焦炉气制合成氨项目方案及经济技术分析.doc

XXXX公司以焦炉气为原料制合成氨项目方案及经济技术分析一、改造目的现XXX公司附近的焦化厂炼焦时的焦炉煤气经脱除焦油后燃烧放空，本技改项目是把此部分焦炉煤气经净化后回收利用，作为合成氨生产的原料气，从而降低生产成本,增加效益。二、建设地点、产品及规模 1、该项目建设地点:紧邻焦化厂（含化产回收、变压吸附或转化装置、煤气（空气）压缩机）2、产品及规模该项目与70万吨/年焦化厂配套，按年操作8000小时计，粗煤气及化产规模如下：项目焦炉煤气Nm3/h焦油T/a硫磺T/a硫铵T/a粗苯T/a数量3000020000100070007000焦炉煤气成分为：组分H2COCO2CH4N2CmHnO2V%50-585.5-71.5-319-253-52-30.5粗煤气中杂质含量为（g/m3）：水蒸气焦油气粗苯氨硫化氢氰化物轻吡啶盐基萘25045030-8020-458-163-51.0-2.50.4-0.68-12三、工艺路线选择1、工艺路线目前可供选择的工艺路线有以下两种：（1）变压吸附提氢工艺荒煤气经净化（化产回收）后全部进入变压吸附提氢，氢气经加压至16Kg送往合成氨,解吸气（CH4）返回焦炉作为炼焦热源。工艺流程如下：洗脱苯硫铵脱硫冷鼓荒煤气合成氨系统煤气压缩机变压吸附炼焦炉（2）甲烷转化工艺荒煤气经净化（化产回收）后，50%净煤气返回焦炉作为炼焦热源，其余净煤气经加压转化后作为合成氨原料气。工艺流程如下：硫铵脱硫冷鼓荒煤气转化合成氨系统煤气压缩机洗脱苯空分炼焦炉四、化产回收装置(两方案公共部分)投资估算及运行效益分析1、投资（详细设备投资明细见附表1）项目冷鼓电捕焦油脱硫及硫回收硫铵洗脱苯小计设备投资9081481632661485土建投资805025070450电气仪表200防腐保温200安装150合计24852、焦炉气化产回收部分动力消耗一览表序号名称规格单位冷鼓、电捕焦油脱硫及硫回收硫 铵洗 脱 苯合计1循环水32m3/h300010042035202蒸汽0.6Mpa(表)T/h2143103电6KVKWh/h800800380VKWh/h210330154857804硫酸98%T/h0.7255洗油Kg/h1003、运行费用序号项目用量单价(元)小时费用（元）年费用合计（万元）1循环水3520 T/h0.041401122循环水补水35 T/h135283蒸汽10 T/h353502804电1580 Kwh/h0.34803845硫酸0.725 T/h9006505206洗油100 Kg/h20002001607工资福利60人1008折旧14年1789贷款利息年息6%15010设备维修费10011环保等管理费用100合计21124、化产产品销售收入表序号产品名称年产量售价（元）年销售小计（万元）1焦油20000吨130026002硫磺1000吨800803硫铵7000吨6004204粗苯7000吨30002100合计一含焦油收入5200合计二不含焦油收入26005、效益 （1）含焦油5200（1-17%）-2112= 2204 万元 （2）不含焦油2600（1-17%）-2112= 46 万元6、结论由此得出以下结论：若回收焦油，年利润相当可观；若不回收焦油，运行费用与产品销售利润相抵后基本持平，按现产品售价计算，管理好的话可略有盈利。五、制氢装置（变压吸附或转化）投资估算及运行效益分析（一）变压吸附提氢工艺 1、投资序号设备处理量Nm3/h投资（万元）备注1净煤气压缩机30000200含电机3000KW，升压至2.0Mpa2变压吸附装置30000500含土建、安装、电仪、防腐等全套合计7002、运行费用序号项目用量单价(元)小时费用（元）年费用合计（万元）1压缩机电耗3000Kwh/h0.39007202变压吸附运行费用203工资福利204折旧14年505贷款利息年息6%426设备维修费507管理等费用108合计9423、效益分析a、产量净煤气经变压吸附提氢后有效气体（H2）流量约为：30000Nm3/h50%=15000 Nm3/h,折合氨产量： 15000 Nm3/h2200=6.8t氨/小时，则年产合成氨5.4万吨b、使用焦炉气合成氨煤气成本 15000 Nm3/h8000h/a0.1元/Nm3=1200万元c、使用白煤为原料制合成氨白煤成本 按白煤单耗1.2t/tNH3,白煤单价550元/t计算，则年产5.4万吨合成氨所需白煤成本为： 5.4万tNH31.2t/tNH3550元/t=2916万元d、效益 使用焦炉气制合成氨比白煤制合成氨年节省： 2916-（1200942）=774万元（二）甲烷转换工艺 1、投资（精脱硫、转化装置价格明细见附表2）单位：万元项目空分(3500 Nm3/h精脱硫（15000Nm3/h）转化装置（15000Nm3/h）10吨锅炉10吨水处理小计设备投资800土建投资100电气仪表100防腐保温100安装费100材料费250设计50合计20003001500150504000 2、运行费用 序号项目用量单价(元)小时费用（元）年费用合计（万元）1压缩机电耗1500Kwh/h0.34503602运行费用503工资福利1004折旧14年2865贷款利息年息6%2406设备维修费1007管理等费用108蒸汽8 t/h352802249空分运行费用9007209合计20903、效益分析a、产量净煤气50%气量（30000Nm3/h50%=15000 Nm3/h）进入转化工段CH4转化所得有效气：15000 Nm3/h20%4=12000 Nm3/h， H2气量：15000 Nm3/h50%=7500 Nm3/h 转化装置自热需要耗有效气量为：2000 Nm3/h则有效气体（H2+CO）流量：12000+7500-2000=17500 Nm3/h，折合氨产量7.9t/h，年产合成氨6.3万吨。b、使用焦炉气合成氨成本 15000 Nm3/h8000h/a0.1元/Nm3=1200万元c、使用白煤合成氨成本 按白煤单耗1.2t/tNH3,白煤单价550元/t计算，则年产6.3万吨合成氨所需白煤成本为： 6.3万tNH31.2t/tNH3550元/t=3402万元d、效益及投资回收期 使用焦炉气制合成氨比白煤制合成氨年节省： （3402400）-（12002090）=512万元六、输氢管线投资 1、管径确定总气量按15000 Nm3/h-17500 Nm3/h，1.5Mpa,流速取10-15m/s，则管径为159-219。2、阻力计算 密度：1.347Kg/m3(1.5Mpa) 粘度：84.210-6泊 由化工算图手册查得，百米阻力为1.2Kpa,管长按7000米计算，则管道阻力为84Kpa，考虑弯头阀门压力损失，取总压降为0.2Mpa。3、投资 1595：20Kg/m7000=140t,管线投资为： 1400.75=105万元 2197：31 Kg/m7000=217t,管线投资为： 2170.75=163万元考虑到管架、施工、土地占用等费用，总投资约为300万元。七、投资效益汇总表1、变压吸附工艺序号工号投资（万元）效益（万元）回收期1化产回收（含焦油）24852204化产回收（不含焦油）1485462变压吸附工艺700774（节省原料费用）3管线300合计一（含焦油）3485297