關于對焦爐煤氣回收甲烷化制CNG-LNG的技術開發(fā)可行性計劃報告

關于對XX焦化廠焦爐廢煤氣中有毒有害氣體處理并將凈化后的焦爐煤氣回收利用的可行性研究報告項目背景項目概況工藝技術方案產品市場預測原料、公用工程消耗裝置投資、占地及定員技術經濟分析一、項目背景我國煉焦裝置很多,這些裝置均副產大量焦爐氣.由于煤炭在焦爐中干餾時產生的混有焦油霧和水氣以及各種雜質的混合氣稱為粗煤氣,又稱荒煤氣,粗煤氣必須經煤氣凈化裝置進行處理,將其焦油霧和水以及各種雜質除去得到凈煤氣后,才能用作工業(yè)燃料、城市煤氣,并精制處理后才能作為化學合成的原料氣.由于遠離城市和含有萘、氨、焦油及灰塵雜質和各形態(tài)有機硫等有害物質不便送入煤氣管網而直接部分放空,不僅造成大量資源浪費,而且燃燒產生的二氧化碳、二氧化硫嚴重污染大氣環(huán)境.焦爐氣主要成份為H2、CH4、CO、CO2等，正是寶貴的化工原料氣，凈化分離后的焦爐煤氣中的CH4甲烷除用作城市燃氣外,還可用于制造甲醇、合成氨,另外生產出高純度的廉價氫氣可用于就近煉油廠汽柴油環(huán)保要求的加氫裝置,產生良好的經濟效益和社會效益.焦爐煤氣體分數<V>%組分體積分數一焦爐煤氣有毒有害雜質的質量濃度mg∕m3^H254?59二、項雜質質量濃度^CH424?28目概焦油及灰塵≤10^C05.5?7.0硫化氫≤50^N23?5況氨≤50CO21?3萘 一?350 —CnHm2?3020.3?0.7原料：焦爐煤氣供應量：300萬方/年；產品：①含量≥85%潔凈甲烷75萬方/年②≥95%純度氫氣180萬方/年三、工藝技術方案中科院理化技術研究所研發(fā)的焦爐煤氣工藝技術方案,本工藝分兩大部分：第一部分經過吸附劑脫苯、萘和焦油、水解脫硫有毒物、MDEA吸附除碳等有害物質第二大部分經過等壓干燥、純凈處理通過膜分離提氫裝置，分離出潔凈的燃燒值較大的含量≥95%甲烷，并對膜分離提氫過程中產生的高純氫進行綜合利用.該工藝所需設備國內都有成熟的制造技術,經濟效益較好.該裝置在生產潔凈的燃燒值較大的甲烷的同時,還能提供95%以上的氫氣,可被進一步純化后生產液氫.該工藝全流程除脫碳部分采用化學反應外,其余均為物理變化；全部生產過程中除凈化脫除的苯、萘外,不產生任何新的化學物質.工藝流程簡介：焦爐煤氣最終生產目標產品：液化天然氣〕LNG〔和純度90%以上的純氫.原則流程圖表為|焦爐煤氣Γ-升壓粗脫硫②=≠>脫苯、萘及焦油、脫苯、萘及焦油③I有機硫水I④=>解催化轉QE_I脫二氧化碳精脫硫、脫水二膜分離⑦⑥⑦85%純度甲烷⑧95%純度氫氣四、產品市場預測產品一：甲烷的組成產品二：氫氣的組成 產品市場預 組分體積分數/%測】一：從甲組分體積分數/%^CH483?87^H292?96^C07?9^CO20.5?2^023?5烷的組成看N2 一3?7出：體積分數占到83%以上而天然氣的主要組成也是甲烷,故生產出來的潔凈甲烷完全可以替代天然氣,進入天然氣市場.由于中國天然氣需求將繼續(xù)旺盛,我國天然氣市場進入大規(guī)模發(fā)展時期,天然氣消費量以年均16%以上的速度增長，還是滿足不了需求.天然氣目前主要用途有：①作為以天然氣為化肥、化工原料的生產廠家.②隨生活水平提高房地產市場迅猛發(fā)展,居民對清潔能源需求增加,城鎮(zhèn)的天然氣量大增③由于油、氣價差，大量的汽車和出租車"油改氣”.所以焦爐煤氣中的提濃后的高純度CH4甲烷可以通過這三種途徑進入天然氣市場，與天然氣合并使用,隨著天然氣價格不斷上漲,潔凈甲烷有相當大的市場競爭力.產品市場預測二：氫能有以下主要特點：其一,能量高.除核燃料外,氫的發(fā)熱值是目前所有燃料中最高的,是汽油的3倍；其二,氫本身無毒,燃燒產物是水,無污染,且能循環(huán)使用；其三,氫燃燒性能好,點燃快；其四,利用形式多,可以氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)金屬氫化物出現,能適應貯運及各種應用環(huán)境的不同要求.因此,可以說氫能是最理想的、完美的能源.氫能是一種高效、清潔、可持續(xù)的"無碳"能源發(fā)展氫經濟是人類擺脫對化石能源的依賴、保障能源安全的永久性戰(zhàn)略選擇.另外隨著目前中國汽柴油質量的升級,煉油廠中的制氫、加氫生產裝置正大量興起,急需大量的廉價氫源,作為從煉焦裝置副產大量焦爐氣,成本比煉廠制氫成本低得多,是市場主要需求者.五、公用工程及催化劑種類序號名稱 小時消耗年消耗備注1焦爐氣苯氨吸收劑0.00041m32.952m32鐵鉬加氫催化劑0.001225m38.82m33脫氯劑0.000306m32.2032m34活性炭脫硫劑0.000708m35.56m35氧化鋅脫硫劑0.00285m32.28m36氧化鐵脫硫劑0.000528m34.223m37吸油劑0.0007m35.66m38催化氧化轉化劑0.000506m34.05m39超中空精細纖維膜10五氧化二釩0.178Kg 1281Kg11新鮮水14t 100800噸12 循環(huán)水1555t 11196萬噸13鍋爐給水29t208800噸14電360Kw2592000Kw154.0Mpa425℃蒸汽12t 86400t160.5Mpa425℃蒸汽5t 36000t17 儀表風250Nm3 180萬Nm318工業(yè)風50Nm336萬Nm319蒸汽冷凝2t-14400t副產六、裝置投資、占地及定員裝置建設投資2千萬＜分前期、后期＞項目建設期 9個月 占地30畝定員 一22 操作制度 一四班三到工廠編制車間編制七、經濟評價費用與效益估算建設項目總投資：本項目工程總投資2200萬元,其中建設投資1800萬元,建設期利息43.56萬元,流動資金356.44萬元.生產成本要素序號名稱 單價 進項稅稅率年消耗合計萬元1焦爐氣0.6517 300萬m31952催化劑十化學品31737噸743456789超中空精細纖維膜10五氧化二釩0.178Kg1281Kg11新鮮水14t 100800噸12 循環(huán)水1555t 11196萬噸13鍋爐給水29