油页岩炼油工程初步设计

甘肃XX油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计工程开发有限公司XX煤化工有限责任公司二○○九年五月油页岩炼油工程初步设计说明书日录 1第一章厂区及油页岩基地概况 7第一节厂区概况 7第二节油页岩概况 第二章厂型、厂址及工作制度 第三章工程设计 第二节生产工艺 第三节主要工艺设备选型 第四节生产技术检查 第五节煤气、油页岩半焦、末页岩、矿井瓦斯气的综合利用 第四章给水排水 第二节排水系统 第五章采暖、通风及供热 第一节采暖及供热 第二节换热站、锅炉房 第三节室外热力管网 第一节供配电 第二节自动控制系统 第三节调度通讯 第七章辅助设施 第八章建筑物与构筑物 第一节设计资料 第二节建筑材料及构配件 第三节主要建筑物和构筑物 第十章工业场地总平面 第一节概述 第二节总平面布置 第三节竖向布置及场内排水 第四节防洪排涝 第五节厂内运输 第六节绿化布置 第十一节设计依据及标准 第二节危害因素和危害程度 第三节安全卫生措施 第四节消防设施 第十二章环境保护 第二节环境保护与水土保持执行标准 第三节项目建设和生产对环境的影响 第四节环境保护与水土保持措施 第五节环保投资 第十三章节能节水措施 第一节编制依据 第二节节能节水措施 第三节能耗水耗指标 第十四章项目实施计划 第十五章技术经济 第一节劳动定员及劳动生产率 第二节生产成本 油页岩炼油工程初步设计说明书前吉109国道之间。地理位置优越，交通十分便利。甘肃X石湾、大有、大滩五块煤田。已形成了“煤电冶”产业链，是一个以煤为主，多时所带的副产品。中国页岩油工业已有80年的历史。日本在侵占中国东北期利用抚顺煤矿副产的油页岩干馏制取页岩油，页岩油年产量最高达25万t。新中国成立后，逐步恢复并新建了抚顺式炉，在吉林桦甸曾建成内外并热式干馏炉，页岩油的生产逐年下降。至20世纪90年代，抚顺页岩油生产先后停顿。国际上油页岩资源丰富，用途广，开发利用时间也较早，但多年来，由于原油价格低，相对来说生产及加工页岩油成本较高，故并不被大多数国家所重视。由于以上原加工利用技术的发展及中国经济的高速发展，每年两年来，国际石油市场价格大幅度攀升，使国内源，页岩油再次成为替代石油的首选。我国油页岩开产业，在税收、投资等方面提供了一系列优惠政策1油页岩炼油工程初步设计说明书前吉来说是将油页岩变废为宝，避免了宝贵资源的浪费，使废弃物变为国家财富，既有良好的经济效益，又符合国家产业政策，早建成，早受益。(1)甘肃XX油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程工业场地实测图(2)中国石油大学关于《XX油页岩和煤方炉低温干馏工业试验报告》;(3)XX煤电集团有限公司海石湾矿“煤一层”煤样可选性试验研究报告；(4)甘肃XX油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程《岩土工程详细勘察报告》:(5)国家发改委2003年下发的发改委环资[2004]73号文；(6)国家工程建设强制性条文及有关的安全规程、技术规范、技术规定等；(7)现场收集到的与设计有关的其他资料。本项目生产所需主要原料为油页岩。XX煤电集团有限公司油页岩总储量有2.6亿t,可采油页岩储量1.87亿t。本项目油页岩供应主要由XX煤电集团公司所辖海石湾矿、金河矿供应。所产油页岩均属富油矿，硫分在0.63%以下，挥发分为20~23%,灰分在69～75%以内，平均含油10%。油页岩在本项目未启动之前属废弃物，井下采煤时尽量少采或能不采就不采。现每年开采油页岩约1.00~1.40MVa,本项目启动后，油页岩需求量为1.47Mt/a,原料油页岩产量尚需增加0.47Mt/a。各矿堆放的已采油页岩约0.40Mt可作为备用。XX油页岩炼油工程建设规模为年加工油页岩1.25Mt,达到年产页岩油0.10Mt。厂址位于甘肃省兰州市红古区海石湾镇劳力士湾。2油页岩炼油工程初步设计说明书前吉四、产品用途、用户页岩油：化工原料，主要供给石油公司；油页岩半焦：供给国内发电厂；煤气：作为自备电厂的燃料。五、主要建设条件(1)供电条件厂区电源由海石湾上广场变电所35KV线网取2回6kV电源线路供给，海石湾上广场变电所距厂区1km。(2)供水条件由海石湾矿区已有给水管网供给。(3)通讯条件全区通讯方便畅通，全部实现国际国内直通，互联网已进入寻常百姓家，实现全区无缝覆盖。(4)交通运输红古区交通发达、运输便利。国道109线、兰青铁路、兰海高速公司贯穿全境，一小时内可西达青海西宁，东抵兰州。入厂油页岩、油页岩半焦产品及页岩油产品全部通过汽车运输。本项目采用的生产工艺为：低温热解—内热式一气体热载体一隔绝空气的干馏工艺。七、产品方案(1)产品：3油页岩炼油工程初步设计说明书前吉(产油率按10%,油收率按80%)。(2)副产品：煤气：8.50亿m³/a(产气率按680Nm³/t块岩计算);油页岩半焦(粒度>8mm):0.875MV/a(油页岩半焦产率按70%计算);末页岩(粒度<8mm):0.22M/a(末页岩率按15%计算)。(3)原油页岩用量计算：Q原岩=Q块岩÷块岩率：Q开采=Q原岩÷(1-矸石率)矸石率按7.5%考虑；以上计算产率，均按XX煤电集团有限公司提供的书面传真资料、海石湾矿煤一层毛煤样筛分试验报告、中国石油大学化学科学与工程学院化验报告中数据计算。详见海石湾矿煤一层毛煤样筛分试验报告表0.7-1和干馏炉试验过程中的油页岩半焦产率表1.2-2。油页岩干馏煤气按680m3/t块岩。4油页岩炼油工程初步设计说明书前吉海石湾矿煤一层油页岩筛分试验报告表表0.7-1质量(kg)50-0合计毛煤总计八、经济评价(1)静态投资：28541.8万元；其中：矿建工程：1764.09万元；土建工程：9010.92万元：设备及工器具购置：7674.70万元；安装工程：5362.61万元；其他费用：3631.72万元；工程预备费：1097.76万元。(2)财务净现值：16895万元；(3)财务内部收益率：26.65%;(4)投资利润率：36.27%;(5)投资回收期：4.9a。5油页岩炼油工程初步设计说明书前吉设计范围：从主井井口房胶带输送机下料溜槽(不含下料溜槽)开始，至产品装车的全部生产系统和辅助系统。主要包括原料储存、筛分破碎车间、干馏系统、冷凝回收(煤气净化)系统、产品储存系统、电器仪表及配电控制室、机修车间、材料库、材料棚、食堂浴室、予留综合办公室场地(包括化验室、单身宿舍)等。6廿肃窑街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第一章厂区及原料源基地概况第一章厂区及油页岩基地概况第一节厂区概况处东经102°50'至102°54',北纬36°19′至36°21'之间，东西长达53.7km,南北最宽处24km,境内北高南低，形成两山夹一川的带状地形。区内属北温带半~~2462m,年平均气温7.1～9.1℃,年日照数在2610～2350小时之间，年降雨360mm,相对无霜期160～173天。黄河两大支流大通河、湟水河在这里交汇后穿境而过，全长57km,年流量为46亿km3。三、厂区其它资源及经济概况红古区位于甘肃省中部，海拔1580~2462m,是省会兰州市的远郊区，也是著廿肃密街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第一章厂区及原料源基地概况从此，伴随着共和国前进的脚步，经过47炭、冶金、水泥、炭素，农业等多种产业并举的现代化城区。现辖有3镇1乡3个街道办事处，区政府驻地1989年7月由原XX镇迁址治、经济、文化中心。全区人口14.3万(含流动人口),城镇化率65.82%。全区有回、满、东乡、藏、土、壮、蒙古和朝鲜等18个少数民族。兰州铝业股份有限公司、大通河水泥股份有限公司等第一第一章厂区及原料版基地概况西岔镇西岔镇柳◎中心乡◎中心乡忌亥9李二堡忌亥9李二堡忠高公一联合乡

王坪乡

王坪乡古部镇古部镇西固区豆盐锅峡镇西固区彭家A带格之图1.1-1第二节油页岩概况XX煤电集团有限公司辖区油页岩总储量2.6亿t,可采油页岩储量1.87亿t,表1.2-1可采储量(MI)金河矿油页岩海石湾矿油页岩XX煤电集团有限公司油页岩平均含油率10%,本工程所需油页岩由正在开采表1.2-2块岩量(Mt/a)开采量(Mt/a)含矸量(Mt/a)(1)金河煤矿油页岩采用汽运，产量是总量的四分之一。(2)矸石量按开采量的7.5%进行计算。大地工程开发有限公司块岩量(Mt/a)开采量(MVa)含矸量(MVa)(1)海矿油页岩采用皮带运输，产量是总量的四分之三；(2)矸石量按开采量的7.5%进行计算。2008年5月11日至23日，XX煤电集团有限公司和中国石油大学、神木县XX拿回中国石油大学化学科学与工程学院化验室，进试验炉共处理金河矿油页岩53.44t,海矿油页岩64.19t,总共加工油页岩 (产油率9.23%)。产出副产品油页岩半焦量为，金河矿油页岩半焦42.39t(分析基),海矿油页岩半焦54.34t(分析基)。具体结果详见表1.2-4、表1.2-5、表1.2-6、表1.2-7、表1.2-8。样品原料量(t)湿半焦量(t)产油量(t)油收率%金河油页岩海矿油页岩大地工程开发有限公司廿肃窑街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第一章厂区及原料源基地概况样品湿半焦半焦含水每吨油页岩产半焦(t)运行时间金河油页岩海矿油页岩海石湾矿油页岩不同干馏温度下的含油率(空气干燥基%)样品编号含油率%海矿混合样450℃海矿混合样480℃海矿混合样510℃海矿混合样530℃金河混合样450℃金河混合样480℃金河混合样510℃金河混合样530℃以上实验结果表明，XX金河矿和海矿的油页岩干金河矿油页岩含油率分析结果(现场取样，空气干燥基%)样品编号含油率%含水率%金河01金河02金河03金河04金河05金河06金河07金河08金河09金河10DadiEngincering廿肃窑街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第一章厂区及原料源基地概况根据工业试验的现场取样分析结果，在计算干馏炉的油收率时，取金河矿油页岩的平均含油率15.11%作为计算基准。海矿油页岩含油率分析结果(现场取样，空气干燥基%)表1.2-8含油率%海矿02海矿03海矿05海矿06海矿07海矿08海矿09海矿10根据工业试验的现场取样分析结果，在计算干馏炉的油收率时，取海矿油页岩的平均含油率10.86%作为计算基准。从以上试验结果看，经神木县锦江兰炭试验基地煤干馏试验炉对XX油页岩和煤低温干馏中试试验，中国石油大学化学科学与工程学院实验报告结论：金河矿和海矿油页岩的平均含油率分别为15.11%和10.86%,含油量较高，特别是金河矿油页岩是国内含油量最高的油页岩，对其进行于馏炼油综合利用，在目前高油价时代，将产生较好的经济效益。廿肃密街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第二章厂型、厂址及工作制度一、厂型、厂址依据企业发展的长远规划和矿井的生产能力、以及产品市场现状、现有用户对产品数质量的要求，XX油页岩炼油工程建设规模确定为年加工油页岩1.25Mt,达到生产页岩油0.10Mt/a。生产油页岩半焦：0.875M/a;煤气：8.50亿m₃/a。厂址位于甘肃省兰州市红古区海石湾镇劳力士湾油页岩炼油工程项目采用连续工作制，年工作330天。年运行约8000h。三、生产能力加工油页岩：1.25MVa;156.25t/生产页岩油：0.10MVa:12.50t/油页岩炼油工程项目服务年限与矿区相同。廿肃窑街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第一节工艺一、油页岩炼油工艺原则油页岩的开发和发展主要由三个因素决定：技术、经济、环保和资源。油页岩炼油工艺的选择关系到油页岩资源的合理利用以及油页岩炼油的技术经济指标，需要对涉及到的许多问题进行综合分析和研究。因此，对工艺的选用要极其慎重。理想的油页岩炼油工艺是既有相对高的页岩油的回收率，又有干馏系统运行稳定性。所以，应当根据油页岩性质、设备性能和工艺流程完善程度综合考虑资源利用和用户要求，确定产品的技术经济指标。油页岩的使用主要集中在提炼页岩油和发电上，即干馏炼油和作为燃料燃烧。对提炼页岩油来说，干馏工艺选择合适与否，直接关系到项目的经济效益和社会效益。目前，世界上许多国家都对油页岩干馏方法进行了研究，有的已形成工业化生产规模。中国、俄罗斯、爱沙尼亚的发生炉及德国LR炉处理量小，油收率较低，工艺不先进，但投资少，适用于小规模的页岩炼油厂：爱沙尼亚Kiviter炉和美国TOSCO-Ⅱ炉处理量较大，投资中等，适用于中等规模的油页岩炼油厂：爱沙热值煤气，投资高，适用于大、中型油页岩炼油厂。中国也曾进行了各种类型的热解工艺生产，包括油页岩、长焰煤的干馏，其主要目标是获得当时非常短缺的石油替代品。典型的工艺有鲁奇二段炉、三段炉、间歇干馏甑、方形立式炉等。但由于目前的生产装置规模小、生产技术落后，副大地工程开发有限公司产煤气和焦油大部分没有利用，环境污染严重。因干馏炉是用于油页岩的低温(约500℃)干馏以制取页岩油的主体设备。油这类炉子利用气体热载体作为油页岩加热介成熟的炉型之一。炉体呈直立圆筒形，内径约3m,高10m以上。块径约8~75mm的油页岩在炉子上半部(干馏段)被热气加热于燥干馏，产生的页岩油蒸气自炉子上部逸出，油页岩转化成油页岩半焦，进入炉子下半部(发生段),与自炉底进入的空气、蒸汽相遇而气化燃烧，最后生成页岩灰，炉中部引入来自蓄热炉的热循环气(500～700℃),作为干馏段的补充热源。总的特点是利用了油页岩半焦的气化反应热，热效率较高，且能处理贫矿，单炉日处理能力约100t油页岩，油收率约为实验室铝甑油收率的65%。中部两侧有长方形燃烧室，由烧嘴通入空气和干馏气作为热载体进入炉上部的两个干馏室加热页岩气体分布和减少阻力，生成的油蒸气径向导出，型放大。油页岩块径25～100mm,热效率约73%,日处理1000t油页岩的干馏炉已大地工程开发有限公司廿肃窑街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书(4)美国岩石泵式炉是一种处于研究阶段的特殊炉型，日处理能力为1万t这类炉子采用干馏后的页岩灰或加热的瓷球灰，在旋风分离器内与烟气分离后再与进料效率80%。现已有建成日处理3750t油页岩的加洛捷炉。用抚顺式干馏炉。抚顺式干馏炉热量传递方抚顺式干馏炉技术是日本人在上世纪三十年代在中(1)能处理含油率4~6%的低品位油母页岩，能做到热量自给有余，这是其大地工程开发有限公司DadiEnginceringDevelopment他大部分炉型所办不到的。(2)利用固定碳。油页岩半焦气化段固定碳利用率可达65%。(3)结构简单。抚顺式干馏炉仅有拱台和混合室，其余均为直筒，故维修方便：主要传动设备也比较简单，寿命长，故障少。(4)操作容易，运转周期长。单炉运转周期可达六个月以上，单元运转周期可达一年以上。因此每部干馏装置，一年大修一次，生产天数可达355天以上。干馏装置投资少，维修费用也少。我国目前最大的页岩炼油企业抚矿集团页岩炼油厂现有九部抚顺式干馏炉 (每部20台干馏炉),经过十多年的生产运行证明该工艺技术可靠，并取得了较陕西省神木县XX煤化工有限责任公司在总结国内外煤干馏技术和多年生产实践经验的基础上，研制出SJ-IV型低温干馏内燃内热式连续直立方型炉的生产工艺技术。SJ-IV型低温干馏方炉单台年处理油页岩19.5万t,由4台SJ-IV型馏方炉组合的生产装置，年处理油页岩62.5万t,年产页岩油5.0万t、煤气4.25亿m3、油页岩半焦43.75万t。该方炉技术以"节约能源，提高效益，保护环境"为原则，体现了清洁生产和循环经济的思路，与当地现有的炉型相比，具有技术装备水平较高，工艺设计思路创新，环保节能思想贯穿始终，体现了项目的示范性和优越性。该技术特点：(1)SJ-IV型低温干馏方炉实现布料、集气、加热、出料均匀，炉子能充分发挥最大生产能力，为规模化生产创造了条件。(2)进炉煤经布料器均匀分布自上而下，与加热气流逆向运行，经干燥段逐步过渡到干馏段，温度逐步提高，最终干馏段温度控制在650～700℃,实现低温干馏，满足了油页岩炼油生产工艺条件。(3)炉体运行操作通过调整加热气体量、混合比、干馏温度、出口温度、压力和出焦量来控制炉子运行，页岩油产率高、操作简单、运行可靠。(4)SJ-IV型低温干馏方炉产生煤气，经过三级净化处理后，一部分加热气体大地工程开发有限公司廿肃窑街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书通过煤气离心风机经混合器与空气离心风机的空气混合，压入炉内经花墙均匀喷入煤层，气体在炉内燃烧加热原煤，一部分用于烘干焦炭，剩余部分送出界区作为工业用燃料，达到资源综合利用和保护环境。(5)对输料、筛分和筛焦系统采用全封闭运行，安装了除尘系统，避免了原来煤尘、焦尘无组织排放造成严重污染和资源浪费，对生产场地实行全硬化处理，防止了对地下水的污染。(6)熄焦、煤气净化系统采取封闭运行，减少了有害气体随水蒸气的挥发，节约水资源，减轻了对操作人员的职业伤害。(7)对煤气净化盈余废水通过处理后用来熄焦，和废水不经过处理直接熄焦相比，减少了产品中带走的污染物，减少了污染物向下游产品的转移量，和对废水进行焚烧处理相比，节约了能源和水资源。总之，XX煤化工有限责任公司的SJ-IV型低温干馏方炉生产技术与国内外同类技术相比具有工艺成熟、热效率高、生产能力大、炉顶温度低、页岩油产率高、投资低、易操作、以及资源综合利用、清洁生产等优点。XX煤电集团公司和中国石油大学、神木县XX煤化工公司利用神木县锦江兰炭试验基地煤干馏试验炉完成了XX油页岩低温干馏中试试验工作。实验效果SJ-IV型干馏炉比国内同类型干馏炉炼油油收率高、油回收率大约84～88%。高于抚顺圆炉的油回收率(65%)20个百分点：SJ-IV型干馏炉单台炉处理量是抚顺炉的3倍，不烧油页岩半焦，这样油页岩半焦热值较高，可进一步利用；干馏气不含氧，可用电捕器提高油回收率。为此，本项目选择XX煤化工有限责任公司的SJ-IV型低温干馏炉工艺技术。即：SJ-IV型低温热解一内热式一气体热载体—隔绝空气的干馏工艺。大地工程开发有限公司第二节生产工艺工艺布置按工艺合理、系统简单、技术先进、维修方便、少占地、少投资的原则，尽量做到建筑集中或联合建筑，使整个布置协调统一。本项目生产工艺包括备料工段、干馏工段、冷凝回收(煤气净化)工段、油页岩半焦储存四部分。详见全厂物料走向方块图3.2-1:备备料干馏冷凝回收净化煤气焦堆场1.原料的供应本项目的原料油页岩主要由海石湾煤矿和金河煤矿供给。海石湾煤矿为本项目新建一斜井，装备1台胶带输送机(B=1000mm,300t/h,L=539m,V=2m/s,α=210)将井下开采的油页岩直接运至工业场地；金河煤矿与厂区相距10km,其油页岩采用汽车运输到厂区。工艺入炉原岩粒度要求为8～60mm的块岩。本项目考虑了原料的筛分破碎以保证入炉的粒度。原料要求及用量见表3.2-1。大地工程开发有限公司廿肃窑街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书表3.2-1人炉岩含水量原岩小时用量(th)原岩天用量(tVd)原岩年用量万(tV/a)消耗运输消耗运输消耗运输注：(运输量中考虑了5%的运输不均衡及加工损耗)2.原料储运技术方案(1)金河煤矿油页岩的运输及储存金河煤矿距厂区10km,采用自卸汽车运输。油页岩通过汽车运至厂区后，直接卸入1号受煤坑，通过转载皮带运至筛分破碎车间，通过筛分破碎后，粒度合(2)海石湾煤矿油页岩的运输及储存海石湾煤矿的油页岩通过主斜井皮带直接运至厂本项目油页岩主要由海石湾煤矿供给，不足数可确定为3天。但对环境的污染相对小；筒仓贮存方案的优点是对环境污染小、占地面积小(比煤堆场小7倍左右)、容易管理、贮料量的质量不受自然环境影响，但贮存量小，1:1.5:2.5。根据本项目的建设条件、环保要求、资金筹措和储存量要求，选用油页岩原料堆场储存量13000t,约为3天的储存量；油页岩半焦储存量30000t左右，约为8天的储存量。场内采用铲车进行倒堆和供料作业。大地工程开发有限公司DadiEnginceringDevelopment廿肃窑街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书3.原料加工下层筛板的筛上物(8～60mm)块岩一起经转载皮带运至油页岩原料堆场。分级筛下层筛板的筛下物(-8mm)末页岩通过胶带机运至末页岩堆场储存。破碎机下料(-8mm)的末页岩由于量很小，采用人工方式运至末页岩堆场储存。(2)原料的厂内运输(3)其他系统中设计有除铁器、除尘设备(包括汽车卸车时的喷雾除尘)等设施，使4.工艺流程及主要设施闭运料、筛分、布料，减少操作人员数量，改善操作条件。整个工段由油页岩原料堆场、铲车、筛分破碎车间、胶带输送机等组成碎车间，金河煤矿的油页岩通过自卸汽车运至厂内，大地工程开发有限公司DadiEnginceringDevelopment油页岩原料堆场的油页岩通过铲车运至2号受煤坑，通过受煤坑下的给煤机给入胶带输送机运至干馏炉可逆配仓带式输送机，分别置，单系统可以满足干馏炉用料量的要求，从而保证了1.概述本项目干馏炉采用神木县XX煤化工有限责任公司研制开发的SJ-IV低温干馏方炉，该炉具有热效率高、生产能力大、炉顶温操作等优点。油页岩原料通过可逆配仓带式输送机给入干馏炉原料缓冲仓至炉顶辅助煤刮板机排出。该炉采用连续的机械化生产工改善了操作条件。本项目采用4+4座炉形成一条生产系统。干馏炉采取单排炉布置，4座炉一组+4座炉一组，炉体布置在一条中心线上。配备双系统上料，保证2.干馏工艺流程油页岩原料通过可逆配仓带式输送机给入干馏炉原料缓冲仓至炉顶辅助煤箱，装入干馏室内。加入炉内的块岩向下移逆向接触，并逐渐加热升温，煤气经上升管从炉顶导出，炉顶温度应控制在80~段被加热到650~700℃,完成低温干馏。油页岩半焦通过炉子下部的冷却段时，大地工程开发有限公司廿肃窑街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书原料在干燥段产生的水蒸气、干馏过程中产生的煤气、加热燃烧后的废气以及冷却焦炭产生的水煤气的混合气(荒煤气),通过炉顶集气罩收集，通过上升管，进入净化回收系统。SJ-IV低温干馏方炉加热用的煤气是经过冷凝回收(煤气净化)工段进一步冷却和净化后的煤气。SJ-IV低温干馏方炉加热用的空气由空气鼓风机加压后供给。煤气和空气经支管混合器混合，通过炉内布气花墙的布气孔，均匀喷入炉内料层燃烧，给料加热干馏。炉底出焦采用XX煤化工有限责任公司研制开发的可调式推焦机，由一套调速电机传动推焦机将炉内油页岩半焦排出。可灵活地调控炉子运行状况，从而控制油页岩半焦的质量和产量。3.SJ-IV低温干馏方炉结构及主要工艺参数(1)SJ-IV低温干馏方炉结构a.炉体结构由内部的耐火砖布气花墙、耐火砖内墙、保温隔热层和炉外墙组b.炉顶部安装有布料集气装置；c.炉中部和出口均装有测温装置；d.炉内供给加热煤气和空气均装有计量装置和燃气混合器；e.炉外安装护炉柱；f.炉体外安装护炉钢板。(2)SJ-IV低温干馏方炉的主要工艺参数a.炉体尺寸：长×宽×高=8600×4520×7350;b.炭化炉尺寸：长×宽×高=7080×3000×7350mm;c.炭化室容积：炭化室容积为156.11m3:d.干馏炭化时间：原料在炉内停留时间约为10小时；e.炉体使用年限：使用年限为15年，根据使用情况，大约间隔2年冷修一次。大地工程开发有限公司三、冷凝回收(煤气净化)工段1,概述煤气采用文氏管初冷塔一旋流板终冷塔一静岩油和冷凝液的三段净化流程。本工段设计处理荒煤气量为8.50亿m3/a。8座干馏炉分别配置净化回收系统，统一布置。设置清水池2.冷凝回收(煤气净化)工艺流程后气液分离，冷却下来的液体经管道流到循闭运行。煤气经管道进入静电捕焦油器，把煤气衔带的焦油、粉尘吸附回收，回收率达98%,通过电捕处理后的煤气纯净度很高，热值1700～2000千卡/Nm3。煤气通过煤气风机加压后，一部分返回炭化炉加热燃烧，多余煤气输出。本项目用煤气直接发电，转换成电力自用或向外输3.煤气净化工艺特点(3)循环水采用换热器换热，换热后的冷却水通过冷却塔冷却降温。大地工程开发有限公司廿身窑街油页岩烽合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第三章工程设计油产品主要是页岩油，设置油罐区。页岩油储存量按21天产量考虑。序号物料名称贮存时间(天)贮存能力贮罐规格数量贮罐结构形式备注1页岩油9拱顶罐重油2.装卸设施本项目页岩油采用管道由塔区输送至贮罐，外运采用自然高差装车，汽车运第三节主要工艺设备选型(2)主要工艺设备采用神木县XX煤化工有限责任公司研制开发的SJ-IV低温易操作等优点。(3)其他设备采用国内制造技术已过关的设备。如：分级筛、破碎机、给煤大地工程开发有限公司廿肃窑街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书(1)原料油页岩受卸及储存环节不均衡系数K=1.15;(2)储煤场缓冲仓至筛分破碎车间不均衡系数K=1.15:(3)成品的储存、输浆系统的不均衡系数K=1.15;(4)水池系统的不均衡系数K≥2.5。三、主要设备型号1.备料及产品工段主要设备表3.3-1序号设备名称备注1B=1000mm,Q=500Uh,v=2.0m台145KW台2号受煤坑至号转载点胶带机B=1000mm,Q=400t/h,v=2.0m台145KW/台3B=650mm,Q=100Vh.v=1.25台14KW台4B=1000mm,Q=450t/h,v=2.0m台145KW/台5卸料车式胶带输送机B=1000mm,Q=450t/h.v=2.0m台137KW/台6二号受煤坑至干馏车间胶带输送机B=800mm,Q=300Vh,v=1.6m台175KW/台B=800mm,Q=300th.v=1.6m台122KW台二号点至油页岩半焦堆场胶带机B=800mm,Q=300Vh,v=1台137KW/台4悬挂式电磁除铁器RCDD-12型台112.5KW台5油页岩分级筛台155KW/台6块岩带式输送机(手选带)台15.5KW台72PGL型Q=150Yh台137KW/台电机振动给煤机台34.4KW台大地工程开发有限公司DadiEnginceringDevelopment廿肃窑街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书2.干馏工段主要设备序号设备名称主要技术规格单位数量备注1干馏炉SJ-IV低温干馏方炉座82炉顶辅助煤箱套83集气罩套84护炉柱套85炉底拌焦装置套86推焦机刮板机套83.冷凝鼓风部分主要设备表3.3-3序号设备名称主要技术规格单位数量备注1桥管-水封箱台82文氏管塔台83旋流板塔台84静电捕焦油器台815KW/台5煤气风机Al500-1.08Q=39000m台8220KW/台6用2备6空气风机9-19-12.5D右90°台4110KW台3用1备7循环水泵台8焦油泵台316.5KW/台9空冷式换热器台822KW台个9大地工程开发有限公司DadiEnginceringDevelopment第四节生产技术检查设置生产技术检查的目的，主要是为生产管理提供技术数据，以便科学地组织和指挥生产：同时为改善和提高全厂的技术经济指标，加强企业经营管理，提高经济效益提供决策依据；另外，为页岩油炼油厂与用户结算提供依据。生产技术检查的主要内容包括：数量检查和质量检查。数量检查主要包括油页岩的计量，生活、生产用水的计量，煤气压力、流量的计量，空气压力、流量的计量等。主井井口房至筛分破碎车间胶带输送机、一号受煤坑至一号转载点胶带输送机、二号受煤坑至炉区胶带输送机共设有4台电子皮带秤，可以连续对油页岩计量；在厂区入口设有2台汽车电子衡，作为厂外油页岩及产品的计量；在炉区、塔区等主要生产环节设计中均安装流量计或压力二、质量检查对各个工艺环节、原料及产品进行全面质量检查，是科学生产管理的保证。本次设计质量检查主要包括：(1)油页岩、末油页岩、油页岩半焦、炭化干馏、煤气净化等工艺生产中间(2)本装置各工号的循环水各控制项目的分析检验。根据国标规定的方法进行日常检查和月综合分析，根据质量检查、数量检查的结果，编制产品平衡表，计算全厂的数量效率和各项工艺指标，以便掌握工艺系统以及生产的情况，及时有效地管理生产，并为工艺系统完善提供依据。大地工程开发有限公司三、化验室化验室组成有：中控分析室、油页岩及油页岩半焦分析室、页岩油分析室、水质分析室、高温室、天平室、更衣室、交接班室、安全及杂样分析室。中控分析室：该室的主要任务是对炭化、煤气净化等工段的生产过程中间控制项目(包括煤气)的分析检验，进行质量监督。配合工艺进行生产数据的测定油页岩及油页岩半焦分析室：负责分析油页岩、末油页岩及油页岩半焦的工页岩油分析室：对送出的页岩油各项控制内容的分析检测；水质分析室：对全厂的循环水、中水、污水等控制项目的检测；安全及杂样分析室：对各装置的排放气、设备周围环境的质量状况进行监测；高温室：放置各型号的高温炉、鼓风干燥箱等，为油页岩及油页岩半焦等样天平室：放置各种机械分析天平及电子天平，为各种称量样品使用。交接班室、更衣室为倒班人员提供一个更衣及清洁无污染的工作环境，内设更衣柜、资料柜、办公桌。第五节煤气、油页岩半焦、末页岩、矿井瓦斯气的综合利用一、煤气的脱硫和利用页岩油生产过程原料带入的硫在干馏炉内一部分进入油页岩半焦产品中，一部分随荒煤气进入冷凝回收系统后分别进入液相(焦油、氨水)和气相(富煤气)本项目煤气经冷凝回收系统回收后，富煤气量为106250m³/h。一部分返回干馏大地工程开发有限公司《焦炭生产准入条件》焦炉煤气供作工业用时煤气中H₂S含量应小于300气)中H₂S含量小于300mg/Nm³。当原料含硫量大于0.26%时，煤气(富煤气)中H2S含量将超过300mg/Nm³,此时需要对富裕煤气进行脱硫处理。湾矿页岩煤气中H₂S含量将达到1.85g/Nm³,2.煤气脱硫技术及选择煤气脱硫有干法脱硫和湿法脱硫两种方法，应用较广，湿法脱硫分为物理吸收法、化学吸收法其中实用的有20多种，以砷碱法、ADA法、改良ADA法、栲胶法、PDS法和888法(PDS法的改良)具有代表性。经过比较本项目推荐采用888法(PDS法的改888法它是对PDS法的脱硫剂进行结构改进，活性物质采用三盐，其特点是：脱硫效率高，使用稳定；不3.脱硫及硫回收工艺说明来的脱硫液逆流接触洗涤后，煤气中H₂S含量降至约20mg/Nm³,煤气经捕雾分离大地工程开发有限公司从脱硫塔中吸收了H₂S和HCN的脱硫富液至富液槽，用富液循环泵送至喷射脱硫再生槽喷射器中进行溶液再生，再生后的脱硫贫液用泵送回脱硫塔塔顶循环喷淋脱硫。硫泡沫则由再生塔顶部扩大部分排至硫泡沫槽，再由硫泡沫泵加压后送连续熔硫釜连续熔硫，生产硫磺外售。脱硫及硫回收装置的消耗：4.脱硫及硫回收装置的设置本项目富裕煤气量为106250m3/h。煤气风机出口压力较按低压设置。装置投资约500万元(在项目投资估算中未计入)。但由于原料含硫量的变化，是否需要设置脱硫及硫回收装置未能确定，因此建议脱硫及硫回收装置也可考虑建设在电厂内。大地工程开发有限公司二、干馏炉煤气利用干馏气样组成分析结果(金河页岩干馏气)表3.4-1燃烧热kJ/mol氮气一氧化碳二氧化碳甲烷氢气乙烷乙炔丙烷乙烯丁烯正丁烷异丁烷硫化氢金河油页岩干馏产生的煤气中氮气含量较高，超过50%,因此其热值较低，不到1000大卡，但比抚顺炉产生的煤气热值高，抚顺炉产生的煤气热值约为800大地工程开发有限公司廿肃窑街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书检验项目体积百分数%分子量燃烧热kJ/mol燃烧热加权值kJ/mol氮气0一氧化碳二氧化碳0甲烷氢气2乙烷乙炔丙烷乙烯丁烯正丁烷异丁烷硫化氢海矿页岩煤气中也含有50%多的氮气，其热值超过1000大卡，比金河矿页岩的煤气热值高，可利用这种热值煤气进行发电。干馏煤气中硫化氢含量较高，因(1)利用油页岩半焦和末页岩发电(2)利用煤气发电本项目每处理一吨油页岩可产生680m³煤气，按年处理页岩1.25Mt计算，每大地工程开发有限公司廿肃密街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第三章工程设计年可产煤气8.50亿m³,煤气热值平均值1070kcal/m⁴(合4.47MJ/m³),机组热耗率11.5MJ/KW.h,每年可发电33039万KW.h。本项目每年可产生煤气8.50亿m³,XX油页岩综合利用有限责任公司规划在场地西南侧新建一座发电厂，利用本项目的煤气作为廿肃窑街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第四章给水排水第四章给水排水(6)《石油化工企业设计防火规范》GB50160-1992(1999年版);(8)《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-201.水源本项目的生活、生产、消防水源均由海石湾设单位提供的资料，海石湾矿区现有供水系统能够满足本工程所需水量及水质。2.用水量大地工程开发有限公司1108.8m3/d。用水量详见表4.1-1。1.生活给水系统重力自流至各用水点。生活给水管道采用枝状管网，见生活给水系统图(一)。自矿井生活水源水管网用水点自矿井生活水源水管网生活给水系统图(一)2.生产给水系统房内的清水泵从清水池内吸水供给，供水压力为0.30MPa;工业场地及原料运输系统的喷雾降尘用水由设在生产水泵房内的煤场洒水泵从清水池内吸水加压供给，供水压力为0.60MPa。本系统管网为枝状布置，见生产给水系统图(二)。熄焦用水喷雾降尘用水点洒水泵生产给水系统图(二)3.循环水系统本系统包括清水循环水系统、热循环水系统及冷循环水系统。(1)清水循环水系统(2)热循环水系统(3)冷循环水系统本系统为旋流板终冷塔供水，循环水量为1200m3/h,旋流板塔进水温度约30℃,出水温度约40℃。冷循环泵从冷循环水池吸水，水压为0.30MPa,经空冷器冷却后进旋流板塔，在旋流板塔内换热后，回水靠自流进冷循环水池。由于原料中带入的水分在旋流板终冷塔降温洗涤过程中不断进入循环水系统，使得本系统循环水池的水量始终处于盈余状态，盈余的水污染物含量很高，成分复杂，需进入污水处理站进行处理，然后返回用于熄焦。4.消防给水系统水设计流量100Ls,火灾延续时间按4h计算，一次消防需水量为1187m3。消防给水管网呈环状布置，在场地内设地下式室外消火栓，间距不超过120m,保护半径不大于150m。油罐区按丙类液体设固定式低倍数泡沫灭火系统和固定式冷却水系统。低倍DadiEngincering数泡沫灭火系统消防最不利罐采用3个PC4空气泡沫产生器灭火，泡沫混合液流在消防泵房内设置1个隔膜贮罐置换式空气泡沫比例混合器，贮存1.5m3的多功能氟蛋白泡沫液，混合比为3%。油罐区固定式冷却水系统设计流量为80Ls,火灾延续时间按4h计算。消防给水系统见给水系统图(三)。高位生活贮水池水管网清水池泡沫混合消防泡沫泵泡沫贮罐生活给水管网消火栓加压泵各泡沫各消防用水点液管网消防给水系统图(三)5.管材室外管道采用地沟内敷设。1.高位生活贮水池：V=300m3,11m,深3.5m,地上保温：2.冷循环水池：40mx24mx3.5m,地下式，池顶覆土0.5m;大地工程开发有限公司廿肃窑街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第四章给水排水备);(2)泡沫泵：XBD10/25-100L,Q=0~25Ls,H=100m,N=45kW,2台(1用1备);用1备);台(1用1备);(6)潜水排污泵：65WQ40-12-3,Q=40m³/h,H=12m,N=3kW,2台(1用1备)。第二节排水系统大地工程开发有限公司廿肃窑街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第四章给水排水污水处理厂进行处理后用于熄焦。本系统压力流管道采用焊接钢管，架空敷设。工业场地生活污水主要来自办公楼、食堂、浴室等建筑，生活污水排放量约~为62m³/d,排水水质与城市生活污水相似，BOD₅约为110~220mg/L,COD约为250~400mg/L,悬浮物含量约为100～200mg/L,经隔油池等构筑物简单处理后，再送往污水处理厂与生产废水统一进行处理，处理后的回用水作为熄焦水进行再利用。室外压力污水管道采用离心球墨给水铸铁管，柔性机械式橡胶圈密封接口，敷设在地沟内；重力污水管道采用高密度聚乙烯双壁波纹管(HDPE),单体橡胶圈承插连接，敷设在地沟内，最小坡度0.003。三、雨水排水系统工业场地雨水排出采用雨、污分流制。雨水采用雨水沟排出场外。其中厂区内污染区初期雨水(10~15min)通过管道收集排入污染水事故水池，再送往污水处理厂进行处理后用于熄焦。雨水管道采用高密度聚乙烯双壁波纹管(HDPE),单体橡胶圈承插连接，管底最小埋设深度为冰冻线上150mm,最小坡度0.003。大地工程开发有限公司甘市窑街油页岩练合利用有限贵任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第四章给水摔水表4.1-1序号分类用水名称用水量(m³)一昼夜最大班最高日最大时1生活用水人人2V人.餐次3淋浴用水L只(淋浴器)只人4单身宿舍用水人5绿化及道路浇洒用水67未预见用水量8牛产用水喷雾除尘用水量9生产补充水未预见用水量(二)生产用水合计其它室内外消防用水量(按油罐区计)固定式冷却水系统火灾延续时间4小时低倍数泡沫灭火系火灾延续时间0.5小时正常生活生产供水时消防供水时DadiEngineeringDevelopmentC第五章采暖、通风及供热(2)《煤炭工业采暖通风及供热设计规范》MT/T5013-96大地工程开发有限公司—44—四、采暖场区地处严寒地区，凡经常有人工作或休息的建筑物及工艺要求采暖的建筑物均设置集中采暖。采暖热媒，工业生产建筑采用0.2MPa蒸汽，行政福利建筑采用95℃/70℃的热水，在场区换热站内由板式换热器将0.3MPa蒸汽置换而成。热媒蒸汽由矿井工业场地锅炉房供应。热水采暖系统采用变频补水泵定压。散热器尽量采用光面管散热器，少数人员集中的建筑物，采用较为美观的TFD型铸铁散热器，散热器工作压力不低于0.8Mpa。各建筑物耗热量及室内采暖为保障职工的工作环境，在产生大量余热、余湿及有害气体的车间，当自然通风不能满足要求时，设机械通风，如浴室、机修间、转载点地下部分、地道等。地面生产系统基本上采用自然通风。大地工程开发有限公司表5.1-1工业建筑：tw=-11℃顺序建筑物名称建筑物体积单位体积热指标采暖室内计算温度算温度(℃)耗热量(Kw)供热一生产系统1主井井口房283一号转载点4号受煤坑至号转载点栈桥85筛分破碎车间687末页岩堆场889原料储煤场栈桥8原料储煤场机头房机尾房二号受煤坑至炉区栈桥8二号转载点大地工程开发有限公句—46—表5.1-1工业建筑：tw=-11℃顺序建筑物名称建筑物体单位体积热指标采暖室内计算温度算温度(℃)耗热量(Kw)供热二号转载点至半焦堆场卸载点栈桥8半焦堆场卸载点焦油泵房3二给排水、环保系统1联合生产泵房2生产、消防合建水泵房三1换热站2锅炉房3四辅助厂房及库房1机修车间2材料库53地磅房大地工程开发有限公句表5.1-1工业建筑：tw=-11℃顺序建筑物名称建筑物体积(m⁸)单位体积热指标采暖室内计算温度算温度(℃)耗热量(Kw)通风供热合计五行政、生活福利建筑1办公楼(预留)23大门门卫(共2个)4公共厕所大地工程开发有限公句—48—各车间达到国家规定的卫生标准，在筛分破碎车间，分级筛上各设1台防爆分室通风量22280m3/h,H=2392Pa,N=22KW。除尘器浴室用热水温度为40℃,总热负荷为351kw,热水制备由交换器将蒸汽间接第二节换热站、锅炉房场区内建筑采暖及生活用热热源为矿井工业场地新建换热站1座，负担场区行政福利建筑采暖用热水。在换热站内设汽—水换热采用变频补水泵定压。换热站给水处理采用单级纳离并设凝结水箱一个，凝结水泵两台(一用一备),将场区内采暖及生活用热送入软水箱，作为锅炉补充水。锅炉平时不运行，当生产系统遇事故时运行，提大地工程开发有限公司廿肃窑街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第五章采眼、通风及供热供蒸汽。第三节室外热力管网(1)工业场地室外供热管网分为蒸汽采暖、热水采暖以及浴室食堂供热3个独立系统，呈树枝状布置。(2)工业场地内的供热管网采用地沟敷设，由矿井锅炉房来的蒸汽管道采用低支架架空敷设。(3)所有采暖、供热管道均采用无缝钢管。(4)蒸汽及热水需保温，保温材料采用玻璃棉管壳，外套玻璃钢保护层。(5)管道热补偿尽量利用管道转弯自然补偿，当自然补偿不能满足要求时，其直线段均采用波纹补偿器补偿。甘肃窑街油页岩球合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第六章电气第一节供配电本项目工艺装置生产过程有部分易燃、易爆的环境。由于连续生产的特点，对供电可靠性有较高的要求。干馏工段、冷凝(煤气净化)工段、消防泵房属于二级用电负荷，其余属于三级用电负荷，项目电源按二级负荷考虑。项目厂址位于甘肃省兰州市红古区海石湾镇劳力土湾，距离矿区海石湾矿井上广场变电所约1km。海石湾上广场变电所共4回35kV电源进线，其中两回引自6kV主接线为单母线分段。目前矿井正在进行煤流系统改造，改造后原由本变电所供电的负荷改为其他变电所供电，主变富余约4000kVA容量，能够满足本项目供电要求。由于本项目负荷不大，且距海石湾矿井变电所仅1km,设计确定两回电源分别引自矿井35/6kV变电所的6kV不同母线段，混凝土电杆架空线路，导线LGJ-185,进出变电所采用电缆下线。二、设备容量及负荷计算(1)设备容量甘肃窑街油页岩球合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第六章电气补偿后功率因数0.94(2)负荷统计表本工程中大容量单台设备较多，设备分布面较广。厂区内配电电压分为6kV、380/220V两个电压等级。煤气风机、空气风机、推焦机、刮板机均采用进口变频器进行变频调速。因工艺装置中煤气有爆炸危险，干馏车间的电气设备均采用防爆型。电力电缆和控制电缆均选用阻燃型铜芯电缆。低压用电设备用断路器、热继电器作为短路、过负荷及断相保护，用接触器作为操作电器。为保证全厂功率因数达到0.9以上，在6/0.4KV变电所的0.4kV母线进行无功功率补偿，0.4KV母线的补偿装置采用自动投切。根据全厂负荷的分布、设备工艺流程关系以及便于设备集中监控，厂内共设电气仪表室、水泵房、筛分破碎车间三座6/0.4kV变电所和一台办公区箱变。本变电所是全厂的供电中心，所内安装SGB10-台。高压配电室安装有KYN28型金属铠装移开式高压开关柜16台，两回电源均引自海石湾矿井上广场变电所，6kV单母线分段分列运行，高压出线回路包括：水泵房变电所两路、筛分破碎车间一路、本变电所2台6/0.41250kVA变压器和办公区箱变，并为矿井主井井口房提供两路电源。本变电所低压担负着炉区、塔区、二号受煤坑的供电。低压配电设备选用固定分隔式配电柜，单母线分段分列运行，向各用电设备放射式供电。(2)水泵房变电所本变电所所内安装SGB10-630/66/0.4kV630kVA变压器2台。两路6kV电源引自电气仪表室高压配电室，高压进线采用环网柜。低压单母线分段分列运行，本变DadiEngincering甘肃窑街油页岩球合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第六章电气电所低压担负着水泵房、空冷器、污水处理站、机修车间等处的供电。变电所低压配电设备选用固定分隔式配电柜，向各用电设备及配电点采用放射式供电。本变电所所内安装SGB10-500/66/0.4KV500KVA变压器1台。6kV电源引自电气仪表室高压配电室，高压进线采用环网柜。本变电所低压担负筛分破碎车间、原料输送系统、一号受煤坑的供电。变电所低压配电设备选用固定分隔式配电柜，向各用电设备放射式供电。(4)办公区箱变办公区箱变设在办公楼附近，内部安装SGB10-315/66/0.4kV315kVA变压器1台，负责办公楼、食堂浴室、材料棚、材料库的供电，向各用电设备及配电点采用放射式供电。照明电源引自各变电所专用回路。根据建筑物功能不同，照明灯具均选用高效节能灯具，室外采用高压钠灯。主要生产车间由两个照明电源交叉供电，电器仪表室、车间主要通道同时设有事故应急照明。五、防雷与接地防雷系统按照《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)2000版要求设置。所有电气设备正常工作时外壳不带电之金属外壳、电缆挂钩、电缆的接地芯线以及电缆铠装外皮等均与接地干线可靠连接。接地电阻按联合接地系统考虑，6kV高压系统接地方式由矿井统一考虑。380/220V低压系统采用中性点接地系统。负荷统计表表6.1-1序号负荷名称电压V设备设备台数设备容量需用系数年利用小时数电耗功率总计工作总计工作有功功率(kw)无功功率(kvar)视在功率(KVA)电气仪表室二号受煤坑及原料运输胶带机1电机振动给煤机222扫地泵113二号受煤坑至干馏车间胶带输送机224电液平板闹门445炉区至二号转载点油页岩半然地道胶带116扫地泵117二号点至油页岩半焦堆场卸料点胶带机118扫地泵11干馏车间122大地工程开发有限公句—54—续表6.1-1序号负荷名称电压V设备设备台数需用年利用小时数电耗功率总计工作总计(kw)工作(kw)有功功率(kwi无功功率(kva)视在功率(KVA)2883884仓下电液动扇形阿门885886867空气风机43补偿后选用2台SGB10-1250/6电力变压器大地工程开发有限公句续表6.1-1序号负荷名称压设备设备台数设备容量需用系数KC年利用小时数电耗功率总计工作总计工作有功功率(kw)无功功率(kvar)视在功率(KVA)筛分破碎车间变配电室筛分破碎车间1悬挂式电磁除铁器112油页岩分级筛113块岩带式输送机(于选带)114225电液平板间门116扫地泵11711821原料输送系统111大地工程开发有限公句续表6.1-1序号负荷名称压设备设备台数设备容量需用系数年利用小时数电耗功率总计工作总计工作有功功率(kw}无功功率(kvar)视在功率(KVA)2113114原料煤储煤场卸胶带输送机11一号受煤坑1电机振动给煤机222一号受煤坑至一号转载点胶市输送机11大地工程开发有限公句续表6.1-1序号负荷名称电压设备设备台数需用系数KC年利用小时数电耗功率总计工作总计工作有功功率(kw)无功功率(kvar)视在功率(KVA)三水泵房1消防泵322泡沫泵21394215污水提升泵216217空冷器888油泵32大地工程开发有限公句续表6.1-1序号负荷名称电压设备设备台数设备容量需用系数KC年利用小时数电耗功率总计工作总计工作有功功率(kw)无功功率(kvar)视在功率(KVA)污水处理系统1222调节池提升泵213萝茨风机324225116污泥提升泵217回用水泵218电动蝶阀1192132大地工程开发有限公句续表6.1-1序号负荷名称电压V设备设备台数设备容量系数年利用小时数电耗功率总计工作总计工作有功功率(kw)无功功率(kvar)视在功率(KVA)1检修蒸气锅炉112机修车间11大地工程开发有限公句—60—续表6.1-1序号负荷名称电压设备设备台数设备容量需用系数年利用小时数电耗功率总计工作总计工作有功功率(kw)无功功率(kvar)视在功率(KVA)四办公区1地磅房112材料库113114办公楼115换热站116室外照明11大地工程开发有限公句—61—甘肃窑街油页岩球合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第六章电气第二节自动控制系统本工程炉区和塔区等核心区域采用模块柜进行监测，将监测信息上传至监控中心，分散控制。筛分破碎车间与原料输送系统采用PLC实现自动控制，自动控制系统采用分散控制，集中监控、管理的控制模式，采用以PLC(可编程序控制器)及IPC(工业计算机监控工作站)为主要控制设备。根据本项目的特点，结合目前国内同行业生产控制水平，本着先进可靠、节省投资的原则，本项目自动控制实现对生产过程流量、压力及温度的集中检测，主要有独立显示煤气流量、空气流量，巡回检测回炉煤气压力、炉中部压力、炉底部压力及煤气风机吸口压力，独立巡回检测干馏炉各部位温度及循环水系统温度等。监测监控系统由传感器及变送器、带通讯功能的二次显示仪表、上位站及组态软件组成。控制系统通过PLC采集工艺流程中各设备的运行状态、工作电流(45kW以上电机)、煤位、液位、浓度、温度等信号，根据工艺要求由PLC控制设备的运行状态，,并通过上位机以及控制网络将所有信息提供给生产管理各部门。上位站(工控机)显示现场的所有参数和实际情况，通过实时数据库管理从工业控制对象采集温度、流量、压力等生产工艺数据，可把数据的变化用动画的方式形象地表示出来，同时完成实时和历史报警、历史数据记录、实时和历史趋势曲线等监控功能，可生成历史数据文件，用于追忆历史事件，灵活方便的组态式报表，可充分满足用户的各种报表需要。上位站出现故障时由二次仪表显示各参数不会影响设备正常监测和运转。系统采用分布式控制系统，由控制主站、模块柜、VO现场分站、操作台、上位监控机组成。系统监控范围包括塔区、炉区、水泵房、筛分破碎车间等处。系统集控制、信号采集、检测、监控、计量等功能为一体，完成生产工艺流程的控甘肃窑街油页岩球合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第六章电气制、设备控制、消防报警及联动，通风设备的控制以及对皮带等各设备的状态检测、大型用电设备电量测量等功能。系统中操作台、上位机、控制主机安装在变电所内，整个系统通过现场总线连成一体。参与集控的设备操作方式分为三种：一种是在后方CCR的全自动工作方式；二是在后方CCR的集中手动控制方式；三是在每台设备机旁操作箱不通过PLC操(1)全自动工作方式：电气仪表室的操作员通过CCR进行流程设定和启停等操作，并通过控制系统进行数据采集和数据处理。以完成系统设备的控制与管理；(2)集中手动工作方式：电气仪表室的操作员通过CCR进行带联锁的单台设备启停等操作，并通过控制本系统进行数据采集和数据处理，以完成系统设备的(3)机旁手动操作方式：现场操作人员通过每台设备机旁操作箱内远程/就地选择开关及启停按纽不通过PLC操作单台设备。该操作方式用于设备的调试、维修及自动控制系统故障时的应急操作。三、仪表选型要求1、传感器选型(1)差压变送器主要用于煤气流量、煤气放散流量及空气流量的检测和传送，其中煤气流量及空气流量配有就地液晶显示表头显示流量值。便于调节煤气及空气流量：要求差压变送器是智能变送器，精度高，稳定性好。基本上不受环境温度、静压变化(2)微压力变送器主要用于检测和传送干馏炉各部位的压力，其中炉顶部压力可以就地液晶显DadiEngincering廿肃窑街油页岩综合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第六章电气示，便于调整炉内压力。要求其精度高，稳定性好，受环境温度、静压变化影响较小，即使在恶劣环境下保证流量数据的准确度。2、二次仪表二次仪表具备100～240VAC宽范围输入的开关电源，输入采用数字校正及自校准技术，测量精确稳定，消除温漂和时漂引起的测量误差。仪表全面采用表面贴装工艺，并采用多重保护和隔离设计，抗干扰能力强、可靠性高。二次仪表包括流量积算显示仪、压力巡检仪、智能压力显示仪、温度巡检仪(1)流量积算显示仪表每炉配3台流量积算显示仪，独立显示煤气流量、空气流量及放散煤气流量，该仪表配有通讯接口，可与上位站进行通讯；(2)炉体压力巡检仪每炉测量炉顶压力、煤气风机出口压力。该仪表配有通讯接口，可与上位站(3)温度巡检仪每炉配一台温度巡检仪，巡回检测干馏炉各部位温度值。该仪表配有通讯接(4)管道智能压力显示仪与安装在空气总管、放散总管的压力变送器和炉顶部压力配套，显示空气总管压力、放散总管压力和炉顶部压力，该仪表配有通讯接口，可与上位站进行通(5)水池温度巡检仪与每套水池热电阻温度变送器配套，巡回检测每套的水池温度值。该仪表配有RS485通讯接口，可与上位站进行通讯。DadiEngincering甘肃窑街油页岩球合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第六章电气四、检测、计量、保护装置(1)检测装置本项目自动控制实现对生产过程流量、压力及温度的集中检测，主要有独立显示煤气流量、空气流量，巡回检测回炉煤气压力、炉中部压力、炉底部压力及煤气风机吸口压力，独立巡回检测干馏炉各部位温度及循环水系统温度等。在各检测信号均输入到集控系统中。(2)计量装置全厂原料入料量和产品数量均采用电子秤进行计量，并在控制室内通过GE将全厂供配电系统的负荷、电耗、变压器温度及瓦斯保护，参控设备的开关运行状态、过负荷和短路信号，45kW以上电机的电流信号等输入PLC机。所有数据均可通过画面进行实时显示。并有事故跳闸，事故预告及电流、电压、温度等越限报警。(3)保护装置对于长度超过30m的胶带机设置紧停拉绳开关。运量大、速度在1.6m/s及以上的胶带机设置跑偏开关。长度在70m以上倾角大于14°的胶带机设置速度保护装置。胶带机各保护信号均输入PLC机，进行动态显示和联锁控制。调度通信系统主要担负全厂的生产指挥、监测控制、事故处理、抢险救灾，是油页岩炼油厂生产管理的重要手段。系统具有分机直呼调度、调度直呼分机、强插、强拆、会议、保留、组呼、多方通话、数字录音等功能。系统在厂区主要生产环节和生产管理部门设置调度电话，并根据工作环境的不同安装普通电话和抗噪扩音电话。系统同时与海石湾矿调度通讯间采用2M数字中继连接。DadiEngincering甘肃窑街油页岩球合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书第六章电气根据工艺生产操作和管理的要求，为便于生产管理和生产调度，厂内应设行政电话、岗位之间联系电话。系统可接受集中控制系统发出的各类语音预警信号，并通过广播的方式向全厂发布。机电维修车间包括机修、电修、仪修。维修均按(1)机修机修车间位于筛分破碎车间的西侧，厂房占地面积480m²(40m×12m),维修车间内设机械维修组、缎铆组等。负责厂内动、(2)仪修、电修大地工程开发有限公司第八章建筑物与构筑物第一节设计资料年最高气温：39.1℃年平均气温：9.1℃冬季室外平均风速：2.8m/s夏季室外平均风速：3.2m/s冬季大气压力：978.7Mpa夏季大气压力：959.2MPa本项目所在地区基本风压值：0.30kN/m²;全年雷暴日数：23.2d/a根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-20012008版)附录A,本地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组为第二组。大地工程开发有限公司—68—三、工程地质1,场地位置、地形及地貌油页岩炼油工程场地位于甘肃省兰州市红古区海石湾镇，海石湾镇东距兰州市107km,西距青海省西宁市110km。拟建场地位于海石湾镇上海石村劳力湾，东距海石湾矿井约为1000m。本场地位于西北黄土高原陇西地区，原地形标高1950~2100m,总体上北高南低，东高西低，场地内以黄土峁为主，强烈切割形成的冲沟和土洞发育。地貌单拟建场地于2008年7~9月经平整后，形成四级台阶，标高分别为：2027m、2020m、2013m、2010m,各台阶内地形平坦；总体上讲，该场地属于大挖大填场地。2.场地工程地质根据野外勘探和室内土工试验成果，勘探深度范围内的地层主要为第四系黄土和白垩系基岩，按勘察所揭露地层的时代、成因和工程特性指标，将场地地层划分为5个工程地质单元层，场地地层自上而下依次分述如下：①素填土(Qml):褐黄、黄褐色，土质不均，松散～密实，主要由粉土组成；含植物根系和少量炭粒。该层分布普遍，该层在油罐区东南角、污水处理车间南部、2号转载点至油页岩半焦堆场胶式输送机栈桥南部和筛分破碎车间处较厚，层②黄土状粉土(Q42al):褐黄、黄褐色，土质不均，稍湿，稍密，摇振反应迅速，无光泽反应，干强度和韧性低；孔隙发育。该层主要分布在场地中南部，即油罐区东南角、污水处理车间南部、半焦堆场胶式输送机栈桥南部、筛分破碎③黄土状粉土(Q41eol):褐黄色，稍湿，稍密，摇振反应干强度和韧性低；孔隙发育，具有针状孔隙和少量虫孔；含少量蜗牛贝壳，含点状白色钙质粉末和少量盐类粉末、晶体。该层分布普遍，层底标高1977.95~甘肃窑街油页岩球合利用有限责任公司油页岩炼油工程初步设计说明书④黄土(Q3eol):黄褐色，稍湿，中密，摇振反应迅速，无光泽反应，干强度和韧性低；孔隙发育，其有针状孔隙；含点状白色钙质粉末和少量盐类粉末。⑤泥质页岩夹薄层砂岩(K):页岩：紫红色，泥质，薄层，散体状结构～碎裂状结构，泥质，强～中等风化，属软岩；砂岩：灰绿色，钙质、泥质，以钙质为主，矿物成分主要为长石和石英，中厚层，中厚层状结构，较破碎，强~中等风化，属较软岩；综合评价该层属软岩，岩体基本质量为V级；产状：NE48°∠12°。该层分布普遍，