怀化市煤气化工技改扩建项目实施建议纲要书.docx
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怀化市煤气化工技改扩建项目实施建议纲要书
第一章怀化市建设煤化工制焦制气项目的必要性
怀化市规划在2010年前建成110万吨/年有机化工原料（电石）生产基地，实现城镇煤气化，需要配套建设年产80万t电石用焦及焦炉煤气和相关煤化工产品的煤化工制焦制气工程项目，并借此完成部分国有企业的改制升级。
1怀化市规划电石生产基地要求配套建设80万焦/年的煤化工制焦制气项目
1．1电石市场需求分析
电石的分子式为CaC2,分子量为64.10，密度2.22g/cm3（18C），熔点2300C,在空气中能吸收水份，能导电，纯度越高，导电越易，在水中分解生成乙炔和氢氧化钙，并放出热量。
电石是有机合成工业的重要基本原料，除少量用于溶解乙炔的生产外，主要用于聚氯乙烯（PVC）和聚乙烯醇（PVA）的生产，以电石乙炔为原料可制取乙烯、氯丁橡胶、氰氨化钙、乙酸、三氯乙烯等，电石也作钢铁的脱硫剂，还用于金属的切割和焊接。
湖南省聚氯乙烯（PVC）和聚乙烯醇（PVA）产品均采用以有机化工原料电石为原料的电石法工艺生产路线，随着石油价格的提高，以石油和天然气为原料生产聚氯乙烯和聚乙烯醇产品基本上陷于困境，而以煤化工产品--电石为原料的电石法工艺生产聚氯乙烯和聚乙烯醇产品的优势明显增强。
21世纪以来，国际石油价格由每桶30美元一路飚升到突破每桶120美元，石油对全球和我国经济的影响力越来越明显，我国对石油进口的依存度已超过50％，降低石油的消耗以及寻求石油替代品是我国经济能否持续快速发展的关键因素之一。
我省聚氯乙烯（PVC）和聚乙烯醇（PVA）产品均采用以有机化工原料电石为原料的电石法工艺生产路线，随着石油价格的提高，以石油和天然气为原料生产聚氯乙烯和聚乙烯醇产品基本上陷于困境，煤化工的优势明显增强。
但我省PVC和PVA生产所需有机化工原料电石绝大部分从西北各省通过公路运输解决，数量根本无法得到保证，而且我省PVC和PVA生产能力快速增长，电石缺口巨大。
表一：
湖南电石生产企业及生产能力统计表（单位：
万吨）
序
号
企业名称
生产能力
（万吨/年）
炉型及运行状况
1
湖南蓝伯化工公司
5.5
密闭炉，运行（1台）
2
湖南湘维有限公司
6
密闭炉，半运行（2台）
表二：
湖南电石实际消耗量及2010电石需求预测表（单位：
万吨）
消耗电石产品
2006年
2010年
产量
消耗电石量
预计产
量
消耗电石量
聚氯乙烯树脂
14
21
52
78
聚乙烯醇
4.5
9
15
30
溶解乙炔
0.5
1.5
6
2
合计
19
31.5
73
110
为解决湖南省有机化工对电石原料的依赖，完善湖南有机化工产业链，湖
南省、怀化市规划在怀化市辰溪县与2010年前建成110万吨/年有机化工原料
（电石）生产基地，年产电石100〜140万吨。
1.2电石生产基地对原料焦炭的需求
电石生产以焦炭和石灰为原料，在高温电炉中反应生成电石。
目前我国生
产每吨电石平均消耗如下：
项目
单位
单耗
原材料
石灰
t/t
0.95
焦炭
t/t
0.6
电能
Kwh/t
3400
按生产每吨电石消耗焦炭600kg预计，怀化市电石生产消耗焦炭（5
25mm）预测如下表：
怀化市电石生产消耗焦炭量预测表（单位：
万吨/年）
年代
电石产量
单耗指标
消耗焦炭量
2007年
11.5
900kg焦/t电石
11.5
2008〜2010年
82.5
800kg焦/t电石
66
2010〜2015年
120
600kg焦/t电石
72
注：
包括生产石灰（CaO）燃耗焦炭，随着电石生产装置大型化和循环节能技术的采用，生产电石消耗焦炭将逐步接近600kg焦/t电石。
随着怀化市年产110万吨电石生产基地的逐步建成，以及其他相近产业（怀化市拥有的陶瓷、水泥、耐火材料等行业）的相继发展，怀化市对化工原料焦炭的需求在2008〜2010年将达到72—84万吨/年，并且这一需求将随着石油对煤炭价格的攀升和市场对PVC和PVA需求量的上涨而持续一个相当长的
历史阶段
1.3电石用焦的品质要求
生产电石的焦炭一一电石用焦属于化工用焦，在强度方面远远低于冶金用焦的要求，电石用焦的主要技术指标为碳含量（电石生产用焦要求尽量提高固定碳含量）和有害杂质的含量，具体如下：
电石用焦的主要技术指标
项目
单位
指标
碳含量（C）
%
>82.00
硫含量（S）
%
<0.5
磷含量（P）
%
<0.02
粒度
mm
5〜25
2怀化市实现城镇煤气化和工业燃气化，要求建设煤化工制焦制气项目，提供优质洁净的燃气气源
2.1怀化市近年难以使用天然气
2005年7月，长沙举行天然气“通气仪式”，标志着湖南省天然气利用进入实质性阶段。
湖南省内天然气管道走向大致如下：
北起忠武线潜江分输站，经白螺镇穿越长江，再沿107国道，到达岳阳分输站，向岳阳供气；经岳阳分输站管道继续沿107国道南下，在长沙市经济开发区东侧设立长沙分输站，分别向长沙和益阳、常德市供气；从长沙分输站继续南下，到达株易路
口湘潭末站，向株洲、湘潭、衡阳、醴陵4市供气。
湖南省的天然气管线的布局说明，怀化市市范围近年难以使用天然气。
2．2怀化市城市煤气和工业燃气使用焦炉煤气
煤高温干馏炼焦时产生焦炉煤气，净化回收煤化工产品后得到的焦炉煤气是以氢气（60%）为主的洁净高热值的优质燃气和原料。
在无法经济的使用天然气的城镇工业区，使用焦炉煤气作为民用和工业燃气，是一个较好的选择。
工业用焦炉煤气的市场价格一般在0.8〜1.00元/m3左右，国内最高市场价已有达到2元/m3;民用煤气价格稳中有升，市场价格一般在0.8〜1.8元/m3左右。
怀化市城镇居民约50万人，规划约15万户，居民需用煤气约12〜15万m3/日，公共建筑需用煤气约3〜5万m3/日，规划工业用户可以消耗优质燃气25〜35万m3/日。
3怀化市保护环境，提高城市品位，实现工业产业升级和持续友好发展，需要建设煤化工综合能源资源转化利用项目
怀化市具有地方资源优势：
有丰富的煤炭、优质钙（石灰石）、硅、磷、铝矿藏;有充沛的水电资源;是是我国连接东西、贯穿南北的铁路、公路交通枢纽，经济已经形成迅猛发展的态势。
怀化市工业产业发展升级调整渴求着优质的燃料、原料和能源的支撑，需要按照清洁生产的要求建设煤化工项目，实现资源、能源的综合转化利用，确保环境友好和持续发展。
4怀化市建设煤化工综合能源资源转化利用项目，有利于部分国有企业的改制升级
目前，湖南省怀化磷化工总厂的磷矿石资源接近枯竭，企业效益逐渐低下，面临着改业转产。
怀化市建设煤化工制焦制气项目，建设城镇煤气工程，有利于怀化磷化工总厂重新寻找资源和产业，脱胎换骨的改制转产。
5怀化市规划建设80万焦/年的煤化工制焦制气项目遵循的基本原则
5．1在湖南省怀化市总体发展规划的指导下，充分利用怀化市的工业企业特色优势、资源优势和市场优势，建成煤/石灰石—焦炭/燃气—电石/水泥优势产业链。
煤化工制焦项目与城镇煤气化项目和环境治理保护项目总体规划，协调实施，规模逐步到位。
5．2遵循国家发展改革委等九部委联合制定的电石、焦炭、铁合金行业投资建设项目市场准入条件，确保炼焦制气工程项目工艺、技术和装备的先进性，满足环保、节能要求。
5．3贯彻国家有关环保法规的要求，严格按照《清洁生产标准炼焦行业》HJ/T126-2003的规定，走清洁节能可持续发展之路，做好资源综合利用，将废弃污染物资源化，实现有害废物零排放。
同步配套建设城镇煤气化净化及输配工程、装煤、推焦除尘装置，废水处理设施，焦炉煤气回收、净化和综合利用等装备，严格执行环保设施“三同时”制度（同时设计、同时施工、同时投产）。
5．4在工艺流程和设备选择方面，选择捣固炼焦技术装备。
采用炭化室高度
4.3米捣固焦炉，一组2X65孑L,年产化工电石用焦80万吨，净化回收焦炉煤气34亿m3。
捣固炼焦技术先进节能，适用煤炭资源宽阔，能有效的减少水、电、蒸汽和优、缺资源的消耗，满足国家有关环保节能规定的要求。
5．5专业化生产电石用焦（化工焦炭）、城市民用煤气和工业燃气，采用浓氨水流程全面回收生产煤化工产品。
5.6配套预留深度发展干法熄焦、洗煤、水煤制浆CWS、有害废物综合发
电供汽的发展余地。
第二章怀化市煤化工项目的产品方案和规模
1项目建设厂址
怀化市位于湖南省西南部，是周边五省交通中心城市，是我国连接东西、贯穿南北的交通枢纽，湘黔、枝柳、渝怀三大铁路呈“大”字交汇于此。
是全国九大铁路编组站之一。
境内还有319、320和209国道通过，邵怀、上瑞、包茂高速公路正在建设，区位优势明显。
本工程厂址选择在湖南省怀化市中方县泸阳镇**村（湖南省怀化磷化工总厂）。
踞怀化市城市中心15Km
1.1怀化磷化工总厂简况
湖南省怀化磷化工总厂坐落于怀化市郊。
是国家钙镁磷肥重点生产企业之一，湖南省最大的钙镁磷肥企业，怀化市直属企业。
怀化磷化工总厂始建于1967年，现占地近348亩，场地紧考铁路编组站，具有交通运输方便，原材料、电力、水本地供应等优点。
怀化磷化工总厂现有产销能力钙镁磷肥16万吨、钙镁磷钾肥1万吨，复合肥5万吨，颗粒肥1万吨，稀土磷肥1万吨，塑料编织袋700万条，85%磷酸4000吨，有自己的焦化厂，在距厂10公里范围内有磷矿石和白云石生产基地。
目前，湖南省怀化磷化工总厂的磷矿石资源接近枯竭，企业需要重新寻找资源，改业转产，脱胎换骨。
2煤化工制焦制气工程项目的产品方案和规模
2.1制焦制气规模
煤化工制焦制气工程项目新建2座65孔炭化室高4.3m、平均宽为500mm，捣固焦炉，炉组可年产焦炭82.58万t（标称“8万t焦/年焦化制焦制气”），年产焦炉煤气347742xl03Nm3/a（日95.27万m3）,折合煤气热值为17900kJ/m3，自用焦炉煤气165x10PNm3/a（日45.2万m3），其余183x106Nm3/a（日50.14万m3,2.09万m3/h）可外供。
规模逐步发展，满足怀化市发展规划要求。
煤化工制焦制气工程建设地址
2.280万t焦/年焦化制焦制气项目主要产品产量表
序号
产品名称
单位
指标
备注
1
全焦（干）
t/a
825898
1.1
其中：
V5伽
t/a
24777
（占3%）
1.2
5〜25伽（电石用焦）
t/a
801121
（占97%）
2
焦炉煤气（总产量）
103m3/a
347742
95.27万m3/日
2.1
其中：
外供城市煤气
103m3/a
183000
50.14万m3/日
2.09万m3/h
3
煤焦油
t/a
38000
4
粗苯
t/a
10864
5
硫磺
t/a
1350
6
浓氨水（20%）
t/a
9210
7
其他（待发展）
7.1
发电（干熄焦）
103Kwh/a
65000
7.2
蒸汽
t/a
219415
7.3
水煤浆（CWS）
103t/a
2100
7.4
NH4CNS
t/a
800
7.5
（NHJ2S2O3
t/a
600
2.3主要产品及市场用途
2.3.1焦炭
电石、化工用焦（5〜25mm）：
怀化市年产80〜120万吨电石及有机化工基地，需消耗化工原料焦炭50〜80万t/a（化工用焦优先满足本地市场需求,形成产业链的基础）。
2.3.2焦粉（V5m）
用于燃料和有机化工原料，或代替无烟煤瘦煤用于本厂生产（优先满足本厂和本地市场需求）。
2.331焦炉煤气（工业燃气）
作为工业燃气（约占总量的70%）供焦化自用或就近供应附近工业区的工业炉窑使用。
其中焦化自用165x10PNm3/a（日45.2万m3）,附近工业区的工业炉窑使用（25〜35万m3/日）。
2.3.3.2焦炉煤气（城市民用煤气）
城市煤气（约占30%15〜20万m3/日），）替代天然气和液化气作为怀化市城镇居民和工业的清洁燃料气源使用，还可以用作工业制氢气的优质原料。
2.3.4煤焦油
煤焦油是宝贵的化工原燃料。
煤焦油深加工产品广泛应用于塑料、燃料、合成纤维、合成橡胶、涂料、医药、农药、食品添加剂、碳素、建筑、交通、航天等方面。
就煤焦油加工产品而言，由于其很难通过石油化工路线提炼合成，因此葸、苊、芘等产品的90%以上仍需从提炼煤焦油中获得,菲、咔唑、喹啉、噻吩等产品几乎100%来自煤焦油产品。
据统计，我国煤焦油产品的国内市场满足率只有70%。
因此煤焦油作为化工原料市场前景十分广阔。
目前市场价格为2200〜2500元/t。
2.3.5粗苯
粗苯主要为苯、甲苯、二甲苯等的混合物。
可进一步分离为纯苯、甲苯、二甲苯等产品，还用作有机溶剂及农药原料。
上述焦化副产品以其各自固有的性能和不同的用途广泛用于各个行业，市场前景广阔。
均为紧俏的化工原料。
粗苯的市场价格与石油（相当于汽油）价格同步，目前的市场价格在4000〜5000元/t以上的高位运行。
2.3.5浓氨水
很早以前，浓氨水的贮存、运输和作为肥料使用较为困难，仅作为肥料市场效果很差。
当前及今后，随着我国“节能减排”的普遍推广，采用氨为碱源对烟气脱硫（SO2、SO3）需要优质的浓氨水或无水氨，另外无水氨也是良好的制冷剂。
由于怀化地区工业燃料中含硫较高，怀化要走清洁发展之路，则需要氨水对烟气净化（生产硫酸铵）。
因此，氨水将在怀化地区就有着广阔的市场前景。
生产浓氨水将对怀化地区“节能减排”，保护环境起到明显的支撑作用。
2.3.6硫磺
硫磺是重要的工业原料，主要用于生产硫酸、不溶性硫、混凝土胶结剂、医药等。
近几年全世界的硫磺的产量平均以3%的幅度增长,而亚洲的消费增长量主要来自中国。
中国是世界硫磺进口量最大的国家，但硫磺总体格局是供略大于需，由于以氨为碱源，焦炉煤气湿法氧化的脱硫脱氰生产出的硫磺品质较低，只能称之为“硫膏”。
硫膏只能作为初级原料寻找适合用户（如湖南株洲的硫酸生产企业、混凝土胶结剂生产企业等）。
2.3.7发电（干熄焦余热发电）
循环经济、节能减排项目，发电量可以满足本企业生产生活和发展需要，还有外供富裕。
2.3.8蒸汽（干熄焦余热蒸汽）
循环经济、节能减排项目，可以向周边供热或用于发电。
2.3.9CWS（水煤浆废物回收燃油/水发电或供油）
循环经济、节能减排，处理高浓度污水和煤泥尘，可以集中向工业区提供水煤浆（相当于重油）。
第三章煤化工制焦制气项目的生产原料和消耗
1洗精煤
1.1洗精煤总数量
本项目年产焦炭82.58万t，焦炉煤气347742x103Nm3/a，需要洗精
煤（干）1086700t，折合湿精煤（Mar=10%）1207400t。
1.2配合煤质量
采用捣固炼焦制气，生产电石用焦和城市煤气所用原料配合煤质量低于生
产冶金焦的配合煤质量。
生产电石用焦和生产一级冶金焦的配合煤质量要求如
下：
序号
指标名称
生产电石用焦
生产级冶金焦
1
水分（Mar）%
<10.00
<10.00
捣固、调节
2
灰分（Ad）%
<13.50
<8.50
3
硫分（St,d）%
<0.60
<0.60
4
挥发分（Vdaf）%
28.00〜32.00
24.00〜30.00
5
粘结指数
70〜75
73〜78
6
细度%
90
90
1.3配合煤质量控制指标
生产电石用焦的配合煤质量控制指标主要是灰分（Ad）<13.50%（以保
焦炭固定碳含量在82%以上）；硫分（St,d）<0.60（保证焦炭硫分（St,d）<
0.50%）;磷（Pt,d）<0.04%（保证焦炭磷d）<0.03。
％故捣固炼焦生产电石用焦大量可以大比率的使用高灰、高挥发份的烟煤和无烟煤，从而显巨降低用煤成本，提高焦炉煤气和煤化工产品的产率，提高企业的效益。
但对用煤中的硫、磷需严格控制（硫、磷是电石用焦的有害成分，直接影响电石的品质）。
1.4配合结构
捣固炼焦制气使用配煤结构：
1/3焦煤从25-30%调整到60-70%;瘦煤
（特别是湖南本地瘦煤）从5%调整到10-15%;焦煤从51%调整到8-10%;
肥煤从15-16%调整到0-5%;增加无烟煤（或焦粉）15-20%;推荐配比如下表：
82.58万t捣固炼焦制气配煤方案表
煤种
配比（％）
年消耗量（吨）
（Mar=10%）
挥发分
G
价格（参考）
焦煤
8.0
96592
23.8
76.8
731.9
1/3焦煤
70.0
845180
32.4
84.1
727.0
肥煤
2.0
24148
32.1
89.3
759.0
瘦煤
10.0
120740
16.4
25.0
635.8
无烟煤
10.0
120740
5.8
0.0
506.7
配合煤
100.0
1207400
27.45
69.3
696.88
1.5原料煤的来源
主要面向贵州、山西、江西、湖南省本地区及周边地区采购低硫煤，运输方式为火车汽车运输。
参考煤源点如下表：
参考用煤源点表
序
号
煤源点
估用量
（万吨）
灰分
硫分
挥发分
G值
价格
参考
——一
1/3焦煤
85
1
水城
30
11.5
0.50
36
80
796.4
2
山西
30
10.2
0.50
36
85
716.7
3
盘江
30
9.6
0.45
32
88
787.2
4
萍乡
20
11.3
0.45
31
88
787.2
二
瘦煤
12
1
贵州地方
8
9.0
0.40
16
25
757.2
2
娄底地方
8
9.0
0.70
17
25
727.3
三
焦煤
10
1
湘煤业
5
8.5
0.60
22
80
797.3
2
山西焦煤
5
10.5
1.20
24
82
795.9
四
肥煤
2.5
1
天安
2
11.5
0.50
29
90
816.3
五
无烟煤
12
1
怀化本地
5
6.0
0.65
8.0
0
623.9
2
本省（娄底）
7
6.0
0.52
9.0
0
637.1
1.5怀化煤炭资源
怀化市共有3条煤系，即黔阳煤系、辰溪煤系、江口煤系。
煤矿资源的分布，主要在辰溪、中方、溆浦、鹤城、洪江、会同、靖县、芷江等县（市、区），煤炭储量到2007年底还有保有量7860.6万吨，其中炼焦用煤6636.4万吨，无烟煤1224.2万吨；煤炭资源今后可供勘探前景较大，估计远景储量在1亿吨以上。
全市现有煤矿64对矿井，分布于六县一区，主要产煤县是辰溪县，其次是溆浦和中方两县。
全市年产原煤在180万吨以上。
近几年来，通过煤炭安全专项整顿后，煤矿的安全生产条件和生产能力都有较大的提高，煤炭生产稳定。
怀化市煤炭质量：
根据129年的开采和工业分析，发热量从3000大卡一一7000大卡/Kg,挥发份从5—28%,含硫从0.5—7%，总的来说，怀化市煤炭属高灰高硫煤。
1.6本项目对怀化煤炭资源的利用
由于怀化的烟煤硫含量较高（5.0〜7.0%）,原煤如不经洗选脱硫将无法直接用于生厂电石用焦。
目前国内（如枣庄泉兴矿业有限公司）正在研究开发的选煤脱硫技术与装备，怀化可以引进借鉴，建立洗选煤场，供应低硫煤炭，扩大市场占有率，填补空白，并有效地开发本地资源，降低煤化工制焦制气的原料成本。
本项目考虑利用怀化部分无烟煤，高硫的炼焦煤可以作为发展的原料（建议规划建立洗煤厂，对煤进行脱硫）。
2化工原料
2.1烧碱（NaOH40%）
湖南省（如冷水江碱厂）可以供应，液体槽罐车运输。
本项目碱液用于氨水蒸馏分解固定铵盐，年消耗量为5200t（可以通过部分工艺改进，采用石灰水（Ca（OH）2）代替。
2.2焦油洗油
煤焦油精制产品，周边省区（如昆钢、贵阳煤气、武钢等）可以供应。
本项目洗油用于煤气洗苯脱萘（洗涤吸收剂），年消耗量为1200t。
2.3轻柴油
石油产品。
本项目柴油用于煤气深度精制脱萘（洗涤吸收剂），年消耗量为160t。
2.4H.P.F脱硫剂
煤气脱硫脱氰需要催化剂--H.P.F脱硫剂。
H.P.F脱硫剂由专业生产厂家生产。
本项目H.P.F脱硫剂年消耗量约为6t。
2.5污水处理药剂
焦化酚氰污水生化处理需投加磷盐、铁盐、碱、絮凝剂等，本项目污水处理药剂年消耗量约为600t。
2.6循环水处理药剂
循环水质稳定剂，包括除垢、杀菌、水质调节等，循环水处理药剂由专业生产。
本项目循环水处理药剂年消耗量约为300t。
2.7锅炉水处理药剂
调整锅炉水质，生产软水，包括离子交换、生产除盐水等，锅炉水处理药剂由专业生产。
本项目锅炉水处理药剂年消耗量约为900t
3动力消耗
3.1工业用电（未计干熄焦发电时）
有功功率7000kw;视在功率8000kVA;年耗电量45000X10kWh
3.2工业用水
未计本项目内部循环利用水一一内部循环利用率96%，吨焦耗水w2.5t
生产用新水245m3/h（全年满负荷180万m3）;
生活用水60m3/天（最大15m3/h）
4怀化市煤化工制焦制气项目主要消耗技术指标表
序号
原料名称
单位
指标
备注
1
洗精煤（Mar=10%）
t/a
1207400
1.1
1/3焦煤（Mar=10%）
t/a
845180
1.2
焦煤（Mar=10%）
t/a
96592
1.3
瘦煤（Mar=10%）
t/a
120740
1.4
肥煤煤（Mar=10%）
t/a
24148
1.5
无烟煤（Mar=10%）
t/a
120740
2
碱（NaOH40%）
t/a
5200
3
洗油
t/a
1200
4
H.P.F脱硫剂
t/a
6
5
轻柴油
t/a
160
6
干法脱硫剂（铁木削）
t/a
600
7
污水处理药剂
t/a
600
8
循环水处理药剂
t/a
300
9
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