年产28万吨磷酸二铵28万吨磷酸一铵28万吨NPK项目可研报告176页.doc
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2024-09-13
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1、XXXXXXXXXXXXX有限公司农业综合开发项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位: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53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 目录第一章 总论2第二章 市场需求预测1第三章 产品方案及建设规模1第四章 工艺技术方案1第五章 原料、辅助材料及燃料的供应1第六章 厂址2、方案和总图运输1第七章 公用工程和辅助设施1第八章 环境保护1第九章 劳动安全1第十章 职业卫生1第十一章 消 防1第十二章 工厂组织和劳动定员1第十三章 项目实施计划1第十四章 投资估算和资金筹措1第十五章 财务评价1本项目产品规模: 80万吨/年硫磺制酸装置、20万吨/年磷酸装置、10万吨/年磷酸装置、28万吨/年DAP装置、28万吨/年MAP装置、28万吨/年NPK装置。1项目计算期17年,建设期2年,建设资金在建设期内分别按45%、55%投入;生产期14年。投产第一年生产负荷为80%,第二年及其后各年按100%。流动资金随生产负荷变化年投入使用。1本项目项目新增定员452人,职工年平均3、工资及附加为15000元/人年。2Ic=12%。2固定资产原值 万元,残值率4%。按直线折旧:设备15年,厂房30年,无形资产按10年内摊销,递延资产按5年内摊销。2第十六章 结 论6湖北洋丰新可行性报告8第一章 总 论8第三章 产品方案及生产规模11第四章 工艺技术方案12第五章 原料、辅助材料及燃料的供应23第六章 公用工程和辅助设施方案24第七章 节能26第八章 环境保护、劳动安全及消防26第九章 生产组织和劳动定员30第十章 项目实施计划31第十一章 投资估算和资金筹措32第十二章 财务评价33单位产品生成成本估算表35单位产品生成成本估算表36单位产品生成成本估算表37资动资金估算表4、39第一章 总论1.1 概述项目名称、项目业主、企业性质及法人 (1)项目名称: 28万吨/年磷酸二铵、28万吨/年磷酸一铵、28万吨/年NPK工程(2)项目业主: 湖北xxxx复合肥有限公司(3)通讯地址: 湖北省xx市xx大道399号(4)联系电话: (5)法人代表: xx项目建设地点该项目拟建在湖北省xx市xx区xx工业园内。可行性研究报告编制单位(1)单位名称: xx(2)通讯地址: 湖北省xx市可行性研究报告编制依据(1)xx与湖北xxxx复合肥有限公司签订的项目可行性研究报告编制合同(2)湖北xxxx复合肥有限公司提供的有关资料1.2 项目范围本项目建设范围包括:一套80万吨/年硫5、磺制酸装置一套20万吨/年磷酸装置一套10万吨/年磷酸装置一套28万吨/年DAP装置一套28万吨/年MAP装置一套28万吨/年NPK装置一套2万吨/年硫酸钾装置配套的总图运输、公用工程和辅助设施1.3 项目背景及建设意义项目背景湖北xxxx复合肥有限公司是湖北xx化工股份有限公司控股的下属公司。湖北xx化工股份有限公司(英文名称:Hubei Yihua Chemical Industry Co.Ltd.)为国有控股上市公司,主营化肥、化工产品的生产与销售。公司为全国重要的尿素生产企业、全国第三家大颗粒尿素生产企业、亚洲第一大季戊四醇生产企业,拥有年产40万吨合成氨、60万吨尿素(其中大颗粒尿素6、30万吨)、3.5万吨季戊四醇、5万吨离子膜烧碱、5万吨聚氯乙烯、500吨双季戊四醇、2万吨甲酸钠、5万吨甲醇、万吨甲醛等主导产品的生产能力,并拥有80MW装机容量的电厂。2003年底公司总资产为19.85亿元,实现利润总额9056.7万元,每股净收益0.3058元,净资产收益率8.04%,公司全年上交税金6500万元。“xx”牌为湖北省著名商标,“xx”牌尿素为国家免检产品。公司主导产品尿素占有湖北省25%的市场,并占有广东、广西一定的市场份额,约占全国尿素市场的2.5%;季戊四醇占有全国33%的市场。公司大颗粒尿素、单季戊四醇、双季戊四醇畅销美国和亚洲市场,年创汇能力超过三千万美元。湖北x7、xxx复合肥有限公司依托湖北xx化工股份公司合成氨技术优势和xx集团硫酸、磷酸及磷酸一铵的生产技术,并最大限度地利用xx集团合成氨的部分裕量,充分利用xx磷矿资源优势,发展高浓度磷复肥产业,努力将xx建设成为我国重要的磷复肥基地,提出建设单系列能力分别为28万吨/年DAP、28万吨/年MAP和28万吨/年NPK复合肥工程,是适时的,也是非常必要的。建设意义(1) 农业发展需要高浓度磷复肥随着人口的增长和生活水平的提高,对粮食和其它作物的需求也不断增加。化肥是农业必不可少的生产资料,是保证农业增产的重要手段。在耕地面积有限的条件下,施用化肥以提高单位耕地面积的产量是增产的主要途径,见效快。我国是8、世界化肥生产、消费大国,然而在我国这样一个占世界7的耕地养活占世界22人口的大国,化肥的发展仍满足不了农业发展的需求。为此,国家每年都要花费大量外汇进口肥料。我国化肥生产和施用过程中还有一个突出的问题是:氮、磷、钾比例失调。农业生产施肥的养分结构不能满足农业生产的要求。磷肥的数量不足,品种单一,低浓度磷肥占磷肥总产量比例过大。据有关部门预测,2005年,我国磷肥需求量为1072万吨(折纯),其增长的品种主要是MAP、DAP、NPK高浓度复合肥。预计2015年,我国磷肥需求量为1175万吨(折纯)。尽管国家加大了对化肥建设的投入,近几年先后建设了一批磷肥企业,但产量和品种仍不能满足农业生产的需求9、。因此,在今后较长时期内,农业的发展需要继续建设一批高浓度磷复肥装置,这也是我国化肥工业特别是磷肥工业发展的必由之路。(2) xx地区具有丰富的磷资源优势xx是我国著名的磷矿资源丰富的地区之一,保有磷矿石储量约10亿吨,其中高品位磷矿储量(P2O530%)约1亿吨。目前,xx高品位的磷矿出口量大,本地具有深加工能力的企业少,规模小,因此,本地的资源优势没有得到充分发挥。同时,采矿中没有很好地对中低品位的磷矿进行充分利用,“弃贫采富”的开采方式导致了磷矿这一不可再生资源的大量浪费。因此,利用湖北xx化工股份有限公司的技术和管理优势,建设大型磷肥装置,不仅可以充分利用当地的资源优势,并且能够使资源10、的开采规范、有序,从而最大程度地保护资源,提高资源利用率。(3) 企业自身发展的需要和具有的有利条件我国加入WTO后,对国民经济的发展带来了深远影响。对此,国内化肥企业只有抓紧时间调整产品结构,拓宽市场,扩大企业规模,壮大企业实力,优化资源配置,才能在化肥市场竞争中立于不败之地。湖北xxxx复合肥有限公司的控股公司湖北xx化工股份有限公司是一个以合成氨生产为主的化工生产企业,其合成氨生产技术水平高,装置比较先进,产品规模和效益在国内具有领先水平。因此,充分发挥xx合成氨等核心技术优势和本地资源优势,以及资金、人才、管理等优势,与高浓度磷复肥生产相结合,建设大规模的、既需要合成氨又需要磷矿资源的11、高浓度磷复肥装置,对合成氨和磷矿进行产品的深度开发,合理开发xx珍贵的磷矿资源,是地方经济发展的需要,也是xx调整磷复肥产品结构,适应农业发展需求,拓宽市场领域,进一步增强企业的生存和竞争能力的必然选择。湖北xxxx复合肥有限公司靠近长江黄金水道,特别是三峡工程建成后,运输能力大大增强,生产磷复肥所需的原料煤、硫磺、硫精砂等及产品都可以方便地运入运出,运输成本低。同时,公司所在地的铁路、公路运输也很方便,为本项目的实施提供了良好的运输条件。因此,湖北xxxx复合肥有限公司充分依托湖北xx化工股份有限公司现有的技术、管理、人才、品牌等方面的优势,可以加快项目建设进度,建成具有国际先进技术水平的生12、产装置,早日发挥经济效益和社会效益。该项目属于当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录(2000年修订)十六类(化工)第三条“高浓度磷复合肥、钾肥及各种专用复混肥生产”范畴。因此,本项目的建设是必要的,具有重要意义。主要技术经济指标表表1-1 主要技术经济指标表序号指 标 名 称单 位数 量备 注一生产规模1硫磺制酸装置万t/a1802磷酸装置万t/a1203磷酸装置万t/a1104硫酸钾装置万t/a125DAP装置万t/a1286MAP装置万t/a1287NPK装置万t/a128二产品方案1产品(1)DAP产品万t/a2818-46-0(2)MAP产品万t/a2811-47-0(3)NPK13、产品万t/a2815-15-15硫基(4)硫酸钾万t/a22副产品(1)盐酸万t/a4.830HCl计三年操作日1硫酸装置日3332其它工艺装置日300四主要原材料、燃料用量1磷矿万t/a11730P2O5,干基2硫磺万t/a26.599.5S2氯化钾万t/a1.7060K2O3燃料煤万t/a1.8热值20934kJ/kg4包装袋万条/a172250kg袋装五公用工程消耗量1供水(新鲜水)m3/h4342需外供电kW208003中压蒸汽(3.82MPa)t/h平衡六“三废”排放量1废气(1)硫酸装置m3/h(标)180300(2)磷酸装置m3/h(标)75000(3)DAP装置m3/h(标)214、20000(4)DAP装置m3/h(标)220000(5)NPK装置m3/h(标)2200002废渣(1)磷酸装置万t/a150.00干石膏计(2)煤渣万t/a0.6七运输量 运入量:万t/a145.8 运出量:万t/a239.3八全厂定员人452其中临时工70人其中:生产工人人402其中临时工70人 行政管理和营销50九总占地面积ha68十三工程项目总投资万元79836 其中:外汇万美元17511固定资产投资万元 其中:外汇万美元1751(1)建设投资万元 其中:外汇万美元1751(2)建设期利息万元2流动资金万元其中铺底流动资金万元十四报批项目总投资万元 其中:外汇万美元十五年均销售收入万15、元正常生产年份十六年均总成本费用万元十七年均利润总额万元十八年均销售税金万元十九财务评价指标1投资利润率2投资利税率3投资回收期所得税前年含建设期所得税后年含建设期4全投资财务内部收益率所得税前所得税后第二章 市场需求预测2.1 磷复肥产品概况磷铵是磷酸一铵(MAP)和磷酸二铵(DAP)的统称,含N、P2O5两种养分。工业生产的磷铵产品通常是磷酸一铵和磷酸二铵的混合物。NPK复合肥是三元复合肥,含N、P2O5、K2O三种养分。依据N、P2O5、K2O不同的含量,NPK产品有多达数十个品种,比较常见的品种有151515、171717、102020、201020、20200等,但针对不同作物及土壤16、的要求,也可以生产和施用其它品种的NPK,如122412、23230、102525等。磷铵是重要的高浓度氮磷复合肥料,可用作粮食作物、经济作物、蔬菜及果树的基肥,也可作为追肥,对粮食作物和其他经济作物有明显的增产作用。与低浓度肥料相比,可以大大节省包装、贮存、运输和施用方面的费用。因此,磷铵已成为最受欢迎的磷肥品种之一。磷铵是一种基础肥料,可以与其它基础肥料混配,再加工成各种不同品级的三元复合肥料。2.2 国际磷复肥市场概况2.2.1世界磷复肥的生产、消费及贸易情况联合国粮农组织(FAO、联合国工发组织(UNIDO和世界银行等组织预测,2004/2005年世界化肥供应量约为15000万吨,其中17、氮肥8895万吨,磷肥3640万吨,钾肥2455万吨。据分析,今后十年内,世界化肥生产和消费增长缓慢,氮肥平均增长率约1%,磷肥、钾肥增长率约2%,发达国家化肥生产处于停滞趋势,今后几年磷肥新增能力主要集中在摩洛哥、突尼斯和中国,钾肥以原苏联和加拿大居多。化肥生产和使用的氮磷钾比例稳定在1:0.42:0.3左右。近几年西欧磷肥产量逐年下降,美国略有下降,而亚洲地区,特别是中国、印度等磷肥产量增长较快。主要原因是世界经济不景气,导致西欧、美国等部分企业倒闭或减产,而同时亚洲地区的经济正处于上升时期,并且对磷肥的需求量不断快速增长,亚洲部分国家的磷肥企业得以壮大和发展。预计未来几年,随着亚洲经济形18、势的稳定,特别是中国经济的高速发展,磷肥增长幅度较大的地区在亚洲。世界上大部分磷铵装置既可生产DAP和MAP,也可生产NPK。其生产产品取决于市场的需要。亚洲是NPK肥料的最大用户,占总量的31,其次为西欧和北美,分别为27和25。中欧和前苏联使用量下降较快。由于复合肥使用方便、经济、有效,在其发展过程中,越来越显示其优越性和强大的生命力,逐渐受到各国的欢迎。目前,在发达国家,60%的氮肥、80%90%的磷肥和钾肥均被加工成复合肥使用,复合肥已占化肥总用量的70%80%。2.2.2 世界磷肥及磷铵市场发展预测据世界银行/粮农组织/工发组织化肥工作组预测,世界对磷肥的需求总的状况呈增长的趋势。同19、时,世界对磷复肥的需求量也将继续增长,预计从1995年到2010年需求量将从2280万吨增长到3470万吨。亚洲则是最主要的需求增长地区,约占增长量的75%。世界磷复肥的进出口也将继续增长,而进口磷复肥的主要地区还是在东欧、非洲、亚洲和拉丁美洲。其中,中国对磷复肥的需求,在亚洲地区占有重要地位,预计在近一段时间内需求量仍将大于供应量。受世界经济一体化发展的影响,化肥生产将向有资源优势的地区集中,因此世界各地区的化肥供需仍将是不平衡的。亚洲、拉美等地区发展中国家受消费增长的需要,生产能力特别是氮肥将进一步增加。磷肥新增能力主要集中在摩洛哥、突尼斯和中国。钾肥受资源控制,生产仍以原苏联和加拿大居多20、。亚洲地区的供需缺口会逐渐增大,今后一段时间内亚洲仍将是世界化肥最活跃的市场。一直以来,世界化肥的发展趋势有两个特点,其一是发展重点由发达地区向发展中国家转移,发达地区如西欧、北美、日本等,化肥消费趋于稳定并有逐渐降低的趋势,对于发展中国家,由于人口的增加、经济的迅速发展,化肥的生产、消费将不断增加。第二是化肥消费和生产品种由低浓度向高浓度发展,由单一肥料向复合肥料发展。近10年来,世界磷铵的消费量增加了62%。中国、印度等发展中国家中低浓度的碳铵、普钙等产品的消费量将进一步降低。2.3国内磷复肥市场概况2.3.1 国内磷复肥的生产、消费及贸易情况由于国家对农业的重视,我国“七五”和“八五”期21、间利用外资引进了一批大型磷复肥装置。目前这些厂已基本建成。国家在新建项目的同时,也加大了磷肥企业的改造力度,各方面出台了一系列政策,以促进磷肥工业的发展。近年来我国磷肥产量逐年上升,由于化肥市场整体低迷以及受进口化肥的冲击,1999年磷肥产量有所下降,但产量下降较大的是低浓度的单一养分肥料,如普钙、钙镁磷肥,高浓度磷复肥的产量一直在持续高速增长。高浓度磷肥在磷肥生产中所占的比重由1995年的15.1%增长到2002年的45.7%。但我国磷肥产品以普钙、钙镁磷肥生产为主的格局仍未得到根本改变,产品结构矛盾较为突出,低浓度单一养分的磷肥产品供应过剩,而高浓度的磷复肥产品却远不能满足农业生产的需要,22、不足部分只能依靠大量进口。我国高浓度磷复肥一直供不应求,为满足农业生产需求,国家每年进口大量的磷复肥,主要是DAP和NPK复合肥,进口DAP数量超过国内生产数量。国内DAP生产企业经过10多年的建设和生产,产量逐年提高,并且部分企业DAP生产达产达标,特别是近两年“以产顶进”的方针政策初见成效,国内DAP产量提高较快,2002年DAP产量为100万吨,2004年达到267万吨,三年时间里国产DAP产量增长率达到约39,DAP自给率逐年提高,2004年DAP自给率最高,约为43。2.3.2 国内磷复肥发展趋势及需求预测目前我国氮肥与磷钾肥施用不平衡,造成氮素的浪费和肥效下降,不能真正发挥化肥的协23、同作用,并且磷肥产品中高浓度磷复肥产品比例太低,因此加大资金投入,大力增加高浓度肥料和优质磷复肥的产量,进一步调整氮磷钾比例,是我国化肥工业特别是磷肥工业发展的必由之路。据预测,2005年,我国化肥需求量将达到4600万吨(折纯),磷肥需求量为1072万吨(折纯),其增长的品种主要是MAP、DAP、NPK高浓度复合肥,到2005年国内对磷铵的需求量将达到1000万吨的实物量。预计2015年,我国化肥需求量将达到5200万吨(折纯),磷肥需求量为1175万吨(折纯)。2002年MAP产量为127万吨(折纯),DAP产量为122万吨(折纯),合计磷铵产量只有249万吨(折纯),约合磷铵实物量为5424、2万吨。因此,在今后较长时期内,国内高浓度磷复肥产品不能满足农业生产需求,缺口较大。2.3.3 我国磷复肥市场价格分析与预测 国内大规模的磷复肥生产是从“七五”开始,直到“八五”才初具规模。过去国内对磷复肥没有明码定价,基本上是参考国际磷铵市场到岸价,产品价格基本上是随行就市。但是全国市场价格很不均衡,由于地区不同,产品供应量的不同,高低价差可达200400元/吨不等。尤其近年来受大量进口磷肥的冲击,国内DAP价格波动较大。目前,我国化肥产品市场价格整体上稳中有降,但高浓度磷复肥价格基本保持稳定,2004年国产DAP全国平均售价为20002100元/吨,进口平均售价为20562351元/吨,进25、口DAP比国产售价高约200250元/吨。预计今后几年国内DAP的市场价格仍将保持基本稳定,变化不大。总体上,近几年来磷复肥市场价格比较平稳,波动范围不大。未来几年内国内磷复肥产量和需求量将会稳步增长,并且随着我国磷复肥产品在国际市场竞争力的加强,我国磷复肥的市场价格将会呈现稳中有升的趋势。根据对安徽、四川和云贵等地区磷复肥生产企业的产品出厂价格调查,2004年DAP平均出厂价格为19002000元/吨,MAP平均出厂价格为18001900元/吨,NPK平均出厂价格为1600-1700元/吨,本项目DAP产品出厂价格按1850元/吨进行测算,MAP产品按出厂价格按照1800元/吨测算,硫基NP26、K产品出厂价格按1500元/吨进行测算,具有较强的市场竞争力。2.4 磷铵目标市场分析目前湖北省平均每亩耕地施地产化肥低于全国每亩耕地的施肥平均水平,远远低于北京、山东、江苏每亩耕地施肥4050Kg的水平。发达国家70年代初,施用复合肥占施肥总景的80以上。我国复合肥起步较晚,目前复合肥(包括复混肥)的产量占化肥产量的比例还很低,北京、山东每公顷耕地施用复合肥107Kg以上,全国平均每公顷耕地施用复合肥为53Kg,而湖北不到17Kg。xx地区属长江中上游地区,是水果、茶叶的生产基地,紧邻的西南地区是烟草种植基地,这种种植业结构便决定了该地区对三元复合肥料有极大的需求量。因此,本项目高浓度磷复肥27、产品可以替代进口,满足国内农业对高浓度磷复肥产品的需求。xx地区和国内西南地区可以作为本项目产品的目标市场区域。第三章 产品方案及建设规模3.1 产品方案的选择与比较随着世界上人口的增加,对粮食的需求量也日益增加。在耕地面积有限的情况下,化肥的施用是增加粮食产量的很有效的措施。为了促进植物对养分的均衡吸收,增加施肥效果,世界肥料越来越向着高浓度复合肥的方向发展。在高浓度磷复肥品种中,最为常见的是磷铵和NPK。磷铵是氮磷复合肥料,物理性能较好,不易结块,适合远途运输,既可以作为商品肥料直接施用,也可以作为基础肥料供其他企业二次加工,且它与大多数肥料掺混时的配伍行也较好。这种成品与原料的双重功能,28、能强化大型磷肥基地向外辐射和服务的作用。NPK复合肥是氮磷钾复合肥料,使用方便、经济、有效,在其发展过程中,越来越显示其优越性和强大的生命力,逐渐受到农民的欢迎。目前,在发达国家,60%的氮肥、80%90%的磷肥和钾肥均被加工成复合肥使用,复合肥已占化肥总用量的70%80%。故本项目推荐DAP、MAP和NPK为产品方案。3.2 生产规模表3-1 装置建设规模序号装置名称系列数建设规模(万吨/年)1DAP装置1282MAP装置1283NPK装置1284硫磺制酸装置1805磷酸装置1206磷酸装置1107硫酸钾装置123.3 操作制度表3-2 装置操作制度序号装置名称操作制度年操作日日操作小时年操29、作小时1硫磺制酸装置3332480002磷酸装置30022.567503DAP装置30022.567504MAP装置30022.567505NPK装置30022.567506硫酸钾装置30022.567507公用工程设施3332480003.4 产品和副产品的品种、数量、规格及质量指标3.4.1 产品3.4.1.1 磷酸二铵(1) 产品品种:磷酸二铵(DAP)(2) 产品数量:28万吨/年(18-46-0)(3) 产品规格:总养分(N+ P2O5):64%总N:18%有效P2O5:46%水溶性磷占有效磷百分率:90%H2O:2.0%粒度:24mm占90%产品质量执行国家标准GB 10205-230、001中表1“传统法粒状磷酸一铵和磷酸二铵的要求”优等品标准。3.4.1.2 磷酸一铵(1) 产品品种:磷酸一铵(MAP)(2) 产品数量:28万吨/年(11-47-0)(3) 产品规格:总养分(N+ P2O5):58%总N:10%有效P2O5:46%水溶性磷占有效磷百分率:80%H2O:2.0%粒度:24mm占90%产品质量执行国家标准GB 10205-2001中表1“传统法粒状磷酸一铵和磷酸二铵的要求”优等品标准。3.4.1.3 硫基NPK复合肥(1) 产品品种:NPK复合肥(2) 产品数量:28万吨/年(15-15-15)(3) 产品规格:总养分(N+ P2O5+K2O):45%总N:131、5%有效P2O5:15%水溶性磷占有效磷百分率:70%K2O:15%H2O:2.0%粒度:24mm占90%产品质量执行国家标准GB 15063-2001中表1“高浓度”标准,其中总养分含量优于该标准。 第四章 工艺技术方案4.1 硫磺制酸装置4.1.1 工艺技术方案的选择4.1.1.1 原料路线的确定原则及依据硫磺是生产硫酸的理想原料,国外硫酸工业80以上是采用硫磺为原料。硫磺制酸具有工艺流程简单,投资少,环境效益好等优点。世界硫的资源比较丰富,近十年来世界硫的产量和消费虽有波动,但总的变化不大,产大于销。世界硫磺协会(TSI)分析,未来八年硫磺产量每年将以3%的速度增加,而消费增速为2%,明32、显滞后。如果今后不开发新的应用市场或增加需求,2010年世界硫磺供应过剩量将超过500万吨/年,是目前过剩量的两倍多。目前中国进口硫磺量占世界贸易量的15,成为硫磺第一大进口国,因此世界硫磺价格的波动将影响我国硫磺制酸生产的发展;从另一方面来说,由于中国进口硫磺量大,对价格的控制力增强,而有实力的出口国都会看好中国这个大市场,因此中国有可能在世界硫磺价格谈判中占据重要地位,以寻求与供货商之间的双赢。国际硫磺在今后一段时期内仍将供大于求,价格不会有较大的波动。因此,硫磺作为硫酸的生产原料是有保障的,价格也是相对稳定的。通过对硫磺市场的调查,国际上硫磺资源较为丰富,供应充足,国内硫磺回收潜力也较大33、。虽然目前国际上硫磺价格有所上涨,但对于本项目而言,是可以接受的。本项目推荐采用硫磺为制酸的原料路线。4.1.1.2工艺技术方案的确定原则及依据(1) 国外硫磺制酸工艺技术概况硫酸生产普遍采用接触法工艺。随着世界工程技术的发展、创新,当前接触法硫酸技术的开发有以下特点:1) 生产装置向大型化发展,其目的是降低单位产品投资,降低生产成本。2) 提高热能回收率,最大限度的节约能源。3) 采用新型设备和新型材料,强化设备生产能力,提高设备效率。4) 使用新型催化剂,提高装置的SO2转化率,减少对环境的污染。目前,国内外新建硫酸装置均向大型化发展,并且普遍采用两转两吸流程,充分回收高、中、低温位热能,34、产生蒸汽用于发电或外供。国际先进的硫磺制酸工艺技术,是以美国孟山都环境化学公司的制酸工艺最具有代表性。孟山都环境化学公司(简称MEC)是一家以客户为中心的、灵活的工程公司。该公司从1917年开始从事硫磺制酸装置的设计,已经在全球过800个硫酸装置的建设和安装。(2) 我国硫磺制酸工艺技术概况国内硫磺制酸工业经历了一个曲折过程,70年代初期,国际市场硫磺价格较低,我国硫磺制酸产量的比例曾达15.9%,但后来因硫磺价格上涨,大部分硫磺制酸厂停产,产量大幅度下降。近年来,由于硫磺价格的不断下降,国内硫磺制酸又有所恢复,据统计1994年国内硫磺制酸产量约25万吨。到2004年硫磺制酸已达1255万吨。35、4.1.1.3工艺技术方案的选择孟山都硫磺制酸装置工艺技术成熟可靠,可确保装置的性能稳定,并为国际的最新水平。该装置热能回收率高,一般每吨酸可产0.50.6吨低压蒸汽,热能回收率由传统工艺的6070,提高至95,循环水用量由传统工艺的100m3/吨酸减少了14m3/吨酸;在环保方面也独具优势,废弃物均达标排放。故本项目采用孟山都技术建设硫磺制酸装置。4.1.1.4 工艺原理工艺主要步骤包括硫磺(S)在空气中燃烧形成二氧化硫(SO2),二氧化硫和氧气(O2)结合生成三氧化硫(SO3),再结合水分(H2O)形成硫酸(H2SO4)。以下为化学反应方程式:S + O2 SO2 SO2 + 1/2 O236、 SO3 SO3 + H2O H2SO4 4.1.1.5工艺流程说明本装置所用的固体硫磺均由船运码头,通过转运卸至岸上的硫磺堆场,再由胶带输送机送到熔硫槽。经快速熔硫槽熔化后的液体硫磺自溢流口溢流至助滤槽中,由粗硫泵送入第一级叶片式过滤器,经过第一级过滤后的硫磺进入硫磺中间槽,再通过中间硫磺泵送入第二级叶片式过滤器进行精滤,经过第二级过滤后的精制硫磺进入精硫槽或送入液硫贮罐贮存待用。快速熔硫槽、助滤槽、液硫过滤器、中间槽、精硫槽及液硫贮罐等设备内均设有蒸汽加热管,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。空气通过空气过滤器吸入系统,然后通过98%硫酸循环的干燥塔进入主风机37、,干燥塔中酸的部分热量被转移入空气,这部分热量加上主风机的压缩热使进入卧式焚硫炉的空气温度提高,在焚硫炉中硫磺燃烧形成二氧化硫。离开焚硫炉的二氧化硫气体的温度高于进转化系统的温度,该气体需通过一台废热锅炉冷却以高压饱和蒸气的形式回收余热,出废热锅炉的温度由气体的调节副线调节,锅炉蒸气的温度决定了锅炉蒸气的压力。离开废热锅炉后炉气通过IP过热器内加热HRS蒸气进一步冷却。出IP过热器后,该气体进入转化器一层,在钒催化剂的作用下部分转化为三氧化硫,反应也同时产生热量,因此,气体须经冷却后才能提高在下一催化剂层中的转化率。气体离开一层进入高压过热器,通过进一步加热过热高压蒸气得到冷却,蒸气的温度和二38、层进口温度通过在过热器周围旁路部分蒸气在一定范围内控制;冷却后的气体自过热器进入转化器二层,二氧化硫继续反应产生三氧化硫同时伴随产生额外的热量;热气体离开二层通过热中间热交换器进行冷却以提高在下一层中的转化率,出口气体温度由旁路控制。经冷却的气体离开热中间热交换器进入转化器三层继续进行反应,热气体离开三层进入冷中间热交换器和3B省煤器进行冷却。为了利用硫酸蒸气形成时所产生的额外热量,气体离开省煤器3B时在其中注入低压蒸气,采用这种方法可以获得在气体增湿时产生的额外热量,并转化成中压蒸气使总产气量提高;气体离开蒸气喷射管后进入二级的热回收系统(HRS)。HRS系统的用途是从气体中吸收三氧化硫和冷39、凝硫酸,同时回收吸收和冷凝过程中的热量并将其转换成中压蒸气。通过HRS塔后,工艺气体进入安装在HRS塔顶部的孟山都ES型除雾器,除雾器去除了塔内形成的酸雾直到和传统的第一吸收塔一样,以保护下游冷中间热交换器。冷却后的气体包括未反应的二氧化硫离开热回收塔,进入冷中间热交换器后由离开三层的热气体加热,再进入热热交换器由离开2层的热气体进一步加热。气体出热中间热交换器后进入转化器4层,进4层温度通过冷中间热交换器周围旁路部分气体来控制。气体离开4层后在过热器4A冷却并加热高压饱和蒸气,最终的冷却在省煤器4C/4A内加热锅炉给水来完成。气体离开省煤器4C/4A进入最终吸收塔后通过烟囱向大气排放;在最终40、吸收塔内,气体中的三氧化硫和浓度为98%循环酸中的水反应,通过最终吸收塔的循环酸温度由于反应热和气体带入塔内的热量而提高。最终吸收塔底部的循环酸进入共用泵槽中最终吸收塔的区域,部分从干燥塔返回的脱吸了二氧化硫的循环酸和来自最终吸收塔的热循环酸混合用来控制最终吸收塔的循环酸温度,所需的循环酸量被泵回最终吸收塔,这样有助于降低烟囱二氧化硫排放量;余留的循环酸通过共用泵槽分割板的底部进入共用泵槽的主要区域,并和干燥塔的其它部分循环酸一起进入干燥酸冷器,通过干燥酸冷器后,部分98.5%的酸进入产品酸冷器冷却至摄氏40度后送至成品酸储槽。高压过热蒸气送入发电机回收热量后排放压力并入中压蒸气管网。 原材料41、及动力消耗定额(以每吨100H2SO4计)序号名称规 格单位消耗定额小时用量备 注1.硫磺S99.5%t0.33233.22.催化剂升0.063.轻柴油kg0.02开车时用4.电kWh8686005.直流水m30.38386.循环水t=10m314.41440装置自供7.仪表空气0.7MPaNm31.4140装置自供8.脱盐水m31.861869低压蒸气0.6MPa(g) 饱和蒸气t0.141410高压过热蒸汽4825.4 MPa gt1.2671.267副产蒸气12中压过热蒸气2500.9 MPa gt0.4560.456副产蒸气 自控技术方案以集中控制为主,整个生产过程的操作及主要动设备的42、状态显示、停止操作均可在控制室内完成。采用DCS集散控制系统进行整个装置的监视、控制。生产过程中的主要工艺参数将在CRT中进行显示、纪录、报警,并通过控制系统进行调节、联锁、积算。对不重要的或不需要经常监视的工艺参数采用就地仪表指示。装置所有需要集中检测的工艺参数的信号从现场通过电缆直接送入控制室。硫酸装置单独设置一个DCS控制室,位于公司的控制大楼内。设计的控制原则是:设计控制以保护工厂人员、设备的安全和保证优化的工艺操作和高质量的产品,主要的控制过程都是自动实现的。 主要仪表选型首要考虑的是防腐蚀问题。材质除有特殊要求外,均使用不锈钢。需要远传的仪表均为电动型。采用420mADC二线制变送43、器,部分仪表还带有现场指示仪表。DCS集散控制系统将提供对整个工艺过程的有效控制,系统结构上应使数据采集功能和控制功能分布在各个不同的模块上,以有效地分散各种意外发生的危险。4.1.1.8主要设备选型(1) 快速熔硫槽:带搅拌器并内设蒸汽加热盘管的快速熔硫槽,采用地下式,可减少散热损失,降低建筑物高度,减少投资。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,并且内设挡墙两道。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。 (2) 转化器:采用孟山都特有先进结构的转化器,外壳为不锈钢,内设四段催化剂层,其中,前三段供第一次转化,第四段供第二次转44、化。并且装填孟山都催化剂。(3) 外部换热器:采用管壳式换热器或者孟山都的最新技术板式换热器OCAP。(4) 干燥塔、最终吸收塔:采用孟山都先进的塔结构,填料支撑采用孟山都的专利材料ZECOR格栅,开孔率大于60,内装填阻力小、传质效率高的阶梯环耐酸填料,干燥塔塔顶设置孟山都金属丝网除沫器、吸收塔塔顶设置孟山都纤维除沫器,分酸器均为孟山都的槽管式分酸器。干吸塔均为钢壳内衬耐酸砖结构。(5) 阳极保护管壳式酸冷却器:316L管材及304L外壳,设有阳极保护,使设备在高温下仍具有良好的耐酸性。(6) 空气鼓风机:采用电机驱动的离心鼓风机。(7) HRS设备:包括HRS吸收塔、HRS锅炉、HRS预热45、器、酸稀释器等,均采用孟山都的专有设备。4.1.1.9拟进口的设备国内硫酸工业技术虽然取得很大进展,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,提高SO2的转化率及废热回收率,装置需引进与工艺性能保证有关的和与装置的可靠性有关的两类设备和材料。第一类进口设备和材料与工艺性能保证有关以下所列的进口设备与工艺性能保证有关;催化剂浓酸分酸器除雾器磺枪HRS系统浓酸塔填料支撑 1) 催化剂孟山都催化剂的使用可以降低SO46、2反应生成SO3的反应起燃温度。孟山都XLP-220催化剂是基于五氧化二钒的钾盐促进的催化剂,它的棱型环外表的设计是使催化剂在活性最大时阻力最小,同时XLP-220催化剂也被设计成在筛分时外表保持不变。孟山都XLP-110催化剂也是基于五氧化二钒的钾盐促进的催化剂,同XLP-220一样它的外表也是棱型环。XLP-110是按照转化器2-4层的特殊条件设计的,同时在设计时也考虑到尽可能降低阻力。2) 分酸器孟山都分酸器综合利用了孟山都专利的合金材质(ZeCor)和多年的工艺设计经验,使浓酸吸收塔中的酸分布非常均匀,下酸管的专利设计使整个塔的覆盖非常完整,减少了吸收水份(干燥塔)和三氧化硫(最终吸收47、塔)所需的填料高度。3) 除雾器孟山都公司提供除雾装置以保护硫酸厂的设备。其节能型(ES)元件由于采用了自动化的制造技术,整个床层非常均匀;和它的前几代相比较ES元件在阻力下降15%-25%的前提下可以提供基本一样的性能,ES元件对于小于1微米的粒径可以达到99%以上的效率。4) 磺枪孟山都公司的磺枪设计用于适当的雾化进入焚硫炉的熔融的硫磺,磺枪的设计符合反应时间和焚硫炉内挡墙的数目并保证以最低的成本达到反应的完全,这意味着好的雾化效果带来了挡墙数目的减少同时所需焚硫炉的体积也减少了。该磺枪带有蒸气夹套以保持喷嘴的适当的温度;整个磺枪总成被设计成容易安装、拆除和保养;结合适当的焚硫炉设计,磺枪48、提供硫磺最大限度的雾化。5) 热回收系统高热回收效率的硫酸工厂出现在1987年当孟山都公司的热回收系统(HRS)首次商业化时。首次示范装置是在挪威的FALCOBRIDGE工厂和韩国的南海化肥公司,至今该专利热回收系统已经在世界上19家硫酸厂中被采用,其中包括世界上最大的单系列硫磺制酸厂和冶炼烟气制酸厂。使用孟山都特有的高温低酸腐蚀率的合金,提高第一吸收循环中循环酸的温度使传统工艺中流失在循环水中的热量被利用来产生蒸气。6) 浓酸干燥和吸收塔的填料支撑浓酸塔的填料支撑采用的材质是ZeCor合金,它的优越性在于减少了维修同时增加了气体通过的面积。这种填料支撑使各种塔内件的组合相互配合提供了最佳的塔49、的设计以保证塔的最佳性能和降低能耗。第二类进口设备和材料与装置的可靠性有关以下进口设备与工厂的可靠性有关:浓酸泵主风机1) 浓酸泵首选的浓酸泵是立式浸入离心泵,一种特殊的铁合金被用来防腐,通常采用电机驱动;泵悬挂在泵槽的上方,浸入到液面以下。这种泵的主要优点是轴封在泵槽的上方不和酸接触,消除了酸从轴封泄漏的可能性;同时壳体泄漏的酸仍回入泵槽。另一特性是轴承浸入酸中同时使用酸作为润滑剂。2) 主风机主风机设计提供了现有的最可靠的免维护的选择,特别关注了振动监视和控制、优秀的润滑油系统设计以及制造材料的选择来保证寿命最长的设备。附:进口设备及材料表 名称 数量 备注MB151 HRS锅炉 1套MC50、201 主鼓风机 1套 MK501 磺枪集成 7套 MK502 硫磺喷嘴 7套 MP101 干燥塔酸循环泵 1台MP103 二吸塔酸循环泵 1台MP113 HRS 酸循环泵 2台MP137 A/B HRS排酸泵 2台 MS951 HRS 酸稀释器 1套MS962 蒸汽注入喷嘴 1套 MS963 蒸汽注入烟道 1套 MX151 HRS加热器 1台 MX152 HRS预热器 1台 MX153 HRS2级酸冷器 1台VS132-002 干燥塔除雾器 1套 VS132-003 HRS塔除雾器 1组 VS132-004 二吸塔除雾器 1组 干燥塔分酸器 1套 HRS塔分酸器 2套 二吸塔分酸器 1套 干51、燥塔填料支撑 1套 二吸塔填料支撑 1套VV046 HRS塔 1台 催化剂 衬砖设备耐酸胶 酸控制阀(LEWMET或ZECOR合金) 干燥和二吸塔酸泵出口LEWMET合金阀 浓酸管道(ZeCor / 310M) HRS管道 HRS仪表 烟道阀 干燥和二吸塔酸过滤器和套管(ZeCor) 稀释水加水管 JUG阀注:设备的数量仅是初步的,以设计为准。4.2 磷酸装置4.2.1 国内外湿法磷酸工艺概况(1) 国外湿法磷酸工艺技术概况湿法磷酸工业经过百余年的发展,目前已进入了现代化生产阶段,主要特点是:1) 装置大型化2) 二水法流程仍占主导地位,同时积极发展半水法和再结晶工艺,使装置更加节能。(2) 52、国内湿法磷酸工艺技术概况我国湿法磷酸工业始于1953年,迄今只有四十余年的历史。经过多年研究,1963年完成二水法中间试验并在南京建成50t/d磷酸示范性工厂,然后在全国推广。1957年开始了半水法流程制取45%P2O5浓磷酸的研究,试验于1968年结束。1971年以后又开始了以半水法流程为基础的二步法半水二水法再结晶流程的研究,并于1975年结束中间试验。建成了一些中、小型湿法磷酸工厂。“七五”和“八五”期间,为大力发展我国磷肥工业,先后利用引进技术及我国自行开发的技术兴建了一大批磷酸工厂。我国已拥有世界上的主要湿法磷酸工艺技术,并通过我国自己的力量开发研究,同时吸收消化国外的先进技术,使我53、国的湿法磷酸技术水平有了很大的提高,这主要表现在设计、设备制造、施工安装及操作管理几个方面。4.2.2 工艺技术方案的比较及其选择理由(1) 磷酸工艺路线的比较除无水法外,磷酸工艺技术二水法、半水法、半水二水法,在技术上都是成熟的,但从已建成的装置运行稳定性、可靠程度上看,二水法工艺最为优越,作业率最高。在投资方面,由于二水法工艺操作条件不及半水法及半水二水法苛刻,设备材料较易解决,制造较易,因此投资适中,在半水法和半水二水法之间。从装操作弹性上看,由于二水物的结晶范围较大,二水物结晶又是硫酸钙结晶中最稳定的形态,因而操作条件的波动对装置运行影响小,对加料磷矿矿种的适应性强,且配套建设的硫酸装54、置有副产蒸汽可供磷酸浓缩之用。基于这些考虑,世界上众多磷酸工厂均选用二水法工艺。为使磷酸装置建成后尽快达产、达标,给工厂带来效益,本项目磷酸装置采用二水法工艺。引进技术和进口设备的建议(2) 引进技术的建议从二十世纪八十年代以来,我国先后引进了十多套大中型湿法磷酸生产装置。引进装置采用的工艺有二水法工艺、半水法工艺和半水二水法工艺。引进的磷酸装置生产规模为50tpdP2O51000tpdP2O5。在消化吸收引进技术的基础上,结合多年来在磷肥工程中的设计和工程总承包经验,我公司自主开发了本公司技术,并已成功应用于数套2030万吨/年磷酸装置的设计。30万吨/年磷酸装置采用国内技术进行设计是成熟可55、靠的。因此,本项目磷酸装置推荐采用国内工艺技术,不需要引进。(3) 进口设备的建议随着多套磷酸装置技术和设备的引进,促进了国内设备制造水平的提高,同时也带动了新材料的开发和成功运用。国内设备和材料制造厂与磷肥生产企业、设计单位共同合作,成功开发了适用于大型磷酸装置的设备,如:国产120m2倾覆盘式过滤机、140m2转台式过滤机已成功应用于磷酸装置,更大规格的过滤机已在设计和制造中。另外,通过与国外设备制造厂合资的方式,国内设备制造厂在制造工艺、制造材料、制造加工能力等方面均大幅提升。原来需要引进的大部分设备已可在国内合资厂制造,从而降低了工程投资。从目前国内大型磷酸装置的运行情况看,除少量关键56、设备国内目前尚不能制造或国产设备使用业绩不多外,大部分设备均可国产化。综合考虑国内目前设备制造能力、现有大型磷酸装置国产设备和引进设备运行情况,为了保证装置长周期平稳运行,提高装置生产操作率,建议磷酸装置引进如下工艺设备:闪冷循环泵,1台工艺流程说明和消耗定额工艺流程叙述参见磷酸装置工艺流程图装置组成原料贮存工序反应工序过滤工序浓缩工序尾气洗涤工序酸贮存工序(1) 原料贮存工序来自原料堆场的磷矿经过破碎后,用皮带输送机送至磷矿贮斗。贮斗下方设有圆盘给料机,经圆盘给料机送出的磷矿通过称重皮带输送机至球磨机,同时加入工艺水到球磨机。磨好的磷矿浆送到带搅拌器的矿浆泵槽,然后通过矿浆泵将其送到带搅拌器57、的矿浆贮槽,并通过矿浆贮槽泵将矿浆送到反应工序的反应槽。浓硫酸由本项目硫酸装置罐区直接用管道送到反应部分。(2) 反应工序磷矿浆送到反应槽的第一室,在进入反应槽前磷矿浆经流量计和密度计计量,以维持磷矿浆加料量的恒定。浓硫酸送到反应槽第二、三室和消化槽的第二室。磷矿浆、硫酸和磷酸在反应槽中进行化学反应,生成二水物硫酸钙(CaSO4.2H2O)结晶和磷酸。反应槽由相同的六个室组成,每个室均带有两层桨叶搅拌器。硫酸与磷矿浆按一定比例设定流量,硫酸经计量后在混合三通中与来自过滤工序的返回酸进行预混合后加入反应槽的第二、三室。返回酸的流量和浓度取决于反应槽中固体含量和液相P2O5浓度,以使反应料浆含固量58、控制在33-35wt,产品酸浓度控制在约为2628P2O5。由于硫酸稀释和放热反应产生的热量使反应料浆温度升高,为了使反应温度维持稳定,以保证得到二水物硫酸钙结晶,反应料浆必须冷却。反应料浆的冷却是在闪蒸冷却系统中完成的。反应料浆由位于反应槽第六室的闪蒸冷却器给料泵进行循环,冷却料浆从闪蒸冷却器籍重力返回到反应槽的第一室。从闪蒸冷却器中排出的汽体,首先预冷凝器中用来自石膏渣场的池水冷凝部分蒸汽,并使池水加热,作为过滤机滤饼洗水。然后汽体进入冷凝器,用来自循环水系统的循环冷却水进一步冷凝,冷却回水进入冷凝器密封槽,出冷凝器的气体,经冷凝器除雾器进行分离,不凝气体由低位闪冷真空泵抽出,使真空冷却系59、统维持在负压下操作。真空度由自动调节系统控制,真空泵抽出气体经分离器分离液体后排入大气。反应槽第六室的反应料浆部分溢流到带搅拌器的消化槽,该槽由三个完全相同的室串联构成,以延长停留时间,使反应料浆熟化,熟化的反应料浆从消化槽第三室经过滤机给料泵送往过滤机。(3) 过滤工序过滤工序采用双系列。反应料浆经过滤机料浆给料泵送到倾覆盘式过滤机上进行过滤,滤饼用来自反应工序的热池水进行三段逆流洗涤,以回收滤饼中夹带的磷酸。洗涤后的石膏滤饼排入石膏料斗,滤布用来自尾气洗涤工序的洗涤水进行冲洗,然后由吸干真空泵吸干。石膏经来自石膏渣场的池水调浆后含固量达到25wt,由石膏料浆输送泵送至石膏渣场。过滤酸由过滤60、酸泵送往酸贮存工序的稀酸澄清槽,多余的过滤酸和经逆流洗涤得到的一洗液由返酸泵返回到反应工序的反应槽,二洗液由一洗泵送去作为第一次滤饼洗涤用水。三洗液由二洗泵送去作为第二次滤饼洗涤用水。经滤液分离器分离得到的气体在过滤机冷凝器中用循环冷却水进行洗涤,并使水汽冷凝,不凝气体由过滤机真空泵抽出,使过滤系统维持在负压下操作。真空度由泄入空气量来控制,真空泵抽出气体经分离器分离液体后排入大气。过滤机上装有抽风罩,以将气体引到尾气洗涤器。风罩的覆盖区域包括加料过滤区和一段洗涤区,以维持良好的操作环境。磷石膏用渣场返回的池水再浆后,由石膏料浆泵送至渣场。输浆管采用直径约为650mm的碳钢衬橡胶或碳钢衬PE/61、PO管道,沿地面敷设;从渣场返回的池水管道采用相同材质,基本与输浆管线平行敷设。(4) 浓缩工序浓缩工序采用三系列。来自酸贮存工序的稀磷酸经计量后加入浓缩部分强制循环真空蒸发回路,与经过加热后的大量循环酸混合进入蒸发器,水份在此蒸发。浓缩后的部分浓磷酸作为成品酸由浓磷酸输送泵从循环回路送出,大量循环酸则借助浓缩循环泵送入酸加热器,用经过减温减压后的低压蒸汽加热,在浓缩循环回路中继续循环。酸加热器的蒸汽冷凝液返回脱盐水站,以节省脱盐水用量。加热蒸汽冷凝水回锅炉。来自蒸汽喷射泵单元的中间冷凝器和大气冷凝器的循环冷却水回水经浓缩冷凝器密封槽自流返回循环水装置。(5) 尾气洗涤工序来自反应槽、消化槽的62、尾气,首先进入一个高效文丘里洗涤器。经过洗涤除氟后再进入第一洗涤塔,在洗涤塔中被循环洗涤液进行洗涤;由第一洗涤塔出来的气体由反应尾气风机抽出,和来自过滤机的尾气一起送入第二洗涤塔,在第二洗涤塔内经过两级洗涤后,尾气含氟量符合环保标准,由洗涤塔顶部的排气管排入大气。(6) 酸贮存工序来自过滤工序的稀磷酸经过滤酸泵送到稀磷酸澄清槽。在贮存期间沉降下来的淤浆,由稀磷酸澄清槽转耙收集到澄清槽底部中心的锥型排渣口,然后通过淤酸泵将其返回到反应工序反应槽。澄清槽上部澄清的稀磷酸送到浓缩工序进行浓缩。来自浓缩工序的浓磷酸由浓磷酸泵送入浓磷酸澄清槽。在贮存期间沉降下来的淤酸,由浓磷酸澄清槽转耙收集到澄清槽底部63、中心的锥型排渣口,然后通过浓磷酸淤酸泵将其送到稀磷酸澄清槽。澄清槽上部澄清的浓磷酸送到DAP装置、MAP装置和NPK装置作为生产原料。装置设置专门的清洗液槽,用于过滤和浓缩系统的定期清洗工作。清洗液槽为非搅拌式斜底槽。装置消耗表4-2 磷酸装置消耗(以每吨100P2O5浓磷酸产品计)序号名称及规格单位数 量备 注一原材料及辅助材料1磷矿(30wt P2O5,干基)t3.562硫酸(100wt)t2.7二动力及公用工程3工艺水t5.84低压蒸汽(0.5MPa A)t2.25中压蒸汽(1.0MPa A)t0.226循环冷却水t1657电kWh1128仪表空气Nm36.4三副产品9氟硅酸(12%H264、SiF6)t0.3710磷石膏(干基)t5.20自控技术方案自控设计遵循“技术先进、经济合理、运行可靠、操作方便”的原则,根据工艺装置的生产规模、流程特点、产品质量、工艺操作要求,并参考国内外同类或类似装置的自动化水平,对主要工艺生产装置实施集中监视和控制。磷酸装置的正常操作控制和监视在DCS中实现,安全联锁保护控制由DCS完成,停车联锁的状态及主要动设备的状态显示由DCS或辅助操作台监视,以使该装置的操作、控制达到较高的自动化水平,以较少的人力及较少的现场操作动作实现装置的平稳操作。两套磷酸装置共用一套DCS控制系统。DCS系统布置在过滤厂房内。4.3 磷酸二铵装置和磷酸一铵装置工艺技术方案65、的比较和选择原料路线的确定磷铵是农作物生长的主要营养成分,磷铵生产的主要原料为氨和磷酸,根据磷铵产品的成分要求和不同的磷铵生产的工艺路线,其原料路线有所不同。原料采用气氨或液氨和高浓度的磷酸生产磷铵,称为传统法;使用气氨和低浓度磷酸生产磷铵,称为料浆法。由此可见,磷铵生产的主要原料是气氨或液氨和磷酸。国内外工艺技术概况DAP和MAP的工业化生产一般采用湿法磷酸与合成氨进行中和而制得。磷铵生产的工艺分为两大类:一类为传统法,其生产方法是由磷矿制得磷酸后,先将磷酸进行浓缩再用氨中和,并将料浆进行造粒干燥制得粉状或粒状产品;另一类为料浆法,它将未经浓缩的磷酸直接用氨中和,然后将中和料浆进行浓缩。浓缩66、后料浆送去造粒干燥制得粉状或粒状产品。料浆法磷铵的主要优点在于能够利用中低品位磷矿生产低浓度的磷酸,工艺技术较成熟,设备材质要求较低。目前又有了新的发展和改进,但料浆法磷铵大部分主要用于生产磷酸一铵。大规模生产磷酸二铵一般不采用该方法。传统法工艺通常既能生产磷酸一铵(MAP),也能生产磷酸二铵(DAP),而且可以建设大规模的磷铵生产装置。本项目磷铵装置建议采用传统法。目前DAP的生产工艺过程主要包括:反应、造粒、干燥、筛分和洗涤,除反应部分外,其它部分的工艺过程大致相同。因此,磷铵生产工艺的技术核心主要体现在反应部分。MAP的生产工艺过程与DAP的生产工艺过程基本一致。世界上粒状磷铵的主要生产67、工艺有:喷浆造粒工艺,预中和-转鼓氨化粒化工艺以及管式反应器工艺等,各种工艺均有自己的特点与优势。管式反应器技术工艺较为新颖,是磷铵生产技术的发展方向。目前,管式反应器工艺已形成了多种专利技术。工艺技术方案的比较和选择理由综上所述,各种磷铵生产流程原则基本相似,但又各有其特点,关键区别在于管式反应器。由于管式反应器+预中和反应槽混合工艺是把管式反应器和预中和槽反应器有机地结合起来,既具备了管式反应的优点,同时对湿法磷酸的质量具有较强的适应性,考虑到将来磷酸质量的波动对磷铵生产的影响,本建议书推荐管式反应器+预中和反应槽混合工艺用于磷铵的生产。引进技术和进口设备的建议(1) 引进技术的建议目前国68、内完全有能力进行年产28万吨DAP生产装置和年产28万吨MAP生产装置的设计、施工工作,并且大部分设备制造可以立足于国内。因此本项目考虑立足国内,由国内进行设计,不引进技术,仅进口产品破碎机、筛分机等少数关键设备。(2) 进口设备的建议根据以往数套大型磷铵装置设备国产化的情况来看,绝大部分设备的国产化是比较成功的。同时为了保证装置长周期稳定运行,提高生产操作率,对目前使用国产设备成功运行业绩不多的部分关键设备考虑进口。本项目DAP和MAP装置建议进口如下关键设备和设备部件:1) 筛分机,5台2) 成品筛,2台3) 大颗粒破碎机,5台工艺流程说明和消耗定额工艺流程说明 磷铵装置分成以下工序:原料69、贮存工序反应和造粒工序干燥工序产品筛分与冷却工序除尘、破碎与返料工序精筛与包裹工序预洗涤工序尾气洗涤原料贮存工序浓磷酸从磷酸装置浓磷酸贮槽用磷酸泵直接送至装置使用。硫酸从硫酸装置硫酸贮槽用硫酸泵直接送至装置使用。液氨从现有合成氨装置液氨贮罐通过自压或氨泵直接送至装置使用。反应和造粒工序来自造粒预洗涤器循环泵洗涤液分别进入中和槽和管式反应器与液氨进行反应。中和槽反应料浆通过料浆泵送到造粒机,管式反应器的磷铵料浆直接喷入造粒机固体床层中与来自返料输送机的返料一起进行氨化造粒。成粒后的物料进入干燥系统。干燥工序成粒的物料直接通过溜管进入干燥机,在干燥机中物料与热空气并联直接接触来降低颗粒的含湿量小于70、1.5。热气体是在燃烧炉中用煤与空气直接燃烧产生。来自流化床冷却器的返回气体作为部分稀释空气,从而降低燃料的消耗。干燥机中结块或大块通过尾部的滚筒筛自动破碎。出干燥机物料进入干燥机出料皮带输送机,在输送机上装有移除金属的电磁铁。产品筛分和冷却工序物料通过干燥机出料皮带输送机排至干燥机出口斗提机中,将物料提升到筛分系统。斗提机中物料被等分到三台双层筛分机中。大颗粒从上层筛网上流到三台大颗粒破碎机,破碎后物料进入返料输送机。下层筛网筛分物料分成两部分,筛网上粒径较大作为产品,筛网下粒径较小作为不合格的细粉进入返料系统。采用翻板控制进入返料和产品系统的物料量,以维持要求的返料比。所有收集的细粉进入返71、料系统,以使造粒机始终保持最优的条件。来自筛分机的产品通过产品收集皮带输送机送至流化床冷却器中。流化床冷却器为两段,离开二段的空气返回到第一段。离开一段的空气进入冷却袋式除尘器回收夹带的粉尘。干净的热空气然后返回到燃烧炉作为稀释空气加热空气以节省燃料。除尘、破碎、返料工序筛分来的大颗粒流到三台大颗粒破碎机,破碎后物料进入返料输送机。来自干燥机的尾气通过干燥旋风除尘器移除大部分的粉尘,然后送至干燥尾气洗涤器移除剩余的粉尘。来自冷却风机和收尘风机的尾气分别送入各自的袋式除尘器除尘,回收粉尘作为返料,冷却袋式除尘器出口的热气体部分返回燃烧炉配风以节能。部分冷却袋式除尘器和收尘袋式除尘器的尾气排至烟囱72、。各收尘贮斗都配有螺旋输送机。干燥旋风粉尘、收尘粉尘和冷却粉尘通过螺旋输送机送至细粉返料输送机。泄漏物料和不合格物料加入到贮斗中然后返回到工艺装置中。产品筛分和包裹工序冷却后的物料经冷却器出料斗提机送至产品筛分离产品中夹带的细粉以使最终产品的粒度分布更加均匀。细粉送至返料输送机。来自产品筛的产品通过包裹筒给料输送机送至包裹筒用包裹油进行包裹。包裹油贮存在包裹油贮槽中,通过变速包裹油泵送入包裹筒中。包裹后的产品经连续计量送至仓库贮存。预洗涤工序磷酸通过磷酸泵加入到洗涤器循环槽中,通过洗涤器循环泵在造粒机和干燥机洗涤器之间进行循环。中和和造粒尾气通过造粒机尾气预洗涤器洗涤回收氨和粉尘。干燥尾气通过73、干燥洗涤器洗涤粉尘。造粒尾气洗涤器和干燥尾气洗涤器均由文丘里和旋液洗涤器组成。来自洗涤器循环槽的洗涤液通过洗涤循环泵在液位控制下加入到造粒机预洗涤器循环槽。同时加入磷酸以控制循环槽氮磷摩尔比。一部分溶液通过给料泵送至管式反应器。另一部分溶液通过循环泵送中和槽。尾气洗涤工序来自造粒尾气预洗涤器和干燥机洗涤器的尾气分别经过造粒机尾气风机和干燥机尾气风机送到最终尾气洗涤器进行洗涤后排放。以确保排放到大气中的尾气氟含量小于3.1mg/m3。氟洗涤器为空塔有一小段带浮球直接位于干燥洗涤器顶部。部分冷却尾气和收尘尾气经袋式除尘器除尘后直接经烟囱排放。氟洗涤器循环槽补充部分新鲜水,洗涤液通过氟洗涤器泵进行循74、环洗涤。消耗定额表4-3 DAP装置消耗定额(以每吨18-46-0 DAP产品计)序号原材料名称及规格单位消耗定额1磷酸(100%P2O5)t0.4702氨(99.5%NH3)t0.2243硫酸(100%H2SO4)t0.044低压蒸汽(0.5MPa)t0.0955中压蒸汽(1.0MPa)t0.0056工艺水m30.27燃料煤(低热值21MJ/kg)kg138电KW.h309包裹油kg410包装袋(50kg/袋)个20.5表4-4 MAP装置消耗定额(以每吨11-45-0 MAP产品计)序号原材料名称及规格单位消耗定额1磷酸(100%P2O5)t0.4762氨(99.5%NH3)t0.143硫75、酸(100%H2SO4)t0.044低压蒸汽(0.5MPa)t0.755中压蒸汽(1.0MPa)t0.0056工艺水m30.27燃料煤(低热值21MJ/kg)kg408电KW.h469包裹油kg410包装袋(50kg/袋)个20.5自控技术方案自控设计遵循“技术先进、经济合理、运行可靠、操作方便”的原则,根据工艺装置的生产规模、流程特点、产品质量、工艺操作要求,并参考国内外同类或类似装置的自动化水平,对主要工艺生产装置实施集中监视和控制。DAP装置、MAP装置的正常操作控制和监视在DCS中实现,安全联锁保护控制由DCS完成,停车联锁的状态及主要动设备的状态显示由DCS或辅助操作台监视,以使该装76、置的操作、控制达到较高的自动化水平,以较少的人力及较少的现场操作动作实现装置的平稳操作。4.4 NPK装置工艺技术方案选择原料路线确定的原则和依据NPK三元复合肥包含氮、磷、钾三种养分。氮源一般为液氨、尿素、硝铵和硫铵等;磷源为磷酸、磷酸一铵、磷酸二铵、重钙和普钙等;钾源为氯化钾和硫酸钾。因此项目的建设必须依据当地的资源条件和交通状况,选择合适的原料路线及工艺生产方法,从而最大限度地降低生产成本,增强产品在市场上的竞争能力。本工程NPK装置原料路线确定为:磷酸液氨硫酸钾生产路线。其中磷酸来自本工程的磷酸装置,液氨来自现有合成氨装置,硫酸钾来自本工程的硫酸钾装置。国际上工艺技术概况国外化肥生产装77、置规模虽然较大,产量也很高,但生产氮磷钾三元复合肥的装置数量并不多。其农业施用肥料非常强调针对性,即对于不同的土壤特性、不同的作物,有针对性地施用特定配方的肥料。因此,国外复合肥的生产以掺混肥料为主。这些生产掺混肥料的小型移动工厂,首先测试用肥土壤的性质,然后针对作物的特性,将不同的基肥运到农田附近,掺混成特定配方的复合肥,就地直接施用,做到测土、配方、生产、施肥一条龙服务。这种掺混肥料生产操作简单,投资较少,成本低。世界上掺混肥料发展最广泛的首推美国、近年来英国、爱尔兰、日本、苏联和巴西等国也开始发展掺混肥料的生产。目前美国已有这类掺混肥装置5000多套,装置规模多数在5000吨/年以下。国78、内工艺技术概况中国复合肥生产起步较晚,在“七五”和“八五”期间通过引进技术逐步建设了一批大中型三元复肥工厂。其中最大规模为秦皇岛中阿化肥有限公司,装置能力为年产60万吨三元复肥,其次为贵溪化肥厂、云南云峰公司、湖北黄麦岭磷化工集团公司等,年产2030万吨复合肥,这些装置为磷铵装置改产,即既可生产磷铵也可生产三元复肥。而这些装置氮源大都以硝铵的形式补入。工艺技术方案的比较和选择理由目前固体NPK三元复合肥料的工艺技术按生产原理划分主要有三种,即掺混法、团粒法和料浆法。料浆法生产工艺广泛用于NPK生产中。目前主要的工艺分为如下几种:预中和转鼓氨化粒化工艺管式反应器工艺 预中和管式反应器工艺由于管式79、反应器+预中和反应槽混合工艺是把管式反应器和预中和槽反应器有机地结合起来,既具备了管式反应的优点,同时对湿法磷酸的质量具有较强的适应性,考虑到将来磷酸质量的波动对磷铵生产的影响,本报告推荐管式反应器+预中和反应槽混合工艺用于NPK的生产。使NPK生产装置与磷铵生产装置工艺技术路线一致,便于工厂生产操作和管理,而且可以根据市场需要,两套装置方便的互相切换,随时调整生产市场需要的产品.引进技术和进口设备的建议引进技术的建议目前国内完全有能力进行年产28万吨NPK生产装置的设计、施工工作,并且大部分设备制造可以立足于国内。因此本项目考虑立足国内,由国内进行设计,不引进技术。工艺流程说明和消耗定额工艺80、流程说明 NPK装置分成以下工序:原料贮存工序反应和造粒工序干燥工序产品筛分与冷却工序除尘、破碎与返料工序精筛与包裹工序预洗涤工序尾气洗涤原料贮存工序浓磷酸从磷酸装置浓磷酸贮槽用磷酸泵直接送至装置使用。液氨从合成氨装置液氨贮罐通过自压或氨泵直接送至装置使用。硫酸钾从硫酸钾装置通过皮带输送机送至装置使用。当生产其它品级的NPK产品时,根据需要,也可加入一部分填料。反应和造粒工序来自造粒预洗涤器循环泵洗涤液分别进入中和槽和管式反应器与液氨进行反应。中和槽反应料浆通过料浆泵送到造粒机,管式反应器的磷铵料浆直接喷入造粒机固体床层中与来自返料输送机的返料一起进行氨化造粒。成粒后的物料进入干燥系统。干燥工81、序成粒的物料直接通过溜管进入干燥机,在干燥机中物料与热空气并联直接接触来降低颗粒的含湿量小于1.5。热气体是在燃烧炉中用煤与空气直接燃烧产生。来自流化床冷却器的返回气体作为部分稀释空气,从而降低燃料的消耗。干燥机中结块或大块通过尾部的滚筒筛自动破碎。出干燥机物料进入干燥机出料皮带输送机,在输送机上装有移除金属的电磁铁。产品筛分和冷却工序物料通过干燥机出料皮带输送机排至干燥机出口斗提机中,将物料提升到筛分系统。斗提机中物料被等分到三台双层筛分机中。大颗粒从上层筛网上流到三台大颗粒破碎机,破碎后物料进入返料输送机。下层筛网筛分物料分成两部分,筛网上粒径较大作为产品,筛网下粒径较小作为不合格的细粉进82、入返料系统。采用翻板控制进入返料和产品系统的物料量,以维持要求的返料比。所有收集的细粉进入返料系统,以使造粒机始终保持最优的条件。原料硫酸钾直接从原料仓库由硫酸钾输送机送到返料输送机上,与返料一起加入到造粒机。来自筛分机的产品通过产品收集皮带输送机送至流化床冷却器中。流化床冷却器为两段,离开二段的空气返回到第一段。离开一段的空气进入冷却袋式除尘器回收夹带的粉尘。干净的热空气然后返回到燃烧炉作为稀释空气加热空气以节省燃料。除尘、破碎、返料工序筛分来的大颗粒流到三台大颗粒破碎机,破碎后物料进入返料输送机。来自干燥机的尾气通过干燥旋风除尘器移除大部分的粉尘,然后送至干燥尾气洗涤器移除剩余的粉尘。来自83、冷却风机和收尘风机的尾气分别送入各自的袋式除尘器除尘,回收粉尘作为返料,冷却袋式除尘器出口的热气体部分返回燃烧炉配风以节能。部分冷却袋式除尘器和收尘袋式除尘器的尾气排至烟囱。各收尘贮斗都配有螺旋输送机。干燥旋风粉尘、收尘粉尘和冷却粉尘通过螺旋输送机送至细粉返料输送机。泄漏物料和不合格物料加入到贮斗中然后返回到工艺装置中。产品筛分和包裹工序冷却后的物料经冷却器出料斗提机送至产品筛分离产品中夹带的细粉以使最终产品的粒度分布更加均匀。细粉送至返料输送机。来自产品筛的产品通过包裹筒给料输送机送至包裹筒用包裹油进行包裹。包裹油贮存在包裹油贮槽中,通过变速包裹油泵送入包裹筒中。包裹后的产品经连续计量送至仓84、库贮存。预洗涤工序磷酸通过磷酸泵加入到洗涤器循环槽中,通过洗涤器循环泵在造粒机和干燥机洗涤器之间进行循环。中和和造粒尾气通过造粒机尾气预洗涤器洗涤回收氨和粉尘。干燥尾气通过干燥洗涤器洗涤粉尘。造粒尾气洗涤器和干燥尾气洗涤器均由文丘里和旋液洗涤器组成。来自洗涤器循环槽的洗涤液通过洗涤循环泵在液位控制下加入到造粒机预洗涤器循环槽。同时加入磷酸以控制循环槽氮磷摩尔比。一部分溶液通过给料泵送至管式反应器。另一部分溶液通过循环泵送中和槽。尾气洗涤工序来自造粒尾气预洗涤器和干燥机洗涤器的尾气分别经过造粒机尾气风机和干燥机尾气风机送到最终尾气洗涤器进行洗涤后排放。以确保排放到大气中的尾气氟含量小于3.1mg85、/m3。氟洗涤器为空塔有一小段带浮球直接位于干燥洗涤器顶部。部分冷却尾气和收尘尾气经袋式除尘器除尘后直接经烟囱排放。氟洗涤器循环槽补充部分新鲜水,洗涤液通过氟洗涤器泵进行循环洗涤。消耗定额表4-4 NPK装置消耗定额(以每吨15-15-15 硫基NPK产品计)序号原材料名称及规格单位消耗定额1磷酸(100%P2O5)t0.1552氨(99.5%NH3)t0.1903硫酸(100%H2SO4)t0.0404硫酸钾(50%K2O)t0.3105低压蒸汽(0.5MPa)t0.0956中压蒸汽(1.0MPa)t0.0057工艺水m30.28燃料煤(低热值21MJ/kg)kg139电KW.h3010包裹86、油kg411包装袋(50kg/袋)个20.5自控技术方案自控设计遵循“技术先进、经济合理、运行可靠、操作方便”的原则,根据工艺装置的生产规模、流程特点、产品质量、工艺操作要求,并参考国内外同类或类似装置的自动化水平,对主要工艺生产装置实施集中监视和控制。NPK装置的正常操作控制和监视在DCS中实现,安全联锁保护控制由DCS完成,停车联锁的状态及主要动设备的状态显示由DCS或辅助操作台监视,以使该装置的操作、控制达到较高的自动化水平,以较少的人力及较少的现场操作动作实现装置的平稳操作。4.5 硫酸钾装置概述 2万吨/年硫酸钾生产装置的技术核心是在德国干式焙烧法生产硫酸钾的基础上,改进曼海姆炉而成87、的新型焙烧反应炉,它与其他专用配套设备结合,成功地解决了高温高浓度强酸的耐腐蚀及耐磨蚀材料问题,以及连续化投料生产的工艺技术问题。 硫酸钾生产的工艺原理,是以市场充足的氯化钾为原料,加入适量的工业浓硫酸,在高温下反应,经一系列工艺加工,生产出主产品农用硫酸钾和副产品工业盐酸。主产品硫酸钾达到国家标准HG/T3279-89优级品质量要求。副产品工业盐酸可根据客户需要调整生产出35%以下各种浓度的产品,质量达到国GB320-93标准要求。 硫酸钾产品的开发符合国家产业政策,是化工部、农业部大力提倡开发的项目,国内市场广阔、价格稳定具有良好的经济效益。项目的主产品硫酸钾具有如下特点: 1)应用范围广88、,硫酸钾可作为所有农作物的钾素肥料。特别是适用于诸如烟草、甜菜、果品、西瓜之类等忌氯作物,对这些作物施用氯化钾也可补充钾素,但在补钾的同时也增加土壤中的氯离子,严重影响这些作物的品质,从而降低这些农作物产品的品质和市场效益。而施用硫酸钾则不存在上述问题。 2)产品市场状况好、前景广阔,目前国内市场硫酸钾极为缺乏,由于资源原因,我国过去基本上没有硫酸钾的生产厂家,产品全部依赖进口,既受制于人,又需花费大量外汇引进。近几年依靠进口设备,国内有几家生产硫酸钾的企业,但产量有限、投资大,单线生产能力均不超过1万吨,数量远远达不到市场实际需要。根据化工部、农业部有关统计资料,我国每年农业硫酸钾需量约在289、60万吨,而目前实际生产量仅有30万吨左右,缺口很大。随着农业优质高效化的发展,硫酸钾的用量将逐渐增大,市场前景将十分广阔。 另外,本项目生产的副产品盐酸,可广泛用于电解、电镀和食品加工业、工业锅炉水的净化及设备清洗,亦可用于其它化工生产,是市场需求量很大的基本化工原料,具有一定的市场开发潜力。工艺流程说明和消耗定额工艺流程说明硫酸与氯化钾在反应炉内于约500的温度下进行反应,生成硫酸钾和氯化氢气体。反应炉为双层结构,内层为反应室,设有耙臂和耙齿,将从中心部位加入的物料慢慢耙向外侧。生成的硫酸钾从反应炉外侧排出,冷却后既为成品。氯化氢气体则从炉的上部引出。炉的外层为加热室,在这里用空气燃烧天然90、气,以保证反应室维持必要的反应温度。反应器直径为6m。这种方法的原料容易获得,副产为氯化氢是重要的化工原料,钾为收率高,基本上没有损失。它的缺点是反应物料的腐蚀性和腐蚀力很强,反应炉的耐腐蚀问题不易解决HAM厂已积累了长期经验,反应炉的大修间隔斯可达两年。氯化氢气体采用多级降膜用水吸收生成工业盐酸作为商品出售。消耗定额表4-6 硫酸钾装置消耗定额(以每吨硫酸钾计)序号名 称 及 规 格单位消耗1原材料KCl(60%K2O)kg850硫酸(92.5%H2SO4)kg5602公用工程水kg2000电kWh38.5燃料气(8000kCal/Nm3)Nm3943辅助材料包装袋(50千克/袋)个20.591、自控技术方案硫酸钾装置设置一个中心控制室,除局部就地仪表外,整个生产过程正常操作及主要设备的开停车均在控制室内进行。根据工艺过程的要求,本装置采用集散控制系统,以对生产过程的主要参数进行集中监视和控制管理。仪表选型本着技术先进、可靠的原则,以智能电动仪表为主,采用电容式或单晶硅谐振式变送器,输出信号为420mAD.C带数字通信的二线制,除个别外,所有的调节阀均采用气动式。由于NPK生产特点,该装置选用了一定数量的电子皮带称和孔板流量计。考虑到装置物料的腐蚀性,仪表设备选用防腐型。第五章 原料、辅助材料及燃料的供应5.1 主要原料的品种、规格,年需用量、来源及运输条件硫磺(1) 品种及规格:原料92、硫磺为颗粒状固体,质量应达到或超过我国“GB24491992”一等品的规定。(2) 年需用量:本项目硫磺制酸装置原料硫磺年需用量27万吨(99.5%S)。(3) 来源:国外采购。(4) 运输方式:主要以散装方式或袋装方式由火车或船运运输进厂。磷矿(1) 品种及规格组成 含量(wt)P2O5 30.0Fe2O3 0.40Al2O3 1.52CaO 47.37MgO 1.37A.I. 10.70粒度:150mm(2) 年需用量:磷酸装置磷矿年需用量117.00万吨(30.0%P2O5,干基)。(3) 来源:由xx地区供应。(4) 运输方式:以散装方式由汽车运输进厂。氯化钾(1) 品种及规格:氯化钾93、(60%K2O)(2) 年需用量:硫酸钾装置年需用量1.7万吨。(3) 来源:国内或国外采购。(4) 运输方式:采用汽车运输进厂。5.2 辅助材料的供应催化剂(1) 品种及规格:钒催化剂(2) 年需用量:硫磺制酸装置和硫铁矿制酸装置一次共装填催化剂365吨,平均每年更换39吨(3) 来源:国际采购(4) 运输方式:以桶装方式用火车或船运运输进厂包裹油(1) 品种及规格:磷铵产品包裹用油(2) 年需用量: DAP装置和NPK装置年需包裹油2600吨(3) 来源:市场采购(4) 运输方式:用汽车或火车运输进厂包装袋(1) 品种及规格:50kg袋装,聚丙烯编制袋(2) 年需用量:DAP装置、NPK装94、置年需包装袋1150万条(3) 来源:市场采购(4) 运输方式:用汽车或火车运输进厂5.3 燃料的供应燃料煤(1) 年需用量: DAP、NPK置年需燃料煤约1.8吨(2) 来源:市场采购(3) 运输方式:用汽车或船运运输进厂轻柴油(1) 品种及规格:20轻柴油(热值46055kJ/kg)(2) 年需用量:硫磺制酸装置年需轻柴油约180吨(3) 来源:市场采购(4) 运输方式:用汽车或火车运输进厂 第六章 厂址方案和总图运输6.1 概述本工程拟建的项目包括:80万吨/年硫磺制酸装置、20万吨/年磷酸装置、10万吨/年磷酸装置、28万吨/年DAP装置、28万吨/年NPK装置、2万吨/年硫酸钾装置及95、配套公用工程设施和辅助设施等。6.2 建厂条件地理位置xx市xx经济开发区地处长江中游东岸,xx市下游25公里,该开发区东与安福寺接壤,南与白杨镇为邻,西为长江,北与xx伍家岗相连,跨东经111L24M30M,北纬38L28M34M,总面积12.16平方公里。本项目厂址在xx经济开发区内的云池村,该址位于xx市长江下游30公里,xx镇下游约5公里处。厂址地理位置、地形、地貌概况拟建地址紧邻xx太平洋热电有限公司及新扩建的十三万吨尿素工程、5万吨/年PVC工程厂区的北部地段,位于xx长江下游30公里的xx,紧临长江。xx镇地势呈南高北低状,总体比较平坦。地面标高47.6248.10米。场地东靠龟96、山、西邻长江,在地貌上属长江冲击而成的一级阶地,局部地段属山前堆积区。厂址工程和水文地质条件 厂址地势较为平坦,其东靠龟山,西邻长江,在地貌上属长江冲积而成的一级阶地。场地普遍分布的各地层均为长江第四纪之冲积物。场地地层具有自上而下颗粒渐粗之规律,上部的粉质粘土对一般建筑物来说可作为天然地基持力层,其余应采用桩基。场地地下水的稳定水位埋深为0.45.5m,地下水对混凝土无侵蚀性。 根据有关勘测报告,勘测深度21.2米范围内分布的土层自上而下叙述如下:(1)耕土:层厚0.41.1米,以粉质黏土为主,含植物根系及螺壳等,土质不均,结构松散。(2)粉质黏土:层面埋深0.41.2米,层厚1.03.0米97、;褐黄色,湿、软,含氧化铁,少量云母片,偶夹薄层粉土。属中偏高压缩性土。(3)粉质黏土:层面埋深为1.94.8米,层厚一般为3.07.9米;含氧化铁、云母片及少量腐殖质,偶夹薄层粉土,属中偏高压缩性土。(4)粉质黏土与粉土交互层:层面埋深8.012.0米,层厚2.98.0米;该层以软塑粉质黏土为主,与薄层稍密粉土交互沉积,灰色、很湿,含氧化铁、云母片及少量腐殖质,局部夹薄层粉砂;属中压缩性土。(5)粉砂:层面埋深为11.918.5米,层厚1.86.2米,含氧化铁及云母片,普遍夹粉质黏土与粉土,该层底部为粉细砂(局部为中砂)夹卵砾石,属中压缩性土。(6)卵石层:层面埋深为15.020.4米,层厚98、约8.0米,卵石成分为石英砂岩。(7)第三纪砂岩:层面埋深约为30.5米,在32米深度范围内呈强风化状,铁质含量较高,呈红色。地下水类型属潜水,对混凝土无侵蚀性,补给来源为大气降水,水位水量随季节而变化,且与长江有紧密的水力联系。根据详勘资料,各土层的出渗透系数KW可按下列数值采用:表6-1 各土层渗透系数土层层号土层名称KV(cm/scc)KH(cm/scc)(2)粉质黏土3.0010-63.5010-6(3)粉质黏土2.3010-53.4010-5(4)粉质黏土与粉土交互层4.3010-54.5010-5(5)粉 砂8.0010-58.4010-5气象条件 (1) 气温 年平均气温 16.99、8 极端最高气温 41.4 极端最低气温 -9.8 最热月平均气温 28.3 最冷月平均气温 4.7 夏季通风室外计算温度 33 冬季通风室外计算温度 5 夏季空调室外计算干球温度 35.7 冬季空调室外计算温度 0 (2) 湿度 平均相对湿度 76% 最大相对湿度 80% 最小相对湿度 73% 设计干球温度 32 设计湿球温度 27 (3) 气压 年平均气压 1000.5mba r 历年最高月平均气压 1010.9mba r 历年最低月平均气压 987.1mba r (4) 降雨量 年平均降雨量 1064.1mm 年最大降雨量 1720.7mm 年平均降雨日 137.3天 最大日降雨量 38100、6.00mm (5) 最大积雪深度 210mm (6) 风向及基本风压值 年产导风向 SE 14 年主导风向频率 32 冬季主导风向 SE 16 C 37 夏季主导风向 SE 14 C 30 年平均风速 1.6m/s 最大风速 20.0m/s 瞬时最大风速 28.6m/s (7) 历年各月日照时数 历年雾天日数 30.8天 历年各月雷暴日数 44.6天 历年最大蒸发量 198.7mm 历年最小蒸发量 165.5mm (8) 地质条件 地震最大烈度 6度场地设防烈度 6度交通运输条件厂址东邻318国道(汉宜公路),距宜黄高速公路约8公里;西临长江,沿江岸线稳定,建港条件十分优越;厂址距焦枝铁路紫101、荆岭火车站20公里,距xx市花艳火车站23公里,与三峡国际机场相距仅8公里,水陆运输条件十分优越。供电条件本工程所需用电从网上增容。供电电压等级110kV,双回路供电。供水条件 本工程所需生产、生活用水,从长江取水,经净化处理后,送各装置使用。渣场 磷石膏堆场已经落实,地址在xx区择佳山内,交通便利。6.3 厂址方案(1) 厂址选择应充分利用现有企业的资金和人才优势,依托现有的公用工程设施,盘活企业存量资产,创造最佳的经济效益。(2) 厂址选择应靠近矿山磷矿原料供应点,缩短磷矿的运输距离,降低磷矿生产成本。(3) 厂址应选择在交通运输便利的地点。(4) 厂址选择应服从当地的城镇规划,。(5) 102、厂址应考虑环境保护的要求,减少本工程对当地环境的影响。本项目厂址在新扩建的十三万吨尿素工程厂区北部地段,与xx合成氨系统及xx太平洋热电公司相邻,面对长江,紧邻云池深水港和318国道。该地周边为农田及少数农户,只有xx一家化工企业。本项目厂区约需征用土地68公顷。6.4 总图运输总平面布置 总平面布置原则: (1)拟建项目位于开发区的化工区内,符合xx市xx经济开发区的总体规划; (2)遵循露天化、集中布置的原则,将主要工艺生产装置和辅助设施集中布置,以节省厂区用地。 (3)合理划分街区,符合防火、防爆、安全、卫生及工艺生产流程的要求。使工艺管线和公用工程管线短捷,有利生产,方便管理。 (4)103、充分考虑风向因素条件,将有粉尘和有害气体的生产设施布置在厂区的下风侧,以保证工厂有良好的卫生环境。 (5)将原、燃料库及成品库布置在厂区边缘,使人流与车货流分开,有利运输,避免交叉干扰。总平面布置:现化肥厂厂区基本平行于汉宜公路布置,与正北方向成14度的夹角。本项目拟建装置的布置方位与现化肥厂一致,因全年主导风向为东南风,因此将工厂厂前区、控制配电设施及空分装置布置在工厂的东南,位于全年最多频率风向的上风向。在厂区东面厂前区位置设置工厂主要人流出入口,与货流通道分开,避免交叉干扰。厂区西侧为固体原、燃料库区,北面为成品袋装库及散库,在厂区北面,原料库与成品库之间设置货物出入口,其与人流出入口位104、于不同的方位,便于安全管理及运输。污水处理及循环水,均位于厂前区以西,即均在厂前区的下风向;厂区中部为工艺生产装置机公用工程设施,循环水及罐区布置与工艺装置区中间,靠近主要用户。 此方案布置的特点是:根据生产装置的性质进行分区集中布置,将产生废气、废水和粉尘的装置布置厂区的主导下风向或厂区的边缘;整个厂区布置集中,工艺流程顺畅,布置合理。详见总平面布置图。本项目厂区呈765米910米的长方形布置,厂区占地面积约68公顷。竖向设计竖向设计原则:满足生产、运输、装卸对高程的要求,并为其创造良好条件;因地制宜,使场地设计标高尽量与自然地形相适应,以减少土石方工程量;充分考虑新老装置在高程上的协调统一105、,同时尽量为场地雨水排放创造有利条件。竖向设计: 整个厂区地势平坦,自然地面标高在47.00米左右。故竖向采用平坡式布置,拟建装置区地面标高与周围厂区地面及道路标高相适应,厂区内土方就地平衡,不需要弃土或买土回填,以减少土方工程量。厂区场地雨水通过管线集中排至厂外排水系统。 工厂运输本项目新增运输量为385.1万吨/年,其中运入量147.5万吨/年,主要为燃料煤、硫磺、磷矿、氯化钾等,运出量239.3万吨/年,主要为成品DAP、MAP、NPK、盐酸及磷石膏。工厂运输主要考虑水运及汽车运输,部分原料是经焦枝铁路运至紫荆岭车站后,由汽车转运至厂区。汽车运输主要依靠用户和社会运力解决。为了节省投资,106、本次设计不新增运输车辆。 表6-2 工厂新增货物运输量一览表(单位:万吨/年)序号货物名称数量来源运输方式备注一运 入1 硫磺26.5国外火车或水运2 磷矿117.00当地汽运3 氯化钾1.7国内汽运4 燃料煤1.8国内汽车或水运5 其它0.50国内汽车合计 147.5二运 出1 DAP28.00国内火车/汽车/水运2 MAP28.00国内火车/汽车/水运2 NPK28.00国内火车/汽车/水运3 盐酸4.80附近汽车/水运4 磷石膏150.00渣场管道干基计5 其它0.50附近汽车合计 239.3新装置四周或一侧一般都布置有厂内道路,可同时满足货物运输、检修和消防要求。新建厂内道路采用城市型107、道路,主要道路宽度为9米,次要道路宽为6米,转弯半径为9米。 绿化设计绿化设计遵循因地制宜、有利环保、努力美化厂容、净化空气,改善劳动条件的原则。设计中考虑沿厂区周边及道路两侧种植行道树,对生产管理区进行重点绿化,种植一些较具观赏性的乔木和花灌木,生产区空地内以植草皮为主,配植小型灌木;绿化树种结合当地实际情况以选择耐酸碱、抗尘的树种为宜。绿化设计应使厂区绿地面积达到其总面积的20%以上。第七章 公用工程和辅助设施7.1 给排水设计范围为本工程配套的给排水设计,设计内容包括生产消防用一次水站、磷酸循环水站、硫酸循环水站及厂区内给排水管网设计。用水量和排水量本工程各装置用水量(m3/h)见下表:108、表7-1 装置用水量序号装置名称一次水量循环水量排水量1硫磺制酸装置331440112磷酸装置1929000483DAP装置154NPK装置105MAP装置156硫酸钾装置67空压站508热电站20109脱盐水站50510生活水87合计3441049081 由上表可见,本工程生产装置正常需一次水344m3/h;需循环水10490m3/h。同时新增排水81m3/h。其中脱盐水站排水5m3/h经中和处理后达标排放,磷酸循环水站排放水进入磷酸装置利用,其它排水作为输渣补充水。一次水站本工程生产装置正常需一次水344m3/h。本工程在长江上设置一座取水码头,在装置区内建生产消防储水池及泵房,供应本工程109、生产、消防和生活用水。原水通过净化处理后,进入清水池,再由一次水泵加压后供各装置生产、消防和生活用水。硫酸循环水站本站正常循环水量为1440m3/h,设计循环水量2400 m3/h,设计给水压力0.40MPa(G),设计回水压力0.2MPa(G),设计给水温度32,设计回水温度42,温差10。采用6米风机钢筋混凝土逆流式冷却塔2座,冷却塔设计进水温度42,设计出水温度32,单塔冷却水量1500m3/h。磷酸循环水站本站正常循环水量为10000m3/h,设计给水压力0.50MPa(G),回水无压力,设计给水温度32,设计回水温度40,温差8。采用8.53米风机钢筋混凝土逆流式冷却塔3座,冷却塔设110、计进水温度40,设计出水温度32,单塔冷却水量3000m3/h。本循环水特性呈酸性,因此整个系统的构筑物、设备、管道及所配器材等均需进行防腐处理及选用防腐材质的设备、管道。装置排水各装置区排水系统采用清污分流原则,分洁净生产排水与雨水合流排水系统及生活污水排水系统。生产洁净排水为硫酸循环水站排水、热电站排水及经中和处理后的脱盐水站排水,此部分水量与雨水一起排入全厂洁净生产排水与雨水合流排水管网。生活污水经化粪池处理后排入全厂生活污水管网。7.2 供电用电负荷及负荷等级用电负荷根据各装置用电负荷条件,本工程电源侧需要负荷为23294kW。在正常情况下本工程汽轮机发电为12MW,此时全厂需外供电为111、11294kW,当发电机因故停止发电时,110kV总降压站内的主变压器容量可以满足全厂用电负荷要求。根据用电负荷计算,本工程全年共耗电为18450104kWh,其中需外供电8944104kWh。表7-2 需要负荷表序号装置名称计算负荷(kW)备注1硫磺制酸装置86002磷酸装置52353DAP装置10504MAP装置16105NPK装置10506硫酸钾装置988磷酸循环水20089硫酸循环水45010脱盐水站6014一次水站17615空压站10016包装楼16317照明及其它200小计208400负荷等级根据国家标准供配电系统设计规范(GB50052-95)中有关负荷分级的规定,生产装置的用电112、负荷为二级负荷,辅助设施的用电设备为三类负荷。电源状况本工程所需用电从网上增容。供电电压等级110kV,双回路供电。供电方案本工程在装置区拟建一座110kV总降压站,同时根据各装置生产用电负荷情况,在各装置区配置10kV二次变电所供电。根据供电部门一般要求,拟在各10kV二次变电所的10kV和380V侧设无功补偿装置,使功率因数达到0.9以上。装置区110kV总降压站和各10kV二次变配电所均采用微机综合自动化系统监测和控制。7.3 电讯本工程项目建议书电信设计内容包括:行政电话、调度指令电话站、无线对讲电话、火灾报警系统、工业电视监控系统及装置区内的线路。为满足新建工程的需要和现代化管理水平113、的要求,本工程所需行政电话均接入当地市话虚拟网,用于对外联系和经营。在装置厂区内设置程控调度指令电话总机一套用于生产管理。根据消防规范要求,为便于火灾的探测与报警,本工程设有火灾报警装置。对重要的建筑物,如控制室、机柜室、配电室、仓库及装置区内的道路等设置火灾探测器、火灾报警按钮。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。7.4 供热7.4.1 供热方案 本工程蒸汽供热分为三种参数等级,即5.3MPa等级、1.1MPa等级、0.6MPa等级。经蒸汽平衡计算,5.3MPa等级蒸汽可以平衡。本设计供热系统建设硫酸废热锅炉,一台12114、MW双抽气式汽轮发电机组。正常运行时热电站除满足全厂热负荷供应外,还发电1.2万千瓦。当一台锅炉故障检修时,汽轮发电机组停止运行,1.1MPa级和0.5MPa级蒸汽通过5.3MPa级蒸汽减温减压后供给。7.5 贮运设施及机械化运输固体物料贮存天数、贮存量的确定原料硫磺采用进口粒状硫磺,海运转铁路或水运运输进厂。根据有关规范,结合市场情况和工程经验,贮存天数按最大45天考虑。DAP、MAP、NPK产品主要为铁路运输,部分为公路运输出厂。根据有关规范,一般贮存量约10天。固体原料和产品贮存量见下表:表7-4 原料和产品贮存量一览表序号名称形状运输类别进出厂运输方式日消耗量或日生产量贮存天数贮量1硫115、磺粒状散料铁路或水路795t4535775t2DAP粒状袋装铁路或公路850t108500t3MAP粒状袋装铁路或公路850t108500t4NPK粒状袋装铁路或公路850t108500t主要技术方案的确定硫磺贮运本工程推荐采用人工卸车,卸入地下贮斗。硫磺贮运推荐采用硫磺库方案。成品包装贮运本工程推荐采用散库贮存为主、袋装贮存为辅,集中包装装车外运的方案。成品包装采用复合编织袋,选用先进的电子秤称量的半自动包装机组。本工程DAP、MAP和NPK共选用10台半自动包装机组,互为备用。为减少工程投资,包装后的袋装DAP成品采用转运、堆垛、贮存的方案。袋装成品出厂以火车外运为主,近距离销售也可采用汽116、车外运。工艺流程简述硫磺贮运硫磺铁路运输进厂后,由人工卸入下料仓,经带式输送机送至硫磺库,布料小车布料堆存。硫磺水运停泊到码头后,由抓斗卸到皮带输送机上,送至硫磺库堆存。当熔硫装置开车时,轮式装载机取料,经料斗下带式给料机送至带式输送机输送至熔硫装置。成品包装贮运来自磷铵装置的粒状成品DAP或NPK经带式输送机运至DAP或NPK散库,经胶带输送机布料贮存。上料时由轮式装载机将粒状DAP或NPK成品装入上料贮斗,由带式输送机将粒状成品输送到包装楼,DAP或NPK成品经带式输送机送至包装楼成品料仓贮存,供包装用。包装好的袋装成品用带式输送机送至火车站台或袋装仓库,人工转运、堆垛贮存,再由人工转运装117、火车或汽车外运。7.6 采暖通风及空气调节设计通风设计方案根据工艺生产要求,分析化验室内的通风化验柜及排风罩,设局部排风系统,通风机采用玻璃钢离心通风机,风管采用玻璃钢风管(阻燃型)。总降,配电室通风采用防爆轴流通风机。空气调节设计方案本工程硫磺制酸装置、磷酸装置、DAP装置、MAP装置、NPK装置、硫酸钾装置生产控制采用DCS控制系统,设置在各自的控制室内。根据DCS控制系统对环境设计的要求,选用风冷恒温恒湿空调机,以满足室内温湿度要求。空调系统送回风采用上送上回方式。7.7 脱盐水站本工程热电站正常需脱盐水150m3/h,最大需200m3/h,考虑到磷酸浓缩后蒸汽冷凝水回用,因此本脱盐水站118、设计能力为50 m3/h。采用的工艺流程如下:原水 过滤 阳离子交换器 脱气塔 阴离子交换器 脱盐水箱 用户原水通过过滤器去除水中悬浮物,然后进入阳离子交换器进行离子交换,去除水中阳离子,出水进入除二氧化碳器去除水中游离二氧化碳,使水中游离二氧化碳含量小于5mg/l,出水进入中间水池,然后用泵提升至阴离子交换器进行阴离子交换,出水进入脱盐水槽。经此处理后脱盐水水质达到一级脱盐水水质供装置使用。7.9 分析化验根据装置生产工艺对分析化验的需要,分析化验机构在各生产装置内设立装置分析室。各装置分析室将承担相应装置的各项生产中间控制指标的分析测试工作。本工程在全厂综合楼设置中央化验室,承担各生产装置119、非经常性分析项目及产成品和原料的质量控制检测工作。7.10 建筑结构(1) 土建设计应认真贯彻执行国家现行的建筑法规,履行合同要求,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。(2) 建筑设计应满足于工艺流程的要求,便于安装、检修,生产操作与管理。使建筑设计经济适用、平面布置合理紧凑,建筑造型简洁明快,整个厂区格调统一。(3) 建筑设计注重环保和可持续发展。(4) 根据化工生产的特点,认真做好防火、防爆、防腐、防潮、防噪设计,满足化工生产的要求,保证安全生产。(5) 结构设计应从工程实际出发,合理选用材料、结构方案、结构布置和构造措施,以满足生产、使用和检修的要求。(6) 结构设计必须具有足够120、的强度、刚度、稳定性和耐久性,并注意验算结构构件制作、运输、安装等施工阶段的强度和刚度。(7) 主要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、安装工作量。(8) 本工程设计均严格执行国家颁发的现行设计规范、规定和法定计量单位,部颁标准及现行的湖北省有关规定、规程。7.11 维修xx市有十六化建、中建七局等大型国有建筑安装企业,同时与四化建、六化建、湖北省建筑安装工程总公司长年保持业务关系,完全能够满足本工程建设需要。xx自有的设备制作安装公司具有一、二类压力容器的制造资质,xx也有熟练的设备运行维护队伍,xx目前还有国营四零三、四零四等设备制造企121、业,完全能满足项目建设阶段的设备制作及日常生产维护需要。因此本工程仅需在厂内设置维修站和生产装置检修间,负责各个生产装置的小修、简单易损件的加工、日常维修和维护保养工作。中大修和所需的备品备件、精密件依靠外部协作条件解决。7.12 生活福利设施湖北xxxx复合肥有限公司依托湖北xx化工股份有限公司已建有完善的生活福利设施。新建装置生活福利设施完全依托现有设施和社会。第八章 环境保护8.1 建设地区环境概况项目拟建地点为xx市xx区云池村,该地周边为农田及少数农户,只有xx一家化工企业。8.2 设计采用的环保标准(1) 废水排放执行GB15580-95磷肥工业水污染物排放标准表3中二级标准,不足122、部分执行GB8978-1996污水综合排放标准表中二级标准值。(2) 废气排放执行GB162971996大气污染物综合排放标准表2中二级标准和GB145541993恶臭污染物排放标准。(3) 噪声厂内执行GBJ87-85工业企业噪声控制设计规范,厂界执行GB12348-90工业企业厂界噪声标准III类标准。8.3 污染物排放情况主要废气污染源是硫酸装置最终吸收塔尾气,磷酸装置尾气洗涤塔尾气、DAP装置最终尾气洗涤塔尾气、NPK装置最终尾气洗涤塔尾气、硫酸钾装置吸收尾气等。主要固体废物污染源是硫磺制酸装置废催化剂及硫磺精制残渣、磷酸装置磷石膏、DAP装置、NPK装置和NPK装置热风炉炉渣等。具体123、排放情况见表8-18。表8-1 工程污染物排放情况一览表装置名称污染源名称排放量污染物名 称主要污染物(外排状态,非产生状态)排放特性处理措施方式高度(m)温度()直径(m)浓度排放量kg/h硫酸最终吸收塔尾气180300 Nm3/hSO2794143连续80782.2高空排放硫酸雾427.6硫磺精制残渣1766t/a含S 40%间断送xx硫铁矿制酸厂磷酸尾气洗涤器排气75000Nm3/hF70.52连续45452.4高空排放磷石膏渣(干基)1.5106 t/aCaSO42H2O连续送渣场堆存DAP、MAP、NPK最终尾气洗涤塔尾气660000Nm3/h粉尘8052.4连续807023高空排放124、NH33522.9热风炉炉渣5530 t/a综合利用氟硅酸钠过滤废水13 m3/h连续送污水处理站备注:废气污染物浓度mg/Nm3,废水污染物浓度mg/l。8.4 环境保护措施及环境影响分析(l) 硫酸装置硫磺精制残渣送到硫铁矿制酸装置作为生产原料;硫铁矿渣送水泥厂作为原料。(2) 磷酸装置反应及过滤尾气经多次洗涤达标后排空。磷石膏送到渣场堆存。(3) DAP装置、MAP装置和NPK装置反应造粒/干燥尾气等经多次洗涤达标后排空。热风炉煤渣综合利用。8.5 环保管理机构及检测机构定员xx建厂以来一直致力于环境保护,目前投资1亿元的环境综合治理项目正在筹建;xx有专门的安全环保监测管理部门,有十多125、名具有中高级技术职称的专业安全环保技术人员;安全环保监测部门下设专业检测分析中心,有数十人的专业检测人员及色谱仪、ICP等专业检测设备。 第九章 劳动安全9.1 设计依据中华人民共和国安全生产法(中华人民共和国主席令70号)危险化学品安全管理条例国务院令(第344号)建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定劳动部令(第3号)9.2 设计采用的安全卫生标准重大危险源辩识GB18218-2000化工企业安全卫生设计规定HG2057195爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB5005892建筑设计防火规范GBJ16(2001年版)工业企业噪声控制设计规范GBJ8785工业企业照明设计标准GB500349126、2安全色GB28932001安全标志GB289496建筑物防雷设计规范GB5005795化工企业采光设计规范GB5003391固定式钢直梯GB4053.193固定式钢斜梯GB4053.293固定式工业防护栏杆GB4053.393固定式工业钢平台GB4053.4939.3 公司现有安全生产概况xx有专门的安全环保监测管理部门,有十多名具有中高级技术职称的专业安全环保技术人员;安全环保监测部门下设专业检测分析中心,有数十人的专业检测人员及色谱仪、ICP等专业检测设备。9.4 生产过程中主要危害因素分析由于磷肥生产本身具有的特点,决定了其生产过程中存在着一些固有的潜在危险。例如:容易着火、容易发生烧127、伤事故等。火灾爆炸1) 生产使用的原料,如硫磺粉尘、氨等都具有燃烧爆炸的性质。2) 高温操作带来的危险性如高温的表面易引起与之接触的可燃物着火;高温下的可燃气体混合物,一旦空气抽入系统与之混合并达到爆炸极限时,极易在设备和管道内发生爆炸;温度已达到成超过其自燃点的可燃气体,一旦泄漏即能引起燃烧爆炸等。3) 生产过程中使用的火源带来的危险性生产中能引起可燃气体着火的火源种类很多,分布也很广。有明火、高温物质、电气火花及静电放电产生的火花等。4) 酸(硫酸、磷酸、氟硅酸等)与大部分金属接触易产生氢气,氢气与空气混和当体积浓度达到4.10 %74.20%(V)时,遇明火、火花、高温物体和热源、静电放128、电产生的火花等,极易产生火灾、爆炸。5) 生产过程中,在有易燃、易爆危险品存在的场合,静电放电、雷电放电均可成为引起燃烧、爆炸的点火源,导致火灾、爆炸事故的发生。化学腐蚀及化学灼伤本生产过程中,由于主要工艺物料硫酸、磷酸、二氧化硫、三氧化硫等均具有腐蚀性,因此对建构筑物、设备、管道、仪表、电气设施,均会造成腐蚀性破坏,影响生产安全。生产工艺中采用的各种物料如硫酸、磷酸等一旦外泄或喷溅也会造成化学灼伤的危害。其它危险危害因素分析企业设备检修周期短,工作量大,交叉作业多;高处作业多,施工人数多以及时间短,设备、管道敞开等特点,若不严密劳动组织,不采取有效的安全措施,则易发生高处坠落,物体打击,机械129、伤害,着火爆炸和触电事故。实践证明,化肥企业在检修过程中的事故相当频繁。9.5 设计中采用的安全防范措施平面布置设计1) 全厂平面布置在满足有关防火、防爆及安全标准和规范要求的前提下,装置尽量采用露天化、集中化和按流程布置,并考虑同类设备相对集中。这样不仅可减少占地面积而且能节约投资和降低能耗,便于安全生产和检修管理,实现本质安全。2) 使用安全色、安全标志。3) 凡容易发生事故危及生命安全的场所和设备设置安全标志,对需要迅速发现并引起注意,以防发生事故的场所、部位涂有安全色;对阀门布置比较集中,易因误操作而引发事故的地方,在阀门的附近均有标明输送介质的名称、符号等标志;对生产场所与作业地点的130、紧急通道和紧急出入口均设置明显的标志和指示箭头。电气设计1) 爆炸危险区域的划分根据工艺介质的特性,确定爆炸危险区域。2) 防雷和接地所有工艺生产装置及其管线,按工艺和管道要求作防静电接地保护,其接地装置与电气设备工作接地和保护接地共用一个接地装置。所有正常情况时不带电的金属外壳均需可靠接地工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地公用接地网,并与全厂接地网相连。3) 照明生产装置场所装设必要的照明配电箱,供照明灯具和插座电源用。工作照明灯具按环境条件、厂房结构及工艺生产装置的条件选型和配置。光源一般选用混光灯、荧光灯等,并满足照度标准要求。安全教育对新入公司的职工必须经过三级安全教育,并通过安131、全考试,考试合格取得安全作业证后方可上岗。加强特种作业人员的管理,所有特种作业岗位的作业人员须培训考核合格,做到持证上岗。9.6 安全投资估算由于公司现有劳动安全机构设置已能满足本工程的需要,但考虑到本工程属大型建设项目,故本工程在充分依托现有的机构设施的基础上新增管理人员3名,并适当增加与本工程相配套的劳动保护用品及器材。本工程劳动安全投资估算约700万元(已包含在各专业投资中)。建设项目安全评价专项费用约80万元(已包含在建设单位管理费中)。9.7 预期效果采取以上劳动安全防护措施,可以达到国家和有关部门所颁布的有关标准的要求,能够确保操作人员有一个安全的工作条件。第十章 职业卫生10.1132、 设计依据中华人民共和国职业病防治法(中华人民共和国主席令60号)使用有毒物品作业场所劳动保护条例(国务院令352号)建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定劳动部令(第3号)10.2 设计采用的安全卫生标准化工企业安全卫生设计规定HG2057195工业企业噪声控制设计规范GBJ8785职业性接触毒性危害程度分级GB504485工业企业设计卫生标准GBZ1-2002工作场所有害因素职业接触限值GBZ2-2002生产性粉尘作业危害程度分级GB581786采暖通风与空气调节设计规范GBJ1987生活饮用水卫生标准GB57498510.3 公司现有职业卫生概况xx有专门的安全环保监测管理部门,有十多名具133、有中高级技术职称的专业安全环保技术人员;安全环保监测部门下设专业检测分析中心,有数十人的专业检测人员及色谱仪、ICP等专业检测设备。10.4 生产过程中主要危害因素分析生产过程中有毒有害物质的属性在磷肥工业生产中,有一些物质(如氟化氢、氨、磷酸、硫酸等)触及人的皮肤、粘膜时,将给以不同程度的刺激甚至损害,若进入人的机体并累积达一定量后,经物理化学作用,会扰乱或破坏机体的正常生理机能,使某些器官和组织发生暂时性或持久性病变,导致急性中毒或慢性中毒,甚至导致死亡。职业危害因素分析由于化肥生产本身具有的特点,决定了其生产过程中除容易发生中毒外还存在灼伤、噪声危害、高温中暑等危害。10.5 设计中采用134、的职业卫生防范措施尘毒物的防范措施对毒物危害严重的生产装置内的设备和管道在满足生产工艺条件下,布置为敞开式,防止有毒物积累。设备、管道之间的连接设计要考虑密闭措施,对可能逸出毒物的生产应尽量采用自动化操作。化学腐蚀及灼伤防范措施对与工艺物料直接接触的设备、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。建构筑物设计采用耐腐蚀的建筑材料和涂料。易发生化学性灼伤的生产现场设置事故冲洗设施及洗眼器。噪声防治措施设计优先应选用低噪声的机械设备。对单机超标的噪声源采用安装消声器。出入高噪声区的人员必须配带耳罩或耳塞等防护用具。人身防护措施各车间根据工作环境特点配备各种必需的职业卫生防护用具和用135、品。包括眼面防护用具,工业安全帽、工作帽、防护服、防护手套、防毒面具和口罩、耳塞、耳罩及护肤用品等。职业安全卫生教育对新入公司的职工必须经过三级安全生产教育,并通过安全考试,考试合格取得安全作业证后方可上岗。10.6 职业卫生投资估算由于公司现有职业卫生机构设置及人员配备状况已能满足本工程的需要,故本工程充分依托现有的机构设施不新增人员。本工程职业卫生投资估算约150万元(已包含在各专业投资中)。职业病危害预评价专项费用约为60万元(已包含在建设单位管理费中)。第十一章 消 防11.1 设计依据(1) 中华人民共和国消防法(2) 公安部令第30号建筑工程消防监督审核管理规定11.2 设计采用的136、消防标准及规范建筑设计防火规范(GBJ1687)(2001修订版)建筑灭火器配置设计规范(GB5016692)(97版)火灾自动报警系统设计规范(GB5011698)11.3 火灾危险性分析按各装置工艺介质特性等确定各单项工程建构筑物火灾危险性类别。11.4 设计中预防火灾措施总图防火设计总平面布置中,根据生产特点,结合地形、风向等因素,按功能分区布置。各装置、设备间满足防火规范要求。工艺装置区设置环形消防车道,保证消防通道畅通。建筑防火设计根据各建构(筑)物的耐火等级,安全出口通道均按规范要求设计。电气防火设计所有工艺生产装置及其管线,按工艺和管道要求作防静电接地保护,其接地装置与电气设备工137、作接地和保护接地共用一个接地装置。所有正常情况时不带电的金属外壳均需可靠接地。工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地公用接地网,并与全厂接地网相连。生产装置场所装设必要的照明配电箱,供照明灯具和插座电源用。工作照明灯具按环境条件、厂房结构及工艺生产装置的条件选型和配置。光源一般选用混光灯、荧光灯等,并满足照度标准要求。事故照明灯具按环境条件、工艺生产要求及安全要求选择和配置,选用内附有蓄电池的应急事故照明灯具。11.5 消防措施水消防系统设计(1) 消防设计原则依托公司现有的消防管理机构、消防队、消防设施的基础上,遵照中华人民共和国公安部令第30号建筑工程消防监督审核管理规定的要求,“预防为138、主、防消结合”的方针,本工程在装置区增设与之配套消防水管及消火栓,同时根据各生产岗位的需要,配备合适的灭火器。(2) 水消防系统设计本工程消防水最大用量为300 l/s,消防供水压力为0.5MPa。消防管线在装置区域设置成环状,消防管线上设消防栓,其间距不大于120m。环状消防管线采用钢管。灭火器的设置在有可能发生火灾的地方,配置手提式和推车式灭火器,以便扑救初起火灾。火灾探测和报警系统根据规范要求,设置火灾报警系统。对重要建筑物,如:DCS操作控制室、低压配电室等设置火灾探测器及火灾报警控制器。在厂房主要通道设置手动报警按钮,以便于在火灾初期,通过安装在上述场所的探测器,准确发出火警信号,显139、示火警位置,以便通知值班人员及时采取灭火措施。11.6 消防站的设置公司现有的消防站已能满足本工程消防的需要。因此,本工程不增设消防站。11.7 消防投资估算本工程消防投资估算为850万元(包括消防管网、消火栓和灭火器材、火灾报警系统,已包含在各专业投资中)。第十二章 工厂组织和劳动定员12.1 工厂体制及组织机构本项目包括硫磺制酸装置、磷酸装置、DAP装置、DAP装置、NPK装置、硫酸钾装置等工艺生产装置和配套的供排水、供电、供热、空压站等辅助设施和公用工程设施。为了充分发挥企业优势,按现代企业管理制度和市场经济规律运作,体现生产装置工艺技术的先进性,体现现代化企业信息管理的时效性,本项目将140、依托工厂现有的管理体制和营销系统。12.2 生产班制和定员生产班制各生产装置以及为保证各生产装置正常、连续、稳定、安全运行所需的辅助设施和公用工程,实行“四班三运转”制,其余生产管理机构实行白班工作制。定员全厂定员见全厂定员表12-1。表12-1 全厂定员表序号部 门 或 岗 位定员备 注一主要生产装置1硫磺制酸装置482磷酸装置243DAP装置404MAP装置405NPK装置486硫酸钾装置30小 计230二辅助生产装置和设施1热电站102总降和车间变电所523空压站44脱盐水站85磷酸循环水站85硫酸循环水站85污水处理站86一次水站87中央化验室109DAP/NPK装置包装贮运106其中141、临时工70人小 计222其中临时工70人总 计452其中临时工70人12.3 人员来源和培训本项目各生产装置和辅助设施所需生产操作和管理人员均由湖北xxxx复合肥有限公司招聘解决。人员培训可在湖北xx现有生产装置上以及国内其他工厂同类生产装置上进行。第十三章 项目实施计划本项目建设分三个阶段实施,包括:项目前期工作阶段、项目基础工程设计阶段、项目详细工程设计/施工安装/试车投产阶段。项目建设周期计划为24个月,从基础工程设计开始。各阶段进度计划如下:项目基础工程设计阶段:3个月项目详细工程设计/施工安装/试车投产阶段:21个月,包括:(1) 详细工程设计:9个月(2) 设备和材料采购:18个月142、(3) 施工和安装:18个月(4) 试车投产:2个月上述项目详细工程设计/施工安装/试车投产阶段(1)(4)项工作部分交叉进行。13.1实施进度计划项目具体实施进度计划见项目总进度计划表13-1。表13-1 xx高浓度磷复肥工程实施进度计划表序号 时 间 内 容月1234567891011121314151617181920212223241合同生效2基础工程设计3详细工程设计4设备和材料采购5土建施工6设备安装7管道和仪表/电气安装8试车考核第十四章 投资估算和资金筹措14.1 工程概况本估算系湖北xxxx复合肥有限公司本工程的全部投资。内容包括80万吨/年硫磺制酸装置、20万吨/年磷酸装置143、10万吨/年磷酸装置、28万吨/年DAP装置、28万吨/MAP装置、28万吨/年NPK装置、2万吨/年硫酸钾装置以及配套的公用工程和辅助设施等工程项目。14.2 编制依据(1) 原化工部化建发(1994)711号关于颁发“化工建设建筑安装工程费用定额”的通知。(2) 化工工程建设其他费用执行原化工部化建发(1994)890号文。(3) 化工引进项目工程建设概算编制规定(1995)528号文。14.3 投资分析本项目报批总投资:79836万元 (含外汇1751万美元)其中:建设投资: 万元 (含外汇1751万美元)建设期借款利息: 万元铺底流动资金: 万元建设投资中: 设备购置费 万元安装工程144、费 万元建筑工程费 万元其他建设费 万元14.4 项目资金筹措本项目需要筹措的资金总额为 万元,来源如下:(1) 申请银行长期贷款 万元,年利率6.12%;(2) 企业资本金 万元;(3) 流动资金中70%(即 万元)申请银行短期贷款,年利率5.58%。14.5 资金使用规划在2年建设期内,建设投资分别按45%、55%投入。流动资金随生产负荷变化逐年投入使用。第十五章 财务评价15.1 基础数据产品方案及规模本项目产品规模: 80万吨/年硫磺制酸装置、20万吨/年磷酸装置、10万吨/年磷酸装置、28万吨/年DAP装置、28万吨/年MAP装置、28万吨/年NPK装置。投资和资金筹措本项目总投资为145、 万元,其中建设投资 万元,流动资金 万元,建设期利息为 万元。流动资金按分项详细估算法估算,见附表4。需要筹措的资金总额为 万元,来源如下:(1) 申请银行长期贷款 万元,年利率5.76%;(2) 企业资本金 万元;(3) 流动资金中70%(即 万元)申请银行短期贷款,年利率5.58%。经济计算期与建设期项目计算期17年,建设期2年,建设资金在建设期内分别按45%、55%投入;生产期14年。投产第一年生产负荷为80%,第二年及其后各年按100%。流动资金随生产负荷变化年投入使用。定员及人工工资本项目项目新增定员452人,职工年平均工资及附加为15000元/人年。基准折现率Ic=12%。固定资146、产折旧与无形资产摊销固定资产原值 万元,残值率4%。按直线折旧:设备15年,厂房30年,无形资产按10年内摊销,递延资产按5年内摊销。产品价格、付产品及税率产品DAP 28万吨/年 售价1850元/t ( 含税) 增值税率 13%产品MAP 28万吨/年 售价1800元/t ( 含税) 增值税率 13%产品NPK 28万吨/年 售价1500元/t ( 含税) 增值税率 13%盐酸 4.8万吨/年 售价300元/t ( 含税) 增值税率 17%城乡维护建设税为增值税的7%,教育费附加为增值税的3%。15.2 财务分析成本与费用估算成本与费用估算见附表2。主要原材料价格:硫磺(99.5%S) 26147、.5万吨/年 1000元/吨 增值税17%磷矿(30%P2O5) 117万吨/年 280元/吨 增值税17%氯化钾 1.7万吨/年 1700元/吨 增值税17%合成氨 15.2万吨/年 2200元/吨 增值税17%包装袋 1722万条/年 2.1元/条 增值税17%燃料煤 1.8万吨/年 380元/吨 增值税13%电 8944万KWh/年 0.35元/KWh 增值税17%工艺水 1578万吨/年 0.5元/吨 增值税6%修理费按固定资产原值(不含建设期利息)的4%计算;其它制造费按固定资产原值(不含建设期利息)的1%计算;其它管理费按生产成本的 2%计算(含原料运输的燃料动力费用);销售费用按148、销售额1%计(含产品包装及运输的燃料动力费用)。本项目年均总成本费用 万元。销售收入及税金销售收入及税金测算见附表5。本项目年均销售收入为 万元,年均销售税金 万元。投资利税、利润及分配本项目年平均利税 万元,投资利税率 %;利润总额为 万元,投资利润率 %。所得税按利润总额的33%计取,税后利润 万元。盈余公积金及公益金按税后利润的15%,利润优先还贷。偿还能力与偿还年限偿还贷款能力包括:项目建成投产后每年的未分配利润、年基本折旧费的80%和摊销费的100%。偿还贷款资金来源与偿还贷款年限计算见附表7 。经测算,本项目借款偿还期为 年(含建设期)。现金流量及评价指标全投资财务现金流量表见附表149、 8。自有资金财务现金流量表见附表10。通过现金流量表可测算出如下评价指标:指标名称所得税前所得税后 投资回收期 年 年 净现值(ic=14%) 万元 万元 内部收益率(IRR) % %投资回收期中含建设期。不确定性分析敏感性分析为了考查本项目的抗风险能力 ,特对一些影响项目经济效益的主要因素做敏感性分析。对于产品销售价格、建设投资、产品产量及产原材料价格变化时影响企业经济效益的敏感性分析可见附表 12。从敏感性分析表可以看出,产品销售价格和原材料价格的变化对项目经济效益的影响比较敏感,但在产品销售价格下降10%和原材料价格上升10%的情况下;其税后内部收益率仍大于行业基准收益率。本项目效益好150、,抗风险能力强。盈亏平衡分析本项目盈亏平衡点:BEP = %,即本项目生产负荷达 %企业就可保本,说明本项目抗风险能力较强.15.3 评价小结本项目财务评价主要指标表见附表 1。从财务报表的分析看,项目所得税后内部收益率为13.02%,高于基准收益率12%;负债适中,项目还贷能力强;从敏感性分析看,本项目抗风险能力强。本项目盈亏平衡点:BEP = %。从盈亏平衡和敏感性分析看,项目具有较强的抗风险能力。因此,项目从财务上讲是可行的第十六章 结 论16.1 综合评价产品方案和生产规模的选择综合考虑市场需求、资源条件和运输条件,本项目建议书推荐产品方案为DA、MAP和NPK三种产品。本项目各装置规151、模推荐如下:序号装置名称建设规模(万吨/年)1硫磺制酸装置802磷酸装置203磷酸装置104DAP装置285MAP装置286NPK装置287硫酸钾装置2项目实施方案的经济和社会效益评价(1) 本项目总投资 万元(含外汇1751万美元),其中建设投资 万元(含外汇 万美元),建设期贷款利息 万元,流动资金 万元。需要筹措的资金总额为 万元,资金来源为企业自筹和银行贷款。(2) 本项目财务分析表明,项目投产后所得税后内部收益率为 %,有较好的经济效益。(3) 本项目达产第一年的盈亏平衡点为 %。敏感性分析表指出,产品销售价格的变化对项目经济效益的影响最为敏感。敏感性分析表明本项目具有较强的抗风险能152、力,本项目是可行的。(4) 本项目符合国家各项环保规定。(5) 本项目建成后将可为市场每年提供28万吨DAP、 28万吨MAP、28万吨NPK产品,缓解国内磷肥供需矛盾,有一定的社会效益。16.2 研究报告的结论综上所述,湖北xxxx复合肥有限公司28万/年吨磷酸二铵、28万吨/年磷酸一铵、28万吨/年硫基氮磷钾工程可行性研究报告的原料来源可靠,技术可行,经济合理,具有较好的规模效益和良好的社会效益。该项目通过充分依托xx集团的技术、人才、管理、品牌优势,能够保证项目的顺利建成投产,并发挥最大的经济效益。同时为合理开发和利用xx丰富的磷矿资源,将xx建设成为我国重要的磷复肥基地迈出了关键一步,153、也对促进我国化肥行业的发展,实现大型磷复肥装置国产化,以及保护和合理利用我国的磷矿资源具有重要的意义,因此,该项目具有较好的经济效益和广泛的环境、社会效益,建议应该尽快开工建设。湖北洋丰新可行性报告第一章 总 论1.1 项目名称 湖北洋丰股份有限公司560kt/a(280kt/a2)粒状磷酸二铵项目,配套600kt/a硫磺制酸项目(300kt/a2)、300kt/a2湿法磷酸项目(150kt/a2,包括浓缩)。1.2 项目概况及投资的必要性 投资的必要性 在放马山建设磷酸二铵项目是十分必要的,其理由如下: A、洋丰中磷公司1200kt/a选矿装置定于2007年年底投运,原设计产品磷精矿经压滤机154、压滤后送到20公里外,供湖北洋丰股份有限公司磷酸装置使用。由于选矿装置浓密料浆过滤目前国内还没有十分理想的过滤设备,现设计所选用的压滤机单台过滤能力有限,要满足装置过滤能力,设备台数多,占地面积大,设备故障率高,运行费用很高,且滤饼的运输费用也十分高。在放马山就地建成磷酸二铵装置,取消了选矿装置的过滤,而且磷精矿浆的输送变为由管道泵送至磷铵装置,输送十分便利,运行费用低。 B、洋丰公司在市场上有十分过硬的营销队伍,而且洋丰牌肥料品牌优势巨大,市场潜力大,生产公司所缺的产品磷铵市场前景良好。C、主要原料硫磺、磷矿和液氨的供应有保证。 装置概况 560kt/aDAP项目分二期建成,一期建成280k155、t/aDAP项目,包括:300kt/a硫酸装置、150kt/a磷酸装置、280kt/aDAP装置,一期建成运行后立即进行二期工程的建设。1.3 可行性研究工作范围 1)300kt/a硫磺制酸装置2)150kt/a湿法磷酸装置3)280kt/a磷酸二铵装置4)市场需求预测5)工程投资估算6)项目的技术经济评价1.4 研究的简要结论 利用选矿磷精矿浆生产市场上急需的DAP,企业应有良好的经济效益。 本工程建设投资 万元,建成后年均实现利润总额为 万元,所得税前全投资内部收益率为 %,所得税前全投资回收期为 年,从上面的财务分析看,各项评价指标较好,因此,本项目是可行的。附:主要财务评价指标序号项目156、单位数量备注1生产能力1.1硫酸(折100%H2SO4)Kt/a3001.2磷酸(折100%P2O5)Kt/a1501.3DAP(18-46-0)Kt/a2802年操作日2.1硫酸天3302.2磷酸天3002.3磷酸二铵天3003主要原料及燃料用量3.1磷精矿(折干基)(P2O531%)Kt/a451.123.2DYDA(S99%)Kt/a100.003.3硫酸(折100%)Kt/a69.603.4液氨(NH399.0%)Kt/a61.603.5燃煤Kt/a11.203.6燃油Kt/a0075硫酸开车点火用4公用工程及动力消耗量4.1供水最大供水量M3/h118正常供水量M3/h794.2供电157、Kw.h装机容量Kw.h其中自发电8000Kw.h硫酸外供电磷酸DAP5三废排放量5.1副产H2Si后(18%H2SiF6)t/h67652磷石膏(含游离水25%)t/d35405.3废气含SO2浓度Ml/m3200排放量M3/h含F浓度Mg/m35.3排放量M3/h377006运输量序号项 目单位数量备 注6.1运入量6.2运出量7全员定员人8总投资8.1建设投资万元8.2建设期贷款利息万元8.3流动资金万元9年销售收入万元10年销售税金万元11年均总成本费用12年均利润总额13财务评价指标13.1投资利税率%13.2投资利润率%13.3长期借款偿还期年13.4全投资财务内部收益率1)所得税158、前%2)所得税后%13.5全投资回收期1)所得税前年2)所得税后年13.6全投资财务净现值1)所得税前万元2)所得税后万元第三章 产品方案及生产规模3.1 生产规模、产品方案及产品标准 主产品规格及生产规模DAP(18-46-0):280kt/a产品质量符合GB102052001标准 配套产品规格及生产规模98%工业硫酸 300kt/a 中间产品规格及生产规模 磷酸(50%P2O5)(折100%计):150kt/a 副产品品种规格及生产规模余热发电:5000KW低压蒸汽(自用):40t/hH2SiF6(18% H2SiF6):(折100%计) 45kt/a3.2 生产规模的确定 DAP装置 根159、据市场情况,资金和选矿能力所决定,洋丰中磷公司150万吨选区矿装置产31%P2O5精矿浆(折干基)48万吨,与之配套280kt/a、DAP装置年用矿46万吨。 磷酸装置 28万吨/年DAP装置需磷酸(折100%P2O5)13万吨/年,为满足产品需求,确定磷酸装置生产规模为15万吨/年,根据国内现有技术水平和装备能力,磷酸反应过滤部分为一套150kt/a磷酸装置,磷酸浓缩部分由于故障率高,故设计时富裕10kt/a,选择两套80kt/a,共计160kt/a。 硫酸装置 280kt/aDAP装置需硫酸340kt/a,结合公司的实际情况,本项目建设规模选择1套300kt/a硫磺制酸装置(以100%H2160、SO4计),缺口40kt/a硫酸外购。由于公司同等规模的装置在新洋丰已有两套投入运行,设备全部国产化,设计先进、工艺成熟、操作工操作熟练、投资节约。第四章 工艺技术方案4.1 技术方案硫酸装置 生产硫酸的装置按原料的不 同主要分为硫铁矿制酸和硫磺制酸。硫铁矿制酸是我国硫酸生产的主要装置,但普遍单位系列生产规模较小,一般为100kt/a以下居多,单系列在300kt/a的生产装置在国内很少,需引进国外技术及设备,投资高,流程长,设备故障率较高。而硫磺制酸装置流程短、投资省,所有设备及设计均可国产化,且国内技术相当成熟,故本项目选用硫磺制酸技术。 硫酸的转化部分采用两转两吸3+1流程,转化率高,尾气161、排放SO2含量低,对环境污染低,故本项目采用两转两吸3+1流程。 干吸流程采用无串酸流程,即干吸三循环槽合一,取缺点是只能生产98%H2SO4,而无法生产93%H2SO4,优点是操作简便,投资省,本项目所产硫酸自用,则克服了该缺点。故本项目选择干燥,一、二吸循环槽合三为一,无串酸流程。 磷酸装置湿法磷酸的生产是用硫酸与磷矿反应,生成硫酸钙结晶和磷酸流液,再进行液固分离,得到磷酸和磷石膏。根据硫酸钙结晶含结晶水分类,其工艺可分为二水法,半水法和再结晶法,再结晶法又可分为半水一冰法及二水半水法。二水物法是湿法生产中应用最早,最为广泛的流程,它具有许多优点:二水物结晶在稀酸溶液中具有很好的稳定性,在162、生产过程中不会发生任何形成的相变而造成结块;能形成粗大整齐的晶体,有利于过滤和洗涤;操作简便、控制幅度大,运转时间长;对设备、材料的腐蚀相对较轻;对矿种的适应性强,生产用矿可以改变;流程短,投资省,故本项目选用二水法磷酸工艺。二水法工艺技术的比较和选择二水法工艺技术有多种,在国内大型装置中已有同心圆单槽多浆的JacobsDorr流程,方格多槽的Prayon流程,单槽单浆的罗纳普朗克(Rhonepoulanc)流程,现将其工艺特点:同心圆单槽多浆的JacobsDorr流程:采用低位真空闪蒸冷却系统冷却料浆,通过反应槽槽外循环,即节省能耗又加大回浆倍数。料浆大量循环及低温差造成良好的反应和结晶条件163、;采用手板桨搅拌器,造成料浆强烈的轴向流动,该流程设备台数多,维修量相对较大。方格多槽的Prayon:采用低位真空闪蒸冷却系统冷却料浆,通过反应槽槽外循环,即节省能耗又加大回浆倍数。料浆大量循环及低温差造成良好的反应和石膏结晶条件;采用变角度的涡轮桨,造成反应料浆强烈的轴向流动;反应槽隔墙设计院的改进,使料浆在反应槽中具有坚向流动又有水平流动;获得的石膏结晶粗大,过滤强度得以提高。单槽单浆(Rhonepoulanc)流程:脂应系统采用空气冷却,具有硫酸表面分布器、料浆表面冷却器及大循环量的单浆为该工艺的特色;硫酸分布均匀,搅拌能耗低,料浆内循环量大。但其缺点是国内单系列能力均在10万吨P2O5164、/年以下。经比较,结合公司实际情况(已有几套方格多槽在运行),故本项目选用方格多槽流程作为磷酸反应系统的流程。过滤机由于转台式过滤机占地面积小,易于操作,运转平稳,过滤强度大,真空耗量小,本项目过滤系统选用转台式过滤机。磷酸浓缩装置磷酸浓缩有直接传热和间接传热两种方法,由于直接传热燃料费用消耗高,尾气排放量大,环境污染严重,目前也基本被淘汰。间接传热工艺分为强制循环型列管式换热器磷酸浓缩流程,强制循环型块孔式换热器磷酸浓缩流程及浓缩流程。强制循环型列管式换热器磷酸浓缩流程工艺特点是,系列阻力降小,工艺成熟,结垢易于清理,操作简单,该系统使用轴流泵作为循环泵。强制循环型块孔式换热流程允许多工作高165、温差且流速较大,同等规模的装置加热面积比列管式减少一半;采用大气冷凝器的水位能排除不凝性气体,省去了真空泵或蒸汽喷射泵。其缺点是系统阻力大,需用离心式循环泵,循环泵进口管线上还需加一台块状物料过滤器,以保护循环泵和防止换热器进酸孔被堵塞。Prayon磷酸浓缩工艺特点是磷酸在敞口中的酸加热槽内加热,加热元件用高镍、高铬合金钢制成,其内通蒸汽。磷酸经加热后泵送真空蒸发室,这种浓缩的优点是结垢产生在加热器的表面,而这些元件可以单独装卸,开工率高。由于块孔式换热器易结垢,而清理时间长,清理费用高,而Prayon流程主要设备掀热元件需进口,投资费用大,故本项目选择国内磷酸浓缩装置普遍使用的强制循环式列管166、换热器磷酸浓缩流程。4.1.3 DAP装置技术方案比选磷铵生产的工艺分为两大类:一类为传统法,即浓缩磷酸与氨中和。另一类为料浆法,即过滤酸与氨中和成磷铵料浆再进行浓缩。由于料浆法制得的产品质量达不到18-46,本项目选用传统法制DAP。传统法DAP生产的工艺有:预中和转鼓氨化粒化工艺,预中和十管式反应器工艺、双管式反应器工艺、单管式反应器工艺。下面就各种工艺特点比较如下:1)预中和转鼓氨化粒化工艺预中和转鼓氨化粒化工艺由美国国家肥料开发中心(NFDC)开发研究,又称TVA流程。该工艺是将氨和磷酸按比例在预中和器中反应,生产一定N/P摩尔比的磷铵料浆,然后通过料浆泵送至造粒机,同时在造粒机中补加167、一定量的氨或磷酸,使之在造粒的同时期,继续进行反应以获得产品质量要求的N/P摩尔比。该工艺在世界上建厂最多,目前中国已有6套240kt/a生产装置。该工艺优点:技术相当成熟可靠,中国也有丰富的设计和生产经验;对磷酸的浓度、质量要求较低,对磷酸的杂质含量没有特点的要求,磷矿适应性强,同时产品品位调整容易、方便;操作简单,容易掌握。缺点:需要中和槽及料浆泵送系统,流程较复杂,设备故障多,维修多;由于料浆泵送的要求,反应料浆含水量高(20%),造粒系统返料比高(56倍),干燥用燃料消耗多,相同规格设备的操作弹性小;需使用消泡剂,操作费用增加;造粒机固体床层内需氨分布器及其支承管梁,氨分布器容易堵塞,168、支承管梁易产生积料现象,影响装置开工率。2)单管式反应器工艺管式反应器安装在造粒机中,氨和磷酸的反应在管式反应器中一次完成。该工艺优缺点如下:优点:磷酸和氨能够一次氨化到磷铵产品要求的N/P摩尔比,改变操作负荷,调节产品规模,调整中和反应条件容易;无中和槽子及料浆泵送系统,使流程简化,减少了操作和维修费用;造粒机固体床层内无需氨分布器,支承氨分布器的钢结构可以取消,消除了氨分布器易堵塞而停车及支承管梁的积料现象;由于没有料浆泵送的要求,反应料浆的含水量可以在510%之间操作,可使造粒及全系统的返料比减少至2.53.1,使相同设备的操作强性增大,产品的能耗及燃料消耗低;可以不用消泡剂,降低操作费169、用;管式反应器设置蒸汽自动吹扫系统,有效的防止堵塞保证长周期运转;利用循环洗涤液的热量蒸发液氨,既可以节省蒸汽消耗,又可以降低洗涤液的温度,提高洗涤效益。缺点:对磷酸质量要求严格;生产DAP时造粒机内的反应热量大,需要通过加大空气量移走热量,使逸出氨量大约占总氨量的1520%,氨尾气洗涤器负荷大;对操作工的要求高。3)双管反应器工艺两个管式反应器分别安装在造粒机和干燥机中,氨和磷酸的反应在管式反应器中进行。优点: 具有以单管式反应器的优点;造粒机内热量容易移走,即热平衡容易解决;采用液氨直接加料,节省蒸汽消耗。缺点:(两个管式反应器及造粒机内固体床层)因此氨的分配复杂,操作调节难度较大;干燥机170、内的管式反应器必须用50%P2O5的浓磷酸;由于干燥机内管式反应器生产的是MAP,不可避免要进入成品中,因此产品的最终氨比度比其它工艺低(即产品的氮含量低);造粒机固体床层内需要氨分布器及支承管梁,氨分布器容易堵塞,支承管梁易产生积料现象。4)预中和+管式反应器工艺该工艺是结合预中和转鼓氨化粒化工艺和管式反应器工艺的优点发展起来的混合工艺。该工艺相对预中和转鼓氨化粒化工艺,允许反应料浆更高的含水量,从而操作弹性更大,对物料适应性强,料浆输送泵及输送管线不易堵塞;由于在管式反应器中进行部分氨和磷酸的反应,带入造粒机的水量低,返料系统设备尺寸小,装置投资低;同时干燥系统负荷降低,能耗较低。综上所述171、,由于预中和+管反应器混合工艺是把管式反应器和预中和槽有机地结合起来,既具备了管式反应器的优点,同时对湿法磷酸的质量具有较强的适应性,考虑到将来对磷酸质量的波动对磷铵生产的影响,本项目采用预中和+管式反应器混合工艺用于DAP的生产。4.2 工艺流程 硫酸装置 (1)熔硫系统 固体硫磺经皮带送入快速熔硫槽经蒸汽加热熔融,再经液硫过滤器除去杂质后送入精硫槽贮存。(2)焚硫转化系统液硫贮槽来的液体、硫磺泵送至磺枪,喷入焚硫炉与经干燥后的空气燃烧,产生的高温炉气经废热锅炉降温至430左右进入转化器一段。一段出口气体经高温过热器降温后进入转化器二段。二段出口气体经热热换热器降温后进入转化器三段,三段出口172、气体经冷热换热器,省煤器降温至184左右后进入第一吸收塔吸收SO3。一吸塔出口气体经冷热,热热换热器升温至430左右后进入转化器四段。出四段转化气通过低温过热器、省煤器回收热量后进入二吸塔进行二次吸取SO3,尾气经烟囱排空。(3)干吸系统循环槽内的硫酸经干燥酸循泵、干燥酸冷器进入干燥塔干燥空气后回流入循环槽。一、二吸收塔都没有酸循环系统,用浓度98%的硫酸吸收。在酸循环系统中,没有酸冷却器用以排除吸收反应热。为了除去气体,中夹带的硫酸雾沫,在干吸三塔顶部均设有丝网除沫器,在一吸塔顶部设有纤维除沫器。为了提供由SO3生成H2SO4所需的水分,须不断向吸收酸循环槽补水以控制循环槽子酸浓。增加部分的173、硫酸泵送入成品酸冷器降温后进硫酸贮罐。(4)余热利用方案在焚硫炉出口设置1台大管锅炉用于回收焚硫产生的废热。在转化系统设置了高、低温过热器及两台省煤器用于回收转化热,脱盐水经加热最后生产3.82MPa、450的过热蒸汽供抽汽式汽轮机发电,抽出的0.49MPa的低压蒸汽供熔硫及磷酸浓缩用汽。 磷酸装置(1)反应过滤部分选矿厂送来的精矿浆进入矿浆中间槽,泵送入萃取槽1#区,过滤系统的回磷酸送入反应槽1#区、2#区,反应料浆从萃取槽3#区经料浆循环泵送入闪蒸冷却器降温后流入萃取槽4#区,4#料浆一部分作为回浆回入1#区,一部分溢流进消化槽消除过饱和度,经过滤给料泵送入转台式过滤机。滤液送入过滤酸中间174、槽澄清、贮存,以供浓缩装置使用。洗液作为回磷酸返回萃取槽子,磷石膏滤饼经二次洗涤后进入石膏浆池,经渣浆泵送入渣场。(2)磷酸浓缩部分稀磷酸经计量后进入磷酸浓缩强制循环回路,与大量循环磷酸混合,供助强制循环泵送入石墨热交换器,采用低压蒸汽加热后的盐酸进入闪蒸室,水分闪蒸后获得浓磷酸。闪蒸室逸出的二次蒸汽经旋风除沫器分离了P2O5酸沫后的含氟气体首先进入第一氟吸收塔,第一氨吸收塔的循环氟硅酸浓度可在1018%内调节。由第一氟吸收塔吸收后的含氟气体进入第二氟吸收塔进一步吸收,吸收液约为3%的稀氟硅酸溶液。循环氟硅酸温度及浓度由循环冷却水流量控制。出第二氟吸收塔的气体经大气冷凝器冷凝水蒸汽后,不凝性气175、体及少量水蒸汽经真空泵排入大气。 DAP装置来自造粒预洗涤器循环泵洗涤液分别进入中和槽和管式反应器与液氨进行反应。中和槽子反应料浆通过料浆泵送到造粒机,管式反应器的磷铵料浆直接喷入造粒机固体床层中与来自返料输送机的返料一起进行氨化造粒。成粒后的物料进入干燥机。在干燥机中物料与热空气并联直接接触来降低颗粒含水量。热热气体是热风炉产生的烟道气,来自流化床冷却器的返回气体作为部分稀释空气,从而降低燃料的消耗。出干燥机物料经筛分后,合格料经颗粒经冷却后作为成品包装,大颗粒经破碎后与筛下的细粉一道作为返回造粒机,采用翻板控制进入返料和产品系统的物料量,以维持要求的返料比。中和和造粒尾气通过造粒机尾气预洗176、涤器洗涤回收氨和粉尘,加入磷酸控制预洗涤器循环槽N/P摩尔比,一部分溶液通过给料泵送至管式反应器,另一部分溶液通过循环泵送入中和槽。干燥尾气通过干燥洗涤器洗涤粉尘,造粒尾气预洗涤器和干燥机洗涤器出来的尾气经各自的风机送入最终洗涤器洗涤后排空。4.3 消耗定额 硫酸(300kt/AH2SO4计)序号名称与规格单位消耗定额1硫磺(含S99%)kg3302催化剂升0.013水m3104电Kw/h33 磷酸(以150kt/a P2O5计)序号名称与规格单位消耗定额1磷矿(P2O531%折干基)kg3.1862硫酸(折100%H2SO4)kg2.8093工艺水m33.24蒸汽(0.40.5MPa)t1.177、9295电Kw/h118 DAP(以每吨18-46-0 DAP计)序号名称与规格单位消耗定额1磷酸(50%P2O5)折 100%P2O5计t0.4652氨(99.5%NH3)T0.2243硫酸(98%H2SO4)t0.044低压蒸汽(0.49MPa)kg0.055中压蒸汽(0.98MPa)kg00156工艺水M30.57燃料煤 21MJ/kgkg208电Kw/h309包裹油Kg410包装袋(50kg/袋)个20.54.4 自控方案 磷酸和磷铵装置 磷酸装置和DAP装置的仪表和自控设计院贯彻可靠、技术适用和经济合理及操作方便的原则确定控制方案和仪表选型。通过自动化途径,强化装置的管理,保证产品的178、产量及质量,提高生产效率,治理环境污染。根据工艺装置的流程特点及操作上的要求,吸取同类装置自动控制设计和使用的成功经验,结合公司实际情况,按装置的规模及布局,采用控制室集中控制和就地检测相结合的控制方式。 仪表类型的确定: 压力测量采秀EJA系列智能型变送器及不锈钢压力表和隔膜式压办表;温度工测量采用热电阻或热电偶、双金属于温度计;流量测量采用带(PFA0衬里的电磁流量计,一般性气气体采用孔板流量计;固体物料的检测计量采用电子皮带秤或定量电子秤;液位测量采用EJA系列智能差压变送器,对于腐蚀性介质较强的液位采用用非接触式液位计,如超声波或雷达液位计。调节阀主要使用电动调节阀,阀体结构根据不同流179、性特性,选用不同的阀体、阀芯、材质及类型。 硫磺制酸装置 硫磺制酸装置设1个主控制,选用集散控制系统(DCS)对生产过程的主要参数如温度、压力、流量、成分等分类进行显示、记录、累计、报警及联锁,并通过键盘对整个工艺过程进行操作和控制,有关的电气参数及主要电动机的开停都可在DCS中显示或实现。本装置仪表检测点共需200多个,控制系统工程16套。重要的控制、回路有:焚硫炉出口炉气温度控制系统;转化器各段进口温度控制系统;锅炉汽包液位三冲量控制系统;成品酸浓度(硫酸质量分数)控制系统。4.5 主要设备的选择 硫酸装置1、空气鼓风机:为了保证系统的可靠性,国内普遍设置2台鼓风机,采用一用一备的配置方式180、,但备用风机投资高,利用率低。随着国内设计及制造技术的提高,鼓风机的可靠性已有长足进步。国产S1800风机已有成功的制造经验和应用实例,故决定采用沈阳鼓风机厂生产的S1800型风机,以节省投资、简化配置。主要参数:1)风量:1800m3/min2)转速:4985r/min3)入口温度:62,入口压力:4000Pa,排气压力:41000Pa4)附电动机功率:P:2000KW 电压:10000V,转速:2985rpm2、焚硫炉:采用带机械雾化喷嘴的焚硫炉具有结构简单,容积热强度大,不需另设加压风机等优点,但要求硫磺泵压头较高,在焚硫炉内部设有三道挡墙及二次风入口,以确保硫磺的充分燃烧。焚硫炉的容积181、热强度为5.6105KJ(m3.h)。3、转化器及催化剂:设计采用不锈钢转化器,材质为304SS,转化器顶板、隔板、格栅均由汇根立柱焊接固定在底板上,顶板板、隔板由截面为“H”形钢和平板焊接而成,底板下的“H”形梁由20个支腿支撑,支腿底面与基础固定支座之间可以滑动,滑动方向呈经向放射状。鉴于国产催化剂在性能和使用寿命上与国外催化剂有一定差距,本项目引进MEC催化剂,其性能保证情况和装填表量如下表:催化剂层催化剂转化率烟气温度()压降(Pa)型号数量(m3)入口出口1LP-12037.467.74186109002LP-12037.490.674415086403LP-11040.296.14182、4145712504LP-11054.499.824294431460 4、阳极保护酸冷却器及管道:国产阳级保护管壳式酸冷却器在设计、制造水平上已接近国际先进水平,选用国产酸冷却器无论是在结构、选材还是价格和售后服务上都符合我国硫酸企业的生产现状。本项目拟选用兰州兴业有限公司生产的AP浓酸冷却器,其设计参数如下表:冷却器名称数量外形尺寸换热面积(m2)换热系数换热量酸浓度酸流量进酸温度出酸温度壳程压降干燥塔酸冷器18007000185766.0827549686920662.035558.54一吸塔酸冷器18007000230846.66836298.3854106101.328061.86二183、吸塔酸冷器18007000210828.37739398.3755101101.328048.28成品酸冷器17004000804404.36109098.340000101.32602.524.5.2 磷酸装置 (1)反应槽:采用方格多槽 方格槽由六个格子方槽和一个圆形消化槽组成,方格槽每格有效尺寸为67006700/6700,在液面上约有1.5m自由空间,有效容积为844m3,消化槽尺寸为70006000,有效容积200m3,反应槽外形尺寸16080237007000。 (2)过滤机:选用真空转台式过滤机,其设备已定型化且技术成熟可靠,操作容易操作,滤布更换方便。本项目拟选用江苏新宏大(集184、团)公司生产的HD-ZP160m2型转台式过滤机1台,总过滤面积160m2。(3)蒸发闪蒸室:闪蒸室为钢衬橡胶设备,外形尺寸为640013380 2台(4)列管式石墨热交换器:2台 换热面积716m2(5)浓磷酸循环泵采用五二五厂生产的轴流泵,流量8000m3/h,扬程:5m。 DAP装置 (1)管式反应器和氨分布器:布置在造粒机内部,管式反应器采用UBG材质,氨分布器采用316L材质。 (2)造粒机:是DAP装置的主要设备,为回转圆筒式,尺寸规格为28007000,转速为7.9rpm,倾角:2,电机功率:110KW。转筒材料为碳钢,内衬挠性橡胶以防止结壁。料浆和其它物料喷头、管线等内件固定在185、管梁上,管梁的上部则设有便于积料自动下落的雏形顶。(3)干燥机:回转圆筒式,尺寸规格为380032000,转速为2.46rpm,斜度为3.6,电机功率363KW。 主要设备主要设备一览表序号名称规格及型号数量备注一硫酸装置1快速熔硫槽2液硫过滤器F=60m233液硫贮槽11000128162个4焚硫炉4200136071台5炉前精硫泵Q=7.9m3/h H=80m2台进口6空气鼓风机Q=1800 m3/min P=41000Pa1台7转化器8200185001台8热热换热器F=1322m21台9冷热换热器F=2583 m21台10气体过滤器750053281台11废热锅炉系统额定蒸发量:45t186、/h蒸气规格:压力3.82MPa温度:4501套12干燥塔500013600113一吸塔500015900114二吸塔500013400115干燥酸循环泵Q=528m3/h H=30m116一吸酸循环泵Q=528m3/h H=30m117二吸酸循环泵Q=490m3/h H=30m118干燥酸冷器F=185 m2119一吸酸冷器F=230 m2120二吸酸冷器F=210 m2121成品酸冷器F=80 m21二磷酸装置1反应槽(方格多槽)16080237007000 V有效=844m312消化槽70006000 V有效=200m313过滤机HD-ZP160 m2 F=160 m214真空冷却循环泵187、Q=5500 m3/h H=4m15闪蒸冷却器2600600016水环式真空泵最大抽气量300m3/min极限真空度-85kpa17磷酸料浆泵Q=200 m3/h H=30m28浓缩闪蒸室64001338029石墨换热器F=716 m2210第一氟吸收器340017300211第二氟吸收器340017300212浓缩大气冷凝器300012400213除沫器5000107132三DAP装置1中和槽36002800619012料浆泵卧式离心泵:Q= m3/h H=50m1+13管式反应器能力:30t/h 料浆1+14造粒机28007000生产能力:250t/h 110kw15燃烧炉热负荷:2.01188、07KJ/h16干燥机38003200P=363kw 能力:250t/h17流化床冷却器二段流化床冷却器 面积15 m280t/h18筛分机双层振动筛11.2m2, 150t/h19破碎机锤辊式50t/h410包裹筒25004000111造粒机预洗涤器文丘里+旋风 1700/44008500112尾气洗涤器文丘里+塔体 4200/7300270001第五章 原料、辅助材料及燃料的供应5.1 原料供应 主要原料的品种、规格、年需求量、来源及运输条件见下表:序号名称规格单位年需用量来源运输条件1磷精矿P2O531%万吨47.8洋丰中磷公司管道输送2氨NH399.3%万吨6.16湖北洋丰股份有限公司189、汽车运输3硫磺S98%万吨10进口轮船5.2 辅助材料包装袋:聚丙烯编织袋,50kg/袋,年需574万条,由湖北洋丰股份有限公司配套编织袋厂供应。5.3 燃料供应烟煤:20.9MJ/kg,年需6000吨,外购,火车或汽车运输。5.4 原料供应的可靠性5.4.1 磷矿 280kt/aDAP装置需磷精矿石478kt/a,由洋丰中磷股份公司1200kt/a选矿装置供应。 硫磺30万吨/年配套硫酸装置共需硫磺10万吨/年,国际硫磺市场货源十分充足,供应稳定。本项目所需硫磺主要从加拿大和中东地区进口,国外经销商主要有加拿大棱镜硫磺服务公司,年可供硫磺5万吨;加拿大运安有限公司北京代表处,年可供硫磺5万吨190、;同时,国内有连云港雅仕硫磺公司,年可供硫磺10万吨,其运输方式均可经港口用轮船运至关山码头,然后经汽车短途运输进厂。 液氨 280kt/aDAP装置需液氨6.16万吨/a,主要由湖北洋丰股份有限公司合成氨厂供应。合成氨装置具备150kt/a,合成氨生产能力,每年可稳定供应6.16万吨液氨,采用汽车槽车运输。第六章 公用工程和辅助设施方案6.1 总图运输 概述 该项目东临207国道和汉水流域,焦枝铁路放马山铁路专用线进入装置界区,交通十分方便。 设计标准规范本工程总图运输设计均遵守并执行国内最新版本的标准规范,主要标准规范如下:石油化工企业设计防火规范GB5016092工业企业总平面设计规范G191、B5018793建筑设计防火规范GBJ1687(修订本)厂矿道路设计规范GBJ22-87 总平面布置符合国家现行的有关法令、法规的要求;满足工厂 防火、防爆及卫生防护的要求;充分考虑各装置间的相互衔接,使其在功能及服务上协调一致;满足工艺生产流程的要求,相关装置临近布置,使工艺管线走向顺畅,线路短捷;有较重污染源的装置尽量考虑减轻对厂前区等人员集中地带的影响到,充分考虑环保的要求;充分利用地势高差,以减少设备投资及动力消耗。 运输设计固体原料硫磺汽运进厂,液氨经汽车槽车运输进厂,成品DAP主要为铁路运输出厂。本工程运输量为44.16万吨/年,其中运出量为DAP 28万吨/年,运入量为固体硫磺1192、0万吨,液氨6.16万吨。6.2 给排水 给水由荆襄自来水公司提供,排水采用污水合流,用于磷石膏渣调浆,与磷石膏渣一起泵送至石膏渣场。渣场回水再回装置循环利用。6.3 供电 本项目用电由金山变电站供应,界区内设35KV总降压站一座,DAP装置、硫酸装置内各设10KV配电所一座,为界区内10KV高压用电设备提供电源。 磷酸装置及DAP装置共设一座10/0.4kv变电所;硫酸及辅助装置共设一座10/0.4KV变电所。6.4 供热 本项目所需蒸汽由硫酸装置余热锅炉提供。6.5 分析化验 建中心化验室一个,用于公司原料、成品及生产过程的半成品分析。根据需要,设置相应的岗位分析。6.6 贮运 固体物料贮193、存 建设硫磺仓库及成品仓库贮存,硫磺仓库按2个月贮存量考虑,成品DAP仓库按3个月贮存量考虑。 液体贮存硫酸贮存采用硫磺贮罐(14m14m)两台。磷酸贮存采用磷酸贮罐头(12m10m)4台,两台用于稀磷酸贮存,两台用于浓缩酸贮存,液氨采用1000m3的球罐2台。第七章 节能 本项目在工艺选择和设备选型方面充分考虑了热能的综合利用和节电。第八章 环境保护、劳动安全及消防8.1 环境保护 厂址与环境影响 本项目位于胡集磷化工业园规划区,西边为荒山,主导风向为东南风,居民稀少,主要在上风向。8.2 环境质量标准及排放标准1、环境废气质量标准GB30951996 二级2、污水综合排放标准GB89781194、996 二级3、工业企业厂界噪音标准GB1234890 类4、化工建设项目噪音控制设计规定GB20253928.3 建设项目的主要污染源及污染物 新建装置为:280kt/aDAP装置、150kt/a磷酸装置和300kt/a硫磺制酸装置 由于硫酸装置采用硫磺制酸工艺,其生产过程采用全封闭流程,没辰废水、粉尘、废渣的排放。由于优化工艺过程,四段转化的总转化率达99.8%,废气中SO2排放体积分数0.02%,酸雾含40mg/m3,远远低于国家标准规定的指标。磷酸装置污水主要为反应尾气洗涤水,地面冲洗水,浓缩系统洗涤水。反应尾气洗涤水,地面冲洗水经收集地槽打入磷石膏调浆槽送至磷石膏渣场。闪蒸冷却系统循195、环水用于磷酸过滤系统的冲盘水和洗涤水,进水反应系统利用。而浓缩系统洗涤水因回收氟硅酸后作为氟硅酸产品或进行氟化物加工或出售。系统排出的废渣磷石膏经渣浆泵送入磷石膏渣场堆放,澄清后的污水经收集池收集后回到磷酸装置一部分作为循环水的补充水,一部分作为冲渣水循环利用。磷石膏渣一水部分硫钙肥改良土壤或作建筑材料石膏板或水泥添加剂,其余部分由渣场存放。废气的排放主要是磷酸反应尾气和浓缩尾气,经洗涤至含氟0.00014%经过40m烟囟排空。DAP装置无废液和废渣的排除,只有氨化造粒系统有含量NH3气体的废气排除,含NH3尾气经磷酸和水二级洗涤达到NH330mg/m3后经装置100m烟囟排空。8.4 劳动保196、护与安全卫生 生产过程中危害因素分析 1、有害物的危害 本项目生产过程中涉及到的有害物质主要有:SO2、SO3、硫酸、磷酸、氨、氟化物、粉尘等。 SO2:无色气体,有刺鼻窒息气味和强烈涩味。SO2气体能刺激鼻粘膜、眼睛和呼吸器管,当空气中SO2达到0.06mg/e时,会引起中毒,发生肺水肿和心脏扩大等症状。SO3:无色气体,有强烈刺激性气味。SO3能吸收空气中的水分形成酸雾,使人呼吸发生困难,使人体肺脏受损伤,严重时会产生窒息。硫酸:具有毒性、强腐蚀性。人体皮肤与浓硫酸接触,能发生严重灼伤。能使粉尘可燃物发火燃烧、爆炸。磷酸:摄入和吸入磷酸会引起中毒,对皮肤和眼有刺激作用,具有腐蚀性,火灾时会197、形成有毒的蒸汽。氨:有毒,吸入或气体与眼、皮肤、粘膜接触有刺激性,能严重损伤呼吸道粘膜,甚至可能造成死亡的事故;接触液氨可引起严重的灼伤,氨具有可燃性。氟化物:为淡黄色气体或液体,有刺激臭味,具有高毒,吸入会引起中毒。对皮肤、眼和呼吸道有强烈的刺激作用或灼伤,在室温下能与大多数可氧化物质或有机物强烈反应而燃烧,有较大的燃烧和爆炸危险。2、化学腐蚀危害本项目生产过程中,由于工艺物煽动大部分具有腐蚀性,因此对建筑物、管道、设备、仪表、电气设施均会造成腐蚀破坏,严重影响生产安全。3、噪音危害 生产过程中动设备产生的震动,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198、聋。 4、静电、雷电的安全 化工生产过程中,在有可燃气体或易燃物存在的场合,静电、放电、雷电均可成为引起爆炸的点火源,导致火灾、爆炸事故发生。 设计中采用的安全卫生防范措施 1、原则:本项目设计贯彻“安全第一,预防为主”的方针。安全卫生设施必须执行与主体工程同时设计院、同时施工、同时投运的“三同时”制度,以保证和平安全,提高生产水平,促进企业发展。 2、有毒有害物及粉尘的防范措施对可能产生泄漏的设备、管道在满足工艺条件的情况下,尽量敞开装置,为防止布置在厂房内的生产装置产生的有毒有害物质积累,厂房内设计可靠的通风系统。3、化学腐蚀防范措施对工艺物料直接接触的设备、管道、阀门选用合适的耐腐蚀材料199、制作。电机及仪表选型考虑腐蚀。建、构筑物设计采用耐腐蚀的建筑材料和涂料。4、噪音防范措施设计采用低噪声的机械设备,对单机起标的噪声源采用安置消音器。在噪声源集中的岗位设置隔音间,出入高噪声区人员必须配戴耳塞或耳罩等防护用品。5、静电、雷电防范措施生产装置在防焊区域内设计静电接地,具有火灾爆炸危害场所以及静电危害人身安全的作业区,金属用具均设接地,有火灾爆炸危险的的化工装置、电气设施设防雷装置,如排放易燃易爆气体的排气筒等安装避雷针。6、机械及坠落意外伤害防范措施对高速运转的设备设计可靠的防护器、挡板或安全围栏,传动运输设备、皮带运输线设计带有栏杆的走道,爬梯平台设有扶手护栏等。7、爆炸防范措施200、装置内的管道、设备、建构筑物之间保持一定防火间隙。有火灾爆炸危险场所的建筑物的结构形式以及选用材料符合防火防爆要求,具有可燃性气体、可燃液体的生产装置设防静电接地设施。具有火灾爆炸危险的生产设备和管道设计安全阀、防焊板、水封、阻火器等防爆阻火设施。对有火灾爆炸危险存在的场所安装火灾报警设施和自动灭火设施。8、采光、照明设施生产装置及建构筑物的布置充分利用自然光。具有火灾爆炸、毒尘危害和人身伤害的作业区设计事故状态时能延续工作事故照明。9、化学物伤害防范措施化学物伤害危害作业尽量采用机械化、自动化,并安装必要的报警信号、安全联锁和保险,工作人同配备必要的个人防护用品。10、人为防护各车间根据工作201、环境特点配备各种必须的防护用品和用具,包括眼面防护具、工业安全帽、防护手套、防护鞋、靴、防毒面具、耳塞、耳罩及皮肤用品等。11、安全教育对新入厂的职工必须经过三级安全教育,并通过考试,考试合格取得安全作业证后方可上岗。8.5 消防 设计依据及标准规范 中华人民共和国公安部令第30号建筑工程消防监督审核管理规定建筑设计防火规范(GBJ16-87)(1995年修订版)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(GB5005892)火灾自动报警系统设计规范(GBJ11688)建筑灭火器配置设计规范(GB5016692) 生产操作环境特点 本工程存在火灾、爆炸事故202、的可能。 生产过程中火灾危险性类别 硫酸、磷酸、磷铵及公用工程为甲类火熔炼危险性类别,液氨库、硫磺仓库及熔硫工段为二类火灾危险性类别。 消防措施 1、总图 装置之间保证足够的防火安全间距危险较大的设施尽量靠厂区边缘地带和下风方向,装置区设置环形消防车道,并保证消防通道畅通。2、建筑建筑物尽量不采用可燃材料,疏散楼梯及出口通道均按规范要求设计。3、电气设计中考虑采用消防备用电,以确保消防用电需要,在各疏散通道设置应急照明灯具。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措施,工艺装置及其建筑物均考虑防直击雷和感应雷,并设接地装置。5、工艺与控制在生产装置的工艺设计中,对主要物料203、装置内反应器等重要设备的温度、压力、流量参数进行监测,对气体、成份进行分析,使其在参数最佳而操作最安全状态下运行,一旦出现参数异常,立即自动报警,以便及时加以调节。6、消防系统本设计中在装置区设置消防水管网和消火栓,在生产岗位附近设置灭火器以扑灭初期火灾。7、消防投资估算本工程消防投资估算约为200万元。第九章 生产组织和劳动定员9.1 生产组织新建的装置分为硫酸分厂、磷酸分厂和磷铵分厂,公司的组织机构如下:9.2 生产班别和劳动定员 生产班制 采用四班三运转制 劳动定员 本项目劳动总定员人数为301人,详见下表序号名称人数(人)1行政管理人员302硫酸厂84=323磷酸厂154=604磷铵204、厂124=485生产管理人员256公用辅助车间337维修人员308分析人员43合计301人9.23 人员培训 由于新建装置的工艺技术水平较高,操作控制要求严格,因此所有生产人员上岗前必须经过认真的生产培训和安全教育并通过考核。重要岗位需持证上岗。结合企业实际情况,人员培训确定由湖北洋丰股份有限公司承担,培训期两个月。第十章 项目实施计划本项目建设周期按12个月考虑,共分台下几个阶段:前期准备、施工图设计、设备采购、土建施工、设备安装、试运转及开车。实施进度规划见下表:123456789101112前期准备施工图设计设备采购土建施工设备安装试运转及开车第十一章 投资估算和资金筹措11.1 投资估205、算 1 、工程概况 本投资费用包括:1)公用工程;2)硫酸装置;3)磷酸装置;4)磷铵装置;5)磷石膏渣场。 2、编制依据 1)定额及费用依据 A、化工建设项目可行性研究投资估算编制办法 B、化工设计概算编制办法 C、化工建设建筑安装工程费用定额 2)价格依据A、主要设备参照询报价及新洋丰类似工程定价;B、材料价格参照现行价格;C、建筑工程参照类似工程。3、建设投资估算本项目建设投资为47022万元(见附表),其中:1)建筑工程费:13456.84万元2)设备购置费:25680.4万元3)安装工程费:5502.68万元4)其它费用:2301万元5)预备费用:286万元4、流动资金估算本项目流动206、资金采用了分项估算法,流动资金为14039万元(见附表)。5、总投资估算本项目总投资为61060万元,其中建设投资47022万元,流动资金14039万元(见附表)。11.2 资金筹措本项目建设总投资61060万元,资金筹措一是由湖北洋丰股份有限公司提供建设资金47022万元,建设期利息不予考虑,项目投产后按年利率6%计息,并逐年还本付息;二是企业投产时向银行借贷流动资金14039万元。第十二章 财务评价12.1 基础数据 产品销售收入本项目的最终对外销售产品为磷酸二铵,根据市场价格看,尽管化肥价格在未来市场将稳中有升,但考虑到我国政府对农业的扶持政策、导向,其价格波动限。同时,原材料价格也将是207、一个稳中有升的走向,因此计算期内,本项目分析销售价格按2200元/吨(不含税)测算,年均总销售收入(不含税)为61600万元。 产品销售税金及附加本项目增值税按“销项税进项税”计算,生产所需磷矿石、硫酸、硫磺、煤进项税率按13%,氨、聚丙烯编织袋进项税率按17%;本项目销售产品增值税率按17%,老有所为维护建设税及教育附加税率按增值税的10%计算经测算年均销售税金及附加为 万元,其中:增值税=销项税进项税19040-4692(矿)-2340(硫磺)-543(硫酸)-4608(氨)-174(煤)-390(编织袋)=6293万元城市维护建设税及附加=629310%=629万元12.1.3 折旧及摊208、销 本项目采用平均年限法计算折旧,建(构)筑物按20年净残值按5%;设备平均按10年,净残值按3%;土地按30年,开办费按5年摊销(见附表)。 经测算,本项目年折旧摊销总额为 万元。其中:年均折旧 万元,年均摊销192.17万元。 单位产品生产成本估算 本项目生产成本估算中,将硫酸作为DAP的原料来考虑,在测算过程中,参照了洋丰集团类似装置的实际生产消耗水平及同行业类似装置的消耗水平,DAP单位生产成本1711元/吨(不含税)(见附表) 管理费用、销售费用、财务费用本项目财务分析中,以DAP为参照依据,管理费用按16元/吨,销售费用按15元/吨测算,则一般生产经营年均管理费用为896万元,年均209、销售费用为840万元。在财务费用方面,一是生产经营流动资金利息,二是建设借款生产经营期利息,年流动资金利息842.34万元,建设投资为企业自筹资金,不存在借款利息(见附表)。 年均总成本费用本项目年均总成本费用94990.34万元。 本项目年均利润 万元。12.2 财务评价指标12.2.1 投资利润率、投资利税率、销售利润率 (1)投资利润率=年均利润总额/总投资100% (2)投资利税率=年均利税总额/总投资100%(3)销售利润率=年均利润总额/年均销售收入100% 内部收益率、投资回收期(见附表) (1)本项目所得税后财务内部收益率为: (2)本项目投资回收期为 年 借款偿还期 盈亏平衡210、分析盈亏平衡点BEP=年固定成本 年销售收入-年可变成本-增值税附加单位产品生成成本估算表(硫磺制酸)序号项目规格单位消耗定额单价(元金额(元)1原材料302.5包装材料等2.50硫磺S99.9%吨0.3339003002燃料动力25水电253工资及福利44制造费用305副产品回收余热发电,平均每吨酸发电170度,电价0.30元/度-516生产成本310.5单位产品生成成本估算表(磷酸序号项目规格单位消耗定额单价(元金额(元)1原材料磷矿石P2O531%吨3.5064001402硫酸98H2SO4吨2.866310.58902燃料动力水电393工资及福利104制造费用305生产成本2371单位211、产品生成成本估算表(DAP序号项目规格单位消耗定额单价(元金额(元)1原材料磷酸(50%P2O5以100%P2O5计吨0.46523711103氨99.5%NH3吨0.2242200493硫酸98%H2SO4吨0.04310512包装材料等462燃料动力煤5500kcal/k吨0.0260012水电103工资及福利54制造费用305副产品回收6生产成本1711资动资金估算表 单位:万元序号项目名称正常年总金额周转天数周转次数正常年流动资金需要额生产负荷100%1流动资产340391.1应收账款123200389.5129681.2存货20421原材料8609236108592.1磷矿石3609030123008.2硫酸41763012348.3硫磺170006062833.4液氨2710430122259.5包装材料等17223012144燃料1120301293.1煤1120301293在产品1320005721833产成品9200036109200其他7031.3现金6502流动负债200002.1应付账款20000流动资金合计14039