佳华煤气综合利用方案的选择

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1、唐山佳华煤化工有限公司剩余焦炉煤气利用工艺方案选择和比较（2010年1月）编制人：焦鹏审核人：徐志全批准人：张之达13目录一、唐山佳华剩余焦炉煤气处理现状1二、剩余焦炉煤气利用方案选择12.1焦炉气及二甲醚（DME）作民用燃气22.2焦炉气发电22.3焦炉气提氢32.4焦炉气生产海锦铁（DRI）（作还原剂）32.5焦炉气生产化肥（合成氨）32.6焦炉气生产甲醇32.7LNG联产甲醇（甲醇项目的改进和突破）5三、甲醇和LNG联产甲醇工艺方案比较63.1甲醇方案63.1.1装置规模与产品方案63.1.2工艺流程方案63.1.3投资估算及技术经济指标73.2LNG联产甲醇方案73.2.1装置规模与

2、产品方案73.2.2工艺流程方案93.2.3投资估算技术经济指标10四、结论104.1走LNG联产甲醇的路线104.2选择低温甲醇洗的煤气净化方案1113一、唐山佳华剩余焦炉煤气处理现状唐山佳华现有焦炭产能330万吨/年，已投产2座6m顶装和2座6.25m捣固焦炉，后续2座6.25m捣固焦炉计划于2010上半年投产。届时，若6座焦炉全部满负荷生产，可产气16.92万m3/h，其中42％回炉，外送9.81万m3/h，除去焦炉外消耗，剩余5.96万m3/h需放散或另寻出路。焦炉外用户煤气消耗统计序号焦炉外用户单位数量1一、二期锅炉（1台75t+1台35t）万m3/h1.02一、二期粗苯管式炉万m

3、3/h0.43二期制冷站万m3/h0.24中厚板、唐山及港口合计万m3/h1.25512MW发电机组万m3/h1.0合计万m3/h3.85由此可知，唐山佳华未来将剩余焦炉煤气约6万m3/h，由于没有配套焦炉煤气利用项目，因此只能通过火炬系统燃放，若按焦炉煤气外销唐山市价格0.46元/m3计算，将造成直接经济损失66.24万元/天，即2.42亿元/年。因此，形势刻不容缓，必须尽快选择合适的工艺方案对剩余焦炉煤气进行合理利用，否则将给公司造成重大经济损失。二、剩余焦炉煤气利用方案选择13经过多方调研、咨询和查阅大量资料后我们得知，目前全世界范围内焦炉煤气利用途径主要有以下几种，通过与赛鼎公司（化

4、二院）交流得知，目前最新的焦炉煤气利用技术是在原焦炉煤气制甲醇工艺路线基础上进行的改进和突破，即LNG（液化天然气）联产甲醇工艺路线，目前该项目已经在陕西韩城黑猫焦化有限责任公司开工建设。下面我们就将已知的焦炉煤气利用方案依次加以分析，并将可行性最大、效益较好、投资适中的焦炉煤气制甲醇工艺路线和LNG（液化天然气）联产甲醇工艺路线加以简单比较。2.1焦炉气及二甲醚（DME）作民用燃气焦炉气是一种最适合作民用燃气的能源，他的热值较高4600千卡/m3，而CO含量仅6%，而其他气化办法得的气体CO含量都很高，如发生炉为29%，水煤气炉40%，鲁奇炉20%，德士古炉54%，谢尔69%，都超过城市燃

5、气标准CO＜10%的要求，所以传统上是以焦炉气作为城市民用煤气。在有条件的城镇仍应以焦炉气作为城市煤气。焦炉气制甲醇后，还可继续加工成二甲醚（DME），二甲醚完全可以代替液化石油气（LPG）。唐山佳华目前向唐山市及周边用户输送燃料焦炉煤气约80万m3/天，用量已经接近饱和，剩余部分无法外供；二甲醚主要作为农村生活燃料、价格低廉，并且其市场极为有限，因此该项目不可行。2.2焦炉气发电唐山佳华目前已有一套12MW发电机组，加之自发电上网难等问题，该项目不可行。132.3焦炉气提氢焦炉气内含H256%，用变压吸附（PSA）的办法可以制得高纯度氢，西南化工研究设计院在这方面做了大量有成效的工作，目前

6、正建成多套装置，氢纯度达99.999%。但纯氢市场极为有限，压缩、运输均受多种因素限制，且危险性较大，因此该项目不可行。2.4焦炉气生产海锦铁（DRI）（作还原剂）将焦炉气热解，使CH4裂介成H2和CO，最终获得H273－74%，CO22～25%的还原性气体，可以直接还原含杂质较少的高品位铁矿石块式球团矿，以生产海棉铁。而一座年产120万吨焦炭的焦化厂，焦炉气裂解后可得2.9亿立方米还原气，可生产11.6万吨海棉铁（按2500立方米还原气生产1吨海棉铁计），总投资9300万元，所增利润2320万元。由于唐山佳华自身及周边无配套海绵铁生产装置，产品没市场，因此该项目不可行。2.5焦炉气生产化肥

7、（合成氨）用焦炉气生产合成氨气是成熟工艺，已有30年经验，国内也有不少焦化厂已生产化肥多年，如山西焦化等，但其合成氨成本为1400元/吨，与市场价格持平。加之，合成氨装置投资很大，在现有市场环境下，该项目不可行。2.6焦炉气生产甲醇①合成甲醇的反应式13CO+2H2=CH3OH+QCO2+3H2=CH3OH+H2O+Q并可发生一些副反应。如CO2+3H2=CH4+H2O，反应是放热反应，所以应该在低温高压下才