利用原十万吨焦油 加工改造年产2万吨高色素炭黑改造项目申请报告Word文档格式.docx
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第十二章技术经济分析与评价
1.1项目名称与概况
1.1.1项目名称原十万吨焦油加工改造2万吨高色素炭黑生产线
1.1.2项目承办单位概况
1、项目建设单位名称：
陕西黄河煤化有限责任公司
项目法人代表：
刘英杰
2、项目建设单位概况
陕西黄河煤化有限公司成立于2001年7月，法定代表人：
刘英杰，注册资金1.5亿元，公司类型为有限责任公司（自然人投资或控股），位于陕西省韩城市龙门煤化工业园区（昝村煤化工业园），主要从事煤焦油储运、加工业务，企业已建成投产一条10万吨/年煤焦油加工生产线和16.5万吨/年煤焦油加工生产线。
两条生产线使用的主要原料为煤焦油、硫酸、烧碱、焦炉煤气等，主要产品为煤焦沥青、蒽油、工业萘、炭黑油、轻油、粗酚等。
陕西黄河煤化有限公司位于陕西省韩城市龙门煤化工业园区，距离韩城市区3.5km，西临108国道，东临西禹高速，东面紧临西安～侯马铁路上的白村火车站，地理位置优越，交通方便快捷
1.2指导思想
⑴、根据“依靠技术改造，促进技术进步”的精神，根据市场预测情况，并结合厂区实际进行项目研究，购置国产先进设备，提高产品质量及市场竞争力，努力节约投资，以取得最大的经济效益和社会效益。
⑵、充分利用企业现有的技术力量和公用设施，尽可能减少投资费用。
⑶、采取积极有效的环境保护、工业卫生和消防安全等措施，降低能耗，减少污染排放，实现清洁生产。
2.1项目概况
（1）项目名称：
原十万吨焦油加工改造为高色素炭黑产品清洁生产技改项目
（2）项目承担单位：
（3）项目地址：
陕西省韩城市龙门煤化工业园区（昝村煤化工业园）
2.2项目改造的背景
由于我公司原有的十万吨煤焦油加工装置产能低，生产能耗较大，不利于节能减排，为响应国家节能减排的政策，经过多方面调研，高色素炭黑项目既能实现节能减排的目的，又能实现资源的循环利用。
既避免尾气污染，又实现节能减排。
是节能环保的可行项目。
2.3项目改造的目的及意义
2.3.1项目改造的目的
通过改造，淘汰十万吨焦油加工生产线，改造为2万吨的高色素炭黑生产线，实现节能减排。
2.3.1项目改造的意义
⑴、通过技术改造，拆掉原十万吨的焦油加工生产线，改建为2万吨的高色素炭黑生产线，此项目产能和我公司原焦油加工相匹配，实现多联产系统，原料蒽油全部由我公司自己提供，技改项目的炭黑尾气，通过改造（10000万M3/h炭黑尾气）实现循环利用全部送往二期焦油加工作为燃气使用，同时拆掉十万吨的焦油加工可减少30t/aSO2排放量和10t/a烟尘排放量。
⑵、近几年国内高色素炭黑在新技术。
新产品开发等方面虽已取得了显著进展，在生产技术、装备水平、节能和环保等方面仍有较大提升。
高色素炭黑的改性处理和生产新技术的研究实现产业化。
高色素炭黑可极大地开拓橡胶制品的彩色、浅色化的应用领域，完全能替代进口产品，并可对外出口。
高色素炭黑很有市场开发的前景。
3.1原料供应
项目产品生产主要原料主要是我公司焦油加工的产品蒽油，且原料总量和2万吨高色素炭黑相匹配，原材料无论是数量，还是质量均能大大保证。
3.2产品性能指标、质量标准
3.2.1产品性能指标
色素炭黑主要有粒径、吸碘值、DBP吸收值、着色力、PH值、加减量、灰分、筛余物、外形、着色力、挥发分、加热减量等指标，含义如下表：
序号
指标
含义
1
粒径
通常测定粒子的平均几何直径，简称粒径，以nm表示单位。
电镜法可直接观察和测定炭黑的粒径。
2
吸碘值
（也叫比表面积）可用低温氮吸附方法测定。
也可用世界上通用的简捷的碘吸附方法。
测定结果所代表每克所具有的表面积,（m2/g）。
3
吸收值
（也叫DBP吸收值），是用邻苯=甲酸=丁酯（DBP）对炭黑吸附。
当吸附平衡时所消耗DBP量，它代表炭黑结构的大小，吸附值高则炭黑结构高，反之则低。
4
PH值
是代表炭黑的酸碱性。
一般炉法炭黑均呈碱性（PH>
7）。
只有经过后处理炭黑其PH值在3--5之间而挥发分较高。
5
外形
分为粉状，粒状
6
着色力
是表示炭黑染色白体的能力，一般着色力高，其遮盖性能好
7
挥发分
是炭黑表面吸附的含氧官能团（羧基、醌基、内酯基和羟基等）这些基团的含量代表炭黑的表面化学性质。
它与PH值有相关性。
8
加热
减量
是在一定温度下测定炭黑水分含量，它与炭黑的生成环境有关。
（这个了解下，知道什么是加热减量就行了）
3.2.2、通用级色素炭黑质量标准
色素炭黑质量国家标准（GB/T-7044-93）
指标名称
（GB/T-7044-93）
黑度%
≤30
加热减量（％）
≤4.0
灰分
≤0.2
PH值
2.0～6.0
DBP值（cm3/g）
≤1.10
表面积（m2/g）
100-300
杂质
无
着色力%
≥110
流动性35℃/mm
≥19
挥发分%
3.0
3.3产品市场
色素炭黑，主要用于油墨，油漆等行业作为黑色颜料使用，例如：
油丝印油墨、胶印油墨、网印油墨、PVC油墨用炭黑，高温涂料用炭黑，水性色浆、PU聚酯色浆、PVC色浆，聚氨酯色浆用炭黑，汽车油漆用炭黑，PVC胶粒用炭黑，电缆料用炭黑，密封胶专用炭黑，造纸用炭黑，化纤色母、塑料色母用炭黑，水性聚氨酯用炭黑。
3.3.1国内市场情况和需求预测
国内目前高色素炭黑产能为14万吨左右，总需求量为25万吨左右，仍存在着相当大的市场空间。
另外，随着经济的发展，包括酒店、商业、景观、交通等色浆领域极少设计到的领域都已经大幅进入色浆市场的发展范围，正走向整体化、节能化的发展趋势，当然这主要表现在色浆厂家的快速崛起，带动整个色浆产业趋向高效、低碳发展。
而作为涂料行业重要支柱高色素炭黑在工业、房产、家具、家电、建材家居的带动下，迅速成长为主流，高色素炭黑在现代家居装修、家居装饰生活中扮演者越来越重要的角色。
潜在需求不断增大，国内市场也还有相当大的空间。
4.1技改工艺设计
4.1.1设计基本原则
⑴、严格执行国家现行的有关设计规范、规程：
《建筑设计防火规范》
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》《工业金属管道施工及验收规范》
⑵、充分利用公司公用工程系统以及和其他项目之间的配套，实现资源和能源的综合循环利用。
⑶、设备选型以先进、高效、实用、节能、可靠为原则，选用先进实用设备，尽可能在保证产品质量的前提下减少投资、降低成本。
4.2.1生产工艺
4.2.1.1高色素炭黑的制造方法
高色色炭黑按制造方法可分为高色素槽法炭黑、高色素炉法炭黑而油炉法炭黑油炉法由于具有工艺调节方法多、热能利用率高、能耗小及成本低等特点,已成为主要的高色素炭黑生产方法占高色素炭黑总量的95%以上。
4.2.1.2高色素炉黑生产工艺
高色素炉黑生产工艺则是以蒽油为原料，供以适量的空气，在特制的反应炉内，于一定的高温下燃烧、裂解，生成的炭黑悬浮在烟气中，然后经冷却、收集生产炭黑的方法。
炉法炭黑，以油类作原料，并加入可燃气体使之达到炉内所需温度。
而改变炉黑生产工艺条件，可得到所需要之色素黑。
比如：
不同条件下，炭黑可达到广阔的平均粒径范围，从80nm到小至15nm，更有细小至气黑那样小的颗粒。
但对于同一粒径，气黑和炉黑还是有区别的，主要是表面化学不同。
炉黑产品粒径较大，平均粒径为40nm。
4.2.1.3工艺流程图
高色素炭黑生成系统
高色素炭黑造粒系统
根据本改造项目拟定的生产规模：
综合利用我公司二期焦油加工过程中的产品蒽油建设20000t/a高色素炭黑生产装置。
所需的原、辅材料的品种、规格、年用量及来源
5.1原辅料来源
物料名称
技术规格
单位
年用量
来源
备注
蒽油
密度1.13-1.16
吨
5万
自产
空气
露点≤-40℃
万立方米
900
5.2能源动力
本项目水、电、煤气、蒸汽、仪表空气等公用工程均充分利用黄河煤化有限公司的已有设施。
均能满足20000t/a高色素炭黑的生产需求。
能源是国民经济的重要物质基础，能源制约着国民经济发展和影响人民生活水平的提高。
为此，国务院制定了《节约能源管理暂行条例》，以加强基建和扩建工程项目中合理利用和节约能源。
6、1节能节水措施
本项目所采用的设备是国内较为先进的设备,耗电量较小,符合项目所需的节能要求。
项目节能措施有:
（1）本工艺生成过程中放出大量的反应热,利用空气做冷却介质强制循环冷却反应器,再利用经过热交换后的介质预热空气。
（2）本项目购置国产设备和检测仪器,性能先进、效率高、能耗小;
（4）设备在选用的过程中尽量选用节能型产品;
（5）炭黑尾气给焦油加工二期做燃料，减少煤气用量；
（6）炭黑反应炉急冷水循环使用，降低水消耗；
（7）实施焦油加工装置和高色素炭黑装置联产系统，实现炭黑尾气循环利用；
（8）照明采用绿色照明;
（9）合理安排生产,减少启动的能耗,节约能源；
（10）加强对职工节能教育,落实能耗考核责任制,提高节能意识；
7.1概述
本技改项目既是一个生产性项目，也是一个典型的环保投资项目。
本装置以焦油加工的产品蒽油为主要原料，由炭黑反应炉系统、袋滤系统（产品收集）和产品造粒包装系统等三部分组成。
经过加热处理的原料，均匀混合后进入高温反应器，反应生产的炭黑和烟气经冷却后进入产品收集系统，再经旋风分离器分离后，产品经湿法造粒后高色素炭黑成品包装；
炭黑尾气经净化后送焦油二期做加热炉燃料。
7.2环境保护技改依据
该高色素碳黑技改项目设计严格执行《建设项目环境保护设计规定》的政策要求，同时，在项目设计过程中特别关注以下标准规定：
1、《中华人民共和国环境保护法》；
2、《中华人民共和国污染防治法》；
3、《中华人民共和国大气污染防治法》；
4、《中华人民共和国固体废弃物污染防治法》；
5、《环境空气质量标准》GB3095—1996；
6、《城市区域环境噪声标准》GB3096—2008；
7、《地表水环境质量标准》GB3838—2002；
8、《污水综合排放标准》GB9878—1996；
9、《工业企业环境噪声排放标准》GB12348—2008；
10、《恶臭污染物排放标准》GB14554—1993；
11、《土壤环境质量标准》GB15618—95；
12、《大气污染物综合排放标准》GB16297—1996；
13、《危险废物填埋污染控制指标》GB18598—2001；
14、《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》GB18599—2001；
15、《地下水质量标准》GB/T14848—93；
16、项目卫生执行《工业企业设计卫生标准》TJ36标准规定；
17、项目正常运营过程废弃物严格按照《工业企业固态废弃污染物
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