年产30万吨增碳剂项目可行性研究报告代项目建议书.docx

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年产30万吨增碳剂项目可行性研究报告代项目建议书

年产30万吨增碳剂项目可行性研究报告

第一章前言

1、1综述

宁夏金海吉安工贸有限公司应市场要求，拟在宁夏精细化工基地新建年产30万吨增碳剂项目，其中一期年产15万吨，二期15万吨。

宁夏精细化工基地拥有50台大型兰碳炉，每天每台炉所产生废焦渣25吨左右，本项目采用冷压成型，烘干工艺，确保环保、节能、减排、全员效率和整体装备水平达到国内先进水平，充分利用了工业园区“三废”产品兰炭粉末、煤泥，不仅可以改善增碳剂品质，而且可以实现其增值并减少污染。

增碳剂（型焦）是铸造业冲天炉使用的主要原料，铸造焦的质量是获得高温优质铁水的决定性因素。

据有关资料统计，我国各种铸造厂点有2万余家，年产铸件1500万吨左右，铸件产值超过600亿人民币，按铸件和铸钢每吨平均消耗200公斤型焦计算，就国内铸造用焦消耗量300万吨，而目前用常规生产铸造焦的厂家只有十几家，生产能力仅180万吨，由于工艺落后，配方简单，原料质量次等原因，铸造焦质量较差，仍有不少铸造厂使用改良焦和土焦代替使用，而且国外需求量很大。

铸造型焦是在英国、法国和南韩铸造型焦技术的基础上，经过长时间的探索，研究试验取得的成果，质量完全符合国家一级铸造焦标准。

生产工艺采用冷压成型斜式烘干生产线，并对碳化炉结构进行多次改进，工艺简单，成本较低，烘干周期短，具有投资小，成品率高，能源综合利用见效快等优点。

我们在进行了大量的社会调查后，对非粘煤粉深加工做了长时间的研究，试验工作，提出了低灰、低硫、弱粘结煤做主要原料配制少量强粘结性煤以及少量添加剂。

采用冷压成型，烘干工艺生产优质铸造焦的新产品（增碳剂），既解决了长期以来的煤炭资源不平衡问题，也是焦化企业下来的废料、煤气得到合理利用，又为丰富弱粘结煤生加工找出一条新路子，是一项经济效益显著，社会效益良好、环保、节能的好项目。

1、2设计依据

从2006年开始，我们就瞄准这一方向，列出了研究课题，在两年多的实际运作过程中，总结出一套省时、省工、降能耗的技术。

因为主要原料来源与内蒙、陕西、宁夏等地，尤其是宁夏精细化工基地有大量的焦粉面，所以欲在本地计划建设一座年产30万吨的增碳剂生产线，为平罗县的经济发展做些有意义的事。

1、3工程范围

对非粘煤粉深加工，低灰、低硫、弱粘结煤做主要原料配制以及少量添加剂。

采用冷压成型，烘干工艺生产优质铸造焦的新产品（增碳剂），既解决了长期以来的煤炭资源不平衡问题，也使焦化企业下来的废料、煤气得到合理利用，又为丰富弱粘结煤生加工。

1、4主要设计产品

产品品种

产品规格

外型

重量

铸造增碳剂

110X10

500g/个

冲天锅炉增碳剂

150X10

750g/个

第二章建设规模、产品计划及产品质量

2、1建设规模

增碳剂新厂建设规模为：

年产30万吨的增碳剂生产线。

2、2产品计划

规模大小将对企业经济效益产生一定的影响，根据国内外增碳剂市场需求，本项目拟生产造气和锅炉增碳剂两个品种，主要销往国外、国内市场。

到2010年计划达到年产50万吨增碳剂产业。

该项目的生产规模是根据资金来源和市场等条件进行确定的，将来可跟据市场需求变化，对品种和产量进行适当调整，以取得较好的经济效益。

2、3产品质量

WIN——3型粘合剂增碳生产的技术指标

项目

锅炉增碳I

造气增碳I

抗压冷强度N/个

≥2000

≥2500

抗压热强度N/个

≥1000

≥1200

热稳定性%

≥95

水浸强度N/个

≥1500

≥1700

复干强度N/个

≥2000

≥2100

落水强度S150%

≥96

≥98

水份%

≤0.5

≤0.5

灰份%

≤10——12

≤8——10

挥发份%

>3

>3

固定碳FC

>85

>88

全硫%

≤1.5

≤1.5

显气孔隙PS%

≤40

≤40

碎焦率%

<2

<2

第三章加工工艺方案、组成及设备

3、1加工工艺方案选择

鉴于中国国情和国内外增碳剂技术发展趋势减轻环境污染，节约能源，在增碳剂生产线的工程工艺设计中必须开发出，既先进又实用的应用型配套技术，以先进的粘结剂配方技术、先进的工艺方法，以粉煤加工成具有一定形状、大小和特定物量性能的增碳剂，称为增碳剂加工，它虽属于物理加工过程，但在加工过程中，煤的物理和化学特性同时发生变化。

3、2成型工艺分类

传统的粉煤成型工艺主要又无粘结剂成型和粘结剂成型两种，前者是指原料煤经破碎后，在不加粘结剂的情况下，依靠煤本身的必质和具有粘结成分（沥表质、腐植酸、胶体物质或粘土等），在高压之下压成型煤，它适用与年轻褐煤的成型。

后者是因对有些煤（如烟煤、无烟煤以及年老褐煤）如不用粘结剂，压制型煤又困难，更不能压出质量合格的型煤，加入粘结剂后，能改善原料煤的粘结性和塑性，当粘结剂干燥固化后，使型煤具有很高的强度。

型煤的原料有褐煤、优质泥煤和煤化程度高的烟煤、无烟煤甚至选煤过程产生的煤泥等。

压力成型工艺按两种方法进行分类。

低压法（<50Mpa）

无粘结剂成型中压法（50-100Mpa）

高压法（<50Mpa）

压力成型

憎水性粘剂成型

物理成型

亲水性粘剂成型

粘结剂成型有机热固结

化学成型

无机化学成型

3、3粘结剂分类

增碳剂对粘结剂的要求

（1）粘结性能好

（2）使型煤具有足够的机械强度，抗温性和热稳定性。

（3）不应过分增加型煤的灰份和降低型煤的发热量，也不应使型煤的可燃性变坏。

（4）不须设置复杂的加工设备。

（5）尽量不含有有害杂质。

（6）价格便宜，来源广，可就地取材。

根据不同的化学性质，粘结剂可分为有机粘结剂、无机粘结剂和复合粘结剂等三类。

3、3、1有机粘结剂

粘结性好，干燥固化好，增碳剂具有较高的机械强度，但有机物在高温时宜分解和燃烧，失去粘结能力，因而增碳剂的热稳定性热态机械强度较差。

3、3、2无机粘结剂

大部分为溶解度很小的亲水物质，具有胶体特性和较强的粘结能力。

增碳剂机械强度较高，热稳定和热态机械强度较好，粘结剂的价格便宜；缺点是提高了型煤的无机组合，降低了发热量，抗热性较差。

3、3、3复合粘结剂

综合上述两种粘结剂的优点，是增碳剂具有较高的机械强度和热稳定性。

本项目生产的增碳剂品种有造气型焦和锅炉型焦两种，由于增碳剂在气化炉和锅炉的工作状态不同，因此对型焦的性能有不同的要求，所以要选择不同的粘结剂。

3、4工艺选择

上述几种加工工艺中，低压冷压成型工艺在生产上比较成熟，适用性较强，本项目拟采用此工艺。

3、5工艺流程和消耗定额

成型工艺的实质是使粘结剂和煤粒均匀掺和泥捏，使液态粘结剂均匀分散在固体煤粒表面，然后在成型机内加压成型。

成型工艺的选择重点放在以下几个方面。

（1）应用成熟可靠的粘帖剂加工工艺.

（2）选好国内技术先进的加工设备,重点是制剂、粉碎、搅拌成型、烘干作业机械。

（3）产品成型有可靠的原料前处理工艺及成品处理工艺。

（4）产品质量达到能满足同用户提出的使用要求，成品投入市场明显的竞争优势，能取得良好的社会和经济效益。

3、6加工工艺组成

本工艺生产线的六个系统配置成。

①原料处理系统

原料经筛选破碎处理，将粒度小于20mm的粒煤粉煤做增碳剂原料。

原料由进料、筛选、自动定量配料粉碎储存，实现了自动化机械化流水作业。

②配料系统

经原料系统处理后的粉煤，按不同的煤种送入储料仓中，与添加剂、固体粘结剂等按一定比例自动计量后再进入混合搅拌系统。

此系统由自动控制达到准确、适用、稳定。

③混合捏合系统

煤料在混合捏合机中加入定量的粘结剂，进行6-8分钟的搅拌捏合，使物料达到满足成型要求的物理指标。

此系统有流量控制仪和干粉输送器自动控制，达到准确使用、质量可靠。

④成型系统

在本系统内达到成型指标的煤料均匀通过给料装置，进入成型机压制成型煤，使之达到所要求的型煤强度。

此系统完善了成型是给料的新工艺、新技术，确保了成型产品的冷强度。

⑤成品处理系统

压制成型的增碳剂经过筛选、输送、烘干窑炉干燥和冷却、风干后，冷强度达到技术指标，入仓堆存，经机械化装袋、装车后外运。

此系统完善了球面的自动循环和产品的自动、手动装卸两用装置新工艺。

⑥粘结剂、添加剂处理系统

本系统完成对粘结剂制剂加工工艺、添加剂预处理、制剂加工等工艺工装，使之达到所要求的理化指标，并达到了液体干粉的自动控制定量配合。

3、7主要设备的选择

增碳剂设备的好坏直接影响型煤成形各项技术指标的重要因素之一。

选择增碳剂生产设备首先要考虑的问题是能否保证型煤生产质量稳定运行。

本项目选用设备的原则是立足国内，选择质量过关的设备，具体内容见表:

主要设备表

序号

名称

规格型号

数量

功率

1

缓冲料仓

1800X1400

2

2

缓冲料仓

1800X1400

1

3

皮带给料机

B500X4m

4

8.8

4

1#皮带输送机

B500X18m

2

8

5

吸铁器

RCD-50型

2

2

6

吸铁器

RCD-60型

1

1

7

细粉碎机

86型-25t/h

2

70

8

机座平台

2

9

2#皮带机

B500X6m

2

6

10

引风队尘器

配B500

1

11

3#皮带机

B650

1

7.5

12

4#皮带机

B650X8m

1

3

13

机座平台

2

14

5#皮带机

B650X12m

1

3

15

6#皮带机

B650X38m

1

7.5

16

立柱、平台、扶梯

2

17

料仓

1800X1400

3

18

成型机

400-500T压力

2

18

19

7#皮带机

B500X7m

1

2.2

20

滑坡闸

930X1500

20

21

8#皮带机

B500Xm

1

4

22

9#皮带机

B650X25M

1

7.5

23

液体搅拌机

2

4

24

平台、扶梯、栏杆

1

25

0.3m3立式蒸汽锅炉

1

3

26

开关炉

3

27

操作台

2

28

混砂机

2

76

29

减压起动器

配ZIKV

3

30

配管配线

套

2

31

附属设备（包括机车自修）

44

32

斜底式干燥炉

15.5X8.64X1400m

1

1.08

33

炉顶布料皮带机

B800-11.5m

1

4

34

炉底耐热皮带机

B650X16.2m

1

5.5

35

干燥炉配套风机

Y4-73NO14D

1

75

36

配用除尘设备

GXKCC-1000

1

22

37

配套燃煤热风炉

RSL-II-260

1

8

生产辅助设备表

序号

名称

规格型号

数量

备注

1

小翻斗车

3

2

装载机

ZL30/ZL50

2

3

推土机

120型

1

4

煤质化

验仪器

1套

1

11千瓦

5

照明用电

220V

1

20千瓦

6

小计

8

7

面包车

1

辅助设备

8

办公用车

1

辅助设备

9

通讯设备

1

辅助设备

10

小计

3

11

合计

11

厂内、外线变配电室设备表

序号

名称

规格型号

数量

备注

1

变压器

SZ350/10

1

2

低压配电屏

8

3

功率因数补偿器

GZK-80

2

4

高压熔器

RNZ-10

3

5

负荷开关

FN3-10R

1

6

操作机构

CS2

1

7

金属氧化物避雷针

FR-10

1

8

电流互感器

LA-10

3

9

母线及附料

套

1

10

高压引进

套

1

11

厂区电网

套

1

12

消防器材

套

1

第四章主要原材料及产品质量控制

4、1原料理化指标

增碳剂厂使用的原料以兰碳粉末、煤泥为主，其他原料由于耗用量较小，采用调进的方法解决。

原料要求达到生产所需的各项理化指标，具体指标：

原煤、煤泥工业业分析指标

煤种

W%

A%

V%

Qdw,MJ/kg

兰碳粉末

15-18

12-17

12-16

≥25

煤泥

13-20

20-25

25-30

≥20

粘结剂理化指标

A，

%

V，

%

C，

%

S，

%

软化点，

℃

密度

g/cm3

CnHm不溶物，

%

74

16

9.6

0.3

常温

1.162

<5

原料耗用量

班制

兰碳粉

煤泥

粘结剂

添加剂

干后型煤

单班

5

1

0.05

0.25

5

两班

10

2

0.10

0.5

10

4、2原料和粘结剂的质量控制

原材料的质量直接关系到产品的质量，因此必须严格控制上述原材料的理化指标。

（1）所进的煤泥，兰碳粉末，采用分批、分矿的方式堆放，做到每次入场每次化验，然后分层堆放，进仓备用。

根据质量指标合理配煤，保护原料质量稳定。

兰碳粉末是兰炭企业的副产品，质量不稳定，含水量波动较大，为保护增碳剂质量以控制入仓水分为主。

（2）所用的添加剂、粘结剂等辅助原料，就严格控制其洁净度，使用时不含任何杂质，粘结剂产品应达到要求的各项指标。

增碳剂质量目前尚无国家标准，只有企业自定标准。

本项目生产增碳剂的质量指标。

第五章总平面布置方案

5、1平面布置

为便于企业管理和更好地组织生产，减少生产过程中相互影响和干扰，将新建型煤厂厂区划分为5个功能区：

（1）原料预处理区：

有粉碎和配料组成；

（2）搅拌混和及成型区；

（3）干燥及成品区：

由烘干窖、成品装袋组成；

（4）粘结剂的制剂加工及储存区；

（5）辅助区：

由锅炉房、机修化验室、库房等组成。

本厂的总平面布置功能分区较为明显。

工艺生产装置布置呈“U”字形；这样布置可使生产的物料流向合理且路线短捷顺畅，同时充分结合了厂区的地形、地质、气象等自然条件，进而发挥较好的环境效果。

竖向布置原则及工程的土石方工程

（1）满足生产工艺、运输及装卸对高程的要求，并为生产创造良好的条件；

（2）因地制宜，充分合理利用五级阶梯地形，力求石方工程量最小；

（3）满足场地雨水迅速排出的要求；

（4）场地雨水排除主要采用暗管排水方式，即雨水在厂区内通过道路及场地的雨水口流入雨水下水管，汇集排入厂区。

5、2厂区绿化设计

绿化布置根据生产和环境保护、管线、交通线路布置的技术要求，并充分考虑出道时和乡土树种等原因进行厂区绿化，进而达到改善环境、美化厂容的目的。

绿化的重点是厂门口、道路两侧、厂内零星散空地等处。

绿化用地率拟定厂区用地面积的25%，绿化用地面积为5200m2。

5、3主要建筑及福利设施

厂区内主要建筑有：

主厂房、成品仓库、库房、办公楼、综合宿舍楼等，建筑形式为钢结构与砖混结构，具体布置及参数参见附图一。

生活福利设施

可充分利用全场现有的办公和生活福利设施，包括原办公室、食堂、浴室、生活区等。

第六章生产环境及治理措施

6、1环境保护

环境保护法规定：

“对新、改、扩建项目应做到同环保三同时（同时设计、同时施工、同时运行）”原则，为使本项目发挥最大的经济和社会效益，将对本项目做全面的环境影响分析，提出切实可行的治理方案。

基本原则为：

环境水平与企业经济发展相一致；治理技术与本地区环保法规相统一；环保投资与企业经济效益相协调。

发展增碳剂对改善环境污染有十分明显的效果。

据有关部门提供的资料表明：

在工业锅炉增碳集中使用增碳剂替代散煤，烟尘排放量可将少60-80%，SO2排放量可减少45-55%，CO2排放量可减少15-40%，尤其是增碳剂加固硫剂后，燃烧固硫率可提高55-65%。

下表为锅炉增碳剂在SZL-13-A型4t/h锅炉试烧，由太原环保将测试的结果：

环保测试结果

测试项目

原煤

型煤

烟尘排放浓度，mg/m3

5693.4

1351.72

烟尘排放量，kg/h

51.90

8.62

森格曼黑度，级

3

<1

SO2排放浓度，mg/m3

912.34

671.18

SO2排放量，kg/h

9.24

6.94

如果本厂所产增碳剂全部运往全国各地使用的话，每年可以减少烟尘排放量约0.9万吨，减少SO2排放量500万吨左右，对改善环境现状可起到显著的作用。

该厂址区域大气主要污染物为SO2，由于使用低硫煤排放量极少，其次是噪声。

本项目属于环保推广项目，对改善本区乃与周边的环境现状将会起到积极作用。

6、2执行环境质量标准：

（1）GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》二级标准

（2）GB12348-90《工业企业厂界噪声标准》III类标准

（3）GB3838-882类地面水环境质量

（4）GB3095-82三级大气环境质量

（5）GB9078-1996《工业窑炉大气污染排放标准》

6、3主要污染源及污染物

本项目废弃物主要来源于斜底烘干炉，主要污染物为SO2、烟尘排放，烘干炉生产厂山西安龙重工有限公司使用了干燥炉烟气特性及除尘的新技术，由于在干燥炉上配用除尘设备和配套了机烧燃煤热风炉，彻底解决了烟尘、SO2排放量，达到了国标GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》的要求。

6、3、1废水排放

本工程废水排放主要来源于锅炉污水及生活污水等，其排放量如下：

（1）、锅炉污水及脱盐设备离子交换树脂再生废水

废水量：

——0.15m3/h

PH值：

6-8，间断排放。

（2）、生活污水

排放量约0.5m3/h，间断排放。

废渣排放，废渣主要为锅炉排出的炉渣，每天排放量为2吨。

6、3、2噪声

本工程噪声组要来源于粉碎机、混砂机及型焦干燥窑的鼓风机产生的噪声，其中：

混砂机：

75——85dB（A）

粉碎机：

80——90dB（A）

鼓风机、引风机：

90——100dB（A）

6、4主要污染治理措施

6、4、1粉尘治理

加强对装载机械及运输车辆的管理，严禁超载、违章行驶，运输车辆要加盖防尘罩，定期清扫厂区地面。

扬尘点及主要道路设置喷洒系统，定期洒水，保持地面湿润，控制粉尘飞扬。

对产生粉尘的部位尽量采用密封设备，对于敞开设备采取密封措施，通过风机抽出废气，经袋式过滤器除尘确保排入大气的废气煤尘含量<30mg/m，收集下来的粉尘经收尘返还系统再用做增碳剂生产的原料。

6、4、2噪声处理

主要采取隔声和消音措施，把操作室和噪声隔开，并在噪声源上增设消音装置，使工作场所的噪声强度低于65分贝。

某些震动大的设备基础还需要采用防震措施，以确保50的其他设备的安全，地强机械振动部件，安装缓振器。

在鼓风机出口设置消音器。

对各种机动车辆按交通监理及环保要求控制器噪声。

6、4、3绿化

在厂区及四周建造防尘、防风林带。

美化了环境，选择树种是应考虑：

（1）选种有较强的抗污染能力，较好的净化空气能力的树种；

（2）选用易栽易管、适应性强的乡土植物；

（3）选种对SO2、NOX等敏感性强的监测植物；

绿化、道路两旁的绿化、车间周围绿化和护堤绿化等。

为此，可选种桂香柳、白榆、国槐、刺槐、泡桐、合欢、侧柏、朴树等乔木，枸杞、木槿、紫穗槐、月季等灌木和野牛草、等草皮。

6、4、4其他污染的处理办法

对锅炉产生的烟尘经除尘后，高空排入大气。

生活废水经化粪池处理与软化水站离子水再生废水经中和处理后一起排放；锅炉的原料可以考虑使用本厂的增碳剂，这样不仅减少了环境污染，而且还可以测试增碳剂的质量。

锅炉的炉渣可作为建筑材料或筑路。

6、4、5综合利用及环境投资

本项目采用的原料路线、工艺路线、主要生产装备的初步方案符合清洁生产的要求，生产型煤，本身就是改善环境状态的产品。

其原料煤泥及兰碳粉末，是焦化厂的“三废”产品。

这两种原料不仅有效地利用了现在工业生产的“三废”改善了环境，而且也降低了生产成本，起到了“一举两得、变废为宝”的作用。

环保投资估算

废水处理20万元

烟气处理20万元

全场除尘系统50万元

噪声治理20万元

绿化20万元

合计130万元

第七章建设地区的自然危害因素及

主要防范措施

7、1地震

厂区所在的地震烈度为6度，采取如下抗震措施：

在建筑设计中，主要建筑物设置圈梁和构造柱；混凝土结构柱配筋按《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）中规定的百分率；钢结构按构造所确定的最小截面尺寸，防止局部失稳；主要设备则采用地脚螺栓与基础固定。

在电气设计中电力变压器则采用加固措施防止地政造成损坏。

7、2雷击

本工程建筑物属II、III类工业防雷击建筑物，对此采取防雷措施：

对第二类凡雷建构筑物采用避雷带防直击雷，并对非金属屋顶设置与避雷带构成10m宽的金属网防感应雷；对第三类防雷建构筑物采用避雷带防直击雷。

7、3气温

本厂区位处工业区，全年平均气温8.2℃，最高气温37.2℃，最低气温-29℃。

采取的防暑降温措施有：

各操作室、办公室、休息室、更衣室、电器仪表室等处均设置空调或电风扇，生产厂房采取相应的通风措施。

为了防止冬季低温带来的危害，在主要的办公室、休息室等设置必要的采暖设施，管道则采取必要的防冻保温措施。

7、4其他

为了防止雨水积存浸害设备等，在竖向布置上采取相应的雨水排除措施，并设置必要的雨水排水管道;为了防止不良地质造成的危害，在建筑设计中对地基采取必要的加固措施。

第八章生产过程中主要危害因素及

主要防范措施

8、1行业特点和职业危害

本工程生产工艺为粉煤成型干燥过程，全部过程的职业危害轻微程度，其职工安全和工业卫生危害情况如下：

a）.本工程的原料是可燃物，在备料和运输过程中产生。

b）.由于转动设备运行产生的噪音及机械伤害。

c）.由于误操作及雷电、静电产生设备和人身伤害。

8、2安全防护措施

根据上述情况，在该工程建设的全过程中要贯彻“安全第一，预防为主”的方针，从而确保劳动者在生产过程中的安全和健康贯彻建设项目主体工程和职业安全、工业卫生“三同时”的精神，首先在设计中把职业安全和工厂生放在一个重要位置，同时采取可靠技术及设施确保工程的安全和劳动者的健康。

改善操作环境，在各主要生产车间、工段设能阻隔有害粉尘的生产操作室、休息室、控制室等，并对厂房及辅助用房室内部分采取通排风、换气等措施，使操作人员免受有害粉尘的影响，保证操作场所的卫生环境。

8、2、1减振降噪

为了控制噪声及振动的危害，拟采用声源治理及隔声两种手段，控制措施如下：

a.在设计中尽可能选用低噪声的机械和设备。

b.在通风机、鼓风机等气动性噪声设备上设置相应的消声装置，将噪声较高的设备置于室内，可防止噪声的扩散与传播。

c.对振动较大的设备基础采取相应的减震措施。

d.