国有化工企业年产30万吨硫磺制酸新建项目可行性报告147页.doc
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1、国有化工企业年产30万吨硫磺制酸新建项目可行性报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月国有化工企业年产30万吨硫磺制酸新建项目可行性报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月141可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目录1 总论141.1 概述14(3)化工厂提供的有关本工程的基础资料。14(1)生产装置17(2)辅助装置与公用工程172、1.2 可行性研究结论和建议17(7)研究结论18存在的主要问题和建议182 市场预测222.1 产品市场分析222.2 产品供应现状及预测222.3 产品需求预测242.4 产品竞争力分析252.5 产品价格分析263 产品方案及生产规模274 工艺技术方案284.1 工艺技术方案的选择284.1.2 国内外工艺技术概况304.2 工艺流程及消耗定额35(1)反应原理:35(2)工艺流程说明354.3 自动控制434.3.2自控水平444.3.3 仪表选型454.3.4 控制室的设置474.3.5 仪表的供电和供气484.3.6 安全技术措施484.3.7 设计引用标准484.4 主要设备的3、选择504.4.2 主要设备一览表504.5 工艺装置“三废”排放与预处理534.5.5 各种废弃物的预处理545 原材料、燃料及动力的供应565.1 原、辅、燃料品种及规格一栏表565.2 主要原料、辅助材料供应情况565.3 辅助材料供应565.4 公用物料与动力供应方式及条件57(1)水的供应方式、供应条件57(2)电的供应方式、供应条件57(3)供热57(4)脱盐水57(5)循环水57(6)天然气的供应方式、供应条件586 建厂条件与厂址选择596.1 气象资料59(1)气温59(2)气压:59(3)湿度:59(4)降水量:59(5)风向:59(6)风速与风压:596.2 水文地质资料4、606.3 工程地质条件606.4 社会经济条件606.5 外部交通运输状况607 总图运输、土建、界区外管网627.1 总图及运输62(1)满足生产工艺要求,流程合理,使各生产环节紧密衔接。627.2 土建65(1)设计标准和规范65(1)平面设计66(2)立面设计66(3)建筑作法及装修66(1)钢筋混凝土框架结构68(2)轻钢结构68(3)结构设计软件采用PKPM系列软件。687.3 厂区外管网698 公用工程及辅助设施708.1 给水排水70(1)设计依据70(2)设计范围70(3)设计原则70(4)可依托情况71(1)给水系统划分72(2)给水处理系统72(3)生活、生产和消防水系统5、72(4)循环冷却水系统72(5)脱盐水系统74(6)厂区给水管网系统74(1)埋地管道及管件采用环氧沥青漆特加强级防腐。77(1)井77(2)雨水口778.2 供电、电信78(5)工业企业照明设计标准(GB50034-92);78(1)外部电源78(2)内部电源78(1)机组选型79(2)发电机运行方式793、同期方式79(4)发电机并网点79(1)负荷等级:79(2)用电负荷:80(2)各单体建筑物分别按二类和三类防雷建筑物设置保护措施。84(1)抽汽式汽轮机: C6-3.43/0.98 一台;85(2)发电机858.3 余热利用及发电858.4 采暖、通风和空气调节878.5 维修8886、.6 分析化验888.7 储运设施及机械运输889 环境保护909.1 环境质量现状90(1)气温90(2)气压:90(3)湿度:90(4)降水量:91(5)风向:91(6)风速与风压:919.2 执行的环境标准与规范92(1)环境空气92(2)地表水环境93(3)声学环境93(1)废气93(2)废水93(3)噪声949.3 本项目污染物排放949.4 环境保护治理措施及方案96(1)治理措施969.5 环境管理及监测97(1)环境管理机构和人员配备97(2)主要职责9810 消防10110.1 设计原则和依据10110.2 拟建项目存在的易燃、易爆、危险品物质种类10110.3 依托条件107、110.4 工程概述10110.5 根据火灾类别所采用的防火措施及配置消防设施10210.5.1 工艺10210.5.2 总图10310.5.3 给排水消防10310.6 消防设施费用10511 劳动安全卫生10611.1 编制依据106(4)危险化学品安全管理条例(国务院第344号令);106(5)化工企业安全卫生设计规定(HG20571-95);106(9)工业企业噪声控制设计规范(GBJ87-85);106(21)工业建筑腐蚀设计规范 (GB5004695);10711.2 环境因素分析10711.3 生产过程职业安全与有害物质分析107生产过程中使用和产生的危险、有害物质分析107(18、)天然气107(2)五氧化二矾108(3)二氧化硫109(4)三氧化硫110(5)硫酸111(6)氨112(7)硫磺113(1)高温危害115(2)高压危害115(3)粉尘危害115(4)火灾、爆炸危害116(5)腐蚀性危害117(6)毒性物质危害117(7)噪声、振动危害118(8)机械伤害118(9)触电伤害119(10)高处坠落119生产过程中危险因素较大的设备种类、型号、数量12011.4 安全卫生主要措施121(4)防毒121(5)防腐蚀121(6)防噪音122(7)防火、防爆122(8)防雷电、防雷击122(9)防暑降温及采暖122(10)急性中毒、灼伤及触电的急救措施123(119、)生产现场设置事故照明、安全疏散指示标志。12311.5 安全卫生监督与管理12311.6 专用投资估算12411.7 预期效果分析12412 节能12512.1 节能措施125(4)干吸工段的冷却水采用循环水,减少水的消耗,节约水资源。12512.2 能耗指标及分析12512.3 节能措施综述128(4)干吸工段的冷却水采用循环水,减少水的浪费,降低能耗。12813 招投标12913.1 招标范围及资质要求12913.2 招标组织形式12913.3 招标信息发布13014 组织机构与劳动定员13114.1 工厂体制及组织机构13114.2 工作制度与劳动定员13114.3 人员来源及培训1310、115 项目实施计划13215.1 建设工程规划132(3)工程建设:13215.2 项目实施进度表13316 投资估算13516.1 估算范围13516.2 编制依据135(2)业主提供的有关资料及有关设计专业提供的估算工程量。13516.3 主要设备及材料价格135(2)主要材料价格:建筑安装工程主要材料按现行市场价格确定13516.4 工作估算指标13516.5 其他费用按国家有关规定结合建设单位实际情况计算13516.6 投资估算分析13617 经济效益和社会效益的初步评价13717.1 财务评价基础数据及取值说明13717.2 财务评价指标13717.3 清偿能力评价指标13817.11、4 不确定性分析13817.5 财务评价小结13917.6 成本估算及财务评价报表14018 结论1411 总论1.1 概述 项目名称项目名称:年产30万吨硫磺制酸项目建设单位:某某化工厂企业性质:国有企业建设单位负责人:投资项目性质:新建 编制依据(1)石油和化学工业协会发(2006)76号化工投资项目可行性研究报告编制办法。(2)*化工设计研究院与*化工厂签订的30万吨/年硫磺制酸项目可行性研究报告技术咨询合同(合同编号2008ZX43)。(3)化工厂提供的有关本工程的基础资料。 编制原则(1)遵循国家十年规划和第十个五年计划的纲要关于经济工作的设想,“十五”期间和今后十年,特别是在二十一12、世纪初的十年,重点发展拥有企业自主产权的高新技术和产品,通过采用高新技术改造传统产业,产学研结合,提高产品质量,加大出口产品生产能力,减少和消除污染源,实现清洁生产,并加强资源的综合利用的精神来编制本报告。(2)贯彻国家发展计划委员会关于编制可行性研究报告要公正、客观和准确的原则。(3)遵照“五化”原则,做到工厂布置一体化、装置露天化、建筑结构轻型化、公用工程社会化和引进技术国产化。(4)遵照中华人民共和国环境保护法的规定和“三废“治理设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的原则,认真搞好”三废“治理。废液、废渣的排放达到国家或地方规定的标准和符合环境保护的有关法规,化害为利,变废为宝13、,进行综合利用。(5)充分利用*化工厂内空地、已有设施以及社会服务设施,以节约投资和缩短基建周期。1.1.4 项目业主介绍化工厂位于*市*洛碛镇,工厂创建于1966年,经过40多年的建设,现已发展成为一个以生产染料及医药中间体为主的国有中型生产企业。全厂占地面积17万平方米(其中厂区面积9万平方米)。工厂现有职工900多人,拥有资产上亿元。工厂所在地洛碛镇位于长江之滨,与国道319线、渝长高速公路和渝怀铁路相连,紧靠大型国际机场*江北机场,交通条件十分优越。化工厂目前生产经营情况正常,发展态势良好。2006年实现销售收入1.75亿元,出口创汇1289万美元,2007年,工厂主要产品2-萘酚及614、-硝供不应求,价格不断攀升,全年实现工业总产值2.548亿元,销售收入2.518亿元,税金327万元,利润1051万元。化工厂年产染料及中间体2万吨,其中,10000吨2-萘酚联产1-萘酚装置和年产4000吨6-硝基-1,2,4-酸氧体装置规模居亚洲首位,年产对苯二酚(照相级)1500吨装置在国内居第三位。工厂曾于19941996年连续三年荣获*市工业企业50强称号,曾被评为全国化工对外开放先进单位和出口创汇先进单位、全国自营出口先进企业、海关*关区进出口A级企业等。自1997年亚洲金融风暴以后,由于种种原因,工厂连年亏损,濒临破产。2005年11月,*化医控股(集团)公司决定由*化工设计研究15、院与化工厂整合,由*化工设计研究院院长兼任化工厂厂长、法人代表。*化医控股(集团)公司注入流动资金,于2006年1月5日全面恢复生产。2006年实现销售收入1.7508亿元,出口创汇1289万美元,减亏1000万元。2007年实现工业总产值2.548亿元,销售收入2.518亿元,税金327万元,利润1051万元,结束了长达10年的亏损,走上了良性循环的发展道路。1.1.5 项目提出的背景、投资的必要性及经济意义1.1.5.1 项目提出的背景化工厂每年自已要用硫酸大约10万吨,有进出口贸易的资格,进口硫磺加工成硫酸,*厂自用部分作为进料加工可以关税全免,抵扣12%的增值税。*厂与长寿化工园区距离16、只有十几公里,长寿化工园区没有硫酸厂,作为大型化工园区,对硫酸的需求量逐年增加,从目前园区几家硫酸用量大户来看,每年30万吨的产能在长寿本地区就可以完全消化。1.1.5.2 项目建设的必要性化工厂现有60吨/小时的燃煤锅炉,每天要烧大量的煤,硫磺制酸可产生3.82 MPa,450的中压过热蒸汽43 t/h,为了平衡*厂蒸汽用量,除部分用于发电(4500kW)外,同时抽汽30吨/小时的低压蒸汽用于生产,可以节省大量的燃煤。在能源供应相对紧张的今天,提高热能的利用效率,具有深远的社会意义和较好的经济效益。同时,也为*这样的老企业注入新的活力。1.1.5.3 项目的经济意义与社会意义.3.1 经济意17、义经市场调研与经济测算,本项目年均营业收入16322.92万元,年均利润总额6267.34万元,年平均净利润4700.51万元,税收总额1566.84万元,具有较好的经济效益。.3.2 社会意义本项目的立项建设具有良好的社会效益:(1)增加地方财政收入;(2)创造就业机会26个;(3)可以给长寿化工园区提供原料;(4)硫磺制酸比硫铁矿制酸环保。1.1.6 可行性研究报告研究范围(1)生产装置30万吨/年硫磺制酸生产装置,包括熔硫工段、焚硫工段、转换及干吸工段、空气加压工段、余热蒸汽系统。(2)辅助装置与公用工程硫磺库房(1250 m2)、硫酸罐区(2台5000m3储罐)、中控室、循环水(60018、0m3/h)、余热发电站(6000kW)及变配电。(3)项目产品的市场需求预测。(4)项目的环境保护、劳动安全和卫生评估。(5)投资估算与技术经济评价。1.2 可行性研究结论和建议 简要综合结论(1)化工厂(以下简称*)立项建设的30万吨/年硫磺制酸项目,是集显著节能降耗、清洁生产、增强企业出口创汇能力等多种功能为一体的项目。项目符合国家和地方产业政策,适应国内市场需求。经过各方面调研、预测与分析,项目是必要的。拟建生产装置技术成熟先进,综合水平达到国际先进水平。所需原材料硫磺易进口,供应有保障,可以充分利用*现有辅助设施,产品主要供本厂和长寿化工园区企业使用,建设和生产条件落实。(2)本项目19、建设投产后,预计年均营业收入16322.92万元,年均利润总额6267.34万元,税收总额1566.84万元,将为企业和社会带来较好的经济效益。(3)项目根据市场导向原则,*离产品销售市场长寿化工园区只有十几公里,具有优越的地域优势。通过对园区市场发展趋势分析,项目的产品销售市场均具有充分的市场容量,此外,*本厂每年消耗10万吨硫酸。(4)本项目生产工艺采用清洁生产工艺技术;工艺、工程、装备及自控技术先进;技术与工程方案可行,经济效益显著,抗市场风险能力强。项目所需原辅材料、技术、工程、资源、资金、市场整合优势明显。(5)该项目的废气为含二氧化硫、硫酸尾气,采用氨水吸收尾气处理可达国家排放标准20、进行排放;该项目生产工艺装置中无废渣废水排放;整个项目对环境影响较小。(6)财务评价结果表明,本项目的静、动态经济指标均满足财务要求,各项财务内部收益率均高于设定的基准收益率12%,具有较好的盈利能力和抗风险能力。项目的具体经济指标详见表1-1。(7)研究结论综合考虑工程建成后整个项目的经济效益,本项目产品方案合理、规模适中、建设条件适宜、技术可靠、社会和经济效益良好。因此,本项目可行。 存在的主要问题和建议本项目生产中间产物SO2、SO3为强刺激性化学品,浓硫酸有强烈的腐蚀性,对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用,人体任一部位组织接触到硫酸,都会立即引起组织的破坏和严重烧伤。因此在生产过21、程中要防止装置泄露,并应做好安全卫生工作。本项目的建设,应根据其生产原料和产品的物理化学性质,在工程设计、工程施工、环境保护、安全卫生、生产管理等方面必须严格按规范进行。表1-1 主要技术经济指标一览表序号项目名称单位数量备注一生产规模1硫酸(98%)万吨/年302余热发电kWh45003副产蒸汽(1.0MPa)吨/小时30二年操作日333天(8000小时)三主要原材料,燃料用量1硫磺万t/a9.92催化剂t/a29.7四公用动力消耗量1供水工艺水m3/h169.2循环水m3/h5640脱盐水m3/h34利用原有装置2供电设备容量kW558010kV设备容量kW2668380V3燃烧用空气最大22、用气量Nm3/min279平均用气量Nm3/min260.7五三废排放量1废水生活污水m3/h0.26处理达标循环排污水m3/h12清净水直排生产废水m3/周3.6进废水处理站2废气m3h75801.6达标排放3废渣t/h废催化剂t/a29.7废固回收站废编织袋万条/年198 废固回收站熔硫渣t/a678外售作矿物制酸原料六运输量1运入量硫磺万t/a9.9火车或船运催化剂t/a29.7火车或船运2运出量 产品硫酸万ta20槽车废催化剂t/a29.7汽车 废编织袋万条/年198 汽车熔硫渣t/a678七全厂定员人261生产工人人242管理人员人2八总占地面积m221460.6532亩九建筑面积m23、22337.36十工程总投资万元8404.051建设投资万元6897.602建设期利息万元146.633全额流动资金万元1359.82330%铺底流动资金万元407.95十一年销售收入万元16322.92十二年均销售总成本费用万元10025.09十三年均利润总额万元6267.34十四年均净利润万元4700.51十五年均增值税万元304.87十六财务评价指标1总投资收益率75.80%2项目资本金净利润率189.75%3项目投资财务内部收益率79.16%61.73%税前税后4项目投资财务净现值(Ic=12%)万元31589.3622720.79税前税后5项目投资回收期年2.48/2.84税前/税后24、6盈亏平衡点32.42%2 市场预测2.1 产品市场分析 硫酸用途硫酸英文通用名称sulfuric acid,分子式H2SO4,分子量:98.07,纯品是无色油状液体。工业品如含有杂质,则呈黄、棕等色。熔点 10.49,沸点338,溶于水。硫酸是一种工农业生产必需的大宗化工基础原料,用途十分广泛.在冶金工业中可用于钢材酸洗、纺织工业中可用于棉纱漂染,染料行业用于染料中间体生产,化肥行业用于磷铵、过磷酸钙的生产,有机合成工业用于脱水剂与高分子组合物,无机工业用于制取金属硫酸盐,民用用于净水剂硫酸铝等。此外,还用于制药、农药、石油精炼、制革、人造纤维、国防军工等工业部门。化肥工业是硫酸最大消费用户25、,世界上一半以上的硫酸用于化肥生产,我国用于化肥生产的硫酸占总产量的71以上。由于硫酸是主要的基础化工原料,其发展程度是一个国家的工业、国民经济发达程度上的标志之一,各国对硫酸生产都比较重视。2.2 产品供应现状及预测 国内产品供应及预测随着中国高浓度磷复肥和有色金属工业的发展,中国的硫酸工业得到了迅速发展,目前我国硫酸产量居世界第一位。2006年硫酸产量突破5000万吨,达到5043.0万吨。2001年至2006年硫酸产量平均递增12.6。我国近几年硫酸生产情况如下表2-1所示:表2-1 20012006年中国硫酸生产和需求情况 万t年份200120022003200420052006产量226、786.03051.93371.43994.64625.05043.0进口量96.2182.3193.9180.3195.6215.8出口量0.51.10.60.50.40.4表观消费量2881.73233.13564.74174.44820.25258.4中国的硫酸工业是从计划经济发展起来的,企业很多,大多规模很小,产业分散。目前有硫酸生产企业500多家,近年来随着一些重点企业的迅速发展,产业集中度有了明显改善。2002年,硫酸产量超过20万吨的企业30家,生产硫酸1309.1万吨,占硫酸总产量的42.9,其中产量超过50万吨的有宏福、鲁北、江西铜业、铜陵有色等11家,生产硫酸693.4万吨27、,占硫酸总产量的22.7。近年来,随着我国磷复肥工业的发展,配套建设了一批大型硫铁矿和硫磺制酸装置,同时,有色金属企业的冶炼烟气制酸也得到了同步发展。目前,国内硫酸装置的最大单线生产能力:硫磺制酸为100万吨/年,冶炼烟气制酸为60万吨/年,硫铁矿制酸为40万吨/年,磷石膏制酸为20万吨/年。这些大型硫酸装置不仅引进了国外先进技术和装备,同时也采用了大量国内的先进技术和设备,装置整体技术水平已达到或接近世界先进水平。我国是世界硫酸生产和消费大国,建国五十多年来,由于国家对农业的重视及国家的支农政策,我国的硫酸工业有了长足的发展。但与世界先进水平相比,当前我国的硫酸行业存在着中小型企业技术装备落28、后的差距。大多数企业装置规模小,原料消耗高,设备效率低,环保和经济效益较差,严重影响了企业的竞争力。通过技术改造,不少小企业虽然在工艺技术方面有了明显进步,降低了能耗,但与大型企业相比仍有相当大的差距。我国硫资源不足,为了降低硫酸和磷肥生产成本,促进高浓度磷复肥发展,自1995年以来,我国逐年增加了硫磺和硫酸的进口量,2002年硫磺进口量达到409.2万吨,中国硫磺进口量占世界贸易量的10%左右,成为国际硫磺市场中的进口大户,有举足轻重的影响。自1998年开始,我国从日本和韩国进口的硫酸量也呈逐年增长的态势。近年来我国硫酸及硫磺进口情况如下表所示。表2-2 近年来我国硫酸及硫磺进口情况 单位:29、万吨年份硫磺硫酸199516.85.3199679.27.6199774.112.91998117.929.71999213.426.32000273.336.8200133796.22002409.2182.32.3 产品需求预测在今后很长的一段时期内,我国的化肥需求仍将大幅度增长。提高高浓度磷复肥比例是我国磷复肥行业的发展方向。目前我国的化肥产品中,氮磷比例严重失调,磷肥产品中高浓度磷复肥产品比例太低,远远满足不了农业发展的需要,因此,大力发展我国高浓度磷复肥工业,是我国磷肥发展的必由之路。硫酸的消费量与磷肥的生产和消费情况密切相关,根据我国近年来磷肥生产和消费量的增长情况,磷铵等高浓度复30、合肥所消费的硫酸量将有所增加,而普钙等低浓度磷肥的用酸量呈下降趋势。2005年我国硫酸需求量3500万吨,据有关部门预测,2010年硫酸需求量预计3800万吨。为适应硫酸市场的需求,硫酸工业的发展趋势是努力降低硫酸生产成本,提高企业竞争力,推动技术进步和环境保护,合理利用国内外两种资源,发展冶炼烟气制酸和大型硫磺制酸;逐步淘汰一批消耗高、三废污染比较严重,余热利用差的小型硫铁矿制酸和冶炼烟气制酸装置。受到工艺条件的制约,硫铁矿制酸难以得到较大的发展。但硫铁矿是我国自有的硫资源,合理利用国内硫铁矿资源是我国硫酸工业的基础。通过扶强扶优培育一批规模较大、技术先进、具有一定竞争力的硫铁矿制酸企业,硫31、铁矿制酸产量将保持相对稳定,但占硫酸总产量的比重将趋于下降。长寿化工园区作为大型化工园区,对硫酸的需求量逐年增加,从目前园区几家硫酸用量大户来看,三峡英力10万吨/年,川维厂3万吨/年;拟建的项目:华星化工2.5万吨/年,MDI一体化项目中乙炔4.85万吨/年,氯碱0.66万吨/年,映天辉0.44万吨/年。长寿园区总的需求最近几年大约在21.45万吨/年。所以,每年30万吨的产能在长寿本地区就可以完全消化。2.4 产品竞争力分析硫酸是强腐蚀性液体,运输费用较高,而本身价值又不是很高,因此在国内市场能够基本平衡的情况下,受国际市场冲击较少。硫酸行业的成本竞争主要体现在原料价格和装置投资上,就资源32、情况看,以硫磺为原料生产硫酸具有工艺流程简短、投资小、生产成本较低,无大量矿渣、稀酸和污水,对环境污染小等优点。我国的硫酸生产受原料限制,只能以硫铁矿为主,硫磺和冶炼烟气为辅。我国的硫磺供应基本依赖进口,近期价格呈上升趋势,已使硫磺制酸企业不堪重负。前两年,由于硫铁矿产量逐渐萎缩,运输费用上涨,铁路运力紧张,硫铁矿的供应及到厂价格得不到有效保障,硫铁矿制酸生产成本较高。“十五”期间,国家对硫铁矿制酸采取稳中有增的策略,2005年硫酸产量达到3500万吨,其中硫铁矿制酸产量为1200万吨。另外,国家还规定2005年3万吨/年以下的小硫酸装置将禁止生产,强行关闭。这些小型硫酸厂的关闭以及硫磺价格的33、上涨,为大型硫铁矿制酸的发展提供了空间。随着我国硫酸工业技术的进步,在硫铁矿制酸的大型化、信息化、自动化方面取得了相当的经验,国内硫酸设备生产厂家的制造水平也有很大提高,为建设大型现代化硫铁矿制酸装置提供了良好的技术保障。在成本方面,随着硫磺价格的上涨及硫铁矿制酸的规模化,生产成本也发生了较大的变化。据全行业统计,2000年硫铁矿制酸成本为264.02元/吨,硫磺制酸成本242.30元/吨;2001年硫铁矿制酸成本为242.13元/吨(其中大型企业为210230元/吨,小型企业最高到450元/吨),硫磺制酸成本237.53元/吨;随着近来硫磺价格的持续上涨,两者的成本差距已发生逆转,目前大多数34、硫磺制酸厂家的硫磺到厂价超过1000元/吨,硫酸成本超过350元/吨,这为大型硫铁矿制酸装置提供了很好的市场空间。2.5 产品价格分析国内硫酸装置大多为磷肥生产配套,过去国内对硫酸产品没有明码定价,生产规模也不大,所以硫酸价格基本是随行就市。近年来随着硫磺制酸的快速发展和进口硫磺的迅速增长,国内的硫酸价格受国际硫磺市场价格的影响越来越大,随着石油和天然气回收硫磺产量的增加,世界硫磺总的生产能力供过于求,中国是世界硫磺进口大国,中国的购买量极大地影响着国际硫磺市场的价格。前几年,世界硫磺的价格处于低价位,过去两年中,加拿大温哥华散装硫磺离岸价一直稳定在3040美元/吨。但从2002年下半年以来,35、国际硫磺市场发生了较大波动,硫磺需求猛增,而硫磺的供应量没有增长,导致硫磺价格暴涨,散装硫磺的加拿大温哥华离岸价由2002年年初的约37美元/吨左右涨到了今年5月的7580美元/吨,国内的进口硫磺到岸价达到了90100美元/吨。这对我国的硫酸市场造成了较大影响,硫酸价格也从300350元/吨涨到了400500元/吨。但*厂具有几大优势,第一是有硫磺进口加工的税收优惠;第二是热能充分利用,节省燃煤用量;第三是与目标市场很近,运费较少,可以节约大量的运输费用。虽然涪陵有60万吨/年的硫酸产量,但与*厂比较不具有价格上的优势。3 产品方案及生产规模生产规模选择原则主要是根据市场需求、资金筹措、企业经36、济效益和*地区(主要是长寿地区)的运输、建设场地及综合利用、硫磺来源等条件,结合国内外硫磺制酸生产规模,建设装置工艺、设备尽最大限度实行国产化,以降低工程投资。众所周知,选择适当的经济规模,将有利于降低单位产品的建设投资和经营费用,从而提高产品的市场竞争能力和企业的经济效益。国外硫酸装置总的趋势是单系列,大型化。根据国家禁止用地项目目录(2006年本)化工类项目中,20万吨/年规模以下的硫磺制酸禁止用地,本项目选择30万吨/年的装置规模。同时副产3.82MPa,450的中压过热蒸汽43 t/h,用6000kW抽汽式发电机组发电,同时产1.0MPa的低压蒸汽30吨/小时。操作制度:四班三运转,每37、班工作8小时,年运行时间8000小时(333.3天)。表3-1 产品规模及技术指标产品名称公称能力年产量规 格质量指标硫酸30万吨/年30万吨/年98 H2SO4H2SO498wt灰份0.03wt 铁含量0.010wt砷含量0.005wt透明度50mm 色度2.0ml 符合GB534-2002工业硫酸一等品标准4 工艺技术方案4.1 工艺技术方案的选择 原料路线的确定原则及依据原料路线确定的原则首先是原材料质量要满足拟建装置工艺要求;其次是来源渠道多,能保证长期供应;三是价格便宜;四是贮运方便。硫酸生产方法有硫铁矿法、硫磺法、冶炼尾气法、石膏法等。硫酸的生产原料主要有硫磺、硫铁矿、天然石膏、磷38、石膏以及含SO2的冶炼烟气。对于新建硫磺装置,必须对原料的来源,经济技术,环境卫生等因素进行综合分析。中国已经成为世界上最大的硫酸生产和消费国。从1996年到2006年,中国的硫酸产量增加了3200万t,年增长率达到了10%。同一时期硫磺制酸在硫酸生产中所占比例从3%上升到44%我国的硫资源主要是硫铁矿和伴生硫铁矿,且矿的平均品位较低,可开采的经济资源极为有限。目前全国最大的硫铁矿为广东云浮硫铁矿,年开采能力为300万吨。而我国硫的需求增长较快,从而使得硫资源的供求矛盾变得更加突出。预计从1995年至2010年,我国每年硫铁矿的缺口在百万吨以上(以硫计)。随着国民经济的发展,国内相继建成了多套39、大、中型硫酸装置,如湖北大峪口荆襄磷化工公司年产56万吨硫酸装置,黄麦岭磷化公司年产28万吨硫酸装置,广西鹿寨磷肥厂年产40万吨硫酸装置,贵州翁福磷矿年产80万吨硫酸装置以及“十五”期间建成的广东云浮年产40万吨硫酸装置等等。以上这些装置均选择硫铁矿为制酸原料,因此,本装置如选择硫铁矿为制酸原料路线,其来源和运输将成为很大问题。从合理利用资源和控制环境污染方面考虑,利用冶炼烟气来生产硫酸是一条较合理的原料路线,但其必须依托相关的有色冶金工业。以磷石膏为原料生产硫酸副产水泥的生产工艺,是我国解决硫资源不足的最好途径。磷石膏联产水泥,有几十年的历史,其技术是可行的,但目前国内外已成功运行的装置其制40、酸规模均在412万吨/年。目前该项目在山东、四川、云南均已建成投产,但除山东鲁北化工厂取得良好的经济效益外,其它地方不太理想。因此,以磷石膏为原料生产硫酸,用现在的磷石膏分解技术,建设大规模的硫酸装置,其风险是比较大的。再者,磷石膏制酸联产水泥的生产工艺路线较长,投资高,一般为硫铁矿制酸的2倍,硫磺制酸的4倍,装置的占地面积及公用工厂消耗较大。因此,本项目选用磷石膏制酸的工艺路线,条件尚未成熟。2005年全国磷石膏制硫酸产量仅59万t,仅占全国硫酸产量的13。世界上硫酸生产原料主要以硫磺为主。2002年世界硫酸产量16993.7万吨, 其中硫磺制酸占64.3 ,到2007年世界硫酸产量达到1841、075.2万吨, 年均增长3.3,硫磺制酸占总产量65,硫磺制酸年均增长3.7 。由于硫铁矿(包括有色金属伴生副产品的硫精矿)是我国的主要硫资源,我国的硫酸生产原料原来一直以硫铁矿为主。1995年以后,由于国际市场上硫磺呈现供过于求的状况,我国硫磺制酸迅速发展,硫酸生产的原料结构发生了很大的变化,硫磺制酸比例逐年上升,由1995年的1.4%上升到2005年的42.7%。硫磺是生产制酸的理想原料,国外硫酸工业60%以上是以硫磺为原料。硫磺制酸具有工艺流程简单,占地面积少,投资少,热能利用率高,环境效益好等优点。相同规模的硫磺制酸装置,其投资约为硫铁矿制酸装置投资的一半。且动力消耗和公用工程费用低42、,无废渣、废水的排放。硫磺制酸建设周期短,操作管理方便,因此,只要硫磺价格合理,供应渠道稳定,其经济效益是十分显著的。另外我国大型硫磺制酸装置已不单单是生产硫酸的装置,现已成为企业的主要能源供应装置。本项目选用进口硫磺为制酸的原料路线,原因如下:(1)对于*这样一个缺硫的地区,本项目如再选用硫铁矿为制酸原料的路线,从全国的硫铁矿的平衡来看,其原料的供应难有保障。(2)硫磺是生产制酸的理想原料,硫磺制酸具有工艺流程简单,占地面积少,投资少,热能利用率高,环境效益好等优点。相同规模的硫磺制酸装置,其投资约为硫铁矿制酸装置投资的一半。且动力消耗和公用工程费用低,无废渣、废水的排放。另外,硫磺制酸建设43、周期短,操作管理方便。大型硫磺制酸装置可以为企业的装置供应主要能源。(3)*有进出口贸易的资格,进口硫磺加工成硫酸,*厂自用部分作为进料加工可以关税全免,抵扣12%的增值税。4.1.2 国内外工艺技术概况目前世界硫酸生产技术基本上都是采用接触法工艺,硫酸工业的技术和装备水平已处在较高水准上。我国自改革开放以来,随着几套大型硫酸装置的技术引进以及“八五”国家重大技术装备的科技攻关,使得我国的硫酸工业技术和装备水平都有了长足的发展,大型硫酸的国产化水平不断提高,与国际先进水平的差距不断缩小,主要表现在以下几个方面:(1)生产装置向大型化发展由于单体设备生产效率不断提高,为装置的大型化创造了条件。目44、前世界硫酸单系列最大生产能力已超过年产100万吨的规模。我国八十年代以来,以相继建成南化、铜陵年产20万吨硫铁矿制酸装置、云峰年产23万吨硫铁矿制酸装置、大峪口年产56万吨(两系列)和黄麦岭年产28万吨硫铁矿制酸装置、瓮福年产80万吨(两系列)和鹿寨年产40万吨硫铁矿制酸装置。在硫磺制酸方面,以硫铁矿制酸大型装置设计、建设和运行经验为基础,多套大型硫磺制酸装置以相继建成且以平稳运行,具有较高的国产化率。苏州精细化工集团有限公司30万吨/年硫磺制酸装置已连续稳定运行多年。随着山东红日化工集团公司年产40万吨硫磺制酸装置、山东鲁西化工集团公司、*涪陵、湖北楚星化工股份有限公司等几套年产30万吨硫磺45、装置和南化公司磷肥厂等几套20万吨硫磺制酸装置的建成投产,标志我国的硫磺制酸已步入一个成熟可靠的大发展阶段。(2)提高总转化率、严格控制尾气中SO2排放量为了减轻尾气对环境污染的影响,国内外普遍采用的两转两吸制酸工艺,已将二氧化硫的转化率提高到99.7%以上,放空尾气中SO2含量降低到300ppm以下,采用含铯催化剂甚至还可以使二氧化硫的转化率提高到99.9%、放空尾气中的二氧化硫降低到100ppm以下。国内已有多套硫磺制酸装置的总转化率达到99.75%以上的水平,如苏州精细化工集团公司的30万吨/年硫磺制酸装置则达到了99.80%以上。(3)余热利用效率提高随着能源价格的提高,企业越来越重视46、硫酸装置的热能利用效率,从而提高装置的经济效益。我国大中型硫铁矿制酸及硫磺制酸装置中硫铁矿焙烧和硫磺焚烧及转化部分的高、中温位余热均已回收利用。吸收酸中的低温位热量的回收利用已起步,用于加热锅炉给水、采暖以及加热工业用水和生活用水。八十年代以来,不断有进一步提高低温位余热利用效率的新途径出现,其中最具成效的当推美国孟山都环境化学公司开发的热量回收系统HRS技术,利用吸收酸的低温位热量产生0.31.0MPa的低压蒸汽,每吨酸可产生低压蒸汽0.40.6吨,从而使硫酸装置的余热回收率从70%左右提高到90%以上。但由于投资高,国内到目前为止仅有一家企业引进此项技术。(4)技术和装备水平不断提高硫酸工47、业作为基础工业,加上它所处理介质的高温、强腐蚀性等特点,被科技界、工业界广泛关注。国际上硫酸工业的技术和装备水平已处在较高水准上,我国近十年来硫酸工业的设计、技术和装备水平均有较大的提高,与国际水平的差距正在缩小。就硫磺制酸来说,大型硫酸火管锅炉、大型不锈钢转换器、高效吸收塔相继投入运行,国产大型浓硫酸泵的性能基本达到国际先进水平,管式分酸器、带阳极保护的浓酸冷却器和浓酸管道已在国内广泛使用,自行设计的带旁流盘环板式换热器已在多套大中型装置中使用,均已取得了降低系统压降、提高传热系数的满意效果,并使设备布置更为紧凑。在催化剂应用方面,与国外存在一定差距。硫酸催化剂是转化率高低的关键因素,从铂系48、到铁系,最后发展到钒系,除转化率不断提高外,其耐砷、耐氟等抗毒物能力不断增强。目前国外催化剂的研究比较活跃,不断有新产品推出,除原有型号外,还开发了含铯催化剂,转化率达997998 ,排放尾气中二氧化硫含量减少3650 。国内催化剂目前在装填量、总转化率和使用活性方面存在较大差距,两转两吸工艺转化率达到99.5 已属不易,多数仅98.0993,排放尾气达不到环保要求。目前,国外对改进硫酸工艺进行了广泛的研究,有多项成熟的工艺应用于硫酸生产,其主要有加拿大Cansolv工艺公司开发的在一转一吸装置后增设一套吸收系统,用二胺溶液吸收尾气中的二氧化硫,然后通过加热汽捉,解吸出纯净的二氧化硫,返回干燥49、塔循环使用,装置的最终二氧化硫排放浓度可低至50 mg/m3 :Lockwood Greene Petersen公司开发的SPANE工艺,即接近于零排放的硫酸生产工艺,是将古老的塔式法与现代的接触法工艺相结合,装置的投资相当于标准两转两吸的93 ,操作能耗相当于79 ,尾气二氧化硫浓度为88 mg/m3 ;印度Poseidom工程咨询公司开发的尾气循环工艺,将一部分三氧化硫吸收塔排出的尾气送回二氧化硫转化器,代替空气作为冷激气,采用一转一吸工艺时,尾气循环工艺较空气冷激工艺二氧化硫排放量减少2/3,如果采用两转两吸尾气循环工艺,二氧化硫排放量还会大大减少 。 工艺技术方案的比较和选择.1 工艺50、技术选择原则一要充分体现和代表本行业的先进性、可靠性;二要降低工程投资,减少环境污染。.2 工艺方案及选择理由本硫磺制酸装置工艺技术方案,是在总结国内外大型硫磺制酸的技术基础上,结合国内外近年来的实际运行经验,在稳妥可靠的前提下进行改进和提高,技术装备立足国产化。充分考虑到进口硫磺水分大、酸度高、杂质多的特点,在稳妥可靠的前提下尽量利用废热。在认真研究国内外硫磺制酸装置在设计与运行中成功的经验和教训的基础上,多方面广泛采用新技术新材料,力争使本装置在技术上更稳妥、性能上更可靠、操作上更方便、投资更省 。采用液体硫磺加压机械雾化,空气焚硫,“3+2”两转两吸工艺。设置废热锅炉,蒸汽过热器,以回收51、热能,产生450,3.82MPa的过热蒸汽,送至发电厂。选择的工艺方案理由如下:(1)熔硫与精硫工艺采用带搅拌的快速熔硫工艺,与常规熔硫池工艺相比,具有效率高,设备体积下。粗硫过滤采用加压过滤,与自然沉降过滤相比,过滤速度快、设备体积小、排渣操作方便。液硫雾化器采用机械雾化工艺与空气雾化工艺相比,具有结构简单、喷嘴加工容易、不易堵塞、操作方便、不设二次加压风机、工艺配管简单、动力消耗低。(2)采用两转两吸转化吸收工艺。与一转一吸相比,不仅提高了硫的利用率,还降低了SO2的排放浓度,减少了环境污染。采用“3+2”两次转化工艺与采用“3+1”两次转化工艺相比,由于在二次转化增加了一段反应层,使反应52、温度更合理更利于获得和保持较高的转化率,因此不仅提高了硫的利用率,还降低了SO2的排放浓度,减少了环境污染。(3)采用中高温吸收工艺与常规吸收工艺相比,能有效抑制酸雾的形成,减少尾气中酸雾的危害,同时可以减少部分传热面积。采用阳极保护酸冷却器或板式酸冷却器,与传统的冷却排管相比传热效率大为提高,占地面积也可大大减少。(4)余热回收工艺在焚硫炉出口设火管锅或水管炉,转化器一段出口设蒸汽过热器,在转化器第四段之后设置中温过热器,五段出口设一低温过热器,用来回收液硫燃烧热和SO2生成SO3的反应热,产生3.82Ma、450的中压过热蒸汽,送发电厂发电,同时产生低压蒸汽供老厂生产使用。.3 引进技术和53、设备(1)引进设备理由和内容国内硫酸工业技术水平虽然取得了很大进展,但硫磺制酸技术和主要设备由于起步较晚,较国外先进水平仍有差距,主要设备性能尚落后于国外,节能技术、污染控制技术,新材料、新设备的开发及催化剂的性能方面也与国外先进水平有一定的差距。为了保证装置操作的稳定性及控制较低的SO2排放量,装置需要引进如下设备和催化剂:1)精硫泵:是硫磺制酸的关键设备,国内在设计和制造上还刚刚起步,质量不稳定。2)吸收塔除沫器:国内的纤维过滤器的除雾效率较低,制造质量无法保证,尤其一吸收塔的除雾效率的高低,直接影响转化工段设备的寿命。3)钒催化剂:国内同类产品在活性、强度、使用寿命上均较国外催化剂性能上54、有差距,为提高SO2转化率,保护环境,需引进。(2)引进设备一览表表4-1 引进设备一览表序号引进项目型号及规格数量备注1催化剂LP-120LP-11029.7t/a美国孟山都公司2一吸塔除沫器ES型1套同上3精硫泵Q=8.3m3/h H=110m2美国lewis公司4.2 工艺流程及消耗定额 工艺流程说明(1)反应原理:硫磺制酸主要化学反应方程式为:S+O2 SO2 + 387.5kJ/molSO2+ O2 V2O5 SO3 + 9.65 kJ/molSO3+ H2O H2SO4(2)工艺流程说明30万吨/年硫磺制酸装置工艺流程包括熔硫工段、焚硫工段、转化及干吸工段、空气干燥及加压、余热蒸汽55、系统,其工艺流程框图见图4.1所示。高温过热器氨水塔尾气成品空气硫磺熔硫槽转化一段转化二段转化三段转化四段转化五段一吸酸循环槽熔硫过滤器焚硫炉余热锅炉热热换热器冷冷热换热器一吸塔中温过热器干燥塔一吸酸冷器干燥酸冷器风机二吸塔二吸酸循环槽二吸酸冷器成品酸冷器成品酸贮槽低温过热器空气过滤器干燥酸循环槽调酸槽图4. 1 硫磺制酸工艺流程框图各工段工艺过程叙述如下:1)原料及熔硫工段原料硫磺由汽车送至原料库堆存,袋装硫磺经人工拆包后,固体硫磺由胶带运输机送入快速熔硫槽内熔化,经快速熔硫槽熔化后的液体硫磺自溢流口溢流至澄清槽中,并在其中停留除去杂质后,澄清液由粗硫泵进入不锈钢丝网过滤器,经过过滤后的精制56、硫进入精硫槽或送入液硫贮罐贮存待用。快速熔硫槽、澄清槽、液硫过滤器、精硫槽及硫贮罐等设备内均有蒸汽加热管,用蒸汽压力约0.7Mpa蒸汽间接加热或保温,使硫磺始终保持液态。2)焚硫转化工段液硫由精硫泵加压后经硫磺喷枪机械雾化而进入焚硫炉,空气经干燥塔干燥并经空气鼓风机加压后与液硫一起燃烧,出焚硫炉的是含10%SO2、0.3%SO3、990左右的高温炉气,该高温炉气首先进入废热锅炉回收热量,温度降至450再进入炉气过滤器进一步出去炉气中尘埃后进入转化器的第一段进行转化。经反应后,温度升至600左右进入高温过热器回收热量,高温过热器冷却后的炉气进入转化器第二段催化剂床层进行催化反应,温度升高至约5157、2后,进入热热换热器降温至440,进入转化器第三段催化剂层进行氧化反应,温度升高到约459后,进入冷热换热器,温度降至约175,送至第一吸收塔吸收塔中气体中的SO3,未被吸收的气体经过塔顶的纤维过滤器除去其中的酸雾后,依次通过冷热换热器、热热换热器分别与转化器三段和二段出口的炉气进行逆流换热,气体被加热至430后进入转化器第四段进行氧化反应。温度升至约443进入中温过热器换热,温度降至约420进入转化器第五段催化剂层进行反应。出五段气体经低温过热器回收热能,炉气被降温至约155进入第二吸收塔,塔内用98%硫酸吸收炉气中SO3后,再经尾气回收塔吸收尾气中残余的SO2后,由尾气烟囱放空。经过两次转58、化后,SO2转化率不小于99.75%,尾气中SO2排放浓度小于300ppm。3)干吸及成品工段干吸酸循环系统采用98%酸干燥和吸收,设置三个卧式循环槽,干燥塔、第一吸收塔、第二吸收塔各单独使用一个循环槽。酸冷却循环系统由三个相对独立的部分组成。空气鼓风机设在干燥塔下游。即硫磺焚烧及转化所需空气经消音器、空气过滤器后入干燥塔塔底,经自塔顶喷淋的98%酸吸收掉空气中的水份使出塔干燥空气中水份0.1g/Nm3,干燥后的空气经空气鼓风机加压后进入焚硫炉。干燥酸自塔底自流至干吸塔循环槽,一部分流入调酸槽,与干燥塔、一吸酸塔吸收酸通过补加工艺水进行调节,另一部分通过干燥塔循环泵送入干燥塔酸冷却器,经循环冷59、却水冷却后再进入干燥塔进行喷淋。由转化器第三催化床层出口的气体经冷热换热器冷却后进入第一吸收塔塔底,塔顶用浓度为98%的硫酸喷淋,吸收气体中的SO3后的酸自塔底流出,进入一吸酸循环槽,一部分进调酸槽,另一部分由第一吸收塔循环泵送入第一吸收塔酸冷却器,经循环冷却水冷却后,再进入第一吸收塔进行喷淋。干燥塔酸一部分经干燥塔酸循环泵进入塔顶干燥空气,另一部分进入调酸槽与一吸酸循环槽、二吸酸循环槽来的酸加水进行调酸,经成品酸冷却器冷却至40后进入成品酸贮罐贮存。由转化器第四段出来的二次转换气经中温过热器换热降温后进入第五段催化剂层进行反应。出五段气体经低温过热器回收热能,炉气进入第二吸收塔塔底。该塔亦采60、用浓度为98%的硫酸喷淋,吸收SO3后的酸自塔底流入二吸酸循环槽,一部分流入调酸槽,与干燥塔、一吸酸塔吸收液通过补加工艺水进行调节,另一部分通过第二吸收塔循环泵送入第二吸收塔酸冷却器,经槽内酸浓度通过补充工艺水调节,再由第二吸收塔循环泵送至第二吸收塔酸冷却器,经循环冷却水冷却后,再进入第二吸收塔进行喷淋。 物料平衡.1 主要物料平衡框图: 单位:万吨/年尾气硫:0.1194总:68.2406干空气:82.5126水汽:0.0045总:82.5171成品酸:硫:9.6131 总:30(98%硫酸)熔硫工段焚硫工段转化工段干吸工段固体硫磺: 9.850总: 9.9液硫: 硫:9.7325 总:9.61、7325干气:82.5126水汽:1.5678总:84.0804炉气:硫:9.7325总:92.2495空气水总:4.4277渣:0.0678硫蒸汽损失:0.0997总:0.1675图4.2 主要物料平衡图 原材料、辅助材料和燃料、动力消耗定额.1 原材料、辅助材料规格1)固体硫磺,符合国家标准GB2449-92一级品,具体成分如下:S 99.5%灰分 0.04%酸度(以H2SO4计) 0.005%砷 0.005%铁 0.003%有机物 0.05水分 0.10%2)催化剂:低温钒触媒中温钒触媒,从TOPSOE、孟山都进口。3)天然气:35588kJ/Nm3。.2 装置的生产能力和操作制度主产品62、:98%工业硫酸,30万吨/年生产能力。硫酸质量符合国家标准GB/T534-2002一等品指标。副产品:余热回收中压过热蒸汽(450,3.82MPa)43 t/h,采用抽汽式发电机组进行余热发电,以热定产,其中抽提30t/h低压蒸汽用于工厂生产。余热发电装置能力为6000kW,正常发电为4500kW,发电出线电源为10kV,扣除整个装置用电外,每年尚可以向外输送约1470万kWh。操作制度:本装置为连续生产,采用四班三运转制,每班工作8小时,年运行时间8000小时(333.3天)。.3 原辅材料及动力消耗定额表4-2 原材料及动力消耗定额(以每吨硫酸计)序号名称规 格单位消耗定额小时耗量(吨/63、小时)年耗量备 注一、原材料及动力消耗1硫 磺S99.5%吨0.3312.3759.9万吨2催化剂kg0.0993.712529.7t3天然气35588kJ/Nm3/4.853万Nm3用于开车4电kWh58.682200.51760万kWh5脱盐水吨0.9073427.2万吨6工艺水吨4.512169.2135.36万吨7循环水3238吨150.456404512万吨8低压蒸汽1.0MPa饱和吨0.13.753万吨二、副产品7副产蒸汽发电3.82MPa,450kWh-120-4500 kW-3600万kWh8副产蒸汽1.0MPa饱和吨-0.8-30-24万吨4.3 自动控制 概述本项目是以硫磺64、为生产原料,包括熔硫、精硫、焚烧、转化、吸收工段,为了充分回收利用余热,设置废热锅炉和汽轮发电机组以及配套的脱盐水系统。4.3.2自控水平(1)根据生产要求及目前国内外同类装置控制水平,本项目自动控制及仪表采用中央集中监控和就地指示相结合的方式。硫磺制酸装置及配套辅助设施、公用工程、余热发电采用DCS系统,将生产过程中主要的和重要的工艺操作参数及全部控制回路、联锁报警系统、紧急开停车系统、电气设备状态运行系统、可燃、有毒气体浓度检测报警等信号,都在DCS系统进行集中实时监控,便于对整个生产过程实施有效监督管理,确保生产安全可靠稳定运行。(2)硫磺制酸装置设置一中央控制室,DCS配置23个操作站65、,12个控制站,控制站中的CPU、电源卡、通讯总线以及控制回路的I/O卡进行1:1冗余。(3)项目中对生产过程中不直接影响产品质量和安全的检测参数采用就地指示,便于操作人员巡回检查,了解实时工况和工艺操作参数是否在正常范围,生产装置及设备是否运行稳定安全,一旦出现问题可以及时检修处理。对生产过程中的关键参数通过各种类型的传感器、变送器传送到控制室DCS进行统一监控。根据工艺要求,初步估计仪表检测点约有200250点,控制回路约有2030个。(4)为了对生产过程中原、辅料、中间产品、产品、能耗进行全面管理。苯项目通过自动检测计量,在DCS系统中按要求做控制、显示、累积、报警、打印,便于考核管理。66、(5) 项目中各装置的信号报警、联锁由DCS实现。信号接点有直接型或间接型。联锁信号一般为故障安全型(正常时是闭合的,在报警状态时打开)。联锁输出信号从DCS送出。少数特别重要的报警信号送操作台上的信号报警器,通过声光信号提醒操作人员注意,并采取相应措施避免发生影响装置生产的事故发生。4.3.3 仪表选型4.3.3.1 选型原则由于工艺生产过程较复杂,且具有强腐蚀、毒性的特点,对工艺操作、生产控制要求严格,因此,仪表选型首先要考虑到的是防腐蚀的问题.为了保证整个工厂自控系统的先进性和可靠性,根据各装置的环境特征和物料特性,所有需要集中显示和控制的工艺参数测量变送器均选用具有HART通讯协议的智67、能型电动仪表,变送器尽量考虑带就地指示表。执行机构一般选用带电/气阀门定位器的气动薄膜调节阀.(1)仪表选型原则:以满足工艺要求,生产安全、稳定和经济性为前提,在相同条件下,优先选择国产仪表,当其无法满足具体要求时,则选用进口仪表。(2)所有仪表与被测介质接触部分的材质应严格按工艺介质对材质的要求。无腐蚀介质管道上的调节阀,切断阀的阀体材质可以选用碳钢,以利降低工程造价。4.3.3.2 主要仪表选型(1)温度测量仪表a.集中检测温度采用一体化装配型Pt100铂电阻,K型和S型铠装热电偶温度变送器。对转化器触媒层温度测量选用多点热电偶。b.就地温度指示采用万向型抽芯式双金属温度计,温度计的外壳是68、全天候防护型的。c.所有测温仪表均采用温度计外套管。按介质的不同分别选用碳钢、不锈钢、特殊耐磨金属合金或金属+PTFE等材质的温度计套管。(2)压力和差压测量仪表a.集中检测仪表采用电动压力和差压变送器,变送器与被测介质接触部件的材质有316L和哈氏合金等。b.压力表原则上选用不锈钢波登管压力表;另根据介质情况分别选用隔膜式或毛细管远传压力表。微小压力测量选用膜盒压力表。泵、风机等出口选用耐震型压力表。(3)流量检测仪表a.一般介质测量选用节流装置(孔板、喷嘴等)配智能差压变送器;大口径管道的气体测量采用阿牛巴配智能差压变送器;硫酸测量选用电磁流量计。蒸汽测量选用涡街流量计。b.就地流量指示采69、用转子流量计等。c.对于循环水量的计量,则使用电磁流量计。(4)液位测量仪表a.常压设备液位的连续测量采用法兰式差压液位变送器。测量有压设备液位采用负压端配毛细管远传法兰的差压变送器。b.由于工艺介质多为硫酸,所以采用的材料尽量选用316+PTFE。c.硫酸贮罐的液位测量采用设备顶装超声波液位计与差压液位变送器兼用。d.现场指示用的液位仪表采用磁性翻板液位计。(5)在线过程分析仪表分析仪表的设置应以保证产品质量,确保安全生产,增加经济效益为前提,根据工艺介质及操作条件选择先进可靠、操作维修简便的过程分析仪表。分别设置在线式PH、电导率、硫酸浓度、SO2分析仪。其中SO2分析仪供应商成套供应取样70、和预处理装置等。(6)控制阀a.结构形式原则上采用单、双座阀;蒸汽选用笼式阀;对强腐蚀性介质(如H2SO4等),采用特殊合金或衬塑控制阀;对大口径选用蝶阀。b.流量特性的选择等百分比流量特性适应性广,特别适合开车阶段低负荷运转的场合,S值太小的控制阀尤其要选等百分比流量特性。本装置的大多数控制阀选用等百分比流量特性。若通过控制阀的压力降是常数(如减压系统和某些液位调节系统),则选用线性流量特性。快开流量特性只用于两位动作的切断阀。c.阀门材质的选择控制阀阀体材质根据管道规范选择,一般应不低于管道材质。阀内件材质起码是不锈钢。腐蚀性介质根据管道规范要求,采用内衬防腐材料或特种金属材质,如哈氏合金71、等。d.控制阀的附件如电气阀门定位器、电磁阀及阀位指示开关等均与控制阀成套供应。4.3.4 控制室的设置(1)中央控制室的位置应该选择在操作、无火灾危险的区域内,其位置应符合石油化工企业设计防火规范(GB 50160)的规范,如受条件限制不能满足上述规定时,应采取有效的防护措施。(2)项目中硫磺制酸主装置需设置一个中央控制室。除控制室外,还应该根据需要设置UPS电源室、操作人员交接室、仪表维修室等。同时根据工段需要可以设置若干现场操作室。(3)中央控制室应该设置在可燃有毒气体环境的上风向以及主要生产装置附近,便于操作管理。(4)控制室内的空气质量应符合相关规定,同时要配置空调设施。4.3.5 72、仪表的供电和供气(1)本项目中所有装置的交流电源利用电气专业提供的220VAC10%,频率501Hz的电源,中央控制室设有UPS间,内设一套10KVA交直流UPS电源系统,且有30分钟的备用容量。(2)仪表用压缩空气由专门的空分装置统一提供,同时配置仪表气源储罐。要求供气压力0.50.7MPa,该装置的气量需约300Nm3/h。压缩空气要求无油(油份含量8ppm ),无水(操作压力下露点温度-40),除去3m以上的微粒。供气发生事故时,由贮气罐保证供气1520分钟。4.3.6 安全技术措施(1) 仪表或仪表系统的故障安全设计已考虑到仪表、仪表气源和/或电源发生故障时,人身和工厂设备的安全。(273、) 除仪表空气外,不允许将任何工艺流体引入到控制室。(3)仪表系统由于采用了安全栅,故接地系统考虑了保护接地和工作接地,工作接地要求1,保护接地要求4,并由电气专业引入控制室仪表盘内接地汇流铜条。(4)所有仪表均有永久性的防腐金属铭牌标记。(5)根据相关规定,二氧化硫为有毒气体,故应该在厂房内,容易发生泄露的地方设置有毒气体检测装置,保障人身安全。(6)全厂应该设置视频监控系统,监控点主要包括厂区大门,重要危险岗位,主要反应装置,危险品库房、厂区内各主要路口等,监控室设置在中央控制室内,视频信号通过电缆传输到控制室的大屏幕上,以保证厂区安全和监控生产状况,预防突发事故的发生。4.3.7 设计引74、用标准(1)国际标准及规范ISA-S5.1-92 Instrumentation Symbol and IdentificationISA-S75.01 Control Valve Sizing Equations ANSI/ISA-S75.04 Face-to-Face Dimensions for Flanged Control Valves ANSI B16.104 Control Valves Seat Leakage ANSI B16.5 Pipe Flanges and Flanged Fittings ANSI B1.20.1 Pipe Threads (2)国家标准GB/T2675、24-93流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量 GBJ93-86工业自动化仪表工程施工及验收规范 (3)国家行业标准及规范HG/T20688-2000化工工厂初步设计文件内容深度规定 HG/T20505-2000过程检测和控制系统用文字代号和图形符号 HG/T20507-2000自动化仪表选型规定 HG/T20508-2000控制室设计规定 HG/T20509-2000仪表供电设计规定 HG/T20510-2000仪表供气设计规定 HG/T20511-2000信号报警联锁系统设计规定 HG/T20512-2000仪表配管配线设计规定 HG/T20513-2000仪表系统76、接地设计规定 HG/T20514-2000仪表及配线伴热和绝热保温设计规定 HG/T20515-2000仪表隔离和吹洗设计规定 HG/T20516-2000自动分析器室设计规定 HG/T20573-95分散型控制系统工程设计规定 HG/T2063620639-1998化工装置自控工程设计规定(上下卷) 4.4 主要设备的选择 主要设备选择的理由(1)快速熔硫槽:带搅拌并内设蒸汽加热盘管,上部为圆柱体,下部为锥体。与普通熔硫池相比,具有熔硫速度快,放渣方便,占地面积小。材料为普通不锈钢,体积200m3,一台。(2)焚硫炉:焚硫炉是硫磺制酸的关键设备,采用机械雾化式炉,外壳为碳钢,内衬耐火砖,并且77、内设挡墙三道及二次空气风口。与空气雾化相比,具有雾化效果好,火焰角度大,动力消耗低,不易堵塞。容积约70m3。(3)转化器:采用国内先进结构的转化器,外壳为碳钢,内设五段催化剂层,其中,前四段供第一次转化,第五段供第二次转化。转化器的第一、二、三层装LP-120环形催化剂,而在第四、五层装LP-110环形催化剂。(4)干吸塔:采用先进的塔结构,填料支撑的开孔率大于50%,内装填阻力小、传质效率高的阶梯耐酸填料,塔顶设有纤维除沫器或金属丝网除沫器,干吸塔均为钢壳内衬耐酸砖结构。4.4.2 主要设备一览表表4-3 生产装置主要设备一览表序号设 备 名 称规 格 及 型 号数量材 质备 注1精硫泵J78、HL8-110 Q=8.3m3/h, H=110mY180M-2/22 22kW2合金一用一备2主风机S1800-18 风量:1800m3/min 风压:94kPa 1800kW1HT合金3焚硫炉450015000,附硫枪2只 1Q235-A内衬耐火砖11504第一废热锅炉HL42.9-3.82 容积:26.2 m3压力:4.2MPa 管出温度:450120g5高温过热器375027585280 3.82 MPa 450120g6低温过热器385022884470 3.82 MPa 331120g7热热换热器38001190814 1Q235-A8冷热换热器380011908141Q235-A79、9转化器820017665,(五段催化剂层,内装催化剂225 m3)1Q235-A内衬耐火砖10干燥酸冷却器475m2 压力:0.6MPa1316L11干燥酸塔500017370 1Q235-A12一吸酸塔500017370 1Q235-A内衬耐酸砖13二吸酸塔5500160701Q235-A内衬耐酸砖14一吸酸泵干燥酸泵二吸酸泵LSB540-30 Q=540m3/h, H=30m配电机: Y315S-4/110 110kW4合金三用一备15一吸酸冷却器120m2 压力:0.6MPa1316L16二吸酸冷却器95m2 压力:0.6MPa1316L17成品酸冷却器压力:0.6MPa1316L1880、锅炉给水泵 DG85-678 Q=85m3/h, H=536m配电机:2950r/min,Y355M1-2 220kW2HT.45#一用一备19液氨储槽20005800 20m3 116MnRQ20地下槽420024501Q235内衬耐酸砖21地下槽泵液下泵:Q=30m3/h, H=25m1合金22熔硫槽200 m2 ,1不锈钢23液硫槽200 m2 ,100001000020001不锈钢24干燥循环槽300013200 100 m2 1Q235内衬耐酸砖25一吸循环槽300013200 100 m2 1Q235内衬耐酸砖26二吸循环槽300013200 100 m2 1Q235内衬耐酸砖2781、硫酸储罐2370015103 5000m32Q235 拟进口的设备国内硫酸工业技术水平虽然取得了很大进展,但硫磺制酸技术和主要设备由于起步较晚,较国外先进水平仍有差距,主要设备性能尚落后于国外,节能技术、污染控制技术,新材料、新设备的开发及催化剂的性能方面也与国外先进水平有一定的差距。为了保证装置操作的稳定性及控制较低的SO2排放量,装置需要引进如下设备和催化剂,见表4-4。表4-4 引进设备一览表序号引进项目型号及规格数量备注1催化剂LP-120LP-11029.7t/a美国孟山都公司2一吸塔除沫器ES型1套同上3精硫泵Q=8.3m3/h, H=110m2美国lewis公司引进设备理由和内容82、:1)精硫泵:是硫磺制酸的关键设备,国内在设计和制造上还刚刚起步,质量不稳定。2)吸收塔除沫器:国内的纤维过滤器的除雾效率较低,制造质量无法保证,尤其一吸收塔的除雾效率的高低,直接影响转化工段设备的寿命。3)钒催化剂:国内同类产品在活性、强度、使用寿命上均较国外催化剂性能上有差距,为提高SO2转化率,保护环境,需引进。4.5 工艺装置“三废”排放与预处理本装置的污染物主要有废气、废水、固废以及噪音等几个方面。 废气硫磺制酸装置废气主要有熔硫槽产生的含硫蒸汽、第二吸收塔产生的含SO2尾气。含硫蒸汽:熔硫过程中在熔硫槽上方有含微量硫的蒸汽产生,蒸汽量124.6kg/h,其中含硫0.08%,硫排放量83、0.1kg/h。无组织排放。二吸塔尾气:二吸塔尾气主要含SO2和硫酸雾,尾气量75979.6m3/h。SO2排放量小于600mg/m3,排放量45.58kg/h。硫酸雾25mg/m3,排放量1.9kg/h,低于大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)二级标准。 废水本装置废水主要有地坪冲洗水、循环水排污水、蒸汽冷凝水。地坪冲洗水:排放量为3.6m3/周,含S2-、pH,间歇排放。循环水排污水:排放量为288m3/d,为清下水。 废渣本装置废渣主要为熔硫工段产生的熔硫渣和转化工段产生的废催化剂。熔硫渣:熔硫渣量为678t/a,其中含S50%。 噪声本工程主要噪声源有冷却塔、余热锅炉放空84、管、球磨机、破碎机、各种风机、大气冷凝器及各种机械泵等,噪声级为80110dB(A)。4.5.5 各种废弃物的预处理4.5.5.1 废气处理(1)治理措施含硫蒸汽:废气中含硫量极微,将蒸汽收集后高空排放。含硫酸蒸气:设计拟利用干燥塔进口负压将干吸工段循环酸槽的硫酸蒸气抽送到干燥塔气体进口,返回系统,不外排。二吸塔尾气:一般的硫酸生产中,第二吸收塔出来的尾气中仍有少量的SO2和酸雾。本项目采用“3+2”二转二吸工艺,并使用进口催化剂,使SO2总转化率大于99.75%,SO3吸收率达到99.99%。采用氨水吸收二吸收塔的尾气,从而使尾气中SO2浓度降到600mg/m3,硫酸雾降到25 mg/m3,85、低于大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)二级标准,尾气经70米高烟囱达标排放。4.5.5.2 废水处理硫磺制酸正常生产时无废水排放,仅在设备及地坪冲洗时产生少量的酸性水,每次水量约3.6m3,含酸约0.5%。每周冲洗一次,每次10分钟。装置内设废水收集池,送全厂污水处理站处理后达标排放,处理后出水PH:69,SS70mg/l,CODcr100mg/l。4.5.5.3 废渣处理固体废渣主要是催化剂失效后排放的废渣,返回供货商或填埋。4.5.5.4 噪声治理措施 首先,在设计选型中,选用低噪声设备;其次采取消声、隔声、吸声、减振等措施降低噪声。将空气鼓风机设置在专门房间内,并采用吸声86、隔声材料减噪,风机进出口设置消声器,基础进行减振;余热锅炉放空管上设置消声器;各种机械泵采取减振措施,并设隔声罩。采取上述措施后,噪声可控制在85dB(A)以下,符合工业企业噪声卫生标准。5 原材料、燃料及动力的供应5.1 原、辅、燃料品种及规格一栏表表5-1 原辅材料年用量与供应来源名 称主要规格年需用量来源供应方式硫磺纯度99.5%9.9万吨进口火车或船运催化剂低温钒触媒中温钒触媒29.7吨TOPSOE、孟山都火车或船运天然气35584kJ/Nm34.853万Nm3外购管道电176万kWh*厂自供脱盐水27.2万吨*厂自供工艺水135.36万吨*厂自供循环水4512万吨*厂自供低压蒸汽187、.0MPa饱和3万吨装置自供副产蒸汽发电3600万kWh制酸工程余热副产蒸汽1.0MPa饱和24万吨制酸工程余热5.2 主要原料、辅助材料供应情况序号名称年用量来源运输方式可靠性1固体硫磺9.9万吨加拿大火车或船运可靠2催化剂29.7吨进口火车或船运可靠5.3 辅助材料供应本项目所需主要辅助材料为钒催化剂,为了确保SO2转化率,以降低硫磺消耗及放空尾气中SO2含量达到国家污染物排放标准的要求,本项目拟采用国外质量可靠的优质催化剂。5.4 公用物料与动力供应方式及条件(1)水的供应方式、供应条件*由长江深井取水,设计取水能力3600t/h,实际取水1200m3/h,现用水量800 m3/h,尚有88、较大富余量,完全能够满足本工程有用水量。(2)电的供应方式、供应条件本项目总装机容量为6000kW,由洛碛变电站提供10kV电源,在装置内部设变配电所。本装置可由洛化二架空线单独供电,*原生产装置和公用工程由洛化一供电,*原水取水(长江深井泵取水)仍由洛深线供电。本装置余热发电装置4500kW,余热发电出线电源为10kV,通过洛化二线与洛碛变电站10kV母线并网,在正常生产和发电机正常运行时,余热发电量全部供装置用电,在发电机组故障状态和发电量波动情况下由洛碛变电站经洛化二线提供全部用电或进行峰谷电量调节。(3)供热*现有低压蒸汽锅炉3台(1台20t,1台30t,1台10t),总供汽能力60t89、/h,蒸汽压力1.0MPa。本项目建成后,总余热回收1.36105MJ/h,产3.82MPa、450中压蒸汽43吨/小时,除发电外,可提供1.0MPa的饱和蒸汽30吨/小时。(4)脱盐水*现有60吨/小时的燃煤锅炉,配有相应的脱盐水装置,本项目建好后,停用部分锅炉,同时通过部分冷凝水回收,能够保证脱盐水的供应,不新增脱盐水装置。(5)循环水循环水水量为5640 t/h,*厂现有循环水供应量2000t/h,需新增一套6000 t/h的循环水站。(6)天然气的供应方式、供应条件天然气可以直接从外管接入。6 建厂条件与厂址选择*位于*市*东南边的洛碛镇。该镇属于四川盆地中亚热带季风气候特征,气候等要90、素有明显的季节变化,四季分明,雨量充沛,分配不均,多集中在春、夏、秋三季,雾日多,湿度大,无霜期长,日照少,风速小,据资料统计:6.1 气象资料(1)气温年平均气温 17.1极端最高气温 39.8极端最低气温 -2.3无霜期 331天(2)气压:年平均气压 96.9kPa(3)湿度:年平均相对湿度 80%最小相对湿度 9%(4)降水量:年平均降水量 1150.7mm日最大降水量 210mm小时最大降水量 46.0mm(5)风向:全年主导风向 NNW (6)风速与风压:平均风速 1.74m/s频率 18.6%静风频率 27.5%6.2 水文地质资料长江自南向北流经洛碛镇东面,据寸滩水文站资料统计91、,长江多年平均流量1084m3/s,90%保证率流量2560 m3/s,区域比降为0.233。6.3 工程地质条件建项目所在地标高在210m左右,地势由西向东倾斜,属浅丘地形,地貌属长江一级阶地后缘拟及剥蚀残立边缘。地质构造属洛碛太和场向斜西翼。地层主要为第四粘土、亚粘土,成因大部分为冲积,小部分为坡积,厂区范围内绝大部分为基岩裸露,第四系土层甚薄,岩石中等风华,但无不良地质现象,地震烈度为6度。6.4 社会经济条件*所在的*面积1452平方公里,人口约77万。辖22镇、12乡。有煤、铁、天然气、石膏等矿藏。农业生产水稻、玉米、小麦、红薯等粮食作物和油菜等经济作物,盛产甘蔗、蚕茧、生猪饲养业发92、达。工业有化工、制药、采煤、食品加工等部门。西南最大的现代化航空港之一江北机场即在区内。洛碛镇全镇幅员面积95.34km2,耕地面积14066亩。辖17个村, 4个居委会,户籍总人口5.3万人,其中农业人口3.8万人,流动人口及进城务工人员近万人。1996年列为*小城镇建设试点镇,1998年被命名为“小康镇”。*距洛碛镇约1.5公里,码头约2公里。厂区东面紧邻长江,较远处有合成制药厂和十余家乡镇企业。厂址附近仅有两家乡镇企业。其余地方为旱地和零星农舍,无名胜古迹和重点文化设施。6.5 外部交通运输状况洛碛镇位于渝北东部、长江西岸,三峡水库库尾段,距*市区40km、主城二环10余km、距机场不足93、50km,地处四区结合部。东与巴南区麻柳嘴隔江相望,西与本区龙兴镇接壤,南与江北区五宝镇仅御临河一河之隔,北与长寿区晏家镇田土相连。洛碛镇坐拥长江,背靠明月山,地形东高西低,镇域沿长江带状展开。其地理坐标为东经10655461065615,北纬294235294303。洛碛是渝北最大的水码头,唯一的长江口岸,已有客运码头和化工专用码头,现正在规划建设年进出港货运量4000万吨的货运港区。渝宜高速公路在洛碛建有互通式立交,设有高速公路进出口。319国道从境内穿过。规划中的洛碛长江大桥建成后,将巴南、长寿、江北和渝北更加紧密地联系在一起。渝怀铁路横贯全镇,在太洪场村建有三级客货运站;渝怀铁路、渝万94、城际铁路规划穿越洛碛镇,并设有洛碛火车客货站。洛碛距江北机场不足50km,与寸滩集装箱码头相隔30km,到*绕城高速公路10余km,交通优势十分突出。拟建项目厂址所在地*位于洛碛镇北面,紧邻长江。厂内有专用公路与渝长高速公路相接,由公路可到全市各地,水路可上达*下至长江沿岸各城镇,交通十分方便。7 总图运输、土建、界区外管网7.1 总图及运输 设计依据(1)工业企业总平面设计规范(GB50187-93)(2)建筑设计防火规范(GB50016-2006)(3)厂矿道路设计规范(GBJ22-87)(4)总图制图标准(GB/T 50103-2001)(5)当地的气象、水文、地质资料;(6)规划局提供95、的测绘地形图;(7)生产工艺要求及相关专业条件图 总平面布置的原则总平面布置见附图(2008ZX43-ZT-01)(1)满足生产工艺要求,流程合理,使各生产环节紧密衔接。(2)通道间距能满足运输和管线布置的条件,并符合防火、抗震、安全、卫生、环保、燥声等规范要求。(3)各类管线布置应顺而短,减少能耗损失,节省能源。(4)建筑物形体新颖大方,具有时代气息。(5)根据生产性质及化工要求,结合建设场地风向,进行总平面布置,并力求节约土地。(6)总平面布置要注意建筑形体与原有建筑群体及化工园区内的其它建筑群体的协调和整洁,并满足化工生产的环境要求,为建设现代化企业创造文明生产的条件。 功能划分总占地面96、积约21460.65平方米。生产装置布置在*地块的东侧。该地块呈西南向东北走向,西面高东面低、北面高南面低的斜坡,最高点与最低点高差达12米,长约180米、宽约140米。该区域西北面为储运装置硫酸罐区、成品酸装卸台所在地,硫磺库房位于该区域的东南侧,靠近场地物流的主要出入口,与厂区其它流线无交叉干扰,形成储运的场地,便于物流集散。场地北侧布置事故池, 厂区大门与原*厂公路相接,虽然只有一个大门进出,但人流物流进厂门后则是向不同的方向分散,人流物流基本不混杂。厂内公路将厂区分成三个区域,西北面部分为成品酸罐区和成品酸装卸区,以便罐车的进出;东北面则为生产装置区,主要有硫酸的生产装置室外设备、循环97、水站、配电和发电机房、控制室和鼓风机房;西南面则为硫磺库房和事故池。生产装置区四周设有环形道路,流线分明,便于组织生产和管理。根据厂区各建筑物生产性质及工艺流程的要求,并结合建设场地风向及周围自然环境条件,合理布置建构筑物及道路交通网。同时,充分利用厂区空地进行绿化,既保证了厂区所必须绿化面积,也美化了厂区环境,为厂区职工提供一个舒适,优美的工作环境。整个地块中心地带设置运输消防共用的7米宽主通道与厂区次要通道贯通,且道路转弯半径为12.0米,以满足厂内货物运输和消防扑救要求,做到扑救无死角。 竖向布置本项目拟建区域内西面、南面地形较高,东北面、东南面地形较低,地形高差较大。该地块设置缓坡,以98、减少土石方量。场地由当地负责平场工作。 道路及绿化该项目区域设围墙,、硫酸罐区设有防火、防渗堤。为净化空气、美化环境,创造良好的工作条件,在道路和其它可绿化的空地,植树、栽花、种草、绿化。 工厂运输工厂运输主要有原材料、辅料和产品运输,原料为袋装的硫磺固体粉末,可通过铁路和水路运输,*厂靠近长江水路和渝怀铁路;产品主要通过公路销往大约只有十几公里的长寿化工园区各用户,*厂与长寿化工园区有普通公路和高速公路相接。运输量:运出量大约22.42万吨/年,运入量大约17.26万吨/年,利用目前已有车辆或社会运力,能满足新建厂区的运输需要,不用购置新车。 主要技术经济指标拟建项目土地利用技术经济指标,见99、表7-1表7-1 总图运输主要参数指标表序号项 目单位数 据备 注1项目用地面积m221460.652建构筑物占地面积m29875.93建筑物总建筑面积m22418.004道路及铺砌场地面积m26540.865绿地面积m25043.896建筑密度%46.027容积率1:0.108绿地率%23.50 工厂运输工厂运输主要有原材料、辅料和产品运输,货运量在40万吨,工厂与高速公路相接、*洛碛码头,工厂运输主要考虑外部的运输企业为厂提供保证。7.2 土建 设计原则和依据.1 设计原则满足生产工艺流程和总图规划的要求,符合节能、环保、安全、消防、抗震、防噪、绿化、交通运输、工业卫生及劳动保护等规定。充100、分利用地方材料,降低造价,在保证安全、适用、经济合理、技术先进、方便施工的前提下,力求建筑物造型美观大方,具有现代化企业风格,力争创优秀设计工程。.2 设计依据(1)设计标准和规范建筑制图标准 (GB/T 50104-2001)建筑结构荷载规范 (GB 50009-2001)建筑抗震设计规范 (GB 50011-2001)建筑地基基础设计规范 (GB 50007-2002)砌体结构设计规范 (GB 50003-2001)混凝土结构设计规范 (GB 50010-2002)建筑设计防火规范 (GB50016-2006)国家及当地的现行设计规范和技术标准(2)气象资料见第六章(3)基本风压 0.4k101、N/m2(4)地震列度:6度设计基本地震加速度值:0.05g 建筑设计(1)平面设计 根据各建筑物的使用功能和性质,进行合理的平面布置,在满足消防的前提下,充分利用各项指标,使平面布置优化。 根据工艺生产的求,结合地区气侯的特点,装置尽量露天化,开敞化、轻型化、一体化,以便利生产、节节约投资。(2)立面设计立面设计力求突出化工厂的特点。建筑采用简单几何立体及平直的装饰线条,经过悉心处理以减少建筑厚实堆砌的体积在视觉上的影响,外观色彩明朗、肯定。白色实墙与蓝灰色线条为主,透空框架线条与厚实的罐体形成强烈的对比,使整个建筑具有鲜明的个性和时代特色。(3)建筑作法及装修 尽量采用当地的通用做法火习贯102、做法,做到简洁实用,降低工程造价, 屋面:为有组治排水,在保证质量和造价可接受的前提下,优先采用新型防水材料,以减少维修工作量、延长使用寿命。 门窗:考虑到本装置带腐蚀的特点,一般采用塑钢复合门窗。 楼地面:发电及配电室、循环水泵房、循环水泵房地面采用混凝土地面,硫磺库地面采用不发火混凝土地面,硫酸罐区、设备装置、成品酸装卸台等防腐区域可视介质采用采用80mm厚花岗岩石板,YJ呋喃树脂砂浆勾缝:基础表面刷环氧沥青二道,钢结构表面防腐凃料。 装修:发电及配电室、循环水泵房、循环水泵房喷大白浆。硫磺库、成品酸装卸台刷防火防腐涂料.外墙刷外墙涂料。 结构设计根据生产工艺要求、火灾危险性类别确定生产车103、间及公用工程用房的结构形式,为框架结构,所有结构设计均满足国家有关设计规程、规范要求。见表7-5建构筑物表。(1)钢筋混凝土框架结构基础部分:基础混凝土C20。基础采用人工挖孔桩或柱下独立基础。上部结构:柱、梁、板、混凝土C30,钢筋I级,II级。(2)轻钢结构基础部分:基础混凝土C20。基础采用独立柱基础。上部结构:Mu10页岩空心砖,M5混合砂浆,砌筑1500高,上部轻钢墙体与屋盖。(3)结构设计软件采用PKPM系列软件。 建构筑物一览表建构筑物详见表7-2表7-2 建构筑物一览表 名 称建筑占地面积(m2)建筑面积(m2)层数(层)层高(m)耐火等级生产类别结构形式硫磺库12501250104、16二级乙类轻钢结构硫酸罐区2763乙类鼓风机房控制室36036014.5二级戊类钢筋混凝土发电及配电室480戊类钢筋混凝土循环水泵房2281021二级戊类钢筋混凝土成品酸装卸台10010016.0二级轻钢结构设备装置4694.0事故池196.00392( m3)钢筋混凝土挡土墙475.39m68(高度)毛石混凝土围墙475.39m1.8(高度)砖墙7.3 厂区外管网本装置外管有蒸汽管、脱盐水管、硫酸管、生活用水和生产用水管、消防水管。蒸汽管和脱盐水管要与原*厂相接,通过管架敷设;工艺水、生活水、消防水管采用埋地敷设;硫酸采用沟槽敷设。8 公用工程及辅助设施8.1 给水排水 概述(1)设计依据105、室外给水设计规范GB50013-2006室外排水设计规范GB50014-2006建筑给水排水设计规范GB50015-2003工业循环冷却水设计规范(GB/T50102-2003)污水综合排放标准GB8978-1996生活饮用水卫生标准GB5749-2006(2)设计范围本项目设计规模为30万吨/年硫磺制酸项目,按此规模进行装置及厂区的给水排水配套设计。(3)设计原则 厂区内相关的给排水建、构筑物尽可能联合集中布置,以利于生产管理。 生产用水尽可能采用循环水,减少新鲜水用量,以节省水资源。 厂区内的排水做到清污分流,减少污水处理费用。 各生产装置的生产用水和生活用水在装置内设计计量检测仪表,以便106、于成本核算。 装置排出的生产污水进行计量检测,便于控制污水排放量,检测污水水质是否符合污水处理场进水水质要求。 本项目的设计从实际出发,尽可能提高机械化和自动化水平,改善生产和操作条件。 在满足设计要求的前提下择优选用国家、省、部优质节能产品,所选用设备是经过有关部门组织鉴定并取得合格证的产品。 管线设计分界点交界点为厂区规划红线外1.0m。(4)可依托情况该项目生活、生产给水由*厂提供。 用水量和排水量根据工艺和院内各相关专业所提供的设计基础资料,各生产装置、辅助设施及公用项目的用水量和排水量见表8-1和表8-2表8-1 用 水 量 表 (单位:m3/h)序号装置名称生活用水生产用水循环冷却107、水备注正常最大正常最大正常最大1硫酸装置0.281411472工艺循环水56404车间冲洗设备清洗用水121周1次5绿地道路浇洒用水121天1次6循环水补充水124.1124.17未预见水量26.727.58合计293.8302.6表8-2 排 水 量 表 (单位:m3/h)序号装置名称生活污水生产废水清净废水备注正常最大正常最大正常最大1车间0.263.6 m3/周2循环水排污水12m3/h注:管理人员和车间工人生活用水定额采用40L/人。班,用水时间为8小时,小时变化系数采用2.5。用水量为0.28m3/h。 给水工程(1)给水系统划分给水系统划分为:生活、生产和消防水系统(FWW)、循环108、冷却水系统(CWS、CWR)。(2)给水处理系统本工程由厂区供水,水量、水压和水质满足要求。不建给水处理设施。(3)生活、生产和消防水系统生活、生产和消防水系统供给范围:生产装置工艺用水、车间冲洗用水、浇洒道路、绿地用水。生活、生产和消防水由*原管网系统提供。生活水输水管管径为DN80,生产水输水管管径为DN200,供水压力0.40MPa(G)水温为常温,进水总管及支管均设阀门及流量计。(4)循环冷却水系统拟新建循环水站,循环水系统流程如下:循环水池循环水泵循环水用户旁滤装置加药装置冷却塔 循环冷却水设计参数如下:给水压力:0.50MPa(G)给水温度:32回水温度:38污垢热阻:3.410-109、4m2.K/W腐蚀率:碳钢0.10mm/a;不锈钢0.005mm/a浓缩倍数:4.0pH值:7.08.5 循环冷却水用水量工艺循环冷却用水量:正常5640m3/h,设计能力按6000m3/h考虑。 循环冷却水系统组成循环冷却水系统由冷却塔及塔下水池、循环水泵、旁滤器、加药系统及管网等组成。a.冷却塔及塔下水池工艺循环水系统:设计采用3座钢结构逆流式玻璃钢冷却塔,单塔处理能力为2000m3/h。总共处理能力为6000m3/h。电机功率:390kW。塔下水池与吸水池合建。b.循环水泵工艺循环水系统:采用4台便拆式单级双吸泵(三用一备)流量:2235m3/h扬程:42.6mH2O电机功率:355kW110、4 每台泵出水管上均有蝶阀和多功能水力控制阀及就地压力表。c.旁滤系统 为降低循环水中悬浮物的含量,将部分循环回水通过过滤器过滤后返回塔下池。工艺循环水系统设有一台叠片反自洗过滤器,处理水量300 m3/h,旁滤系统水量为总循环水量的5%。d.加药系统为减轻热交换器内结垢、腐蚀及防止微生物滋长,在循环水系统中需投加阻垢剂、缓蚀剂及杀生剂。因此循环水系统设置两套全自动加药装置,分别作为投加杀菌剂与缓蚀阻垢剂的用途。加药装置加药范围为1200L/h。e.循环水管网工艺循环冷却水系统供、回水总管管径为DN800,采用枝状供水,在总管上设流量计、压力表及温度计。f.循环冷却水系统主要设备表循环冷却水系111、统主要设备见表8-3表8-3 循环冷却水系统主要设备一览表序号设备名称设备规格单位数量材料备注1工艺冷却塔Q=6000 m3/h出水t=32t=6 N=390kW套1钢结构一套分三个单元格Q=2000 m3/h.格2工艺循环水泵Q=2235 m3/hH=42.6m N=355kW台4铸铁三用一备3旁滤设备Q=300m3/h套14加药装置Q=1200L/h套25多功能水泵控制阀PN1.0 DN500套4(5)脱盐水系统本装置脱盐水用量按34吨/h,脱盐水可利用现有*厂60吨锅炉的脱盐水处理装置,不新设。(6)厂区给水管网系统 生活给水管网厂区生活水系统供生产车间办公室、卫生器具等用水,水质符合生112、活饮用水卫生标准(GB5749-94)。生活水由原*厂生活给水管网系统供给。生活水进水总管和分管设置阀门和流量计,以便管理用;生活水管道在厂区内采用枝状供水方式;生活水管道在厂区内采用PE管,电热熔连接,埋地敷设。 生产给水管网厂区生产水系统供厂区装置和车间等用水,水质符合工业水质标准。装置生产水由原生产给水管网系统供给,水温为常温。生产水进水总管和分管设置阀门和流量计,以便管理用;生产水管道在厂区内采用支状供水方式。生产水管道在厂区内采用钢丝网骨架复合管,埋地敷设。 消防水系统高压消防水管网服务装置区和车间,采用环状供水方式。管道采用焊接钢管,环氧沥青漆特加强级防腐。高压消防水管网均埋地敷设113、。 循环冷却水管网系统循环冷却水管网服务装置区和车间,采用支状供水方式。管道采用焊接钢管,环氧沥青漆特加强级防腐。循环冷却水管网均埋地敷设。 脱盐水管网系统软水管网服务装置区和车间,采用枝状供水方式。管道采用不锈钢(304)管DN100,沿管架供装置区或车间。 排水工程排水系统划分为:生活污水系统(SW)、生产废水系统(PW)、污染雨水与事故排水系统(WY)、雨水、清净下水系统(Y)。a 生活污水生活污水量按给水量的95%计,生活污水量0.26 m3/h。生活污水经生化处理后送入原厂区污水处理站进行深度处理达标排放。b 污染雨水与事故排水系统厂区污染区内的初期雨水和事故时的泄漏排入雨水管道,经114、事故切换井切换进入消防事故池。事故池内废水泵送至原厂区废水处理站处理,后期雨水经事故切换井切换进雨水管网,再排入附近河流。c 雨水排水系统后期雨水采用管道排入雨水管道。采用暴雨强度公式:q=2822(1+0.775lgp)/(t+12.8p0.076)0.77 (L/s.ha)式中:重现期P=3年地面集流时间t=10min径流系数厂区=0.65 设定P=3a,t=10min 计算出q=335.45L/s.ha雨水设计流量按下式计算:Q=qF式中 Q雨水设计流量(L/s) q设计暴雨强度(L/s.ha) 径流系数F汇水面积(ha)雨水管道采用FRPP模压排水管。厂区内未受污染的生产排水、水池溢流115、及放空水、消防水管网放空水等清净下水和后期雨水排入雨水-清净下水系统。 给水排水管道基础及防腐8.1.5.1 管道基础(1)钢管埋地部分一般为原土基础,当管道敷设在被搅动的土壤地段时,应对搅动的土进行分层夯实,压实系数不小于0.9。凡敷设在卵石层地段上的钢管均采用建筑粗砂做砂垫层,厚度100150mm,宽度为管径+200mm。(2)硬聚氯乙烯管、增强聚丙烯(FRPP)模压管埋地部分为原土基础。(3)埋地管道管顶覆土一般不小于0.7m,当管道穿越道路不满足要求时,外加套管,长度为每端超出路边150mm。(4)当管道敷设于特殊地段时,应根据现场实际情况进行地基处理。.2 管道防腐(1)埋地管道及管116、件采用环氧沥青漆特加强级防腐。(2)明装钢管及管件除锈后刷铁红环氧聚酰胺底漆两道,环氧聚酰胺面漆两道。.3 井及雨水口(1)井a 阀门井、仪表井、跌水井、雨水-清净下水检查井采用砖砌井,按无地下水考虑,内外井壁均作抹面,厚20mm。b 生产污水检查井、水封井采用砖砌井内衬橡胶板。c 所有井盖均为铸铁井盖,道路上的井盖采用重型井盖,其他为轻型井盖。d 道路及铺砌地面上的井,井顶与地面平齐;非铺砌地面上的井,井顶均高出地面100mm。e 钢管穿过井壁时,做刚性IV型防水套管;硬聚氯乙烯管、增强聚丙烯(FRPP)模压管穿过井壁时,井壁上一环缝用环氧胶泥填塞,增强聚丙烯(FRPP)模压管穿过内衬橡胶板117、井壁时,管道与内衬橡胶板焊接。(2)雨水口a 雨水支管起始点标高(即雨水口深度)为竖向设计地下1m。b 雨水口与检查井连接管管径DN200,排水坡度为1%。c 雨水口型式采用沟式单篦雨水口。8.2 供电、电信 设计依据(1)10kV以下变配电室设计规范(GB50053-94);(2)低压配电设计规范(GB50054-95);(3)民用建筑电气设计规范(JGJ/T8-92);(4)爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92);(5)工业企业照明设计标准(GB50034-92);(6)建筑物防雷设计规范(GB50057-94)(2000年版);(7)建设单位提供的电源资料和设计要求;118、(8)工艺及相关专业提供的用电资料和有关设计内容。 设计范围和分工拟建工程的生产车间、辅助设施及配套公用工程设施的动力配电、照明、防雷、防静电接地以及变配电所、室内外照明等的设计。 电源状况(1)外部电源外部电源来自洛碛变电站10kV变电所,在装置内部设10kV变配电所。本装置由洛化二架空线单独供电。(2)内部电源本装置余热发电装置6000kW,余热发电出线电源为10kV,通过洛化二线与洛碛变电站10kV母线并网,在正常生产和发电机正常运行时,余热发电量全部供装置用电,在发电机组故障状态和发电量波动情况下由洛碛变电站经洛化二线提供全部用电或进行峰谷电量调节。综上所述,装置外部电源可靠、供电能力119、强;内部有余热发电机组供电,电力供给完全能够得到可靠保障。 余热发电部分(1)机组选型硫酸生产过程中将产生大量的热量,该热量经废热锅炉生产中压蒸气进行发电。根据热工计算,设计选用一台抽汽式汽轮发电机组,发电机功率为6000kW,可发电4500kW,额定电压为10kV。正常运行时,年发电量约为360万kW.h。(2)发电机运行方式余热发电与硫酸生产是同步运行的,故发电量是以热定电,不能按照用电负荷情况调整发电量,必须并网运行。硫酸装置开车或发电机故障时,装置负荷全部由外部电源供电。当装置正常生产和发电机正常运行时,余热发电量全部供装置用电。3、同期方式发电机采用手动准同期,同期点设在发电机出口开120、关及10kV配电所电源进线开关处。(4)发电机并网点本装置新建余热发电机组并网在本次新建10kV配电室内。 用电负荷全厂最大用电装机容量为6000kW,设备容量5580kW,计算容量为4240.8kW,视在功率为5301kVA,功率因数为cos1=0.8,无功功率补偿采用电容器组在附设式高低压配电室集中补偿,补偿容量为1370kvar,补偿后功率因数cos2=0.92。负荷计算采用需要系数法。(1)负荷等级:本工程属于重要的化工产品,工艺生产连续性强,自动化水平较高,大部分负荷若突然停电,将引起连续生产混乱,会造成重大的经济损失和严重人生事故。本装置内锅炉给水泵、风机油泵为一级负荷,由洛化一作121、为备用电源,并自动切换;其余大部分为二级负荷,二级负荷由装置内二台不同的变压器提供电源;少部分为三级负荷。(2)用电负荷:表8-4 380V低压设备序号用电设备名称380V动力视在容量kVA安装容量(kW)设备容量(kW)需要容量(kW)(kvar)一全厂负荷计算1工艺及其它负荷280026682134.41600.82同时系数0.952027.71520.82534.63电容补偿-6574补偿后合计2027.7863.822045功率因数0.92选变压器:2000/10/0.4二台表8-5 10kV高压设备序号用电设备名称10kV动力视在容量kVA安装容量 (kW)设备容量 (kW)需要容量122、(kW)(kvar)一全厂高压设备1工艺负荷32002920233617522变电所28002660212815963合计60005580446433484同时系数0.954240.83180.653015电容补偿-13706补偿后合计4240.81806.64609.67功率因数0.92 全厂供电系统设计方案和原则装置内设有高低压配电室和变压器室,并设有10kV高压开关柜22面、低压开关柜50面、2台10/0.38kV/2000kVA变压器;380kV系统为双回路单母线分段运行;10kV系统为单回路单母线运行方式。装置在正常情况下由外部电源和余热锅炉发电机同时供电,当余热锅炉发电机发生故障时123、,由外部电源供电。高低压配电室内均留有高低压开关柜的备用位置。高压用电设备采用微机综合保护系统保护,电容补偿采用高、低压侧共补方式;为了保证电机的可靠起动及系统电压的稳定性,高压电机360kW以上、低压37kW以上的电机采用软起动设备,软起动柜放置在配电柜内。本工程用电负荷电气主接线参见“全厂供电系统单线图”。 电气设备选型本工程电气设备选型原则:安全可靠、技术性能先进和节能。爆炸危险区域电气设备的选择应满足防爆电气设备的级别和组别,不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别的要求。爆炸危险区域内的电缆全部选用阻燃电缆。腐蚀环境选用防腐电气设备。表8-6 主要电气设备选型序号电气设124、备名称电气设备型号数量单位1电力变压器S11-2000/10/0.42台 2电容补偿柜MJDG-G 140kvar6面 3高压配电柜KYN1222面4微机综合保护系统1套5低压开关柜MNSH50面6高压软起动器2台7低压软起动器 MSKRQ1-S12台8抽汽凝汽式发电机C6-3.43/0.981台9发电机励磁装置1套10发电机微机保护系统套11防腐检修箱FXD-S-616K63D1G40D6G255台12防腐照明配电箱FXM-S-616K63D1G40D6G252台13照明配电箱5台14防腐操作柱31台15操作柱8台16防爆照明灯具20套17防腐灯具50套18应急照明灯15套19防腐平台灯20125、0套20节能照明灯50套21动力电缆ZR-YJV-10kV-3X1201000米22动力电缆ZR-YJV-0.6/1kV-4X70+1x351000米23动力电缆ZR-YJV-0.6/1kV-4X35+1x253000米24其它电缆及电线1批25电缆桥架300米26镀锌钢管1吨27镀锌扁钢1吨28镀锌圆钢0.5吨 照明各装置装设相应的照明配电箱,供照明和插座电源。工作照明灯具按环境特征、工艺生产要求及安全要求选择和布置。装置中重要的岗位或消防通道、紧急出口装设事故照明。 配电线路动力及控制电缆敷设一般采用电缆桥架敷设,局部采用穿镀锌钢管埋地敷设。在防爆、防腐危险区域内的电缆不允许有中间接头。敷126、设电气线路的沟道,电缆或钢管所穿过的不同区域之间墙或楼板处的孔洞,应采用非燃烧性材料严密堵塞。 防雷接地(1)各级配电均设置浪涌保护器,各装置电源进线处也设有浪涌保护器。(2)各单体建筑物分别按二类和三类防雷建筑物设置保护措施。(3)在二类建筑物上装设不大于10m10m避雷带网格,三类建筑物上装设不大于20m20m避雷带网格;若屋面为轻钢屋面,其防雷直接利用屋面作为接闪器;若有凸出建筑物屋面的设备或管道,采用避雷针保护。(4)利用建筑物基础钢筋网作接地装置以防直击雷。建筑物内的主要金属设备、管道、构架均应接地,以防雷电感应。进出建筑物的电缆金属外皮、金属管线均应接地,以防雷电波侵入。防直击雷、127、防雷电感应、电气设备保护接地等接地装置共用,采用总等电位连接,接地电阻小于1欧姆。(5)厂区接地主干线采用铜绞线,接地体采用铜包钢;各装置接地主线采用镀锌扁钢-404,各设备接地线采用镀锌扁钢-254。各装置接地主线与厂区接地主干线连接处采用热熔焊接。 节能措施(1)在10kV附设式变配电室进行无功功率补偿,补偿后的功率因数达0.9以上,从而减少配电设备容量和导线截面,降低电能损耗。(2)照明灯具尽量采用高光效节能灯。(3)变压器等变配电设备选用低损耗、节能型。 电信利用原有电信设施。 火灾自动报警系统利用原有消防设施。 余热发电发电装置(1)抽汽式汽轮机: C6-3.43/0.98 一台;过128、热蒸汽压力:3.43MP(绝压);过热蒸汽温度:435;抽汽压力: 0.98MPa(绝压);汽轮机功率: 6000kW;(2)发电机发电机功率:6000 kW;发电机电压:10.5kV ;发电机转速:3000r.p.m。8.3 余热利用及发电8.3.1 设计依据(1)锅炉房设计规范 GB50041-92(2)建筑设计防火规范 GB50016-2006(3)城镇燃气设计规范 GB50028-2006(4)低压锅炉水质标准 GB1576-1996(5)锅炉大气污染物排放标准 GB 13271-91(6)蒸汽锅炉安全技术监察规程 (1996年版)(7)院内相关专业提供的基础资料8.3.2 概述根据工129、艺流程,焚硫炉出口炉气温度由980冷至420,转化器一段出口炉气温度由593.3冷却至452,冷热换热器出口炉气温度由239.8冷却至183,转化器四段出口炉气温度由441.71冷却至421.5,转化器五段出口炉气温度由420.4冷却至163。经热平衡,决定在焚硫炉出口设置一台废热锅炉,产生中压饱和蒸汽,在转化器一段出口设置一台高温过热器,在转化器四段出口设置一台中温过热器,在转化器五段出口设置一台低温过热器。这四台设备实际上就是一台中压废热锅炉的三个部分,它们共用一个汽包,生产3.82MPa、450中压蒸汽43吨/小时,总余热回收1.36105MJ/h。8.3.4 热力系统 除氧器除氧后的锅130、炉给水(104),被送至汽包内,由汽包下降管引入焚硫炉后的火管废热锅炉中,废热锅炉产生的饱和蒸汽再经过低温过热器、中温过热器、高温过热器加热到450后送到汽轮发电机组发电。 脱盐水本装置产生的3.82MPa、450中压蒸汽量约为43t/h,通过发电后,抽汽30t/h的低压蒸汽送至*厂用,其余部分蒸汽冷凝成脱盐水,经过除氧器后回用,所以,要从*厂补充脱盐水量为34t/h。*现有低压蒸汽锅炉3台(1台20t,1台30t,1台10t),总供汽能力60t/h,配有相应的脱盐水装置,本项目建好后,可以停用部分锅炉,能够保证脱盐水的供应,不新增脱盐水装置。8.4 采暖、通风和空气调节 全厂采暖、通风和空气131、调节的设计范围和要求根据生产工况与有关规范,确定本专业设计范围和要求。本工程位于*地区,冬季日平均温度低于或等于5的天数小于90天,根据采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)中第4.1.2条规定,该地区不设置集中采暖设施。在生产过程中,生产车间内的一些工艺设备可能散发易燃易爆、有毒有害气体或散发热、湿气体的室内场所应设置通风系统,以防止易燃易爆、有毒有害气体的积聚,消除火灾隐患,同时减少对人体和室内环境的影响。根据工艺及生产要求,为满足工作人员的舒适度,在中央控制室设置舒适性空调。 系统规模和技术方案比选.1 通风方案的选择火灾危险性为乙类的硫磺制酸库房,通风系统采取防爆轴流风132、机排风,自然补风的方式,换气次数取8次/h。.2 空调方案的选择在中央控制室设置舒适性空调,采用柜式空调器,以满足冬、夏季室内温度的要求。 消耗定额暖通用电设备装机容量:32.42kW表8-7 暖通主要设备一览表序号名 称型 号规 格单位数量备注1轴流防爆风机WEX-450EX4-0.37Q=3750m3/h P=150Pa功率0.37kW台162柜式空调器KFR-71W/SDY-S2制冷量7100W功率2.65kW台108.5 维修目前*拥有机修、仪修、化工防腐电修等专业机构,保障目前的大、中、小修及日常生产维修,因此,本项目不单独设独立的专业维修机构,只是在目前的维修机构中,增加专业维护人133、员,以保障本装置的大、中、小修及日常生产维修。8.6 分析化验30万吨/年硫磺制酸装置的分析化验项目主要是硫磺制酸主装置以及配套的循环水站、发电装置的分析化验工作,其主要任务是对事个生产装置在和产过程中的各种物料及参数、有关排放物等进行生产控制分析。8.7 储运设施及机械运输 储运介质及储运量本装置储运固体介质主要有硫磺、催化剂、废包装袋,液体主要有浓硫酸(98%),硫磺和催化剂为编织袋装,通过铁路和公路运输到厂,产品硫酸的销售对象主要为附近的用户,用槽车通过公路运输。表8-8 物料储运方式表序号物料名称形态储存方式年用量储运方式备注1硫磺固体库房内储存9.9万吨铁路及公路2催化剂固体库房内储134、存29.7吨铁路及公路换催化剂时才有3废包装袋固体堆 场198万条铁路及公路作为废固处理4硫酸液体储罐储存30万吨公路槽车 储运方式产品硫酸有10万吨供内部使用,20万吨主要靠槽车销往长寿化工园区。固体硫磺年需量约9.9万吨,主要靠火车及船运输,项目实施后,可以充分利用*厂原有的运输工具,不足部分可利用社会运输工具,不必增加新的运输工具。本装置建有一座硫磺库1250m2,2台V=5000m3的硫酸贮罐。固体硫磺在硫磺库内通过人工堆存、拆包,而后用皮带机输送至快速熔硫槽。9 环境保护9.1 环境质量现状 厂址与环境现状*位于*市*洛碛镇,工厂创建于1966年,经过40多年的建设,现已发展成为一个135、以生产染料及医药中间体为主的国有中型生产企业。工厂所在地洛碛镇位于长江之滨,与国道319线、渝长高速公路和渝怀铁路相连,紧靠大型国际机场*江北机场,交通条件十分优越。*主要产品及生产能力:年产染料及中间体2万吨,其中10000吨2-萘酚联产1-萘酚,年产4000吨6-硝基-1,2,4-酸氧体,年产对苯二酚(照相级)1500吨。.1 气象洛碛镇属于四川盆地中亚热带季风气候特征,气候等要素有明显的季节变化,四季分明,雨量充沛,分配不均,多集中在春、夏、秋三季,雾日多,湿度大,无霜期长,日照少,风速小。其气象资料如下:(1)气温年平均气温 17.1极端最高气温 39.8极端最低气温 -2.3无霜期 136、331天(2)气压:年平均气压 96.9kPa(3)湿度:年平均相对湿度 80%最小相对湿度 9%(4)降水量:年平均降水量 1150.7mm日最大降水量 210mm小时最大降水量 46.0mm(5)风向:全年主导风向 NNW (6)风速与风压:平均风速 1.74m/s频率 18.6%静风频率 27.5%.2 水文长江自南向北流经洛碛镇东面,据寸滩水文站资料统计,长江多年平均流量1084m3/s,90%保证率流量2560 m3/s,区域比降为0.233。.3 地质环境条件项目所在地标高在210m左右,地势由西向东倾斜,属浅丘地形,地貌属长江一级阶地后缘拟及剥蚀残立边缘。地质构造属洛碛太和场向斜137、西翼。地层主要为第四粘土、亚粘土,成因大部分为冲积,小部分为坡积,厂区范围内绝大部分为基岩裸露,第四系土层甚薄,岩石中等风华,但无不良地质现象,地震烈度为6度。9.1.4 社会经济条件*所在的*面积1452平方公里,人口约77万。辖22镇、12乡。有煤、铁、天然气、石膏等矿藏。农业生产水稻、玉米、小麦、红薯等粮食作物和油菜等经济作物,盛产甘蔗、蚕茧、生猪饲养业发达。工业有化工、制药、采煤、食品加工等部门。西南最大的现代化航空港之一江北机场即在区内。洛碛镇全镇幅员面积95.34km2,耕地面积14066亩。辖17个村, 4个居委会,户籍总人口5.3万人,其中农业人口3.8万人,流动人口及进城务工138、人员近万人。1996年列为*小城镇建设试点镇,1998年被命名为“小康镇”。*距洛碛镇约1.5公里,码头约2公里。厂区东面紧邻长江,较远处有合成制药厂和十余家乡镇企业。厂址附近仅有两家乡镇企业。其余地方为旱地和零星农舍,无名胜古迹和重点文化设施。9.2 执行的环境标准与规范(1)环境空气执行标准:GB3095-1996环境空气质量标准的二级标准,参表9-1。TJ3679工业企业设计卫生标准参表9-2。执行依据:*市人民政府重府发(1997)40号*市环境空气质量功能区划分规定。表9-1 环境空气质量标准污染物取值时间浓度限值TSP年平均日平均0.200.30SO2年平均日平均小时平均0.060139、.150.50NO2年平均日平均小时平均0.080.120.24表9-2 工业企业设计卫生标准(mg/m3)污染物居住区最大允许浓度一次值日平均值苯2.40.8甲苯0.6*0.6*二甲苯0.30.2*总烃53.526注:标“*”的标准值参用前苏联标准,总烃参用意大利标准(2)地表水环境执行标准:GB38382002地表水环境质量标准类水域标准。执行依据:*市人民政府文件渝府发(1998)89号*市地面水域适用功能类别划分规定的通知,拟建工程污水直接受纳体为长江江津段,属类水域。有关标准见表9-3。表9-3 地表水环境质量标准(mg/L)污染物pH石油类DOCOD挥发酚氨氮Cr6+总铅标准值69140、0.055200.0051.00.050.05(3)声学环境执行标准:GB3096-93城市区域环境噪声标准的2类标准,即昼间60分贝,夜间50分贝。执行依据:*市人民政府文件渝府发(1998)90号*市城市区域环境噪声标准适用区域划分规定的通知。 排放标准(1)废气GB16297-1996大气污染物综合排放标准的二级标准,有关标准见表9-4。(2)废水GB8978-1996污水综合排放标准的一级标准,有关标准值见表9-5。表9-4 大气污染物综合排放标准污染物最高允许排放浓度(mg/m3)最高允许排放速率(/h)无组织排放允许浓度排气筒高度(m)二级苯12150.500.40甲苯40153.141、12.4二甲苯70151.01.2非甲烷总烃12015104.0表9-5 废水污染物最高允许排放浓度 mg/L污染物pHCOD挥发酚SS甲醛Cr6+总铅动植物油标准值(一级)691000.5701.00.51.020标准值(三级)695002.04005.0100(3)噪声GB12348-90工业企业厂界噪声标准的2类标准,即昼间60分贝,夜间50分贝。9.3 本项目污染物排放本装置的污染物主要有废气、废水、固废以及噪音等几个方面。 废气硫磺制酸装置废气主要有熔硫槽产生的含硫蒸汽、第二吸收塔产生的含SO2和硫酸雾的尾气。含硫蒸汽:熔硫过程中在熔硫槽上方有含微量硫的蒸汽产生,蒸汽量124.6kg142、/h,其中含硫0.08%,硫排放量0.1kg/h。无组织排放。二吸塔尾气:二吸塔尾气主要含SO2和硫酸雾,尾气量75979.6m3/h。SO2排放量小于600mg/m3,排放量45.58kg/h。硫酸雾25mg/m3,排放量1.9kg/h,低于大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)二级标准。 废水现有装置采用浓酸封闭循环吸收,没有污水排出,只有在装置检修时有少量的设备和地面冲洗水,含有少量稀酸,可排入废水处理站中和处理。装置检修的冲洗水:排放量为171m3/a,含S2-、pH,间歇排放,排入废水处理站中和处理。循环水排污水:排放量为288m3/d,为清净下水。 废渣本装置废渣主要为143、熔硫工段产生的熔硫渣和转化工段产生的废催化剂。熔硫渣:熔硫渣量为678t/a,其中含S50%。废催化剂:废催化剂约29.7t/a。 噪声本工程主要噪声源有空气风机、余热锅炉放空管、及各种机械泵等,噪声级为80110dB(A)。拟建工程废气排放情况见表9-6,废水排放情况见表9-7,废渣排放情况见表9-8,噪声排放情况见表9-9。表9-6 拟建工程废气污染物排放情况表污染源排放量污染物名 称组成及特性排放方式含硫蒸汽124.6kg/hS直接排放大气污染物综合排放标准二级标准,SO2:960 mg/m3(55 kg/h)酸雾:45 mg/m3(33 kg/h)二吸塔尾气75979.6m3/hSO2144、600mg/m3(45.58kg/h)70米烟囱高空排放硫酸雾25mk/m3(1.9kg/h)表9-7 拟建工程废水污染物排放情况表污染源排放量m3/a污染物名称浓度mg/L产生量(t/a)排放方式排放标准地坪冲洗水171H2SO41%171进污水处理站中和达标排放污水综合排放标准的一级标准pH:69循环水排污95990清下水直接排放表9-8 拟建工程废渣排放情况表名称产生量t/a处理措施排放量t/a硫渣678外售作矿物制酸原料0废催化剂29.7供货商回收0表9-9 拟建工程噪声排放情况表声源名称数量治理前声值dB(A)治理措施治理后声值dB(A)空气鼓风机1110隔声85冷却塔290吸声85145、各种物料输送泵1490减振80锅炉放空管190110消声859.4 环境保护治理措施及方案 废气治理(1)治理措施含硫蒸汽:因废气中含硫量极微,对环境影响不大,未采取措施。含硫酸蒸气:拟利用干燥塔进口负压将干吸工段循环酸槽的硫酸蒸气抽送到干燥塔气体进口,返回系统,不外排。二吸塔尾气:一般的硫酸生产中,第二吸收塔出来的尾气中仍有少量的SO2和酸雾。本项目采用“3+2”二转二吸工艺,并使用进口催化剂,使SO2总转化率大于99.75%,SO3吸收率达到99.99%,从而使尾气中SO2 排放量小于600mg/m3,排放量45.58kg/h。硫酸雾25mg/m3,排放量1.9kg/h,低于大气污染物综合146、排放标准(GB16297-1996)二级标准,尾气经直径1.5m、70米高烟囱直接达标排放,考虑到开车或催化剂效率下降时,会造成转化率降低,尾气可能出现超标现象,且硫酸雾已接近排放标准,因此增加一套尾气吸收装置,采用氨水吸收,供不正常情况下使用,以保证尾气长期稳定达标排放。 废水处理硫磺制酸正常生产时无废水排放,仅在设备及地坪冲洗时产生少量的酸性水,每次水量约3.6m3,含酸约0.5%。每周冲洗一次,每次10分钟。装置内设废水收集池,送全厂污水处理站处理后达标排放,处理后出水PH:69,SS70mg/l,CODcr100mg/l。 废渣治理固体废渣主要是催化剂失效后排放的废渣,返回供货商或填埋147、。 噪声治理措施 首先,在设计选型中,选用低噪声设备;其次采取消声、隔声、吸声、减振等措施降低噪声。将空气鼓风机设置在专门房间内,并采用吸声、隔声材料减噪,风机进出口设置消声器,基础进行减振;余热锅炉放空管上设置消声器;各种机械泵采取减振措施,并设隔声罩。采取上述措施后,噪声可控制在85dB(A)以下,符合工业企业噪声卫生标准。9.5 环境管理及监测 环境管理(1)环境管理机构和人员配备按国家环保总局有关规定,新、扩、改、迁建企业应设置环保管理机构。*现已形成较为完善的环境管理体制,厂设有环保委员会,由厂副总经理负责,下设安全环保处,配备专职环保人员5人,环保委员会负责解决厂环保工作中的重大问148、题,厂各分厂分别设一名环保员,负责各分厂的环保日常工作。环境监测工作由厂化验中心负责,化验中心配备人员30人。由此可见,*环境管理机构健全,基本能保证厂环保工作的顺利开展。本工程在厂内进行改扩建,因此环保工作仍由现环保机构负责,只在每套装置各增设1名专职环保员,负责各装置的环保日常工作。(2)主要职责为加强企业的环境保护管理工作,发挥环保管理机构的作用,本评价明确其环境管理的主要职责为: 宣传贯彻国家环保政策,执行环境保护标准,对企业员工进行环保知识教育。 贯彻落实技改项目环保措施“三同时”,切实按照设计要求予以实施,以确保环保设施的建设,使环保工程达到预期效果; 建立完善的环境保护规章制度(149、岗位责任制、操作规程、安全制度、绿化管理规定等),并实施、落实环境监测制度; 加强环保设施的监督管理,确保设备正常高效地运行; 建立污染源档案,优化污染防治措施。按照上级环保部门的规范要求,建立本企业有关“三废”排放量、排放浓度、噪声情况、固体废物综合利用、污染控制效果等情况档案,并按照有关规定编制各种报告与报表,负责向上级领导及环保部门呈报。 检查环境管理工作中的问题和不足,对发现的问题和不足,提出改进意见。出现问题,及时解决,维护好公众的利益。 环境监测按照建设项目环境保护管理有关规定,需要对新建项目完成后的污染源和周围环境进行定期监测,以了解环境保护治理设施的运行情况,为拟定正确的环境保150、护计划提供依据。监测重点是对投资项目完成后的污染源进行监测。.1 污染源监测按照渝环发200727号排污口规范整治方案的要求,设置规范的排污口,并在醒目处设置立式标志牌。结合工程排污特点,对监测地点、项目、频率的建议见表9-10。表9-10 污染源监测一览表分类采样点位置监测项目频率备注废气硫酸二吸塔尾气排放SO2、硫酸雾在线监测非正常情况另外加测废水全厂排污口pH、COD、SS、F-、NH3-N、流量在线监测噪声厂界四周等效A声级1次/半年废渣各种固体废物每月统计1次.2 监测仪器环境监测主要是环境空气、地表水和环境噪声监测,环境监测可委托有监测资格的环境监测单位承担。环境监测仪器的配置原则151、是能够满足项目废气、废水、噪声日常监测的要求。*现有部分监测仪器,为满足监测需求,还需配备废水在线监测仪、废气在线监测仪等。新增主要监测仪器见表9-11。表9-11 主要监测仪器、设备表序号仪器名称单位数量备注1酸度计台1新增2ND10声级计台1新增3大气采样仪台1新增4废气在线监测仪台4新增5废水在线监测仪台1新增环境监测人员应在环境监测站进行专门培训,要具备从事环境监测的业务技能,并达到国家和地方对环境监测人员的岗位培训要求。10 消防10.1 设计原则和依据本工程按原料和产品性质及生产性质的特点,在设计工作中做到符合国家有关防火规范的要求,对不同建筑物的危险等级和生产性质,采取相应的消防152、措施,防止火灾的发生和蔓延,积极贯彻“预防为主,防消结合”的方针,防患于未然,以保护工厂生产的安全和全体员工的生命财产安全。采用的标准如下:建筑设计防火规范 GB50016-2006 低倍数泡沫灭火系统设计规范 GB50151-92(2000年版)建筑灭火器配置设计规范 GB50140-2005水喷雾灭火系统设计规范 GB50219-95(2002年版)10.2 拟建项目存在的易燃、易爆、危险品物质种类本项目投产后,存在的易燃、易爆、危险品物质种类如下: 易燃:天然气。 易爆: 液氨、天然气。 危险: 液氨、天然气、浓硫酸。 有毒: 液氨、天然气、二氧化硫。根据建筑设计防火规范中的规定,火灾危153、险性为乙类。10.3 依托条件拟建项目除了按规范设置必要的消防设施外,还可以利用*现有的消防设施。如遇火灾发生,可以利用本装置和*厂现有的消防设施。10.4 工程概述本项目生产过程中使用的原材料主要为硫磺,中间产品SO2是有毒物质。产品硫酸属于强腐蚀性物质。根据建筑设计防火规范GB50016-2006,因硫磺属乙类危险品,所以硫磺库房、熔硫、焚硫工段的火灾危险等级分类也为乙类;生产装置中主要有SO2、SO3和浓硫酸存在,不属于燃烧爆炸介质,但是属于强氧化剂,火灾危险等级可按戊类设计;其他辅助设施厂房的生产类别为丙类和戊类。浓硫酸的盛酸设备及输酸管道是碳钢材料时,受硫酸侵蚀会产生氢气而聚集于设备154、管道内,与空气混合易形成爆炸性气体。这些场所,严禁吸烟和随便动火。必须有严格的安全动火制度,分析合格后方可动火。本项目生产过程中使用和产生的易燃易爆危险物质及其特性见表10-1。生产装置和储存设施的火灾危险性类别见表10-2。表10-1 主要易燃易爆危险物质及其特性表序号危险物质名称闪点()空气中爆炸极限(%)自燃点()火灾危险性分类下限上限1天然气-188515650甲B类2SO2/乙类3氨/15.727.4651乙类表10-2 主要生产装置和储存设施的火灾危险性类别序号车间和设施名称火灾危险性分类备注1液氨储罐乙类罐区2硫酸储罐戊类罐区3硫磺库乙类4变电站丙类本装置有虽然有天然气和液氨,155、但其天然气是在开车时才使用,正常生产时是不使用,液氨为事故状态时为了防止酸性气体扩散到空中,而用于中和排放气体,鉴于使用频率较少,不影响装置的火灾危险等级划分。10.5 根据火灾类别所采用的防火措施及配置消防设施10.5.1 工艺设计中结合本项目产品的生产特点,选用先进、成熟、可靠的工艺技术,采用先进适用的设备和控制系统,对装置实现全过程密闭化生产,严防“跑、冒、滴、漏”的发生,将火灾和爆炸的可能性降到最低。10.5.2 总图厂区总平面布置遵守安全、卫生及建筑设计防火规范的有关规定,满足卫生及防火间距要求。厂区道路环行贯通,宽度能保证消防车道畅通无阻。10.5.3 给排水消防.1 设计原则(1156、)为保障生产、人身及企业财产安全,认真贯彻“预防为主,防消结合”的方针,积极采取有效措施,提高综合防火能力,防止和减少火灾危害。(2)充分依托原厂区现有的消防设施,在保障安全的前提下尽可能降低投资。(3)严格执行有关防火防爆标准、规范的规定。.2 消防系统(1)消防用水量根据建筑设计防火规范中的规定,本项目厂区居住区及其他建筑物同一时间内火灾次数按1次考虑,消防用水量按最大一座建筑物计:室外消防用水量为25L/s,室内消防用水量为10L/s,灭火时间按3小时计,室内外消防用水量为35L/s。故单次消防用水量:378m3。(2)消防系统压力本工程利用原常高压系统(0.7Mpa表),平时由稳压泵保157、证压力,系统压力需保证最不利点水压要求。(3)消防水源,消防水泵站及消防水池本工程利用*厂现有消防水源、泵房,本装置的消防管与原*厂消防管道相接。.3 消防系统本工程设有室外消火栓系统和室内消火栓系统。(1)室外消火栓系统室外消防水管网在生产装置区呈环状布置,在环网上设有室外地上式消火栓、阀门井,消火栓间距不超过60m,消防干管管径为DN150。(2)室内消火栓系统硫磺库房内设置固定式室内消火栓箱,消火栓间距不大于30m。.4 罐区消防硫酸灌区不需考虑消防灭火系统。.5 管道防腐(1)消防水埋地管道及管件采用环氧沥青漆特加强级防腐。(2)明装钢管及管件除锈后刷铁红环氧聚酰胺底漆两道,环氧聚酰胺158、面漆两道。.6 井(1)阀门井、消火栓井采用钢筋混凝土井,按无地下水考虑,井壁内外均作抹面,厚20mm。(2)所有井盖均为铸铁井盖。道路上的井盖采用重型井盖,其他为轻型井盖。.8 事故池本工程拟建消防事故池,接纳10分钟初期雨水量或消防事故水。表10-3 污染雨水排水系统主要设备表一览表序号设备名称设备规格单位数量材料备注1废水泵Q=50m3/h H=45mN=30kW台2不锈钢分别一用一备事故池有效容积400立方米。平面尺寸14m14m4m 自控消防管网的压力平时由消防稳压泵维持在1.0MPa(G),当管网压力降至0.8MPa(G)时,开稳压泵;当管网压力升至1.0MPa(G)时,停稳压泵。159、当发生火灾时,管网压力降至0.6MPa(G)时,启动消防泵,同时停稳压泵,延时20s后启动消防泵。灭火结束后,现场就地关闭消防泵。管网压力通过压力传感器传输信号到控制室的消防控制柜,显示压力状态并与消防泵、稳压泵联锁,控制泵自动启停。另外消防控制柜上设泵的开、停按钮,显示泵的运行状态及故障报警。消防泵、稳压泵各自与备用泵自动切换,并设就地开、停按钮及光信号灯(运行显示)、声信号(事故报警)。 蒸汽消防在焚硫转化工段精硫槽处设置固定式消防蒸汽接头,用于扑灭精硫槽的火灾。 建筑灭火器配置按建筑灭火器配置设计规范(GB50140-2005)的规定,在各装置的生产厂房内具有火灾危险的场所设置一定数量的160、小型灭火器材。10.6 消防设施费用本项目消防设施主要有消防管网和室外消火栓,装置计划投资18.16万元,占建设投资的0.22 %。11 劳动安全卫生11.1 编制依据 国家和地方的有关法律、法规和规定(1)中华人民共和国安全生产法(国家主席令第70号;(2)中华人民共和国职业病防治法(国家主席令第60号);(3)建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定(原劳动部第3号令);(4)危险化学品安全管理条例(国务院第344号令);(5)使用有毒物品作业场所劳动保护条例(国务院令第352号);(6)压力容器安全技术监察规程(质技监局锅发1999154号);(7)压力管道安全管理与监察规定(劳部发1996161、140号);(8)危险化学品名录(2002年版);(9)剧毒物品品名表(GA58-93)。采用的标准、规范(1)工程建设标准强制性条文(石油和化工建设工程部分);(2)工业企业设计卫生标准(GBZ1-2002);(3)工作场所有害因素职业接触限值(GBZ2-2002);(4)建筑设计防火规范(GBJ16-87,2001年版);(5)化工企业安全卫生设计规定(HG20571-95);(6)生产过程安全卫生要求总则(GB12801-91); (7)建筑物防雷设计规范(GB5005794,2000年版);(8)爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92);(9)工业企业噪声控制设计规范162、(GBJ87-85);(10)职业性接触毒物危害程度分级(GB5044-85);(11)防止静电事故通用导则(GB12158-90);(12)建筑抗震设计规范(GB50011-2002);(13)钢制压力容器(GB150-98);(14)工业企业照明设计标准(GB5003492);(15)安全标志(GB2894-1996);(16)生产设备安全卫生设计总则(GB5083-1999);(17)安全色(GB2893-2001);(18)建筑抗震设计规范(GB50011-2001);(19)化工企业总图运输设计规范(HG/T20649-1998);(20)化工企业腐蚀环境电力设计技术规定(CDGOA163、6-85);(21)工业建筑腐蚀设计规范 (GB5004695);(22)化工建设项目噪声控制设计规定(HG2050392)。11.2 环境因素分析*位于*市*洛碛镇,距洛碛镇约1.5公里,距码头约2公里。厂区东面紧邻长江,较远处有合成制药厂和十余家乡镇企业。厂址附近仅有两家乡镇企业。其余地方为旱地和零星农舍,无名胜古迹和重点文化设施。11.3 生产过程职业安全与有害物质分析 生产过程中使用和产生的危险、有害物质分析硫酸生产过程中主要的有毒有害物料有天然气、硫磺、五氧化二矾、二氧化硫、三氧化硫、硫酸、氨等。各物料的理化特性及危险、危害特性如下所述。(1)天然气理化性质:天然气的主要成分为甲烷,164、甲烷是一种无色无味的气体,不溶于水,溶于醇、乙醚,相对密度:0.55(空气=1),熔点:-182.5,沸点:-161.5,闪点:-188,引燃温度:588,爆炸极限:5.3%15%,最大爆炸压力:0.717MPa。危险特性:天然气易燃,与空气可形成爆炸性混合物。遇热源、明火能引起燃烧爆炸。与五氧化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它强氧化剂接触剧烈反应。灭火剂种类:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳。健康危害:本品对人基本无毒,但浓度过高时,使空气中氧含量明显降低,使人窒息。当空气中甲烷浓度达2530%时,可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调,严重者可至窒息死亡165、。皮肤接触液化本品可至冻伤。防护处理:生产过程密闭,全面通风。特殊情况可戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。戴一般作业防护手套。穿防静电工作服,高浓度接触戴化学安全防护眼镜。工作现场严禁吸烟。避免长期反复接触。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有人监视。急救措施:皮肤接触:若有冻伤,就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处,保持呼吸道通畅,如呼吸困难,给输氧,如呼吸停止,立即进行人工呼吸,就医。泄漏处理:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,隔离泄漏区。切断火源。建议应急人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源,合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如166、有可能,将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。也可将漏气的容器移至空旷处,注意通风。漏气容器要妥善处理、修复、检验后使用。(2)五氧化二矾理化性质:五氧化二矾为黄至铁锈色斜方系结晶。相对密度3.35(水=1),熔点:690,7001125时分解失去氧。商品矾催化剂是以无氧化二矾为活性组分,用硅藻土为载体,并含有碱金为促进剂制成的浅黄色至深褐色的产品。微溶于水,溶于浓酸成红色至黄色溶液,溶于碱生成矾酸盐。其酸性溶液能被二氧化硫或锌加盐酸所还原,不溶于醇。危险特性:与三氟化氯、锂接触起剧烈反应。灭火剂种类:雾状水、沙土。健康危害:五氧化二矾6.1类毒害品,GA58-93将其列为剧毒物品,167、大鼠吸入LD50为70mg/m3,2小时;小鼠经口LD50为70mg/kg。五氧化二矾粉尘能刺激呼吸系统,引起胸紧、咳嗽,舌部出现墨绿色,并刺激眼睛,引起结膜炎,根据动物实验,其毒性比三氧化矾强,还比金属矾、碳化矾等毒性强。急救措施:应使吸入粉尘或烟雾的患者脱离污染区,安置休息并保暖,必要时就医;眼睛受刺激用大量水冲洗,对溅入眼内的严重患者必须就医;误服立即漱口,急送医院治疗。泄漏处理:对泄漏物必须穿戴防毒面具与手套,用湿沙土混合,倒至空旷地带深埋。(3)二氧化硫理化性质:二氧化硫为无色气体,具有窒息性特臭,溶于水、乙醇。相对密度:2.26(空气=1)、1.43(水=1),熔点:-75.5,沸168、点:-10。危险特性:不燃。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。灭火剂种类:雾状水、泡沫、二氧化碳健康危害:易被潮湿的粘膜表面吸收生成亚硫酸、硫酸。对眼及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。急性中毒:轻度中毒时,发生流泪、畏光、咳嗽,咽、喉灼痛等;严重中毒可在数小时内发生肺水肿;极高浓度吸入可引起反射性声门痉挛而致窒息。皮肤或眼接触发生炎症或灼伤。慢性影响:长期低浓度接触,可有头痛、头昏、乏力等全身症状以及慢性鼻炎、咽喉炎、支气管炎、嗅觉及味觉减退等。少数工人有牙齿酸蚀症。防护处理:空气中浓度超标时,应该配戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)。紧急事态169、抢救或撤离时建议配戴带正压自给式呼吸器。穿聚乙烯防毒服。戴橡胶手套。急救措施:皮肤接触:脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗。就医。提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗,就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。泄漏处理:迅速撤离泄露污染区人员至上风处,并立即进行隔离,小泄漏时隔离150米,大泄漏时隔离450米,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。尽可能切断泄露源。用工业覆盖层或吸附/吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方,防止气体进入。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水170、。如有可能,用一捉捕器使气体通过次氯酸钠溶液。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。(4)三氧化硫理化性质:三氧化硫按熔点高低顺序有-、-、-三种形态,-型为石棉状针状结晶,熔点62.3,蒸汽压9731Pa(25),能与水发生爆炸样剧烈反应而成硫酸,易溶于浓硫酸。-型为石棉状针状结晶,熔点32.5,蒸汽压4.59104Pa(25),溶解性参见-型。-型为无色透明冰块状,相对密度2.75,1.97(20液体),熔点16.8,沸点44.8,蒸汽压5.77104Pa(25),溶解性参见-型。危险特性:与水发生爆炸样剧烈反应,与氧、氟、氧化铝、次亚氯酸、磷、四氟乙烯等接触起剧烈反应,与有机物如木、棉花171、或草接触会起火,遇潮时对大多数金属有腐蚀性,三氧化硫吸湿性极强,在空气中产生有毒的白烟,对皮肤、眼睛、黏膜有强刺激性,有腐蚀性,毒性与硫酸大致相同。灭火剂种类:干沙二氧化碳。禁止用水灭火。急救措施:蒸汽能刺激眼睛、皮肤和呼吸系统,并能灼伤皮肤;应使吸入蒸汽的患者脱离污染区,安置休息并保暖,严重者须就医;眼睛受刺激用大量水冲洗,对溅入眼内的严重患者必须就医;皮肤接触先用大量的水冲洗,如有灼伤须就医诊治,误服立即漱口,急送医院治疗。泄漏处理:对泄漏物处理须穿戴好防毒面具和耐酸防护用品,在地面洒上碳酸钠中和,用水冲洗,经稀释的污水放入废水系统。(5)硫酸理化性质:纯品为无色透明油状液体,无臭,与水混172、溶,相对密度:3.46(空气=1)、1.83(水=1),熔点:10.5,沸点:330。危险特性:遇水大量放热,可发生沸溅。与易燃物(如苯)和可燃物(如糖、纤维素等)接触会发生剧烈反应,甚至引起燃烧。遇电石、高氯酸盐、雷酸盐、硝酸盐、苦味酸盐、金属粉末等猛烈反应,发生爆炸或燃烧。有强烈的腐蚀性和吸水性。灭火剂种类:干粉、二氧化碳、砂土健康危害:对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。蒸气或雾可引起结膜炎、结膜水肿、角膜混浊,以致失明;引起呼吸道刺激,重者发生呼吸困难和肺水肿;高浓度引起喉痉孪或声门水肿而窒息死亡。口服后引起消化道烧伤以致溃疡形成;严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、肾损害休克等。皮肤灼173、伤轻者出现红斑、重者形成溃疡,愈后癍痕收缩影响功能。溅入眼内可造成灼伤,甚至角膜穿孔、全眼炎以至失明。慢性影响可导致牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺气肿和肺硬化。防护处理:密闭操作,注意通风。尽可能机械化、自动化。提供安全淋浴和洗眼设备。可能接触其烟雾时,佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)或空气呼吸器。紧急事态抢救或撤离时,建议佩戴氧气呼吸器。穿橡胶耐酸碱服。戴橡胶耐酸碱手套。工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕,淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服,洗后备用。保持良好的卫生习惯。急救措施:皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗,至少15分钟。就医。眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或174、生量盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸,就医。食入:误服者用水漱口,给饮牛奶或蛋清,就医。泄漏处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏时,用砂土、干燥石灰或苏打灰混合,也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏时,构筑围堤或挖坑收容;用泵转移至槽车或专用收集器内,回收至废物处理场所处置。(6)氨理化性质:氨为无色、无臭的气体,易溶于水、175、乙醇、乙醚,相对密度:0.6(空气=1)、0.82(-79、水=1),熔点:-77.7,沸点:33.5,引燃温度:651,爆炸极限: 15.7%27.4%,最大爆炸压力:0.58MPa。危险特性:与空气混合能形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。若遇高热,容器内压力增大,有开裂和爆炸的危险。灭火剂种类:雾状水、抗溶性泡沫、二氧化碳、砂土。健康危害:吸入低浓度氨对粘膜有刺激作用,高浓度可造成组织溶解坏死。急性中毒;轻度者出现咽痛、声音嘶哑、咳嗽、咯痰等;中度者出现呼吸困难、紫绀;严重者可发生中毒性肺水肿,或有呼吸窘迫综合症,谵妄、昏迷、休克等。可发生喉176、头水肿或支气管粘膜坏死脱落窒息。高浓度氨可引起反射性呼吸停止。液氨或高浓度氨可致眼灼伤;液氨可致皮肤灼伤。防护处理:严加密闭,提供充分的局部排风和全面通风。空气中浓度超标时,建议佩戴过滤式防毒面具(半面罩),紧急事态抢救或撤离时,必须佩戴空气呼吸器。戴化学安全防护眼镜。穿防静电工作服。戴橡胶手套。工作场所严禁吸烟、进食和饮水。工作毕,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。急救措施:皮肤接触:立即脱去被污染的衣着,用2%硼酸液或大量清水彻底冲洗,就医。眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生量盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止177、,立即进行人工呼吸。就医。泄漏处理:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并立即隔离150m,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。高浓度泄漏区,喷含盐酸的雾状水中和、稀释、溶解。构筑围堤或挖坑收容产生的大量废水。如有可能,将残余气或漏出气用排风机送至水洗塔或与塔相连的通风橱内。储罐区最好设稀酸喷洒设施。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。(7)硫磺理化性质:淡黄色脆性结晶或粉末,有特殊臭味,不溶于水,微溶于乙醇、醚、易溶于二硫化碳。相对密度:2.0(水=1),熔点:119,沸点:444.6,引燃温度:232,爆炸极限:35mg178、/m3。危险特性:与卤素、金属粉末等接触剧烈反应。硫磺为不良导体,在储运过程中易产生静电荷,可导致硫尘起火。粉尘或蒸气与空气或氧化剂混合形成爆炸性混合物。灭火方法:遇小火用沙土闷熄,遇大火可用雾状水灭火,切勿将水流直接射至熔融物,以免引起严重的流淌火灾或引起剧烈的沸溅,消防人员须穿戴好防毒面具,在安全距离以外,在上风向灭火。健康危害:因其能在肠内部分转化为硫化氢而被吸收,故大量口服可导致硫化氢中毒。急性硫化氢中毒的全身毒作用表现为中枢神经系统症状,有头痛、头晕、乏力、呕吐、共济失调、昏迷等。本品可引起眼结膜炎、皮肤湿疹。对皮肤有弱刺激性。生产中长期吸入硫粉尘一般无明显毒性作用。急救措施:皮肤接179、触:脱去被污染的衣物,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗,就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处,保持着呼吸道畅通,如呼吸困难,给输氧,如呼吸停止,立即进行人工呼吸,就医。食入:饮足量温水,催吐,就医。防护处理:密闭操作,局部排风。空气中粉尘浓度较高时,佩戴自吸过滤式防尘口罩。穿一般作业防护服。戴一般作业防护手套。工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。泄漏处理:隔离泄漏污染区,限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自吸过滤式防尘口罩,穿一般作业工作服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏时,避免扬尘,用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容180、器中。转移至安全场所。大量泄漏时,用塑料布、帆布覆盖,减少飞散。使用无火花工具收集回收或运至废物处理场所处置。 生产过程中有害作业部位及其有害程度分析(1)高温危害由于生产过程中的融硫使用高温蒸汽作为热源,焚硫更是在1150的高温下进行,二氧化硫的转化也是在高温下进行,焚硫后的二氧化硫进入废热锅炉,转化后的三氧化硫进入高温过热器、低温过热器、热热换热器、冷热换热器等回收热量,各设备均在较高的温度状态下工作,由此造成夏天工作环境温度也较高,如果操作不当就有可能造成设备损坏,高温介质外泄而造成烫伤。高温高压的蒸汽等物料的正常或事故条件下的外泄也可能造成烫伤。高温设备的外露部分如未加防护或防护不当,181、操作人员未按规定穿戴劳动防护用品,一旦接触外露的高温设备和管线也将造成高温烫伤。高温环境也会给操作人员的心理和生理带来危害。因此,高温危害是该项目的主要危害,主要存在于融硫、焚硫、转化、废热锅炉等部位。(2)高压危害本工程的高压部位主要存在于废热锅炉,废热锅炉属于压力容器,如果不按相关规定进行定期维护、保养、检定,或不按相关规程进行操作等,可能由于水质不合格、缺水、设备超压等原因发生锅炉爆炸。(3)粉尘危害该工程使用硫磺作为原料,融硫工段是工人人工拆开袋装硫磺粉末,使用传送带送至融硫槽,操作过程中会有一定的硫磺粉末飞散,如果不按相关规定给操作人员配备劳动防护用品,硫磺粉末会给操作人员造成一定的182、尘毒危害。(4)火灾、爆炸危害本项目在生产过程中存在的主要火灾危险性物质有天然气、硫磺、氨等。本项目主要易燃易爆物质火灾爆炸危险特性数据见表11-1。表11-1 主要易燃易爆物质火灾爆炸危险特性数据表序号物质名称熔点()沸点()闪点()引燃温度()爆炸极限V%火灾危险性分类下限上限1天然气-182.5-161.5-1885385.315甲2硫磺119444.623235mg/m3乙3氨-77.7-33.565115.727.4乙天然气属于甲类易燃气体,本项目主要是在焚硫装点火升温时使用,如果天然气发生泄漏,与空气形成爆炸性混合物,遇火源可能引发燃烧爆炸事故。硫磺属于乙类易燃固体,本身可能引起燃183、烧事故。本项目使用硫磺粉末,拆包过程中可造成硫磺粉末飞散,硫磺粉末在空气中达到爆炸极限,遇火源也可能发生燃烧爆炸事故。尾气吸收工段使用氨水作为吸收剂,氨水是用液氨配制,因此,液氨储槽部位也有一定的火灾、爆炸危险性,如果发生液氨泄漏,泄漏的液氨与空气形成爆炸性混合物遇点火源可能发生燃烧爆炸事故,但液氨储槽和原装置共用,布置在原装置界区,但应该特别注意加强防护。另外,浓硫酸具有极强的氧化性,与易燃物(如苯)和可燃物(如糖、纤维素等)接触会发生剧烈反应,甚至引起燃烧。遇电石、高氯酸盐、雷酸盐、硝酸盐、苦味酸盐、金属粉末等猛烈反应,发生爆炸或燃烧。另外,硫酸储罐如果发生硫酸吸水稀释,稀硫酸会与储罐发生184、反应,生成氢气,遇点火源可能发生爆炸,因此,硫酸储存规程中应严格防止硫酸吸水,检修储罐动火前,应做动火分析,合格后方能动火。(5)腐蚀性危害本项目主要生产硫酸,浓硫酸具有很强的吸水性,对皮肤、粘膜等组织具有强烈的刺激性和腐蚀性,浓硫酸对碳钢虽然因其具有钝化作用而不产生腐蚀,但由于其具有极强的吸水性,容易吸收空气中的水分而变成稀硫酸,稀硫酸对碳钢具有强烈的腐蚀性,尤其是在硫酸与空气接触的界面,容易对储存容器产生腐蚀。另外,如果三氧化硫发生泄漏,其吸收空气中的水分而生成硫酸,具有强烈的腐蚀性,可能腐蚀设备、阀门、管道、仪表等,进而产生其他危害。(6)毒性物质危害本项目生产过程中涉及的有毒、有害物质185、主要为二氧化硫、五氧化二矾、氨等,二氧化硫易被潮湿的粘膜表面吸收生成亚硫酸、硫酸。对眼及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息。急性中毒:轻度中毒时,发生流泪、畏光、咳嗽,咽、喉灼痛等;严重中毒可在数小时内发生肺水肿;极高浓度吸入可引起反射性声门痉挛而致窒息。皮肤或眼接触发生炎症或灼伤。慢性影响:长期低浓度接触,可有头痛、头昏、乏力等全身症状以及慢性鼻炎、咽喉炎、支气管炎、嗅觉及味觉减退等。少数工人有牙齿酸蚀症。五氧化二矾为6.1类毒害品,GA58-93将其列为剧毒物品,大鼠吸入LD50为70mg/m3,2小时;小鼠经口LD50为70mg/kg。五氧化二矾粉186、尘能刺激呼吸系统,引起胸紧、咳嗽,舌部出现墨绿色,并刺激眼睛,引起结膜炎,根据动物实验,其毒性比三氧化矾强,还比金属矾、碳化矾等毒性强。氨的毒性主要为吸入低浓度氨对粘膜有刺激作用,高浓度可造成组织溶解坏死。急性中毒;轻度者出现咽痛、声音嘶哑、咳嗽、咯痰等;中度者出现呼吸困难、紫绀;严重者可发生中毒性肺水肿,或有呼吸窘迫综合症,谵妄、昏迷、休克等。可发生喉头水肿或支气管粘膜坏死脱落窒息。高浓度氨可引起反射性呼吸停止。项目主要毒性物质的危害特性数据表见表11-2。表11-2 主要毒性物质危害特性数据表序号物料名称危害特性空气中爆炸极限V%火灾危险分类车间空气中短时间接触容许浓度mg/m3毒物危害程187、度分级1五氧化二矾剧毒2二氧化硫有毒153氨可燃、易爆有毒1529乙20*注:*表示时间加权平均容许浓度。(7)噪声、振动危害本项目噪声与振动危害主要集中在风机房等处,本工程使用大型风机供应焚硫、转化所需空气,风机运行过程中可能产生较大的噪声与振动,如果不采取相应的防护措施,操作工人长期在高噪声的环境中工作,可能产生噪声性耳聋。噪声也可能对人的神经系统也有伤害,会诱发许多疾病,如头昏、失眠、食欲不振、心率不齐及高血压等。噪声还会使人容易疲劳,降低工作效率。振动可能会直接危害机械设备或与其相连的管道、管件,进而引发其它危险,振动也可能直接导致人身伤害。(8)机械伤害本项目使用的机械设备如机、泵等188、,其转动部位如果未按规定加装防护罩,或防护距离不够,以及维修车间的工具、加工件等可能与人体接触引起夹击、碰撞、剪切、卷入、绞、碾、割、刺等机械伤害。(9)触电伤害本项目的电气设施或电气线路如不按规范进行设计、施工或维护。如未设漏电保护装置、绝缘失效或作业人员违章操作等都可能引起触电伤害事故。(10)高处坠落本项目的塔、罐等设备及大部分管线均属于高架结构或离地面较高,楼面、楼梯、操作平台等如不按规范设置防护栏杆或其它高处作业未加防护,容易导致作业人员在进行巡检、采样及维修、检修过程中发生高处坠落伤害。 本项目主要危险、有害因素分布项目主要危险、有害因素分布见表11-3。表11-3 项目主要危险有189、害因素分布表序号岗 位主要危险、有害物料主要危险、危害因素1原料岗位硫磺尘毒危害、机械伤害、触电、燃烧、爆炸2熔硫岗位硫磺粉末、蒸汽、液态硫磺燃烧、灼烫、爆炸3炉前风机岗位噪声、机械伤害、触电4焚硫岗位天然气、液态硫、二氧化硫燃烧、爆炸、中毒、腐蚀、灼烫5净化岗位二氧化硫中毒、灼烫、触电6废热锅炉岗位二氧化硫中毒、灼烫、爆炸、噪声7转化岗位二氧化硫、 三氧化硫五氧化二矾中毒、腐蚀、灼烫8主风机岗位二氧化硫、三氧化硫中毒、腐蚀、灼烫、噪声、触电9干吸岗位二氧化硫、三氧化硫、硫酸中毒、化学灼伤、高处坠落10尾吸岗位二氧化硫、三氧化硫、氨燃烧、爆炸、腐蚀11其 他车辆伤害、雷击、高处坠落、腐蚀、灼烫190、噪声、触电、中毒 生产过程中危险因素较大的设备种类、型号、数量生产过程中危险因素较大的设备一览表见11-4。表11-4 生产装置危险较大的设备一览表序号设 备 名 称规 格 及 材 料数量材 质备 注1主风机S1800-18 风量:1800m3/min 风压:94kPa 1800kW1HT合金2焚硫炉450015000,附硫枪2只 1Q235-A内衬耐火砖11503废热锅炉HL42.9-3.82 容积:26.2 m3压力:4.2MPa 管出温度:450120g4高温过热器375027585280 3.82 MPa 450120g5低温过热器385022884470 3.82 MPa 3311191、20g6转化器8200 17665(五段催化剂层,内装催化剂225 m3)1Q235-A内衬耐火砖7干燥酸冷却器475m2 压力:0.6MPa1316L8干燥酸塔5000 17370 1Q235-A9一吸酸塔5000 17370 1Q235-A内衬耐酸砖10一吸酸冷却器120m2 压力:0.6MPa1316L11二吸酸冷却器95m2 压力:0.6MPa1316L12二吸酸塔5500160701Q235-A13成品酸冷却器压力:0.6MPa1316L14液氨储槽20005800 20m2216MnRQ15液硫槽200 m2 ,100001000020001Q23511.4 安全卫生主要措施本项目192、设计中严格遵循有关安全标准、规范和规定,并结合工厂实际情况,采取以下有效的防范措施:(1)采用先进、成熟、可靠的工艺技术和设备,严防“跑、冒、滴、漏”,实现全过程密闭化生产。(2)总平面布置中,充分考虑总体布置的安全性,装置区内外道路保持畅通,以利消防及安全疏散。硫磺库房、硫酸罐区、液氨罐区与周围建筑物的间距满足规范的要求。(3)装置工艺设备布置尽量露天化,以保持良好的通风环境,防止二氧化硫、天然气、氨等可燃、有毒气体的积累。巡检人员配备便携式可燃及有毒气体检测报警设施。(4)防毒为了防止SO2等有害气体对人体的危害,设计中采取切实有效的措施防止有害气体外逸,装置布置为敞开式,有利于有害气体的193、扩散。选用先进可靠的机泵、阀门、管道、管件,对受压操作的设备和管道,除对焊缝进行严格探查外,进行水压和气密性试验,严禁跑、冒、滴、漏发生。加强操作工人防护措施,从事有毒、有害介质作业的工人上岗时应穿戴工作服,安全帽,车间常备救护用具和药品。(5)防腐蚀本工程是大量生产腐蚀性物质的工厂,硫酸作为酸性介质,对管道、设备均有腐蚀作用,采用相应的防腐结构和材质,如对酸槽及有关设备采用防酸地坪及围堤,并要求严格执行安全规程,提高设备维修保养水平,消除跑、冒、滴、漏,防止不正常操作时可能导致危害人身事故的发生。在具有化学灼伤危险的作业区,工厂将发放防酸服装、胶鞋、手套等个人劳动用品,设计必要的洗眼器、淋洗194、器等安全防护设施,并在装置区设置救护箱。(6)防噪音产生噪音的主要设备为空气鼓风机、SO2鼓风机,采取设单独鼓风机房、加消声器的处理措施,以使噪音降低到85分贝以下,达到国家卫生标准。(7)防火、防爆根据建筑设计防火规范GB50016-2006,因硫磺属乙类危险品,所以熔硫、焚硫工段的火灾危险等级分类也为乙类,气体辅助设施厂房的生产类别为丙类。浓硫酸的盛酸设备及输酸管道是碳钢材料时,受硫酸侵蚀会产生氢气而聚集于设备、管道内,与空气混合易形成爆炸性气体。这些场所,严禁吸烟和随便动火。必须有严格的安全动火制度,分析合格后方可动火。本工程大部分属于丙类级火灾危险场所,用水消防,室外敷设消防管网,高地195、上式消火栓。(8)防雷电、防雷击根据装置环境特点,分别选用防腐或防水的电气设备,材料、灯具、电缆要防止损坏漏电。用电设备正常时,不带电的金属外壳和插座的安全插孔均作接地保护。对较高的建筑物设置屋面避雷带防止直击雷,并将较高的金属设备及管道作防雷接地。(9)防暑降温及采暖凡高温操作岗位除设置岗位通风外,为防暑降温设置隔离操作室及电风扇等,在焚烧和制酸控制室内设置空调。整流室内设置冷风机,进行室内空气循环以消除余热。(10)急性中毒、灼伤及触电的急救措施当万一人体外表溅上硫酸时,应先将酸擦去,然后用大量水冲洗,再用25碳酸氢钠溶液轻洗,或用稀氨水清洗皮肤。被溅上碱液时,应先将碱擦去,然后用大量水冲196、洗,或用35硼酸溶液轻洗。(11)生产现场设置事故照明、安全疏散指示标志。(12)动设备外露转动部分设防护罩加以保护。压力容器和压缩机械等设置安全阀、防爆膜等泄压保安装置。(13)装置区内有发生坠落危险的操作岗位按规定设置便于操作、巡检和维修作业的扶梯、平台和围栏等附属设施。(14)危险性较大的场所和设备,以及需要提醒操作人员注意的地点,均按标准设置各种安全标志。(15)氨罐区设置围堤,以防止因氨泄漏而引起的流淌火灾及二次危害。硫酸罐区按规定设置事故围堰,以防止设备损坏造成泄漏的硫酸到处流淌、扩散。(16)高温的设备、管道,均采用保温隔热措施,在一些温度较高的岗位设置机械通风。凡高温(外表温度197、超过60)的设备及管道在行人可能触及的地方一律采用隔热材料隔离,以防高温烫伤。(17)操作人员均配置适量个人防护用具,如耐酸手套、防护服、防噪声耳塞等。(18)建立事故应急救援组织,编写事故应急救援预案,并经常组织演练。11.5 安全卫生监督与管理本项目不设置专门的安全卫生教育培训机构,设施主要依托*厂现有的安全教育设施。在新建项目运转之前及运转过程中,工厂须对操作人员、生产管理人员进行安全教育,制定必要的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。生产运行中,工厂应加强安全管理,建立安全巡检制度,避免不必要的事故发生。11.6 专用投资估算劳动安全与工业卫生专项防198、护设施费用包括防火、防尘、防毒、防静电、防雷、防机械损伤等设施费用及检测装置费用,事故应急措施费用,安全教育培训费用等。这些费用分别在工艺、设备、总图、土建、电气、自控、消防等专业工程设计费用中包括,并以纳入总投资概算中。11.7 预期效果分析 本项目对劳动保护和安全卫生方面设施的设计是行之有效的,预期能达相关规范和标准的要求,能提供一个良好的生产环境及作业条件。结合工厂、车间、班组等在劳动安全卫生方面各项管理制度的制定和执行,能确保安全生产和职工身体健康。12 节能12.1 节能措施节约能源已成为当今世界人们关注的问题。随着工业生产的发展,能源消耗也日益增加,合理回收和利用能源是发展生产的重199、要条件之一,也是提高项目经济效益的具体保证。设计中如何优化节能措施,是项目建设必须认真考虑的问题。本项目的主要节能措施如下:(1)充分利用液流燃烧产生的高温位热能和SO2转化产生的中温位热能,即在焚硫炉后设置中压废热锅炉,在转化段配置过热器,副产3.82MPa、450中压过热蒸汽,送往抽汽式发电机组发电,年均发电量达3600万kWh。(2)转化工段采用采用“3+2”两转两吸先进工艺,设置新型高效换热器,利用SO2转化的部分热量来预热二次转化炉气,使其达到最佳反应温度。(3)焚硫转化工段的设备除焚硫炉采用内衬耐火砖和保温砖外,其余设备和管道采用外保温方法隔热,以最大限度地减少热损失,提高热能利用200、率。(4)干吸工段的冷却水采用循环水,减少水的消耗,节约水资源。(5)本装置变电所内低压侧均设静电电容器补偿装置,以确保10kV侧功率因数为0.90以上。本装置在电气设备和材料选型时,尽量采用节能设备和耗电少的电器元件。(6)照明光源采用新型节能灯具,在满足装置照度及光色的条件下,减少灯具用量及灯具容量,达到节能目的。12.2 能耗指标及分析 能耗指标硫酸装置的能耗指标如下表12-1所示(以每吨98%H2SO4计),各种能量的折算指标如下:热力 0.03412 kg标煤MJ电力 11.84 MJkWh 0.404 kg标煤kWh天然气 35.588 MJNm3 0.12143 kg标煤Nm3表201、12-1 原材料及动力消耗定额名称能耗值消耗定额(每吨产品)折合每吨产品能耗(MJ)折标煤(1)消耗1585.31固体硫磺3.54MJ/t0.331.17电11.84MJ/kWh58.68kWh694.77天然气35.588MJ/Nm30.16Nm35.69工艺水2.51 MJ/m34.152m310.42循环水3.87 MJ/m3150.4m3582.05脱盐水14.23 MJ/m31.1m315.65低压蒸汽2755.6 MJ/t0.10t275.56(2)产出-3625.28发电11.84MJ/kWh-120kWh-1420.8副产蒸汽-2755.6 MJ/t0.8t-2204.48合计202、(1)+(2)-2039.97折标煤-69.60 kg标煤年合计2.088万吨 能耗分析本装置的综合能耗为每吨硫酸1585.31MJ。在硫磺制酸过程中,液硫的焚烧,SO2的转化及SO3的吸收过程中均有大量的化学能释放出来,本项目在充分利用回收液硫燃烧产生的高温热和SO2转化产生的中温热能常用中压蒸汽43吨/时,相当于每吨硫酸产1.149吨中压蒸汽。本装置总余热回收能量达1.36105MJ/h,抵偿全部燃料及动力消耗外,仍多出0.765105MJ/h,折标煤2.61t标准煤/h,即本装置不仅产生了硫酸产品,而且相当于为工厂每年提供的2.088万吨标准煤。12.3 节能措施综述节约能源已成为当今世203、界人们关注的问题。随着工业生产的发展,能源消耗也日益增加,合理回收和利用能源是发展生产的重要条件之一,也是提高项目经济效益的具体保证。设计中如何优化节能措施,是项目建设必须认真考虑的问题。本项目的主要节能措施如下:(1)充分利用液硫燃烧产生的高温热能和SO2转化产生的中温位热能,即在焚硫炉后设置中压废热锅炉,在转化工段配置过热器,每吨可副产3.82MPa、450中压过热蒸汽1.31.5吨。副产的蒸汽送往汽轮发电机,输出低压蒸汽。(2)转化工段采用“3+2”两转两吸先进工艺,设置两台新型高效换热器,利用SO2转化的部分热量来预热二次转化炉气,使其达到最佳反应温度。(3)将鼓风机置于干燥塔下游,可204、充分利用干空气经鼓风机升压而增加的热量,以及增加蒸汽产量。(4)干吸工段的冷却水采用循环水,减少水的浪费,降低能耗。(5)各种电气设备均选用节能产品,变压器的低压侧装电容器补偿无功功率,以提高供电系统的功率因数,降低无功损耗。(6)照明光源采用新型节能灯具,在满足照度及光色的条件下,减少灯具用量及灯具容量,达到节能目的。13 招投标根据中华人民共和国招投标法,国家计委第3号令以及*市有关工程招投标文件的规定,本工程建设应进行招投标。13.1 招标范围及资质要求对工程的勘察、施工以及重要设备、材料等采取招标方式确定,设计、监理不采用招标方式。由业主按国家招标法及有关规定采用公开招标形式确定施工单205、位,采用邀标形式确定勘察设计单位、监理单位。资质要求:勘察单位资质乙级设计单位资质甲级施工单位资质二级以上监理单位资质乙级以上(化工专业资质)本项目生产线上所用国产设备均为普通设备,可采用自行招标或直接市场采购。13.2 招标组织形式由业主或委托具有资质的招标中介机构组织实施本工程的招标工作。招标要遵循公开、公平、公正的原则,进行标底编制、招标公告发布、资质审定、评标、中标通知等一系列招投标工作。鉴于本工程无特殊要求,建议业主按照国家的规定进行公开招标。招标基本情况见下表13-1。表13-1 招标基本情况表招标内容招标范围招标组织形式招标方式不采用招标方式备注全部招标部分招标自行招标委托招标公206、开招标邀请招标勘 察全部自行邀请设 计不招标建筑工程全部自行邀请安装工程部分自行邀请监 理不招标设 备全部自行邀请主要材料全部自行邀请其 它不招标13.3 招标信息发布 在本市的招投标网上发布招标公告,或至少在一家有资格的媒体上公开发布信息。14 组织机构与劳动定员14.1 工厂体制及组织机构本项目作为*的一个车间考虑,按车间级编制,设车间管理工作人员及班组二级人员。14.2 工作制度与劳动定员生产岗们工人按四班三运转配置, 行政管理人员及辅助生产人员按常日班配置。年操作日为333.3天(每年按8000小时计)。本装置新增的定员为26人,其中车间管理人员2人,生产操作人员20人。公用工程和其他207、辅助人员均利用老厂相关人员。具体如下:序号职能名称班次人 数每班替班白班合计1制酸控制室32282发电及配电室32283循环水站3利用老厂人员4分析化验3利用老厂人员5硫磺库31146班组长31147管理人员122合计2614.3 人员来源及培训车间各主要技术岗位工人应具有高中以上文化,新增人员全部在当地招聘或内部调节,管理干部、技术人员和生产工作,按其担负工作的重要性和复杂程度,分别进行不同方式的学习和培训。15 项目实施计划15.1 建设工程规划根据国内类似装置的建设经验,从初步设计审查通过,即施工图设计开始后,本项目可在12个月内建成。从可行性研究报告审查通过开始,整个建设周期大致可分为208、以下阶段:(1)初步设计编制及审查 3个月(2)施工图设计 4个月(3)工程建设: 设备、材料订货及采购 4个月 土建工程施工 4个月 安装工程 3个月 单体试车和联动试车 1个月 投料试车 0.5个月以上各阶段可合理交叉进行,以保证项目顺利按计划完成。15.2 项目实施进度表 时 间(月)项 目第1第2年123456789101112123456可行性研究报告、环境影响评价及审批安全预评价及审批初步设计及审批施工图设计设备材料订货土建施工设备及管道安装人员培训试车投产16 投资估算16.1 估算范围投资估算的范围为设备购置安装、管道安装、建筑工程以及无形资产、其他资产、预备费等其他建设费用。209、16.2 编制依据(1)国家石油和化学工业局国石化规发(1999)195号文颁发的化工建设项目可行性研究投资估算编制办法。(2)业主提供的有关资料及有关设计专业提供的估算工程量。16.3 主要设备及材料价格(1)设备价格:定型设备及非标设备均采用近期的询(报)价,或参照近期同类工程的订货价水平。不足部分参考近期有关工程经济信息价格资料。(2)主要材料价格:建筑安装工程主要材料按现行市场价格确定16.4 工作估算指标(1)安装工程:根据2005年中国建设工程造价管理协会化工工程委员会化工建设概算定额和配套费用定额估算或参照类似工程投资进行估算。(2)建筑工程根据2006年*市建设工程概算定额及*210、市建设工程设计概算编制规定及类似工程进行估算。16.5 其他费用按国家有关规定结合建设单位实际情况计算(1)土地使用费根据业主提供资料计算。(2)基本预备费:国内部分按9%计算,引进部分按5%计算。(3)工程保险费、建设单位管理费、工程监理费、勘察设计费、城市建设配套费、临时设施费、安全评价、环境影响报告书编制、评估费、联合试运转费、引进设备、材料国内检验费按国家相关规定参考费率或各地政府规定估算。(4)生产准备费、办公及生活家具购置费、国外资料翻译费用、出国、来华人员费用按项目实际情况估算。(5)涨价预备费根据计投资19991340号文国家计委关于加强对基本大中型项目概算中“价差预备费”管理211、有关问题的通知,暂停计列涨价预备费。(6)固定资产投资方向调节税根据财税字1999299号文关于暂停征收固定资产投资方向调节税的通知,未计固定资产投资方向调节税。16.6 投资估算分析 项目总投资:8404.05万元(含全额流动资金1359.82万元)报批项目总投资:7452.18万元(含铺底流动资金407.95万元)建设投资:6897.60万元 其中:设备购置费3123.72万元,占建设投资的45.29%安装工程费 1397.65万元,占建设投资的20.26%建筑工程费 1265.13万元,占建设投资的18.34%其他建设费 1111.10万元,占建设投资的16.11%建设期贷款利息146.212、63万元附表16-1 项目总投资估算表附表16-2 项目总投资使用计划与资金筹措表17 经济效益和社会效益的初步评价17.1 财务评价基础数据及取值说明(1)本工程生产期为13年,建设期1年。生产期第一年达到设计能力的70%,第二年达到100%,工程寿命为14年。(2)装置总定员为26人,工人工资及福利为20000元/人年,车间管理人员工资及福利为50000元/人年。(3)固定资产采用直线折旧法,建筑工程折旧按30年算,设备折旧年限取10年,残值率均取5%。(4)装置修理费取固定资产原值(扣除建设期利息)的3%。(5)其他制造费用取固定资产原值(扣除建设期利息)的2%。(6)其他管理费用取全部213、定员工资及福利的200%。(7)销售费用取销售收入的10%。(8)企业应缴纳增值税、城市维护建设税、教育费附加,其中抵扣自用10万吨增值税税率为5%,另外卖20万吨增值税税率为17%,其余税种分别按增值税税额的7%、3%缴纳,所得税按利润总额的25%提取。建设投资中贷款4828.32万元贷款利率为5.94%,70%流动资金951.9万元贷款利率为5.31%。(9)产品硫酸按出厂价500元/吨计(税后),硫磺按800元/吨计(税后),催化剂按100元/吨(税后);自用的公用工程按税前价计,且无增值税:水1元/吨,蒸汽120元,循环水0.25元/吨,脱盐水8元/吨。其他按税后价计:电0.75元/k214、Wh,自产电按0.28元/ kWh上网价计。17.2 财务评价指标 静态指标总投资收益率 = 75.80 %项目资本金利润率 = 189.75%项目投资回收期(包括建设期) 税前=2.48年 税后=2.84年 动态指标项目投资财务内部收益率 税前:79.16% 税后:61.73%项目投资财务净现0值(Ic=12%) 税前:31589.36万元 税后:22720.79万元17.3 清偿能力评价指标资产负债率(平均):17.98% 利息备付率: 最低年为生产的第一年12.58,大于2。偿债备付率:最低年为生产的第一年2.84,大于1.3。17.4 不确定性分析 盈亏平衡分析盈亏平衡点=32.42%215、即当产量达到设计能力的32.42 %时,生产不出现亏损,反之,则会出现亏损,这可以从盈亏平衡图(图171)上清楚地看到。 敏感性分析由于可行性研究中产品售价、原料价格、建设投资等均系估算,实际实施时,市场变化对产品的经济效益可能产生较大影响,因此,为了检验项目的抗风险能力,分别对产品售价、原料价格、建设投资、生产负荷等各方面对内部收益率及投资回收期的影响作敏感性分析。从敏感性分析图(图172)和敏感性分析表(表17-11)中可看出。产品售价、生产负荷、建设投资、原料价格对内部收益率的影响较大,分别将产品售价降低10%,生产负荷减小10%,建设投资增加10%,原料价格增加10%,计算税前财务内部216、收益率分别为62.80 %, 71.49%,72.42%,70.79%,与基本方案79.16%相比,产品售价影响最大,其次是原料价格、生产负荷、建设投资,而项目的基准收益率为12%,说明本项目具有很强的抗风险能力。17.5 财务评价小结综上所述,该项目在财务上是可行的。(1)本项目年均营业收入16322.92万元,年均利润总额6267.34万元,税收总额1566.84万元,具有较好的经济效益。(2)项目总投资收益率75.80%,项目投资财务内部收益率为79.16%(税前)和61.73%(税后),高于财务基准收益率(12%);投资回收期2.84年(税后),满足财务基准要求。(3)项目年均资产负债217、率为17.98%;利息备付率: 最低年为生产的第一年12.58,大于2;偿债备付率:最低年为生产的第一年2.84,大于1.3,具有较强的清偿能力。(4)通过盈亏平衡分析和敏感性分析,说明该项目具有较好的经济效益和较强的抗风险能力。综上所述,本项目的一期工程在财务可行。主要经济数据见表17-2。表17-2 主要经济数据表序号指标名称单位数量备注1生产规模硫酸(98%)万吨/年30电kWh4500蒸汽(1.0MPa)吨/小时302经济数据2.1项目总投资万元8404.052.2建设投资万元6897.602.3建设期利息万元146.632.4流动资金万元1359.822.5年均营业收入万元16322218、.922.6年均营业税金及附加万元30.492.7年均总成本费用万元10025.092.8年均利润总额万元6267.342.9年均净利润万元4700.512.10年均增值税万元304.873财务评价指标3.1总投资收益率75.80%3.2项目资本金净利润率189.75%3.3项目投资财务内部收益率79.16%/61.73%税前/税后3.4项目投资财务净现值万元31589.36/22720.79税前/税后3.5项目投资投资回收期年2.48/2.84税前/税后3.6盈亏平衡点32.42%17.6 成本估算及财务评价报表表17-1 主要经济数据及评价指标表表17-2 营业收入、营业税金及附加和增值税估算表表17-3 利润与利润分配表表17-4 项目投资现金流量表表17-5 财务计划现金流量表表17-6 流动资金估算表表17-7 固定资产折旧费估算表表17-8 无形资产与其他资产摊销估算表表17-9 总成本费用估算表表17-10 资产负债表表17-11 敏感性分析汇总表图17-1 盈亏平衡图图17-2 敏感性分析图18 结论经过市场分析、技术论证、投资估算、财务评价等的研究,认为该项目无论从技术上、经济上均是可行的,符合国家产业政策,能够为企业带来很好的经济效益,能增加就业机会。
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上传时间:2023-12-14
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