内蒙古褐煤固体热载体法快速热解技术示范工程项目建议书

1、内蒙古褐煤固体热载体法快速热解技术示范工程项目建议书2007-7-11 15:53:00  wujinliang  普通用户  未申请项目所属行业石油化工,项目实施地区内蒙古项目分类产业项目项目投资总额13500（万 人民币）尚缺资金13500（万 单位同上）所需资金13500（万 单位同上）融资方式项目概述内蒙古褐煤固体热载体法快速热解 技术示范工程项目建议书 大连理工大学 2007年3月 内蒙古褐煤固体热载体法快速热解技术 示范工程项目建议书编制组 负责人     大连理工大学教授   &#

2、160;                          张秋民 成   员 大连理工大学教授                  

3、;            胡浩权 大连理工大学教授                              匡国柱 大连理工大学教授    

4、;                          于才渊 大连理工大学教授                      

5、;        罗长齐 大连理工大学教授、注册咨询工程师              李俊杰 大连理工大学教授、注册咨询工程师              苏敬勤 大连理工大学教授     &

6、#160;                        邵  诚 大连理工大学工程师                     &

7、#160;      何德民 大连理工大学讲师                              关  珺 大连理工大学副教授       &

8、#160;                    李亚芬 大连理工大学副教授                           

9、 张令荣     目 录 1  技术背景 1 2  褐煤固体热载体法快速热解技术简介 3 3  规模与工艺流程 10 4  财务评价 19 5  结束语 28 附表 附图 说明：根据“内蒙古霍林郭勒褐煤干馏工艺技术论证会专家组评审意见” （2007年1月24日，论证会由内蒙古自治区经委组织，通辽市人民政府和霍林郭勒市人民政府承办），提出内蒙古褐煤固体热载体法快速热解技术示范工程方案（简介）。内容包括技术背景、技术原理与发展阶段、工艺流程、规模及经

10、济效益分析。 大工固体热载体法快速热解示范工程项目年加工霍林河褐煤85万吨，年产粗苯0.06万吨，低温煤焦油焦油4.28万吨，煤气5040万米3，半焦提质煤44.67万吨。   1   技术背景 随着国民经济的快速发展，我国石油消费迅速增长，从1993年开始，我国已变为石油净进口国。2005年我国石油进口已达到1.36亿吨，对外依存度达到43%。预计2010年我国的石油总需求规模将达到3.5亿-3.8亿吨，石油进口达到2亿吨，对国外石油的依存度将达到51%-53%，如此发展到2020年，这一数字将上升到60以上。 石油属于战略物资，关系到国家安全，而我国

11、又是石油资源相对缺乏的国家，为了减少对进口石油的依赖，我国正在实施多元化能源战略。发展洁净煤技术是实施国家能源多元化战略的对策之一。其中，煤热解技术因方法相对简单、投资较少，是有竞争力的方法。 随着石油资源量的逐渐减少，以及天然石油的勘探开发日益向复杂地层、边远地区和沿海大陆架发展，所需投资增加，未来国际石油价格总体上将呈上升趋势。2004年5月中旬以来，世界石油价格在每桶4075美元之间波动，2006年7月期间美国纽约原油期货价格曾达到每桶78美元的历史新高。高油价为煤热解技术的投资提供了更大的利益空间。 我国褐煤的资源量约3200亿吨，内蒙古自治区褐煤资源量约2300亿吨。褐煤含水多，热值

12、通常在4000kcal/kg以下，且相当多的在3500kcal/kg以下，由于热值低，应用受到很大限制。随着东北大振兴的深入，经济形势好转，能源（主要是煤炭）需求量不断增加，而本地区的煤炭资源趋于枯竭（例如阜新矿区），这就为距离东北地区最近的内蒙东部褐煤（我国最大的褐煤资源与生产基地）提供了巨大市场，但东北地区很多电厂和其他用户需要热值在4500kcal/kg以上的煤，这就为褐煤热解并对褐煤提质提供了巨大商机，例如热值3200-4000kcal/kg的褐煤热解后，其半焦热值在5800kcal/kg以上。半焦可以单独利用，也可以与褐煤混合作为提质煤，满足不同客户要求。同时褐煤热解后的半焦或提质煤

13、也可以应用到东北以外的地区。 褐煤固体热载体法快速热解技术，符合国家产业政策及未来发展趋势。在国务院2005年发布的促进产业结构调整暂行规定第二章第五条中明确指出，重点支持发展、鼓励石油代用资源和清洁能源的开发利用。2006年9月20日发布的863计划先进能源技术领域2006年度专题课题申请指南 指出，“十一五”期间，863计划先进能源技术立足当前，着眼未来，大力开发节能和能源清洁高效开发、转化和利用技术，积极发展新能源技术，促进能源多元化。形成一批新兴能源产业生长点，为经济、社会可持续发展提供清洁高效能源技术的支撑。“洁净煤技术”是863计划先进能源技术领域设置的四个专题之一。&#

14、160;洁净煤技术专题重点是开发煤炭的燃烧、加工与转化、污染控制、发电等洁净煤技术，整体提升我国洁净煤技术水平。其中煤加工与转化技术主要研究内容就包括了“褐煤或低变质烟煤提质、改质新技术”，“低、中变质煤快速热解提取煤焦油新技术”。 褐煤固体热载体法快速热解技术，将有良好的经济效益和环境社会效益，前景广阔。褐煤固体热载体法快速热解技术将为内蒙古自治区褐煤有效洁净高附加值利用发挥重要作用。 2  褐煤固体热载体法快速热解技术简介 褐煤热解（干馏）是指在隔绝空气(或在非氧化气氛)条件下将褐煤加热，最终得到焦油、煤气和半焦的加工方法。    

15、0;褐煤热解始于20世纪初，其目的是制取石蜡油和固体无烟燃料，随后发展了以制取发动机液体燃料为目的的工艺，如鲁奇二段炉、三段炉。20世纪50年代，随着世界范围石油、天然气的开发与应用，煤的热解加工发展速度减慢甚至停顿。但在一些褐煤资源丰富的国家，没有间断对褐煤热解的研究与开发。20世纪70年代开始，为了由褐煤和低阶煤制取较高产率的液体产品和芳烃化合物，人们对褐煤热解工艺的研究开发重新重视，一些新工艺接续开发出来。这些新工艺的目标是提高煤的液体产率，普遍使用的方法是加快热解反应的速度或在临氢的条件下进行热解反应，同时新工艺注意提高煤的利用率、提高过程的热效率及注重环境保护等。 褐煤热解工艺按照加

16、热终温、加热速度、加热方式、热载体类型、气氛、压力等工艺条件分为不同类型。 国内外典型的褐煤热解工艺包括：外热立式炉工艺、内热立式炉工艺、美国的Toscoa1工艺、ENCOAL工艺、日本的煤快速热解工艺、德国的LR工艺、澳大利亚的流化床快速热解工艺、前苏联3TX（ETCh）175工艺、中国的多段回转炉工艺、中国固体热载体新法干馏工艺及其他工艺。 褐煤固体热载体新法干馏工艺（技术）由中国大连理工大学开发，也称褐煤固体热载体法快速热解技术。以下从发展历程、过程原理与产品方案、工艺特点等方面简要介绍。 21 发展历程 大连理工大学煤化工研究设计所从1981年开始进行煤、油页岩固体热载体法快

17、速热解技术的研究试验工作。1983年承担国家计委、国家教委重点科研项目“褐煤和油页岩固体热载体干馏技术研究”，建立了原料处理能力10kg/h的实验室大型热态连续试验装置。在此装置上进行了国内外几十种褐煤、高挥发分烟煤和油页岩的试验研究工作，获得很好的结果。这些研究工作为大连理工大学煤固体热载体法快速热解技术（简称大工煤新法干馏技术）和油页岩固体热载体法快速热解技术（简称大工油页岩新法干馏技术）走向工业化提供了重要的依据。1986年5月通过了国家教委主持的技术鉴定。鉴定专家委员会认为：“大连工学院煤化工研究室（现为大连理工大学煤化工研究设计所）所开发的褐煤和油页岩固体热载体快速热解干馏技术为有效

18、的利用粉粒状原料开辟了一条新的途径。所建试验装置可以作为褐煤和油页岩粉状干馏的评价试验装置，并为进一步放大提供有关工艺参数。采用自产灰渣或碳料作为固体热载体，与粉粒状原料均匀混合，强化了传热与传质过程，从而达到了快速热解和气相产物快速导出的目的。此项技术与目前世界上几种类型相似的工艺比较，有如下三方面优点：一是工艺简单；二是装置的时空效率高；三是油质较轻，煤气热值较高。用这种干馏方法加工褐煤，焦油产率高，油质轻，焦油300前馏分含酚量在50%以上，煤气热值符合中值城市煤气要求，高活性碳料有多种用途，为粉粒状褐煤综合利用开辟了新的前景，填补了国内空白。鉴于褐煤、油页岩固体热载体快速热解干馏技术的

19、工艺流程简单、单元设备能力大、热效率高，不用氧气，常压操作，投资省，生产费用低，所以这是一项技术先进，经济效益和社会效益显著的技术，应该尽快建立处理量为50150吨/日的试验基地，全面解决流程配套（干燥、干馏、燃烧、换热）、混合器设计和除尘等工程课题，早日实现工业生产。”该技术成果1988年获国家教委科技进步二等奖。 1987年4月国家计委把褐煤大工新法干馏技术列入“七五”国家重点工业性试验工作计划，开展可行性研究工作。1987年11月国家计委下达给大连理工大学进行“大工新法干馏技术中混合器等关键技术攻关”任务。1988年完成了6吨/日褐煤固体热载体干馏新技术中的关键技术研究，包括混合器等在放

20、大试验装置上的冷模和热态试验，为褐煤固体热载体干馏新技术工业试验提供了必要的设计依据。1988年9月由能源部和国家教委主持通过专家鉴定，完成攻关任务。1989年4月国家计委批准在平庄建设一套日处理150吨褐煤固体热载体干馏新技术工业性试验装置，开展试验研究。1990年4月开始建设，1992年5月建成，7月31日投煤产气成功。1994年通过煤炭部和国家教委联合鉴定，认为“通过干馏、混合、除尘等主要技术的攻关，验证了褐煤固体热载体干馏新技术的工艺流程的合理性和先进性。对流化脉冲干燥、半焦流化燃烧提升加热、干燥煤和半焦热载体混合、固体热载体快速干馏等新技术的组合取得了创新性的成功，达到了国际先进水平

21、。褐煤固体热载体干馏新技术所使用的设备全部国产化，布置紧凑，相互匹配得当；工艺过程可实现常压操作，不需纯氧，生产弹性大，开停灵活。工业试验结果表明，由低质褐煤可以生产出热值为16.72MJ/m3（4000kcal/m3）优质煤气，低温焦油和有多种用途的半焦，这三种产品均系洁净能源。与国外同类技术相比，该技术具有新颖性和创造性，属国内首创。该项技术不仅对褐煤，甚至不粘性次烟煤的有效、合理综合利用开辟了一条新途径，而且对节约能源和减少环境污染及城市煤气化有重要意义。 工业试验装置应尽快转入生产运行并联合有关单位进一步完善该项目的工程建设，提高设备配套和控制系统水平。”  大连理

22、工大学褐煤固体热载体快速热解技术已成功完成年干馏（热解）褐煤5万吨工业试验，并在此基础上进行了新的研究开发和工艺过程优化，年处理85万吨褐煤固体热载体快速热解技术示范工程中热解工艺过程处理褐煤为60万吨，与工业试验比较，放大12倍风险不大。我们认为建立年处理85万吨褐煤固体热载体快速热解技术示范工程的技术条件已经成熟。 22  过程原理与产品方案   褐煤固体热载体法快速热解技术是将褐煤通过与热的载体（热半焦）快速混合加热使褐煤热解（干馏）得到轻质油品、煤气和半焦的技术。 固体热载体法快速热解属于煤的低温干馏过程。煤低温干馏过程仅是一个热加工过

23、程，常压生产即可制得煤气、焦油和半焦，实现了煤的部分气化和液化，所以也称为煤的温和气化或煤的轻度气化过程。与煤的直接液化、间接液化相比，过程相对简单，投资少。 固体热载体法快速热解技术使用粉粒状原料（小于6mm），不怕煤热粉化，尤其适合于褐煤。同时，与其它低温干馏方法相比，固体热载体法快速热解技术多产油品，生产的低温煤焦油质量好，焦油中含有脂肪烃、芳烃和酚类物质，可加工得化学品和燃料油。 褐煤含水多，热值低，应用受到很大限制。但褐煤挥发分高，是热解（干馏）技术处理的理想原料。褐煤固体热载体法快速热解得到优质低温煤焦油的同时，还得到半焦和煤气。半焦热值高于原煤（根据煤种不同一般高20%-50%）

24、。半焦反应活性好。原料煤的灰分不同，得到的半焦灰分也不同。灰分低的半焦可用作高炉喷吹料、烧结粉焦和铁合金用焦粉，也可以加工成洁净的无烟燃料等；灰分高的半焦可用作合成气原料，也可以燃烧发电。固体热载体法快速热解可燃气为中热值煤气，可用作城市煤气、工业燃料或发电，也可以用作工业原料，例如转化制氢。根据不同目标煤固体热载体法快速热解技术可以与其他工艺组成多联产，如固体热载体法快速热解可作为联合循环发电的组成部分，半焦可作为气化原料或锅炉燃料，煤气可用于提高燃气轮机入口温度，提高发电效率，这样既高效洁净发电，又产低温焦油；固体热载体法干馏半焦用作电厂燃料，实现动力煤先提油再发电的目标；固体热载体法干馏

25、半焦气化制合成气，进一步合成化工产品（甲醇、二甲醚、合成油等）；固体热载体法快速热解可以与煤焦油加氢组合为成套技术，生产石脑油、柴油和燃料油，固体热载体法快速热解得到的煤气转化制氢，所得氢气用作煤焦油加氢；固体热载体法快速热解还可以与煤提质结合，除了半焦作为提质煤（或其中一部分）外，煤气也可用于煤提质热源。煤热解组合工艺及主要目标产品见图2.1。 图2.1    煤热解组合工艺及主要目标产品 23 工艺特点 大连理工大学煤新法干馏技术有如下特点：  （1）油收率高。油收率达到铝甑干馏含油率值的75%-85%； （2）原料利用率高，可达

26、100%。理论上，煤都可以处理成小于6mm的粉粒原料;  （3）可有效处理易热粉碎原料煤，尤其适合于褐煤； （4）可与多个过程实现联产。可以与煤发电配套（循环流化床锅炉和煤粉炉均可），可以与煤焦油加氢配套，也可以与煤提质配套等；  （5）单套装置处理原料能力大（3000-5000吨/日）； （6）产品(油)质量好，凝固点低、粘度低； （7）产品燃气热值高，热值为15-18MJ/m3； （8）生产过程耗水量少； （9）废水量少，SO2和NOx排放量少； （10）生产装置热效率较高，能耗较低； （11）常压生产，不需纯氧； （12）开停灵活，操作弹性大，控制相对容易。 

27、0; 3  规模与工艺流程    31 示范工程规模 示范工程规模的确定主要是考虑该技术推广时示范工程能够起到示范作用，同时要有一定的经济效益。褐煤固体热载体法快速热解技术单套装置的经济规模为年加工褐煤150-200万吨，如果规模较小（例如，年加工15-20万吨褐煤，投资4000 -5000万元），难于起到示范作用。该技术示范工程的规模确定为年加工褐煤85万吨是比较合适的。年处理85万吨褐煤固体热载体快速热解技术示范工程中热解工艺过程处理褐煤为60万吨，与工业试验比较，放大12倍风险不大，在此基础上完全可以设计年加工褐煤15

28、0-200万吨褐煤固体热载体法快速热解技术单套装置（经济规模）。年加工褐煤85万吨示范工程还有一定的经济效益，有利于其较长时间发挥其示范作用，财务评价见下一章。 32  工艺流程 褐煤固体热载体法快速热解技术是一个以褐煤半焦作干馏热载体为基本特点的系统。核心部分是固体热载体循环系统，其中包括：加热提升管（用于提升和再次燃烧加热循环的颗粒固体热载体）、热载体收集槽（将热的固体热载体从燃烧烟气中离出来，并贮存待用）、混合器（将原料煤与热载体迅速混合，引发干馏）和热解反应器（为混合后物料提供充分停留时间，使热解反应进行完全）。 下面以褐煤固体热载体法快速热解生产低温煤焦油、半焦提

29、质煤和煤气为例介绍褐煤固体热载体法快速热解技术生产工艺流程。这里的半焦提质煤是指褐煤固体热载体法快速热解过程中褐煤与热半焦混合得到提质煤与半焦的混合物。煤热解部分工艺流程见附图。 生产工艺包括褐煤热解和煤焦油回收及煤气净化两部分： 热解（干馏）部分包括备煤、干燥提升、热解混合、热烟气循环、烟气除尘和褐煤提质各系统；煤焦油回收及煤气净化部分包括急冷与气液分离、冷凝鼓风、硫酸铵、脱硫、粗苯回收、脱酚及废水处理各系统。 主要的生产工艺流程按系统分述如下： 3.21  热解（干馏）部分 （1）  备煤系统 原料煤用皮带送往破碎机，原料中<50的煤料经筛分直

30、接由皮带机送粉碎机，>50的煤料经破碎机破碎至<50，由皮带机输送经筛分，<6的煤料由皮带机送入原料煤贮槽。>6的筛上物送入粉碎机进行粉碎到工艺要求煤料粒度（<6），再由皮带机送入原料煤贮槽。 （2）  干燥提升系统 原料煤由原煤贮槽经螺旋给料机送入干燥提升管的底部，用热烟气进行干燥提升。热烟气来自干馏系统的热烟气下降管（）。 干燥提升管的下部设有沸腾段，较大的煤粒在此得到充分干燥。经过干燥，煤中的水分可由30左右降低到5以下，煤料温度约80，由二级旋风分离器分离（其中第二级采用环流式旋风除尘器）收集，干煤入干煤贮槽。 （3） 

31、60;热解混合系统 来自干煤贮槽的约80干煤和来自热半焦贮槽的750热半焦，分别由给料机和滑阀控制，按1：3-1：5的比例在混合器中快速均匀混合后入反应器。 在反应器中，煤在约520条件下快速热解，气体产物即荒煤气从反应器上侧部引出，经过二级旋风分离器除尘分出半焦细粉，进入焦油回收系统。 荒煤气在高温条件下高效除尘是关键，它关系到油品的质量。本工艺采用二级环流式旋风除尘器。环流式旋风除尘器是一种高效除尘器，单级环流式旋风除尘器效率在96%以上。经过二级环流式旋风除尘器，低温煤焦油的含尘量小于0.1%。 褐煤热解后成为半焦，与热载体一起进入加热提升管底部作为循环半焦。循环半焦被来自热烟气循环系统

32、的热烟气（含一定浓度的氧）加热提升。在加热提升过程中，半焦部分燃烧，温度由520上升至750，入热载体贮槽。 热烟气由热载体贮槽顶部引出，进入热烟气旋风分离器（）。经热烟气进入热烟气下降管（），进入干燥提升管的底部，用以干燥提升原料煤。 （4）  热烟气循环系统 热烟气循环系统主要包括循环烟气鼓风机和热烟气发生炉。 热烟气发生炉在开工阶段可以用煤作燃料产生热烟气烘炉，正常生产时可用气体燃料燃烧产生热烟气。以煤热解得到的部分煤气为原料，通入空气燃烧，混入烟气，并控制热烟气中氧含量。热烟气经热烟气下降管()入热解系统（加热提升管底部）。 （5） 烟气除尘系统 从干燥提

33、升管顶部出来的干煤和热烟气，经二级旋风分离器分离出干煤后，热烟气再经环流式旋风除尘器（第3级）除尘，一部分经烟气鼓风机送入热烟气发生炉，另一部分烟气经引风机烟囱排放，烟气中颗粒物小于250mg/m3，二氧化硫小于50ppm,氮氧化物小于30ppm。 （6）  提质煤系统 由热载体贮槽排出约700的剩余半焦，进入提质煤缓冲槽（1），提质煤缓冲槽（1）同时接收来自热烟气旋风分离器的细焦粉。提质煤缓冲槽（1）排除的剩余半焦进入提质煤缓冲槽（2），再进入提质煤混合器，与原料褐煤混合，回收半焦热量，同时原料褐煤被干燥并失去部分水分，得到半焦提质煤。控制提质煤温度100以下。产品半焦提

34、质煤用皮带送往提质煤产品储存系统。 3.22  焦油回收及煤气净化部分 （1）  急冷与气液分离系统 来自干馏车间的490荒煤气进入急冷管及洗气管。煤气用表压为150200kPa的循环氨水通过喷头强烈喷洒，被喷成细雾状的氨水与煤气充分接触，由于煤气温度高且远没有被水气所饱和，所以煤气放出大量的显热，氨水大量蒸发。在洗气管中煤气的的温度由490降至80-90，同时有50%-60%的焦油气冷凝下来。急冷洗气后的荒煤气进入气液分离器,在此煤气与焦油、氨水、焦油渣等分离。分离下来焦油、氨水和焦油渣一起进入机械化氨水澄清槽。经过澄清分成四层：从上到下依次为轻油层（

35、最上层，密度约为0.94-0.98kg/L），氨水层（密度约为1.01-1.02kg/L），焦油层（密度约为1.04-1.15kg/L），焦油渣层（最下层，密度约为1.25kg/L）。由机械化氨水澄清槽上部（两层）分出的轻油和氨水排入轻油水分离槽，轻油在轻油水分离槽上层，用泵打入轻油贮槽。轻油水分离槽下层为氨水，经澄清后大部分用循环氨水泵打入急冷管及洗气管喷洒以冷却洗涤荒煤气，这部分氨水称为循环氨水，少部分作为剩余氨水处理。机械化氨水澄清槽中的焦油则通过液面调节器流至焦油中间槽，经初步静置脱水后用泵送入焦油贮槽，得到焦油产品，脱出的水用泵送回机械化氨水澄清槽。沉淀下来的焦油渣（最下层）由刮板输

36、送机连续刮至漏嘴处排出，作锅炉燃料。 （2）  冷凝鼓风系统 由气液分离器上部排出的粗煤气经横管初冷器，用循环水和低温水将煤气间接冷却至3035，冷凝液在冷凝液槽沉降分离。焦油和部分氨水用泵送入机械化氨水澄清槽。经横管初冷器的煤气进入电捕焦油器，再次回收焦油后，由煤气鼓风机升压，送往湿法脱硫系统。 （3）湿法脱硫系统 湿法脱硫采用改良A.D.A法（或其它方法）。 煤气进入脱硫工段后首先进入脱硫塔下部，与塔顶喷洒的碱性脱硫液逆流接触。脱除硫化氢后的煤气从塔顶出来经液沫分离器分离液沫后送往硫铵工段。 吸收了硫化氢的脱硫液（富液）从塔底引出经液封槽流入循环槽。循环槽内的溶液经循环

37、泵送经加热器加热（夏天则为冷却）后送入再生塔底部，同时由空气压缩机送来的压缩空气鼓入再生塔底部，富液中的还原态A.D.A，即可再生为氧化态。再生后的溶液（贫液）经液位调节器返回脱硫塔循环使用。 硫泡沫在再生塔塔顶生成，利用位差自流入硫泡沫槽，并进行机械搅拌。经澄清分层后，清液经放液器送往循环槽，泡沫硫放至真空过滤机进行过滤，成为硫膏。滤液经真空除沫器后返回循环槽。硫膏经漏嘴放入溶硫釜，用蒸汽间接加热，使硫熔融并与硫渣分离。熔融硫放入用蒸汽加套保温的分配器，由此以细流放至皮带输送机上，并用冷水喷洒冷却。于皮带输送机上经脱水干燥后的硫磺产品卸至贮槽。 （4）  硫酸铵系统 本工

38、艺煤气中氨的脱出（回收）采用喷淋式饱和器法生产硫酸铵。 喷淋式饱和器分为上段和下段，上段为吸收室，下段为洁净室。由湿法脱硫系统来的煤气经煤气预热器预热至60-70，煤气预热的目的是为了保持饱和器水平衡。 煤气预热后，进入喷淋式饱和器的上段，分成两股沿饱和器水平方向入环形室作环形流动，每股煤气均经过数个喷头用含游离酸354的循环母液喷洒，以吸收煤气中的氨，然后两股煤气汇成一股进人饱和器的后室，用来自小母液泵（也称二次喷洒泵）的母液进行二次喷洒，以进一步除去煤气中的氨。煤气再以切线方向进人饱和器内的除酸器，除去煤气中夹带的酸雾液滴，以上部中心出口管离开饱和器再经捕雾器捕集下煤气中的微量酸雾后到终冷

39、洗苯系统。 饱和器的上段与下段以降液管联通。喷洒吸收氨后的母液从降液管流到结晶室的底部，在此晶核通过饱和母液向上运动，不断地搅拌母液，使硫酸铵晶核长大，并引起颗粒分级。用结晶泵将其底部的浆液送至结晶槽。含有小颗粒的母液上升至结晶室的上部，母液循环泵从结晶室上部将母液抽出，送往饱和器上段两组喷洒箱内进行循环喷洒，使母液在上段与下段之间不断循环。 饱和器的上段设满流管，保持液面并封住煤气，使煤气不能进入下段。满流管插入满流槽中也封住煤气，使煤气不能外逸。饱和器满流口溢出的母液流人满流槽内液封槽，再溢流到满流槽，然后用小母液泵送至饱和器的后室喷洒。冲洗和加酸时，母液经满流槽至母液贮槽，再用小母液泵送

40、至饱和器。此外，母液贮槽还可供饱和器检修时贮存母液之用。 结晶槽的浆液排人到离心机，经分离的硫酸铵晶体由皮带输送机送至振动式流化床干燥机，并用被热风器加热的空气干燥，再经冷风冷却后进人硫酸铵贮斗。然后称量、包装送人成品库。离心机滤出的母液与结晶槽满流出来的母液一同自流回饱和器的下段。干燥硫酸铵后的尾气经旋风分离器后由排风机排放至大气。  为了保证循环母液一定的酸度，连续从母液循环泵入口管或满流管处加入浓度为9093的浓硫酸，维持正常母液酸度。 （5）  粗苯回收系统 粗苯回收系统包括洗苯和脱苯两个子系统。 1）洗苯子系统 经煤气最终冷却及除萘后的煤气，依次进入串联

41、的三个洗苯塔塔底，在洗苯塔内，与从塔顶喷洒的逆向流动的循环洗油充分接触后，从最后的3号洗苯塔顶部出来的煤气送干法脱硫系统。 贫油由贫油槽用贫油泵送往3号洗苯塔塔顶，依次经过各塔吸收了煤气中的粗苯后的富油从1号塔底经U形管排入接受槽，在此用富油泵送往脱苯子系统。脱苯后的贫油经冷却后再送回贫油槽循环使用。 在最后一个洗苯塔喷头上部设有捕雾层，以捕集被煤气带走的油滴，减少洗油损失。 各洗苯塔底部均设洗油承受槽，用钢板与煤气部分隔开。由塔顶喷淋下来的洗油经U形管流入塔底承受槽。U形管起着油封作用，以防止煤气随洗油窜出。 2）脱苯子系统 由洗苯子系统来的富油先进入油气换热器，被从脱苯塔顶来的蒸气加热，然

42、后进入贫富油换热器，被热贫油加热后再进入脱水塔，用油泵从脱水塔底部抽送到管式炉，加热到180200的富油进入脱苯塔。热贫油从脱苯塔底部经贫富油换热器自流入脱苯塔下部的热贫油槽，然后用泵送到贫油冷却器，冷却到常温后送回洗苯塔循环使用。 从脱苯塔塔顶溢出的粗苯蒸气，进入油气换热器，部分水蒸气被冷凝下来，然后进入冷凝冷却器，粗苯和水从冷凝冷却器下部流入油水分离器进行分离。从油水分离器出来的粗苯进入回流槽，部分粗苯用回流泵送到脱苯塔顶部作为回流，其余粗苯从回流槽顶部流入粗苯中间槽，在送往成品贮槽。从脱水塔顶部出来的蒸气，其中含有约40%的萘和洗油，送入脱苯塔。 在脱苯塔中部引出侧线切取萘油，切出的萘油

43、含萘50%以上，兑入焦油中。 脱苯用的过热蒸气全部经再生器入脱苯塔。再生器底部定期排渣使循环洗油得以再生。 （6）  干法脱硫系统 脱苯后的煤气，入脱硫塔再经干法脱硫，使煤气中H2S含量小于20mg/Nm3。 （7）  废水处理系统 含酚废水采用焚烧方法处理，达到国家标准排放。 4  财务评价 以一种霍林河褐煤为原料，采用大连理工大学煤固体热载体法快速热解技术，年加工85万吨褐煤（其中热解用煤60万吨），投资1.35亿元为例，进行经济效益分析。 原料煤性质见表4.1，煤气组成及热值见表4.2，半焦提质煤中的半焦性质见表4.3，低温煤焦

44、油性质见表4.4。 表4.1  霍林河褐煤性质 工业分析/， 水  分（Mad） 27.49              灰  分（Ad） 10.72              挥发分（Vdaf） 56.15 元素分析/，干基     

45、60;        Cd 69.19              Hd 5.04              Nd 1.56            &#

46、160; St,d 0.21              O*d 13.28 低温干馏实验（20g铝甑法）/，空气干燥基             焦油（Tar,ad） 8.55             热解水 4.51 &

47、#160;           半  焦 （RCad） 51.55             煤气损失* 7.9 发热量，Qb,ad/MJ/kg                

48、60;        19.54 * 差值 表4.2霍林河褐煤热解煤气成分组成及热值（热解温度：520 ） 煤气成分及组成 vol% 热值 MJ/m3 CH4 CO H2 CO2 C2H4 C2H6 C3H6 H2S 23.26 12.65 17.93 40.01 1.41 2.69 1.76 0.29 16.10 表4.3半焦提质煤中的半焦性质（热解温度 ：520 ） 工业分析 ，wt%  元素分析， wt%， ad 发热量

49、Qnet,v,ad Mad    Aad     Vad C    H    N    St   1.49   14.64   11.03 75.88  2.28  1.50  0.19 27.55 表4.4  霍林河褐煤低温焦油

50、性质 蒸馏馏程/%              初馏点 99              230 24              270 37       

51、;       300 50              330 66 元素分析/，daf              C 74.02            

52、60; H 8.23              N 1.75              S 0.22              O* 15.78     

53、60;        H/C原子比 1.33 闪点/ 114 燃点/ 140 水分/% 3.56 灰分/% 0.04 酚含量/% 36.8 含蜡量/% 0.77 315前族分析/% 酸性分 43.56 碱性分 4.27 中性分 3.34 不饱和烃 11.61 芳香分 27.02 饱和分* 10.21 *差值 4.1评价依据 本章对项目进行经济评价，经济评价的依据为：  （1）财政部企业财务通则、企业会计准则  （2）财政部工业企业财务制度、工业企业会计制度  （3）中华人民共和国公司法

54、  （4）建设项目经济评价方法和参数（第二版） 4.2  基础数据的确定 4.2.1项目的计算期、建设期和经营期 计算期为11年，其中：建设期1年，经营期10年。 4.2.2产品成本估算 （1） 原料、辅助材料及动力 所有的原料、辅助材料及动力价格估算均以近几年市场已实现的价格为基础。 表4.5原料、辅助材料及动力价格基准表 序号 项目名称 年用量 单价（元） 金额（万元） 1 外购原料、辅助材料 （1）原料煤（<6mm） 85×104t 130 11050 （2）辅助材料 高效脱硫剂（湿法） 1t 420000 42 脱硫剂（干法） 1

55、20t 2000 24 硫酸 1700t 600 102 洗油 750t 4300 322.5 2 （1）工业用水 15×104t 1 15 （2）电力 1740×104KWh 0.5 870 （3）蒸汽 10×104t 75 750 （2） 工资及福利 全厂定员为180人，工资及福利按每人每年26000元估算。 （3） 固定资产折旧 固定资产残值按原值的5%计。折旧按直线法折旧。折旧年限按10年计。  （4） 维修费和其他费用 维修费和其他费用按折旧额的50%计。 （5） 管理费用 管理费用按以上四项的6%估算。

56、 （6） 销售费用  销售费用按销售收入的1%计。 （7） 财务费用 总投资额的60%为贷款，货款年利率按6.12%计. 各项成本费用估算详见附表5成本表。 4.23  销售收入估算 该项目所得产品主要是焦油、半焦提质煤、煤气和粗苯。每种产品的年产量、各项年销售收入及总年销售收入估算值列入表4.6。 表4.6   年销售收入估算表 序号 产品 产量/吨煤 年产量 单价（元） 年销售收入（万元） 1 2 3 4 煤气* 粗苯 焦油 半焦提质煤* 84m3 0.001t 0.07 0.52t  5040

57、15;104m3 0.06×104t 4.28×104t 44.67×104t 0.35/ m3 4200/t 2000/t 260/t 1764 252 8550 11615 总计 22181 *扣除自用煤气量后煤气产量 *此数据为热解半焦和提质煤总量 4.2.4  税金估算 年销售税金及附加按国家规定计取为17%，城市维护建设税按增值税的5%计取，教育费附加按增值税的2%计取，所得税率25%计取。 4.2.5借款偿还 本项目从第1年开始使用长期借款，投产3年内还清借款。偿还借款本金的资金来源是税后利润及资产折旧。年度借款情况详见附

58、表6借款还本付息表。 4.3盈利能力分析 项目全部投资财务内部收益率、投资回收期和财务净现值详见附表3现金流量表(全部投资)。投资回收期（含建设期1年）为4年。 4.4盈亏平衡分析 根据正常生产年份产品成本、销售价格、产量、销售税金等数据，计算出盈亏平衡点生产能力利用率。 盈亏平衡点生产能力利用率为：F/（S-V-T）=45.49% 分析表明：在正常生产年份，销售量等于生产量且价格、销售税金、成本等因素不变的前提下，当生产能力利用率达45.49%时，项目可盈亏持平，维持保本。   图4.1 盈亏平衡图 45敏感性分析 为考虑和分析各敏感因素在发生变化时对本项目经济效益的影响

59、程度，就投资、原料价格、可变成本、销售价格等因素的变化进行了敏感性分析，敏感性分析见图4.2和图4.3。 考虑到项目实施过程中一些不确定因素的变化，分别对售假、产量、固定资产投资及经营成本作了提高5%、10%和降低5%、10%的单因素变化对内部收益率影响的敏感性分析。 表4.7  财务敏感性分析 敏感性分析表(全部投资) 敏感性因素 评价指标 -10.00% -5.00% 0.00% 5.00% 10.00% 财务内部收益率(税前) 55.44% 50.25% 44.98% 39.61% 34.12% 财务内部收益率(税后) 46.37% 42.35% 38.28% 34.

60、12% 29.87% 经营成本 净现值(税前) 23415.92 20166.20 16916.49 13666.78 10417.07 净现值(税后) 17524.02 15098.97 12674.44 10249.92 7832.69 投资回收期(税前) 2.87 3.05 3.26 3.53 3.87 投资回收期(税后) 3.18 3.36 3.58 3.85 4.18 财务内部收益率(税前) 29.22% 37.25% 44.98% 52.49% 59.85% 财务内部收益率(税后) 26.08% 32.28% 38.28% 44.09% 49.80% 销售价格 净现值(税前) 75

61、71.61 12244.05 16916.49 21588.93 26261.37 净现值(税后) 5719.10 9188.84 12674.44 16160.75 19654.70 投资回收期(税前) 4.26 3.66 3.26 2.97 2.75 投资回收期(税后) 4.54 3.98 3.58 3.28 3.05 财务内部收益率(税前) 38.92% 41.97% 44.98% 47.96% 50.90% 财务内部收益率(税后) 33.57% 35.94% 38.28% 40.59% 42.87% 产量 净现值(税前) 13227.13 15071.81 16916.49 18761

62、.17 20605.85 净现值(税后) 9921.51 11297.98 12674.44 14050.91 15427.38 投资回收期(税前) 3.56 3.40 3.26 3.13 3.02 投资回收期(税后) 3.88 3.72 3.58 3.45 3.34 财务内部收益率(税前) 49.99% 47.36% 44.98% 42.80% 40.79% 财务内部收益率(税后) 42.75% 40.41% 38.28% 36.33% 34.53% 总投资 净现值(税前) 18090.41 17503.45 16916.49 16329.54 15742.58 净现值(税后) 13848.

63、36 13261.40 12674.44 12087.49 11500.53 投资回收期(税前) 3.06 3.16 3.26 3.36 3.46 投资回收期(税后) 3.34 3.46 3.58 3.70 3.82     图4.2   内部收益率变化示意图     图4.3 财务净现值变化示意图 4.6财务评价结论 大工固体热载体法快速热解工程项目年加工霍林河褐煤85万吨，年产粗苯0.06万吨，低温煤焦油焦油4.28万吨，煤气5040万米3，半焦提质煤44.67万吨。 本项目总投资1.35亿元，年均利润总额36

64、87.4万元，年均净利润2765.56万元，年均所得税921.86万元，年均销售税金及附加1245.30万元，投资利润率27.31%，投资利税率36.54%，投资回收期为4年。具有较好经济效益，项目可行。 5 结束语  大连理工大学褐煤固体热载体快速热解技术具有油收率高、原料利用率高、可有效处理热稳定性差的褐煤、单套装置处理能力大、生产过程耗水量少、废水量少、SO2和NOx排放量少、常压生产、不需纯氧、开停灵活等特点，是一种先进的洁净煤技术，符合国家产业政策及未来发展趋势。 大工固体热载体法快速热解示范工程项目年加工霍林河褐煤85万吨，年产粗苯0.06万吨，低温煤焦油焦油4

65、.28万吨，煤气5040万米3，半焦提质煤44.67万吨。 本项目总投资1.35亿元，年均利润总额3687.4万元，年均净利润2765.56万元，年均所得税921.86万元，年均销售税金及附加1245.30万元，投资利润率27.31%，投资利税率36.54%，投资回收期为4年。具有较好经济效益，项目可行。 大连理工大学褐煤固体热载体快速热解技术是经过几代人传承与创新，已成功完成年干馏（热解）褐煤5万吨工业试验，并在此基础上进行了新的研究开发和工艺过程优化，我们认为建立年处理85万吨褐煤固体热载体快速热解技术工业化生产示范工程的技术条件已经成熟。该示范工程成功后，褐煤固体热载体法快速热解技术可在

66、内蒙古自治区褐煤矿区推广。 褐煤固体热载体法快速热解技术将为内蒙古自治区褐煤有效洁净高附加值利用发挥重要作用。   附表1损益表 年               份 合计 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11    生产负荷(%) 80.00% 100.00% 100.00% 100.00% 100.00% 100.00% 100.00% 100.00% 100.00% 100.00% 1

67、0; 产品销售收入 217378.62 17745.19 22181.49 22181.49 22181.49 22181.49 22181.49 22181.49 22181.49 22181.49 22181.49 2  总成本费用 163118.49 14351.52 16825.33 16592.84 16478.40 16478.40 16478.40 16478.40 16478.40 16478.40 16478.40 3  增值税 12802.12 1025.06 1308.56 1308.56 1308.56 1308.56

68、1308.56 1308.56 1308.56 1308.56 1308.56 4  城市建设维护税  640.11 51.25 65.43 65.43 65.43 65.43 65.43 65.43 65.43 65.43 65.43 5  利润总额 40561.85 2296.86 3956.00 4188.49 4302.93 4302.93 4302.93 4302.93 4302.93 4302.93 4302.93 6  教育附加 256.04 20.50 26.17 26.17 26.17 26.17 26.1

69、7 26.17 26.17 26.17 26.17 7  所得税 10140.46 574.21 989.00 1047.12 1075.73 1075.73 1075.73 1075.73 1075.73 1075.73 1075.73 8  可供分配利润 30421.39 1722.64 2967.00 3141.37 3227.20 3227.20 3227.20 3227.20 3227.20 3227.20 3227.20 9.1 法定公积金 3042.14 172.26 296.70 314.14 322.72 322.72 322

70、.72 322.72 322.72 322.72 322.72 9.2 法定公益金 1521.07 86.13 148.35 157.07 161.36 161.36 161.36 161.36 161.36 161.36 161.36 9.3 未分配利润 25858.18 1464.25 2521.95 2670.16 2743.12 2743.12 2743.12 2743.12 2743.12 2743.12 2743.12 10  累计未分配利润 135508.59 1464.25 3986.19 6656.36 9399.47 12142.59 14885.71 17628.83 20371.95 23115.06 25858.18     投 资 利 税 率