30万吨每年煤焦油深加工可行性研究报告.docx
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30万吨每年煤焦油深加工可行性研究报告
30万吨/年煤焦油深加工工程建设项目可行性研究报告
1总论
1.1项目名称
#######30万吨/年煤焦油深加工工程。
1.2项目主办单位及负责人
项目主办单位：
#######
1.3可行性研究报告编制单位
编制单位名称：
#######
1.4编制依据及研究范围
1.4.1编制依据
a）：
#######对：
#######的设计委托书。
b）双方签订的合同及技术协议
1.4.2研究范围
研究范围包括：
焦油蒸馏装置、工业萘蒸馏装置、馏份洗涤装置、改质沥青装置、蒽油加工装置、洗油加工装置、粗酚加工装置、喹啉加工装置、油库设施以及界区内的公辅设施，办公、生活设施。
1.5项目提出的背景
1.5.1行业背景和产业政策情况
煤炭焦化是发展最成熟，最具代表性的煤化工产业，也是冶金工业高炉炼铁、机械工业铸造最主要的辅助产业。
目前，全世界的焦炭产量约为3.2-3.4亿吨/年，直接消耗原料精煤约4.5亿吨/年。
我国焦炭产量约1.7亿吨/年，居世界第一，我国已成为世界最大的焦炭和煤焦油生产国家。
煤焦油是炼焦工业的重要产品。
到目前为止全国煤焦油产量已超过650万吨/年，而煤焦油实际加工量不足300万吨/年，其余的煤焦油被作为原料出口或作为燃料烧掉。
还有大量的土焦生产中根本没有回收煤焦油。
国家煤资源浪费严重。
中国目前有煤焦油加工装置80多套，最为先进的是宝钢上世纪80年代从日本引进的煤焦油加工装置，其加工规模为26万吨/年，单套装置的加工能力为13万吨/年。
另外还有鞍钢25万吨/年、武钢20万吨/年、本钢15万吨/年的煤焦油加工装置等。
国内煤焦油加工单套能力10万吨以上的装置共有18套，而小于3万吨能力的达41套，这些装置规模小，工艺设备陈旧老化、加工粗放，污染环境。
为此，国家制定了发展煤化工的相关产业政策：
1）国家严格控制煤焦油出口，减少资源损失。
2）严格限制使用煤焦油作为燃料烧掉。
3）国家鼓励10万吨/年以上规模焦油加工装置的新建与发展，并为进口煤化工加工设备免税。
因此，建设30万吨/年煤焦油加工项目符合国家产业政策。
1.5.2建厂城市概况
本项目拟建在#######。
#######煤炭资源丰富。
随着当地煤炭工业的不断发展，煤炭、焦油产量一直呈上升趋势，具不完全统计，#######辖区及周边地区大小焦化厂10多家，焦炭产量1000多万吨，每年的煤焦油产量都在50万吨以上，为了优化#######地区产业结构，拉长煤炭资源的产业链条，#######决定在原35万吨规模的基础上再投资建设30万吨/年煤焦油加工项目。
1.5.3承办企业现状
1.5.4项目建设的有利条件
1.5.4.1资源状况
本工程主要原料为高温煤焦油，主要从#######周边地区的若干个大中型焦化厂外购，用汽车运输。
从周边焦油产量看，#######辖区及周边地区大小焦化厂10多家，焦炭产量近1000万吨，每年的煤焦油产量都在50万吨以上，所以本项目具有很好的资源优势。
1.5.4.2交通运输
本项目位于##############县#######镇以北二公里处,东临大白线，西临安李铁路，地理位置优越,交通十分便利。
1.5.4.3给排水
（1）供排水：
新水及消防用补充水公司自备水井提供。
排水采用雨污分流制，雨水经收集后排入管网。
生产和生活污水经收集后统一送往污水处理装置进行生化处理达标后排放。
（2）供电：
公司现有变电站可满足本项目生产用电。
（3）厂址选择：
通过对拟建厂址进行考察，根据工程的生产性质、规模、自然条件、工程建设条件、环保、卫生防护要求以及当地工业布点规划等条件，认为符合在此建厂条件。
1.6可行性研究的概况
1.6.1设计规模
本工程的设计规模为年处理无水焦油30万吨、蒽油10万吨、洗油5万吨、粗酚8000吨、喹啉2000吨。
年工作日为330天。
主要建设焦油蒸馏装置、工业萘蒸馏装置、馏分碱洗装置、改质沥青装置、蒽油加工装置、洗油加工装置、粗酚加工装置、喹啉加工装置、原料及产品油库及界区内的公辅设施、办公、生活设施。
1.6.2厂址选择
本项目位于##############县#######镇以北二公里处,东临大白线，西临安李铁路，交通十分便利，地理位置优越,交通十分便利，地势平坦，施工方便，其区域位置见附图。
1.6.3原料来源及产品的销售
1.6.3.1原料来源
本项目建成后年需煤焦油30万吨、蒽油10万吨、洗油5万吨、粗酚8000吨、喹啉2000吨，由#######其他生产所需的辅助原料如硫酸、氢氧化钠、碳酸钠等由国内市场购入。
1.6.3.2产品的销售
本项目的主要产品有改质沥青、一蒽油、二蒽油、工业萘、洗油、轻油、脱酚酚油、粗酚、炭黑油、燃料油、苯酚、粗蒽、脱晶蒽油等。
这些产品都是重要的化工原料和燃料，可在国内市场销售，其中蒽油、洗油、粗酚等产品由本公司再进行深加工。
1.6.4工艺方案
工艺方案选择的基本原则为：
技术先进可靠，经济效益好，固定资产投资较少，工程的建设周期短，施工便利，同时要注重环境保护。
本次设计中，焦油蒸馏采用常压—塔式切取三混馏份工艺；工业萘蒸馏采用双炉双塔工艺；洗涤采用酚萘洗混合馏份连续洗涤工艺；改质沥青采用反应釜加热热聚合工艺。
这些工艺都是目前国内焦化行业生产实践中先进成熟的工艺。
1.6.5投资估算
项目总投资为29921万元。
其中：
建设投资估算为27204万元；建设期利息463万元；铺底流动资金为2254万元。
1.6.6资金来源
资金筹措方案如下：
固定资产利用国内银行借款15250万元，年利率按6.07%；流动资金中的70%利用国内银行借款，年利率5.42%；30%为铺底流动资金，利用企业自有资金。
1.6.7建设进度
根据建设单位的意见以及本工程设计的具体内容，参考本地区的自然条件和类似工程项目的建设进度，工程建设期为12个月。
1.6.8主要技术经济指标
主要技术经济指标见表（一期）
序号
名称
单位
指标
备注
一、原材料消耗量
1
无水焦油
t/a
300000
2
蒽油
t/a
100000
3
洗油
t/a
50000
4
粗酚
t/a
5000
2.1
碳酸钠
t/a
1600
2.2
氢氧化钠
t/a
1670
2.3
硫酸
t/a
4880
2.4
乙醇
t/a
340
2.5
混二甲苯
t/a
350
二、产品产量
1
轻油
t/a
3000
2
脱酚酚油
t/a
6000
3
粗酚
t/a
1800
4
洗油
t/a
18000
5
一蒽油
t/a
54000
6
二蒽油
t/a
15000
7
工业萘
t/a
31985
8
改质沥青
t/a
76700
9
炭黑油
t/a
50000
10
燃料油
t/a
45500
11
苯酚
t/a
2010
12
邻甲酚
t/a
480
13
间对甲酚
t/a
1750
14
二甲酚
t/a
760
15
1-甲基萘
t/a
2985
16
2-甲基萘
t/a
8192
17
苊
t/a
10153
18
芴
t/a
7460
19
粗蒽
t/a
15000
20
脱晶蒽油
t/a
85000
21
精喹啉
t/a
800
22
异喹啉
t/a
400
23
残油
t/a
800
三、动力消耗
1
生产用水
t/a
678080
2
生活用水
t/a
14400
3
电
104kWh/a
2489.33
4
蒸汽
t/a
266400
5
煤气
104m3/a
5920
四、经济指标
1
总投资
万元
29921
其中：
建设期利息
万元
463
2
资金筹措
万元
29921
其中：
自有资金
万元
14671
银行借款
万元
15250
3
经营收入
万元
153356
年平均
4
补贴收入
万元
0
年平均
5
总成本费用
万元
145453
年平均
6
利润总额
万元
7555
年平均
7
增值税
万元
3475
年平均
8
税金及附加
万元
347
年平均
9
所得税
万元
1889
年平均
10
净利润（税后利润）
万元
5666
年平均
III
财务评价指标
1
融资前盈利能力分析
1.1
全部投资内部收益率
%
27.26%
所得税前
1.2
全部投资投资回收期
年
5.16
所得税前
1.3
全部投资财务净现值
万元
35416
所得税前
1.4
全部投资内部收益率
%
21.13%
所得税后
1.5
全部投资投资回收期
年
5.78
所得税后
1.6
全部投资财务净现值
万元
22298
所得税后
2
融资后盈利能力分析指标
2.1
项目资本金内部收益率
%
28.07%
所得税后
2.2
总投资收益率
%
22.65%
2.3
资本金净利润率
%
38.62%
2
偿债能力分析
2.1
利息备付率
％
1084
偿还期年平均
2.2
偿债备付率
％
143
偿还期年平均
2.3
借款偿还期（含建设期）
年
3.64
2.4
资产负债率
％
28.87
年平均
2.5
流动比率
％
347
年平均
2.6
速动比率
％
311
年平均
3
财务生存能力分析
3.1
累计盈余资金
万元
85832
4
盈亏平衡点（BEP）
%
39.42%
1.7结论
（1）本设计是对一期焦油项目进行技术经济评价。
（2）本项目建设大规模焦油集中加工装置，符合国家产业政策，是我国煤化工工业的发展方向。
（3）焦油深加工后得到的产品是冶金、化工、医药、橡胶、轻纺、建材、交通等行业的重要原材料其市场前景广阔。
（4）本工程所选择的生产工艺成熟可靠、技术先进。
（5）本项目工厂布局紧凑，生产工艺合理，厂区周围交通便利，投资少，建设周期短。
从财务盈利能力分析、清偿能力分析及不确定性分析来看，本项目具有较好的经济效益，因此，本项目是可行的。
2原料和产品的市场供需情况
2.1原料供应
主要从#######周边地区的若干个大中型焦化厂外购，用汽车运输。
从周边焦油产量看，#######辖#######，#######还没有上规模的#######业，从周边焦油产量看，本项目具有很好的加工资源优势。
原料焦油的指标应符合YB/T5075-93，具体如下：
密度（20℃），g/cm31.15-1.21
灰分，%不大于0.13
水分，%不大于4.0
粘度，E80不大于4
萘含量（无水基），%不小于7.0
其他生产所需辅助材料如碱、硫酸等由国内市场购入。
2.2主要产品产量和质量指标
2.2.1主要产品产量
序号
名称
单位
指标
备注
1
轻油
t/a
3000
2
脱酚酚油
t/a
6000
3
粗酚
t/a
1800
4
洗油
t/a
18000
5
一蒽油
t/a
54000
6
二蒽油
t/a
15000
7
工业萘
t/a
31985
8
改质沥青
t/a
76700
9
炭黑油
t/a
50000
10
燃料油
t/a
45500
11
苯酚
t/a
2010
12
邻甲酚
t/a
480
13
间对甲酚
t/a
1750
14
二甲酚
t/a
760
15
1-甲基萘
t/a
2985
16
2-甲基萘
t/a
8192
17
苊
t/a
10153
18
芴
t/a
7460
19
粗蒽
t/a
15000
20
脱晶蒽油
t/a
85000
21
精喹啉
t/a
800
22
异喹啉
t/a
400
23
残油
t/a
800
2.2.2产品质量指标
1）脱酚酚油（Q/ASB64-1998）
水分，%不大于2
萘含量，%不大于30
馏程（大气压101325Pa）
200℃前馏出量（V/V），%不小于45
2）工业萘（GB/T6699-1998）一级品
外观：
白色，允许带微红或微黄粉状、片状结晶
结晶点，℃不小于78
不挥发物，%不大于0.06
灰分，%不大于0.01
3）一蒽油（Q/ASB135-1998）
密度（20℃），g/cm3不小于1.10
馏程（大气压101325Pa）
300℃前馏出量（m/m），%不大于10
300℃前馏分量（m/m），%不小于50
粘度，E80不大于1.6
水分，%不大于2
4）二蒽油（Q/ASB60-1998）
密度（20℃），g/cm3不小于1.10
水分，%不大于2
馏程
300℃前馏出量（m/m），%不小于5
5）改质沥青
软化点（环球沥），℃100-115
甲苯不溶物含量（抽提法）%28-34
灰分，%不大于0.3
结焦值，%不大于54
喹啉不溶物含量，%80-14
β——树脂含量，%不小于18
6）洗油
230℃前馏出量，%不大于3
270℃前馏出量，%不小于85
300℃前馏出量，%不小于90
干点，℃不高于300
密度（20℃），g/cm31.035-1.05
水分，%不大于1.0
粘度，E25不大于2.0
含酚，%不大于0.5
含萘，%不大于5.0
结晶物，-5℃无
7）粗酚：
（YB/T5079-93）
酚及同系物含量（按无水计算），%不小于83
馏程（按无水计算）210℃前（容），%不小于60
230℃前（容），%不小于85
中性油含量，%不大于0.8
吡啶碱含量，%不大于0.5
PH值5-6
灼烧残渣含量（按无水计），%不大于0.4
水份，%10
2.3市场预测和产品销售方向
2.3.1产品的现状和用途
煤炭干馏过程中生成的煤焦油含有上万种有机化合物，煤焦油加工产品已在化工、医药、染料、农药和炭素等行业广泛应用。
目前，煤焦油仍是很多稠环化合物和含氧，氮，硫的杂环化合物的唯一来源，因此煤焦油加工工业受到世界各工业发达国家的关注。
本项目主要产品有：
轻油、脱酚酚油、粗酚、工业萘、一蒽油、二蒽油、改质沥青、洗油等。
沥青：
产率占煤焦油的51-55%。
沥青是生产碳素的主要原料，可加工成阳极（炼铝工业的必须配料，与成铝配比为100：
2），电机棒、耐火材料粘合剂等。
煤沥青经净化后，还能加工多种高附加值化工产品，如浸渍剂沥青、煤系针状焦、碳纤维、中间碳微球等。
目前国内对煤沥青下游产品的开发研制方兴未艾，随着煤沥青品种的增加，应用领域的不断扩大，市场对煤沥青的需求呈日益上升趋势。
蒽，其产率占煤焦油的2%。
主要用于蒽醌及染料、防腐剂、纸浆蒸解助剂等的生产。
蒽油提取蒽后的油分，是生产炭黑的优良原料，而碳黑是生产合成橡胶的不可缺的补强剂。
工业萘，产率占煤焦油的7-9%。
该产品是非常珍贵的化工原料。
主要用于生产邻苯二甲酸酐和精萘及水泥减水剂。
也可用于生产树脂、工程塑料、染料、油漆、医药、农药、炸药、植物生产激素、橡胶及塑料防老剂等。
洗油。
是焦化厂从煤气中回收苯的吸收剂，进一步加工，从中提取用于制造合成香料及植物生产激素的吲哚，合成染料的苊，用作高温热载体的联苯及α-甲基萘和β-甲基萘。
总之，煤焦油加工制取的轻油、脱酚酚油、工业萘、洗油、改质沥青，是生产塑料、橡胶和合成纤维的基本原料，也是生产医药、农药、染料、涂料、香料、助剂、感光材料和粘合剂等精细化工产品原料。
其中有些如萘、蒽、喹啉、吡啶和茚等，是目前石油化工中不易得到，而主要靠焦油中提取的产品。
占焦油成分一半左右的沥青，主要是用于生产工业碳素制品（尤其是电解铝的电极，电炉炼钢的石墨电极），其次是作为煤成型的粘结剂、木材防腐剂、筑路材料和工业燃料，目前这些产品在市场上是供不应求。
2.3.2国内外的生产情况
煤焦油加工已有100多年的历史，据不完全统计，目前全世界每年生产煤焦油近2000万吨，而每年实际加工的煤焦油量仅约为1600万吨，其中前苏联有280万吨，美国200万吨，日本180万吨，德国160万吨。
而全世界煤焦油约20%被烧掉。
德国是煤焦油加工利用最早的国家之一，20世纪60年代形成煤焦油加工的专业公司—吕格特公司，其生产规模、加工技术、产品品种、产品质量均处于世界领先地位。
该公司最大单机能力为50万吨/年，产品品种达250种。
该公司十分重视技术开发，近40年申请专利3500项，同时还积极引进其它公司的先进技术，这家公司是全球煤焦油集中加工和深度加工的典范。
除德国外世界上其它一些发达国家如日本、美国、俄罗斯等煤焦油加工业有相当高的水平。
与世界先进水平相比，我国的煤焦油加工工业相当落后。
我国的煤焦油加工主要为分散加工，装置规模小、设备加工能力低、技术水平落后，产品品种少，能耗高，环境污染严重。
目前仍未建成一座现代化的煤焦油加工厂。
现在国内最大规模、装备水平最高、产品品种最多的焦油加工装置为宝钢焦化厂的焦油加工装置，其处理能力为26万吨/年，单机处理能力为13万吨/年，产品有20多种。
国内其它焦油加工装置都在15万吨/年或以下，产品均未达到10种。
国内现有煤焦油加工装置的生产能力及分布见表：
以看出国内已建成投产的煤焦油加工装置有80套，年处理量在10万吨以上的只有17套，大多数装置年处理能力在10万吨以下，这种小规模的装置不但工艺落后、产品品种少、质量不高，而且能耗高、污染严重。
2.3.3产品的供需情况
据统计我国每年需进口焦化产品几十万吨，2002年焦化产品的国内市场满足率仅有80%，焦油深加工产品更是供不应求。
酚类：
粗酚经过精制可得到苯酚、邻位甲酚等，近年来我国由于电子通讯、汽车工业和建筑业的迅猛发展，苯酚需求增长速度较快。
1996年我国的苯酚消费量为20.6万吨，到2001年我国苯酚消费量为45.49万吨，年平均增长率为21.9%。
目前全世界邻位甲酚生产能力约4万吨/年，我国需求约6000吨/年，主要依赖进口。
萘：
我国萘的生产规模比较小。
据国家石化局快报统计，1996年我国萘总量为10.8万吨，其中工业萘为8.67万吨，精萘为1.17万吨。
1997年我国萘总量为10.37万吨，其中工业萘为9.21万吨，精萘为1.16万吨。
1998年我国萘总量为10.5万吨，其中工业萘为8.7万吨，精萘为1.8万吨。
1999年我国萘总量为12.12万吨，其中工业萘为10.33万吨，精萘为1.79万吨。
目前我国工业萘生产能力为18.1万吨/年，精萘为4.41万吨/年。
近年来随着我国经济发展，我国萘产品出现了供不应求的现象，为了满足国内市场需求，我国每年需要进口萘和精萘产品，萘进出口量见附表。
蒽醌：
粗蒽的主要用途是通过精制得到精蒽、咔唑。
精蒽再经氧化制得蒽醌。
目前世界每年蒽醌产量约4-5万吨，而蒽醌的需求量约为10万吨左右，蒽醌产量的缺口比较大。
我国是世界最大的蒽醌生产国和出口国，有蒽醌生产厂家30多家，蒽醌的年产量达1.7万吨以上。
蒽醌的进出口量见附表。
产品的进口情况
单位：
吨/年
年份
精萘
苯酚
蒽醌
2000
12908
97000
23.4
2001
11593
205274
12.46
2002
16100
217523
28.29
2003上半年
135617
产品的出口情况
单位：
吨/年
年份
精萘
苯酚
蒽醌
2000
477
2800
19685
2001
334
354
15579
2002
339
354
17159
2003上半年
142
3厂址和建厂条件
3.1厂址
#######。
3.2建厂条件
3.2.1外部协作条件
厂址所在地的外部协作条件优越，电、水可由当地供给，动力供应可以满足本工程需求。
本项目所需蒸汽由现有装置供给。
3.2.2地区气象资料
历年最高气温43.4℃
历年最低气温-19.1℃
年平均降雨量748.7mm
最大降雨量1253.3mm
年平均风速2.8m/s
最大风速21m/s
主要风向西北风
最大冻土深度130mm
4焦油工艺
4.1车间组成
车间由以下9个工段组成
1）焦油蒸馏工段
2）馏份洗涤分解工段
3）工业萘蒸馏工段
4）改质沥青工段
5）蒽油加工工段
6）洗油加工工段
7）粗酚加工工段
8）喹啉加工工段
9）油库工段
4.2工艺路线的确定
选择焦油加工技术方案的原则
1）国内先进的行之有效的成熟技术；
2）操作稳定可靠，易于调节；
3）采取节能措施，提高热效率；
4）自动化水平高；
5）环保措施完善，有利于保护环境，有益于人的身体健康。
4.3焦油蒸馏工段
4.3.1工艺流程
原料焦油由焦油泵从焦油贮槽中抽出，经管式炉加热至120-130℃，进入一次蒸发器，在此，蒸发出部分轻油和水，经一段轻油冷却器和油水分离器得到一段轻油和水，分离出的水去废水槽，一段轻油则回到原料焦油槽。
由一次蒸发器底部出来的无水焦油进入无水焦油槽，再用二段焦油泵送往管式炉，经管式炉加热至400-410℃后，进入二次蒸发器进行蒸发，使馏分和沥青分离。
二次蒸发器由两部分组成，下部是蒸发器，供分离馏分和沥青之用，沥青（温度为300℃）由底部排出送往改质沥青生产装置或换热器，油汽上升进入上部精馏段；器顶部用一蒽油馏分打回流；在精馏段下部侧线切取二蒽油馏分，油汽由顶部导入馏分塔。
在馏分塔，轻油逸自塔顶，一蒽油馏分切自塔底，酚、萘、洗三混馏分则由侧线切取。
轻油馏分经轻油槽后，一部分给馏分塔打回流，剩余部分去中间槽；
三混馏分经冷却器冷却后送往洗涤工段。
一蒽油通过冷却器冷却后，进入蒽油回流槽，一部分给二次蒸发器打回流，剩余部分送往油库；
二蒽油馏分通过相应的冷却器冷却后，送往油库；
蒸馏用的直接蒸汽，经管式炉加热至450℃后，分别送入二次蒸发器底部和馏分塔底部。
为防止设备腐蚀，在原料焦油泵的吸入管线处添加碳酸钠溶液。
4.3.2主要技术参数和技术指标
一段焦油出口温度：
120-130℃
二段焦油出口温度：
400-410℃
一段蒸发器顶部温度：
105-110℃
二段蒸发器顶部温度：
315-325℃
馏分塔顶
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