120万吨煤粉制氢装置联产50万吨煤焦油加氢轻质扮装置6万标方小时氢气方案.docx

120万吨煤粉制氢装置联产50万吨煤焦油加氢轻质扮装置6万标方小时氢气方案.docx

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120万吨煤粉制氢装置联产50万吨煤焦油加氢轻质扮装置6万标方小时氢气方案

新疆奎山宝塔煤化工

120/万吨煤粉制氢装置联产50/万吨煤焦油加氢轻质扮装置、6万标方/小时氢气方案

2012年12月20日

新疆宝塔煤化工进展方向会议讨论意见

新疆奎山宝塔煤化工现状；

奎山宝塔煤化工进展方向思想熟悉不统一。

年施工图设计已完成，且设计费已付250万。

图纸已到80％。

3.煤化工2021年已投入3000万【围墙、场坪、临建、施工用电、施工用水、地质勘探、场坪高程坐标测量、工程监理、部份土建基础浇筑、等工作】。

4.在以上实际情形下，现提出宝塔奎山煤化工进展方向，是不是适宜？

提出的疑问；

1】120万吨/年兰炭是不是有市场？

2】120万吨/年原料从哪来？

怎么运输？

3】环保是不是可控？

4】环评是不是通过？

5】50万吨/年煤焦油加氢煤焦油从哪儿来？

6】煤焦油技术是不是成熟？

煤化工项目部的回答；

1】120万吨/年兰炭完全有市场。

因为宝塔兰炭是综合产业。

2】180万吨/年原料煤红山煤矿来。

用汽车运输【80千米】。

3】环保可控【气态全数回收、固态用与外售或发电、液态加氢制油】。

4】环评可通过【废水燃烧、煤场、焦场可全封锁或水雾降尘】。

5】50万吨/年煤焦油加氢的煤焦油从头疆周边焦化厂来【已实察】。

6】煤焦油技术10年前就已成熟，而且更先进【煤油共炼KBR技术】。

新疆奎山宝塔煤化工绝不能推延，新疆宝塔煤化工在自己的煤矿建坑口煤化工产业在十年后才有可能。

抓紧在奎山成立宝塔煤化工基地，以它为依托，在新疆有条件的地址，充分利用其它企业的煤资源，用八至十年时刻进展新疆宝塔煤化工产业，进展经济、锻炼成熟产业技术、储蓄技术人材，只有走这条路，新疆宝塔煤化工才能跟上全国煤化工行业进展的步伐﹗负责宝塔在新疆煤化工行业中将被淘汰。

新疆宝塔煤化工产业建议走以下道路；

1.在新疆奎屯建120万吨/年冶金喷吹料装置，配套50万吨/年煤焦油加氢装置，形成奎山宝塔煤--电--气一体化产业链。

2.在煤焦油加氢后续选择附加值高的精细煤化工产品，提高企业的经济效益，提升企业的技术科技含量，扩大宝塔煤化工产业多元化结构，慢慢成立企业独立的、有特色的煤化工产业链，为企业尔后持续进展奠定经济、技术基础。

如；从煤焦油里提取酚、奈、蒽、咔唑、吲哚、噻吩、古马隆等高附加值的化工产品。

3.利用新疆现有资源，计划宝塔大型煤化工产业进展方向，以新疆奎山宝塔煤化工产业为煤化工进展基地，以他为技术、人材为依托，选择新疆其它企业已建成的大型煤矿，有建大型煤化工水源条件的地域，建设一个技术领先、自循环的煤化工产业装置，用八至十年时刻，先占用他人现有的煤炭资源，进展自己企业经济，提升企业技术基础，储蓄企业人材，待时，宝塔可依照新疆煤炭实际资源情形，再开发宝塔白杨河煤炭资源。

白杨河煤炭资源最好是宝塔战略资源，以谋求企业长期的进展。

120/万吨煤粉制氢装置方案见设计，在此不重述。

因为煤焦油加氢设计未定，故以全国成熟的煤焦油加氢项目作以下简述；

1工艺技术实施方案及专有焦油加氢工艺包特点

要紧产品（汽、柴油组分）收率高，科学制定原料加工工艺方案。

综合考虑国内现有兰炭炉（内热式、外热式）焦油分析数据、中石化抚顺石化研究院煤焦油加氢专题研究报告，和神木天元化工工业扮装置实践体会数据，本着最大限度利用本项目兰炭炉荒煤气廉价氢源（每一年亿立方氢气）和提高煤焦油液相收率的前提下，确信本项目兰炭炉焦油加氢馏份切割点为≤480℃，加氢装置规模为50万吨/年；

哈气化焦油加氢馏份切割点实际为≤360℃，神木天元实际为≤380℃，神木天元耗氢

量实际为每吨加氢进料380Nm3/h，神木天元的低、高芳油（汽柴油组分）实际收率＜70％，缘于延迟焦化工艺所致；

本工艺技术实施方案秉承石化行业“最大限度提高轻油收率的加氢原那么”而确信焦油加氢馏份切割点，其加氢进料全馏份精制、全馏份裂化，380～480℃重质馏份的裂化必将耗用大量新氢，依照中石化抚顺研究院给咱们提供的非沥青质重质煤焦油加氢耗氢数据，和咱们正在工业化的国内首套15万吨/年非沥青质重质煤焦油（蒽油）加氢改质装置设计数据，其精制和裂化新氢总耗量约为每吨加氢进料900Nm3。

本工艺技术实施方案要紧产品低、高芳油（汽、柴油组分）的收率设计值为％，项目销售收入同比高；

多产柴油馏份，适时加注柴油十六烷值添加剂，提高柴油品质。

充分利用新建兰炭炉自产荒煤气资源，将荒煤气PSA制氢解吸气制成蒸汽，新建燃气锅炉，供焦油加氢装置、制氢装置做动力，供活性焦装置做原料，减少用电负荷，相应降低本钱，以达到节能减排、综合利用、变废为宝。

充分利用焦粉和新建燃气锅炉的蒸汽，建设6万吨/年活性焦装置，估量年增销售收入60000吨×2500元/吨＝15000万元。

采纳精馏提酚工艺，将含酚酚油以焦化行业传统低本钱处置工艺“碱洗、酸碱中和法”制成粗酚，含酚、含酸废水排入兰炭炉系统废水燃烧炉。

此项收益没有纳入本技术实施方案的项目经济评判，作为项目以后收益预留。

采纳英国“德鲁克”生产硫磺工艺技术、采纳侧线回收液氨工艺技术。

重油产品做碳黑油的原料或燃料油。

（产品重油可否取得低、中、高端碳黑油生产厂的原料认可，需做市场开拓工作。

）

为提高新建工业扮装置对焦油原料的适应性，幸免管道和催化剂床层堵塞，减慢装置结焦速度，延长装置运转时刻，减缓催化剂中毒、失活，确保预期经济效益，本项目工艺技术方案采纳有效的煤焦油预处置组合技术：

（1）焦油含渣采纳三级处置（蝶式离心机、超滤、爱惜反映器）；

（2）采纳电脱盐工艺，将煤焦油不溶于水的盐类及金属离子脱至知足加氢催化剂的要求。

加氢反映器（精制、裂化）采纳二个筒体多段冷激式。

改良分离流程，采纳抽侧线方式生产多种产品，提供灵活的、适应市场的产品生产方案。

采纳多项工程化有效的专有技术：

真空系统技术、油水分离技术、特殊塔釜结构技术、

电加热器替代动工加热炉技术、传热流程优化技术等。

强化工艺装置各部份细节的设计优化、强化全厂统一计划，最大限度地节省项目投资，工业扮装置投资及运行本钱低，装置能耗指标＜4000MJ/t，属国内先进水平。

（项目投资及技术经济分析数据详见下述第5部份）

全厂总图占地218亩，达到“占地最省、投资最经济”，为后续深加工项目预留总图位置。

集合国内外渣油加氢脱硫、柴油加氢精制、润滑油加氢、中压加氢改质、高压加氢裂化、焦化粗苯加氢、蒽油加氢、鲁奇炉焦油加氢等多种工艺之长，和石化行业近百套加氢装置工业化工程体会，提供符合用户建设条件的、有针对性的焦油加氢技术方案。

2设计原那么

深度挖掘本项目自产兰炭炉煤气、焦油、焦粉的综合利用，“吃干轧尽”，最大限度提升兰炭炉各类产品的附加值，真正达到国家对项目建设的“节能减排、循环经济”要求。

遵循国家进展煤化工的整体战略思想，和国家工业和信息化部《焦化行业准入条件（2020年修订）》“鼓舞焦化生产企业实施焦化副产品综合利用、采纳焦油加氢处置等先进适用技术”的要求，以技术创新为先导，推动煤焦油向高技术、高附加价值和高效干净转变，提高煤焦油的附加值，增强市场竞争能力。

依托科技进步，坚持科研、设计、生产紧密相结合的原那么，对拟建装置采纳技术方集合国内外成熟、先进、平安靠得住、经济合理的各类原料加氢工艺而开发的专有煤焦油加氢工艺。

高度重视技术方案比选，建设适合新疆焦油原料的、有特色的焦油加氢样板工厂，以取得最正确预期经济效益。

本着“踊跃、稳妥、靠得住和实事求是”的原那么，为保证本项目生产装置平平稳固运行，要紧设备（紧缩机、反映器、催化剂、关键材料和仪表）采纳国内外一流产品，其余大部份设备和材料均依托国内，以达到项目投资合理、经济。

充分吸收国内同类生产装置长期实践积存的、有利于长周期运转、降低能耗和简化操作等方面的实践体会，真正做到“设计方案优化、采购、施工、培训、开车”各关键点的有效操纵，以确保装置投产后高水平，安、稳、长、满、优生产。

坚持“水平高、起点高、回报率高、投资省，占地少”的原那么，贯彻执行工厂设计模式改革，各单元采纳联合布置、集中操纵、统一治理，提高工程投资的经济效益和社会效益；

高度重视环境爱惜，操纵环境污染，严格执行国家、地址及主管部门制定的环保、消防和职业平安卫生设计标准、规定和标准，采取有效方法减少污染物的排放。

做到消防、环境爱惜和劳动平安卫生的设施与生产建设同步实施。

充分依托项目建设所在地的建设条件，强化新建工艺装置和配套系统的设计方案优化，真正达到焦油加氢装置长周期稳固运行所必需的水、电、气、风等公辅介质的靠得住供给。

采纳集散操纵系统DCS（含ESD系统），实现集中监视和进程操纵，提高工艺装置和辅助设施的自动化水平和综合治理水平，保证平安生产，提高经济效益。

3设计质量保证的六大要素

选择国家最高设计资质“综合设计甲级”（全国近千家甲级设计院中只有20家具有此资质）相应的设计技术实力、质量治理体系及雄厚人力资源的靠得住保证。

选择具有多种原料、多种工况的加氢技术工艺包，和几十套加氢装置（含煤焦化行业）丰硕工业化成功运行的工程化技术优势保证。

选择具有几十套各类加氢装置工程设计体会的原中石化、中石油闻名设计院的设计骨干，和具有20年以上工程治理体会、年龄在50岁以上的现场施工配合技术骨干的技术人材保证。

选择“用户至上、多方案比选、工程设计优化、现场数据回归、加班加点、自觉赶工完成设计”的设计工作作风保证。

“以人为本、按劳分派”的科学、先进设计薪酬分派体制的保证。

在工程建设的各个时期，为用户提供优质、及时、周到的技术效劳，代表用户把好设备采购、施工质量、人员培训、装置开车的技术关。

20万吨/年焦油加氢改质项目项目实施技术方案

6

4工艺技术实施方案

项目单元划分表：

序号单元名称负责专业

一总图运输

1全厂总平面（含大门、围墙）总图

2全厂竖向、道路及排雨水（含土方工程）总图

3厂区绿化总图

二工艺装置

150万吨/年焦油加氢改质装置工艺

2100000Nm3/h荒煤气PSA制氢装置成套供货

36万吨/年活性焦装置成套供货

三储运工程

12100焦油加氢原料、成品罐区及泵房储运

22200LPG罐区储运

32300汽车装卸车设施储运

42400全厂工艺及热力管网储运

52500地面火炬储运

四3000给排水工程给排水

13100循环水场给排水

23200消防设施给排水

33300除盐水站给排水

43400全厂给排水及消防管网给排水

53500事故池给排水

五4000供电及电信工程

序号单元号单元名称负责专业

14100110KV变配电站电气

24200全厂供电线路及照明避雷电气

34300电信电气

45000热工工程工艺

55100空氮压站热工

65200燃气锅炉成套供货

76000辅助工程

86100综合楼（含中控、检化验、办公）配管、自控、

96200三修土建

106300仓库

全厂物料平稳

煤平稳

入方

煤188万吨/年

出方

兰炭120万吨/年（其中：

焦粉6万吨）

煤气8亿立方/年（10万立方/时）

焦油12万吨/年

焦油平稳

入方

焦油5万吨/年（％）（自产12万吨/年，外购38万吨/年）

煤气8亿立方/年

其中：

氢气亿立方/年（万吨/年（％））

（含氢量30％，PSA制氢收率75％）

解吸气亿立方/年

小计：

万吨/年（％）

出方

干气万吨/年（％）

液化气万吨/年（％）

低芳油（或煤制油1＃）万吨/年（％）

高芳油（或煤制油2＃）万吨/年（％）

重油万吨/年（％）

硫磺万吨/年（％）

液氨万吨/年（％）

水、杂质万吨/年（％）

渣、损失万吨/年（％）

小计：

万吨/年％

燃料气平稳

入方

PSA制氢解吸气亿立方/年（热值1400千卡/标立，总热值10850万千卡/时）

干气吨/时（热值10000千卡/kg，总热值1075万千卡/时）

小计：

总热值11925万千卡/时

出方

用于加氢加热炉1050万千卡/时

用于发生蒸汽10875万千卡/时

（、470℃、取热效率90％、焓差70万千卡/吨）

产生蒸汽140吨/时

蒸汽平稳

入方

燃气锅炉发生蒸汽140吨/时

出方

活性焦×5＝吨/时

焦油加氢加热用9吨/时

焦油加氢汽轮机用17吨/时（若是是往复机那么本项取消）

PSA制氢汽轮机用45吨/时

小计：

吨/时

蒸汽丰裕：

140－＝吨/时（若是是往复机那么丰裕吨/时）

加氢装置规模和年操作时数

建设规模：

年处置中低温煤焦油20万吨

操作弹性：

70～110%

年操作时刻：

8000小时

操作制度：

四班三运转

工艺装置组成

（1）焦油加氢装置由原料预处置、加氢精制、加氢改质、新氢循环氢紧缩、油品分离、污水汽提及氨回收、硫磺制备和装置内公用设施组成。

（2）荒煤气PSA制氢装置。

工艺物料平稳见具体设计

工艺流程简述

本装置工艺线路为“原料预处置、焦油减压精馏、加氢精制、加氢改质、反映产物分离、酸性水处置”。

原料预处置：

（1）煤焦油脱水

第一次脱水：

采纳储罐加热维温静置的方式，脱至2～3％；

第二次脱水：

采纳超级碟片离心过滤机，可将水脱至1％以下，同时脱除煤焦油

大于50ｕm的机械杂质；

第三次脱水：

采纳精馏的方式可将水脱至％以下。

（2）煤焦油脱除金属离子：

加入适量的碳酸钠溶液、脱金属剂、破乳剂等溶液，通过电脱盐工艺，将煤焦油内不溶于水的盐类及金属离子脱至知足加氢催化剂的要求。

（3）煤焦油脱除机械杂质：

通过超级离心机处置后，再通过气体自动反冲洗过滤器，可将大于10ｕm的机械杂质脱至98%以上。

焦油减压精馏：

脱除含酚、含氮杂质及重组分。

加氢精制：

加氢原料油及氢气在加氢精制单元进行反映，其反映产物被送往三相高压分离罐，罐中的气相经紧缩机升压后与补充新氢混合作为循环氢返回加氢精制反映器中；罐中油相为加氢精制油被送往后续分离单元进行分离；罐中水相为含硫、氨污水，被送往酸性水处置单元。

加氢改质：

使多环化合物进一步裂化成轻组分，提高轻质油收率。

加氢精制产物经加压泵加压换热后，与循环氢加热炉来的循环氢混合后，进入串联的加氢裂化反映器，进行加氢裂化反映，反映器的各床层温度通过补充的冷氢操纵，高温的反映产物送往高低压分离系统，氢气加热炉用于加热加氢裂化用的循环氢。

反映产物分离：

将精制、裂化油分离后取得各类产品。

要紧产品三个：

液化气、汽油组分、柴油组分，如市场有需求，也可精细分离成轻质、重质溶剂油，以知足市场要求。

酸性水处置：

脱除H2S并制成硫磺，回收氨。

加氢装置及配套系统公用工程消耗指标

序号项目单位消耗定额小时耗量年耗量

1燃料气t

2蒸汽（）t

3电（高压6000V）kWh2115275

（低压380V）kWh471175

4副产蒸汽t

5循环水t32800

6新鲜水t2407脱盐水t

8仪表空气Nm31

9氮气Nm3410

工艺装置“三废”处置

污水

污水排放表

序

号排放液名称排放点排放量

（m3/h）

有害物浓度

（wt%）排放方式排放去向备注

1含油污水冲洗地面微含油

COD≤2000中断送兰炭炉系统

废水燃烧炉

2生产污水工艺装置

H2S≤50ppm

NH3≤50ppm持续送兰炭炉系统

废水燃烧炉

3生活污水生活设施COD氨氮SS中断

化粪处置后送

兰炭炉系统生

活污水处置站

废气

排放气

名称排放点排放量

（kg/h）

有害物浓度

（wt%）排放方式排放去向备注

1油气平安泄放18000烃类气体管道中断地面火炬最大量

2烟气加热炉2100Nm3/h

含SO2、N2、

CO2、O2、H2O烟囱

废渣

排放方式排放去向备注

1爱惜废催化剂反映器25m3桶装固体

桶装废催化

剂回收利用一年一次

2精制废催化剂反映器80m3桶装固体

桶装废催化

剂回收利用两年一次

3裂化废催化剂反映器20m3桶装桶装废催化

剂回收利用一年一次

4废瓷球反映器38m3Al2O3固体深度填埋或

工厂回收两年一次

5技术经济评判

价钱基准

第一种价钱体系（依照业主提供可研报告所列价钱）（注：

均为含税价，以下同。

）

煤焦油：

3000元/吨

荒煤气：

元/标立

干气：

元/吨

液化气：

元/吨

低芳油（汽油组分）：

元/吨

高芳油（柴油组分）：

元/吨

重油：

元/吨

硫磺：

元/吨

液氨：

元/吨

新鲜水：

元/吨

电：

元/吨

除盐水：

元/吨

循环水：

元/吨

净化风：

元/Nm3

氮气：

元/Nm3

第二种价钱体系（综合考虑新疆地域现行煤焦油市场价钱，和工厂产品销售价，其它同第一种价钱体系。

）

煤焦油：

元/吨

荒煤气：

元/标立

干气：

元/吨

液化气：

元/吨

低芳油（汽油组分）：

元/吨

高芳油（柴油组分）：

元/吨

重油：

元/吨

硫磺：

元/吨

液氨：

元/吨

新鲜水：

元/吨

电：

元/吨

除盐水：

元/吨

循环水：

元/吨

净化风：

元/Nm3

氮气：

元/Nm3

项目技术经济评判基础数据设定

本技术经济评判范围：

20万吨/年焦油加氢改质装置、100000标立/时荒煤气PSA制氢装置、6万吨/年活性焦装置及相应全厂配套系统工程；

征地费依照218亩×20万元/亩＝4360万元计；

6万吨/年活性焦装置；

（1）投资估算：

3000元/吨×60000吨＝18000万元

（2）销售收入：

2500元/吨×60000吨＝15000万元

（3）公用工程消耗：

参照有关数据估列

（4）占地：

100米×200米＝20000平方米

100000标立/时荒煤气PSA制氢装置；

（1）投资估算：

12000万元

（2）公用工程消耗：

电26000kWh，循环水1780t/h，除盐水t/h，

仪表空气260Nm3/h，氮气3200Nm3/次（中断）

项目建设期依照2年计列；

50万吨/年焦油加氢装置及相应配套系统工程的工艺包费、设计费依照最优惠价钱合

计1500万元计列；（备注：

不包括PSA制氢装置、活性焦装置，其均为成套采购。

）

其它费用的计取，均依照国家有关规定费率和市场化相结合而确信。

要紧技术经济指标

要紧技术经济指标一览表

序号指标名称单位指标备注

一生产规模

处置煤焦油能力t/a500000

二产品产量

1干气t/a6360

2液化气t/a4160

3低芳油（汽油组分）t/a95100

4高芳油（柴油组分）t/a340625

5重油t/a50000

6硫磺t/a1450

7液氨t/a4050

8活性焦t/a150000

9高压蒸汽（剩余）t/a252000

～388000未计入本项目收益

10粗酚t/a焦油含量确信未计入本项目收益

三原材料消耗量

1煤焦油t/a500000

2荒煤气Nm3/a20×108PSA制氢原料气

3焦粉t/a150000

4爱惜催化剂m325一次装填量，寿命一年

5精制催化剂m380一次装填量，寿命二年

6裂化催化剂m320一次装填量，寿命一年

7瓷球m338一次装填量，寿命二年

四能耗MJ/t＜4000以煤焦油原料为基准

五本项目定员人82不含活性焦装置

六本项目占地m2145200约为218亩

第一种价钱体系技术经济评判结果

七项目总投资万元

1固定资产投资万元

建设投资万元

建设期利息万元

2流动资金万元

其中：

铺底流动资金万元

八项目规模（报批）总投资万元

九费用与效益

1销售收入万元年平均值

2年总本钱费用万元年平均值

3年经营本钱万元年平均值

4年利润总额万元年平均值

5息税前利润万元年平均值

6年营业税金及附加万元年平均值

7年增值税万元年平均值

8年净利润万元年平均值

9所得税万元年平均值

十财务评判指标

1总投资收益率%年平均值

2资本金净利润率%年平均值

3投资利税率%年平均值

4销售利润率%年平均值

5销售利税率%年平均值

6资本利润率%年平均值

7项目投资现金流量

财务内部受益率（税前）%

财务内部受益率（税后）%

财务净现值（税前）万元I=12

财务净现值（税后）万元I=13

投资回收期（税前）年

投资回收期（税后）年

8项目资本金现金流量

资本金财务内部受益率%

资本金财务净现值万元I=13

9亏平稳点：

达产年%

还清借款后第一年%

按平均数计算%

10借款归还期年含建设期,

等额还本利息照付

第二种价钱体系技术经济评判结果

七项目总投资万元

1固定资产投资万元

建设投资万元

建设期利息万元

2流动资金万元

其中：

铺底流动资金万元

八项目规模（报批）总投资万元

九费用与效益

1销售收入万元年平均值

2年总本钱费用万元年平均值

3年经营本钱万元年平均值

4年利润总额万元年平均值

5息税前利润万元年平均值

6年营业税金及附加万元年平均值

7年增值税万元年平均值

8年净利润万元年平均值

9所得税万元年平均值

十财务评判指标

1总投资收益率%年平均值

2资本金净利润率%年平均值

3投资利税率%年平均值万吨/年焦油加氢改质项目。

4销售利润率%年平均值

5销售利税率%年平均值

6资本利润率%年平均值

7项目投资现金流量

财务内部受益率（税前）%

财务内部受益率（税后）%

财务净现值（税前）万元I=12

财务净现值（税后）万元I=13

投资回收期（税前）年

投资回收期（税后）年

8项目资本金现金流量