xx化工年加工6万吨煤焦油项目可行性发展研究报告.docx
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xx化工年加工6万吨煤焦油项目可行性发展研究报告
xx化工年加工6万吨煤焦油项目
可行性研究报告
2016年8月
第一章总论
一.概述
1．项目名称：
年加工6万吨煤焦油项目。
2．承担单位：
河北定州市xx化工有限责任公司。
3．企业法人：
马艳平
4．报告编制原则
（1）.采用先进、实用、可靠的生产技术以保证项目实施安全稳定运用，产品质量良好、技术经济指标先进。
采用工艺符合国家产业政策和清洁生产要求；
（2）.生产规模适应市场需要，生产设施有一定弹性；
（3）.执行建设项目环境影响报告制度，符合“三同时”要求。
二.项目提出的背景及投资的必要性
煤焦油是一种资源性产品，主要来自炼焦过程，是煤干馏的主要副产物。
焦油组分主要是分子量较大的稠环芳烃及其衍生物，这些复杂的化合物目前除部分可以人工提取外，其余大部分较复杂的芳烃及其衍生物尚无人工方法可以获得，只能以沥青形式加以利用。
煤焦油加工产品的销售市场多年来一直表现较为平稳。
虽也有波动，但基本没有发生大的涨落。
煤焦油加工产品是制造冶金炭素制品不可替代的主要原料，也是生产各种高标炭黑的优良原料，从焦油中提取的化学品如萘、甲基萘、多烷基苯、蒽、苊等是用于精细化学品的合成原料。
焦油下游产品很丰富、应用市场十分广阔，需求量呈快速、稳定增长的形势。
近十几年来的实际情况表明，焦油加工产品的销售是顺畅的。
焦油产率相当于同过程焦炭产量的3～5%。
2002年，我国焦炭统计产量1.12亿吨，焦油产量在275万吨左右。
山西和河北是我国最主要的焦炭生产省份。
两省的炼焦能力约占全国的1/3，煤焦油的资源量达到150万吨以上，许多中、小型焦化厂没有配备加工装置，所产煤焦油做为燃料或直接外销；也有部分焦化厂虽有焦油加工装置，但由于加工能力不足，使部分富余焦油外销。
煤焦油含有上百种组份，其中很多有机物是生产塑料、染料、合成纤维、橡胶、医药和耐高温材料的重要原料。
基于中低温煤焦油货源稳定，其加工提炼而成的各类产品市场广阔，需要量大。
根据市场分析与调研，就产品销售与原料供应来看，都已经有了广泛的市场和可靠的基础。
本项目的建设，对当地经济的发展有一定的促进作用，因此本项目的建设是必要的。
鉴于以上市场因素，河北定州市xx化工有限责任公司决定在保定定州新建年加工6万吨煤焦油项目，该项目产品适应市场需要，其建设是必要的。
三.可行性研究的范围
1.厂区建筑物建设的可行性。
2.生产装置、工用设施建设。
3.项目技术经济评价。
4.生产中环境污染物产生、排放和污染防治措施可行性研究和污染影响分析。
四.可行性研究的过程
1.市场调查
2.技术经济分析
3.可行性报告编制
五.研究结论
1.该项目的建设可以处理大量煤焦油，使之变废为宝，创造经济效益，可以促进当地经济的发展。
因此，该项目有一定的社会和经济意义。
2.河北定州市xx化工有限责任公司凭借对煤焦油生产有多年的研究，并吸取全国煤焦油生产的丰富实践经验和先进的技术基础，可以保证产品质量。
3.根据对国内同类企业的了解，本项目投资较少，消耗小，有明显的经济效益。
六.主要技术经济指标
该项目的主要经济技术指标见表1-1。
表1-1主要经济技术指标
序号
指标名称
单位
指标
备注
1
设计规模
t/a
60000
2
职工人数
人
40
3
年工作日
天
300
四班三运转
4
建筑面积
M2
3510
生产设备露天设置
5
精馏塔数量
台
3
6
原材料消耗
煤焦油
t/a
60000
高温煤焦油密闭罐车运输，温度100℃
烧碱
t/a
230
固体，用时配成12％溶液
7
动力燃料消耗
电
kwh
300000
煤
t/a
6600
含硫≤0.8﹪
8
总产值及劳动生产率
总产值
万元/年
7503
劳动生产率
万元/年人
104.2
9
投资
固定资产
万元
1264
折旧5万元/年
流动资金
万元
400
10
年总生产成本
万元/年
6769.32
11
年销售收入
万元/年
733.68
毛收入
12
年利润
万元/年
586.98
净利润
13
年税金及附加
万元/年
146.7
按20%计
14
投资利润率
%
35.28
15
投资回收期
年
2.83
第二章市场需求预测
一.市场预测
焦油加工产品是制造冶金炭素制品不可替代的主要原料，也是生产各种高标炭黑的优良原料，从焦油中提取的化学品如萘、甲基萘、多烷基苯、蒽、苊等是用于精细化学品的合成原料。
焦油下游产品很丰富、应用市场十分广阔，需求量呈快速、稳定增长的形势。
近十几年来的实际情况表明，焦油加工产品的销售是顺畅的。
二.产品价格
1.轻油:
1600元/吨
2.酚油:
4200元/吨
3.萘油:
2400元/吨
4.洗油:
1500元/吨
5.二蒽油:
1000元/吨
6.一蒽油:
1200元/吨
7.中温沥青:
1050元/吨
第三章产品方案及生产规模
一.产品方案及生产规模
项目生产规模为年加工煤焦油6万吨。
煤焦油下游产品方案主要为：
萘油、粗蒽、洗油、粗酚、轻油、煤焦油沥青。
其产品产量及产率见表3-1。
表3-1项目主要产品产量及产率一览表
序号
产品名称
产率%
年产量t/a
备注
1
萘油
9
5400
需保温
2
一蒽油
18
10800
混合物
3
二蒽油
5
3000
4
洗油
6
3600
混合物
5
酚油
2.1
1260
混合物
6
轻油
0.8
480
混合物
7
煤焦油沥青
55
33000
蒸馏后釜残
8
水份损失
4
2400
主要为原料中含水
9
加工损失
0.1
60
主要为加热釜废渣
小计
二．产品物化性质介绍
萘：
C10H8最简单的稠环化合物，1820年首次从煤焦油中蒸出。
光亮的片状晶体，具有特殊气味。
密度1.162，熔点80.2℃，沸点217.9℃，易挥发并易升华。
不溶于水，溶于乙醇和乙醚等。
能点燃，光弱烟多。
能防蛀。
广泛用作制备染料、树脂、溶剂等的原料，也用作驱虫剂（俗称卫生球或樟脑球）。
该项目产品为工业萘，其主要指标见表3-2。
表3-2工业萘产品主要指标一览表
项目
指标
一级
二级
外观
汽状或粉状结晶
汽状或粉状结晶
颜色
白色、白色略带微红或微黄色
白色、白色略带微红或微黄色
结晶点℃
≥78
≥77.5
不挥发物%
≤0.02
≤0.02
灰份%
≤0.006
≤0.008
一蒽油：
煤焦油在300～330℃分馏所得的馏份。
主要组份有蒽、菲、咔唑和芘等，一蒽油馏份是分离制取粗蒽的原料，也可直接配置生产炭黑的原料油。
控制指标见表3－3。
表3-3一蒽油控制指标一览表
项目
指标
密度（20℃）g/ml
1.12～1.13
蒸馏试验
300℃前馏出量%
﹤10
360℃前馏出量%
50～70
萘含量%
﹤3
二蒽油：
煤焦油在330～360℃分馏所得的馏份。
主要组份有苯基萘、荧蒽、芘、苯基芴等，二蒽油主要用于配置炭黑原料油或筑路沥青等，也可作为提取荧蒽和芘等化工产品的原料。
控制指标见表3－4。
表3-4二蒽油控制指标一览表
项目
指标
密度（20℃）g/ml
1.15～1.19
蒸馏试验：
360℃前馏出量%
﹤15
萘含量%
﹤1
洗油：
用于从煤气中洗出苯或萘的吸收油，是煤焦油或石油的馏分。
洗苯的有煤焦油洗油，普通的密度≤1.05，馏程210～300℃，在0℃时无沉淀物，特种的密度1.035～1.05，馏程240～290℃，在-7℃时无沉淀物，特点是无萘。
洗萘的有煤焦油洗油，密度≥1.12，馏程270～300℃，普通的在20℃时无沉淀物，特种的在-7℃时无沉淀物。
该项目洗油产品的主要指标见表3-5。
表3-5洗油产品主要指标一览表
项目
指标
密度（20℃）g/ml
1.03～1.06
馏程:
760mmhg下
230℃前馏出量%
>3
300℃前馏出量%
<90
酚含量%
>0.5
萘含量%
>1.5
水份%
>1.0
粘度（E50）
>1.5
轻油：
焦化工业中指高温煤焦油分馏时在170℃以下蒸出的馏分。
黄色至褐色，有荧光，质轻，密度约0.91～0.99，再经分馏可得苯、甲苯、二甲苯、溶剂油等。
其产品质量控制指标见表3－6。
表3-6轻油产品质量控制指标一览表
项目
指标
密度（20℃）g/ml
<0.9
酚含量，％
<5
初馏点／℃
<95
180℃前馏出量／％
>90
煤焦油沥青：
俗名柏油，人造沥青的一种。
粘稠的液体、半固体或固体。
色黑而有光泽，有臭味，熔化时易燃烧并有毒。
用于铺筑路面以及制造涂料、电极、沥青焦、油毛毡等，也用作煤砖胶粘剂和木材防腐剂等。
按其软化点高低可分为低温、中温、和高温沥青，沥青的性质及组成与炼焦煤的性质、炼焦工艺条件、焦油蒸馏条件及沥青的生产工艺有关。
该项目沥青属于高温沥青，其主要指标见表3-7。
表3-7沥青产品主要指标一览表
项目
指标
一级
二级
软化点（环球法）℃
95.0～115.0
95.0～125.0
甲苯不溶物%
31.0～38.0
>28.0
喹啉不溶物%
7.0～13.0
6.0～15.0
树脂%
<22.0
<20.0
固定碳（焦油）%
<54.0
<52.0
水份%
>5.0
>5.0
灰份%
>0.3
>0.3
注：
以上指标可根据用户要求适度调整。
第四章工艺技术方案
一、工艺流程介绍
煤焦油是一种以稠环芳烃为主要成分的复杂的化合物，其蒸馏加工有一塔式蒸馏和两塔式蒸馏工艺，该项目采用两塔式连续蒸馏工艺，馏份加工产品为工业萘、一蒽油、二蒽油、轻油、洗油、酚油和沥青。
煤焦油两塔式连续蒸馏的工艺流程如图4—1所示。
外进煤焦油在贮罐内保温储存，由锅炉向贮罐夹层通蒸汽，保持温度90～95℃，在贮罐内静置50小时以上，水份在上层聚集并溢出排放，煤焦油在贮槽中加热静置初步脱水后送往管式炉对流段，加热到120～130℃后进入一段蒸发器进行最终脱水。
使煤焦油含水达到1%以下。
从一段蒸发器的顶部蒸出的全部水分、挥发氨和部分轻油，经冷凝冷却器和油水分离器得到一段轻油和氨水。
一段蒸发器底部出来的无水焦油经无水焦油槽送往管式炉辐射段加热到400～410℃后进入二段蒸发器进行一次蒸发，使馏分和与煤焦油沥青分离。
沥青自底部排出，馏分蒸气自顶部逸出进入蒽塔。
蒽塔顶部用洗油馏分回流，从底部排出二蒽油馏分，侧线切取一蒽油馏分，其余馏分以气态自塔顶逸出进入馏分塔。
馏分塔顶部用轻油回流，轻油蒸气自塔顶逸出，再经冷凝冷却器和油水分离器得到轻油和酚水。
洗油馏分从馏分塔底排出，酚油馏分和萘油馏分分别由侧线切取，各馏分通过相应的浸没式冷却器流入各自的接受槽。
各组份采出温度如下：
轻油170℃以下采出
酚油在170～180℃之间采出
萘油在180～210℃之间采出
洗油在210～300℃之间采出
一蒽油在300～330℃之间采出
二蒽油在330～360℃之间采出
二、工艺流程图
4－1
二.工艺设备
本生产工艺所需设备及设施见下表4-1
表4-1设备一览表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
1
焦油管式炉
350万大卡／时
台
1
2
工业萘管式炉
100－25－114／60
台
1
3
无水焦油储罐
500m3
台
1
4
一段蒸发器
Dg1400,H5350
台
1
5
二段蒸发器
Dg1800,H8000
台
1
6
蒽塔
Dg1800,H15000
台
1
7
馏份塔
Dg1800,H21100
台
1
8
工业萘塔
Dg1200,H31000
台
1
9
轻油冷却器
F＝90㎡
台
1
10
馏份塔轻油冷却器
F＝195㎡
台
1
11
萘油冷却器
F＝19㎡
台
1
12
蒸汽锅炉
10t/h
台
1
13
文丘里麻石水膜脱硫除尘器
碱水喷淋脱硫
套
1
第五章原料、辅助材料及燃料的供应
一.原材料供应
该项目主要原材料名称及用量见表5-1。
表5-1主要原材料消耗使用表
序号
原材料名称
规格
年用量
备注
1
煤焦油
高温煤焦油
60000t/a
密闭罐车运输，温度100℃
2
烧碱
固体
230t/a
使用时配成浓度12％溶液
3
燃煤
低硫煤
6600t/a
含硫≤0.8﹪
主要原材料物化性质如下：
（1）煤焦油：
由煤经干馏而得的油状副产物。
褐色至黑色，有特殊臭味。
有高温煤焦油、中温煤焦油和低温煤焦油之分，该项目所用为高温煤焦油，它是一种极复杂的混合物，主要组分是芳香烃化合物和杂环化合物，有几千种，从中分离出来并经鉴定的已有370多种，大多数含量很低，生产上采用集中加工以利于分离提取，产品主要有酚、萘、蒽、香豆酮树脂，并有吡啶、喹啉及其同系物等。
该项目采用高温煤焦油，其原料指标见表5-2。
表5-2高温煤焦油技术指标一览表
项目
技术指标
一级
二级
密度（20℃）g/ml
1.14～1.21
1.13～1.22
甲苯不溶物（无水基）%
3.5～7.0
>10.0
灰份%
>0.13
0.13
水份%
>4.0
4.0
萘含量（无水基）%
<7.0
――
粘度E80C
>5.0
――
二.辅助材料供应
生产用水由自备水井取用。
三.燃料供应
该项目燃煤全部采用陕西神木低硫煤，含硫量＜0.8％，煤质成份如下表5-3。
表5-3煤质成份一览表
名称及基准
全水分Mt（%）
分析水分Mad（%）
灰分Ad（%）
挥发分Vdaf（%）
9.6
4.56
14.66
34.25
名称及基准
固定炭Fcad（%）
全硫（%）
氢Had（%）
发热量（MJ/kg）
59.83
0.76
4.19
31.74
第六章公用工程及辅助设施方案
一.公用工程
本装置设罐区,储存原料焦油及成品油类,设500立方米油罐2个.用于储存焦油及焦油脱水;500立方米蒽油罐1个,200立方米洗油罐1个,可贮存15天正常产量.另有两台200立方米罐贮存未洗混合物和已洗混合物.
设工业萘库房,库房结构砖柱轻型屋顶,半敞开放.储存周期货15天.
固体沥青存放在露天堆场,地面硬化;可溢出存放,存放周期货15天.
二.辅助设施
1、供电：
本项目用电由西坂村供电所供电，可保证本项目用电需要。
2、供热：
该项目生产中蒸汽用于：
煤焦油储罐保温，工业萘产品储罐保温，考虑到以后企业扩建，在配套设施选购时要留有一定容量，因此新上一台10t/h卧式蒸汽锅炉，为生产及冬季采暖提供蒸汽，年燃煤量约6600吨。
3、运输：
生产所用原材料均租用汽车运输。
4、维修：
本厂设专人负责设备维修。
7、原料产品化验及检验：
厂内检验室负责进厂原材料的检验。
第七章建厂条件及厂址方案
一.建厂地区自然条件
（1）地理位置
河北省定州市位于北纬38°14ˊ－38°40ˊ，东经114°48ˊ－115°15ˊ之间，太行山东麓，华北平原西缘，河北省中部偏西。
定州位于京津之翼、保石之间，京广铁路、107国道、京深高速公路纵贯南北，朔黄铁路横穿东西，市区距北京185公里，距天津220公里，距石家庄河北国际机场38公里，距黄骅港165公里，已成为华北地区重要的交通枢纽。
（2）地质情况
定州市位于太行山东麓洪积冲积的华北平原上，主要由沙河、唐河水系冲积物堆积而成。
地势由西北向东南缓缓倾斜。
海拔32～70米，平均海拔43.6米，地势平坦，地势较低，土地肥沃，地质土层主要为沙壤土和轻壤土；境内有唐河、沙河、孟良河，地下水资源丰富，可开采量达3亿立方米；大沙河流经本市南部，境内流长29公里；孟良河斜贯市境中部，境内流长38公里；唐河横穿市境北部，境内流长29公里；近年大搞水利建设，先后开挖沙河、唐河灌渠和数条干、支渠。
（3）气候条件
定州市属温带－暖温带半湿润、半干旱大陆性季风气候，半湿润暖湿气候区，冬季寒冷、干燥、少雪，春季多干热风，夏季高温、高湿、降水集中，秋季秋高气爽。
年均日照2611.9小时；年均气温为12.4℃，年际间气温差异不大；累年年均地面温度为19.6℃；年均降水量为503.2毫米；累年年均绝对湿度为11.3HP；累年年均蒸发量为1910.4毫米；全年风向以东北风频率最大，南风次之，累年年均风速为2.4米/秒。
二.社会环境简况
定州全市耕地面积126万亩，基础设施完善，生产条件优越，是国家确定的小麦、棉花、花生、草莓、蔬菜、瘦肉型猪、速生丰产林七大商品基地。
粮食、油料进入全国百强，蔬菜成为特色产业，年产粮食73.3万吨，油料61.6万吨，水果13万吨，蔬菜132万吨，猪出栏80万头，肉牛8万头。
肉牛、花生、脱水菜、腌渍菜等十多种农副产品和加工产品畅销国际市场。
全市工业形成了机械、医药、纺织、建材、食品、化工六大支柱产业。
胜利汽车、乐凯不锈钢杯、柠檬酸、健身球、武术刀剑等45种产品销往50多个国家和地区。
胜利客车厂、开元铸造厂、建华药用玻璃厂等几家军工大型企业在定州落户。
乡镇企业异军突起，形成了铸造轧钢、钢网编织、体育用品、纺织加工等十大优势行业，九个工业小区初具规模。
全市共有各级各类学校581所，其中省级重点高中2所，全国重点职业高中1所，计算机师范学校、教师进修学校、特殊教育中心各1所，定州市属以上学校有河北定州师范、河北畜牧科技学校。
定州历史文化悠久。
定州古称中山国，历代都设州置府，是河北省历史文化名城。
勤劳智慧的定州人民，创造了光辉灿烂的历史文化，遗留下丰富的文物古迹。
市内人文荟萃,名胜众多,孔庙、开元寺塔、考棚、慕容陵、东坡槐、白果树等八大景观被列为国家或省级文物保护单位,市博物馆藏文物2万余件,其中金缕玉衣、玉壁等200余件被列为国家特级、一级文物珍品。
市以上文物保护单位有380余处，其中国家级1处，省级16处。
馆藏文物1.8万件，已鉴定出国宝级3件，国家一、二级文物240余件。
最为著名的有建于宋代的我国的砖木结构最高的古塔—开元寺塔；建于清代的我国北方唯一保存最好的贡院；建于唐代、后经历代修葺的文庙；体现汉字由篆书向隶书演变过程的带铭石刻馆；具有高超的建筑和绘画艺术的元代大道观；东魏造像精品如来佛石像；西汉中山王陵双峰山；宋代静志寺塔基地宫和净众院塔基地宫；东汉中山墓室，是河北省第一座对外开放的、保存完好的东汉大型砖室墓；建于明代的南城门，不失当年雄浑丰姿。
还有宋代雪浪斋、东坡双槐、元代清真寺、已越千年的白果树、明代八角琉璃井、清代王灏庄园等名胜古迹。
三.厂址方案
本项目选址位于定州市西板村南侧4000米，新庄子村北侧4000米，庄头村东侧6000米，奇连村西侧8000米处。
本装置主装量部分如：
焦油蒸馏、工业萘蒸馏和改质沥青，均采取可露天或钢框架结构，罐区也是露天。
钢框架按当地风化、雪栽、地震程度、工艺设备的操作重量设计，保证框架足够的钢度、强度、抗震能力和稳定性。
建筑物均为单层平房，砖混结果。
按当地标准设计，防火、耐火、抗震、防水都符合相应标准规范。
主要建筑物一览表:
序号名称结构层数面积
1操作室砖混150
2更衣室砖混150
3化验室砖混1100
4焦油泵房砖混180
5库房砖柱轻屋顶11440
6维修组砖混144
7办公室同上1180
8锅炉房同上1250
9配电室同上160
第八章环境保护
一.环境保护现状
该项目所在区域为二类环境空气质量功能区，其环境空气质量符合《环境空气质量标准》（GB3095-1996）二级标准，当地环境空气质量较好；
定州境内主要河流有唐河、沙河、孟良河等，河流现状已超V类标准，污染严重。
项目所在区域地表水系主要为唐河。
项目所在区域地下水靠大气降水补给，水质较好，水质符合《地下水质量标准》（GB/T14848-93）Ⅲ类标准。
项目所在区域周围2000米范围内全部为空地，区域环境噪声符合《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）2类区标准。
本项目厂址离县城较远，距厂区最近的为北方的西坂村，约4000m左右，厂区周围均为农田及空地，污染较少，环境质量较好。
二.环境保护标准
项目厂区周围属农业区，空气质量执行《环境空气质量标准》（GB3095-1996）二级标准；大气污染物排放执行《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）表2、表4中二级标准；区域环境噪声执行《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）2类区标准。
三.主要污染物及治理措施
1、废水
项目生产中产生的煤焦油储罐凝析水，主要含挥发酚、苯酚、甲苯等，此部分水全部回用于溶解固体碱和沥青冷却水池补水。
锅炉排污水和软化水装置排水总量约5m3/d，此水中主要污染物为SS，经沉淀后全部回用于锅炉除尘器循环水的补水。
冷凝器用水全部使用软水，由400m3循环水池提供，其补水由蒸汽冷凝水补充，不排水。
此外，厂区厕所为旱厕，生活污水主要为盥洗水，排入防渗水池，定期用于厂区喷洒或绿化。
2、废气
（1）锅炉烟气：
项目使用10t/h卧式蒸汽锅炉提供生产用汽及冬季供暖用热，燃用陕西神木低硫煤，产生烟气中主要污染物为烟尘、二氧化硫，采用文丘里麻石水膜脱硫除尘器对锅炉燃煤产生的烟气进行脱硫除尘。
（2）沥青烟气
沥青在储存及冷却过程中有沥青烟产生，根据资料显示，沥青烟中成分很复杂，除了含一些N2、O2、CO2、H2O外，主要含有多种多环芳烃和杂环化合物等多种有机物，以长链的高沸点烃类有机颗粒物、常温下为蒸汽的烃类（包括C8-C16的脂肪烃和芳族烃）以及一些气态有机化合物为主，其中含硫基团（硫基、硫氰基）和含氧基团（烃基，醛基和羧基），这些发臭基团形成难闻的沥青气味――恶臭。
对沥青烟的治理方法普遍有5种方法：
①水洗法。
即用喷淋水逆向洗涤沥青烟。
②油洗吸收法。
用洗油或蒽油在吸收塔或喷射吸收器中与沥青烟逆向接触，使沥青烟被吸收剂洗涤和吸收。
③静电捕集法。
沥青烟气通过高压静电场，被电离的沥青雾滴向电极移动，并沉积在电极上，使烟气净化。
④吸附法。
以焦炭、氧化铝和活性白土等为吸附剂，在沸腾床、流动床或气力输送管中吸附沥青烟。
该项目对沥青烟采取的治理措施为水洗法。
（3）无组织废气
项目生产中精馏塔及分解塔尾气、物料及产品储罐呼吸阀、真空泵尾气等均有无组织废气产生。
废气中主要污染物为酚类、非甲烷总烃、沥青烟、苯并〔a〕芘等。
3.固废：
主要为加热窑、锅炉产生的炉渣，废气处理系统除尘器收集的粉灰，全部作为建筑材料外售。
4.噪声：
主要是由鼓风机、引风机、泵机等产生，声级值在75～90dB
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