唐山硅业股份有限公司7.22万吨年三氯氢硅扩建项目可行性研究报告141页.pdf
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1、唐山唐山XXXX硅业股份有限公司硅业股份有限公司7.22 万吨/年三氯氢硅扩建项目7.22 万吨/年三氯氢硅扩建项目可可行行性性研研究究报报告告第第一一册册(共共一一册册)I目目录录1 总论总论11.1 概述概述11.2 研究结论研究结论32 市场预测分析市场预测分析62.1 产品市场分析产品市场分析62.2 产品的竞争力分析产品的竞争力分析 72.3 营销策略营销策略72.4 市场风险分析市场风险分析83 生产规模和产品方案生产规模和产品方案103.1 生产规模生产规模103.2 产品方案产品方案104 工艺技术方案工艺技术方案 114.1 工艺技术方案的选择工艺技术方案的选择114.2 工2、艺流程和消耗定额工艺流程和消耗定额124.3 主要设备选择主要设备选择214.4 自动控制自动控制244.5 装置界区内公用工程设施装置界区内公用工程设施294.6 工艺装置工艺装置“三废三废”排放与预处理排放与预处理294.7 装置占地与建、构筑物面积及定员装置占地与建、构筑物面积及定员294.8 工艺技术及设备风险分析工艺技术及设备风险分析295 原材料、辅助材料、燃料和动力供应原材料、辅助材料、燃料和动力供应305.1 主要原材料、辅助材料、燃料的种类、规格、年需用量主要原材料、辅助材料、燃料的种类、规格、年需用量305.2 主要原辅材料市场分析主要原辅材料市场分析305.3 水、电、汽3、和其他动力供应水、电、汽和其他动力供应315.4 资源利用合理性分析资源利用合理性分析316 建厂条件和厂址选择建厂条件和厂址选择336.1 建厂条件建厂条件336.2 厂厂(场场)址选择址选择39II7 总图运输、储运、土建、界区内外管网总图运输、储运、土建、界区内外管网407.1 总图运输总图运输407.2 储运储运 437.3 厂区外管网厂区外管网447.4 土建土建 468 公用工程方案和辅助生产设施公用工程方案和辅助生产设施528.1 公用工程方案公用工程方案528.2 辅助生产设施辅助生产设施699 服务性工程与生活福利设施以及厂外工程服务性工程与生活福利设施以及厂外工程719.14、 服务性工程服务性工程719.2 生活福利工程生活福利工程719.3 厂外工程厂外工程7110 节能节能7210.1 编制依据编制依据7210.2 项目用能概况项目用能概况 7210.3 能源供应状况能源供应状况 7310.4 项目节能分析与措施项目节能分析与措施 7310.4.1 全厂综合性节能技术和措施全厂综合性节能技术和措施7310.5 项目能耗指标项目能耗指标 7610.6 能耗分析能耗分析7710.7 能源计量和管理能源计量和管理 7811 节水节水 7911.1 编制依据编制依据7911.2 项目用水概况项目用水概况7911.3 水资源供应状况水资源供应状况7911.4 项目节水技5、术应用与措施项目节水技术应用与措施 7911.5 水耗分析水耗分析8011.6 用水计量和管理用水计量和管理8012 消防消防81III12.1 编制依据编制依据8112.2 消防环境现状和依托条件消防环境现状和依托条件 8112.3 工程的火灾危险性类别工程的火灾危险性类别 8112.4 采用的防火措施及配置的消防系统采用的防火措施及配置的消防系统8212.5 消防设施费用及比例消防设施费用及比例 8613 环境保护环境保护8713.1 项目所在地区环境质量现状项目所在地区环境质量现状 8713.2 执行的有关环境保护法律、法规和标准执行的有关环境保护法律、法规和标准8813.3 主要污染源6、及主要污染物主要污染源及主要污染物 9013.4 环境保护治理措施及方案环境保护治理措施及方案 9213.5 环境管理及监测环境管理及监测 9413.6 环境保护投资环境保护投资 9613.7 环境影响分析环境影响分析 9613.8 存在的问题及建议存在的问题及建议 9714 职业卫生职业卫生9814.1 执行的法律法规、部门规章及标准规范执行的法律法规、部门规章及标准规范9814.2 职业病危害因素和职业病分析职业病危害因素和职业病分析9914.3 采取的职业卫生措施采取的职业卫生措施10114.4 职业卫生管理机构职业卫生管理机构10214.5 专项投资估算专项投资估算10314.6 预期7、效果及建议预期效果及建议10315 安全安全 10415.1 采取的法律法规、部门规章和标准规范采取的法律法规、部门规章和标准规范 10415.2 生产过程中可能产生的危险有害因素分析生产过程中可能产生的危险有害因素分析 10515.3 环境危害因素分析环境危害因素分析10915.4 采取的安全措施采取的安全措施11015.5 安全管理机构及人员配置安全管理机构及人员配置11615.6 安全专项投资估算安全专项投资估算11615.7 预期效果及建议预期效果及建议116IV16 抗震抗震11716.1 编制依据编制依据 11716.2 工程地质地震灾害的概况工程地质地震灾害的概况11716.3 8、抗震设防主要参数抗震设防主要参数11716.4 抗震设计原则及措施抗震设计原则及措施11817 组织机构与人力资源配置组织机构与人力资源配置12017.1 企业管理体制及组织机构设置企业管理体制及组织机构设置12017.2 生产班制与人力资源配置生产班制与人力资源配置12017.3 人员培训与安置人员培训与安置12018 项目实施计划项目实施计划 12118.1 项目组织与管理项目组织与管理12118.2 实施进度计划实施进度计划12118.3 项目招标内容项目招标内容12219 投资估算投资估算 12319.1 工程概况工程概况12319.2 投资估算范围投资估算范围12319.3 编制依据9、编制依据12319.4 工程总投资工程总投资12319.4.3 流动资金流动资金12319.4.4 总投资估算总投资估算 12420 资金筹措资金筹措 12520.1 资金来源资金来源12520.2 资金使用计划资金使用计划12521 财务分析财务分析 12621.1 产品成本和费用估算产品成本和费用估算12621.2 销售收入和税金估算销售收入和税金估算12621.3 财务分析财务分析12621.4 财务分析小结财务分析小结12822 社会效益分析社会效益分析 128V22 社会效益分析社会效益分析 12922.1 拟建项目的社会影响和社会效益分析拟建项目的社会影响和社会效益分析 1292210、.2 互适性分析互适性分析12923 风险分析风险分析 13023.1 风险因素的识别风险因素的识别13023.2 风险程度的估计风险程度的估计13023.3 研究提出风险对策研究提出风险对策13023.4 风险分析结果的反馈风险分析结果的反馈13223.5 风险与对策风险与对策13324 研究结论研究结论 13424.1 综合评价综合评价13424.2 研究报告的结论研究报告的结论13424.3 存在的问题存在的问题13524.4 建议及实施条件建议及实施条件135附表目录136附图目录1361 总总1论论1.1 概述概述1.1.1 项目概况项目概况项目名称:唐山XX硅业股份有限公司 7.211、2 万吨/年三氯氢硅扩建项目建设单位:唐山XX硅业股份有限公司企业性质:其他股份有限公司(上市)法定代表人:项目性质:扩建建设地点:唐山市XX区XX经济开发区化工集中区1.1.2 主办单位基本情况主办单位基本情况唐山XX硅业股份有限公司成立于 2006 年 10 月 20 日,地处唐山市XX区XX经济开发区化工集中区,公司注册资金 19,521.658 万元,占地 300.82 余亩,总资产 15.28 亿元人民币,是一家以生产三氯氢硅、氢氧化钾、硫酸钾、四氯化硅为主的民营股份制企业。2017 年 6 月 28 日,XX硅业正式登陆上海证券交易所主板挂牌上市,股票代码:603938。唐山XX硅12、业股份有限公司所在区域基础设施完善配套,交通网络便捷发达。75 公目前公司产品除满足国内需求外,在日、韩地区均有销售,在质量和服务方面获得客户的一致好评。公司将依托三氯氢硅合成技术优势,积极拓展相关配套业务发展,依靠在品质和服务方面的优势,以客户需求为导向,以服务客户为己任,持续为客户提供满意的产品和服务。1.1.3 项项目目提提出出的的背背景景,投投资资的的目目的的、意意义义和和必必要要里范围内分布有天津新港、唐山港XX港区、唐山港京唐港区三大港口和天津、唐山两大机场。该公司目前年产三氯氢硅 6.5 万吨,四氯化硅 4.031 万吨、氢氧化钾 5.6 万吨,硫酸钾 10 万吨,是国内较大的三13、氯氢硅生产基地。性性随着全球信息化时代的到来,半导体硅材料的用量剧增。同时绿色环保的太阳能发电技术越来越成熟、成本越来越低。太阳能发电成为全球新时尚。无论飞速发展的电子行业或太阳能发电都离不开多晶硅。近年来多晶硅市场出现严重的供不应求,价格飞涨。国内外许多大财团纷纷到中国来投资建设多晶硅生产线。三氯氢硅作为生产多晶硅的必须原料亦日趋紧张2。四氯化硅是一种新型的化工基础原材料,广泛应用于多晶硅、光导纤维、气相白碳黑、石英玻璃、半导体器件和集成电路、有机氯硅烷等多种现代工业产品及原料的生产及制备。拥有广泛的用途。2014 年 6 月,公司上高纯四氯化硅提纯一期工程项目,可年产高纯度四氯化硅 3 万14、吨/年,填补了国内高纯四氯化硅使用大量依靠国外进口的空白。经厂家使用,该公司生产的高纯四氯化硅产品满足下游客户生产需求,且依托于运输及技术优势,价格低于国外进口的同类产品,获得了下游客户的一致好评。1.1.4 可可行行性性研研究究报报告告编编制制的的依依据据、指指导导思思想想和和原原则则1.1.4.1 编制依据(1)合同书。(2)唐山XX硅业股份有限公司提供的相关基础资料和基础数据。1.1.4.2 指导思想和原则(1)本可行性研究报告编制的内容和深度按照(中石化联产发【的化工投资项目可行性研究报告编制办法2012】115 号文)颁布。(2)严格执行国家和各部委颁发的现行标准和规范。(3)本项目15、按照降低产品能耗、绿色环保、循环经济的设计原则,在稳妥可靠的前提下优化各项成本要素,尽可能节省项目建设投资,最大限度地降低项目的产品成本,提高项目的竞争力。(4)充分选用国内先进成熟、可靠适宜的工艺技术和设备。最大限度地降低项目的目标成本,节约能源,改善生产条件,提高企业的技术水平和经济效益。(5)结合企业的实际情况,按照一体化、轻型化、社会化、国产化原则,在采用先进的国外生产工艺技术、设备制造技术和现运行企业在生产和管理中积累的丰富经验的基础上,确定必须引进国外先进工艺技术及关键设备的范围。(6)认真贯彻执行国家及地方的环境保护、“三废”治理、综合利用、劳动保护、安全卫生、消防方面的法律、法16、规及其与主体工程建设实施“三同时”的原则。1.1.5 研研究究范范围围本项目以氯化氢、硅粉为主要原料,生产三氯氢硅与四氯化硅,是依托唐山XX硅业股份有限公司 5 万吨/年三氯氢硅项目的扩建项目。本可行性研究报告对合成精馏装置、氯化氢干燥装置、变压吸附等生产装置、配套公用工程、配套服务性工程项目的工艺技术方案、辅助设施、经济效益和市场情况等方面进行研究,进而提出先进合理的工艺技术方案、公用工程方案及环境保护、劳动安全、消防等措施,并做出市场预测和投资估算,对企业的经济效益做出财务评价3。主要工程范围如下:(1)主要生产装置表 1.1-1 主要生产装置一览表序号装置名称备注1合成精馏装置2氯化氢干17、燥装置氯化氢自管网3变压吸附装置4压缩机房土建考虑预留(2)配套公用工程及辅助工程三氯氢硅罐区、变配电站、冷冻站、循环水站、给排水管道、消防、电讯等。(3)生活办公区依托老厂。1.2 研研究究结结论论1.2.1 研研究究结结论论本项目生产工艺技术,能耗低,产品质量高,并通过工程实践,在自动化操作、节能、环境保护方面均先进可靠。本项目主要技术经济指标表明,工程项目建成投产后,利用当地资源优势,产品生产成本低,能尽快满足国内对三氯氢硅与四氯化硅的需求,经济效益较好,企业具有一定的抗风险能力和具有较强的市场竞争力。本项目对于推动地区经济可持续发展,启动三氯氢硅、氯碱产业链的建设,调整地区产业结构,带18、动当地第三产业发展都具有重要意义。本项目拟建设地点地处河北省唐山市XX区XX工业区,资源丰富,硅粉、氯化氢等原辅材料供应可靠,价格低廉,成本优势明显。项目区地理位置优越,交通条件便捷,基础设施较为完善,建厂条件优越。经过技术、经济综合论证,认为:唐山XX硅业股份有限公司 7.22 万吨/年三氯氢硅扩建项目,技术方案先进合理,充分利用当地资源优势,实现了资源及能源的综合利用,保护了环境,同时建设条件优越,项目建成投产后具有良好的经济效益和社会效益,4项目合理、可行。项目的主要技术经济指标,见表 1.2-1。1.2.2 存在的主要问题和建议存在的主要问题和建议(1)项目全部建成投产后,对解决当地就19、业问题将起到积极的作用,但此项目对技术人员、操作人员的要求较高,应根据项目实施计划,尽快组建项目筹建机构,及早制定人员招聘计划与培训或委培计划。表 1.2-1主要技术经济指标序号项目单位数量备注一生产规模合成精馏装置t/a101070二产品方案三氯氢硅t/a72200四氯化硅t/a28870氮气Nm3/a1.6x107三年操作时间小时8000四主要原辅材料用量1硅粉t/a212302氯化氢t/a833153Ca(OH)2水溶液t/a4567.5498%硫酸t/a177.5五动力消耗量1一次水104吨62循环水104吨7203电力104度237940.25MPa 蒸汽104吨7.25仪表空气Nm20、341066氮气Nm33.210677水104kcal23.041048-27水104kcal69.12104六运输量运入量t/a109290运出量t/a101070七总占地面积m2892八总建筑面积m2392九综合能耗总量当量值t 标煤/a4930.935等价值t 标煤/a9358.14十工程项目总投资1建设项目总投资万元7526.52其中:报批总投资万元6737.441.1建设投资万元6399.261.2建设期利息万元0.001.3流动资金万元1127.26铺底流动资金万元338.182产品销售收入万元102985.09平均值3销售税金及附加万元610.37平均值4总 成 本万元7299021、.81平均值5利润总额万元29429.41平均值6所得税万元4414.41平均值7净利润万元25015.00平均值8总投资收益率%391.46%平均值9项目资本金净利润率%371.28%平均值10财务内部收益率:10.1税前%430.67%10.2税后%366.36%11财务净现值:11.1税前万元192828.32(i=10%)11.2税后万元163392.71(i=10%)12贷款偿还期不含建设期银行借款年013静态投资回收期:含建设期13.1税前年0.7413.2税后年0.7814资本金财务内部收益率:%374.97%15资本金财务净现值:万元163658.13(i=10%)16工业增加22、值:万元41003.2017盈亏平衡点%6.48%平均值62 市场预测分析市场预测分析2.1 产品市场分析产品市场分析2.1.1 产品用途产品用途三氯氢硅是合成有机硅的重要中间体,同时也是制备半导体级多晶硅和太阳能电池级多晶硅的主要原料。有机硅产品大致分为硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂等四大类产品。其中,使用三氯氢硅为原料的硅烷偶联剂产品具备品种多、结构复杂、用量少而效果显著、用途广泛等特点。硅烷偶联剂几乎可用与任何一种材料交联,包括热固性材料、热塑性材料、密封剂、橡胶、亲水性聚合物以及无机材料等,在太阳能电池、玻璃纤维、增强树脂、精密陶瓷纤维和光纤保护膜等方面,偶联剂扮演一个重要角色,并在23、这些行业中发挥着不可替代的重要作用。四氯化硅是一种新型的化工基础原材料,广泛应用于多晶硅、光导纤维、气相白碳黑、石英玻璃、半导体器件和集成电路、有机氯硅烷等多种现代工业产品及原料的生产及制备,拥有广泛的用途。高纯四氯化硅主要用于光纤预制棒生产。光纤预制棒,又称光导纤维预制棒,简称光棒。光纤预制棒用于制造光纤。光纤预制棒作为制作光纤、光缆的重要基础材料,被誉为光通信产业“皇冠上的明珠”。对光纤光缆产业而言,光纤预制棒的技术水平具有决定性的作用。我国在光纤预制棒生产、科研以及其生产原料领域起步较晚,光纤预制棒近 90%依赖进口。为了突破光纤预制棒的技术瓶颈,打破长期严重依赖进口的局面,实现光纤级四24、氯化硅生产技术国有化,提高国内企业的竞争力,弥补市场的不足,建设四氯化硅生产企业显得尤为重要2.1.2 国内市场预测分析国内市场预测分析三氯氢硅是一个市场化程度较高,竞争较为充分的行业。行业产品价格容易受上游原材料及下游需求的影响。近年来,受欧债危机和欧美“反倾销、反补贴”的影响,多晶硅行业出现了较大的波动,导致不具备规模、成本优势的企业逐步退出了三氯氢硅行业,行业集中度逐步增强。由于三氯氢硅产品及其主要原材料氯化氢的化学性质决定了其运输难度较大,运输成本较高,同时考虑市场因素,所以三氯氢硅企业大多靠近氯碱企业或多晶硅生产企业,行业分布具有一定的地域性特征,主要集中在华东、华北、中南和西北地区25、。2017 年国内三氯氢硅总产能为 65 万吨,其中华东地区产能 28.8 万吨/年,约占全国总产能的 44.35%;华北地区产能 17.3 万吨/年,占全国总产能的 26.61%;中南地区产能14.7 万吨/年,占全国产能的 22.58%;西北地区产能 4.2 万吨/年,占全国总产能的 6.45%7。三氯氢硅行业产量逐渐进入稳定期,预计到 2023 年我国三氯氢硅行业产量达到 76万吨左右。2.2 产产品品的的竞竞争争力力分分析析唐山XX硅业股份有限公司所在区域基础设施完善配套,交通网络便捷发达,该公司目前年产三氯氢硅 6.5 万吨,四氯化硅 4.031 万吨,是国内较大的三氯氢硅生产基地。26、目前公司产品除满足国内需求外,在日、韩地区均有销售,在质量和服务方面获得客户的一致好评。公司将依托三氯氢硅合成技术优势,积极拓展相关配套业务发展,依靠在品质和服务方面的优势,以客户需求为导向,以服务客户为己任,持续为客户提供满意的产品和服务。2014 年 6 月,公司新上高纯四氯化硅提纯一期工程项目,可年产高纯度四氯化硅1 万吨/年,填补了国内高纯四氯化硅使用大量依靠国外进口的空白。经厂家使用,该公司生产的高纯四氯化硅产品满足下游客户生产需求,且依托于运输及技术优势,价格低于国外进口的同类产品,获得了国内外厂家的一致好评。目前高纯四氯化硅二期项目已投产。为了保证高纯四氯化硅提纯的原料供应及满足27、日益增长的市场需求,整合现有精馏设备并增加四氯化硅精馏塔,提高四氯化硅产品的产量及质量,不但符合公司的整体经济利益,更可为企业带来可观的社会效益,为企业的生存与发展打下坚实的基础。2.3 营营销销策策略略由于三氯氢硅用途较为广泛,涉及较多下游产业,国内生产该类产品的企业较多,竞争较为激烈,因此有必要对本项目产品进行营销策略分析。1)树立全新的营销理念品牌意识和培育市场的观念。品牌的价值是企业的重要标志,它能够为企业带来市场、带来信誉,提高企业的市场占有率以及利润率。项目建设企业应建立和加强产品的品牌意识,通过实施品牌战略赢得市场整体营销战略的主动。在积极开拓市场的同时,加大产品宣传力度,扩大产28、品在国内、国际市场占有率。82)降本增效,培养高素质营销人才,提升竞争力营销行业是一个对人综合素质有极高要求的行业,营销不但要掌握扎实的专业基础知识,还须具有深厚的社会知识和信息,以及具有获取这些知识和信息的能力和方法。项目建设企业应根据自身情况具体规划培养营销人才。3)建立长期的客户关系三氯氢硅与四氯化硅行业市场针对国内和国际,销售模式有所不同。对于国内市场,主要采用直接销售模式;对于国外市场,大部分企业主要通过与国外经销商、代理建立经销关系进行产品的海外销售。4)合理的价格定位项目建设企业应采取随行就市定价法为项目产品定价。随行就市定价法是指以当前市场的平均价格作为企业的定价标准,如果定价29、高于市场平均水平,产品就有可能滞销;如果定价低于市场平均水平,企业利润又会白白流失。因此,随行就市定价对企业来说是一种理性和合理的选择。2.4 市场风险分析市场风险分析2.4.1 风险因素的识别风险因素的识别本项目的市场风险有三种因素,即产品市场风险、原材料燃料动力及管理成本风险、产能过剩等。2.4.2 风险程度估计风险程度估计1)产品市场风险是企业所面临的主要风险,主要表现为产品销路不畅,产品价格低迷等,以至产量和销售收入达不到预期目标。市场风险一般来自三个方面:一是市场供需实际情况与预测值发生偏离;二是项目产品市场竞争力或者竞争对手情况发生重大变化;三是项目产品和主要原材料的实际价格与预测30、价格发生较大偏离。2)原材料燃料动力风险主要包括购买价格上涨,运输包装费用增加,运输过程中损失及库存损失,以及供销费用上升等。一般来说,原材料及燃料动力进厂价格提高,以及库存费用上升,直接增加项目产品的生产成本,降低产品的市场竞争力,挤压了企业的利润空间。3)近年来,随着经济的快速发展和各地区项目投资拉动,新扩建三氯氢硅与四氯化硅项目增长较快,产能增幅明显。而与此同时,下游行业的消费虽保持了较为稳定的增长势头,但增速明显滞后于产能的增长,供需矛盾突出造成的产能过剩有所加剧,这将对企业的利润有一定的影响。2.4.3 风风险险对对策策与与反反9馈馈1)争取与项目产品买方签订长期购货合同,并做好项目31、产品的未来价格预测。2)加强项目在运营期内的非制造成本控制,提高管理效率,降低产品总成本,提升产品价格竞争力。3)争取与原材料燃料动力供货方签订长期购货合同,稳定原材料燃料动力成本。4)培育核心竞争力,提升服务质量,强化同业间的协调和沟通。完善XX产业链,将三氯氢硅作为子公司XX新材料生产的原料,降低市场销售风险。103 生产规模和产品方案生产规模和产品方案3.1 生产规模生产规模表 3.1-1 主要生产装置一览表序号装置名称备注1合成精馏装置72200 吨/年三氯氢硅、28870 吨/年四氯化硅3.2 产品方案产品方案表 3.2-1 建设项目产品方案类别物料名称装置名称单位产品产量产品三氯氢32、硅合成精馏装置t/a72200四氯化硅合成精馏装置t/a28870氮气空压制氮装置Nm3/a1.6X107Nm3/a(2 万吨)副产品盐酸氯化氢干燥装置t/a220.193%硫酸氯化氢干燥装置t/a187.1氢气变压吸附t/a17384 工工艺艺技技术术方方11案案4.1 工工艺艺技技术术方方案案的的选选择择4.1.1 原原料料路路线线确确定定的的原原则则和和依依据据(1)对于三氯氢硅与四氯化硅生产技术方案的选用,遵循“技术上先进可行,经济上合理有利,综合利用资源”的进步原则,采用先进的控制系统,由较高的自动化控制整个生产线的各工艺参数,使产品质量稳定在高水平上,同时可降低物料的消耗。严格按行33、业规范要求组织生产经营活动,有效控制产品质量,为广大顾客提供优质的产品和良好的服务。本项目主要原料(2)在工艺设备的配置上,依据节能的原则,选用新型节能型设备,根据有利于环境保护的原则,优先选用环境保护型设备,满足本项目所制订的产品方案的要求。(3)根据本项目产品方案,确定所选用的工艺流程及定型设备能够满足三氯氢硅与四氯化硅产品的要求,同时加强员工技术培训,严格质量管理,严格按照工艺流程技术要求进行操作,减少三废排放量以提高产品合格率。(4)遵循“高起点、优质量、专业化、经济规模”的建设原则。积极采用新技术、新工艺和高效率专用设备,使用高质量的原辅材料,稳定和提高产品质量,制造高附加值的产品,34、以取得良好的经济效益。项目建设贯彻“三同时”的原则,注重环境保护、职业安全卫生、消防及节能等各项措施的落实。依据以上原则,本项目合成精馏装置利用唐山XX新材料有限公司生产的氯化氢以及老厂区生产的氯化氢与硅粉在合成炉中反应生产三氯氢硅与四氯化硅产品。目前唐山XX硅业股份有限公司拥有一套已在运行 5 万吨/年三氯氢硅项目,稳定运行多年,工艺路线成熟可靠。在运行项目采用合成炉直径为 DN800,容积 4m3。本项目拟进行合成炉的规模放大,采用直径 DN1200 合成炉,容积为 25m3。本项目主要原料硅粉与氯化氢,其它辅助材料为硫酸等。采用以上原料路线,本项目能够利用老厂公用工程和园区其他企业生产的35、相关原辅材料,原料就近采购,节约成本,增加效益。4.1.2 工工艺艺技技术术方方案案的的比比较较和和选选择择根据本项目工艺路线,本项目生产采用的工艺技术方案见表 4.1-1。表 4.1-1 本项目各生产装置工艺技术方案产12品工艺技术方装置名称案化学方程式三氯氢硅/四氯化硅合成精馏装置Si3HCl-SiHCl3H取代反应2Si4HCl-SiCl42H2本装置采用国内可靠、成熟的氯化氢合成三氯氢硅生产工艺技术。装置主要由氯化氢干燥处理、合成精馏装置、压缩机房、变压吸附装置等组成。氯化氢干燥处理装置主要工艺流程为压力小于 50KPa 的常温氯化氢气体,经干燥脱水,含水量小于 100ppm 的氯化氢36、气体通过压缩机,加压至 120KPa 左右,进入三氯氢硅合成炉,与干燥后的硅粉进行反应。合成装置流程延用现有工艺流程技术方案,主反应装置“三氯氢硅合成炉”的工艺参数与现有控制参数一致,控制温度 300550,炉内控制压差为 2538KPa,炉内反应压力为 6090KPa。其主要流程路线为在三氯氢硅合成炉内,氯化氢气体与硅粉在300550的反应条件下,生成压力 6090KPa 左右的三氯氢硅、四氯化硅混合气体。而后通过除尘、降温、冷凝的方式,使混合气体在-27左右的温度下冷凝成液体。而后通过压缩机,将低压、低温的不凝气加压至 500KPa 以上,在高压的工况条件下,再次降温至-27进行冷凝。三氯37、氢硅的提纯流程与现有工艺流程一致,充分考虑热耦合匹配原则,节能高效,合成液体通过精馏装置,将其分离,得到符合客户需求的三氯氢硅、四氯化硅产品并进行外售。该套工艺技术简单、可靠、成熟、稳定,有很高的安全性和可操作性。并且通过现有生产工艺 15 年使用,已经建立起了一套切实可行的生产管理经验。4.2 工工艺艺流流程程和和消消耗耗定定额额4.2.1 工工艺艺流流程程概概述述4.2.1.1 装置规模和年操作时数唐山XX硅业股份有限公司 7.22 万吨/年三氯氢硅扩建项目由以下生产岗位组成:(1)合成精馏装置;(2)氯化氢干燥装置;(3)变压吸附装置;(4)压缩机房;(5)三废处理;(6)循环水站13;38、(7)冷冻站;(8)变配电站;(9)中央控制室;装置年操作时间 8000 小时。4.2.1.2 装置组成唐山XX硅业股份有限公司 7.22 万吨/年三氯氢硅扩建项目的生产装置组成范围见表 4.2-1。表 4.2-1 本项目生产车间的组成序号子项名称单位备装置规模注1合成部分:本项目增加 12 台合成炉以及后续处理设备。在建项目已将本项目合成部分的土建一次性完合成精馏装置成精馏部分:增加精馏框架,包含 5 台精馏塔及相关附属再沸器、冷凝器等设备。2本项目新增一台 HCL 干燥塔及相关换热器与除雾器。在建项目已将本项目土建部分一次性完成。该装置总处理量为 11000 Nm3/h,在建项目处理量为439、500Nm3/h,本项目处理量为 6500 Nm3/h氯化氢干燥处理。3总处理量为 7000 Nm3/h,在建项目的处理量为3000Nm3/h,本项目处理量为 4000 Nm3/h。在建项变压吸附装置目土建建设时已将本项目的土建基础同时完工。本项目增加设备,来达到满足处理合成装置尾气量的需求。4在建项目已将包括本项目的土建一次性完成。压缩机房在建项目设置一台压缩机,扩建项目增加 2 台压缩机,满足扩建合成装置的生产能力。5本项目新增一台三氯氢硅储罐,在建项目已将本项目的土建部分一次性完成三氯氢硅罐区。6本项目新增一台循环水塔,设计能力为2000m3/h。在建项目已将本项目的土建部分一次性完成,40、不再有新增内容循环水站。序14号子项名称单位备装置规模注7本项目新增-27冷冻机组四台,此四台冷冻机组为利旧设备。在建项目已将本项目的土建部分一次性完成,不再有新增内容冷冻站。8本项目增加变配电设备。在建项目已将土建部变配电站分完成。9本项目增加相关控制柜与操作站。在建项目已将土建部分完成中央控制室。10本项目新增子项,包括空压站与制氮间。空压空压制氮装置站包括四台空压机及相关设备;制氮间包括三台制氮机及相关设备。4.2.1.3 原材料、辅助材料、燃料和动力唐山XX硅业股份有限公司 7.22 万吨/年三氯氢硅扩建项目主要原材料、燃料的规格、年消耗量及来源见表 4.2-2。表 4.2-2 主要原41、材料、燃料的规格、年消耗量及来源表序号原料品种单位年消耗量供应来源1硅粉2123吨0外购2氯化氢8331吨5XX新材料及老厂唐山XX硅业股份有限公司 7.22 万吨/年三氯氢硅扩建项目水、电、汽等动力的消耗及其来源见表 4.2-3。表 4.2-3 水、电、汽等动力的消耗及其来源序号项目及规格单位年消耗量输送方式供应来源1一次水610吨4管道输送老厂管网2循环水72010吨4管道输送自建循环水站供应3电力237910度4架空电缆供电局40.25MPa 蒸汽7.210吨4管道输送唐山三友热电5Nm仪表空气34106管道输送自管网序15号项目及规格单位年消耗量输送方式供应来源6Nm氮气33.210642、管道输送自管网77水kcal23.04104管道输送自建冷冻站供应8-27水kcal69.12104管道输送自建冷冻站供应4.2.1.4 产品及副产品本项目主要产品为三氯氢硅,四氯化硅。副产品为盐酸,93%硫酸及氢气。4.2.1.5 工艺流程说明本扩建装置拟采用国内可靠、成熟的氯化合成三氯氢硅生产工艺技术。该生产装置主要由氯化氢干燥、三氯氢硅合成、三氯氢硅提纯和分离工序等组成。其生产工艺流程简述如下:从唐山XX新材料有限公司用管道送来的氯化氢气体,与变压吸附回收气一起进入压缩机加压后经氯化氢缓冲罐,再分别经流量调节阀、流量计、止逆阀进入三氯氢硅合成炉;来自其他车间的湿氯化氢用管道输送过来,经氯43、化氢缓冲罐、7 度冷却除水、-27石墨冷却器除水,酸雾脱水后,进入硫酸干燥塔,酸雾脱水后与变压吸附回收气一起进入压缩机加压,加压后的氯化氢气经氯化氢缓冲罐、再分别经流量调节阀、流量计、止逆阀进入三氯氢硅合成炉。外购袋装硅粉倒入硅粉池,利用斗提机,管链机将硅粉输送至硅粉干燥器,干燥后的硅粉经计量罐计量后加入三氯氢硅合成炉,与来自氯化氢缓冲罐氯化氢在合成炉反应生成三氯氢硅和四氯化硅。合成反应温度为 300550,主要化学反应按下式进行:Si3HCl-SiHCl3H2Si4HCl-SiCl42H2氯化氢与硅粉在三氯氢硅合成炉内反应生成三氯氢硅、四氯化硅、氢气等。混合气体经一级旋风分离器、二级旋风分离44、器,袋式过滤器、冷却塔系统,机前预冷器、机前深冷器,大部分三氯氢硅在机前先冷凝下来,进入机前计量罐中,未冷凝的少量三氯氢硅、氯化氢和氢气进入压缩机加压,再经机后预冷器、深冷器冷凝,液体经机后产品计量罐计量后进入中间产品贮罐或机前计量罐,不凝气送尾气变压吸附回收系统回收微量的三氯氢硅和氯化氢,氢气经变压吸附分离后送往其他车间使用。变压吸附装置吸附的三氯氢硅和氯化氢用干式真空泵抽真空解析、送往氯化氢压缩机前与新鲜的氯化氢混合加压后送至三氯氢硅合成炉参与反应。16中间产品经存储后,进入精馏塔系统,三氯氢硅经过 5 塔分离,精制出普通三氯氢硅与低纯三氯氢硅。四氯化硅经过在建项目的 3 塔分离,精制出普45、通四氯化硅和低纯四氯化硅。以上产品通过装车岛进行对外销售。4.2.2 物料平衡说明物料平衡说明全厂总物料平衡见表 4.2-4。表 4.2-4 全厂总物料平衡图进出物料名称质量分数,%t/ht/a原料(进)硅粉19.432.6521230氯化氢76.2310.418331598%硫酸0.160.02177.5Ca(OH)2溶液4.180.574567.5总计100.0013.75109290产品(出)三氯氢硅66.069.0372200四氯化硅26.423.602887093%硫酸0.170.02187.131%盐酸0.200.03220.1H21.590.211738Si 粉尘-1.25x1046、-50.1硅废渣1.360.191484.5无组织排放 HCL-1.25x10-50.1废水(硅酸,氯化钙,Ca(OH)2水溶液)4.200.674590废气(SiHCl3,HCl)-1.25x10-50.1合计100.0013.751092904.2.3 主要工艺设备一览表主要工艺设备一览表三氯氢硅生产装置所需工艺设备绝大部分为非标准设备,由国内设计、加工制造。工艺辅助及公用装置也多为非标设备,全部由国内加工供应。装置工艺主要设备有:氯化氢缓冲罐、硅粉干燥器、三氯氢硅合成炉、旋风分离器、袋式过滤器、往复压缩机等表 4.2-5生产装置主要设备一览表序号设备名称实际规格材质数量备注171氯化氢缓47、冲罐3000*4700 V=30m3FRP12机后氯化氢缓冲罐2000*11185 V=27.7m3Q345R13HCL 干燥塔1600X16600 V=32.4m3PVC/FRP147 度水石墨换热器1320*4972 F=200m2石墨15盐水石墨换热器1320*5317 F=200m2石墨1693%硫酸循环板式换热器1170*510*410 F=30.6哈氏合金1798%硫酸计量板式换热器1150*510*150 F=5.27哈氏合金18压缩机回流换热器6904724 F=60m2石墨29透平压缩机HYJ-3800/2铸铁、不锈钢310盐酸酸雾捕集器2200*5905钢衬四氟111硫酸酸48、雾捕集器2200*5905Q345R112合成炉12860*1200 V=25m315CrMo1213硅粉干燥器2500*4092 V=10m3Q345R614硅粉计量罐1000*1947 V=0.9m3Q345R615一级旋风分离器680*1952碳衬1216二级旋风分离器273*950碳钢217二级旋风收集器900*1700 V=0.56m3碳钢218合成硅粉袋滤器2500*5751 V=18m3碳钢819冷却塔1800*20650 V=34.1m3Q345R120冷却塔顶冷凝器1200*4000 F=200m2碳钢121回流泵Q=7.5m3/H,H=28m,3KW不锈钢222回流罐15049、0*3900 V=6m3碳钢123搅拌罐2400*4765 V=11.3m3碳钢224机前预冷器1200*4618 F=240m2碳钢225机前深冷器1200*6069 F=500m2低温碳钢226机后预冷器800*4058 F=101m2碳钢227机后深冷器900*4185 F=130m2低温碳钢228往复式压缩机组2D10(Y140)铸铁、碳钢129往复式压缩机组2D20(Y166)铸铁、碳钢130机前计量罐1200*5300 V=15m3低温碳钢131机后计量罐1200*3930 V=4m3低温碳钢132打料泵Q=15m3/h,H=45m,11KW不锈钢233TCS 脱轻塔1600*5050、385 V=81m3Q345R134TCS 脱重塔1800*49470 V=118m3Q345R135TCS 脱轻塔1600*61700 V=105m3Q345R136TCS 脱重塔1600*51700 V=104m3Q345R137脱碳塔2400*75660 V=296.7m3Q345R11838TCS 脱轻塔再沸器 A1600*2000 F=293m2碳钢139TCS 脱轻塔再沸器B700*1200 F=33m2碳钢140TCS 脱轻塔水冷器1000*4500 F=250m2碳钢141TCS 脱轻塔深冷器600*2000 F=34m2低温钢142TCS 脱重塔再沸器1200*1500 F=51、131m2碳钢143TCS 脱重塔水冷器600*2500 F=45m2碳钢144TCS 脱重塔出料冷却器600*1000 F=19m2碳钢145TCS 脱轻塔再沸器800*1500 F=55m2碳钢146TCS 脱轻塔水冷器600*2000 F=36m2碳钢147TCS 脱轻塔出料冷却器150*1000 F=0.55m2碳钢148TCS 脱重塔再沸器 A1600*1500 F=238m2碳钢149TCS 脱重塔再沸器 B700*1500 F=41m2碳钢150TCS 脱重塔水冷器1200*3500 F=290m2碳钢151TCS 脱重塔出料冷却器600*2000 F=38m2碳钢152脱碳塔再52、沸器1400*1500 F=182m2碳钢153脱碳塔水冷器1200*3500 F=290m2碳钢254脱碳塔回流出料冷却器325*2500 F=11m2碳钢155三氯氢硅冷凝器325*1500 F=7m2碳钢156TCS 脱轻塔回流罐18004600(H)V=10m3碳钢157TCS 脱轻塔冷凝液接收罐14003660(H)V=5m3低温钢158TCS 脱重塔回流罐18004600(H)V=10m3碳钢159TCS 脱轻塔回流罐18004600(H)V=10m3碳钢11960TCS 脱重塔回流罐18004600(H)V=10m3碳钢161脱碳塔回流罐18004600(H)V=10m3碳钢1653、2冷却塔检修罐1100*3550(H)V=3mQ345R163气液分离器1000*2978(H)V=1.8m碳钢164净化器220011535 V=32.9m3碳钢265三氯氢硅储罐400016400 V=194m3碳钢166压缩空气缓冲罐立式180010215(H)V=23m3碳钢167空压机GD-VB900 产气量 7200Nm3/h碳钢168空压机G160 产气量 1600Nm3/h碳钢369干燥器LNXG-40 处理量 40Nm3/min碳钢570制氮机SCM-800C 产气量 800Nm3/h碳钢271制氮机FDA-400 产气量 400 Nm3/h碳钢172稀硫酸循环泵Q=135m54、3/h,H=32m钢衬273浓硫酸计量泵Q=100L/h,H=1.0MPa碳钢274TCS 脱轻塔釜液泵Q=7.7m3/h,H=61m不锈钢275TCS 脱轻塔回流泵Q=16.7m3/h,H=73m不锈钢276回收塔进料泵Q=1.91m3/h,H=54m不锈钢277TCS 脱重塔釜液泵Q=4m3/h,H=32m不锈钢278TCS 脱重塔回流泵Q=25.5m3/h,H=87m不锈钢279TCS 脱轻塔釜液泵Q=7m3/h,H=51m不锈钢280TCS 脱轻塔回流泵Q=19.5m3/h,H=100m不锈钢281TCS 脱重塔釜液泵Q=1.2m3/h,H=55m不锈钢282TCS 脱重塔回流泵Q=255、2m3/h,H=90m不锈钢283脱碳塔釜液泵Q=2m3/h,H=60m不锈钢284脱碳塔回流泵Q=49.5m3/h,H=105m不锈钢285热水泵Q=400m3/h,H=40m碳钢186真空泵WL-600W,55KW碳钢787合成料泵Q=10.7m3/h,H=74m不锈钢288装车泵Q=25m3/h,H=30m不锈钢389风机YD315M-4/6PVC190循环水塔2000m3/hPVC12091重力无阀过滤器GZWF-80(II),压头:1700mm,设计出力:Q=80t/h;设备容量 17.8m3碳钢192循环水泵Q=2000m/h,H=35m碳钢193-27盐水循环泵Q=350m/h,56、H=40m碳钢194-27冷冻机组KF225-1;10KV;制冷量 600KW;主电机功率 400KW碳钢4214.3 主要设备选择主要设备选择4.3.1 概述概述为适应各类三氯氢硅与四氯化硅生产和检验的需要,确保产品的质量,增强生产工艺的可操作手段,必须完整配置各种技术装备,项目生产设备和检测设备应选择较先进、成熟、可靠的设备,在主要设备选型上应遵循以下原则:(1)主要设备的配置应与产品的生产技术工艺及生产规模相适应,同时,能够达到节能和清洁生产的各项参数要求。(2)项目所选设备需要性能可靠,达到目前国内较先进水平,经生产厂家使用证明运转稳定可靠,能够满足生产较高质量产品要求。(3)设备性能57、价格比合理,使投资方能够以合理的投资获得生产高质量产品的生产设备,对生产设备进行合理配置,充分发挥各类设备的最佳技术水平。(4)在满足生产工艺要求的前提下,力求经济合理。充分考虑设备的正常运转费用,以保证在生产本行业相同产品时,能够保持最低的生产成本。4.3.2 采用的标准规范采用的标准规范设计执行的主要标准、规范特种设备目录(质检总局 2014 年第 114 号)固定式压力容器安全技术监察规程(TSG 21-2016)压力容器(GB150.14-2011)热交换器(GB/T151-2014)压力容器焊接规程(NB/T47015-2011)塔式容器(NB/T47041-2014)压力容器涂敷与58、运输包装(JB/T4711-2003)钢制卧式容器(JB/T4731-2005)钢制焊接常压容器固体料仓(NB/T47003.147003.2-2009)钛制焊接容器(JB/T4745-2002)镍及镍合金制压力容器(JB/T4756-2006)钢制球形储罐(GB/T 12337-2014)钢制低压湿式气柜(HG/T20517-1992(2009))化工粉体工程设计通用规范(HG/T20518-2008(2017 年复审)压力容器法兰、垫片、紧固件(NB/T47020NB/T47027-201222)钢制管法兰、垫片、紧固件(HG/T2059220635-2009(2017 年复审)压力容器中59、化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类标准(HG/T 20660-2017)钢制人孔和手孔的类型与技术条件(HG/T 2151435-2014(2017 年复审)JB/T47013.16-2015)承压设备无损检测(4.3.3 关关键键设设备备方方案案比比选选(1)三氯氢硅合成炉唐山XX硅业股份有限公司 7.22 万吨/年三氯氢硅扩建项目主反应装置为三氯氢硅合成炉。设备工作温度 300550 度,炉内工作压力 80Kpa,炉内介质为氯化氢气体、金属硅粉、气相氯硅烷等。整体设备由下封头组件、炉筒、换热系统、上封头等部分组成。合成炉下封头组件由炉体下封头、气体分布器、筛板、及气体风帽组成,其主要介质为60、干燥后的氯化氢气体,是整个合成炉设备的气体输入组件。它负责将干燥后的氯化氢气体均匀地输送进入炉体,与炉体内的硅粉进行充分接触,参与反应。组件全部采用Q345R 制做,具有良好的综合力学性能和工艺性能,保证了组件的冲击韧性。合成炉的气体风帽,采用材质为 15CrMo 的铸造工艺制做,具有较高的耐热特性与抗压强度,并经过模拟计算合理设计布局气孔,充分满足了设备工况下氯化氢气体的供给。合成炉炉筒是整台炉的主反应部件,干燥后的硅粉,在炉筒内堆积,与来自下封头的氯化氢气体,在炉筒内进行硫化反应,生成气相氯硅烷,同时放出大量的热,用于维持后续反应。炉筒内设有上、中、下四个热电偶温度控制监测点,远传至 DC61、S 控制室参与实时控制,用于实时监测炉内反应情况。炉筒外部设有多组换热盘管,用于保护炉筒并控制反应热,使整个反应过程在人为可控范围进行。炉筒采用 15CrMo 材质,被广泛地运用于炼油、化工等含氢装置和高温设备中,是压力容器常用的钢种之一。具有较高的耐热特性与抗压强度。性能:1.淬火性好,可进行深度淬火,而不是市面上防锯形锁的表面淬火2.对回火脆性倾向少3.高温加工性好,加工后美观4.熔接性好5.冲击的吸收性能好,锤子砸上去会有反弹感,无法进行暴力破坏优点:231.加工性好2.冲击的吸收性能好3.焊接容易用途:由于其特殊的优质性能,常常被用于制造一些耐高温、耐高压的阀门和压力容器,如铬钼钢安全62、阀、铬钼钢闸阀、螺丝刀刀头、自行车等。特性:1、耐热性铬、铝、矶等元素的加入有效的提高了钢材抗高温氧化的性能和高温强度,其作用机理如下:铬主要存在于渗碳体(Fe3C)中,溶于渗碳体中的铬,提高了碳化物的分解温度,阻止了石墨化现象的发生,进而提高了钢材的耐热性。铝对铁素体有固溶强化作用,同时也能提高碳化物的稳定性,因此对提高钢的高温强度有利。适量钒的加入可使钢材在较高温度时保持细晶粒组织,提高了钢材的热稳定性和强度。2、抗氢腐蚀铬、铝等元素提高了碳化物的稳定性,阻止了碳化物的分解,减少了碳化物及析出的碳和氢气反应生成甲烷的机会。钒的加入可使钢材在较高温度时保持细晶粒组织,大大增加了钢在高温高压下63、对氢的稳定性。换热系统担负着整台合成炉反应的温度控制及调节,它与炉筒组合在一起,组成了整台合成炉反应系统的核心部件。其主要作用是控制炉筒内核心区域的反应温度,通过调节温度控制炉内硫化反应的速率,使反应过程保持在满足生产的合适温度范围内。同时,通过温度的控制,保护后续设备设施的安全稳定的运行。反应过程中产生的多余热量通过换热系统带走,稳定炉内温度,余热通过交换系统得到低压蒸汽,供生产系统再利用。炉体换热系统通过调节阀进行控制,与炉筒反应温度监测点投联锁自控,由 DCS自动控制,保证了生产的安全、稳定、连续。合成炉的换热系统采用 Q345R 材质,它是屈服强度达到 345MPa 级的压力容器专用钢64、板,具有良好的综合力学性能和工艺性能,其抗拉强度、延伸率比 Q345(16Mn)钢有所提高,同时保证冲击韧性,是目前我国用途最广、用量最大的压力容器专用钢板。被广泛用于石油、化工、电站、锅炉等行业,一般用于制作反应器、热换器、分离器、导气管、液化气罐、锅炉气包及液化石油气瓶等。合成炉上封头为一个大直径空筒,其直径范围与炉筒成一定比例关系,主要作用为通过降低气体流速,沉降反应中硅粉细渣,达到净化反应生产物中固体杂质的目的。由于体积大,它同时具备一定的缓冲作用,稳定了炉内的反应压力,降低压力波动,稳定了炉内反应条件,同时也稳定了后序设备进口的压力波动,保证后续设备的正常稳定运行。4.4 自自动动控65、控制制4.4.1 概概24述述唐山XX硅业股份有限公司 7.22 万吨/年三氯氢硅扩建项目的可行性研究自动控制部分,本项目为扩建项目,主要研究对象:合成精馏装置、空压制氮装置、变压吸附装置、及公用工程用房的自控设计。其中变压吸附装置为第三方设计。装置为连续生产装置,工艺过程复杂,工艺介质多为易燃易爆特性,部分具有可燃有毒特性,对自动控制系统、现场检测仪表、现场执行器的稳定性、检测及控制精度均要求较高,同时要求自控设备的选型应严格符合防爆要求、防护要求及高可靠性、高安全性。根据本装置的流程特点、生产规模以及工艺装置对自动控制的总体要求,控制系统拟采用集散控制系统(DCS)完成全装置的生产过程自动66、控制。DCS 系统除了完成整个装置的基本过程控制、操作、监视、管理之外,同时还能完成顺序控制、批量控制、工艺联锁以及部分先进控制策略。本项目罐区中涉及危险化学品三氯氢硅,构成重大危险源,本项目拟采用 SIS 系统(安全仪表系统)完成装置的安全联锁和紧急停车控制。当生产过程超出安全设定条件时,或安全仪表系统内部产生故障时,SIS 系统立即作出正确反应并给出相应的逻辑信号,使过程转入预定安全状态,对人员健康、装置设备及环境提供安全保护。参与安全联锁的信号引入 SIS 安全仪表系统报警及联锁。为确保人员及财产安全,保证生产安全进行,在可能发生可燃或有毒气体泄漏的场所设可燃或有毒气体探测器,并设现场声67、光报警器。可燃气体和有毒气体检测信号引入单独的气体检测报警控制系统(GDS),在控制室集中指示报警联锁。变压吸附装置设置一套 PLC 系统,实现变压吸附装置生产设施的集中检测、显示、报警、控制、联锁及操作,并采用 MODBUS-RTU 协议与主装置 DCS 系统通讯。PLC系统控制柜设置在中心控制室机柜间内,操作站设置在在中央控制室操作室内。本项目仪表信号接入在建项目系统中,故不再增设新的 DCS、GDS、PLC 及 SIS系统。254.4.2 控制系统的选择控制系统的选择控制系统能够对重要工艺参数完成连续自动检测、记录、报警及控制,保障装置的高效、安全、稳定的运行。集散控制系统(DCS)由操68、作站、打印机、大屏幕显示器、工业级 PC 机、控制站、I/O 单元、配线组件及网络设备等组成。DCS 系统主站设置在制室机柜间内,操作站及工程师站设置在控制室操作室内。生产过程中主要的和重要的参数集中到控制室。由DCS 系统进行显示和控制;不重要的参数采用就地显示或控制。全厂在建项目已设置DCS 系统 1 套。本项目信号接入在建项目 DCS 系统,不再增设操作站、工程师站。DCS 系统设置在控制室。DCS 系统设置必要的通信接口,可与其他系统、智能仪表及工厂管理网进行通讯。安全仪表系统(SIS)独立于 DCS 系统和其它子系统单独设置。全厂设置 SIS 系统1 套,安全仪表系统(SIS)所有的69、过程报警、紧急停车、旁路、复位等信号能在 DCS操作站上显示、报警及打印,重要的状态指示、紧急停车按钮采用硬接线方式在辅助操作台独立设置。SIS 系统位于控制室内,负责各装置 SIS 系统的联锁。安全仪表系统的传感器宜采用 420mA 叠加 HART 信号传输的智能变送器,输出信号宜带故障模式输出。本项目信号接入在建项目 SIS 系统,不再增设操作站、工程师站。可燃/有毒气体检测系统(GDS)独立于 DCS 系统单独设置。该系统与 DCS 系统可实现实时数据通信,能在 DCS 系统操作站上显示、报警及打印,还应具有顺序事件记录(SER)功能。在操作室内设置可燃气体/毒性气体报警器。全厂在建项目70、已设置 GDS 系统 1 套,本装置可燃、有毒气体检测信号接入在建项目 GDS 系统中。变压吸附装置采用 PLC 控制和联锁,PLC 系统通过通讯接口和主装置 DCS 进行信号传递。为了保证装置的安全可靠及长周期运行,DCS/PLC 均采取冗余措施。本项目该装置的信号接入在建项目 PLC 系统,不再增设操作站、工程师站。4.4.3 仪表选型仪表选型4.4.3.1 选型原则根据装置的操作要求和自动控制水平要求,选择技术先进、性能可靠、价格合理、售后服务和技术支持良好的自控设备和系统。选用的仪表必须是国家或国际技术监督部门认可,取得制造许可证的合格产品,在同等条件下,现场仪表优先选用国产仪表(包括71、采用引进技术和合资企业国内生产的产品)。26防爆区域内的电动仪表根据区域划分可选用隔爆型仪表或本质安全型仪表,防爆等级:ExdIICT4。现场电动仪表防护等级不低于 IP65,就地指示仪表不低于 IP55。此项目含有部分具有腐蚀性的介质,仪表一次元件和调节阀接液部分材质均考虑防腐蚀要求,仪表外壳及其配套附件也应满足具有抗腐蚀性要求。仪表型号及类型尽量减少,便于选用备件和日常维护。可采用智能型仪表。模拟量信号一般采用 420mA+HART 协议,气动信号为 20100KPa。测量单位:温度仪表的刻度单位,应采用摄氏度。压力仪表一律使用法定计量单位,即 Pa、kPa、MPa。流量仪表的刻度单位为:72、a.液体流量用 m3/h;kg/h、b.蒸汽流量用 kg/h。液位仪表的刻度单位为 mm。4.4.3.2 仪表选型(1)温度仪表集中检测的温度采用铂热电阻(Pt100,0时)或热电偶(K 型),就地温度检测用双金属温度计。(2)压力仪表远传压力测量采用智能型压力变送器。微压、负压测量选用智能型差压变送器。压力开关选用机械式压力开关。现场压力检测选用不锈钢压力表、耐震压力表、隔膜式压力表、膜盒压力表。(3)流量仪表流量远传检测仪表主要选用标准节流装置配差压变送器,整体式三阀组随变送器成套供货;对洁净的气体要求较准确的流量测量可采用涡轮流量计、涡街流量计及质量流量计;循环水、生活水测量选用电磁流量73、计;粘度较大的液体采用楔式流量计;进出装置的水的流量测量选用涡街流量计、电磁流量计。小流量、微小流量的场合,采用金属转子流量计;远传信号采用内藏孔板式流量计。(4)物位仪表远传液位测量选用智能双法兰差压变送器或差压变送器、超声波液位计,界位和液27位测量,选用智能电动外浮筒液(界)位变送器;料仓料位选用雷达料位计,储罐的液位测量选用雷达液位计;液位开关选用音叉式液位开关;就地液位、界位测量选用磁翻板液位计。(5)称重仪表重量检测选用称重仪。(6)调节阀、切断阀本场合主要选用气动单座、笼式双座调节阀、套筒调节阀、球芯调节阀、偏心旋转调节蝶阀,调节阀的执行机构均选用气动执行机构,配智能型电/气阀门74、定位器。切断阀选用气动蝶阀和球阀。(7)分析仪表可燃气体检测选用催化燃烧式可燃气体探测器;有毒气体检测选用电化学式有毒气体探测器;工艺液体检测选用 PH 分析仪。4.4.4 控制室的设置控制室的设置中央控制室为在建项目,控制室为二层抗爆结构,建筑尺寸 42 x 23 米(长 x 宽),位于厂区西北侧。中央控制室完成全厂生产装置全部生产过程的集中操作、集中控制与集中管理,包含仪表机柜间、操作室、UPS 室、调度室、会议室、交接班室以及其他辅助性房间。4.4.5 仪表的供电和供气仪表的供电和供气4.4.5.1 仪表供电仪表电源负荷属于一级负荷中特别重要的负荷,采用双路 UPS 供电,且后备电池的供75、电时间不小于 30 分钟。UPS 的主电源和旁路电源宜由不同母线供电,以保证可靠供电。电源系统的切换装置应能实现无扰动切换。UPS 的技术指标应符合下列规定:(1)电源质量:1)交流电压:220V11V;2)频率:50Hz0.5Hz;3)波形失真率:小于 5%。28(2)过载能力不小于 150%(在 5s 之内)。本项目信号接入在建项目 DCS、GDS 及 SIS 系统,并已考虑本期电源容量,本设计不再体现。4.4.5.2 仪表供气仪表空气源由老厂送至本项目空气缓冲罐供给,正常操作压力 0.5-0.7MPa。仪表空气气源操作(在线)压力下的露点,应比 工作环境或历史上当地年(季)极端最低温度至76、少低 10,含尘粒径不应大于 3m,含尘量应小于 1mg/m3,含油量应小于 1ppm。在空压机或其他设备故障的状态下,仪表空气储罐能持续稳定的为装置提供至少 15 分钟的供气时间,保证阀门能够安全工作,以便操作人员对紧急状况进行处理。现场仪表空气耗气量:500Nm/h。4.4.6 安全技术措施安全技术措施项目中有重点监管的危险化学品、构成重大危险源。故根据相关规范规定,设置了安全仪表系统(SIS)。仪表及控制系统的设计考虑为故障安全型。电源和气源发生故障时不会对设备及人身安全产生影响。罐区装置内参与安全联锁的现场仪表,考虑防雷措施,在现场仪表及系统机柜内安装浪涌保护器,以保护现场仪表及安全仪77、表系统,确保系统正常运行。为保障人身安全和生产安全,监测生产过程及储运设施中泄漏的可燃气体及有毒气体,并及时报警,预防人身伤害及火灾与爆炸事故的发生,项目中设置可燃气体和有毒气体检测器,并将信号引入在建项目的气体检测报警控制系统(GDS)。4.4.7 标准和规范标准和规范(1)过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号HG/T20505-2014(2017 年复审)(2)自动化仪表选型设计规范HG/T20507-2014(2017 年复审)(3)控制室设计规范HG/T20508-2014(2017 年复审)(4)仪表供电设计规范HG/T20509-2014(2017 年复审)(5)仪表供气设计规范78、HG/T20510-2014(2017 年复审)(6)信号报警及联锁系统设计规范HG/T20511-2014(2017 年复审)(7)仪表配管配线设计规范 HG/T20512-2014(2017 年复审)(8)仪表系统接地设计规范HG/T20513-2014(2017 年复审)29(9)分散型控制系统工程设计规范HG/T20573-2012(2017 年复审)(10)可编程序控制器系统工程设计规范HG/T20700-2014(2017 年复审)(11)爆炸危险环境电力装置设计规范GB50058-2014(12)石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准GB/T50493-2019(13)石油化79、工安全仪表系统设计规范GB/T50770-2013(14)石油化工仪表系统防雷设计规范 SH/T3164-2012(15)化工投资项目可行性研究报告编制办法(2012 年修订版)4.5 装置界区内公用工程设施装置界区内公用工程设施本项目在在建循环水站,冷冻站内新增相关设备。各公用工程设施具体配备情况见相关章节描述。(1)冷冻站冷冻站由 7水和-27水两个系统组成,。各规格冷却水由管道输送至各用户。有关具体数据详见 8.1.6 章节内容。(2)循环水站本项目新增一台循环水塔,循环水由在建循环水站经管道输送至各用户,详见 8.1.1节。(3)空压制氮装置本项目新建空压站,压缩空气及仪表空气由空压站80、经管道输送至各用户,详见 8.1.5节。本项目新建制氮间,氮气由制氮间经管道输送至各用户,详见 8.1.5 节。4.6 工艺装置工艺装置“三废三废”排放与预处理排放与预处理本项目各装置废水、废气、废固排放情况表见 13.3 章节主要污染源及污染物,三废的处理措施见 13.4 章节环境保护治理措施及方案。4.7 装置占地与建、构筑物面积及定员装置占地与建、构筑物面积及定员本项目装置占地及建、构筑物一览表见 7.4 章节建构筑物一览表。本项目定员见 17.2 章节人员配置表。4.8 工艺技术及设备风险分析工艺技术及设备风险分析本项目工艺技术及设备风险分析见 23 章风险分析内容。5 原原材材料料、81、辅辅助助材材料料、燃燃料料和和动动力力供供应应5.1 主主要要原原材材料料、辅辅助助材材料料、燃燃料料的的种种类类、规规格格、年年需需用用30量量本项目生产装置包括合成精馏装置。本装置主要原料硅粉及氯化氢等,其它辅助材料为 98%硫酸等。采用以上原料路线,本项目能够利用唐山XX新材料有限公司的氯化氢资源,节约成本,增加效益。各装置所需主要原材料、辅助材料、燃料的种类、规格及年需用量如下表所示:表 5.1-1 主要原料、辅助材料、燃料来源表序号数量(吨/年原料品种)来源包装要求运输方式12123硅粉0外购袋装汽车运输28331氯化氢5外购管道管道运输398%硫酸177.5外购管道汽车运输5.2 82、主主要要原原辅辅材材料料市市场场分分析析5.2.1 供供需需状状况况分分析析本项目主要原料硅粉与氯化氢,其它辅助材料为硫酸等。(1)氯化氢供需状况分析本项目氯化氢由XX新材料以及老厂提供,能够满足本项目所需,XX新材料距离本项目厂址 300m,可以通过管道输送至本项目界区。(2)硅粉、硫酸等供需状况分析本项目硅粉、硫酸等均可以在国内采购,通过详细调查,主要原料供应商都可以在项目所在地 300 公里范围内找到,且产能完全能够满足本项目所需,因此能够保证本项目主要原料供应。(3)蒸汽供需状况分析本项目所需蒸汽来自唐山三友热电公司,能够满足本项目需求。5.2.2 供供应应可可靠靠性性分分析析本项目的83、建设地点位于唐山市XX区XX工业区,周围区域工业体系发达,化工产品众多,硅粉等主要原料都能够就近采购,保证本项目主要原料供应。本项目需求量较小,供应距离较远的原辅材料,可以通过签订供应协议,保证本项目原辅材料的供应。5.3 水水、电电、汽汽和和其其他他动动力力供供31应应唐山XX硅业股份有限公司 7.22 万吨/年三氯氢硅扩建项目中各装置水、电、汽等动力的消耗见表 5.3-1。表 5.3-1 项目公用工程消耗一览表序号项目及规格消单位耗说明小时消耗年消耗1一次水7.吨56104老厂管网2循环水90吨0720104自建循环水站供应3电力297度42379104供电局供应40.25MPa 蒸汽吨984、7.2104老厂管网供应5Nm仪表空气35004.0106老厂管网供应6Nm氮气34003.2106老厂管网供应77水104kcal28.823.04104自建冷冻站供应10-27水104kcal86.469.12104自建冷冻站供应本项目用电、供水、供气等均由XX工业园区供应,满足本项目各公用工程需求。园区供水供电能力详见 6.1.4 节。5.4 资源利用合理性分析资源利用合理性分析本项目采用了许多节能新技术,保证资源合理化应用:(1)生产装置本项目采用工艺优化与 DCS 控制技术,进入合成炉的物料均采用完全密闭式入料,减少了生产强度和环境污染。提高自动化水平,为优质、高产、低消耗和长周期安85、全运行创造了有利条件。产品精馏为连续精馏,采用热耦合技术,大大降低蒸汽消耗;合成系统采用多级旋分,充分回收利用硅粉再次参与合成反应,既节约物料消耗,又保护了环境。(2)设备选型机电设备的选型对节能降耗具有十分重要的意义。本装置中所选用的机电设备一律不用国家已颁布淘汰的机电产品。选用技术先进,材料优良,结构合理,机械强度高,32使用寿命长的节能型机电产品。根据管道输送物料特性进行绝热,进一步的降低了热量的损耗,实现了节省能源的目标。通过以上先进的节能工艺,为企业节约了成本,保护了环境,并且符合国家大力推行可循环经济产业的号召,为企业增收的同时,为保护环境尽一份力。6 建建厂厂条条件件和和厂厂址址86、选选33择择6.1 建建厂厂条条件件6.1.1 建建厂厂地地点点的的自自然然条条件件(1)厂址位置本项目拟建场地位于唐山市XX区XX经济开发区境内。工程建设地点位于征地范围内,厂址北距唐山市区约45km,西距汉沽约30km,南距渤海约7km。XX经济开发区地处环渤海地区中心地带,北依燕山,南临渤海,位于唐山市南部,距市区45km,天津80km,北京200km。开发区交通发达,通讯方便,各类设施齐全,周边有天津新港、秦皇岛港、唐山港和XX港,环渤海公路和将要建设的环渤海铁路都从本区通过,有正在修建的直达唐山连接京唐的快速路,有直达天津的铁路,有功能完备的水、电、气、讯、污水处理等配套设施。(2)87、地质条件厂址位于陡河下游低洼平原,该地区地貌属“滨海低平原”,地势平坦,地形坡度约5/1000。地面海拔高度在1.82.7m。抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.20g,设计地震分组第一组。场地类型:类。本地区地质构造属第四纪全部世及晚新世构成,地层基本上呈水平分布,参照唐山碱厂工程地质勘探资料,在钻探 80m 深度内,自上而下分为十层。表层为粘土,中为亚粘土,深层为轻亚粘土。上部的耐力为 90kPa,下卧层的耐力为 220-230kPa。水文地质属滨海冲洪积、海湖积平原水文地质区。地下含水层主要由冲洪积、海积和湖积等沉积作用形成的中砂、中细砂层构成。地下水分布较广,一般为低矿化度(088、.4-0.6g/L)饮水,水温 19.5-25,目前水位 16-20m,据水利局 1975-1988 年统计,水位年降速 1.1m,地下水不能作为城市工厂用水主要水源。主要河流有沙河、双龙河及陡河。根据国家地震局地质大队1976年11月编印的京津唐地区地震烈度区划图,该地区为七度和八度交界区,1976年唐山发生大地震,沿河道出现喷砂冒水现象和土壤液化现象。本区位于华北断块区的东部,在长期复杂的构造演化中,大致经历了三个阶段:太古代至元古代地台结晶基底的形成、形变和固结阶段;中、晚元古代至古生代稳定地台盖层发育阶段;中、新生代地台解体,陆相盆地盖层形成阶段。在区域地质构造34上,评价区位于黄骅坳89、陷北段南部及与埕宁隆起交接的地区,而且是北西西向张家口北京蓬莱断裂带延经的地区。黄骅坳陷和埕宁隆起分别是渤海湾盆地中的一级负向和正向构造单元。本区以宁河昌黎断裂为界,北部为燕山沉降带,南部为华北坳陷区。级构造单元有蓟县坳陷、山海关隆起、黄骅坳陷、渤海中部隆起。新生代以前,隆起与坳陷有着共同的发展历史,基底为太古界和下元古界变质岩系,褶皱、断裂、岩浆活动强烈。盖层由中上元古界、古生界地层组成,其中包含多个不整合面。中生代的燕山运动,使本区地壳活动进入了高潮,以断裂活动和岩浆活动为主,伴有强烈的挤压褶皱。新生代开始发生断裂分异运动,昌黎宁河断裂以北燕山地区强烈上升,形成隆起,以南地区强烈下沉,形成90、坳陷,隆起与坳陷之间的高差达 10000m 以上。黄骅坳陷地处渤海湾盆地的中部、西、北北东向沧东断裂与沧县隆起相邻,东、北北东北东向埕西断裂和埕宁隆起相接,北部、北东向宁河昌黎断裂同燕山隆起区相毗邻,总体呈北东向分布,具有由一系列北东北东东向断裂左阶斜列往西南聚敛而向东北撕开的帚状结构。埕宁隆起北东向分布于渤海湾盆地的中部,陆地部分主要由埕小口凸起和宁津凸起组成,分隔了黄骅坳陷和济阳坳陷,它向北延伸入海到沙垒田凸起,分隔了黄骅坳陷和渤中坳陷。埕宁隆起在早第三纪时,南部基本隆起剥蚀而缺失沉积,北部被北西向埕北断裂和沙南断裂横切形成规模不大的埕北和沙南凹陷,堆积有厚 2000m 左右的下第三系,沙91、垒田凸起覆盖有较薄的东营组地层,自晚第三纪以来,埕宁隆起和两侧的坳陷一起同渤海湾盆地整体下沉,沉积了厚 10001500m 的上第三系和第四系地层。(3)气象条件该区域海洋气候明显,空气湿润,历年平均相对湿度 6.5%,四季差异不大。湿度偏低,采暖期较长,年平均风速较大,大风日数比内地平原偏多。风向季节性强,三月份后气温回升,以西南风为主。进入冬季后,主导风向以西北风为主。该区域降水量较充沛,年平均降水量 574mm,最大年降水量 1029mm,最小年降水量 300mm 以上,降水多集中在 68 月,占年降水量的 70%。本项目所在地自然、气象条件,见表 6.1-1。表 6.1-1 自然、气象92、条件表序号自然、气象要素数值备注1气温35序号自然、气象要素数值备注年平均温度11.9年平均最高温度267 月年平均最低温度-4.21 月极端最高温度36.41972 年 6 月 16 日极端最低温度-22.72相对湿度年平均相对湿度65%最热月平均相对湿度79%最冷月平均相对湿度58%3大气压年平均1.0171105Pa月平均最大1.0326105Pa月平均最小1.0014105Pa4风年最多风向NW年平均风速4.8m/s最大风速21m/s极大风速33.6m/s5降雨量年平均降雨量574mm年最大降雨量1029mm1964 年月平均最大降雨量211.2mm月平均最小降雨量4.1mm年平均雷暴93、日35 天年最大雷暴日53 天年最小雷暴日25 天6雪最大积雪厚度190mm雪荷载300Pa序36号自然、气象要素数值备注7冻土0.8最大冻土深度m8地震烈度8地震水平加速度16.1.2 建建厂厂地地点点的的社社会会经经济济条条件件本项目拟建地位于唐山市XX区XX经济开发区,XX经济开发区成立于 1991 年,1995 年被河北省政府批准为省级开发区,2012 年 7 月纳入XX区。全区规划控制面积393.74 平方公里,城区规划面积 26 平方公里。下辖一个镇 10 个行政村,一个街道办事处 6 个居委会,总人口 5.4 万。XX经济开发区位于环渤海经济圈中心地带,西邻天津滨海新区,背靠唐山94、市主城区,面向XX大港,汉南铁路、张唐铁路、唐曹铁路以及谋划的蒙曹铁路贯穿全境,沿海高速、唐曹高速交汇贯通,是津唐曹半小时经济圈的核心区域,是环渤海地区最具发展潜力的开发区之一。区内道路、管网、供水、供热、供电、供气、污水处理、垃圾处理等基础配套设施完善,学校、医院、银行、网络通讯、保险事业等社会职能健全,各项民生事业协调发展,基本形成了以海洋化工循环产业为特色的城市雏形。建区二十多年来,XX开发区充分发挥自身资源优势,围绕延长盐碱化工产业链条发展壮大产业,已经形成了上游海盐生产,中游“两碱一化”(纯碱、氯碱、化纤),下游氯气利用的“三大板块”,基本构筑了海洋化工循环产业体系,初步建立了“盐碱95、氯气四氯化钛海绵钛”、“盐-烧碱-粘胶短纤维”、“氢氧化钾三氯氢硅气相白炭黑”、“氯气有机硅有机硅下游产品”等 4 条主导产品链,海洋化工循环产业经济总量占工业总产值的 80%以上。目前,全区拥有各类工业企业 75 家,其中,大型国有企业 2 家,外资企业 7 家,民营企业 66 家,主要涉及盐碱、化纤、钛材料、硅材料、陶瓷、装备制造等行业,化工企业 30 余家,初步形成了以国有大型企业为主导,民营企业、外资企业等中小企业为补充的产业发展格局。2017 年,全区完成地区生产总值 115.5 亿元,实现主营业务收入 306.6 亿元,完成固定资产投资 32.8 亿元,实现全部财政收入20.5 亿96、元,公共预算收入 9.03 亿元。6.1.3 外部交通运输状况外部交通运输状况南堡经济开发区地处环渤海经济圈中心地带,南临渤海,有海岸线 4 公里,北依燕山,东与秦皇岛接壤,西与北京、天津毗邻,西北距北京 200 公里、西南距天津滨海新区 20 公里、天津港 75 公里,北距唐山市区 45 公里,东至秦皇岛 120 公里,距正在建设的“北方大港”-XX港 2037公里。京山铁路汉南(汉沽至南堡)支线直达区内,港口运输和铁路运输方便快捷。沿海高速公路与唐曹高速公路、南曹沿海铁路联成网络,将南堡经济开发区与天津港、XX港连成整体,使其成为京、津、秦乃至整个“三北”地区到达XX港口的必经之路。6.197、.4 公公用工程条件用工程条件(1)供水开发区内生活用水及部分工业用水由南堡供水公司供水系统统一供给,水源为地下水,供水能力 2 万 m3/d(730 万 m3/a)。园区部分企业水源引自陡河水库地表水及草泊水库地下水,陡河水库供水能力 4.1 万 m3/d(1500 万 m3/a),草泊水库 38 眼水井,供水能力 5.5 万 m3/d(2000 万 m3/a)。开发区于 6 号路北侧、8 号路东侧建设净水厂一座,以陡河水库为水源,从XX陡河输水管线十一农场孙家东灶南堡开发区预留口至南堡开发区建设 19km 输水管线,预留口坐标为东经 1182238.3255,北纬 391605.5628698、9,引水量 6.9 万 m3/d;(2500万 m3/a)。该水厂建成后,关闭自备水井,南堡开发区总供水能力 11 万 m3/d(m3/a)4000 万。(2)排水南堡经济开发区污水处理厂位于城西工业区,现状处理能力 8 万 m3/d,再生水规模2 万 m3/d。规划升级改造现状污水处理厂,并扩建处理规模为 7.5 万 m3/d 的污水处理设施、处理规模为 7.5 万 m3/d 的再生水系统,污水总处理能力达到 14 万 m3/d,总再生水处理能力达 8 万 m3/d,污水处理厂出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)的一级 A 标准。到规划期末,开发区内污水处理率应达99、到 100%。污水管网布置:污水管道采用枝状管网布置,尽可能在管线较短和埋深较小的情况下,让最大区域上的污水自流排水。污水管网结合污水厂的建设、道路和竖向规划进行铺设。污水管道按高日高时污水量设计,管材采用钢筋混凝土圆管。本项目所有的生活、生产污水经厂区内污水处理站处理达标后进行回用,其余排水经收集后统一排至园区已有的污水排放管网。(3)供电现有 1 座 10kV 变配电站,供电电压等级为 10kV。变配电站 2 回路电源,主电源引自南堡经济开发区主变电站,电压 10kV、申请容量 11195kVA(一期已用约 4500 kVA);备用电源引自南堡经济开发区另一座变电站,电压 10kV、申请容100、量 1280kVA(一期已用约 500 kVA)。总进线容量满足此次用电需求38。(4)供热热力管网已覆盖全区,根据开发区供热规划,开发区城西工业区供热由园区内相关热电企业负担。本项目供热由XX股份有限公司低压蒸汽管网供应。(5)消防厂区消防设计采用消防给水灭火系统及灭火器联合灭火方式。本项目为新建项目,厂区内消防依托老厂消防系统,厂区外部消防依托南堡经济开发区消防大队。南堡经济开发区消防大队距离厂区 1km,现有大型消防车 7 辆,消防队员 33 人,发生火灾后可在 10 分钟内到达本厂区。6.1.5 用用地地条条件件本项目建设用地在河北省唐山市南堡经济开发区,用地属性属于工业用地,用地范围101、内无需要拆迁的民居及人员。6.1.6 环环境境保保护护条条件件本项目所在地区燃料燃烧对大气环境质量影响较小,规划区及周围区域 PM10、SO2、NO2日均浓度均满足环境空气质量(GB3095-2012)中的二级标准,H2S、HCl、甲醇、二甲苯小时平均浓度满足工业企业设计卫生标准(GBZ 1-2010)居住区大气有害物质的最高允许浓度。浅层地下水各评价因子除 pH 值和氨氮、高锰酸盐指数的标准指数小于 1,满足 地下水质量标准(GB/T14848-2017)类标准外,溶解性总固体、总硬度、硫酸盐、氯化物的标准指数均大于 1,水质不能满足标准要求。其超标原因是由于南堡经济开发区地处唐山南部沿海,102、其原生地质为河流冲积及海湖积而形成,导致该区域地下水矿化度和硬度相对较高。深层地下水监测点各项监测因子标准指数为均小于 1,满足地下水质量标准(GB/T14848-2017)中类标准的要求。监测结果表明,该区域深层地下水质量较好。本项目生产污水、生活污水经污水处理系统处理后排至园区污水处理站。经过本项目污水系统处理后的污水能够满足无机化学工业污染物排放标准(GB31573-2015),同时满足园区污水处理站对污水水质的要求。项目主要固体废物包括污泥滤饼及职工生39活垃圾等。建设单位拟采用减量化、资源化、无害化的处理原则,对固废进行分类处理、处置。职工生活垃圾由环卫部门收集后统一处理。本项目均采103、用国内先进工艺生产技术和设备,生产能耗低,三废排放少,同时各排放源做到了有组织达标排放,该区域有较大的环境容量,因此,本项目建成投产后,预计对周围环境质量影响不大。规划区所在区域噪声值满足声环境质量标准(GB3096-2008)中的 3 类标准。6.2 厂厂(场场)址址选选择择该厂址方案选择优点如下拟建厂位于唐山市曹妃甸区南堡经济开发区化工集中区内,本工程厂区东南侧为已建唐山三友化纤厂,北侧为四氯化硅提纯装置,南侧为硫酸钾装置。厂区周围交通比较方便,地形平坦,原料供应有保障,该厂址合理,可行。:(1)靠近原料供应区氯化氢原料由老厂与XX新材料分布供应。XX新材料距离厂址 300 米,可以供应氯104、化氢原料,附近有三友热电厂,为本工程提供可靠的蒸汽供应。厂址靠近原料产区,可就近获得原料,减少原料的运输费用。(2)有丰富的水资源化工企业是用水大户,供水不足,非但不能保证企业的正常生产,甚至会危及安全生产。项目区域内水源丰富,生产用水目前有市政供水和地下水两个水源,可满足本工程需要。(3)有较好的运输环境京山铁路汉南(汉沽至南堡)支线直达区内,港口运输和铁路运输方便快捷。沿海高速公路与唐曹高速公路、南曹沿海铁路联成网络,将南堡经济开发区与天津港、曹妃甸港连成整体,使其成为京、津、秦乃至整个“三北”地区到达曹妃甸港口的必经之路,因此本项目厂址,满足本项目运输要求,同时,可有效降低运输成本。(4105、)与居民密集区保持适当距离项目厂址区域内无村庄、无居民区,完全符合化工生产企业建设所要求的安全防护距离规定。同时与北侧厂区铁路线满足 1 公里距离要求。7 总总图图运运输输、储储运运、土土建建、界界区区内内外外管管40网网7.1 总总图图运运输输7.1.1 全全厂厂总总图图本项目拟建场地位于唐山市曹妃甸区南堡经济开发区唐山XX硅业有限公司内。本项目布置在该公司征用地内预留空地上。本项目北侧是唐山XX电子电子材料有限公司;南侧是兴达道;东南侧是唐山三友兴达化纤股份有限公司污水处理站,西侧是排洪渠,排洪渠以西是希望路。本次总图专业设计范围如下:合成精馏装置、空压制氮装置。7.1.1.1 总平面布置106、(1)工厂主要组成工厂主要组成及用地面积见表 7.1-3。表 7.1-1 工厂主要组成及用地面积表(m2)序号建筑物名称生产类别占地面积 m2建筑面积 m2层数备注700总图701合成精馏装置甲 类5004 层100空压制氮装置丁 类3923921 层合计892392(2)总平面布置原则总平面布置原则:1)结合厂区内已建、构筑物,满足工艺流程顺畅和管线布置短捷的要求的前提下,力求工艺平面分区明确合理,流线清晰通畅,布局紧凑,整个厂区协调统一。本项目公用工程及地上地下管线基本依托厂区原有部分,节约投资。2)道路布置合理,既要方便运输,又要满足消防要求。3)在满足生产工艺流程和生产经营管理的同时,107、满足国家有关防火、防爆、安全、卫生、环保的要求。4)按规范要求布置,力求布置紧凑,减少管道及输送线路。415)平面布置力求紧凑,以利于节约用地。6)满足开发区要求。7)根据本项目生产特点,满足生产、防火、防爆、工业卫生、运输、施工安装和检修等要求,并力求总平面布置紧凑合理。8)结合场地现状条件,联合集中布置,以节约用地、缩短管线、便于管理并减少投资。(3)总平面布置方案根据厂区现状情况,本着用地紧凑,缩短工程管线,节约投资的原则,并结合当地风玫瑰图,将本项目布置在厂区合成精馏装置预留用地上;空压制氮装置布置在厂区东侧预留用地上。本项目整个厂区功能分区明确,并按生产的火灾危险性分别自成一区,便于108、管理,避免人流和车流交叉,同时减小了防火间距,节约了用地。本项目环形消防通道均利用厂区原有设计,路宽不小于 6 米,道路净高不小于 5 米。本项目人流入口与物流入口均利用原有出入口,方便运输和管理。本项目总图运输主要技术经济指标表见表 7.1-2。表 7.1-2 总图运输主要参数指标表42(4)工厂绿化绿化设计根据生产特点、环境污染情况和当地土壤、气候等自然条件进行绿化布置和选择绿化植物,同时,考虑与周围建筑物、构筑物相协调,与管线综合设计相配合,储罐区、生产车间及仓库四周为硬化地面。道路两侧的绿化不妨碍行车安全。(5)拆迁本项目无拆迁。7.1.1.2 竖向布置竖向布置原则:合理确定场地设计标109、高和排水方式,确保场地不受洪水及地区积水的威胁。尽量节省土石方工程量。竖向布置方式:本项目建设场地平坦,总体采用平坡式设计。雨水由建筑物四周坡向道路,经道路雨水口收集,建场地排水坡度为 25。道路高程基本顺应地形落差,道路坡度小于 5%,绝大多数路段坡度小于 2%,以方序号指标名称单位数量备注1厂区总用地面积m284034.3684约 126.05 亩2建、构筑物占地面积m235767.37其中已建35043.37新建724.003建、构筑物建筑面积m221001.19其中已建20777.19新建224.004计算工厂容积率的建、构筑物面积m257602.12其中已建55378.12新建222110、4.005厂区绿化用地面积m27565.096容积率0.687建筑密度%42.568厂区绿地率%99行政办公用地比例%0便非机动车行驶。同时道路坡度至少大 3,以达到污水管的排水最小坡度。7.1.2 全全厂厂运运43输输(1)厂内运输本项目硅粉通过叉车运输的方式从硅粉库房输送至合成精馏装置。(2)厂外运输根据本项目的运输条件和物料特性,本项目运输宜采用汽车运输方式。汽车运输的车辆依托公司现有运输公司的运力和地方专业运输队伍。表 7.1-5 全厂运输量表序号年运输量(吨货物名称)形态包装形式备注一运入量18331氯化氢5气体管道22123硅粉0粉体袋装3Ca(OH)2溶液4567.5液体槽车49111、8%硫酸177.5液体槽车10929小计0二运出量17220三氯氢硅0液体槽车22887四氯化硅0液体槽车10107小计021036合计07.2 储储运运7.2.1 储储运运介介质质及及储储运运量量唐山XX硅业股份有限公司 7.22 万吨/年三氯氢硅扩建项目的原料及产品按形态可分为固体和液体两大类,原料及产品的运输量、形态、包装及运输形式见表 7.1-5 所示。7.2.2 固体储运固体储运(1)硅粉:硅粉采用汽车运输方式,将硅粉输送至在建项目的硅粉库。7.2.3 液液体体储储运运本项目液体储运设施包括:三氯氢硅罐区与四氯化硅罐区。7.2.3.1 储运介质及储运44量简述储运介质的形态、储存方式112、及储运方式参见表 7.2-1。表 7.2-1 物料储运方式表序号物料名称形态储存方式储运方式备注1三氯氢硅液态卧式储罐汽车运输2四氯化硅液态立式储罐汽车运输7.2.3.2 储运方案(1)储存系统1)三氯氢硅罐区在建项目三氯氢硅罐区是三氯氢硅产品的临时储存处。由于大部分三氯氢硅产品可通过管廊输送到电子材料及新材料使用,剩余部分外售,因此实际储存天数较短。本项目新增一台三氯氢硅储罐,布置在在建项目的三氯氢硅罐区。本项目新建储罐见表 7.2-3。表 7.2-2 本项目三氯氢硅罐区储罐规格及储存周期储罐容量及台设备名称数储罐结构形储罐规格(m3台)m式储罐绝热情况实际储存天数 d三氯氢硅储罐180 x113、14.014.5卧式储罐隔热防腐漆42)四氯化硅罐区在建项目四氯化硅罐区是四氯化硅产品的临时储存处,接受来自合成精馏装置的四氯化硅。本项目不再新增储罐。7.2.3.3 装卸系统汽车装卸站的任务是装车外售产品储罐的产成品。通过管道输送到唐山XX新材料及电子材料,或通过管道输送至罐区储存或通过管道将产品输送至运输罐车。汽车装卸站需要装车的物料有:三氯氢硅与四氯化硅。本项目依托在建项目的装卸栈台,不再新建。7.3 厂区外管网厂区外管网7.3.1 外管设计范围和要求外管设计范围和要求本项目工艺及热力外管输送的管线主要有硫酸、氯化氢、盐酸、蒸汽、仪表空气、氮气、-27/-22氯化钙水溶液、7/12冷冻水114、尾气等各种工艺物料管线。部分公45用工程管道接自在建项目外线总管三通甩头。设计采用的规范、标准化工管路设计手册(化学工业出版社 2011 年)动力管道设计手册(机械工业出版社 2006 年)石油化工管架设计规范(SH/T3055-2017)工业企业设计卫生标准(GBZ 1-2010)工业企业噪声控制设计规范(GB/T50087-2013)建筑设计防火规范(GB50016-2014)(2018 年版)工业金属管道设计规范(GB50316-2000)(2008 年版)工业企业总平面设计规范(GB50187-2012)石油化工管道支吊架设计规范(SH3073-2016(2017 年复审)石油化工企115、业设计防火标准GB50160-2008(2018 年版)7.3.2 管道敷设原则及敷设方式管道敷设原则及敷设方式(1)外管线流程力求简捷合理,满足全厂工艺及热力流程需要。工艺及热力外管采用架空敷设。管架布置做到保护环境,节约能源,降低能耗,节约土地;与厂区内的装置、道路、建筑物、构筑物等协调;并且满足消防要求。管线的布置应做到统筹规划,做到安全可靠、经济合理、满足施工操作、维修等方面的要求,并力求整齐美观。(2)热力管线热补偿优先采用自然补偿,当自然补偿器不能满足要求时设补偿器补偿。(3)蒸汽管线、7冷冻水、12冷冻水、氮气管线、仪表空气管线采用无缝钢管(20);-27/-22氯化钙水溶液采用116、低温管道用无缝钢管 16MnDG;尾气管线采用无缝钢管(20);氯化氢采用钢骨架聚乙烯管道;硫酸采用衬里无缝钢管(20#+PE)。无缝钢管采用焊接连接;钢骨架聚乙烯管道、衬里无缝钢管采用法兰连接。(4)架空敷设的蒸汽管线管线需保温,管线保温材料为硅酸铝保温管壳,铝合金薄板为保护层。(5)-27/-22氯化钙水溶液、7/12冷冻水管线需保冷,保冷材料为聚氨酯管壳,防潮层为沥青玻璃布,铝合金薄板为保护层。7.3.3 管廊设计的一般原则管廊设计的一般原则本项目管廊全部依托在建项目管廊,无新建管廊。467.4 土建土建7.4.1 工程地质概况工程地质概况厂址位于陡河下游低洼平原,该地区地貌属“滨海低平117、原”,地势平坦,地形坡度约5/1000。地面海拔高度在 1.82.7m。本地区地质构造属第四纪全部世及晚新世构成,地层基本上呈水平分布,参照唐山碱厂工程地质勘探资料,在钻探 80m 深度内,自上而下分为十层。表层为粘土,中为亚粘土,深层为轻亚粘土。上部的耐力为 90kPa,下卧层的耐力为 220-230kPa。本项目所在地抗震设防烈度为 8 度,设计基本地震加速度为 0.20g,地震分组为第一组。7.4.2 建筑设计建筑设计7.4.2.1 建筑设计基本原则(1)建筑设计应遵守国家现行标准、规范和规程,精心设计,确保工程安全可靠、经济合理、技术先进、美观适用。相关标准、规范如下:建筑制图标准 G118、B/T50104-2010;建筑设计防火规范GB50016-2014(2018年版)简称建规;建筑内部装修设计防火规范GB50222-2017简称内规;建筑地面设计规范GB50037-2013;屋面工程技术规范 GB 50345-2012;钢结构防火涂料GB149072018石油化工钢结构防腐蚀涂料应用技术规程SH/T 3603-2019建筑玻璃应用技术规程JGJ113-2015;工业建筑节能设计统一标准GB51245-2017(2)建筑设计应充分考虑当地的准入条件,因地制宜,积极结合当地的材料、构件供应和施工条件,采用新技术、新材料、新结构。建筑风格力求统一协调。(3)根据本专业要求及有关专119、业所提的设计条件,建筑设计在平面布置、空间处理、结构造型、构造措施及材料选择等方面,应根据工程特点满足防火防爆、防尘洁净、采光通风、保温隔热、抗震设防、防腐蚀、防噪声、防潮、防水、防渗等技术要求。(4)结合生产使用要求,简化结构和构件种类以节约投资,加快施工进度。(5)建筑设计在满足工艺流程、便于安装、检修、生产操作与管理的条件下,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,使整个建筑设计平面布置紧凑、空间组47织合理、建筑造型简洁明快、整个厂区风格协调一致。(6)建筑设计遵照国家颁布的现行设计规范进行。7.4.2.2 建筑装修标准(1)屋面1)参考当地通常屋面做法,根据防水等级确定构造做法及120、防水材料。2)低矮屋面排水优先采用外排水,对特殊建筑综合考虑屋面结构形式、气候条件、使用特点等因素确定排水方式。3)屋面防水等级不低于级。4)屋面雨水排水区的划分,一般按 150200m2屋面(水平投影)设一个雨水口排水。5)天沟和檐沟采用钢筋混凝土结构,沟内纵向坡度为 1%。6)钢筋混凝土屋面板,无节能要求房屋屋面做 100 厚岩棉板隔热层,有节能要求房屋按照节能要求厚度设置保温层。(2)墙体1)钢筋混凝土框架结构的填充墙采用加气混凝土砌块,外墙厚不低于 250 厚,内墙厚不低于 200 厚。2)根据规范要求需做节能的建筑,外墙做保温并进行节能设计。(3)楼地面1)地面类型的选择,应根据生产121、特征、工艺使用要求和技术经济比较综合考虑确定。2)一般工业厂房、库房楼地面可采用细石混凝土楼地面。3)对有防渗要求的地面采用防渗地面做法,根据污染程度不同,采用不同防渗做法,防渗区域地沟防渗做法抗渗等级不低于地坪。4)有车辆进出及有堆载的厂房地面根据荷载大小按照重载地面设计。5)室外露天设备操作区域,设置混凝土地坪,现浇混凝土厚度不小于 100mm。6)对于可能产生液体流动的面层,地面应按不小于 1坡度找坡,楼面应按不小于0.5%的坡度找坡并坡向地漏或地沟。7)散发较空气重的可燃气体、可燃蒸汽的甲类设备构架,采用不发火花地面。并采用绝缘材料做整体面层时,应采取防静电措施。(4)门窗481)一般122、工业厂房、库房及生活辅助用房门根据不同的使用要求为钢门、钢木门、防火门、木门、铝合金卷闸门等;窗框材质要求为塑钢窗。有一定洁净度要求的辅助用房加设纱窗。外门采用钢门或钢木门,内门采用成品木门。楼梯间、重要房间采用防火门,耐火等级根据建筑生产类别及防火要求。2)以自然通风为主的厂房、库房侧窗,上部采用中悬窗、固定窗、下部采用平开窗或推拉窗。3)设在防火墙上的门窗,根据相应防火等级采用防火门窗,防火门向疏散方向开启。4)工业建筑外窗抗风压性能不小于 6 级,气密性不小于 4 级,水密性不小于 3 级,保温性能不小于 5 级。门窗单块玻璃面积大于 1.5m2时均采用安全玻璃,落地窗及大块幕墙采用安全123、玻璃。(5)室内外装修要求1)工业建构筑物室内外墙面及顶棚做法均采用砂浆抹面;外墙面选用涂料墙面,颜色采用企业建筑色。2)所有建筑内部装修做法均应满足建筑内部装修设计防火规范的要求,选用合格的建筑装修耐火材料。(6)防火防腐防火:建筑防火,必须遵循国家的有关规范标准,采用行之有效的防火措施,做到促进生产、保障安全、方便使用、经济合理,建筑方案严格按照建筑设计防火规范和石油化工企业设计防火标准进行设计。对有防火要求的钢结构建构筑物构件,按照建筑防火等级确定构件耐火时间,防火涂料选用时,无论室内外构件均选用厚涂型防火涂料,满足钢结构防火涂料GB149072018、石油化工钢结构防腐蚀涂料应用技术规124、程SH/T 3603-2019 的规定。各单体安全出口的布置满足相应规范安全出口的设置要求。各单体中构件的燃烧性能和耐火极限应满足相应规范的要求。所有室内装修材料的选用应满足建筑内部装修设计防火规范的要求。7.4.3 结构设计结构设计7.4.3.1 设计原则(1)严格遵守国家和行业规范、标准,精心设计,做到安全可靠、技术先进、经济合理、施工方便49。(2)积极采用新技术、新材料、因地制宜结合当地情况优先考虑采用当地材料、构件等。(3)地基处理根据当地的地质条件,结合上部结构要求确定安全、合理的处理方案。(4)对于地震区域,根据抗震设防要求,确定合理的抗震结构形式和措施。(5)结构设计需遵循国家125、现行规范、标准、规程和规定,符合我国有关法律和法规。(6)结构设计优先采用国家现行标准图及地方图集;结构设计计量单位统一采用我国法定计量单位。7.4.3.2 地基基础处理根据拟建工程特点及附近场地地勘报告 唐山XX硅业股份有限公司 5 万吨/年三氯氢硅项目岩土勘察报告(工程编号:kc2014-005),拟建工程可选地基基础方案为:1.桩基方案,可选用第 4 层粉土层或第 6 层细砂层作为桩端持力层。桩型可选混凝土预制桩、钻孔灌注桩,且桩端进入持力层以不小于 1.5 倍桩径为宜。桩基施工应先进行试桩,根据试桩检测结果调整桩基设计。2.复合地基方案:可采用水泥土搅拌桩(湿法),可以选择第层粉质黏土126、第层粉土层作为桩端持力层。7.4.3.3 结构方案精馏装置拟采用钢框架结构,桩基础。空压制氮装置拟采用钢筋混凝土结构,基础采用桩基7.4.3.4 建筑结构设计遵循的设计标准和规范(1)建筑结构可靠性设计统一标准 GB50068-2018(2)建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008(3)石油化工建(构)筑物抗震设防分类标准 GB50453-2008(4)建筑抗震设计规范 GB50011-2010(2016 年版)(5)建筑结构荷载规范 GB50009-2012(6)混凝土结构设计规范 GB50010-2010(2015 年版)(7)钢结构设计标准 GB50017-2017(8)门式127、刚架轻型房屋钢结构技术规范GB51022-2015(9)建筑地基基础设计规范 GB50007-201150(10)建筑地基处理技术规范 JGJ79-2012(11)建筑桩基技术规范 JGJ94-2008(12)岩土工程勘察规范 GB50021-2001(2009 年修订版)(13)地下工程防水技术规范 GB50108-2008(14)砌体结构设计规范 GB50003-2011(15)冷弯薄壁型钢结构技术规范 GB50018-2002(16)钢结构焊接规范 GB 50661-2011(17)构筑物抗震设计规范 GB50191-2012(18)储罐区防火堤设计规范 GB50351-2014(19)128、石油化工钢储罐地基与基础设计规范 SH/T3068-2007(20)化工工程管架、管墩设计规范GB 51019-2014通用规范(1)工程结构通用规范 GB55001-2021(2)建筑与市政工程抗震通用规范 GB55002-2021(3)建筑与市政工程地基基础通用规范 GB55003-2021(4)钢结构通用规范 GB55006-20217.4.4 全厂建、构筑物的情况全厂建、构筑物的情况见表 7.4-151表 7.4-1本项目建、构筑物一览表序号名称生产类别耐火等级占地面积 m2建筑面积 m2层数高度(m)结构形式备注701合成精馏装置甲类-500-418.40钢筋混凝土框架增加北侧精馏框129、架100空压制氮装置丁类二级39239216.90钢筋混凝土框架合计8923928 公公用用工工程程方方案案和和辅辅助助生生产产设设52施施8.1 公公用用工工程程方方案案8.1.1 给给排排水水8.1.1.1 概述1)设计依据:(1)唐山XX三氯氢硅扩建项目可行性研究开工报告(2)唐山XX三氯氢硅扩建项目项目交流会议纪要(3)业主提供的可行性资料(4)工艺专业提供的项目基本资料及条件(5)设计规范:序号标准编号标准名称1GB5749-2006生活饮用水卫生标准2SH3099-2000石油化工给水排水水质标准3GB31571-2015石油化学工业污染物排放标准4GB/T50106-2010给水130、排水制图标准5GB50013-2018室外给水设计标准6GB50014-2006(2016 年版)2016 年版室外排水设计规范()7SH3034-2012石油化工给水排水管道设计规范8SH3015-2003石油化工给水排水系统设计规范9GB50265-2010泵站设计规范10GB50016-2014(2018 年版)建筑设计防火规范11GB50160-2008(2018 年版)石油化工企业设计防火标准12GB4452-2011室外消火栓13GB19156-2003消防炮通用技术条件14GB50015-2019建筑给水排水设计标准15GB50050-2017工业循环冷却水处理设计规范16GB/131、T50102-2014工业循环水冷却设计规范17SH3016-1990石油化工企业循环水场设计规范1538GB50747-2012石油化工污水处理设计规范19中国石化建标200643 号水体污染防控紧急措施设计导则20SH3533-2013石油化工给水排水管道工程施工及验收规范21CJJ/T29-2010建筑排水塑料管道工程技术规程22S1S3(2009 年版)全国通用给水排水标准图集23HG/T21629-1999管架标准图24GB50648-2011化学工业循环冷却水系统设计规范25GB50974-2014消防给水及消火栓系统技术规范26GB50084-2017自动喷水灭火系统设计规范27132、GB50219-2014水喷雾灭火系统设计规范28GB50483-2009化工建设项目环境保护设计规范29GB8978-2002污水综合排放标准2)设计范围本工程设计范围为唐山XX三氯氢硅扩建项目区域内给排水系统设计,设计范围包括:(1)生产给水系统设计(2)生产废水系统设计(3)消防系统设计(4)冷却循环水系统设计3)设计原则(1)给水系统:按分质、分压的原则进行系统的划分,并遵照节约用水的原则做到一水多用、循环用水。(2)排水系统:采用雨污分流制,排至现有管网。(3)循环水水质执行工业循环冷却水处理规范标准;(4)采用高效节能的系统及设备做到技术先进可靠、经济合理。(5)严格按照国家有关设133、计标准、规范的规定进行设计4)依托情况项目供水依托XX硅业现有供水系统,XX硅业现有供水系统由开发区集中供水厂提供,本项目建成后全厂新鲜水总用量为 2275.84m3/d,开发区集中供水厂供水量为2300m3/d,XX硅业现有供水系统能够满足本项目用水需求。现有供水系统供水压力为0.20MPa54,水质符合生活饮用水标准。本项目区域内给水系统包括生产给水、循环冷却水等。合成精馏装置生产给水系统拟从在建项目生产生活给水管网引入。本项目区域排水所有的生活、生产污水及雨水经新建管网接入 3 万吨/年高纯四氯化硅提纯项目已建项目原有管网,最终排入原污水处理站处理达标后统一排至园区管网。本项目消防给水依134、托厂区已建临时高压消防给水系统。厂区已设置了有效容积为1400m3 的消防水池,消防泵房配置两台消防泵,水泵 Q=180m3/h,H=110m,1 用 1 备;消防稳压泵技术参数:Q=18m3/h,H=105m,1 用 1 备。消防水箱:在建项目合成精馏装置屋顶水箱间设置有效容积为 12.0m3 的消防水箱,用于提供室内消火栓前 10 分钟用水。8.1.1.2 用水量和排水量1生活用水量本项目劳动定员生活用水均在在建项目考虑,本项目不涉及生活用水量2生产用水量生产用水主要是各车间生产用水、设备和地面的冲洗水、循环水和脱盐水,用水量见表 8.1-1。表 8.1-1 生产给水/排水统计表(单位:m135、3/h)序号生产给装置名称水循环给水生产废水正常最大正常最大正常最大10.5合成精馏装置01.801350.01350.00.401.4420.2冷冻站01.00640.0640.00.160.8030.2氯化氢干燥01.00150.0150.00.160.8040.2变压吸附01.0030.030.00.160.801.1合计04.802070.02070.00.883.848.1.1.3 给水工程(1)水源及输水工程项目供水依托XX硅业现有供水系统,XX硅业现有供水系统由开发区集中供水厂提供,项目建成后全厂新鲜水总用量为 2275.84m3/d,开发区集中供水厂供水量为2300m3/d,X136、X硅业现有供水系统能够满足本项目用水需求。现有供水系统供水压力为0.5520MPa,水质符合生活饮用水标准。(2)给水处理系统(包括加压泵站)不涉及。(3)消防水系统本项目消防给水依托厂区已建临时高压消防给水系统。厂区已设置了有效容积为1400m3的消防水池,消防泵房配置两台消防泵,水泵 Q=180m3/h,H=110m,1 用 1 备;消防稳压泵技术参数:Q=18m3/h,H=105m,1 用 1 备。消防水箱:已建项目合成精馏装置屋顶水箱间设置有效容积为 12.0m3 的消防水箱,用于提供室内消火栓前 10 分钟用水。(4)循环水系统本项目新增循环水用量约为 2000 m3/h.本项目拟在137、在建项目循环水站增加一台设计处理能力 2000 m3/h 循环水塔一座,循环水站给水温度为 32,回水温度 42。同时在现有循环水泵房内新增循环水泵一台,Q=2000m3/h,H=35m。循环水系统供水压力 0.35MPa,回水压力 0.200.15MPa。系统中增设旁滤设备 1 台,单台旁滤水量为 100m3/h,占总循环水量 5.0%。(5)软化水(脱盐水)系统不涉及。(6)厂区给水管网系统根据本项目用水特点,给水系统分为:生产给水系统、循环冷却水系统、消防给水系统:生产给水管网系统:系统水源为厂区原有给水管网,给水管道主干管采用枝状布置,埋地敷设,管径为 DN200,水压 0.2MPa,138、选用钢丝网骨架塑料(聚乙烯)复合管,电热熔连接,阀门处法兰连接。循环冷却水管网系统:循环冷却水给(回)水主管呈枝状布置,其管道循环水管道DN300 采用无缝钢管,DN300 采用焊接钢管,焊接,阀门处法兰连接。消防给水管网系统:消防水源来自厂区原有消防水站,本项目室内外消防系统依托在建项目厂区消防设施,满足本项目的消防要求。8.1.1.4 排水工程56(1)厂区排水系统本项目排水系统按照清污分流的原则设置,划分为:生产废水系统、雨水及消防事故水系统。生产废水系统:本项目生产废水系统主要收集生产污水、设备清洗间断排污水、洗眼器排水、地面冲洗水,经重力流管道收集后排入在建项目的三废处理装置,处理合139、格后加压排至厂区原有污水处理。重力排水管材选用衬塑钢管,埋地敷设,其排水检查井应采用钢筋混凝土检查井。雨水及消防事故水系统:本项目区域雨排水拟新建管网接入在建项目管网,最终排入原污水处理站处理达标后统一排至园区管网,雨水管道采用连续缠绕玻璃纤维增强塑料夹砂管室外雨水(含初期雨水)及消防事故水由设置在道路两旁的雨水口收集,最后汇集到雨水管网,围堰内雨水及消防事故水则通过集水坑排到到室外雨水管中。在雨水系统末端,设置清污分流切换井,通过对该切换井的控制来实现污染的初期雨水、消防事故水与无污染雨水的切换。室外雨水系统通往初期雨水及消防事故水池的阀门为常开状态,通往雨水提升池的雨水系统总阀门为常闭状态140、。收集初期雨水时,关闭雨水提升池进口阀门,打开事故水池阀门,10 分钟后关闭通往初期雨水池阀门,打开通往雨水提升池的阀门,通过雨水提升泵,让无污染雨水排至市政管网。发生消防事故时,关闭雨水提升池阀门,打开事故水池阀门,消防事故水收集于消防事故水池,经处理后达标排放。本项目消防事故水池有效容积按中国石油天然气集团公司事故状态下水体污染的预防与控制技术要求(Q/SY1190-2019)的规定进行计算。消防事故水池的有效容积采用下列公式计算:V=(Vl+V2V3)max+V4+V5V事故收集水池的有效容积(m3)Vl收集系统内发生事故的一个罐组或一套装置的物料量(m3);V2发生事故的储藏或装置的消141、防水量(m3);V3发生事故时可以转输到其他储存或处理设施的物料量(m3)V4发生事故时仍必须进入该收集系统的生产废水量(m3);V5发生事故时可能进入该收集系统的降雨量(m3);V5=10qFq降雨强度57(mm),按平均日降雨量计 q=qa/n;qa年平均降雨量(n年平均降雨天数mm);F必须进入事故池雨水的汇水面积(V1=0mV2=432mV3=0 mV4=0mV5=10X(574/68.2)X0.1415=12 mha)。厂区原有雨水管道在事故状态下高纯四氯化硅原有雨水经雨水提升池水泵(二级负荷)通过液位连锁装置自动提升后,通过阀门切换排放至高纯四氯化硅污水及事故水池,该水池有效容积 142、V=330m,事故水池水池设二级供电负荷的污水提升泵,通过液位连锁装置自动运行提升事故水至XX硅业西厂区污水处理站接收池,污水处理站设有事故水专用接收池,有效容积 190m3。以上事故水池总有效容积能够满足本项目的事故水量容积要求。(2)污水处理系统本项目依托厂区内原有污水处理站,接收经各装置界区内预处理后的生产废水及生活污水。污水处理站规模为 600m3/d,尚有余量,可以满足本项目排水处理要求。根据以上论述和污水出水水质要求,本项目工艺方案具体如下:进水一级处理二级处理深度处理(3)防止事故废水外排的控制措施若装置出现事故或消防时,污染水通过雨水管网进入厂区原有的事故池以及在建项目事故池。143、工艺装置开车调试时的污染水、事故排水及循环水系统清洗预膜排污水等非正常情况下的污染水也利用雨水管线送至各事故池。事故池内污染水再送回污水处理装置处理,厂区原有事故水池有效容积可以满足本项目事故状态下排水要求。8.1.2 供供电电8.1.2.1 设计范围及编制依据a.本工程电气设计包括:(1)现有精馏装置北侧新建精馏框架用电设备的动力配电、照明、防雷防静电、接地设计;(2)氯化氢干燥装置、压缩机房、三氯氢硅罐区、循环水站、冷冻站等子项在现有58建构筑内新增用电设备,完成其动力配电、防雷、防静电接地设计,局部需完善照明设计。(3)完成新增 10kV 高压用电设备配电室设计。(高压配电柜业主另行委托144、,本设计负责配电线缆和敷设路由)。(4)本期项目新增设备新增配电回路,小部分用电设备的配电引自变配电站原有低压配电柜预留回路。b.编制依据:根据各专业提供的条件以及本项目所在地唐山市南堡经济开发区提供的有关资料和要求、国家标准及规范编制本可行性报告。采用的标准主要有:建筑设计防火规范(2018 年版)GB50016-2014供配电系统设计规范GB50052-200920kV 及以下变电所设计规范GB50053-2013低压配电设计规范GB50054-2011通用用电设备配电设计规范GB50055-2011建筑物防雷设计规范GB50057-2010并联电容器装置设计规范GB 50227-2017145、建筑照明设计标准GB50034-2013消防应急照明和疏散指示系统技术标准GB51309-2018爆炸危险环境电力装置设计规范GB50058-2014电力工程电缆设计标准GB50217-20188.1.2.2 环境特征本项目合成精馏装置、变压吸附装置、压缩机房、三氯氢硅罐区区域属爆炸危险环境场所,其它属正常环境区域。合成精馏装置、变压吸附装置、压缩机房、三氯氢硅罐区、按气体爆炸危险环境设计,主要释放介质为三氯氢硅(防爆级别及组别 IIBT4)与氢气(防爆级别及组别 IICT1),电气设备及灯具采用隔爆型,设备选型防爆等级不低于 dCT4Gb,防护等级不低于 IP55。其它在爆炸危险区域外的区域146、,按一般生产环境设计。8.1.2.3 电力供应和资源状况现有 1 座 10kV 变配电站,供电电压等级为 10kV。变配电站 2 回路电源,主电源引自南堡经济开发区主变电站,电压 10kV、申请容量 11195kVA(一期已用约 4500 kVA);59备用电源引自南堡经济开发区另一座变电站,电压 10kV、申请容量 1280kVA(一期已用约 500 kVA)。总进线容量满足此次用电需求。8.1.2.4 用电计算负荷及负荷等级(1)负荷等级本期项目根据工艺生产特性及规范要求,本项目工艺负荷等级属于三级用电负荷;仪表用电电源属于一级负荷中特别重要负荷(依托原有供电电源);消防应急疏散指示照明(147、依托原有供电电源);火灾报警系统用电负荷属一级负荷(依托原有供电电源)。一级用电负荷由双重电源供电,当一电源发生故障时,另一电源不应同时受到损坏。一级用电负荷中的特别重要负荷应除由上述两个电源供电外,尚应增设应急电源(UPS 或EPS 均依托原有)。三级用电负荷对供电无特殊要求。(2)负荷计算本项目新增低压 380V 用电设备:安装容量约 3884kW,常用容量约 2428kW,计算负荷约 2027kVA,其中变压吸附和循环水新增的 348kVA 用电设备接入现有变压器,其他用电设备(1679kVA)接入本项目新增 2000kVA 变压器。本项目新增高压 10kV 用电设备:安装容量约 270148、0kW,计算负荷 2191kVA。本项目平均自然功率因数为 0.85,采用高供高补、低供低补的方式进行补偿,补偿后 0.4kV 侧功率因数 0.95 以上,10kV 侧功率因数 0.95 以上。高压侧无功补偿依托原有。本项目电容补偿后所有用电负荷归算到 10kV 侧总计计算容量为 3723kVA。变配电站供电容量可满足此项目用电需求。详见用电负荷计算表。表 8.1-3用电负荷计算表序号设 备编 号设备名称数量(台)设备容量(kW)功率因数需要系数计 算 负 荷工作备用kWkvarkVA氯化氢干燥装置1氯化氢压缩机33701850.850.80296.00183.44348.242稀硫酸循环泵2149、45.00450.850.8036.0022.3142.353浓硫酸计量泵20.370.370.850.800.300.180.3560合成精馏装置1回流泵23.0030.850.82.401.492.822打料泵211.00110.850.88.805.4510.353TCS 脱轻塔釜液泵23.0030.850.802.401.492.824TCS 脱轻塔回流泵237.00370.850.829.6018.3434.825回收塔进料泵25.505.50.850.804.402.735.186TCS 脱重塔釜液泵23.0030.850.802.401.492.827TCS 脱轻塔回流泵237.150、00370.850.8029.6018.3434.828TCS 脱轻塔釜液泵26.606.600.850.855.613.486.609TCS 脱轻塔回流泵245.00450.850.8036.0022.3142.3510TCS 脱重塔釜液泵23.703.70.850.82.961.833.4811TCS 脱重塔回流泵245.00450.850.8036.0022.3142.3512脱碳塔釜液泵23.0030.850.802.401.492.8213脱碳塔回流泵245.00450.850.8036.0022.3142.3514热水输送泵27.507.500.850.806.003.727.06151、15热水泵275.00750.850.860.0037.1870.5916合成炉加热器1244088010.85374.000.00374.00罐区1合成料泵215.00150.850.8012.007.4414.122普通三氯氢硅装车泵17.500.850.856.383.957.503多晶三氯氢硅装车泵17.500.850.806.003.727.064单晶三氯氢硅装车泵17.500.850.86.003.727.06公辅设施611-27盐水循环泵175.000.850.8060.0037.1870.592循环水泵房循环水泵1280.000.880.80224.00120.90254.55152、空压制氮装置1空压机3480.000.850.80384.00237.98451.76小计592058.214561669.2784.81844.53低压侧无功补偿(600.0)二期新增变压器需带负荷16691851679本项目新增 1 台2000kVA 变压器以下设备接至一期以下设备接至一期配电柜预留回路配电柜预留回路公辅设施1冷却塔风机190.000.850.8072.0044.6284.71变压吸附装置1真空泵7280.000.850.80224.00138.82263.53小计8370.0296.0183.4348.2410kV 用电设备1压缩机房往复式压缩机 1(10kV)1220.153、000.880.80176.0094.99200.002压缩机房往复式压缩机 2(10kV)1280.000.880.80224.00120.90254.553冷冻站-27冷冻机组(10kV)41600.000.880.801280.00690.871454.554空压制氮装置空压机(10kV)1600.000.880.80480.00259.08545.45高压侧补偿容量(800.0)小计(10kV 高压用电)72700.02160.0365.82190.7662合计(本期项目总用电负荷)745128.214560.903712.7660.73771.048.1.2.5 供电电源及供电方案(154、1)供电电源该项目新增用电依托现有变配电站,在变配电站内新增 1 台 2000kVA 变压器、低压配电柜若干,新增用电设备(其中部分用电设备接入现有变压器,其他用电设备接入本项目新增 2000kVA 变压器)由此变压器完成配电。变压器进线电源引自变配电站内 10kV高压配电柜(业主另行委托设计),电缆沿夹层桥架敷设。10kV 电机的供电电源引自变配电站高压配电柜(业主另行委托设计),配电电缆沿现有桥架敷设。(2)微机保护系统10kV 配电装置采用微机保护,微机保护系统的设计满足国标 GB50062-2008电力装置的继电保护和自动装置设计规范及 GB/T14285-2006继电保护和安全自动装155、置技术规程的要求。a.高压柜根据用途采用相应的微机综合保护器。b.低压进线柜设置多功能计量装置。c.低压用电设备的保护采用断路器,热继电器、马达保护器等相应的组合作为短路、过负荷及断相等保护。d.变压器出线电流速断保护、作用于跳闸;变压器突发温度作用于报警、超高温作用于跳闸;过电流保护,作用于跳闸;接地保护动作于信号;三相有功电度表及电流表。装多功能表。纵联差动保护、作用于跳闸;e.高压电动机出线电流速断保护、作用于跳闸;过电流保护,作用于跳闸;接地保护动作于信号;63三相有功电度表及电流表。装多功能表。(3)动力用电的操作和保护低压用电设备采用断路器、热继电器作为短路、过负荷及断相保护,用接156、触器作为操作电器,除随机成套设备外,所有保护和控制设备均装于变电所或配电室,现场设就地起停装置,关键用电设备在仪表控制室可进行停车及指标运行状态。(4)本装置采用放射式供电,电缆均采用阻燃型交联聚乙烯铜芯电缆,在电缆比较集中的地方用电缆桥架敷设,中压电缆、低压电缆及控制电缆分层敷设,或在桥架内设分隔板。在电缆比较分散的地方采用穿钢管或埋地敷设方式。8.1.2.6 节电措施(1)照明灯具采用 LED 光源,工艺装置和户外照明箱内设节能光电控制装置。(2)采用 SCB18 节能型电力变压器。(3)为减少电力输送距离过长引起的电能损耗,根据各场所用电负荷分布情况,以总图布置划分,以用电负荷为中心,合157、理布局变电所尽可能减少线路损耗。(4)电缆规格选择考虑线路损耗和压降。(5)为减少无功损耗,在 0.4kV 母线处,设置自动分组投切的电容器补偿装置。(6)根据负荷特性合理选择电动机,并选用高效率电动机,根据工艺需要采用变频器。(7)优化设计,合理布局,降低线损。8.1.2.7 防雷及防静电措施(1)厂区内生产类别为甲乙类生产类别的工艺装置及其建、构筑物按第二类防雷设计,丙类及以下生产类别的建构筑物经防雷计算后决定设防雷措施(现有建构筑物防雷依托原有)。(2)罐区储罐按二类防雷构筑物进行防雷设计,金属罐壁厚度大于 4mm,利用罐体作接闪器引下,罐区设环形接地网,每个罐接地点不少于两点,两接地点158、之间周长不大于 18m。在爆炸危险区域内的泵站、防火堤跨梯处设消除人体静电设施(依托原有)。(3)采用等电位连接与保护接地措施,电气和电子设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、信息设备防静电接地、安全保护接地、浪涌保护器接地端等均应以最短的距离与等电位连接网络的接地端子相连。(4)低压配电系统采用 TN-S 接地系统,电源进户处做总等电位连接,电气设备正常不带电金属部分均应可靠接地。防雷、防静电接地、工作接地、保护接地共用接地系64统,联合接地电阻不大于 1 欧姆。8.1.2.8 电气设备选型原则(1)高压开关柜选用采用金属铠装中置式开关柜,国产优质品牌真空断路器,分断能力按 159、31.5kA/4s,高压负荷开关柜选用国产优质品牌。(2)低压开关柜选用国产优质品牌抽屉结合固定分隔式柜体,内部元器件为国产优质品牌。(3)低压综保为国内优质品牌。(4)电容器为国产优质品牌,一、二级浪涌保护器为国内优质品牌。(5)变频器为国产优质品牌。(6)软启动为国产优质品牌。(7)电抗器为国内优质品牌。(8)UPS 为国产优质品牌。(9)EPS 为国产优质品牌。(10)接地选线装置为国内优质品牌。(11)变压器国产全国产优质品牌干式变压器。(12)电力电缆、导线、电缆桥架中压(10kV)选用 ZR-YJV 型电力电缆。低压选用 ZR-YJV22 或 ZR-YJV 电力电缆。控制电缆选用 160、ZR-KYJV 或 ZR-KYJVP 控制电缆。电线选用铜芯塑料绝缘导线或软电线。(13)电缆桥架选用钢制电缆桥架。(14)电气设备与照明灯具选型原则爆炸危险环境的电气装置一般选用隔爆型,防爆等级不低于 IICT4 或 IIICT4;火灾危险场所电气设备与照明灯具的防护等级为 IP55;8.1.2.9 主要电气设备一览表表 8.1-4 主要电气设备一览表序号设备名称规格型号单位数量1干式电力变压器SCB18-2000/10/0.4kV套165序号设备名称规格型号单位数量2低压开关柜GGD面103操作柱台724检修箱台35动力箱台26照明箱台27电缆批18.1.3 电信电信8.1.3.1 设计依161、据的主要规范石油化工企业电信设计规范SH/T3153-2007石油化工装置电信设计规范SH/T3028-2007火灾自动报警系统设计规范GB50116-2013视频安防监控系统工程设计规范GB50395-20078.1.3.2 设计范围本工程通信系统由工业电视系统、火灾自动报警联动控制系统,各系统主机依托原有。8.1.3.3 工业电视系统(部分子项依托现有)为保证产品质量,提高生产效率,实时监察关键设备运行情况和生产过程,确保人身和设备安全,本工程在各装置主要生产部分及关键生产点设置(防爆型)工业监控摄像机。本设计采用数字彩色摄像机和 42 寸液晶显示器,主机设置在控制室。所有摄像机均配置不锈162、钢保护罩或风冷型防护罩,半固定云台、安装支架。摄像机信号在各个操作室内监视,同时,所有信号也传送至控制室监视。为避免电磁干扰,保证监视器画面图像稳定、清晰,配置净化稳压电源,线路传输采用交换机,线缆采用六类线或光缆,摄像机及监视器电源均从相应操作室工业电视机配电箱引接。8.1.3.4 火灾自动报警系统(部分子项依托现有)本工程为集中型火灾报警系统,火灾报警控制器及联动设备等设在控制室内,各单体火灾报警信号引至该处。系统分为火灾自动报警系统、消防联动控制系统及消防电源监控系统。该消防系统主要设备为火灾报警控制器、(防爆)火灾探测器、(防爆)声光报警器、(防爆)消防广播、(防爆)手动报警按钮、(防163、爆)消火栓报警按钮、消66防电话、消防电源监控设备等。火灾自动报警系统联动设计应满足火灾自动报警系统设计规范的要求。火灾自动报警系统传输线路的线芯截面选择,除应满足自动报警装置技术条件的要求外,还应满足机械强度的要求。火灾自动报警系统的供电线路和传输线路设置在室外时,应埋地敷设。8.1.3.5 主要电信设备一览表表 8.1-5 主要电信设备一览表序号设备名称规格型号单位数量1工业电视系统新增设备接入原主机系统套12火灾报警系统新增设备接入原主机系统套18.1.4 供热供热所用蒸汽规格为 0.25MPa,全部使用外网蒸汽,不经蒸汽回收罐。8.1.4.1 全厂热负荷,规格及依托情况全厂工艺装置及建164、筑物热负荷统计见表 8.1-6。表 8.1-6 全厂工艺装置及热负荷统计表序号车间(工段)名称蒸汽用途蒸汽压力(MPa)蒸汽温度()蒸汽需用量(t/h)备注平均最大1合成精馏装置精馏等0.25饱和9合计0.25饱和98.1.5 空压制氮空压制氮装置装置8.1.5.1 仪表空气、氮气的规格和用量本项目新建空压制氮装置,并增加压缩空气缓冲罐一台。根据本项目各装置用气的要求,压缩空气、仪表空气、氮气经经管网输送至在建项目的仪表空气缓冲罐、氮气缓冲罐以及本项目新增压缩空气缓冲罐,再由管道自缓冲罐输送至各用户。本项目各工序的用气量参见表 8.1-7。表 8.1-7 全厂氮气、仪表气、压缩空气规格和用量表165、序号项目规格正常量(Nm3/h)备注1氮气0.6MPaG4002仪表气0.8MPaG500678.1.5.2 设计规模本项目氮气、仪表气来自老厂空压制氮站。仪表空气质量如下:压力:0.8MPaG露点:-40(操作压力)温度:常温质量:无油,无水氮气工艺指标:压力:0.6MPaG;纯度99.5%;氧含量0.5%;水含量 1经辨识,合成精馏装置危险化学品存量超过了临界量,构成危险化学品重大危险源。三氯氢硅罐区q=1158/50=23.16 1经辨识,三氯氢硅罐区危险化学品(三氯氢硅)存量超过临界量,构成危险化学品重大危险源。(5)重大危险源分级根据危险化学品重大危险源监督管理暂行规定(国家安全生产166、监督管理总局令第 40 号)、危险化学品重大危险源辨识(GB18218-2018)进行分级。1)分级原则采用单元内各种危险化学品实际存在(在线)量与其在危险化学品重大危险源辨识GB18218-2018 中的临界量比值,经校正系数校正后的值 R 之和作为分级指标。2)R 值的计算方法 nnnQqQqQqR222111式中:q1,q2,.,qn每种危险化学品实际存在(在线)量(单位:吨);Q1,Q2,Qn 与各危险化学品相对应的临界量(单位:吨);1,2,n 与各危险化学品相对应的校正系数;该危险化学品重大危险源厂区外暴露人员的校正系数。3)校正系数的取值根据单元内危险化学品的类别不同,设定校正系167、数值,见表 15.2-3:表 15.2-3 校正系数取值表表 15.2-3 校正系数取值108表物料名称类别符号校正系氢气W易燃气体21.5氯化氢W毒性气体53三氯氢硅W8,类自燃液体别114)校正系数的取值根据重大危险源的厂区边界向外扩展 500m 范围内常住人口数量,设定厂外暴露人员校正系数值,见下表。表 15.2-4 校正系数取值表厂外可能暴露人员数量100 人以上2.050 人99 人1.530 人49 人1.2129 人1.00 人0.5唐山XX硅业股份有限公司厂区边界向外扩展 500m 范围内设计常驻人口 100 人以上,故单元外暴露人员校正系数取值为 2。5)分级标准根据计算出来168、的 R 值,按表 15.2-6 确定危险化学品重大危险源的级别。表 15.2-5 危险化学品重大危险源级别和 R 值的对应关系R危险化学品重大危险源级别值R10一级0100R5二级050R1三级0R1四级06)危险化学品重大危险源分级评定结果 合成精馏装置R=(1q1/Q1+2q2/Q2+3q3/Q3)=2 x(1.5x0.05/5+3x0.81/20+1091x463/50)=18.79由于 R 值为 18.79,10 R50,因此合成精馏装置危险化学品重大危险源等级为三级。三氯氢硅罐区R=1q1/Q1=2x1x1772/50=70.88由于 50R100,三氯氢硅罐区危险化学品重大危险源等169、级为二级。(6)生产过程中可能产生的危险有害因素分析本项目生产过程中的主要危险有害因素包括火灾、爆炸、中毒、窒息、化学灼伤等;次要危害因素有触电、机械伤害、噪声及烫伤等。(a)火灾/爆炸危险生产中的物料如三氯氢硅、氢气等属易燃易爆物质,这些物质泄漏与空气均能形成爆炸性混合物,若遇火源,易发生火灾/爆炸等事故。(b)中毒、窒息生产中的物料如氯化氢为有毒物质,当这些物质泄漏到操作环境中,易造成中毒、窒息等危害。(c)化学灼伤生产过程中的一些物料具有强烈的腐蚀性,如盐酸、硫酸等。当这些物料泄漏时,人体接触或吸入,都将对人体产生危害。(d)粉尘危害投料过程中的硅粉,若防护不当,能造成火灾爆炸。(e)触170、电、机械伤害生产过程中使用了大量的转动设备和电气设备,存在触电、机械伤害。(f)噪声危害本项目的噪声源主要包括压缩机、风机、泵等所产生的机械振动噪声。15.3 环境危害因素分析环境危害因素分析本项目所在开发区地处环渤海地区中心地带,北依燕山,南临渤海,位于唐山市南部,属于地势平坦的滨海平原地貌,大陆性温带半湿润气候,年平均降雨量 573 毫米,最高年降雨量 1030 毫米,最低年降雨量 261 毫米。年平均气温 11.9,最好气温 35.4,最低气温 16.3,年最大冻土深度 0.7 米。年主导风向为西南风,夏季是西南风,冬季是西北风,当地自然环境对本项目不构成安全危害因素。11015.4 采171、取的安全措施采取的安全措施15.4.1 工艺装置中的安全、监控、检测措施工艺装置中的安全、监控、检测措施(1)本项目新增制氮系统,依托在建项目的氮气储罐,用于开停车及生产过程中的氮气置换和事故状态的氮气用量。(2)本项目新增空气压缩系统,采用螺杆式空气压缩机,装置设仪表干燥空气系统,且配备储气罐,保证在事故状态,仪表空气的供应。(3)所有工艺系统的设备及管道安装完毕,根据施工验收规范的要求进行水压试验,合格后方可交付使用。压力试验应以液体为试验介质。当管道的设计压力小于或等于0.6MPa 时,也可采用气体为试验介质,但应采取有效的安全措施。(4)装置内压力容器、反应釜、塔器等设备的设计、制造必172、须符合相应的国家标准及压力容器安全监察规程的相关规定。(5)压缩机、合成炉、离心机、泵和其它机器设备的转动轴均采取有效的机械密封措施。(6)根据介质盐酸的温度及腐蚀性设备选择了石墨或玻璃钢材质,管道选择了钢衬聚四氟或钢衬聚丙烯。(7)设计中对合成炉等设备的出料气体采用压缩冷凝回收工艺。(8)储存或输送腐蚀物料的设备、管道及其接触的仪表等,根据介质特殊性已采取防腐蚀、防泄漏措施。输送腐蚀性和有毒物料的管道架空敷设。(9)储存、输送酸、碱等强腐蚀性化学物料的储罐、泵、管道等按其特性选材,其周围地面、排水管道及基础做防腐处理。(10)可燃气体压缩机、可燃液体输送泵的出口管道上安装止回阀,避免在停车或173、操作不正常情况下介质倒流而造成事故。(11)有突然超压爆炸危险物料的反应设备,如各类压缩机系统中,设安全阀及防爆膜或爆破片、导爆管口朝向无火源的安全方向;并采取了防止二次爆炸、火灾的措施。(12)在跨越道路的工艺管道上,不设法兰或螺纹连接接口、阀门、波纹管或套筒补偿器。(13)接触强酸、强碱和易经皮肤吸收的毒物的生产场所,在现场设置冲洗设施和洗眼器。以防备物料溅入眼睛和人体时,及时进行冲洗。(14)装置内取样口的高度离操作人员站立的地面与平台小于 1.3m。高温物料的取样设冷却装置。111(15)可燃气体排空系统的设计,按照石油化工企业燃料气系统和可燃气体排放系统规范的要求。(16)输送酸、碱174、等强腐蚀性化学物料泵的填料密封或机械密封周围,设置了安全护罩。(17)极度危害(级)或高度危害(级)的职业性接触毒物的取样,采用密闭循环系统。(18)极度危害(级)、高度危害(级)的职业性接触毒和高温及强腐蚀性物料的液面指示,采用磁翻转液面计。(19)可燃气体、可燃液体的金属管道除采用法兰连接外,均采用焊接连接。公称直径等于或小于 25mm 的管道和阀门采用锥管螺纹连接。(20)可燃气体、液化烃液体的管道,均不穿过与其无关的建筑物。(21)本项目中的各类压力容器、储罐、气柜及反应器等均委托具有压力容器设计、制造资质的单位进行设计、制造和安装。(22)本项目的防尘设计符合工业企业设计卫生标准(G175、BZ 1-2010)有关规定。硅粉输送系统均设有除尘装置,避免粉尘造成的环境污染及爆炸的危险。(23)项目设计中先用振动小、噪声低的设备,对噪声较大的设备在设计、安装时采取减振措施。对噪声较大的转动机械,订货时向厂商提出噪声性能保证值。按劳动保护要求控制转动机械噪声等级。(24)机械设备的传动装置和可能危机人身安全的部位采取安全措施,各种设备的传动装置,如皮带传动部分和各种泵的连轴器均有安全保护罩。15.4.2 建、构筑物安全措施建、构筑物安全措施(1)建筑结构的设计按照建筑抗震设计规范、建筑地基基础设计规范、混凝土结构设计规范、砌体结构设计规范、建筑结构载荷规范、建筑设计防火规范等最新有关规176、范执行。(2)根据河北省地震安全性评价管理条例,按建设场地基本烈度I 度(0.2g),设计地震分组为第一组,进行项目建构筑物的设计及结构选型,建筑抗震设防类别为乙类或丙类,框架抗震等级为二、三级,安全等级为二级,建筑场地类别为 III 类。(3)建筑设计年限:混凝土结构为 50 年。(4)甲类设备构架采用不发生火花的地面。(5)对有防渗要求的地面采用防渗地面做法,根据污染程度不同,采用不同防渗做112法,防渗区域地沟防渗做法抗渗等级不低于地坪。(6)装置区框架四周及距地面高差超过 2m 的平台均设有高度超过 1.1m 的安全护拦,走梯、钢平台均按 GB4053-1.2.3.4 标准制造安装,吊177、装孔设有护拦或加盖,确保现场工作人员不出现坠落事故。15.4.3 电气设计安全措施电气设计安全措施(1)本项目工艺负荷等级属于三级用电负荷;仪表用电电源属于一级负荷中特别重要负荷;消防应急疏散指示照明、火灾报警系统用电负荷属一级负荷。一级用电负荷由双重电源供电,当一电源发生故障时,另一电源不应同时受到损坏。一级用电负荷中的特别重要负荷应除由上述两个电源供电外,尚应增设应急电源(UPS 和 EPS)。三级用电负荷对供电无特殊要求。(2)电缆敷设:在变电所内沿电缆夹层桥架敷设,厂区内沿电缆桥架敷设,到设备附近穿保护管埋地或明敷设再经防爆(腐)挠性管与用电设备连接。(3)电气设备选型按满足所在区域防178、爆要求及防护要求进行选择。(4)厂区内生产类别为甲乙类生产类别的工艺装置及其建、构筑物按第二类防雷设计,丙类及以下生产类别的建构筑物经防雷计算后决定设防雷措施。(5)重要设施的用电负荷考虑保安电源及 UPS 系统,以保证生产装置的安全、正常运行。全部 PLC,DCS,GDS 及 SIS 系统均采用 UPS 系统供电,延时供电时间大于 30 分钟。(6)装置内各类建、构筑物、露天装置、储罐按照建筑物防雷设计规范的规定对厂房、设备及管道设置防雷、避雷系统及防静电接地系统,防雷、避雷装置根据建筑物的形式及工艺要求,采用避雷针或避雷带。(7)甲、乙类火灾危险环境的用电设备的设计符合爆炸危险环境电力装置179、设计规范的要求。其电机的防爆等级根据火灾危险介质的物化性质确定氢气系统电机防爆等级为 dIICT4。(8)甲、乙类装置的厂房照明均选用防爆灯具及防爆开关,其防爆等级根据规范要求,按照相应的介质分类选取。(9)动力电缆选用阻燃聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆,在配电室和室外管架上沿电缆桥架敷设。(10)爆炸危险区域厂房选用防爆电气设备;硅粉库选用粉尘防爆电气设备;含腐蚀性气体厂房选用防腐电气设备,公用厂房选用防护用电设备。113(11)消防应急疏散指示照明满足规范消防应急照明和疏散指示系统技术标准的要求。15.4.4 自动化及控制设计安全措施自动化及控制设计安全措施(1)重要装置的控制、联锁方式180、为 DCS 和 PLC 系统,装置自动化程度高,操作集中控制与监视,对与安全生产密切相关的参数进行自动分析、自动调节、自动报警和联锁。关键岗位设置工业电视,提高了操作人员的安全保障。(2)反应系统控制、联锁及安全排放反应釜温度、压力控制与循环水系统调节阀联锁,自动调节水量、控制反应温度及反应压力;仪表空气超压联锁报警(低于 0.4MPa);反应及出料系统尾气去单体压缩冷凝回收系统,无外排;反应系统设有可燃气体监测器,用于监测、报警;系统中设备均采用静电接地处理,静电接地与防雷接地共用同一接地系统,接地电阻小于 4 欧姆;反应厂房采用轻型屋面结构,满足泄爆要求。(3)设备和工艺系统根据其内部物料181、的火灾危险性和操作条件,设置相应的仪表、报警讯号、自动联锁保护系统及紧急停车措施。(4)装置中所有压力容器、储罐,均装有压力表、液位计、温度计等指示装置,关键部位的参数远传至控制室的 DCS 系统。(5)压缩空气、氮气储罐、反应釜等压力容器装有安全阀、压力表、使用两个测压点定期校验;液位计使用板式液位计。反应釜装设超温、超压信号报警装置,与 DCS 控制系统相连,实现自动控制和联锁报警。(6)按照爆炸危险环境电力装置设计规范(GB50058-2014)要求,装置内属于甲、乙类火灾危险环境的仪表优先选用本质安全型仪表或隔爆型仪表。(7)为保障仪表的正常工作,延长仪表的使用寿命,装置中户外安装的仪182、表选用全天候型,户外安装的电子式仪表防护等级不低于 IP65,就地指示仪表不低于 IP54。(8)生产装置区设事故报警系统和操作联锁,控制室和现场均可进行报警操作。装置区内分区域设置火灾报警系统,装置区内在操作巡查通道的明显位置设有手动报警按钮,控制室、变配电室设有自动感温感烟报警探头,报警信号传至控制室报警控制器。114(9)在可燃气体、有毒气体可能泄漏的场所,设置可燃气体及有毒气体探头,以便及时发现和处理气体泄漏事故,确保装置和人身安全。(10)系统集成商提供了 DCS 和 PLC 的具体配置,并保证了其安全性。(11)各个控制室的设计均遵循 HG20508-2014(2017 年复审)控183、制室设计规范,且都设计了紧急照明。(12)爆炸危险场所,现场仪表为本安型的,一律采用本安电缆。火灾危险场所的选用阻燃型电缆。(13)仪表接地见接地系统图,其中保护接地包括:仪表盘、仪表柜、仪表箱、PLC、DCS 机柜、操作站及辅助设备,供电盘、供电箱、用电仪表外壳、接线盒、电缆槽、电缆托盘、穿线管、铠装电缆的铠装保护层等。15.4.5 事故预防及应急救援措施事故预防及应急救援措施本项目可能发生的严重事故是危险化学品泄漏、火灾、爆炸、中毒、化学灼伤等,事故通常并非以单一形式发生,很可能连锁发生,后果严重,因此应急救援措施应既包括单项事故的应急措施,又有事态升级情况下的应急措施。措施分为组织管理措184、施、技术措施和现场处置措施。在项目设计过程中,开车运转之前,与当地公安消防、企业消防队及安全卫生管理部门、医疗机构密切配合,制定完善的重大事故应急措施计划,并报当地公安、消防、劳动安全、卫生、环保等部门审查批准、备案。适当时候应组织重大事故演习,以检验重大事故应急措施计划的可操作性及可行性。(1)组织管理措施(a)从生产单元到全厂分级制定事故应急救援预案,培训从业人员掌握相应知识;(b)组建抢险、救护、治安、消防、通讯、监测、后勤保障等应急组织;(c)建立外部救援、求助机制;(d)制定完善作业指导规程(包括紧急情况);(e)编写安全技术说明书;(f)原料、产品的储运雇用有资质的运输单位、车辆及185、人员。(2)技术措施(a)厂区布置和建筑防火符合技术规范;(b)工艺、设备符合技术规范;(c)重要装置采用 DCS 控制,实现自动化操作;(d)安装可燃气体、有毒气体在线监测仪器,安装火灾报警仪器;115(e)防雷、防静电、通风、泄露防护围堤、风向标、防爆等安全设施齐全有效;(f)配备呼吸器、防化服等个体防护救援器材;(g)配备消防栓、消防水炮、灭火器等消防器材;(h)在操作现场装设紧急喷淋洗眼器;(i)配备堵漏器材。(3)现场处置措施(a)危险化学品泄漏事故及处置措施进入泄漏现场进行处理时,应注意安全防护,进入现场的救援人员必须配备必要的个人防护器具。如果泄漏物属易燃、易爆介质,事故中心区应186、严禁火种、切断电源、禁止车辆进入、立即在边界设置警戒线。根据事故情况和事故发展,确定事故波及区人员的撤离。如果泄漏物为有毒介质,使用专用防护服、隔绝式空气面具,立即在事故中心区边界设置警戒线,根据事故情况和事故发展,确定事故波及区人员的撤离。为了在现场上能正确使用和适应,平时应进行严格的适应性训练。应急处理时严禁单独行动,要有监护人,必要时用水枪掩护。泄漏源控制关闭阀门、停止作业或改变工艺流程、物料走副线、局部停车、打循环、减负荷运行等。堵漏,采用合适的材料和技术手段堵住泄漏处。泄漏物处理围堤堵截:筑堤堵截泄漏液体或者引流到安全地点。储罐区发生液体泄漏时,要及时关闭雨水阀,防止物料沿明沟外流。187、稀释与覆盖:向有害物蒸汽云喷射雾状水,加速气体向高空扩散。对于可燃物,也可以在现场施放大量水蒸气或氮气,破坏燃烧条件。对于液体泄漏,为降低物料向大气中的蒸发速度,可用泡沫或其他覆盖物品覆盖外泄的物料,在其表面形成覆盖层,抑制其蒸发。收集:对于大型泄漏,可选择用隔膜泵将泄漏出的物料抽入容器内或槽车内;当泄漏量小时,可用砂子、吸附材料、中和材料等吸收中和。废弃:将收集的泄漏物运至废物处理场所处置,用消防水冲洗剩下的少量物料,冲洗水排入污水系统处理。(b)危险化学品火灾事故及处置措施116先控制,后消灭。针对危险化学品火灾的火势发展蔓延快和燃烧面积大的特点,积极采取统一指挥、以快制快;堵截火势、防止188、蔓延;重点突破、排除险情;分割包围、速战速决的灭火战术。扑救人员应占领上风或侧风等有利地形。进行火情侦察、火灾扑救、火场疏散人员应有针对性地采取自我防护措施。如佩戴防护面具,穿戴专用防护服等。应迅速查明燃烧范围、燃烧物品及其周围物品的品名和主要危险特性、火势蔓延的主要途径,燃烧的危险化学品及燃烧产物是否有毒。正确选择最适合的灭火剂和灭火方法。火势较大时,应先堵截火势蔓延,控制燃烧范围,然后逐步扑灭火势。对有可能发生爆炸、爆裂、喷溅等特别危险需紧急撤退的情况,按照统一的撤退信号和撤退方法及时撤退。火灾扑灭后,派人监护现场,消灭余火。15.5 安全管理机构及人员配置安全管理机构及人员配置(1)安全189、卫生管理机构本项目安全卫生管理机构依托在建项目安全管理部,设有专职安全管理人员,负责生产装置的安全管理工作。各装置根据需要配备专职或兼职安全管理人员。(2)安全教育培训及管理制度安全教育由安全管理部负责,教育场地及设施设置在办公楼。生产技术部门制定安全操作规程和管理制度。操作人员在培训合格之后,必须持有上岗证才能上岗。定期对员工进行安全教育。特种作业人员必须经国家认证的机构培训且取得特种作业人员上岗资格证后方能上岗。15.6 安全专项投资估算安全专项投资估算安全和职业卫生很多部分投资是重复的,根据 14.5 章节的投资估算,安全专项投资与职业卫生专项投资合并在一起为 150 万元,占建设投资的190、 2.14%。15.7 预期效果及建议预期效果及建议本项目所采取的安全措施以及安全管理机构符合安全相关法律法规、标准规范的要求,能够有效保护职工的安全、防止安全事故发生的作用。11716 抗震抗震16.1 编制依据编制依据1.建设单位提供的设计任务书及相关批文。2.工艺、建筑等相关专业图纸。3.国家现行的主要法律法规:(1)中华人民共和国防震减灾法(修订)(中华人民共和国主席令第 7 号)(2)建筑工程质量管理条例(国务院令第 714 号)(3)建设工程勘察设计管理条例(国务院令第 662 号)(4)房屋建筑工程抗震设防管理规定(建设部令第 148 号)4.国家现行的主要规范、规程和标准:(1191、)工程结构可靠性设计统一标准 GB50153-2008(2)建筑结构可靠性设计统一标准 GB50068-2018(3)建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008(4)石油化工建(构)筑物抗震设防分类标准 GB50453-2008(5)建筑抗震设计规范 GB50011-2010(2016 年版)(6)建筑桩基技术规范 JGJ94-2008(7)构筑物抗震设计规范 GB50191-2012(8)工程结构通用规范 GB55001-2021(9)建筑与市政工程抗震通用规范 GB55002-202116.2 工程地质地震灾害的概况工程地质地震灾害的概况该建筑场地地形平坦。场地原始地貌单元为滨海相192、沉积地貌。场地地基土由粉质黏土、粉土、细砂等地基土属第四纪全新统沉积物。场地不存在液化土层,无滑坡、泥石流、采空区及其他等不良地质作用存在,存在软土震陷的可能性,属建筑抗震不利地段,本场地采取一定措施后,适宜该拟建建筑群的兴建。16.3 抗震设防主要参数抗震设防主要参数(1)抗震设防烈度;8 度(2)工程场地类别;类(3)设计地震分组;第一组(4)设计基本地震加速度;0.2g118(5)工程场地水平地震影响系数(最大值);0.16(6)地震特征周期值。0.65s16.4 抗震设计原则及措施抗震设计原则及措施16.4.1 厂址选择和总图布置厂址选择和总图布置(要求见总图)(要求见总图)本项目拟建193、场地位于唐山市曹妃甸区南堡经济开发区境内。工程建设地点位于征地范围内,厂址北距唐山市区约 45km,西距汉沽约 30km,南距渤海约 7km。本地区地质构造属第四纪全部世及晚新世构成,地层基本上呈水平分布,参照在建项目地质勘探资料,在钻探 40m 深度内,自上而下分为九个工程地质主层,四个工程地质亚层,场区存在层粉质黏土及1层淤泥质粉质黏土为软弱土层,故该场区在 8 度地震烈度下,为建筑抗震不利地段,总平面布置应符合抗震要求,并应采取有效措施。16.4.2 建构筑物设计建构筑物设计本工程具体单体设计应依据规范 建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008、石油化工建(构)筑物抗震设防分类194、标准GB50453-2008、建筑抗震设计规范GB50011-2010(2016 年版),正确划分各建筑单体的抗震设防类别及抗震等级。根据各子项具体情况采取以下结构抗震技术措施:(1)为了保证结构的抗震安全,根据具体情况,结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的原则。(2)尽可能设置多道抗震防线,防止首次破坏后再遭余震,建筑物因损伤累计而导致倒塌。适当处理结构构件间的强弱关系,使其在强震作用下形成多道防线,考虑内力重分布的影响,以提高结构抗震性能。(3)同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后,其它抗侧力构件仍处于弹性阶段,使“有约束屈服”保持较长阶段,保证结构的延性和抗倒塌能力。(4)合理的布置抗侧力195、构件,减少地震作用下的扭转效应。结构刚度、承载力沿房屋高度宜均匀、连续分布,避免造成结构的软弱和薄弱部位。(5)结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性、及耗能等方面的性能。主要耗能构件应有较高的延性和适当的刚度,承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。在抗震设计中某一部分结构设计超强,可能造成结构的相对薄弱部位,因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大代小,改变抗侧力构件的配筋,都需要慎重考虑。(6)合理控制结构的非弹性部位(塑性铰区),掌握结构的屈服过程,实现合理的屈服机制。119(7)框架结构抗震设计应遵守“强柱、弱梁、更强节点”的原则,当构件屈服、刚度退化时,节点应能保持承载196、力和刚度不变。(8)采取有效措施,防止钢筋滑移、混凝土过早的剪切破坏和压碎等脆性破坏。16.4.3 主要设备主要设备、储罐储罐、管道管道、电气等防范应符合抗震要求电气等防范应符合抗震要求,采取的主要措施采取的主要措施(要求见要求见相关专业)相关专业)(1)电缆桥架的支撑按抗震的要求执行,仪表设备桥架的安装材料采用轻型、稳固的抗震材料,其安装、固定、支撑要可靠符合抗震设计要求。(2)变压器及其连接件按抗震要求,与地基固定连接,与其他设备接口采用柔性接口。断路器、避雷器采用低位布置。(3)管道穿墙处采用加套管方式设计。靠近储罐根部处管道采用软连接以避免沉降造成管道破裂。对储罐与泵之间长距离管道进行197、抗震应力核算。(4)壁式安装的配电箱与墙壁之间采用金属膨胀螺栓连接;配电箱面上的仪表与箱体组装牢固。(5)穿线敷设用的金属保护管优先使用刚性托架或支架固定,内部使用吊架时加装横向防晃吊架;金属保护管直线段部分每隔 30m 设置伸缩节。配电装置至用电设备间连线采用穿金属管敷设时,进口处转为挠性线管过渡。(6)接地线采取防止地震时被切断的措施。(7)设在水平操作面上的仪表与柜体组装牢固。(8)进户套管与引入管之间的间隙应采用柔性防腐、防水材料密封。(9)金属导管的直线段部分每隔 30m 设置伸缩节。17 组组织织机机构构与与人人力力资资源源配配120置置17.1 企企业业管管理理体体制制及及组组织198、织机机构构设设置置唐山XX硅业股份有限公司股东大会是公司的权利机构。负责决定公司的经营方针和投资计划,公司董事会对股东大会负责。董事会将聘任总经理、副总经理等高级管理人员。总经理全面负责企业的生产经营活动,并对董事会负责。副总经理负责总经理委派的主管部门的工作,并对总经理负责。工厂组织机构按车间二级管理。公司将由生产车间、销售部、供应部、财务部、生产技术部、机电仪车间、质量监督部、安全管理部、环境管理部以及行政后勤部等部门组成。17.2 生生产产班班制制与与人人力力资资源源配配置置生产班制:生产装置按四班制,实行三班运转。管理干部、技术管理人员、后勤、安全消防等部门实行白班制。本项目生产人员依199、托在建项目,无新增劳动定员。17.3 人人员员培培训训与与安安置置工厂技术人员、管理人员和主生产装置操作工必须为大专以上学历人员。凡引进技术的装置,必须派遣技术、管理人员以及操作工在国内外类似装置进行一定时间的技术、管理和操作培训,全面掌握装置全过程的生产技能。对国外进口的 DCS 控制系统、大型机泵设备、关键容器设备,也必须在制造厂进行技术培训,掌握这些设备的开车、维修方法。属国内设计的装置,要选择国内同类型的生产厂对操作人员进行培训,以保证顺利开车,正常安全生产。12118 项目实施计划项目实施计划18.1 项目组织与管理项目组织与管理应按照现代企业制度,确定本项目的组织和管理体系。建议实200、行项目法人负责制,对设计、监理、大型设备、土建工程等所有应列入招标范围的工程实施招标。本项目建设合成精馏生产装置、公用工程及辅助生产装置。18.2 实施进度计划实施进度计划本着快建设、早收益的原则,待项目批准确立后,将尽快组织实施,建设期 6 个月。18.2.1 项目确立阶段项目确立阶段在此阶段主要进行项目确定,初步落实现场条件。2021 年 12 月开始编制项目可行性研究报告,随后进行项目报批及评估,计划在 2022 年 2 月完成,在此阶段应全面落实各项建设条件、厂址的选择、确定资金筹措渠道,原材料来源及产品销售渠道,对国内外技术进行调研,初步确定技术来源。18.2.2 工程进度工程进度(201、1)勘察、设计阶段可行性研究报告批准后,根据批准文件,开展本项目施工图设计。为使设计工作顺利进行,应同时开展场地测量和工程地质详勘工作。根据批准的初步设计开展主要大型设备定货。工程全部设计工作按计划到 2022 年 4 月底前完成(2)施工前期准备阶段在此阶段首先进行施工招标,设备、主要材料订货,非标设备制作,通过招标确定主体施工单位,组织施工队伍进入现场,完成施工基地临时设施的建设,开展三通一平,提前完成全厂系统工程的施工准备及实施。该阶段工作可在 2021 年 5 月开始。(3)土建、安装阶段1)建筑工程施工阶段:各单项工程进入全面施工,包括厂内外的地下工程、土建工程的建设,以确保与厂区同202、步建设,并在试车前投入运行。计划至 2022 年 8 月前全部完成。2)安装工程施工阶段:设备安装、管道及电气、仪表的安装、管道吹扫、调试、单机试车等,计划从 2022 年 9 月2022 年 10 月底前全部完成。(4)试车考核阶段1)试车阶段:编制和优化试车总体方案,争取一次开车成功,计划到 2022 年 11 月122底前完成项目的试车工作。2)考核阶段:连续生产进行指标考核 72 小时,计划到 2022 年 12 月底完成,至此,本项目建设工作完成。18.3 项目招标内容项目招标内容18.3.1 建设工程招标依据建设工程招标依据根据中华人民共和国招标投标法、河北工程建设项目招标范围和规203、模标准规定确定招标方案。18.3.2 招标范围招标范围根据有关规定:工程勘察、设计、监理等服务的采购,单项合同估算额在 50 万元以下时,可以不进行招标;单项合同估算额在 50 万元以上时,必须进行招标;建筑及安装工程单项合同估算额在 200 万元以上的,要进行招标;设备及材料采购,单项合同估算额在 100 万元以上的,要进行招标。项目勘察设计、监理、建筑、设备购置等投资均超出上述招标最低额规定,故达到了招标规模标准规定,必须进行招标。18.3.3 招标组织形式招标组织形式项目招标形式以采用公开招标形式为宜。18.3.4 招标时间安排招标时间安排根据项目建设进度建议安排进行招标时间安排,保证项204、目设计和施工进度的进行。18.3.5 招标基本情况表招标基本情况表表 18.3-1 招标基本情况表分类项目招标范围招标组织形式招标方式不采用招标方式招标估算金额(万元)备注全部招标部分招标自行招标委托招标公开招标邀请招标勘察设计建筑工程安装工程监理设备其他19 投投资资估估123算算19.1 工工程程概概况况本概算为唐山XX硅业股份有限公司 7.22 万吨/年三氯氢硅扩建项目投资概算。19.2 投投资资估估算算范范围围本投资估算内容包括工艺设备、工艺管道、电气、自控、给排水及消防、暖通工程、建筑工程各专业费用及其他工程费用。19.3 编编制制依依据据化工投资项目可行性研究报告编制办法、建设项目205、经济评价方法与参数。2015 版)编制并按中价化发201614 号文化工建设安按化工建设概算定额(装工程费用计算方法及费率表取费。设备及材料价格来源为生产厂家询价、工程造价信息及相关市场信息价格;建筑工程费参照同类建筑技术经济指标,并根据当地材料价格进行调整。其他基建费用参照化工工程建设其他费用编制规定及本工程具体情况进行编制。1999299 号文,自 2000 年 1 月 1 日起新发生的投资额,暂停根据国家财税字征收固定资产投资方向调节税。根据计投资19991340 号文,基本建设投资中暂停计列价差预备费。19.4 工工程程总总投投资资总投资包括建设投资、建设期利息及流动资金。19.4.1206、 建建设设投投资资本项目建设投资估算为 6399.26 万元,其中:设备购置费:4096.08 万元主要材料费:599.92 万元安装工程费:479.57 万元建筑工程费:509.12 万元其他费用:714.56 万元19.4.2 建建设设期期利利息息本项目建设投资全部由企业自筹取得,建设期利息为零。19.4.3 流流动动资资金金本项目流动资金估算按照详细估算法进行,其中铺底流动资金 338.18 万元为企业自124有资金,占流动资金的 30%;其余 70%为银行短期借款,借款利率为 4.35%。19.4.4 总投资总投资估估算算本建设项目总投资估算为 7526.52 万元其中:建设投资:63207、99.26 万元建设期利息:0 万元流动资金:1127.26 万元详见总投资估算表。12520 资金筹措资金筹措20.1 资金来源资金来源20.1.1 权益资本权益资本权益资本是指项目投资中由投资者认缴的出资额,是项目的非债务资金,项目法人不承担这部分资金的任何利息和债务。本项目建设投资全部为企业自筹取得;铺底流动资金也为企业自筹取得,占流动资金总额的 30%。20.1.2 债务资金债务资金债务资金是以负债方式从金融机构、证券市场等资本市场取得的资金。本项目流动资金 70%为银行短期借款,借款利率为 4.35%。20.2 资金使用计划资金使用计划本项目建设期半年,投产 2 个月,负荷达到 50208、%,投产 4 个月,负荷达到 100%。固定资产投资在建设期内分年按 40%、60%比例投入使用,流动资金按生产负荷分年投入使用,详情请见附表 2 资金筹措与运用表。12621 财务分析财务分析21.1 产品成本和费用估算产品成本和费用估算21.1.1 成本和费用估算的依据及说明成本和费用估算的依据及说明(1)国家有关法律、法规和文件(2)企业有关规定和文件(3)甲方提供的基础数据21.1.2 成本和费用估算成本和费用估算原材料及包装物达产年费用为 64056.51 万元/年;燃料及动力达产年费用为 4216.17 万元/年。本项目新增定员 50 人,人均工资及福利按 8 万元/人.年计取。修209、理费按固定资产原值(不含建设期利息)的 3%估算,销售费用按销售收入的 3%估算,其他制造费用按 5 万元/人.年计取,其他管理费用按 6 万元/人.年计取。21.1.3 固定资产折旧费与无形递延资产摊销费固定资产折旧费与无形递延资产摊销费按有关规定,建设投资(减去固定资产进项税)中扣除无形资产和其它资产后加上建设期贷款利息为项目形成的固定资产原值,本项目形成固定资产按分类计提折旧的方法计提折旧费,房屋及建筑物采用直线法按 20 年计提折旧、机器设备采用直线法按 10 年计提折旧,预计净残值率 5%;土地费按 50 年摊销,递延资产按 5 年摊销,不计残值。21.2 销售收入和税金估算销售收入210、和税金估算21.2.1 销售收入估算销售收入估算本项目年均产品销售收入为 102985.09 万元。21.2.2 税金估算税金估算产品及原料动力的增值税率均按 13%计取。(除水、蒸汽、运费按 9%计取外)本项目所得税取 15%,附加税率取 12%。21.3 财务分析财务分析21.3.1 财务分析的依据及说明财务分析的依据及说明(1)国家有关法律、法规和文件(2)建设项目经济评价方法与参数第三版21.3.2 财务分析指标财务分析指标(注:本财务评价采用(注:本财务评价采用不不含税价计算)含税价计算)127序号项目单位数量备注1总投资万元7526.52其中:报批总投资万元6737.441.1建设211、投资万元6399.261.2建设期利息万元0.001.3流动资金万元1127.26其中:铺底流动资金万元338.182产品销售收入万元102985.09平均值3销售税金附加万元610.37平均值4总 成 本万元72990.81平均值5利润总额万元29429.41平均值6所得税万元4414.41平均值7净利润万元25015.00平均值8总投资收益率%391.46%平均值9项目资本金净利润率%371.28%平均值10财务内部收益率:10.1 税前%430.67%10.2 税后%366.36%11财务净现值:11.1 税前万元192828.32(i=10%)11.2 税后万元163392.71(i=212、10%)12贷款偿还期含建设期13静态投资回收期:含建设期13.1 税前年0.7413.2 税后年0.7814资本金财务内部收益率:%374.97%15资本金财务净现值:万元163658.13(i=10%)16工业增加值:万元41003.2017盈亏平衡点%6.48%平均值21.3.3 不确定性分析不确定性分析21.3.3.1 敏感性分析为了考查本项目的抗风险能力,特对一些影响项目经济效益的主要因素做敏感性分析。关于产品销售价格、建设投资及年经营成本变化时影响企业经济效益的敏感性分析可参考附表 11。128从敏感性分析表可以看出,产品销售价格的变化对项目经济效益的影响最为敏感。21.3.3.2213、 盈亏平衡分析本项目达产后第一年的盈亏平衡点 6.92%,达产年最后一年的盈亏平衡点为 5.31%。以上数据表明,项目对产品数量的变化有一定的适应能力和抗风险能力。21.4 财务分析小结财务分析小结本项目财务评价主要指标表见附表 1。从上面的财务分析看,本项目投产后财务内部收益率税后为 366.36%,大于税后行业基准收益率 10%,表明项目的财务经济效益能够满足投资者的要求,从敏感性分析可以看出,项目具有较强的抗风险能力。因此,本项目在财务上是可行的。12922 社会效益分析社会效益分析22.1 拟建项目的社会影响和社会效益分析拟建项目的社会影响和社会效益分析(1)本项目的建设,可以增加地方214、财政收入,调整产业结构,提高工人纯收入。因此,有良好的社会影响和较显著的社会效益。(2)本项目的建设,施工期间大量施工人员进场,食品需求和日常生活用品的消耗均将从当地购买,为当地居民增加了服务容量,既可增加当地服务网点和三产就业人员,也会提高当地消费生活指数。(3)本项目实施过程中,巨大的固定资产投资和土建工程建设,会带动当地运输业,服务业,建筑建材业等相关产业的发展。(4)本项目实施后,通过先进技术及管理经营人才的引进,技术培训,对当地的文化、教育、科技等事业的发展产业积极影响,也会促进当地的石油化工业、运输业、仓储物流业等相关产业的发展。22.2 互适性分析互适性分析22.2.1 利益群体215、对项目的态度及参与程度利益群体对项目的态度及参与程度本项目的建设涉及当地的利益群体主要有:建筑业、运输业、制造业、服务业等。根据建设规模及技术方案分析,项目建设所需的大量原材料、建筑材料将取自当地,给当地的建筑、运输、制造产业及服务业等带来发展机遇,根据初步调研情况,相关行业对本项目抱有积极参与的态度。本项目的建设也会给当地的居民生活带来影响和改变,但因当地居民数量很少,且大多从事服务行业,着眼于项目建设给服务业带来的发展机遇,当地居民对项目建设总体上是抱着支持的态度。22.2.2 各级组织对本项目的态度各级组织对本项目的态度由于项目的建设对当地经济所产生的积极影响,拟建项目的所在地各级地方组216、织对本项目的建设和运营原则上抱着积极支持的态度,并密切关注着项目各项工作的进展。项目建设涉及的各主要部门,如:发改委、经信委、国土资源、交通、环保、消防、安监、质检、文保等职能部门,在政府统一协调下,对本项目的实施给予了大力支持,要求项目建设在遵守国家相关法律法规和产业政策的前提下积极推进。13023 风险分析风险分析23.1 风险因素的识别风险因素的识别本项目对于三氯氢硅下游产品的研发,延长产品链,增加企业效益具有积极的作用,可能的主要风险因素包括:(1)市场风险。主要指因宏观经济波动等原因引起的产品需求量减少,库存增加、价格下降等风险。(2)技术风险。主要指生产过程中由于工艺技术的成熟度、217、先进性、工人技能、生产经验等方面原因引起的技术问题造成的损失。(3)工程风险。指工程地质条件、水文地质条件和工程设计本身发生重大变化,导致工程量增加、投资增加、工期拖长所造成的损失。(4)资金风险。主要指资金来源中断或供应不足,导致融资成本提高,给建设和生产运营造成的损失。(5)外部协作风险。指投资项目所需要的供水排水、供电供气、通讯、交通等主要外部协作配套条件发生重大变化,给建设和生产运营带来困难。23.2 风险程度的估计风险程度的估计本项目采用专家评估法帮助识别风险因素和估计风险程度。经专家就项目可能涉及的风险因素及其风险程度进行判断,对结果的整理与分析见下表。表 22.2-1 风险因素和218、风险程度分析表序号风险因素名称风险程度说明灾难性严重较大一般1市场风险2原料风险3技术风险4资金风险5工程风险6外部协作风险23.3 研究提出风险对策研究提出风险对策(1)风险控制131预防风险是指采取预防措施,以减少损失发生的可能性及损失程度。预防风险涉及到一个现实成本与潜在损失比较的问题:若潜在损失远大于采取措施所支出的成本,就应采用预防风险手段。(2)风险转移风险管理是人们对潜在的意外损失进行辩识、评估、预防和控制的过程。建筑工程由于其规模大、周期长、生产的单件性和复杂性等特点,在实施过程中存在着施工不确定的因素,比一般产品生产具有更大的风险,进行风险管理尤为重要。风险管理是对项目目标的219、主动控制。首先对项目的风险进行识别,然后将这些风险定量化,对风险进行控制。国际上把风险管理看作是项目管理的组成部分。风险管理和目标控制是项目管理的两大基础。在工业发达国家和地区,风险转移是工程风险管理对策中采用最多的措施,工程保险和工程担保是风险转移的两种常用方法。本项目拟采用以下两种方法:1)工程保险工程保险是指业主和承包商为了工程项目的顺利实施,向保险人(公司)支付保险费,保险人根据合同约定对在工程建设中可能产生的财产和人身伤害承担赔偿保险金责任。工程保险一般分为强制性保险和自愿保险两类。在工业发达国家和地区,强制性的工程保险主要有以下几种:建筑工程一切险(附加第三者责任险)、安装工程一切220、险(附加第三者责任险)、社会保险(如人身意外险、雇主责任险和其他国家法令规定的强制保险)、机动车辆险、10 年责任险和 5 年责任险、专业责任险等等。在工业发达国家和地区,建筑师、结构工程师等设计、咨询专业人均要购买专业责任险,对由于他们的设计失误或工作疏忽给业主或承包商造成的损失,将由保险公司赔偿。国际上工程涉及的自愿保险有以下几种:国际货物运榆险、境内货物运输险、财产险、责任险、政治风险保险、汇率保险等等。国际上工程保险的通行做法和特点是:保险经纪人在保险业务中充当重要角色、健全的法律体系为工程保险发展提供了保障,投保人与保险商通力合作是控制意外损失的有效途径,保险公司返赔率高且利润率低。221、2)工程担保132工程担保是指担保人(一般为银行、担保公司、保险公司、其他金融机构、商业团体或个人)应工程合同一方(申请人)的要求向另一方(债权人)作出的书面承诺。工程担保是工程风险转移措施的又一重要手段,它能有效地保障工程建设的顺利进行。许多国家政府都在法规中规定要求进行工程担保,在标准合同中也含有关于工程担保的条款。在工业发达国家和地区,常见的工程担保种类如下:一为投标担保,指投标人在投标报价之前或同时,向业主提交投标保证金(俗称抵押金)或投标保函;二为履约担保,为保障承包商履行承包合同所作的一种承诺。由于工程在建设过程中存在着越来越多的不确定性因素,风险管理正成为工程项目管理日益重要的一222、个组成部分,所以为了提高本项目的风险抵抗力,应采取合理的风险管理措施。(3)风险回避回避风险是指主动避开损失发生的可能性。它适用于对付那些损失发生率高且损失程度大的风险,如考虑到游泳时有溺水的危险就不去游泳。虽然回避风险能从根本上消除隐患,但这种方法明显具有很大的局限性。其局限性表现在,并不是所有的风险都可以回避或应该进行回避。如人身意外伤害,无论如何小心翼翼,这类风险总是无法彻底消除;再如,因害怕出车祸就拒绝乘车,车祸这类风险虽可由此而完全避免,但将给日常生活开来极大的不便,实际上是不可行的。因此本项目中一些风险性很大,甚至无法避免的事件,在保证正常施工和生产的前提下,尽量避免。(4)风险自223、担自留风险即自己非理性或理性地主动承担风险。“非理性”是指对损失发生存在侥幸心理或对潜在的损失程度估计不足从而暴露于风险中;“理性”是指经正确分析,认为潜在损失在承受范围之内,而且自己承担全部或部分风险比购买保险更经济合算。所以,在作出“理性”选择时,自留风险一般适用于对付发生概率小,且损失程度低的风险。因此本项目中一些风险程度不高的事件中,可以采用风险自担的措施。23.4 风险分析结果的反馈风险分析结果的反馈(1)资源风险分析公司主要的生产资源是生产原辅材料及燃料、公用工程的水、电等,其价格波动对生产有直接影响,而目为节能降耗技术改造项目,本身即可降低资源消耗风险。133(2)建设规模与产品224、方案风险分析本项目产品规模和方案是在现有市场需求的情况下作出的,加上近年来该产品在国内外市场份额持续上升,公司技术先进,产品质量可靠,故在建设规模与产品方案上风险不大。(3)工艺技术、设备及自动化风险及规避本项目计划选用国产成熟的设备,项目部分产品的生产技术目前还不是很成熟,引进技术方面具有一定的风险,其他装置的工艺技术及设备先进且成熟可靠,在工艺和技术方面风险不大。(4)投资与融资风险分析公司资金实力雄厚,在国内各大银行的信誉度较高,故本项目投资和融资方面风险性不大。23.5 风险与对策风险与对策本项目针对主要风险的风险对策如下:(1)加强资金筹措,争取国家投资支持。(2)引进技术人才,加强225、技术培训。(3)加强市场分析与预测,合理安排企业生产和库存。(4)工程建设方面:加强与规划单位联系,降低因双方沟通不及时或不力造成的设计频繁变更;对规划设计方案进行专家评审,及时发现问题;加强项目管理,健全招投标制度,优中选优,精心组织承包方施工;加强与施工承包方的协调沟通,帮助其提高工作效率;加强监理工作,健全工程监督机制与责任机制,杜绝因责任心不强或谋私动机引起的材料不合格现象。24 研研究究结结134论论24.1 综综合合评评价价本项目以硅粉、氯化氢为主要原料,生产三氯氢硅与四氯化硅等产品,根据产业2019 年本)结构调整指导目录(2020 年修正)(中华人民共和国发展和改革委员会令第 226、29 号),本项目产品属于鼓励类中十一、石化化工第 17 条“四氯化碳、四氯化硅、甲基三氯硅烷、三甲基氯硅烷等副产物的综合利用”。本项目既符合国家的产业政策,而且符合地方产品规划,同时又符合公司经营发展宗旨,本项目生产的产品具有广阔的销售市场和良好的发展前景。经过对建厂条件、原材料供应的分析和比较,工艺路线选择,对市场预测情况分析,对成本和经济效益的估算分析,认为在唐山南堡经济开发区建设唐山XX硅业股份有限公司 7.22 万吨/年三氯氢硅扩建项目是可行的。24.2 研究报告的结论研究报告的结论通过对唐山XX硅业股份有限公司 7.22 万吨/年三氯氢硅扩建项目技术全面研究和论证,得出以下结论:(227、1)项目具有良好的市场和稳定的原料来源,并可通过实施该项目实现资源综合利用和环境保护的双重效益。(2)项目技术工艺较为成熟,生产装置选用国内外先进设备,保证了生产过程得以连续稳定进行并使得到产品的质量达到相应的产品标准。(3)项目选址交通条件、供水条件、供电条件良好,具备开工条件。(4)项目的财务分析表明项目具有良好的经济效益。(5)项目的设计和建设,充分考虑了环境保护和工厂的三废治理措施。工厂建成投产后,对周围环境和生态平衡无不良影响。(6)项目的产值、利税很高,是对地方经济的贡献,同时形成产业,可带动与之相关的原辅料及燃料产业发展,促进地方经济。(7)项目财务分析结果表明,项目具有较强的盈228、利能力。经济效益良好,项目的抗风险性良好。(8)从国家政策要求来看,本项目符合行业及产业结构调整目录相关要求。本项目不论从市场和企业发展需要来看,还是从经济效益和社会效益来看,都是必要的、可能的和可行的。135综上所述,该项目在技术上可行,经济上合理。24.3 存在的问题存在的问题本项目的建设具有较强的可操作性。但是由于项目规模较大,时间较紧,项目实施中各方面工作协调难度较大。通过项目的实施,能够促进生产工艺更加成熟,形成产业链,从而带来更好的经济效益。24.4 建议及实施条件建议及实施条件建议强化项目进程中的投资、质量、进度计划,注重对可能发生的不利条件及项目变化因素的预测与防范对策,以保证项目按期完成。(1)实行速度管理,加强项目运作进度,以避免市场可能的由高峰期向下降期转折的风险。(2)公司各部门紧密配合,以加快项目运作进度。(3)项目成本须合理控制,以保留市场波动时的降价应对空间。(4)注意严格按照既定方案去做每一件事,统一调配资金、物资和各项工作。特别要准备好抗风险资金,不可挪用。