关于对焦炉煤气回收甲烷化制CNG-LNG的技术开发可行性计划报告

关于对XX焦化厂焦炉废煤气中有毒有害气体处理并将净化后的焦炉煤气回收利用的可行性研究报告项目背景项目概况工艺技术方案产品市场预测原料、公用工程消耗装置投资、占地及定员技术经济分析一、项目背景我国炼焦装置很多,这些装置均副产大量焦炉气.由于煤炭在焦炉中干馏时产生的混有焦油雾和水气以及各种杂质的混合气称为粗煤气,又称荒煤气,粗煤气必须经煤气净化装置进行处理,将其焦油雾和水以及各种杂质除去得到净煤气后,才能用作工业燃料、城市煤气,并精制处理后才能作为化学合成的原料气.由于远离城市和含有萘、氨、焦油及灰尘杂质和各形态有机硫等有害物质不便送入煤气管网而直接部分放空,不仅造成大量资源浪费,而且燃烧产生的二氧化碳、二氧化硫严重污染大气环境.焦炉气主要成份为H2、CH4、CO、CO2等，正是宝贵的化工原料气，净化分离后的焦炉煤气中的CH4甲烷除用作城市燃气外,还可用于制造甲醇、合成氨,另外生产出高纯度的廉价氢气可用于就近炼油厂汽柴油环保要求的加氢装置,产生良好的经济效益和社会效益.焦炉煤气体分数<V>%组分体积分数一焦炉煤气有毒有害杂质的质量浓度mg∕m3^H254〜59二、项杂质质量浓度^CH424〜28目概焦油及灰尘≤10^C05.5〜7.0硫化氢≤50^N23〜5况氨≤50CO21〜3萘 一〜350 —CnHm2〜3020.3〜0.7原料：焦炉煤气供应量：300万方/年；产品：①含量≥85%洁净甲烷75万方/年②≥95%纯度氢气180万方/年三、工艺技术方案中科院理化技术研究所研发的焦炉煤气工艺技术方案,本工艺分两大部分：第一部分经过吸附剂脱苯、萘和焦油、水解脱硫有毒物、MDEA吸附除碳等有害物质第二大部分经过等压干燥、纯净处理通过膜分离提氢装置，分离出洁净的燃烧值较大的含量≥95%甲烷，并对膜分离提氢过程中产生的高纯氢进行综合利用.该工艺所需设备国内都有成熟的制造技术,经济效益较好.该装置在生产洁净的燃烧值较大的甲烷的同时,还能提供95%以上的氢气,可被进一步纯化后生产液氢.该工艺全流程除脱碳部分采用化学反应外,其余均为物理变化；全部生产过程中除净化脱除的苯、萘外,不产生任何新的化学物质.工艺流程简介：焦炉煤气最终生产目标产品：液化天然气〕LNG〔和纯度90%以上的纯氢.原则流程图表为|焦炉煤气Γ-升压粗脱硫②=≠>脱苯、萘及焦油、脱苯、萘及焦油③I有机硫水I④=>解催化转QE_I脱二氧化碳精脱硫、脱水二膜分离⑦⑥⑦85%纯度甲烷⑧95%纯度氢气四、产品市场预测产品一：甲烷的组成产品二：氢气的组成 产品市场预 组分体积分数/%测】一：从甲组分体积分数/%^CH483〜87^H292〜96^C07〜9^CO20.5〜2^023〜5烷的组成看N2 一3〜7出：体积分数占到83%以上而天然气的主要组成也是甲烷,故生产出来的洁净甲烷完全可以替代天然气,进入天然气市场.由于中国天然气需求将继续旺盛,我国天然气市场进入大规模发展时期,天然气消费量以年均16%以上的速度增长，还是满足不了需求.天然气目前主要用途有：①作为以天然气为化肥、化工原料的生产厂家.②随生活水平提高房地产市场迅猛发展,居民对清洁能源需求增加,城镇的天然气量大增③由于油、气价差，大量的汽车和出租车"油改气”.所以焦炉煤气中的提浓后的高纯度CH4甲烷可以通过这三种途径进入天然气市场，与天然气合并使用,随着天然气价格不断上涨,洁净甲烷有相当大的市场竞争力.产品市场预测二：氢能有以下主要特点：其一,能量高.除核燃料外,氢的发热值是目前所有燃料中最高的,是汽油的3倍；其二,氢本身无毒,燃烧产物是水,无污染,且能循环使用；其三,氢燃烧性能好,点燃快；其四,利用形式多,可以气态、液态或固态金属氢化物出现,能适应贮运及各种应用环境的不同要求.因此,可以说氢能是最理想的、完美的能源.氢能是一种高效、清洁、可持续的"无碳"能源发展氢经济是人类摆脱对化石能源的依赖、保障能源安全的永久性战略选择.另外随着目前中国汽柴油质量的升级,炼油厂中的制氢、加氢生产装置正大量兴起,急需大量的廉价氢源,作为从炼焦装置副产大量焦炉气,成本比炼厂制氢成本低得多,是市场主要需求者.五、公用工程及催化剂种类序号名称 小时消耗年消耗备注1焦炉气苯氨吸收剂0.00041m32.952m32铁钼加氢催化剂0.001225m38.82m33脱氯剂0.000306m32.2032m34活性炭脱硫剂0.000708m35.56m35氧化锌脱硫剂0.00285m32.28m36氧化铁脱硫剂0.000528m34.223m37吸油剂0.0007m35.66m38催化氧化转化剂0.000506m34.05m39超中空精细纤维膜10五氧化二钒0.178Kg 1281Kg11新鲜水14t 100800吨12 循环水1555t 11196万吨13锅炉给水29t208800吨14电360Kw2592000Kw154.0Mpa425℃蒸汽12t 86400t160.5Mpa425℃蒸汽5t 36000t17 仪表风250Nm3 180万Nm318工业风50Nm336万Nm319蒸汽冷凝2t-14400t副产六、装置投资、占地及定员装置建设投资2千万＜分前期、后期＞项目建设期 9个月 占地30亩定员 一22 操作制度 一四班三到工厂编制车间编制七、经济评价费用与效益估算建设项目总投资：本项目工程总投资2200万元,其中建设投资1800万元,建设期利息43.56万元,流动资金356.44万元.生产成本要素序号名称 单价 进项税税率年消耗合计万元1焦炉气0.6517 300万m31952催化剂十化学品31737吨743456789超中空精细纤维膜10五氧化二钒0.178Kg1281Kg11新鲜水14t 100800吨12 循环水1555t 11196万吨13锅炉给水29