【文章內(nèi)容簡介】 2 年、2022 年、2020 年全社會發(fā)電量分別為89310137410 192810258010 8kWh，最高發(fā)電負(fù)荷分別為13400MW、 19920MW、28770MW 、39690MW 。根據(jù)全省電力平衡，除考慮 2022 年已開工建設(shè)的項目：永濟(jì)（2300MW） 、運(yùn)城熱電廠（ 2200MW） 、太二六期（2300MW ） 、古交（2300MW） 、霍二（2300MW） 、河津（2300MW ） 、西龍池抽水蓄能電站（4300MW） 、龍口水電站（ 2100MW）及“十五”新增綜合利用小電廠 1158MW、 “十一五”新增綜合利用小電廠 300MW 外，再考慮“十一五”新投武鄉(xiāng)（2600MW） 、柳林二期（2600MW） 、運(yùn)城（2600MW） 、平朔擴(kuò)建（ 2300MW） ， “十二五”再投趙莊（2600MW） 、晉城（2600MW） 、榆社三期（2600MW ） 、霍二二期（2600MW） 、軒崗（2600MW）等項目，初步預(yù)測，2022 年裝機(jī)尚缺 3635MW，2022 年裝機(jī)尚缺 8075MW。綜上所述， “十一五” 、 “十二五”某省全省自用電裝機(jī)缺口較大，電力市場有較大發(fā)展空間。 呂梁和孝義電力市場呂梁地區(qū)和孝義市近年來工業(yè)發(fā)展迅速，用電負(fù)荷緊張。據(jù)不完全統(tǒng)計，孝義市 2022 年所需電力總?cè)萘?10 萬千瓦，但實際僅有 60%可以滿足。2022 年預(yù)測整個孝義市需電力容量 12 萬千瓦，但實際可滿足也僅占 60%。另據(jù)呂梁地區(qū)供電局介紹，如呂梁地區(qū)工業(yè)負(fù)荷開足xxii的話，總供電缺口將要達(dá)到 35 萬千瓦以上。同時，呂梁地區(qū)工業(yè)發(fā)展速度達(dá)到 15%以上。由此，可以預(yù)計呂梁地區(qū)缺電的形勢短期內(nèi)將難以改變，另一方面也說明了呂梁地區(qū)電力市場銷售良好。 供熱市場分析孝義市城市集中供熱總規(guī)劃供熱面積 500 平方米，目前一期僅完成供熱面積 155 萬平方米，剩余的 345 萬平方米還需熱源 200 噸/小時，而本項目僅可提供 70 萬平方米的供熱能力，遠(yuǎn)不能滿足需求，所以市場前景良好。第三章 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 生產(chǎn)規(guī)模根據(jù)我國及某省產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，并結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源情況、市場情況、建廠條件、企業(yè)發(fā)展要求以及資金籌措情況，本項目從充分利用當(dāng)?shù)刭Y源出發(fā)，生產(chǎn)規(guī)模確定為處理 220 萬噸/年焦?fàn)t企業(yè)煤氣并建設(shè)燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組發(fā)電和供熱。年產(chǎn)粗苯 24950 噸；硫銨 27720 噸；硫磺 3250 噸。熱電站裝機(jī)總?cè)萘?110MW，年最大發(fā)電總量 億度電，最大供熱能力 42MW，可為供熱 70 萬平方米提供熱源。 產(chǎn)品方案本項目產(chǎn)品方案的制定，是以市場需求以及國家產(chǎn)業(yè)政策為指導(dǎo)。工程在滿足燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組對焦?fàn)t煤氣凈化要求的情況下，盡量減少產(chǎn)品品種，縮短工藝流程，節(jié)約建設(shè)投資。主要產(chǎn)品詳xxiii見表 31 主要產(chǎn)品方案表。 表 31 主要產(chǎn)品方案表序號 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)品規(guī)格 單位 備注1 硫磺 GB244992 t/a 32502 硫銨 t/a 277203 粗苯 YB/T502293 t/a 249504 凈煤氣 16720KJ/Nm3 103Nm3 4044715 電 103KWh 864667 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1. 粗苯粗苯質(zhì)量可達(dá)到 YB502293 標(biāo)準(zhǔn)中溶劑用質(zhì)量指針。表 32 《粗苯》質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) （YB/T502293）粗 苯指 標(biāo) 名 稱加工用 溶劑用 輕 苯外 觀 黃色透明液體密度（20℃） ，g/ml ～ ≤ ～餾程： 75℃前餾出量（容） ，%不大于 180℃前餾出量（重） ，%不小于 餾出 96%（容）溫度，℃不大于 93 3 91 150水 分 室溫（18～25℃）下目測無可見的不溶解的水注：加工用粗苯，如用石油洗油作吸收劑時，密度允許不低于。2. 硫磺表 33 《硫磺》質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB244992 ） %（m/m）xxiv指 標(biāo)指標(biāo)名稱優(yōu)等品 一等品 合格品硫 ≥ 水分 ≥ 灰分 ≥ 酸液（以 H2SO4） ≤ 有機(jī)物 ≤ 砷 ≤ 鐵 ≤ —篩余物 孔徑 150μm ≤ 孔徑 75μm≤無無 注：篩余物指標(biāo)僅用于粉狀硫磺。xxv第四章 煤氣凈化回收工藝技術(shù)方案煤氣凈化回收系統(tǒng)由煤氣輸送及回饋系統(tǒng)、化產(chǎn)回收系統(tǒng)、油庫、精脫硫、煤氣穩(wěn)壓與儲存設(shè)施等部分組成。 工藝技術(shù)方案的選擇 工藝技術(shù)方案選擇原則1. 工藝技術(shù)充分體現(xiàn)規(guī)模效益、保護(hù)環(huán)境、利用當(dāng)?shù)亟範(fàn)t煤氣資源，保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下力求技術(shù)水準(zhǔn)適度先進(jìn)合理、穩(wěn)妥可靠。2. 為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，以及用戶對產(chǎn)品的要求，選擇適宜的工藝路線。3. 工藝路線的選擇充分考慮節(jié)約投資、節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本、提高機(jī)械化程度和自動化水平、增加經(jīng)濟(jì)效益。4. 嚴(yán)格執(zhí)行國家和地方的環(huán)境保護(hù)、勞動安全、職業(yè)衛(wèi)生、消防和抗震等有關(guān)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，做到安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)。5. 煤氣凈化回收系統(tǒng)設(shè)有煤氣輸送及回饋系統(tǒng)、脫硫及硫回收、硫銨、洗脫苯、油庫、精脫硫、煤氣穩(wěn)壓與儲存等工序。 工藝技術(shù)方案的確定1. 化產(chǎn)回收目前我國已投產(chǎn)的和正在興建的焦化廠化學(xué)產(chǎn)品的回收和凈化的方法有所不同，主要表現(xiàn)在脫硫及硫回收、脫氨及氨回收的方法不同。xxvi（1）脫硫工藝目前我國已經(jīng)建成（包括引進(jìn)）的焦化工程采用的具有代表性的濕法脫硫工藝有以下幾種：濕式氧化工藝 TH 法 以氨為堿源FRC 法 以氨為堿源ADA 法 以鈉為堿源HPF 法 以氨為堿源濕式吸收工藝 索爾菲班法 單乙醇胺法濕式氧化工藝可分為鈉為堿源和以焦?fàn)t煤氣中的氨為堿源兩種，用不同的添加劑作催化劑從煤氣中吸收硫化氫。在氧化過程中，富集硫的脫硫液與空氣接觸，在再生系統(tǒng)氧化再生。這種工藝的共同優(yōu)點(diǎn)是脫硫效率高，但有不足之處，主要是硫的產(chǎn)品質(zhì)量低以及副反應(yīng)的結(jié)果產(chǎn)生不希望生成的鹽類如：硫氰酸鹽、硫代硫酸鹽和硫酸鹽等化合物，此含鹽廢液不允許直接外排，造成廢液處理的困難。HPF 脫硫是我國科技人員在總結(jié)國內(nèi)外已有的脫硫方法，自行研究開發(fā)的以焦?fàn)t煤氣中的氨為堿源，采用 HPF 新型高效復(fù)合催化劑從焦?fàn)t煤氣中脫除 H2S 和 HCN 的新工藝。HPF 脫硫工藝采用的催化劑 HPF 為復(fù)合催化劑，它是以氨為堿源液相催化氧化脫硫新工藝，與其它催化劑相比，它對脫硫和再生過程均有催化作用（脫硫過程為全程控） 。因此，HPF 與其它催化劑相比具有較高的活性。HPF 脫硫的廢液回兌到煉焦配煤中。其廢液中主要含有（NH 4）2S2O3 和 NH4SCN。實驗表明（ NH4） 2S2O3 和 NH4SCN 在煤軟化前絕大xxvii部分已分解為氣體逸出，NH 4SCN 的完全分解溫度僅為 360℃。所以在煤中配入這種廢液后，不會改變煤的粘結(jié)性；且 NH4SCN 受熱分解時首先變成其同分異構(gòu)體硫脲，而硫脲的分子結(jié)構(gòu)中已不再含有氰基，所以進(jìn)一步熱分解時，并不會生成 HCN，而是生成 H2S 和 NH3。工業(yè)實驗表明：摻廢液后，煤氣中的 H2S 和 NH3 僅分別增加 1～1～2g/m 3，而 HCN 含量基本不變；回兌廢液僅增加煤的水分~%，其鹽類在爐內(nèi)熱裂解產(chǎn)生 H2S，絕大部分又進(jìn)入煤氣中，因此焦炭硫含量增加極少（一般為 ～％） ，焦炭強(qiáng)度和耐磨性無明顯變化。這種方法可大大簡化廢液處理的工藝流程，是一種簡單可行且經(jīng)濟(jì)的脫硫廢液處理方法。HPF 法脫硫工藝的優(yōu)點(diǎn)：a. 脫硫脫氰效率高，塔后煤氣中 H2S 和 HCN 含量可分別降至200mg/m3 和 300mg/m3 以下。b. 該工藝與 ADA 法相比，循環(huán)脫硫液中鹽類增長緩慢，因而廢液量相對較少。c. 廢液回兌配煤，簡單經(jīng)濟(jì)。d. 工藝流程簡單、占地小、投資低。e. 以煤氣中氨為堿源，資源利用合理，原材料動力消耗低。HPF 脫硫工藝的缺點(diǎn)：a. 塔后煤氣中硫化氫含量尚不能達(dá)到城市煤氣標(biāo)準(zhǔn)要求。b. 硫磺品質(zhì)低，收率低?？傊?，以焦?fàn)t煤氣中的氨為堿源，采用 HPF 新型高效復(fù)合催化劑xxviii的脫硫工藝，是我國自行開發(fā)并經(jīng)生產(chǎn)裝置運(yùn)行證明是比較好的工藝。（2） 脫氨工藝焦?fàn)t煤氣中氨的脫除和回收，一般分為氨水、硫銨和氨分解三種流程。a. 氨水流程：氨水流程產(chǎn)品為濃氨水，六十年代由于硫酸緊缺，發(fā)展了氨水流程。由于濃氨水作為農(nóng)用肥料貯運(yùn)、使用不便，一般北方地區(qū)不采用該流程。但該流程具有投資少、便于操作管理等特點(diǎn)，所以一般小型焦化廠采用該流程。b. 硫銨流程是用硫酸母液吸收煤氣中的氨形成硫銨。該流程為建國初期從原蘇聯(lián)引進(jìn)的技術(shù)，由于吸收方式不同又可以分為飽和器法（直接法、半直接法、間接法）和無飽和器法（酸洗）兩種流程。近幾年工藝技術(shù)又有新突破。硫銨作為一種固體肥料，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。硫銨流程投資大，我國大型焦化廠一般采用該流程。c. 氨分解流程氨分解工藝流程是近幾年國外引進(jìn)的新技術(shù)，蒸氨后將氨汽在還原氣氛下分解生成 HCO 、N 2 等低熱值尾氣。該工藝沒有氨產(chǎn)品銷售困難的問題，尾氣還可以作為低熱值燃?xì)夤┯脩?。本設(shè)計煤氣的脫氨采用噴淋式飽和器新工藝，該工藝集酸洗與結(jié)晶為一體，流程簡單，具有煤氣系統(tǒng)阻力小，結(jié)晶顆粒大，硫銨質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。硫銨干燥采用振動流化床干燥器，具有干燥效果好，操作彈性大xxix不易結(jié)塊等特點(diǎn)。除塵采用旋風(fēng)除塵器及霧膜水浴除塵器兩級除塵，環(huán)保效果好。(3) 終冷、洗苯、脫苯工藝洗苯洗油基本上分為兩種：一種是石油洗油（即輕柴油） ，二是焦油洗油。焦油洗油由高溫焦油加工而得，來源方便、成本低、吸收能力強(qiáng)。在我國大多數(shù)焦化廠都采用焦油洗油洗苯。脫苯一般分為蒸汽加熱脫苯和管式爐加熱脫苯兩種方法。管式爐脫苯具有粗苯回收率高、蒸汽消耗少、含酚廢水少、不受蒸汽壓力波動影響、蒸餾和冷卻設(shè)備尺寸小、投資低等優(yōu)點(diǎn)。近幾年又開發(fā)了脫苯塔側(cè)線切取萘餾分新工藝。終冷采用橫管冷卻器，分上下兩段，分別用循環(huán)水和制冷水冷卻。脫苯采用管式爐加熱富油，一塔脫苯工藝生產(chǎn)粗苯。2. 精脫硫ＨＰＦ濕法脫硫后的焦?fàn)t煤氣中的 H2S 含量為 200mg／Nm 3，不能滿足燃?xì)廨啓C(jī)的要求（燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)口煤氣含硫量小于 20 mg／Nm 3） ，為了進(jìn)一步脫除煤氣中的硫化氫，必須在粗苯工段后進(jìn)行精脫硫。精脫硫采用干法脫硫，用四臺干式脫硫塔串聯(lián)或并聯(lián)，每臺脫硫塔內(nèi)部裝填高效脫硫劑，進(jìn)行深度脫硫，含硫約 200mg 的煤氣經(jīng)過干箱后，煤氣中的硫化氫被高效脫硫劑中的氧化鐵吸收，使煤氣中的含硫量降為約 20 mg，能夠滿足燃?xì)廨啓C(jī)的要求。干法脫硫反應(yīng)機(jī)理：脫硫：Fe 2O3H2O 十 3H2S＝Fe 2S3H2O 十 3H2Oxxx再生：Fe 2S3H2O 十 3/2O2＝Fe 2O3H2O 十 3S3. 煤氣穩(wěn)壓及儲存站凈化煤氣的最終目的是為燃?xì)廨啓C(jī)提供燃?xì)?，燃?xì)廨啓C(jī)需要供給壓力穩(wěn)定的煤氣，必須采取穩(wěn)壓措施。另外，燃?xì)獾膬Υ媸欠浅Ｖ匾模?1) 可解決氣源供應(yīng)的均勻性，使燃?xì)獾男再|(zhì)、成分、熱值穩(wěn)定。(2) 可儲備燃?xì)猓?dāng)制氣裝置發(fā)生暫時故障時，能保證一定程度的供氣。本工程擬建二座 5 萬立方米干式儲氣柜，一個供進(jìn)氣穩(wěn)壓，另一個供煤氣凈化后的煤氣儲存。全廠工藝方塊流程圖見圖 41 工藝流程和消耗定額 工藝流程簡述1. 煤氣輸送及回饋系統(tǒng)自各氣源廠的冷凝鼓風(fēng)工序經(jīng)煤氣鼓風(fēng)機(jī)加壓后由電捕焦油器出來的荒煤氣，送至煤氣穩(wěn)壓氣柜儲存。經(jīng)濕法脫硫、硫銨、洗脫苯等工序凈化后的煤氣約 50%作為回爐煤氣返回各焦化廠，距離較遠(yuǎn)者采用加壓風(fēng)機(jī)加壓后送出。剩余 50%送精脫硫工序進(jìn)一步凈化。2. 化產(chǎn)回收(1) 脫硫及硫回收工序來自煤氣穩(wěn)壓系統(tǒng)加壓機(jī)的粗煤氣進(jìn)入預(yù)冷塔與塔頂噴灑的循環(huán)冷卻水逆向接觸，被冷至 30℃；循環(huán)冷卻水從塔下部用泵抽出送至循環(huán)水冷卻器，用低溫水冷卻至 28℃后進(jìn)入塔頂循環(huán)噴灑。xxxi預(yù)冷后的煤氣進(jìn)入脫硫塔下部，與塔頂噴淋下來的脫硫液逆流接觸以吸收煤氣中的 H2S（同時吸收煤氣中的氨，以補(bǔ)充脫硫液中的堿源），脫硫后煤氣中 H2S 含量小于 200mg/Nm3，煤氣經(jīng)捕霧段除去霧滴后全部送至硫銨工序。從脫硫塔中吸收了 H2S 和 HCN 的脫硫液經(jīng)液封槽后進(jìn)入溶液循環(huán)槽，經(jīng)補(bǔ)充少許從催化劑貯槽滴加的催化劑溶液后，用溶液循環(huán)泵抽送至預(yù)熱器，再進(jìn)入再生塔下部與空壓站來的壓縮空氣并流再生，再生后的脫硫貧液從塔頂經(jīng)液位調(diào)節(jié)器自流回脫硫塔頂循環(huán)噴淋脫硫。浮于再生塔頂部的硫泡沫則由再生塔頂部擴(kuò)大部分自流入硫泡沫槽，再由硫泡沫泵加壓后送至熔硫釜，用蒸汽加熱后，硫泡沫在熔硫釜內(nèi)澄清分離，熔硫釜上部排出的清液入溶液循環(huán)槽循環(huán)使用，熔硫釜下部排出的硫磺冷卻后裝袋外售。由于脫硫廢液的排出及生產(chǎn)中脫硫液的損耗，應(yīng)當(dāng)連續(xù)補(bǔ)充溶液中的氨源，設(shè)計中將臨近的氣源廠的剩余氨水蒸氨所得的氨水連續(xù)補(bǔ)入循環(huán)溶液中。(2) 硫銨工序由脫硫工序送來