[公告]广汇能源：1000万吨/年原煤伴生资源加工与综合利用项目可行性研究报告
广汇能源股份有限公司 1000万吨/年原煤伴生资源加工与综合利用项目 可行性研究报告 总 册 新佑能源全称 二零一二 年 十一 月 上海 广汇能源股份有限公司 1000万吨/年原煤伴生资源加工与综合利用项目 可行性研究报告 总 册 编制负责人：刘 利 总经济师：李春燕 总工程师：刘 利 总 经 理：孙立民 上海新佑能源科技有限公司 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 编 制 二零一二 年 十一 月 上海 编制人员 编制负责人： 刘 利 编制副负责人： 韦方娥 项目总工程师： 刘 利 工 艺： 张周岁 冯光平 配 管： 黄宜颖 谢 飚 自 控： 聂保涛 电 气： 胡博文 邵 俊 电 信： 邵 俊 胡博文 设 备： 侯丹丹 曲志祎 工 业 炉： 吴振兴 刘丙辉 建 筑： 邵国伟 孙晶皞 结 构： 张 峰 王 建 总图运输： 鞠广坤 郑晓琴 给排水、消防： 黄祖兵 环保、安全卫生： 王永贵 供 热： 鞠广坤 郑晓琴 概算技术经济： 张 琪 李春燕 目 录 1 总论 ................................................................ 1 1.1 概述 ............................................................ 1 1.2 编制依据及原则 .................................................. 3 1.3 项目建设背景、必要性及意义 ...................................... 4 1.4 研究范围 ........................................................ 8 1.5 研究结论 ....................................................... 10 2 市场分析与价格预测 ................................................. 14 2.1 原料供应 ....................................................... 14 2.2 半焦产品市场预测 ............................................... 14 2.3 煤焦油加氢产品市场预测 ......................................... 19 3 工艺装置物料平衡及产品规格 ......................................... 22 3.1 主要原料与产品规格 ............................................. 22 3.2 中间产品的性质 ................................................. 28 3.3 总物料平衡 ..................................................... 30 4 工艺装置 ........................................................... 31 4.1 半焦生产工艺 ................................................... 31 4.2 煤焦油加氢装置 ................................................. 42 4.3 酸性水汽提及硫磺回收装置 ....................................... 65 4.4 荒煤气制氢装置 ................................................. 79 4.5 提酚装置 ....................................................... 89 4.6 燃气发电机组 ................................................... 96 5 厂址选择及总图运输 ................................................ 100 5.1 建厂条件及厂址选择 ............................................ 100 5.2 总图运输 ...................................................... 105 6 公用工程及辅助生产设备 ............................................ 106 6.1 储运工程 ...................................................... 106 6.2 给排水、污水处理 .............................................. 110 6.3 电气、通信 ................................................... 111 6.4 供热、供风 .................................................... 113 6.5 采暖通风 ...................................................... 115 6.6 自动控制 ...................................................... 115 7 环境保护 .......................................................... 122 7.1 建设区域的环境现状 ............................................ 122 7.2 主要污染源和主要污染物 ........................................ 122 7.3 控制污染的初步方案 ............................................ 128 7.4 环境影响分析 ................................................. 132 8 消防 .............................................................. 134 8.1 生产场所的火灾危险性 .......................................... 134 8.2 消防设施设置 .................................................. 135 9 职业安全卫生 ...................................................... 138 9.1 安全卫生设计方案 .............................................. 138 9.2 安全卫生措施的效果预测及评价 .................................. 140 10 节能 ............................................................. 141 10.1 能耗构成 ..................................................... 141 10.2 主要节能措施 ................................................. 141 10.3 节水 ......................................................... 143 11 装置定员 ......................................................... 145 12 项目实施计划 ..................................................... 147 13 投资估算和资金筹措 ............................................... 148 13.1 投资估算范围与方法 ........................................... 148 13.2 总投资估算和资金筹措 ......................................... 148 14 经济效益评价 ..................................................... 151 14.1 生产成本和费用估算 ........................................... 151 14.2 财务评价 ..................................................... 152 附表 ................................................................ 156 1 总论 1.1 概述 1.1.1 项目基本情况 （1）项目名称 广汇能源股份有限公司1000万吨/年原煤伴生资源加工与综合利用 项目 （2）项目建设规模 ① 1000 万吨/年煤干馏装置 ② 相关配套公用工程和辅助设施 ③ 12万Nm3/h荒煤气制氢装置 ④ 160 万吨/年煤焦油加氢装置（含提酚装置） ⑤ 35万Nm3/h荒煤气发电综合利用装置 （3）项目建设性质 该项目建设性质为新建。 （4）项目建设地点 新疆哈密地区伊吾县淖毛湖工业园区。 1.1.2 主办单位基本情况 （1）主办单位名称、性质及负责人 主办单位全称：广汇能源股份有限公司 主办单位性质：民营 法人代表：尚继强 （2）主办单位概况 广汇能源股份有限公司（简称“广汇能源”）创建于1994年，原名为 广汇实业股份有限公司，2000年5月公司股票在上海证券交易所上市。 上市后，广汇能源立足新疆本土及中亚丰富的石油、天然气和煤炭资源， 确立了以能源产业为经营中心的产业发展格局。2011年，公司同时进入 沪深300指数、上证180指数、上证公司治理指数、上证180公司治理 指数、中证100指数等5项重要指数的样本股。 截止2011年12月31日，公司拥有总资产188.51亿元，2011年营 业总收入45.61亿元，营业利润11.36亿元，员工5000余人。公司曾荣 获“全国守合同、重信用企业”、“中国民营企业上市公司100强”、“中国 上市公司治理100佳”、“中国优秀民营科技企业”、“中国企业信息化500 强”、“上市公司回报百强榜”等称号。 2012年6月，公司更名为广汇能源股份有限公司。经营范围：煤炭 销售，液化天然气、石油、天然气、煤炭、煤化工、清洁燃料汽车应用、 加注站建设项目投资，国内商业购销，经营进出口业务等。 经过多年的发展，公司现已形成了以LNG、煤炭、煤化工、石油为 核心产品，能源物流为支撑的天然气液化、煤化工、石油天然气勘探开 发三大业务板块，。拥有一个油气田（哈国斋桑油气区块）、两个原煤和 煤基燃料基地（新疆淖毛湖和富蕴）、三个LNG工厂。配套建设淖柳公 路、红淖三铁路能源物流专用通道，“疆煤东运”产、供、销体系初步形 成。广汇能源承担“国家863计划”中“重型LNG运输车辆开发项目”，利 用科技创新优势率先在中重型货运卡车上推广使用公司生产的LNG环保 燃料，为中国清洁能源汽车产业发展和地区节能减排发挥重要作用。 现在，广汇能源已经成为国内经营规模最大的陆基LNG供应商，为 保障国家能源供应安全做出了贡献。未来，广汇能源将专注于能源发展 战略，瞄准国际石油、天然气同行业先进水平，充分利用“国际国内两种 资源，产品、资本两个市场”，以提升企业价值，创造社会财富，促进和 谐发展为使命，以保障国家能源安全，造福边疆为己任，全力以赴发展 能源产业，全面履行经济、社会和环境三大责任，力争成为中国最具成 长力的国际能源公司。 1.2 编制依据及原则 1.2.1 编制依据 （1）本项目煤质分析报告。 （2）广汇能源关于半焦生产和煤焦油加氢项目可行性研究报告的技 术服务合同。 （3）广汇能源关于半焦生产和煤焦油加氢项目拟建地水文、地质、 气象、环境、公用工程等基础资料。 （4）与项目有关的法律、法规、技术标准、规范等文本。 1.2.2 编制原则 （1）严格遵守国家的产业政策和省级相关部门的有关规定，严格执 行国家的有关法令、标准、规范，按照国家或行业现行的标准规范进行 设计，以求实、科学的态度，以开拓进取的精神精心设计。 （2）工艺技术方案的选择，要确保在世界范围内具有竞争力。充分 吸收国内外先进技术，确保技术先进成熟、运行安全可靠、投资经济合 理、清洁生产、环境友好。 （3）原料路线的选取紧紧围绕着我国的基本能源结构和构成，原料 来源可靠、技术经济可行。 （4）主要设备立足国内制造，提高国产化率，形成具有中国特色的 以煤为原料国产化的联合生产技术路线。 （5）选用的工艺、设备、自控方案要先进、可靠、“三废”排放少， 做到低能耗、低污染、低成本。 （6）以市场为导向，以资源优势为基础，以提高产品竞争力为出发 点，以经济效益为中心，积极参与市场竞争。 （7）以事实求是的态度，科学、公正、客观地评价建设项目的可行 性。 1.3 项目建设背景、必要性及意义 在国家西部大开发战略和自治区实施优势资源转换战略、推进新型 工业化发展思路的指引下，广汇集团积极实施战略型投资策，发展清洁 能源产业。从2002年起，广汇能源相继在新疆哈密伊吾县淖毛湖、库车、 中亚等地稳步展开了清洁能源产业的战略推进和实施工作。其中淖毛湖 镇煤基醇醚项目工程分为4期，首期工程自2007年6月起投资67.5亿元， 建设规模为120万吨甲醇/80万吨二甲醚（煤基）的工厂，2010年上半年 投产。该项目年产二甲醚85.7万吨，副产液态甲烷4.9亿立方米、粗酚 2.68万吨，同时副产20-30万吨煤焦油等。 目前，广汇能源拥有新疆淖毛湖、富蕴两个原煤和煤基燃料基地， 煤炭地质储量丰富，媒质优良。经分析，淖毛湖煤质属于特低硫、特低 磷、高发热量的富油、高油长焰煤，是非常理想的化工用煤。 为实现广汇能源优质煤的高效清洁利用，本项目提出对的煤炭伴生 资源进行就地转化、综合利用，建立“煤—化—油”的产业发展模式。即， 利用原煤基地丰富的煤炭资源生产半焦和煤焦油，煤焦油提出酚油后制 取精酚。对副产的荒煤气加以综合利用，荒煤气净化后，一部分作为燃 料供给碳化炉，一小部分作为热源烘干湿焦，其余部分作为下游制氢装 置的原料。煤焦油通过加氢，生产1#改质煤焦油和2#改质煤焦油，副产 液化气和煤沥青等。 与常规煤焦油加氢项目相比，本项目具有显著的特色，体现在以下 几个方面： （1）煤质优良，特别适合生产焦油，焦油收率在10%以上。本项目 根据媒质特点，精心选择了适宜的加工工艺和技术，使煤的伴生资源得 以充分高效利用。既减少了尾气直接排空对环境的污染，又可节约大量 能源，具有可观的经济效益。 （2）高度节水，就地转化率大幅提高；本次1000万吨/年原煤伴生 资源加工与综合利用项目年用水量预计300万吨，与常规煤化工项目路 线相比较，同样数量的年处理煤炭能力，水耗仅为七分之一，对比原煤 化工二期工程所需的2600万吨水消耗，按此技术工艺，可以支持8000 万吨以上的煤炭资源就地转化。对于水资源珍稀的新疆地区而言，转化 优势明显。 （3）投资节省，经济效益显著；与原计划投资建设煤化工二期年产 “100万吨烯烃、15.2亿立方LNG（煤基）项目”相比，工艺路线仅为 原二期项目的三分之一，建设周期缩短，投资总额从230亿以上降至78 亿，投资减少66%，预测投资利润率增长2倍多。 （4）项目投资建设内容为总体规划，统一施工，分阶段竣工投产。 第一部分1000 万吨/年煤干馏装置建设周期为12—15个月，建成投入运 行后即可获得510万吨半焦、100—120万吨煤焦油、100万吨粉焦及硫 磺、煤气共五种产品，当年实现销售后即可形成收益；第二年底 160 万 吨/年煤焦油（含外购40—60万吨）加氢装置（含提酚装置），对于装置 产生的72万方/小时荒煤气进行加工利用，其中37万方/小时用于制氢， 剩余35万方/小时用于发电。全部项目建成后即可实现本投资项目附加值 最高产品——轻质燃料油产出，达到煤炭分质利用项目的效益最大化。 （5）技术领先，工艺成熟；160万吨/年的煤焦油加氢装置，目前国 内同类装置最大规模为50万吨/年，本项目通过工艺调整成功实现了技术 突破，成为国内领先技术，具有重要的影响。 （6）酚是重要的化工原料，目前国内同类装置由于规模小，只能烧 掉。本项目设置了酚抽提和精制装置，能够大大提高本项目经济效益。 （7）煤的干馏有不同方法，本项目选用国内技术领先的6 -120mm 干馏炉，既体现了技术进步，又能够扩大煤入选干馏的范围，使煤资源 得以充分利用。 本项目的实施要贯彻国家产业政策，依靠科技进步，走集约经营、 清洁生产、可持续发展之路，形成“原煤－半焦－荒煤气制氢－煤焦油加 氢－轻质油和酚油”的循环经济产业；带动当地煤炭、型焦、煤焦油加工 等行业的快速发展，缓减原煤外运的交通压力，成为上接煤炭开采，下 连载能、化工、冶金，拉动物流、加工制造，广泛影响建材、服务等行 业的支柱产业。 国家煤炭深加工示范项目规划指出：“根据我国褐煤、长焰煤等中低 阶煤贮藏量大的特点，开展大规模煤炭分质利用示范工作，将煤通过干 燥、中低温干馏等措施，得到半焦和低温焦油。半焦用于气化、发电、 电石、钢铁等行业，焦油经加氢后可产生燃料油。.十二五.在现有干馏技 术基础上进一步进行工程化开发，建设单系列百万吨以上的干馏装置， 全厂规模达到500万吨/年，示范干馏－气化－加氢－发电一体化综合利 用技术，使我国煤炭分质利用技术达到世界领先水平”。 目前传统的煤焦油加工方法，主要是以物理分离、提取单组分或窄 组分产品为目的，从煤焦油中提炼洗油、轻油、蒽油、工业萘、粗酚及 劣质沥青。常规深加工工艺摆脱不掉流程复杂、设备多、能耗高、投资 大、二次污染严重、总体经济效益差等缺陷。同时，反应过程需要酸碱 类物质参与，产品硫氮含量依然很高，对环境不友好，故无法真正对煤 焦油进行合理、充分利用。总体上，由于缺乏一整套合适的加工方案， 煤焦油无法得到充分利用，在目前焦化行业不景气的大环境下，无法为 企业创造新的经济增长点，已成为“煤－焦－化”产业链发展的“瓶颈”。 上海新佑能源科技有限公司基于本身的技术实力，以及对煤焦油多 年的研究，考虑到目前国内的能源结构，适时地提出了“煤－炼－化”产 业链的概念。即以煤炭一次转化为基础，对其副产品采用炼油行业的成 熟技术进行深度加工，二次产品再向精细化工方向发展，真正成为石油 替代品。新佑能源科技有限公司自成立以来，承接了十余项煤焦油及燃 料油深加工项目，其中黑龙江宝泰隆10万吨/年煤焦油加氢装置已一次性 开车成功，目前稳定运行；内蒙古庆华10万吨/年煤焦油加氢装置于2011 年底顺利投料生产，产品质量合格；2012年承接新疆昌源水务集团50万 吨/年煤焦油加氢EPC总包工程，目前所有工作已全面铺开。 煤焦油加氢是新型煤化工产业链中的重要一环，本项目的提出正符 合国家的相关政策导向，具有较强的必要性和迫切性，表现在以下几个 方面： （1）原料方面，以煤焦油及通过荒煤气精制而得的氢气为主要原料， 充分利用焦化副产品，实现资源的充分利用和清洁生产，建立了循环经 济新的经济发展模式。 （2）技术方面，采用目前国内最先进的加氢技术（含加氢裂化）， 属国家认可同时提倡使用的先进技术。国家发改委颁布的《产业结构调 整指导目录（2011年本）》中第一大类“鼓励类”第八条、第2小条提出“煤 调湿、风选调湿、捣固炼焦、配型煤炼焦、干法熄焦、导热油换热、焦 化废水深度处理回用、煤焦油精深加工、苯加氢精制、煤沥青制针状焦、 焦油加氢处理、焦炉煤气高附加值利用等先进技术的研发与应用”，属于 国家鼓励类项目。本项目通过应用先进的技术，带动上下游产业链和周 边地区产业共同发展，扩大了居民就业范围，促进了当地经济腾飞和社 会进步。 （3）产品方面，主要产品的目标市场为石油替代产品市场，市场前 景广阔，效益可观，从一定程度上减少了国家原油进口，有效遏制了原 油对外依存度屡创新高的势头，有力地保证了国家石油安全。 （4）在项目配套设施方面，充分考虑能量回收以及环保设施，真正 做到“环境友好”、“节能减排”，实现了经济、社会与环境的全面协调可持 续发展。 综上所述，本项目建设1000 万吨/年煤干馏和160万t/a煤焦油加氢 项目既符合国家产业政策，又能够有效提高产品附加值，增强企业的生 存力及竞争力。本项目作为“煤－炼－化”产业链中的重要一环，整体效 率高，合理配置资源，促进资源优势向经济优势转变，符合西部大开发 资源转换的总体发展战略和地区的产业发展方向，对促进当地优势资源 的转化、推动地方经济、发展地区经济、扩大社会就业、增加当地居民 收入和地区财政税收具有十分重要的意义。 1.4 研究范围 该项目为新建，可行性研究报告范围包括: （1）全厂总平面布置和总图运输； （2）1000万吨/年煤干馏装置(含污水焚烧)； （3）12万Nm3/h荒煤气制氢装置； （4）160 万吨/年煤焦油加氢装置（含提酚装置）； （5）荒煤气燃气发电站 （6）配套储运设施，包括储运罐区、装卸车栈台； （7）配套公用工程设施，包括：循环水场、消防系统、给排水 系统等； （8）配套辅助生产设施，包括：中央控制室、调度室、中心化 验室、维修车间、仓库。 工程主项见表1.4-1。 表1.4-1 工程主项表 序号 单元号 单元名称 说明 一 装置区 1 2101 煤干馏装置 含污水焚烧 2 2102 煤焦油加氢装置 含提酚装置 3 2103 荒煤气制氢装置 二 储运设施 1 2201 煤与半焦储存场所 2 2202 中间产品罐区 3 2203 成品油罐区 4 2204 装卸车栈台 三 公用工程及辅助设施 1 2301 循环水场 2 2302 给排水系统 3 2303 消防系统 4 2304 变配电室 5 2401 中心控制室 6 2402 调度室 7 2403 中心化验室 8 2404 维修车间及库房 1.5 研究结论 1.5.1 项目概况 拟建：① 1000 万吨/年煤干馏装置 ② 相关配套公用工程和辅助设施 ③ 12万Nm3/h荒煤气制氢装置 ④ 160 万吨/年煤焦油加氢装置（含提酚装置） ⑤ 35万Nm3/h荒煤气发电综合利用装置 其中：①至②项第一部分建设周期为12—15个月 ③至⑤项总体建设周期24—28个月 拟建项目总占地面积为：1527640平方米（约合2292亩) 总定员：1210人 年操作时间：8000小时，装置操作范围：60%—110%。 1.5.2 主要工艺技术及经济指标 1.5.2.1 主要工艺技术指标 主要工艺技术指标见表1.5-1。 表1.5-1 主要工艺技术指标 序号 项目名称 单位 数量 备注 1 生产规模 煤干馏装置 104t/a 1100 煤焦油加氢装置 104t/a 160 荒煤气制氢装置 Nm3/h 120000 荒煤气发电站 MW 300 2 主要原料用量 煤 104t/a 1100.00 外购煤焦油 104t/a 60.00 DMDS 104t/a 0.48 Na2CO3 104t/a 0.23 蒸汽 104t/a 28.00 小计 1188.71 3 产品方案 C1-C2气体 104t/a 2.94 液化气 104t/a 3.20 1#改质煤焦油 104t/a 40.61 2#改质煤焦油 104t/a 71.75 煤沥青 104t/a 40.00 重质煤焦油 104t/a 0.14 H2S+NH3 104t/a 1.67 H20 104t/a 2.32 精酚 104t/a 6.40 半焦 104t/a 510.00 粉煤 100.00 硫磺 0.45 解析气 408.98 损失 0.25 产品合计 1188.71 4 主要公用工程用量 电 104kWh/a 178695 新鲜水 104t/a 297 5 总定员 人 1210 6 总占地面积 平方米 1527640 1.5.2.2 主要经济技术指标 主要财务评价数据指标汇总见表1.5-2。 本项目总投资为建设投资、建设期贷款利息和流动资金之和。若含 全部流动资金，为780813万元；若含铺底流动资金，总投资为734117 万元。其中：建设投资685410万元（含固定资产投资667760万元），建 设期贷款利息28695万元，流动资金66708万元（铺底流动资金20012 万元）。 本项目年均销售收入1223690万元（含税），年均总成本费用309046 万元，年均利润总额756544万元，年均所得税后利润643063万元，投 资利润率96.89%；全部投资财务内部收益率（所得税后）为37.60%，静 态投资回收期4.22年（含建设期2年，所得税后）；借款偿还期3.09年 （含建设期2年）。 其中：第一部分1000 万吨/年煤干馏装置建设周期为12—15个月， 投资总额（含建设投资、建设期贷款利息和流动资金之和）为231,755万 元，项目总体建设第二年投入运行后即可产生当期收益。第二年预计生 产负荷率80%，初期半焦、煤焦油、粉焦、硫磺及煤气五种产品可获得 销售收入397,615万元，净利润159,649万元；第三年起生产负荷率达到 100%，可获得销售收入497,019万元，净利润215,993万元。 各项经济评价指标好于行业基准值，项目经济效益较好，并具有一 定的抗风险能力，在经济上是完全可行的。如果能够争取到当地环保项 目或新技术新产业链支持政策，该项目经济效益更好。 1.5.3 研究结论 该项目以煤炭为原料，原料来源可靠。采用技术先进、应用成功的 半焦生产工艺和煤焦油加氢技术，关键设备设计充分考虑原料特点，可 确保装置“安、稳、长、满、优”运转，充分考虑了热量回收，降低装置 能耗，技术可行。 本工程生产规模和产品方案符合国家产业政策，工艺装备先进，技 术成熟可靠，经济合理，并且项目建成后将具有较好的经济效益，良好 的社会效益和环境效益，因此，项目建设是可行的。 表1.5-2 主要技术经济指标汇总表 序 号 项 目 名 称 单位 数量 备注 一 基本数据 1 总投资 万元 780813 1.1 建设投资 万元 685410 1.2 固定资产投资 万元 667760 6 1.3 建设期利息 万元 28695 1.4 流动资金 万元 66708 2 销售收入 万元 1223690 生产期内年平均 3 总成本 万元 309046 生产期内年平均 4 流转税及附加 万元 158100 生产期内年平均 5 利润总额 万元 756544 生产期内年平均 6 所得税 万元 113482 生产期内年平均 7 税后利润 万元 643063 生产期内年平均 二 经济评价指标 8 投资利税率 ％ 117.14 9 投资利润率 ％ 96.89 10 借款偿还期 年 3.09 含二年建设期 11 财务内部收益率 所得税前 ％ 42.49 所得税后 ％ 37.60 12 净现值（i = 12%） 所得税前 万元 3121630 所得税后 万元 2516353 13 投资回收期 含二年建设期 所得税前 年 3.94 所得税后 年 4.22 2 市场分析与价格预测 2.1 原料供应 项目所需主要原料为煤炭、氢气和煤焦油。 （1）煤炭 为广汇能源淖毛湖煤炭。煤量充足，煤质优良，完全能够保证本项 目的需要。 （2）氢气 制氢装置原料来自本项目半焦装置所产的荒煤气。荒煤气气量充沛， 工艺配置合理，制氢成本低，能够满足本项目对氢气的需求。 （3）煤焦油 大部分来自本项目半焦装置，少部分来自广汇能源已建成投产的甲 醇、二甲醚装置，不足部分外购，能够满足本项目的需求。 煤焦油是煤经过高温裂解所产生的高分子有机化合物。直立炉中煤 的裂解温度相对较低，裂解深度不够，属低温焦油。低温焦油的主要用 途：工业上用作大型锅炉和加热炉的燃料；作为粘结剂被应用到型煤等 燃料的制作；经粗加工可生产杂酚油、防腐油、煤沥青等化工产品，用 于生产碳黑及其它碳素材料；焦油加氢生产2#改质煤焦油及1#改质煤焦 油。 2.2 半焦产品市场预测 半焦具有高化学活性、高比电阻、高固定碳、低灰、低硫、低磷、 低三氧化铝等优良特性，除广泛用于铁合金、电石、合成氨等行业外， 还用于高炉喷吹、制作活性炭、吸油剂、脱硝剂及民用燃料等领域。 2.2.1 国内半焦市场情况 中国目前焦炭产量世界第一，2011年底产量为4.27亿吨，约占世界 焦炭总产量的60%。消耗量占世界50%，我国近年来焦炭总产量稳定在 3.5亿吨，生产量与需求量大体持平，其中出口量稳定在3000万t左右。 新疆地区的块煤在直立式炭化炉内炼制的半焦具有低灰、低硫、低 铝、高反应性、高比电阻等优异性能，该焦炭可广泛应用于铁合金、电 石、合成氨等行业和高炉喷吹、民用等领域。 （1）在铁合金、电石行业的市场预测 2011年，全国铁合金的产量约2841.6万吨，根据我国工业发展速度 和产能及出口等情况，预测2015年铁合金产量将稳定或超过3500万吨。 按每吨铁合金消耗半焦1.1吨计算，市场需求量大约在每年3000～3800 万吨以上（一部分被冶金焦代替）。 据统计，2011年电石产量约1738余万吨，预测2015年电石产量将 逐步增加到2200万吨以上，按每生产一吨电石消耗半焦0.55吨，预测全 国电石行业年需半焦1200万吨。国外市场前景也非常乐观，据预测近二、 三年运到天津等港口的铁合金焦已达到每年60～130万吨。 预测全国铁合金、电石行业年需半焦4000～4500万吨。 （2）在合成氨行业的市场预测 我国中小型化肥厂大多数以无烟煤和焦炭为原料，合成氨是化肥的 中间产品，但仍不能满足要求，每年还要大量进口化肥。据统计，近年 来我国化肥行业氮肥的产量稳中有升，2011年达到5069万吨。 根据有关资料，化肥厂需要的无烟煤目前只能满足需求的一半，为 解决块煤不足，迫使合成氨造气采用了型煤技术，如今全国化肥系统已 有800套石灰炭化型煤装置在运行。型煤加入石灰约为20%，固定碳只 达到50%左右，而且强度不高，大大影响产气率和气化效率。东胜、神 府、新疆地区焦炭固定碳含量高、反应活性高、价格低，完全有能力与 气化型煤和无烟块煤竞争。预计随着营销工作的深入及用户对该种焦炭 认识的加深，市场份额会逐渐上升并达到600万吨以上。 （3）在高炉喷吹行业的市场预测 高炉富氧喷煤强化炼铁新工艺是节焦增铁降低生产成本的重大措 施，有显著的社会效益和经济效益。二十世纪九十年代以来，我国高炉 喷煤量保持持续增长的势头。上海宝钢喷煤比已长期稳定在200kg/t以上。 全国生铁产量2011年为6.3亿吨，如果喷煤比提高到150 kg/t，那么高炉 喷吹煤粉年需求量为9450万吨。在喷吹行业，半焦高固定炭含量、高发 热量是喷吹料追求的指标，由于国内无烟煤产量有限，同无烟煤相比， 高炉喷吹使用半焦可以降低成本、减少污染物排放，因此用半焦代替无 烟煤用于高炉喷吹具有非常好的发展前景。预计未来几年内，半焦替代 无烟煤用于高炉喷吹的工作会逐渐推开，因此该领域对半焦的需求潜力 是非常大的，到 2015年半焦替代无烟煤市场预测份额会逐渐上升并达到 1000万吨以上。 综上所述，国内外铁合金、电石、合成氨、高炉喷吹等行业预测有 4500～5500万吨半焦市场份额。目前，这种铁合金、电石专用半焦的生 产，国内主要集中在山西的大同地区、陕西的神府地区、内蒙的东胜地 区、新疆地区；市场需求的半焦，需要直立炉大型化（产量大于60万t/a 的直立炉）来解决。 2.2.2 新疆半焦市场情况 随着新疆电石法聚氯乙烯行业的迅猛发展，对电石的需求量呈较快的 上升势头。至“十二五”末，新疆市场到2015年半焦需求量应在1000～1100 万t/a。 由于新疆煤炭价格便宜，生产成本低，产品在国内、国际都具有竞争 力，疆内现半焦、煤焦油已有不少销往湖南、宁夏、陕西、内蒙、甘肃等 地。随着铁路交通的建设，半焦作为煤炭的深加工产品，在内地市场竞争 力会不断增强。 2.2.2.1 新疆半焦市场需求预测 根据行业统计数据，新疆市场到2015年半焦需求量预计在1000～1100 万t/a。具体如下： （1）新疆电石生产与半焦需求预计 到2015年，电石对半焦的需求量为850万吨。包括： ①新疆天业集团规划年产120万t/a PVC，目前有100万吨电石项目， PV即将扩建到200万吨, 电石需求量 300万吨,到2015年半焦需求量210 万吨。 ②新业国资公司已建成 50万t/a电石项目，需要半焦35万吨。远期 规划电石产能200万t/a，到2015年预计半焦总需用140万吨。 ③圣雄60万吨电石项目投产 ，预计需用半焦 42万吨。 ④环鹏公司 20万吨电石项目，预计需用半焦 14万吨。 ⑤中泰化学I、II期160万吨PVC项目，电石需求量 240万吨，需外 购半焦168万吨。 ⑥湖北宜化在新疆五彩湾准东煤新建PVC项目160万t/a，电石需求 量 240万吨，到2015年需外购半焦168万吨。 ⑦其它在建项目需用半焦～100万吨。 （2）铁合金生产与半焦需求 2009年新疆铁合金产量7.66万吨，需用半焦约8.4万吨。 （3）合成氨生产与半焦需求 2009年新疆合成氨产量140万吨，绝大部分以天然气为原料；用煤 炭气化生产化肥的企业新疆宜化52万吨合成氨2012年投产。 （4）新疆钢铁市场对半焦需求 到2015年新疆钢铁产量预计达到2565万t/a，其中首钢伊犁500万t/a， 伊钢45万t/a，金特钢厂120万t/a，八一钢厂700万t/a，八钢南疆（在建） 300万t/a，三五九钢厂300万t/a，赣鑫钢厂（在建）300万t/a，山钢项目 （在建）300万t/a，预计生铁产量达到2600万t/a，高炉喷吹煤按150kg/t 生铁计算，需要喷吹煤390万t/a，预计使用半焦200～250万t/a。 2009年5月，热能院和鞍钢在2×3200m3高炉联合试验证明半焦用于 高炉喷吹优于无烟煤指标，目前在唐山一带高炉喷吹大部分采用≤5mm半 焦，目前内地≤5mm半焦供不应求。 2.2.2.2 新疆半焦生产情况 据自治区经信息委统计，2008年新疆有58家半焦生产企业，产能588 万吨。大部分半焦企业规模小，工艺简单，副产煤气没有利用，污染严重。 新疆对半焦行业的整顿治理已提上议事日程，近1-2年产能小于60吨企业 将被全部淘汰。 （1）新疆昌吉州半焦产能调查 2010年半焦产能720万吨（部分小炉子已停产），实际生产为158万 吨。 （2）新疆地区建成和在建的半焦生产企业 ①新疆北山矿业有限公司， 生产半焦90万吨。 ②鑫顺煤化工有限责任公司80万吨半焦项目近期在奇台笈笈湖落成。 ③新疆宜化90万吨电石，50万吨烧碱，60万吨 PVC 配套100万吨 半焦。 ④新疆吉鑫煤化工有限公司（将军戈壁笈笈湖）12台半焦炉，80万 吨产能。 ⑤明基（新疆）控股，在北山有90万吨的半焦生产企业。 （3）新疆其它地区半焦生产企业 托克逊县有200万吨的半焦生产能力，其中新疆圣雄有180万吨/年半 焦生产与综合利用项目，黑山120万吨，鱼儿沟产能60万吨。 东方金盛 在黑山有10万吨/年的半焦生产能力。 鄯善县首个煤炭深加工产业项目鄯善县宏泰半焦有限公司年产90万 吨（一期40万吨）半焦生产项目在底湖矿区建成投产。 2.3 煤焦油加氢产品市场预测 煤焦油加氢装置主要产品为1#改质煤焦油（C5～180℃）和2#改质 煤焦油（＞180℃），还有少量的精酚。 1#改质煤焦油硫、氮、烯烃含量及其它杂质均很低。1#改质煤焦油 可以送附近的石油化工厂或化工厂，可以用做重整进料（石脑油）、芳烃 联合装置进料、乙烯装置进料等。 2#改质煤焦油凝点低，硫、氮含量低，安定性好，可以做低凝柴油 的调和组分，非常适宜在低寒地区的冬季使用。与GB19147-2003车用柴 油标准做比对，十六烷值为43左右。加入500-1000ppm硝酸异辛脂进行 调和后，十六烷值可达到45的标准值。该产品还可以直接作为农用机械 车用柴油或船用柴油出售。 精酚是重要的化工原料，可制造染料、药物、酚醛树脂、胶粘剂等， 在化学工业有广泛的用途，市场前景看好。 2.3.1 我国成品油市场情况 目前，我国仍处在重化工业阶段，国内经济的高速增长依然需要以 石油资源的大量消耗作为依托。受国家石化产业规划要求，国内汽柴油 标准升级，其含硫量要求均有较大提高，为优质汽柴油调和组分的市场 提供了较大的销售空间。2012年成品油需求仍保持平稳增长的总体趋势， 但受到国内通胀和国家宏观调控的影响，全年成品油表观消费量增速将 有所放缓。 同时，工业化和城镇化建设将拉动工矿、基建、交通、物流用油的 增长，柴油总体需求保持增长。柴油消费结构不会发生大的变化，交通 运输、仓储、制造业、建筑业、电力和采掘业等行业用油占到柴油消费 的69%以上；国家继续加大对农田水利等农村基础设施建设的支持力度， 发展现代农业，农林牧渔业用油占到柴油消费的16%左右。 自新的成品油定价机制实行以来，国内成品油价格走势基本与国际 油价保持同向，对于保证炼厂利润具有一定作用。但由于成品油价格调 整涉及面广、影响大，国家调价幅度有限，炼厂效益受到上游原料涨价 和产品出厂价调整不到位的双重挤压。相对来说，成品油批发价运作的 灵活性大，基本可以在零售限价范围内根据市场情况自主调节。2012年， 国际油价受经济基本面复苏、美元贬值和地缘政治影响振荡上行。因此， 国内成品油价格也跟随上涨，价格整体水平有所提升。但受国内经济通 胀和CPI走高的影响，国家相关部门将采取多种措施对物价进行控制， 价格波动比2011年平缓。 2.3.2 新疆燃料油市场情况 本项目的主要产品为优质轻质燃料油，1#改质煤焦油产品及2#改质 煤焦油的市场基本定向周边和附近地区，随着新疆社会经济的快速发展， 产品有很好的市场。针对当地燃料油及化工原料短缺的现状，结合我国 成品油调控政策趋势预测，今后一段时期内，1#改质煤焦油平均价格在 7500元/吨左右，2#改质煤焦油平均价格在8500元/吨左右，精酚平均价 格在9500元/吨左右。 由于新疆自治区内及周边煤化工项目较多，煤焦油供应充足，当地 市场销售价格为2800元/吨左右。预计随着原油和成品油价格的波动，煤 焦油价格也会有所变动，五年后煤焦油市场售价会逐步攀升到3500元/ 吨。专家预测今后一段时期内，煤焦油平均价格将在3000元/吨左右。 目前主要产品1#、2#改质煤焦油主要目标市场定位于石脑油重整装 置进料及高标号成品柴油市场。目前该地区无同类装置，根据目前七台 河宝泰隆装置及内蒙庆华装置生产产品销售情况，本项目产品市场前景 非常乐观。 3 工艺装置物料平衡及产品规格 3.1 主要原料与产品规格 该项目以煤为原料，通过干馏得到半焦、煤焦油和荒煤气。荒煤气 通过脱硫、升压和PSA得到氢气和解析气。煤焦油加氢装置以煤焦油及 氢气为原料，在加氢精制、裂化及改质反应下，生产LPG、1#改质煤焦 油、2#改质煤焦油产品，副产燃料气、沥青、硫磺，其中燃料气作为燃 料装置内使用，沥青作为重质燃料油出厂，硫磺作为产品出厂。半焦装 置所产72万标方/小时荒煤气中，37万标方/小时用作制氢原料气，剩余 35万标方/小时荒煤气送至燃气发电机组。制氢装置中解析气作为燃料送 至新建60t/h污水焚烧设施作为辅助燃料使用。 3.1.1 煤炭性质 原料煤由煤矿供给，煤质属于特低硫、特低磷、高发热量的富油、 高油长焰煤，根据试验测定，本项目原料煤主要性质见表3.1-1。 表3.1-1 矿区煤样分析数据表 测试项目 P2012-274 P2012-275 2号采取点 3号采取点 工业分 析 水分Mad % 20.15 20.05 灰分Ad % 4.71 7.65 挥发分Vdaf % 48.11 50.02 硫St，d % 0.19 0.19 全水 % 20.15 20.1 氧Oad % 11.70 12.05 氮Nad % 0.74 0.74 抗碎强度 % 79.4 76.3 氢Had % 4.82 4.37 碳Cad % 58.68 56.52 可磨性 / 69 54 焦渣特征 / 1型 1型 弹筒发热量Qb，ad MJ/kg 23.49 23.03 Cal/g 5618 5508 高位发热量Qgr，ad MJ/kg 23.45 22.99 Cal/g 5608 5498 低位发热量Qnet，v，ar MJ/kg 21.89 21.61 Cal/g 5234 5169 热稳定 性 TS +6 % 13.5 30.7 TS 3-6 % 55.8 55.4 TS-3 % 30.7 13.9 半焦产率 % 49.6 50.6 煤气产率 Ml/g 155.2 152.5 干馏总水分产率 % 22.0 21.5 热解水产率 % 7.66 7.68 焦油产率 % 11.7 12.7 灰成分 CaO % 21.34 10.20 MgO % 7.59 7.22 Fe2O3 % 8.99 15.38 TiO2 % 0.80 0.48 SiO2 % 35.21 29.47 Al2O3 % 12.85 26.44 SO3 % 10.10 9.57 灰熔点 变形温度 DT ℃ 1220 1270 软化温度 ST ℃ 1250 1290 半球温度 HT ℃ 1270 1310 流动温度 FT ℃ 1300 1330 新疆地区煤炭资源丰富，是生产半焦的优质原料，所需块煤由煤矿 直接供给。根据当地煤质分析报告，设计对直立炉用煤的煤质要求如 下： 硫分 ≤0.5% 灰分 ≤6.5% 挥发分 34～50% 热稳定性 良好 粒度 6mm～120mm 原料界区条件：温度75℃，压力0.4MPa(g)。 3.1.2 1#改质煤焦油产品规格 1#改质煤焦油满足石脑油标准Q/SY26-2009，产品指标见表3.1-2。 表3.1-2 1#改质煤焦油指标 序号 规格 1#改质煤焦油 1 馏分范围，℃ ＜165 2 密度，g/cm3(20℃) 0.775 3 总硫，wtppm ＜1 4 总氮，wtppm ＜1 5 馏程，℃ IBP/ 56 10% 98 30% 109 50% 120 70% 131 90% 158 EBP 165 6 辛烷值 64 3.1.3 2#改质煤焦油产品规格 2#改质煤焦油部分满足GB-T19147-2003 车用柴油标准，具体指标 见表3.1-3。 表3.1-3 2#改质煤焦油产品性质 序号 规格 2#改质煤焦油 1 馏分范围，℃ 165~330 2 密度，g/cm3(20℃) 0.869 3 馏程，℃ 4 IBP/ 166 5 10% 210 30% 229 50% 248 70% 277 90% 308 EBP 326 6 凝点，℃ ＜-10 7 十六烷指数 ＞43.1 3.1.4 重质煤焦油产品规格 重质煤焦油质量指标见表3.1-4。 表3.1-4 重质煤焦油产品性质 序号 规格 重质煤焦油 1 馏分范围，℃ ＞330 2 密度，g/cm3(20℃) 0.89 3 馏程，℃ 4 IBP/ 331 5 10% 343 30% 355 50% 371 70% 393 90% 428 EBP 457 6 凝点，℃ 20 3.1.5 液化气产品规格 液化气产品满足GB11174-1997标准要求，具体指标见表3.1-5。 表3.1-5 液化气指标 序号 项目 限制值 实验方法 1 总硫，mg/Nm3 343 (max) SH/T 0222 2 H2S含量，mg/Nm3 60 (max) 3 铜片腐蚀，级 ≯1 SH/T 0232 4 蒸发残留物，mL/100mL ≯0.05 5 C5 及C5以上组分含量，%(v/v) ≯ 3.0 3.1.6 煤沥青产品性质 煤沥青产品性质见表3.1-6。 表3.1-6 煤沥青性质 指标 分率，m% 备注 QI，% 15.50 TI，% 31.00 软化点，℃ 90.00 结焦值，% 55.20 3.1.7 精酚产品性质 精酚产品性质见表3.1-7至表3.1-11。 （1）苯酚 产品满足GB/T6705-2008标准要求，具体指标见表3.1-7。 表3.1-7 苯酚产品性质 项目 指标或要求 备注 结晶点 40℃以上 含水分 ≤0.2% 中性油试验 ≤0.1% 颜色 白色以至略有颜色的结晶 （2）邻位甲酚 产品满足GB/T2279-2008标准要求，具体指标见表3.1-8。 表3.1-8 邻位甲酚产品性质 项目 指标或要求 备注 2，6二甲酚含量 ≤2% 邻甲酚含量（干基） ≥96% 含水分 ≤0.5% 苯酚含量 ≤2% 颜色 无色至淡红色液体 （3）间对甲酚 产品满足GB/T2280-2008标准要求，具体指标见表3.1-9。 表3.1-9 间对甲酚产品性质 项目 指标或要求 备注 密度（20℃） 1.03-1.04 g/cm3 含水分 ≤0.3v% 195-205℃馏出量 ≥95v% 馏出间甲酚含量 ≥50% 中性油含量 ≤2% 颜色 无色至褐色透明液体 （4）工业甲酚（混合甲酚） 产品满足GB/T2599-1997标准要求，具体指标见表3.1-10。 表3.1-10 工业甲酚产品性质 项目 指标或要求 备注 比重 1.035-1.05 g/cm3 水分 ≤1v% 间甲酚含量 ≥34% 中性油含量 ≤1% 190℃前馏出量 ≤5v% 220℃前馏出量 ≥95v% 颜色 无色以至棕红色透明液体 （5）工业二甲酚 产品满足GB/T2600-2009标准要求，具体指标见表3.1-11。 表3.1-11 工业二甲酚产品性质 项目 指标或要求 备注 比重 1.01-1.04 g/cm3 水分 ≤1v% 间甲酚含量 ≥34% 中性油含量 ≤1% 205℃前馏出量 ≤5v% 225℃前馏出量 ≥95v% 颜色 无色以至棕红色透明液体 3.1.8 半焦产品性质 半焦产品性质见表3.1-12。 表3.1-12 半焦产品指标 项目 质量标准 国家规定优级品 铁合金标准 固定炭，% 80～85 灰分（Ad），% ≯9 10 氧化铝（Al2O3），% ≯2 2 磷（P），% ≯0.025 0.025 硫（S），% ≯0.3 0.80 水分（H2O），% ≯8 （外售） 8 挥发分（Vdaf），% ≯7 4 电阻率（ρ），10-5Ωm ≮3100 2200 3.2 中间产品的性质 3.2.1 煤焦油 本项目煤焦油预计性质见表3.2-1。 表3.2-1 广汇煤焦油主要性质 油样指标 全馏分原料油 油样指标 全馏分原料油 密度（20℃），g/cm3 0.984 N，ppm 7462 馏程，℃ ASTM D7169 C， m% 81.65 IBP/10% 142/222 H， m% 9.62 30%/50% 298/367 金属含量，ppm 70%/85% 435/551 其中： Ca/Zn 333.3/1.1 EBP - Pb/Mn 2.9/1.6 灰分，% 0.183 V/Mg 0.2/24.8 残炭，m% 4.94 Na/Ni 10.0/0.3 凝点，℃ 32 K/Cu 7.8/1.0 S， ppm 1600 Fe/Co 79.2/0.1 3.2.2 氢气 装置用氢气由干馏煤气制备，氢气指标见表3.2-2。 表3.2-2 氢气指标 介质 H2 Ar+N2 CO+CO2 组成，% 99.9 0.1 30ppm 限制值，% ＞99.8 ＜0.2 ＜30ppm，其中CO＜10ppm 3.2.3 荒煤气 本项目利用荒煤气做为PSA的原料气，荒煤气预计组成见表3.2-3。 表3.2-3 荒煤气组成 组分 分子式 V% 氢气 H2 29.73 二氧化碳 CO2 10.63 一氧化碳 CO 10.18 甲烷 CH4 7.06 C2+ CnHm 0.64 氧气 O2 0.2 氮气 N2 39.68 水 H2O 1.88 合计 100.00 3.2.4 解析气 解析气预计组成见表3.2-4。 表3.2-4 解析气预计组成 组 份（V%） 合计（V%） H2 N2 CO2 CO CH4 O2 CnHm H2O Σ 解析气 9.788 51.842 26.106 1.101 9.227 0.000 0.837 1.099 100.00 3.3 总物料平衡 全厂总物料平衡见表3.3-1。 表3.3-1 全厂总物料平衡（单位：万吨/年） 物料名称 数量 产品名称 数量 煤炭 1100.00 C1-C2气体 2.94 外购煤焦油 60.00 液化气 3.20 DMDS 0.48 1#改质煤焦油 40.61 Na2CO3 0.23 2#改质煤焦油 71.75 蒸汽 28.00 煤沥青 40.00 尾油 0.14 原料合计 1188.71 H2S+NH3 1.67 H20 2.32 精酚 6.40 半焦 510.00 粉煤 100.00 硫磺 0.45 解析气 408.98 损失 0.25 产品合计 1188.71 4 工艺装置 本项目以新疆淖毛湖煤为原料生产半焦、粗焦油、荒煤气。粗焦油 加工成1#改质煤焦油、重质芳烃、干气、液化气等。原料煤运入厂区， 进入内热式半焦装置，出装置物料有粉煤、半焦、荒煤气、煤焦油。荒 煤气经过荒煤气制氢装置，完成CO低温变换过程和变换气两级PSA分 离过程，出装置物料有氢气、燃料气、硫磺。煤焦油经焦油加工装置完 成分类处理，出装置物料有改质煤焦油、精酚、液化气、重质煤焦油等。 富余荒煤气去发电联产,制氢解析气去污水焚烧炉。 4.1 半焦生产工艺 4.1.1 热解工艺的选择 4.1.1.1 热解工艺选择的条件 半焦生产的主要设备是干馏炉，炭化工艺的选择取决于炉型的选择， 干馏炉的型式不仅影响原煤的利用率，而且影响煤焦油的收率和煤气的 综合利用方向。 本项目在原料上充分利用当地丰富的煤来发展煤化工。产品方案的 设计上，以半焦生产－焦油加工－荒煤气利用为发展主线，把焦化行业 半焦（半焦）生产和油品等生产融合在一起。因此，从技术成熟、项目 适用性考虑，炭化炉型选择采用内热式直立炉或外热式直立炉。 4.1.1.2 单元工艺技术方案的选择 半焦装置主要包括备煤单元、炭化单元、筛焦单元、鼓冷单元、荒煤 气脱硫单元。所生产半焦供电石厂，生产过程产生的荒煤气50%用于回用 提供直立炉炭化所需热量，剩余50%供给下游荒煤气制氢装置制取高纯氢 气作为焦油加工装置原料。在生产工艺流程和设备选型上，充分考虑了整 个项目的产品方案规划，结合当地煤炭资源和本项目的资金筹集、投入等 情况，选择了技术先进、操作可靠、装备水平较先进的工艺流程。 本装置采用内热式直立炉，单孔直立炉最大生产能力为28.4t/d，单 座直立炉最大生产能力为340.8t/d，设备产能在国内处于领先地位。 4.1.1.3 熄焦方式选择 由于入炉煤的热稳定性差，半焦强度低，本工艺选择水熄焦。水熄 焦工艺是赤热焦炭通过水套部分冷却后，落入水封槽，与水封槽内的水 换热，同时产生部分蒸汽与焦炭发生水煤气反应进行熄焦。蒸汽熄焦工 艺是将锅炉产生的蒸汽通过排焦箱进入炉内，与炭化室内的赤热焦炭发 生水煤气反应进行熄焦。 4.1.1.4 鼓冷工艺技术方案的选择 冷鼓、电捕的主要任务是煤气的冷凝、冷却和加压输送；焦油、氨 水和焦油渣的分离、贮存和输送；煤气中焦油雾滴及萘的脱除。 针对半焦产生焦油比重小、轻质焦油占比例较大的特点，采用间直冷 混合流程。生产实践证明，该流程生产工艺稳定，焦油脱出效果好，回 收率高，配套环保措施后，完全实现废气、废水达标排放。 间-直冷工艺是采用直冷和间冷的主要设备及主要设施对煤气进行冷 却及回收焦油，主要设备为直冷塔及间冷塔和循环水池，投资、生产污 水量、煤气冷却温度介于直冷和间冷之间，对于半焦生产焦油回收率高。 4.1.1.5 荒煤气脱硫工艺的选择 湿式氧化法脱硫是将硫化氢在液相中氧化成元素硫并予以分离 ，其 特点为：可将 H2S直接转化为单质硫;脱硫效率高，净化后的气体残硫量 低;既可在常压下操作 ，又可在加压下操作;脱硫剂可以再生循环使用 ， 运行成本低。 本单元包括硫化氢的脱除和硫磺的回收。其主要任务是将煤气中的 硫化氢含量脱至≤200mg/Nm3，并回收硫磺。 目前，焦化行业普遍采用的湿式氧化脱硫方法主要有PDS法、改良 ADA法、栲胶法等。这三种方法脱硫效率相差不大，但对不同的煤气有 选择性，本工艺方案选择PDS法对荒煤气进行脱硫净化。 由东北师范大学研制的PDS法脱硫技术，1986年已通过吉林省科委的 技术鉴定。目前在全国有上百套生产装置采用此项技术，广泛用于焦炉气 的脱硫。其特点：①PDS活性好，用量少; ②生成的单质硫易分离，一般 不会发生硫堵; ③在脱除 H2 S的同时能脱除部分有机硫; ④PDS亦可单独 使用，可以不加钒，副反应少，无废液排放。 P-400脱硫催化剂由东北师范大学精细化工开发公司开发 ，适用于各 种低硫、高硫 (H2S含量在 0.3～500.0 g/m3)气体和低粘度液体的脱硫、脱 氰。溶液组成简单，不需加任何助剂，运行成本比 ADA法低 70%左右。 888脱硫催化剂由东北师范大学实验化工厂开发，适用范围广，除具备 PDS 的特性外，还具有如下特点: ①不加其它助催化剂; ②脱硫贫液悬浮硫含量 低，不堵塔; ③再生时 ，浮选出的硫磺颗粒大，溶液粘度低，硫磺易分离； ④脱除有机硫效率为 50%～80%；⑤在同等负荷和工况条件下，催化剂消 耗费用比同类产品低 20%以上。 4.1.2 工艺流程与主要设备选择 原料煤在卸车槽内由给煤机均匀加至胶带输送机，胶带机将煤输送 至筛分室筛分。筛下粉煤直接进入粉煤仓，筛上合格块煤经由胶带机运 至直立炉炉顶煤仓；合格块煤经放煤旋塞和辅助煤箱装入炭化室内，加 入炭化室的块煤自上而下移动，与燃烧室送入炭化室的高温气体逆流接 触。炭化室的上部为预热段，块煤在此段被加热到80～550℃左右。块煤 继续向下移动进入炭化室中部的干馏段，块煤通过此段被加热到700℃， 并被炭化为半焦。半焦通过炭化室下部的冷却段后进入筛焦单元，通过 水熄焦和干燥后半焦进入板式输送机，然后通过胶带机，经多层振动筛 筛分，不同筛分粒级半焦分别进入各自料棚。 炭化过程中产生的煤气与燃烧室进入炭化室的高温废气，以及冷却 半焦产生的煤气的混合气，经上升管、桥管进入集气槽，80～100℃左右 的混合气（荒煤气）在桥管和集气槽内经循环氨水喷洒被冷却至70～80℃ 左右。冷却后的煤气经吸气管与冷凝下来的氨水焦油一起进入直冷洗涤 塔；氨水由直冷洗涤塔上部喷淋，下部带有焦油的氨水进入冷环水槽； 煤气由直冷洗涤塔下部进入，上部排出进入横管初冷器；将煤气由80℃ 冷却到35～40℃。煤气经电捕焦油器后进入离心风机加压，煤气部分送 回直立炉和空气经烧嘴混合，在水平火道内燃烧，燃烧产生的高温废气， 通过在炭化室侧墙面上均匀分布的进气孔进入炭化室，利用高温废气的 热量将煤料进行炭化；剩余煤气经脱硫单元进入煤气气柜，经加压后煤 气去荒煤气制氢装置。 从气液分离器出来的焦油、氨水，自流入热环水槽静置分离焦油， 从直冷洗涤塔出来的焦油氨水，自流入冷环水槽静置分离焦油，焦油经 焦油中间槽后用泵送至焦油贮槽脱水，热循环氨水用泵送至炉顶集气管 循环使用；冷循环氨水送至直冷洗涤塔循环使用。从横管初冷器出来的 焦油氨水，自流入冷环水槽静置分离焦油，焦油用泵送至焦油贮槽脱水， 冷循环氨水用泵送至横管初冷器循环使用。从焦油贮槽脱水后的焦油（水（未完）  |