某某氮肥廠節(jié)能減排技術(shù)改造項目可行性研究報告－優(yōu)秀甲級資質(zhì)可研報告、資金申請報告

- - 目 錄 第一章 總 論 . 1 1.1項目背景 . 1 1.2項目概況 . 3 第二章 市場預測與產(chǎn)品規(guī)模 . 7 2.1 市場現(xiàn)狀 . 7 2.2建設規(guī)模 . 14 第三章 廠址狀況 . 15 3.1廠址地點 . 15 3.2廠址地形地貌特征 . 15 3.3地質(zhì)、地震條件 . 15 3.4氣象及水文資料 . 15 3.5氣候 . 16 3.6占地 情況 . 16 3.7城鎮(zhèn)規(guī)劃和社會環(huán)境條件 . 16 3.8交通運輸條件 . 16 3.9公用設施依托條件 . 16 第四章 工藝技術(shù)方案 . 18 4.1概述 . 18 4.2韶氮節(jié)能減排技改工程內(nèi)容 . 20 4.3工藝技術(shù)方案 . 23 4.4技術(shù)經(jīng)濟與環(huán)境效益分析 . 38 第五章 總圖布置與運輸 . 41 5.1總平面布置 . 41 5.2道路 . 43 5.3給排水 . 44 5.4供配電與自動控制 . 45 第六章 環(huán)境保護 . 49 - - 6.1編制依據(jù) . 49 6.2環(huán)境現(xiàn)狀 . 50 6.3技改前主要污染源、污染物及采取的環(huán)保措施 . 50 6.4本次技改工程節(jié)能減排措施 . 51 6.4節(jié)能減排環(huán)境效益分析 . 52 6.5環(huán)境管理 . 53 第七章 勞動安全衛(wèi)生與消防 . 54 7.1勞動安全衛(wèi)生 . 54 7.2消防 . 56 第八章 組織機構(gòu)與人力資源配置 . 59 8.1組織機構(gòu) . 59 8.2人力資源配置 . 60 8.3職工培訓 . 60 第九章 項目實施進度及招標方案 . 61 9.1項目實施進度 . 61 9.2招標方案 . 63 第十章 投資估算與資金籌措 . 64 10.1投資估算 . 64 10.2資金籌措 . 64 第十一章 財務評價 . 65 11.1財務評價依據(jù)、基礎數(shù)據(jù)與參數(shù)選取 . 65 11.2節(jié)能減排收入、銷售稅金及附加 . 65 11.3成本估算 . 66 11.4財務效益分析 . 66 11.5不確定性分析 . 67 11.6財務評價結(jié)論 . 68 第十二章 社會評價 . 69 - - 12.1項目對社會的影響分析 . 69 12.2項目與社會的互適性分析 . 70 12.3項目對公平的影響 . 71 12.4社會評價結(jié)論 . 71 第十三章 風險分析 . 73 13.1項目主要風險因素識別 . 73 13.2 風險程度分析 . 73 13.3 降低風險的主要措施 . 75 第十四章 研究 結(jié)論與建議 . 76 14.1結(jié)論 . 76 14.2建議 . 77 附表 10-1：固定資產(chǎn)投資估算表 附表 10-2：投資使用計劃與資金籌措表 附表 11-1：節(jié)能減排利用收入表 附表 11-2：固定資產(chǎn)折舊費估算表 附表 11-3：無形資產(chǎn)攤銷估算表 附表 11-4：總成本費用估算表 附表 11-5：利潤與利潤分配表 附表 11-6：項目投資現(xiàn)金流量表 附表 11-7：財務計劃凈現(xiàn)金流量表 附圖：項目區(qū)域位置圖 節(jié)能減排技改項目工程平面布置圖 - - 第一章 總 論 1.1項目背景 1.1.1項目名稱 某某氮肥廠 節(jié)能減排技改項目 1.1.2項目承辦單位概況 某某氮肥廠 .， 于 2008年 1月 4日經(jīng)湘潭縣工商行政管理局注冊，成立湖南有限公司，具有獨立法人資格，注冊資金3000萬元人民幣，所有拍賣財產(chǎn) （土地、房產(chǎn)、設施設備等）全部過戶到湖南有限公司。公司擁有固定資產(chǎn) 2600 萬元，職工總?cè)藬?shù)380人，其中具有大中專學歷和中級職稱以上的人達 195人。 其主導產(chǎn)品韶峰牌碳銨、副產(chǎn)品液氨遠近聞名，深受廣大用戶好評，湘潭 10多萬畝農(nóng)田用肥基本上由韶氮供應，其產(chǎn)品供不應求，為偉人故里的經(jīng)濟發(fā)展及農(nóng)業(yè)豐收作出了巨大的貢獻，并先后被各級政府授予優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品、農(nóng)民滿意產(chǎn)品、納稅先進單位、重合同、守信譽單位、文明先進單位、技術(shù)改造先進單位等各種殊榮 128次。 . 作為湘潭唯一的一家氮肥廠，湖南有 限公司為湘潭及周邊地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展作出了巨大的貢獻。產(chǎn)品還遠銷浙江、河南、河北、云南、湖北、廣東、廣西等省份。 1.1.3編制原則 a)遵循國家關(guān)于環(huán)境保護的政策，符合國家有關(guān)的法律法規(guī)及相關(guān)的標準與規(guī)范； - - b）從實際出發(fā)，充分考慮社會、環(huán)境效益與經(jīng)濟效益的統(tǒng)一； c）處理工藝路線與設備選型合理、可靠、先進； d）對各項數(shù)據(jù)進行技術(shù)與經(jīng)濟比較，為項目決策提供科學依據(jù)； e）力求減少投資、節(jié)約能耗、降低處理成本，提高經(jīng)濟效益； 1.1.4編制依據(jù) a) 國家計委推薦使用的投資項目可行性研究編制指南 b) 國 家發(fā)展改革委、建設部頒發(fā)的建設項目經(jīng)濟評價方法與參數(shù)（第三版）； c) 國家和地方制訂的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標準； d)相關(guān)專業(yè)設計規(guī)范及生產(chǎn)技術(shù)要求； e)湖南省咨詢中心與 某某氮肥廠 簽訂的咨詢合同； f)項目運作方案及項目單位提供的相關(guān)技術(shù)基礎資料。 1.1.5項目提出的理由與過程 由于歷史原因，土法上馬建廠，建廠時基本上未考慮環(huán)保問題，因此，環(huán)保治理欠賬太多，有些污染相當嚴重。并且韶氮的廢水排放口位于湘江的支流漣水河的上游，因此，如何治理韶氮的污染，減少污染物的排放總量，引起了韶氮全體干部職工的高度重視 ，也引起了市、縣環(huán)保部門的高度關(guān)注。近年來，因國家大力提倡發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，節(jié)能減排，保護環(huán)境，國家對采用高新技術(shù)改造的單位，加大了優(yōu)先貸款、低息、貸款甚至貼息貸款等方面的政府扶持力度。因此韶氮本著發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、保護環(huán)境實現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的宗旨，決定利用國家的扶持政策，改進生產(chǎn)工藝，以達到減少污染物排放，保護環(huán)境的目的。 - - 1.1.5項目建設的必要性 某某氮肥廠 每年向環(huán)境排放大量工業(yè)廢水和工業(yè)廢氣。不僅造成了資源能源的較大浪費，而且對周圍環(huán)境造成了較大的污染，同時也對企業(yè)的發(fā)展不利。國務院關(guān)于落實科學發(fā)展觀加強環(huán) 境保護的決定明確指出，要大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，要按照減量化、再利用、資源化的原則，根據(jù)生態(tài)環(huán)境的要求，進行產(chǎn)品的設計與改造，促進循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，要嚴格排放強度準入，鼓勵節(jié)能降耗，實行清潔生產(chǎn)并依法強制審核。因此該企業(yè)進行節(jié)能減排技術(shù)改造完全必要。同時經(jīng)過技術(shù)改造后該企業(yè)將具有參與市場競爭的強大優(yōu)勢。 1.2項目概況 1.2.1項目地點 湘潭縣云湖橋鎮(zhèn)七里鋪。 1.2.2技改內(nèi)容、規(guī)模 1.2.2.1技改內(nèi)容 a)醇烴化工程 醇烴化工藝技術(shù)，就是設置一套甲醇合成裝置，將原料氣中的CO、 CO2和 H2反應，副產(chǎn)一定量的粗甲醇，而凈化氣 CO、 CO2降低到0.3 0.7%，再過醇烴化反應裝置，將 CO、 CO2降低到 10PPm以下，然后直接送入氨合成。 b)三水閉路循環(huán)工程 三水閉路循環(huán)工程主要為：一是將造氣洗氣水、脫硫工序除塵廢水經(jīng)過沉淀，冷卻塔降溫、生物氧化后作為壓縮冷卻排管冷卻用- - 水、脫硫工序煤氣除塵用水與造氣洗氣水。二是將變換、吸氨排管冷卻水收集加入除藻類藥物再經(jīng)冷卻塔降溫后，作為碳化塔水箱用水。三是該廠現(xiàn)有一臺 10T/h 蒸氣鍋爐，鍋爐煙氣除塵水經(jīng)簡易沉淀后外排，排放量為 40m3/h。本次技改擬將沉 淀池加以改造，并增加旋流板脫硫除塵塔進行鍋爐煙氣除塵脫硫，除塵廢水經(jīng)處理后循環(huán)使用。 c)兩氣回收制熱工程 合成氨生產(chǎn)間歇制氣過程中，大量吹風氣排空，每噸合成氨吹風氣放空多達 5000 m3，放空氣體中含 CO、 CO2等。同時弛放氣、合成放空氣各含有大約 43.1%CH4及 7.2%的氨，可用來作吹風氣余熱回收的助燃氣體。項目新增一臺廢氣燃燒爐，將收集的合成弛放氣、貯壇放空氣，送入該爐燃燒（在此前增設補燃裝置，原始升溫時使用），以穩(wěn)定爐內(nèi)溫度在 900 950oC，并通入造氣吹風氣，形成的高溫煙氣經(jīng)蒸氣過熱器、余熱鍋 爐、水加熱器送入煙囪排放。燃燒爐采用矮方爐結(jié)構(gòu)，爐內(nèi)布設陶瓷填料的蓄熱床，利用爐內(nèi)取熱，分步配風技術(shù)，使入爐吹風氣實現(xiàn)低溫、分步燃燒，所產(chǎn)熱量全部用于加熱水或蒸汽。 d)變壓吸附脫碳工程 變壓吸附脫碳工藝技術(shù)，是利用在一定的壓力下吸附劑選擇性吸附 CO2，而壓力下降后能解吸的原理，脫除原料氣中的 CO2，使其降低到 0.2 0.4%的范圍。 - - e)煤氣脫硫制硫泥工程目前國內(nèi)煤氣脫硫方法較多，但脫高硫均采用濕式氧化法。該廠現(xiàn)有脫硫工藝為稀氨水脫除法，脫硫吸收液直接排放。本次技改擬采用無機膜過濾法，去除廢水中的硫化物。 1.2.2.2技改規(guī)模 年產(chǎn) 4萬噸合成氨。 1.2.3項目總投資 項目固定資產(chǎn)投資為 6117.98 萬元，其中：建筑工程費 (構(gòu)筑物 )550萬元，設備購置費 3591萬元，安裝工程費 1224萬元，工程建設其他費用 299.8萬元，預備費 453.18萬元。 1.2.4主要技術(shù)經(jīng)濟指標 各項主要技術(shù)經(jīng)濟指標見表 1-1。 表 1-1 主要技術(shù)經(jīng)濟指標一覽表 序 號 指標名稱 單 位 指標 備注 1 合成氨產(chǎn)品規(guī)模 t /a 40000 2 生產(chǎn)區(qū)用地面積 hm2 6.28 合 94.2畝 3 總建 筑面積 m2 16328.0 其中利用建筑面積 m2 170.0 4 建構(gòu)筑物占地面積 m2 23110.4 其中利用構(gòu)筑物占地 m2 580.0 5 建筑系數(shù) % 36.80 6 綠地率 % 20.00 - - 7 用電負荷 k-kW.h/a 43500 8 用水量 m3/d 0.8萬 9 勞動定員 人 380 10 固定資產(chǎn)投資 萬元 6117.98 11 技改前后對比 技改前煤耗 t 78000 技改后煤耗 t 73000 技改前廢水排放量 萬 t 380 技改后廢水排放量 萬 t 200 技改前廢氣排放量 萬 Nm3 1220 技改后廢氣排放量 萬 Nm3 1050 12 節(jié)能減排收入 萬元 675 正常年 13 利潤總額 萬元 301 正常年 14 項目投資回收期 年 13.74 15 財務內(nèi)部收益率 % 4.86 - - 第二章 市場預測與產(chǎn)品規(guī)模 2.1 市場現(xiàn)狀 2.1.1供需現(xiàn)狀 2.1.1.1合成氨 合成氨是基礎化工原料，主要用于生產(chǎn)氨肥、復合肥的原料，氨作為工業(yè)原料可用于制藥、煉油、合成纖維、合成樹脂、含氮無機鹽、冷凍劑等。目前合成氨的生產(chǎn)規(guī)模主要集中在中國、俄羅斯、美國、印度等國，約占世界總產(chǎn)量的一半以上。我國合成氨的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量已世界第一。 2007 年國內(nèi)合成氨產(chǎn)量約為 5159 萬 t，2005-2007 年間年均增長 3.9%（各年產(chǎn)量如下表 2-1）， 1998-2007年合成氨產(chǎn)量年均增長率 5.63%。 表 2-1 2005-2007 年國內(nèi)合成氨產(chǎn)量 年份 產(chǎn)量（萬 t） 2005 4596.25 2006 4936.81 2007 5159 年均增長 (%) 3.9 數(shù)據(jù)來源：中國統(tǒng)計年鑒 2007等。 農(nóng)業(yè)對化肥的需求是合成氨工業(yè)發(fā)展的持久推動力。世界人口不斷增長給糧食供應帶來壓力，而施用化學肥料是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的有效途徑。氨水（即氨的水溶液）和液氨本身就是一種 氮肥 ；農(nóng)業(yè)上廣泛采用的 尿素 、 硝酸銨 、 硫酸銨 等固體氮肥，和磷酸銨、 硝酸磷肥- - 等 復合肥料 ，都是以合成氨加工生產(chǎn)為主。 我國是人口大國，糧食安全歷來是擺在我國人民面前的首要課題。要保證糧食安全，首先是要保證糧食生產(chǎn)能夠自給自足，而不能依靠進口。 2007年以來的全球糧食危機充分證明了這一點。而要保證糧食安全，在耕地資源有限的條件下，需要依靠提高單產(chǎn)來實現(xiàn)，施用化學肥料是提高單產(chǎn) 的重要手段。 據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計， 2007 年我國耕地面積約 1.2 億 hm2，其中有效灌溉面積（指具有一定的水源，地塊比較平整，灌溉工程或設備已經(jīng)配套，在一般年景下，當年能夠進行正常灌溉的耕地面積）57179.3千 hm2，有效灌溉面積比上年增加 1070千 hm2。 2005年，全國有效灌溉耕地化肥施用量 4766.2萬 t，其中氮肥2229.3 萬 t，復合肥 1303.2 萬 t（如下表），分別占全部化肥施用量的 46.7%和 27.3%，二者合計施用量為 3532.5 萬 t。同時可以發(fā)現(xiàn)，各用肥總量呈逐年增加的趨勢。氮肥施用量： 2005 年比 1980年增加了 1295.1萬 t，復合肥： 2005 年比 1980年增加了 1276萬 t。氮肥和復合肥施用總量的持續(xù)增長是國內(nèi)合成氨工業(yè)規(guī)模不斷擴大的主要原因。 表 2-2 我國農(nóng)田化肥施用量基本情況（ 1980-2005） 年 份 有效灌溉 面 積 (千 hm2) 化肥施用量 (萬 t) 氮 肥 復合肥 磷 肥 鉀 肥 - - 1980 44888.1 1269.4 934.2 27.2 273.3 34.6 1985 44035.9 1775.8 1204.9 179.6 310.9 80.4 1990 47403.1 2590.3 1638.4 341.6 462.4 147.9 1995 49281.2 3593.7 2021.9 670.8 632.4 268.5 2000 53820.3 4146.4 2161.5 917.9 690.5 376.5 2001 54249.4 4253.8 2164.1 983.7 705.7 399.6 2002 54354.8 4339.4 2157.3 1040.4 712.2 422.4 2003 54014.2 4411.6 2149.9 1109.8 713.9 438.0 2004 54478.4 4636.6 2221.9 1204.0 736.0 467.3 2005 55029.3 4766.2 2229.3 1303.2 743.8 489.5 2006 56109.3 2007 57179.3 數(shù)據(jù)來源：中國統(tǒng)計年鑒（ 2007）、中國統(tǒng)計公報 2006、 2007。 注：化肥施用量按折純量計算數(shù)量。復合肥按其所含主要成分折算折純量。 國外客戶對我國化肥的需求也是合成氨工業(yè)發(fā)展的重要動力。在我國各種肥料中，除鉀肥受資源量限制外為凈進口外，氮肥、復合肥、磷肥均為凈出口。 2007年，盡管國家采取了較為嚴厲的出口關(guān)稅政策，但受國際市場價格高漲因素影響，我國尿素出口量達到525.7 萬 t，比之前的最高年份 2004 年還增加了 33.3%，同比提高284.6%；氯化銨總出口量為 42.6萬 t，同比增加 193.8%；硫酸銨 出口量 105.2萬 t，同比增加 95.5%；磷酸二銨出口量 197.1 萬 t，同比增加 150.8%；磷酸一銨出口量 193.4 萬 t，同比增幅 307.2%；三- - 元復合肥的出口量 59.9萬 t，同比增幅為 207.2%。 2.1.1.2甲醇 甲醇是重要的基礎有機化工原料和優(yōu)質(zhì)燃料。主要應用于精細化工，塑料等領域，用來制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多種有機產(chǎn)品，也是農(nóng)藥、醫(yī)藥的重要原料之一。甲醇在深加工后可作為一種新型清潔燃料，也加入汽油摻燒。目前，其作為清潔燃料也越來越受到重視。根據(jù)美國休斯敦石化咨詢公司發(fā)布的2006 年全球甲醇分析報告預測， 2006 年全球甲醇需求量為 3800 萬t 左右。在國內(nèi)，因受國際石油價格高漲的影響，我國石油進口快速增長的壓力加大，為保障能源安全，國家提出了重點發(fā)展煤基醇醚燃料、甲醇制烯烴及煤制油的戰(zhàn)略設想，并已開始進行工程開發(fā)示范。在此背景下，我國十一五甲醇項目建設不斷加快，生產(chǎn)能力和產(chǎn)量增長迅速。 2007 年全國甲醇產(chǎn)量達到 1076.4 萬 t，是2004年的 2.44倍，比 2006年增長 41.9%； 2007年甲醇進口量 84.5萬 t，出口量 56.3 萬 t，表觀消費量 1104.6 萬 t，比 2006 年增 長41.95%，是歷年來增長最快的一年。 表 2-3 我國甲醇產(chǎn)量及消費量（ 2005-2007年） 單位：萬 t 分類 2005 2006 2007 產(chǎn)量 535.6 758.5 1076.4 表觀消費量 665.6 852.5 1104.6 - - 進口量 136 112.7 84.5 出口量 5.45 19.0 56.3 2.1.2 需求預測 2.1.2.1合成氨 未來我國合成氨主要仍應滿足于國內(nèi)市場的化肥領域制造氮肥和復合肥的需要，因此氮肥和復合肥的產(chǎn)量基本決定了合成氨市場的前景。受資源約束，預 計化肥出口將受到更嚴厲的限制，加之國際化肥價格上漲引起的全球化肥生產(chǎn)增產(chǎn)，將逐步改變化肥的供需關(guān)系而引起國際化肥價格下跌，因此，化肥出口規(guī)模將會逐步縮小，氮肥和復合肥的產(chǎn)量規(guī)模主要還取決于國內(nèi)農(nóng)業(yè)用肥總量。這樣，可通過國內(nèi)農(nóng)業(yè)氮肥和復合肥施用量的變化來預測合成氨的需求量。但是，這并不包括合成氨作為化工工業(yè)原料而帶來的需求。 農(nóng)業(yè)化肥施用總量取決于農(nóng)田有效灌溉面積和單位面積耕地的施用量。 2007 年，我國農(nóng)田有效灌溉面積 57179.3 千 hm2，比 2006年增加 1070 千 hm2。近三年農(nóng)田有效灌溉面積持續(xù)增加，這 既是政府加強實施糧食安全戰(zhàn)略，加大農(nóng)田基礎設施投入，使耕地可種植性不斷增強的結(jié)果，又是農(nóng)業(yè)比較效益提高導致農(nóng)民投入增加的結(jié)果。在 2008年上半年國務院審議并原則通過的全國土地利用總體規(guī)劃綱要（ 2006 2020 年）中，規(guī)劃從保障糧食安全、經(jīng)濟安全和社會穩(wěn)定出發(fā)，提出了堅守 18 億畝耕地紅線的目標，到 2010 年和 2020年，全國耕地保有量分別保持在 18 18億畝和 18 05億畝目標。這反映了政府對糧食安全的高度重視，因此，在政府財政實力進一步增強、支農(nóng)政策進一步加強的具體措施下，未來我國有效- - 灌溉面積仍將會增 加。在本預測中，以年均增長 1000千 hm2預計至2015年的有效灌溉面積。 為保證糧食高產(chǎn)，未來仍需要向耕地持續(xù)投入大量化肥，但是，單位面積耕地化肥施用量的大小并非持續(xù)增加。濫施化肥不但不能有效增產(chǎn)反而會導致土壤理化性狀改變，造成嚴重的環(huán)境污染，促使施肥技術(shù)提高或用有機肥進行部分替代，因此，單位面積耕地化肥施用量存在一個施用上限，國際化肥安全施用上限為 225 kg/ hm2，我國早就超過了這一上限值，可見利用率很低，大部分化肥貢獻給了土壤和地下水，從而導致農(nóng)產(chǎn)種植成本上升、品質(zhì)下降、種地效益下降、環(huán)境污染等 負面 問題 的出現(xiàn)。從表 2-2各年數(shù)據(jù)分析， 1995年以來，每千公頃有效灌溉農(nóng)田氮肥施用量在 396-410t 區(qū)間波動，中值約為 405t，可見單位面積耕地氮肥施用量基本穩(wěn)定，如果農(nóng)業(yè)施肥技術(shù)提高，或有機肥替代，該值可能進一步下降。而單位面積有效灌溉農(nóng)田復合肥施用量則一直處于穩(wěn)定增長的態(tài)勢， 1995-2005年間，年均增長 5.7%。 2003-2005年年均增長 4.8%，增長率有縮小趨勢。在本預測中，每千 hm2有效灌溉農(nóng)田氮肥施用量取 405t，至2010 年，每千公頃有效灌溉農(nóng)田復合肥施用量增長率取 4.2%，2010-2015，該值取 3.6%，基數(shù)取 2005年值，為 237t。 由此，估算至 2015年中的 2010年和 2015年氮肥和復合肥施用總量如下表。 表 2-4 2010年和 2015年我國氮肥和復合肥施用總量估計 分類 單位 2005 2010 2015 有效耕地面 千 hm2 55029. 60179 65179 - - 積 3 氮肥施用總量 萬 t 2229.3 2437.2 2639.7 復合肥施用總量 萬 t 1303.2 1751.2 2261.7 在我國，復合肥以 磷酸一銨 （有效成分 %： N-P2O5-K2O 為 12-60-0）和 磷酸二銨 （有效成分 %： N-P2O5-K2O 為 21-53-0）為主，在計量時以 P2O5 為 主要成分折算折純量。計算時上述兩種復合肥比例以 1:1計。另按照中國氮肥工業(yè)協(xié)會氮肥生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟指標統(tǒng)計辦法（試行， 2007年 12月修訂）提供的參數(shù)，氨理論含氮量為 0.82245，由此計算 2010年和 2015年我國氮肥和復合肥所需合成氨量如下： 2010年化肥領域?qū)铣砂毙枨罅浚?3598 萬 t。 2015年化肥領域?qū)铣砂毙枨罅浚?4031 萬 t。 由于合成氨還用于其它非化肥領域，因此實際合成氨需求量遠大于上述估算值。不過，由于本項目合成氨用于制造化肥，因此可不考慮其它領域的用氨情況。 2.1.2.2甲醇 在化工 、醫(yī)藥等領域，發(fā)達國家的甲醇供需關(guān)系已較為穩(wěn)定，燃料領域則還有很大的需求潛力，但規(guī)模不及化工、醫(yī)藥領域。在發(fā)展中國家，甲醇需求量則仍會快速增長。根據(jù)美國休斯敦石化咨詢公司發(fā)布的全球甲醇分析報告預測， 2006 2010年世界甲醇需求年均增長率為 3% 4.5%，北美和西歐甲醇需求量將減少 360 萬 t，中東和亞洲需求增長較快， 2006 2010 年全球甲醇需求預測增加- - 870 900 萬 t。報告同時指出，由于受未來甲醇制烯烴 (MTO、 MTP)的驅(qū)動， 2010 2015世界甲醇需求年均增長率為 4.6% 5.0%，并預計 2010年世界甲醇產(chǎn)能將達到 6400萬 t， 2015年將達到 7200萬 t，生產(chǎn)能力大于市場需求，將加劇市場競爭。 國內(nèi)的甲醇需求則會因化工、醫(yī)藥、能源等領域需求的持續(xù)增長保持增長勢頭，但甲醇二甲醚燃料和甲醇制烯烴對甲醇需求是一個很大的變數(shù)。據(jù)王明亮（ 2007）在冶金煤氣制甲醇技術(shù)經(jīng)濟分析報告中預測， 2010年國內(nèi)甲醇需求量將為 1620萬 t，產(chǎn)量 1600萬 t，缺口約 20萬 t； 2015年需求量為 2500萬 t 3000萬 t，產(chǎn)量在 2500萬 t左右。 2.2建設規(guī)模 根據(jù)市場預測、當?shù)刭Y源條件和項目承辦單位實際情況 ，本項目技改規(guī)模為年產(chǎn) 4萬 t合成氨。 - - 第三章 廠址狀況 3.1廠址地點 本項目位于湘潭縣云湖橋鎮(zhèn)七里鋪。 3.2廠址地形地貌特征 廠區(qū)地勢北高南低，西南臨群英河；整個廠區(qū)已平整，自然坡度小于 1%。 3.3地質(zhì)、地震條件 a)從現(xiàn)場踏勘及附近已建建筑物基礎資料來看，場地工程地質(zhì)條件一般。 b)根據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局 2001年 2 月發(fā)布的中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 (GB18306-2001)查得：該地區(qū)地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應譜特性周期為 0.35S。 3.4氣象及水文資料 全年主導風向 NW 最大風速 15m/s 平均風速 2.5m/s 年平均氣溫 16.9 極端最高氣溫 38.4 極端最低氣溫 -12 年平均降水量 1410.8mm - - 一日最大降水量 147.9mm 年平均氣壓 100.79KPa 年平均日照時數(shù) 1610.5h 最大積雪深度 18cm 最大凍土深度 5cm 3.5氣候 屬亞熱帶季風濕潤氣 候區(qū)，四季分明，熱量充足，雨水集中，嚴寒期短，暑熱期長。年最高氣溫 39-40 ，年最低氣溫 -2-8 ，年平均氣溫 16.7-18.3 ，年平均降水量 1300mm，年平均日照1584-1885h。境內(nèi)春季和夏季多東南風，盛夏多南風，秋冬季多西北風。 3.6占地情況 生產(chǎn)區(qū)總規(guī)劃用地 6.28hm2，折合 94.2畝。 3.7城鎮(zhèn)規(guī)劃和社會環(huán)境條件 因?qū)偌几捻椖?，不存在拆遷問題。 3.8交通運輸條件 公司南臨湘黔線，離云湖橋火車站僅 2.5km，北靠 G320國道、S208省道，距潭邵高速 5km，交通十分便利。 3.9公用設施依托條件 供水：生產(chǎn)用水是由韶山灌區(qū)直接輸送過來，能保障本項目的生產(chǎn)用水。 供電：由楠竹山變電站輸送過來的 35kv的專線。 排水：在廠區(qū)的西面不到 50m，有一條群英河，該群英河連接漣- - 水河，離廠區(qū) 1.5km。 - - 第四章 工藝技術(shù)方案 4.1概述 氮肥生產(chǎn)是高能耗的工業(yè)，其生產(chǎn)者成本主要取決于系統(tǒng)的能耗，系統(tǒng)能耗除了與采用的工藝有關(guān)外，在很大程度取決于二次能源的回收使用與減少廢物的產(chǎn)生量，因此節(jié)能減排是氮肥工業(yè)降低生產(chǎn)成本的重要措施。 氮肥生產(chǎn)系統(tǒng)是由一個個相對獨立的單元（工段）組成的。 各單元之間具有密切關(guān)系。上一單元的產(chǎn)品或輸出，即為下一單元的原料或輸入，各個單元相互緊密聯(lián)系形成一個連續(xù)的生產(chǎn)過程。各個單元在地域上相互分散，但距離又不很遠。整個生產(chǎn)過程可以分為造氣、脫硫、壓縮、變換、脫碳、合成等主要單元（工段）。氮肥廠各工段工藝過程簡述如下： 4.1.1造氣 造氣一般是以塊煤或清水擠煤為原料，采用間歇式固定層常壓氣化法，在高溫和程控傳動控制下，交替與空氣和過熱蒸汽反應。反應方程式： C O2 CO2 402kJ 2C O2 2CO 237kJ 2CO O2 2CO2 569kJ C H2O CO H2 122.7kJ C 2H2O CO 2H2 80.4kJ 4.1.2脫硫 - - 半水煤氣脫硫工藝是將半水煤氣通入一級脫硫塔脫硫后，除塵降溫后輸入脫硫塔脫硫（稀氨水法），脫硫至硫含量不高于0.075mg/L，經(jīng)過凈化、加壓后送入下一工段。 4.1.3變換 經(jīng)過壓縮有一定壓力的半水煤氣先經(jīng)過油水分離器，除去煤氣中的油物。然后進入飽和塔的下部與熱水進行交換后升至一定溫度，經(jīng)過氣水分離器分離出煤氣中的水份。去除水分的煤氣進入預熱交換器，與中變 爐出口的高溫煤氣進行兩次熱交換后，進入中變爐，在觸媒的催化作用下，煤氣中的一氧化碳發(fā)生反應，生成二氧化碳，中變爐的爐體內(nèi)有三層反應區(qū)，在正常的工藝狀況下，第一層的反應溫度控制在 450 左右，第二層反應溫度控制在 400 左右，第三層的反應溫度控制在 380 左右。反應后出中變爐的變換氣進入與入口水煤氣進行熱交換的兩級熱交換器后，再進入低變爐使變換氣中的一氧化碳進一步變換，經(jīng)過兩次變換的水煤氣成為合格的變換氣后，經(jīng)熱水塔，冷卻塔之后送入下一工段進行后續(xù)處理。變換反應式如下： CO+H2O CO2+ H2 41.2kJ/mol 4.1.4脫碳 粗原料氣經(jīng) CO 變換以后，變換氣中除 H2外，還有 CO2、 CO 和CH4等組分，其中以 CO2含量最多。 CO2既是氨合成催化劑的毒物，又是制造尿素、碳酸氫銨等氮肥的重要原料。因此變換氣中 CO2 的脫除必須兼顧這兩方面的要求。 一般采用溶液吸收法脫除 CO2。根據(jù)吸收劑性能的不同，可分為- - 兩大類。一類是物理吸收法，如低溫甲醇洗法 (Rectisol)，聚乙二醇二甲醚法 (Selexol)，碳酸丙烯酯法。一類是化學吸收法，如熱鉀堿法，低熱耗本菲爾法，活化 MDEA法， MEA法等。該合成氨廠采用氨水吸收法生產(chǎn)碳酸氫銨，其反應式如下： CO2+NH4OH NH4HCO3 4.1.5氣體精制（銅洗） 經(jīng) CO變換和 CO2脫除后的原料氣中尚含有少量殘余的 CO和 CO2。為了防止對氨合成催化劑的毒害，規(guī)定 CO 和 CO2 總含量不得大于10cm3/m3(體積分數(shù) )。因此，原料氣在進入合成工序前，必須進行原料氣的最終凈化，即精制過程。 4.1.6合成 目前國內(nèi)大多數(shù)中小氮肥企業(yè)均采用中壓法氨合成工藝，其合成壓力為 31.4MPa。合成塔的直徑一般為 800 1200mm。 將壓縮送來的合格精煉氣在適當?shù)臏囟取?壓力和觸媒存在的條件下合成為氨，所得氨氣經(jīng)冷卻水及液氨冷卻，冷凝為液氨，并將液氨從氫氮氣中分離出來，未合成的氫氮氣補充部分新鮮氣繼續(xù)在合成系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)合成。主要反應式為： N2 3H2 2NH3 4.2韶氮節(jié)能減排技改工程內(nèi)容 4.2.1企業(yè)概況 某某氮肥廠 ，通過多次技術(shù)改造，目前已形成 4 萬 t/a 合成氨的規(guī)?！，F(xiàn)有 5 臺 2400 造氣爐， 1 套 2200 脫硫系統(tǒng)， 1 套2800/2400變換系統(tǒng)， 1套 2800碳化系統(tǒng)， 1套 700 銅洗系統(tǒng)，- - 2 臺 4M20 壓縮機， 1 臺 4M36 壓縮機， 600 氨合成系統(tǒng)， 2 臺并聯(lián)一個 系統(tǒng)。 4.2.2技改前能耗 該企業(yè)造氣采用本地煤，加工成清水煤棒入爐，間歇法制氣。其上、下行煤氣顯熱，基本沒有回收，吹風氣的潛熱也沒有回收，直接排空。銅洗再生氣中的氨進行了回收，其中的 CO沒有回收。氨合成弛放氣、貯壇放空氣也沒有利用。氨合成因循環(huán)量不匹配，為控制塔內(nèi)溫度，將合成循環(huán)氣中甲烷控制過高，致使合成系統(tǒng)壓力長期處于比較高的狀態(tài)下運行。因此合成氨兩煤消耗在2600-2700kg/tNH3，電耗在 1300-1400kwh/tNH3之間徘徊，與國內(nèi)同行業(yè)先進水平比較：兩煤消耗在 1100kg/tNH3，電 耗在 1000 kwh/tNH3，相差較大。 該企業(yè)主要工業(yè)用水碳化水箱用水被用作變換、吸氨排管泠卻水、壓縮、銅洗排管用水作造氣洗滌水后均未作處理，直接外排。 4.2.3節(jié)能減排技改工程內(nèi)容 該廠本次節(jié)能減排技改工程包括如下內(nèi)容： 4.2.3.1醇烴化工程 醇烴化工藝技術(shù)，就是設置一套甲醇合成裝置，將原料氣中的CO、 CO2和 H2反應，副產(chǎn)一定量的粗甲醇，而凈化氣 CO、 CO2從 1.52.0%降低到 0.3 0.7%，再過烴化反應裝置，將 CO、 CO2降低到 10PPm以下 ,然后直接送入氨合成 , 4.2.3.2三水閉 路循環(huán)工程 - - 三水閉路循環(huán)工程主要為：一是將造氣洗氣水、脫硫工序清水除塵廢水經(jīng)過沉淀，涼水塔降溫、生物氧化后作為壓縮冷卻排管用水、脫硫工序煤氣除塵用水與造氣洗氣水。二是將變換、吸氨排管冷卻水收集加入除藻類藥物再經(jīng)涼水塔降溫后，作為碳化塔水箱用水。三是該廠設置有一臺 10T/h 蒸氣鍋爐，鍋爐煙氣除塵水經(jīng)簡易沉淀后外排，經(jīng)估算除塵廢水小時排放量為 40m3，本次技改擬將沉淀池加以改造，并增加旋流板脫硫除塵塔進行鍋爐煙氣除塵脫硫，廢水做到循環(huán)使用。 4.2.3.3兩氣回收制熱工程 合成氨生產(chǎn)過程間歇制氣過程中，大量吹風 氣排空，每噸合成氨吹風氣放空多達 5000 m3，放空氣體中含 CO、 CO2等。同時弛放氣、合成放空氣各含有大約 43.1%CH4及 7.2%的氨，可用來作吹風氣余熱回收的助燃氣體。項目新增一臺廢氣燃燒爐，將收集的合成弛放氣、貯壇放空氣，送入該爐燃燒（在此前增設補燃裝置，原始升溫時使用），以穩(wěn)定爐內(nèi)溫度在 900 950oC，并通入造氣吹風氣，形成的高溫煙氣經(jīng)蒸氣過熱器、余熱鍋爐、水加熱器送入煙囪排放。燃燒爐采用矮方爐結(jié)構(gòu)，爐內(nèi)布設陶瓷填料的蓄熱床，利用爐內(nèi)取熱，分步配風技術(shù)，使入爐吹風氣實現(xiàn)低溫、分步燃燒，所產(chǎn)熱 量全部用于加熱水或蒸汽。 4.2.3.4變壓吸附脫碳工程 變壓吸附脫碳工藝技術(shù)，是利用在一定的壓力下吸附劑 選則性吸附 CO2，而壓力下降后能解吸的原理，脫除原料氣中的 CO2，使其降低到 0.2 0.4%的范圍。 - - 4.2.3.5煤氣脫硫制硫泥工程 目前國內(nèi)脫硫方法較多，但脫高硫均采用濕式氧化法。該廠現(xiàn)有脫硫工藝為稀氨水脫除法，脫硫吸收液直接排放。本次技改擬采用無機膜過濾法，去除廢水中的硫化物。 4.3 工藝技術(shù)方案 4.3.1醇烴化 a)工藝流程見圖 4-1。 補氣油分 原料氣來自壓縮機 -31.4MPa 塔前預熱器 甲 醇 水冷器 醇 分 粗甲醇去精餾 塔前預熱器 烴 化 水冷器 氮冷器 分離器 精煉氣去氨合成 烴類冷凝 物 - - 圖 4-1 工藝流程示意圖 b)主要反應式 nCO2+(3n+1)H2 CnH(2n+2)+2nH2O c)工藝設備 見表 4-1。 表 4-1 醇烴化設備一鑒表 序號 設備名稱 規(guī)格型號 數(shù)量 1 補氣油分 PN31.4 DN500 1 2 醇化塔 PN31.4 DN800 2 3 醇化塔前預熱器 PN31.4 DN500 F=160m2 2 4 醇化水冷器 PN31.4 F=140m2 2 5 醇分離器 PN31.4 DN600 2 6 烴化塔 PN31.4 DN800 1 7 烴化塔前預熱器 PN31.4 DN600 F=160m2 1 8 烴化水冷器 PN31.4 F=112m2 1 9 氨冷器 PN31.4 F=85m2 1 10 烴分離器 PN31.4 DN600 1 - - 11 循環(huán)機 PN31.4 6m3/min 1 12 循環(huán)機 PN31.4 1.9m3/min 1 d)工程投資 工程總投資約 2350 萬元 4.3.2三水閉路循環(huán) 4.3.2.1造氣、脫硫廢水 a)設計方案 (要點 ) 1)本項目造氣 、脫硫工序煤氣除塵廢水產(chǎn)生量為約 500m3/h，廢水中總氰化物 10 60mg/L,硫化物 1 30mg/L, CODcr20 400mg/L,。廢水量大，特征污染物濃度較高。 2）由于造氣污水中含有很多的粉煤灰，采用常規(guī)設計的沉淀池占地面積較大，需停留 1.5 2.0 h，處理效果也不理想。如采用高效氣浮池，接觸氧化塔占地面積小，懸浮物去除率較高，但投資太大。本方案選用了江蘇徐州水處理研究所提供的微渦流塔板澄清器，對造氣污水進行深度凈化。該設備具有占地面積小、水質(zhì)處理好及施工方便等優(yōu)點。 3）因造氣污水溫度較高，如冷卻方式選用 L47型風機鋼筋混凝土冷卻塔，其單塔平面尺寸為 8.4m 8.4m，塔的總投資需 90萬元，占地面積也大。故本方案采用特制的高溫無底盤的玻璃鋼冷卻塔，單塔平面尺寸只有 6.48m 6.48m，總投資為 36.4 萬元，較鋼筋混凝土冷卻塔節(jié)省投資 54.0萬元。 平流式沉淀池采用泵吸式行車吸泥機排淤泥至濃縮池，澄清器污泥則利用位差直接將泥漿送到濃縮池。 - - 在塔式生物濾池生產(chǎn)性處理規(guī)模上考察了造氣含酚氰廢水在掛膜前后的處理效果。比較結(jié)果表明，未掛膜時酚、氰化物的平均處理率僅為 79.29，掛膜后的處理率平均為 95.26，處理后的廢水全部回用于生產(chǎn)，減少了酚、氰化物的排放量，防止了造氣、脫硫廢水對環(huán)境的污染。 經(jīng)同類工程運轉(zhuǎn)證明：生物脫酚、氰效率可達 8596%，處理后廢水含氰化物小于 0.5mg /l，濁度 20mg/l，水溫 25oC。 b)工藝流程 工藝流程見圖 4-2。 圖 4-2 造氣、脫硫廢水處理及循環(huán)工藝流程圖 造氣脫硫 平流式沉淀池 熱水泵 冷水泵 生物濾池 冷卻塔 澄清器 吸泥機 污泥濃縮池 熱污水 加藥 污泥 - - c)主要設備見表 4-2。 表 4-2 主要設備表 d)工程投資 工程總投資約 1260 萬元 4.3.2.2吸氨、變換廢水 序號 設備名稱 規(guī)格型號 數(shù)量（臺） 1 泵吸式行車吸泥機、 1 2 平流式沉淀池 1 3 澄清器 24X12 x1.5 1 4 玻璃鋼冷卻塔 500m3 h、風量 64 萬 m3 h 1 5 熱、冷水泵 Q=500m3/h、 H=28m、 4（二開二備） 6 生物濾池 Q=500m3/h、 1 - - 該廠碳化工段碳化塔水箱用冷卻水，取自一次供水。經(jīng)碳化工段使用后出水再作吸 氨、變換排管冷卻用水（外冷卻）。水質(zhì)基本保持原水性質(zhì)，但水溫略有升高，一般為 35oC左右。該股清下水長期直排，浪費了水資源，增加了生產(chǎn)成本。本次技改擬將該股清下水經(jīng)水質(zhì)穩(wěn)定處理后循環(huán)使用。 a)處理工藝 處理工藝流程見圖 4-3。 圖 4-3 吸氨、變換廢水處理及循環(huán)工藝流程圖 b)主要設備見表 4-3。 表 4-3 主要設備表 序號 設備名稱 規(guī)格型號 數(shù)量（臺） 1 收集池 容積 150m3 1 2 玻璃鋼冷卻塔 150m3 h、風量 19 萬m3 h 1 3 清水池 容積 150m3 1 4 冷水泵 Q150m3/h、 H28m 2（一開一吸氨、變換排管排水 收集池 冷卻塔 清水池 至碳化水箱 熱水泵 冷水泵 藻類抑制劑 排濁水 補充水 - - 備） 5 熱水泵 Q150m3/h、 H28m 2（一開一備） 6 投藥裝置 1 套 c)工程投資 本工程總投資為 280萬元。 4.3.2.3鍋爐除塵脫硫廢水循環(huán) 濕式脫硫是化學法脫硫，煙氣中含有的 SO2 與堿性循環(huán)水相互接觸混合發(fā)生化學反應。使煙氣中的 SO2 與循環(huán)水中的堿性物質(zhì)進行中和反應，生成亞硫酸鹽或少量硫酸鹽，這樣 SO2 就從煙氣中脫出以鹽的形式進入循環(huán)水中，達到脫硫目的，使煙氣得到凈化。常用的堿性物質(zhì)有：石灰 (氧化鈣，消化后為氫氧化鈣 )、氨水 (氫氧化銨 )、氫氧化鈉及工廠中的堿性廢水等。 本工程采用旋流板脫硫除塵塔進行煙氣除塵脫硫，脫硫劑為石灰。脫硫液處理后循環(huán)使用。 a) 工藝流程見圖 4-4。 - - 圖 4-4 鍋爐除塵脫硫廢水處理及循環(huán)工藝流程圖 b)主要設備 主要設備見表 4-4。 表 4-4 主要設備表 序號 設備名稱 規(guī)格型號 數(shù)量（臺） 1 循環(huán)清水池 容積 60m3 1 - - 2 沉淀池 容積 60m3 1 3