半焦工程可行性研究报告

1 第一章 总 论 半焦工程 主办单位：鄂尔多斯市泰鑫煤炭有限公司 法人代表： 工程项目负责 人 ： 编制单 位 ：陕西省冶金设计研究院 工程项目负责 人 ： 行性研究报告编制依据 （ 1）设计委托书； （ 2）内蒙古自治区发展和改革委员会内发改工函 200928号文； （ 3）内蒙古自治区环境保护局内环字 2006268号文； （ 4）内蒙古电力（集团）有限责任公司内电计 2006346号文； （ 5）内蒙古自治区林业厅内林资 许准 2009002号文； （ 6）鄂尔多斯市伊金霍洛旗建设用地规划条件意见书； （ 7）国家颁布的有关规程、规范和技术政策等； （ 8）现场收集的资料。 本项目为 鄂尔多斯市泰鑫煤炭有限公司 96万吨 /年半焦工程 ， 直立炉选用 0座，单座炉年产半焦 规模 96万吨 /年。本报告主要从工艺技术、环保安全、工程投资、财务经济等方面进行综合研究分析。 2 鄂尔多斯市泰鑫煤炭有限责任公司是由温州瑞昌投资有限公司和香港乐腾达国际有限公司合资 成立的股份制企业，温州瑞昌投资有限公司经济实力雄厚，香港乐腾达国际有限公司在内地有数项科技项目的投资，近几年开始在矿业领域进行投资。 国家实施西部大开发战略，为西部地区提供了良好的政策环境和机遇，国家将重点支持西部地区交通、能源建设项目，加大对基础设施、生态建设和重点工程的投入；支持以资源开采为主的城市和地区加快发展接续产业和配套产业，为了实现资源价值的最大化，鄂尔多斯市努力提高煤炭产业层次，实施煤炭洗选配、煤电一体化、煤炭重化工、煤炭大循环和煤炭集团化五大战略，加快资源的转化增值，为此鄂尔多斯市提高了招商 引资的门槛，坚持煤炭资源矿权设置与重点转化项目相结合的原则，支持采煤企业在产煤区投资建设煤化工、煤制油和煤电联营等重大项目。 鄂尔多斯市泰鑫煤炭有限公司依据自身拥有的资金及本地区煤炭资源较为丰富的优势，拟定在鄂尔多斯市东部的汇能煤电煤化工业园区建设一座上规模、环保型、资源综合利用的大型半焦生产设施 年产 96 万吨半焦。产品半焦全部外销，煤焦油产品外销，剩余煤气作为发电 车间 的燃料，最终形成综合利用的经济发展模式，为区域经济健康持续发展做出贡献，为当地创造税收，并解决当地的富余劳动力，为支援社会主义新农村建设作 出贡献。根据鄂尔多斯市泰鑫煤炭有限公司和陕西冶金设计研究院有限公司协议要求，对该公司拟建的96万吨 /年半焦工程进行可行性研究报告的详细编制。 本可行性研究报告按国家有关文件精神和当地政府关于工业项目建设要求，尽量减少用地、节约资金，按照 “ 三同时 ” 的原则进行设计。在保证生产的前提下，综合考虑辅助、服务设施的建设，采用先进可靠的工艺流程和装备，采取有效的环境治理措施，使生产中的排放物符合国家环保标准和规定，重视安全与工业卫生，使工程具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。 厂址选在鄂尔多斯市东部的汇 能煤电煤化工业园区缸房院村东， 3 属纳林陶亥镇管辖。 依据企业发展的长远规划和原料煤的生产能力，以及产品市场现状 ,本项目按 96 万吨 /年半焦、剩余煤气 08a（ 送往发电厂 ） ，焦油 96000t/a 进行设计。直立炉选用 直立炭化炉 10 座，单座炉年产半焦 规模 96万吨 /年。各项辅助设施按此规模相应配套。 本项目需块煤量 159万吨 /年， 设计对低温干馏炉用煤的煤质要求如下： 水分： 12% 硫份： 灰分： 10% 挥发份： 30 40% 热稳定性：良好 粒度： 15 120（ 1）煤源：鄂尔多斯已探明煤炭储量 1496亿吨，约占全国已探明储量的六分之一，占自治区总储量的二分之一，其优点是低灰、低硫、低磷、高发热量，被中外专家公认为世界罕见的 “精煤 ”,现已开发的主要有准格尔、东胜、万利川、西桌子山等煤田， 2007年煤炭总产量 吨。 鄂尔多斯市泰鑫煤炭有限公司拟在伊金霍洛旗建设年产 500万吨的煤矿，根据鄂尔多斯市城市及工业局规划要求，实现煤炭就地转化目标，该矿生产的煤是本工程可靠的煤源。总之，煤炭资源丰富，可满足热解生产示范工程生产需要。 （ 2）煤质：本工程原料煤为低中水分、特低灰低灰、特低硫低硫分、特低磷、发热量较高的不粘煤，原煤挥发分（ 般在37%以下，焦渣类型为 2，煤的粘结指数为 0，煤类为不粘煤（ 该煤是良好的环保型民用及动力用煤，适用于火力发电、各种工业锅炉、蒸气机车等，也可在建材工业、化学工业中作焙烧材料。 根据试验数据，原料煤的干燥基挥发分为 30 37%，自由水小于 4 干燥基硫分小于 干燥基灰分小于 10%。 量及质量指标 96万 t/a 其中： 25 33万 t/a 8 38万 t/a 3 19万 t/a 120颚式破碎机破碎的原料煤和篦条筛的筛下料分别经过溜槽进入单层高效振动筛进行筛分。高效振动筛 筛上 15原料煤经溜槽落至煤 2 带式输送机上。高效振动筛筛下 25品半焦外运采用汽车运输。 筛 分车间由平板推焦机、刮板运输机、带式输送机及通廊、转运站、半焦筛分室、半焦堆场等部分组成。 （ 1）半焦输送 平板推焦机在半焦炉下部，不断做往复运动。将半焦炉排出的炽热半焦推落至炉子下部的水封槽中，水封槽中的刮板运输机将冷却后的半焦从水槽中刮出并沥去大部分水份。半焦在运输过程中经热废气烘干，排出剩余的大部分水份。烘干后的半焦在机头处经过溜槽落入半焦 1带式输送机上，再经半焦转运站、半焦 2带式输送机运至半焦筛分室顶部。 (3)半焦筛分室 经半焦 3 带式输送机动运来的半焦经溜槽落入双层高效 振动筛上进行一次筛分，可分出 258中料直接经溜槽进入 2料仓。筛上料经料仓上半焦 4 带式输送机进入 1料仓。筛下料落到单层高效振动筛进行二次筛分，分为 3 3种规格，分别存 4、 3料仓。 1、 2、 3、 4料仓下料口装有电液动扇形阀，打开阀门，将 22 半焦放入汽车中运走。 带式输送机 B=1000 4条 鄂尔多斯市泰鑫煤炭有限公司 96 万吨 /年半焦车间，08剩余煤 气 08焦油年产量 96000吨。 a）煤气质量 年产量 08a 日产量 06d 小时产量 05h 成份 O 2 （ 含量（ V%） 955 b）煤焦油 本工程年产煤焦油 96000t。该煤焦油为低温和中 温焦油的混合物，是加工燃料油的优质原料，其轻质组分含量高，轻质组分可作为燃料油；重质部分可作为炭黑、炭素、活性炭的原料。 煤焦油质量指标（ 385 序号 项 目 一级 二级 1 外观 黑褐色或紫红色粘稠状液体，无粗颗粒和异物 2 密度（ 20）， g/ 甲苯不溶物（无水基）， % 灰分， % 水份 ， % 粘度（ 煤气净化工艺流程 本设计采用间接冷却工艺流程。 23 从直立炭化炉顶部出来的粗煤气经过上升管、桥管后进入集气槽。在桥管、集气槽处用氨水喷嘴喷洒循环氨水，将 120 左右的粗煤气冷却至 80 左右。桥管、集气槽处的氨水焦油冷凝液通过设在集气槽底部的管道自流回 焦油氨水澄清分离槽（热环池）内 。 煤气则汇入荒煤气总管， 经气液分离器分离出来的焦油、氨水进入热氨水循环池内，澄清分离出来的氨水进入氨水中间槽，用循环氨水泵打回 焦炉炉顶， 喷洒 冷却从 桥管、集气槽 来的粗气，循环使用。 从焦炉集气管来的 80 的粗气，经气液分离器，进入初冷塔底部，冷却后的煤气从初冷塔上部进入横管冷却器一段，用循环冷却水冷却至 45 ，再进入横管冷却器二段，用冷却水循环水冷却至 2530 ，再进入电捕焦油器，脱除焦油雾的煤气用罗茨风机加压， 部分送至刮板烘干机端部烘干装置，与空气混合燃烧烘干半焦，部分回直立炭化炉供炉体加热，剩余部分煤气送往发电 车间 作为燃料。 进入初冷塔内的煤气经冷环氨水喷洒，大部分的焦油、氨气、水蒸汽被冷凝下来，从塔体底部通过冷环回流管自流到 冷环池内。 水、焦油的分离 从集气槽底部下来的焦油、氨水混合液进入热环池。在热环池内，焦油氨水冷却、静置、分离后混合液分三层，表层轻油捕入轻油池，沉积池底的重质焦油用焦油泵抽到焦油槽贮存，中层经分离、冷却后的氨水用热环泵送至炭化炉桥管、集气槽再进行喷洒、冷却粗煤气。 初冷塔塔体底部的氨水焦油混合液自流入冷环池。在冷环池内，氨水焦油冷却、静置、分离后混合液分三层，表层轻油捕入轻油池，池底沉积的焦油用焦油泵抽到焦油槽贮存，中层经分离、冷却后的氨水用冷环泵送至各塔顶进行循环洗涤、净化煤气。 在氨水池 中静置分离出的焦油，经焦油泵打入焦油贮槽，焦油在 24 贮槽中进一步静置加热脱水，成品焦油从贮槽用焦油泵引出，外运销售。 为了增强入池冷凝液的冷却分离效果，在热环池及冷环池间设有轻油池，入池热环氨水混合液和冷环氨水混合液经静置后，表层轻油捕入轻油池。各池底层的粗焦油由焦油泵抽至焦油槽加热静置处理。 （ 1）横管冷却器 进入横管冷却器一段煤气温度 80 出横管冷却器一段煤气温度 45 进入横管冷却器二段煤气温度 45 出横管冷却器二段煤气温度 30 （ 2）横管冷却器冷却水量 一段循环水（ 32 45 ） 2700m3/h 二段低温循环水（ 18 25 ） 1300m3/h （ 3）鼓风机吸入管阀前阻力 错误 !未找到引用源。 从焦炉至横管初冷器粗气管阻力 160毫米水柱 错误 ! 未 找 到 引 用 源 。 横 管 初 冷 器 阻 力 200毫米水柱 错误 !未找到引用源。 电捕阻力 50毫米水柱 小计（负压段） 410毫米水柱 本次规划结合直立炉特点，在设备、管道等方面以 “ 满足安全生产、 25 操作方便、布置紧凑、节约投资 ” 为原则： (1)采用 48万吨一套煤气净化系统； (2)塔群正对鼓风机室，多行排列； (3)塔基布置较高，以利于冷凝液排出； (4)鼓风机布置在单层厂房内，设有仪表间、更衣室，以利操作、检修； (5)设循环泵房，以节约投资、方便操作； (6)焦油氨水分离循环池采用顶部加盖密封，既能分离焦油、氨水，又能起到放空槽和水封的作用，有利于环保。 横管冷却器 320 6台 电捕焦油器 6 台 罗茨鼓风机 6台 型号： 转速： 580r/升压： 流量： 26 第五章 总图运输 设计合同 设计委托书的有关内容 现场踏勘、丈量资料 工艺及其它专业提供的 图纸资料 本工程位于鄂尔多斯市东部的汇能煤电煤化工业园区缸房院村东，规模为 96 万 t/a 半焦。采用直立炉 10 座，每座年产半焦 吨，各项辅助设施按此规模配套。剩余煤气作为电厂的燃料。各项工程综合利用，最大限度循环利用资源，提高经济效益。 甲方需提供 1:500厂区地形图及必要的地质勘察报告以便指导下一步的初步设计和施工图设计。 本工程位于 鄂尔多斯市伊金霍洛旗东部的汇能煤电煤化工业园区缸房院村东，属纳林陶亥镇管辖，距 鄂尔多斯市约 60面与陕西接壤，神木县至鄂尔多斯市铜川镇的公路在工业园西面，交通非常便利。 工业区范围内为荒沙地，不占良田。 27 厂址地段现为荒地，场地植被稀少，除少量稀疏灌木外基本是波状沙地。场地地势开阔面积较大，有充分的发展用地。 地层由表层风积粉细砂、冲湖积细砂及侏罗系煤系地层构成，砂层厚度约 5，呈半固定的风积砂丘，无不良地质现象发育，适宜作为建设用地。厂区基本地震烈度为 度。 本工程的生产及生活用水由汇能集团供应，引一根供水管， 经官道输送至厂贮水池。 据鄂尔多斯市气象局历年资料：当地最高气温为 ，最低气温为 ；年降水量为 均为 多集中于 7、 8、 9 三个月内；年蒸发量为 2833均为 2534.2 蒸发量为年降水量的 5 10倍。区内风多雨少，最大风速为14m/s，一般风速 s，且以西北风为主。冻结期一般从 10月份开始至次年 5月份，最大冻土深度为 大沙尘暴日为 40d/a。 （ 1）本工程主要由备煤车间、炭 化车间、筛分车间、煤气净化车间组成。主要设施有直立炭化炉 10 座，煤气鼓风机室、泵房、电捕焦油器、横管初冷器、焦油贮槽、筛分室及其胶带通廊、原煤堆场及半焦堆场等生产设施和 污水焚烧站 、配电室、焦油氨水循环槽、办公化验室、浴室、食堂等生产辅助及行政福利设施。 总平面布置根据地形、工艺等条件把场地分成 1145、 1140两个台阶，上部台阶由西向东布置了炭化、煤气净化等功能区，焦油储罐、循环水泵房、循环水池、循环氨水池等生产辅助设施布置在上部平台北边，污水焚烧站 布置在煤气净化的东边，半焦筛运布置在场地西边的下部台阶上， 备煤车间布置在场地南边的下部台阶上，行政福利设施布置在 28 厂区东边 1140平台（详见总平面布置图）。 （ 2）厂区设二个出入口，行政生活人流出入口布置在东北边，货流出入口布置在厂区西北，主要干道环厂布置。煤堆场、半焦堆场容量按 15天贮量考虑。 本设计充分考虑了生产工艺流程、运输、防火、安全、卫生、预留发展及节约用地等要求，并按照各自功能的特点，结合场区的自然条件进行设计。 鉴于厂区地形状况， 场地以中间炭化区标高为平土标高。 为使土石方工程最小和填挖接近平衡，满足生产工艺的要求和道路连接的 可能，保证场地不受内涝和雨水的迅速排除，因此场地竖向拟采用平坡式布置形式。 场地雨水采用自然坡度排水，汇集后集中处理。 厂外运输主要为原料煤和成品半焦、焦油，年运输总量为 301 万吨，其中运入量为 177万吨，运出量为 124万吨，全部采用公路运输。 厂内运输主要为道路运输、胶带机运输和管道运输。 厂区道路主干道宽为 9米，次干道宽为 7米。路面为混凝土路面，郊外型。主干道在厂内成环状布置，道路转弯半径 12 米，最大纵坡8%。 运输车辆拟全部采用社会车辆，厂内 煤场和半焦堆场配置单斗装载机 2台， 厂内行政生活用车由公司统一调度配用。 29 绿化对于厂区环境，改善粉尘污染，搞好文明生产有着积极作用，厂区绿化可结合当地土质、气候条件选择耐旱、抗风、抗尘树种以道路两侧行道树为主，车间周围及重点绿化景点可间植灌木绿篱。 采用分散和重点相结合的布置方式，绿化占地面积 米 2，绿化占地率为19%。 消防归属公司统一管辖，厂内除设置消防栓外各车间设置必要的灭火器具。厂内建构筑物均按防火规范，满足消防通道及防火间距要求。 工厂设置围墙，墙高 ，厂大门分为厂区货运大门和行政办公大门，分别设门卫值班室，统一归属工厂保安部门管理。 堆场铺设 150采用新型轻钢结构，彩钢板盖顶。 序号 指 标 名 称 单位 数量 备注 1 工厂占地面积 万米 2 2 建构筑物堆场占地面积 万米 2 3 道路长度 千米 其中： 9米宽道路 千米 7米宽道路 千米 4 绿化占地面积 万米 2 5 绿化占地率 % 19 30 第六章 动力设施及通风除尘 计依据及气象参数 计依据 (1) 锅炉房设计规范（ (2) 采暖通风与空气调节设计规范（ (3) 工业金属管道设计规范（ (4) 城市工程管线综合规划规范（ (5) 焦化安全规程（ (6) 大气污染物综合排放标准（ (7) 工业企业噪声控制设计规范（ (8