焦炉煤气煤焦油综合利用项目可行性研究报告.docx
《焦炉煤气煤焦油综合利用项目可行性研究报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焦炉煤气煤焦油综合利用项目可行性研究报告.docx（156页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
焦炉煤气煤焦油综合利用项目可行性研究报告
焦炉煤气煤焦油综合利用项目可行性研究报告
（本文档为word格式,下载后可修改编辑！
）
1总论
1.1概述
“某某能源开发有限责任公司焦炉煤气、煤焦油（蒽油）综合利用节能减排项目”通过对废气、废液的综合利用达到节能减排的目的。
废气的利用：
以焦化企业炼焦副产的废弃或低效使用的焦炉煤气为原料，采用现代组合净化及分离工艺，通过甲烷化反应，将焦炉气中的CO和CO2转化为CH4，提纯并液化，生产合格的LNG产品；废液的利用：
以炼焦企业副产煤焦油分离蒽油为原料，与焦炉煤气副产的高纯度氢气制成柴油和石脑油。
通过三废的综合利用达到节省能源、减少污染物排放的目的。
本方案的主要特征是：
通过工艺优化和流程的合理安排，降低能耗并最大限度地利用了焦炉气中的有效组份，提高了产品的附加值。
流程简单，生产成本低，产品效益好，具有较强抵御市场风险的能力。
1.1.1项目名称、主办单位、企业性质及法人代表
项目名称：
焦炉煤气合成液化天然气及煤焦油（蒽油）加氢三废综合利用、节能减排工程
主办单位：
某某能源开发有限责任公司
企业性质：
股份有限公司
法人代表：
罗某某
地址：
某某省某某县升官坪
1.1.2企业概况
某某能源开发有限责任公司焦炉煤气合成液化天然气及煤焦油（蒽油）加氢三废综合利用、节能减排工程由某某县某某能源开发有限责任公司投资并实施。
某某能源开发有限责任公司位于某某县。
公司注册资金5000万元。
工程占地面积200亩。
1.1.3可行性研究报告编制依据和原则
（1）编制依据
某某能源开发有限责任公司提供的项目建设条件、其他相关技术资料和双方商定的技术条件；
项目建议书；
《企业投资项目备案通知书》，备案号：
云投资备【】000X号；
中国石油和化学工业协会，中石化协产发（2006）76号，《化工投资项目可行性研究报告编制办法》的通知，2006年4月17日。
（2）编制原则
a）本着“积极、稳妥、可靠、求实、科学”的原则，充分贯彻低投入、高产出和实际效益最佳化的指导思想，进行多方案的比较和论证，以求得总体方案最佳化。
b）所采用的工艺技术立足于国内，确保技术先进、安全可靠、经济合理，力求建成国内焦炉煤气综合利用示范性工程。
c）贯彻“五化”设计原则，努力做到“工厂布置一体化，设备布置露天化，建筑结构轻型化，公用设施社会化，引进技术国产化”，并缩短流程、降低能耗，节省占地、节约投资。
d）认真执行国家有关消防、劳动安全、工业卫生和环境保护的法律法规，“三废”治理做到“三同时”，提高综合利用水平；贯彻“安全第一、预防为主”的方针，确保项目投产后符合职业安全卫生的要求，保障劳动者在生产过程中的安全与健康。
e）采用节能技术和节能新产品，降低装置运行能耗。
f）提高自动化、机械化水平，保证装置安全稳定运行，节省定员，减轻劳动强度。
1.1.4项目背景、投资必要性和意义
（1）项目背景
焦炉煤气是生产焦炭过程中的的副产气体，每吨焦炭产焦炉气～440Nm3,主要成分：
氢气（～60%）和甲烷（～25%）,以及CO、CO2等组分。
全国焦化产能3.6亿吨（2009），共计富余焦炉煤气650亿方以上，由于技术瓶颈导致利用方式单一，经济效益低下，其中50%以上被简单燃烧，相当于浪费了等当量170亿方天然气，约占我国天然气消费的18%，产生二氧化碳排放3500万吨以上。
本项目拟建地位于某某省某某县升官坪某某省某某集团焦化厂内。
某某省某某集团焦化厂年产焦炭100万吨，生产过程副产大量焦炉煤气。
除部分自用外，其余需送至本工程。
由于焦炉煤气热值及组成的特殊性使得其市场的适用范围受到限制。
但同时所在地区高品位燃气——天然气（NG）短缺。
在此情况下，某某能源开发有限责任公司结合企业自身的技术和资金实力，提出在某某集团焦化厂界区内建设一套焦炉煤气合成液化天然气及副产氢气煤焦油（蒽油）加氢装置：
即以焦炉煤气为原料，采用焦炉煤气净化、甲烷化及高效分离、液化新工艺技术，获得满足国家标准的液化天然气，同时产生富氢气，作蒽油加氢原料气生产柴油和石脑油，从而大大提高产品附加值。
（2）项目建设的意义
a）焦炉煤气的综合利用是焦化行业的重要课题之一，本项目以焦炉煤气合成液化天然气，副产氢气用于蒽油加氢,将开辟一条焦炉煤气综合利用的新途径。
b）产品液化天然气、石脑油、柴油系能源产品，符合市场需要。
c）把热值低，含有CO、CO2和较多硫化物等杂质的焦炉煤气加工成低碳清洁燃料天然气，符合国家环保和能源政策。
从宏观上看是一项利国利民，具有经济、环境生态及社会可持续发展的重要项目。
从本地区和焦化产业来考虑，又起到促进其向良性发展迈向循环经济方向的重要作用。
开创了区域化循环经济的先河，较好地实践了经济、环境、社会三位一体的可持续发展。
d）本项目涉及关键技术的可靠性已经能够得到保证。
其技术核心是以下几个方面：
一是气体净化技术，该项技术近年来在焦炉煤气和相关领域得到了充分的发展，已日趋成熟。
二是甲烷化技术，该技术经国内有关院所在多年研发基础上，已在城市煤气甲烷化中有十余套工业装置投运，在焦炉煤气甲烷化方面也已具备工业应用条件。
三是富甲烷气的液化技术，在国内已非常成熟。
四是蒽油加氢技术，该技术经国内有关单位多年研发，已成功建设数套工业化装置，运行良好，稳定可靠。
100万吨焦化厂/年煤焦油产量6万吨/年，利用煤焦油分离装置产出的蒽油做加氢原料。
以上可见，在本项目中，焦炉煤气合成液化天然气及煤焦油（蒽油）加氢工艺通过采用一系列先进技术，其先进性和可靠性都能得到充分的保证。
e）20000Nm3/h焦炉煤气制液化天然气及5万吨煤焦油（蒽油）加氢项目总投资55526万元，建设期为12个月，建成后达产期销售收入45072万元，达产期年利润总额为14695万元。
综上所述，新建20000Nm3/h焦炉煤气制液化天然气及5万吨/年煤焦油（蒽油）加氢项目所采用的技术成熟、先进、可靠；产品市场前景广阔；建设后有较好经济效益和环保效益；同时建设本项目符合某某政府和国家循环经济的政策，且对整个焦化行业示范效应显著。
所以本项目的建设既是必要的，又是可行的。
1.1.5可行性研究的范围
本报告研究的范围包括:
（1）项目建设的目的、意义。
（2）产品天然气的国内外市场情况并进行价格分析。
（3）评述国内外液化天然气、蒽油加氢的生产方法、工艺路线，推荐本装置采用的方法。
（4）提供合理、可行的工艺流程及所需的主要工艺设备；提供原材料、动力消耗及供应要求。
（5）确定装置总平面布置。
（6）规划项目建设进度，确定生产组织及劳动定员。
（7）提出本项目的环保治理措施及劳动安全防护措施。
（8）进行投资估算及生产成本估算，在此基础上进行财务评价。
（9）对建设项目作总体评价，提出存在问题及建议。
1.2研究结论及建议
1.2.1研究结论
（1）本项目初步研究结论
A）本工程以炼焦副产品焦炉煤气为原料生产天然气并副产品氢气，同时以蒽油为原料加氢生产石脑油和柴油，既可实现焦化工业清洁生产，同时又可以提高炼焦产品附加值。
该项目作为有效利用资源、治理环境的一项重大措施，具有经济、环境生态及社会可持续发展重大意义，符合我国产业结构调整和行业振兴的政策。
B）本项目以焦炉煤气、煤焦油（蒽油）为原料，采用净化——甲烷化——分离——液化的组合工艺技术合成液化天然气并副产氢气和煤焦油（蒽油）加氢制成柴油和石脑油，技术先进，同时其可靠性也能得到充分保证。
C）本项目在某某集团焦化厂内建设，原料输送路线较短，可以充分利用现有公用工程和生产辅助设施，既节约了建设投资又加快了建设进度。
D）本项目实施后，将日产天然气17万Nm3、成品油48227吨/年，可以缓解某某及周边地区天然气等能源供需紧张局面。
E）本项目实施后，可减少SO2排放量160吨/年、相当于减排CO280万吨/年，本身就是一个环保项目，同时技术方案中采取了一系列节能技术，产品天然气是低碳的清洁能源，因此本项目是一个节能减排项目。
（2）项目投入总资金为55526万元，装置运转达产后年利润总额为14692万元，税后财务内部收益率为22.68%，高于行业基准贴现率12%，经济效益较好，在财务评价上是可行的。
通过盈亏平衡点和敏感性分析可知，本装置具有一定市场适应能力和抗风险能力。
综上所述，本项目具有较好的建厂条件，经济效益、社会效益和环境效益显著，本项目的实施具有明显的示范效应，建议予以批准备案，使之早日建成、早日投产、早日见效。
总之：
本工程项目是一项“节能减排工程项目”，对企业、国家、社会都是十分有意义的新建项目，建议企业尽快实施，相关部门监督实施。
本工程项目投资效益高，同时产生的节能减排效果显著，它的确是一个值得建设的好项目。
综合研究结论认为：
项目可行。
1.2.2实施建议
（1）因本项目是节能减排环保项目，应争取当地政府在土地、税收等政策上的优惠。
（2）本装置自动化程度高，且牵涉压力容器等特种设备，所以对生产人员素质要求相应较高，且必须经过培训及通过严格考核并合格后才允许上岗。
（3）本项目技术先进，经济效益较好，建议上级部门尽快决策，使本项目尽快上马，早日实现其较好的经济效益和社会效益。
产品LNG（40445吨/年），石脑油、柴油为液态（48227吨/年），外送蒸汽1.2万吨/年。
其中LNG采用专用罐车运输。
运出小计：
88672吨/年
1.2.3主要技术经济指标
表1.1主要技术经济指标表
序号
项目名称
单位
指标
备注
一
生产规模
1
产品
1）
天然气
Nm3/h
7078
2）
成品油
t/a
48227
二
年操作日
h
8000
三
主要原辅材料、燃料用量
1
原料气（焦炉煤气）
104Nm3/a
16000
2
蒽油
t/a
50000
四
动力消耗量
1
循环水
t/h
最大循环水用量
t/h
1900
循环使用
平均循环水用量
t/h
1800
循环使用
供水（新鲜水）
t/h
最大用水量
t/h
38
平均用水量
t/h
36
2
电
装机容量
kw
10431
3
仪表空气
最大用量
Nm3
300
平均用量（0.6Mpa）
Nm3
250
4
蒸汽（0.8Mpa）
t/h
-1.5
外送焦化厂
五
三废排放量
1
废气
Nm3/h
2
废水
t/h
1
六
运输量
t/a
1
运入量
t/a
200
2
运出量
t/a
88672
七
定员
人
120
1
生产工人
人
85
2
技术管理人员
人
20
八
总占地面积
m2
120000
1
厂区占地面积
m2
100000
2
投资强度
万元/亩
277
3
绿化率
%
≥25%
九
总建筑面积
m2
1
生产用建筑面积
m2
10000
2
非生产用建筑面积
m2
5000
十
报批项目总投资（控制投资规模用）
万元
55526
其中：
铺底流动资金
万元
1437
十一
达产后年销售收入
万元
45072
十二
成本和费用
1
达产后年总成本和费用
万元
26433
十三
达产后年利润总额
万元
14695
十四
年均应纳所得税
万元
3674
十五
财务分析盈利能力指标
1
总投资收益率
%
26.18
2
投资回收期（含建设期），税后
年
5.88
3
税后项目财务净现值（ic=12.00%）
万元
28595
4
项目资本金内部收益率（税后）
%
32.66
十六
清偿能力指标
1
人民币借款偿还期（含建设期）
5.03年
2市场初步预测分析
2.1产品市场分析
2.1.1产品性质
●天然气
天然气无色、无味、无毒且无腐蚀性，主要成分为甲烷，也包括一定量的乙烷、丙烷和重质碳氢化合物。
还有少量的氮气、氧气、二氧化碳和硫化物。
另外，在天然气管线中还发现有水分。
甲烷分子式CH4，是最简单的有机化合物。
甲烷是没有颜色、没有气味的气体，沸点-161.4℃，比空气轻，它是极难溶于水的可燃性气体。
甲烷和空气组成适当比例的混合物，遇火花会发生爆炸。
化学性质相当稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂（如KMnO4）等一般不起反应。
在适当条件下会发生氧化、热解及卤代等反应。
甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、坑气及煤气的主要成分之一。
它可用作燃料及制造氢、一氧化碳、炭黑、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料。
CH4的物质的理化常数：
分子式：
CH4
外观与性状无色无臭气体
分子量：
16.04
蒸汽压：
53.32kPa/-168.8℃
闪点：
-188℃
熔点：
-182.5℃
沸点：
-161.5℃
溶解性：
微溶于水，溶于醇、乙醚
密度：
相对密度（水=1）0.42（-164℃）；
相对密度（空气=1）：
0.55
稳定性：
稳定
●合成油
本项目产品石脑油（C5～160℃）硫、氮、烯烃含量及其它杂质均很低，可作为催化重整原料调合组份；柴油（>160℃）安定性好，杂质含量少，可作为优质燃料油出厂。
表2-1-1世界燃油规范柴油指标
项目
Ⅰ类
Ⅱ类
Ⅲ类
十六烷值，最小
48
53
55
十六烷值指数，最小
45
50
52
15℃密度（kg/m3），最高
860
850
840
总芳烃（m%），最高
/
25
15
多环芳烃（m%），最高
/
5
2
90%馏出温度（℃）最高
/
340
320
95%馏出温度（℃）最高
370
355
340
硫含量（m%），最大
0.5
0.03
0.003
2.1.2产品用途
●天然气
（1）城市燃气事业，特别是居民生活用燃料。
随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加。
天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。
（2）压缩天然气汽车，以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。
（3）天然气化工工业。
●合成油
（1）民用燃料油
民用燃料油数量与汽煤柴油销量存在大体（0.10~0.13）∶1的比例关系，主要用于：
城市烧火油、电厂燃油、小型发电机燃油、陶瓷烧制燃料、优质船用燃料。
（2）船用燃料油系列
船用燃料右由重油与轻质馏分油调制而成，是一种发热量大、燃烧性能好、贮存稳定、腐蚀小、使用范围广的优良燃油，是大马力、中、低速船舶柴油机最经济而理想的燃料，也可用作中小型喷嘴的锅炉燃料。
主要规格有：
RMD15-120号船用燃料油—相当雷氏一号粘度（100°F）1000秒左右，主要用于大马力中、低速船舶柴油机
RME25-180号船用燃料油—相当雷氏一号粘度（100°F）1500秒左右，主要用于大马力低速船舶柴油机。
RMG35-380号船用燃料油—相当雷氏一号粘度（100°F）3000秒左右，主要用于大马力低速船舶柴油机。
船用柴油和重柴油是馏分型燃油，具有腐蚀小、燃烧性好等特点。
是中等马力中速船舶柴油机的优质燃料，重柴油也可用于大马力中、低速船舶柴油机。
轻柴油是轻质馏分型燃油，具有十六烷值高、腐蚀小、燃烧性、挥发性、低温流动性、贮存安定性良好等特点。
是高速柴油机最优良的燃料，也可用于中等马力中速船舶柴油机。
2.1.3国外生产情况
●天然气（LNG）
2008年主要国家天然气消费及占全球比例：
①美国6572亿立方米，占22%（进口国）
②俄联邦4202亿立方米，占15%（出口国）
③伊朗1176亿立方米，占3.9%（基本自给）
④加拿大939亿立方米，占3.3%（出口国）
⑤英国939亿立方米，占3.1%（进口国）
⑥日本937亿立方米，占3.1%（全部为进口）
⑦德国820亿立方米，占2.7%（多数为进口）
⑧中国807亿立方米，占2.7%（少量为进口）
2.1.4产品供需现状及需求预测
●天然气产品供需现状及需求预测
截止2008年底我国累计探明天然气气可开采储量6.34万亿立方米，采比达49，具备较大的增产空间。
2009年全国天然气产量829.9亿立方米，比上年增加55.2亿方，增长7.1%。
2000-2009年全国天然气产量平均增长13.2%。
随着近几年天然气主干管网的建设，我国天然气跨区供应增加迅速。
2008年天然气消费市场已扩展到全国30个省市区，除西藏尚未使用天然气外，中国大陆共有30个省份、205个地级市及以上城市开始使用天然气。
西南地区：
仍是我国天然气消费的主要区域，其消费量占全国消费量的23%。
长江三角洲、环渤海地区和东南沿海地区是经济较发达地区，对清洁能源需求增长旺盛，其占全国消费量的比例增长较快，2007年已分别达到12.4%、13.8%和10%。
天然气是一种清洁高效的能源。
我国能源发展“十一五”规划提出，天然气占一次能源消费总量的比例将在5年内提高2.5个百分点，到2010年达到5.3%。
天然气管网和配套基础设施的加快建设，推动了我国天然气利用范围和规模的不断扩大。
我国第一条西气东输管线工程已于2004年底投入商业运营，直接拉动了天然气消费市场的扩大。
2008年我国进一步加快天然气管网的建设和布局。
将中亚天然气输送至我国的西气东输二线工程以及与之相连的中亚天然气管道已于2008年全线开工建设。
管线投产后，以土库曼斯坦为主供气源，哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦为补充气源的进口天然气将通过西气东输二线工程向珠三角和长三角输送。
随着我国天然气消费量不断上升，以进口天然气为主的液化天然气项目加快发展。
2008年，中石油位于大连和江苏的液化天然气项目相继开工建设。
在国际油价不断高涨带动下，国际市场天然气价格也不断上涨。
尽管如此，我国几大石油公司进一步加快了与国际卖家签署液化天然气长期购买合同的步伐。
2008年中石油先后与卡塔尔液化天然气公司和壳牌等签署天然气销售与购买协议。
中海油也与卡塔尔液化天然气公司和法国道达尔公司签署了液化天然气购买框架协议
按照中国的天然气使用计划，我国天然气预期到2015年全国天然气的消费量将比2008年翻一番多，2015年-2020年全国天然气增长速度将放缓，但仍保持8%的增长速度，到时天然气的消费量将达到3000亿m3，从天然气需求结构上看，城市燃气和发电用气比例增长最快，天然气化工所占比例下降幅度最大，工业燃料用气所占比例有所增加。
到2050年消费量会达到4500亿m3。
供应缺口2010年200亿m3，2015年达400亿m3；而到2020年，我国天然气供应缺口将至少达到800亿m3。
这一缺口有待进口天然气（或LNG）或开发其它天然气（如煤层气等）予以补充。
而在进口天然气方面，发改委预计到2020年，中国要进口350亿立方米，相当于2500万吨/年。
●国内柴油生产及消费情况
近年来我国柴油产量保持了快速的增长，2000年柴油产量为6971万吨，2007年达到12370万吨，增长了1.7倍，2000~2007年年均增长率达到8.54%。
近年来国内柴油产量如表2-1-2所示，消费量如表2-1-3所示，通过表2-1-4可以看出近年来我国柴油总体供求情况，可以看出我国柴油的进口量随着我国石油炼制能力的增加而逐步减少。
2009年1-7月中国柴油表观消费量为7621.6万吨，同比下跌6.7%。
其中国内柴油产量占表观消费量的比例为101.7%，同比增加7.3个百分点。
（见表2-1-5）
表2-1-2近年我国柴油产量统计单位：
万吨，%
年份
产量
比上年增长率
2000年
6971
-
2001年
7457
6.99
2002年
7699
3.24
2003年
8503.8
10.45
2004年
10162.1
19.50
2005年
11061.6
8.85
2006年
11653.4
5.35
2007年
12370.2
-1.66
表2-1-3近年我国柴油消费量统计单位：
万吨
年度
2000年
2001年
2002年
2006年
2007年
柴油消费量
6774.27
7107.65
7667.15
11835.94
12366.4
表2-1-4近年我国柴油总体供求情况单位：
万吨，%
年份
产量
进口量
出口量
表观消费量
2000年
6971
24
47
6924
2001年
7457
27
26
7431
2002年
7699
48
126
7573
2003年
8503.8
85
224
8280
2004年
10162.1
275
64
10098
2005年
11061.6
54
148
10968
2006年
11653.4
70.5
77.5
11646.4
2007年
12370.2
62.2
66.0
12366.4
00-07年均增长率
8.54
-
-
8.64
表2-1-52009年1-7月柴油产销总量平衡表单位：
万吨
产品名称
项目
产量
进口量
出口量
表观消费量
产量/表观消费量（%）
进口/表观消费量（%）
依存度（%）
柴油
2008年
1-7月
7714.4
482.3
25.3
8171.4
94.4
5.9
5.59
2009年
1-7月
7753.7
125.3
257.3
7621.6
101.7
1.6
-1.73
同比±%
0.5
-74
917.8
-6.7
7.3
-4.3
-7.33
我国近十几年来我国国民经济一直保持了快速增长的势头，多数年份GDP增长保持在9%以上。
近年国内柴油消费增长速度超过了汽油消费增长速度，与GDP增长率的弹性系数较高，近20年的平均值为1.1，特别是2007年我国几度出现柴油供应紧张的局面。
按照我国中长期发展规划，2020年以前我国国民经济GDP年均增长速度将保持在7.5%左右，因此，预计2020年以前，我国柴油消费的年均增长率预计仍将保持8%以上的年均增长率。
2009年中国成品油消费量有望增长0.5%达到3.81亿吨，包括6420万吨的汽油和1.34亿吨的柴油。
●石脑油产品供需现状及需求预测
根据中国石化和中国石油“十五”计划及远景规划，2005年全国乙烯能力达到830万吨左右，需要石脑油耗量约1950万吨；预计2011年全国乙烯能力将达到1100万吨左右，需要石脑油约2650万吨；2005年全国PTA能力达到450万吨左右，石脑油耗量约730万吨；预计2011年全国PTA（精对苯二甲酸（PureTerephthalicAcid）的英文简称）能力将达到500万吨左右，约需要石脑油830万吨。
因此，全国石脑油总需求，2005年为2680万吨左右，预计2011年为3480万吨左右。
2005年全国石脑油产量约
升级会员 