宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告(優(yōu)秀可研報告）

CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 1-1 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 第一章 總論 1.1 概述 項目名稱、項目業(yè)主、企業(yè)性質及法人 （ 1）項目名稱： 28萬噸 /年磷酸二銨、 28 萬噸 /年磷酸一銨、 28 萬噸 /年 NPK 工程 （ 2）項目業(yè)主： 湖北宜化大江復合肥有限公司 （ 3）通訊地址： 湖北省宜昌市猇亭大道 399 號 （ 4）聯(lián)系電話：（ 5）法人代表： 蔣遠華 項目建設地點 該項目擬建在湖北省宜昌市猇亭區(qū)宜化工業(yè)園內。 可行性研究報告編制單位 （ 1）單位名稱： 五環(huán)科技股份有限公司 （ 2）通訊地址： 湖北省武漢市卓刀泉路 271 號 可行性研 究報告編制依據(jù) （ 1）五環(huán)科技股份有限公司與湖北宜化大江復合肥有限公司簽訂的項目可行性研究報告編制合同 （ 2）湖北宜化大江復合肥有限公司提供的有關資料 CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 1-2 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 1.2 項目范圍 本項目建設范圍包括： 一套 80 萬噸 /年硫磺制酸裝置 一套 20 萬噸 /年磷酸裝置 一套 10 萬噸 /年磷酸裝置 一套 28 萬噸 /年 DAP 裝置 一套 28 萬噸 /年 MAP 裝置 一套 28 萬噸 /年 NPK 裝置 一套 2 萬噸 /年硫酸鉀裝置 配套的總圖運輸、公用工程和輔助設施 1.3 項目背景及建設意義 項目背景 湖北宜化大江復合肥有限公司是湖北宜化化工股份 有限公司控股的下屬公司。湖北宜化化工股份有限公司（英文名稱： Hubei Yihua Chemical Industry Co.Ltd.）為國有控股上市公司，主營化肥、化工產品的生產與銷售。公司為全國重要的尿素生產企業(yè)、全國第三家大顆粒尿素生產企業(yè)、亞洲第一大季戊四醇生產企業(yè)，擁有年產 40 萬噸合成氨、 60 萬噸尿素（其中大顆粒尿素 30 萬噸）、 3.5 萬噸季戊四醇、 5 萬噸離子膜燒堿、 5 萬噸聚氯乙烯、 500 噸雙季戊四醇、 2 萬噸甲酸鈉、 5 萬噸甲醇、萬噸甲醛CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 1-3 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 等主導產品的生產能力，并擁有 80MW 裝機容量的電廠。 2003 年底公司總資產為 19.85 億元，實現(xiàn)利潤總額 9056.7 萬元，每股凈收益 0.3058 元，凈資產收益率 8.04%,公司全年上交稅金 6500 萬元。“宜化”牌為湖北省著名商標，“宜化”牌尿素為國家免檢產品。公司主導產品尿素占有湖北省 25%的市場，并占有廣東、廣西一定的市場份額，約占全國尿素市場的 2.5%；季戊四醇占有全國 33%的市場。公司大顆粒尿素、單季戊四醇、雙季戊四醇暢銷美國和亞洲市場，年創(chuàng)匯能力超過三千萬美元。 湖北宜化大江復合肥有限公司依托湖北宜化化工股份公司合成氨技術優(yōu)勢和宜化集團硫酸、磷酸及磷酸一銨 的生產技術，并最大限度地利用宜化集團合成氨的部分裕量，充分利用宜昌磷礦資源優(yōu)勢，發(fā)展高濃度磷復肥產業(yè)，努力將宜昌建設成為我國重要的磷復肥基地， 提出建設單系列能力分別為 28 萬噸 /年 DAP、 28 萬噸 /年 MAP 和 28 萬噸 /年 NPK復合肥工程，是適時的，也是非常必要的。 建設意義 （ 1） 農業(yè)發(fā)展需要高濃度磷復肥 隨著人口的增長和生活水平的提高，對糧食和其它作物的需求也不斷增加?；适寝r業(yè)必不可少的生產資料，是保證農業(yè)增產的重要手段。在耕地面積有限的條件下，施用化肥以提高單位耕地面積的產量是增產的主要途徑，見效快 。我國是世界化肥生產、消費大國，然而在我國這樣一個占世界 7的耕地養(yǎng)活占世界 22人口的大國，化肥的發(fā)展仍滿CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 1-4 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 足不了農業(yè)發(fā)展的需求。為此，國家每年都要花費大量外匯進口肥料。 我國化肥生產和施用過程中還有一個突出的問題是：氮、磷、鉀比例失調。農業(yè)生產施肥的養(yǎng)分結構不能滿足農業(yè)生產的要求。磷肥的數(shù)量不足，品種單一，低濃度磷肥占磷肥總產量比例過大。 據(jù)有關部門預測， 2005 年，我國磷肥需求量為 1072 萬噸（折純），其增長的品種主要是 MAP、 DAP、 NPK 高濃度復合肥。預計 2015 年，我國磷肥需求量為 1175 萬噸（折 純）。盡管國家加大了對化肥建設的投入，近幾年先后建設了一批磷肥企業(yè)，但產量和品種仍不能滿足農業(yè)生產的需求。 因此，在今后較長時期內，農業(yè)的發(fā)展需要繼續(xù)建設一批高濃度磷復肥裝置，這也是我國化肥工業(yè)特別是磷肥工業(yè)發(fā)展的必由之路。 （ 2） 宜昌地區(qū)具有豐富的磷資源優(yōu)勢 宜昌是我國著名的磷礦資源豐富的地區(qū)之一，保有磷礦石儲量約 10億噸，其中高品位磷礦儲量（ P2O5 30%）約 1 億噸。目前，宜昌高品位的磷礦出口量大，本地具有深加工能力的企業(yè)少，規(guī)模小，因此，本地的資源優(yōu)勢沒有得到充分發(fā)揮。同時，采礦中沒有很好地對中低 品位的磷礦進行充分利用，“棄貧采富”的開采方式導致了磷礦這一不可再生資源的大量浪費。 因此，利用湖北宜化化工股份有限公司的技術和管理優(yōu)勢，建設大型磷肥裝置，不僅可以充分利用當?shù)氐馁Y源優(yōu)勢，并且能夠使資源的開采規(guī)范、有序，從而最大程度地保護資源，提高資源利用率。 CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 1-5 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 （ 3） 企業(yè)自身發(fā)展的需要和具有的有利條件 我國加入 WTO 后，對國民經濟的發(fā)展帶來了深遠影響。對此，國內化肥企業(yè)只有抓緊時間調整產品結構，拓寬市場，擴大企業(yè)規(guī)模，壯大企業(yè)實力，優(yōu)化資源配置，才能在化肥市場競爭中立于不敗之地。 湖北宜化大江復合肥有限 公司的控股公司湖北宜化化工股份有限公司是一個以合成氨生產為主的化工生產企業(yè)，其合成氨生產技術水平高，裝置比較先進，產品規(guī)模和效益在國內具有領先水平。因此，充分發(fā)揮宜化合成氨等核心技術優(yōu)勢和本地資源優(yōu)勢，以及資金、人才、管理等優(yōu)勢，與高濃度磷復肥生產相結合，建設大規(guī)模的、既需要合成氨又需要磷礦資源的高濃度磷復肥裝置，對合成氨和磷礦進行產品的深度開發(fā)，合理開發(fā)宜昌珍貴的磷礦資源，是地方經濟發(fā)展的需要，也是宜化調整磷復肥產品結構，適應農業(yè)發(fā)展需求，拓寬市場領域，進一步增強企業(yè)的生存和競爭能力的必然選擇。 湖北宜化 大江復合肥有限公司靠近長江黃金水道，特別是三峽工程建成后，運輸能力大大增強，生產磷復肥所需的原料 煤、硫磺、硫精砂等及產品都可以方便地運入運出，運輸成本低。同時，公司所在地的鐵路、公路運輸也很方便，為本項目的實施提供了良好的運輸條件。 因此，湖北宜化大江復合肥有限公司充分依托 湖北宜化化工股份有限公司 現(xiàn)有的技術、管理、人才、品牌等方面的優(yōu)勢，可以加快項目建設進度，建成具有國際先進技術水平的生產裝置，早日發(fā)揮經濟效益和社會效益。 該項目屬于當前國家重點鼓勵發(fā)展的產業(yè)、產品和技術目錄（ 2000CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 1-6 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 年修訂）十六類（ 化工）第三條“高濃度磷復合肥、鉀肥及各種專用復混肥生產”范疇。 因此，本項目的建設是必要的，具有重要意義。 主要技術經濟指標表 表 1-1 主要技術經濟指標表 序號 指 標 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 一 生產規(guī)模 1 硫磺制酸裝置 萬 t/a 180 2 磷酸裝置 萬 t/a 120 3 磷酸裝置 萬 t/a 110 4 硫酸鉀裝置 萬 t/a 12 5 DAP 裝置 萬 t/a 128 6 MAP 裝置 萬 t/a 128 7 NPK 裝置 萬 t/a 128 二 產品方案 1 產品 (1) DAP 產品 萬 t/a 28 18-46-0 (2) MAP 產品 萬 t/a 28 11-47-0 (3) NPK 產品 萬 t/a 28 15-15-15 硫基 (4) 硫酸鉀 萬 t/a 2 2 副產品 (1) 鹽酸 萬 t/a 4.8 30 HCl計 三 年操作日 1 硫酸 裝置 日 333 2 其它工藝裝置 日 300 四 主要原材料、燃料用量 1 磷礦 萬 t/a 117 30 P2O5，干基 2 硫磺 萬 t/a 26.5 99.5 S CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 1-7 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 2 氯化鉀 萬 t/a 1.70 60 K2O 3 燃料煤 萬 t/a 1.8 熱值 20934kJ/kg 4 包裝袋 萬條 /a 1722 50kg 袋裝 五 公用工程消耗量 1 供水 (新鮮水 ) m3/h 434 2 需外供電 kW 20800 3 中壓蒸汽 (3.82MPa) t/h 平衡 六 “三廢”排放量 1 廢氣 （ 1） 硫酸裝置 m3/h(標 ) 180300 （ 2） 磷酸裝置 m3/h(標 ) 75000 （ 3） DAP 裝置 m3/h(標 ) 220000 （ 4） DAP 裝置 m3/h(標 ) 220000 （ 5） NPK 裝置 m3/h(標 ) 220000 2 廢渣 （ 1） 磷酸裝置 萬 t/a 150.00 干石膏計 （ 2） 煤渣 萬 t/a 0.6 七 運輸量 運入量： 萬 t/a 145.8 運出量： 萬 t/a 239.3 八 全廠定員 人 452 其中臨時工 70 人 其中：生產工人 人 402 其中臨時工 70 人 行 政管理和營銷 50 九 總占地面積 ha 68 十三 工程項目總投資 萬元 79836 其中：外匯 萬美元 1751 1 固定資產投資 萬元 CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 1-8 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 其中：外匯 萬美元 1751 （ 1） 建設投資 萬元 其中：外匯 萬美元 1751 （ 2） 建設期利息 萬元 2 流動資金 萬元 其中鋪底流動資金 萬元 十四 報批項目總投資 萬元 其中：外匯 萬美元 十五 年均銷售 收入 萬元 正常生產年份 十六 年均總成本費用 萬元 十七 年均利潤總額 萬元 十八 年均銷售稅金 萬元 十九 財務評價指標 1 投資利潤率 2 投資利稅率 3 投資回收期 所得稅前 年 含建設期 所得稅后 年 含建設期 4 全投資財務內部收益率 所得稅前 所得稅后 CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 2-1 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 第二章 市場需求預測 2.1 磷復肥產品概況 磷銨是磷酸一銨 (MAP)和磷酸二銨 (DAP)的統(tǒng)稱 ， 含 N、 P2O5兩種養(yǎng)分。工業(yè)生產的磷銨產品通常是磷酸一銨和磷酸二銨的混合物。 NPK復合肥是三元復合肥，含 N、 P2O5、 K2O三種養(yǎng)分。依據(jù) N、 P2O5、K2O 不同的含量， NPK產品有多達數(shù)十個品種，比較常見的品種有 15 15 15、 17 17 17、 10 20 20、 20 10 20、 20 20 0 等，但針對不同作物及土壤的要求，也可以生產和施用其它品種的 NPK，如 12 2412、 23 23 0、 10 25 25 等。 磷銨是重要的高濃度氮磷復合肥料，可用作糧食作物、經濟作物、蔬菜及果樹的 基肥，也可作為追肥，對糧食作物和其他經濟作物有明顯的增產作用。與低濃度肥料相比，可以大大節(jié)省包裝、貯存、運輸和施用方面的費用。因此，磷銨已成為最受歡迎的磷肥品種之一。 磷銨是一種基礎肥料，可以與其它基礎肥料混配，再加工成各種不同品級的三元復合肥料。 2.2 國際磷復肥市場概況 2.2.1世界磷復肥的生產、消費及貿易情況 聯(lián)合國糧農組織（ FAO、聯(lián)合國工發(fā)組織（ UNIDO和世界銀行等組織預測， 2004/2005年世界化肥供應量約為 15000萬噸，其中氮肥 8895萬噸 ， 磷肥 3640萬噸 ， 鉀肥 2455萬噸。 據(jù)分析，今后十年內 ， 世界化肥生產和消費增長緩慢 ， 氮肥平均增長率約 1%， 磷肥、鉀肥增長率約 2%，發(fā)達國家化肥生產處于停滯趨勢，CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 2-2 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 今后幾年磷肥新增能力主要集中在摩洛哥、突尼斯和中國，鉀肥以原蘇聯(lián)和加拿大居多。化肥生產和使用的氮磷鉀比例穩(wěn)定在 1:0.42:0.3左右。 近幾年西歐磷肥產量逐年下降，美國略有下降，而亞洲地區(qū)，特別是中國、印度等磷肥產量增長較快。主要原因是世界經濟不景氣，導致西歐、美國等部分企業(yè)倒閉或減產，而同時亞洲地區(qū)的經濟正處于上升時期，并且對磷肥的需求量不斷快速增長，亞洲部分國家的磷肥企業(yè)得以壯 大和發(fā)展。預計未來幾年，隨著亞洲經濟形勢的穩(wěn)定，特別是中國經濟的高速發(fā)展，磷肥增長幅度較大的地區(qū)在亞洲。 世界上大部分磷銨裝置既可生產 DAP和 MAP，也可生產 NPK。其生產產品取決于市場的需要。 亞洲是 NPK肥料的最大用戶，占總量的 31，其次為西歐和北美，分別為 27和 25。中歐和前蘇聯(lián)使用量下降較快。 由于復合肥使用方便、經濟、有效，在其發(fā)展過程中，越來越顯示其優(yōu)越性和強大的生命力，逐漸受到各國的歡迎。目前，在發(fā)達國家，60%的氮肥、 80% 90%的磷肥和鉀肥均被加工成復合肥使用，復合肥已占化肥總用量 的 70% 80%。 2.2.2 世界磷肥及磷銨市場發(fā)展預測 據(jù)世界銀行 /糧農組織 /工發(fā)組織化肥工作組預測，世界對磷肥的需求總的狀況呈增長的趨勢。同時，世界對磷復肥的需求量也將繼續(xù)增長，預計從 1995 年到 2010 年需求量將從 2280 萬噸增長到 3470 萬噸。亞洲則是最主要的需求增長地區(qū)，約占增長量的 75%。世界磷復肥的進出口也將繼續(xù)增長，而進口磷復肥的主要地區(qū)還是在東歐、非洲、亞洲和拉丁CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 2-3 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 美洲。其中，中國對磷復肥的需求，在亞洲地區(qū)占有重要地位，預計在近一段時間內需求量仍將大于供應量。 受世界經濟一體化發(fā)展的影響 ，化肥生產將向有資源優(yōu)勢的地區(qū)集中，因此世界各地區(qū)的化肥供需仍將是不平衡的。亞洲、拉美等地區(qū)發(fā)展中國家受消費增長的需要，生產能力特別是氮肥將進一步增加。磷肥新增能力主要集中在摩洛哥、突尼斯和中國。鉀肥受資源控制，生產仍以原蘇聯(lián)和加拿大居多。亞洲地區(qū)的供需缺口會逐漸增大，今后一段時間內亞洲仍將是世界化肥最活躍的市場。 一直以來，世界化肥的發(fā)展趨勢有兩個特點，其一是發(fā)展重點由發(fā)達地區(qū)向發(fā)展中國家轉移，發(fā)達地區(qū)如西歐、北美、日本等，化肥消費趨于穩(wěn)定并有逐漸降低的趨勢，對于發(fā)展中國家，由于人口的增加、經濟的迅速發(fā)展 ，化肥的生產、消費將不斷增加。第二是化肥消費和生產品種由低濃度向高濃度發(fā)展，由單一肥料向復合肥料發(fā)展。近 10 年來，世界磷銨的消費量增加了 62%。中國、印度等發(fā)展中國家中低濃度的碳銨、普鈣等產品的消費量將進一步降低。 2.3 國內磷復肥市場概況 2.3.1 國內磷復肥的生產、消費及貿易情況 由于國家對農業(yè)的重視，我國“七五”和“八五”期間利用外資引進了一批大型磷復肥裝置。目前這些廠已基本建成。國家在新建項目的同時，也加大了磷肥企業(yè)的改造力度，各方面出臺了一系列政策，以促進磷肥工業(yè)的發(fā)展。 CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 2-4 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 近年來我國磷肥產量逐 年上升，由于化肥市場整體低迷以及受進口化肥的沖擊， 1999 年磷肥產量有所下降，但產量下降較大的是低濃度的單一養(yǎng)分肥料，如普鈣、鈣鎂磷肥，高濃度磷復肥的產量一直在持續(xù)高速增長。高濃度磷肥在磷肥生產中所占的比重由 1995年的 15.1%增長到2002 年的 45.7%。但我國磷肥產品以普鈣、鈣鎂磷肥生產為主的格局仍未得到根本改變，產品結構矛盾較為突出，低濃度單一養(yǎng)分的磷肥產品供應過剩，而高濃度的磷復肥產品卻遠不能滿足農業(yè)生產的需要，不足部分只能依靠大量進口。 我國高濃度磷復肥一直供不應求，為滿足農業(yè)生產需求，國家每年進口大量的磷復肥，主要是 DAP 和 NPK 復合肥，進口 DAP 數(shù)量超過國內生產數(shù)量。國內 DAP 生產企業(yè)經過 10 多年的建設和生產，產量逐年提高，并且部分企業(yè) DAP 生產達產達標，特別是近兩年“以產頂進”的方針政策初見成效，國內 DAP 產量提高較快， 2002年 DAP產量為 100 萬噸， 2004年達到 267 萬噸，三年時間里國產 DAP 產量增長率達到約 39， DAP 自給率逐年提高， 2004年 DAP自給率最高，約為 43。 2.3.2 國內磷復肥發(fā)展趨勢及需求預測 目前我國氮肥與磷鉀肥施用不平衡，造成氮素的浪費和肥效下降，不能真 正發(fā)揮化肥的協(xié)同作用，并且磷肥產品中高濃度磷復肥產品比例太低，因此加大資金投入，大力增加高濃度肥料和優(yōu)質磷復肥的產量，進一步調整氮磷鉀比例，是我國化肥工業(yè)特別是磷肥工業(yè)發(fā)展的必由之路。 CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 2-5 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 據(jù)預測， 2005年，我國化肥需求量將達到 4600 萬噸（折純），磷肥需求量為 1072 萬噸（折純），其增長的品種主要是 MAP、 DAP、 NPK 高濃度復合肥，到 2005 年國內對磷銨的需求量將達到 1000 萬噸的實物量。預計 2015 年，我國化肥需求量將達到 5200 萬噸（折純），磷肥需求量為1175 萬噸（折純）。 2002年 MAP產量為 127 萬噸（折純）， DAP 產量為 122萬噸（折純），合計磷銨產量只有 249 萬噸（折純），約合磷銨實物量為542萬噸。因此，在今后較長時期內，國內高濃度磷復肥產品不能滿足農業(yè)生產需求，缺口較大。 2.3.3 我國磷復肥市場價格分析與預測 國內大規(guī)模的磷復肥生產是從“七五”開始，直到“八五”才初具規(guī)模。過去國內對磷復肥沒有明碼定價，基本上是參考國際磷銨市場到岸價，產品價格基本上是隨行就市。但是全國市場價格很不均衡，由于地區(qū)不同，產品供應量的不同，高低價差可達 200 400 元 /噸不等。尤其近年來受大量進口磷肥的沖 擊，國內 DAP價格波動較大。 目前，我國化肥產品市場價格整體上穩(wěn)中有降，但高濃度磷復肥價格基本保持穩(wěn)定， 2004 年國產 DAP 全國平均售價為 2000 2100元 /噸，進口平均售價為 2056 2351 元 /噸，進口 DAP 比國產售價高約 200 250元 /噸。預計今后幾年國內 DAP 的市場價格仍將保持基本穩(wěn)定，變化不大。 總體上，近幾年來磷復肥市場價格比較平穩(wěn)，波動范圍不大。未來幾年內國內磷復肥產量和需求量將會穩(wěn)步增長，并且隨著我國磷復肥產品在國際市場競爭力的加強，我國磷復肥的市場價格將會呈現(xiàn)穩(wěn)中有升CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 2-6 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 的趨勢。 根據(jù)對安 徽、四川和云貴等地區(qū)磷復肥生產企業(yè)的產品出廠價格調查， 2004 年 DAP 平均出廠價格為 1900 2000 元 /噸， MAP 平均出廠價格為 1800 1900 元 /噸， NPK平均出廠價格為 1600-1700元 /噸 ，本項目 DAP產品出廠價格按 1850 元 /噸進行測算， MAP 產品按出廠價格按照 1800 元 /噸測算， 硫基 NPK 產品出廠價格按 1500 元 /噸進行測算，具有較強的市場競爭 力。 2.4 磷銨目標市場分析 目前湖北省 平均每畝耕地施地產化肥 低于 全國每畝耕地的施肥平均水平，遠遠低于北京、山東、江蘇每畝耕地施肥 40 50Kg的水平。 發(fā)達國家 70 年代初，施用復合肥占施肥總景的 80以上。我國復合肥起步較晚，目前復合肥 (包括復混肥 )的產量占化肥產量的比例還很低，北京、山東每公頃耕地施用復合肥 107Kg 以上，全國平均每公頃耕地施用復合肥為 53Kg， 而湖北不到 17Kg。 宜昌地區(qū) 屬長江中上游地區(qū)，是水果、 茶葉的生產基地，緊鄰的西南地區(qū)是煙草種植基地，這種種植業(yè)結構便決定了 該地區(qū)對 三元復合肥料 有極大的需求量 。 因此，本項目高濃度磷復肥產品可以替代進口，滿足國內農業(yè)對高濃度磷復肥產品的需求。宜昌地區(qū)和國內西南地區(qū)可以作為本項目產品的目標市場 區(qū)域。 CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 3-1 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 第三章 產品方案及建設規(guī)模 3.1 產品方案的選擇與比較 隨著世界上人口的增加，對糧食的需求量也日益增加。在耕地面積有限的情況下，化肥的施用是增加糧食產量的很有效的措施。為了促進植物對養(yǎng)分的均衡吸收，增加施肥效果，世界肥料越來越向著高濃度復合肥的方向發(fā)展。 在高濃度磷復肥品種中，最為常見的是磷銨和 NPK。磷銨是氮磷復合肥料，物理性能較好，不易結塊，適合遠途運輸，既可以作為商品肥料直接施用，也可以作為基礎肥料供其他企業(yè)二次加工，且它與大多數(shù)肥料摻混時的配伍行也較好。這種成品與原料的雙重功能，能 強化大型磷肥基地向外輻射和服務的作用。 NPK 復合肥是氮磷鉀復合肥料，使用方便、經濟、有效，在其發(fā)展過程中，越來越顯示其優(yōu)越性和強大的生命力，逐漸受到農民的歡迎。目前，在發(fā)達國家， 60%的氮肥、 80% 90%的磷肥和鉀肥均被加工成復合肥使用，復合肥已占化肥總用量的 70% 80%。 故本項目推薦 DAP、 MAP和 NPK為產品方案。 CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 3-2 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 3.2 生產規(guī)模 表 3-1 裝置建設規(guī)模 序號 裝置名稱 系列數(shù) 建設規(guī)模 (萬噸 /年 ) 1 DAP 裝置 1 28 2 MAP 裝置 1 28 3 NPK 裝置 1 28 4 硫磺制酸裝置 1 80 5 磷酸裝置 1 20 6 磷酸裝置 1 10 7 硫酸鉀裝置 1 2 3.3 操作制度 表 3-2 裝置操作制度 序號 裝置名稱 操作制度 年操作日 日操作小時 年操作小時 1 硫磺制酸裝置 333 24 8000 2 磷酸裝置 300 22.5 6750 3 DAP 裝置 300 22.5 6750 4 MAP 裝置 300 22.5 6750 5 NPK 裝置 300 22.5 6750 6 硫酸鉀裝置 300 22.5 6750 7 公用工程設施 333 24 8000 3.4 產品和副產品的品種、數(shù)量、規(guī)格及質量指標 CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 3-3 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 3.4.1 產品 3.4.1.1 磷酸二銨 (1) 產品品種：磷酸二銨（ DAP） (2) 產品數(shù)量： 28 萬噸 /年 (18-46-0) (3) 產品規(guī)格： 總養(yǎng)分（ N+ P2O5） : 64% 總 N: 18% 有效 P2O5: 46% 水溶性磷占有效磷百分率 : 90% H2O: 2.0% 粒度： 2 4mm 占 90% 產品質量執(zhí)行國家標準 GB 10205-2001中 表 1“傳統(tǒng)法粒狀磷酸一銨和磷酸二銨的要求”優(yōu)等品標準。 3.4.1.2 磷酸一銨 (1) 產品品種：磷酸一銨（ MAP） (2) 產品數(shù)量： 28 萬噸 /年 (11-47-0) (3) 產品規(guī)格： 總養(yǎng)分（ N+ P2O5） : 58% 總 N: 10% 有效 P2O5: 46% 水溶性磷占有效磷百分率 : 80% H2O: 2.0% CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 3-4 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 粒度： 2 4mm 占 90% 產品質量執(zhí)行國家標準 GB 10205-2001中表 1“傳統(tǒng)法粒狀磷酸一銨和磷酸二銨的要求” 優(yōu)等品標準。 3.4.1.3 硫基 NPK復合肥 (1) 產品品種： NPK復合肥 (2) 產品數(shù)量： 28 萬噸 /年 (15-15-15) (3) 產品規(guī)格： 總養(yǎng)分（ N+ P2O5+K2O） : 45% 總 N: 15% 有效 P2O5: 15% 水溶性磷占有效磷百分率 : 70% K2O: 15% H2O: 2.0% 粒度： 2 4mm 占 90% 產品質量執(zhí)行國家標準 GB 15063-2001中表 1“高濃度”標準，其中總養(yǎng)分含量優(yōu)于該 標準。 CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 4-1 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 第四章 工藝技術方案 4.1 硫磺制酸裝置 4.1.1 工藝技術方案的選擇 4.1.1.1 原料路線的確定原則及依據(jù) 硫磺是生產硫酸的理想原料，國外硫酸工業(yè) 80以上是采用硫磺為原料。硫磺制酸具有工藝流程簡單，投資少，環(huán)境效益好等優(yōu)點。 世界硫的資源比較豐富，近十年來世界硫的產量和消費雖有波動，但總的變化不大，產大于銷。世界硫磺協(xié)會 (TSI)分析，未來八年硫磺產量每年將以 3%的速度增加，而消費增速為 2%，明顯滯后。如果今后不開發(fā)新的應用市場或增加需求， 2010年世界硫磺供應過剩量將 超過 500 萬噸 /年，是目前過剩量的兩倍多。 目前中國進口硫磺量占世界貿易量的 1 5，成為硫磺第一大進口國，因此世界硫磺價格的波動將影響我國硫磺制酸生產的發(fā)展；從另一方面來說，由于中國進口硫磺量大，對價格的控制力增強，而有實力的出口國都會看好中國這個大市場，因此中國有可能在世界硫磺價格談判中占據(jù)重要地位，以尋求與供貨商之間的雙贏。 國際硫磺在今后一段時期內仍將供大于求，價格不會有較大的波動。因此，硫磺作為硫酸的生產原料是有保障的，價格也是相對穩(wěn)定的。 通過對硫磺市場的調查，國際上硫磺資源較為豐富，供應充足，國內硫磺回收潛力也較大。雖然目前國際上硫磺價格有所上漲，但對于本項目而言，是可以接受的。 CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 4-2 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 本項目推薦采用硫磺為制酸的原料路線。 4.1.1.2工藝技術方案的確定原則及依據(jù) （ 1） 國外硫磺制酸工藝技術概況 硫酸生產普遍采用接觸法工藝。隨著世界工程技術的發(fā)展、創(chuàng)新，當前接觸法硫酸技術的開發(fā)有以下特點： 1） 生產裝置向大型化發(fā)展，其目的是降低單位產品投資，降低生產成本。 2） 提高熱能回收率，最大限度的節(jié)約能源。 3） 采用新型設備和新型材料，強化設備生產能力，提高設備效率。 4） 使用新型催化劑，提高裝置的 SO2轉化率，減少對環(huán)境的污染。 目前，國內外新建硫酸裝置均向大型化發(fā)展，并且普遍采用兩轉兩吸流程，充分回收高、中、低溫位熱能，產生蒸汽用于發(fā)電或外供。 國際先進的硫磺制酸工藝技術，是以美國孟山都環(huán)境化學公司的制酸工藝最具有代表性。孟山都環(huán)境化學公司 (簡稱 MEC)是一家以客戶為中心的、靈活的工程公司。該公司從 1917 年開始從事硫磺制酸裝置的設計，已經在全球過 800個硫酸裝置的建設和安裝。 （ 2） 我國硫磺制酸工藝技術概況 國內硫磺制酸工業(yè)經歷了一個曲折過程， 70 年代初期，國際市場硫磺價格較低，我國硫磺制酸產 量的比例曾達 15.9%，但后來因硫磺價格上漲，大部分硫磺制酸廠停產，產量大幅度下降。近年來，由于硫磺價格的不斷下降，國內硫磺制酸又有所恢復，據(jù)統(tǒng)計 1994年國內硫磺制酸產CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 4-3 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 量約 25 萬噸。到 2004年硫磺制酸已達 1255萬噸。 4.1.1.3工藝技 術方案的選擇 孟山都硫磺制酸裝置工藝技術成熟可靠 ,可確保裝置的性能穩(wěn)定，并為國際的最新水平。該裝置熱能回收率高，一般每噸酸可產 0.5 0.6 噸低壓蒸汽，熱能回收率由傳統(tǒng)工藝的 60 70，提高至 95，循環(huán)水用量由傳統(tǒng)工藝的 100m3/噸酸減少了 14m3/噸酸；在環(huán)保 方面也獨具優(yōu)勢，廢棄物均達標排放。故本項目采用孟山都技術建設硫磺制酸裝置。 4.1.1.4 工藝原理 工藝主要步驟包括硫磺（ S）在空氣中燃燒形成二氧化硫（ SO2），二氧化硫和氧氣（ O2）結合生成三氧化硫（ SO3），再結合水分（ H2O）形成硫酸（ H2SO4）。 以下為化學反應方程式： S + O2 SO2 SO2 + 1/2 O2 SO3 SO3 + H2O H2SO4 4.1.1.5工 藝流程說明 本裝置所用的固體硫磺均由船運碼頭 ,通過轉運卸至岸上的硫磺堆場，再由膠帶輸送機送到熔硫槽。經 快速熔硫槽熔化后的液體硫磺自溢流口溢流至助濾槽中，由粗硫泵送入第一級葉片式過濾器，經過第一級過濾后的硫磺進入硫磺中間槽，再通過中間硫磺泵送入第二級葉片式過濾器進行精濾，經過第二級過濾后的精制硫磺進入精硫槽或送入液硫貯罐貯存待用?？焖偃哿虿?、助濾槽、液硫過濾器、中間槽、精硫槽及液CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 4-4 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 硫貯罐等設備內均設有蒸汽加熱管，用蒸汽壓力約 0.7MPa 蒸汽間接加熱或保溫，使硫磺始終保持液態(tài)。 空氣通過空氣過濾器吸入系統(tǒng)，然后通過 98%硫酸循環(huán)的干燥塔進入主風機，干燥塔中酸的部分熱量被轉移入空氣，這部分熱量加上主風機的壓縮熱使進 入臥式焚硫爐的空氣溫度提高，在焚硫爐中硫磺燃燒形成二氧化硫。 離開焚硫爐的二氧化硫氣體的溫度高于進轉化系統(tǒng)的溫度，該氣體需通過一臺廢熱鍋爐冷卻以高壓飽和蒸氣的形式回收余熱，出廢熱鍋爐的溫度由氣體的調節(jié)副線調節(jié)，鍋爐蒸氣的溫度決定了鍋爐蒸氣的壓力。 離開廢熱鍋爐后爐氣通過 IP 過熱器內加熱 HRS 蒸氣進一步冷卻。出 IP過熱器后，該氣體進入轉化器一層，在釩催化劑的作用下部分轉化為三氧化硫，反應也同時產生熱量，因此，氣體須經冷卻后才能提高在下一催化劑層中的轉化率。氣體離開一層進入高壓過熱器，通過進一步加熱過熱高壓蒸氣 得到冷卻，蒸氣的溫度和二層進口溫度通過在過熱器周圍旁路部分蒸氣在一定范圍內控制；冷卻后的氣體自過熱器進入轉化器二層，二氧化硫繼續(xù)反應產生三氧化硫同時伴隨產生額外的熱量；熱氣體離開二層通過熱中間熱交換器進行冷卻以提高在下一層中的轉化率，出口氣體溫度由旁路控制。 經冷卻的氣體離開熱中間熱交換器進入轉化器三層繼續(xù)進行反應，熱氣體離開三層進入冷中間熱交換器和 3B 省煤器進行冷卻。為了利用硫酸蒸氣形成時所產生的額外熱量，氣體離開省煤器 3B 時在其中注入低壓蒸氣，采用這種方法可以獲得在氣體增濕時產生的額外熱量，并轉化成CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 4-5 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 中壓 蒸氣使總產氣量提高；氣體離開蒸氣噴射管后進入二級的熱回收系統(tǒng)（ HRS）。 HRS 系統(tǒng)的用途是從氣體中吸收三氧化硫和冷凝硫酸，同時回收吸收和冷凝過程中的熱量并將其轉換成中壓蒸氣。 通過 HRS 塔后，工藝氣體進入安裝在 HRS 塔頂部的孟山都 ES 型除霧器，除霧器去除了塔內形成的酸霧直到和傳統(tǒng)的第一吸收塔一樣，以保護下游冷中間熱交換器。冷卻后的氣體包括未反應的二氧化硫離開熱回收塔，進入冷中間熱交換器后由離開三層的熱氣體加熱，再進入熱熱交換器由離開 2 層的熱氣體進一步加熱。 氣體出熱中間熱交換器后進入轉化器 4 層，進 4 層溫度通 過冷中間熱交換器周圍旁路部分氣體來控制。氣體離開 4 層后在過熱器 4A 冷卻并加熱高壓飽和蒸氣，最終的冷卻在省煤器 4C/4A 內加熱鍋爐給水來完成。 氣體離開省煤器 4C/4A 進入最終吸收塔后通過煙囪向大氣排放；在最終吸收塔內，氣體中的三氧化硫和濃度為 98%循環(huán)酸中的水反應，通過最終吸收塔的循環(huán)酸溫度由于反應熱和氣體帶入塔內的熱量而提高。最終吸收塔底部的循環(huán)酸進入共用泵槽中最終吸收塔的區(qū)域，部分從干燥塔返回的脫吸了二氧化硫的循環(huán)酸和來自最終吸收塔的熱循環(huán)酸混合用來控制最終吸收塔的循環(huán)酸溫度，所需的循環(huán)酸量被泵回最終吸 收塔，這樣有助于降低煙囪二氧化硫排放量；余留的循環(huán)酸通過共用泵槽分割板的底部進入共用泵槽的主要區(qū)域，并和干燥塔的其它部分循環(huán)酸一起進入干燥酸冷器，通過干燥酸冷器后，部分 98.5%的酸進入產品酸冷器冷卻至攝氏 40 度后送至成品酸儲槽。 高壓過熱蒸氣送入發(fā)電機回收熱量后排放壓力并入中壓蒸氣管網。 CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 4-6 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 4.1.1.6 原材料及動力消耗定額（ 以每噸 100 H2SO4計） 序號 名稱 規(guī) 格 單位 消耗 定額 小時 用量 備 注 1. 硫磺 S 99.5% t 0.332 33.2 2. 催化劑 升 0.06 3. 輕柴油 kg 0.02 開車時用 4. 電 kWh 86 8600 5. 直流水 m3 0.38 38 6. 循環(huán)水 t=10 m3 14.4 1440 裝置自供 7. 儀表空氣 0.7MPa Nm3 1.4 140 裝置自供 8. 脫鹽水 m3 1.86 186 9 低壓蒸氣 0.6MPa(g) 飽和蒸氣 t 0.14 14 10 高壓過熱蒸汽 482 5.4 MPa g t 1.267 1.267 副產蒸氣 12 中壓過熱蒸氣 250 0.9 MPa g t 0.456 0.456 副產蒸氣 4.1.1.7 自控技術方案 以集中控制為主，整個生產過程的操作及主要動設備的狀態(tài)顯示、停止操作均可在控制室內完成。采用 DCS 集散控制系統(tǒng)進行整個裝置的監(jiān)視、控制。生產過程中的主要工藝參數(shù)將在 CRT 中進行顯示、紀錄、報警，并通過控制系統(tǒng)進行調節(jié)、聯(lián)鎖、積算。對不重要的或不需要經常監(jiān)視的工藝參數(shù)采用就地儀表指示。裝置所有需要集中檢測的工藝參數(shù)的信號從現(xiàn)場通過電纜直接送入控制室。硫酸裝置單獨設置一個 DCS控制室，位于公司的控制大樓內。 設計的控制 原則是：設計控制以保護工廠人員、設備的安全和保證CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 4-7 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 優(yōu)化的工藝操作和高質量的產品，主要的控制過程都是自動實現(xiàn)的。 主要儀表選型首要考慮的是防腐蝕問題。材質除有特殊要求外，均使用不銹鋼。需要遠傳的儀表均為電動型。采用 420mADC 二線制變送器，部分儀表還帶有現(xiàn)場指示儀表。 DCS集散控制系統(tǒng)將提供對整個工藝過程的有效控制，系統(tǒng)結構上應使數(shù)據(jù)采集功能和控制功能分布在各個不同的模塊上，以有效地分散各種意外發(fā)生的危險。 4.1.1.8主要設備選型 (1) 快速熔硫槽：帶攪拌器并內設蒸汽加熱盤管的快速熔硫槽 ，采用地下式，可減少散熱損失，降低建筑物高度，減少投資。 焚硫爐：焚硫爐是硫磺制酸的關鍵設備，采用機械霧化式爐，外殼為碳鋼，內襯耐火磚，并且內設擋墻兩道。與空氣霧化相比，具有霧化效果好，火焰角度大，動力消耗低，不易堵塞。 (2) 轉化器：采用孟山都特有先進結構的轉化器，外殼為不銹鋼，內設四段催化劑層，其中，前三段供第一次轉化，第四段供第二次轉化。并且裝填孟山都催化劑。 (3) 外部換熱器：采用管殼式換熱器或者孟山都的最新技術 板式換熱器 OCAP。 (4) 干燥塔、最終吸收塔：采用孟山都先進的塔 結構，填料支撐采用孟山都的專利材料 ZECOR格柵，開孔率大于 60，內裝填阻力小、傳質效率高的階梯環(huán)耐酸填料，干燥塔塔頂設置孟山都金屬絲網除沫器、吸收塔塔頂設置孟山都纖維除沫器，分酸器均為孟山都的槽管式分酸器。CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 4-8 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 干吸塔均為鋼殼內襯耐酸磚結構。 (5) 陽極保護管殼式酸冷卻器 ： 316L 管材及 304L外殼，設有陽極保護，使設備在高溫下仍具有良好的耐酸性。 (6) 空氣鼓風機：采用電機驅動的離心鼓風機。 (7) HRS設備：包括 HRS 吸收塔、 HRS 鍋爐、 HRS 預熱器、酸稀釋器等，均采用孟山都的專有設備。 4.1.1.9擬進口的設備 國內硫酸工業(yè)技術雖然取得很大進展，但硫磺制酸技術和主要設備由于起步較晚，較國外先進水平仍有差距，主要設備性能尚落后于國外，節(jié)能技術、污染控制技術、新材料、新設備的開發(fā)及催化劑的性能方面也與國外先進水平有一定的差距。為了保證裝置操作的穩(wěn)定性及控制較低的 SO2排放量，提高 SO2的轉化率及廢熱回收率，裝置需引進與工藝性能保證有關的和與裝置的可靠性有關的兩類設備和材料。 第一類進口設備和材料 與工藝性能保證有關 以下所列的進口設備與工藝性能保證有關； 催化劑 濃酸分酸器 除霧器 磺槍 HRS 系 統(tǒng) 濃酸塔填料支撐 CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 4-9 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 1) 催化劑 孟山都催化劑的使用可以降低 SO2反應生成 SO3的反應起燃溫度。 孟山都 XLP-220 催化劑是基于五氧化二釩的鉀鹽促進的催化劑，它的棱型環(huán)外表的設計是使催化劑在活性最大時阻力最小，同時 XLP-220 催化劑也被設計成在篩分時外表保持不變。 孟山都 XLP-110 催化劑也是基于五氧化二釩的鉀鹽促進的催化劑，同 XLP-220 一樣它的外表也是棱型環(huán)。XLP-110 是按照轉化器 2-4 層的特殊條件設計的，同時在設計時也考慮到盡可能降低阻力。 2) 分酸器 孟山都分酸器綜合利用了孟山都專利的 合金材質（ ZeCor）和多年的工藝設計經驗，使?jié)馑嵛账械乃岱植挤浅＞鶆?，下酸管的專利設計使整個塔的覆蓋非常完整，減少了吸收水份（干燥塔）和三氧化硫（最終吸收塔）所需的填料高度。 3) 除霧器 孟山都公司提供除霧裝置以保護硫酸廠的設備。其 節(jié)能型（ ES）元件由于采用了自動化的制造技術，整個床層非常均勻；和它的前幾代相比較 ES 元件在阻力下降 15%-25%的前提下可以提供基本一樣的性能，ES 元件對于小于 1 微米的粒徑可以達到 99%以上的效率。 4) 磺槍 孟山都公司的磺槍設計用于適當?shù)撵F化進入焚硫爐的熔融的硫磺，磺槍的設計符合反應時間和焚硫爐內擋墻的數(shù)目并保證以最低的成本達到反應的完全，這意味著好的霧化效果帶來了擋墻數(shù)目的減少同時所需CWCEC 宜化大江公司高濃度磷復肥工程可行性研究報告 4-10 五 環(huán) 科 技 股 份 有 限 公 司 焚硫爐的體積也減少了。 該磺槍帶有蒸氣夾套以保持噴嘴的適當?shù)臏囟?；整個磺槍總成被設計成容易安裝、拆除和保養(yǎng)；結合適當?shù)姆倭驙t設計，磺槍提供硫磺最大限度的霧化。 5) 熱回收系統(tǒng) 高熱回收效率的