【正文】 入甲醇合成裝置。終冷主要是將硫銨工段來的煤氣冷卻到25~27℃；洗苯是用焦油洗油洗去煤氣中的苯，洗苯后煤氣含苯量為2~5g/Nm3；脫苯是將洗苯后的含苯富油脫苯，生產(chǎn)粗苯外售，脫苯后的貧油返回洗苯塔循環(huán)使用。蒸氨獲得的濃氨汽經(jīng)分縮器、冷凝冷卻器冷卻后制成10%的濃氨水作脫硫補(bǔ)充液。濕法脫硫的催化劑多種多樣，各有優(yōu)缺點(diǎn)。焦?fàn)t煤氣脫除焦油的電捕焦油器采用可控硅電源，為了最大限度地脫除煤氣中的焦油霧滴，且提高后續(xù)工序的開工率，將電捕焦油器設(shè)在鼓風(fēng)機(jī)之前。 (1)冷凝鼓風(fēng)、電捕 從焦?fàn)t來的焦?fàn)t煤氣的冷凝、冷卻和加壓輸送；焦油、氨水和焦油渣的分離、貯存和輸送；煤氣中焦油霧滴的脫除，是在冷凝鼓風(fēng)工序?qū)崿F(xiàn)的。為了更好的實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)廢水閉路循環(huán)以減少外排水量，從而保護(hù)好區(qū)域內(nèi)的地表水和地下水環(huán)境；同時(shí)也為了節(jié)約工程投資，擬采用二次濕法熄焦工藝；并預(yù)留建設(shè)干熄焦的場地，以便有條件時(shí)建設(shè)干熄焦。(2)干法熄焦干法熄焦是利用冷的惰性氣體，在干熄爐內(nèi)與熾熱紅焦換熱從而冷卻紅焦。水流在穿過紅焦層時(shí)產(chǎn)生的蒸汽快速膨脹并向上流動(dòng)通過焦炭層，由下而上地在車內(nèi)焦炭層進(jìn)行熄焦。 (3)焦?fàn)t爐型的確定本工程擬建生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)干全焦100萬噸(公稱能力)，在保證焦炭質(zhì)量的前提下，為了最大限度地利用當(dāng)?shù)刎S富的煤炭資源，降低煉焦成本，項(xiàng)目采用側(cè)裝煤搗固焦?fàn)t。采用該技術(shù)，~~ t/m3，因而煤料間距縮小，接觸致密，有利于多配入高揮發(fā)分煤和弱粘性煤。外來洗精煤經(jīng)汽車受煤坑、皮帶通廊與堆取料機(jī)主皮帶直接連接送配煤倉或卸入煤場堆存。該工藝是按配煤比配合后，然后進(jìn)行粉碎，其優(yōu)點(diǎn)是各種煤料混合均勻，配煤準(zhǔn)確度相對較高，適合搗固煉焦。按照上述原則，本工程采用汽車運(yùn)煤，煤場推土機(jī)及裝載機(jī)作業(yè)，配煤倉電子自動(dòng)配料秤配煤，先配煤后粉碎的備煤工藝。 廠址方案XXXXX焦化有限責(zé)任公司100萬噸/年搗固焦化聯(lián)產(chǎn)甲醇工程，廠址位于XX市海南經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)西來峰工業(yè)園區(qū)。礦產(chǎn)資源XX地區(qū)是內(nèi)蒙古西部的資源密集區(qū)。土壤以灰漠土、棕鈣土、風(fēng)沙土分布較為普遍。海南區(qū)是內(nèi)蒙古XX市三個(gè)市轄區(qū)之一，地處呼包銀經(jīng)濟(jì)帶。 量本項(xiàng)目生產(chǎn)規(guī)模符合焦炭行業(yè)的準(zhǔn)入條件。甲醇價(jià)格甲醇的主要下游產(chǎn)品甲醛受季節(jié)影響較大，其利潤空間不大，作為木材粘合劑還受到環(huán)保壓力，需求增長有限，而醋酸產(chǎn)能目前發(fā)展過快，將很快超過需求，其增長潛力有限，而MTBE在美日已被限制或禁止使用，在國內(nèi)也會被醇醚添加劑取代，不會有太大增長。加入WTO以后，我國出口焦炭的對策將是協(xié)調(diào)與控制。粗苯的市場價(jià)格為1800元/噸~2500元/噸。硫 銨 硫銨用作肥料或供應(yīng)化工廠等企業(yè)。目前，煤焦油市場較為緊俏，尤其內(nèi)蒙古自治區(qū)沒有石油資源，煤化工工業(yè)化比較薄弱，所以化工原料更顯奇缺，供需矛盾較為突出。其一，由于中國執(zhí)行新的焦化環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策，限制和停止了改良焦的生產(chǎn)，雖然開始建設(shè)大規(guī)模機(jī)焦，但由于建設(shè)周期和建設(shè)資金等因素，近幾年中國的焦炭產(chǎn)量將有較大幅度的下降。同時(shí)，對由于對焦炭質(zhì)量要求越來越高，高質(zhì)量的焦炭在國內(nèi)將有更大的市場。近幾年來，日本等國已開始從我國進(jìn)口煤焦油。加之西方各國內(nèi)日趨嚴(yán)格的環(huán)保政策要求，昂貴的人工費(fèi)用，新建和改建焦?fàn)t又受到一定的限制，迫使這些國家努力在世界范圍內(nèi)尋求焦炭資源。而其它用途的焦炭需求量將由1999年9000萬噸降到2010年的7000萬噸。內(nèi)蒙古自治區(qū)XX市先后關(guān)停小機(jī)焦?fàn)t30余家，總產(chǎn)能約300萬噸。在車用替代能源中，可以采用MM1M85甲醇汽油或M100甲醇作為燃料。甲 醇甲醇是重要的基礎(chǔ)化工原料，在世界范圍內(nèi)的化工產(chǎn)品中，其產(chǎn)量僅次于乙烯、丙烯和苯，居世界第四。硫主要用于制造硫酸、亞硫酸、硫化物、火柴、黑色炸藥、硫化橡膠、藥物、漂染、造紙、焰火、殺蟲劑等。由于煤干餾的最終溫度不同，產(chǎn)生的煤焦油可分為高溫煤焦油、中溫煤焦油和低溫煤焦油。焦炭的質(zhì)量好壞對冶金工業(yè)等有關(guān)工業(yè)的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量起著很大的作用。建議項(xiàng)目盡快開展環(huán)評與安全評價(jià)，以保證項(xiàng)目的順利實(shí)施。6)研究的簡要綜合結(jié)論本項(xiàng)目以當(dāng)?shù)刎S富的煤炭資源為基礎(chǔ)，通過煤炭的高效、合理、清潔轉(zhuǎn)化，以煉焦為龍頭，回收焦?fàn)t氣生產(chǎn)甲醇，以滿足國內(nèi)外市場需求。因此本項(xiàng)目的原料供應(yīng)是有保證的。 本項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，拓寬了企業(yè)的生產(chǎn)領(lǐng)域，形成了煤炭深加工產(chǎn)業(yè)鏈，增強(qiáng)了企業(yè)的競爭能力。本工程主要產(chǎn)品為焦炭，銷售市場將立足于國內(nèi)。淘汰土焦,減少資源浪費(fèi),降低環(huán)境污染是XX市政府的焦化技改目標(biāo)?，F(xiàn)已形成以煤炭和石灰石為主的資源型工業(yè)城市。煤炭資源的開發(fā)利用將有力促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)和地方經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。企業(yè)投產(chǎn)6年多來,始終堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)要求,低成本,實(shí)行現(xiàn)代企業(yè)管理體系，使管理水平穩(wěn)步提高,社會效益和經(jīng)濟(jì)效益逐年上升,多次榮獲市、區(qū)兩級優(yōu)秀企業(yè)稱號及重合同守信譽(yù)單位的光榮稱號。 研究范圍 本項(xiàng)目可行性研究報(bào)告的研究范圍主要針對年產(chǎn)100萬噸搗固焦及回收焦?fàn)t氣聯(lián)產(chǎn)10萬噸甲醇的生產(chǎn)裝置及相應(yīng)的輔助生產(chǎn)裝置及配套的公用工程設(shè)施。(4)國家發(fā)展計(jì)劃委員會辦公廳《投資頂目可行性研究指南》編制原則(1)貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，采用切實(shí)可行措施，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的節(jié)能、減排。(4)貫徹工廠規(guī)模大型化、布置一體化、生產(chǎn)裝置露天化、引進(jìn)技術(shù)與創(chuàng)新相結(jié)合的方針。公司2003年底建成投產(chǎn)99Ⅲ型焦?fàn)t兩座，生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)焦炭20萬t,生產(chǎn)系統(tǒng)中配煤、煉焦、化產(chǎn)配套完善,產(chǎn)品質(zhì)量可靠,符合國家冶金部產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)蒙古是煤炭資源富集區(qū)，是我國重要的煤炭基地。保護(hù)國家資源，改善生存環(huán)境的問題已經(jīng)引起國家決策者的高度重視，內(nèi)蒙古自治區(qū)黨委、政府和自治區(qū)有關(guān)部門對自治區(qū)焦化工業(yè)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)工作十分重視，這對自治區(qū)焦化工業(yè)的規(guī)劃、發(fā)展起到了十分重要的作用。把資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，一直是當(dāng)?shù)卣芯康闹饕n題，雖然這幾年當(dāng)?shù)亟够I(yè)的發(fā)展十分迅速，但大部分是土焦生產(chǎn)，能源消耗大，污染嚴(yán)重，焦炭產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，企業(yè)的規(guī)模小，經(jīng)濟(jì)效益不佳，使得煤炭資源浪費(fèi)很大。XXXXX焦化有限責(zé)任公司依照國家焦化行業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策。本項(xiàng)焦化工程的建設(shè)，將會為企業(yè)開辟一條新的發(fā)展途徑。并借助國家焦化產(chǎn)業(yè)調(diào)整的有利時(shí)機(jī)，將內(nèi)蒙古地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與國家的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整緊密的融合起來，可促進(jìn)企業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的共同發(fā)展。本工程大部分用電負(fù)荷屬于一、二級負(fù)荷，根據(jù)負(fù)荷分配情況設(shè)1座10 kV開閉所，由西來峰變電站引來兩路獨(dú)立的10kV供電電源，該站變壓器容量能滿足本項(xiàng)目要求。因此，焦炭及甲醇聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的建設(shè)是十分必要的，也是可行的。由于生產(chǎn)方法和用途不同，焦炭的品種和質(zhì)量也有所不同。冶金焦質(zhì)量的好壞，將直接影響到高爐冶煉的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。通過加工分離可制取數(shù)十種甚至上百種化工產(chǎn)品，這些產(chǎn)品是生產(chǎn)樹脂、燃料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、防腐劑、炸藥、維生素、洗滌劑、去垢劑、炭黑、防水涂料、電極、助染劑等產(chǎn)品的原料。硫銨除用作肥料外，還用作化工、染織、醫(yī)藥、皮革等工業(yè)的原料和化學(xué)試劑。此外，甲醇經(jīng)生物發(fā)酵過程可制取單細(xì)胞蛋白。同時(shí)，甲醇經(jīng)MTO或MTP技術(shù)制取烯烴是當(dāng)代碳一化學(xué)劃時(shí)代的進(jìn)步，使甲醇在化學(xué)工業(yè)上替代石油原料起到了重要的作用。專家預(yù)計(jì)在未來20~30年內(nèi)，世界鋼鐵生產(chǎn)仍將以高爐煉鐵為主。過去的焦炭生產(chǎn)與出口大國也開始進(jìn)口焦炭，國際市場前景廣闊。特別是由于各國國內(nèi)的環(huán)保政策要求不同和昂貴的人工費(fèi)用，使得西方發(fā)達(dá)國家發(fā)展焦炭生產(chǎn)的投資和成本大大增加，迫使這些國家謀求在其他環(huán)保政策允許、生產(chǎn)成本較低的國家發(fā)展焦炭生產(chǎn)或?qū)で蠼固抗?yīng)廠商。 硫 銨 硫銨是有機(jī)化工、無機(jī)化工、染織、醫(yī)藥、皮革等工業(yè)的重要原材料。世界范圍內(nèi)鋼鐵工業(yè)的決策層越來越強(qiáng)烈地認(rèn)為，不用焦炭的煉鐵工藝在今后三十年里不會大范圍地替代目前的鐵礦還原法。例如：日本2000年約有45%的焦?fàn)t爐齡超過30年；例如，凱澤斯圖爾煉焦廠生產(chǎn)能力約200萬噸,配有干熄焦,只生產(chǎn)了八年時(shí)間,已于2000年12月12日關(guān)閉。用優(yōu)質(zhì)針狀焦生產(chǎn)的超高功率石墨電極代替普通石墨電極，可使冶煉時(shí)間縮短1/2~2/3，電耗可降低20~50%。預(yù)計(jì)未來一段時(shí)間內(nèi)，粗苯的供需矛盾不會緩和，粗苯市場前景廣闊。2008年上半年我國出口冶金焦805萬噸，價(jià)格在220~240美元/噸。最近，我國對焦炭出口進(jìn)行一定的限制，增加較大的關(guān)稅，出口價(jià)格在240~250美元/噸。基于以上對我國甲醇市場供求形勢的分析，我們認(rèn)為未來價(jià)格在23002500元/噸區(qū)間低位運(yùn)行的可能很小。焦化廠址北距海南區(qū)政府所在地6km，南距公烏素鎮(zhèn)4km。 當(dāng)?shù)貧庀筚Y料本工程廠址位于內(nèi)蒙古自治區(qū)XX市海南區(qū)西來峰工業(yè)園區(qū)，XX市屬中溫帶大陸性氣候，為溫?zé)岣珊祷哪畢^(qū)，第II建筑氣候區(qū)的IIB區(qū)，該區(qū)氣候特點(diǎn)是四季分明，干旱為主，偶有暴雨。已探明金屬、非金屬礦藏37種,其中煤炭資源已探明儲量32108t,以優(yōu)質(zhì)焦煤為主,占全自治區(qū)已探明焦煤貯量的80%左右,儲量大,品位好,工業(yè)利用價(jià)值高, 且煤炭礦區(qū)分布集中,煤層厚,埋藏淺,易于開采,是內(nèi)蒙古自治區(qū)重要的煉焦煤生產(chǎn)基地，素有“塞外煤城”、“烏金之?！钡拿雷u(yù)。廠址西臨工業(yè)園區(qū)西來峰110KVA變電站，東北面靠山，南與工業(yè)園區(qū)現(xiàn)有企業(yè)相鄰，場地北高南低，坡度項(xiàng)目選址于XX海南經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)西來峰工業(yè)園區(qū)內(nèi)，南面緊鄰新建的109國道，西為棋——石一級公路，東為西來峰工業(yè)園區(qū)鐵路專用線，交通運(yùn)輸較為方便，可滿足本工程的需要。煤氣除焦?fàn)t及化生自用外，剩余煤氣送用于生產(chǎn)甲醇。其優(yōu)點(diǎn)是工藝過程簡單，設(shè)備較少，布置緊湊，操作方便。 煉焦工藝方案的選擇 (1)焦?fàn)t爐型的比較 目前國內(nèi)外的機(jī)械化煉焦工藝基本相同，僅在爐型選擇、工藝參數(shù)、工藝布置、機(jī)械布置、環(huán)保措施上有所不同。(2)爐型選擇 項(xiàng)目選用側(cè)裝煤搗固焦?fàn)t側(cè)裝搗固焦?fàn)t，側(cè)裝搗固焦?fàn)t與國內(nèi)常規(guī)頂裝煤焦?fàn)t相比，有如下優(yōu)點(diǎn)： 1)原料范圍寬，可以多配入高揮發(fā)份弱粘性煤或中等粘結(jié)性煤，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高爐用焦，還可以摻入焦粉、無煙煤和石油焦粉生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高爐用焦和鑄造焦，以及用100%高揮發(fā)煤生產(chǎn)氣化焦。TJL5550D型焦?fàn)t主要結(jié)構(gòu)尺寸如下：炭化室全長： 15980 mm炭化室有效長： 15140 mm炭化室全高： 5505mm炭化室有效高： 5200 mm炭化室平均寬： 500 mm炭化室中心距： 1350 mm炭化室錐度： 20 mm立火道中心距： 480 mm立火道個(gè)數(shù)： 32個(gè)燃燒室墻厚： 100mm熄焦工藝方案的選擇目前的熄焦工藝有濕法熄焦和干法熄焦兩種。2) 二次熄焦二次熄焦是在傳統(tǒng)的噴淋式熄焦基礎(chǔ)上，借鑒了低水分熄焦工藝而開發(fā)的一種熄焦工藝。干法熄焦能源綜合利用較好，環(huán)境效益好；在煤源不變的條件下，可使焦炭的M40提高3～8%，～%，可大大降低焦炭的水分。 焦?fàn)t煤氣凈化工藝技術(shù)方案的選擇 目前國內(nèi)大中型焦化廠運(yùn)行的凈化回收流程有水洗氨流程，A、S循環(huán)洗滌流程，硫銨流程。間接冷卻傳熱效率高、環(huán)境效益好、節(jié)約用水、占地面積小。 1)工藝方案的比較煤氣中H2S的脫除方法有干法脫硫和濕法脫硫。該工藝脫硫效率高，不必外購堿，而且循環(huán)液中含鹽少，不必設(shè)提鹽裝置，產(chǎn)生的廢液可回兌煉焦煤中，因此不僅具有投資省，操作費(fèi)用低的特點(diǎn)，而且具有良好的環(huán)保效果。生產(chǎn)無水氨，操作壓力大，介質(zhì)腐蝕嚴(yán)重，如設(shè)備管道采用不銹鋼同樣投資又大，且無水氨不易銷售。3)脫苯采用管式爐加熱富油、一塔脫苯工藝生產(chǎn)粗苯。甲醇精餾送出的精甲醇在綜合罐區(qū)貯存。硫是轉(zhuǎn)化和甲醇合成觸媒的毒物，為防止催化劑的中毒、降低轉(zhuǎn)化和甲醇觸媒消耗，延長觸媒使用壽命，必須進(jìn)行精脫硫。本裝置包括焦?fàn)t氣過濾、無機(jī)硫預(yù)脫除、兩級鐵鉬加氫轉(zhuǎn)化有機(jī)硫，氧化鐵和中溫氧化鋅脫去無機(jī)硫，以及觸媒的升溫還原系統(tǒng)。焦?fàn)t煤氣的組分中甲烷含量僅有24~28%，若采用蒸汽轉(zhuǎn)化工藝，勢必采取一段蒸汽轉(zhuǎn)化加二段純氧轉(zhuǎn)化工藝才能完成轉(zhuǎn)化任務(wù)，由于蒸汽轉(zhuǎn)化爐本身的工況及結(jié)構(gòu)要求，其頂部燒嘴、轉(zhuǎn)化管、下集氣管、豬尾管等必須使用特殊鋼材，一次投資昂貴，同時(shí)還要配備空分裝置。隨著脫硫技術(shù)的發(fā)展及銅系催化劑的開發(fā)與應(yīng)用，甲醇合成在較低溫度、壓力下使用可以達(dá)到較高的甲醇產(chǎn)率，銅系催化劑選擇性好，副反應(yīng)少，改善了甲醇質(zhì)量，降低了產(chǎn)品能耗，成本較低，具有明顯的優(yōu)越性，并最終取代了高壓法。(1)ICI多段冷激塔 冷激式合成塔設(shè)備簡單，塔體為空塔，無觸媒筐，反應(yīng)床層分為若干絕熱段，段間通入冷的原料氣控制床層溫度，觸媒裝卸方便，投資省，并易于大型化，但不能回收高位能反應(yīng)熱，只能副產(chǎn)低壓蒸汽。經(jīng)典Lurgi列管塔的優(yōu)點(diǎn)是催化劑床層溫差較小、單程轉(zhuǎn)化率較高(可達(dá)50％)、循環(huán)倍率較低()、催化劑使用壽命較長(4年～5年)、熱能利用合理。本工程原料氣主要為焦?fàn)t煤氣,氣體成分和氣量根據(jù)焦化配煤比例波動(dòng)較大,會出現(xiàn)多工況運(yùn)行的情況,本著技術(shù)先進(jìn)可靠、操作方便穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)和節(jié)能的原則,最終確定選用Lurgi管殼等溫合成塔。不同規(guī)模的雙塔流程與三塔流程的比較項(xiàng) 目三 塔 流 程 (萬t/a)雙 塔 流 程 (萬t/a)105105投 資(萬元)總投資設(shè)備費(fèi)操 作 費(fèi)(萬元／a)冷卻水24126電低壓蒸汽小計(jì)工人工資及附加費(fèi)222222車間經(jīng)營總 計(jì) .總能耗(106kJ/t)從表列數(shù)據(jù)顯然可以看出，三塔精餾較雙塔精餾投資稍高，但能耗顯著降低，而且規(guī)模愈大，效果愈明顯，基于上述原因，本方案精餾技術(shù)推薦三塔精餾工藝作為首選