最新万吨煤粉制氢装置联产50万吨煤焦油加氢轻质化装置、6万标方小时氢气方案

万吨煤粉制氢装置联产50万吨煤焦油加氢轻质化装置、6万标方小时氢气方案新疆奎山宝塔煤化工120/万吨煤粉制氢装置联产50/万吨煤焦油加氢轻质化装置、6万标方/小时氢气方案2012 年12 月20日新疆宝塔煤化工发展方向会议讨论意见新疆奎山宝塔煤化工现状；1.全公司对新疆奎山宝塔煤化工发展方向思想认识不统一。

2.煤化工在2011年施工图设计已完成，且设计费已付250万。

图纸已到80％。

3.煤化工2012年已投入3000万【围墙、场坪、临建、施工用电、施工用水、地质勘探、场坪高程坐标测量、工程监理、部分土建基础浇筑、等工作】。

4.在以上实际情况下，现提出宝塔奎山煤化工发展方向，是否适宜？提出的疑问；1】120万吨/年兰炭是否有市场？2】120万吨/年原料从哪来？怎么运输？3】环保是否可控？4】环评是否通过？5】50万吨/年煤焦油加氢煤焦油从哪儿来？6】煤焦油技术是否成熟？煤化工项目部的答复；1】120万吨/年兰炭完全有市场。

因为宝塔兰炭是综合产业。

2】180万吨/年原料煤红山煤矿来。

用汽车运输【80公里】。

3】环保可控【气态全部回收、固态用与外售或发电、液态加氢制油】。

4】环评可通过【废水焚烧、煤场、焦场可全封闭或水雾降尘】。

5】50万吨/年煤焦油加氢的煤焦油从新疆周边焦化厂来【已实察】。

6】煤焦油技术10年前就已成熟，而且更先进【煤油共炼KBR技术】。

新疆奎山宝塔煤化工绝不能推迟，新疆宝塔煤化工在自己的煤矿建坑口煤化工产业在十年后才有可能。

抓紧在奎山建立宝塔煤化工基地，以它为依托，在新疆有条件的地方，充分利用其它企业的煤资源，用八至十年时间发展新疆宝塔煤化工产业，发展经济、锻炼成熟产业技术、储备技术人才，只有走这条路，新疆宝塔煤化工才能跟上全国煤化工行业发展的步伐﹗负责宝塔在新疆煤化工行业中将被淘汰。

新疆宝塔煤化工产业建议走以下道路；1.在新疆奎屯建120万吨/年冶金喷吹料装置，配套50万吨/年煤焦油加氢装置，形成奎山宝塔煤--电--气一体化产业链。

2.在煤焦油加氢后续选择附加值高的精细煤化工产品，提高企业的经济效益，提升企业的技术科技含量，扩大宝塔煤化工产业多元化结构，逐步建立企业独立的、有特色的煤化工产业链，为企业今后持续发展奠定经济、技术基础。

如；从煤焦油里提取酚、奈、蒽、咔唑、吲哚、噻吩、古马隆等高附加值的化工产品。

3.利用新疆现有资源，规划宝塔大型煤化工产业发展方向，以新疆奎山宝塔煤化工产业为煤化工发展基地，以他为技术、人才为依托，选择新疆其它企业已建成的大型煤矿，有建大型煤化工水源条件的地区，建设一个技术领先、自循环的煤化工产业装置，用八至十年时间，先占用他人现有的煤炭资源，发展自己企业经济，提升企业技术基础，储备企业人才，待时，宝塔可根据新疆煤炭实际资源情况，再开发宝塔白杨河煤炭资源。

白杨河煤炭资源最好是宝塔战略资源，以谋求企业长期的发展。

120/万吨煤粉制氢装置方案见设计，在此不重述。

因为煤焦油加氢设计未定，故以全国成熟的煤焦油加氢项目作以下简述；1 工艺技术实施方案及专有焦油加氢工艺包特点1.1 主要产品（汽、柴油组分）收率高，科学制定原料加工工艺方案。

1.1.1 综合考虑国内现有兰炭炉（内热式、外热式）焦油分析数据、中石化抚顺石化研究院煤焦油加氢专题研究报告，以及神木天元化工工业化装置实践经验数据，本着最大限度利用本项目兰炭炉荒煤气廉价氢源（每年1.8 亿立方氢气）和提高煤焦油液相收率的前提下，确定本项目兰炭炉焦油加氢馏份切割点为≤480℃，加氢装置规模为50万吨/年；1.1.2 哈气化焦油加氢馏份切割点实际为≤360℃，神木天元实际为≤380℃，神木天元耗氢量实际为每吨加氢进料380Nm3/h，神木天元的低、高芳油（汽柴油组分）实际收率＜70％，缘于延迟焦化工艺所致；1.1.3 本工艺技术实施方案秉承石化行业“最大限度提高轻油收率的加氢原则”而确定焦油加氢馏份切割点，其加氢进料全馏份精制、全馏份裂化，380～480℃重质馏份的裂化必将耗用大量新氢，根据中石化抚顺研究院给我们提供的非沥青质重质煤焦油加氢耗氢数据，以及我们正在工业化的国内首套15 万吨/年非沥青质重质煤焦油（蒽油）加氢改质装置设计数据，其精制和裂化新氢总耗量约为每吨加氢进料900 Nm3。

本工艺技术实施方案主要产品低、高芳油（汽、柴油组分）的收率设计值为87.15％，项目销售收入同比高；1.2 多产柴油馏份，适时加注柴油十六烷值添加剂，提高柴油品质。

1.3 充分利用新建兰炭炉自产荒煤气资源，将荒煤气PSA 制氢解吸气制成蒸汽，新建燃气锅炉，供焦油加氢装置、制氢装置做动力，供活性焦装置做原料，减少用电负荷，相应降低成本，以达到节能减排、综合利用、变废为宝。

1.4 充分利用焦粉和新建燃气锅炉的蒸汽，建设6 万吨/年活性焦装置，预计年增销售收入60000 吨×2500 元/吨＝15000 万元。

1.5 采用精馏提酚工艺，将含酚酚油以焦化行业传统低成本处理工艺“碱洗、酸碱中和法”制成粗酚，含酚、含酸废水排入兰炭炉系统废水焚烧炉。

此项收益没有纳入本技术实施方案的项目经济评价，作为项目未来收益预留。

1.6 采用英国“德鲁克”生产硫磺工艺技术、采用侧线回收液氨工艺技术。

1.7 重油产品做碳黑油的原料或燃料油。

（产品重油能否得到低、中、高端碳黑油生产厂的原料认可，需做市场开拓工作。

）1.8 为提高新建工业化装置对焦油原料的适应性，避免管道和催化剂床层堵塞，减慢装置结焦速度，延长装置运转时间，减缓催化剂中毒、失活，确保预期经济效益，本项目工艺技术方案采用有效的煤焦油预处理组合技术：（1）焦油含渣采用三级处理（蝶式离心机、超滤、保护反应器）；（2）采用电脱盐工艺，将煤焦油不溶于水的盐类及金属离子脱至满足加氢催化剂的要求。

1.9 加氢反应器（精制、裂化）采用二个筒体多段冷激式。

1.10 改进分离流程，采用抽侧线方式生产多种产品，提供灵活的、适应市场的产品生产方案。

1.11 采用多项工程化有效的专有技术：真空系统技术、油水分离技术、特殊塔釜结构技术、电加热器替代开工加热炉技术、传热流程优化技术等。

1.12 强化工艺装置各部分细节的设计优化、强化全厂统一规划，最大限度地节省项目投资，工业化装置投资及运行成本低，装置能耗指标＜4000 MJ / t，属国内先进水平。

（项目投资及技术经济分析数据详见下述第5 部分）1.13 全厂总图占地218 亩，达到“占地最省、投资最经济”，为后续深加工项目预留总图位置。

1.14 集合国内外渣油加氢脱硫、柴油加氢精制、润滑油加氢、中压加氢改质、高压加氢裂化、焦化粗苯加氢、蒽油加氢、鲁奇炉焦油加氢等多种工艺之长，以及石化行业近百套加氢装置工业化工程经验，提供符合用户建设条件的、有针对性的焦油加氢技术方案。

2 设计原则2.1 深度挖掘本项目自产兰炭炉煤气、焦油、焦粉的综合利用，“吃干轧尽”，最大限度提升兰炭炉各种产品的附加值，真正达到国家对项目建设的“节能减排、循环经济”要求。

2.2 遵照国家发展煤化工的总体战略思想，以及国家工业和信息化部《焦化行业准入条件（2008 年修订）》“鼓励焦化生产企业实施焦化副产品综合利用、采用焦油加氢处理等先进适用技术”的要求，以技术创新为先导，推动煤焦油向高技术、高附加价值和高效洁净转变，提高煤焦油的附加值，增强市场竞争能力。

2.3 依靠科技进步，坚持科研、设计、生产紧密相结合的原则，对拟建装置采用技术方集合国内外成熟、先进、安全可靠、经济合理的各种原料加氢工艺而开发的专有煤焦油加氢工艺。

高度重视技术方案比选，建设适合新疆焦油原料的、有特色的焦油加氢样板工厂，以取得最佳预期经济效益。

2.4 本着“积极、稳妥、可靠和实事求是”的原则，为保证本项目生产装置安全稳定运行，主要设备（压缩机、反应器、催化剂、关键材料和仪表）采用国内外一流产品，其余大部分设备和材料均依托国内，以达到项目投资合理、经济。

2.5 充分吸收国内同类生产装置长期实践积累的、有利于长周期运转、降低能耗以及简化操作等方面的实践经验，真正做到“设计方案优化、采购、施工、培训、开车”各关键点的有效控制，以确保装置投产后高水平，安、稳、长、满、优生产。

2.6 坚持“水平高、起点高、回报率高、投资省，占地少”的原则，贯彻执行工厂设计模式改革，各单元采用联合布置、集中控制、统一管理，提高工程投资的经济效益和社会效益；2.7 高度重视环境保护，控制环境污染，严格执行国家、地方及主管部门制定的环保、消防和职业安全卫生设计规范、规定和标准，采取有效措施减少污染物的排放。

做到消防、环境保护和劳动安全卫生的设施与生产建设同步实施。

2.8 充分依托项目建设所在地的建设条件，强化新建工艺装置和配套系统的设计方案优化，真正达到焦油加氢装置长周期稳定运行所必需的水、电、气、风等公辅介质的可靠供给。

2.9 采用集散控制系统DCS（含ESD 系统），实现集中监视和过程控制，提高工艺装置和辅助设施的自动化水平和综合管理水平，保证安全生产，提高经济效益。

3 设计质量保证的六大要素3.1 选择国家最高设计资质“综合设计甲级”（全国近千家甲级设计院中只有20 家具有此资质）相应的设计技术实力、质量管理体系及雄厚人力资源的可靠保证。

3.2选择具有多种原料、多种工况的加氢技术工艺包，以及几十套加氢装置（含煤焦化行业）丰富工业化成功运行的工程化技术优势保证。

3.3 选择具有几十套各种加氢装置工程设计经验的原中石化、中石油著名设计院的设计骨干，以及具有20 年以上工程管理经验、年龄在50 岁以上的现场施工配合技术骨干的技术人才保证。

3.4选择“用户至上、多方案比选、工程设计优化、现场数据回归、加班加点、自觉赶工完成设计”的设计工作作风保证。

3.5 “以人为本、按劳分配”的科学、先进设计薪酬分配体制的保证。

3.6 在工程建设的各个阶段，为用户提供优质、及时、周到的技术服务，代表用户把好设备采购、施工质量、人员培训、装置开车的技术关。

20 万吨/年焦油加氢改质项目项目实施技术方案64 工艺技术实施方案4.1 项目单元划分表：序号单元名称负责专业一总图运输1 全厂总平面(含大门、围墙) 总图2 全厂竖向、道路及排雨水（含土方工程）总图3 厂区绿化总图二工艺装置1 50 万吨/年焦油加氢改质装置工艺2 100000Nm3/h 荒煤气PSA 制氢装置成套供货3 6 万吨/年活性焦装置成套供货三储运工程1 2100 焦油加氢原料、成品罐区及泵房储运2 2200 LPG 罐区储运3 2300 汽车装卸车设施储运4 2400 全厂工艺及热力管网储运5 2500 地面火炬储运四 3000 给排水工程给排水1 3100 循环水场给排水2 3200 消防设施给排水3 3300 除盐水站给排水4 3400 全厂给排水及消防管网给排水5 3500 事故池给排水五 4000 供电及电信工程序号单元号单元名称负责专业1 4100 110KV 变配电站电气2 4200 全厂供电线路及照明避雷电气3 4300 电信电气4 5000 热工工程工艺5 5100 空氮压站热工6 5200 燃气锅炉成套供货7 6000 辅助工程8 6100 综合楼（含中控、检化验、办公）配管、自控、9 6200 三修土建10 6300 仓库4.2 全厂物料平衡4.2.1 煤平衡入方煤 188 万吨/年出方兰炭 120 万吨/年（其中：焦粉6 万吨）煤气 8 亿立方/年（10 万立方/时）焦油 12 万吨/年4.2.2 焦油平衡入方焦油 5 万吨/年（100.00％）（自产12 万吨/年，外购38 万吨/年）煤气 8 亿立方/年其中：氢气 1.8 亿立方/年（1.607 万吨/年（8.04％））（含氢量30％，PSA 制氢收率75％）解吸气 6.2 亿立方/年小计： 21.607 万吨/年（108.04％）出方干气 0.636 万吨/年（ 3.18 ％）液化气 0.416 万吨/年（ 2.08 ％）低芳油（或煤制油1＃） 3.804 万吨/年（ 19.02 ％）高芳油（或煤制油2＃） 13.625 万吨/年（ 68.13 ％）重油 2.000 万吨/年（ 10.00 ％）硫磺 0.058 万吨/年（ 0.29 ％）液氨 0.162 万吨/年（ 0.81 ％）水、杂质 0.700 万吨/年（ 3.50 ％）渣、损失 0.206 万吨/年（ 1.03 ％）小计： 21.607 万吨/年 108.04 ％4.2.3 燃料气平衡入方PSA 制氢解吸气 6.2 亿立方/年（热值1400 千卡/标立，总热值10850 万千卡/时）干气 1.075 吨/时（热值10000 千卡/kg，总热值1075 万千卡/时）小计：总热值11925 万千卡/时出方用于加氢加热炉 1050 万千卡/时用于发生蒸汽 10875 万千卡/时（5.3MPa、470℃、取热效率90％、焓差70 万千卡/吨）产生蒸汽140 吨/时4.2.4 蒸汽平衡入方燃气锅炉发生蒸汽140 吨/时出方活性焦 7.5×5＝37.5 吨/时焦油加氢加热用 9 吨/时焦油加氢汽轮机用 17 吨/时（如果是往复机则本项取消）PSA 制氢汽轮机用 45 吨/时小计： 108.5 吨/时蒸汽富余：140－108.5＝31.5 吨/时（如果是往复机则富余48.5 吨/时）4.3 加氢装置规模和年操作时数建设规模：年处理中低温煤焦油20 万吨操作弹性： 70～110%年操作时间：8000 小时操作制度：四班三运转4.4 工艺装置组成（1）焦油加氢装置由原料预处理、加氢精制、加氢改质、新氢循环氢压缩、油品分离、污水汽提及氨回收、硫磺制备和装置内公用设施组成。