年产万吨焦化m捣固焦炉配套万吨洗煤可研报告.docx
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年产万吨焦化m捣固焦炉配套万吨洗煤可研报告
附图表:
1、项目周边环境图
2、项目平面布置图
3、备煤筛储焦以及焦化工艺流程图
4、主要设备一览表
5、生产装置负荷表
6、水平衡图
7、盈亏平衡表
8、总估算表
9、经济评价系列表
附件材料：
1、甲方委托书
2、批复文件
1.总论
1.1.概述
1.1.1项目名称及主办单位
（1）项目名称:
**县**焦化厂120万吨/年焦化项目
（2）主办单位：
**县**焦化厂
（3）法人代表：
（4）建厂地址：
**省**县煤化工园区
1.1.2编制依据
（1）****焦化有限公司与****化工设计有限公司签订的工程设计合同（合同编号SK2009-009）；
（2）晋经信办函[2009]140号“关于同意**县****有限公司开展产能置换建设焦化项目前期工作的函”；
（3）化学工业部化计发（1997）426号文《化工建设项目可行性研究报告内容和深度规定》（修定本）；
（4）**县**焦化厂提供的其它相关资料；
1.1.3研究范围及建设规划
（1）本项目研究范围有：
选煤、备配煤、炼焦、除尘系统、熄焦（含干法及湿法熄焦）、冷鼓及电捕、脱硫及硫回收、硫铵（包括蒸氨）、洗脱苯、公用工程。
（2）本项目研究内容有：
产品市场、工程规模及产品方案的确定、工艺技术方案原料、辅助材料及动力供应、建厂条件和厂址方案、公用工程和辅助设施方案、总图布置方案、环保、劳动保护及安全卫生、消防、经济评价。
（3）建设规划
根据****焦化工程的发展规划，本工程建设规模为120万吨/年（公称）的焦炭生产装置，选定2×75孔焦炉，配套建设180万吨/年选煤装置以及相应的备煤、筛焦、化产回收和必要的公用工程装置。
1.1.4可行性研究报告编制原则
根据****焦化工程的实际情况和发展要求，结合国家经济建设的方针政策，本项目遵循以下设计原则：
（1）严格执行国家有关法律、法规、设计规范及标准，保证工程设计质量；
（2）工艺技术方案尽量做到先进、成熟、可靠，保证焦化安全稳定运行；
（3）贯彻“五化”的设计原则。
尽可能减少工程项目的投资额，尽可能生产附加值高的产品，以获得较好的经济效益；
（4）结合厂址现状和装置特点，努力做到布局合理，工程衔接紧凑、公用及辅助设施经济实用，力求降低能耗，节省占地；
（5）坚持资源综合利用、节能、降耗；
（6）提高自动化控制水平和机械化生产水平，主要生产装置采用DCS控制系统，优化操作指标，以保证装置安全、稳定、长期运行；
（7）环境保护、劳动安全及工业卫生、消防按国家法规和标准进行设计，坚持“三同时”的原则；
（8）科学论证项目技术的可靠性和经济性，实事求是地作出研究结论。
1.1.5项目提出的背景及建设意义
1.1.5.1项目提出的背景
**省是我国能源重化工基地，是我国煤炭和焦炭的主要生产省份。
同样，煤炭工业和焦化工业作为**省的支柱产业，在**经济发展中占有举足轻重的地位。
**省政府和**省有关部门对**省焦化工业和环境保护工作十分重视。
在过去十几年中，投入大量的人力和财力，进行了多次土焦的改造和发展机焦的建设。
近几年，**省政府相继出台了关于焦化工业的有关规定，对**省焦化工业的规划、发展起到了十分重要的作用。
**省焦化工业不能走单靠尾部治理的老路，应从采用先进技术，规模生产，从工业生产过程中减少污染物的产生，充分回收和利用资源。
建设**清洁能源区，倡导依靠高新技术，推行清洁生产与综合利用并存。
**省统一布置，规划建设一批大规模焦化生产集中区，采用符合国家要求，适合**特点的一定规模的大中型机械化焦炉，回收化学产品。
焦炉煤气作为清洁能源，进一步开发需要清洁能源的建材、冶金、陶瓷、化工、电力、合成、城市煤气等新兴产业，带动相关产业发展。
建设**清洁能源区是**省政府带领**省人民走一条寓治污染于经济发展之中，在发展中消除污染，改善环境质量的可持续发展道路，是一条利国利民的可持续发展道路。
本项目积极响应**省政府和**有关部门对焦化行业的号召，焦炉选用5.5M捣固型捣固焦炉，高5.5m，年产120万吨冶金焦，采用国家积极倡导的干熄焦工艺，回收红焦显热、降低环境污染，焦炉煤气除供应本项目自用外，剩余部分外供与本项目相邻的***化工厂，并对化学产品进行回收，符合国家标准。
1.1.5.2项目建设的意义
（1）利用当地丰富的煤炭资源，充分发挥煤化工产业优势，作强作大企业，提高企业经济效益，促进当地经济发展。
从能源可持续发展战略出发，为保护不可再生的炼焦煤资源，国家先后出台了一系列政策和措施，积极鼓励发展和扶持符合国家产业和能源政策的现代化焦化工业，今后的炼焦行业必将朝向大型化、高效化、环保型发展。
本项目正是基于国家产业和能源政策，建设现代焦化企业，充分发挥煤化工产业优势，为能源可持续发展贡献力量。
（2）创造就业机会，安置待业人员
近几年来，我国虽然已出台了一系列的促进劳动就业政策，但由于工业化、城市化进程的加快，大量的农村剩余劳动力需转移到非农领域就业，以及国际金融危机等因素的影响，我国就业形势依然严峻，本项目建成投产后，能提供将近800个就业岗位，有效减缓地区就业压力。
（3）采用先进的干熄焦工艺，是环境保护的需要
保护环境是我国的基本国策，认真贯彻执行“以防为主、综合治理”的方针及总量控制、清洁生产、以新带老的原则，积极采用技术成熟、经济合理的新工艺和新设备，尽力提高资源和能源的利用率，最大限度地把污染消除在生产过程中，从而减轻对环境的污染，促进社会经济的可持续发展。
传统的湿法熄焦，每熄1t红焦炭就要将0.5t含有大量酚、氰硫化物及粉尘的蒸汽抛向天空，严重地污染了大气及周围的环境。
本项目采用先进的干熄焦工艺，利用惰性气体，在密闭系统中将红焦熄灭，并配备良好的除尘设施，不污染环境。
同时由于干熄焦能够产生蒸汽，并可用于发电，可以避免相同规模的锅炉燃煤对大气的污染，尤其减少了SO2、CO2向大气的排放。
（4）丰富产品结构，提高企业经济效益，增强区域竞争力。
本项目在焦炉煤气净化的过程中对化工产品进行回收再生产，在净化环境的同时改变了单纯生产焦炭的状况，能提高企业经济效益，增强企业以及区域的竞争力。
1.2.结论
1.2.1工艺技术方案比选结论及评价
本项目根据“固本简末”的原则，在满足国家有关产业政策与环保、安全、能源综合利用等具体要求的前提下，尽量优化工艺流程，合理配备工艺装备，节省投资。
（1）选煤采用跳汰加浮选的选煤工艺，该工艺具有流程简单、设备操作维修方便、处理能力大且有足够的分选精确度等优点。
（2）备煤车间采用先配后粉碎工艺，具有工艺过程简单、设备较少、布置紧凑、操作方便的优点。
（3）炼焦车间选用2×75孔5.5M捣固型捣固焦炉，该焦炉具有较强的实用性和适应性，符合国家焦化产业准入条件，年产干全焦120万吨。
（4）熄焦采用干法熄焦为主湿法熄焦备用的工艺，利用惰性气体回收红焦显热，副产中压蒸汽，节约大量熄焦水，有益于环境保护，同时可以提高焦炭的质量。
（5）装煤推焦除尘采用二合一地面除尘站，该工艺对粉尘进行集中处理，大大减少了环境污染。
（6）脱硫采用以氨为碱源、PDS-600为催化剂的焦炉煤气脱硫、脱氰新工艺，此法不但具有较高的脱硫、脱氰效率，而且流程短，不需外加碱，催化剂用量少，操作费用低，一次性投资省，副产硫磺。
（7）采用饱和法回收氨，副产硫铵；采用煤焦油洗油洗苯，一塔流程回收苯。
（8）污水处理采用A2/O焦化废水处理工艺，该工艺具有处理量大，净化度高等优点，使废水得到较好处理，减小了环境污染。
（9）剩余煤气外供**丰喜华瑞煤化工有限公司生产合成氨，实现了资源的综合利用。
1.2.2项目的社会效益和环境效益
（1）选用的5.5m捣固型焦炉以及所采用的环保措施既考虑了与全厂总体装备水平的适应，也使治理效果达到了国家标准的要求。
本工程采用先进的机械化、大规模炼焦技术，采用干法熄焦以及新型清洁快速湿法熄焦系统，并设装煤出焦干式除尘地面站；采用高度自动化的地面固定式捣固站、捣固装煤车和推焦机，工程建成投产后能有效的减轻生产过程中造成的环境污染，使本地区的大气环境质量得到非常显著的改善。
就水环境而言，本工程的含酚氰废水经国内先进的方法，A2/O生物脱氮处理后COD、氨氮能达到国家排放标准，送往系统循环使用，因此对地面水体污染影响非常小，符合焦化行业准入条件以及清洁生产要求。
多余煤气外送**丰喜华瑞煤化工有限公司，合理利用了焦炉煤气，减少环境污染，同时也提高了企业的经济效益。
（2）本项目的建设不仅活跃了市场经济，解决社会剩余劳动力，并为促进当地经济发展作出积极贡献。
1.2.3项目投资估算以及经济效益
（1）投资估算
工程总投资93987.75万元，其中：
固定资产投资为86505.50万元，铺底流动资金2244.67万元，建设期贷款利息0万元。
详细费用见工程投资组成表、汇总估算表。
（2）经济效益
通过技术经济评价，该项目总投资93987.75万元，全部投资内部收益率23.99%，投资回收期税前为5.61年，税后为6.46年。
年均未分配利润19326.47万元，增值税13579万元。
表1-1主要技术经济指标
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
生产规模（公称能力）
104t/a
114
二
产品产量
1
精煤
104t/a
123.89
全部自用
2
中煤
104t/a
31.33
3
矸石
104t/a
20.31
4
煤泥
104t/a
4.52
5
全焦（干）
104t/a
114.2
其中＞40mm
104t/a
98.2
40-25mm
104t/a
8
＜25mm
104t/a
8
其中：
干熄焦产生的焦粉39500t/a
6
焦炉煤气（干）
106Nm3/a
490
其中：
焦炉自用
106Nm3/a
215
管式炉用
106Nm3/a
8.88
干熄焦用
106Nm3/a
0.48
燃气锅炉
106Nm3/a
52.02
外供
106Nm3/a
213.62
7
焦油
t/a
52340
8
硫磺
t/a
1848
20％含水
9
硫铵
t/a
16420
10
粗苯
t/a
12680
11
电
106KWh/a
148.6
产自干熄焦发电
三
年操作日
1
选煤工段
天
330
2
干熄焦工段
天
345
3
炼焦及化产回收工段
天
365
四
主要原材料辅助材料用量
1
原煤
104t/a
180.05
2
浮选剂
t/a
30
3
起泡剂
t/a
7.8
4
洗精煤（干）
104t/a
152
其中：
自供
104t/a
123.89
外购
104t/a
28.11
5
焦油洗油
t/a
1520
6
脱硫剂PDS-600
t/a
1.30
7
H2SO4（98%）
t/a
12440
8
NaOH（42%）
t/a
1451.8
9
HCl（31%）
t/a
324.3
五
动力消耗
1
电
KWh/a
26.748x106
来自干熄焦发电
2
新鲜水
m3/h
260
3
循环水（32℃）
m3/h
11025.29
包括选煤、化产、制冷及熄焦循环水
4
制冷水（16℃）
m3/h
1050
5
压缩空气
m3/h
2760
6
蒸汽冬季
t/h
36.1
六
运输量
t/a
3884263.2
1
运入
t/a
2097375.2
2
运出
t/a
1786888
七
全厂定员
人
798
其中：
生产工人
人
700
管理技术人员
人
98
八
占地面积
亩
398
九
工程项目总投资
万元
93987.75
1
固定资产投资
万元
86505.50
（1）
建设投资
万元
86505.50
（2）
建设期利息
万元
0
2
流动资金
万元
7482.25
十
年销售收入
万元
199874.36
十一
成本费用
1
总成本
万元
168200.44
2
年经营成本
万元
163030.89
3
固定成本
万元
16149.12
十二
年利润总额
万元
30316.03
十三
年销售税金
万元
1357.9
十四
增值税
万元
13579
十五
财务评价指标
1
投资利润率
%
24.09
2
投资利税率
%
32.26
3
投资回收期（税前）
年
5.61
4
投资回收期（税后）
年
6.46
5
财务内部收益率
%
23.99
6
财务净现值I=7%
万元
133711.54
1.2.4结论
综上所述，本项目规模合理，符合国家焦化行业产业政策，选用的工艺技术方案成熟可靠，项目的盈利能力及清偿能力均较强，并具有较好的环境效益和社会效益，项目的建设是可行的。
1.2.5建议
（1）为加快本工程的实施，应按有关规定尽快进行环境评价、安全预评价、职业卫生评价工作。
（2）为保证下阶段工作顺利进行，应尽快进行厂址工程地质勘察工作,以便正确指导初步设计的设计编制。
2市场预测
2.1国内、外市场需求预测
本项目主要产品是焦炭和焦炉煤气，此外尚回收煤焦油、硫磺、硫铵、粗苯等产品。
因此持续稳定的焦炭市场和可靠的焦炉煤气用户对本项目的经济效益、投资收益率及还款能力至关重要。
下面就焦炭和主要化工产品进行市场前景分析和预测。
2.1.1产品品种和用途
（1）洗精煤
洗精煤是指经洗煤厂机械加工后，降低了灰分、硫分，去掉了一些杂质，适合一些专门用途的优质煤。
洗精煤包括炼焦用、非炼焦用的洗精煤和加热、动力用的洗混煤、洗块煤、洗末煤等。
洗精煤可以分为冶炼用炼焦洗精煤和其它用炼焦洗精煤。
冶炼用的炼焦洗精煤，其粒度为小于50毫米、80毫米和100毫米三种；灰分小于或等于12.5%；其它用炼焦洗精煤，粒度也有小于50毫米、80毫米、100毫米三种，灰分在12.5%～16%之间。
（2）中煤
一般炼焦用煤、化工用煤、出口用煤及某些特殊用煤的原煤，都要预先送选煤厂洗选。
选煤过程中的中间产物成为中煤。
中煤是选煤厂选出的灰分高于精煤而低于矸石的产品。
我国中煤的挥发分在25%～40%范围内，水分根据脱水程度而定。
一般，水分在10～15%，灰分则较高；水分在30～40%，灰分则高达50%。
我国中煤的产量约为原煤产量的7～8%，大多数为热电站锅炉所燃用。
因此，洗中煤在动力燃料中占有相当重要的地位。
（3）矸石
矸石是煤在掘进、开采和洗煤过程中排出的固体废物。
是碳质、泥质和砂质页岩的混合物，具有低发热值。
含碳20～30%，有些含腐殖酸。
矸石的发热量一般为800～1500卡/克。
其无机成分主要是硅、铝、钙、镁、铁的氧化物和某些稀有金属。
本项目生产的矸石化学成分组成百分率见表2-1：
表2-1矸石的化学成分（百分率）
成分
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
TiO2
P2O5
K2O+Na2O
V2O5
含量
52～65
16～36
2.28～14.63
0.42～2.32
0.44～2.41
0.90～4.0
0.007～0.24
1.45～3.9
0.008～0.03
目前煤矸石主要被用于生产矸石水泥、混凝土的轻质骨料、耐火砖等建筑材料。
此外，还可用于回收煤炭，煤与矸石混烧发电，制取结晶氯化铝、水玻璃等化工产品以及提取贵重稀有金属，也可作肥料。
（4）煤泥
煤泥即尾煤，泛指煤粉含水形成的半固体物，它是煤炭生产过程中的一种副产品，煤经洗选后粒度在0.5mm以下的产品，产量伴随着煤炭产量的增加而增加。
压滤煤泥的水分一般为22%～28%，热值为2000～4500大卡。
尾煤根据品种和形成机理的不同，其性质差别非常大，可利用性也有较大差别，大致有如下几种类型：
1）炼焦煤选煤厂的浮选尾煤。
这类尾煤在国外一般是一种废弃物，其性质与洗选矸石或中煤类似。
2）煤水混合物产出的尾煤。
如动力煤洗煤厂的洗选尾煤、煤炭水力输送后产出的尾煤，这种尾煤有的比原煤质量都好，数量少时常常掺到成品煤中。
3）矿井排水夹带的矸石山浇水冲刷下来的尾煤，这些尾煤收集起来都属于煤矿的脏杂物质，其特点是数量不多，质量不稳定，但一般都比浮选尾煤质量好。
（5）焦炭
焦炭是炼焦煤经过高温干馏，脱除了挥发分以后的可燃固体，是质地坚硬、多孔、有裂纹、呈银灰色的块状炭质材料。
焦炭用途很广，如炼铁、烧结、铸造、生产电石、造气及有色金属冶炼等各个工业部门都需要焦炭。
国内外用于炼铁的焦炭消耗量占全部焦炭的60～90%。
每炼一吨生铁大约需要焦炭400～500kg。
用途不同对焦炭的质量要求也不相同。
a.炼铁用焦：
块度在25～40mm之间，机械强度M40为65～80%，M10为8～11.0%，S含量小于1%。
b.铸造焦：
块度最低为60～80mm，机械强度M40≥77.0%，灰分＜11%，S含量小于0.8%。
c.气化用焦：
要求反应性大，气孔率大，灰熔点高。
d.电石用焦：
块度在3～20mm之间，固定碳高，灰分低，反应性高，水分小。
随着我国钢铁工业的发展，高质量的冶金焦的需求量越来越大。
本项目主要生产二级冶金焦，其质量指标见表2-2：
表2-2焦炭质量指标
焦炭质量指标
湿法熄焦
干法熄焦
M40/%
73.6
79.3
M10/%
7.6
7.3
筛分组成/%
＞80mm
11.8
8.5
60～80mm
36.0
34.9
40～60mm
41.1
44.8
25～40mm
8.7
9.5
＜25mm
2.4
2.3
平均块度/mm
53.4
52.8
反应性（1050℃）mL.g-1.s-1
0.629
0.541
真密度/g.cm-3
1.897
1.908
Jis转鼓指数DI15015
83
85
（6）焦炉煤气
焦炉煤气是煤在干馏时产生的可燃性气体混合物。
主要成份有氢、甲烷、一氧化碳，并有少量乙烷、乙烯、氨、二氧化碳、硫化氢和氮等。
焦炉煤气是高热值、清洁燃料，广泛用于焦炉、高炉作燃料，也用作居民生活用燃料。
还可作合成氨、甲醇等合成化工的工业原料气。
本项目生产的焦炉煤气质量如下所述。
a.焦炉煤气（干）体积比
表2-3焦炉煤气（干）体积比
干煤气成分
H2
CH4
CO
N2
CO2
CmHn
O2
体积%
58.0
26.0
6.0
4.0
2.7
2.5
0.8
b.焦炉煤气净化指标
净化后煤气中杂质含量：
H2S≤0.25g/m3
HCN≤0.3g/m3
焦油≤0.02g/m3
（7）煤焦油
煤焦油是炼焦煤在干馏过程中形成的具有刺激性气味的黑色或黑褐色黏稠状液体，是一种由高芳香度的碳氢化合物组成的复杂混合物，绝大部分为带侧链的多环、稠环化合物和含氧、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。
煤焦油是重要的有机化工原料，经加工，能提取石油化工不能提取、合成的有机化工产品。
煤焦油加工的产品广泛应用于树脂、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、助染剂等生产部门。
本项目煤焦油质量可达YB/T5075-93标准中的2号指标，如下表所示：
表2-4煤焦油质量指标
项目
指标
密度（ρ20）
1.13-1.22g/cm3
甲苯不溶物（无水基）
＜9.0%
灰分
≤0.13%
水分
≤4.0%
粘度（E80）
≤4.2%
奈含量（无水基）
7.0%（不作考核指标）
（8）硫磺
硫以硫化氢存在于焦炉煤气中，在脱除焦炉煤气中的硫化氢工艺生产中分离出硫磺。
硫磺是黄色晶状固体，用于制造硫酸、亚硫酸、硫化物、二硫化碳、黑色炸药、橡胶硫化剂等。
本项目所产硫磺质量如下表所示：
表2-5硫磺质量指标
项目
指标
纯度
≥97%
比重
1.93
水分
≤0.2%
铁含量
≤0.003%
（9）硫铵
硫铵是用硫酸脱除焦炉煤气中的氨生成的产品。
硫铵是无色斜方晶体，易溶于水，溶液呈酸性。
硫铵除用作肥料外，也用于化工、纺织、医药、皮革等工业部门。
本项目主要生产合格品硫铵。
硫铵的国家标准（GB535-1995）见下表：
表2-6硫铵标准（GB535—1995）
名称
指标
优等品
一等品
合格品
外观
白色结晶，无可见机械杂质
无可见机械杂质
氮（N）含量（以干基计）≥
21.0
21.0
20.5
水分（H2O）≤
0.2
0.3
1.0
游离酸（H2SO4）含量，%≤
0.05
0.05
0.20
铁（Fe）含量1）≤
0.007
—
—
砷（As）含量1）≤
0.00005
—
—
重金属（以Pb计）含量1）≤
0.005
—
—
水不容物含量1）≤
0.01
—
—
注：
硫酸铵作农业用时可不检验铁、砷、重金属和不溶物含量等指标。
（10）粗苯
粗苯是用煤焦油洗油洗涤焦炉煤气过程中回收的产品，粗苯是黄色透明液体，不溶于水，粗苯主要成份是苯及其同系物，苯及其同系物是重要的有机合成工业的基本原料，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料。
本项目主要生产溶剂用粗苯。
粗苯的国家标准（GB3059-82）见表2-7：
表2-7《粗苯》国家标准（GB3059-82）
指标名称
指标
轻苯
加工用
溶剂用
外观
黄色透明液体
密度（20℃），g/ml
0.871～0.900
≤0.900
0.871～0.880
馏分：
75℃前馏出量（容），%不大于
180℃前馏出量（重），%不大于
馏出96%（容）温度，℃不大于
—
93
—
3
91
—
—
—
150
水分
室温（18℃～25℃）下目测无可见的不溶解的水
2.1.2产品国内外市场供需现状
（1）洗精煤
洗精煤是钢铁企业生铁冶炼的主要原料，它与钢铁行业景气度高度关联。
在我国炼焦煤资源中，炼焦煤主要包括主焦煤、肥煤等煤种。
而焦、肥煤在我国和全球均属于稀缺煤种，是重要战略资源。
我国炼焦煤资源总量占世界炼焦煤总量13%，可采储量占16.3%。
**炼焦煤在全国炼焦煤供应中占有非常重要的位置，其产量位居全国第一，2004年该省炼焦煤原煤产量2.36亿吨、炼焦精煤产量约1.25亿吨，分别占全国的26.7%、48.0%。
今年以来，钢铁产能的不断增加、新建设焦炉的投产，带动了精煤市场持续升温，精煤出
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