许昌花都久金设备有限公司

一、项目开发的时代背景和意义
    在当前原油价格大幅上涨的背景下，石油化工原料成本不断攀高，石化产品竞争力大大削弱，“高油价时代”的到来，为长期处于竞争劣势的煤化工业提供了一个千载难逢的发展机遇。在晋、陕、内蒙古等地，煤化产业作为传统煤化工的一个组成部分，煤焦油加工产业迎来良好发展机遇。煤焦油加工业作为炼焦过程中一个重要的化工回收产品，煤焦油是一个组分上万种的复杂混合物，目前已从中分离并认定的单种化合物约500余种，约占煤焦油总量的55％，其中包括苯、二***、萘等174种中性组分；酚、甲酚等63种酸性组分和113种碱性组分。煤焦油中的很多化合物是塑料、合成橡胶、农药、医药、耐高温材料及国防工业的贵重原料，也有一部分多环烃化合物是石油化工所不能生产和替代的。目前，我国煤焦油主要用来加工生产轻油、酚油、萘油及改质沥青等，再经深加工后制取苯、酚、萘、蒽等多种化工原料，产品数量众多、用途十分广泛。国内外煤焦油加工工艺大同小异，都是脱水、分馏，煤焦油加工的主要研究方向是增加产品品种、提高产品质量等级、节约能源和保护环境。近年来，随着煤化工投资及技术研发的趋势，我国煤焦油加工规模和技术均取得了一定进展，其中在煤焦油加工分离技术研发上取得的成果，为煤焦油加工提供了技术支撑。煤焦油根据原料现有技术分两种:一种是煤焦油直接蒸馏生产重柴、燃料油或高温沥青；另外一种是煤焦油加氢生产燃料油、柴油、沥青。近几年我国焦油产量大幅增加，焦油加工产品市场看好，煤焦油一千多元一吨，还不到柴油的四分之一。国内外目前煤焦油生产柴油所谓最先进的技术都不外乎采用蒸馏、加氢裂化、催化等工艺，繁杂、投资较大且生产成本高，冷物料的加热都是用蒸汽或煤气作为热源来实现热能，利用不合理，能耗高，产率低。从目前市场上加工的工艺有以下几种：一、利用高温煤焦油的脱完奈的奈洗油用来勾兑部分车用柴油；二、利用煤焦油经过加工作为燃料油；三、利用煤焦油直接作为冷喷烧火油；四、利用煤焦油的下脚料作为橡胶加工的填充料等等。总之，煤焦油的用途开始被人们有所关注。有的人是盲目的投资煤焦油的项目，结果经过蒸馏颜色味道解决不了，导致生产不能正常运作。提醒大家不要盲目投资。煤焦油加工的主要过程是蒸馏，就是利用煤焦油中的各种化合物沸点的不同，把煤焦油切割成几个不同沸点的馏分。煤焦油沥青是煤焦油蒸馏后的残渣，其产率是煤焦油的20%--55％左右。根据软化点的不同，工业上生产三种规格的沥青：软沥青：软化点为65～75℃。中温沥青：软化点75～90℃。硬沥青：软化点高于90℃。在三种沥青中，中温沥青用途最广，工业生产的数量也较多。目前，煤焦油沥青的主要用途是作为生产活性炭的粘结剂、型煤的粘结剂、炼制沥青焦、炭黑及铺路材料等。最近开发出了沥青调整烧火油的新技术。工业上将煤焦油集中加工，有利于分离提取含量很少的化合物。加工过程首先按沸点范围蒸馏分割为各种馏分，然后再进一步加工。各馏分的加工采用结晶方法可得到萘、蒽等产品；用酸或碱萃取方法可得到含氮碱性杂环化合物（称焦油碱），或酸性酚类化合物（称焦油酸）。焦油酸、焦油碱再进行蒸馏分离可分别得到酚、甲酚、二甲酚和吡啶、甲基吡啶、喹啉。这些化合物是染料、医药、香料、农药的重要原料。煤焦油蒸馏所得的馏分油也可不经分离而直接利用，如沥青质可制电极焦、碳素纤维等各种重要产品，酚油可用于木材防腐，洗油用作从煤气中回收粗苯的吸收剂，轻油则并入粗苯一并处理。我们目前可选用高温煤焦油的脱完奈的奈洗油可以经过加工取掉异味脱色作为燃料油；低温煤焦油经过蒸馏加工而提取燃料油。用煤焦油作为车用燃料，是要经过加工调试的，因为煤焦油经过蒸馏后的精制焦油黏度大、比重大、凝点高，好多指标要进行调整；首先要调整他的各项指标，（作为大炼油厂的车用柴油也是90%的柴油，10%的各种保护性添加剂，经过检验后方可出厂），因此直接用煤焦油的精炼油来作为车用柴油是有风险的。花都久金机械设备有限公司在各家研究的基础上，经几年的反复研究实验，结合大型石化炼制装置的优点，扬长避短，立足实际，从实际国情出发，经过多年的科技攻关，推出了独具特色的“煤焦油提炼柴油（燃料油）”的环保节能型设备和炼油工艺及催化剂专用配方等新技术 。我公司经过长时间的科技攻关设计推出了现有的一套效率高、投资少、工艺相对简单的连续生产煤焦油炼制柴油设备和煤焦油油的净化处理技术。
二、煤焦油能炼柴油的原料

1、煤焦油可以炼油

   煤焦油是煤炭在干馏和气化过程中得到的液体产品。根据干馏温度和方法的不同可得到以下几种焦油：

    A、低温干馏焦油，简称低温煤焦油（属于450－650℃温度条件下炼焦的副产品）；

    B、低温和中温发生炉焦油，简称中低温混合油（属于600－900℃温度条件下炼焦的副产品）；

    C、中温立式炉焦油，简称中温煤焦油（属于600－900℃温度条件下炼焦的副产品）；

    D、高温焦油，简称高温煤焦油（属于1000℃温度条件下炼焦的副产品）；

    煤焦油的闪点一般96－105℃，自燃点为580－630℃；燃烧热值35700－39000kj/公斤。

    不论那种焦油均具有刺激性臭味，呈黑褐色粘稠状。可用于提炼柴油的最佳煤焦油是凝固点在21℃、比重0.95左右的低温煤焦油，其中含水率小于2%，含干气4％左右，含精焦油即类柴油组分的在75－80%左右，另可副产重油10％左右，总收率再90％左右。中温煤焦油也可以作为提炼燃料油的原料。选择此类焦油做加工柴油核燃料油原料具有较好的经济效益。

    2、酚油可以炼油。酚油属于170－210℃段的组分 。

    3、洗油可以炼油。洗油属于煤焦油中230－300℃温度段的组分。

    4、蒽油可以炼油。蒽油属于300－360℃温度段的组分。

   上述各种原料都可以用于提炼燃料油。

三、炼制柴油核燃料油的主要技术指标

    用煤焦油提炼的柴油和燃料油呈米黄色（或桔黄色），清澈透亮，热值高，可广泛应用于工业、民用燃油领域，可部分替代柴油做动力使用。

技术指标如下：

二、 设备特点
    花都久金机械设备有限公司经多年研究，成功开发出的废机油炼柴油领先技术，彻底解决了传统废机油炼柴油油品发黑，粘度大，密度高，易氧化，臭味大，主要指标相差甚远等弊端，其突出优势有以下几点：
    1、 整套装置体积小，产量高，易操作，可连续加油连续生产。
    2、该工艺是在低温常压下进行，安全系数高，所得油品颜色浅[淡黄]，粘度小，含硫量低。
    3、 高效的废气回收系统。在炼油过程中，会产生大量的不能液化的气体，这些气体通过两道安全装置水封和燃气喷嘴充分燃烧，即消除了废气污染，又节约了大量的燃料。
    4、 燃烧器采用国内先进的反烧技术，生产过程是在无烟的环境中运行的，环保效果良好，烟道出口达到国家级排放标准。
     5、 独特的防爆安全装置，可让您无后顾之忧。
     6、低能耗、高效率：多级催化裂化生产方案，提高了产品的品质。经过多级催化后即分子经过有效定向切割后，就能基本达到汽油和柴油的要求。通过连续作业及多级换热技术，较间歇式一次用热设备节能50％以上、工效提高200％以上。
     7、蒸馏油收率高：较传统方法比较，煤焦油的总体出油率可提升10％以上。独有的强力合成催化剂可使煤焦油提炼柴油的还原率达到95％以上。
    8、通过油性渣料蒸发器，可将蒸馏尾渣内的油份全部蒸发干净，由此与含油尾渣排放相比，煤焦油的总体出油率可提升5％以上。
    9、通过恒量重复蒸发及气相净化装置，可省去加酸、土洗精制过程，由此可降低油品损失3％以上。
    10、通过超低温气相冷凝装置，可将轻组份不凝气体中的部分轻组份进行液化收集，与常温水冷方式相比，煤焦油的总体出油率可提升2％以上。
   11、安全：通过PLC触摸屏自动化控制系统，可将安全隐患提前排除。通过多路安全泄压装置，可将安全隐患进行释放处理。为了确保安全生产，特别设计了中央控制室，并分别在生产的有关部位设置了各种仪表进行跟踪监控，及时将生产各个部位的数据反映到中央控制室，及时了解或调整生产工艺的状态，及时发现或处理生产中可能出现的不正常现象，能够迅速对非安全现象做出处置措施，即准确及时排除可能出现的安全隐患，确保生产安全。
   12、环保： 整个生产过程基本上是处于全密封操作，没有直接排放“三废”的现象。通过油性废气燃烧装置，可使油性废气在锅炉内得到充分燃烧放热，锅炉尾气经过环保三级过滤，碱液喷淋装置达到无味、无色排放环保标准。冷凝用水采用循环再冷却模式，实现无废水排放。残渣燃烧通过燃烧放热，最终的炉渣售往制砖厂，实现无废渣排放。
   13、加工周期短：通过恒量重复蒸发及气相净化装置，可省去加酸、土洗精制过程，可将原料当天加工成商品，当天出售。
   14、全方位自动化智能控制：通过PLC触摸屏自动化控制系统，可将该装备全方位智能控制，各项数据可显、可控。反应温度的均衡关系到物料反应的准确顺利的进行，如果温度忽高忽低，裂解程度就会出现波动，太高的温度会出现大量干气即不凝气体，从而降低油料的收率；而太低的温度就会导致裂化速度和程度低，即裂解的不完全性，同样造成油料的质量和产量偏低。
   15、采取封闭生产，压力电接点控制，连续生产，安全无气味，产品通过液相催化，气相催化，出来的成品不用酸碱精制，颜色淡黄，密度降低，碳链打断在160-180之间，完全符合柴油燃烧标准。本设备工艺多变性强，可以在气相，液相内加入催化剂所得油品即刻可以出售，节省了靠酸碱，絮凝等烦琐的多道工序，也可只在液相加入催化剂，裂解出轻质油品后再进行精制，以降低成本。
   16、加热方式独特：采用远红外线加热和煤炭加热综合方式，既环保又节能。本设备除原始开车即第一次对设备进行预热后就基本可以不必另外使用煤炭或者电源等对物料进行加热，基本上可依靠生产中自身产生的热量和干气等自行加温。与间歇式生产技术对比，每加工一吨燃料油可节约燃料费用 40%左右。
   17、独特的高温进料方式：迄今为止，一般中小型炼油企业通常使用的是立式反应釜或卧式反应釜，生产时将原料一次性全部进入反应釜，采取逐步加温的方式将原料汽化后逐步蒸发，然后再逐步降温后排渣。我们采取了高温条件下进原料、高温条件下排出残渣的工艺。本设备从进料到出油、排渣均为流水线，在第一次原始开车温度达到要求后就可以在任何时间连续的进料、汽化、催化裂化、出油、排渣，只要设备正常运转，就完全实现不间断连续生产，大大的提高了生产效率。
     18、设计了多种形式的出渣方式。 炼油中总是会分离出少量的残渣，这些残渣既可以将其转变为焦炭型的干渣，也可以将油渣中的油料不蒸发干净，以便作为沥青或其它用途。这种选择性可以更加适应市场的需求，获得最佳的经济效益和社会效益。
四、 主要技术特点
    1、 本设备采用常压催化裂解工艺和产品化学萃取技术。
    2、 操作简化更环保。配备的环保设备比较完善。（如废气回收利用系统和先进的反烧技术）由于进料和排渣都采用全自动操作，大大降低强度，尤其是在全密封状态下生产，安全而环保。合理安全的废气回收装置，大大节约了燃料。
    3、 独特的高效脱色去味设计，低成本解决了产品的颜色和异味。
    4、 产量高，纯净的粗油出油率85——90%左右。
    5、改传统物料单纯蒸馏为多级催化裂解；
    6、改高温热裂解常规反应为非临氢转换反应；
    7、改高温裂化为常压低温催化；
    8、改单效蒸发为双效蒸馏；
    9、改出混合油为出好柴油，配以改性催化剂和综合改质添加剂等技术新配方。
    10、 设备设计合理，制造工艺先进，自动化程度高，安全设施完备。
    11、生产连续效率高。本技术设计巧妙、独具匠心，整个生产过程连续进行。
    12、双相催化油质高。本技术中使用了多种解聚剂、催化裂化剂，能对原料油从液相到气相进行深度全面的裂解反应，在分子筛的作用下，油料分子量碳结构都接近柴油，经精制后可作为理想的替代性燃料油，可相当于0＃、－10＃等柴油。
    13、 用途广泛，一机多用。如废机油、变压器油、车用齿轮油、车用废机油、废塑料油、废轮胎油、煤焦油等工业中废弃的大部分废油。

五、炼油的工艺路线

    原料油预处理---连续进料---连续汽化(加液相催化剂)----催化分馏（经固定床深度催化裂化）---冷疑――油料分离 ――除杂（添加去杂剂）――精制（添加剂）―― 成品油
    将需要深加工的粗油通过油泵打入一级预热管式反应器进行脱水，然后进入二级管式反应器进行反应，反应后通过油泵打入裂解鑵，再在常压状态下催化加热，馏出油气，油气经填料催化塔进入冷凝器，可液化部分冷凝为油，不可液化部分通过废气回收系统送入加热系统烧掉。冷凝后的油进入油水分离器把水分离，最后进入精制鑵脱色去味生成成品油。
    精制加工流程：电启动装置、预热系统、热风炉、反应釜、催化塔、冷却塔、油水分离器、废气回收装置、脱硫装置、排渣系统、脱色搅拌罐、脱味搅拌罐、沉降反应罐、环保装置、控压控温自动化装置等工艺处理。

六、生产主要设备

    连续进油排渣反应釜、二次裂化反应釜、冷却器、脱色罐、搅拌器、吸附罐、阻火器、油泵、油水分离器等。

主要生产设备包括

    1、高温常压催化裂解炉5-10吨/10台
2、催化塔5个
    

3、废气回收系统10套
     4、一级冷凝器系统5套
     5、过滤精制罐10个　
     6、油水分离器(10台套)
     7、汽油收集罐(10台套)
     8、柴油收集罐(10台套)
     9、烟道除尘系统(10台套)
    10、中央电控制系统
    11、一级预热管式系统(10台套)
    12、二级预热管式系统(10台套)
    13、回流管路系统(10台套)
    14、二级冷却装置系统(5台套)
    以上主体设备全套投资约为120万元左右（日产100吨）。日产10吨的主体设备全套投资约为16.8万元。高配置20万左右，2吨电加热全自动连续生产设备投资为4.68万。其他型号根据客户要求定做。按容积计算价格，15方的间歇式设备最低价格为10万左右。（国内价格不包括其他任何费用）

七、经济效益
  1 、生产成本
   （原料以煤焦油为例，设备以JJ--2型为例）  
    JJ--2型的经济效益分析
    a、6吨煤焦油（出油率90%）6吨*2400.00元/吨=14400.00元
    b、用煤0.15吨*800.00元/吨*6吨粗油=720.00元
    c、水电:10千瓦/小时*0.80元/千瓦*15小时=120.00元
    d、化学药品100.00元
    e、工人共2人:工资100.00*2=200.00元
    f、设备折旧100元
    g、税（备注）环保项目免税
    h、其它100元
    i、合计：15740.00元
    j、日产出计算（以JJ---2型设备计算）
    JJ---2型设备日产成品油4.8吨（出油率80%），需要煤焦油、胶粗油6吨。
    k、毛利
    成品0#柴油现价每吨8000.00元多。
    生产出的燃料油可替代0#柴油在工业加热的燃油喷枪上使用。
    自产的燃料油以每公斤6000元计算。
    JJ---X型每天的营业额为4.8*6000元/吨=28800.00元
    每天利润28800.00元/天-15740.00元/天=13060.00元/天
    每月利润13060.00元/天*20天=261200.00元
    每年利润（按十个月计算）261.2万元
    2、投资回收计算
    每月利润26.12万元，设备进厂后50个工作日内即建成投产，正常生产短期可回收全部投资。

八、 结论

    煤焦油是炼焦碳和生产煤气的副产物，资源十分丰富。特别是陕西省、山西省、山东省、安徽省、内蒙古、新疆、贵州省、云南省等均有大量的煤焦油；许多大城市也大量加工煤气并副产煤焦油等油类产品。这些资源还没有得到充分深加工，处于直接作重组分燃油燃烧的方式作燃料。如果将它们提炼柴油的替代燃料将是它们大大增值，创造更大的经济效益。

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