山西省生态环境厅2022年5月对山西梗阳新能源有限公司焦炉煤气综合利用应急保障项目作出拟批公示。
该项目位于太原市清徐经济开发区精细化工园区,利用开发区现有焦化企业的剩余焦炉煤气建设年产30万吨甲醇、9.35万吨液氨以及合成天然气(SNG)以及利用部分SNG生产LNG项目。
主要建设内容包括:焦炉煤气预处理、焦炉煤气净化、甲醇生产系统、合成氨生产系统、SNG及LNG生产系统等主体工程,以及配套的储运工程、公辅工程和环保工作等。项目总投资为15.6亿元,其中环保投资5560万元。
山西梗阳新能源公司焦炉煤气综合利用应急保障项目是为了确保园区焦炉煤气在正常和非正常情况下都能全部利用,最大限度降低煤气放散可能导致的安全隐患和环境风险。应急保障项目建设内容如下:
1.建设园区焦炉煤气管网,美锦、梗阳、亚鑫三家企业焦炉煤气实现联通。管网工程三家企业共同建设。
2.建设园区焦炉煤气保障项目。保障项目规模为焦炉煤气生产30万吨/年甲醇、联产9.35万吨液氨和12500m3/h天然气(SNG)。建设地点位于清徐经济开发区精细化工园区内,总投资约15.6亿元。由山西梗阳新能源有限公司承建。
3.在保证安全前提下,已建山西美锦华盛化工新材料公司的30万吨/年乙二醇项目、已建山西亚鑫新能科技公司30万吨/年甲醇联产10万吨合成氨项目与拟建园区焦炉煤气综合利用应急保障项目确定合理工况范围,并在非正常工况下互为保障。
清徐园区焦炉煤气利用现状与梗阳
应急保障项目方案确定依据
根据梗阳应急保障项目公示的环评文件,清徐经济开发区精细化工园区原设计方案为1100万吨焦化项目炼焦产生的焦炉煤气除焦炉和生产系统自用外,全部用于配套建设山西美锦华盛化工新材料有限公司的30万吨/年乙二醇及15.5万吨/年LNG,2000m3/h工业高纯氢项目和山西亚鑫新能科技有限公司30万吨/年甲醇联产10万吨合成氨项目。
随着园区焦化及配套的化工项目建成投产,园区焦炉煤气单一利用方案的安全性、风险性等问题逐渐显露。主要表现为,一是焦炉生产属于连续生产,而下游配套焦炉煤气制乙二醇、合成氨等每年至少有1个多月检修期,生产时序不匹配;二是原设计焦炉煤气利用为大型单体系列化工项目,煤气利用工程出现非正常或事故状态,会出现短期内大量焦炉煤气放散的情况,可能导致不可控的重大安全和环境污染事件。在试生产阶段已出现煤气点燃放散的现象。
美锦、梗阳、亚鑫三家企业采用的都是焦耐院设计的7m炭化室、7.65m新型顶装焦炉。正常操作系数为0.97-1.09,低于97%负荷时即为超过正常范围的低负荷,且生产负荷下降得越多,焦炉内衬硅砖温度的不均匀性及温度变化越剧烈,对硅砖的不可逆损伤越严重。即便因某些原因必须降低负荷操作,也应尽量不长时间低于70%。由于化工项目存在停车更换催化剂和定期检修等情况,三家企业的焦化与配套的化工项目在工作制度上存在严重的不匹配性。当美锦乙二醇装置停车而亚鑫甲醇和液氨装置仍正常运行时,即便三家企业焦化联动减负荷至70%左右,仍有120000m3/h左右焦炉煤气空出需要处理消化。当亚鑫甲醇和液氨装置停车而美锦乙二醇装置正常运行时,三家企业焦化必须联动减负荷至70%左右才能减产掉因亚鑫甲醇和液氨装置停车而空出的90000m3/h焦炉煤气。因此决定建设焦炉煤气综合利用应急保障项目。
考虑一定裕量,清徐经济开发区焦炉煤气综合利用应急保障项目设备极端最大焦炉煤气处理量按照130000m3/h设计,正常焦炉煤气处理量为114101m3/h。根据生产设备正常焦炉煤气处理量,核算应急保障项目产品方案为,焦炉煤气制30万吨/年甲醇、联产9.35万吨液氨和12500m3/h送城市燃气管网的合成天然气(SNG)以及利用部分SNG生产LNG。
运行模式
园区三家焦化企业(美锦、梗阳、亚鑫)正常生产时,美锦公司乙二醇项目工况保持60%左右,应急保障项目工况保持40%左右。非正常情况下,美锦公司30万吨/年乙二醇项目、亚鑫公司30万吨/年甲醇联产10万吨合成氨与本次园区焦炉煤气综合利用应急保障项目互为保障。