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兰炭wei气化工lian产综he利用工襷han际

兰炭wei气化工lian产综he利用工襷han际

王万和   yan奋学   朱bing礼

(宝鸡市jia宝棋牌化工ke技有限公司    shan西宝鸡   721300)

摘yao:兰炭产业作为jie净煤技术de重yao组成部分,可以实xian煤炭de高xiao、清jie利用;兰炭生产过程中所fu产de兰炭wei气,大部分厂家,将其作为ran料用来发电,做电石或jin属mei,由于其rezhi较低,用来ran烧不仅shi资源de浪费,而且也对huanjing造成了褁ian赜皒iang,本文利用目前国nawai先进de工襷han际酰岳继縲ei气制he硈ha薄⒛蛩亍NGji液体二氧化碳等利用途径做进一步阐述,旨在最大程度地实xian兰炭wei气de高xiao利用。

关键词:兰炭wei气;he硈ha保荒蛩兀籐NG;甲chun;电石wei气。

    随着国民经济de飞速发展,yin兰炭可作为清jie高xiaoneng源和石化、襜en稹⒌缡⒒痜ei等生产de主yao原材料,chun进了兰碳行业近nian来蚳uan擅徒鴇e发展。2017nian,我国兰炭装置产neng詊ia9600万吨,其中榆羫hi厍鷑eng5000万吨,zhan全国de52.08%以shang,新疆产neng3230万吨,zhan全国产nengde30%以shang,na蒙古约1200万吨,zhan全国产nengde12%左右。

    在兰碳产量提高de同时,产生了大量富余de兰炭wei气,mei生产1吨兰炭大约产生800Nm3de兰炭wei气。兰炭wei气中han有多种成分,changguide兰炭wei气中qinghan量20%~28%、一氧化碳han量14%~18%、甲烷han量7%~10%、二氧化碳han量8%~12%、氮han量37%~43%,huaihan有shao量de焦油、萘、ben、fen尘、多种硫化物、氨等za謘heng

    大部分兰炭厂将其作为ran气用来发电、做电石或jin属mei,部分厂家只neng将煤气点ran后排放到kong气中,不仅shi一种资源de浪费,而且也对huanjing造成褁ian赜皒iang,目前已经影xiang整ge兰炭产业de发展。如何高xiao、节neng、huan保de利用兰炭wei气,研究、开发兰炭wei气资源化利用技术,chun进节neng减排shi摆在各级zheng府、企业和ke研单位mian前de一项急需解决de新课题。榆林市zheng府榆zheng办函(2019)152号《榆林市兰炭行业升级改造绿色安全发展三nian行动方案(2019-2021)》已经ming确yao求兰炭wei气yao用以生产化工产品,杜绝ran烧,ming确指出,兰炭wei气重点向化工产品延shen。

    宝鸡市jia宝棋牌化工ke技有限公司shi一家重点从事兰炭wei气、焦lu气、电石wei气ji甲chunchi放气等煤化工工艺wei气制he硈ha薄⒅萍譪hun、制LNGde高ke技企业,在工业wei气净化处liji有xiao气体分离hui收率等方mian取得了显著成ji,申报取得了“兰炭wei气多分法综he后处li系统”专利证书(专利号:ZL2017 2 0867260.8),该技术通过了shan西sheng石油和化学工业lianhe会ke学技术成果鉴定(石化lian鉴字2017第1号)。编制完成了gansujinchang化工集团有限公司“兰炭wei气综he利用项目”可研报告、gansu丰盛huan保ke技有限公司“兰炭wei气、焦luwei气、电石wei气综he利用制nian产20万吨he硈ha眏i液化甲烷项目”可研报告,bing为神木银泉煤化公司de兰炭wei气生产he硈ha薄⑻妓醧ing铵提供了技术方案bing被实施且取得良好de经济和社会xiao益,近期编制完成了神木某企业兰炭升级改造利用兰炭wei气制he硈ha薄⒛蛩亍NG项目咨询报告,在工业wei气资源化利用工襷han际鮯hang积累了丰富deli论和实践经验。

1、        兰炭wei气综he利用工襷han际

    本公司近nian来研究de兰炭wei气综he生产he硈ha薄⒒sheng⒁夯淄槔眉际跫蚪槿缦拢

    zhu:以下产nengjixiao益均以100万吨/nian兰炭装置为例,计算依据为:

    (1)兰蘫e8亿Nm3/nian(100000Nm3/h),

    (2)气体组分jian下表

组分

H2

N2

CO2

CO

02

CH4

CnHm

han量/%

28

39

11

12

0.2

8.8

1

100

Nm3/h

28000

39000

11000

12000

200

8800

100

100000


    兰炭wei气中han氮量约40%左右,han二氧化碳约11%,在changguide兰蘫e试椿眉际踔校鈒iang种气体均作为fei气除qu,兰炭wei气制he硈ha眑ian产碳酸qing铵(尿素),不但neng充穤hi睦闷溆衳iao气,而且neng最大化de利用其所hande氮气和二氧化碳,shi兰炭wei气综he利用de较佳途径。

1.1兰炭wei气制he硈ha薄⑻妓醧ing铵、fu产富甲烷气

    1.1.1技术方案简介:

1.1.2产品guimo:

    采用本工襷han际醴桨福墒祒ian产品guimo(产品结gou可diao整):

(1)he硈ha保骸14万吨/nian(其中7万吨用于化fei生产)

(2)碳酸qing铵:~28万吨/nian

(3)富甲烷气:~6.0×107Nm3/nian

1.1.3投资jixiao益gu算

(1)项目投譻hou躤:~3.0亿元

(2)项目产zhi:~4.52亿元/nian

(3)项目利润(税后):~1.36亿元/nian

备zhu:液氨shou价an2350元/吨、碳酸qing铵shou价an600/吨、富甲烷气an2元/Nm3


1.2兰炭wei气制he硈ha薄⒛蛩亍u产LNG、液体CO2

1.2.1技术方案简介:

 

 

 1.2.2产品guimo:

采用本工襷han际醴桨福墒祒ian产品guimo:

(1)he硈ha保骸14万吨/nian(中间产品)

(2)尿素:~24万吨/nian

(3)LNG:  ~4.5万吨/nian

(4)液体CO2: ~10万吨/nian

1.2.3投资jixiao益gu算:

(1)项目投譻hou躤:~5.6亿元

(2)项目产zhi:~6.83亿元/nian

(3)项目利润(税后):~2.85亿元/nian

备zhu:尿素shou价an1900元/吨、LNGshou价an4050元/吨、液体COshou价an458元/吨计。

    兰炭wei气中han有一定量de甲烷,可以单独生产LNG(液化甲烷);兰炭wei气中也han有qing气和一氧化碳,也可以he成甲chun产品。


1.3兰炭wei气制LNG

1.3.1技术方案简介

随着ran料价格de不断shang涨,以ji近nian来脱碳、变压、变温吸附分离、甲烷化、冷箱等新技术在工业领yude广泛应用,兰炭wei气作为液化甲烷生产原料,从经济jiao度和技术jiao度来看均非chang可行。

兰炭wei气生产LNG工襷han际醴桨竕ian下图:

 

 

 1.3.2产品guimo:

采用本工襷han际醴桨福墒祒ian产品guimo:

(1)LNG: ~9万吨/nian

1.3.3投资jixiao益gu算:

(1)项目总投资:~2.8亿元

(2)项目产zhi:~2.7亿元/nian

(3)项目利润(税后):~0.76亿元/nian

备zhu:LNGshou价an3000元/吨计

1.4兰炭wei气制甲chun

1.4.1技术方案简介:

兰炭wei气中han有qing气、一氧化碳,shi制甲chunde基本原料,甲chunshi重yao


de基础有机化工原料,在化工生产中具有举zuqing重de地位。

兰炭wei气生产甲chun工襷han际醴桨竕ian下图:

 

 

 1.4.2产品guimo:

采用本工襷han际醴桨福墒祒ian产品guimo:

(1)甲chun: ~14万吨/nian

1.4.3投资jixiao益gu算

(1)项目总投资:~2.8亿元

(2)项目产zhi:~3.22亿元/nian

(3)项目利润(税后):~0.87亿元/nian

备zhu:甲chunshou价an2300元/吨计

    兰蘫eザ郎鶯NG和甲chun,技术shangshi可行祄o脁iao益远远不如用来生产he硈ha眑ian产LNG(液化甲烷)、液体二氧化碳。

2、兰炭wei气与电石wei气综he利用技术

    shang述de兰炭wei气资源化利用工襷han际酰鵶hi用于独立de兰炭生产装置,yin兰炭wei气中有xiao气(CO+H2)han量较低(~40%左右),考lv到目莂n蠖嗍齞e兰炭生产厂家,其fu产de兰炭wei气一般仅用于发电,所发de电再用于电石生产,形成兰炭——发电——电石,电石生产fu产de电石气也song发电厂进行ran烧发电de循huan产业mo式,若将fu产de电石气与发电富余de兰蘫e踙e利用,将会产生更大de经济xiao益。


    兰炭wei气与电石wei气综he利用也可生产液氨、化穝hengNG、甲chun等产品,其生产成本将具有更大de优势。

    本公司近nian来de研究de兰炭wei气与电石wei气综he生产he硈ha薄⒒sheng⒁夯淄椤⒓譪hun利用技术简介如下:

2.1兰炭wei气与电石wei气生产he硈ha眃e工襷han际醴桨溉缦拢

 

 

 2.2兰炭wei气与电石wei气生产甲chunde工襷han际醴桨溉缦拢

 

     以神木某企业为例,其260万吨/nian兰炭装置所产兰炭wei气用于发电,所发de电用于30万吨/nian电石生产,兰炭wei气除满zu电石生产所需用电wai,尚有25000Nm3/h剩余,同时电石生产也fu产电石wei气15000Nm3/h左右,将剩余兰炭wei气和fu产电石wei气综he利用,可实xian:


    产品guimo:甲chun:~8万吨/nian

    项目总投资:~1.6亿元

    项目利润(税后)~1.0亿元/nian

    备zhu:甲chunshou价an2700元/吨计

3结论:

    本文结he兰炭wei气组成,以ji当前de技术水平和国na市场情况,对兰炭wei气de资源化综he利用方案做了简yao阐述,结论如下:

    1、本文中涉ji到de单元工襷han际酰墒旒际酢

    2、秡a诙懒e兰蘫e笠刀yu永继縲ei气综he利用ji产品成眏ing蛒iao益dejiao度出发,兰炭wei气制he硈ha眑ian产碳酸qing铵(尿素)、fu产LNG和液体CO2de技术方案,为最佳选择,无疑具有更大经济xiao益和市场jing争优势。

    3、鉴于目前许多已建成de兰炭lian产发电,生产电石de企业,建议采用部分富yu兰炭wei气与电石wei气综he利用de工襷han际酰鷋e硈ha薄⒛蛩亍⒓譪hun、LNG等,其产品成本xiao益更具市场jing争力。

    4、投譻hi S美继縲ei气制以shang化工产品,建设投资为国na以煤为原料同等guimode装置de一半左右。

    5、兰蘫e苹げ罚映ち瞬祃ian,减shao了huanjing污染,实xian循huan经济、资源综he利用、节约neng源de原则,具有较高de经济xiao益和社会xiao益。

 

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