有自营出口权的化工公司年产3.5万吨食品级磷酸项目可研报告99页.doc
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2024-09-13
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1、有自营出口权的化工公司年产3.5万吨食品级磷酸项目可研报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月有自营出口权的化工公司年产3.5万吨食品级磷酸项目可研报告建设单位: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87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11.1 概述1项目名称、建设单位名称、企业性质及法人1主办单位:化工有限责任公司1主办单位基2、本情况1项目提出的背景、必要性和经济意义2可行性报告编制的依据和原则41、编制依据4(2) 由化工有限责任公司提供的项目有关基础资料。42、编制原则4可行性研究报告研究范围5(1) 新建3.5万吨/年食品级磷酸装置;5项目建设的有利条件51.2 研究结论6研究的简要结论6存在的主要问题与建议72 市场预测92.1 产品性质与用途9食品级磷酸102.2 磷酸市场预测11国外市场预测分析11国内市场预测分析142.3 磷酸市场预测17国内生产情况17国内热法磷酸消费途径19市场预测192.4 价格预测203 建设方案及规模213.1 生产规模和产品方案21建设地点213.2 产品质量规格22热法食3、品磷酸质量指标(添加剂GB/T3149-2004)224 工艺技术方案224.1 工艺技术方案选择22工艺技术概况224.1.1.1 磷酸221、 由湿法磷酸净化精制的方法主要有两种:23工艺技术方案的比较和选择234.1.1.2 磷酸234.2 工艺流程和消耗定额25化学反应式264.2.1.1 磷酸26工艺流程概述264.2.1.2 食品级磷酸261、工艺流程说明26消耗定额274.3 主要设备284.4 自动控制29设计标准及规定29自控技术方案294.4.1.1 自控水平及主要技术方案294.4.1.2 仪表类型的确定304.4.1.3 集散控制系统(DCS)314.4.1.4 动力供4、应325 原料、辅助材料及动力供应335.1 主要原料供应33磷酸335.2 动力供应33动力电33新鲜水33蒸汽346 建厂条件和厂址选择346.1 建厂条件34厂址的地理位置35能源交通运输状况35水源、供排水、防洪等情况36电源、供电、电讯等情况367 公用工程和辅助设施方案367.1 总图运输37总平面布置371、 总平面布置依据37(1)建筑设计防火规范GB50016-200637(3)厂矿道路设计规范GBJ122-87372、 总平面布置的原则和功能划分37(5)充分利用现有的公用工程和辅助设施,以尽量减少投资。373 、总平面布置374 、竖向布置38(1)满足生产工艺流程的要求5、;385、厂区绿化工程38工厂运输391、运输量392 运输方案的确定及运输工具的选择397.2 给排水40设计范围40设计原则40给排水设计401、给水设计402、排水设计403 、管材选择41(1)给水管管材41给水管管材采用无缝钢管41(2)排水管管材417.3 供电41可行性研究的范围41负荷等级42(1)功率因数补偿43(2)电气设备和材料选型437.3.1.5 主要电气设备43(1) 选择原则43(2) 配电线路43(3) 主要设备选型447.3.1.6 照明457.3.1.7 防雷、接地及静电457.4 电信45概述45标准、规范46范围及分工46电信设计467.4.1.1 行政6、电话467.4.1.2 调度指令电话站467.4.1.3 无线对讲电话477.4.1.4 火灾报警系统477.4.1.5 界区内的线路477.5 软水站477.6 采暖、通风及空调48通风系统48空压497.7 维修497.8 分析化验497.9 土建49建筑设计说明497.9.1.1 设计范围497.9.1.2 设计原则497.9.1.3 设计概述50结构设计说明527.9.1.4 设计原则527.9.1.5 设计概述527.10 生活设施548 节 能548.1 能耗指标及分析54编制依据54实物能耗总量计算54单位产值综合能耗558.2 节能措施55供热设计节能55供电设计节能55给排水7、设计节能56建筑设计节能569 环境保护569.1 环境现状569.2 拟建项目执行的环保标准57环境质量标准57污染物排放标准579.3 运营期主要污染源及污染物58废气58废水591、生产装置冲洗水592、磷酸装置循环冷却水593、供磷、熔磷工序废水604、洗滤布水605、 生活污水60排放去向: 厂区已有的生活污水处理装置60废渣61主要噪声污染源619.4 污染治理方案61废气污染治理61废水治理61废渣及粉尘治理62噪声治理措施629.5 清洁生产分析639.6 环境管理与监测机构639.7 环境影响初步分析6310 劳动安全与工业卫生6410.1 编制依据6410.2 项目生产过程8、中职业危害因素的分析65生产过程中主要有毒、有害物质65(1) 黄磷65(2) 磷酸66(3) 一氧化碳66(4) 双氧水67(5) 硫化钠67(6) 氢氧化钾68易燃易爆物质69生产过程中化学腐蚀的危害因素69生产过程中高温高压易爆等危害因素。69噪声危害70静电、雷电的危害7010.3 职业安全卫生防护的措施70对有毒有害物质的防护70防火防爆措施70化学腐蚀防范措施71防噪声措施71防电、防雷击措施71防机械运转、防高温高压措施72事故和急性中毒的抢救、疏散方式和应急措施72其它措施7310.4 消防73设计依据及标准规范73消防现状74项目概况74生产过程中火灾危险性物质75生产过程中9、火灾危险性类别75设计原则75消防措施75(1)总则75(2)建筑76(3)电气76(4)防雷及防静电76(5)自控76(6)布置76消防设施7711 工厂组织和劳动定员7711.1 工厂体制及组织机构的设置7711.2 生产班制和定员7811.3 人员的来源和培训78人员的来源78人员培训7812 项目实施规划8012.1 项目实施计划8012.2 实施进度规划8013 投资估算和资金筹措8113.1 投资估算81投资估算编制的依据和说明8113.1.1.1 投资估算编制的依据8113.1.1.2 编制说明811 主要工艺生产装置的设备购置、安装工程、建筑工程。813 其他基建费用81建设投10、资估算82建设期贷款利息计算82流动资金估算82项目投入总资金8213.2 资金筹措8214 财务评价8314.1 成本和费用估算依据及说明83评价依据83产品方案及生产规模83总资金构成83经济计算期与建设期83资金使用规划83固定资产折旧费与无形资产及递延资产摊销费83工资及福利84维修8414.2 生产成本和费用估算8414.3 销售收入和利润估算84产品销售量及价格84产品税率84销售收入和利润估算8414.4 盈亏平衡分析85生产能力利用率表示的盈亏平衡点8514.5 财务评价结论8514.6 敏感性分析85财务敏感性分析计算表8515 研究结论与建议87 1 总 论1.1 概述项目11、名称、建设单位名称、企业性质及法人项目名称:年产3.5万吨食品级磷酸项目主办单位:化工有限责任公司企业性质:有限责任公司企业法人:xx主办单位基本情况化工有限责任公司是一家有自营出口权的股份制企业,成立于1997年10月,公司位于xx镇省级开发区化工工业园区,公司所在地xx镇位于湖北、江西、安徽三省交界的长江边,由九江长江大桥与江西省九江市一桥相连。xx镇作为湖北两大口子镇之一,被定为省级经济贸易开发区。交通条件十分优越,“京福”、“沪蓉”两条高速公路贯穿其中,“合九”、“京九”两条铁路穿境而过,南依长江黄金水道上至重庆下达上海,至九江机场36公里,南昌机场走高速路136公里,这样优越的交通区12、位条件在全国县市来说也不多见。公司经过几年的发展,拥有土地47.77亩,房屋建筑面积10738m2,固定资产原值2852万元,总资产3606万元,职工总数108人,其中工程技术人员15人。公司目前有四条化工产品生产线,一是年产5000吨生产能力的次磷酸钠产品生产线,二是年产1500吨有机磷阻燃剂产品生产线,三是年产600吨次磷酸产品生产线,四是年产4000吨饲料级磷酸钙产品生产线。公司2007年实现销售收入3850万元,实现利税480万元。公司产品90%以上出口国外,主要销往美国、欧盟、俄罗斯、日本、韩国、新加坡、巴基斯坦、台湾等国家和地区,全年出口创汇350万美元。公司次磷酸钠和有机磷阻燃剂13、四羟甲基硫酸磷产品生产工艺和技术处全国同行业先进水平,产品质量远远超过国家标准。项目提出的背景、必要性和经济意义磷酸在食品加工中的作用主要表现为:1对蛋白质的作用;2对金属离子鳌合作用;3持水保鲜保嫩作用;4营养乳化分散防氧化作用;5pH值缓冲调节作用。食品级磷酸及其盐类具有安全、无毒,可改善食品品质及对人体有补钙、补铁、补锌等作用,同时,磷酸根(PO43-)是人体合成细胞壁的基础物质,因而磷酸及其盐类已在食品加工中得到广泛应用,主要运用于肉制品、海产品、烘焙食品以及医药产品中,特别在欧美、日本等发达国家有作广阔的市场和潜在的开发领域。我国食品工业中应用磷酸作为食品添加剂起步较晚,仅有十八九年14、的历史。因而食品用磷酸的生产相对滞后。目前实际生产能力远远不能满足我国市场上的需要。仅按全国生产方便面一项计算,目前每年需磷酸l60余万吨,还有饮料行业、冷冻食品及其它食品加工等的需要。因此我国的食品工业用磷酸缺口相当大,在品种方面就更显得有缺口。而且随着各种方便食品及新鲜产品的发展,乃至整个食品工业的发展,食品工业用磷酸的缺口会越来越大。食品级磷酸市场是今后几年国内磷酸厂家相互竞争的焦点之一。我国生产磷酸具有丰富的原料优势,完全有条件大力发展磷酸产品,而且随着国民经济的不断发展,国内对食品级磷酸的需求将会大幅度增长。而目前国际市场对精细磷化工产品(食品级磷酸,磷酸盐等)的需求量逐年攀升。2015、08年5月19日,财政部公布了对磷矿石和黄磷出口加征100%的出口特别关税。该政策有意通过控制磷矿石初级产品出口,引导磷产品走向深加工。这对食品级磷酸产品等精细化工产品的发展特别是出口无疑具有较大的推动作用。为积极应对日趋激烈的市场竞争,加快产品结构调整步伐,不断提高企业核心竞争力和抗御市场风险能力,公司正抓住这一机遇,拟建成3.5万吨级食品磷酸生产基地,充分利用企业自身资源,进一步深加工磷资源,提高产品附加值,进一步提高企业经济效益。实施该项目需投入总资金4500万元,其中固定资产投资3600万元,流动资金900万元。预计本项目正常投产后,按发挥生产能力80%计算,年产量为28000吨,按116、1000元/吨计算,年均销售收入30800万元,年均新增利润总额2464万元,年均新增所得税616万元,年均税后利润1848万元,投产后3年内可回收全部投资。该项目既可为企业创造较好的经济效益,又可创造一定的社会效益,因此本项目的实施是必需的和必要的。可行性报告编制的依据和原则1、编制依据(1) 原中石化协产计发200676号文关于印发化工投资项目可行性研究报告编制办法的通知.(2) 由化工有限责任公司提供的项目有关基础资料。2、编制原则(1) 在编制过程中按照国家、行业和地区的发展规划,以及国家的产业政策、技术政策的要求,对本项目的建设条件、技术路线、经济效益、工程建设、生产管理以及对环境的17、影响等各个方面进行分析对比,力求全面地、客观地反映实际情况,为上级领导机关决策提供依据。(2) 工艺技术来源立足于已实现工业化的稳妥可靠的技术,在节省资源、能源和降低成本方面采取具体措施,提高资源利用率和企业的综合经济效益。(3) 依托公司现有基本生产装置,充分利用现有的设备,节约投资。本项目在化工有限责任公司内建设,在建设场地、交通运输、水电气供应等方面,均有一定基础,为本项目提供了良好的条件。因此,本报告将充分发挥已有的公用工程、辅助工程、生活福利设施等有利条件,节约投资,加快工程建设进度,提高企业的经济效益。(4) 遵循持续发展的战略观念,注重采取环境保护措施,努力避免产生新的污染源。环18、保工程与工艺装置同步设计、同步施工和同步投产。控制对环境的污染,节约能源。(5) 根据装置特点,搞好各装置的衔接、配套专业的设计。充分体现工厂设计的“五化”原则,即厂房布置一体化、生产装置露天化、建筑结构轻型化、公用工程社会化、设备材料国产化的精神,优化设计方案,科学论证,实事求是地提出研究结论。可行性研究报告研究范围(1) 新建3.5万吨/年食品级磷酸装置;(2) 相配套的公用工程及辅助生产设施(装置变配电、空压站、环境保护、劳动安全与工业卫生);(3) 投资估算和资金筹措;(4) 财务分析和技术经济评价。项目建设的有利条件(1) 化工有限责任公司是目前国内为数不多的专业生产磷化工产品的厂家19、之一,积累了丰富的生产、管理上的经验和技术优势,可保证项目建设和生产经营的顺利进行。(2) 公司销售渠道畅通,有一定的市场份额,特别是国外市场。目前已在美国、新加坡等国建立了固定的客户。(3) 本项目通过回收利用生产食用级磷酸产品过程产生的余热,用于生产蒸汽,不仅做到系统内的热量平衡,还可以外供大部分蒸汽,省掉了专用的燃煤锅炉与减少50%以上循环水用量,达到节约煤资源和水资源、合理利用能量、降低生产成本的目的。按目前公司5000吨次磷酸钠用煤量计算,可节约用煤8400吨/年,按700元/吨来计算,平均一年可节省费用600万元左右。可见本项目的实施不仅具有明显的经济效益,为企业节约了能源,又降低20、了生产成本,还减少了因燃煤产生的废气、废渣排放,减少了热污染,有利于保护环境,具有良好的经济效益、社会效益和环保效益。(4) 湖北省磷矿资源得天独厚,生产食品级磷酸产品原料有保证,且食品级磷酸产品市场前景广阔,符合国家和我省产业政策。(5) 公司有自己专用的码头,产品通过管道直接输送,大大减少了运输费用及包装等成本支出。1.2 研究结论 研究的简要结论1、本项目产品市场前景良好;2、本项目产品方案选择正确,规模合适;3、本项目原料来源可靠、工艺成熟;4、本项目高效利用资源,减少了污染物的排放,符合可持续发展理念的经济增长模式;5、本项目的“三废”治理设施完善,并运行可靠;6、初步财务评价表明该21、项目有良好的经济效益;7、研究结果表明:本项目符合国家产业发展政策,对化工有限责任公司主导产品规模优势,增强核心竞争力,提高经济效益有着积极的意义。存在的主要问题与建议1、依托化工有限责任公司成熟的磷化工生产技术以及完善的采购、营销网络,努力提高产品质量、降低营业费用。2、为确保产品质量,须加强产品生产控制和原料、中间产品及成品分析,拟采用自动化监控系统进行管理。3、在当今市场经济情况下,产品价格随着市场波动很大,产品所实现的经济效益也与市场休戚相关。拟尽快抓住市场良好机遇,并尽早筹措资金,使工程早日上马。 附: 主要技术经济指标表1-1表1-1 主要技术经济指标项 目 名 称单 位数 量备 22、注一生产规模吨/年35000二生产方案食品级磷酸吨/年35000三年操作日天300四主要原辅料用量1黄磷P499.9%吨/年95202双氧水H2O227.5%吨/年883硫化钠吨/年914包装桶只/年900000五公用动力消耗量1水吨/年1225032工艺纯水吨/年529213软水吨/年325004电万kwh/年6305副产蒸汽吨/年35000六运输量吨/年 508391运入量吨/年127442运出量吨/年38095七定员人36八总建筑面积平方米10000九全厂综合能耗总量KJ/年5.25109十单位产值综合能耗KJ/万元1.775105十一工程项目总投资万元45001固定资产总投资万元39023、02流动资金万元600十二年均销售收入万元30800十三年均总成本费用万元20825十四年均利润总额万元2464十五年均销售税金万元1848十六财务评价指标1投资利润率%36.02投资利税率%53.83投资回收期 I(税前) II(税后)年年1.832.44不含建设期4生产能力利用率(BEP)%452 市场预测2.1 产品性质与用途磷酸在食品加工中主要是用作品质改良剂,改进食品的组织结构和口感;二是可用作矿物营养强化剂。磷酸在食品加工中的作用主要表现为:1对蛋白质的作用;2对金属离子鳌合作用;3持水保鲜保嫩作用;4营养乳化分散防氧化作用;5pH值缓冲调节作用。食品级磷酸及其盐类具有安全、无毒,24、可改善食品品质及对人体有补钙、补铁、补锌等作用,同时,磷酸根(PO43-)是人体合成细胞壁的基础物质。表2-1 磷酸在食品加工中的应用应用领域作用肉制品和禽肉制品加工提高肉制品的品质,提高肉制品的持水能力。提高肉制品的粘结性,改善肉制品的切片性能;提高肉的持水能力,使肉制品在加工和烹调过程中仍能保持其天然水分、减少肉的营养成分损失,保存了肉制品的嫩度,提高成品率;控制肉制品的PH值在最适合蛋白质发胀的范围并使肉制品产生最佳的颜色;增进乳化性能和乳化稳定性,有效防止脂肪和水分离;封闭金属阳离子,延缓肉制品加工中的氧化反应,能有效降低产品的酸败速度,抑制肉制品的脱色、酸败,延长肉制品的货架期;改善25、肉制品的加工性能,提高生产效率。海产品加工有效提高海产品的持水能力,使肉汁更丰富,有效保持营养物质及水分;抑制脂肪的氧化,有效延长海产品的货架期;减少解冻后的流滴损失,减小烧煮重量损失;保持海产品的天然色泽和风味;与糖类协同增效,有效防止鱼糜蛋白质冷冻变性。烘焙制品不同的磷酸盐具有不同的生面团反应速率(ROR),可根据预期的烘焙效果(膨松体积、孔隙结构、口味)合理选择磷酸盐。此外磷酸盐还可用作面粉调节剂、面团改良剂、缓冲剂及酵母营养剂。方便面及普通面条的加工作为面条品质改良剂:增加淀粉糊化程度,增加淀粉吸水能力,使面团的持水性增加,使方便面复水快、易冲泡;增强面筋蛋白的吸水溶胀性能,提高其弹性26、,使面条口感滑爽并有筋道、耐煮耐泡;磷酸盐优异的缓冲作用能稳定面团的PH值,防止变色、变质,改善风味和口感;磷酸盐在面团中能与金属阳离子络合,对葡萄糖基团有“架桥”作用,形成淀粉分子的交联,使耐高温蒸煮,经高温油炸的面条在复水后仍能保持淀粉胶体的粘弹性特征;提高面条的光洁度。乳制品作为稳定剂和乳化剂用于UHT-灭菌奶、奶油制品、炼乳、奶粉、咖啡伴侣、乳饮料、奶酪制品。缓冲和PH稳定作用;与蛋白质的相互作用:分散食品配料,稳定乳化体系,增强酪蛋白结合水能力, 有效防止蛋白质、脂肪和水分离;螯合多价金属离子,使得在加热过程中和贮存过程中蛋白质凝集沉淀现象大大减少,从而提高了牛奶的热稳定性和贮存稳定27、性。并能有效延缓乳糖凝结现象的发生。饮料用作酸度调节剂、稳定剂和矿物营养强化剂土豆制品用作稳定剂、保色剂米制品提高制品弹性、改善制品口感调味料和速食汤稳定剂、酸度调节吸湿性粉状食品防结块,提高其自由流动性能婴儿食品、功能食品矿物营养强化剂食品级磷酸无色透明油状液体,无臭、味酸、易溶于水、溶于乙醇。其酸性较硫酸、盐酸、硝酸等强酸为弱,但较醋酸、硼酸等弱酸为强,对皮肤有腐蚀性。在湿空气中贮存,会吸潮变稀。在酸性饮料、食品中作酸味剂,其酸度为柠檬酸的78倍。用于制备各种食品级磷酸盐类,如磷酸钠盐、聚磷酸钠盐、磷酸钾盐、磷酸铵盐、磷酸钙盐、磷酸铝钠、磷酸铁、磷酸镁等。这些磷酸盐类在食品工业中主要用作品28、质改良剂、营养强化剂以及膨松剂等。2.2 磷酸市场预测国外市场预测分析国外从2O世纪5O年代就开始应用食品磷酸,目前已经非常成熟。是世界各国应用最广泛的食品品质改良剂,它广泛应用于加工型食品各个领域,对于食品品质改良起着重要作用。先后推广至肉制品、水产品、面制品、奶制品、饮料等食品行业。据报道,食品磷酸盐现已达17类、近百个品种,常用品种有三十余种。复配型磷酸盐品种繁多,仅日本市场上就有300余个品种。1990年世界磷酸盐食品添加剂的消费量已超过七十万吨以上,市场消费量最大的美国八十年代年消费磷酸及盐类达二十万吨以上。2001年全球磷酸盐的消费量达120万t左右。根据美国SR1咨询公司的数据表29、明,美国食品用钠的磷酸盐市场消费量的平均增长率为1.5%,主要消费对象是肉类和海洋产品加工;第二大消费市场是如面包等食品烘烤业,作用就是冷藏中的发酵剂,被广泛用于面点制备的自始至终,钠的磷酸盐还可用于奶品及其相关产品中。世界上两个主要的食品级磷酸盐生产商一是位于美国Albright&Wilson的Rhodia(罗地亚)的子公司Acquisition有限公司,二是由美国FMC有限公司同Solutia有限公司合资的Astaris LLC公司。Astaris LLC 公司是一个综合性企业,实际上它是FMC有限公司和Solutia有限公司有意借其联合起来,用以巩固和扩大双方在北美洲及其它区域的市场占有30、率,目前两公司在北美洲共有五个大型磷酸盐生产公司,主要由Astaris公司管理。Astaris目前同时管理的磷酸盐生产装置包括由FMC公司投资的分别位于美国新泽西州的Carteret、堪萨斯州的Lawrence(生产磷酸和磷酸盐)、怀俄明州的Green River(仅生产磷酸盐)、怀俄明州的Kemmerer、怀俄明州的Poeatello及印第安纳州的Dry valley,以及由Solutia投资建设的分别位于美国蒙大拿州的Carondelet、密歇根(密执安)州的Trenton(生产亚磷酸盐化学品)、伊利诺伊州的Sauget(生产磷酸盐化学品)、加拿大的Ontario及巴西的Campos(生产31、亚磷酸盐化学品)等。在欧洲,还有其它三个主要的食品级磷酸盐生产商:Prayon公司、BK Giulini化学公司和Fabrik Budenheim公司。后二者使用的是同一个磷矿的磷矿石,二者是一体的,有共同的利益;BK Giulini公司是Rotem-AmfertNegev集团公司的子公司,前者是于1997年由BK Ladenburg公司和Giuini有限公司(以色列化学公司的分公司)合并而来的。为了有利于企业的生存和加强其竞争优势,国外食品磷酸盐生产商纷纷调整自己的生产战略,新建或停产装置。Rhodia公司2000年至2001年底,Rhodia公司要对位于北美和欧洲的磷酸盐生产装置进行调整及32、维修。首先是投资l1亿美元的位于Aibright & Wilson、用于生产特殊磷酸盐产品的新装置竣工投产。此外,Rhodia公司将关闭位于英国Whitehaven的三聚磷酸钠(STPP)生产单元,每年减少三聚磷酸钠生产量16000吨,对位于法国Rouen的三聚磷酸钠生产装置进行升级改造,于2000年第四季度关闭位于英国Whitehaven的高纯湿法磷酸(PWA)生产装置,并评估在此地建设另一套年设计能力1O万吨磷酸盐生产装置的可行性,还包括准备关闭位于Buckingham的磷酸盐生产厂。同时,Rhodia公司还将扩大其位于墨西哥Coatzaeoalcos的高纯湿法磷酸生产能力,由原来的年生产33、15万吨扩大到22万吨;将位于美国田纳西州Nashvile的亚磷酸盐装置改造转产为生产高纯湿法磷酸;而且公司还在研究是否将位于伊利诺伊州Chicago Heights、加拿大安大略湖附近的Port Maitland、美国田纳西州Nashville三地的生产装置进行升级或扩产;以及准备在墨洛哥或其他附近地区新建一套年生产能力12万到l8吨磷酸盐的装置。更为重要的是,Rhodia公司还将在美国新泽西州Cranbury建设一个食品级磷酸盐技术中心。中心的任务就是研究怎样能够更好地对公司现有的生产装置进行改造或升级,以及解决产品在应用中存在一些问题并使之更紧密地与生产相结合。Astaris公司Asta34、ris利用Solutia公司位于Fosbrasil的装置生产高纯磷酸(PPA),与此同时,FMC公司同Nu West公司也达成协议即将在印第安纳州靠近Soda Springs的地方投资6000万美元建设一套设计能力为年产8万吨高纯磷酸的生产装置。此装置将利用Astaris位于印第安纳州Dry Valley外的磷矿石原料,并在2001年7月正式开工,此外,Astaris还在2001年扩大用于烘烤食品加工业的食品级磷酸盐供应量,这是因为一些代理及从公司直接订货的预售订单数量已经超过了其现有生产能力。Prayon公司Prayon公司准备在近期内解决其生产装置中存在的瓶颈问题,购买Solutia公司在35、美国佐治亚洲Augusta的一个工厂,这也给Paryon公司进军美国市场提供了机会。此外,Paryon公司还准备在Augusta的工厂生产食品级和工业级钠、钾和钙的磷酸盐,其最大年生产能力为5万吨磷酸盐。食品级磷酸盐的发展严重依赖于食品业的增长与否,它还可能通过国家的GDP系数得到反映。在北美洲,食品级磷酸盐市还相对比较稳定,同时相对于整个消费领域而言,象营养品、烘烤食品业和饮料业的发展速度是比较快的,所以说在以后的几年中,这一行业还是有一定的发展空间。国内市场预测分析我国在食品添加剂方面的工作始于1973年, 1995年10月颁布了食品卫生法, 到1999年共批准使用食品添加剂22大类15036、0余种。二十世纪六、七十年代,只有个别食品添加磷酸盐,八十年代食品磷酸盐才得到广泛的开发。品种达到十余种,九十年代食品磷酸盐的品种已有三十余个,接近发达国家水平。市场年消费量在5万吨以上,虽然增量较大,但比发达国家的差距还很大,人均五氧化二磷消耗量只有美国的1/6、英国的1/4。近几年,我国食品工业平均每年以10%以上的速度迅速发展,特别是方便、快餐食品和各类熟食制品的产量大幅增加,使磷酸盐消费需求量不断增长,加之出口需求越来越大,使食品磷酸盐市场蕴藏着巨大的商机。随着我国人民生活水平的提高,对食品质量的要求也越来越高。食品工业的飞速发展,也对食品添加剂提出了新的要求。食品级磷酸是重要的食品添37、加剂系列品种之一,在肉类制品、面食制品、水产制品等加工中,性能非常优越。由于食品级磷酸对技术要求较高,对产品使用效率较为注重,并同时存在产品升级的问题。所以,目前国内号称能有5万吨产量以上的数字,实际上只能达到3.5万吨左右,远远无法满足国内需求,更无法节余用于出口。故而该类产品长期被欧美生产厂家所垄断。而食品级磷酸的主要市场亦分布在北美, 拉美, 欧洲, 澳洲及东南亚富足国家这些高利润的市场。近年来通过自身技术发展与外资合作,国内先后涌现出一些知名厂商:云南贝克,柳州大拿,北京中兴天,徐州天嘉,徐州天富,嘉兴海球,连云港瑞峰等。而这些厂商的生产能力仍不能满足国内需求,国内舟山地区高档鱼虾的处38、理仍使用欧洲进口产品。而随着国内食品工业的迅速发展,食品级磷酸市场是受到相当看好的。所以,目前国内一些知名厂商纷纷在近两年制定了食品级磷酸战略计划,江苏澄星、四川成洪等均有着上5万吨级的食品级磷酸计划。徐州天富徐州天富化工公司 (Thermphos International, Xuzhou)是荷兰天富国际集团 (全球领先的磷化学制品制造商) 和徐州海鸥集团所成立的合资企业,是国内三聚磷酸钠类化工产品年生产量与市场份额最大的领导厂商。除了外销全球之外,国内的主要客户包括宝洁(P&G)、联合利华(Unilever)、汉高(Henkel)、白猫等清洁消费用品及食品厂商。荷兰天富国际事业股份有限公司39、其基础由世界500强德国跨国公司赫斯特奠定,总部位于荷兰符利辛根。天富国际在荷兰,阿根廷,中国,瑞典,法国,英国,哈萨克斯坦都设立工厂,并且保证品质全球一致,2004年6月,荷兰天富又成功的收购了法国罗地亚的磷酸盐公司。徐州天富已经开始运营的食品级磷酸盐新车间所生产食品级复合磷酸盐及特种磷酸盐,年产量为1.5万吨。产品系列涵盖:食品三聚,食品焦钠,食品三偏,食品六偏,磷酸三钠,磷酸氢二钠,磷酸二氢钠,焦磷酸二氢二钠及复合磷酸盐系列。主要应用于海产品保鲜保水,肉类防腐保鲜,烘培,饮料等范围。徐州天嘉徐州天嘉食用化工有限公司于九九年四月份由始建于五十年代的原徐州化工三厂改制设立,具有近 50 年磷40、酸盐的研发、生产和经营的历史,是国内正、焦、聚、偏系列磷酸盐产品开发最早、品种最全的企业。现有工业级、食品级、牙膏级、医药级四大系列的钠盐、钙盐、钾盐、铝盐、铁盐及复合磷酸盐等近五十余个品种的磷酸盐产品,年综合产能为 4.5 万吨左右。目前,世界各大磷酸盐生产厂商,经销商的合并重组动作不断。(Innophos 和 Astaris. Brenntag收购Alchol)导致业务供应链波动变化,同时我国食品磷酸盐和各方面环境因素的长足发展,使我国及以色列的产品成为了客户新的选择。一些大的经销商和生产厂家为了保持其市场份额和产品竞争力,开始主动寻求采购中国和以色列的产品(如Brenntag)。这些都成41、为公司发展食品级磷酸盐的良好契机。2.3 磷酸市场预测国内生产情况除了在20世纪80年代和90年代从德国赫斯特公司引进的2套大型装置外,国产装置大多数为中、小型,单机生产能力一般为3-20kt/a85%H3PO4(以下均以85%H3PO4计),20kt/a的生产装置较少。全国热法磷酸装置生产能力估计超过1300kt/a,2001年产量约975kt/a,占热法磷酸生产装置能力的75%。热法磷酸生产企业分布在全国各地,其中云、贵、川、鄂等地约占生产能力的80%以上(表2-1)。表2-1 我国热法磷酸生产企业一览表企业名称生产能力(kt/a)云南磷肥工业有限公司225中轻依兰集团公司140澄江磷化学42、工业公司40澄江华业有限公司60昆阳磷肥厂20云南滇东磷化工公司18云南曲靖磷酸盐厂10贵州剑峰化工股份有限公司90贵州磷酸盐厂15贵州黔南州五钠厂33四川绵阳华丰磷化工有限公司30川西磷化工集团公司20重庆川东化工集团20国投原宜实业股份公司60湖北兴发化工集团股份公司150合肥四方化工集团公司70广西三柳化工有限责任公司35广西钦州港明鑫食用磷化工有限公司40山西春泉化学工业有限公司40山东腾州市化工二厂20江苏澄星磷化工集团200陕西宝嘉应用化学(集团)有限责任公司25注:大部分企业的生产能力以85%H3PO4计。国内热法磷酸消费途径我国热法磷酸是黄磷的主要用户,其消费量占黄磷总消费量的43、50以上。其中,三聚磷酸钠又是热法磷酸的主要用户,约50以上的热法磷酸用于生产三聚磷酸钠。其消费途径主要有:a、作为生产三聚磷酸钠等磷酸盐的原料;b、作为商品磷酸出口;c、用于生产耐火材料、食品添加剂、金属表面处理剂等。以2000年为例,上述三部分消费量分别为662.29kt、126.94kt及129.59kt,所占产量百分比分别为72.08%、13.82%及14.10%。未来五年我国热法磷酸消费比例预测值如表2-2。表2-2 未来五年我国热法磷酸消费比例预测值项 目消费比例 %项 目消费比例 %饲料添加剂10-12阻燃剂1洗涤剂及水处理剂30-35金属表面处理剂4-6食品及饮料添加剂5-1044、耐火材料11-13农药6-8其它22-30市场预测国内小磷酸生产装置,由于受本身规模效应和市场限制而纷纷关闭,国内大型热法磷酸生产企业主要用于加工生产下游磷酸盐类,近年来由于磷酸和磷酸盐出口量迅速上升,许多东南亚国家、日本、欧美、中东及港、澳、台等国家和地区间接或直接要求供应不同规格品种的磷酸和磷酸盐,为此国内各大公司压缩了国内磷酸销售份额,提高了磷酸盐产量并增加出口销售量,但仍满足不了外商的需要,同时造成国内磷酸的紧张。据外贸部门统计,我国磷酸出口也呈上升趋势。为此,公司决定新建磷酸生产能力,加速磷酸的开发,尽快占领国际、国内市场,是当前磷化工发展的迫切任务。本项目产品主要针对北美和欧洲市场45、,而且化工有限责任公司具有原料资源优势,产品成本较低,在市场竞争中有较强的实力,经过近几年的发展已经具有较强的实力,公司70%的产品远销欧美、韩国、东南亚等多个国家和地区,因此本项目产品进入市场可以充分利用公司已有的销售渠道。化工有限责任公司以磷深加工为主导产业,并形成一定规模。公司拥有一流的自动化生产线和先进的工艺技术设备,拥有现代化的检测手段和健全有效的质量保证体系。因此为满足客户的要求和市场需求量,生产食品级磷酸,调整磷化工产品结构,加强技术更新,开发高附加值、高技术含量的磷化工产品,建设3.5万/年食品级磷酸势在必行,产品在国际、国内市场将具有较强竞争实力。2.4 价格预测食品级磷酸价46、格同其它商品一样,与市场供需关系紧密相关,供大于求价格下跌,求大于供价格上扬。若化工有限责任公司3.5万装置建成投产以后,势必会对市场造成冲击,价格回落,影响经济效益,且食品级磷酸的出口退税率若进一步降低,也会造成同样影响。本可研中食品级磷酸定价为10200元/吨。目前国际市场为1550美元/吨。3 建设方案及规模3.1 生产规模和产品方案3.5万吨/年食品级磷酸建设方案建设单位拟建3.5万吨/年食品磷酸生产装置。同时采用云南化工研究院黄磷燃烧制磷酸余热回收装置,每吨磷酸可回收1.512吨蒸汽(即5.292万吨/年),除供磷酸装置自用外还可外供蒸汽约1.102吨,即3.857万吨/年。建设地点47、该项目装置拟建在化工有限责任公司内,位于湖北省黄冈市xx镇沿江路108号。3.2 产品质量规格产品及中间产品质量符合以下质量标准要求。见下表。 热法食品磷酸质量指标(添加剂GB/T3149-2004)项 目指 标色度 20磷酸(H3PO4),% 85.0砷(As),% 0.0001氟(F),% 0.001重金属(以Pb计)% 0.001氯化物(以Cl计),% 0.0005硫酸盐(以SO4-计),% 0.005易氧化物(以H3PO4计),% 0.0124 工艺技术方案4.1 工艺技术方案选择工艺技术概况4.1.1.1 磷酸食品磷酸作为酸味剂、酵母的营养剂,广泛用于食品工业,同时作为食品级磷酸盐原48、料具有广泛的用途。由于食品级磷酸中的杂质指标要求特别严格,目前,食品级磷酸可由湿法磷酸和热法磷酸精制制得。其中湿法磷酸得精致难度较大,但因其成本低、耗能少,仍被采用。目前,许多国家都已能大规模生产湿法食品磷酸。热法磷酸精制食品磷酸的工艺简单,但成本较高。1、 由湿法磷酸净化精制的方法主要有两种:(1) 化学净化精制法:利用化学物质进行中和沉淀或硫化物沉淀法。(2) 物理净化精制法:离子交换法、离子交换膜电渗析法,电化学沉淀法、磷酸浓缩结晶法或复盐结晶法、有机溶剂萃取法等。采用单一的净化精制方法净化湿法磷酸,基本上不可能;一般采用复合方法可制得食品级磷酸。由湿法磷酸制取食品级磷酸的典型流程有:以49、色列IMI开发的盐酸法精制磷酸和日本开发的两次化学精制、一次有机溶剂萃取精制制食品磷酸的P4流程。化学精制工序主要使用碱调pH值,使金属离子杂质沉淀并用活性碳吸附过滤。过滤酸用有机溶剂萃取。磷酸溶入有机相而与杂质分离,再制得食品级磷酸。2、热法磷酸的净化主要是除去磷酸中砷、铅等金属离子。热法磷酸中约含0.0020.01%的砷,形态为亚砷酸As(OH)3。可在6080下用H2S或用Na2S、P2S5处理,生成As2S3再通过过滤除去。工艺技术方案的比较和选择4.1.1.2 磷酸磷酸的生产可分为湿法磷酸和热法磷酸两种工艺。即:磷矿用硫酸分解制取磷酸的湿法磷酸工艺;将磷矿转化成黄磷然后生产磷酸的热法50、磷酸工艺。由于湿法磷酸工艺的产品磷酸浓度低,通常只有28% P2O5,进行深度加工生产各种磷酸盐,还需进行浓缩,加之湿法浓磷酸有较强的继沉淀倾向,磷酸中含有较多铁、铝、镁、钠和钾的磷酸盐,因此不易生产高品级深度加工产品。而热法较湿法具有流程短、收率高、磷酸产品质量较好、污染小的特点,所以选择采用热法磷酸工艺。热法磷酸生产根据不同的黄磷处理方式又分成“一步法”(即黄磷的燃烧氧化与五氧化二磷的水合吸收在一个设备内进行)和“二步法” (即黄磷的燃烧氧化与五氧化二磷的水合吸收分别在二个设备内进行)。整个生产过程需要控制燃烧、水合、热交换和除雾四个环节。工艺特点如下:磷的燃烧氧化、水合。多数装置均采用不51、锈钢制的燃烧水合塔(水冷却)的一步法酸冷流程,只有少数小型装置采用碳钢内衬耐火材料或石墨板制成的燃烧塔(炉),并且含P2O5的气体经水冷不锈钢水化塔吸收,即二步法。出塔气体的吸收净化。多数装置采用文丘里洗涤器,稀酸循环吸收除雾,并由排风机将尾气排空。少数装置采用空气喷射洗涤器等净化设备,由压缩空气喷射引气,尾气气量较大。磷燃烧热的交换。多数装置采用循环酸移走热量,然后循环酸经波纹板式不锈钢冷却器或石墨冷却器将酸冷却至40-45送回燃烧水化塔循环使用。少数小型二步法工艺装置靠燃烧塔、水化塔(水冷)的塔体散热,配一些不锈钢蛇管(或排管)冷却磷酸。事故磷酸(又称红酸)处理。基本上是将这些磷酸少量、逐52、步地加入循环酸中,经过多次反复循环而成为合格的酸,也可加入适量的双氧水进行处理。由于两步法磷酸工艺黄磷燃烧更加充分,减少了磷的低级氧化物如P2O3的产生,延长了水合时间,提高了磷酸的质量,下一步产品如磷酸盐等质量更加有保证;同时可以采用特种锅炉带走黄磷燃烧的辐射热副产蒸汽,后续换热器也将相应改小,减少了冷却水使用量,更进一步减少了供水能耗,具有消除视觉污染和明显节水的功效。因此本可行性研究推荐采用“二步法”工艺建设3.5万/年食品级磷酸装置。热法磷酸约含0.0020.01%的砷,形态为亚砷酸As(OH)3。为除去这些砷,可在酸中,于6080下用H2S或用Na2S、P2S5处理,生成As2S3再53、通过过滤除去。本可行性研究推荐采用Na2S处理,生成的H2S气体用液碱吸收生成Na2S浓缩后可以循环利用。4.2 工艺流程和消耗定额化学反应式4.2.1.1 磷酸磷酸生产工艺的主要化学反应式如下:P4 + 5O2 = 2P2O5P2O5 + 3H2O = 2H3PO4热法磷酸净化主要化学反应式如下:2As(OH)3 3H2S As2S3 6H2O工艺流程概述4.2.1.2 食品级磷酸1、工艺流程说明将黄磷在熔磷槽内熔化成液体,经磷喷嘴送入特种燃磷炉,同时用压缩空气(一次空气)将磷雾化,使磷氧化燃烧生成五氧化二磷,同时放出大量热量,这些热能通过辐射换热的形式被设置于燃磷炉壁面的一系列上升管内的水54、吸收从而副产蒸汽。为了使磷氧化完全,在塔顶还需补充二次空气。从燃磷炉出来的含P2O2气体进入水化塔,在塔顶壁淋洒3040的循环磷酸,使五氧化二磷气体进一步冷却,同时水合成磷酸,使循环磷酸的浓度不断提高至一定浓度后输送到后一工序。循环磷酸通过板式换热器与水换热,降低温度后返回塔内,在塔壁形成酸膜保护塔避免受高温烟气侵蚀,并继续吸收燃烧产生的热量和五氧化二磷气体,排出的气体进入文丘里除沫器以回收磷酸,经冷却至3040后得到85%的磷酸。再经硫化钠除砷和双氧水脱色后即可得到食品级磷酸。除砷过程产生的尾气中的硫化氢气体经碱洗吸收后放空(硫砷化合物沉淀分离后包装库存)。图4-1 食品级磷酸工艺流程图消耗55、定额表4-1 食品级磷酸消耗定额序号项 目单位消耗定额备 注一原辅料及辅助材料1黄磷P499.9%t0.2722硫化钠t0.00263双氧水H2O227.5%t0.00254包装桶35Kg/只29只/吨二动力1电kwh1802循环冷却补充水t3.53工艺纯水t0.934软水t1.5125副产蒸汽t1512其中可外供蒸汽1.102t4.3 主要设备表4-3 主要设备一览表序号设备名称规 格单位数量一磷酸装置主要设备1熔磷槽台12液磷贮槽台13司磷釜20005000台14热水槽台15旋涡泵台46特种燃磷炉D均=2700,H=16600台17水化塔台18循环酸泵IJ300-250-400A台29板式56、换热器BR06(16/150)180MS台110空气压缩机台111文丘里除雾器170台112复档除雾器1200台113文丘里酸槽台114文丘里酸泵台115燃磷尾气碱洗塔160010000台116H2S尾气碱洗塔规格:25006500 材质:304台117液碱泵材质:304台118碱液贮槽材质:304台119风机台220硫化钠溶解槽台121除砷釜V5m3 材质:316L台422过滤机台223脱气塔台124脱色釜台225磷酸贮槽V=500m3 材质:316L台226全自动软化水处理设备套14.4 自动控制设计标准及规定自动化仪表选型规定 HG2050792控制室设计规定 HG2050892仪表供电57、设计规定 HG2050992仪表供气设计规定 HG2051092信号报警连锁系统设计规定 HG2051192石油化工自控设计技术规定 CD50A381自控技术方案4.4.1.1 自控水平及主要技术方案根据所确定的工艺技术方案和工艺流程,结合目前国内同类装置的成功经验,本着“技术先进、经济合理、运行可靠、操作方便”的原则,本研究采用DCS系统,以完成整个生产过程的主要工艺参数的在线监测、分析、显示、记录、报警和实时控制,本设计设置两个控制室,四个控制站或工程师站。主要控制方案为:依据工艺装置的规模、工艺流程的特点及操作上的要求,采用DCS自动控制系统和手动遥控对工艺参数进行检测、调节。从生产装置58、的实际情况考虑,调节系统都由DCS控制系统来完成,对生产过程的重要控制点及安全设有报警系统并与相关动力进行联锁。同时考虑本装置的安全性,防止终端爆燃的发生,还在自动控制的平台对主要参数进行显示和报警,及时发现故障,并对主要点设立安全联锁和后备操作器。4.4.1.2 仪表类型的确定DCS系统集散控制系统采用性能价格比高的DCS系统。选用比较实用、组态和操作方便以及有成功经验的控制系统,能满足生产的需要,并要求系统供应商技术过硬,售后服务好。温度仪表集中检测点选用防腐型镍铬-镍硅热电偶、防腐型型Pt100热电阻,能直接输入至控制系统的模块上,现场温度测量选取用双金属温度计。压力仪表集中检测点选用智59、能型压力变送器,输出信号为420mA,对于结晶、腐蚀、高粘度场合,采用法兰远传压力变送器。就地压力检测选用弹簧管压力表、氨用压力表、膜片压力表,隔膜压力表。流量测量仪表流量测量对于强腐蚀性或含有固体颗粒的导电介质的流量测量选用电磁流量计。腐蚀性较小、粘度不大的液体测量选取用不锈钢涡轮流量计。蒸汽、气体和液体宽量程且管道振动不足以影响仪表正常使用的场合的流量测量选取用旋涡流量计。关键计量仪表选用质量流量计。管道内径小于50mm的一般流量测量,一般采用金属转子流量计。液位仪表按被测介质选用单/双法兰远传液位变送器,现场液位采用磁翻板液位计。执行器调节阀选用气动薄膜调节阀,阀体、阀芯的材质按照工艺介60、质选用304或316L,填料采用石墨或聚四氟乙烯填料,对于开关阀则采用开关球阀。分析仪器分析仪器选用进口或合资的在线式气体分析仪。PH值的测量选取用PH计。4.4.1.3 集散控制系统(DCS)DCS采用集中监视、分散控制的方式对生产过程进行数据采集、处理及控制,具有很高的安全性。除基本的反馈控制、顺序控制、逻辑控制的功能外,DCS还具有串级、前馈、比值、大滞后补偿等高级控制功能,更可以运用各种运算单元,组成综合控制算式,实现更复杂的综合控制功能。DCS具有完善的设备状态监视及自诊断功能,使设备的维护更加容易。操作员站操作员站主要配置高性能主机、大屏幕彩色CRT、单/彩色打印机、工业键盘、光标61、控制设备等I/O接口以及大容量存贮介质,为用户提供工艺参数、设备运行状态、动态流程图画面的显示,检测控制仪表及运转设备的显示操作、实时趋势记录、报表显示打印等操作功能。必要时还选用后备操作器。同时配置网卡后可以与调度中心联系,生产调度员可以通过网络看到生产状况。控制站主要配置高性能控制单元,各种过程接口及网络接口单元,提供现场仪表的供电和隔离。在控制站中实现过程量的数据采集,并按组态要求实现过程的控制,同时把采集到的数据通过网络发送到操作站、工程师站及其它控制站。控制站的主控单元、电源、网络接口等均可冗余配置,重要控制回路的过程接口也可冗余配置,以提高系统可靠性。工程师站工程师站提供在线和离62、线组态功能,并对DCS本身的运行状态进行监视。工程师站也可以由操作员站兼用,通过设置口令来实现分级操作。4.4.1.4 动力供应仪表电源各装置控制室仪表电源取自电气独立供电回路,为220VAC,50HZ,DCS电源采用10KVA不间断UPS电源。5 原料、辅助材料及动力供应5.1 主要原料供应磷酸本项目建设3.5万/年磷酸生产装置,磷酸生产的原料黄磷消耗9520吨/年,为外购。主要原料、辅助材料年耗量见表5-1。表5-1 主要原料、辅助材料年耗量序号项 目单位年用量备 注食品级磷酸1黄磷P499.9%万t0.9522硫化钠万t0.00913双氧水H2O227.5%万t0.00885.2 动力供63、应动力电本项目年新增用电量为630万kwh,工厂总变电所现有1000kVA富余容量,能满足本项目需要。新鲜水本项目年新增用水量约20万吨/年(包括软水、工艺纯水)。目前化工厂区的生产用水由xx镇自来水公司供给,供全厂的生产用水和循环补充水,能满足本项目需求。蒸汽本项目年新增用汽量为1200吨/年,而本项目利用特种燃磷炉回收黄磷燃烧热能副产蒸汽,除满足磷酸装置自身蒸汽消耗外每年还可外供蒸汽3万吨。因此,能满足本项目的蒸汽消耗。主要公用工程年耗量见表5-2。表5-2 主要公用工程年耗量一览表序号项 目单位年用量(万)备 注食品级磷酸1电万kwh6302水万t12.253工艺纯水万t5.29 4软水64、万t3.2555副产蒸汽万t3.50满足自用后外供3万吨/年6 建厂条件和厂址选择6.1 建厂条件厂址的地理位置化工有限责任公司位于xx镇郊区,长江黄金水道的北岸外,距离xx镇人口密集区2公里,距九江市3公里,东近九江长江大桥1公里,南离九江机场12公里,西邻105国道4公里,北接京福高速公路2公里,交通极为便利。气象水文条件地处中纬度,属亚热带季风气候区,具有气候温和、雨量充沛、日照充足、四季分明、雨热同季的特点。所在地常年主导风向为东北风。根据多年气候历史资料显示,主要气候特征为下,年平均气温 15 地下水平均深度 3米极端最高温度 41 地耐力 30t/m2极端最低温度 -12.7 冻土65、深度 30mm年平均湿度 65% 地震基本裂度 7度年平均降雨量 1270mm 年日照时数 2100时历史最大风速 8级 无霜期 270天能源交通运输状况xx镇地处鄂、赣、皖三省交界处,与江西省九江市一桥相连,水路临江达海,105国道、沪蓉高速公路穿境而过,京九、合九铁路在此交汇,空运毗邻九江机场,素有“九省通衢”、商贸旅游“金三角”之称。水源、供排水、防洪等情况现有公用工程的富余能力可满足本项目的用水。厂址的水源地为其东南面的长江,水资源丰富。厂址内目前排水设施完善。电源、供电、电讯等情况工厂总变电所原有富余容量能满足本项目需求,不需增容。厂址方案 本项目拟建在化工有限责任公司内。该厂址最大66、的优势是交通方便,货物运距短,运输成本低。厂址附近无自然景观和人文景观,无地下矿藏,对区域环境质量影响较小,符合该地区城镇规划要求。本项目不需征购土地,新建装置和设施全部利用化工有限责任公司的现有空地和拆除部分建构筑物后的场地建设。7 公用工程和辅助设施方案7.1 总图运输总平面布置1、 总平面布置依据总平面布置执行现行国家和行业的有关规范和标准,主要有:(1)建筑设计防火规范GB50016-2006(2)化工企业总图运输设计规范HG/T 20649-1998(3)厂矿道路设计规范GBJ122-872、 总平面布置的原则和功能划分(1)因地制宜,在满足生产使用的要求下,做到经济上合理、技术上可67、靠、减少投资、降低造价、节约用地。(2)符合生产工艺要求,保证生产过程中的连续性,使生产作业线最短,物料流向合理,管线短捷,避免反复运输和交叉作业。(3)在满足生产的前提下,根据生产性质、动力供应、货运周转、卫生防火等设计规范合理布置。(4)结合地形、地质、气象等自然条件布置并符合竖向布置和绿化的要求。(5)充分利用现有的公用工程和辅助设施,以尽量减少投资。(6)满足生产操作、维护检修、消防安全、运输畅通、环境保护等要求。3 、总平面布置本设计包括3.5万吨/年食品级热法磷酸生产厂房及配套公用工程的布置。4 、竖向布置竖向布置原则及工程的土(石)方工程量(1)满足生产工艺流程的要求;(2)保证68、场地不受洪水与地区积水的威胁,合理选择场地设计高程和合理的排除方式。(3)本工程拟建场地为平地,土石方工程量主要是建、构筑物和设备基础、管道基础及道路基础的土方工程。5、厂区绿化工程为改善生产环境,提高绿化覆盖面积,拟在界区和新装置之间的空地上种植花草植被,完善道路两侧的行道树。绿化率为25%。附:总平面布置图主要技术经济指标详见表7-1:表7-1 主要技术经济指标一览表序号项目名称单位数量序号项目名称单位数量1装置占地面积m210005建筑系数%39.02新建建构筑物占地面积m239006场地利用系数%46.03道路回车场占地面积m246007绿地率%25.04绿化面积m22500工厂运输169、运输量本项目年运输量为50839吨,其中年运入量为12744吨,运出量为38095吨。详见表7-2。表7-2 年运输量表序 号原料名称单 位数 量备 注一运入量1黄磷P499.9%万吨/年0.9522硫化钠万吨/年0.00913双氧水H2O227.5%万吨/年0.00884包装物吨/年3045小计吨/年12744二运出量1食品级磷酸吨/年38045含包装2含砷废渣吨/年103含磷污泥吨/年40小计吨/年38095总计吨/年508392 运输方案的确定及运输工具的选择本项目运入物资主要为生产原料,如黄磷等,运出物资主要是食品级磷酸成品。外部货物运输全部采用汽车运输方式,并依托社会运力,生活用车70、由工厂统一调配,不新增运输车辆和定员。7.2 给排水设计范围化工有限责任公司年产3.5万吨食品级磷酸项目配套的给排水管网配置设计。设计原则本项目实施节水措施和清污分流。尽可能采用循环水,以节约水资源,保护环境卫生;对装置的排水,实行清污分流,统筹规划,对排出的化工污水,实施就近处理,待其达标后就近排放或重复利用。给排水设计1、给水设计厂区给水采用生产、生活及消防合一系统的供水方式,生产、生活及消防合用给水管接自本装置外原公司生产、生活及消防合用给水管,引入管管径为DN150,生产、生活及消防给水管在厂区内布置成环状,环状管网管径为DN150,以保证供水水压的平衡及消防用水的要求。厂区内现有环形71、生产、生活、消防合用给水管网,供水压力为0.5MPa,干管管径为DN200mm。2、排水设计本项目排水采用清污水分流制排水系统,分别设置雨水排水管网和化工排水管网。生产清洁下水、雨水就近直排附近的雨水、清净下水合流排水管网;装置排出的地坪冲洗水,通过化工污水排水管引到现有污水处理设施处理后循环使用;生活用水经调节池进入地埋式一体化生活污水处理设施处理达标后排放。3 、管材选择(1)给水管管材给水管管材采用无缝钢管(2)排水管管材雨水排水管采用承插式或套接式钢筋混凝土排水管。生活污水管室内采用PVC-U管,室外采用钢筋混凝土排水管。化工废水管采用ABS塑胶管。7.3 供电可行性研究的范围本项目可72、行性研究范围为化工有限责任公司年产3.5万吨食品级磷酸盐项目生产装置及辅助生产装置建、构筑物及其动力设备的配电、照明、防雷、接地。7.3.1.1 设计中采用的标准规范本项目电力设计所使用的标准规范如下:电力装置的继电保护自动装置设计规范 GB500629210kV及以下变电所设计规范 GB5005394供配电系统设计规范 GB5005295低压配电设计规范 GB5005495建筑物防雷设计规范 GB5005794工业与民用电力装置的接地设计规范 GBJ 6583化工企业腐蚀场所电力设计技术规定 CD90A685化工企业照明设计技术规定 HG/T2058696化工企业电缆线路设计技术规定 CD973、0A885化工企业防静电接地设计技术规程 HGJ28-90爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058-92 负荷等级系统负荷等级为三级。7.3.1.2 防暴区域防爆区域:食品级磷酸装置。7.3.1.3 用电负荷(1) 根据各专业所提供的用电设备容量,本项目需用负荷500kW。增加一台600kVA变压器。工厂总变电所原有1000kVA富余容量,不需增容。(2) 耗电量:本项目为630104kW.h。(3) 项目设计新增需要负荷见表7-3。表7-3 需要负荷表序号项 目 名 称计算负荷(kW)备 注食品级磷酸装置500合 计500补偿后7.3.1.4 节电措施本装置在电气设计中遵循节约能源74、管理暂行条例(1989.1.20. 能源部标准)电力工业实施细则的有关规定。(1)功率因数补偿本装置变电所内低压侧均设电容器补偿装置,以确保功率因数为0.92以上。(2)电气设备和材料选型 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。7.3.1.5 主要电气设备(1) 选择原则按技术先进可靠、经济合理和环境条件进行选择。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。(2) 配电线路变电所至各用电设备的电力电缆沿电缆桥架在界区内敷设或局部穿钢管明设及暗设。其他辅助设施的电力电缆视现场情况确定。照明配线采用电缆或电线穿钢管明设、暗设及电缆桥架敷设方式等。(75、防暴区域配线配管按防爆要求执行)电缆按电压、电流、允许电压损失及环境等条件选择。380V电缆选用阻燃型铜芯聚氯烯、绝缘聚氯乙烯护套电力电缆。控制电缆需要阻燃型聚氯烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆。(3) 主要设备选型具体设备材料见表7-4。表7-4 主要设备材料表1变压器SMN-M-600/10/0.41台2低压配电柜GGD5台3照明灯具40盏4防爆照明灯具20盏5动力配电箱4台6防爆检修电源箱3台7检修电源箱2台8防爆照明箱3个9照明箱4个10现场操作柱10个11现场防爆操作柱20个12防雷接地钢材2吨13电缆桥架1吨7.3.1.6 照明照明灯具与照明配电箱的选择,按照环境要求用防腐灯具(防爆区域76、用防爆灯具、防爆照明箱)。置于操作室内,办公室,配电室可用常规灯具。7.3.1.7 防雷、接地及静电食品级磷酸装置按二类防雷设置。对系统接地的型式本工程采用TN-S系统,将变压器的中性点与地直接连接,负荷侧的电气设备外露可导电部分则通过保护线(PE线)与接地点连接,整个系统的中性线(N线)和保护线(PE线)是分开的。电力变压器中性点接地、电气设备外壳接地和防雷设施接地,先按各自的要求考虑接地装置,然后可将它们连接在一起,构成统一的接地网。7.4 电信概述 为满足新建项目的需要和现代化管理水平的要求,本项目约需增加行政管理电话5门及少量调度电话,另加2门外线电话。因此设计50门程控交换机一台,预77、留40门富裕容量。由于本项目产品和原料的腐蚀性和可燃性,开车前需建设事故报警系统一套。标准、规范本设计按国标和化工部颁布的有关设计规定、规范和标准进行,采用的主要标准有:工业企业通信设计规范 GBJ4281工业企业通信接地设计规范 GBJ7985 火灾自动报警系统设计规范 GB5011698范围及分工电信设计包括:行政电话、调度指令电话站、无线对讲电话、火灾报警系统及装置区内的线路。对于用于对外联系和经营的行政电话,则由厂方直接从市电信局引入,不属本设计范围。电信设计7.4.1.1 行政电话据工艺及各专业所提条件,该项目需行政电话约5 门,引自市电信局。7.4.1.2 调度指令电话站根据工艺及78、各专业所提条件,需程控调度指令电话10门。故选用CDSKH型50门调度指令电话总机一套(预留10门富裕容量),该机可实现调度员发布指令、报警或找人等功能,并具有在高噪音场所扩音呼叫和抗噪声等功能。该装置适合空间大、环境嘈杂、岗位分散的车间或需要同步操作的作业面。调度指令电话总机设置在综合楼内调度室。在爆炸危险场所采用防爆产品。7.4.1.3 无线对讲电话为便于调度室与其所属岗位或巡检人员之间联系,对开停车及大、中修时,现场指挥的通信联络,采用无线对讲电话。7.4.1.4 火灾报警系统 根据消防规范要求,为便于火灾的探测与报警,该项目设有火灾报警装置,对重要的建筑物如控制室、机柜室、配电室、仓库79、等设置火灾探测器、火灾报警按钮和火灾报警控制器。使上述场所在火灾初期能准确报出火警信号,并在火灾报警控制器显示报警点的位置,以便通知值班人员及时采取消防措施。火灾报警控制器设置在电控楼内调度室。在爆炸危险场所采用防爆产品。7.4.1.5 界区内的线路装置内电话线路采用HYA型铜芯聚氯乙烯绝缘电缆沿墙及外管架敷设。室内采用RVB型铜芯聚氯乙烯绝缘平型软线沿墙敷设。火灾报警系统的线路,采用铜芯聚氯乙烯绝缘电线穿钢管,沿电缆桥架或埋地敷设。7.5 软水站软水站处理规模为30m3/h,供热法磷酸装置特种燃磷炉回收黄磷燃烧热能副产蒸汽使用。原水为新鲜水。采用全自动软化水处理设备制备软水,出水满足低压锅炉80、补给水要求,NaCl作再生剂。全自动浮动床软水器结构如图7-1所示,主要由交换柱浮动床,过滤器、盐泵、盐箱、软化水箱、电磁阀门、电接点压力表、球阀、止回阀等组成。全自动浮动床软水器工作分为自动软化过程,自动再生过程,自动清洗过程。整个工作过程是由电接点压力表的压力信号反馈给电控箱,电控箱来定时启闭电磁阀门来实现自动工作的,设备中过滤器用来过滤再生饱和盐液中杂质物质,为提高再生液的利用率,提高树脂再生效率,起到了关键作用。图7-1 全自动软化水设备工艺7.6 采暖、通风及空调通风系统生产车间内主要有害物为余热、余湿、酸气等,通风换气次数采用12次/小时,用玻璃钢防爆离心风机,通过风管将有害气体排81、至室外。原料仓库通风换气采用6次/小时,用玻璃钢屋顶风机将有害气体排至室外。空压本项目磷酸工艺需压缩空气,在现有动力车间新增1台空压机,以满足本项目的用气需要。7.7 维修本项目机、电、仪三修的大中型维修任务可以依托化工有限责任公司现有维修力量,技术雄厚,人员齐备,维修经验丰富。本项目仅设置车间维修班组,负责承担日常的设备维修和电仪维修任务。7.8 分析化验本项目可利用公司现有的化验室,不需新增化验设备。7.9 土建建筑设计说明7.9.1.1 设计范围本项目土建设计包括食品级热法磷酸装置、罐区、仓库等。7.9.1.2 设计原则1)建筑设计应满足工艺生产要求,平面紧凑,布局合理,便于安装检修,生82、产操作与管理,做到“技术先进,经济合理,安全适用,确保质量。2) 在建筑设计中力求作到“实用、经济、美观大方”。3) 根据食品级磷酸盐的生产特点,遵照国家规范,妥善地处理好防火、防爆、防腐、防潮、防噪声、保温等问题。4) 建筑设计应注重环境保护、生态平衡、充分采用绿色建材及节能构件。5)建筑设计应尽量做到标准化、定型化与系列化。6)建筑设计应注意因地制宜,就地取材,积极慎重地采用新技术和新材料。7) 本项目设计均严格执行国家计委、建设部颁发的现行设计规范、规定和法定计量单位及部颁标准。 7.9.1.3 设计概述1) 门窗:本着节约木材的原则,设计中考虑以钢代木,以塑代木,采用木门及塑钢窗。对有83、防火要求的房间门采用防火门。2) 墙体:砌体结构和地面以下墙体采用240厚的灰砂砖,框架结构采用250厚加气混凝土砌块。3) 装修:内墙混合砂浆刷乳胶漆涂料,外墙面粉刷为混合砂浆刷彩色外墙涂料。对要求较高的控制室地面铺抗静电活动地板,顶棚 设吊顶。4) 楼地面:一般采用水泥砂浆或水磨石地坪,有机械冲击和磨损的采用细石混凝土地面。5) 屋面:建筑物的屋面防水等级均按二级设计。采用高分子防水卷材,保温层采用水泥珍珠岩。6) 防腐:对热法磷酸装置中有腐蚀介质直接作用的部位采用铺块材防腐,对不直接作用的墙面、柱面顶棚及钢构件采用刷防腐涂料防腐。7)未说明处详见本设计建、构筑物一览表。8)标准规范房屋建84、筑制图统一标准 (GB/T5001-2001)建筑制图标准 (GB/T50104-2001)石油化工企业设计防火规范 (GB50160-92)建筑地面设计规范 (GB50037-96)工业建筑防腐蚀设计规范 (GB50046-95)工业企业噪声控制设计规范 (GBJ187-85) 工业企业照明设计标准 (GBJ133-90)建筑设计防火规范 (GB50016-2006)民用建筑设计通则 (JGJ37-87)厂房建筑模数协调标准 (GBJ6-86)屋面工程技术规范 (GB50207-94)地下工程防水技术规范 (GB50108-2001)建筑抗震设计规范 (GB50011-2001)混凝土结构设85、计规范 (GBJ10-89及1993年局部修订)建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)结构设计说明7.9.1.4 设计原则1)设计应从工程实际出发,考虑当地的建筑材料供应条件和施工队伍的生产能力,合理选用材料,结构方案,构造措施, 以满足生产、使用和检修要求。2)建筑结构的防腐以“治本为主重点设防”。3)结构设计必须具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。4)主要生产装置优先采用整体现浇钢筋混凝土结构,次要构件优先采用定型的、标准化的结构构件,以减少制作及安装工作量。5)设计应符合现行的国家和有关部委的设计规程和标准。6)优先选用定型和标86、准化结构和构件,所采用的标准图均为国标和地区标准7.9.1.5 设计概述1)本设计建、构筑物所在场地为平地,因厂方未提供场地初勘报告,根据场地现有情况本项目暂按天然地基进行设计。2)该场地地震基本烈度为6度,根据建筑抗震设计规范的规定,结构可采用基本烈度设计。3)位于填方场地的建、构筑物应首先确定土体的稳定性并使基础置于可靠的地基上。位于挖、填方交接处的建构筑物应采用刚度较大,整体性较好的结构形式,并应避免不均匀沉降。4) 本设计主要建构筑物为现浇钢筋混凝土框架结构,现浇钢筋混凝土楼板和屋面。对仓库和空间较大者为预制钢筋混凝土排架结构,钢筋混凝土薄腹梁及大型屋面板。辅助建筑物采用砌体结构,素混87、凝土条形基础。 5)结构标准规范建筑结构荷载规范(GB50009-2001)混凝土结构设计规范GB50010-2002建筑抗震设计规范(GB50011-2001) 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)砌体结构设计规范GB50003-2001钢结构设计规范GB50017-2003给水排水工程构筑物设计规范GB50069-2002附建构筑物一览表7-6。表7-6 建构筑物一览表序号名称基底面积(m2)建筑面积(m2)层数备注13.5万吨/年食品级磷酸装置1000.03000.0三2软水站200.0200.0一3污水池80.080.04变配电室100.0100.0一5罐区1400.01488、00.06仓库1000.01000.0一7循环冷却水池120.0120.07.10 生活设施本项目充分利用现有较完善的生活福利设施,不需新增生活福利设施。8 节 能8.1 能耗指标及分析编制依据(1) 根据原化工部计发(1997)426号文件中有关节能篇章的规定。(2) 中华人民共和国节约能源法(1998年1月1日执行)(3) 评价企业合理用电技术导则(GB3485)(4) 评价企业合理用热技术导则(GB3486)(5) 评价企业合理用水技术导则(GB7119)实物能耗总量计算年产3吨食品级磷酸能耗计算见表8-1。表8-1 年产3.5万吨食品级磷酸能耗序号名 称单位年耗量折算能耗(KJ)能耗(89、KJ)1电万KWh63011840.846.41062水万T202521.24.51043蒸汽(0.4MPa)Kg1.41063768.35.5109小计5.5109单位产值综合能耗装置总能耗为5.5109KJ;单位产值能耗为5.5109KJ/308000万元 =1.775105KJ/万元。8.2 节能措施供热设计节能1 加强蒸汽管道的绝热防护,并作好相应装置的密封工作,降低蒸汽损耗。2 管道保温采用质轻、强度较高、导热系数较小的岩棉,以减少热损失。3 磷酸装置黄磷燃烧热采用特种燃磷炉回收热能副产蒸汽。副产的蒸汽除满足本项目蒸汽供应外,每年还有3万吨富余量(未计入本项目销售收入)。4 蒸汽冷凝90、水用作工艺添加水的热负荷及锅炉补充的软水。冷凝水的热量也可以作洗澡热水与冬季采暖之热量的补充热量之用。供电设计节能厂内供电电缆及车间配电线路按节能原则选择导线截面。采取电力补偿措施,提高功率因素。配电设计尽量使配电设施靠近负荷较大的设备。给排水设计节能冷却水采用循环使用,并设水质稳定处理工序,以减少排污水量,实现节能。各种水泵均选用高效节能型水泵,冷却塔选用低耗能产品。建筑设计节能本工程生产厂房的屋盖及楼盖,均采用高效预应力混凝土结构,由于屋盖及楼层结构高度减小,厂房高度降低,即节省了土建投资,又大大减少稳控能量的消耗,实现节能。9 环境保护9.1 环境现状本项目不需新征土地,拟建在化工有限责91、任公司生产厂区内的现有厂房。厂区位于xx镇沿江路108号,处于长江河滩地上。长江既是本项目的水源,又是本项目的纳污水体。地处中纬度,属亚热带季风气候区,具有气候温和、雨量充沛、日照充足、四季分明、雨热同季的特点。所在地常年主导风向为东北风。公司主要生产次磷酸钠、四羟甲基氯化磷、四羟甲基硫化磷、饲料剂磷酸钙系列产品,公司在生产技术开发与引进上,特别重视环境保护与生态平衡问题。通过不断完善环境保护设施,建设单位现有的车间生产过程中排放的工业粉尘、废气和废水等均未超过国家排放标准。厂区内注重绿化,环境状况较好。9.2 拟建项目执行的环保标准环境质量标准环境空气质量标准二级标准 GB3095-199692、地表水环境质量标准类标准 GB3838-2002城市区域环境噪声标准2类标准 GB3096-93污染物排放标准大气污染物综合排放标准二级标准 GB16297-1996污水综合排放标准一级标准 GB8978-1996工业企业厂界噪声标准类标准 GB12348-1990锅炉大气污染排放标准 二类区时段 GB13271-2001表9-1环保标准类 别标准号及名称类 别污 染 物 浓 度 限 制名 称取值时间二级标准值环境质量标准环境空气GB3095-1996环境空气质量标准二 级二氧化硫(SO2)年平均0.06日平均0.151小时平均0.50总悬浮颗粒物(TSP)年平均0.20日平均0.30二氧化氮93、(NO2)年平均0.08日平均0.121小时平均0.24地表水环境GB3838-2002地表水环境质量标准 类名 称类标准值生化需氧量(BOD5)4mg/l高锰酸盐指数6mg/l总磷(以P计)0.1mg/l声环境GB3096-93城市区域环境噪声标准2 类名 称2类标准值等效声级Leq(A)昼夜60dB(A)夜间50dB(A)排放标准废 气GB16297-1996大气污染物综合排放标准二级名 称最高允许浓度其它颗粒物120mg/m3GB13271-2001锅炉大气污染排放标准二类区时段烟尘排放浓度200mg/m3SO2排放浓度900mg/m3污水GB8978-1996污水综合排放标准一级生化需94、氧量(BOD5)20mg/l化学需氧量(CODcr)100mg/l氨 氮15mg/l悬浮物(SS)70mg/l氟化物(以F计)10 mg/l磷酸盐(以P计)0.5 mg/lpH值6-9噪 声GB12348-90工业企业厂界噪声标准 类等效声级Leq(A)昼夜60dB(A)夜间50dB(A)9.3 运营期主要污染源及污染物废气磷酸装置 水化塔尾气排放量: 24323Nm3/h排放方式: 连续主要污染物:P2O5:50 mg/m3 脱砷尾气排放量: 846Nm3/h排放方式: 连续主要污染物:H2S:2.8 mg/m3废水1、生产装置冲洗水排放量: 0.93 m3/h排放方式: 间断主要污染物: 95、P2O5排放去向: 循环利用2、磷酸装置循环冷却水排放量: 449 m3/h排放方式: 连续排放去向: 循环利用3、供磷、熔磷工序废水排放量: 0.5 m3/h排放方式: 间断主要污染物:P2O5排放去向: 经污水池处理后回用4、洗滤布水排放量: 0.5 m3/h排放方式: 间断主要污染物:P2O5排放去向: 经沉淀池沉淀后回用5、 生活污水排放量: 18t/d排放方式: 间断主要污染物: 有机物排放去向: 厂区已有的生活污水处理装置废渣磷酸净化产生含砷废渣约9.3t/a。污水处理沉淀池产生含磷滤沙约40吨/年。主要噪声污染源本项目主要噪声污染源包括:各类粉碎机、筛分机、鼓风机、引风机等;噪声96、值在 8595dB(A)之间。9.4 污染治理方案废气污染治理磷酸尾气:生产工艺中采用文丘里除雾和碱洗塔碱液吸收的方法进行处理,经过处理后的尾气可以极大降低P2O5的浓度和排放量。脱砷尾气:生产工艺中采用碱洗塔碱液吸收的方法进行处理,经过处理后的尾气可以极大降低硫化氢的浓度和排放量。而硫化氢被碱液吸收后生成硫化钠,该吸收液经浓缩后可以用于食品磷酸生产脱砷工艺。废水治理食品级磷酸装置生产中熔磷、司磷釜压磷工序间断排水,瞬间流量大、水温高、水质差,水中颗粒磷、熔化的液态磷、浮磷多。采用砂滤净化,对上述含磷废水处理后回用。处理流程见图9-1。图9-1 废水净化与回用工艺流程流程简述:熔磷过程排水、司97、磷排水进入砂滤池系统,水中的颗粒状磷、泥沙在砂滤池中沉淀,浮磷及其它杂物经砂箱过滤除去,清水溢流至清水池。供熔磷、司磷、尾气洗涤循环使用。此外洗滤布水单独收集沉淀后可重复使用。生活污水通过厂区已有的生活污水处理装置进行处理后,排入厂区集中污水处理设施,经过厂区集中污水处理设施进行生化处理,达标排放。废渣及粉尘治理本项目磷酸净化及洗滤布水沉淀池产生含砷废渣约9.3t/a,污水池砂滤系统产生含磷滤沙40 t/a,属于危险废物,必须送具有危险废物处置资质的单位处置。噪声治理措施本项目的主要噪声源有各类机泵,压缩机、风机等。为减少噪声污染,尽量选用低噪声设备,同时采用以下措施。各种风机进出口加装消声器98、及用软管连接,并采用减振底座;水泵进出口加装避振喉,基础增加橡胶减振垫;空压站为固定封闭厂房,内墙面及天棚贴有高效吸音板,空压机吸气管加装消音器,站内设有隔音值班室。9.5 清洁生产分析本项目食品级磷酸装置拟采用两步法生产工艺,并采用特种燃磷炉回收燃磷热能副产蒸汽,采用此工艺的优点是产品质量稳定,可实现连续大规模生产,劳动强度低,工作环境好,污染相对较低;但缺点是能耗相对较大。本设计中充分考虑了环境保护的因素,按照清洁生产的要求,原料路线、工艺技术选择了污染少、运行可靠、稳定的方案,结合科学、严格的管理,尽可能地将污染消灭在工艺生产过程中,从根本上减少污染物的排放,减轻对环境造成的影响。9.699、 环境管理与监测机构本项目投产后,日常生产中的环境管理工作依托公司现有环境管理机构进行。本项目设环境监测组,负责污染源的日常监测。环境监测组与中央化验室联合设置。9.7 环境影响初步分析本设计充分考虑了环境保护的因素,按照清洁生产的要求,原料路线、工艺技术选择了污染少、运行可靠、稳定的方案,结合科学、严格的管理,污染将尽可能地消灭在工艺生产过程中,从根本上减少污染物的排放,减轻对环境造成的影响。本项目采用了必要的环保措施治理污染,并通过工艺尾气净化、污水回用等措施削减污染,使拟建项目实现达标排放,并将污染控制在一个相对较低的程度,项目投产后不会使其所在区域环境质量恶化。10 劳动安全与工业卫生100、10.1 编制依据国家安全生产监督管理总局17号令(2005)危险化学品生产储存建设项目安全审查办法中华人民共和国主席令(1998)4号中华人民共和国消防法工业企业设计卫生标准 GBZ1-2002工业企业噪声控制设计规范 GBJ87-85建筑设计防火规范 GB50016-2006建筑物防雷设计规范 GB50057-94爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058-92工业企业照明设计标准 GB50034-91职业性接触毒物危害程度分级 GB5044-85化工企业静电设计规定10.2 项目生产过程中职业危害因素的分析 生产过程中主要有毒、有害物质有毒、有害物质:黄磷、磷酸、煤气(CO)、液101、碱、双氧水、硫化钠、氢氧化钾等。(1) 黄磷物化性质:纯磷是白色蜡状有光泽的固体,但由于光、热的作用和杂质的影响而呈现浅黄色、黄色、淡黄色、红色、棕色和黑色等。纯磷是无气味的,但由于空气中的氧的作用则生成臭氧和磷的低级氧化物。故经常带有蒜臭味。黄磷的比重随温度的升高而减少,常温时固体黄磷的比重为1.83;44.1时,液体黄磷的比重为1.75;281 沸点时为1.53。黄磷在水中的溶解度很小,每100克水中只能溶解0.0003克,它难溶于酒精、甘油、能溶于苯、甲苯和松节油中,最易溶于二硫化碳;液氨、液态二氧化硫也是较好的溶剂。黄磷暴露于空气中,一般会自然着火,自然点为35-45,为了防止其自燃必102、需隔绝空气,在贮存和运输中应浸放在水面以下。磷蒸汽的露点与磷蒸汽的分压、电炉炉气组成有关,一般低于180.7。危险特性:黄磷有剧毒,对人体的致死量为0.1克,人经常吸入磷蒸汽和它的低级氧化物,能引起慢性中毒,导致下颔骨严重坏死,牙病和慢性气管炎等。大量的磷蒸汽能使人急性中毒,被磷烧伤的伤口要很久才能痊愈。磷蒸汽在空气中最大允许浓度为0.003mg/m 3。(2) 磷酸物化性质:磷酸为无色无嗅的粘稠状液体,溶于乙醇和水并发热。对铁类金属和合金有腐蚀作用,浓磷酸受热能腐蚀瓷器。危险特性:摄入和吸入会引起中毒,对皮肤和眼有刺激作用。不燃,但与金属反应放出氢气,能与空气形成爆炸性混合物,火灾时会形成有103、毒的蒸汽。(3) 一氧化碳CO是一种有毒的无色、无嗅、无味的气体,吸入人体内,会引起头痛、头晕、耳鸣眼花、四肢无力、呼吸急促,严重时使人迅速失去知觉,甚至死亡。当空气中CO浓度增加到0.5%时,人在15分钟后即中毒死亡,当浓度小于0.01%时,才能确保人生安全。(4) 双氧水无色透明液体。相对密度1.4067(25)。熔点-0.41。沸点150.2。溶于水、醇、乙醚,不溶于石油醚。极不稳定,遇热、光、粗糙表面、重金属及其他杂质会引起分解,同时放出氧和热。具有较强的氧化能力,为强氧化剂。在有酸存在下较稳定,有腐蚀性。高浓度的过氧化氢能使有机物质燃烧。与二氧化锰相互作用,能引起爆炸。经常接触多患皮104、炎及支气管和肺脏疾病。经口中毒时会出现腹痛、胸口痛、呼吸困难、呕吐、体温升高、结膜和皮肤出血,个别可能出现视力障碍、痉挛、轻瘫。 美国通常规定最高容许浓度为1.4mg/m3。工作接触时要穿防护衣,戴聚乙烯或聚氯乙烯制的手套和聚合材料制的透明防护眼镜和面具。如触及皮肤或溅入眼睛用温水冲洗。(5) 硫化钠无水物为白色结晶,容易潮解,相对密度1.856(14)。熔点1180。溶于水(10时溶解度为15.4g/100ml,90时溶解度为57.2g/100ml水)。遇酸反应,产生硫化氢。微溶于醇,不溶于醚。水溶液呈强碱性,故又称硫化碱。溶于硫黄生成多硫化钠。工业品因含杂质常为粉红、棕红色、土黄色块。有腐105、蚀性,有毒。在空气中易氧化生成硫代硫酸钠。硫化钠对皮肤有强腐蚀性,接触硫化钠溶液的工人手部皮肤发生皱裂,发红。操作时应加注意。误触皮肤,可用水冲洗。硫化钠飞沫或小块落入眼内立即用水冲洗15min后,送医院治疗。为了保护皮肤,建议经常用弱乙酸溶液擦手,然后涂以油质性软膏。注意保护眼睛。(6) 氢氧化钾白色斜方结晶,工业品为白色或淡灰色的块状或棒状。相对密度2.044(20)。熔点360.4。沸点13201324。易溶于水,溶解时放出大量溶解热,有极强的吸水性,在空气中能吸收水分而溶解,并吸收二氧化碳逐渐变成碳酸钾。溶于乙醇,微溶于醚。有极强的碱性和腐蚀性,其性质与烧碱相似。对组织有烧灼作用,可溶106、解蛋白,形成碱性变性蛋白。溶液或粉尘溅到皮肤上,尤其溅到粘膜,可产生软痂。溶液浓度越高,温度越高,作用越强。溅入眼内,不仅可损伤角膜,而且能使眼深部组织损伤。 最高容许浓度为0.5mg/m3。 工作时应防止触及皮肤和眼睛,如不慎触及时,可用流水洗涤受损部位,然后湿敷5%的醋酸、酒石酸、盐酸或柠檬酸溶液;如溅入眼内,应用流水或生理盐水仔细缓慢洗涤1030min,然后点入2%的奴佛卡因或0.5%的地止因溶液。操作时应穿由结实布制做的工作服,戴橡皮手套、袖套、围裙,穿胶鞋等劳保用品,手上宜涂敷中性和疏水软膏。 易燃易爆物质本项目易燃物质:P4,易爆物质:煤气。P4:燃点低,在空气中35就能燃,在湿空107、气中30就能着火。煤气:煤气中CO、H2、甲烷易燃,经点火后燃烧,与空气混合到一定的比例就有爆炸危险,其爆炸范围在12.574.2%。生产过程中化学腐蚀的危害因素生产过程中存在黄磷、煤气,磷酸、液碱、双氧水、氢氧化钾、硫化钠等具有腐蚀性。建设项目的电气线路、开关、插座等电气设备如安装、运行维修不当均可能成为电气火灾和爆炸的原因。 生产过程中高温高压易爆等危害因素。生产过程中高温高压易爆等有害作业的部位:磷酸装置熔磷、压磷及燃磷系统。工程中使用了蒸汽等高温介质,还使用了回转炉等高温设备,若保温损坏或发生泄露会引起意外烫伤。裸露的高速运转部件会因操作不慎而发生伤害事故。各种压力容器或有内压的设备,108、如内压超过设计规定或有内压状态下开启设备,可能造成工伤事故。 噪声危害生产过程中,动设备产生的振动、机械设备转动产生的噪声对人体均可产生不良影响,如损伤耳膜、听力下降,严重时引起耳聋。 静电、雷电的危害生产过程中,在有易燃、易爆存在的场合,静电放电、雷电放电均可成为引起爆炸的点火源,导致火灾、爆炸事故发生。10.3 职业安全卫生防护的措施 对有毒有害物质的防护对有可能产生泄露的设备、管道在满足工艺条件的情况下,尽量敞开布置。对有可能逸出有害气体的设备、装置从工艺设计上考虑必要的密封装置或洗涤系统,集中处理,达到符合国家的标准后排入大气。为防止布置在厂房内的生产装置产生有毒、有害物积累,厂房内设109、计可靠的通风系统。作业时穿戴防护用品。 防火防爆措施根据建筑设计防火规范GB50016-2006规定,本项目磷酸装置熔磷、压磷部分生产厂房危险性属甲类,其余建筑为丁、戊类,耐火等级为二级。装置内的设备、管道、建构之间保持一定防火间距。有火灾爆炸危害场所的建构筑物的结构形式以及选用材料必须符合防火防爆要求。对有火灾爆炸危险存在的场安装火灾报警设施。本项目将在整个厂区增设与之配套消防水管及消火栓;另外根据各生产岗位的特点配置相应的灭火器,用以扑灭初期火灾。 化学腐蚀防范措施对工艺物料黄磷、磷酸、烧碱、氢氧化钾、硫化钠等直接接触的设备、管道、阀门选用耐腐蚀材料;电机及仪表选型也应考虑到防腐蚀。建构筑110、物设计采用耐腐蚀的建筑材料和涂料。 防噪声措施在设计上选用低噪音的设备,在空气压缩机、泵类、鼓风机、引风机等设备基础上安装橡胶减振垫,减少由于设备振动产生的噪音;管道采用隔振避震,以减少噪音的传播;空气压缩机气体进口管安装消声器,减少由于气流扰动产生的噪音;空压站、泵房、动力站设隔音控制室,隔音室在设计上选用高效的吸音建筑材料。出入高噪声区的人员必须配带耳罩或耳塞等防护用具。 防电、防雷击措施重视用电安全,根据车间的不同环境特性,选用防腐、防水、防尘的电气设备,对各种用电设备和设施,采取防护、保护接地、电力线路重复接地、防雷等措施。在可能产生静电的设备或操作岗位设置静电消除装置。车间内设置应急111、照明,防止突然停电发生事故。对较高的建筑物设置屋面避雷装置。烟囱设避雷针,高出厂房的金属设备及管道均考虑防雷接地以防雷击。变电所配电室需作变压器中性点的工作接地。三者的接地线可连接在一起,但要求满足接地电阻最小者的要求。该接地系统最终尚需与全厂接地网相连。 防机械运转、防高温高压措施选用先进可靠的生产设备,提高机械化自动化程度,尽量减少操作人员与设备的接触机会和由此带来的不安全因素。所有转动、运转机械在传动部分加设防护装置,防止操作人员误触。工艺系统及电气设计中都考虑了联锁及自动切换等设施。蒸汽管道、高温设备等采取保温隔热措施。所有压力容器、设备和管道均设置压力指示及安全卸压装置,以保证安全。112、 事故和急性中毒的抢救、疏散方式和应急措施发生事故和急性中毒的抢救:现场急救,如做人工呼吸、简单的卫生处置,或直接送厂职工医院急诊室。对于伤重或中毒严重者用救护车送附近条件较好的医院进行救治。事故状态下的疏散方式和应急措施:通过疏散楼梯、应急通道等将处于危险区域中的人员撤离至安全区域;通过断电或紧急停车等应急方式处理事故。 其它措施装置内的操作平台、洞口、地坑、梯子等均设置符合规范要求的防护栏杆、安全梯等,防止发生意外事故。在车间内部设置洗手池和方便开启式不断水的水笼头。并按规定发给职工保健津贴和个人劳保用品。包括眼面防护具、工业安全帽、防毒面具、空气呼吸器等。原设计所采取的劳动安全和工业卫生113、设施,为保护工人健康和提供完善的劳动环境创造了较好条件。不必进行任何改造即可满足本项目需要,只要时时加强对工人进行劳动安全教育,使之熟悉各种设备性能和严格按操作规程进行生产,不断提高劳动安全意识和自我保护意识,以杜绝各类事故发生。新职工入厂必须经过三级安全教育并通过考试合格并取得安全作业证后方可上岗操作。10.4 消防设计依据及标准规范中华人民共和国主席令(1998)4号中华人民共和国消防法建筑设计防火规范(GB50016-2006)火灾自动报警系统设计规范(GB50116-98)化工企业腐蚀环境电力设计技术规定(CD90A685)工业企业总平面设计规范(GB5018793)低压配电设计规范(114、GB5005495)建筑灭火器配置设计规范 (GB501402005)化工企业静电接地设计技术规程 (HGJ2890)爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB 50058-92易燃易爆化学品消防安全监督管理办法(1994年3月24日公安部第18号令)建筑物防雷设计规范GB 50057-94仓库防火安全管理规则(公安部1990年4月10日第6号令) 消防现状拟建项目厂址位于化工有限责任公司内,消防协作可利用宜城市的消防能力作为联防,公司适当配置必要的消防设施。 项目概况本项目3.5万吨/年食品磷酸生产装置以黄磷、少量硫化钠及双氧水为主要原料。主要包括成品仓库、3.5万吨/年食品级磷酸生产装置及其它115、配套的公用工程设施。 生产过程中火灾危险性物质生产过程中具有火灾危险的主要物质有黄磷、煤气及粉尘。 生产过程中火灾危险性类别根据工艺生产火灾危险性分类,本项目磷酸装置熔磷、压磷部分生产厂房危险性属甲类,建筑物耐火等级为二级。 设计原则充分贯彻“安全第一,预防为主”和“生产必须安全,安全为了生产”的设计思想,对生产中的易燃、易爆物品设置防范措施,并实施有效的控制,以减少和防止火灾事故的发生。消防设施的设计贯彻“预防为主,消防结合”的方针,执行有关消防、防火设计规范和标准,根据工程的规模、火灾的危险性程度、现有和临近单位消防力量,合理地设置消防设施。 消防措施(1)总则装置之间保持足够的防火安全间116、距。装置区设置环形消防车道,保证消防通道畅通。厂区道路做到人货分流,以减少人为因素引起的火灾。(2)建筑建构(筑)物耐火等级为二级,疏散楼梯及安全出口通道均按规范要求设计。(3)电气在各疏散通道设置应急照明灯具。防爆区的电器设备均为防爆型。(4)防雷及防静电工艺生产装置的设备、管线按工艺要求作防静电接地装置;工艺装置及建、构筑物均考虑防雷装置。(5)自控生产装置DCS操作室、机柜室、软硬件室、调度室、配电室、电缆夹层设置火灾报警控制系统。工艺装置内的反应器设置了监测系统,用以监测温度、压力、流量等工艺参数,确保生产在参数最佳、操作最安全状态下进行,一旦出现参数异常,立即自动报警,以便及时调节。117、(6)布置厂房内凡有可燃性气体的设备,管道造成泄漏的场所,电器设备采取正压通风或排风,能敞开或半敞开的厂房尽量做到敞开或半敞开。电气设计中尽量将能产生火花的设备放在远离现场的配电室。 消防设施本项目设置水消防系统。系统包括高位水池(与生产给水系统合用)、消防泵房及消防管网,消防管网呈环状布置,管网上设室内外消火栓,室外消火栓沿道路敷设,布置间距小于120m,室内消火栓间距不超过30m。管网供水由消防水泵提供,供水压力0.5Mpa。除上述设置的灭火设施外,还配备一定数量的干粉灭火器、CO2灭火器等,以利扑灭初起火灾。消防协作可利用的消防能力作为联防。11 工厂组织和劳动定员11.1 工厂体制及组118、织机构的设置为便于组织生产和管理,将该装置设为该公司下属生产区,生产装置分为车间、班组二级管理。磷酸生产装置分熔磷、制酸等工序。11.2 生产班制和定员本生产装置采用连续操作,年工作日300天,每班8小时,四班三运转制运作,管理人员为白班。该项目其管理、辅助部门尽量利用原有人员,新增总定员36人。总定员见表11-1。11.3 人员的来源和培训 人员的来源装置建成后,新增人员来源由建设单位统一安排。 人员培训本项目新增的管理人员和生产人员应具有一定文化水平、专业水平、操作技能和强烈的责任感。生产人员上岗前,通常需要进行本装置生产知识和操作技能的培训,一般需要进行三个月的实地操作培训,掌握食品磷酸119、生产要领和紧急事故的处理能力,培训考试合格后方能上岗工作。表11-1 劳动定员序号岗位或工段班次每班人次合计备注一磷酸车间1熔磷4520四班三运转2制酸4414四班三运转小计36二其它1分析化验414四班三运转2环保(尾气、污水处理)428四班三运转3软水站414四班三运转4机修414四班三运转5仓库414四班三运转小计24合计6012 项目实施规划12.1 项目实施计划年产3.5万吨食品磷酸项目工程属化工有限责任公司新建项目。建设总周期分为设计、采购、土建、安装和试车投产等五个阶段。规划建设总周期为810个月。预计8个月建成3.5万吨/年食品级磷酸装置。本项目申报获得批复后,立即着手项目的工120、程设计工作,设计、采购、土建和安装工作交叉进行,并进行有效的协调,以期尽快进入试车投产。12.2 实施进度规划本项目从初步设计至安装工程完成,规划建设总周期为810个月。具体实施计划以如下甘特图(图12-1)的形式列出:本项目具体实施计划如图12-1:图12-1 工程实施计划序号工 程 内 容项 目 进 度(个月)123456781可研编制与审批2初步设计与审批3施工图设计5土建施工6设备采购与制作7设备安装调试8试车开车13 投资估算和资金筹措13.1 投资估算投资估算编制的依据和说明13.1.1.1 投资估算编制的依据(1)化工建设项目可行性研究投资估算编制办法1999.5(2)投资项目可121、行性研究指南(试用版)(3)拟建项目各单项工程的建设内容及工程量(4)已建类似工程的造价指标13.1.1.2 编制说明本项目为化工有限责任公司厂区内新建年产3.5万吨食品级磷酸项目,本项目充分利用现有的场地和完善的公用工程配套设施,其投资主要包括厂区内的下列费用 :1 主要工艺生产装置的设备购置、安装工程、建筑工程。2 工艺界区的公用工程:如总图、给排水、供电、安全及环境保护等。3 其他基建费用主要设备及材料价格按当前市场询价估算。建设投资估算本项目的建设投资3700万元,建设投资估算如下:其中:建筑工程 900万元设备购置费 2070万元安装工程 330万元其它费用 400万元 建设期贷款利122、息计算该项目所需建设投资3700万元,其中申请银行贷款2600万元,其余为企业自有资金,经估算建设期银行贷款利息为200万元。 流动资金估算项目投入总资金本项目工程需投入总资金为 4500万元其中建设投资 3700万元建设期银行贷款利息 200万元 流动资金 600万元13.2 资金筹措该项目工程需投入总资金为4500万元, 其中建设投资(含建设期贷款利息)3900万元中,申请银行贷款2600万元,企业自有资金1900万元。14 财务评价14.1 成本和费用估算依据及说明评价依据本评价依据化工建设项目经济评价方法与参数和投资项目可行性研究指南进行评价及分析。产品方案及生产规模产品名称 生产规模123、 食品磷酸 3.5万/年总资金构成本项目工程需投入总资金为 4500万元其中建设投资 3700万元建设期银行贷款利息 200万元 流动资金 600万元 经济计算期与建设期本项目的经济计算期定为12年,其中第一年建成,第二年开始投产。 资金使用规划在建设期内,建设投资在2年内分期投入。流动资金随生产负荷变化逐年投入使用。 固定资产折旧费与无形资产及递延资产摊销费按规定建设投资中扣除无形资产及递延资产后为项目形成的固定资产原值。本项目形成的固定资产原值为3670万元,预留残值率5%,按平均年限分类计提折旧的方法计提折旧费。年折旧费为287万元 ;无形资产200万元,按10年摊销。 工资及福利工人工124、资及福利费按21600元/人年计。本项目定员60人。 维修维修费按年折旧额20%计提,管理费按销售收入的1.5%计提,销售费用按3%销售收入计。14.2 生产成本和费用估算本项目满负荷生产时的年固定成本为1854万元,可变成本为25726万元,经营成本为27156万元。14.3 销售收入和利润估算 产品销售量及价格产品名称 销售规模 销售价格食品磷酸 3.5万/年 10200元/吨(含税价)产品税率产品增值税率按17%计,城乡维护建设税率按7%,教育费附加税率按3%计;产品所得税按25%计,原料及产品均按含税价格计。 销售收入和利润估算本项目产品在生产寿命期内,年均销售收入28571万元,年均125、净利润2070万元。投资利润率、投资回收期等指标的计算全投资利润率=年均利润/项目总投资=46%全投资利税率=年均利税/项目总投资=71.8%全投资回收期税前为3.42年全投资回收期税后为3.08年14.4 盈亏平衡分析生产能力利用率表示的盈亏平衡点BEP(%)=年固定总成本/(年销售收入-年可变成本-年销售税金及附加)100%=39.17%由此,只要实际生产达到设计生产能力的39.17%左右时,本项目生产经营就可以实现盈亏平衡。要想本项目求得最大收益,就必须在生产中力求达到或接近本项目的年设计生产能力。14.5 财务评价结论实施该项目需投入总资金4500万元,其中固定资产投资3900万元,流126、动资金600万元。预计本项目正常投产后,年产量为35000吨,按10200元/吨计算,年均销售收入28571万元,年均新净利润2070万元,年均新增所得税690万元,投产后3年左右可回收全部投资。14.6 敏感性分析本项目分别就项目固定资产投资、原材料价格、产品销售收入三个主要因素,对项目全部投资所得税后财务内部收益率进行单因素敏感性分析。取变化率为5%,计算结果见下表:财务敏感性分析计算表变动因素基本方案内部收益率(%)变化率财务内部收益率(%)较基本方案增减(%)固定资产投资59.74+5%57.67-2.07-5%61.942.20原材料价格59.74+5%40.62-19.12-5%7127、9.0819.34产品销售收入59.74+5%87.7227.98-5%32.09-27.65由表可见,各因素变化对项目全部投资所得税后财务内部收益率的影响程度不同,按敏感程度排序由大到小依次为:产品销售收入、原材料价格、固定资产投资。另外,在5%的变化范围内,所计算的内部收益率指标均高于行业基准收益率,表明项目有较好的抗风险能力。从以上各项经济指标可看出,该项目经济效益较好,各项指标均高于行业基准值。因此,该项目可行。15 研究结论与建议化工有限责任公司拟上马的年产3.5万吨食品级磷酸项目拟建在化工有限责任公司院内,充分依托企业现有基本生产装置和原料资源进行生产,形成规模效益。实施该项目需投入总资金4500万元,其中固定资产投资3900万元,流动资金600万元。预计本项目正常投产后,年产量为35000吨,按10200元/吨计算,年均销售收入28571万元,年均新净利润2070万元,年均新增所得税690万元,投产后3年左右可回收全部投资。 综上所述,本报告分别从项目建设的意义和必要性、项目采用的工艺技术方案、本项目对环境的影响、投资估算等方面进行了研究,本可研报告认为通过本项目的建设该项目的实施,有利于提高企业核心竞争力和抗御市场风险能力,有利于拉动当地经济的发展。因此,本项目的投资是必要和必需的,项目工艺也是可行的。