4萬噸年針狀焦項(xiàng)目建議書.doc

4萬噸/年針狀焦項(xiàng)目建議書1項(xiàng)目背景1.1項(xiàng)目名稱針狀焦項(xiàng)目1.2項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模建設(shè)規(guī)模：4萬噸/年1.3項(xiàng)目建設(shè)地址黑龍江省七臺(tái)河新興煤化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園區(qū)1.4項(xiàng)目提出背景2011年七臺(tái)河市焦炭產(chǎn)能達(dá)到1000萬噸，可以產(chǎn)生總量為25億立方米的剩余煤氣、45萬噸煤焦油、12萬噸粗苯。如果從黑龍江省范圍考慮，按黑龍江省焦炭產(chǎn)量1500萬噸計(jì)算，可以產(chǎn)生37.5億立方米剩余煤氣、67.5萬噸煤焦油、18萬噸粗苯。已經(jīng)具備了向產(chǎn)品品種結(jié)構(gòu)上深度開發(fā)的條件。目前生產(chǎn)的多數(shù)是化工的基礎(chǔ)原料，是化工產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)產(chǎn)品，是精細(xì)化工產(chǎn)品的“糧食”。要改變現(xiàn)有“只賣原糧”的局面，向精細(xì)化工領(lǐng)域邁進(jìn)。七臺(tái)河市煤化工產(chǎn)業(yè)下步發(fā)展要繼續(xù)以建立完善循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系為重點(diǎn)，按照“穩(wěn)煤、控焦、興化”的總體發(fā)展思路，依托煤焦油、焦?fàn)t剩余煤氣、粗苯這三條線，整合資源、集中優(yōu)勢，繼續(xù)尋求延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，搞好資源綜合利用和延伸轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用、綜合開發(fā)、高效增值，不斷擴(kuò)大煤化工產(chǎn)業(yè)的整體規(guī)模，形成全市工業(yè)經(jīng)濟(jì)加快發(fā)展新的增長極。新興煤化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)位于七臺(tái)河市新興區(qū)轄區(qū)內(nèi)，園區(qū)現(xiàn)有面積約4.7平方公里，一期增加2.9平方公里，達(dá)到7.6平方公里；二期將長興鄉(xiāng)馬鞍村整村搬遷至長興村，增加5.5平方公里，總體達(dá)到13.1平方公里；三期增加8.7平方公里，最終園區(qū)面積將達(dá)到21.8多平方公里，新興煤化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)是一個(gè)以煤焦化及下游產(chǎn)品為主體的產(chǎn)業(yè)園區(qū)。園區(qū)功能齊備，水、電、路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)基本到位?；谏鲜稣吆唾Y源條件，提出一系列煤焦油項(xiàng)目，4萬噸針狀焦項(xiàng)目是其中之一。2針狀焦的性質(zhì)及用途2.1針狀焦的性質(zhì)針狀焦按原料不同分為油系和煤系兩種。以石油重油為原料生產(chǎn)的針狀焦為油系，以煤焦油瀝青及其餾分為原料生產(chǎn)的針狀焦為煤系。兩種針狀焦生產(chǎn)工藝不完全相同，但用途基本相同。石油系以美國為代表，煤系則以日本為代表。日本的三菱化成和新日化公司的生產(chǎn)裝置于20世紀(jì)70年代末和80年代初投產(chǎn)。美國大湖炭素公司卻在1950年首先開發(fā)成功。針狀焦具有電阻率小、熱膨脹系數(shù)小、耐沖擊性能強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、抗氧化性能好、消耗低等優(yōu)點(diǎn)。瀝青針狀焦在外觀上和普通瀝青焦不同。普通瀝青焦與焦炭形狀類似，氣孔率可達(dá)50%；瀝青針狀焦為針狀結(jié)晶，呈纖維流線狀結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是膨脹系數(shù)小、比電阻小、假密度大（氣孔率?。?、真密度大、反應(yīng)性小、容易石墨化等。2.2產(chǎn)品用途針狀焦是制造超高功率電極的骨料，應(yīng)用于超高功率電爐煉鋼生產(chǎn)中。超高功率電爐煉鋼，須使用超高功率電極（UHP），以針狀焦為原料生產(chǎn)UHP最佳，但要求原料瀝青中喹啉不溶物（QI）含量小于6%，甲苯不溶物（TI）含量在24%26%。電爐使用由針狀焦制造的超高功率電極和使用普通相比，前者可縮短冶煉時(shí)間30%，噸鋼耗電可節(jié)省50%，生產(chǎn)能力可增加1.3倍，同時(shí)消耗電極較少。國外電爐煉鋼超高功率電極消耗情況：俄羅斯生產(chǎn)碳素鋼和高合金鋼企業(yè)石墨電極單耗3.7千克/噸鋼；日本為5.2千克/噸鋼；瑞典為6.7千克7.2千克/噸鋼。全球石墨電極產(chǎn)量的2/3消耗于電爐煉鋼中。3國內(nèi)外針狀焦生產(chǎn)的現(xiàn)狀及市場形勢3.1國內(nèi)針狀焦生產(chǎn)現(xiàn)狀國內(nèi)生產(chǎn)針狀焦的企業(yè)主要有：山西宏特煤化工有限公司，年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為能力5萬噸（已投產(chǎn)）；中鋼集團(tuán)鞍山熱能研究院有限公司，年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為8萬噸，2009年7月進(jìn)行了試生產(chǎn)；錦州石化公司，10萬噸/年石油針狀焦裝置，是目前國內(nèi)唯一能夠連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置；寶山鋼鐵股份公司化工分公司正在進(jìn)行中試，且針狀焦質(zhì)量已與日本新日鐵和三菱的相當(dāng)。3.2國外針狀焦生產(chǎn)的現(xiàn)狀全世界針狀焦產(chǎn)能在100萬噸左右，生產(chǎn)企業(yè)在全世界只有7家，集中在美國、英國、日本等幾個(gè)國家。煤系針狀焦目前世界上僅日本三菱和新日鐵掌握其生產(chǎn)技術(shù)，技術(shù)高度保密。國際上針狀焦生產(chǎn)技術(shù)也主要被美國、英國、日本、德國等少數(shù)國家壟斷。全世界七個(gè)廠家中四家在日本：三菱針狀焦（煤系）、新日鐵針狀焦（煤系）、水島制油所（油系）和興亞株式會(huì)社（KOA）（油系）；兩家在美國：美國碳/石墨集團(tuán)海波針狀焦公司（CGG）（油系）和Conoco INC（美國休斯敦工廠）（油系）；一家在英國：Conoco INC（英國HUMBER工廠）（油系）。目前國內(nèi)炭素企業(yè)進(jìn)口國外幾家重點(diǎn)針狀焦生產(chǎn)企業(yè)的簡況見表1。企業(yè)名稱年設(shè)計(jì)能力/萬噸產(chǎn)品類別Conoco INC(英國HUMBER工廠)23油系Conoco INC(美國休斯敦工廠)14油系美國碳/石墨集團(tuán)海波針狀焦公司（CGG）14油系日本興亞株式會(huì)社（KOA）8油系日本水島制油所7油系日本新日鐵化學(xué)株式會(huì)社14煤系三菱化學(xué)株式會(huì)社6煤系表1國外各針狀焦生產(chǎn)企業(yè)年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力3.3針狀焦的市場形勢美國在上個(gè)世紀(jì)50年代后期開發(fā)和掌握了石油針狀焦的生產(chǎn)技術(shù)，但后來由于石油加工趨向催化、裂化等輕質(zhì)化深加工方向發(fā)展，致使油系針狀焦原料大幅減少，加之70年代兩次石油危機(jī)影響，更使人們認(rèn)識(shí)到原料供應(yīng)的不穩(wěn)定。上世紀(jì)70年代，日本等國生產(chǎn)大規(guī)格超高功率石墨電極的國際知名企業(yè)，在應(yīng)用石油針狀焦的同時(shí)，開始致力于煤系針狀焦技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。1979年，日本煤系針狀焦已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，形成油系、煤系針狀焦共存的現(xiàn)象。目前，全球針狀焦年產(chǎn)能大約在100多萬噸，集中在美國、日本和英國。我國電爐鋼年產(chǎn)量以每年8.75%的速度遞增，目前年電極消耗量近50萬噸。我國現(xiàn)有75噸以上的電爐50多臺(tái)，年需要大規(guī)格超高功率電極6萬噸左右。國內(nèi)能生產(chǎn)超高功率石墨電極的企業(yè)有吉林炭素、方大炭素（原蘭州炭素）、南通炭素、大同炭素等，產(chǎn)量加起來不到2萬噸，滿足不了電爐鋼發(fā)展的需要。我國的大規(guī)格超高功率石墨電極基本靠進(jìn)口解決，從2000年開始，我國每年進(jìn)口大規(guī)格超高功率電極在2萬噸左右。2000年，此類電極噸價(jià)為2500美元，后來價(jià)格不斷上漲，到2006年時(shí)已達(dá)到4500美元/噸，目前有可能突破5000美元/噸。近年來，隨著我國鋼鐵工業(yè)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)力度的加大，電爐鋼產(chǎn)量增多，急需大規(guī)格超高功率石墨電極。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國目前已經(jīng)具備了生產(chǎn)大規(guī)格超高功率電極的條件。吉林炭素、方大炭素、南通炭素等國內(nèi)生產(chǎn)電極和炭素制品的老牌企業(yè)，通過技術(shù)改造、引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)裝備，使我國大規(guī)格超高功率電極研制開發(fā)有了新的起色，而開封炭素的投產(chǎn)更使我國加入了能夠生產(chǎn)大規(guī)格超高功率石墨電極國家的行列。開封炭素機(jī)制新、裝備新，其主要工藝技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備全部由國外引進(jìn)，產(chǎn)品全部為大規(guī)格超高功率石墨電極，這使得我國的大規(guī)格超高功率石墨電極國產(chǎn)化已取得階段性成果。生產(chǎn)大規(guī)格超高功率石墨電極離不開高質(zhì)量的針狀焦，隨著市場對(duì)大規(guī)格超高功率石墨電極需求量的增加，針狀焦產(chǎn)品的市場需求量還將逐年增加。我國針狀焦生產(chǎn)雖已初步工業(yè)化，但其產(chǎn)品的性能仍不能滿足生產(chǎn)大規(guī)格超高功率石墨電極的要求。多年來，我國電極生產(chǎn)企業(yè)的針狀焦大部分依賴進(jìn)口，年進(jìn)口量在2萬噸左右。平煤集團(tuán)開封炭素有限責(zé)任公司在其發(fā)展規(guī)劃中，考慮到進(jìn)口針狀焦價(jià)格嚴(yán)重影響企業(yè)成本，且運(yùn)輸線長、受制于人，因此將石油針狀焦開發(fā)列為企業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)主要內(nèi)容，并且已與有關(guān)石化企業(yè)達(dá)成共識(shí)，初步?jīng)Q定合作開發(fā)該產(chǎn)品，以滿足企業(yè)自己的需要，滿足我國生產(chǎn)大規(guī)格超高功率電極的需要。目前，我國針狀焦年需求量約10萬噸，但現(xiàn)在產(chǎn)能僅5萬噸。有關(guān)專家統(tǒng)計(jì)，2010年我國針狀焦需求量突破12萬噸。因此，從我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景看，加大針狀焦開發(fā)力度，使優(yōu)質(zhì)針狀焦國產(chǎn)化，不但可以改變我國生產(chǎn)大規(guī)格超高功率石墨電極受制于人的現(xiàn)狀，而且還可以促進(jìn)我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。國家有關(guān)部門應(yīng)從宏觀方面給與指導(dǎo)，盡快整合技術(shù)資源、人才資源，確定重點(diǎn)發(fā)展方向，從開發(fā)政策和產(chǎn)品研制方面給與重點(diǎn)資金扶持，并組織協(xié)調(diào)好有關(guān)方面配合。我國要搞出高質(zhì)量的針狀焦，更需要石化、煤化部門給予充分重視，依靠行業(yè)、原料、技術(shù)、資金優(yōu)勢，和冶金行業(yè)聯(lián)合，使我國的針狀焦（油系和煤系）形成規(guī)?；a(chǎn)，質(zhì)量達(dá)到國際先進(jìn)水平，從而滿足我國鋼鐵工業(yè)和其他領(lǐng)域?qū)μ克刂破返囊?。制約炭素行業(yè)發(fā)展的針狀焦問題解決了，我國的航空、航天、醫(yī)用等領(lǐng)域的炭素制品和我國的大規(guī)格超高功率石墨電極發(fā)展一定會(huì)取得更大的進(jìn)步。4針狀焦的生產(chǎn)工藝方法4.1煤系針狀焦的生產(chǎn)工藝簡介煤系針狀焦的制取方法主要包括：溶劑萃取法、真空蒸餾法、M-L法、改質(zhì)法和機(jī)械離心法。其中只有溶劑萃取法在日本己工業(yè)化生產(chǎn)。4.1.1真空蒸餾法真空蒸餾法工藝過程為：將煤焦油軟瀝青進(jìn)行加熱、真空閃蒸，閃蒸塔頂油氣經(jīng)冷凝冷卻后，得到QI為0%的精料油，再經(jīng)延遲焦化和煅燒得到優(yōu)質(zhì)針狀焦，其煅后針狀焦收率約75%（對(duì)軟瀝青）。塔底殘留瀝青用以制取普通瀝青焦。4.1.2M-L法M-L法也稱兩段法，是日本丸善與美國魯瑪斯公司合作研制的方法，其工藝過程為：原料預(yù)處理用真空蒸餾的方法，而延遲焦化是采用改進(jìn)的焦化與干燥兩段進(jìn)行的方法。所得針狀焦質(zhì)量更高。4.1.3改質(zhì)法改質(zhì)法的工藝過程為：將煤焦油軟瀝青進(jìn)行加熱、真空閃蒸，得到QI為0%的精料油，再經(jīng)加壓縮聚到一定軟化點(diǎn)并除去部分硫、氮、氧元素的純凈縮聚瀝青，然后用以制取針狀焦，其煅后針狀焦收率約25%（對(duì)軟瀝青）。4.1.4溶劑萃取法溶劑革取法在煤焦油軟瀝青中加溶劑（芳烴和烷烴組分配制），經(jīng)攪拌溶解并對(duì)其中的雜質(zhì)有一定凝聚作用，然后進(jìn)行沉淀分離，其上層液體，經(jīng)加熱、蒸溜除去并回收輕沸點(diǎn)溶劑后得到QI為0.1%0.5%的精油料，再經(jīng)焦化與煅燒后得針狀焦，其收率也較高。沉淀后的下層液體經(jīng)加熱、蒸餾除去并回收輕沸點(diǎn)溶劑后得到殘留瀝青加入輕油后用以配制中溫瀝青和制作普通瀝青焦。4.1.4機(jī)械離心法機(jī)械離心法在煤焦油軟瀝青中加入芳烴輕沸點(diǎn)油和極少量烷烴溶劑等稀釋劑，然后用超級(jí)離心機(jī)離心分離，上部離心輕液再進(jìn)行加熱、真空閃蒸以除去稀釋劑，得到QI含量為0.1%0.5%的精料，下部離心液須回配一定量輕油才能用作普通瀝青焦的原料。其煅后針狀焦收率約45.4%（對(duì)軟瀝青）。4.2建議生產(chǎn)工藝本項(xiàng)目推薦使用溶劑萃取法。針狀焦工業(yè)生產(chǎn)工藝分原料預(yù)處理、延遲焦化、煅燒三部分。原料預(yù)處理：目的是去除原料軟瀝青中的雜質(zhì)，主要指喹啉不溶物，制取精制瀝青。延遲焦化：把精制瀝青在加熱爐內(nèi)快速加熱到反應(yīng)溫度后，立即送入焦化塔，利用其自身顯熱使瀝青裂解和縮合，生產(chǎn)出延遲焦，俗稱生焦。煅燒：將延遲焦經(jīng)1450左右高溫煅燒，對(duì)針狀焦進(jìn)行煅燒可達(dá)到以下目的：排除其中的揮發(fā)性組分和水分；提高密度和機(jī)械強(qiáng)度；提高導(dǎo)電性能；提高化學(xué)穩(wěn)定性4.1.1原料預(yù)處理將煤焦油生產(chǎn)產(chǎn)出的直餾軟瀝青或中溫瀝青回配蒽油制備的軟瀝青經(jīng)溶劑萃取，去除原料瀝青中的QI，生產(chǎn)精制瀝青。工藝路線如下：4.1.2延遲焦化將精制瀝青與焦化重油或蒽油按一定比例混配，經(jīng)加熱爐加入至一定溫度送至焦化塔，利用其自身顯熱使瀝青裂解和縮合，生產(chǎn)出延遲焦。工藝路線如下：圖2針狀焦延遲焦化工藝流程4.1.3煅燒將延遲焦經(jīng)1450左右高溫煅燒，對(duì)針狀焦進(jìn)行煅燒可達(dá)到以下目的：排除其中的揮發(fā)性組分和水分；提高密度和機(jī)械強(qiáng)度；提高導(dǎo)電性能；提高化學(xué)穩(wěn)定性。工藝路線如下：圖3針狀焦煅燒工藝流程圖5項(xiàng)目實(shí)施的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益簡要分析5.1項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益分析：本項(xiàng)目建成后年產(chǎn)針狀焦4萬噸，按目前市場產(chǎn)品及原料價(jià)格計(jì)算，總營業(yè)收入6.5億，產(chǎn)品生產(chǎn)總成本4.8億，營業(yè)稅及附加1.04億，利潤9500萬元。本項(xiàng)目總投資3億元，按上述年利潤計(jì)算，投資回收期為3.2年（不含建設(shè)期）。序號(hào)項(xiàng)目名稱單位數(shù)量1總投資萬元300002營業(yè)收入（年平均）萬元650003營業(yè)稅金及附加（年平均）萬元9504總成本費(fèi)用（年平均）萬元480005利潤總額（年平均）萬元125006所得稅（年平均）萬元35007稅后利潤（年平均）萬元9500表2針狀焦項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)分析表5.2項(xiàng)目實(shí)施的社會(huì)效益從目前情況看，該項(xiàng)目的社會(huì)效益，主要體現(xiàn)在如下方面：1、本項(xiàng)目符合國家產(chǎn)業(yè)政策，有利于優(yōu)化地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，帶動(dòng)周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，增加人民收入。2、帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。該項(xiàng)目所需建材、原料、包裝及服務(wù)均可在當(dāng)?shù)亟鉀Q，有利于促進(jìn)建材、機(jī)械、建筑、包裝、運(yùn)輸、服務(wù)等多種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，激活相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)和服務(wù)企業(yè)，加快當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。3、增加就業(yè)機(jī)會(huì)。在項(xiàng)目的建設(shè)過程中，可直接為建筑、