年產3.5萬噸食品級磷酸項目可行性研究報告

1、xx化工有限責任公司年產3.5萬噸食品級磷酸項目 可行性研究報告xx化工有限責任公司技術中心目 錄1總 論11.1概述1主辦單位：xx化工有限責任公司11.2研究結論52市場預測72.1產品性質與用途72.2磷酸市場預測92.3磷酸市場預測142.4價格預測173建設方案及規(guī)模173.1生產規(guī)模和產品方案173.2產品質量規(guī)格184工藝技術方案184.1工藝技術方案選擇184.2工藝流程和消耗定額214.3主要設備234.4自動控制245原料、輔助材料及動力供應275.1主要原料供應275.2動力供應276建廠條件和廠址選擇286.1建廠條件297公用工程和輔助設施方案307.1總圖運輸307

2、.2給排水337.3供電347.4電信377.5軟水站397.6采暖、通風及空調407.7維修407.8分析化驗407.9土建407.10生活設施448節(jié) 能448.1能耗指標及分析448.2節(jié)能措施459環(huán)境保護469.1環(huán)境現(xiàn)狀469.2擬建項目執(zhí)行的環(huán)保標準479.3運營期主要污染源及污染物489.4污染治理方案509.5清潔生產分析529.6環(huán)境管理與監(jiān)測機構529.7環(huán)境影響初步分析5210勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生5310.1編制依據(jù)5310.2項目生產過程中職業(yè)危害因素的分析5410.3職業(yè)安全衛(wèi)生防護的措施5710.4消防6011工廠組織和勞動定員6311.1工廠體制及組織機構的設置6

3、311.2生產班制和定員6311.3人員的來源和培訓6412項目實施規(guī)劃6512.1項目實施計劃6512.2實施進度規(guī)劃6513投資估算和資金籌措6613.1投資估算6613.2資金籌措6714財務評價6714.1成本和費用估算依據(jù)及說明6714.2生產成本和費用估算6814.3銷售收入和利潤估算6814.4盈虧平衡分析6914.5財務評價結論6915研究結論與建議69 1 總 論1.1 概述項目名稱、建設單位名稱、企業(yè)性質及法人項目名稱：年產3.5萬噸食品級磷酸項目主辦單位：xx化工有限責任公司企業(yè)性質：有限責任公司企業(yè)法人：趙良明主辦單位基本情況xx化工有限責任公司是一家有自營出口權的股份

4、制企業(yè)，成立于1997年10月，公司位于xx小池鎮(zhèn)省級開發(fā)區(qū)化工工業(yè)園區(qū)，公司所在地xx小池鎮(zhèn)位于湖北、江西、安徽三省交界的長江邊，由九江長江大橋與江西省九江市一橋相連。小池鎮(zhèn)作為湖北兩大口子鎮(zhèn)之一，被定為省級經濟貿易開發(fā)區(qū)。xx交通條件十分優(yōu)越，“京?！?、“滬蓉”兩條高速公路貫穿其中，“合九”、“京九”兩條鐵路穿境而過，南依長江黃金水道上至重慶下達上海，至九江機場36公里，南昌機場走高速路136公里，這樣優(yōu)越的交通區(qū)位條件在全國縣市來說也不多見。公司經過幾年的發(fā)展，擁有土地47.77畝，房屋建筑面積10738m2，固定資產原值2852萬元，總資產3606萬元，職工總數(shù)108人，其中工程技術人

5、員15人。公司目前有四條化工產品生產線，一是年產5000噸生產能力的次磷酸鈉產品生產線，二是年產1500噸有機磷阻燃劑產品生產線，三是年產600噸次磷酸產品生產線，四是年產4000噸飼料級磷酸鈣產品生產線。公司2007年實現(xiàn)銷售收入3850萬元，實現(xiàn)利稅480萬元。公司產品90%以上出口國外，主要銷往美國、歐盟、俄羅斯、日本、韓國、新加坡、巴基斯坦、臺灣等國家和地區(qū)，全年出口創(chuàng)匯350萬美元。公司次磷酸鈉和有機磷阻燃劑四羥甲基硫酸磷產品生產工藝和技術處全國同行業(yè)先進水平，產品質量遠遠超過國家標準。項目提出的背景、必要性和經濟意義磷酸在食品加工中的作用主要表現(xiàn)為：1對蛋白質的作用；2對金屬離子鰲

6、合作用；3持水保鮮保嫩作用；4營養(yǎng)乳化分散防氧化作用；5ph值緩沖調節(jié)作用。食品級磷酸及其鹽類具有安全、無毒，可改善食品品質及對人體有補鈣、補鐵、補鋅等作用，同時，磷酸根（po43-）是人體合成細胞壁的基礎物質，因而磷酸及其鹽類已在食品加工中得到廣泛應用，主要運用于肉制品、海產品、烘焙食品以及醫(yī)藥產品中，特別在歐美、日本等發(fā)達國家有作廣闊的市場和潛在的開發(fā)領域。我國食品工業(yè)中應用磷酸作為食品添加劑起步較晚，僅有十八九年的歷史。因而食品用磷酸的生產相對滯后。目前實際生產能力遠遠不能滿足我國市場上的需要。僅按全國生產方便面一項計算，目前每年需磷酸l60余萬噸，還有飲料行業(yè)、冷凍食品及其它食品加工等

7、的需要。因此我國的食品工業(yè)用磷酸缺口相當大，在品種方面就更顯得有缺口。而且隨著各種方便食品及新鮮產品的發(fā)展，乃至整個食品工業(yè)的發(fā)展，食品工業(yè)用磷酸的缺口會越來越大。食品級磷酸市場是今后幾年國內磷酸廠家相互競爭的焦點之一。我國生產磷酸具有豐富的原料優(yōu)勢，完全有條件大力發(fā)展磷酸產品，而且隨著國民經濟的不斷發(fā)展，國內對食品級磷酸的需求將會大幅度增長。而目前國際市場對精細磷化工產品（食品級磷酸，磷酸鹽等）的需求量逐年攀升。2008年5月19日，財政部公布了對磷礦石和黃磷出口加征100%的出口特別關稅。該政策有意通過控制磷礦石初級產品出口，引導磷產品走向深加工。這對食品級磷酸產品等精細化工產品的發(fā)展特別

8、是出口無疑具有較大的推動作用。為積極應對日趨激烈的市場競爭，加快產品結構調整步伐，不斷提高企業(yè)核心競爭力和抗御市場風險能力，公司正抓住這一機遇，擬建成3.5萬噸級食品磷酸生產基地，充分利用企業(yè)自身資源，進一步深加工磷資源，提高產品附加值，進一步提高企業(yè)經濟效益。實施該項目需投入總資金4500萬元，其中固定資產投資3600萬元，流動資金900萬元。預計本項目正常投產后，按發(fā)揮生產能力80%計算，年產量為28000噸，按11000元/噸計算，年均銷售收入30800萬元，年均新增利潤總額2464萬元，年均新增所得稅616萬元，年均稅后利潤1848萬元，投產后3年內可回收全部投資。該項目既可為企業(yè)創(chuàng)造

9、較好的經濟效益，又可創(chuàng)造一定的社會效益，因此本項目的實施是必需的和必要的?？尚行詧蟾婢幹频囊罁?jù)和原則1、編制依據(jù)(1) 原中石化協(xié)產計發(fā)200676號文關于印發(fā)化工投資項目可行性研究報告編制辦法的通知.(2) 由xx化工有限責任公司提供的項目有關基礎資料。2、編制原則(1) 在編制過程中按照國家、行業(yè)和地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，以及國家的產業(yè)政策、技術政策的要求，對本項目的建設條件、技術路線、經濟效益、工程建設、生產管理以及對環(huán)境的影響等各個方面進行分析對比，力求全面地、客觀地反映實際情況，為上級領導機關決策提供依據(jù)。(2) 工藝技術來源立足于已實現(xiàn)工業(yè)化的穩(wěn)妥可靠的技術，在節(jié)省資源、能源和降低成本方面

10、采取具體措施，提高資源利用率和企業(yè)的綜合經濟效益。(3) 依托xx公司現(xiàn)有基本生產裝置，充分利用現(xiàn)有的設備，節(jié)約投資。本項目在xx化工有限責任公司內建設，在建設場地、交通運輸、水電氣供應等方面，均有一定基礎，為本項目提供了良好的條件。因此，本報告將充分發(fā)揮已有的公用工程、輔助工程、生活福利設施等有利條件，節(jié)約投資，加快工程建設進度，提高企業(yè)的經濟效益。(4) 遵循持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略觀念，注重采取環(huán)境保護措施，努力避免產生新的污染源。環(huán)保工程與工藝裝置同步設計、同步施工和同步投產?？刂茖Νh(huán)境的污染，節(jié)約能源。(5) 根據(jù)裝置特點，搞好各裝置的銜接、配套專業(yè)的設計。充分體現(xiàn)工廠設計的“五化”原則，即廠

11、房布置一體化、生產裝置露天化、建筑結構輕型化、公用工程社會化、設備材料國產化的精神，優(yōu)化設計方案，科學論證，實事求是地提出研究結論?？尚行匝芯繄蟾嫜芯糠秶?1) 新建3.5萬噸/年食品級磷酸裝置；(2) 相配套的公用工程及輔助生產設施（裝置變配電、空壓站、環(huán)境保護、勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生）；(3) 投資估算和資金籌措；(4) 財務分析和技術經濟評價。項目建設的有利條件(1) xx化工有限責任公司是目前國內為數(shù)不多的專業(yè)生產磷化工產品的廠家之一，積累了豐富的生產、管理上的經驗和技術優(yōu)勢，可保證項目建設和生產經營的順利進行。(2) 公司銷售渠道暢通，有一定的市場份額，特別是國外市場。目前已在美國、新加

12、坡等國建立了固定的客戶。(3) 本項目通過回收利用生產食用級磷酸產品過程產生的余熱，用于生產蒸汽，不僅做到系統(tǒng)內的熱量平衡，還可以外供大部分蒸汽，省掉了專用的燃煤鍋爐與減少50%以上循環(huán)水用量，達到節(jié)約煤資源和水資源、合理利用能量、降低生產成本的目的。按目前公司5000噸次磷酸鈉用煤量計算，可節(jié)約用煤8400噸/年，按700元/噸來計算，平均一年可節(jié)省費用600萬元左右?？梢姳卷椖康膶嵤┎粌H具有明顯的經濟效益，為企業(yè)節(jié)約了能源，又降低了生產成本，還減少了因燃煤產生的廢氣、廢渣排放，減少了熱污染，有利于保護環(huán)境，具有良好的經濟效益、社會效益和環(huán)保效益。(4) 湖北省磷礦資源得天獨厚，生產食品級磷

13、酸產品原料有保證，且食品級磷酸產品市場前景廣闊，符合國家和我省產業(yè)政策。(5) 公司有自己專用的碼頭，產品通過管道直接輸送，大大減少了運輸費用及包裝等成本支出。1.2 研究結論 研究的簡要結論1、本項目產品市場前景良好；2、本項目產品方案選擇正確，規(guī)模合適；3、本項目原料來源可靠、工藝成熟；4、本項目高效利用資源，減少了污染物的排放，符合可持續(xù)發(fā)展理念的經濟增長模式；5、本項目的“三廢”治理設施完善，并運行可靠；6、初步財務評價表明該項目有良好的經濟效益；7、研究結果表明：本項目符合國家產業(yè)發(fā)展政策，對xx化工有限責任公司主導產品規(guī)模優(yōu)勢，增強核心競爭力，提高經濟效益有著積極的意義。存在的主要

14、問題與建議1、依托xx化工有限責任公司成熟的磷化工生產技術以及完善的采購、營銷網絡，努力提高產品質量、降低營業(yè)費用。2、為確保產品質量，須加強產品生產控制和原料、中間產品及成品分析，擬采用自動化監(jiān)控系統(tǒng)進行管理。3、在當今市場經濟情況下，產品價格隨著市場波動很大，產品所實現(xiàn)的經濟效益也與市場休戚相關。擬盡快抓住市場良好機遇，并盡早籌措資金，使工程早日上馬。 附： 主要技術經濟指標表1-1表1-1 主要技術經濟指標項 目 名 稱單 位數(shù) 量備 注一生產規(guī)模噸/年35000二生產方案食品級磷酸噸/年35000三年操作日天300四主要原輔料用量1黃磷p499.9%噸/年95202雙氧水h2o227.

15、5%噸/年883硫化鈉噸/年914包裝桶只/年900000五公用動力消耗量1水噸/年1225032工藝純水噸/年529213軟水噸/年325004電萬kwh/年6305副產蒸汽噸/年35000六運輸量噸/年 508391運入量噸/年127442運出量噸/年38095七定員人36八總建筑面積平方米10000九全廠綜合能耗總量kj/年5.25109十單位產值綜合能耗kj/萬元1.775105十一工程項目總投資萬元45001固定資產總投資萬元39002流動資金萬元600十二年均銷售收入萬元30800十三年均總成本費用萬元20825十四年均利潤總額萬元2464十五年均銷售稅金萬元1848十六財務評價指

16、標1投資利潤率%36.02投資利稅率%53.83投資回收期 i(稅前) ii(稅后)年年1.832.44不含建設期4生產能力利用率(bep)%452 市場預測2.1 產品性質與用途磷酸在食品加工中主要是用作品質改良劑，改進食品的組織結構和口感；二是可用作礦物營養(yǎng)強化劑。磷酸在食品加工中的作用主要表現(xiàn)為：1對蛋白質的作用；2對金屬離子鰲合作用；3持水保鮮保嫩作用；4營養(yǎng)乳化分散防氧化作用；5ph值緩沖調節(jié)作用。食品級磷酸及其鹽類具有安全、無毒，可改善食品品質及對人體有補鈣、補鐵、補鋅等作用，同時，磷酸根（po43-）是人體合成細胞壁的基礎物質。表2-1 磷酸在食品加工中的應用應用領域作用肉制品和

17、禽肉制品加工提高肉制品的品質，提高肉制品的持水能力。提高肉制品的粘結性，改善肉制品的切片性能；提高肉的持水能力，使肉制品在加工和烹調過程中仍能保持其天然水分、減少肉的營養(yǎng)成分損失，保存了肉制品的嫩度，提高成品率；控制肉制品的ph值在最適合蛋白質發(fā)脹的范圍并使肉制品產生最佳的顏色；增進乳化性能和乳化穩(wěn)定性，有效防止脂肪和水分離；封閉金屬陽離子，延緩肉制品加工中的氧化反應，能有效降低產品的酸敗速度，抑制肉制品的脫色、酸敗，延長肉制品的貨架期；改善肉制品的加工性能，提高生產效率。海產品加工有效提高海產品的持水能力，使肉汁更豐富，有效保持營養(yǎng)物質及水分；抑制脂肪的氧化，有效延長海產品的貨架期；減少解凍

18、后的流滴損失，減小燒煮重量損失；保持海產品的天然色澤和風味；與糖類協(xié)同增效，有效防止魚糜蛋白質冷凍變性。烘焙制品不同的磷酸鹽具有不同的生面團反應速率（ror）,可根據(jù)預期的烘焙效果（膨松體積、孔隙結構、口味）合理選擇磷酸鹽。此外磷酸鹽還可用作面粉調節(jié)劑、面團改良劑、緩沖劑及酵母營養(yǎng)劑。方便面及普通面條的加工作為面條品質改良劑：增加淀粉糊化程度，增加淀粉吸水能力，使面團的持水性增加，使方便面復水快、易沖泡；增強面筋蛋白的吸水溶脹性能，提高其彈性，使面條口感滑爽并有筋道、耐煮耐泡；磷酸鹽優(yōu)異的緩沖作用能穩(wěn)定面團的ph值，防止變色、變質，改善風味和口感；磷酸鹽在面團中能與金屬陽離子絡合，對葡萄糖基團

19、有“架橋”作用，形成淀粉分子的交聯(lián)，使耐高溫蒸煮，經高溫油炸的面條在復水后仍能保持淀粉膠體的粘彈性特征；提高面條的光潔度。乳制品作為穩(wěn)定劑和乳化劑用于uht-滅菌奶、奶油制品、煉乳、奶粉、咖啡伴侶、乳飲料、奶酪制品。緩沖和ph穩(wěn)定作用；與蛋白質的相互作用：分散食品配料，穩(wěn)定乳化體系，增強酪蛋白結合水能力, 有效防止蛋白質、脂肪和水分離；螯合多價金屬離子，使得在加熱過程中和貯存過程中蛋白質凝集沉淀現(xiàn)象大大減少，從而提高了牛奶的熱穩(wěn)定性和貯存穩(wěn)定性。并能有效延緩乳糖凝結現(xiàn)象的發(fā)生。飲料用作酸度調節(jié)劑、穩(wěn)定劑和礦物營養(yǎng)強化劑土豆制品用作穩(wěn)定劑、保色劑米制品提高制品彈性、改善制品口感調味料和速食湯穩(wěn)定

20、劑、酸度調節(jié)吸濕性粉狀食品防結塊，提高其自由流動性能嬰兒食品、功能食品礦物營養(yǎng)強化劑食品級磷酸無色透明油狀液體，無臭、味酸、易溶于水、溶于乙醇。其酸性較硫酸、鹽酸、硝酸等強酸為弱，但較醋酸、硼酸等弱酸為強，對皮膚有腐蝕性。在濕空氣中貯存，會吸潮變稀。在酸性飲料、食品中作酸味劑，其酸度為檸檬酸的78倍。用于制備各種食品級磷酸鹽類，如磷酸鈉鹽、聚磷酸鈉鹽、磷酸鉀鹽、磷酸銨鹽、磷酸鈣鹽、磷酸鋁鈉、磷酸鐵、磷酸鎂等。這些磷酸鹽類在食品工業(yè)中主要用作品質改良劑、營養(yǎng)強化劑以及膨松劑等。2.2 磷酸市場預測國外市場預測分析國外從2o世紀5o年代就開始應用食品磷酸，目前已經非常成熟。是世界各國應用最廣泛的食

21、品品質改良劑，它廣泛應用于加工型食品各個領域，對于食品品質改良起著重要作用。先后推廣至肉制品、水產品、面制品、奶制品、飲料等食品行業(yè)。據(jù)報道，食品磷酸鹽現(xiàn)已達17類、近百個品種，常用品種有三十余種。復配型磷酸鹽品種繁多，僅日本市場上就有300余個品種。1990年世界磷酸鹽食品添加劑的消費量已超過七十萬噸以上，市場消費量最大的美國八十年代年消費磷酸及鹽類達二十萬噸以上。2001年全球磷酸鹽的消費量達120萬t左右。根據(jù)美國sr1咨詢公司的數(shù)據(jù)表明，美國食品用鈉的磷酸鹽市場消費量的平均增長率為1.5%，主要消費對象是肉類和海洋產品加工；第二大消費市場是如面包等食品烘烤業(yè)，作用就是冷藏中的發(fā)酵劑，被

22、廣泛用于面點制備的自始至終，鈉的磷酸鹽還可用于奶品及其相關產品中。世界上兩個主要的食品級磷酸鹽生產商一是位于美國albright&wilson的rhodia(羅地亞)的子公司acquisition有限公司，二是由美國fmc有限公司同solutia有限公司合資的astaris llc公司。astaris llc 公司是一個綜合性企業(yè)，實際上它是fmc有限公司和solutia有限公司有意借其聯(lián)合起來，用以鞏固和擴大雙方在北美洲及其它區(qū)域的市場占有率，目前兩公司在北美洲共有五個大型磷酸鹽生產公司，主要由astaris公司管理。astaris目前同時管理的磷酸鹽生產裝置包括由fmc公司投資的分別位于美

23、國新澤西州的carteret、堪薩斯州的lawrence(生產磷酸和磷酸鹽)、懷俄明州的green river(僅生產磷酸鹽)、懷俄明州的kemmerer、懷俄明州的poeatello及印第安納州的dry valley，以及由solutia投資建設的分別位于美國蒙大拿州的carondelet、密歇根(密執(zhí)安)州的trenton(生產亞磷酸鹽化學品)、伊利諾伊州的sauget(生產磷酸鹽化學品)、加拿大的ontario及巴西的campos(生產亞磷酸鹽化學品)等。在歐洲，還有其它三個主要的食品級磷酸鹽生產商：prayon公司、bk giulini化學公司和fabrik budenheim公司。后

24、二者使用的是同一個磷礦的磷礦石，二者是一體的，有共同的利益；bk giulini公司是rotem-amfertnegev集團公司的子公司，前者是于1997年由bk ladenburg公司和giuini有限公司(以色列化學公司的分公司)合并而來的。為了有利于企業(yè)的生存和加強其競爭優(yōu)勢，國外食品磷酸鹽生產商紛紛調整自己的生產戰(zhàn)略，新建或停產裝置。rhodia公司2000年至2001年底，rhodia公司要對位于北美和歐洲的磷酸鹽生產裝置進行調整及維修。首先是投資l1億美元的位于aibright & wilson、用于生產特殊磷酸鹽產品的新裝置竣工投產。此外，rhodia公司將關閉位于英國white

25、haven的三聚磷酸鈉(stpp)生產單元，每年減少三聚磷酸鈉生產量16000噸，對位于法國rouen的三聚磷酸鈉生產裝置進行升級改造，于2000年第四季度關閉位于英國whitehaven的高純濕法磷酸(pwa)生產裝置，并評估在此地建設另一套年設計能力1o萬噸磷酸鹽生產裝置的可行性，還包括準備關閉位于buckingham的磷酸鹽生產廠。同時，rhodia公司還將擴大其位于墨西哥coatzaeoalcos的高純濕法磷酸生產能力，由原來的年生產15萬噸擴大到22萬噸；將位于美國田納西州nashvile的亞磷酸鹽裝置改造轉產為生產高純濕法磷酸；而且公司還在研究是否將位于伊利諾伊州chicago h

26、eights、加拿大安大略湖附近的port maitland、美國田納西州nashville三地的生產裝置進行升級或擴產；以及準備在墨洛哥或其他附近地區(qū)新建一套年生產能力12萬到l8噸磷酸鹽的裝置。更為重要的是，rhodia公司還將在美國新澤西州cranbury建設一個食品級磷酸鹽技術中心。中心的任務就是研究怎樣能夠更好地對公司現(xiàn)有的生產裝置進行改造或升級，以及解決產品在應用中存在一些問題并使之更緊密地與生產相結合。astaris公司astaris利用solutia公司位于fosbrasil的裝置生產高純磷酸(ppa)，與此同時，fmc公司同nu west公司也達成協(xié)議即將在印第安納州靠近so

27、da springs的地方投資6000萬美元建設一套設計能力為年產8萬噸高純磷酸的生產裝置。此裝置將利用astaris位于印第安納州dry valley外的磷礦石原料，并在2001年7月正式開工，此外，astaris還在2001年擴大用于烘烤食品加工業(yè)的食品級磷酸鹽供應量，這是因為一些代理及從公司直接訂貨的預售訂單數(shù)量已經超過了其現(xiàn)有生產能力。prayon公司prayon公司準備在近期內解決其生產裝置中存在的瓶頸問題，購買solutia公司在美國佐治亞洲augusta的一個工廠，這也給paryon公司進軍美國市場提供了機會。此外，paryon公司還準備在augusta的工廠生產食品級和工業(yè)級鈉

28、、鉀和鈣的磷酸鹽，其最大年生產能力為5萬噸磷酸鹽。食品級磷酸鹽的發(fā)展嚴重依賴于食品業(yè)的增長與否，它還可能通過國家的gdp系數(shù)得到反映。在北美洲，食品級磷酸鹽市還相對比較穩(wěn)定，同時相對于整個消費領域而言，象營養(yǎng)品、烘烤食品業(yè)和飲料業(yè)的發(fā)展速度是比較快的，所以說在以后的幾年中，這一行業(yè)還是有一定的發(fā)展空間。國內市場預測分析我國在食品添加劑方面的工作始于1973年, 1995年10月頒布了食品衛(wèi)生法, 到1999年共批準使用食品添加劑22大類1500余種。二十世紀六、七十年代，只有個別食品添加磷酸鹽，八十年代食品磷酸鹽才得到廣泛的開發(fā)。品種達到十余種，九十年代食品磷酸鹽的品種已有三十余個，接近發(fā)達國

29、家水平。市場年消費量在5萬噸以上，雖然增量較大，但比發(fā)達國家的差距還很大，人均五氧化二磷消耗量只有美國的1/6、英國的1/4。近幾年，我國食品工業(yè)平均每年以10%以上的速度迅速發(fā)展，特別是方便、快餐食品和各類熟食制品的產量大幅增加，使磷酸鹽消費需求量不斷增長，加之出口需求越來越大，使食品磷酸鹽市場蘊藏著巨大的商機。隨著我國人民生活水平的提高，對食品質量的要求也越來越高。食品工業(yè)的飛速發(fā)展，也對食品添加劑提出了新的要求。食品級磷酸是重要的食品添加劑系列品種之一，在肉類制品、面食制品、水產制品等加工中，性能非常優(yōu)越。由于食品級磷酸對技術要求較高，對產品使用效率較為注重，并同時存在產品升級的問題。所

30、以，目前國內號稱能有5萬噸產量以上的數(shù)字，實際上只能達到3.5萬噸左右，遠遠無法滿足國內需求，更無法節(jié)余用于出口。故而該類產品長期被歐美生產廠家所壟斷。而食品級磷酸的主要市場亦分布在北美， 拉美， 歐洲， 澳洲及東南亞富足國家這些高利潤的市場。近年來通過自身技術發(fā)展與外資合作，國內先后涌現(xiàn)出一些知名廠商：云南貝克，柳州大拿，北京中興天，徐州天嘉，徐州天富，嘉興海球，連云港瑞峰等。而這些廠商的生產能力仍不能滿足國內需求，國內舟山地區(qū)高檔魚蝦的處理仍使用歐洲進口產品。而隨著國內食品工業(yè)的迅速發(fā)展，食品級磷酸市場是受到相當看好的。所以，目前國內一些知名廠商紛紛在近兩年制定了食品級磷酸戰(zhàn)略計劃，江蘇澄

31、星、四川成洪等均有著上5萬噸級的食品級磷酸計劃。徐州天富徐州天富化工公司 (thermphos international, xuzhou)是荷蘭天富國際集團 (全球領先的磷化學制品制造商) 和徐州海鷗集團所成立的合資企業(yè)，是國內三聚磷酸鈉類化工產品年生產量與市場份額最大的領導廠商。除了外銷全球之外，國內的主要客戶包括寶潔(p&g)、聯(lián)合利華(unilever)、漢高(henkel)、白貓等清潔消費用品及食品廠商。荷蘭天富國際事業(yè)股份有限公司其基礎由世界500強德國跨國公司赫斯特奠定，總部位于荷蘭符利辛根。天富國際在荷蘭，阿根廷，中國，瑞典，法國，英國，哈薩克斯坦都設立工廠，并且保證品質全球一

32、致，2004年6月，荷蘭天富又成功的收購了法國羅地亞的磷酸鹽公司。徐州天富已經開始運營的食品級磷酸鹽新車間所生產食品級復合磷酸鹽及特種磷酸鹽，年產量為1.5萬噸。產品系列涵蓋：食品三聚，食品焦鈉，食品三偏，食品六偏，磷酸三鈉，磷酸氫二鈉，磷酸二氫鈉，焦磷酸二氫二鈉及復合磷酸鹽系列。主要應用于海產品保鮮保水，肉類防腐保鮮，烘培，飲料等范圍。徐州天嘉徐州天嘉食用化工有限公司于九九年四月份由始建于五十年代的原徐州化工三廠改制設立，具有近 50 年磷酸鹽的研發(fā)、生產和經營的歷史，是國內正、焦、聚、偏系列磷酸鹽產品開發(fā)最早、品種最全的企業(yè)?，F(xiàn)有工業(yè)級、食品級、牙膏級、醫(yī)藥級四大系列的鈉鹽、鈣鹽、鉀鹽、鋁

33、鹽、鐵鹽及復合磷酸鹽等近五十余個品種的磷酸鹽產品，年綜合產能為 4.5 萬噸左右。目前，世界各大磷酸鹽生產廠商，經銷商的合并重組動作不斷。（innophos 和 astaris. brenntag收購alchol）導致業(yè)務供應鏈波動變化，同時我國食品磷酸鹽和各方面環(huán)境因素的長足發(fā)展，使我國及以色列的產品成為了客戶新的選擇。一些大的經銷商和生產廠家為了保持其市場份額和產品競爭力，開始主動尋求采購中國和以色列的產品（如brenntag）。這些都成為公司發(fā)展食品級磷酸鹽的良好契機。2.3 磷酸市場預測國內生產情況除了在20世紀80年代和90年代從德國赫斯特公司引進的2套大型裝置外，國產裝置大多數(shù)為中

34、、小型，單機生產能力一般為3-20kt/a85%h3po4（以下均以85%h3po4計），20kt/a的生產裝置較少。全國熱法磷酸裝置生產能力估計超過1300kt/a，2001年產量約975kt/a，占熱法磷酸生產裝置能力的75%。熱法磷酸生產企業(yè)分布在全國各地，其中云、貴、川、鄂等地約占生產能力的80%以上（表2-1）。表2-1 我國熱法磷酸生產企業(yè)一覽表企業(yè)名稱生產能力（kt/a）云南磷肥工業(yè)有限公司225中輕依蘭集團公司140澄江磷化學工業(yè)公司40澄江華業(yè)有限公司60昆陽磷肥廠20云南滇東磷化工公司18云南曲靖磷酸鹽廠10貴州劍峰化工股份有限公司90貴州磷酸鹽廠15貴州黔南州五鈉廠33四

35、川綿陽華豐磷化工有限公司30川西磷化工集團公司20重慶川東化工集團20國投原宜實業(yè)股份公司60湖北興發(fā)化工集團股份公司150合肥四方化工集團公司70廣西三柳化工有限責任公司35廣西欽州港明鑫食用磷化工有限公司40山西春泉化學工業(yè)有限公司40山東騰州市化工二廠20江蘇澄星磷化工集團200陜西寶嘉應用化學（集團）有限責任公司25注：大部分企業(yè)的生產能力以85%h3po4計。國內熱法磷酸消費途徑我國熱法磷酸是黃磷的主要用戶，其消費量占黃磷總消費量的50以上。其中，三聚磷酸鈉又是熱法磷酸的主要用戶，約50以上的熱法磷酸用于生產三聚磷酸鈉。其消費途徑主要有：a、作為生產三聚磷酸鈉等磷酸鹽的原料；b、作為

36、商品磷酸出口；c、用于生產耐火材料、食品添加劑、金屬表面處理劑等。以2000年為例，上述三部分消費量分別為662.29kt、126.94kt及129.59kt，所占產量百分比分別為72.08%、13.82%及14.10%。未來五年我國熱法磷酸消費比例預測值如表2-2。表2-2 未來五年我國熱法磷酸消費比例預測值項 目消費比例 %項 目消費比例 %飼料添加劑10-12阻燃劑1洗滌劑及水處理劑30-35金屬表面處理劑4-6食品及飲料添加劑5-10耐火材料11-13農藥6-8其它22-30市場預測國內小磷酸生產裝置，由于受本身規(guī)模效應和市場限制而紛紛關閉，國內大型熱法磷酸生產企業(yè)主要用于加工生產下游

37、磷酸鹽類，近年來由于磷酸和磷酸鹽出口量迅速上升，許多東南亞國家、日本、歐美、中東及港、澳、臺等國家和地區(qū)間接或直接要求供應不同規(guī)格品種的磷酸和磷酸鹽，為此國內各大公司壓縮了國內磷酸銷售份額，提高了磷酸鹽產量并增加出口銷售量，但仍滿足不了外商的需要，同時造成國內磷酸的緊張。據(jù)外貿部門統(tǒng)計，我國磷酸出口也呈上升趨勢。為此，公司決定新建磷酸生產能力，加速磷酸的開發(fā)，盡快占領國際、國內市場，是當前磷化工發(fā)展的迫切任務。本項目產品主要針對北美和歐洲市場，而且xx化工有限責任公司具有原料資源優(yōu)勢，產品成本較低，在市場競爭中有較強的實力，經過近幾年的發(fā)展已經具有較強的實力，公司70%的產品遠銷歐美、韓國、東

38、南亞等多個國家和地區(qū)，因此本項目產品進入市場可以充分利用公司已有的銷售渠道。xx化工有限責任公司以磷深加工為主導產業(yè)，并形成一定規(guī)模。公司擁有一流的自動化生產線和先進的工藝技術設備，擁有現(xiàn)代化的檢測手段和健全有效的質量保證體系。因此為滿足客戶的要求和市場需求量，生產食品級磷酸，調整磷化工產品結構，加強技術更新，開發(fā)高附加值、高技術含量的磷化工產品，建設3.5萬/年食品級磷酸勢在必行，產品在國際、國內市場將具有較強競爭實力。2.4 價格預測食品級磷酸價格同其它商品一樣，與市場供需關系緊密相關，供大于求價格下跌，求大于供價格上揚。若xx化工有限責任公司3.5萬裝置建成投產以后，勢必會對市場造成沖擊

39、，價格回落，影響經濟效益，且食品級磷酸的出口退稅率若進一步降低，也會造成同樣影響。本可研中食品級磷酸定價為10200元/噸。目前國際市場為1550美元/噸。3 建設方案及規(guī)模3.1 生產規(guī)模和產品方案3.5萬噸/年食品級磷酸建設方案建設單位擬建3.5萬噸/年食品磷酸生產裝置。同時采用云南化工研究院黃磷燃燒制磷酸余熱回收裝置，每噸磷酸可回收1.512噸蒸汽（即5.292萬噸/年），除供磷酸裝置自用外還可外供蒸汽約1.102噸，即3.857萬噸/年。建設地點該項目裝置擬建在xx化工有限責任公司內，位于湖北省黃岡市xx小池鎮(zhèn)沿江路108號。3.2 產品質量規(guī)格產品及中間產品質量符合以下質量標準要求。

40、見下表。 熱法食品磷酸質量指標（添加劑gb/t3149-2004）項 目指 標色度 20磷酸（h3po4），% 85.0砷（as），% 0.0001氟（f），% 0.001重金屬（以pb計）% 0.001氯化物（以cl計），% 0.0005硫酸鹽（以so4-計），% 0.005易氧化物（以h3po4計），% 0.0124 工藝技術方案4.1 工藝技術方案選擇工藝技術概況4.1.1.1 磷酸食品磷酸作為酸味劑、酵母的營養(yǎng)劑，廣泛用于食品工業(yè)，同時作為食品級磷酸鹽原料具有廣泛的用途。由于食品級磷酸中的雜質指標要求特別嚴格，目前，食品級磷酸可由濕法磷酸和熱法磷酸精制制得。其中濕法磷酸得精致難度較大，

41、但因其成本低、耗能少，仍被采用。目前，許多國家都已能大規(guī)模生產濕法食品磷酸。熱法磷酸精制食品磷酸的工藝簡單，但成本較高。1、 由濕法磷酸凈化精制的方法主要有兩種：(1) 化學凈化精制法：利用化學物質進行中和沉淀或硫化物沉淀法。(2) 物理凈化精制法：離子交換法、離子交換膜電滲析法，電化學沉淀法、磷酸濃縮結晶法或復鹽結晶法、有機溶劑萃取法等。采用單一的凈化精制方法凈化濕法磷酸，基本上不可能；一般采用復合方法可制得食品級磷酸。由濕法磷酸制取食品級磷酸的典型流程有：以色列imi開發(fā)的鹽酸法精制磷酸和日本開發(fā)的兩次化學精制、一次有機溶劑萃取精制制食品磷酸的p4流程。化學精制工序主要使用堿調ph值，使金

42、屬離子雜質沉淀并用活性碳吸附過濾。過濾酸用有機溶劑萃取。磷酸溶入有機相而與雜質分離，再制得食品級磷酸。2、熱法磷酸的凈化主要是除去磷酸中砷、鉛等金屬離子。熱法磷酸中約含0.0020.01%的砷，形態(tài)為亞砷酸as（oh）3?？稍?080下用h2s或用na2s、p2s5處理，生成as2s3再通過過濾除去。工藝技術方案的比較和選擇4.1.1.2 磷酸磷酸的生產可分為濕法磷酸和熱法磷酸兩種工藝。即：磷礦用硫酸分解制取磷酸的濕法磷酸工藝；將磷礦轉化成黃磷然后生產磷酸的熱法磷酸工藝。由于濕法磷酸工藝的產品磷酸濃度低，通常只有28% p2o5，進行深度加工生產各種磷酸鹽，還需進行濃縮，加之濕法濃磷酸有較強的

43、繼沉淀傾向，磷酸中含有較多鐵、鋁、鎂、鈉和鉀的磷酸鹽，因此不易生產高品級深度加工產品。而熱法較濕法具有流程短、收率高、磷酸產品質量較好、污染小的特點，所以選擇采用熱法磷酸工藝。熱法磷酸生產根據(jù)不同的黃磷處理方式又分成“一步法”（即黃磷的燃燒氧化與五氧化二磷的水合吸收在一個設備內進行）和“二步法” （即黃磷的燃燒氧化與五氧化二磷的水合吸收分別在二個設備內進行）。整個生產過程需要控制燃燒、水合、熱交換和除霧四個環(huán)節(jié)。工藝特點如下：磷的燃燒氧化、水合。多數(shù)裝置均采用不銹鋼制的燃燒水合塔（水冷卻）的一步法酸冷流程，只有少數(shù)小型裝置采用碳鋼內襯耐火材料或石墨板制成的燃燒塔（爐），并且含p2o5的氣體經水

44、冷不銹鋼水化塔吸收，即二步法。出塔氣體的吸收凈化。多數(shù)裝置采用文丘里洗滌器，稀酸循環(huán)吸收除霧，并由排風機將尾氣排空。少數(shù)裝置采用空氣噴射洗滌器等凈化設備，由壓縮空氣噴射引氣，尾氣氣量較大。磷燃燒熱的交換。多數(shù)裝置采用循環(huán)酸移走熱量，然后循環(huán)酸經波紋板式不銹鋼冷卻器或石墨冷卻器將酸冷卻至40-45送回燃燒水化塔循環(huán)使用。少數(shù)小型二步法工藝裝置靠燃燒塔、水化塔（水冷）的塔體散熱，配一些不銹鋼蛇管（或排管）冷卻磷酸。事故磷酸（又稱紅酸）處理?；旧鲜菍⑦@些磷酸少量、逐步地加入循環(huán)酸中，經過多次反復循環(huán)而成為合格的酸，也可加入適量的雙氧水進行處理。由于兩步法磷酸工藝黃磷燃燒更加充分，減少了磷的低級氧化

45、物如p2o3的產生，延長了水合時間，提高了磷酸的質量，下一步產品如磷酸鹽等質量更加有保證；同時可以采用特種鍋爐帶走黃磷燃燒的輻射熱副產蒸汽，后續(xù)換熱器也將相應改小，減少了冷卻水使用量，更進一步減少了供水能耗，具有消除視覺污染和明顯節(jié)水的功效。因此本可行性研究推薦采用“二步法”工藝建設3.5萬/年食品級磷酸裝置。熱法磷酸約含0.0020.01%的砷，形態(tài)為亞砷酸as(oh)3。為除去這些砷，可在酸中，于6080下用h2s或用na2s、p2s5處理，生成as2s3再通過過濾除去。本可行性研究推薦采用na2s處理，生成的h2s氣體用液堿吸收生成na2s濃縮后可以循環(huán)利用。4.2 工藝流程和消耗定額化

46、學反應式4.2.1.1 磷酸磷酸生產工藝的主要化學反應式如下：p4 + 5o2 = 2p2o5p2o5 + 3h2o = 2h3po4熱法磷酸凈化主要化學反應式如下：2as（oh）3 3h2s as2s3 6h2o工藝流程概述4.2.1.2 食品級磷酸1、工藝流程說明將黃磷在熔磷槽內熔化成液體，經磷噴嘴送入特種燃磷爐，同時用壓縮空氣（一次空氣）將磷霧化，使磷氧化燃燒生成五氧化二磷，同時放出大量熱量，這些熱能通過輻射換熱的形式被設置于燃磷爐壁面的一系列上升管內的水吸收從而副產蒸汽。為了使磷氧化完全，在塔頂還需補充二次空氣。從燃磷爐出來的含p2o2氣體進入水化塔，在塔頂壁淋灑3040的循環(huán)磷酸，使

47、五氧化二磷氣體進一步冷卻，同時水合成磷酸，使循環(huán)磷酸的濃度不斷提高至一定濃度后輸送到后一工序。循環(huán)磷酸通過板式換熱器與水換熱，降低溫度后返回塔內，在塔壁形成酸膜保護塔避免受高溫煙氣侵蝕，并繼續(xù)吸收燃燒產生的熱量和五氧化二磷氣體，排出的氣體進入文丘里除沫器以回收磷酸，經冷卻至3040后得到85%的磷酸。再經硫化鈉除砷和雙氧水脫色后即可得到食品級磷酸。除砷過程產生的尾氣中的硫化氫氣體經堿洗吸收后放空（硫砷化合物沉淀分離后包裝庫存）。圖4-1 食品級磷酸工藝流程圖消耗定額表4-1 食品級磷酸消耗定額序號項 目單位消耗定額備 注一原輔料及輔助材料1黃磷p499.9%t0.2722硫化鈉t0.00263

48、雙氧水h2o227.5%t0.00254包裝桶35kg/只29只/噸二動力1電kwh1802循環(huán)冷卻補充水t3.53工藝純水t0.934軟水t1.5125副產蒸汽t1512其中可外供蒸汽1.102t4.3 主要設備表4-3 主要設備一覽表序號設備名稱規(guī) 格單位數(shù)量一磷酸裝置主要設備1熔磷槽臺12液磷貯槽臺13司磷釜20005000臺14熱水槽臺15旋渦泵臺46特種燃磷爐d均=2700，h=16600臺17水化塔臺18循環(huán)酸泵ij300-250-400a臺29板式換熱器br06（16/150）180ms臺110空氣壓縮機臺111文丘里除霧器170臺112復檔除霧器1200臺113文丘里酸槽臺11

49、4文丘里酸泵臺115燃磷尾氣堿洗塔160010000臺116h2s尾氣堿洗塔規(guī)格：25006500 材質：304臺117液堿泵材質：304臺118堿液貯槽材質：304臺119風機臺220硫化鈉溶解槽臺121除砷釜v5m3 材質：316l臺422過濾機臺223脫氣塔臺124脫色釜臺225磷酸貯槽v=500m3 材質：316l臺226全自動軟化水處理設備套14.4 自動控制設計標準及規(guī)定自動化儀表選型規(guī)定 hg2050792控制室設計規(guī)定 hg2050892儀表供電設計規(guī)定 hg2050992儀表供氣設計規(guī)定 hg2051092信號報警連鎖系統(tǒng)設計規(guī)定 hg2051192石油化工自控設計技術規(guī)定

50、cd50a381自控技術方案4.4.1.1 自控水平及主要技術方案根據(jù)所確定的工藝技術方案和工藝流程，結合目前國內同類裝置的成功經驗，本著“技術先進、經濟合理、運行可靠、操作方便”的原則，本研究采用dcs系統(tǒng)，以完成整個生產過程的主要工藝參數(shù)的在線監(jiān)測、分析、顯示、記錄、報警和實時控制，本設計設置兩個控制室，四個控制站或工程師站。主要控制方案為：依據(jù)工藝裝置的規(guī)模、工藝流程的特點及操作上的要求，采用dcs自動控制系統(tǒng)和手動遙控對工藝參數(shù)進行檢測、調節(jié)。從生產裝置的實際情況考慮，調節(jié)系統(tǒng)都由dcs控制系統(tǒng)來完成，對生產過程的重要控制點及安全設有報警系統(tǒng)并與相關動力進行聯(lián)鎖。同時考慮本裝置的安全性

51、，防止終端爆燃的發(fā)生，還在自動控制的平臺對主要參數(shù)進行顯示和報警，及時發(fā)現(xiàn)故障，并對主要點設立安全聯(lián)鎖和后備操作器。4.4.1.2 儀表類型的確定dcs系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)采用性能價格比高的dcs系統(tǒng)。選用比較實用、組態(tài)和操作方便以及有成功經驗的控制系統(tǒng)，能滿足生產的需要，并要求系統(tǒng)供應商技術過硬，售后服務好。溫度儀表集中檢測點選用防腐型鎳鉻-鎳硅熱電偶、防腐型型pt100熱電阻，能直接輸入至控制系統(tǒng)的模塊上，現(xiàn)場溫度測量選取用雙金屬溫度計。壓力儀表集中檢測點選用智能型壓力變送器，輸出信號為420ma,對于結晶、腐蝕、高粘度場合，采用法蘭遠傳壓力變送器。就地壓力檢測選用彈簧管壓力表、氨用壓力表、膜

52、片壓力表，隔膜壓力表。流量測量儀表流量測量對于強腐蝕性或含有固體顆粒的導電介質的流量測量選用電磁流量計。腐蝕性較小、粘度不大的液體測量選取用不銹鋼渦輪流量計。蒸汽、氣體和液體寬量程且管道振動不足以影響儀表正常使用的場合的流量測量選取用旋渦流量計。關鍵計量儀表選用質量流量計。管道內徑小于50mm的一般流量測量，一般采用金屬轉子流量計。液位儀表按被測介質選用單/雙法蘭遠傳液位變送器，現(xiàn)場液位采用磁翻板液位計。執(zhí)行器調節(jié)閥選用氣動薄膜調節(jié)閥，閥體、閥芯的材質按照工藝介質選用304或316l，填料采用石墨或聚四氟乙烯填料，對于開關閥則采用開關球閥。分析儀器分析儀器選用進口或合資的在線式氣體分析儀。ph值的測量選取用ph計。4.4.1.3 集散控制系統(tǒng)（dcs）dcs采用集中監(jiān)視、分散控制的方式對生產過程進行數(shù)據(jù)采集、處理及控制，具有很高的安全性。除基本的反饋控制、順序控制、邏輯控制的功能外，dcs還具有串級、前饋、比值、大滯后補償?shù)雀呒壙刂乒δ?，更可以運