80万煤焦化工程项目可行性研究报告.docx
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80万煤焦化工程项目可行性研究报告
80万煤焦化工程项目
可行性研究报告
第一章总论
第一节概述
一、项目名称及主办单位
1、项目名称
AAA煤焦化有限公司80万吨／年焦化工程
2、项目的主办单位、企业性质及法人
主办单位：
AAA煤焦化有限公司
企业性质：
独资企业
法人代表：
AAA
二、项目可行性研究报告编制单位
编制单位：
AAA设计有限公司
三、可行性研究报告编制依据及原则
1、编制依据
（1）AAA煤焦化有限公司80万吨／年焦化工程可研报告编制委托书。
（2）国经贸资［1997］367号文件。
（3）化计发[1997]426号《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》（修订本）的通知。
2、编制原则
（1）执行化工部化计发（1997）第426号文《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》（修订本）。
（2）贯彻“五化”的设计原则，尽可能节省工程项目的投资额，以求得最好的经济效益。
（3）结合厂址现状和装置特点，努力做到工艺合理、布置紧凑，公用及辅助设施经济实用，力求降低能耗，节省占地。
（4）增强环保意识，三废治理与工程建设实现“三同时”。
（5）认真贯彻劳动法，加强劳动安全和工业卫生防护设计的措施，保证生产人员的身心健康。
（6）认真贯彻消防法，保证消防设施的完善可靠。
四、项目提出的背景
AA是中国历史文化名城，是国家综合运输枢纽城市，并被纳入以上海为中心覆盖长江三角洲的半日交通圈，交通十分方便。
厂址所在地AA市AA县AA镇境内资源丰富，煤炭储量3亿吨，石灰石储量16亿吨，白云石储量2.9亿吨,木材蓄积量150万立方米。
县内煤炭、冶金、电力、建材等行业十分发达。
但全县焦化行业普遍规模小、水平低、浪费资源、污染环境。
目前全县工业正由资源型向科技型转变。
为了贯彻AA市委、市政府产业结构调整的战略部署，加快利用高新技术改造传统产业，公司提出在AA县AA镇新建80万吨/年大型捣固机焦炉，使AA焦化行业达到国家所要求的技术水平，以取代现有的小型焦炉。
该项目的实施，对于合理利用资源，保护环境，提高企业的经济效益具有重要作用。
对增加财政收入，发展区域经济，提高人民生活水平有相当重要的促进作用。
五、研究范围
本设计车间组成包括备煤车间、炼焦车间、煤气净化车间、动力车间以及相应的生产辅助设施和生活福利设施。
研究范围如下：
1、产品市场预测
2、产品方案及生产规模
3、工艺技术方案
4、原料、辅助材料及动力供应
5、建厂条件和厂址方案
6、公用工程和辅助设施方案
7、总图布置的确定
8、环境保护
9、工程投资及财务评价
第二节研究结论
1、拟建工程符合国家及AA省的产业政策及要求，规模合理。
2、工程在建设中充分考虑环保的要求，三废排放物都做到妥善处理，特别是在废水处理方面，做到生产污水不外排，剩余煤气用于发电，达到了综合利用的目的。
3、工程采用宽炭化室、宽蓄热室、双联、下喷、废气循环、单热式4350D型焦炉，采取合适配煤方案生产冶金焦，技术成熟可靠。
4、公用工程配套合理，满足工程要求。
5、本工程原料来源充足，煤质好，产品市场前景看好，交通运输及供水、供电、供汽有保障，具备建厂条件。
6、环境保护、劳动安全、职业卫生、消防、抗震等设计严格执行国家和当地的有关法规、标准和规范。
7、财务评价表明，本工程具有明显的经济效益。
通过上述研究结论可以看出，本工程生产规模和产品方案符合国家政策，工艺装备先进，技术成熟可靠，经济合理，具备建厂条件，本工程具有显著的经济效益，良好的社会效益和环境效益，是可性的。
第三节存在的问题及建议
1、为加快本工程的实施，应按有关规定尽快进行环境评价、劳动安全卫生预评价、场地地震安全性评价工作。
2、为保证下阶段工作顺利进行，应尽快进行厂址工程地质勘察工作，以便精确设计。
3、建议建设单位尽快做出水质分析报告，以便正确指导下一步的设计工作。
主要技术经济指标表
序号
名称
单位
数量
备注
一
生产规模
公称能力
t／a
80×104
二
产品方案
1
焦炉煤气
Nm3／a
425.02×106
回炉煤气
Nm3／a
212.51×106
管式炉、锅炉、制冷机用气
Nm3／a
10.16×106
剩余煤气
Nm3／a
202.35×106
2
焦炭（干）
t／a
858247
其中：
>40mm
t／a
755258
40~25mm
t／a
51494
25~10mm
t／a
17165
<10mm
t／a
34330
含粉焦沉淀池干粉焦
3
焦油（含水4%）
t／a
39776
4
硫铵
t／a
11364
5
粗苯
t／a
12500
6
硫磺
t／a
2592
三
年操作日
天
365
四
主要原材料、燃料用量
1
洗精煤（干）
t／a
1144329
2
脱硫剂
t／a
5.04
0.5~0.8g／kgH2S
3
焦油洗油
t／a
1875.02
4
92.5%浓硫酸
t／a
9121.46
5
42%NaOH
t／a
380.16
五
公用动力消耗量
1
供电
KWh／a
27.08×106
2
新鲜水
m3／h
103.37
3
循环水
m3／h
3617.00
4
低温水
m3／h
499.00
5
蒸汽
t／h
25.75
6
压缩空气
m3／h
2600
序号
名称
单位
数量
备注
六
运输量
t／a
2078312
1
运入量
t／a
1153833
2
运出量
t／a
924479
七
全厂定员
人
406
1
其中生产工人
人
346
2
管理人员
人
60
八
全厂占地面积
m2
99900
九
单位产品综合能耗
吨标煤／吨焦
0.195
十
工程总投资
万元
39387.16
1
固定资产投资
万元
28828.31
（1）
建设投资
万元
28828.31
（2）
建设期利息
万元
0
2
铺底流动资金
万元
3167.67
十一
年销售收入
万元
110136.81
十二
成本和费用
1
总成本和费用
万元
87924.87
以13年为例
2
经营成本
万元
86082.03
以13年为例
十三
年均利润总额
万元
15119.19
十四
年均销售税金
万元
6758.23
含增值税
十五
财务评价指标
1
投资利润率
%
38.39
2
投资利税率
%
55.54
3
投资净产值率
%
56.60
4
投资回收期
静态
年
4.46
包括建设期
动态
年
5.28
包括建设期
5
全员劳动生产率
万元/人.年
271.27
6
财务内部收益率
%
31.41
7
财务净现值
万元
57209.14
I=10%
第二章市场预测
本项目主要产品是焦炭和焦炉煤气，此外尚回收煤焦油、硫按、硫膏、粗苯等化工产品。
因此持续稳定的焦炭市场和可靠的焦炉煤气用户对本项目的经济效益至关重要。
一、焦炭市场分析
焦炭是炼焦煤经过高温干馏，脱除了挥发份以后的可燃固体。
是质地坚硬、多孔、有裂纹，呈银灰色的块状炭质材料。
焦炭是冶金、机械、化工等行业的主要原料和燃料。
由于生产方法和用途不同，焦炭的品种和质量也有所不同。
焦炭按其生产方法可分为机焦、改良焦、型焦等。
按其用途可分为冶金焦、铸造焦、化工焦、电石焦、铁合金焦等。
目前，冶金焦、铸造焦等焦炭都执行现行的国家质量标准。
焦炭的用途不同，对质量的要求也不尽相同。
焦炭的质量好坏对冶金工业等有关工业的生产和产品质量起着很大的作用。
一般要求焦炭的硫分和灰分越低越好，机械强度则越高越好。
冶金焦主要用途是做为高炉冶炼的燃料和还原剂，同时也用做高炉料柱的支撑剂和疏松剂。
冶金焦质量的好坏，将直接影响到高炉冶炼的主要技术经济指标。
一般来讲，每炼一吨生铁则需要冶金焦400~500公斤，甚至更多。
我国焦炭总量的80%-85％都为冶金焦，主要用于钢铁企业。
随着我国钢铁工业的发展，高质量的冶金焦需求量将越来越大。
焦炭总体需求将趋于平衡。
随着我国钢铁工业和城市煤气的发展，近几年来我国的炼焦工业取得了较大发展。
目前，国内的钢铁工业为了节约能源和综合利用资源。
在冶炼工业大力推广富氧炼钢技术。
大中型钢铁企业高炉实施富氧喷吹以及回收废钢，通过电炉炼钢，节省了焦炭用量，所以我国在钢铁产量逐年增加的情况下，焦炭的需求总量却增长不快。
从国内看，由于改良焦对市场的冲击，焦炭市场实现供需基本稳定的局面。
随着改良焦的取缔，焦炭市场将出现较大的缺口。
世界主要钢铁生产国的焦炭消耗量，虽然个别年份需求量有所下降，但由于全球钢铁产量在增加，因而对焦炭的需求呈现平稳、略升的势态。
国际权威机构曾对焦炭工业的发展做过预测，认为焦炭在钢铁工业上的应用30年内不会改变。
目前世界上焦炭年生产能力约40000万吨，但由于焦炉老化和部分焦化企业萎缩经营，焦炭实际年量约为36000万吨。
发达国家从环保、资源、成本等角度考虑，对焦炭生产和发展控制越来越严格。
本项目主要产品为一级冶金焦，销售市场将立足于国内，面向国际市场。
目前，虽然国内焦炭市场供需基本平衡，但机焦在全国焦炭产量中仅占到60％左右，随着全国严禁改良焦生产政策的实施，大力发展机焦，全国的焦炭市场必将出现一定的缺口。
同时，随着用户对焦炭质量要求越来越高，高质量的焦炭在国内将有更大的市场。
焦炭作为冶金、机械、化工行业的主要原材料和燃料、其中以冶金行业的高炉炼铁消耗量最大，占到焦炭全部消耗量的67％左右。
全世界对冶金焦的需要量一直受高炉喷吹煤粉、直接还原炼铁以及废钢通过电炉拣钢等技术发展的影响。
世界范围内钢铁工业的决策层越来越强烈地认为，不用焦炭的炼铁工艺在今后三十年里不会大范围地替代目前的铁矿还原法。
因此，焦炭仍是未来钢铁工业的主要原料。
目前机械工业铸造用焦炭及化工行业生产合成氨和电石用焦炭也没有用其它产品替代的迹象。
世界焦炭主要生产国有俄罗斯及其前苏联国家、日本、中国、美国、德国，其中中国焦炭产量最大，约占世界总产量的35%。
世界焦炭需求量在今后十几年内将维持现有水平，但生产能力有下降趋势。
其一，由于中国执行新的焦化环保产业政策，限制和停止了改良焦的生产，虽然开始建设大规模机焦，但由于建设周期和建设资金等因素，近几年中国的焦炭产量将有较大幅度的下降。
其二，由于西方国家和俄罗斯等国的焦炉老化，导致生产能力下降。
其三，日趋严格的环保要求，昂贵的人工费用，以及资源供应等因素，导致发达国家焦炭生产的投资和成本大大增加，迫便这些国家谋求在其它环保要求宽松、生产成本低的国家发展焦炭生产或寻求焦炭供应商。
例如：
日本二000年约有45%的焦炉炉龄超过30年，美国接近40％的焦炉炉龄超过30年，德国也约有30％的焦炉炉龄超过30年。
这将使这些国家的焦炭产量大大下降。
从上面分析可以看出，世界发达国家由于焦炉炉龄的老化和逐步限制炼焦工业的发展，其正在逐步退出焦炭市场。
近几年从第三世界国家进口焦炭的数量不断增加，这将使世界市场与消耗的区域不平衡得以强化，世界焦炭贸易呈增长趋势。
该项目年生产的干全焦为858247吨，其中＞40mm为755258吨，40-25mm为51494吨，25-10mm为17165吨，＜1Omm为34330吨。
这些都作为商品焦出售。
二、煤焦油市场分析
焦油是制取工业萘、精萘、苯酚、甲酚、二甲酚、蒽、菲、咔咗、中性油类和针状焦、沥青焦的原料，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的原料。
其中有些产品如萘、蒽、喹琳、茚等，是目前石油化工中不易得到的，主要从焦油中提取。
占焦油成分一半左右的煤质沥青是生产沥青漆、防水膏、筑路油的原料，也可通过延迟焦化等工艺生产沥青焦、针状焦等碳素材料。
目前，我国煤焦油产量约300万吨，其中深加工约199万吨，且有一定数量出口。
随着国民经济的发展，进口煤焦油产品已达到近十几种，主要有针状焦、精酚、精萘、精蒽等。
针状焦是制造高功率电极的主要原料。
用优质针状焦生产的超高功率电极代替普通石墨电极，可使冶炼时间缩短1/2-2/3，电耗可降低20~50%。
九五期间，我国普遍推行高功率电极，针状焦需求将有大幅度的增加。
煤焦油加工产品的走俏，直接导致焦油市场的紧销。
在国际市场上，近年来随着炼焦工业在发达国家受到限制，因而煤焦油供应日趋紧张。
日本已经开始从我国进口煤焦油。
该项目年生产煤焦油39776吨。
三、煤气市场分析
焦炉煤气的组成使其具有毒性小，热值高，安全的特点，比其它人工煤气更适合作城市煤气，供居民和工业燃用；可进一步制取合成氨、甲醇和其它煤化工产品。
因此焦炉煤气的使用是有广泛市场的。
随着化工、冶金、棉纺、建材行业的发展，用气量将不断增长，煤气市场更显得供不应求。
本项目生产焦炉煤气48518.2Nm3/h，除回炉和化产使用外，还剩余煤气23099.3Nm3/h，剩余煤气用于发电。
四、苯产品市场分析
粗苯是多种化合物组成的混合物，可进一步分离生成纯苯、甲苯、二甲苯等，是重要的有机溶剂和化工原料。
本项目年生产粗苯12500吨。
五、硫铵市场分析
硫铵可直接销售做肥料，也可作为化肥厂制复合肥料的原料。
本项目生产硫铵11364吨／年。
六、硫磺市场分析
硫磺主要用于制造硫酸，也是橡胶、医药、杀虫剂、造纸等工业的重要原料。
本项目生产硫磺2592吨／年。
以上付产品目前市场畅销，产品供不应求，价格上扬。
这些产品的进一步加工，还将促进煤化工的发展。
尤其焦油产品在国内、外市场有着广阔前景。
本项目外销冶金焦1100元／吨（含税），外销煤焦油1800元／吨（含税），外销粗苯4800元／吨（含税），外销硫磺350元／吨（含税），外销硫按600元／吨（含税）。
第三章产品方案及生产规模
第一节产品方案及生产规模
一、拟建生产规模的确定
根据国家产业政策和行业发展规划，结合企业资金筹措情况，生产规模确定为80万吨／年干全焦（公称能力）。
采用2×65孔4350D型焦炉及配套的熄焦、备煤、筛贮焦、冷鼓及电捕、脱硫及硫回收、硫铵、洗脱苯、公用工程及辅助设施。
二、产品方案
本项目产品方案的制定，是以市场及国家产业政策为指导。
产品有二级冶金焦、煤焦油、硫铵、粗苯、硫磺等。
表3-1主要产品方案表
序号
产品名称
单位
数量
规格
1
焦炭（全干）
t/a
858247.00
GB/T1996-94
其中：
>40mm
t/a
755258.00
GB/T1996-94
40-25mm
t/a
51494.00
GB/T1996-94
25-10mm
t/a
1716.00
GB/T1996-94
<10mm
t/a
34330.00
GB/T1996-94
2
焦炉煤气
Nm3/h
48518.20
Q=1.76A106KJ/Nm3
其中：
焦炉自用
Nm3/h
24259.10
Q=1.76A106KJ/Nm3
化产、制冷自用
Nm3/h
1159.80
Q=1.76AI06KJ/Nm3
剩余煤气
Nm3/h
23099.30
Q=1.76Al06KJ/Nm3
3
焦油（含水4%）
t/a
39776.00
YB/T5075-93
4
硫铵
t/a
11364.00
GB535-1995
5
粗苯
t/a
12500.00
YB/T5022-93
6
硫磺
t/a
2592.00
GB2449-92
第二节产品规格
产品规格及质量指标执行有关国家标准。
本可研报告冶金焦定为二级品，煤焦油等都定为二级品。
表3—2《冶金焦炭》国家标准GB／T1996—9
粒度mm
指标等级
>40
>25
25~40
灰份Ad%
I类
不大于12.00
II类
120.1-13.5
III类
13.51-15.00
硫份Std%
I类
不大于0.60
II类
0.61-0.80
III类
0.81-1.00
机械强度
抗碎
强度
M25%
I组
II组
III组
大于92.0
92.0-88.1
88.0-83.0
按供需双方协议
耐磨
强度
M10%
I组
II组
III组
不大于7.0
不大于8.5
不大于10.5
挥发份Vdtf，%不大于
1.9
水份，Mt，%
4.0±1.0
5.0±2.0
不大于12.0
焦末含量，%不大于
4.0
5.0
12.0
表3—3《煤焦油》国家标准GB3701—89
指标名称
指标
1号
2号
密度（ρ20）·g／cm3
1.15-1.21
1.13-1.22
甲苯不溶物（无水基），%
3.5-7.0
不大于9
灰份，%不大于
0.13
0.13
水份，%不大于
4.0
4.0
粘度（E80）不大于
4.0
4.0
萘含量（无水基），%不小于
7.0
7.0
表3—4硫磺GB2449-92
指标名称
优等
一等
合格
S%
99.90
99.50
99.00
水份≤
0.10
0.50
1.00
灰份≤
0.03
0.10
0.20
有机物≤
0.03
0.30
0.80
酸度（以H2SO4计）≤
0.003
0.005
0.02
砷≤
0.0001
0.01
0.05
铁≤
0.003
0.005
不控制
表3—5《粗苯》国家标准化GB3059-89
指标名称
粗苯
轻苯
加工作
溶剂用
外观
黄色透明液体
黄色透明液体
黄色透明液体
密度（20℃），g／ml
0.871~0.900
≤0.900
0.870~0.880
馏程：
70℃前馏出量（容），%不大于
180℃前馏出量（重），%不大于
馏出96%（容）温度，℃%不大于
水份
室温下（18—25°）目测无可见的不溶解的水
表3—6《人工煤气》国家标准GB／T13611
序号
项目
指标
1
发热量MJ／NM3，大于
14.7
2
焦油及灰尘，mg／Nm3，小于
<10
3
硫化氢，mg／Nm3，小于
<20
4
氨，，小于
<50
5
荼，
冬季<50
夏季<100
6
含氧量（休积%），小于
1
7
含一氧化碳（体积%），小于
10
第四章工艺技术方案
第一节工艺技术方案选择
本工程为焦化煤气工程，工艺技术方案的选择是本着利用当地煤炭资源，保证产品质量的前提下技术水平力求适度先进、稳妥可靠，降低劳动强度，节约投资，尽量压缩占地，减少工程造价，在环境污染总量控制的要求下，尽可能做好洁净生产，以减少对环境污染。
按照上述原则，本工程采用受配合一，电子自动配料秤配煤，炼焦采用炭化室高4.3m的机械化炼焦技术，同时联产焦炉煤气，煤气净化回收有冷鼓、电捕，脱硫及硫回收，蒸氨，硫铵，洗脱苯，剩余煤气用于发电。
一、备煤
1、设计任务及范围
备煤系统的任务是为焦炉提供所需合格的原料煤。
设计范围是从精煤堆场开始到焦炉煤塔为止。
包括精煤配煤，粉碎及运输。
2、概述
备煤系统的能力是按年产80万吨焦炭焦炉的生产能力而配套设计的，上料系统能力均为250t/h，配煤粉碎系统能力均为180t/h。
根据焦炉出焦量计算用精煤量（干）如下表：
年用量（t/a）
日用量（t/d）
小时用量（t/h）
备注
洗精煤（干）
1144329
3135.15
130.63
二、炼焦熄焦
1、概述
（1）炼焦工段设计公称能力为80万吨干全焦／年，焦炉设计规模为2×65孔。
焦炉选用TJL4350D型宽炭化室、宽蓄热室、双联火道、废气循环、下喷、单热式焦炉。
采用煤饼捣固，侧装高温干馏，干法熄焦工艺。
（2）炼焦工段由焦炉、煤塔、间台、端台、炉门修理站、推焦杆及煤槽底板更换站、熄焦塔、凉焦台、粉焦沉淀池、熄焦泵房、烟囱及相应配套的焦炉机械组成。
其任务是将备煤工段配好的洗精煤加入焦炉中高温干馏，生产出焦炭和荒煤气。
焦炭经喷淋冷却后，经凉焦台送贮焦工段；荒煤气在桥管、集气管经循环氨水喷洒冷却后被抽吸至冷鼓工段。
2、工艺方案
炼焦工段采用TJL4350D型焦炉，设计中采用如下成熟、适用的技术以减少对环境的污染，改善操作环境。
（1）煤塔漏嘴采用双曲线结构，辅以风动振煤，摇动给料机给料，不易棚料，减轻工人劳动强度；
（2）炉顶设消烟除尘车，使装煤时污染物排放量减少90%;
（3）采用水封式上升管盖和桥管阀体，减少荒煤气逸散；
（4）采用敲打刀边新型炉门，密封效果好，结构简单，维修方便，减少炉门逸散；
（5）集气管设荒煤气点火放散装置，在事故状态下荒煤气燃烧后排空，改善了焦化厂的环境污染状况；
（6）焦炉蓄热室封墙、炉门衬砖、上升管衬砖采用特殊的保温隔热材料，减少散热损失，提高热工效率，改善操作环境条件；
（7）采用高效捣固机设备，缩短了操作时间，扩大了炉组孔数，提高了经济效率；
（8）备用的湿法熄焦塔上部设木结构折流板捕尘装置和喷洒洗涤装置，减少了熄焦时粉尘排放量；
（9）熄焦采用干法熄焦工艺，消除了污染，回收了热量，同时提高了焦炭质量。
（10）焦台采用刮板放焦机自动放焦，减轻工人劳动强度，改善工人的操作环境；
（11）采用计算机集散系统，提高焦炉操作的自控水平及热效率，降低能耗。
3熄焦工艺方案
国家103号文明确规定，焦化工程必须配套建设干法熄焦，由于干法熄焦不能连续运行，存在检修或者发生故障，故须备用湿法熄焦，考虑到低水分熄焦、稳定熄焦技术需要国外引进，同时需深入进行技术交流，故湿法熄焦采用二次熄焦工艺。
二次熄焦是在传统的喷淋式熄焦基础上，借鉴了低水分熄焦工艺而开发的一种熄焦工艺。
其优点熄焦车上、下部位的焦炭水分均匀稳定，水分可控制在2.5~4%，降低了炼铁厂焦比和耗热量。
与传统的喷淋式熄焦不同之处，将原熄焦泵房与熄焦塔之间增加了高位水槽，熄焦水泵选用了小功率的水泵。
本工程引进一套75t/h干熄焦装置，投资约1.0亿，并配套建设一套二次熄焦装置作为干法熄焦检修或者发生故障时生产备用。
为节约能源及保护环境，焦炭生产采用干法熄焦，配套建设的干熄焦装置规模为：
额定处理能力75t/h，实际处理能力60.28t/h，干熄焦装置产生的蒸汽为42t/h（额定），37.6t/h（正常），压力3.82MPa，温度450℃，用于发电和供热。
拟配置3MW的背压式汽轮发电机组1套，实际发电量~300
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