山西欧罗福环保能源有限公司焦炉煤气利用项目可行性研究报告文档

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1、信 托 资 产 公 告 21 - 2参 FRANCE EURFO GROUP(欧罗福国际集团) 亚洲区欧罗福绿色能源控股 的资产信托:亚洲区中国山西省国有资源厅 河津焦炉煤气碳减排(PROJECT DESIGN DOCUMENT FORM / CDM PDD)综合利用技术本次进入授信准用的让与担保金额为USD15,000,000元整由FRANCE EURFO GROUP(欧罗福国际集团),世界全环保焦炉煤气制程利用技术总资产值的25%,总值为:USD285,389,127元整;的资产信托可用让与担保额度为10%,即USD28,538,912元整提列核用 主要编制人员审定: 李肇建审核: 张立异

2、项目经理: 张淑琴参加人员: 李建儒 马一芳山西欧罗福环保能源 焦炉煤气综合利用项目可行性研究报告山西国阳投资咨询有限责任公司2006年10月目 录第一章 总 论11.1 概 述11.2 项目建设的规模与主要内容81.3 投资估算与资金筹措91.4 研究结论10第二章 市场分析142.1 化工产品市场分析142.2 电力市场分析142.3 供热市场分析18第三章 产品方案及生产规模193.1 产品方案及生产规模193.2 产品质量标准20第四章 煤气净化回收工艺技术方案214.1 工艺技术方案的选择214.2 工艺流程和消耗定额274.3 自控技术方案324.4 主要设备的选择34第五章 热电

3、站365.1 机组选型与建设规模365.2 热力系统455.3 燃料供应系统475.4 化学水处理系统495.5 空冷与供排水系统545.6 电气部分595.7 热力控制部分615.8 主厂房布置63第六章 原材料辅助材料及燃料的供应656.1 原材料燃料的供应及耗量656.2 辅助材料的供应及耗量66第七章 建厂条件和厂址方案687.1 选址原则687.2 建厂条件687.3 厂址方案73第八章 公用工程和辅助设施方案748.1 总图运输748.2 给排水768.3 供电及通讯838.4 贮运设施878.5 工厂外管网878.6 开工启动采暖通风918.7 空压站低温水系统938.8 维 修

4、958.9 中央化验室及环境监测站958.10 煤气防护站998.11 土 建101第九章 节 能103第十章 环境保护10510.1 厂址与环境现状10510.2 设计执行的环境质量标准及排放标准10510.3 建设项目主要污染源及主要污染物排放量10610.4 环境保护与综合利用措施11110.5 环保投资估算114第十一章 劳动安全与职业卫生11511.1 劳动安全与职业卫生11511.2 消 防128第十二章 抗 震13712.1 编制依据及原则13712.2 抗震设防13812.3 抗震设计138第十三章 工厂组织及劳动定员13913.1 工厂体制及组织机构13913.2 生产班制及

5、定员14013.3 人员的来源和培训141第十四章 项目实施规划14214.1 建设项目规划14214.2 项目实施进度规划142第十五章 投资估算和资金筹措14315.1 投资估算14315.2 资金筹措145第十六章 财务经济评价14816.1 产品成本和费用估算14816.2 财务评价149第十七章 结 论16117.1 综合评价16117.2 研究报告的结论162 附表:1.煤气输送及回馈系统设备一览表 KYB012.脱硫及硫回收工序设备一览表 KYB023.硫铵工序设备一览表 KYB034.洗脱苯工序设备一览表 KYB045.精脱硫工序设备一览表 KYB056.煤气稳压与储存系统设备

6、一览表 KYB067.热电站设备一览表 KYB078.空压站设备一览表 KYB089.低温水系统设备一览表 KYB0910.新鲜水循环水设备一览表 KYB1011.生化处理设备一览表 KYB1112复用水设备一览表 KYB12附图:1.欧罗福煤气综合利用项目气源厂位置示意图2.总平面布置图 KYT013.脱硫及硫回收工序工艺流程图 KYT024.硫铵工序工艺流程图 KYT035.洗脱苯工序工艺流程图 KYT046.热电站主厂房平面布置图 KYT057.热电站系统设备布置图 KYT068.全厂水平衡图 KYT07第一章 总 论1.1 概 述1.1.1 项目概况1. 项目名称:山西欧罗福环保能源

7、焦炉煤气综合利用项目2. 承办单位:山西欧罗福环保能源 3. 法人代表:钟锦文4. 项目建设地点:山西孝义市东许河底村,占地10公顷1.1.2 可研报告编制的依据和原则1. 编制依据(1) 欧罗福孝义环保能源 焦炉煤气综合利用项目项目的“可研报告委托书”(2) 欧罗福孝义环保能源 提供的各气源厂的气源参数地形图工程地质气象地震等有关基础资料(3) 欧罗福孝义环保能源 焦炉煤气综合利用项目项目建议书(4) 山西省发展和改革委员会晋发改外资发2005449号关于欧罗福孝义环保能源 焦炉煤气综合利用项目建议书的批复(5) 原化学工业部档化计发(1997)426号,化工建设项目可行性研究报告内容和深度

8、的规定(修订本)火力发电厂可行性研究报告内容深度规定及小型热电联产项目可行性研究内容深度 (6) 孝义市人民政府,孝政函20054号,孝义市人民政府关于欧罗福国际集团利用焦炉煤气净化及燃气轮机联合循环发电和供热项目的承诺函(7) 孝义市人民政府档,孝政发200580号,孝义市人民政府关于鼓励法国欧罗福(国际)集团在我市投资建设煤气综合利用项目的优惠政策(8) 孝义市人民政府档,孝政发200581号,孝义市人民政府关于鼓励法国欧罗福(国际)集团在我市投资建设煤气综合利用项目的扶持政策2. 编制原则(1) 贯彻“五化”的设计原则,尽可能减少工程项目的投资额,以求得最好的经济效益(2) 结合厂址和装

9、置特点,总图布置力求做到布置紧凑,流程顺畅,操作方便,尽量减少用地(3) 在工艺路线及公用工程的技术方案选择上,既要考虑先进性,又要确保技术成熟可靠,做到先进可靠合理经济(4) 根据市场预测和当地情况制定产品方案,做到产品方案合理,产销两旺利用当地充足的焦炉煤气资源,进行化产回收及煤气作为燃气轮机燃料联合循环发电并供热,做到综合利用资源,保护环境(5) 依据环保法规,尽力做到清洁生产,采用的三废治理措施先进适用有效,并与工程建设实现“三同时”,将环境污染降低到最低程度(6) 严格执行国家和地方的劳动安全职业卫生消防和抗震等有关法规标准和规范,做到清洁生产安全生产文明生产1.1.3 项目提出的背

10、景投资的必要性和经济意义1. 欧罗福国际集团概况欧罗福国际集团最早成立于法国,全称法国欧罗福国际集团主要经营进出口与物流随着法国与中国在经济和文化方面的交往越来越深,法国欧罗福国际集团于1998年在中国成立了上海欧罗福企业集团 ,开展面向亚太地区的业务现在中国公司与法国公司均为独立法人,中国公司控股有上海欧罗福文化服务 上海欧罗福教育咨询 上海欧罗福投资咨询 上海欧罗福华大图书文化服务 上海欧罗福信息网络 欧罗福中国公司在中国的业务从贸易商业一直横跨到出版传媒与教育随着中国经济快速发展,欧罗福国际集团公司决定利用自己的技术资金管理的优势,进入中国的环保能源领域从2000年开始,欧罗福国际集团充

11、分发挥欧洲在世界环保领域处于领先地位的优势,而中国目前仅处于起步阶段的实际情况,利用欧洲与中国的资源重点进入到能源行业能源业务分三个版块,其中之一是焦炉废煤气的综合利用与环保发电,这个项目是欧罗福集团利用欧洲与中国的资源,独家开发的,具有合法专利的项目该环保能源项目从一开始就受到了中央温家宝总理的肯定,新华社对中国欧罗福总裁钟锦文先生作了采访报导欧罗福国际集团有决心,也有实力利用资金和技术专利上的优势,有步骤有系统地解决中国的焦炉煤气废气污染的大问题,真正做到“变废为宝,中国首创,环保发电,利国利民”2. 孝义市概况孝义市位于吕梁山脉中段东麓,晋中盆地西南隅孝义市地理区位优越素有“三晋宝地秦晋

12、要冲吕梁窗口”之美誉地理位置介于东经11021-11156,北纬3656-3718之间,海拔高度在731-1716米之间市域总面积平方公里,43万人口孝义市交通便利,距省会太原120公里,距北京西安天津郑州等各大城市600公里南同蒲铁路介西支线直插腹地,孝柳铁路向西延伸,成为晋西和陕北地区的物流通道国道307和108省道汾介和孝午公路与市乡油路乡村公路,构成了纵横交错四通八达的交通网络大运高速太军高速从南北两侧擦肩而过孝义市资源优势得天独厚孝义矿产资源丰富,境内含煤面积占市域总面积的82.8%,具有煤层厚埋藏浅煤种全煤质好等特点,被国务院确定为全国首批50个重点产煤县(市)之一铝矿探明储量亿吨

13、,占全国储量的16.6%,储矿面积约100平方公里,而且地质构造简单矿体规模宏大埋藏浅品位高易开采,从质到量皆闻名中外此外,铁矿石膏硫铁矿白云石石灰岩耐火粘土等几十种矿产资源也储量丰富,具有较高的开发利用价值3. 项目的由来随着我国国民经济的持续强劲发展,钢铁产品的需求日益提升,同时国外焦化行业急剧萎缩,这两方面因素造成市场焦炭供需矛盾日益突出,特别是2004年3月份以来,焦化产品市场态势迅猛,焦炭焦油粗苯等产品在市场上呈现供不应求的状态山西省孝义市周边地区盛产用于炼焦的煤种,而且品种齐全由此,孝义市炼焦行业得到飞速发展,据不完全统计,孝义市有成规模的炼焦企业38家,并在继续新建和扩建2005

14、年焦炭生产规模将达到1500万吨部分焦化企业焦炭生产过程中产生的大量焦炉煤气直接排放于大气,给当地的环境造成重大影响,人民生活直接受到危害对这一严峻的情况,当地政府根据党的十六大精神,调整思路,抓住机遇,将不利因素转化为有利因素在发展焦炭的同时大力治理环境,将环保和化产结合起来将环保和循环经济结合起来将环保和延长产品加工生产链接合起来,将环保和解决当地的缺电和供热结合起来根据煤炭专业炼焦学的焦化工艺流程指出,在煤炭的焦化过程中每生产一吨焦炭产生300-350m3焦炉煤气(按焦炭级别决定)山西省2005年焦炭总产量控制在7500万吨,这样每年产生焦炉煤气是非常可观的,如果没有采取有效的治理和利用

15、,均作为废气对天空燃烧排放或直接放散,严重地污染了空气质量,增加了温室效应气体的排放发展经济的同时也给当地环境治理带来更大的难度,对此已引起国家和当地环保部门政府的重视山西省作为一个能源的大省,这个带有普遍性质的问题,也引起国家乃至国际社会的广泛关注中国做为京都议定书的缔约方,已承诺实现量化限制和减少温室效应气体减排根据我国批准的联合国气候变化框架公约和核准的京都议定书的规定以及缔约方会议的有关决定,国家发布政府令决定在中国有序的进行清洁发展机制项目的活动山西省政府晋政办发20052号档强调指出:鼓励发展新能源,节能降耗技术和工艺扩大煤矸石矿井水和焦化煤气的利用领域,实现洁净生产和环境保护,在

16、全国率先走出一条煤矿建设与资源综合利用同步发展的新型工业发展道路在中国开展CDM清洁发展机制项目的领域是以提高能源效率,开发利用新能源和可再生利用能源及回收利用甲烷和煤层气为主孝义市金岩电力化工 金达工业集团 曜鑫煤焦 煤气化总厂恒山焦化 金玺煤焦 红塔煤焦 晋茂煤焦 等多个焦化厂年产机焦数百万吨,焦炉煤气由于没有采取有效的利用,仅作为废气对天空燃烧排放,严重地污染了环境浪费了宝贵的资源为了治理这部分焦炉煤气的污染使有限的资源得到合理的利用,并结合该地区缺电少热的特点,法国欧罗福国际集团决定利用自身资金及技术优势拟投资成立山西欧罗福环保能源 并建设焦炉煤气综合利用项目工程,将对空排放的焦炉煤气

17、提炼净化变废为宝,同时将其作为燃料输入燃气轮机循环发电和供热,改善环境降低成本大力发展循环经济提高能源综合利用率4. 项目建设的必要性(1)发展循环经济提高能源综合利用率众所周知,孝义市是焦煤的主产区,密布着许多焦化厂,排放的废气污染着周边地区,一直困扰着政府主管部门同时,由于工业的发展,造成局部地区电力供应紧张也制约了经济发展,因此将废气利用势在必行,从而使本项目具有很好经济效益和社会效益依据中华人民共和国环境保护法中关于“新建工业企业和现有工业企业的技术改造,应当采取资源利用率高,污染物排放量少的设备和工艺”和中华人民共和国节约能源法中关于“国家鼓励发展热电联产”及山西省人民政府档山西省人

18、民政府关于对焦化行业实施专项清理整顿的决定中“全面清查整顿焦化企业,并由省级职能部门对污染治理设施和化产品回收设施进行验收认可,否则责成焦化企业停产”的规定结合该地区焦化企业污染源多,危害严重及地区缺电少热的特点,将对空排放的焦炉煤气提炼净化变废为宝,同时将其作为燃料输入燃气机发电,可改善环境降低成本发展循环经济提高能源综合利用率(2)发展地区工业,振兴当地经济孝义市处于全国最大的产煤大省-山西省,地理位置优越,而且国内主要的炼焦用煤产地多分布在周边地区近几年来,开展煤炭的综合利用,将资源优势转化为经济优势,同时带动电力冶炼建材等一系列工业的快速发展一直是当地政府研究的主要课题,经过多年的探索

19、,目前孝义市焦炭行业正向集约化方向发展为此,如何解决炼焦产生的环保问题和煤气的综合利用问题成了政府的当务之急,同时也是孝义市新的经济增长点焦炉煤气经化产提炼后,还有大量可利用资源由于吕梁地区电力紧缺,据不完全统计,缺电已达数十万千瓦左右,成为当地工农业发展的一个瓶颈,所以将剩余煤气进行发电是一个非常好的选择,为当地发展提供了强有力的电力保证,同时也是发展吕梁地区的必由之路(3)为孝义市的集中供热提供热源孝义市冬季供热缺口很大,目前可利用的热电厂只能满足孝义市50%的热负荷需要如用燃煤来满足供热,又产生了新的污染源如用燃气-蒸汽联合循环来供热不会产生新的污染源,并大大提高能源利用率,同时也解决了

20、孝义市的冬季供暖缺口另外,由于国民经济的持续发展,山西省已形成明显的缺电局面,拉闸限电现象时有发生,晋北地区窝电状况随着经济的发展以及省内南北500kV主电网的形成已不复存在,而在今后23年也将出现缺电局面本项目的建设,可缓解孝义市供电紧张局面,提高当地电网供电的可靠性综上所述,本项目从促进孝义市经济发展以及改善当地环境状况提高居民生活质量等方面看,建设本项目都是十分必要而且十分紧迫的1.1.4 研究范围该专案是对孝义市东许办事处河底村周围3座焦化厂的荒煤气进行化产回收并综合利用,建设燃气蒸汽联合循环发电机组发电和供热项目分为两部分,即焦炉煤气提取化工产品部分和使用提取化工产品后的煤气作为燃气

21、轮机燃料联合循环发电并供热部分工程内容有:煤气输送及回馈系统化产回收系统油库精脱硫煤气稳压与储存设施热电站等主要生产装置;生化处理新鲜水循环水变电所等公用工程;空压站低温水系统维修间综合仓库化验室煤气防护站等辅助设施及必要的生活福利设施本可研对上述建设内容从建厂条件市场预测工艺方案公辅配套技术经济环境保护劳动安全社会效益等各个方面进行分析研究1.2 项目建设的规模与主要内容1.2.1 项目建设规模化产部分:3/h);年产粗苯24950吨;年产硫铵27720吨;年产硫磺3250吨发电和供热:利用提取化工产品后的煤气作为燃气轮机燃料联合循环发电并供热,最大供热能力42MW,可为70万平方米供热面积

22、提供热源1.2.2 项目建设的主要内容a)化产生产设施包括煤气输送系统煤气稳定系统煤气净化系统煤气回馈及储存设施b)发电及供热生产设施包括五台煤气加压设备两台燃气轮机发电机组两台余热锅炉两台空冷抽凝式发电机组电力输出系统c)生产辅助设施环保设施公用生活设施包括蓄水池及综合水泵站给水设施循环水设施酚氰污水处理装置;压缩空气站;中央配电所维修间综合仓库中心化验室汽机房主控楼水处理车间煤气防护站等建筑面积8090平方米1.3 投资估算与资金筹措1.3.1 投资估算 项目总投资万元其中工程费用万元,其它费用万元,预备费万元,铺底流动资金万元1.3.2 资金筹措本项目建设投资为万元,全部由欧罗福公司投资

23、,即25%由欧罗福公司出资,75%由欧罗福公司在国际上融资(目前已与GECOFI集团签订投资合作合同)铺底流动资金为万元,由企业自筹1.4 研究结论1.4.1 研究的简要综合结论1. 本项目符合国家产业政策,对于解决我省部分焦化厂严重污染环境浪费能源等问题具有较大的示范意义2. 本项目在化产工艺流程选择上采用了技术成熟可靠先进合理的工艺流程煤气净化回收采用了湿法脱硫硫铵脱氨洗油洗苯干法精脱硫等工艺具有工艺流程短净化效率高的特点3. 发电装置采用国际上先进的燃气蒸汽联合循环发电方式,它具有综合效率高占地面积小用水量少启停迅速操作方便维护简单可靠性高等特点4. 本项目建厂条件较为优越,丰富廉价的焦

24、炉煤气资源保证了本工程的原料供应,并保证了产品的低成本煤气用于发电和供热,环境效益显著;其它化工产品市场销路广阔而且交通发达,通讯便利,水电供应充足5. 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,做到清洁生产安全生产文明生产项目实施后“三废”排放物指标严格控制在国家规定标准范围内,不会给周边环境造成污染6. 通过对本项目的经济效益进行预测,本项目建成投产后,企业年实现销售收入万元,销售税金及附加万元,利润总额万元全投资内部收益率为%,投资回收期为年,项目具有较强的抗产量波动能力和抗风险能力项目的经济效益较好,项目的盈利能力及清偿能力均较强综上所述,本项目工

25、艺技术成熟可靠,不但具有很好的经济效益环境效益和社会效益,同时项目的建设也符合国家产业政策,环保设施齐全,符合国家环保要求因此,项目的建设是可行的,也是必要的1.4.2 建议1. 由于当地排放的荒煤气资源很丰富,希望在实际施工时,留下可扩建的空间,以利于进一步改善当地的环境并发展可持续经济2. 根据国家有关规定进行环境影响评价并报国家有关部门批准附:主要技术经济指标表表1-1 主要技术经济指标序号项目名称单位数量备注一产品方案1硫磺T/a32502硫铵T/a277203粗苯T/a249504净煤气103Nm3/a404471送焦化厂回炉5电103KWh/a864667二年操作时间 化产回收净化

26、系统小时8500 发电装置小时8500三主要原材料用量1焦炉煤气103Nm3/a8585002HPF催化剂t/a163硫酸(92.5%)t/a224704焦油洗油t/a20005TF-1脱硫剂m3/次2506-9个月更换一次四公用动力及燃料消耗量1新鲜水化产回收净化系统m3/h电站系统 冬季m3/h84 夏季m3/h742循环水(32C)化产回收净化循环水m3/h995低温水系统循环水m3/h1736电站循环水 冬季m3/h580夏季m3/h7703低温水(16C)m3/h11404供汽由热电站供给 夏季t/h 冬季t/h5焦炉煤气(16720KJ/ Nm3)103Nm3/a454029其中:

27、管式炉用103Nm3/a17170由化产回收后供给制冷机组用103Nm3/a15973由化产回收后供给电站用103Nm3/a420886由精脱硫后供给6供电设备容量KW8135计算负荷KW4647年耗电量106KWh五运输量t/a807861运入量t/a248662运出量t/a55920六全厂定员人331其中:生产工人人260管理人员人71本占地面积公顷10八项目总投资万元1固定资产投资万元(1)建设投资万元(2)建设期利息万元02铺底流动资金万元九年销售收入万元十成本和费用1总成本和费用万元以12年为例2经营成本万元以12年为例十一年利润总额万元以12年为例十二年销售税金万元1以12年为例十

28、三财务评价指标1投资利润率%2投资利税率%3投资回收期静态年包括建设期动态年包括建设期5财务内部收益率%6财务净现值万元I=10%第二章 市场分析2.1 化工产品市场分析随着我国煤化工深加工的发展,市场对粗苯的需求十分旺盛,价格已从2001年的2800元/吨上涨到目前的5000元/吨;硫铵和硫磺同样看好这一趋势将会保持数年并且欧罗福孝义环保能源 已计划在完成该工程后,对粗苯等化工产品另行投资,对它们进行深加工2.2 电力市场分析2.2.1 山西省“十五”前四年电力需求分析山西省目前已基本形成以重工业为主,煤炭电力冶金机械化工建材等行业协调发展的工业体系“十五”前四年,山西省以经济结构调整为中心

29、,以改革开放为动力,努力抓五项创新(技术创新金融创新人才机制创新环境创新观念创新)实现三个提高(提高经济增长的质量和速度提高全省综合经济实力提高人民群众生活水平),制定了“十五”期间经济结构调整的“1311”规划,至2004年,该规划已明显见效2001年2002年2003年2004年山西省生产总值与上年相比,增长率分别为8.4%11.7%13.2%14.1%,且逐年加快,四年平均增长率为11.83%,2004年生产总值完成亿元(当年价),人均GDP达到1100美元随着经济高速发展,山西省全社会用电量由2000年的502.1108kWh增加到2004年的833.01108kWh,四年平均增长13

30、.5%,最大负荷利用小时数为6741小时,远远高于全国平均水平发电负荷由2000年的7614MW增长到2004年的12357MW,四年平均增长率为12.9%由此可见,“十五”前四年山西省全社会用电量发电负荷均出现持续高增长,四年发电负荷净增4743MW,而四年新装机仅2608MW(本省自用),装机容量严重不足2004年全省地县两级累计拉路限电137027条次,损失电量17.28108kWh,与2003年相比,拉路限电条次增加了39304条次,损失电量增加了8.625108kWh,2004年全年平均限电负荷1310MW2.2.2 山西省电力需求预测山西省2000年-2020年GDP发展规划考虑了

31、高中低三个方案,见下表 山西省2000年-2020年GDP规划表(2000年不变价) 单位:亿元方案2000年2004年2005年2010年2015年2020年增长率备 注高164425712828480075101274010.8%增长率按11%考虑中1644257128284230602091509%人均GDP3000美元低1644257128283790489065807.2%GDP翻两番根据以上高中低三个GDP发展规划,采用一元回归和综合单耗两种方法,预测2005年-2020年山西省全社会需电量,见下表 山西省2005年-2020年需电量预测表 单位:kWh/元亿kWh方案年度回归法综

32、合单耗法生产总值产业电量生活电量全社会用电量综合单耗产业电量生活电量全社会用电量推荐方案2005高283089341934283087741918926中273085741898273084641887893低2680840418812680831418728772010高48001590571647480014135714701560中42301388571445423012455713021374低379012325712893790111657117312302015高75102549752624751021007521752400中602020227520976020168375175

33、81928低489016227516974890136775144215702020高1274034739835711274033839834813527中91502536982634915024309825282580低66501857981955665017669818641911从表1-2可以看出,两种预测方法结果比较接近,选择两个方案的平均值作为高中低三个方案的预测值,其结果见下表 山西省2005年-2020年最大发电负荷发电量及最大负荷利用小时预测结果表单位:MW亿千瓦时h方案项目2005年2010年2015年2020年高发电量926156024003527发电负荷130422260

34、93582154262负荷利用小时数7100690067006500中发电量893137419282580发电负荷13400199202877039690负荷利用小时数7100690067006500低发电量877123015701911发电负荷12352178262343329400负荷利用小时数7100690067006500根据以上分析,如负荷水平采用中方案,则山西省2005年2010年2015年2020年全社会发电量分别为893108137410819281082580108kWh,最高发电负荷分别为13400MW19920MW28770MW39690MW根据全省电力平衡,除考虑200

35、4年已开工建设的项目:永济(2300MW)运城热电厂(2200MW)太二六期(2300MW)古交(2300MW)霍二(2300MW)河津(2300MW)西龙池抽水蓄能电站(4300MW)龙口水电站(2100MW)及“十五”新增综合利用小电厂1158MW“十一五”新增综合利用小电厂300MW外,再考虑“十一五”新投武乡(2600MW)柳林二期(2600MW)运城(2600MW)平朔扩建(2300MW),“十二五”再投赵庄(2600MW)晋城(2600MW)榆社三期(2600MW)霍二二期(2600MW)轩岗(2600MW)等项目,初步预测,2010年装机尚缺3635MW,2015年装机尚缺807

36、5MW综上所述,“十一五”“十二五”山西省全省自用电装机缺口较大,电力市场有较大发展空间2.2.3 吕梁和孝义电力市场吕梁地区和孝义市近年来工业发展迅速,用电负荷紧张据不完全统计,孝义市2004年所需电力总容量10万千瓦,但实际仅有60%可以满足2005年预测整个孝义市需电力容量12万千瓦,但实际可满足也仅占60%另据吕梁地区供电局介绍,如吕梁地区工业负荷开足的话,总供电缺口将要达到35万千瓦以上同时,吕梁地区工业发展速度达到15%以上由此,可以预计吕梁地区缺电的形势短期内将难以改变,另一方面也说明了吕梁地区电力市场销售良好2.3 供热市场分析孝义市城市集中供热总规划供热面积500平方米,目前

37、一期仅完成供热面积155万平方米,剩余的345万平方米还需热源200吨/小时,而本项目仅可提供70万平方米的供热能力,远不能满足需求,所以市场前景良好第三章 产品方案及生产规模3.1 产品方案及生产规模3.1.1 生产规模根据我国及山西省产业政策和行业发展规划,并结合当地资源情况市场情况建厂条件企业发展要求以及资金筹措情况,本项目从充分利用当地资源出发,生产规模确定为处理220万吨/年焦炉企业煤气并建设燃气蒸汽联合循环发电机组发电和供热年产粗苯24950吨;硫铵27720吨;硫磺3250吨热电站装机总容量110MW,年最大发电总量亿度电,最大供热能力42MW,可为供热70万平方米提供热源3.1

38、.2 产品方案本项目产品方案的制定,是以市场需求以及国家产业政策为指导工程在满足燃气蒸汽联合循环发电机组对焦炉煤气净化要求的情况下,尽量减少产品品种,缩短工艺流程,节约建设投资主要产品详见表3-1主要产品方案表 表3-1 主要产品方案表序号产品名称产品规格单位备注1硫磺GB2449-92t/a32502硫铵t/a277203粗苯YB/T5022-93t/a249504净煤气16720KJ/Nm3103Nm34044715电103KWh8646673.2 产品质量标准1. 粗苯粗苯质量可达到YB5022-93标准中溶剂用质量指针表3-2 粗苯质量标准 (YB/T5022-93)指 标 名 称粗

39、苯轻 苯加工用溶剂用外 观黄色透明液体密度(20),g/ml馏程: 75前馏出量(容),%不大于 180前馏出量(重),%不小于 馏出96%(容)温度,不大于 - 93 - 3 91 - - - 150水 分 室温(1825)下目测无可见的不溶解的水注:加工用粗苯,如用石油洗油作吸收剂时,密度允许不低于2. 硫磺表3-3 硫磺质量标准(GB2449-92) %(m/m)指标名称指 标优等品一等品合格品硫 水分 灰分 酸液(以H2SO4) 有机物 砷 铁 筛余物 孔径150m 孔径75m无无 注:筛余物指标仅用于粉状硫磺第四章 煤气净化回收工艺技术方案煤气净化回收系统由煤气输送及回馈系统化产回收

40、系统油库精脱硫煤气稳压与储存设施等部分组成4.1 工艺技术方案的选择4.1.1 工艺技术方案选择原则1. 工艺技术充分体现规模效益保护环境利用当地焦炉煤气资源,保证产品质量的前提下力求技术水准适度先进合理稳妥可靠2. 为了保证产品的质量,以及用户对产品的要求,选择适宜的工艺路线3. 工艺路线的选择充分考虑节约投资节能降耗降低生产成本提高机械化程度和自动化水平增加经济效益4. 严格执行国家和地方的环境保护劳动安全职业卫生消防和抗震等有关规定标准和规范,做到安全生产文明生产5. 煤气净化回收系统设有煤气输送及回馈系统脱硫及硫回收硫铵洗脱苯油库精脱硫煤气稳压与储存等工序4.1.2 工艺技术方案的确定

41、1. 化产回收目前我国已投产的和正在兴建的焦化厂化学产品的回收和净化的方法有所不同,主要表现在脱硫及硫回收脱氨及氨回收的方法不同(1)脱硫工艺目前我国已经建成(包括引进)的焦化工程采用的具有代表性的湿法脱硫工艺有以下几种:湿式氧化工艺TH法以氨为碱源FRC法以氨为碱源ADA法以钠为碱源HPF法以氨为碱源湿式吸收工艺索尔菲班法单乙醇胺法湿式氧化工艺可分为钠为碱源和以焦炉煤气中的氨为碱源两种,用不同的添加剂作催化剂从煤气中吸收硫化氢在氧化过程中,富集硫的脱硫液与空气接触,在再生系统氧化再生这种工艺的共同优点是脱硫效率高,但有不足之处,主要是硫的产品质量低以及副反应的结果产生不希望生成的盐类如:硫氰

42、酸盐硫代硫酸盐和硫酸盐等化合物,此含盐废液不允许直接外排,造成废液处理的困难HPF脱硫是我国科技人员在总结国内外已有的脱硫方法,自行研究开发的以焦炉煤气中的氨为碱源,采用HPF新型高效复合催化剂从焦炉煤气中脱除H2S和HCN的新工艺HPF脱硫工艺采用的催化剂HPF为复合催化剂,它是以氨为碱源液相催化氧化脱硫新工艺,与其它催化剂相比,它对脱硫和再生过程均有催化作用(脱硫过程为全程控)因此,HPF与其它催化剂相比具有较高的活性HPF脱硫的废液回兑到炼焦配煤中其废液中主要含有(NH4)2S2O3和NH4SCN实验表明(NH4)2S2O3和NH4SCN在煤软化前绝大部分已分解为气体逸出,NH4SCN的

43、完全分解温度仅为360所以在煤中配入这种废液后,不会改变煤的粘结性;且NH4SCN受热分解时首先变成其同分异构体硫脲,而硫脲的分子结构中已不再含有氰基,所以进一步热分解时,并不会生成HCN,而是生成H2S和NH3工业实验表明:掺废液后,煤气中的H2S和NH3仅分别增加3和12g/m3,而HCN含量基本不变;回兑废液仅增加煤的水分0.40.6%,其盐类在炉内热裂解产生H2S,绝大部分又进入煤气中,因此焦炭硫含量增加极少(一般为0.030.05%),焦炭强度和耐磨性无明显变化这种方法可大大简化废液处理的工艺流程,是一种简单可行且经济的脱硫废液处理方法HPF法脱硫工艺的优点:a. 脱硫脱氰效率高,塔

44、后煤气中H2S和HCN含量可分别降至200mg/m3和300mg/m3以下b. 该工艺与ADA法相比,循环脱硫液中盐类增长缓慢,因而废液量相对较少c. 废液回兑配煤,简单经济d. 工艺流程简单占地小投资低e. 以煤气中氨为碱源,资源利用合理,原材料动力消耗低HPF脱硫工艺的缺点:a. 塔后煤气中硫化氢含量尚不能达到城市煤气标准要求b. 硫磺品质低,收率低总之,以焦炉煤气中的氨为碱源,采用HPF新型高效复合催化剂的脱硫工艺,是我国自行开发并经生产装置运行证明是比较好的工艺(2) 脱氨工艺焦炉煤气中氨的脱除和回收,一般分为氨水硫铵和氨分解三种流程a. 氨水流程:氨水流程产品为浓氨水,六十年代由于硫

45、酸紧缺,发展了氨水流程由于浓氨水作为农用肥料贮运使用不便,一般北方地区不采用该流程但该流程具有投资少便于操作管理等特点,所以一般小型焦化厂采用该流程b. 硫铵流程是用硫酸母液吸收煤气中的氨形成硫铵该流程为建国初期从原苏联引进的技术,由于吸收方式不同又可以分为饱和器法(直接法半直接法间接法)和无饱和器法(酸洗)两种流程近几年工艺技术又有新突破硫铵作为一种固体肥料,在农业生产中广泛应用硫铵流程投资大,我国大型焦化厂一般采用该流程c. 氨分解流程氨分解工艺流程是近几年国外引进的新技术,蒸氨后将氨汽在还原气氛下分解生成H2CON2等低热值尾气该工艺没有氨产品销售困难的问题,尾气还可以作为低热值燃气供用

46、户本设计煤气的脱氨采用喷淋式饱和器新工艺,该工艺集酸洗与结晶为一体,流程简单,具有煤气系统阻力小,结晶颗粒大,硫铵质量好等优点硫铵干燥采用振动流化床干燥器,具有干燥效果好,操作弹性大不易结块等特点除尘采用旋风除尘器及雾膜水浴除尘器两级除尘,环保效果好(3) 终冷洗苯脱苯工艺洗苯洗油基本上分为两种:一种是石油洗油(即轻柴油),二是焦油洗油焦油洗油由高温焦油加工而得,来源方便成本低吸收能力强在我国大多数焦化厂都采用焦油洗油洗苯脱苯一般分为蒸汽加热脱苯和管式炉加热脱苯两种方法管式炉脱苯具有粗苯回收率高蒸汽消耗少含酚废水少不受蒸汽压力波动影响蒸馏和冷却设备尺寸小投资低等优点近几年又开发了脱苯塔侧线切取

47、萘馏分新工艺终冷采用横管冷却器,分上下两段,分别用循环水和制冷水冷却脱苯采用管式炉加热富油,一塔脱苯工艺生产粗苯2. 精脱硫HPF湿法脱硫后的焦炉煤气中的H2S含量为200mg/Nm3,不能满足燃气轮机的要求(燃气轮机进口煤气含硫量小于20 mg/Nm3),为了进一步脱除煤气中的硫化氢,必须在粗苯工段后进行精脱硫精脱硫采用干法脱硫,用四台干式脱硫塔串联或并联,每台脱硫塔内部装填高效脱硫剂,进行深度脱硫,含硫约200mg的煤气经过干箱后,煤气中的硫化氢被高效脱硫剂中的氧化铁吸收,使煤气中的含硫量降为约20 mg,能够满足燃气轮机的要求干法脱硫反应机理:脱硫:Fe2O3H2O十3H2S=Fe2S3

48、H2O十3H2O再生:Fe2S3H2O十3/2O2=Fe2O3H2O十3S3. 煤气稳压及储存站净化煤气的最终目的是为燃气轮机提供燃气,燃气轮机需要供给压力稳定的煤气,必须采取稳压措施另外,燃气的储存是非常重要的,(1) 可解决气源供应的均匀性,使燃气的性质成分热值稳定(2) 可储备燃气,当制气装置发生暂时故障时,能保证一定程度的供气本工程拟建二座5万立方米干式储气柜,一个供进气稳压,另一个供煤气净化后的煤气储存全厂工艺方块流程图见图4-14.2 工艺流程和消耗定额4.2.1 工艺流程简述1. 煤气输送及回馈系统自各气源厂的冷凝鼓风工序经煤气鼓风机加压后由电捕焦油器出来的荒煤气,送至煤气稳压气

49、柜储存经湿法脱硫硫铵洗脱苯等工序净化后的煤气约50%作为回炉煤气返回各焦化厂,距离较远者采用加压风机加压后送出剩余50%送精脱硫工序进一步净化2. 化产回收(1) 脱硫及硫回收工序来自煤气稳压系统加压机的粗煤气进入预冷塔与塔顶喷洒的循环冷却水逆向接触,被冷至30;循环冷却水从塔下部用泵抽出送至循环水冷却器,用低温水冷却至28后进入塔顶循环喷洒预冷后的煤气进入脱硫塔下部,与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触以吸收煤气中的H2S(同时吸收煤气中的氨,以补充脱硫液中的碱源),脱硫后煤气中H2S含量小于200mg/Nm3,煤气经捕雾段除去雾滴后全部送至硫铵工序从脱硫塔中吸收了H2S和HCN的脱硫液经液封槽后

50、进入溶液循环槽,经补充少许从催化剂贮槽滴加的催化剂溶液后,用溶液循环泵抽送至预热器,再进入再生塔下部与空压站来的压缩空气并流再生,再生后的脱硫贫液从塔顶经液位调节器自流回脱硫塔顶循环喷淋脱硫浮于再生塔顶部的硫泡沫则由再生塔顶部扩大部分自流入硫泡沫槽,再由硫泡沫泵加压后送至熔硫釜,用蒸汽加热后,硫泡沫在熔硫釜内澄清分离,熔硫釜上部排出的清液入溶液循环槽循环使用,熔硫釜下部排出的硫磺冷却后装袋外售由于脱硫废液的排出及生产中脱硫液的损耗,应当连续补充溶液中的氨源,设计中将临近的气源厂的剩余氨水蒸氨所得的氨水连续补入循环溶液中(2) 硫铵工序由脱硫工序送来的煤气经煤气预热器后进入喷淋式硫铵饱和器上段的

51、喷淋室,在此煤气与循环母液充分接触,使其中的氨被母液中的硫酸吸收,然后经硫铵饱和器内旋风式除酸器,分离煤气所夹带的酸雾后送至终冷洗脱苯工序在饱和器下部的母液,用循环母液泵连续抽出送至上段进行喷洒,吸收煤气中的氨,并循环搅动母液以改善硫铵结晶过程,饱和器母液中不断有硫铵结晶生成,用结晶泵将其同一部分母液送至结晶槽,排放到离心机内进行离心分离滤除母液,离心分离出的母液与结晶槽溢流出来的母液一同自流回饱和器从离心机卸出的硫铵结晶,由螺旋输送机送至振动流化床干燥器,并用被热风器加热的空气干燥,再经冷风机用冷风冷却后进入硫铵贮斗,称量包装送入硫铵成品库喷淋室溢流的母液入满流槽,将少量的酸焦油分离,分离酸

52、焦油后的母液入母液贮槽,经小母液泵加压后送喷淋室喷淋由库区来的硫酸送至硫酸高位槽,经控制流量自流入满流槽,调节硫铵饱和器内溶液的酸度振动流化床干燥器所用的热空气,经热风器加热后送入,振动流化床干燥器排出的废气经旋风除尘器捕集夹带的细粒硫铵结晶后,由排风机抽送至雾膜水浴除尘器进行湿式再除尘,最后排入大气(3) 洗脱苯工序来自硫铵工序的粗煤气,经终冷塔上段的循环水和下段的低温水换热后,将煤气由55降至27,然后进入洗苯塔由下而上经过洗苯塔填料层,与塔顶喷淋的贫油逆流接触,煤气中的苯被循环洗油吸收,再经塔的捕雾段脱除雾滴后出洗苯塔,其中一部分送焦炉做回炉煤气,一部分送粗苯管式炉作燃料,一部分送低温水

53、系统制冷机组作燃料,剩余煤气送精脱硫工序进一步净化从洗苯塔底来的富油由贫富油泵加压后进入油汽换热器与脱苯塔顶部来的93的热粗苯气体换热使富油预热到60-70,然后入贫富油换热器与脱苯塔底部出来的热贫油换热,最后进入管式加热炉被加热到180左右进入脱苯塔进行蒸馏从脱苯塔顶部出来的粗苯蒸汽进入油汽换热器与洗苯塔来的富油换热降温,部分粗苯蒸汽被冷凝下来,然后进入粗苯冷凝冷却器用低温水冷却至25-30,进入粗苯油水分离器进行分离,分离出的粗苯入粗苯回流槽,部分粗苯经粗苯回流泵送至脱苯塔顶作回流,其余进入粗苯中间槽,经计量后送入粗苯贮槽,再用粗苯输送泵定期送往库区贮存外售粗苯油水分离器分离出的油水混合物

54、入控制分离器,在此分离出的洗油送至粗苯地下槽,经液下泵送贫油槽,分离的粗苯分离水送至生化处理脱苯后的热贫油从脱苯塔底部流出,自流入贫富油换热器与富油换热,将温度降至120左右,进入贫油槽由贫油泵加压送至贫油冷却器分别被循环水和低温水冷却至30左右,送洗苯塔循环喷淋洗涤煤气(表)蒸汽被粗苯管式加热炉过热至400-450左右,部分作为洗油再生器的热源,另一部分直接进入脱苯塔作为其热源,管式炉所需燃料由洗苯后的煤气供给为了降低洗油中的含萘量,在脱苯塔侧线引出萘油馏份,以降低贫油含萘,引出的萘油馏份进入萘扬液槽,用蒸汽压出送焦化厂冷鼓工序的机械化氨水澄清槽由库区来的新洗油送入贫油槽,作循环洗油的补充洗

55、油在循环使用过程中质量逐渐恶化,为保证洗油质量采用洗油再生器将部分洗油再生,洗油再生量为循环洗油量的1-1.5%,用过热蒸汽加热,蒸出的轻组分油气进入脱苯塔,残留在再生器底部的残渣排入残渣池定期送往煤场3 油库由洗脱苯工序来的粗苯入粗苯贮槽贮存,当粗苯需要外售时,由粗苯泵送往火车装车台通过粗苯装车鹤管装火车外售,或送往汽车装车台装汽车外售由火车槽车外购的焦油洗油通过焦油洗油卸车泵卸入焦油洗油槽贮存,或由汽车槽车外购的焦油洗油入焦油洗油卸车槽,由洗油卸车槽液下泵送入焦油洗油槽贮存,并定期用焦油洗油泵送至洗脱苯工序贫油槽作为焦油洗油的补充由汽车槽车外购的浓硫酸入硫酸卸车槽,由卸酸槽液下泵送入硫酸贮槽贮存,并定期用硫酸泵送至硫铵工序用于喷淋式饱和器脱除煤气中的