦能力为350t/h,臂长30m。贮焦场旁边设受焦斗,可做为临时上焦设施。3)火车装焦仓火车装车仓贮量按装满一列火车设计(一列车按45节车皮,60吨/节计),火车装焦仓可贮存焦炭2700吨。仓顶用可逆配仓带式输送机布料,出料口采用电液动闸门放焦装火车外运。4)其它带式输送机的带宽为1200mm,胶带采用耐热橡胶带,带式输送机上设有跑偏、打滑及事故拉绳开关等。在筛焦系统还设有焦取制样设施及电子皮带秤计量设施等。溜槽的局部铺衬了铸石板,以减少对钢材的磨损。8.2.3.5控制方式本系统采用PLC控制与就地控制相结合的控制方式。8.127、2.3.6工作制度筛焦系统年工作日为365天,三班工作制。8.2.3.7动力消耗筛焦系统用电设备总装机容量为955kW。8.2.3.8环境保护及三废处理本系统在粉尘较大的筛分设备上设置了除尘装置,焦仓上设置了自然通风管,在栈桥及筛焦楼上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。8.2.4冷鼓、电捕8.2.4.1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、储存和输送;煤气中焦油雾滴及萘的脱除。8.2.4.2工艺方案的确定1)煤气的冷却采用横管式冷却器,横管冷却器分上、下两段,上段用循环水冷却,下段用制冷水冷却。将煤气温度冷却到22以下,使煤气128、中的焦油和萘尽量脱除,确保后续工作的正常运行。2)煤气加压采用离心鼓风机,并配套液力偶合器调速。3)焦油、氨水的分离采用机械化氨水澄清槽,机械化水平高且检修方便。4)煤气中焦油雾及萘的脱除采用高效蜂窝式电捕焦油器,电捕焦油器布置在鼓风机前,能最大限度地脱除煤气中的焦油雾滴及萘,提高了后续工序的开工率。8.2.4.3原料、产品的规格及数量1)原料干煤气量 47998Nm3h煤气温度 80 煤气压力 -0.001MPa干煤气中的杂质含量如下表所示。干煤气杂质含量名称焦油粗苯氨硫化氢氰化氢萘/Nm3干煤气37.632861.56102)产品a、焦油产量:36380t/a产品规格:(YB/T5075-129、93)产品各项指标如下:焦油产品指标序号名称一级二级1密度g/ml1.151.211.131.222甲苯不溶物(无水基)%3.57.093灰分%0.130.134水分%4.04.05粘度(E80)4.04.26萘含量(无水基)7.07.0b、煤气干煤气量 47998Nm3h煤气温度 34煤气压力 0.017MPa干煤气中的杂质含量如下表所示。名称焦油粗苯氨硫化氢氰化氢萘g/Nm3干煤气微量327.861.50.43)剩余氨水(中间产品)产量:19850kg/h剩余氨水组成如下表所示。剩余氨水组成杂质名称NH3H2SHCNCO2g/l20.20.051.58.2.4.4工艺说明从炼焦车间来的焦油130、氨水与煤气的混合物(约80)进入气液分离器,煤气与焦油氨水等在此分离。分离出的粗煤气进入横管式初冷器,初冷器分上、下两段,在上段,用循环水将煤气冷却到45,然后煤气入初冷器下段与制冷水换热,煤气被冷却到22。冷却后的煤气进入电捕焦油器捕集焦油雾滴,再进入煤气离心鼓风机进行加压,加压后送往脱硫及硫回收工段。初冷器的煤气冷凝液分别由初冷器上段和下段流出,经各自初冷水封槽后分别进入上、下段冷凝液循环槽,由上、下段冷凝液循环泵送至初冷器上、下段喷淋,如此循环使用,多余部分由下段冷凝液循环泵抽送至机械化氨水澄清槽。从气液分离器分离的焦油氨水与焦油渣去机械化氨水澄清槽澄清。澄清后分离成三层,上层为氨水,中131、层为焦油,下层为焦油渣。分离的氨水至循环氨水槽,然后用循环氨水泵送至炼焦车间冷却荒煤气。多余的氨水由循环氨水泵抽送剩余氨水槽,用剩余氨水泵送至硫硫工段进行蒸氨。分离的焦油至焦油中间槽贮存,当达到一定液位时,用焦油泵将其送至罐区焦油槽贮存、外售,分离的焦油渣定期送往煤场掺混炼焦。冷鼓工段中各贮槽尾气收集后经排风机加压后送入排气洗净塔,用循环水洗涤后排空,洗涤后的循环水送生化处理。8.2.4.5动力消耗冷鼓、电捕动力消耗量见下表。冷鼓、电捕动力消耗量表序号名称规格单位小时耗量备注正常最大1制冷水16M3470560连续2循环水32M328003500连续3蒸汽0.5MPa(表)t/h2.8冬季用量132、2.5夏季用量4电10kvkw1250常用装机用量380Vkw99.5常用装机用量8.2.5脱硫及硫回收8.2.5.1概述本工段包括脱硫、硫回收及剩余氨水蒸氨三部分。脱硫的主要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,同时将冷鼓来的剩余氨水蒸氨。8.2.5.2工艺方案的确定1)本工段以焦炉煤气中自身含有的氨为碱源,采用PDS加栲胶为复合催化剂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,产生的废液不大且可回兑炼焦煤中。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。2)为保证脱硫效果,本133、工程采用两个脱硫塔串联的方式,满足后续生产对焦炉煤气中硫化氢的要求。3)脱硫采用新型轻瓷填料。4)脱硫液的再生采用塔式空气氧化再生。5)硫的回收采用连续熔硫釜生产硫磺。6)剩余氨水蒸氨采用直接蒸汽加热将氨蒸出,并设计固定氨的分解。蒸氨获得的浓氨汽经分缩器、冷凝冷却器冷却后制成10%的浓氨水作脱硫的补充液。8.2.5.3原料、产品的规格及数量1)原料a、煤气 煤气组成及数量同冷鼓、电捕工段送出的煤气组成及数量。b、PDS栲胶PDS栲胶用量:9.7t/ac、剩余氨水剩余氨水数量与冷鼓、电捕工段送出的剩余氨水相同。d、NaOH(42%)用量:1503t/a2)产品a、煤气煤气数量 47998Nm3h134、温度:36;压力:0.0140MPa(表)煤气中杂质含量见下表。煤气杂质含量表名称焦油氨硫化氢HCN苯萘g/Nm3干煤气微量7.60.020.5320.4b、硫磺硫磺产量:2635t/ac、蒸氨废水蒸氨废水水量:38m3/h(含粗苯分离水)8.2.5.4工艺流程说明来自冷鼓工段的粗煤气进入脱硫塔下部与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触进行洗涤后,煤气中H2S含量不大于0.02g/Nm3,煤气经捕雾段除去雾滴后全部送至硫铵工段。从脱硫塔中吸收了H2S和HCN的脱硫液至熔液循环槽,用溶液循环泵抽送至再生塔下部与空压站来的压缩空气并流再生,再生后的脱硫液返回脱硫塔塔顶循环喷淋脱硫。硫泡沫则由再生塔顶部扩大135、部分排至硫泡沫槽,再由硫泡沫泵加压后送熔硫釜连续熔硫,生产硫磺外售。熔硫釜内分离的清液送至溶液循环槽循环使用。由冷鼓来的剩余氨水经与从蒸氨塔底来的蒸氨废水在氨水换热器中换热并加入含42%NaOH的碱液后,进入蒸氨塔。在蒸氨塔中被蒸汽直接蒸馏,蒸出的氨汽入氨分缩器,冷凝下来的液体入蒸氨塔顶作回流,未冷凝的含NH3约10%的氨汽进入氨冷凝冷却器冷凝成浓氨水至溶液循环槽作为脱硫补充液。塔底排出的蒸氨废水在氨水换热器中与剩余氨水换热后入废水槽,由废水泵加压,废水冷却器冷却后经冷鼓、电捕工段洗涤尾气后送生化处理。8.2.5.5动力消耗脱硫及硫回收动力消耗见下表。脱硫及硫回收动力消耗表序号名称规格使用情况136、单位小时耗量备注正常最大1蒸汽0.5MPa(表)连续t7.8冬季用量7.5夏季用量2压缩空气0.7MPa(表)连续m3350042003电380V连续kW29.55常用装机容量10kV4404制冷水16连续m31101305循环水32连续m33003506新鲜水16连续m33.08.2.6硫铵8.2.6.1概述本工段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50mg/Nm3以下。8.2.6.2工艺方案的确定1)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。2)硫铵干燥采用振动流化床,具有干燥效果好,137、操作弹性大等特点。8.2.6.3原料、产品的规格及数量1)原料a、煤气与脱硫及硫回收工段送出的煤气组成及数量相同。b、浓硫酸(92.5%)用量:10010t/a2)产品a、硫铵产量:12396 t/a硫铵产品质量标准执行GB535-1995。b、干煤气流量 47998Nm3h温度 55压力 0.0115MPa煤气中杂质含量见下表。煤气杂质含量表名称焦油氨硫化氢HCN苯萘g/Nm3干煤气微量0.050.020.5320.48.2.6.4工艺流程说明由脱硫及硫回收工段送来的煤气经煤气预热器后进入喷淋式饱和器上段的喷淋室,在此处煤气与循环母液充分接触,使其中的氨被母液吸收。煤气经饱和器内的除酸器分离138、酸雾后送至洗脱苯工段。在硫铵饱和器内的母液中不断有硫铵晶体生成,用结晶泵将其连同一部分母液送至结晶槽分离,然后经离心机分离,螺旋输送机输送至振动流化床干燥器干燥后入硫铵贮斗贮存、称重、包装即可外售。在硫铵饱和器下段结晶室上部的母液,用母液循环泵连续送抽出至上段喷淋室喷洒,吸收煤气中的氨,并循环搅动母液以改善硫铵的结晶过程。喷淋室溢流的母液入满流槽,将少量的酸焦油分离,分离酸焦油后的母液入母液贮槽,经小母液泵加压后送喷淋室喷淋。由罐区补充来的浓硫酸由硫酸高位槽自流至满流槽补入系统中。振动流化床需要的热风由送风机从大气吸入,并经热风器用蒸汽加热后提供。由振动流化床排出的尾气经旋风除尘器捕集夹带的细139、粒硫铵结晶后,由排风机抽送至水浴除尘器进行湿式再除尘,最后排入大气。8.2.6.5动力消耗硫铵动力消耗见下表。硫铵动力消耗表序号名称规格单位小时耗量使用情况正常最大1新鲜水16m3/h24间断2蒸汽0.5MPa(表)t/h2.0冬季用量3电380VkW267.1常用容量8.2.7洗脱苯8.2.7.1概述本工段包括终冷、洗苯、脱苯三部分。终冷主要是将从硫铵来的煤气冷却到2527;洗苯的任务是用焦油洗油洗去煤气中的苯,洗苯后煤气含苯量为25g/Nm3;脱苯的主要任务是将洗苯后的含苯富油脱苯,生产粗苯外售,脱苯后的贫油返回洗苯工段循环使用。8.2.7.2工艺方案的确定1)终冷采用横管冷却器,分上、下140、两段,分别用循环水和制冷水冷却,传热效率高,能防止对冷却水质的污染,且减少废水排放量。2)洗苯采用一塔流程,用焦油洗油洗苯,洗苯塔的填料用不锈钢孔板波纹填料。3)脱苯采用管式炉加热富油、一塔脱苯工艺生产粗苯。8.2.7.3原料、产品的规格及数量1)原料a、煤气煤气组成与数量与从硫铵工段送出的煤气组成与数量相同。b、焦油洗油用量:1229t/a焦油洗油技术规格序号指标技术规格1比重(20)1.041.07g/ml2馏程230前馏出量:3(容)300前馏出量:90(容)3酚含量(容)0.54萘含量(重)155粘度(E50)1.56水份1.0715结晶物无2)产品a、煤气干煤气流量:47998Nm3141、/h其中:回炉煤气流量:21700Nm3/h粗苯管式炉流量:1104Nm3/h干熄焦用煤气流量(用于烘炉):54Nm3/h外送煤气流量:25194Nm3/h煤气状态:温度:25压力:0.009MPa(表)煤气中杂质含量见下表。煤气杂质含量表含杂质量焦油氨硫化氢HCN苯萘g/Nm3干煤气微量0.050.020.5250.3b、粗苯产量:12292t/a粗苯产品质量标准执行YB/T5022-93。8.2.7.4工艺流程说明来自硫铵工段的粗煤气,经终冷器冷却后从洗苯塔底部入塔,由下而上经过洗苯塔填料层,与塔顶喷淋的循环洗油逆流接触,煤气中的苯被循环洗油吸收,再经过塔的捕雾段脱除雾滴后离开洗苯塔。其中142、一部分送焦炉做回炉煤气,一部分送粗苯管式炉做燃料,剩余焦炉煤气去生产合成氨。洗苯塔底富油经富油泵加压后送至粗苯冷凝冷却器,与脱苯塔顶出来的粗苯汽换热,将富油预热至60左右,然后至油油换热器与脱苯塔底出来的热贫油换热,由60升到110左右,最后进入管式加热炉被加热至180左右,进入脱苯塔。从脱苯塔顶蒸出的粗苯油水混合汽进入粗苯冷凝冷却器分别被从洗苯塔底来的富油和16制冷水冷却至30左右,然后进入粗苯油水分离器,分离的粗苯至粗苯回流槽,部分粗苯经粗苯回流泵送至脱苯塔顶作回流,其余部分入粗苯贮槽,定期由粗苯输送泵送至罐区粗苯贮槽。由粗苯油水分离器分离的油水混合液去控制分离器,在此分离的油去地下放空槽143、,分离出的水入本工段冷凝液贮槽,由冷凝液泵送冷鼓前的荒煤气管。脱苯后的热贫油从脱苯塔底流出,自流入油油换热器与富油换热,使其温度降至90左右入贫油槽,并由贫油泵加压送至一、二段贫油冷却器分别被循环水和制冷水冷却至约30,送洗苯塔喷淋洗涤煤气。0.5MPa(表)的蒸汽被粗苯管式加热炉过热至400左右,作为洗油再生器和脱苯塔的热源。管式炉所需燃料由洗苯后的焦炉煤气经煤气过滤器过滤后供给。在洗苯脱苯操作过程中,循环洗油的质量逐渐恶化,为保证洗油质量,本设计采用洗油再生器将部分洗油再生。洗油再生量为循环洗油量的11.5%,用过热蒸汽加热,蒸出的油汽进入脱苯塔,残渣排入残油池定期送往煤场或外售。外购的新144、洗油入新洗油地下槽,用泵送新洗油槽,由贫油泵补入系统中。8.2.7.5动力消耗洗脱苯动力消耗见下表:洗脱苯动力消耗表序号名称规格单位小时耗量备注1制冷水16m3/h4902循环水32m3/h550(平均)3焦炉煤气27Nm3h11704蒸汽0.5MPa(表)t/h4.0冬季用量3.4夏季用量5电380VkW111常用容量8.2.8酸碱焦油洗油罐区工段8.2.8.1概述本项目中,硫铵生产需要92.5%的浓硫酸,蒸氨去除固定氨需要碱液,洗脱苯工段需要焦油洗油等生产原料。冷鼓电捕工段生产煤焦油,洗脱苯工段生产粗苯等产品。这些原料和产品属于危险化学品,具有易燃、易爆、腐蚀等特性。为保证安全生产,设计有145、酸碱焦油洗油罐区,对上述物品进行专门集中管理。8.2.8.2工艺流程的说明1)火车装卸车由冷鼓电捕、洗脱苯工段来的焦油、粗苯分别入焦油槽、粗苯贮槽贮存。当需要外售时,用焦油泵、粗苯泵送往火车装车台,通过鹤管装车外售。外购焦油洗油由火车槽车通过真空泵抽空由焦油洗油泵卸入焦油洗油槽贮存,并定期用焦油洗油泵送至洗脱苯工段贫油槽,作为焦油洗油的补充;外购碱液卸入碱液槽贮存,并定期用碱液泵送至脱硫工段碱液贮槽,用于蒸氨固定氨的分解;外购硫酸卸入硫酸贮槽贮存,定期用硫酸泵送往硫铵工段的硫酸高位槽。2)汽车装卸车由冷鼓、电捕、洗脱苯工段来的焦油、粗苯分别入焦油槽、粗苯贮槽贮存,当需要外售时,用焦油泵、粗苯泵146、送往汽车装车台,通过鹤管装车外售。外购焦油洗油由汽车槽车卸入洗油卸车槽,再通过洗油卸车槽液下泵入焦油洗油槽贮存,并定期用焦油洗油泵送至洗脱苯工段贫油槽,作为焦油洗油的补充;外购碱液由汽车槽车卸入卸碱槽,再通过卸碱槽液下泵入碱液槽贮存,并定期用碱液泵送至脱硫工段碱液贮槽,用于蒸氨固定氨的分解;外购硫酸由汽车槽车卸入卸酸槽,再通过卸酸槽液下泵入硫酸贮槽贮存,定期用硫酸泵送往硫铵工段硫酸高位槽。两种装卸方式中,焦油槽静置液均流入地下放空槽,焦油槽的排净液也排入地下放空槽,由地下放空槽液下泵打入冷鼓、电捕工段机械化氨水澄清槽。8.2.8.3动力消耗酸碱焦油洗油罐区动力消耗见下表。酸碱焦油洗油罐区动力消147、耗表序号名称规格使用情况单位小时耗量备注正常最大1蒸汽0.5MPa(表)连续t/h1.5冬季用量1.0夏季用量2电380V连续kWh148.5常用装机容量8.2.9合成氨装置8.2.9.1焦炉气压缩1)工艺流程简述从气柜来的焦炉气压力约200mm水柱,温度40进入压缩机,从三段出口的焦炉气压力2.5MPa,温度约40送往精脱硫。2)原材料及动力消耗原材料、动力消耗定额及消耗量表序号名称规格使用情况单位消耗量每小时每年1循环水t=10oC连续吨4003.21062电10000V连续kWh310024.8106 380V连续kWh150.121063)设备选择焦炉气平均分子量较小,工艺要求的压缩比148、较大,采用离心式压缩机在技术上较难实现,同时由于焦炉气中含油和硫,采用往复式压缩机更为合适。本工段选用四级六列对称平衡型往复式压缩机,两开一备。单台打气能力 10000Nm3/h一段入口压力 0.002MPa(G)四段出口压力 2.5MPa(G)8.2.9.2精脱硫1)工艺流程简述来自焦炉气压缩的压力2.5MPa,温度40的焦炉气含无机硫20mg/Nm3,有机硫350mg/Nm3,先经过滤器和预脱硫槽滤去油雾和脱除无机硫后送至转化装置利用余热提温到约300左右。提温后的气体经一级加氢预转化器及一级加氢转化器,气体中的有机硫转化为无机硫,同时气体中的氧也与氢反应生成水。加氢转化后的气体含无机硫约149、355mg/Nm3,进入中温脱硫槽,脱去绝大部分的无机硫。之后经过二级加氢转化器将残余的有机硫进行转化,再经中温氧化锌脱硫槽把关,使气体中的总硫达到0.1ppm。出氧化锌脱硫槽的气体压力约为2.3MPa,温度约为380送往转化装置。装置中设置中温脱硫槽三台,操作时可串可并,正常操作时两串一备。氧化锌脱硫槽为两台,正常操作时两台串联,单台需要更换触媒时,短时单台操作。开车时或更换新触媒后,中温氧化铁脱硫剂需升温还原,铁钼加氢催化剂需升温硫化。升温气体通过升温炉来加热,升温炉用燃料气作热源。2)原材料及动力消耗原材料、动力消耗定额及消耗量表序号名称规格使用情况单位消耗量每小时每年1活性炭一次性装填150、m319.362吸油剂一次性装填m329.73加氢催化剂JT-8一次性装填m341.14加氢催化剂JT-1一次性装填m3175中温氧化铁HT-306一次性装填m31746氧化锌T-305一次性装填m3347脱氯剂一次性装填m343)设备选择焦炉气中硫形态复杂,且无机硫和有机硫含量都较高,因此设置预脱除、加氢转化、脱除、再加氢转化、再脱除的脱硫工艺。选用以下设备:一级加氢预转化器一台,内径2300mm,内装JT-8型加氢催化剂,装填量13.7m3;一级加氢转化器一台内径2300mm,内装JT-8型加氢催化剂,装填量27.4m3;中温氧化铁脱硫槽三台,两开一备,内径2900mm,内装HT-306中151、温氧化铁脱硫剂,装填量58m3;二级加氢转化器一台内径1900mm,内装JT-1型加氢催化剂,装填量17m3;氧化锌脱硫槽两台,内径1900mm,内装T-305氧化锌脱硫剂,装填量17m3。4)三废排放三废排放见下表。三废排放表序号名称组成排放量处理措施备注1活性碳19.36 m3废弃两年更换一次2吸油剂29.7 m3废弃两年更换一次3加氢催化剂JT-841.1m3回收两年更换一次4加氢催化剂JT-117m3回收两年更换一次5中温氧化铁HT-306174m3回收两年更换一次6氧化锌T-30534m3回收两年更换一次7脱氯剂4 m3回收两年更换一次8.2.9.3转化变换1)工艺流程简述来自精脱硫152、的焦炉气,温度约380,与废锅来的蒸汽混合,进入焦炉气蒸汽预热器,再经预热炉预热到660,进入转化炉。来自空分装置的氧气加入安全蒸汽后温度约280,进入转化炉,在转化炉顶部与焦炉气蒸汽混合,混合气体中氧首先与可燃气体反应产生反应热,为甲烷转化反应提供热量。气体进入床层后,在催化剂的作用下,甲烷及少数多碳烃转化为一氧化碳和氢。出转化炉的转化气约920,入废热锅炉副产3.0MPa(G)的饱和蒸汽后,经过焦炉气预热器、焦炉气初预热器、锅炉给水预热器、变换炉、脱盐水预热器回收热量后用水冷却到40,分离冷凝液经氧化锌脱硫槽把关后送合成气压缩机。2)原材料及动力消耗转化变换原材料及动力消耗见下表。原材料及153、动力消耗量表序号名称规格使用情况单位消耗量每小时每年1脱盐水连续t32.41042电380V连续kWh45361043锅炉给水连续t2721.61044中压蒸汽3.82MPa连续t20/-204低压蒸汽0.6MPa-5.5-4.41045循环水t=10oC连续t5704.561066转化催化剂Z-205/Z-204一次装填m320.97氧化锌一次装填m388变换催化剂一次装填m3203)设备选择转化炉采用内部衬里加外部水夹套结构,保持承压壳体壁温在耐火衬里出现问题的情况下不超温。氧气、蒸汽与焦炉气采用混合器结构,使气体混合更为均匀,有利于气体转化,其规格为2200mm13000mm,内装Z-2154、05耐热催化剂和Z-204转化催化剂,催化剂装填量20.9m3。选用变换炉一台,其规格为2200mm10000mm,内装铜锌系催化剂,共20m3。4)三废排放三废排放见下表。三废排放表序号名称组成排放量处理措施备注1转化催化剂Z-205/Z-20420.9m3回收两年更换一次2氧化锌8m3回收两年更换一次3变换催化剂Cu、Zn20m3回收三年更换一次4变换冷凝液H2S 微量CO2微量5.5t/h工业园区生化处理连续8.2.9.4 PSA脱碳1)流程简述本项目选择先进的两段变压吸附脱碳流程。整个装置由两个系统组成,即PSACO2I和PSAH2等两个系统。PSACO2I二氧化碳提纯系统采用18台吸155、附塔、3塔同时吸附和12次连续均压,即18312;PSAH2精脱碳系统采用12塔吸附塔、4塔同时吸附和5次连续均压,即1245。温度40,压力约1.85MPa,二氧化碳为21.41的变换气在经过PSACO2I系统时,将其中的大部分二氧化碳脱除后,进入PSAH2提氢系统,将中间气的COCO2含量脱除在0.5以下,然后送后续装置。2)原材料及公用工程消耗原材料及公用工程消耗见下表。原材料及公用工程消耗表序号名称规格单位使用情况消耗量每小时每年1电380VkWh连续4803.841062冷却水3242m3间断350.281063活性炭m3一次装填620(78年)3)三废排放三废排放见下表。三废排放表156、序号废水名称组成排放特性排放量排放去向1PSA放空气CO 0.93H2 7.39CO2 83.82CH4 2.75N2 5.12连续9260.69Nm3/h送燃气锅炉2活性炭78年620m3废弃8.2.9.5甲烷化1)流程简述来自PSA脱碳的脱碳气首先进入甲烷化气体换热器与甲烷化气换热被预热到275,再经蒸汽加热器加热到300进入甲烷化炉。在甲烷化触媒的作用下气体中的二氧化碳和一氧化碳完全转化为甲烷,其反应如下:CO + 3H2 = CH4 + H2OCO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O出甲烷化炉的甲烷化气在甲烷化气体换热器中被冷却到88后进甲烷化气水冷器被冷却到40送氨合成装置。2)157、原材料及动力消耗原材料及公用工程消耗见下表。原材料及公用工程消耗表序号名称规格单位使用情况消耗量每小时每年1循环水3242吨连续500.41062蒸汽3.82MPa,435吨连续1.51.21043甲烷化触媒J105m3一次装填3.5(三年)4吸附剂4A型m3一次装填10(五年)3)设备选择选择甲烷化炉一台,采用固定床绝热式甲烷合成塔,采取轴向流动,无内件。设备基本尺寸11003500,内装J105型催化剂3.5m3。选择吸附塔两台,采用分子筛干燥剂,设备基本尺寸10003000,分子筛规格为4A型,装填量5m3/台4)三废排放三废排放见下表。三废排放表序号废水名称组成排放特性排放量排放去向1158、甲烷化触媒J105三年3.5 m3回收2吸附剂4A型五年10 m3废弃8.2.9.6合成气、循环气压缩1)流程简述本工段的任务是将甲烷化来的压力为1.75MPa的合成气压缩至31.4MPa后送至氨合成反应器,同时将从合成工段来的压力为30.6MPa合成循环气增压至31.4MPa,两气体汇合后由总管送至合成。合成气压缩选用三台往复式压缩机,一台备用。循环气压缩机选用轴流式透平压缩机两台,不考虑备用。2)原材料及动力消耗原材料及动力消耗表序号名称规格单位使用情况消耗量每小时每年1循环水3242吨连续7405.921062电10000VkWh连续535042.81063380VkWh连续150.12159、1068.2.9.7氨合成1)流程简述从压缩来的合成气(新鲜气)与氨分离器来的循环气混合后进入冷凝塔换热,接着进入氨蒸发器进一步降低温度到-5,然后分离出一部分液氨。分离氨后的气体经回收冷量后进入循环气压缩机进行加压,压缩到31.4MPa的循环气进入合成塔,在塔内经换热后进入触媒层进行氨合成。出塔后的高温合成气先经废热锅炉副产中压蒸汽,然后经换热、水冷至40,再进入氨分离器分离出一部分液氨。分离出氨后的循环气与新鲜气一并进入冷凝塔,进行新的循环。分离出的两股液氨送往氨库。氨分离器后排放弛放气。2)原材料及动力消耗原材料及公用工程消耗见下表。原材料及公用工程消耗表序号名称规格单位使用情况消耗量每160、小时每年1循环水3242吨连续6505.21062锅炉给水105吨连续13.20.111063电380VkWh连续129.61045蒸汽2.5MPa,230吨连续-12-9.61046冷量5kcal连续1.631067氨合成催化剂A1102m3五年93)主要设备选型合成塔选用内1200二轴一径向合成塔1台,操作压力31.4MPa。废热锅炉选用F=140m2废热锅炉1台,副产2.5MPa饱和蒸汽。4)三废排放三废排放见下表。三废排放表序号废水名称组成排放特性排放量排放去向1氨合成催化剂A110-2三年9m3回收8.2.9.8氢氨回收1)工艺流程简述来自氨合成的弛放气,进入两个串联的高压水洗涤塔,161、与喷淋水逆流接触,第一水洗塔用循环稀氨水洗涤,第二水洗塔用软水洗涤,将其中的氨洗净至小于5ppm后,进入气水分离器,除去洗氨后带入的水,经过加热器加热后,送入膜分离器,经过膜分离,在低压侧得到回收的氢气(渗透气),其纯度可达到89%以上,作为产品返回氨合成,而在高压侧得到的尾气(非渗透气),经过减压,作为燃料气送出。来自氨合成的贮罐气,进入氨洗涤塔,与喷淋水逆流接触,脱除其中的氨后减压作为燃料气送出界区。净氨塔和氨洗涤塔出来的氨水,经过水冷器和溶液换热器后,温度升至约180后进入蒸氨塔,蒸出的氨进入氨凝器冷凝后,作为产品送出。塔釜水含氨约0.02%,经溶液换热器和水冷器冷却至40后,返至循环水162、槽,再经泵加压后,至净氨塔、氨洗涤塔循环使用。2)原材料、动力消耗量原材料及公用工程消耗见下表。原材料及公用工程消耗表序号名称规格单位使用情况消耗每小时每年1循环水3242吨连续50401042软水40吨连续1.51.21043电380VkWh连续2217.61044蒸汽2.5MPa,230吨连续1.51.21040.6MPa,158吨连续0.054003)三废排放三废排放见下表。三废排放表序号废水名称组成排放特性排放量排放去向1氢回收废气H2 25.06CH4 27.39N2 40.29Ar 7.26连续1451.02Nm3/h送燃气锅炉8.2.9.9氨库1)流程简述氨库的任务是调节和平衡合163、成工段来的液氨,为氨加工装置输送压力稳定、流量恒定的原料液氨。常见的方法有低压贮存和加压贮存。与低压法贮存相比,加压贮存不需要冷量。因此,本工程选择加压贮存。本项目装置规模为300t/d合成氨,因此本库区设置四个液氨球罐,球罐的公称容积为500m3,其操作压力为1.6MPa(G),操作温度为40,可贮存合成工段4天的正常液氨产量。2)原材料及动力消耗原材料及公用工程消耗见下表。原材料及公用工程消耗表序号名称规格单位使用情况消耗定额每小时每年1循环水3235吨连续108.01032电380VkWh连续1512.01048.2.9.10冷冻站1)设计方案根据工艺生产需要的冷量,综合考虑各种因素,选164、用螺杆式氨压缩机。本装置绝大部分仪表系随机配套,氨压缩机随机带有控制台,便于岗位操作,需进DCS的参数均留有接口,其他指示仪表及流量检测仪表系外购配套,均集中于控制室表盘。2)动力消耗定额及消耗量原材料及公用工程消耗见下表。原材料及公用工程消耗表序号名称规格单位使用情况消耗量每小时每年1循环水3242吨连续700.561062电10000VkWh连续7005.61068.2.9.11空分1)工艺流程简述本装置采用目前较为先进的分子筛纯化增压流程,空气袋式过滤器除去杂质进入透平压缩机被压缩至约0.6MPa,通过空气冷却塔被污氮冷却后的水及氟利昂制冷机组来的冷水二次冷却。冷却至约10左右进入分子筛165、纯化器除去空气中水份,二氧化碳及乙炔等杂质使空气得到净化。由于分子筛吸附热之故,空气被复热至1112,然后分二路入分馏塔,一路是绝大部分空气进入分馏塔中主换热器被返流气冷却至-172(其中有一小部分被液化)进入下塔底部,而另一路空气经过增压机增压至0.80.9MPa,经冷却后进入主换热器被冷却至-108左右,再从主换热器中部抽出去透平膨胀机膨胀至0.14MPa左右,以-165温度进入上塔进行精馏,得产品氧气和氮气,部分污氮作为再生分子筛使用,出塔后的氧气和氮气通过氧压机和氮压机后分别送往用户使用。2)动力消耗指标动力消耗指标见下表。动力消耗指标表序号名称规格单位使用情况消耗量每小时每年1循环水166、3242吨连续3102.481062电10000VkWh连续278022.24106380VkWh连续600.481068.3自控技术方案8.3.1自控水平和主要控制方案8.3.1.1设计原则本工程的仪表及生产自动化设计包括炼焦、化产、合成氨和锅炉房等主要生产设施及辅助生产设施。根据本工程的生产工艺要求,环境特点及生产的可控性、连续性,为了实现优化管理,提高产品质量和经济效益,确保生产装置安全可靠地运行,确定控制方案。8.3.1.2设计范围设计的主要内容包括备煤、炼焦、化产回收、合成氨、循环水、生化处理、地面除尘站、锅炉房等设施的仪表和自动化控制。8.3.1.3自动化水平根据仪表行业的发展趋势167、和动向,以及现代化企业对自动化水平的要求,为了提高产品质量和经济效益,提高生产率并减少定员,在炼焦工段、化产工段、合成氨装置和锅炉房各采用一套集散控制系统(DCS)。四套系统的控制站完全独立,操作站相对独立,必要时可互为冗余。在中央控制室设置一套集散控制系统(DCS系统),用于对备煤、炼焦、化产回收、合成氨整套工艺流程进行集中监测和过程控制,DCS系统只监测、显示其运行状态。为了实现优化控制获得最佳效益,对一些重要参数进行调节控制;对参与经济核算的参数进行累积,并按生产要求编制和打印各类报表;报警事件发生后除在屏幕上显示和打印外,同时有声光信号警示操作人员。为了确保生产装置以及操作人员的安全,168、设置安全联锁系统,该系统功能由DCS系统实现。在中央控制室的DCS系统的操作站画面上设有各种操作按钮软开关或通过操作站的操作员键盘上的特定功能键,可对转动设备(空压机、鼓风机、泵等)进行紧急停车,及对有关安全联锁阀门进行远程手动开/关操作。在生产装置区内设置可燃爆炸性气体检定仪,进行监测报警,对于焦炉煤气的主要成份采用在线自动分析仪器进行连续分析。分析仪器的主机、取样探头、预处理装置及其它辅助装置由分析仪器厂成套供应,除取样探头以外的成套装置安装在现场的分析仪器内或安装在现场的正压防爆柜内。分析仪器输出信号送到各工作站的DCS系统。消防系统的重要参数可以通过控制室的DCS进行监控。对有CO、H169、2、CH4、NH3等可燃易爆性气体的场所,如化产区、合成氨装置区等,设置可燃气体报警检测系统。循环水、生化处理等公用和辅助设施采用常规仪表,在各工号设置操作室和仪表盘。这样既保持了盘装仪表直观、清晰、一目了然等优点,使主要参数不必在显示器上逐一翻页浏览,同时又具有较高的性能/价格比,并且使用灵活、维修简单。8.3.1.4仪表选型本项目的仪表选型要从全厂角度统一考虑,DCS选用技术先进、操作方便、可靠性高、有成功使用经验的产品。变送器、流量计、分析仪器、安全切断阀选用引进的国外先进产品。变送器为智能型,调节阀与执行机构为气动型。对安装在室外的一次变送器设保护、保温箱,需保温伴热的测量管线和保温箱170、采用蒸汽伴热保温系统。盘架装仪表选用国产优质产品。仪表选型上充分考虑到本项目的易燃、易爆环境,以及需要接触腐蚀、易结晶、易堵塞介质的特点,按有关设计规范及使用经验采取相应措施。8.3.1.5其它DCS控制室按计算机使用标准设计,室内设吊顶、防静电夹层地板、双向弹簧门,并设置空调。主要辅助工号设置仪表操作室。仪表电源采用双路交流220VAC、50HZ供电,两路互为备用。中控室内设置不间断电源(UPS),备用时间30分钟,总供电量约30kVA。仪表用气要求为无油、无尘、干燥的压缩空气,气源压力为0.50.7MPa(G)。仪表供气系统设有中间贮气罐,保证供气保持时间不小于20分钟。8.3.2仪表选型171、本工程整个生产特点为多尘、易燃、易爆,所以自动控制系统必须按其特点选型,以满足生产控制要求。(1)DCS在选型上考虑技术先进、操作方便、可靠性高、有成功使用经验的产品。(2)变送器为智能型,调节阀与执行机构为气动型。(3)盘、架、仪表选用国产优质产品。(4)仪表选型严格按照防爆区域划分进行,对接触腐蚀、易结晶、易堵塞介质的仪表,按有关设计规范及使用经验采取相应措施。本方案选用先进的仪表自动控制系统现场总线控制系统(DCS)。该系统采用全数字化通讯和全分散控制方式,并具有可操作性。全数字化通讯就是从变送器传感器到调节阀,信号过程全数字化,使得更复杂、更精确的信号处理得以实现。同时,依靠数字通讯的172、优良抗干扰能力,保证了数字信号的完整性,使过程控制的准确度和可靠性大大提高。由于本系统的全分散控制方式,机柜几乎全部分散到现场,控制回路由现场设备实现,现场与控制室通过现场总线技术的数字通讯方式相连。可互操作性使用户不必在为产品的品牌不同及其更新换代而担忧。重要的参数除了进行分散控制外,还将集中到中央控制室显示和控制,对于一些不重要的参数可采用就地显示和控制,必须在现场操作和监视的机组或设备,则应在机组或设备附近现场安装仪表,例如压缩机、大型机泵等。特殊场所采用工业电视进行监视。重要场所在控制室设有报警和安全联锁系统。报警和安全联锁系统选用FSC故障安全控制系统。本系统为分散的安全系统,并能进173、行在线修改,且程序设计简单,可自动存挡生成文件,有着友好的用户界面,可以进行自测试、短路保护等。现场变送器选用智能变送器,执行机构一般选用气动薄膜型,气体分析仪选用在线自动分析仪和工业色谱仪,计算机和联锁系统的电源采用UPS不间断供电系统,一般系统采用两路供电,电源等级为220VAC10%。主要生产装置分别设中央控制室进行集中监视和控制。控制室为密闭型,设中央空调,分为操作间、机柜间、工程师站、电源室和维修间。压缩机集中布置,设压缩机控制室。压缩机随机仪表盘中含有监视、报警、安全联锁,操作仪表和按钮开关集中安装于压缩机房控制柜内。辅助装置如脱盐水站和水系统设置就地控制室。大型机泵和设备设置就地174、控制盘。8.4主要生产设备选择8.4.1概述本工程设备的选型及设计遵照技术先进、稳妥可靠、操作方便、节能降耗的原则。8.4.2主要设备选择1)初冷器选用F=4200m2的横管式初冷器3台,分上、下两段,上段用循环水冷却,下段用制冷水冷却。2)选用V=340m3的机械化氨水澄清槽2台,内设刮板,连续出渣。氨水、焦油、焦油渣的分离效果好,劳动强度低,环境效益好。3)煤气鼓风机选用D1200型离心鼓风机2台,1开1备,为降低能耗,配套液力耦合器调速。4)采用500037000的脱硫塔2台,内填轻瓷填料,这种填料具有比表面积大,耐高温、阻力小、投资省、安装方便等优点。5)选用4200/3000的硫铵饱175、和器2台,1开1备。6)终冷塔选用F=5000m2的横管式初冷器1台。7)选用400042300的洗苯塔1台,内装孔板波纹填料。8)焦炉气压缩机选用四级六列对称平衡型往复式压缩机,2开1备。9)选用内径2300mm一级加氢预转化器1台;内径2300mm一级加氢转化器1台;内径2900mm中温氧化铁脱硫槽3台,两开一备;内径1900mm二级加氢转化器1台;内径1900mm氧化锌脱硫槽2台。10)选用2200mm13000mm转化炉1台。11)选用2200mm10000mm变换炉1台。12)选用1100mm3500mm甲烷化炉1台。13)合成气压缩选用3台往复式压缩机,1台备用。循环气压缩机选用轴176、流式透平压缩机2台,不考虑备用。焦化装置主要设备选型见设备一览表。合成氨装置主要设备一览表序号设备名称及规格材质单位数量1.精脱硫1一级加氢预转化器 2300台12一级加氢转化器 2300台13中温氧化铁脱硫槽 2900台34二级加氢转化器 1900台15氧化锌脱硫槽 1900台26升温炉 3200台17过滤器 1800台22.转化变换1转化炉 220013000台12预热炉 4000台13焦炉气初预热器 12007500台1焦炉气预热器 12007500台14转化中压废热锅炉 12005000Q235A台15变换低压废热锅炉Q235A台16变换炉 220010000Q235-A台17脱盐水预177、热器304台18终冷器304台19分离器304台110脱盐水预热器304台111终冷器304台112氧化锌脱硫槽 2000台13.PSA脱碳1变压吸附脱碳装置套14.甲烷化1甲烷化炉 11003500碳钢台12吸附塔 10003000碳钢台25.氨合成1二轴一径氨合成塔 1200台12废热锅炉台13冷凝塔台14锅炉给水预热器台15气-气分离器台16水冷器台17氨分离器台18氨冷器台19 干熄焦9.1熄焦工艺的选择9.1.1概述焦化行业熄焦生产工艺有两种,一是湿法熄焦,二是干法熄焦。湿法熄焦是传统的熄焦方法,具有投资少、成熟可靠,同时还可以利用生化处理后的废水作为熄焦补充水,使工厂污水不外排,减178、少水污染,具有一定的环境效益,但能源综合利用较差,目前我国多数焦化厂均是采用湿法熄焦。干法熄焦可以利用赤红焦炭的显热生产蒸汽,在能源综合利用方面和环境效益方面,均明显优于湿法熄焦。但因其投资过高,目前国内只有大型钢铁联合企业采用。干法熄焦在国外已运用多年,技术上比较成熟。而在我国由于国外对干熄焦生产技术的垄断,造成干熄焦工程投资居高不下,难以推广应用 ,仅有少数实力强大的大型钢铁联合企业可以承受。经过我国工程技术人员多年的辛勤工作,终于掌握了干熄焦生产方法,开发了有自己独立知识产权的干熄焦技术,为在我国推广应用干法熄焦奠定了基础。根据国家和地方的产业政策要求,将要逐步推广干熄焦技术,改变传统的179、湿法熄焦工艺,减少排放到大气中的水蒸汽所夹带的酚氰有害物资和粉尘对周边环境的影响,同时节约工业用水和回收红焦显热进行生产蒸汽。9.1.2干法熄焦的优势干法熄焦与湿法相比具有以下特点。1)回收红焦显热出炉的红焦显热约占焦炉能耗的3540%,这部分能量相当于炼焦煤 能量的5%,如将其回收和利用,可大大降低冶金产品成本,起到节能降耗的作用。采用干熄焦可回收80%的红焦显热,平均每干熄1吨焦炭可回收3.9MPa、450的蒸汽0.45吨0.6吨。2)减少环境污染由于干熄焦能够产生蒸汽(56吨蒸汽需要1吨动力煤),可以避免生产相同数量蒸汽的锅炉燃煤对大气的污染,尤其减少了SO2、CO2向大气的排放。对规模180、为年产100万吨焦炭的焦化厂而言,采用干熄焦每年可以减少810万吨动力煤燃烧向大气排放的各种污染物。3)可改善焦炭质量采用干熄焦时,由于红焦不会象湿熄焦那样被冷水急剧降温,造成焦炭裂纹破坏结构;并且在干熄装置内“闷火”,焦炭的成熟度得到提高,焦炭质量更加均匀、稳定,具有较高的机械强度,可降低练铁的焦比。国际上公认,大型高炉采用干熄焦焦炭可使其焦比降低2%,使高炉生产能力提高1%。在保持原焦炭质量不变的条件下,采用干熄焦可以降低强粘结性焦、肥煤配入量1020%,有利于保护资源和降低焦炭成本。9.1.3熄焦工艺选择通过以上分析,并结合国家和地方的产业政策,以及业主的要求,本设计决定采用干法熄焦生产181、工艺,湿法熄焦作为备用。在干法熄焦停产检修或发生故障时,使用湿法熄焦。9.1.4干熄焦技术指标本设计干熄焦主要技术指标见下表。主要技术指标表序号指 标 名 称单 位指 标备 注一设备能力1干熄焦装置处理能力t/h120二产品1蒸汽t/a500940三原辅材料消耗1焦炭烧损t/a86752二甲基酮肟kg/a1903磷酸三钠kg/a19004液氨t/a1.55阻垢剂t/a2.7四动力消耗1电kWh/a18.911062新鲜水(16)m3/a2359803蒸汽t/a72450平均4焦炉煤气Nm3/a473103干熄焦烘炉用5除盐水m3/a372606氮气103m3/a40747压缩空气103m3/a182、7949生产和除尘用9.2干熄焦生产工艺9.2.1干熄焦装置主要工艺参数9.2.1.1焦炉基本参数1)焦炉配置 250孔,炭化室高5.5m2)焦炉年产干全焦 1004102t/a3)焦炉小时焦炭产量(干) 114.62t/h9.2.1.2干熄焦装置基本工艺参数干熄焦装置基本工艺参数见下表。干熄焦基本工艺参数序号项目名称单位工艺参数1干熄焦配置套1110t/h干熄焦装置2干熄焦生产能力t/h114.623干熄焦最大生产能力t/h1204干熄时间h25焦炭入干熄炉温度95010506干熄后焦炭平均温度2007焦炭烧损率%0.90(设计值)8入干熄炉循环气体的吨焦气料比m3/t焦12509循环气体平183、均流量m3/h15000010进干熄炉循环气体温度13011进入干熄焦锅炉循环气体温度90098012干熄炉操作制度h/d24d/a34513干熄炉年修时间d20干熄焦装置的装焦、排焦及风机后放散等处产生的烟尘均进入干熄焦地面站除尘系统,除尘后放散。9.2.2系统工艺流程说明干熄焦系统主要由干熄炉、装入装置、排焦装置、提升机、电机车及焦罐台车、焦罐、一次除尘器、二次除尘器、干熄焦锅炉系统、循环风机、除尘地面站、水处理系统和自动控制系统等部分组成。系统工艺流程框图从炭化室推出的红焦由焦罐台车上的圆形旋转焦罐接受,焦罐台车由电机车牵引至干熄焦提升井架底部,由提升机将焦罐提升至提升井架顶部;提升机挂184、着焦罐向干熄炉中心平移的过程中,与装入装置连为一体的炉盖由电动缸自动打开,装焦漏斗自动放到干熄炉上部;提升机放下的焦罐由装入装置的焦罐台接受,在提升机下降的过程中,焦罐底闸门自动打开,开始装入红焦;红焦装完后,提升机自动提起,将焦罐送往提升井架底部的空焦罐台车上,在此期间装入装置自动运行将炉盖关闭。装入干熄炉的红焦,在预存段预存一段时间后,随着排焦的进行逐渐下降到冷却段,在冷却段通过与循环气体进行热交换而冷却200,再经排焦装置,卸至皮带运输机上,送往筛贮焦系统。冷却焦炭的循环气体,在干熄炉冷却段与红焦进行热交换后温度升高至900980,并经环形烟道排出干熄炉;高温循环气体经过一次除尘器分离粗185、颗粒焦粉后进入干熄焦锅炉进行热交换,锅炉产生蒸汽,温度降至约160180的低温循环气体由锅炉出来,经过二次除尘器进一步分离细颗粒焦粉后,由循环风机送入给水预热器冷却至约130,进入干熄炉循环使用。经除尘器分离出的粗颗粒焦粉由输送设备收集在贮槽内。干熄焦装置的装焦、排焦、预存室放散及风机后放散等处产生的烟尘均进入干熄焦地面站除尘系统,除尘后放散。经除盐、除氧后约104的锅炉用水由锅炉给水泵送往干熄焦锅炉,经过锅炉省煤器进入锅炉汽包,并在锅炉省煤器部位与循环气体进行热交换,吸收循环气体中的热量;锅炉汽包出来的饱和水经锅炉强制循环泵重新送往锅炉,经过锅炉鳍片管蒸发器和光管蒸发器后再次进入锅炉汽包,并186、在锅炉蒸发器部位与循环气体进行热交换,吸收循环气体中的热量;锅炉汽包出来的蒸汽经过热器进一步与循环气体进行热交换,吸收循环气体中的热量后产生过热蒸汽送蒸汽管网供自备电站使用。9.2.3干熄焦装置平面布置本项目将干熄焦装置布置在5.5m捣固焦炉的1#焦炉端台南侧。自北向南依次是干熄炉、一次除尘器、干熄焦锅炉,整个熄焦装置布置在熄焦车轨道的东侧;提升井架横跨在熄焦车轨道的上方,提升机直接提升焦罐。两个二次多管旋风除尘器布置在一次除尘器的两侧,循环风机及热管换热器布置在一次除尘器下方。这种布置有利于自锅炉底部排出的循环气体分两路均匀地进入多管旋风除尘器及循环风机的两个吸入口。9.2.4主要工艺设备本187、干熄焦装置主要工艺设备见下表。干熄焦主要工艺设备表序号设备名称单位数量备 注1焦罐运载车台22电机车台2一开一备3焦罐台3两用一备4对位装置套15提升机台16干熄炉座17供气装置套18排焦装置套19电梯台110一次除尘器台111二次除尘器台212循环风机台113热管换热器台1现对干熄焦工艺设备叙述如下。9.2.4.1红焦输送系统红焦输送系统将炭化室中推出的红热焦炭运送至干熄炉炉顶,并与装入装置相配合,将焦炭装入干熄炉内。主要设备包括焦罐运载车、电机车(与湿法熄焦共用)圆形旋转焦罐对位装置及提升机等。当干熄焦装置停产检修或出现事故时,用电机车牵引备用的熄焦车进行湿法熄焦。1)焦罐运载车运载车运行188、在焦炉焦侧的熄焦车轨道上,用于运载圆形旋转焦罐。运载车主要由台车框架走行驱动装置焦罐旋转装置及焦罐提升导向轨道等组成。2)圆形旋转焦罐圆形旋转焦罐主要由焦罐体及摆动的底闸门和吊杆等组成。焦罐体由型钢构架和耐磨内衬板构成,焦罐两侧设有导向辊轮供升降导向,还设有与底闸连动的提吊罐体的吊杆。焦罐上部设有用钢管制成的圆环,与焦罐盖配合可减少罐顶散热和焦炭的燃烧。底闸门上设有缓冲顶头,以减轻罐体下落过程中对装入装置及运载车的冲击。与方形焦罐相比,圆形旋转焦罐具有如下优点:a、圆形焦罐接焦时,边接焦边旋转,可消除焦炭在焦罐内的偏析现象,使焦罐内的焦炭粒度分布较为均匀。与装入装置中布料器相配合,可使干熄炉内189、的焦炭粒度分布最大程度地均匀化,从而可使炉内焦炭均匀冷却,达到节约干熄焦装置的建设投资及运行成本的目的。b、使用圆形旋转焦罐,可提高焦罐内焦炭的装载系数,从而减小了焦罐的总容积和重量,还有利于起重机提升重量的减小,节约了干熄焦装置的建设投资及运行成本。c、使用圆形旋转焦罐,因消除了方形焦罐转角处的应力集中,从而延长了焦罐的使用寿命。3)对位装置(A.P.S.)为确保焦罐车在干熄站的准确对位及操作安全,在干熄站的熄焦车轨道外侧设置了一套液压强制驱动的对位装置。该对位装置主要由对位装置(含夹紧装置、油缸及底座)液压系统(含液压站、管路及附件)及电控系统(含检测元件及控制操作柜等)等组成。其结构形式190、为液压推动式,即由两台相向设置的液压缸同步动作,强制推动焦罐车移位对中。液压系统采用双泵双电机(一开一备,轮换工作)并设置液位计、温度控制器、电加热器及过滤器等。4)提升机提升机是把需要干熄的红焦运送到干熄槽的专用设备。它的主要用途是将运送至提升机塔下装满红焦的焦罐提升到塔顶,并沿设置在干熄槽上方的轨道行走,将焦罐运到设定的干熄槽装入料斗上方,再将焦罐缓慢放下坐在该料斗上,焦罐底部闸门自动打开,将红焦装入干熄槽内;装焦完成后,再将空焦罐提起,走行到提升机塔将空焦罐放下送回到焦罐车上送去接焦。干熄焦装置的提升井架横跨在熄焦车轨道上方, 且干熄焦炉-锅炉中心线平行于焦炉中心线。焦罐车可直接将焦罐运191、至提升机下方,提升机可以直接提升焦罐。9.2.4.2干熄炉及供气装置1)干熄炉及其外壳干熄炉为圆形截面的竖式槽体,外壳用钢板制做,内衬耐磨粘土砖及断热砖等。在干熄炉内,从顶部装入的红热焦炭与从底部鼓入的冷循环气体逆向换热,将焦炭温度从100050冷却至平均200以下。干熄炉上部为预存室,中间是斜道区,下部为冷却室。设置在预存室外的环形气道通过各斜道与冷却室相通,环形气道的出口与一次除尘器的进口相连。预存室设有料位检测装置,还设有压力测量装置及放散装置;环形气道设有空气导入装置;冷却室设有温度、压力测量装置及人孔、烘炉孔等。2)干熄炉及一次除尘器砌体用耐火材料干熄炉砌体属于竖窑式结构,是正压状态192、的园桶形直立砌体。炉体自上而下可分为预存室斜道区和冷却室。干熄炉内各部位所使用的主要耐火材料见下表。名 称内 墙中 墙外 墙预存室顶锥段B级粘土砖高强隔热砖浇注料和耐火纤维毡预存室直段A级粘土砖B级粘土砖高强隔热砖预存室环形气道A级莫来石B级粘土砖高强隔热砖斜道区莫来石碳化硅砖B级粘土砖高强隔热砖冷却室直段B级莫来石B级粘土砖高强隔热砖纤维毡干熄炉和一次除尘器的耐火材料用量见下表。耐火材料用量表序号名 称单位数 量1A级粘土砖吨1632B级粘土砖吨2583A级莫来石吨4774A级莫来石吨655莫来石碳化硅砖吨118.86高强度隔热砖吨1137耐火浇注料m3508硅酸铝纤维m3353)供气装置安193、装在干熄炉底部的供气装置,以中央风帽和周边风环的形式将冷循环气体均匀地供入干熄炉的冷却室内,与红热焦炭进行热交换;并可使炉内焦炭均匀下落。它主要由锥体、风帽、气道和周边风环等组成。由锥体与干熄炉外壳组成的气体分配室被分成完全隔绝的上下两层,上层以周边风环的形式向锥斗的中部供风,下层向伸入炉内的水平十字风道供风。上下层气体流量的分配,是由设置在干熄炉入口循环气体管路上的手动调节翻板来实现的。为了减少焦炭流动时对锥斗壁的磨损,依据不同部位焦炭的温度和焦炭流速,由上至下,锥斗壁分别衬以铸铁板铸石板和耐磨铸铁板等。铸铁板采用沉头螺栓的形式固定在锥斗壁上。中央风帽为伞形结构,由三层顶锥和下部大锥两部分组194、成。循环气体由伞檐下鼓入干熄炉内与焦炭换热。风帽底下的中央进风道是由贯穿锥体的两条凸型十字气道组成。与锥体外围的下层气室相通的两条十字供气道在干熄炉中心汇集后,垂直向上给中央风帽供风。周边风环设置在锥体的中部,靠近上层气体分配室的底部,是由上下两段锥体的套插檐形成的。在干熄炉底锥段下部直段的全圆周方向,设置了挡棒装置,可调节焦炭均匀下料。9.2.4.3排焦装置排焦装置位于干熄炉的底部,将干熄炉下部已冷却的焦炭连续密闭地排出。它是由平板闸门电磁振动给料器补偿器中间连接小溜槽格式密封阀和排焦溜槽等设备组成。冷却后的焦炭由电磁振动给料器定量排出,送入格式密封阀内,通过格式密封阀的旋转在封住干熄炉内循195、环气体不向炉外泄漏的情况下,把焦炭连续地排出。连续定量排出的焦炭通过排焦溜槽送到带式输送机上输出。排焦装置也设有集尘管,排焦时粉尘不外逸。9.2.4.4气体循环系统气体循环系统布置在干熄炉中部环形气道出口与干熄炉下部供气装置入口之间。从干熄炉排出的热循环气体,通过一次除尘器除尘,并吸入空气将循环气体中可燃组份及部分焦粉燃烧后,再进入干熄焦锅炉换热,温度降至约170。由锅炉底部出来的冷循环气体,经两台二次除尘器除去粒度更小的粉尘后,由循环风机送入干熄炉内循环使用。在循环风机与干熄炉供气装置间设置热管换热器,由锅炉的低温给水将进入干熄炉的循环气体温度降至130左右。气体循环系统中的主要设备有一次除196、尘器、二次多管旋风除尘器、循环风机及热管换热器等。此外,气体循环系统还包括高温波纹补偿器、低温补偿器、一次除尘器顶蒸汽放散装置、风机后放散管、干熄炉旁通管、干熄炉入口手动调节翻板、烘炉烧嘴、一次除尘器下焦粉冷却装置以及一二次除尘器下焦粉排出装置等多个设备。气体循环系统各设备具有气密性好耐磨性高隔热性好使用寿命长等特点。1)一次除尘器一次除尘器为重力沉降槽式除尘装置,用于除去循环气体中所含的粗粒焦粉。一次除尘器主要由壳体金属支承构架及砌体构成,工作在负压状态。因在除尘器中设有挡墙,可大大提高一次除尘器的除尘效率。一次除尘器下部沉积的高温焦粉经焦粉冷却装置冷却至300以下后,再通过焦粉排出装置排至197、焦粉收集系统。2)二次除尘器二次除尘器采用了适合于干熄焦工艺的专用多管旋风分离式除尘器,以将循环气体中的细粒焦粉进一步分离出来,使进入循环风机的气体中粉尘含量小于1g/m3,且小于0.25mm的粉尘占95%以上,以降低焦粉对循环风机叶片的磨损,从而延长循环风机的使用寿命。多管旋风二次除尘器主要由多个单体旋风器单体旋风器的固定板(包括下部旋风子固定板及上部导气管固定板)除尘器外壳下部灰斗进口变径管及出口变径管等构成。3)循环风机安装在二次除尘器与热管换热器间的循环风机,把闭路循环的气体加压后源源不断地送入干熄炉内循环使用。本项目干熄焦装置设一台循环风机,风量约150000m3/h,风机全压约12198、.8kPa。风机耐温、耐磨。为方便生产操作,循环风机采用液压耦合系统实现调速。4)热管换热器热管换热器安装在循环风机出口至干熄炉入口间的循环气体管路上,用锅炉给水与循环气体进行换热,从而降低进入干熄炉的循环气体的温度以强化干熄炉的换热效果。从循环气体中回收的热量用来加热锅炉给水,节约了除氧器的蒸汽耗量从而节约整个干熄焦装置的能源消耗。5)风机后常用放散管从热管换热器出口循环气体管路上引出的常用放散管,将气体循环系统因控制可燃组份含量,补充空气进行燃烧而产生的剩余气体排出,从而控制预存室压力保持在-30-50Pa。6)蒸汽放散管设置于一次除尘器顶的蒸汽放散装置,在循环气体中H2含量异常增高(如锅199、炉炉管破裂)时,排放系统内的蒸汽。正常情况下处于水封关闭状态,在烘炉时也用作空气吸入口。7)预存室放散管设置在预存室顶锥段的放散管,用于在干熄焦装置投产停产或发生紧急情况(如循环风机停止运转)时,将干熄焦系统内的循环气体放散。8)电梯为方便巡检及检修人员的操作,在干熄炉构架外设置电梯。9.2.5干熄焦的环保措施干熄焦装置采用了较完善的密封除尘措施,装入装置、排焦装置、预存室放散及风机后常用放散等处排出的烟尘均进入地面站除尘系统除尘后放散,而且对噪声也采取了一定的控制措施。9.2.5.1干熄炉炉顶装焦时的捕尘措施干熄炉炉顶装焦口设置了环形水封座,装焦时接焦漏斗的升降式密封罩插入水封座中形成水封,200、防止粉尘外溢。同时,接焦漏斗接通活动式抽尘管,斗内被抽成负压,将装焦时瞬间产生的大量烟尘抽入除尘干管中,以减少粉尘的扩散污染。为尽量减少水封盖与接焦漏斗替换过程中的粉尘扩散,炉顶压力在水封盖揭开前保持在-30-50Pa,而且漏斗与炉盖采用联动机构,缩短了替换时间,使炉内气体尽可能不外逸。9.2.5.2干熄炉排焦时的捕尘措施排焦装置采用的密封阀式连续排出装置,气密性好,能够封住排焦时产生的烟尘;同时向排焦装置的壳体内充入空气,顶住炉内气体的压力,避免循环气体向外窜漏。此外,排焦溜槽、振动给料器及带式输送机的落料点上方均设置了抽尘管,将排焦产生的烟尘吸入抽尘管而不外逸污染操作环境。9.2.5.3干201、熄焦装置放散气体的处理措施干熄炉预存段放散管排出的气体以及循环风机后放散的剩余气体,被抽入到地面站除尘系统,经布袋除尘器处理后放散。9.2.5.4气体循环系统的防漏措施因开工、停工及温度波动产生的膨胀与收缩,易致使联接口处发生漏气。为此,在干熄炉与一次除尘器之间以及一次除尘器与干熄焦余热锅炉之间设置了高温补偿器,风机后的循环气体管路上也设置了多个低温补偿器。9.2.5.5循环风机和排焦装置的防噪声措施振动给料器风机壳体及风机前后的循环气体管道外壁均包1岩棉缝毡隔声。采取隔声措施后,噪声可控制在85db以内。9.3干熄焦热力系统9.3.1概述干熄焦热力系统是整个干熄焦工艺系统中的一个重要组成部分202、,其作用是降低干熄焦系统惰性循环气体的温度,并吸收其热量加以有效利用,干熄焦热力系统运行是否良好将直接影响到干熄焦装置的运行。本工程设置1套干熄焦装置,并相应配置1台干熄焦锅炉及相应的辅助设施。本工程干熄焦热力系统包括干熄焦锅炉、除氧给水泵站组成。干熄焦锅炉、除氧给水泵站的生产能力见下表。干熄焦热力系统生产能力一览表序号名 称单位数 量1干熄焦锅炉t/h75(额定)60.5(正常)2除氧给水泵站t/h1509.3.2干熄焦锅炉9.3.2.1干熄焦锅炉本体干熄焦锅炉主要作用是降低干熄焦系统惰性循环气体的温度并吸收其热量,产生蒸汽用以供热,以达到使惰性循环气体的热量得到有效利用,节省能源的目的。目203、前,干熄焦锅炉均采用膜式水冷壁及整体悬吊式结构,此外,干熄焦锅炉还采取了二次过热器上部喷涂镍合金、省煤器外表面镀镍磷、吊挂杆设保护管、膜式水冷壁加防磨板等防腐耐磨措施,有效地解决了干熄焦锅炉的防腐、磨损、膨胀、密封问题,提高了干熄焦锅炉的热效率,延长了干熄焦锅炉的使用寿命。9.3.2.2干熄焦装置惰性循环气体系统工艺流程在循环风机的作用下,惰性循环气体在干熄槽内将1000左右的赤热焦炭冷却,吸收焦炭显热的惰性循环气体被加热到900980。高温惰性循环气体经一次除尘器除尘后,进入干熄焦锅炉,与干熄焦锅炉内的汽水换热,温度降至160180,惰性循环气体再经过二次除尘器、循环风机和热管换热器后,温度204、降至130,再进入干熄槽冷却赤热焦炭。1)干熄焦锅炉入口循环气体量 150000m3/h2)循环气体计算温度 9603)循环气体压力 -1000-1200Pa4)循环气体含尘浓度 812 g/m3循环气体成份如下:组份(%)H2N2O2CO2COH2OCO20.172.200.20.20.216.5干熄焦锅炉出口的循环气体计算温度:1709.3.2.3干熄焦锅炉汽水系统工艺流程经过除氧的104锅炉给水,首先进入省煤器,经省煤器换热使水温升至240进入干熄焦锅炉汽包,汽包压力约为10.9MPa,汽包内水的饱和温度约为320,炉水一部分由下降管经强制循环水泵打入蒸发器,饱和水在蒸发器内吸热汽化,汽205、水混合物在热压和循环水泵压力的作用下进入汽包,此循环为强制循环;炉水另一部分由下降管进入膜式水冷壁,吸热后逐渐汽化,在热压的作用下进入汽包,此循环为自然循环,因此,干熄焦锅炉的汽水循环采用联合循环方式。汽水混合物在汽包内经汽水分离装置分离,产生饱和蒸汽,饱和蒸汽通过汇流管进入一次过热器,在一次过热器内与高温惰性循环气体换热,使蒸汽温度上升到464,经过喷水式减温器将蒸汽温度调整至383,再进入二次过热器,经换热升温最终使蒸汽达到需要的温度。9.3.2.4干熄焦锅炉设备为了与干熄焦生产相匹配,有效利用所回收的能源,本设计在紧靠干熄槽处设置了1台干熄焦锅炉。根据惰性循环气体及干熄焦锅炉的参数,经计206、算干熄焦锅炉额定蒸发量为Q=75t/h,正常情况为Q=60.5t/h。干熄焦锅炉技术特性详见下表。干熄焦锅炉技术特性表序号名 称单位数量备 注1蒸发量t/h75额定60.5正常2蒸汽压力MPa3.823蒸汽温度4504汽包工作压力MPa4.25给水温度1046锅炉入口循环气体计算温度9607锅炉出口循环气体计算温度1709.3.2.5干熄焦锅炉系统主要设备干熄焦锅炉系统主要组成有汽包、过热器、蒸发器、省煤器、减温器和消音器、锅炉钢架等。干熄焦锅炉系统主要设备见下表。干熄焦锅炉系统主要设备序号名 称单位数量备 注1干熄焦锅炉台1汽包、过热器、蒸发器、省煤器、减温器和消音器2强制循环泵台23定期排207、污扩容器台1V=2.7m34连续排污扩容器台1V=1.5m39.3.3除氧给水泵站为保证各干熄焦锅炉安全可靠、稳定连续的运行,建有除氧给水泵站一座,内设除盐水箱、除氧给水泵、除氧器、锅炉给水泵及全自动集中取样装置和磷酸盐全自动加药装置、二甲基酮肟全自动加药装置等设备。由厂区除盐水站供应的除盐水及工艺装置等地来的凝结水进入除氧给水泵站内的除盐水箱。凝结水及除盐水经除氧给水泵加压送至热管换热器,换热后加热至62左右进入除氧器,除氧器的工作压力为0.02MPa,除氧加热用的蒸汽来自干熄焦锅炉。经除氧后的锅炉给水温度为104,除氧后锅炉给水含氧量0.01mg/l;再经加药辅助除氧后锅炉给水含氧量0.0208、07mg/l,由锅炉给水泵加压经双母管送至干熄焦锅炉。9.3.4余热锅炉本项目的干熄焦装置回收红焦显热产生蒸汽,蒸汽量为60.5t/h。9.3.4.1全厂蒸汽负荷全厂生产所需的蒸汽负荷情况如下表所示。全厂蒸汽负荷序号车间或工段名称蒸汽参数用汽量(t/h)压力MPa(g)温度夏季冬季1炼焦及煤气净化0.5饱和34.5424.222干熄焦锅炉除氧0.5饱和8.309.203采暖0.5饱和06.54干熄焦锅炉付产3.82450-60.5-60.59.3.4.2余热锅炉的运行方式根据干熄焦生产要求,干熄焦装置年运行时间为345天(8280h),每年有20天停产检修,确定余热锅炉的年运行时间与干熄焦同步209、进行。为保证全厂生产、生活正常进行,厂区还另设有锅炉房。当干熄焦停产检修或故障时,锅炉房1台燃油、燃气锅炉和2台燃气锅炉投入运行以满足焦化生产用汽。9.4除尘系统整个干熄焦部分设有一个地面除尘站,用于控制和处理干熄焦装置生产及转运过程中散发出的大量焦粉尘。尘源主要有熄焦槽顶盖装焦处、熄焦槽顶部预存放散口、惰性气体循环风机放散口、熄焦槽底部排焦溜槽、振动给料器、回转密封阀入口、排焦胶带机落料点及焦转运站的转运点等处。本设计首先将熄焦生产过程中产生的高温且含易燃易爆气体成分及火星的烟气导入烟气预处理装置进行冷却并分离火星,而将熄焦槽底部排焦处及1个焦转运站处含高浓度粉尘的烟气导入烟气预处理装置下部210、,然后两部分烟气在烟气预处理装置出口处汇合,一并进入脉冲袋式除尘器净化。除尘器采用离线脉冲清灰方式,滤料采用防静电材质。由脉冲袋式除尘器净化后的气体经风机及消声器排至大气,净化后气体的粉尘排放浓度低于30mg/Nm3。脉冲袋式除尘器、烟气预处理装置收集的粉尘由刮板输送机汇集后经斗式提升机送入粉尘贮仓,再经加湿搅拌机加湿后采用专用自卸式汽车定期外运。工艺一、二次除尘所收集的粉尘汇集后经斗式提升机送入外运焦粉贮仓,再经加湿机加湿后采用专用汽车定期外运。9.5供电和供排水干熄焦用电和供排水由全厂统一考虑,请见第10章公用工程和辅助设施方案。本节仅对干熄焦的用水情况作简单介绍。干熄焦设置了一个循环水系211、统,该系统循环水量为212m3/h,见下表。工业循环冷却水量序号项 目单位1工业设备冷却水m3/h102干熄焦设施m3/h523地面除尘站m3/h30合计m3/h929.6动力消耗干熄焦动力消耗见下表。干熄焦动力消耗表序号名 称规 格使用情况单位数量备 注1蒸汽0.5MPa(表)连续t/h9.2冬季用量8.3夏季用量2电380V连续kW2500常用装机容量10kV32903新鲜水16连续m3/h28.5345d/a4除盐水20连续m3/h4.5345d/a5循环水32连续m3/h92345d/a6氮气0.4MPa(表)连续m3/h492345d/a7压缩空气0.7MPa(表)间断m3/h960212、345d/a10 公用工程和辅助设施方案10.1总图运输10.1.1总平面布置10.1.1.1总平面布置原则1)力求工艺流程顺畅,工艺管线短捷,节省基建投资费用。2)满足防火、防爆、安全、卫生、环保等规范要求。3)贯彻化工装置露天化、一体化、社会化的原则,尽量做到工艺装置布置紧凑,辅助装置服务便利。4)在满足生产、运输需要的前提下,节约建设用场地。5)结合气象、地形、地质等自然条件,因地制宜进行布置,使多数建筑物有良好的朝向,达到有利生产、方便生活的目的。10.1.1.2总平面布置说明工厂总平面布置是以252孔SY5550D型双联、下喷、单热式捣固焦炉为主体进行配套设计的。主要由备煤、炼焦、筛213、贮焦、化产回收、合成氨等生产设施,还有辅助生产设施、生产管理设施和相应的生活福利设施等几大部分组成。在总平面布置中,本可研拟将厂区分为两大区块,办公、备煤、炼熄焦、煤气净化在厂区北侧,面积400亩,合成氨装置占地100亩,位于场地南侧。辅助生产设施布置在其负荷中心附近,进出管线方便,以降低能耗和缩短管线长度;办公和生活厂区布置在厂区的最北侧,主要包括厂部综合办公楼、食堂、浴室、倒班宿舍、小车库、自行车棚等。备煤和筛储焦区主要由皮带运输栈桥、转运站、配煤仓、破粹厂房、筛焦楼、精煤堆场、焦炭堆场等组成。炼焦区包括焦炉、干熄焦、熄焦塔、熄焦泵房和粉焦沉淀池、晾焦台、变电所、地面除尘站等。化产回收区包214、括冷鼓电捕、脱硫及硫回收、蒸氨、硫铵、洗脱苯装置、空压站等。合成氨装置布置在厂区的南侧,生产区主要由气柜、焦炉气压缩、合成气压缩、精脱硫、转化、变换、甲烷化、PSA脱碳、氢氨回收、氨合成,空分装置、氨库、合成氨循环水等组成。辅助生产设施包括:综合供水、制冷站、锅炉房(备用)、生化处理、变电所、厂前区等组成。总平面布置较紧凑,也考虑了施工机具的灵活运行及高大设备、构件的拼装、起吊等施工因素,并满足了建(构)筑物对朝向和风向的要求。上述布置详见总平面布置图。10.1.1.3主要技术经济指标总图运输主要技术经济指标表(焦化)序号名称单位数量备注1厂区用面积公顷26.67约合400亩2建构筑物占地面积215、m2286003露天堆场占地面积m2550004道路及广场占地面积m2650005地下管线地上管架估计占地面积m2124006建筑系数%31.357利用系数%60.378厂区绿化系数%15总图运输主要技术经济指标表(合成氨)序号名称单位数量备注1厂区用面积公顷6.67约合100亩2建构筑物占地面积m2232803露天堆场占地面积m235004道路及广场占地面积m296505地下管线地上管架估计占地面积m248806建筑系数%40.157利用系数%61.938厂区绿化系数%1510.1.2竖向布置10.1.2.1竖向布置原则1)满足生产、工厂内外运输及装卸作业对高程的要求。2)因地制宜,充分利用216、地形,力求全厂土石方量最小和挖、填接近平衡。3)场地标高和坡度的确定,应保证场地不受洪水的威胁,使地面雨水能够迅速地利用最短路径排除。10.1.2.2竖向布置说明厂址地势比较平坦,北低南高,高差约在58m之间。为合理确定建(构)筑物及道路的标高,并与厂外工程设施和排水系统标高相互关系协调,最大限度地节约土方量,竖向布置采用平坡式,平土方式采用连续式,排水坡度按3考虑。厂区雨水的排除采用城市型道路,路面排水与局部地段设排水盖板明沟相结合的方式,排入厂外的排水明渠。10.1.3工厂运输在循环经济工业园区规划有火车专用线和站台,本工程生产用洗精煤用火车运输,也可以用汽车运输;焦炭主要用于当地冶金企业217、生产,焦炭运出以公路运输为主,主要依靠社会车辆,项目不需增加车辆。根据需要设置150t电子汽车衡二台,主要用于洗精煤和焦炭的计量。10.1.3.1运输量本工程的年运输量约2607817.1吨。其中运入约1439777.4吨,运出约1168039.7吨,详见运输量表。工厂运输量表 (吨/年)序号货物名称运输量及运输方式形态合计铁路公路其它1.运入1.1洗精煤(湿)14269781426978固14269781.2PDS栲胶9.79.7固9.71.3NaOH(42%)14431443液14431.4浓硫酸(93%)96109610液96101.5焦油洗油11801180液11801.6NaCl34218、2342固3421.7精脱硫化学品及催化剂134134固1341.8合成氨各种催化剂80.780.7固80.7小计1439777.41439777.42.运出2.1干全焦1004102固10041022.2合成氨100000液1000002.3焦油36400液364002.4硫磺2635固26352.5硫铵12396固123962.6粗苯12292液122922.7废化学品及催化剂2.7.1精脱硫化学品及催化剂134固1342.7.2合成氨各种催化剂80.780.7固80.7小计1168039.71168039.73合计2607817.12607817.110.1.3.2运输方式由于厂址所在位219、置的局限,工厂产品及货物运输采用公路运输,焦化装置与合成氨装置的原料输送为管道运输。为了满足工厂生产运输与消防安全之需,厂区规划了环行道路。路面宽度分别为12.0m、9.0m、6.0m。并根据需要设置了支道、车间引道与人行道。厂内道路为城市型,路面结构拟采用普通混凝土路面。道路交叉口路面内缘转弯半径一般情况采用12.0m。10.1.3.3运输设施工厂布置了停车场、装卸货物作业场。为了实现运输社会化,本工程不配备生产运输车辆。10.1.4道路设计厂内道路采用城市型,厂内道路系统的布置除满足生产及人行要求外,还考虑满足消防规范的要求。厂区道路形成环形通道,并与厂外公路相连。道路路面宽度分别为主干道220、16m;次干道12、8m;车间引道4m。路面采用C30水泥混凝土面层,道路内缘最小转弯半径分别为15m、12m、9m、6m不等。10.1.5绿化绿化能净化大气,减少噪音,达到美化厂容,改善工厂环境,提高劳动生产率之功效。本工程绿化面积50000m2,绿化投资为300万元。绿化的重点为办公和生活区以及空地,宜种植花草,观赏性的树木;在工厂围墙四周种植小乔木及灌木;道路两旁种植行道树。本工程绿化系数为15。10.1.6工厂防护设施焦化厂厂区四周需设实体围墙,墙高2.4m 。大门共设5处,4处为货流大门,1处为人流大门。10.2给排水10.2.1概述本项目为内蒙古xx县100万吨/年焦化工程,设计依221、据工艺及其它专业提供的用水条件及国家有关标准、规范、规定进行。设计范围包括各工段循环水系统、复用水系统;厂区生产、生活、消防给水系统;厂区排水系统和生化处理系统。10.2.2水源及水量本工程生产、生活用水量为246万m3/a。水源由xx循环经济工业园提供,并送到指定点。本工程给排水水量详见全厂水量平衡图。10.2.3厂区给水根据生产对水质、水温的不同要求,厂区给水系统划分为生产、生活、消防给水系统和循环水系统及复用水系统,各系统分质分压供水。除复用水系统外,其余给水系统联合布置在一个街区内。10.2.3.1生产、生活、消防给水系统本项目根据各用户对水量、水质、水压及用途的不同要求,将厂区给水系222、统划分为生活给水及循环水补充水系统、生产及低压消防水系统、高压消防给水系统。生活给水及循环水补充水系统道管材采用钢管,管网呈枝状布置,供水压力0.4MPa,送到各用水点。生产及低压消防水系统管道管材采用钢管,管网呈环状布置,供水压力0.5MPa,送到各用水点。并根据规范要求在管网上设置必要的消火栓和阀门。高压消防给水系统主要为满足合成氨装置的消防用水要求而设置。根据石油化工企业设计防火规范(1999年版)(GB50160-92)和建筑设计防火规范(GB50016-2006),结合生产性质和工艺要求,设计采用独立的稳高压给水系统,供水压力1.0MPa,同一时间火灾次数为一次,工艺装置区按大型合成223、氨及氨加工装置设计,消防用水量200l/s,火灾持续时间3小时。新建1400立方米的矩形钢筋混凝土消防水贮水池二座,以满足2160m3消防储量及生产用水要求。设计厂区管线呈环状布置,并按照有关规范的要求布置室外地下式消火栓及阀门井。系统设综合泵房一座,泵房内设ISG125-200型水泵三台,两开一备,供全厂生产、生活用水。单泵性能:流量Q=96160192m3/h,扬程H=555046m。ISG150-250()B型水泵二台,一开一备,供全厂消防用水。单泵性能:流量Q=1041731208m3/h,扬程H=656054m。10.2.3.2复用水系统为减少新鲜水用水量,提高水的利用率,本工程设置224、了复用水系统。复用水系统包括清净下水复用水系统和生化处理水复用水系统。1)清净下水复用水系统本系统主要将循环水系统排污水以及除盐水站排水共25.1m3/h,收集至复用水水池后,加压送至厂区用于绿化、喷淋道路和冲洗降尘。2)生化处理水复用水系统设计将本项目生产、生活污水全部送至生化处理装置,生化处理后的水,一部分送回复用,大部分外排;在干熄焦停产检修或故障时,经加压全部送至熄焦工段作为熄焦补充水。本系统与生化处理装置统一布置,系统设计水量为51.7m3/h。10.2.3.3循环水系统本工程循环水系统分为化产循环水系统、干熄焦循环水系统、制冷循环水系统。1)化产循环水系统本系统循环水量为4308m225、3/h,循环水给水温度为32,给水压力为0.4MPa;回水温度为40,回水压力为0.2MPa。2)干熄焦循环水系统本系统循环水量为92m3/h,循环水给水温度为32,给水压力为0.4MPa;回水温度为40,回水压力为0.2MPa。3)制冷循环水系统本系统循环水量为2050m3/h,循环水给水温度为32,给水压力0.4MPa;回水温度为40,回水压力为0.2MPa。4)合成氨系统循环水量为4780m3/h,循环水给水温度为32,给水压力为0.4MPa;回水温度为40,回水压力为0.2MPa。本工程循环水水量为13108m3/h。设计选用GFNL-4000型钢筋混凝土结构逆流式玻璃钢冷却塔六座,塔226、下水池平面尺寸为LXB=3219m。并设吸水池及泵房各一座,吸水池平面尺寸为LXB=206m。为满足循环水系统的水质要求,循环水装置设置有无阀滤池和水质稳定处理设施,并设置加氯装置对循环水进行杀菌灭藻处理。化产循环水与制冷循环水、干熄焦循环水布置在同一个街区内,合成氨循环水就近布置在合成氨工艺装置附近。10.2.4工厂排水本工程排水系统分为生产废水、生活污水排水系统和清净下水排水系统。10.2.4.1生产废水、生活污水排水系统本系统收集全厂生活和化验污水、炼焦、硫铵工段生产废水以及经沉淀处理后的备煤、筛焦工段冲洗水,收集后全部排入生化处理装置,与有压生产废水一并进行生化处理。系统设计水量为51227、.7m3/h。10.2.4.2清净下水排水系统本系统收集循环水排污水和除盐水站排污水,收集后排至清净下水复用水系统。系统设计水量25.1m3/h。10.2.5生化及深度处理生化及深度处理系统将本工程的生活、生产污水收集后一并进行生化处理,然后再进行深度处理达到循环水复用水的标准。本项目有部分水需要外排,必须进行生化及深度处理。10.2.5.1生化处理1)污水处理水量及水质本项目需处理的污水量是51.7m3/h,设计生化处理规模为60m3/h。进水水质(混合水)见下表。进水水质(混合水)表序号名称单位指标1CODmg/l200025002NH3-Nmg/l1503硫化物mg/l304油mg/l3228、005BOD5mg/l10006酚mg/l5006507HCNmg/l108SSmg/l2102)污水处理流程生产污水首先进入斜管隔油池进行隔油处理,除去重焦油及轻焦油,后进入气浮池进行气浮处理,去除水中的乳化油及胶状油。气浮池出水进入调节池调节水质,并予曝气后进入缺氧池及好氧池进行生化处理,去除大部分氨氮及大部分C0D、BOD等,出水经沉淀池沉淀后进入接触氧化池进一步处理,去除水中的有害物质。设计在好氧池及接触氧化池内鼓入足够的空气以满足生化处理的需要,最后出水经沉淀池沉淀并加压后进入生化处理复用水系统。剩余污泥经压滤机脱水后掺入煤中炼焦。本工程污水处理流程如下:污水 斜管隔油池 气浮池 调229、节池 缺氧池 好氧池 中间沉淀池 接触氧化池 最终沉淀池 回用3)各主要处理构筑物设计参数a、调节池水力停留时间20h。b、缺氧池水力停留时间11h,实际停留时间1.6h。硝化液回流比6:1。c、好氧池水力停留时间22h,实际停留时间3.2h,气水比60:1。硝化液回流比100%。d、接触氧化池水力停留时间9h,气水比20:1。e、事故水池设计500m3事故水池一座,确保任何情况下废水不外排。4)处理效率生化处理效率见下表。生化处理效率序号12345项目悬浮物COD酚硫化物SS指标70%90%99%95%70%序号6789项目油BOD5HCNNH3-N指标95%90%95%85%5)出水水质废230、水经生化处理后,出水水质见下表。出水水质表序号名称单位指 标1CODmg/l1502NH3-Nmg/l253硫化物mg/l14油mg/l105BOD5mg/l1006酚mg/l0.57氰化物mg/l0.58SSmg/l50以上水质仅能满足湿熄焦复用水水质要求,不能外排。10.2.5.2深度处理1)概述深度处理是将经过生化处理后的水再经过盘式过滤、超滤、保安过滤三级除去水中5m的颗粒物,然后经过反渗透除去水中的溶解盐类、胶体、细菌和有机物,使处理后的水质达到循环水补充水质。同时设有杀菌加药、阻垢剂加药装置,防止生长绿藻,结垢等堵塞管路及损伤膜元件。2)系统基本工艺参数:水处理量 60m3/h脱盐231、率 97%水回收率 75%设计水温 25。正常运行压力 1.251.50MPa3)出水水质经深度处理后,出水水质见下表。深度处理后出水水质表序号名称单位指 标1PH值782CODmg/l203SSmg/l54硬度mg/l205氯化物mg/l306铁mg/l0.47锰mg/l0.28硅酸(以SiO2计)mg/l59游离余氯mg/l0以上水质达到了循环复用水要求,能满足本项目的生产要求。4)设备介绍a、盘式过滤器盘式过滤器的过滤精度为50100s,主要作用吸附去除原水中的细小颗粒等杂质,保证超滤系统的安全。在过滤器组套内,过滤、反洗过程轮流交替进行,自动切换, 只在20秒左右即可完成,全自动运行,232、确保连续出水,使用寿命长,高科技塑料过滤滤芯坚固、无磨损、无腐蚀。盘式过滤器共2台,单台正常产水量60m3/h,最大产水量80m3/h。b、超滤系统超滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程。在一定的压力下,原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧,成为浓缩液;透过膜表面密布的许多细小微孔即为净化水,这样就实现了对原液的净化、分离和浓缩的目的。经超滤处理后出水SDI值小于3。超滤装置共2台,单台正常产水量60m3/h。c、反冲洗水泵其作用是为清洗超滤膜进液侧的浓缩液提供充足的水量。设置1台出力为900m3/h,扬程为0.23MPa的反冲洗泵。d、杀菌加药装置在反洗水中投加杀菌剂去除水中的233、细菌,以防止细菌对膜造成不可恢复的损伤,同时抑制生长绿藻,堵塞管路。e、阻垢剂加药装置阻垢剂加药装置的作用是在保安过滤进口处,加入高效专用阻垢剂,以防止反渗透浓水侧的Ca2+、Ba2+、Sr2+、HCO3、SO42、SiO2等各种离子浓度不断增加形成结垢。f、保安过滤器保安过滤器是用来过滤经过预处理的水中大于5m的颗粒,以保护反渗透组件不被击穿,以免造成反渗透组件大量漏盐。过滤器采用不锈钢材质,滤芯采用熔喷聚丙烯滤芯,深层过滤,具有纳污量大、寿命长、易更换的优点。g、反渗透装置反渗透除盐装置由反渗透膜元件、压力容器、仪表、高压泵组装而成的。被处理含盐水经高压泵加压后进入反渗透除盐装置,使水透过234、反渗透膜,从而将水中的溶解盐类、胶体、离子、分子、有机物、热源、细菌等有机物杂质阻止在反渗透膜的一侧,通过浓水排放管排出系统之外。反渗透膜的另一侧则生成产品水作为循环水补充水。在反渗透装置中由一段膜组件排出的浓缩液再进入二段膜组件进行二次处理,使反渗透系统出水水质稳定可靠,水的回收率达到75%,从而降低设备总投资及运行成本。h、清洗系统反渗透运行压力一般在1.251.5MPa,长期运行后,由于微量盐份结垢、有机物的积累而造成膜组件性能下降,运行压力升高,所以必须用化学药品定期进行清洗,以恢复正常的除盐能力。清洗系统由一台清洗泵、一台过滤器和一个清洗药箱组成。10.3供电及通讯10.3.1供电概235、述10.3.1.1设计依据、标准、规范1)35110kV变电所设计规范(GB50059-92);2)10kV及以下变电所设计规范(GB50053-94);3)电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GB50062-92);4)供配电系统设计规范(GB50052-95);5)低压配电设计规范(GB50054-95);6)通用用电设备配电设计规范(GB50055-93);7)电力工程电缆设计规范(GB50217-94);8)焦化安全规程(GB12710-90);9)爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92);10)化工企业静电接地设计规程(HG/T20675-1990);11)建筑照236、明设计标准(GB50034-2004);12)建筑防雷设计规范(GB50057-2000);13)石油化工企业设计防火规范(GB50160-92);14)并联电容器装置设计规范(GB50227-95);15)工业与民用电力装置的接地设计规范(GBJ65-83);16)建筑设计防火规范(GB50016-2006)。10.3.1.2全厂负荷等级分类及用电负荷本工程生产设施及辅助生产设施均为二级负荷;办公及其它辅助设施为三级负荷。1)全厂总装机容量34593kW,其中电压为10kV的为23715kW,电压为0.38kV的是10878kW。2)全厂常用负荷为29260kW,其中电压为10kV的为201237、90kW ,电压为0.38kV的是9070kW。3)全厂计算负荷为22035kW,其中电压力为10kV的为16246kW,电压为0.38kV的是5789kW。详见全厂供电负荷表。10.3.1.3电源的选择及可靠性本工程两路外接35kV电源,一路由循环经济工业园区变电站引来,该变电站正在规划,距本项目厂址约1km。此变电站可满足本工程用电需要。另一路由厂区外变电站引来,该变电站是110kVA区域变电站,主要供应周围的工农业生产用电,距厂址约4km。该变电站也能满足本项目的用电。故本项目有可靠的电源。10.3.1.4供电方案的选择及主要设备选型1)全厂设35kV总变电站一座,车间变电所四座(1#、238、2#、3#、4#变电所)。1#变电所负责综合供水、备煤、冷鼓电捕、地面除尘站、空压站、锅炉房、制冷站、中控楼、办公和生活区等工序的低压用电设备和除干熄焦以外的高压用电设备供电;2#变电所负责炼焦、干熄焦、筛贮焦等工段的低压用电设备和干熄焦高压用电设备的供电;3#变电所负责脱硫及硫回收、硫铵、洗脱苯、生化处理、车间办公楼、罐区、厂区照明供电等工序的低压用电设备的供电;4#变电所负责合成氨装置的供电。各设施根据需要设车间配电室,由相应变电所供电。2)总变电站内设主控制室、35kV配电室、10kV配电室、10kV电容室及一些辅助设施。3)35kV、10kV系统采用单母线分段接线方式,并设BZT装置,239、详见全厂电气主接线图。4)配电电压高压用电设备:10kV、3PH、中性点不接地系统。低压用电设备: 0.38/0.22kV、3PH+N+PE、中性点接地系统。直流电压:直流220V。5)车间变电所内设低压配电室、变电器室及一些辅助设施。各工序的动力和照明电源均引自相应的变电所及配电室。除化产部分等装置的动力及照明采用由相应开闭所直配外,大部分生产装置采用二级配电,即由变电所供给配电室后配电。6)380V/220V低压系统采用单母线分段接线方式,分列运行。配电变压器互为热备用。7)35kV配电柜选用JYN1-40.5型。8)10kV配电柜选用KYN28型。9)低压配电柜选用GGD2型。10)主变240、压器选用SZ9-3532.5%/10.5kV。11)配电变压器选用S9M型。12)10kV电容器选用可调集合式电容器组BFMH12-1200-3T3。13)无功补偿采用高、低压相结合集中补偿方式,10kV母线补偿至0.9以上;低压母线补偿至0.92以上。14)生产装置区、主控制室、中央控制室及其它重要场所设置事故照明装置,由直流屏、UPS、EPS或其它方式供电。15)环境特征本厂的冷鼓电捕、蒸氨、脱硫、炼焦等工序为爆炸危险环境,个别工序为强腐蚀环境,其它为正常环境。所有装置区的电器设备均选与环境特征相适应的设备。10.3.1.5继电保护装置1)所有高压设备采用微机监控保护系统,保护配置如下。电241、源进线保护:装设过流保护及单相接地保护。变压器的保护:装设速断、过流保护、瓦斯保护、温度保护及单相接地保护。高压异步机保护(2000kW):装设速断保护、过负荷保护、低电压保护及单相接地保护。2)控制操作电源高压用电设备的操作、保护电源采用220V免维护蓄电池直流电源。3)380/220V用电设备的保护采用低压断路器、融短期、智能保护器、热继电器等相应的组合作为短路、过负荷、断相、堵转及漏电保护。功率35kW的电机和重要电机现场安装电流表。功率55kW的电机采用软启动器,个别设备根据工艺专业要求采用变频器。10.3.1.6 检修电源在各主要装置区,选择能适应本车间环境特征的检修箱或检修插座。1242、0.3.1.7照明根据厂房特征分设正常照明、事故照明、应急照明。照明电源电压采用交流220V,一般检修照明及环境恶劣场所电压为36V。在关键部位及疏散通道,设事故应急疏散照明。厂区道路照明采用光电/手控方式,并采用半夜节能措施。所有装置区的灯具均选用能适应本环境特征的灯具及开关。10.3.1.8配电线路配电线路采用放射式方式敷设。厂区内的电缆采用电缆桥架、电缆沟敷设和直埋敷设相结合的方式。各车间的电缆采用穿钢管暗配或沿桥架敷设。照明导线敷设方式为穿钢管或阻燃PVC管暗配或明配。并根据场所的不同选用普通型、阻燃型、耐火型以及是否带铠装的电缆。10.3.1.9防静电、防雷及接地:所有工艺生产设施及243、其管线,按工艺及其管道要求作防静电接地。本厂建(构)筑物主要按第二类防雷建(构)筑物设计,部分按第三类防雷建(构)筑物设计。接地系统采用TN-C-S系统,电气设备的工作接地、保护接地以及防雷接地共用接地极,接地电阻4欧姆。并根据其他专业的要求采取相应的接地措施。10.3.2通讯根据生产、经营需要,本项目设电话交换站一座,供生产调度、经营联络使用。10.3.3全厂供电负荷表 全厂供电负荷见下表。工程名称内蒙xx县100万吨/年焦化项目全厂供电负荷表第 1 页共 4 页设计项目全厂供电xx设计阶段可行性研究序号用电设备及装置名称10kV用电设备0.38/0.22kV用电设备备 注总台数常用台数总容244、量常用容量需要容量总台数常用台数总容量常用容量需要容量照明pjssjspjsQjssjs台台kWkWkWkVA台台kWkWkWkVARkVAkW1#变电所1综合供水853050191515321915131121811995711195高压引自35kV总变2冷鼓电捕4225001250106313282117162100806010010高压引自35kV总变3备煤2112606305366694712701270889667111110高压引自35kV总变4车间办公室1505制冷站3323.323.320152536锅炉房2617248.21851299716137空压站65760600480245、36060058地面除尘站22102510258201025592979614937615高压引自35kV总变9办工、生活区30010街区照明15小计1610783548203949169772760.432357.4174213062177506同期系统0.951655481补偿电容:Qc=577kvar 变压器选择:21600kVA工程名称内蒙xx县100万吨/年焦化项目全厂供电负荷表第 2 页共 4 页设计项目全厂供电xx设计阶段可行性研究序号用电设备及装置名称10kV用电设备0.38/0.22kV用电设备备 注总台数常用台数总容量常用容量需要容量总台数常用台数总容量常用容量需要容量照明246、pjssjspjsQjssjs台台kWkWkWkVA台台kWkWkWkVARkVAkW2#变电所1炼焦454322982138534401668202筛贮焦2927955910728546910203熄焦8745226721316026734材料库105街区照明156干熄焦43329030002400300018132500200016001200200015小计433290300024003000100906204531430762307384583同期系统0.95292279补偿电容:Qc=810kvar 变压器选择:31600kVA工程名称内蒙xx县100万吨/年焦化项目全厂供电负荷表第247、 3 页共 4 页设计项目全厂供电xx设计阶段可行性研究序号用电设备及装置名称10kV用电设备0.38/0.22kV用电设备备 注总台数常用台数总容量常用容量需要容量总台数常用台数总容量常用容量需要容量照明pjssjspjsQjssjs台台kWkWkWkVA台台kWkWkWkVARkVAkW3#变电所1脱硫及硫回收326604403524408545.129.5525.118.831.452硫铵1712474.3267.1213.7160.3267.153洗脱苯106179.511188.866.611154生化处理3324342.6222.6178.1133.6222.655机修106换热站248、507化产车间办公楼1508罐区1510252.5148.5118.889.1148.5109街区照明15小计3266044035283571294779624468781255同期系统0.95593242补偿电容:Qc=226kvar 变压器选择:2800kVA总计11785826067028378102598451517040816587802全厂总用电有功计算负荷为11872kW工程名称内蒙xx县100万吨/年焦化项目全厂供电负荷表第 4 页共 4 页设计项目全厂供电xx设计阶段可行性研究序号用电设备及装置名称10kV用电设备0.38/0.22kV用电设备备 注总台数常用台数总容量常用容249、量需要容量总台数常用台数总容量常用容量需要容量照明pjssjspjsQjssjs台台kWkWkWkVA台台kWkWkWkVARkVAkW4#变电所1焦炉气压缩310031002480310015151291552转化及变换454536274553PSA脱碳48048038428848054合成气压缩535053504280535015151291555氨合成12129.67.212106冷冻站7007005607007氢氨回收222217.613.222208空分9809807849809富氧压缩180018001440180030302419.23015小计11930119309544119250、3061961949537361965同期系统0.9547050补偿电容:Qc=178kvar 变压器选择:2400kVA总计23715201901624620308108789070578944547206867厂总用电有功计算负荷为22035kW10.4锅炉房和除盐水站10.4.1锅炉房10.4.1.1全厂热负荷各装置的蒸汽用量详见全厂热负荷汇总表。全厂热负荷汇总表序号车间或工段名称蒸汽参数用汽量t/h压力MPa温度夏季冬季1炼焦0.51580.090.722冷鼓、电捕0.51582.52.83脱硫及硫回收0.51587.57.84硫铵0.51581.72.05洗脱苯0.51583.44.251、06库区0.51581.01.57制冷站0.515813.0508生化处理0.51581.51.89生活及其它0.51582.02.010采暖0.515806.511余热锅炉自用汽8.39.212损失1.81.613合计42.8439.92说明:表中各工段蒸汽用量已考虑间断吹扫用汽状况10.4.1.2锅炉房规模确定根据全厂热负荷状况以及考虑锅炉燃料为焦炉煤气,本项目设置三台15t/h全自动燃气低压蒸汽锅炉,其中一台蒸汽锅炉为油、气两用锅炉,另二台蒸汽锅炉为燃气锅炉。当焦炉开工时,使用油、汽两用锅炉,蒸汽锅炉燃料为油,开工后蒸汽锅炉燃料全部用焦炉煤气。本设计的锅炉房是作为干熄焦余热锅炉的备份,正252、常情况下全厂生产、生活用蒸汽由干熄焦余热锅炉供应,只是在干熄焦停产检修时燃气锅炉才开启。正常运行时,三台全开。夏季锅炉平均负荷为85.6%;冬季锅炉平均负荷为75%。所选用的锅炉技术参数:生产能力15t/h,蒸汽压力1.25MPa,蒸汽温度194。10.4.1.3全厂蒸汽平衡详见全厂蒸汽平衡图10.4.1.4除尘和脱二氧化硫1)焦炉煤气主要数据含尘:微量;H2S=20mg/Nm3;Qnet=17900kJ/Nm3。2)除尘和脱硫由于锅炉使用的燃料为焦炉煤气,所以烟气中含尘很低。根据煤气中的H2S含量,经计算,夏季烟气量为37000Nm3/h,冬季烟气量为32371Nm3/h,烟气SO2排放浓度253、为6.3mg/Nm3;每台锅炉烟气各用一座高15m,上口内径为900mm的钢烟囱。锅炉大气污染物排放完全符合(GB13271-2001)锅炉大气污染物排放标准的要求。10.4.1.5厂房面积锅炉房建筑面积为4524m2,单层布置(包括换热站)。10.4.2除盐水站10.4.2.1除盐水量和水质要求及设备选择由于本项目采用干熄焦,干熄焦余热锅炉用水要求能够满足国家标准火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准(GB12145-990)中的有关规定。序号名称单位指标1硬度mol/l02电导率s/cm13SiO2mg/l0.02根据工艺条件,经过对全厂化学水的平衡计算,化学水系统须补充除盐水48.8t/254、h,除盐水站系统生产能力定为60t/h.。10.4.2.2除盐水站主要设备选择本项目除盐水站生产能力为230t/h,安反渗透脱盐装置进行设计。二系列运行。二套膜元件共用一套膜元件的清洗系统装置,当膜元件受到污染后,可进行化学清洗。锅炉房及除盐水站主要设备选择详见设备一览表。10.4.2.3除盐水站工艺流程该除盐水站工艺流程如下:原 水 多介质过滤器 活性炭过滤器 5保安过滤器高压泵 反渗透 中间水箱 中间水泵 混床离子交换器 除盐水箱 除盐水泵 送 出10.4.2.4系统连接及操作方式除盐水处理系统中的单流机械过滤器、保安过滤器、反渗透脱盐装置以及混床离子交换器均采用母管制连接方式。整个系统的255、运行操作控制采用全自动运行与反洗。反渗透脱盐装置的清洗系统为手工操作。该系统具有出水质量好,酸碱污染少,运行可靠的等点,能满足本项目的需求。10.5空压站、制冷站10.5.1空压站10.5.1.1概述本站的主要任务是为脱硫及硫回收工段提供洁净、无尘的再生空气,为全厂气动仪表提供无油、无尘、露点-40的仪表空气,同时还为炼焦工段间断供应清扫喷浆用空气。各工段用气量及质量要求如下表:各工段用气量及质量要求工段用气量质量要求压力温度露点使用情况m3/hMPa脱硫4200洁净无尘0.740无要求连续仪表空气300无油无尘0.740-40连续炼焦600洁净无尘0.740无要求间断地面除尘站900无油无尘256、0.740-40连续10.5.1.2主要设备选型及配置为满足上表所列各用户的气体需要量及质量要求,设计可供选用的空压机有活塞式和螺杆式。活塞式空压机虽一次性投资略低,但易损件多,运行中故障率高,故不推荐采用;螺杆式空压机运行平稳,易损件少,且代表了当今动力用空压机的发展趋势,故设计选用螺杆式空压机。为满足脱硫及炼焦工段的用气量及压力要求,设计选用SA-160W型螺杆式空气压缩机四台,该机排气量为26.5m3/min,排气压力0.75MPa,三开一备。为保证仪表空气连续、稳定的供应及地面除尘站用气量的要求,设计中还单独设置一台SA-120W型螺杆式空气压缩机,作为备用设备与工艺用压缩机共用。为满257、足仪表用气露点及含尘、含油量的要求,设计选用ADL-20/8型无热再生空气干燥装置一套及配套的过滤器。该设备额定处理气量为20m3/min,再生气耗量约15%,成品气露点-40,最大含油量0.1ppm,最大固体离子1m,最大含尘浓度1mg/m3,可满足全厂仪表用气的质量要求。10.5.1.3工艺流程简述空气自大气吸入,经螺杆空压机压缩后,其压力达到0.75MPa,冷却后温度约为40左右,进入压缩空气储罐,经缓冲、稳压后由管道输送至脱硫及炼焦工段供各用气点使用。另一台螺杆空压机压缩后的空气经冷却器冷却至40后,进入除尘除油过滤器,除去空气中的固体颗粒及微量油份进入无热再生空气干燥器,在这里空气中258、的灰尘和水份被吸附,达到露点-40。符合质量要求的空气,经空气储罐缓冲、稳压后由外管去仪表空气用户。本工段主工设备见设备一览表。10.5.1.4水、电、汽消耗指标空压站动力消耗见下表。序号名称规格单位使用情况消耗定额消耗量备注1循环水32m3/h连续1202电380VkWh连续600常用容量10.5.2制冷站10.5.2.1概述本站的主要任务是为冷鼓、洗脱苯各工段提供1623的致冷水。全厂各车间(装置)用冷水量、用冷方式、用冷温度等级要求见下表:全厂各装置用冷水量、用冷方式、用冷温度等级要求表序号名称使用情况单位温度冷水量1冷鼓连续m3/h165602洗脱苯连续m3/h164903脱硫连续m3259、/h1613010.5.2.2制冷站的规模和技术方案的确定根据用户用冷水量、用冷方式、用冷温度等级的要求,结合本项目的实际情况,设计选用蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组,用低压蒸汽作为冷水机组的热源。设计选用SXZ6-349(23/16)H型蒸汽溴化锂冷水机组二台,其单台制冷量为300104kcal/h,可满足全厂用冷量要求。该机组的使用与电制冷设备相比,具有削减夏季峰值电力、降低电力设备投资的经济效益;以水为制冷剂,不使用CFC(氯氟烃)、HCFC(氢氯氟烃)、HFC(氢氟烃)类等对臭氧层破坏和产生温室效应的制冷剂,具有突出的环境效益。以溴化锂水溶液为吸收剂,除小功率的真空泵以及溶液冷剂水循环泵外260、,再无其它运动部件,易损件少,机组运行无噪声、无振动。10.5.2.3流程简述冷水系统采用开式循环系统,由各用冷装置来的23、压力为0.2MPa的冷冻水经外管送至设于循环水泵房的冷冻水池,经相应的冷冻水泵加压后进入蒸汽型溴化锂冷水机组换热,温度降至16,送用户使用,如此循环使用。本工段主要设备见设备一览表。10.5.2.4水、电、汽等主要消耗指标制冷站动力消耗见下表。序号名称规格使用情况单位小时耗量备注1循环水32连续t/h24602电380V连续kW23.3常用3蒸汽0.5MPa连续t/h13.05注:年消耗量仅指4月10月七个月的用量。10.6厂区工艺及供热外管10.6.1概述工艺、供热外261、管是连接全厂各生产设施、辅助生产设施以及同公用工程设施之间的工艺和供热的架设管线。外管与各设施的工艺及供热管线的分交关系距各设施和建筑物的红线或轴线外1m,管架布置整体规划,以整齐美观,管线走向经济合理、安全,操作检修方便为原则,力求占地少、投资省、生产环境良好。10.6.2管道设计本设计按满足100万吨/年(公称能力)焦化的需求,考虑今后生产技术的改进和生产能力的提高,主要介质管道均按最大负荷进行。1)管道敷设以保证安全和正常生产,以及方便操作、检修为原则,力求节约材料、整齐、美观。2)管道采用架空敷设,管架采用桁架和独立式管架。通过道路管架标高不低于5.5m。3)输送煤气的管道设有防静电设262、施。4)公用工程管道中仪表空气和压缩空气采用支状供气,其它介质管道采用单线。5)热力管线尽量采用自然补偿,无法采用自然补偿的管道采用波纹膨胀节补偿,输送易燃、易爆介质的管道设有可靠的静电接地措施,需保温的管道按规范做好保温设计。6)外管上的交点均设有放空,低点均设有导淋装置。10.7采暖通风及空气调节与除尘10.7.1采暖通风及空气调节1)设计原则的确定根据工艺专业要求,遵守现行专业标准、规范、规定,做到安全、可靠、适当、先进的原则进行设计。2)采暖热媒为11070热水,经换热站汽水、水水二级换热器制取,室内采暖系统原则上采用铸铁散热器采暖。通风负荷较大时,采用散热器与暖风机相结合的方式采暖,263、采暖外管采用直埋方式排放。3)通风量较大的车间采用自然通风,墙上设轴流风机或屋顶风机强制全面通风方式,化验室采用局部排风方式。4)对办公室、操作室、控制室等均设置吊扇、台扇或落地扇用于防暑降温。通风设备根据使用场所的特性分别要求防腐、防火、防爆。10.7.2除尘备煤、筛焦系统的粉碎和筛分工序是生产中的主要扬尘点,本设计在各扬尘点均设除尘装置;对焦炉出焦产生的阵发烟尘采用地面除尘站,降低粉尘外逸,改善操作环境。10.7.2.1地面除尘站焦炉在出焦过程中产生大量的烟尘,其主要污染物有固体悬浮物、苯可溶物和苯并芘等,污染环境,危害人身健康,因此对烟尘收集处理是解决有害物危害的根本途径。地面除尘站的主264、要任务是把出焦产生的烟尘气体,由引风机抽至地面除尘站,进行除尘。经过处理的后的烟气由烟囱排入大气,除尘器捕集粉尘由汽车外运。干式出焦除尘地面站由三大部分组成:1)第一部分是固定在拦焦车上并随拦焦机一起移动的大型集尘罩,以及将烟气送入焦侧集尘干管的翻板阀。2)第二部分是设在焦侧的集尘固定干管。3)第三部分是地面站除尘系统,地面站由预集尘冷却器、布袋除尘器、风机、电机、液力偶合器和输灰系统等组成。10.7.2.2出焦除尘生产流程简述装入焦炉炭化室的煤经高温干馏炼成焦炭后,赤热的红焦被推焦机按顺序从炭化室推出。出焦时,拦焦机伸缩阀与出焦集尘干管上翻板阀对接并发出信号,引风机进入高速运行状态。出焦时产265、生的大量阵发性烟尘在焦炭热浮力及风机的作用下进入设置在拦焦机上的大型吸气罩,然后通过翻板阀使烟尘进入集尘干管,送入蓄热式冷却器冷却并分离火花后,经脉冲袋式除尘器净化后排入大气。出焦结束后,地面除尘系统接受信号,引风机进入低速运行状态。除尘器收集的粉尘由链式输送机运至贮灰仓,为防止粉尘二次飞扬,污染环境,对输灰系统进行密闭,并在各扬尘点设吸气罩,接入地面站除尘系统。贮灰仓中的粉尘经加湿处理后用汽车外运。以下是出焦除尘流程简图。出焦除尘流程图10.7.2.3干式出焦系统主要设计参数除尘系统烟气量 220000m3/h除尘系统阻力 5600Pa烟气入口浓度 12g/m3烟气出口浓度 50mg/m3出266、焦时间 约1min烟尘捕集率 90%除尘效率 99.5%10.8维修本工程机修依托社会力量,电力维修、仪表维修分别设在变电所和车间办公楼内,承担厂内必要的一般小修和维修工作。大型机件的维修及金属加工等工作依靠外委解决。10.9化验10.9.1任务化验室的主要任务除承担项目生产过程中的中间产品控制分析外,还对进厂原料、辅助材料及出厂产品、副产品进行质量监督及全面分析,并承担标准溶液的配制标定及蒸馏水制备,负责化验仪器的校正和检修。配合全厂做好新工艺、新技术及新材料的试验研究工作。10.9.2规模及组成化验室由煤气分析室、中控分析室、杂样分析室、焦油分析室、仪器分析室、标准溶液制备间、水质分析室、267、高温室等组成。10.10土建10.10.1设计原则在满足工艺生产要求和使用功能前提下,合理选用结构方案,做到技术先进、安全可靠、经济合理。10.10.2抗震设计按中国地震动反应谱特征周期区划图(GB18306-2001B1);中国地震动峰值加速度区划图(GB18306-2001A1)和现行的建筑抗震设计规范、构筑物抗震设计规范等国家及行业的规范、规程、标准进行设计。本工程抗震设防烈度为8度。10.10.3 建筑设计1)立面处理尽量做到协调统一,与生产使用功能相配合,为节省资金,建筑物只做一般装修。2)按照当地现阶段的水平及习惯作法进行设计。3)有腐蚀介质的建(构)筑物,根据其腐蚀性分级,按照工268、业建筑防腐蚀设计规范(GB50040-95)的有关要求进行设计。10.10.4结构设计1)地基由于本工程缺乏工程地质勘察资料,地基处理方法待定。2)基础砖混结构采用条形基础,钢筋混凝土框架采用独立基础,焦炉等大型建(构)筑物采用钢筋混凝土构架式基础。3)上部结构形式根据建构筑物的生产特点,结构形式分别采用框架、排架、砖混的形式。10.10.5生活福利设施本工程新建餐厅、浴室、车间办公楼、倒班宿舍等生活福利设施。11 环境保护专篇11.1编制依据及采用的标准11.1.1国家或地方的有关环保法规1)中华人民共和国环境保护法(1989年12月26日);2)中华人民共和国大气污染防治法(2000年4月269、29日);3)中华人民共和国水污染防治法(1996年5月15日修正);4)中华人民共和国环境噪声污染防治法(1996年10月29日第八届人民代表大会常务委员会第二十二次会议通过);5)中华人民共和国固体废弃物污染防治法(1995年10月30日); 6)中华人民共和国国务院令第253号建设项目环境保护管理条例(1998年11月);7)中华人民共和国清洁生产促进法(2002年10月);8)国家重点行业清洁生产水平技术导向目录(第一批)国家经贸委(2000)137号;9)建设项目环境保护设计规定(87)国环字第002号;10)建设项目环境保护管理条例(中华人民共和国国务院令第253号);11.1.2270、 环境质量标准1)大气环境质量标准(GB3095-1996);2)地表水环境质量标准(GB3838-2002);3)地下水质量标准(GB/T14848-1993);4)城市区域环境噪声标准(GB3096-93);5)工业企业厂界噪声标准(GB12348-90);6)工业企业设计卫生标准(GBZ1-2002)中居民住区大气中H2S的最高允许浓度。11.1.3排放标准1)焦炉烟气、熄焦塔、脱硫再生废气排放执行大气污染物综合排放标准(GB16297-1996);2)NH3、H2S执行恶臭污染物排放标准(GB14554-93),CO参照执行工业“三废”排放试行标准(GBJ4-73);3)焦炉的大气污染271、排放情况执行炼焦炉大气污染排放标准(GB16171-1996);4)锅炉排放标准执行锅炉大气污染排放标准(GB13271-2001)中第时段燃气锅炉标准;5)工业企业厂界噪声标准(GB12348-90);6)废水排放执行钢铁工业水污染物排放标准(GB13456-92),S2-执行污水综合排放标准(GB8978-96);7)其它工艺废气排放标准执行(GB16297-1996)大气污染物综合排放标准表2中的标准值;8)钢铁工业水污染物排放标准(GB13456-92)中一级标准;9)一般固体废物贮存、处置场污染控制标准(GB18599-2001)。11.2厂址及环境现状11.2.1厂址本项目厂址位于272、内蒙古xx县汐子镇北山嘴村以东4km,其西侧为叶(叶柏寿)赤(赤峰)铁路、宁(xx)平(四平)公路,南侧为林地,北侧为坤兑河流域,东为老哈河流域。全厂所需原材料和产品可由公路、铁路运输,交通条件极为便利。厂址距赤峰110km;承德市180km;北京市约430km;沈阳市500km;秦皇岛港约300km;锦州230km;天津港约400km。xx县政府在该地规划有xx县循环经济工业园区,本项目将在该工业园区实施。项目的进程将和整个工业园区规划相配合,与其它项目共用交通、供电、供排水等基础设施。目前厂址所在地没有大型工业企业,环境质量较好。11.2.2厂址所在地自然条件xx县属温和半湿润大陆性气候区273、,冬季漫长寒冷,多偏北风,春季干旱多风。夏季炎热,多偏南风,降水集中,秋季雨水偏少气候多变。年平均气温 6.6,极端最高气温38.7,最低气温-33.7。年平均降雨量为454mm,一般集中中78月份,次最大降雨量18.7mm。本区最多风向以偏西风为主,最大风速为32.7m/s,平均风速2.6m/s。最高洪水位(50年一遇)539.371m。11.3建设项目主要污染源及主要污染物排放量本建设项目内容包括备煤、炼熄焦、干熄焦、筛贮焦、冷鼓电捕、脱硫及硫回收、蒸氨、硫铵、洗脱苯、合成氨等生产设施,以及相应配套的辅助生产设施和公用设施。产生的污染物有废气、废水、固体废物、噪声等。11.3.1废气本工程274、废气排放主要来源于以下方面。1)备煤工段煤炭运输、堆存、破碎过程产生的粉尘。2)炼焦工段炼焦过程中焦炉装煤、推焦、干熄焦及焦炉烟囱产生的废气,其中焦炉装煤、推焦、炉门泄漏、炉顶逸散为无组织排放。炼焦过程主要污染物为烟尘、SO2、CO、BaP等。3)脱硫及硫回收工段的脱硫再生塔尾气、蒸氨废汽及生产工艺设施的无组织排放,主要污染物为NH3、H2S、HCN等。4)硫铵工段的硫铵干燥废气,主要污染物为硫铵粉尘。5)在干熄焦停产检修时,锅炉开动,此时锅炉烟囱产生的尾气,主要污染物为SO2、烟尘。6)合成氨尾气PSA脱碳尾气和氢回收废气去燃气锅炉掺烧。本项目的大气主要污染源及主要污染物排放量见下表。废气污275、染物排放一览表序号污染源名称组成及特性数据特性排放数量治理措施排放点高度(m)1破碎、筛分和各转运点粉尘粉尘间断120mg/m3单元袋式除尘器2焦炉烟囱SO2:0.77kg/hNOx:27.64kg/h连续152074Nm3/h高空排放1253装煤烟尘TSP:7.64kg/hSO2:4.12kg/hNOx:3.14kg/hH2S:0.34kg/hBSO:3.11kg/hCO:1.59kg/h间断16860Nm3/h消烟除尘车204推焦烟尘TSP:6.96kg/hBaP:0.0004kg/hSO2:4.12kg/hNOx:3.45kg/hBSO:2.94kg/h间断220000Nm3/h出焦地面276、站255干熄焦设施粉尘:30mg/m3间断210000Nm3/h地面除尘站306熄焦塔(20d/a)TSP:9.6kg/hH2S:0.71kg/hBSO:0.01kg/h间断71830Nm3/h折流板捕尘装置367炉门、炉顶逸散TSP:11.17kg/hBaP:0.004kg/hSO2:0.35kg/hBSO:2.74kg/hH2S:0.69kg/h间断敲打刀边炉门、水封式上升管、桥管108再生塔尾气NH3:7.59kg/h连续3036Nm3/h高空排放409管式炉尾气SO2:45.2kg/hNOx:0.20kg/h连续8510Nm3/h高空排放2010干燥尾气微量硫铵连续8320Nm3/h高277、空排放2011锅炉烟气(20d/a)SO2:45.2mg/Nm3连续42930Nm3/h除尘后高空排放4512合成弛放气H2 67.67%N2 9.15%CO2 9.34%CO 10.23%CH4 3.53%CH3OH 0.03%H2O 0.05%4450m3/h作燃料13PSA脱碳尾气CO 0.93%H2 7.39CO2 83.82CH4 2.75N2 5.12连续9260.69Nm3/h作燃料11.3.2废水本工程废水主要来源于以下方面。1)炼焦废水炼焦工段产生上升管水封下水及煤气冷凝液,当采用湿熄焦时,还有熄焦废水。水封水及煤气冷凝液送生化处理,熄焦废水设有沉淀池,废水经沉淀后循环使用,278、不外排。2)化产工艺废水化产回收工段冷鼓剩余氨水送脱硫及硫回收工段,废水经蒸氨后送冷鼓、电捕工段洗涤尾气后送生化处理。主要污染物为挥发酚、硫化物、HCN、NH3、CODCr、石油类。3)合成氨废水气柜水封排污水、空分排污水、脱硫残液、转化及氨合成排出的废水等。主要污染物为挥发酚、硫化物、HCN、NH3、CODCr等。4)其他废水其他废水包括生活、化验废水、循环排污水、脱盐水站中和废水等,主要污染物不盐类、悬浮物、CODCr、BOD5等。本工程废水排放情况见表11-2。 废水污染物排放量一览表序号废水源名称组成及特性数据(mg/h)排放特性排放量排放去向备注连续间断1煤气冷凝液1.1m3/h生化279、处理站每天两次每次0.5h2上升管水封下水5.1m3/h生化处理站3脱硫废液铵盐备煤掺混炼焦4备煤栈桥冲洗水1.0m3/h复用水每天两次每次0.5h5筛焦栈桥冲洗水1.0m3/h复用水每天两次每次0.5h6分离器分离水2.0m3/h生化处理站7蒸氨废水38.0m3/h生化处理站8除盐水站排污水主要为盐类6.5t/h复用水系统9生活化验废水SS、COD、BOD3.5t/h生化处理站10生化出水COD20mg/LSS5mg/L硬度20mg/L氯化物30mg/L铁:0.4mg/L锰:0.2mg/L51.7m3/h外排或湿熄焦补充水11气柜水封排污水主要含有挥发酚、挥发氨、氰化物、硫化物、焦油等。1.280、0m3/h生化处理站12变换冷凝液H2S 微量CO2 微量5.5m3/h生化处理站11.3.3固体废物固体废物主要来源于冷鼓工段机械化氨水澄清槽的焦油渣,洗脱苯工段产生的洗油残渣及生化处理产生的污泥,以及合成氨装置排放的废催化剂等。本工程废渣排放情况见下表。焦化废渣排放一览表序号工段废渣名称排放量最终去向1冷鼓焦油渣184t/a煤场2粗苯洗油残渣790t/a煤场3生化生化污泥3.8t/h煤场合成氨废渣排放一览表序号废渣名称组成及特性数据排放特征排放数量m3排放地点1精脱硫废触媒1.1活性炭两年19.36废弃1.2吸油剂两年29.7废弃1.3加氢催化剂JT-8两年41.1回收1.4加氢催化剂JT281、-1两年17回收1.5中温氧化铁HT-306两年174回收1.6氧化锌T-305两年34回收1.7脱氯剂两年4回收2转化废触媒2.1转化催化剂Z-205/Z-204两年20.9回收2.2氧化锌两年8回收3变换废触媒变换废触媒Cu、Zn三年20回收4PSA脱碳活性炭七年620废弃5甲烷化废触媒5.1甲烷化催化剂J105三年3.5回收5.2分子筛4A五年10废弃6氨合成废触媒氨合成催化剂A110-2五年9回收11.3.4噪声噪声主要来源于破碎机、捣固机、振动筛、空气压缩机、合成气压缩机、焦炉气压缩机、鼓风机、锅炉引风机和其它风机等,还有循环泵、水泵等各种泵类,另有其它有振动、转动的设备产生的噪声,及分子筛再生加热及冷吹后污氮气放空产生的噪音等,其噪声级一般均高于85db(A)。11.4设计中拟采用的环保治理措施11.