兖矿国际焦化焦炉煤气综合利用调研报告
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焦炉煤气综合利用项目
调研报告
2010年5月
根据公司统一安排，焦炉煤气综合利用项目调研小组先后组织对青钢兖州焦化厂、东阿东昌焦化有限公司、山东金能煤气化有限公司、中科院热物理研究所、703所和中材节能发展有限公司等相关企业和院所进行了考察调研，现将调研情况汇报如下：
一、焦炉煤气综合利用项目可行性
根据调研信息，比较焦炉煤气利用的化工、供热和发电三种方式，利用焦炉煤气进行化工产品深加工的经济效益最大，其次是利用焦炉煤气通过燃气锅炉供热，第三才是利用焦炉煤气直接进行发电，但是如采用热电联产方式生产，其经济效益又高于用焦炉煤气单纯供热或发电。
二、目前公司焦炉煤气利用情况
由于国际焦化公司焦炉为亚洲第一座碳化室高度为7.63m的焦炉，碳化室宽度是目前世界上最宽的焦炉，设计院在转化设计时也没有完全理解和掌握国外的设计理念，给生产管理带来了很难根治的影响因素。导致公司焦炉在实际生产中煤气氮气含量较高，经常高达20%以上，用来生产甲醇有效成分较少，导致甲醇生产一直亏损运营。
化工品生产――产品附加值高，生产利润大；生产工艺复杂，设备投入多，对原料气体质量要求高，操作人员多。
蒸汽供热――产品附加值较低，生产工艺简单，设备投入少，对原料气体质量要求低，操作人员少。
发电（热电联产）――产品附加值较高，三种发电方式对原料气体质量要求不同，热电联产生产方式效率高，技术成熟，便于自动化运行，操作人员少。
通过此次调研发现，焦炉煤气热电联产已成为焦化厂焦炉煤气综合利用的一种新趋势，特别是引进的燃气轮机热电联供系统，具有高度集成的集装箱式设计，效率高和占地很小的特点，投资回报率高。调研小组根据调研情况并查阅了相关资料后确认，焦炉煤气热电联产项目属于国家新能源及节能减排政策鼓励项目，可以获得国家法律、法规的支持。该项目在经济上是可行的，从产业政策方面看是属于鼓励类的。
成本支出情况：三年共支出总成本58586.74万元。2007年支出总成本19234.63万元，2008年支出总成本18666.74万元，2009年支出总成本20685.36万元。.三年平均总支出19528.91万元/年。
在三年平均总成本19528.91万元/年中，其中煤气成本3932.65万元/年，脱硫剂248.26万元/年，催化剂139.03万元/年，其他材料2887.35万元/年，人工费用490.43万元/年，电费2952.51万元/年（若甲醇年产量达8万吨则需电费4500万元/年），折旧费2964.26万元/年，蒸汽费用5360.93万元/年，其他费用259.21万元/年。
4、焦炉煤气中萘含量长期超标，对焦炉气压缩机等设备的稳定运行影响较大。
5、合成触媒老化也对甲醇产量有着很大的影响。
由于上述等因素的制约，甲醇近三年的生产经营情况如下：
2007～2009三年共生产甲醇189297.42吨，三年产量总和不到设ห้องสมุดไป่ตู้的年产量。其中2007年生产84561.06吨，2008年生产39714.03吨，2009年生产65022.33吨，三年平均生产63099.14吨/年。
2007～2009年度甲醇生产及成本统计表：
项目
时间
产量
（吨）
总成本（万元）
单位成本（元）
甲醇车间
外供蒸汽
合计
甲醇车间
外供蒸汽
合计
2007
84561.06
12669.75
6564.88
19234.63
1498.30
776.34
2274.64
2008
39714.03
9741.41
8925.33
若上两台75t/h燃气锅炉配合干熄焦电站汽轮发电机发电，可利用约4.2～4.5万Nm3/h焦炉煤气，除生产25MW电能外，还可以生产约50t/h的中低压饱和蒸汽供公司化工系统生产使用。如再配合燃气轮机热电联供系统对焦炉煤气进行综合利用，不仅能向化工生产系统提供大量的饱和蒸汽（约70t/h），还能保证干熄焦电站汽轮发电机的长周期稳定运行。届时可停掉一台燃煤锅炉，能节省大量的动力煤（约300吨/天，按动力煤500元/吨计算减少消耗15万元/天），经济效益十分明显。如果再利用低压蒸汽（0.4MPa）发电技术进行发电，将大大减少余热浪费，极大地提高焦炉煤气的综合利用率，同时减少污染物的排放。
制约甲醇生产经济效益的主要原因有：
1、焦炉煤气中氮气含量长期居高不下，致使煤气压缩机做大量无用功，据甲醇车间统计数据氮气含量近期约在25.1％左右。
2、焦炉煤气中总硫含量超高，常常在100mg/m3以上，偶尔达数百毫克/立方米（设计值≤95mg/Nm3），严重影响甲醇系统的生产能力。
3、焦炉煤气气量供应不足，目前供甲醇系统的焦炉煤气约4.6～4.7万Nm3/h，低于其生产能力的5.6万Nm3/h，严重制约着甲醇产量。
国际焦化公司由于焦炉煤气质量中氮气含量高，进入甲醇系统的气体H2S含量高，因循环水处理影响冷却效果差以及甲醇系统自身等原因，甲醇生产成本一直居高不下，甲醇系统远没有达到设计的生产能力和经济效益。为贯彻落实集团公司领导的指示精神，借鉴同行业先进经验，寻求符合国际焦化公司实际情况的扭亏增盈方案迫在眉睫，经过调研小组认真调研分析后认为，如果能够较好地综合利用国际焦化公司这种热值较低、质量较差的焦炉煤气也将会产生较为可观的经济效益和社会效益。调研报告第一次提交公司党政联席会议讨论后形成了以下的综合初步思路：以燃气（焦炉煤气）锅炉替代原设计中的甲醇废锅作为干熄焦锅炉的补充蒸汽源，将要建设的煤化产品深加工项目可不必再新上75t/h的燃煤锅炉，新上气化炉作为甲醇系统稳定气头，彻底消除长期以来甲醇系统生产不正常的困扰，提升干熄焦装置的经济效益，降低煤化产品深加工的投资。这种思路可以通过燃气锅炉+汽轮发电机和燃气轮机热电联产系统在发电的同时生产饱和蒸汽供给蒸汽管网来实现。以上一台120t/h燃气锅炉配合干熄焦电站汽轮发电机发电为例，可利用约3.4万Nm3/h焦炉煤气，能生产约25MW的电能，并能副产出约22t/h的中抽汽供生产使用。如再上一套1.5万kW燃气轮机热电联供系统，可利用约1.6万Nm3/h焦炉煤气，能生产约15MW的电能和约21t/h的中、低压饱和蒸汽供生产使用。
调研报告
2010年5月
根据公司统一安排，焦炉煤气综合利用项目调研小组先后组织对青钢兖州焦化厂、东阿东昌焦化有限公司、山东金能煤气化有限公司、中科院热物理研究所、703所和中材节能发展有限公司等相关企业和院所进行了考察调研，现将调研情况汇报如下：
一、焦炉煤气综合利用项目可行性
根据调研信息，比较焦炉煤气利用的化工、供热和发电三种方式，利用焦炉煤气进行化工产品深加工的经济效益最大，其次是利用焦炉煤气通过燃气锅炉供热，第三才是利用焦炉煤气直接进行发电，但是如采用热电联产方式生产，其经济效益又高于用焦炉煤气单纯供热或发电。
二、目前公司焦炉煤气利用情况
由于国际焦化公司焦炉为亚洲第一座碳化室高度为7.63m的焦炉，碳化室宽度是目前世界上最宽的焦炉，设计院在转化设计时也没有完全理解和掌握国外的设计理念，给生产管理带来了很难根治的影响因素。导致公司焦炉在实际生产中煤气氮气含量较高，经常高达20%以上，用来生产甲醇有效成分较少，导致甲醇生产一直亏损运营。
化工品生产――产品附加值高，生产利润大；生产工艺复杂，设备投入多，对原料气体质量要求高，操作人员多。
蒸汽供热――产品附加值较低，生产工艺简单，设备投入少，对原料气体质量要求低，操作人员少。
发电（热电联产）――产品附加值较高，三种发电方式对原料气体质量要求不同，热电联产生产方式效率高，技术成熟，便于自动化运行，操作人员少。
通过此次调研发现，焦炉煤气热电联产已成为焦化厂焦炉煤气综合利用的一种新趋势，特别是引进的燃气轮机热电联供系统，具有高度集成的集装箱式设计，效率高和占地很小的特点，投资回报率高。调研小组根据调研情况并查阅了相关资料后确认，焦炉煤气热电联产项目属于国家新能源及节能减排政策鼓励项目，可以获得国家法律、法规的支持。该项目在经济上是可行的，从产业政策方面看是属于鼓励类的。
成本支出情况：三年共支出总成本58586.74万元。2007年支出总成本19234.63万元，2008年支出总成本18666.74万元，2009年支出总成本20685.36万元。.三年平均总支出19528.91万元/年。
在三年平均总成本19528.91万元/年中，其中煤气成本3932.65万元/年，脱硫剂248.26万元/年，催化剂139.03万元/年，其他材料2887.35万元/年，人工费用490.43万元/年，电费2952.51万元/年（若甲醇年产量达8万吨则需电费4500万元/年），折旧费2964.26万元/年，蒸汽费用5360.93万元/年，其他费用259.21万元/年。
4、焦炉煤气中萘含量长期超标，对焦炉气压缩机等设备的稳定运行影响较大。
5、合成触媒老化也对甲醇产量有着很大的影响。
由于上述等因素的制约，甲醇近三年的生产经营情况如下：
2007～2009三年共生产甲醇189297.42吨，三年产量总和不到设ห้องสมุดไป่ตู้的年产量。其中2007年生产84561.06吨，2008年生产39714.03吨，2009年生产65022.33吨，三年平均生产63099.14吨/年。
2007～2009年度甲醇生产及成本统计表：
项目
时间
产量
（吨）
总成本（万元）
单位成本（元）
甲醇车间
外供蒸汽
合计
甲醇车间
外供蒸汽
合计
2007
84561.06
12669.75
6564.88
19234.63
1498.30
776.34
2274.64
2008
39714.03
9741.41
8925.33
若上两台75t/h燃气锅炉配合干熄焦电站汽轮发电机发电，可利用约4.2～4.5万Nm3/h焦炉煤气，除生产25MW电能外，还可以生产约50t/h的中低压饱和蒸汽供公司化工系统生产使用。如再配合燃气轮机热电联供系统对焦炉煤气进行综合利用，不仅能向化工生产系统提供大量的饱和蒸汽（约70t/h），还能保证干熄焦电站汽轮发电机的长周期稳定运行。届时可停掉一台燃煤锅炉，能节省大量的动力煤（约300吨/天，按动力煤500元/吨计算减少消耗15万元/天），经济效益十分明显。如果再利用低压蒸汽（0.4MPa）发电技术进行发电，将大大减少余热浪费，极大地提高焦炉煤气的综合利用率，同时减少污染物的排放。
制约甲醇生产经济效益的主要原因有：
1、焦炉煤气中氮气含量长期居高不下，致使煤气压缩机做大量无用功，据甲醇车间统计数据氮气含量近期约在25.1％左右。
2、焦炉煤气中总硫含量超高，常常在100mg/m3以上，偶尔达数百毫克/立方米（设计值≤95mg/Nm3），严重影响甲醇系统的生产能力。
3、焦炉煤气气量供应不足，目前供甲醇系统的焦炉煤气约4.6～4.7万Nm3/h，低于其生产能力的5.6万Nm3/h，严重制约着甲醇产量。
国际焦化公司由于焦炉煤气质量中氮气含量高，进入甲醇系统的气体H2S含量高，因循环水处理影响冷却效果差以及甲醇系统自身等原因，甲醇生产成本一直居高不下，甲醇系统远没有达到设计的生产能力和经济效益。为贯彻落实集团公司领导的指示精神，借鉴同行业先进经验，寻求符合国际焦化公司实际情况的扭亏增盈方案迫在眉睫，经过调研小组认真调研分析后认为，如果能够较好地综合利用国际焦化公司这种热值较低、质量较差的焦炉煤气也将会产生较为可观的经济效益和社会效益。调研报告第一次提交公司党政联席会议讨论后形成了以下的综合初步思路：以燃气（焦炉煤气）锅炉替代原设计中的甲醇废锅作为干熄焦锅炉的补充蒸汽源，将要建设的煤化产品深加工项目可不必再新上75t/h的燃煤锅炉，新上气化炉作为甲醇系统稳定气头，彻底消除长期以来甲醇系统生产不正常的困扰，提升干熄焦装置的经济效益，降低煤化产品深加工的投资。这种思路可以通过燃气锅炉+汽轮发电机和燃气轮机热电联产系统在发电的同时生产饱和蒸汽供给蒸汽管网来实现。以上一台120t/h燃气锅炉配合干熄焦电站汽轮发电机发电为例，可利用约3.4万Nm3/h焦炉煤气，能生产约25MW的电能，并能副产出约22t/h的中抽汽供生产使用。如再上一套1.5万kW燃气轮机热电联供系统，可利用约1.6万Nm3/h焦炉煤气，能生产约15MW的电能和约21t/h的中、低压饱和蒸汽供生产使用。