中谷矿业200万吨兰炭150万吨石灰校核加脱硫出苯

1、1 总 论1.1 概 述1.1.1 项目名称、主办单位、企业性质和法人项目名称：内蒙古中谷矿业有限责任公司年产200万吨兰炭、150万吨石灰项目主办单位：内蒙古中谷矿业有限责任公司项目建设地点：内蒙古自治区鄂尔多斯市蒙西高新技术工业园区企业性质：有限责任公司法定代表人：贺耀武邮政编码：0160141.1.2 可行性研究报告编制单位可研报告编制单位：内蒙古轻化工业设计院有限责任公司 证书等级：甲 级1.1.3 可行性研究报告编制的依据和原则1.1.3.1 编制依据(1 中国石油和化工协会中石化协产发(200676号化工投资项目可行性研究报告编制办法(2006年版 ；(2 国家计委计办投资2001

2、1153号投资项目可行性研究指南(试用版 ；(3 焦化行业准入条件(2008年修订 产业2008年第15号；(4 化工建设项目环境保护设计规范(GB50483-2009；(5 焦化厂卫生防护距离标准(GB11661-89；(6 内蒙古中谷矿业有限责任公司与内蒙古轻化工业设计院有限责任公司签订的合同书 ； 合同号：GZ201014A(7 建设单位提供的有关项目建设的基础资料和数据。1.1.3.2 编制原则(1 充分发挥地区的资源优势，加大资源开发利用力度，使企业获得最佳效益，并带动地区经济增长；(2 贯彻可持续发展战略，坚持安全生产与环境保护并重的原则；(3 项目建设方案要高起点，积极采用国内先

3、进技术，做到工艺技术及设备先进、可靠、成熟；(4 贯彻工厂规模大型化、布置一体化、生产装置露天化；(5 编制过程中坚持“客观、科学、可靠”的原则，对项目的市场需求、建设规模、工艺技术方案、经济效益、社会效益、环境效益和各种风险等进行充分调查和论证，真实、全面地反映项目的有利和不利因素，提出可供选择的建议；(6 根据厂址条件，对项目所需水、电、蒸汽、人力、资金、原辅材料来源及质量进行测算与落实；(7 结合国家的政策、法规及当地的优惠政策，按照有关部门的编制要求，对建设项目做出客观的技术经济评价，对项目中尚未解决的问题，如实提出建设性的意见和建议；(8 在满足生产工艺及产品质量的前提下，设备选择尽

4、可能的立足于国内，提高国产化率，形成具有鲜明特色的国产化先进的生产技术；(9 选用的工艺、设备、自控方案要先进、可靠，“三废”排放少，做到低能耗、低污染、低成本。1.1.4 项目提出的背景、投资必要性和经济意义1.1.4.1 企业概况内蒙古中谷矿业有限责任公司是广东鸿达兴业集团的全资子公司， 年产200万吨兰炭、150万吨石灰项目由该公司承办。广东鸿达兴业集团是国内知名的大型化工能源产业集团。集团自1991年成立以来，坚持以化工能源产业为核心，形成了塑料化工生产制造、矿山能源开发、现代电子交易市场、加工贸易等支柱产业体系，建立了覆盖PVC 产业链上中下游以及相关原燃材料的业务经营组合。集团总资

5、产达400亿元，年销售额200亿元，员工人数5000人，市场网络遍及全国及周边国家和地区，综合经营实力在国内塑料化工行业名列前茅。集团另一全资子公司内蒙古乌海化工股份有限公司始建于1952年，誉称“内蒙古化工工业的摇篮”。现已成为年加工、生产“天湖”牌PVC30万吨、电石24万吨、纯碱16万吨、烧碱30万吨、液氯4万吨、盐酸6万吨、硫化碱1.5万吨、白炭黑0.1万吨和硫化黑0.4万吨等各类化工原料产品，年生产总能力达100万吨的国内氯碱化工和纯碱化工双联合的大型化工生产企业。并拥有各类技术、生产员工2000多人。公司拥有自备热动力设备，产品质量稳定，技术力量雄厚，市场口碑、信誉良好，产品畅销全

6、国，部分出口国际市场。公司拥有储量5000万吨的高品质石灰石矿山，石灰石矿可露天开采，满足纯碱生产和电石生产的原料需求。公司拥有储量4000万吨的煤矿，煤矿可露天开采。满足动力自备电厂的原燃料需求。公司拥有储量7000万吨的青海盐场，年可生产80万吨原盐。满足烧碱、纯碱和PVC 的原料需求。公司秉承“以实干创造未来”的企业精神，以市场为导向、以客户为中心的经营理念，积极开拓国内外市场，深挖内部潜力，充分调动人员，整合各种资源。随着经济逐步回暖，公司将凭借“天湖”牌聚氯乙烯产品在市场上赢得良好信誉，以及广东鸿达兴业集团的强大营销体系，把乌海化工股份有限公司生产经营推上一个新的台阶。公司将利用内蒙

7、古自治区得天独厚的能源优势和政策优势，以国家西部大开发为契机，以振兴民族产业为己任，努力发展成为国内知名的大型现代化资源型、环保型化工企业。内蒙古中谷矿业有限责任公司计划在内蒙古自治区鄂尔多斯市蒙西高新技术工业园区内建设多个项目，形成自身产业链，是鄂尔多斯市招商引资项目，计划建设内容包括：(1 年产200万吨兰炭、150万吨石灰项目；(2 年产60万吨PVC 、60万吨烧碱及100万吨电石项目；(3 年产156万吨电石渣制水泥项目；(4 年产20万吨甲酸钠项目；(5 年产20万吨氯化苯项目。本项目为100万吨电石项目提供65.636万吨兰炭，95万吨石灰，2.9254亿Nm 3炭化煤气，剩余产

8、品全部外售。项目实施具有以下有利条件：(1 资源丰富、供应可靠，生产所需的石灰石、原煤可就近购进，运距短，价格低廉；电价便宜，供应可靠。(2 厂址地理位置优越、交通运输方便，可依托社会资源。1.1.4.2 项目提出的背景我国是一个贫油、少气、相对多煤的国家，石油剩余可开采贮量仅为24亿吨，石油后备资源严重不足，2003年我国原油净进口近1亿吨，对境外石油的依赖度达到36.5%；与此相反，我国煤炭已探测出的贮量为1万亿吨，煤年产量为1213亿吨。采用高效洁净煤化工技术代替石油资源，对于我国经济发展、环境保护与生态平衡具有重要意义。内蒙古自治区辖区面积广阔，煤炭保有储量和产量均居全国煤炭产量的第二

9、位，是我国最重要的能源基地之一，具有较大的开发潜力，如何将内蒙古的资源优势转化为经济优势一直是各方关注的焦点问题。发展煤-电-化工结合的产业，努力提高产品附加值，就成为内蒙古自治区经济发展的必然选择。2005年4月，内蒙古自治区人民政府下发了关于加快煤炭产业结构调整的指导意见。指导意见提出：煤炭产品结构要由单纯生产原煤型向能源重化工型转移，加大煤炭深加工力度；经过三年煤炭产品结构调整，到2007年底，全自治区原煤就地转化率达到50%以上，其中鄂尔多斯市、呼伦贝尔市、锡林郭勒盟、通辽市、乌海市就地转化率达到60%以上，阿拉善盟、包头市、巴彦淖尔市、赤峰市就地转化率达到40%以上。内蒙地区是国家批

10、准的能源重化工建设重点地区。为充分加强资源本地化利用，发展优势化工产业，将资源优势转为经济优势，在国家有关部门的建议下，内蒙古地区规划发展煤化工、石油与天然气化工、盐化工等一系列大型化工项目。内蒙古中谷矿业有限责任公司正是利用这一有利时机，结合当地煤炭、原盐、电力资源丰富、配套设施完善、建厂条件优越等优势，制定了发展煤化工产业战略，提出建设兰炭-电石-烧碱-聚氯乙烯-电石渣水泥生产装置的设想，形成一个完整的氯碱化工产业链，以加快实施资源转化战略，全面推进工业化进程；并加大企业发展力度，促进地方经济快速发展。当地政府大力提倡合理利用煤炭资源，积极开发高科技、高附加值的产品，特别是针对焦化行业的资

11、源浪费严重现象，大力鼓励开发环保型资源综合利用项目。将煤炭经深加工成兰炭，不仅提升了产品价值，同时又产生了副产品煤焦油、炭化煤气，使经济效益更加突出。利用兰炭生产过程中产生的炭化煤气做燃料，不仅减少了环境污染，降低了石灰的生产成本，同时提升了产品质量，回收了能源。内蒙古中谷矿业有限责任公司为了满足市场需要，为了企业的发展和体现规模效益，拟建设年产200万吨兰炭150万吨石灰项目。炭化煤气作为气烧石灰窑燃料气，剩余部分作为年产100万吨电石项目电石炉燃料。生产所需的煤炭资源供应充足，而且品质好，价格低；因此发展兰炭工业及其延伸产品，相对其他地区具有较大优势，产品将会在市场上有显著的竞争力。1.1

12、.4.2 投资的必要性和建设意义(1 适应国家产业发展政策发挥我国丰富的煤炭资源优势，促进煤化工在全国范围内的迅猛发展。因此，公司建设兰炭石灰项目符合我国国情、符合国家石油安全战略的要求和产业发展政策。2008年，中华人民共和国工业和信息化部发布了焦化行业准入条件(2008年第15号 ，规定新建和改扩建焦化生产企业厂址应靠近用户或炼焦煤原料基地。必须符合各省(自治区、直辖市 地区焦化行业发展规划、城市建设发展规划、土地利用规划、环境保护和污染防治规划、矿产资源规划和国家焦化行业结构调整规划要求。新建和改扩建焦化企业按照“总量控制、调整结构、节约能(资 源、保护环境、合理布局”的可持续发展原则进

13、行建设。(2 带动相关行业发展生产项目建成后，可拓宽企业的生产领域，增加企业的市场竞争能力，实现由资源优势向经济优势的转变；并且对地方的经济发展将起到一个很好的促进作用。(3 符合循环经济发展模式循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式，是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革。本工程利用内蒙古西部地区丰富的能源，以资源化、再利用原则，减少环境污染，提高资源产出率、利用率，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化

14、道路。本项目利用煤炭为原料，生产兰炭，副产煤焦油、炭化煤气，利用炭化煤气煅烧石灰石，可提高企业的经济效益，延长生产链条，提高企业在市场上的竞争能力，同时可带动地区经济的发展。1.1.4.3 经济意义和社会效益该项目的实施将对地方经济发展做出重要贡献。项目建成达产后，年销售收入193847.58万元，年利润总额19957.53万元。项目总投资收益率为30.93%，投资回收期税前4.92年，税后5.61年(均含建设期 ，是投资少、见效快、具有良好经济效益。该项目利用企业特有的资源优势，发展精细化工，可带动当地经济的发展，因此该项目的实施将对地方经济发展做出重要贡献，从而产生良好的社会效益。1.1.

15、5 研究范围本项目设计生产能力为：年产200万吨兰炭，150万吨石灰，年副产23.8万吨煤焦油，17.6万吨粉煤，27.8亿Nm 3炭化煤气(自用21.97亿Nm 3，外售5.83亿Nm 3 ， 1.2万吨粗苯，2万端硫酸铵，4320吨硫磺。(1 年产200万吨兰炭装置包括：备煤工序、炭化工序、筛储焦工序、煤气净化工序等。(2 年产150万吨石灰装置包括：原料贮运工序、石灰煅烧工序、石灰筛储工序等。1.1.5.2 全厂公用工程、辅助设施和服务设施全厂公用工程、辅助设施和服务设施包括：总变电所、中央化验室、维修间(机、电、仪的日常保养、维修 、循环水站、污水处理站、冷冻站、职工食堂、浴室等。1.

16、2 研究结论通过市场分析、技术方案论证，厂址及技术经济分析，初步结论如下：(1 内蒙古中谷矿业有限责任公司依托内蒙地区丰富的电力、原煤资源，以先进技术与管理优势作保障，建设年产200万吨兰炭，150万吨石灰项目，符合国家产业政策：投资方向和环境保护的要求；符合内蒙古自治区经济和化工产业总体发展战略。(2 项目建设基础条件良好：拟建厂址在鄂尔多斯市蒙西高新技术工业园区，园区内一次水、电力能源供应充足，工程地质条件良好，适合本项目的建设。(3 本项目采用的生产工艺技术先进、成熟可靠，设备先进，产品质量好、原料消耗低，产品销路畅通，具有较强的竞争力。(4 公用工程配套合理，能满足工程要求，环保、节能

17、设施完善。(5 原料来源可靠，交通运输便利，供水、供电、供汽有保障，具备建厂条件。(6 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。(7 投资及效益项目总投资为57012.34万元，其中：建设投资50792.46万元，铺底流动资金4319.12万元。本项目建成后，财务内部收益率27.13%(税后 ，财务净现值52376.73万元(税后 ，总投资收益率30.93%，投资回收期5.61年(税后 ，从财务评价看投资回收期较短，各项技术经济指标均达到国家规定的基准指标，因而具有较强的获利能力和较强的抗风险能力。通过上述研究结论可以看出，本工程生产规模和产品方

18、案符合国家产业政策，工艺装备先进，技术成熟可靠，经济合理，具备建厂条件，并且项目建成后将具有较好的经济效益，良好的社会效益和环境效益，因此，项目是可行的。1.3 主要技术经济指标主 要 技 术 经 济 指 标 表 1.4 存在的主要问题和建议(1 为加快本工程的实施，应按有关规定尽快进行环境评价、节能评估、劳动安全卫生预评价工作。(2 本项目石灰石用量较大，要进一步落实原料的供应渠道，以保证项目生产需求。(3 为保证下阶段工作顺利进行，应尽快进行厂址工程地质勘察工作，以便正确指导下一步设计工作。 2 市场预测2.1 国内外市场预测 2.1.1 兰炭用途兰炭又称半焦，可广泛应用于冶炼铁合金、电石

19、、高炉喷吹、合成氨生产及民用环保燃料等行业，是以不粘煤、弱粘煤、长焰煤等为原料，在炭化温度750以下进行煤中低温干馏。煤干馏过程主要经历如下变化：当煤料的温度高于100时，煤中的水分蒸发；温度升高到200以上时，煤中结合水释放；高达350以上时, 粘结性煤开始软化，并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤、褐煤等不发生此现象 ；至400500大部分煤气和焦油析出，称一次热分解产物；在450550，热分解继续进行，残留物逐渐变稠并固化形成半焦；高于550，半焦继续分解，析出余下的挥发物(主要成分是氢气 ，半焦失重同时进行收缩，形成裂纹。(1 在铁合金上的应用铁合金是钢铁工业体系中必不可少的基础性原料工业。

20、中国铁合金工业在近10年间得到飞速发展，成为一个铁合金生产大国和出口大国，但是还不具备铁合金工业强国的技术经济实力。近5年我国的铁合金年产量和出口量分别波动在350万450万吨、96122万吨之间。中国加入世贸组织，与世界各国开展更为密切的经贸往来。随着我国铁合金工业的迅速发展，对铁合金焦的需求量日益增加。但是目前冶炼铁合金所用的还原剂仍主要是冶金碎焦。冶金碎焦用作还原剂，其还原性能并不好，同时还浪费了宝贵的炼焦煤资源。另一方面适于作还原剂的低变质程度的煤炭资源，并未得到合理利用。铁合金专用焦的性质对铁合金的冶炼电耗、铁合金金属及炉况有举足轻重的作用。世界各国为了降低铁合金的电耗，提高产品质量

21、，都在发展用低灰、高挥发分的低变质煤生产铁合金专用焦，以代替部分紧缺的冶金焦。(2 在电石生产中的应用电石是有机合成工业的重要基本原料，以电石法生产的乙炔为原料可制取乙烯、氯丁橡胶、氰氨化钙、乙酸、三氯乙烯等，电石也作为钢铁的脱硫剂，还用于金属的切割和焊接、需求量大、发展迅猛是我国电石行业近年发展的特点。生产电石用半焦在生产电石的电弧炉中作导电体和发热体。生产电石用半焦加入电弧炉中，在电弧炉和电阻热的高温(18002200 作用下，和石灰发生复杂的反应，生成熔融状态的碳化钙(电石 。电石用半焦应具有灰分低、反应性高、电阻率大和粒度适中(320mm等特性，还要尽量除去粉末和降低水分。其化学成分和

22、粒度一般应符合如下要求：固定碳大于84%，灰分小于14%，挥发份小于2%，硫份小于1.5%，磷份小于0.04%，水份小于1.0%，粒度合格率要求在90%以上。(3 兰炭用于吸附剂活性焦即经过活化的兰炭，由于其廉价并具有一定的吸附性能，所以活性焦广泛用于城市污水处理厂和工业废水净化处理，近年来山西大同已建成多座活化炉，市场前景广阔。氮氧化物(NOX 是主要的大气污染物之一，不仅对人体和生物具有强烈的毒害作用，而且会对设备产生腐蚀作用，所以必须对氮氧化物的排放进行控制，其中催化分解是一种比较成功的控制氮氧化物排放的方法，该技术应用的关键是找到一种有效、实用的催化剂载体。经试验证明，兰炭就是一种理想

23、有效的催化剂载体，在不久的将来就会投入工业使用。(4 兰炭用于合成氨工业我国人口众多，农业在国民经济发展中具有举足轻重的作用，我国农业的化肥施用量一直保持上升趋势。我国已成为世界上最大的化肥生产国和消费国，我国的中小型化肥厂多以无烟块煤和焦炭为原料，但原料供应不足，如合成氨行业每年需要无烟块煤约5000万吨，再加上煤炭价格上涨，给化肥生产企业带来较大的成本压力，2002年起许多用无烟块煤和冶金焦炭生产化肥的企业已开始用兰炭作为造气原料，目前已有80%的化肥厂利用兰炭制气，预测2010年化肥企业兰炭需求量将达到1000万1100万吨。(5 兰炭用于炼钢高炉喷吹是高炉炼钢广泛采用的技术，实现以煤代

24、焦是世界炼钢业发展的潮流，它具有降低焦化成本和生产成本的经济效益。卢森堡已在高炉(1376m3 喷煤炭粉进行生产，喷煤炭量达75kg/(t钢铁 以上。1981 年云南昆明钢铁公司也曾研究喷吹煤炭，取得一定进展。国内外研究表明高炉喷吹优质煤炭、兰炭不会使高炉内因高挥发分而产生重碳氢化合物，炭黑量少，兰炭在风口带因活性高，燃烧十分完全，能大量供给炉缸热量，从而提高置换比，有利于高炉顺行。高炉实现喷吹煤炭兰炭，不仅有力促进煤炭的综合利用，而且可省去喷煤粉的制粉设备，也没有爆炸风险，还可实现高炉超量喷吹。高炉喷吹兰炭是扩大优质煤炭综合利用理想途径之一。我国的包钢和首钢开始使用兰炭炼钢。(6 兰炭在其他

25、领域的应用兰炭因其燃烧性能优良、热值高、活性好，还作为无烟燃料用于生产民用型煤、铸造型砂的炭质材料、烟气中SO 2脱除剂、炼焦瘦化剂、焙烧石灰石和白云石的载能体、兰炭粉末用于燃烧发电等，并且兰炭的应用领域还在不断扩展。本项目年产200万吨兰炭，其中65.636万吨销售给内蒙古中谷矿业有限责任公司年产60万吨PVC 、60万吨烧碱产业综合项目，其余部分外售。2.1.2 煤焦油用途兰炭生产中除主要产品兰炭外，还有煤焦油和煤气。兰炭生产时产生的煤焦油为中低温煤焦油轻质成分含量较高，是生产燃料油的良好原料。我国石油资源相对匮乏，石油进口量日益增大，对外供石油依存逐年升高，已经对我国经济安全构成了一定的

26、威胁。中低温煤焦油的有效利用可缓解我国石油的紧张状况。中低温煤焦油经过加工可分为轻质和重质两部分。轻质部分是很好的燃料油原料，重质部分是炭黑、炭素、活性炭和化工行业的原料。煤焦油的主要用途：(1 工业上用于大型锅炉、加热炉的燃料；(2 作为粘结剂被应用到型煤的制作；(3 精粗加工可生产杂酚油、防腐油、煤沥青等化工产品，用于生产炭黑及其他碳素材料；(4 添入其他填料，经加热炼制可以得到筑路沥青和防水沥青，用于非重型车辆通行道路和屋面防水。(5 本项目年副产30.6万吨煤焦油，全部外售。2.1.3 炭化煤气用途兰炭生产的尾气称为炭化煤气，每生产1吨兰炭平均得到8001500Nm3炭化煤气，主要成分

27、为：CH 4、CO 、H 2、CmHn 、CO 2、硫化物等，还含有氨、焦油、奈、粗苯等多种化学成分。无论从环保角度出发还是从资源有效利用角度出发，炼焦装置都应配套煤气净化系统。煤气热值达到17002000kcal/ Nm3, 将其用于发电、生产化工产品、工业民用清洁燃料其使用成本仅为天然气的1/10，经济效益显著。本项目炭化炉年产煤气27.8亿Nm 3，其中7.88亿Nm 3用于加热炭化炉，2.64亿Nm 3用于烘干兰炭， 1.67亿Nm 3用于污水喷射焚烧炉焚烧污水，0.18亿Nm 3用于粗苯管式加热炉，9.6亿Nm 3用于煅烧石灰，2.9254亿Nm 3销售给内蒙古中谷矿业有限责任公司年

28、产60万吨PVC 、60万吨烧碱产业综合项目，剩余2.9046亿Nm 3外售。石灰又称生石灰，主要成份是氧化钙(CaO，广泛应用于冶金、化工、轻工、建材、耐火材料、火力发电、农业及环保工程，如制碱、漂白粉、制糖、电石、肥料、消毒剂、污水净化等。随着科技进步对其品质要求日渐严格。在上个世纪九十年代，我国大型钢铁企业纷纷引进国外生产冶金石灰的先进设备和技术。在化学工业中，以石灰为主要原料可生产轻质碳酸钙、活性碳酸钙等产品，它也是生产电石的主要原料。建材行业用石灰生产石棉-石灰，超轻碳酸钙等。环保方面用石灰做为脱硫剂，酸性气体吸附剂等已广泛应用。本项目年产石灰150万吨，其中95万吨销售给蒙古中谷矿

29、业有限责任公司年产60万吨PVC 、60万吨烧碱产业综合项目，其余外售。2.2 市场分析2.2.1 兰炭市场分析(1 兰炭在铁合金、电石行业的市场分析兰炭是铁合金、电石行业理想的还原剂。不仅质量好，且价格是冶金焦的三分之一。铁合金生产表明：使用兰炭生产硅铁与使用冶金焦相比，可降低生产成本10%左右，产量、质量均可提高一至两个档次。西北的甘肃、青海、宁夏、陕西，西南的四川、贵州的铁合金主要生产厂家，已广泛使用兰炭生产硅铁。目前在硅铁行业兰炭年用量800万吨。根据近几年我国工业发展速度预测：铁合金产量将超过1000万吨。按每吨铁合金消耗兰炭1.1吨计算。未来市场年需求量大约在1100万吨以上。兰炭

30、代替冶金焦，广泛应用于电石行业，可节能降耗、降低成本、提高产品质量。目前，销往西北和西南各省区用于电石生产的兰炭约800万吨，预测2010年电石产量将在1500万吨以上，按每吨电石消耗0.55吨兰炭计算，每年电石行业需兰炭825万吨。(2 兰炭作为高炉喷吹原料的市场分析根据有关资料预测，2010年全国生铁产量1.21.3亿吨，如果喷煤比提高至160千克/吨，高炉喷吹煤粉年需求量应在17001900万吨，由于我国无烟煤资源有限，兰炭则是首选原料。近年，兰炭替代无烟煤用于高炉，喷粉量不断增加。在缺乏无烟煤的西南、华北、华东等地区，价廉质优的兰炭用于高炉喷粉更具竞争力。据陕北和内蒙古的统计，用于高炉

31、喷粉的兰炭年销量将达到30004000万吨。(3 兰炭作为合成氨生产原料的市场分析我国合成氨产量居世界第二位，仅次于美国，但仍不能满足需求，每年仍需大量进口。合成氨是化肥的中间产品，2010年合成氨的产量将达到3500万吨，其中以无烟煤为原料的合成氨产量约2259万吨，需无烟块煤3723万吨。有关资料表明：我国中小型化肥企业大都以无烟煤和焦炭为原料，化肥生产需要的无烟煤目前仅能满足需求量的一半。为了解决块煤供需矛盾，合成氨造气采用了型煤技术，如今全国化肥系统石灰碳化型煤装置800余套。型煤生产需加入石灰约20%，型煤产品灰分高、固定碳只能达到50%左右，且强度不高，大大影响了产气率和气化效率，

32、同时给操作也带来了较大困难。兰炭完全可以代替气化型煤和冶金焦，成为化肥制气的首选原料，近几年来许多化肥厂已将兰炭用于化肥生产。据有关部门预测，2010年用于化肥制气的兰炭市场需求量可达到300万吨以上。(4 兰炭作为民用环保清洁能源市场分析随着城乡人民生活水平的日益提高，城乡用煤大幅度减少，清洁能源的利用将日趋广泛。无烟煤适宜民用燃料，但产量有限；兰炭是环保燃料，各项指标均优于无烟煤，属低灰、低硫、高化学活性环保燃料。(5 兰炭在废水处理的广泛使用兰炭经加工成脱硝剂等作为优质吸附材料，随着我国环保水平的日益提高，兰炭在各种废水处理方面已广泛使用。2.2.2 煤焦油市场分析2009年全国煤焦油产

33、量约为1080万吨。20072009年炼焦协会公布煤焦油产量见下表： 近几年煤焦油的利用情况：(1 煤焦油精制加工，约占55%60%；(2 化工原料、燃料，约占30%40%；(3 煤焦油出口，约占2.5%3.5%以上述据显示煤焦油主要消费市场为炭黑产业和煤焦油深加工产业，其次为代替重油进入燃料领域，少量出口。(1 煤焦油在炭黑产业的需求量2009年炭黑行业煤焦油需求量为330.096万吨(2009年全国炭黑产量276万吨行业平均消耗1.84煤焦油配比65%。(2 煤焦油深加工产业煤焦油需求量全国煤焦油深加工产业正面临产业升级，发展趋势向集中化、规模化、精细化方向发展。2009年煤焦油深加工能力

34、突破800万吨，拟建和在建生产能力达到400万吨，由于主要产品煤沥青需求范围窄，过度饱和，与煤焦油价格价差较大，造成煤焦油加工开工率不足，2009年实际开工率在650万吨左右，比2008年增长25%。(3 煤焦油出口情况因国家政策不鼓励出口，煤焦油出口量每年减少，2009年出口量仅为20万吨，为近三年来最低水平。(4 煤焦油进入燃料油市场情况因煤焦油流入燃料油市场受政策、季节以及煤焦油与重油的性价关系等诸多因素影响，虽然无固定数据，但是成为打破煤焦油供需平衡的重要外力因素。近三年来煤焦油产量都大于需求量，年富余量约为80万100万吨。但最近因受原油价格影响及国家产业政策调整(整治小煤窑、淘汰小

35、焦炉 等外力因素影响，每年都会出现一个最紧价高的时间周期，然后市场出现疲软，油价回归理性，总体来看，煤焦油市场趋势长期看好。2.2.3 炭化煤气市场分析我国焦炉炭化煤气主要有三种用途：一是作为燃料，二是作为化工原料。三是提取高纯度氢气。作燃料可用于城市煤气、发电用燃料，这属于传统应用。作化工原料可用于制取甲醇、合成氨。本项目副产经过净化的炭化煤气，热值为27841.62kJ/Nm3，有较高利用价值，在兰炭企业内部，以炭化煤气煅烧石灰石生产石灰是最理想的煤气利用方式。既节能又减少了煤气污染环境，而且气烧窑产出石灰质量均匀，反应活性好。2.2.4 石灰市场分析我国地大物博, 各地区因地制宜利用不同

36、品位的石灰石等各种钙基原料生产石灰，就地使用。但是，在工业生产中要求石灰纯度高，即含CaO 高，杂质少和活性高，有的还要求白度高。总的来说，乌海市境内的石灰石矿碳酸钙含量高，含杂质少，MgO 含量低，特别适宜于生产电石用原料石灰。正因如此，本地区电石厂多。对于碳酸钙含量高，含杂质少，MgO 含量高的石灰石可用来煅烧冶金石灰。近几年来，电石等行业发展迅速，对石灰的需求量增加。乌海市的石灰产量大，不但供给本地区，而且还供应宁夏和陕西省的电石厂，且供不应求。随着我国产业结构调整力度的加大和对环境保护，资源利用政策的实施，在石灰土立窑和普通立窑关停或转产退出石灰市场后，电石原料石灰、冶金石灰将供应紧俏

37、。将要更加呈现供不应求的局面。钢铁产品面临国际竞争，质量和成本是竞争的关键。石灰作为炼钢的重要辅助原料，其质量好坏直接影响钢铁产品的质量和生产成本。活性石灰与普通冶金石灰相比具有CaO 含量高、体积密度小、气孔率高、反应能力强等特点。在冶炼炉中成渣速度快、能够提高脱碳效率、缩短冶炼时间、提高炉龄、降低石灰的消耗、降低炉料消耗、从而达到提高钢的质量、增加钢的产量、将低炼钢成本的目的。活性石灰又是电石生产的原料，电石是化学工业的重要基本原料，是有机合成工业的重要基本原料，我国生产的电石90%用于PVC 的生产和有机合成等化工行业，8%用于机械冶金等行业，2%用于出口。以电石乙炔为原料可制取乙烯、醋

38、酸乙烯、氯丁橡胶、氰氨化钙、乙酸、三氯乙烯、四氯乙烯、双氰胺等化工产品；目前，我国生产的电石大部分用于生产聚氯乙烯(PVC；电石也作为钢铁的脱硫剂，还用于金属的切割和焊接。因而活性石灰的市场需求量很大。预测今后十年我国电石产量将逐步增加产能达到1500万吨, 乌海市的电石产量将达到100万吨。随着冶金、建材、化工、电力等行业的迅速发展和环保力度的增加，今后对石灰的需求量将越来越大。我国已加大对晋、陕、蒙接壤区兰炭生产的整顿力度，本项目以炭化煤气作为气烧石灰的燃料，发展循环经济、实现煤炭资源的合理加工转化和综合利用，是顺应行业发展趋势之举，极具市场竞争力，必将对当地的兰炭生产健康持续发展起到极好

39、的示范作用。2.3 产品价格分析(1 兰炭市场价格分析：我国兰炭市场在经过持续下滑后，2009年表现趋于活跃，价格普遍上升每吨100元左右。其中，华东、华中南地区上涨150元左右，华北、东北地区上涨50元左右。今年年初，国内兰炭市场价格持续上涨，每吨上涨150元/吨，主流平均价格由年初的850元/上涨至1000元/吨，上涨幅度15%。上涨的主要原因是国家对兰炭行业的有效治理整顿管理，原材料价格的提高，以及下游产品产能的提升。兰炭价格的上涨，主要原因是煤炭行业价格持续上涨。 2007年, 国家发布关于调整焦煤和盐资源税率的通知，将焦煤资源税额标准由原来的平均3元/吨升至8元/吨，每吨税率提高5元

40、，是同期煤炭市场价格的10%。国家出台对年产能3万吨以下的焦(兰 炭生产企业全面限制，以彻底解决浪费能源、环境污染、无须竞争等问题。同时，国家对非法石灰厂进行取缔与查封。受此影响，国内焦炭与石灰市场已经出现供应价格上涨的局面。由于原料价格仍有上涨的动力，在成本升高的影响下，兰炭市场价格还将有上涨的趋势。(2 煤焦油市场价格分析：目前煤焦油市场较好，供不应求，价格波动在20002800元/吨。其价格的波动主要时受国际价格的影响。利用煤焦油做燃料的企业在增加，市场前景非常乐观。(3 石灰市场价格分析：目前，国家对行业准入，能源浪费的低水平重复建设和环保要求力度逐渐加大。一些地区电力供应仍然紧张、产

41、品运输受铁路能力限制。一些产品存在销售壁垒，或者供大于求，这些因素对石灰企业的生产经营影响很大。本项目的石灰每吨售价为250元左右，产品定位于电石用原料石灰, 本项目规模大，技术水平高，是资源综合利用和环保项目; 原材料和用户都在本地，本地区电力供应又充足。故本项目产品远远低于同行业企业的生产成本，产品具有很强的市场竞争力。2.4 竞争力分析我国是一个贫油、少气、相对多煤的国家，石油剩余可开采贮量仅为24亿吨，石油后备资源严重不足，20062007年我国对境外石油的依赖程度应该已超过40%。与此相反，我国煤炭已探测出的煤贮量为1万亿吨，煤年产量为1213亿吨。采用高效洁净煤化工技术代替石油资源

42、，对于我国经济发展、环境保护与生态平衡具有重要意义。本项目的兰炭装置采用SH-2007型内热式直立炭化炉，采用含炭量较高的原煤作为原料，技术、消耗、产品质量等均领先于国内已有引进的技术装置。符合国家产业政策及环保、节能要求。本项目依托原料、电力的低价位优势，与同规模的同行业相比相对低廉的人力成本，在装置大型化、自动化、集约化、管理现代化的基础上，将体现出高效能、高质量、低成本的优势，远远低于同行业企业的生产成本，产品具有很强的市场竞争力。本项目的石灰产品定位于电石用原料石灰, 本项目规模大，技术水平高，是资源综合利用和环保项目; 原材料和用户都在本地，本地区电力供应充足。3 产品方案及生产规模

43、3.1 产品方案及生产规模按照当前国家产业政策、行业发展规划、技术政策、产品结构搭配关系和国家清洁生产的要求；根据产品市场需求的预测分析，结合业主投资意向来统筹安排选择产品方案及生产规模。3.1.1 兰炭装置产品方案及规模(1 年产200万吨兰炭其中25mm 兰炭量：60万吨/年(占30%； 2515mm 兰炭量：70万吨/年(占35%； 155mm 兰炭量：30万吨/年(占15%； 5mm 粉 焦：40万吨/年(占20%。(2 本项目年副产煤焦油23.8万吨，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，重质组分可作为炭黑、炭素、活性炭的原

44、料。(3 本项目炭化炉年产煤气27.8亿Nm 3，其中7.88亿Nm 3用于加热炭化炉，2.64亿Nm 3用于烘干兰炭， 1.67亿Nm 3用于污水喷射焚烧炉焚烧污水，0.18亿Nm 3用于粗苯管式加热炉，9.6亿Nm 3用于煅烧石灰，2.9254亿Nm 3销售给内蒙古中谷矿业有限责任公司年产60万吨PVC 、60万吨烧碱产业综合项目，剩余2.9046亿Nm 3外售。(4 本项目年副产粉煤17.6万吨，粉煤是原料煤筛分后不能用作兰炭生产原料而外售的产品。(5 本项目年副产硫酸铵2万吨，粗苯1.2万吨，硫磺4320吨。3.1.2 石灰装置产品方案及规模本项目石灰装置年产石灰150万吨。3.2 产

45、品执行标准 3.2.1 兰炭产品质量指标兰炭产品质量标准执行铁合金专用焦炭质量标准YB/T034-92二级标准。 3.2.2 煤焦油质量指标煤焦油产品质量标准执行煤焦油质量标准YB/T5075-1993。3.2.3 炭化煤气质量指标炭化煤气产品质量如下表： 3.2.4 石灰产品质量指标 本项目石灰产品质量执行国家标准冶金石灰质量标准YB/T042-2004一级品的有关规定。 3.2.5 粗苯产品质量指标本项目粗苯产品质量标准执行YB/T5022-93。 3.2.6 硫酸铵产品质量指标本项目硫酸铵产品质量标准执行GB535-1995。 3.2.7 硫磺产品质量指标本项目硫磺产品质量标准执行GB2

46、449-92。 4 工艺技术方案4.1 兰炭技术方案的选择4.1.1 原料路线的确定兰炭生产是以不粘煤、弱粘煤、长焰煤为原料，在750以下进行中低温干馏。本项目兰炭装置原料煤热值为26.29MJ/kg(见煤质分析报告 ，原料煤品位高，适用该品质原料煤生产兰炭，兰炭可以达到铁合金专用焦炭质量标准YB/T034-92二级标准。入炉总煤量：382.5t/h(干基 煤质指标： 入炉煤粒度： 25100mm(含25mm粉煤量5%将原料煤进行加工转化生产兰炭。生产过程包括备煤工序、炭化工序、筛储焦工序和煤气净化工序，所生产的兰炭、煤焦油外售，炭化煤气用于炭化炉加热，兰炭烘干、生产污水焚烧、煅烧石灰，剩余部

47、分外售。在工艺流程和设备选型上，充分考虑了煤炭资源和资金筹措、投入情况，选择了工艺成熟、技术先进、操作可靠、装备水平较先进的工艺流程及设备。4.1.2 国内外工艺技术概况煤在隔绝空气条件下加热、分解，生成焦炭或兰炭、煤焦油、煤气等产物。按加热终温的不同可分为三种：9001100为高温干馏，即焦化；700900为中温干馏；500600为低温干馏。本项目为中低温干馏。煤干馏过程主要经历如下变化：当煤料的温度高于100时，煤中的水分蒸发出；温度升高到200以上时，煤中结合水释出；高达350以上时, 粘结性煤开始软化，并进一步形成粘稠的胶质体(泥煤、褐煤等不发生此现象 ；至400500大部分煤气和焦油

48、析出，称一次热分解产物；在450550，热分解继续进行，残留物逐渐变稠并固化形成兰炭；高于550，兰炭继续分解, 析出余下的挥发物(主要成分是氢气 ，半焦失重同时进行收缩，形成裂纹。国内外兰炭生产工艺大同小异，都是将原料煤在炭化炉中持续加热使其脱水干馏形成兰炭，再进行熄焦，煤气净化。目前炭化工序国内外技术差别不大，设备差别较大；熄焦时国外基本采用干法熄焦，国内大多为湿法熄焦，或水冷间接熄焦。4.1.3 工艺技术方案的选择4.1.3.1 工艺技术选择原则(1 选用本行业的先进、可靠的工艺技术和设备;(2 降低项目投资，减少环境污染。4.1.3.2 主要工艺方案的选择(1 炉型的选择本项目所用原料

49、煤，由于该煤无粘结性，故不能采用常规焦化炉，采用炉顶加煤炉底排焦的直立式炭化炉可以生产化肥、铁合金、电石专用兰炭。现在工业生产上所应用的直立炉炉型主要为：内热式直立炉和外热式直立炉，直立炉的燃烧室又分为水平火道和立火道，比较区别如下： 内热式直立炉由燃烧室产生的热废气直接与块煤接触进行加热，与外热式直立炉相比加热速度快、加热均匀，因而单位容积生产能力大。 内热式直立炉燃烧室温度较外热式直立炉温度低，因此在加热段采用高铝砖砌筑即可满足要求，与外热式直立炉主要部分采用的硅砖相比，高铝砖比硅砖抗热震稳定性好，且价格便宜。 内热式直立炉热废气直接与块煤接触，主要靠燃烧废气对流进行加热，燃烧废气与物料温

50、差较小。而外热式直立炉主要靠传导进行加热，燃烧废气与物料温差较大。因而内热式直立炉传热效果好，热效率高。 水平火道的燃烧室沿其炭化炉高度方向的温度可根据需要进行调节，而立火道的燃烧室顶部温度较高，炭化室不易调节。因此，本项目设计所选炉型为单台炉产量为10104t/a的SH-2007内热式水平火道直立炭化炉。(2 熄焦方案选择兰炭生产熄焦方式有干法熄焦、水间接冷却熄焦。干法惰性熄焦是利用惰性气体作为循环气体，在炭化炉中与炽热兰炭换热，将兰炭的温度从700冷却到250以下，达到熄焦的目的。干法惰性熄焦方案基建投资较大、设备维护量大，筛焦站及运焦系统粉尘较多。水间接冷却熄焦是用循环水对兰炭进行冷却，

51、本项目采用水间接冷却熄焦，兰炭在炭化炉冷却段内被通入此段的入炉煤气和鼓风机送来的空气冷却到320左右，开启推焦机，半焦落入排焦箱内，在排焦箱内经循环水间接冷却到150，最后排入炉底水封箱冷却到50，连续出焦。4.1.4 工艺方案的确定(1 炉型选择：选择单台炉产量为10104t/a的SH-2007内热式水平火道直立炭化炉，共20座。其特点如下： 炉体结构简单，造价低；高效内燃；低温干馏；兰炭、中温煤焦油和炭化煤气质量好； 炉体结构内部耐火砖布气花墙、耐火砖内墙、中心隔墙、保温隔热层和炉体墙组成； 炉顶部安装布料集气装置； 炉上、中、下部和出焦口均装有测温装置； 供给炉内的加热煤气和空气均设计有

52、计量装置和燃气混合气装置； 采用连续上煤定时自动布料、水封密闭出焦； 采用多项密封隔热保温措施，保证炉体严密性，防止高温烟气外逸，提高炭化炉热工效率。(2 炉顶温度、压力、炉底温度、压力、加热煤气、熄焦煤气采用DCS 自控监测。4.1.5 工艺流程和消耗定额4.1.5.1 工艺流程简述(1 备煤工序煤场的原料煤用装载机运至受煤坑，并卸至受煤槽中，经原料煤皮带输送机送至破碎筛分室对原料煤进行破碎和筛分。进入破碎筛分室的原料煤通过溜槽直接落到破碎筛分室顶层的篦条筛上，筛上120mm 的原料煤入颚式破碎机进行破碎。经颚式破碎机破碎的原料煤和篦条筛的筛下料分别进入振动筛进行筛分。振动筛筛上15mm 的

53、原料煤经溜槽落至上料皮带输送机送往炭化炉。振动筛筛下15mm 返回煤堆场，外售。(2 炭化工序块煤经由上料皮带输送机和布料皮带机送至炉顶煤塔，然后进入炭化炉内，通过煤旋塞和辅助煤箱装入炭化炉内。根据工艺要求，每半小时打开煤旋塞向炭化炉加煤一次，块煤自上而下移落。与燃烧室送入炭化室的高温气体逆流接触。炭化室的上部为预热段，块煤在此被加热到450左右，接着进入炭化室中部的干馏段，块煤在此被加热到700左右，并被炭化为半焦。半焦通过炭化室下部冷却段时，被通入此段的入炉煤气和鼓风机送来的空气冷却到200左右，开启推焦机，半焦落入下部水封冷却到50，半焦熄灭。通过刮焦机尾部时经烘干机烘干后落入中间仓后进

54、入筛储焦工序。煤料炭化过程中产生的荒煤气与进入炭化室的高温废气混合后，经上升管、桥管进入集气槽，120左右的混合气在前、桥管和集气槽内循环氨水喷洒被冷却至80左右。混合气体和冷凝液送至煤气净化工序。直立炉加热用的煤气，是经煤气净化和冷却后的回炉煤气。空气由离心风机鼓入直立炉内，煤气和空气混合后进入燃烧室燃烧，燃烧产生的热量将煤料进行炭化。(3 筛储焦工序平板推焦机在兰炭炉下部，不断做往复运动。将兰炭炉排出的炽热兰炭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兰炭从水槽中刮出并沥去大部分水份。兰炭在运输过程经炭化煤气烘干，排出剩余的大部分水份。烘干后的兰炭在机头处经过溜槽落入兰炭皮带

55、输送机上，送至兰炭破碎室顶部。进入破碎室的兰炭首先经过篦条筛进行筛分，40mm 的兰炭通过溜槽落入大料皮带运输机上，运至兰炭筛分室顶部。来自破碎室的兰炭经溜槽落入筛焦机进行一次筛分，可分出25mm 、1525mm两种规格，筛中料直接进入中料料仓，筛上料经料仓上的带式输送机进入大料料仓，筛下料落到单层高效振动筛进行二次筛分，分为58mm、5 mm两种规格，分别存入小料、粉料仓。大料、中料、小料、粉料料仓下料口带式输送机分别送至堆场贮存。(4 煤气净化工序煤气净化工序由冷凝鼓风单元、硫铵单元(包括硫铵装置及剩余氨水蒸氨装置 、终冷洗苯单元、脱硫单元组成。 冷凝鼓风单元本单元的任务是将煤气冷凝、冷却

56、和加压输送；焦油、氨水和焦油渣的分离、贮存和输送；煤气中焦油雾滴及萘的脱除。本单元包括：煤气冷却；煤气加压；焦油氨水的分离与贮存；焦油、氨水、剩余氨水的输送；轻焦油循环；煤气中焦油的捕集及萘的初脱除。自炭化炉吸气管来的煤气、焦油、氨水混合物约82经气液分离器分离后，荒煤气进入横管初冷器顶部，初冷器分二段，荒煤气在一段与逆流而上的循环水间接换热使其温度由8082降至45左右，再进入二段与低温水逆流间接换热进一步降温至22，同时煤气中所含的轻焦油、低沸点物、水份也被冷凝下来，冷却后的煤气从横管初冷器下部排出，进入鼓风机加压后送至电捕焦油器，除掉煤气中夹带的焦油雾，再送至脱硫单元。横管初冷器上段排出

57、的冷凝液经水封槽流入上段冷凝液槽，由冷凝液循环泵送至初冷器上段顶部循环喷洒，多余部分送机械化氨水澄清槽。初冷器下段排出的冷凝液经水封槽流入下段冷凝液槽，并加兑一定比例的焦油后，用下端冷凝液循环泵送到初冷器下段顶部循环喷洒以溶解管壁上附着的萘，多余部分流入上段冷凝液槽。由气液分离器分离出的焦油氨水在机械化焦油氨水澄清槽内澄清分层，进行氨水、焦油和焦油渣的分离。分离氨水后的焦油通过液面调节器至焦油中间槽，由焦油泵经焦油临时贮槽送往库区焦油贮槽。分离焦油后的热稀氨水自流入循环氨水槽，经循环氨水泵加压后送至焦炉供喷淋冷却荒煤气和清扫用。多余的氨水进入剩余氨水槽，用剩余氨水泵送至蒸氨塔进行蒸氨。沉淀下来的焦油渣由刮板输送机连续刮送至漏嘴排出槽外，定期送往煤场配煤炼焦。为了保证横管初冷器冷却效果，在其顶部定期用热氨水进行喷洒，以及时清洗其中的焦油萘等杂物。冷凝鼓风单元的各贮槽的放散气经集中洗涤后排放。为满足本单元的冷量及温度要求，所需+10冷水由冷冻站供应。 硫铵单元本单元的任务是将来自冷凝鼓风单元的煤气进入硫铵饱和器与硫酸接触吸收煤气中的氨