石油焦粉低凝燃料油组合燃料锅炉用新型节能环保燃料项目建议书Word文件下载.docx

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（5）可以代替燃料油在2T/h以上的燃油锅炉以及各种炉窑上作为燃料油廉价优质的替代燃料。

3、年开工时数：

8000小时

4、项目范围：

包括厂界区内新建的工艺装置。

储运、总图运输、消防及给排水、供电系统、供热供风系统及综合办公楼等配套辅助生产设施系统的全部工程内容，建设工程单元详见下表；

表1—1

一总图

序号

单元

工程名称

1

101

全厂总平面布置图

2

102

全厂竖向及排雨水设施

3

103

全厂性通道

4

104

围墙、大门、守卫室

5

105

厂区绿化

6

106

厂外道路

7

107

地衡

8

108

仓库

二

工艺装置

201

破碎单元

202

超细磨单元

203

悬浮合成单元

204

乳化单元

三

储运

301

原料油灌区

302

原料焦储区

303

成品油罐区

304

成品焦粉罐区

305

成品油装车设施

306

成品焦粉装车设施

307

全厂性工艺及热力管网

四

消防及给排水

401

循环水场

402

污水处理场

403

给排水及消防水池

404

消防站及消防设施

405

厂外供水

五

供电系统

501

变电所

502

全厂供电及照明

503

全厂防雷、防静电接地

504

全厂电信

505

厂外供电线路

六

供热供风系统

601

空压站

602

水处理间

七

辅助生产设施部分

701

环保监测及中心化验室

702

综合办公楼

703

食堂

704

工人倒班宿舍

705

招待所

二、编制原则

1、以节约能源、合理使用资源为根本，以市场为导向，以效益为中心，做到少投入，多产出。

2、充分利用胜利油田以及附近如：

大港、青岛、滨州、淄博、东营等地炼油厂产出的石油焦、低凝燃料油资源作为主要原料，同时也可考虑进口部分廉价的石油焦作为补充原料。

3、认真贯彻国家、省、地方政府有关环境保护、消防、劳动安全与卫生的法规，坚持环保、消防、劳动安全卫生与主体工程“三同时”方针。

4、尽可能采用先进成熟可靠的工艺技术和设备、产品方案和技术方案。

第二节项目背景、有利条件和经济意义

一、项目背景

燃料油作为能量转换和热能工程的初级燃料，广泛应用于各行各业，与其它的初级能源如：

煤炭、天燃气、核能之间具有很大的替代性。

但是由于一方面国际油价不断飘升，另一方面随着国民经济规模的不断扩大，燃料油需求量不断增加，国内燃料油的价格几乎猛涨了一倍，使很多耗用燃料油的企业成本大幅度上升，正是在这样的背景条件下，我所和上海试剂总公司等单位投入相当大的人力和财力，利用炼油厂的终端产品——相对比较廉价的——石油焦，研制成完全可以替代渣油在炉窑上使用的新颖燃料：

“石油焦粉—低凝燃料油”和“石油焦微粉悬浮燃料”二种燃料产品。

二、有利条件

1、石油焦资源较丰富

（1）石油原料重质化倾向明显，含沥青质、胶质偏多的重质油不利于催化裂化,适合于焦化加工的原料却比较多。

（2）我国炼油厂的生产柴汽比远低于社会消费柴汽比，因此也在客观上促进了焦化和延时焦化装置的投入。

（3）过去我国石油焦产品出口的比例较大，而现在国际上石油焦价格明显比国内价格低，因此不仅出口比重减小，同时沿海和长江流域已有公司积极组织进口石油焦，在上海的到岸价不足750元/吨。

（4）石油焦资源在胜利油田及周边的东营、滨州、潍坊、大港油田均有分布。

2、已经创造良好的生产条件和技术优势

经过本公司一段时间以来科研攻关，同时进行多方面的技术合作，充分掌握了石油焦的加工特性以及燃烧特性数据。

（1）开发研制了石油焦微粉的表面改性技术，改性剂及助燃剂等产品的生产工艺。

（2）与国内多家超细磨粉体工程有限公司的友好合作，充分掌握了石油焦粉的破碎、超细磨粉的环保节能工艺，该公司还在友好合作的基础上不断配合改进高效节能的超细加工机器及无粉尘生产装备。

（3）本公司掌握了“石油焦微粉悬浮燃料”的生产技术以及悬浮燃料的运输、保存及燃烧的各项技术数据。

（4）本公司通过和国内多家燃烧器有限公司合作，充分掌握了“石油焦粉-低凝燃料油”组合燃料和“石油焦微粉悬浮燃料”二种燃料产品燃烧的各项数据，燃油炉改用“石油焦粉—低凝燃料油”组合燃料的改造方案，无燃损燃烧器等比较完整和成熟的代油方案。

三、经济意义

1、生产“石油焦粉—低凝燃料油”组合燃料每年可以为国家和企业创造上亿元的税利。

2、将“石油焦粉—低凝燃料油”组合燃料代替渣油，不仅可以节省大量的渣油资源，而且可以使燃料成本每吨节省近800--1000元。

第三节市场前景分析

历来锅炉用燃料油是从原油中提走了汽柴油以及其它轻馏份油以后剩下的重质油部分，由于这类重质油仍然还有很多重要的用途，例如：

作为催化裂化的原料、作为生产沥青的原料等等，所以市场上比较紧缺。

目前油价又不断飙升，当然这是由于地球上已经没有太多的油田可供发现，故油价不会走低，除非世界经济陷入衰退，廉价石油时代已经结束。

但可以肯定的是油价大幅度上涨以后，使用燃料油的企业成本就会随之上升。

本项目的产品，一方面由于价格低廉，可以使用户节省燃料成本每吨近千元。

二方面由于本产品可以完全替代燃料油燃烧，使用安全方便，应该会受到用户欢迎的，在使用面广、量又大的燃料油市场上应该是有相当大的竞争力的。

产品也完全符合国家的节能环保的产业政策，所以会非常有前途是肯定无疑的。

第二章产品方案建设规模

一、产品方案

1、“石油焦粉—低凝燃料油”组合燃料

将石油焦粉经过机械力化学（分散、助燃）改性，与少量点火助燃的低凝燃料油通过特殊的燃烧器组合燃烧，作为代替燃料油使用的经济型燃料。

2、“石油焦微粉悬浮燃料”

就是将石油焦微粉经过机械力化学（改性剂）改性，并经过高速剪切机剪切，以均匀弥散状态分布在基础油（渣油、油浆）中制成的组合燃料。

3、本项目现在首先发展生产上述第一种燃料：

“石油焦粉—低凝燃料油”组合燃料。

二、建设规模

1、生产石油焦微粉68万吨/年

2、生产低凝燃料油12万吨/年

合计生产：

“石油焦微粉—低凝燃料油”组合燃料80万吨/年

三、产品市场供求和价格预测

1、国内市场动态

目前已有福州市和福州大学联合在福州开发区立项攻关。

中国石油大学（东营）组织攻关。

北京中科院神雾燃烧器有限公司联合东北一家公司也在积极筹备中。

2、市场价格预测

由于我国燃料油需求的一半以上依靠进口，大部分产品已经市场化，并且与国际市场接上轨，因此，今后我国燃料油价格基本走势应与国际油价一致。

燃料油的市场价格随原油价格变化而变化。

国际原油价格在60美元/桶时，市场的重质工业燃料油价格为3000元/吨。

这时，“石油焦粉—低凝燃料油”组合燃料的生产成本价格在每吨1800元以内，则用相同热能的这种燃料油可比使用每吨渣油节约成本近千元，因此估计这种燃料具有很大的竞争优势。

第三章原材料供求、建设地点条件及协作关系

第一节主要原材料

一、石油焦：

炼油厂原料油炼制的终端产品。

1、国内市场：

东北大庆油田、山东东营地区、河北黄骅地区、天津地区、锦州地区、盘锦地区、抚顺地区、大连地区、大庆地区。

市场价格850—900元/吨。

2、国际市场：

到岸价700---750元/吨。

3、石油焦产品质量指标。

见表3—1

表3—1主要性能指标

项目

质量指标

试验方法

硫份wt%

0.3—3.0

GB/T380—80

挥发份wt%

10—18

灰份wt%

0.3—0.5

GB/T508

水份%

实测

GB/T260

密度kg/m3

1.2—1.8

GB/T1884

热值mj/g

38—40

固定碳wt%

82—97

二、低凝环保燃料油

本产品添加了具有专利的生物酶添加剂及催化剂，可改善雾化状况，提高雾化效果，使燃料油完全燃烧，所含催化剂对燃料有助燃作用，能使火焰更加明亮，能减少结焦、结炭、烟尘排放量以及SO2、CO的生成机会，降低对大气的污染。

表3—2低凝环保燃料油主要性能指标

≤0.1

机械杂质%

无

GB/T511

铜片腐蚀（级）

GB/T5096

≤1

闪点（开杯）℃

≥68

GB/T261

运动粘度mm2/s（50℃）

≤180

GB/T265—88

冷凝点℃

20

GB/T2413

残碳%

8.5

第二节建厂地区条件

一、厂区位置

厂区设在开发区内，紧挨在，管理方便，并紧靠铁路运输专用线，货物进出方便、运输成本易控制。

二、工程地质良好

本项目选用厂区地势平坦，其建厂的所有条件具备，故对于诸如“地震加速度值”基本雪压值、基本风压值等均从略，不再取值论证。

三、公用工程

本开发区内基础设施相对比较完善，市政供水、供电、均有保证。

因有运输铁路在厂区经过，已有装卸设施，故货物进出便利，可谓得天独厚。

综上所述，本项目工程厂址地理条件优越、交通便利、依托条件充分、节省投资，是本工程理想的建厂地址。

1、供水

本项目生产用水量较少，无特殊要求。

2、供电

本工程配电重心是在超细磨车间，该车间的配电约3000千瓦。

总的用电负荷约4500千瓦/时，均由开发区电网供给。

3、电信

本工程电信系统应设有：

行政办公电话系统、生产调度电话系统、直通电话、扩音对讲电话系统、火灾报警系统、电视监控系统。

4、供热、供风

（1）供热

厂区旁边有电厂余热蒸汽通过，余热蒸汽可供工厂生产和生活使用。

这是非常有利的条件。

工厂不必投资建设锅炉房。

不仅节省了投资，而且还少了很多管理、环保方面的麻烦。

（2）供风

破碎和超细磨设备均自备负压作业抽空设备，故全厂压缩空气用量不大，设2Nm3/min固定式螺杆压缩机三台，二台使用、另一台备用，一套2Nm3/min的净化空气装置，采用无热再生干燥机。

5、储运

本项目的破碎，超细磨车间的物料转运，会扬起大量的黑色粉尘，稍不小心就会对环境形成严重的污染，因此不仅整体工艺流程要考虑低压无尘操作工艺方案，就是在储运的每一个环节，均要考虑无粉尘运作方案。

尽量设计成管道传接和输送系统。

表3—2储罐设施一览表：

储罐名称

储罐型式

单罐容积（m3）

储罐台数

原料油浆罐

固定顶

2000

低凝燃料油成品罐

1000

改性剂储罐

30

助燃剂

乳化剂罐

焦粉罐

椎型底

100

12

（1）原料油浆进厂

原料油由火车或油罐汽车运进厂，经DN150管线泵送至原料油储罐。

（2）石油焦由火车或汽车运进厂，并经传输系统送往破碎车间。

（3）成品低凝燃料油出厂

同样由火车厢或油罐汽车运送到用户。

（4）石油焦粉出厂

主要由密封散装汽车运送，装卸车均由密闭绞龙及压力式联合系统与储罐连接操作。

不得将粉尘散落。

6、总图布置

（1）总图布置原则

●严格遵守行业现行的防火、防爆、安全、卫生等标准规范。

●总平面布置按功能分区集中布置。

工艺装置采取成组密集布置方式，形成联合布置区，减少装置间通道宽度，缩短系统（管道）长度，动力设施靠近工艺装置，有利节省用地以及空间，降低能耗。

●靠近负荷重心。

与生产密切相关的辅助生产设施紧临工艺装置区布置。

●内外协调。

根据厂区的外部条件，与厂外运输有关的设施靠厂区边缘布置，并考虑流向。

●人货分流。

主要工作人员的进出口和货物分开设置，互不干扰。

●节约用地。

（2）总图布置

依据上述原则，结合规划厂区土地的实际情况，规划出厂区的平面布置图（见总平面布置图Q2006—DW—8—1）。

整个厂区按工艺流程以及功能不同分5个区域布置。

分别为管理区、工艺装置区、动力及辅助设施区、油品储运区以及成品油区装车区。

以下分别叙述：

●工厂管理区——该区属于人员比较集中的场所，应位于厂区前部。

靠近外部规划路，便于对外联系，内含办公楼、食堂、浴室、倒班宿舍和招待所。

●动力及辅助设施区——位于厂区中部，与工艺装置区相邻，靠近负荷中心，该区主要包括：

空压站、水处理站、总配电站、消防站和污水处理场。

●工艺装置区——应与动力和辅助设施区相邻，与油品储运区尽可能靠近，为节约用地，该工艺装置按照密集型联合布置。

●油品储运区——应与工艺装置区、动力及辅助设施区尽可能靠近，与成品装车区相邻。

●成品油装车区——与油品储运区相邻，面向外部规划路对外运输方便。

厂区总平面布置时，考虑到交通运输、消防安全、厂区保卫以及对内外联系的需要，厂区按人流出入口和车流出入口以及消防出入口分别设置大门，必要的边门及守卫室。

整个工厂的总平面布置过程中既考虑与现有设施和地形相结合，又要考虑到远期发展，布置紧凑，功能明确。

第三节协作关系

一、石油焦的超细粉体加工

石油焦是原油在上千度高温下炼制成的终端产品，质地坚韧，不仅硬度高，而且具有一定的延展性。

因此超细加工确有一定的困难，国内多家粉体工程有限公司在和我们合作攻关的过程中，发扬风格，通力合作。

他们将本已技术成熟、节能高效的超细机械磨精益求精，并共同完成机械力化学改性新技术方案，为本项目的成功起到了关键性的作用，也为本项目的实施生产出优良的机器设备。

二、“石油焦粉—低凝燃料油”组合燃料的燃烧装置和燃烧技术。

85—90%的石油焦粉和15—10%的低凝燃料油组成的组合燃料是一种创新的燃料，燃烧技术完全是一项空白。

国内多家燃烧器有限公司凭着他们的丰富经验，开拓的精神，攻克一道道难关，经过多次试验，终于取得了工艺技术的突破，为这一新型燃料成功替代渣油用于燃油锅炉创造了条件。

以上多家公司和我们共同试验这一项目，形成了一个互相合作的联合体。

三、环保检测及化验室

本工厂环保检测和中心化验室，其任务是承担工厂装置的原材料，中间产品和制成品

的质量控制分析。

四、其他辅助生产设施

工厂设有综合办公楼等辅助设施，并设有工人倒班住宿舍，食堂、浴室、招待所、医

疗室等辅助生活卫生设施。

其他生活设施完全依托社会。

第四章总工艺流程及主要设备选型

第一节技术方案

确定工艺技术方案的原则和依据

1、充分合理的利用石油资源，利用质优价廉的石油焦、低凝燃料油资源生产新型燃料。

2、工艺技术成熟可靠。

3、生产的产品必须满足用户的要求。

4、满足环境保护的要求，有效的保护环境。

5、完善的工艺卫生和安全生产，保护工人的身体健康。

6、在满足生产要求的前提下，尽量节约建设投资。

7、满足总工艺流程的要求。

8、设计充分考虑原材料品种，原料性质的变化，在工艺方案、设备选型、平面布置方面予以兼顾。

二、“石油焦粉—低凝燃料油”组合燃料的生产技术

1、石油焦破碎

利用鄂式或锤击式破碎机将石油焦块破碎成30mm以下的小块。

2、超细机械磨

本工艺的主要环节为超细粉碎，粉体细度为400—1000目，根据粉碎的一般原则,当粉碎物料在1500目以粗时，易於采用干法；

在1500目以细时，易於采用湿法，按本项目的石油焦粉细度要求，故采用干法粉碎。

3、机械力化学改性

石油焦是原油炼油过程的终端产品，重质渣油在焦化釜或延时焦化塔中接受很高的温度，能挥发的馏份油均汽化回收，原料油中的沥青质、胶质以及部分超高沸点的碳氢物质迅速缩聚成坚韧的固体碳，形成了石油焦。

石油焦是一种有机物质，在燃烧予燃期（600—1000℃）时因基本上没有挥发份，因此点火困难，同时物质经超细粉碎后，形成了附聚体，具有自动结团结块倾向，对储存、雾化使用均有一定影响，因此表面改性是必不可少的措施。

所谓机械力化学改性，就是将超细粉碎的机械力作用的同时，将有利於粉体分散和助燃作用的化学剂与处於活化状态的粉体表面进行反应、包复，因而改善其表面质量的方法。

4、低凝环保燃料油

利用本公司专利技术——生物酶制剂对燃料进行活化改性，因而

提高燃油雾化效果，改善燃烧质量。

5、燃烧方案

（1）燃料组成：

石油焦粉85—90%；

低凝燃料油15—10%。

（2）燃烧方案：

双燃料双通道燃烧器

（3）石油焦粉通过空气雾化

（4）低凝燃料油采用低压蒸汽雾化

（5）空气过剩系数通过数学模型程控

（6）各项技术系数由计算数据通过仪表联动控制

三、产品的质量标准

表4—1石油焦粉—低凝燃料油组合燃料主要质量指标

平均含硫wt%

≤0.8

≤0.5

≤180（低凝油）

≤20

机械杂质wt/%

≤0.2

热值MJ/kg（千卡/公斤）

39.5（约9300）

第二节全厂自控水平

本工程所设计的仪表及控制系统，应达到目前国内相似类型工厂的过程控制及管理水平，以计算机技术通过网络技术及各类应用技术软件等技术,构成全工程控制功能与管理功能相结合的信息集成系统（即管控一体化）基础框架，以实现装置平稳操作,安全生产，提高产量和质量，降低原材料消耗，强化管理，减少操作人员，改传统的岗位操作为区域性或全厂性全流程操作，提高工厂的经济效益，并有利于工厂今后的发展，本工程按装置级控制系统一次设计安装到位，各DCS或PLC系统均留有网络信息接口，为工厂将来实现管控一体化予留必要的条件。

第三节主要工艺设备选型

表4—1主要设备明细表

名称

规格型号

数量

功率（VW）

铲车

布料机

破碎机