焦化厂焦炉煤气综合利用产10万吨甲醇生产线改造项目环境影响报告.doc
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1、青岛钢铁集团兖州焦化厂焦炉煤气综合利用年产10万吨甲醇生产线改造项目环境影响报告书 工程分析2 工程分析2.1 公司概况和项目组成2.1.1 公司概况青岛钢铁集团兖州焦化厂(以下简称青钢兖焦)前身为始建于1956年的兖州焦化厂,1989年经省经贸委、省冶金公司批准并入青岛钢铁集团总公司。该厂位于兖州市谷村镇兖谷路西,南邻327国道,东临兖谷公路,交通便利。青钢兖焦实际焦炭生产能力为100万吨/年,同时副产煤焦油、硫铵、粗苯等。技改项目具体地理位置见图2-1、图2-2,青钢兖焦区域边际关系图见图2-3。2.1.2 项目组成 青钢兖焦现有工程组成见表2-1。表2-1 青钢兖焦现有各工程项目组成及环
2、保“三同时”表项目名称产品及产能环评批复验收批复土焦改机焦项目冶金焦,17.8万吨/年(87)济环字第32号1997年12月2日45万吨焦炉扩建工程冶金焦,45万吨/年鲁环审200397号鲁环验200635号26MW煤气发电机组焦炉技改扩建工程冶金焦,27万吨/年鲁环审200319号试生产全厂焦炉等容量配套工程煤气净化和化产回收装置鲁环审200319号鲁环验200635号酚氰污水处理站改造1000t/d酚氰污水处理济宁市环保局,2007年4月5日正在进行工程设计和招标青钢兖焦经过几次技改扩建,实际焦炭生产能力100万吨/年,配套等容量煤气净化和化产回收装置。现有焦炉5座,分别编号为15#焦炉。
3、1#、2#焦炉产能17.8万吨/年,自1987年开始建设,为淘汰厂内土焦炉改造项目,1987年由济宁市环保局批复,1994年建成投产,1997年通过建设项目竣工环保验收;3#、4#焦炉产能45万吨/年,2003年开始建设,2006年通过山东省环保局组织的竣工环保验收;5#焦炉批复产能为27万吨/年,2003年3月项目环境影响报告书由山东省环保局批复,目前5#焦炉正处于试生产阶段,近期将申请竣工环保验收。2.1.3 组织定员全厂实行厂、工序、班组三级管理,全年运行时间8000小时,为连续生产。生产人员实行四班三倒工作制,现有工程总定员897人。2.1.4 总平面布置 青钢兖焦1987年开始淘汰土
4、焦炉,陆续建设机械炼焦炉及配套化学产品回收、公用设施和消烟除尘及污水处理等环保设施。厂区布置以铁路运输专用线为中轴,铁路线西为生产区;生产区由南往北依次布置老化产回收装置(已报废,尚未拆除)、生产焦炉及现有煤气净化和化产回收装置;铁路线东由南往北依次为办公行政楼、焦炭货场、燃气电热站、水处理设施和煤场,基本将行政办公区和生产区分离。生产焦炉区由南向北分别为1#、2#、3#、4#和5#焦炉,其中,3#焦炉124孔炭化室高3.2米捣鼓焦炉与1#、2#、3#焦炉同轴布置,由东向西依次为1#、2#、3#焦炉;4#焦炉和5#焦炉同轴东西向布置。1#、2#、3#焦炉共用一座70m高烟囱,布置在2#焦炉北侧
5、;4#焦炉和5#焦炉分别配套一座75m高烟囱,分别布置在焦炉东侧和西侧。现有工程总平面布置图见图2-4。2.2 现有工程分析2.2.1 原辅材料及动力消耗 现有工程主要原料为洗精煤,按照气煤:肥煤:焦煤:瘦煤=30:20:20:30比例配比,其中焦煤、瘦煤来自山西,肥煤来自山东宁阳、枣庄等地,气煤来自兖州矿业集团公司各煤矿。现有工程主要原辅料及动力消耗情况见表2-2。 表2-2 主要原辅材料及动力消耗原辅材料消耗序号名 称吨焦耗量年耗量来源运输方式1洗精煤1.345t134.5万t外购汽运、火车2脱硫剂3.65t外购汽运392.5%硫酸9400t外购汽运4洗油720t外购汽运、火车动力消耗1新
6、鲜水生产用水1.044t104.4万t地下水供水管道生活用水2.88万t自来水合计107.28万t2电(380V)24kWh24106kWh电网电缆3蒸汽(0.5MPa)131400t蒸汽管道管道4焦炉用煤气170.30106Nm3自产管道洗精煤配比后的混合煤质满足生产二级冶金焦配煤指标,具体见表2-3。表2-3 原料混合煤质(生产二级冶金焦的配煤质量指标)表水分,%细度3mm,%胶质层指数Ad,%Star,%Vdaf,%粘结指数1083158.750.543262.52.2.2 主要产品种类及产生量青钢兖焦主要产品种类及产生量见表2-4。表2-4 主要产品种类及产生量序号产品名称单位产量1焦
7、炭(干全焦)t/a100万2煤气(干)Nm3/a34060万其中:焦炉自用Nm3/a17030万发电锅炉燃用Nm3/a6132万化产回收管式炉燃用Nm3/a53万外供企业、民用Nm3/a1095万放散损失Nm3/a9750万3煤焦油t/a430004硫铵t/a118005粗苯t/a94006硫磺t/a2130.7 注:青钢兖焦原承担向厂区周围数家玻璃厂供气任务,全厂基本实现煤气平衡;2008年因玻璃厂经营不善停运,过量煤气无法综合利用,只能采取放散方式处置。2.2.3 项目组成现有工程主要内容和设备见表2-5、表2-6。表2-5 现有工程主要内容工程类别主要内容主体工程124孔+116孔+12
8、4孔炭化室高3.2米捣固焦炉、160孔+160孔炭化室高3.8米捣固焦炉及配煤系统,26MW燃气发电机组配套公用工程及辅助工程冷冻站、空压站、制氮、中央化验室、安全、环保、质监站、全厂总图运输、全厂给排水、全厂供热、全厂消防、电讯、煤场、焦场、筛焦楼环保工程消烟除尘车、酚氰污水处理站、煤气脱硫设施、煤场喷淋设施、烟囱等表2-6 现有工程主要设备序号名称型号单位数量1焦炉124孔JN32型+116孔JN32型、160-SHD38型+124TN32-88型、160-SHD38型座52配仓带式输送机TD75B=1000210m套13可逆反击锤式破碎机PCFK1618台24装煤车HY40台15消烟除尘
9、车2803(2台) 2838(1台)台36推焦机左型、右型、SHD38-96台37拦焦车GL-8左型(1台) 2315(2台)台38捣固机29H02(2台) 29H03(2台) 29H36(2台)台69液压交换机HR2526(1台) 2529(2台) JM-4(2台)台510罗茨风机Lg2WD(2台) L84WD(2台) ZL94WDT(1台)台511电捕焦油器DBJ-4(2台) C-72(2台) C-340(2台)台612空压储气罐DY/400-3m2个513横管冷却器F=840m2(2台) F=2100m2(2台)台414蒸氨塔Dg100012606、140014905台215脱苯塔Dg1
10、00014620、220030280台216终冷塔F=5000m2台117焦油槽V=100m3(2台)、 V=400m3(2台)、V=1000m3(1台)台51835t/h燃气锅炉TG35/3.82-QJ型台319汽轮机C63.43/0.49型抽凝式台220发电机QF-6-2台221自然通风冷却塔1000m2座122机力通风冷却塔700m3/h台52.2.4 公用工程2.2.4.1 给排水系统1、给水系统现有工程厂区给水分为生产、生活及消防给水、循环水系统。厂区生产、消防给水为一个给水系统,给水水源为地下水,来自厂区自备深水井;生活用水由兖州市城市供水系统接入。目前厂区内共有深水井5口,布置在
11、厂区西部,青钢兖焦已经取得中华人民共和国取水许可证,规定年取水量为264万立方米。现有工程循环水系统主要为5座机力冷却塔和3个循环水池,冷却能力为3500m3/h。2、排水系统现有工程排水系统分为生产废水排水系统、生活污水排水系统及生产清净下水排水系统。(1)生产废水排水系统主要包括煤气净化工段酚氰废水、炼焦炉水封废水、蒸氨废水及硫铵工段废水,全部送至酚氰污水处理站处理后回用于湿熄焦和消烟除尘,不外排。(2)脱硫废水脱硫废水经提盐处理后回用于煤场配煤。(3)生活污水排水系统生活污水经地埋式一体化生活污水处理站处理后,回用于煤场喷洒、地面冲洗、绿化等。(4)生产清净下水排水系统主要包括空压站及循
12、环水泵房排水、锅炉房排水,经中和后回用于熄焦。(5)雨水厂区设置一座事故水池,收集初期雨水、事故排水,后送入酚氰污水处理站处理。现有工程水平衡见图2-4。2.2.4.2 供热、供电系统现有工程生产用热及用电均由现有26MW燃气机组供应,用电不足部分由电网补充。26MW燃气机组配置335t/h发电锅炉(两开一备)、2套汽轮发电机组,并配套相关的水处理系统、循环水系统。2.2.4.3 洗精煤场 现有洗精煤场布置在厂区东部,铁路专用线两侧。洗精煤场总体为长方形,南北长约300m,东西长约60m,洗精煤储存能力为10万吨,可供现有焦炉24天用煤需求。煤堆高7m,设置2m高挡煤墙,主要配置1台斗轮式堆取
13、料机。 煤场设置喷淋系统防止扬尘,共设置8个喷头,单个喷头控制半径为30米,每天喷淋四次。2.2.5 生产工艺流程及产污环节现有工程各焦炉均采用捣固焦炉,依托一套煤气净化和化产回收装置,全厂各焦炉生产工艺一致。本工程采用配煤仓电子自动配煤、鼓冷硫铵煤气净化工艺,净化后的煤气供应自备燃气锅炉、兖州市居民及周围企业,粗苯、硫磺和硫铵外卖。2.2.5.1 炼焦生产工艺流程1、备煤工段汽车将各类煤(气煤、肥煤、焦煤和瘦煤)从精煤储煤厂运送至受煤槽,通过配煤盘按照比例混配,由皮带输送机给料至粉碎机粉碎送往焦炉储煤塔。2、炼焦工段由备煤车间来的经配煤和粉碎的精煤,经皮带机送入焦炉煤塔。焦炉用煤时,由煤塔漏
14、斗加入机侧装煤车的煤箱中,经捣固精煤在装煤车内形成煤饼,再由装煤车将煤饼送往各炭化室。精煤在焦炉炭化室中,在隔绝空气的条件下,由炭化室两侧的燃烧室燃烧回炉煤气加热。煤在1000左右的高温下干馏,经软化、收缩、半焦、最后生成焦炭。打开炭化室两侧的炉门,用推焦车将焦炭推入拦焦车,拦焦车将焦炭导入熄焦车并送至熄焦塔内熄火。熄火后的焦炭由熄焦车送至凉焦台,经补充熄焦、凉放、蒸发焦炭中的水份后,焦炭经刮板放焦机刮至运焦输送机上,送往筛焦楼进行焦炭筛分,筛分后的焦炭分别送往露天储焦场。煤在干馏时生成的荒煤气,经上升管、桥管汇入集气管,在桥管和集气管内用温度为75左右的低压氨水冷却,使荒煤气冷却到8083。
15、再经吸气管和煤气主管抽吸至化产车间的冷凝鼓风工段。在集气管冷凝下来的焦油和氨水从集气管底部进入焦油盒后与荒煤气混合流入冷凝鼓风工段。机侧在推入煤饼时,炉顶的消烟车开始工作,将装煤产生的烟尘导入燃烧室充分燃烧,将其中微颗粒及BOS、BaP等有害物质烧掉,然后经水洗涤除尘净化后排往大气,以减少装煤过程的有害气体烟尘的外泄。加热用焦炉煤气,经地下室煤气预热器,进入回炉煤气总管,主管、支管进入燃烧室,在燃烧室内与经蓄热室预热后的空气混合燃烧,燃烧后的废气经双联火道、斜道、蓄热室、分烟道、总烟道,最后从烟囱排放。3、筛焦工段炼焦车间凉焦台上凉好的焦炭由放焦机放入运焦皮带机,经由皮带机送到筛焦楼进行筛分。
16、筛分粒度按25mm、1025mm和10mm分为三级,分别送入焦场贮存等待外售。2.2.5.2 煤气净化和化产回收系统1、冷凝鼓风工段由炼焦工段送来的荒煤气经气液分离器气液分离后,煤气与焦油、氨水彼此分离。分离出来的粗煤气进入并联的横管式初冷器。在初冷器内,煤气温度由8085依次被循环水、制冷水冷却,温度降至22,然后进入电捕焦油器脱降焦油雾滴,再进入离心鼓风机加压,送往脱硫工段。初冷器中煤气冷却下来的冷凝液流至冷凝液槽,用冷凝液泵定期送往轻焦油循环槽。 以补充初冷器洗涤萘所需的新鲜轻焦油。在初冷器的中、下部有冷凝液喷洒口,用轻焦油循环泵送来的轻焦油进行喷淋,除去煤气中的部分萘,防止冷却管壁积萘
17、,提高冷却效率,同时净化煤气。从气液分离器出来的焦油、氨水同冷凝液泵送来的冷凝液一并进入机械化焦油氨水澄清槽,经澄清分离后,上部氨水送至循环氨水槽,由循环氨水泵及高压氨水泵送往炼焦工段供冷却荒煤气及无烟装煤使用。剩余氨水泵送至煤气脱硫工段。分离出的焦油溢流到焦油中间槽脱水后,到焦油贮槽贮存,定期由焦油泵送出装车外销。机械化焦油氨水澄清槽底部沉降的焦油渣定期送至煤场配入炼焦煤中掺混炼焦。2、脱硫工段由鼓冷工段送来的煤气从脱硫塔下部进入,与塔顶喷洒下来的脱硫循环液(碳酸钠为吸收液、磺化酞菁钴为催化剂)逆流接触吸收煤气中的硫化氢(同时吸收氨,以补充脱硫液中碱液)。被吸收了H2S的焦炉煤气H2S含量小
18、于20mg/Nm3,脱硫后煤气送至氨回收工段。吸收了H2S的脱硫液经再生塔再生后,自流进入脱硫塔循环使用,硫泡沫进入熔硫釜熔硫,熔硫后的废液主要为硫化钠等盐类,提盐处理后回用于煤场配煤;硫磺全部外卖。3、硫铵回收工段由脱硫工段送来的煤气,进入喷淋式饱和器,具有一定酸度的母液由上部喷淋,与煤气中的氨气发生反应生成硫酸铵。硫酸铵母液达到一定的晶比,由结晶泵送至结晶槽结晶析出,通过离心分离机离心分离后,送往螺旋输送机,由螺旋输送机送至沸腾干燥器,干燥后送往硫铵贮槽,然后装袋外售。4、脱苯工段由硫铵回收工段来的煤气进入脱苯工段横管冷却器终冷,并用鼓冷工段的轻质焦油洗萘。洗萘后的轻油返回鼓冷工段。煤气洗
19、萘后进入洗苯塔,用洗油喷淋,吸收煤气中的苯蒸汽。含苯富油进入脱苯塔,用蒸汽吹出洗油中的粗苯,经冷凝得到成品粗苯、溶剂油。脱苯后的含苯贫油返回洗苯塔循环利用。煤气净化后送至燃气热电站、焦炉和城市煤气管网。现有工程工艺流程及产污环节见图2-5、图2-6。图2-5 现有工程焦炭生产工艺流程及产污环节图图2-6 现有工程煤气净化工艺流程图 现有工程物料平衡见图2-7。2.2.6 硫转化平衡现有工程全年硫转化平衡情况为:炼焦混配煤(年耗134.5万t,含硫量为0.54%)含硫7263t,炼焦后进入成品焦炭(年产100万t,含硫量为0.5%)的量为5000t,煤气净化和脱硫(以硫磺形式存在)去除掉2130
20、.66t,另外以SO2形式从炼焦炉阵发性泄漏16.7t,焦炉烟囱和锅炉烟囱连续性排放24.09t,外供煤气含硫91.55t(其中H2S含量为20mg/Nm3、有机硫含量为250 mg/Nm3)。现有工程硫转化平衡见图2-8。图2-8 现有工程硫转化平衡图 单位:t/a2.2.7 主要污染物产生及治理措施2.2.7.1 废气现有工程大气污染源及污染物主要有备煤系统产生的粉尘;炼焦过程中焦炉装煤、推焦、炉门泄漏、炉顶逸散等无组织排放;焦炉烟囱排气;熄焦水汽;焦炉煤气放散;筛焦工段的粉尘排放等点源排放。主要污染物为S02、烟尘、BaP、CO、H2S、NOX、NH3等。各大气污染排放源具体治理措施如下
21、:一、废气污染物治理措施(1)备煤系统(G1)该部分主要污染物为煤料在贮运、粉碎过程中产生的煤尘,主要污染源有煤场、粉碎机室及转运站、通廊等。备煤车间的煤尘呈面源无组织连续排放。为了防止煤在运输、粉碎过程中产生的粉尘无组织排放,现有工程采取了除尘和通风措施,具体如下:备煤室的煤槽、煤转运站、运煤通廊等均为封闭式设计,只在顶部设置排风竖风道自然排风系统,在主要扬尘场所设洒水抑尘设施,以防止煤尘逸散造成二次扬尘。采用笼型粉碎机室对煤进行粉碎,回收的煤尘返回到生产中。煤场配备喷洒水系统,以减少粉尘排放造成的污染。(2)炼熄焦系统(G2)焦炉炉体(G2-1)焦炉炉体排放的主要大气污染物有:颗粒物、Ba
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