4萬(wàn)噸年針狀焦項(xiàng)目建議書(shū)

1、4 萬(wàn)噸/年針狀焦項(xiàng)目建議書(shū)i項(xiàng)目背景i.i項(xiàng)目名稱(chēng)針狀焦項(xiàng)目1.2項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模建設(shè)規(guī)模：4萬(wàn)噸/年1.3項(xiàng)目建設(shè)地址黑龍江省七臺(tái)河新興煤化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園區(qū)1.4項(xiàng)目提岀背景2011年七臺(tái)河市焦炭產(chǎn)能達(dá)到1000萬(wàn)噸，可以產(chǎn)生總量為25億立方米的剩余煤氣、45萬(wàn)噸煤焦油、12萬(wàn)噸粗苯。如果從黑龍江省范圍考慮，按黑龍江省焦炭產(chǎn)量1500萬(wàn)噸計(jì)算，可以產(chǎn)生37.5億立方米剩余煤氣、67.5萬(wàn)噸煤焦油、18萬(wàn)噸粗苯。已經(jīng)具備了向產(chǎn)品品種結(jié)構(gòu)上深度開(kāi)發(fā)的條件。目前生產(chǎn)的多數(shù)是化工的基礎(chǔ)原料，是化工產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)產(chǎn)品，是精細(xì)化工產(chǎn)品的“糧食”。要改變現(xiàn)有“只賣(mài)原糧”的局面，向精細(xì)化工領(lǐng)域邁進(jìn)。七臺(tái)河

2、市煤化工產(chǎn)業(yè)下步發(fā)展要繼續(xù)以建立完善循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系為重點(diǎn)，按照“穩(wěn)煤、控焦、興化”的總體發(fā)展思路，依托煤焦油、焦?fàn)t剩余煤氣、粗苯這三條線(xiàn)，整合資源、集中優(yōu)勢(shì)，繼 續(xù)尋求延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，搞好資源綜合利用和延伸轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用、綜合開(kāi)發(fā)、高效增值，不斷擴(kuò)大煤化工產(chǎn)業(yè)的整體規(guī)模，形成全市工業(yè)經(jīng)濟(jì)加快發(fā)展新的增長(zhǎng)極。新興煤化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)位于七臺(tái)河市新興區(qū)轄區(qū)內(nèi)，園區(qū)現(xiàn)有面積約4.7平方公里，一期增加2.9平方公里，達(dá)到7.6平方公里；二期將長(zhǎng)興鄉(xiāng)馬鞍村整村搬遷至長(zhǎng)興村，增加5.5平方公里，總體達(dá)到13.1平方公里；三期增加8.7平方公里，最終園區(qū)面積將達(dá)到21.8多平方公里，新興煤化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)是一個(gè)以

3、煤焦化及下游產(chǎn)品為主體的產(chǎn)業(yè)園區(qū)。園區(qū)功能齊備，水、電、路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)基本到位?；谏鲜稣吆唾Y源條件，提出一系列煤焦油項(xiàng)目，4萬(wàn)噸針狀焦項(xiàng)目是其中之一。2針狀焦的性質(zhì)及用途2.1針狀焦的性質(zhì)針狀焦按原料不同分為油系和煤系兩種。以石油重油為原料生產(chǎn)的針狀焦為油系，以煤焦油瀝青及其餾分為原料生產(chǎn)的針狀焦為煤系。兩種針狀焦生產(chǎn)工藝不完全相同，但用途基本相同。石油系以美國(guó)為代表，煤系則以日本為代表。日本的三菱化成和新日化公司的生產(chǎn)裝置于20世紀(jì)70年代末和80年代初投產(chǎn)。美國(guó)大湖炭素公司卻在1950年首先開(kāi)發(fā)成功。針狀焦具有電阻率小、熱膨脹系數(shù)小、耐沖擊性能強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、抗氧化性能好、消耗 低等

4、優(yōu)點(diǎn)。瀝青針狀焦在外觀上和普通瀝青焦不同。普通瀝青焦與焦炭形狀類(lèi)似，氣孔率可達(dá)50%;瀝青針狀焦為針狀結(jié)晶，呈纖維流線(xiàn)狀結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是膨脹系數(shù)小、比電阻小、假密度大（氣孔率?。⒄婷芏却?、反應(yīng)性小、容易石墨化等。2.2產(chǎn)品用途針狀焦是制造超高功率電極的骨料，應(yīng)用于超高功率電爐煉鋼生產(chǎn)中。超高功率電爐煉鋼，須使用超高功率電極（UHP），以針狀焦為原料生產(chǎn)UHP最佳，但要求原料瀝青中喹啉不溶物（QI）含量小于6%，甲苯不溶物（TI）含量在24%26%。電爐使用由針狀焦制造的超高功率 電極和使用普通相比，前者可縮短冶煉時(shí)間30%，噸鋼耗電可節(jié)省50%，生產(chǎn)能力可增加1.3倍，同時(shí)消耗電極較少。國(guó)外電

5、爐煉鋼超高功率電極消耗情況：俄羅斯生產(chǎn)碳素鋼和高合金鋼企業(yè)石墨電極單耗3.7千克/噸鋼；日本為5.2千克/噸鋼；瑞典為6.7千克7.2千克/噸鋼。全球石 墨電極產(chǎn)量的2/3消耗于電爐煉鋼中。3國(guó)內(nèi)外針狀焦生產(chǎn)的現(xiàn)狀及市場(chǎng)形勢(shì)3.1國(guó)內(nèi)針狀焦生產(chǎn)現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)生產(chǎn)針狀焦的企業(yè)主要有：山西宏特煤化工有限公司，年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為能力5萬(wàn)噸（已投產(chǎn)）；中鋼集團(tuán)鞍山熱能研究院有限公司，年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為8萬(wàn)噸，2009年7月進(jìn)行了試生產(chǎn)；錦州石化公司，10萬(wàn)噸/年石油針狀焦裝置，是目前國(guó)內(nèi)唯一能夠連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置；寶山鋼鐵股份公司化工分公司正在進(jìn)行中試，且針狀焦質(zhì)量已與日本新日鐵和三菱的相當(dāng)。3.2國(guó)外針狀焦生

6、產(chǎn)的現(xiàn)狀全世界針狀焦產(chǎn)能在100萬(wàn)噸左右，生產(chǎn)企業(yè)在全世界只有7家，集中在美國(guó)、英國(guó)、日本等幾個(gè)國(guó)家。煤系針狀焦目前世界上僅日本三菱和新日鐵掌握其生產(chǎn)技術(shù)，技術(shù)高度保密。國(guó)際上針狀焦生產(chǎn)技術(shù)也主要被美國(guó)、英國(guó)、日本、德國(guó)等少數(shù)國(guó)家壟斷。全世界七個(gè)廠家中四家在日本：三菱針狀焦（煤系）、新日鐵針狀焦（煤系）、水島制油所（油系）和興亞株式會(huì)社（KOA）（油系）；兩家在美國(guó)：美國(guó)碳/石墨集團(tuán)海波針狀焦公司（CGG）（油系）和Conoco INC（美國(guó)休斯敦工廠）（油系）；一家在英國(guó)：Conoco INC（英國(guó)HUMBER工廠）（油系）。目前國(guó)內(nèi)炭素企業(yè)進(jìn)口國(guó)外幾家重點(diǎn)針狀焦生產(chǎn)企業(yè)的簡(jiǎn)況見(jiàn)表1。企業(yè)名

7、稱(chēng)年設(shè)計(jì)能力/萬(wàn)噸產(chǎn)品類(lèi)別Co no co INC（英國(guó)HUMBER工廠）23油系Conoco INC（美國(guó)休斯敦工廠）14油系美國(guó)碳/石墨集團(tuán)海波針狀焦公司（CGG）14油系日本興亞株式會(huì)社（KOA）8油系日本水島制油所7油系日本新日鐵化學(xué)株式會(huì)社三菱化學(xué)株式會(huì)社表1國(guó)外各針狀焦生產(chǎn)企業(yè)年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力3.3針狀焦的市場(chǎng)形勢(shì)美國(guó)在上個(gè)世紀(jì)50年代后期開(kāi)發(fā)和掌握了石油針狀焦的生產(chǎn)技術(shù)，但后來(lái)由于石油加工趨向 催化、裂化等輕質(zhì)化深加工方向發(fā)展，致使油系針狀焦原料大幅減少，加之70年代兩次石油危機(jī)影響，更使人們認(rèn)識(shí)到原料供應(yīng)的不穩(wěn)定。上世紀(jì)70年代，日本等國(guó)生產(chǎn)大規(guī)格超高功率石墨電極的國(guó)際知名企業(yè)，

8、在應(yīng)用石油針狀焦的同時(shí)，開(kāi)始致力于煤系針狀焦技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。1979年，日本煤系針狀焦已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，形成油系、煤系針狀焦共存的現(xiàn)象。目前， 全球針狀焦年產(chǎn)能大約在100多萬(wàn)噸，集中在美國(guó)、日本和英國(guó)。我國(guó)電爐鋼年產(chǎn)量以每年8.75%的速度遞增，目前年電極消耗量近50萬(wàn)噸。我國(guó)現(xiàn)有75噸以上的電爐50多臺(tái)，年需要大規(guī)格超高功率電極6萬(wàn)噸左右。國(guó)內(nèi)能生產(chǎn)超高功率石墨電極的企業(yè)有吉林炭素、方大炭素（原蘭州炭素）、南通炭素、大同炭素等，產(chǎn)量加起來(lái)不到2萬(wàn)噸, 滿(mǎn)足不了電爐鋼發(fā)展的需要。我國(guó)的大規(guī)格超高功率石墨電極基本靠進(jìn)口解決，從2000年開(kāi)始，我國(guó)每年進(jìn)口大規(guī)格超高功率電極在2萬(wàn)噸左右。2

9、000年，此類(lèi)電極噸價(jià)為2500美元，后來(lái)價(jià)格不斷上漲，到2006年時(shí)已達(dá)到4500美元/噸，目前有可能突破5000美元/噸。近年來(lái)，隨著 我國(guó)鋼鐵工業(yè)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)力度的加大，電爐鋼產(chǎn)量增多，急需大規(guī)格超高功率石墨電極。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我國(guó)目前已經(jīng)具備了生產(chǎn)大規(guī)格超高功率電極的條件。吉林炭素、方大炭素、南通炭素等國(guó)內(nèi)生產(chǎn)電極和炭素制品的老牌企業(yè)，通過(guò)技術(shù)改造、引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)裝備，使我國(guó)大規(guī)格超高功率電極研制開(kāi)發(fā)有了新的起色，而開(kāi)封炭素的投產(chǎn)更使我國(guó)加入了能夠生產(chǎn)大規(guī)格超高功率石墨電極國(guó)家的行列。開(kāi)圭寸炭素機(jī)制新、裝備新，其主要工藝技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備全部由國(guó)外引進(jìn)，產(chǎn)品全部為大規(guī)格超高功率石墨電極

10、，這使得我國(guó)的大規(guī)格超高功率石墨電極國(guó)產(chǎn)化已取得階段性成果。生產(chǎn)大規(guī)格超高功率石墨電極離不開(kāi)高質(zhì)量的針狀焦，隨著市場(chǎng)對(duì)大規(guī)格超高功率石墨電極需求量的增加，針狀焦產(chǎn)品的市場(chǎng)需求量還將逐年增加。我國(guó)針狀焦生產(chǎn)雖已初步工業(yè)化，但其產(chǎn)品的性能仍不能滿(mǎn)足生產(chǎn)大規(guī)格超高功率石墨電極的要求。多年來(lái)，我國(guó)電極生產(chǎn)企業(yè)的針狀焦大部分依賴(lài)進(jìn)口，年進(jìn)口量在2萬(wàn)噸左右。平煤集團(tuán)開(kāi)封炭素有限責(zé)任公司在其發(fā)展規(guī)劃中，考慮到進(jìn)口針狀焦價(jià)格嚴(yán)重影響企業(yè)成本，且運(yùn)輸線(xiàn)長(zhǎng)、受制于人，因此將石油針狀焦開(kāi)發(fā)列為企業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)主要內(nèi)容，并且已與有關(guān)石化企業(yè)達(dá)成共識(shí)，初步?jīng)Q定合作開(kāi)發(fā)該產(chǎn)品，以滿(mǎn)足企業(yè)自己的需要，滿(mǎn)足我國(guó)生產(chǎn)大規(guī)格超高功

11、率電極的需要。目前，我國(guó)針狀焦年需求量約10萬(wàn)噸，但現(xiàn)在產(chǎn)能僅5萬(wàn)噸。有關(guān)專(zhuān)家統(tǒng)計(jì)，2010年我國(guó)針狀焦需求量突破12萬(wàn)噸。因此，從我國(guó)鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景看，加大針狀焦開(kāi)發(fā)力度，使優(yōu)質(zhì) 針狀焦國(guó)產(chǎn)化，不但可以改變我國(guó)生產(chǎn)大規(guī)格超高功率石墨電極受制于人的現(xiàn)狀，而且還可以促進(jìn)我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。國(guó)家有關(guān)部門(mén)應(yīng)從宏觀方面給與指導(dǎo)，盡快整合技術(shù)資源、人才資源， 確定重點(diǎn)發(fā)展方向，從開(kāi)發(fā)政策和產(chǎn)品研制方面給與重點(diǎn)資金扶持，并組織協(xié)調(diào)好有關(guān)方面配合。我國(guó)要搞岀高質(zhì)量的針狀焦，更需要石化、煤化部門(mén)給予充分重視，依靠行業(yè)、原料、技術(shù)、資 金優(yōu)勢(shì)，和冶金行業(yè)聯(lián)合，使我國(guó)的針狀焦（油系和煤系）形成規(guī)模化生產(chǎn)，質(zhì)量達(dá)

12、到國(guó)際先進(jìn) 水平，從而滿(mǎn)足我國(guó)鋼鐵工業(yè)和其他領(lǐng)域?qū)μ克刂破返囊蟆Ｖ萍s炭素行業(yè)發(fā)展的針狀焦問(wèn)題解 決了，我煤系6煤系14國(guó)的航空、航天、醫(yī)用等領(lǐng)域的炭素制品和我國(guó)的大規(guī)格超高功率石墨電極發(fā)展一定會(huì) 取得更大的進(jìn)步。4針狀焦的生產(chǎn)工藝方法4.1煤系針狀焦的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介煤系針狀焦的制取方法主要包括：溶劑萃取法、真空蒸餾法、M丄法、改質(zhì)法和機(jī)械離心法。其中只有溶劑萃取法在日本己工業(yè)化生產(chǎn)。4.1.1真空蒸餾法真空蒸餾法工藝過(guò)程為：將煤焦油軟瀝青進(jìn)行加熱、真空閃蒸，閃蒸塔頂油氣經(jīng)冷凝 冷卻后，得到QI為0%的精料油，再經(jīng)延遲焦化和煅燒得到優(yōu)質(zhì)針狀焦，其煅后針狀焦 收率約75%（對(duì)軟瀝青）。塔底殘留瀝青

13、用以制取普通瀝青焦。4.1.2 M-L法M-L法也稱(chēng)兩段法，是日本丸善與美國(guó)魯瑪斯公司合作研制的方法，其工藝過(guò)程為： 原料預(yù)處理用真空蒸餾的方法，而延遲焦化是采用改進(jìn)的焦化與干燥兩段進(jìn)行的方法。 所得針狀焦質(zhì)量更高。4.1.3改質(zhì)法改質(zhì)法的工藝過(guò)程為：將煤焦油軟瀝青進(jìn)行加熱、真空閃蒸，得到QI為0%的精料油，再經(jīng)加壓縮聚到一定軟化點(diǎn)并除去部分硫、氮、氧元素的純凈縮聚瀝青，然后用以制取 針狀焦，其煅后針狀焦收率約25%（對(duì)軟瀝青）。4.1.4溶劑萃取法溶劑革取法在煤焦油軟瀝青中加溶劑（芳烴和烷烴組分配制），經(jīng)攪拌溶解并對(duì)其中 的雜質(zhì)有一定凝聚作用，然后進(jìn)行沉淀分離，其上層液體，經(jīng)加熱、蒸溜除去并

14、回收輕 沸點(diǎn)溶劑后得到QI為0.1%0.5%的精油料，再經(jīng)焦化與煅燒后得針狀焦，其收率也較高。沉淀后的下層液體經(jīng)加熱、蒸餾除去并回收輕沸點(diǎn)溶劑后得到殘留瀝青加入輕油后 用以配制中溫瀝青和制作普通瀝青焦。4.1.4機(jī)械離心法機(jī)械離心法在煤焦油軟瀝青中加入芳烴輕沸點(diǎn)油和極少量烷烴溶劑等稀釋劑，然后用超級(jí)離心機(jī)離心分離，上部離心輕液再進(jìn)行加熱、真空閃蒸以除去稀釋劑，得到QI含量為0.1%0.5%的精料，下部離心液須回配一定量輕油才能用作普通瀝青焦的原料。其煅 后針狀焦收率約45.4%（對(duì)軟瀝青）。4.2建議生產(chǎn)工藝本項(xiàng)目推薦使用溶劑萃取法。針狀焦工業(yè)生產(chǎn)工藝分原料預(yù)處理、延遲焦化、煅燒三部分。 原料

15、預(yù)處理：目的是去除原料軟瀝青中的雜質(zhì)，主要指喹啉不溶物，制取精制瀝青。延遲焦化： 把精制瀝青在加熱爐內(nèi)快速加熱到反應(yīng)溫度后，立即送入焦化塔，利用其自身顯熱使瀝青裂解和縮合，生產(chǎn)出延遲焦，俗稱(chēng)生焦。煅燒：將延遲焦經(jīng)1450C左右高溫煅燒，對(duì)針狀焦進(jìn)行煅燒可達(dá)到以下目的：排除其中的揮發(fā)性組分和水分；提高密度和機(jī)械強(qiáng)度；提高導(dǎo)電性能；提高化學(xué)穩(wěn)定性4.1.1原料預(yù)處理將煤焦油生產(chǎn)產(chǎn)出的直餾軟瀝青或中溫瀝青回配蒽油制備的軟瀝青經(jīng)溶劑萃取，去除 原料瀝青中的QI，生產(chǎn)精制瀝青。工藝路線(xiàn)如下：圖1針狀宦臣料預(yù)處理工藝硫程補(bǔ)4.1.2延遲焦化將精制瀝青與焦化重油或蒽油按一定比例混配，經(jīng)加熱爐加入至一定溫度送

16、至焦化 塔，利用其自身顯熱使瀝青裂解和縮合，生產(chǎn)出延遲焦。工藝路線(xiàn)如下：穡制瀝青焦化重曲或jg油-加熱爐-焦炭塔-化產(chǎn)回收軟化水水力除蕉圖2針狀焦延遲焦化工藝流程4.1.3煅燒將延遲焦經(jīng)1450C左右高溫煅燒，對(duì)針狀焦進(jìn)行煅燒可達(dá)到以下目的：排除其中的揮發(fā)性 組分和水分；提高密度和機(jī)械強(qiáng)度；提高導(dǎo)電性能；提高化學(xué)穩(wěn)定性。工藝路線(xiàn)如下：証典焦曉水破碎L(zhǎng)篩選包裝蒸汽送往各個(gè)用汽單兀-余熱銀爐圖3針狀焦煅燒工藝流程圖5項(xiàng)目實(shí)施的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益簡(jiǎn)要分析5.1項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益分析：本項(xiàng)目建成后年產(chǎn)針狀焦4萬(wàn)噸，按目前市場(chǎng)產(chǎn)品及原料價(jià)格計(jì)算，總營(yíng)業(yè)收入6.5億，產(chǎn)品生產(chǎn)總成本4.8億，營(yíng)業(yè)稅及附加1.04

17、億,利潤(rùn)9500萬(wàn)元。本項(xiàng)目總投資3億元，按上述年利潤(rùn)計(jì)算，投資回收期為3.2年（不含建設(shè)期） 。序號(hào)項(xiàng)目名稱(chēng)單位數(shù)量1總投資萬(wàn)元300002營(yíng)業(yè)收入（年平均）萬(wàn)元650003營(yíng)業(yè)稅金及附加（年平均）萬(wàn)元9504總成本費(fèi)用（年平均）萬(wàn)元480005利潤(rùn)總額（年平均）萬(wàn)元125006所得稅（年平均）萬(wàn)元35007稅后利潤(rùn)（年平均）萬(wàn)元9500表2針狀焦項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)分析表5.2項(xiàng)目實(shí)施的社會(huì)效益從目前情況看，該項(xiàng)目的社會(huì)效益，主要體現(xiàn)在如下方面：1、本項(xiàng)目符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，有利于優(yōu)化地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，帶動(dòng)周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，增加人民 收入。2、帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。該項(xiàng)目所需建材、原料、包裝及服務(wù)均可在當(dāng)?shù)亟鉀Q，有利于促進(jìn)建 材、機(jī)械、建筑、包裝、運(yùn)輸、服務(wù)等多種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，激活相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)和服務(wù)企業(yè)，加快當(dāng) 地經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。3、增加就業(yè)機(jī)會(huì)。在項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程中，可直接為建