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化学公司20万吨甲醇、年29万吨CO项目可行性研究报告(130页)
化学公司20万吨甲醇、年29万吨CO项目可行性研究报告(130页).doc
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上传人:正*** 编号:815507 2023-11-21 132页 3.89MB
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58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11.2研究结论32.市场需求预测72.1一氧化碳供应72.2甲醇市场预测72.3产品价格的分析143.产品方案2、及生产规模173.1产品方案173.2产品、副产品名称和规格173.3生产规模和操作天数184.工艺技术方案194.1工艺技术方案的选择194.2工艺流程及消耗定额334.3自控技术方案404.4主要设备的选择444.5标准及规范564.6仪表标准规范595.原料、辅助材料、燃料和动力供应635.1主要原材料、辅助材料种类、规格、需要量及来源635.2主要公用工程消耗及供应636.建厂条件和厂址方案656.1建厂条件657.公用工程及辅助设施方案687.1总图运输687.2给水、排水737.3供电及电讯787.4供热及脱盐水站817.5贮运及机械化运输847.6工艺及供热外管道897.7采暖通3、风及空气调节907.8工厂空气、仪表空气、氮气管网917.9分析化验室937.10土建937.11火炬948.节能968.1能耗指标968.2节能措施综述969.环境保护989.1建设地区环境现状989.2执行的环境保护法规和拟采用的标准989.3主要污染源及主要污染物999.4清洁生产的技术路线选择及特点1009.5防治措施方案10010.劳动保护与安全卫生10310.1劳动安全与工业卫生10310.2消防10611.工厂组织与劳动定员10911.1工厂组织10911.2生产班制10911.3人员来源和培训11112.项目实施初步规划11212.1项目实施计划11213.投资估算及资金筹措14、1313.1投资估算11313.2资金筹措11414.技术经济11514.1编制依据11514.2基础数据11514.3生产成本估算11514.4财务评价11514.5不确定性分析11614.6评价意见1171321. 总论1.1 概述1.1.1 项目名称、建设单位及项目类别项目名称:xxxx化学有限公司20万吨甲醇、29万吨CO/年项目建设单位:WISON GROUP HOLDING LIMITED项目类别:外商独资经营企业,注册资本金二千九百六十(2960)万美元项目地址:江苏省xx市xx1.1.2 编制依据(1)上海xx化工工程有限公司与xx签订的编制项目可行性报告协议。(2)xx化工园5、区提供的园区基础条件。(3)与BOC、Celanese会谈的资料。1.1.3 编制原则(1)采用国内外经实践证明为成熟、先进、可靠的工艺,确保装置一次投产成功,并能长周期运行。(2)低投资、低消耗前提下达到低能耗、低成本。(3)在可靠的前提下,尽可能利用国产技术与设备。(4)贯彻可持续发展战略,力求做到发展经济与保护环境同步,“三废”排放少,污染小。(5)所选择的技术方案应是优化的方案,尽可能减少项目投资,提高项目经济效益和抗风险的能力。(6)设计贯彻工厂规模大型化、布置一体化、生产装置露天化、建筑物轻型化、公用工程社会化的五化方针。(7)严格执行国家有关法律法规,强制性设计标准及规范,保证工6、程设计质量。1.1.4 项目建设的背景1.1.4.1 项目建设的背景随着中国市场醋酸消费的增长,美国赛拉尼斯公司每年向中国销售成品醋酸达30万吨。另外还向中国销售大量的醋酸后加工产品,如和中国烟草公司签订的向中国出口三醋酸纤维素等产品。因此赛拉尼斯公司计划在中国xx化工园区内建设一套60万吨/年的醋酸装置,而且该装置计划在6年内产量达120万吨/年的醋酸产量。赛拉尼斯的醋酸工艺是采用甲醇、CO的羰基合成技术,因此要求有可靠的CO气体的供应来源,并且每年的运行时间达8300小时。基于以上要求,xxxx化学有限公司计划在同一化工园区内建设以煤为原料采用德士古水煤浆气化技术生产CO含量达4547的粗7、合成气用于制造CO气体,并同时用粗合成气和CO制造过程分离的H2气体生产20万吨/年甲醇。建设一套洁净煤气化装置用于生产CO和甲醇,甲醇生产可完全利用CO深冷分离所产生的富氢气,其经济效益较佳。若20万吨/年甲醇装置能满足我国甲醇不足和附近扬子石化公司对甲醇的需求的情况下,在价格合理的情况下可以提供甲醇直接用于生产醋酸,减少了仓储和运输的困难。所以建设一套联合生产装置不但供应了赛拉尼斯的CO气体,而且联产甲醇满足附近化工企业对甲醇的需求,是一个综合效益较好工厂。1.1.4.2 项目建设的意义利用兖矿的高硫煤,采用先进的洁净煤气化技术和其它先进的工艺技术建设以煤为原料生产甲醇和一氧化碳联合装置,8、以达到煤炭的综合利用,生产高附加值化工产品的效果。甲醇是重要的化工产品,是碳一化学的基础,甲醇后加工可以生产百余种化工产品。甲醇又是重要的替代燃料,我国甲醇一直供不应求,连续几年我国甲醇大量进口,以满足国内的需求。建设一氧化碳和甲醇联合装置,达到经济、社会和环境效益最大的统一,其意义在于:(1)高硫煤能够得到充分利用,减少资源浪费。(2)提供了可满足大型醋酸装置所需的CO原料气,并生产甲醇满足了该地区化工发展需要。(3)做到了真正意义上的煤炭行业向高附加值化工行业方向的转化。(4)满足国民经济对甲醇化工产品的需求,以减少进口国外甲醇对我国的影响。(5)有利于国家能源产业结构的调整,保持国民经济9、的可持续发展。总之,本项目的实施,完全符合国家化工能源发展和高技术产业发展重点规划,符合我国能源结构的调整和能源安全的发展方针。该项目的实施是高起点、新技术、大型化,并有成熟的商业运行经验。为了达到长周期,可靠供应CO气体给Celanese醋酸装置,本项目采用Texaco水煤浆气化技术和Linde低温甲醇洗净化技术。这些技术目前都是世界上最先进、可靠的工艺技术。装置大量采用可靠的国内外最先进的运转设备,材料和阀门及专利设备,保证装置长周期可靠运行。为了装置开车运行一次成功,并按时向外供应CO气体,本项目计划和美国伊斯曼公司合作,利用他们丰富的技术和操作经验,以保证装置的可靠运行。1.1.5 研10、究范围本报告的研究范围是以兖矿集团高硫煤为原料建设年产29万吨CO和20万吨甲醇装置,以及相配套的公用工程及辅助设施,主要包括:1) 煤贮运系统2) 粗合成气制备装置3) 低温甲醇洗净化装置4) 甲醇生产装置5) CO深冷分离及压缩6) 克劳斯硫回收装置7) 产品储运8) 中央控制室9) 给排水及污水处理10) 总变电所及车间配电所11) 中央化验室及气体防护站,环保监测站12) 总图运输13) 其它辅助设施 全部的投资估算及技术经济分析。1.2 研究结论1.2.1 研究结论通过市场分析,技术方案论证,厂址及技术经济分析,初步结论如下:利用兖矿拥有的高硫煤资源,使用洁净煤技术,建设大型装置,生11、产高附加值的甲醇和CO产品,进而推动我国洁净煤生产系列高附加值的化工产品的发展,是一个新兴的产业,不但可以提供化工生产所需原料,而且可以为国家节约外汇,产生较为客观的经济效益和社会效益。(1)利用洁净煤技术,以煤为原料,建设大型的CO气体和甲醇生产装置,是煤炭综合利用,提高附加值的有效途径,符合国家的产业政策、能源和环境保护政策。(2)所选厂址条件较优越,水电供应可靠,交通运输方便,原料供应可靠,是建设化工装置的理想厂址。(3) 拟建装置采用国际上先进的洁净煤气化、甲醇合成技术,技术起点高,生产技术成熟可靠、先进、能耗低、产品成本低,竞争力强,有一定的市场。(4)技术经济分析,项目经济效益较好12、,内部收益率(税后)达到13.07%,盈亏平衡点为56.63 %,说明此项目有一定的抗风险能力。1.2.2 存在问题及建议(1)洁净煤气化技术是一新型产业,国家应在政策上给予优惠,同时,银行贷款应给以必要的支持。 附:综合技术经济指标主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注1生产规模甲醇万t/a20.784CO气体万t/a 29硫磺万t/a1.488副产2年操作日天3303主要原料.燃料消耗(1)原料煤(26060kJ/kg)t/a418560(2)氧气(99.6Vol%)Nm3/a2.796108(3)低压氮气(99.99%)Nm3/a0.96108(4)添加剂t/a1816(5)碱(4013、 NaOH)t/a1424主要公用工程消耗(1)供水新鲜水t/h410.5(2)供电 需要容量kWH14377(3)供汽中压蒸汽 2.5MPat/h-25.8副产低压蒸汽 0.5MPat/h-13副产5三废排放(1)废气m3/h190270(2)废液t/h45.9(3)废渣、灰t/a85500(干基)6运输量t/a629473.8 其中运入t/a439500 运出t/a189973.87定员人125其中:生产人员人76 管理人员人498总占地面积万米217.8(267亩)9总投资万元96108其中外汇万美元(1)建设投资万元90550(2)建设期利息万元3791(3)流动资金万元588812年14、均销售收入万元6000813年均总成本费用万元4416414年均利润总额万元1112115年均所得税万元249216年均税后利润万元862917贷款偿还期人民币年7.57含建设期外汇年含建设期18投资利润率%11.1019投资利税率%15.8120内部收益率(全部投资)所得税前%14.71所得税后%13.0721净现值所得税前万元14141(Ic=12%)所得税后万元5171(Ic=12%)22投资回收期所得税前年7.84含建设期所得税后年8.02含建设期23盈亏平衡点(BEP)%56.632. 市场需求预测甲醇是碳一化学的重要基础,又是重要的有机化工原料,具有广阔的市场和需求。2.1 一氧化15、碳供应CO是羰基合成的主要原料,主要从天然气、石油、煤炭的部分氧化或蒸汽转化制得。但因我国天然气、石油资源较为贫乏,价格昂贵。从煤炭制取CO价格较低,而且原料供应可靠。因此很多工厂从煤炭的气化制得粗合成气,再经净化、分离制得纯度较高的CO气体。粗合成气分离CO主要有PSA变压吸附,柯索布(casorb)的化学吸附和深冷分离等三种工艺技术。要满足赛拉尼斯羰基合成制醋酸所需大量CO,采用PSA不合适,国内技术规模小。柯索布化学吸附也不合适羰基合成技术,因而选用深冷分离技术。深冷分离技术可靠,价格较低也适用于大型装置使用。本装置采用深冷分离制得CO,通过管线直供赛拉尼斯的醋酸装置。2.2 甲醇市场预16、测2.2.1 国内外市场需求预测2.2.1.1 产品的现状及产品的主要用途甲醇是重要的基本有机化工原料,它是碳一化学的基础,甲醇经深度加工可生产百余种化工产品及衍生物。如:甲醛、甲基叔丁基醚(MTBE)、醋酸、对苯二甲酸、二甲酯(DMT)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、聚乙烯醇、甲胺、甲烷氯化物,硫酸二甲酯、二甲基甲酰胺(DMF)等等。在有机原料范围内产量仅次于乙烯、丙烯及纯苯等基本化工原料。甲醇又是一种很好的有机溶剂和燃料。总之,甲醇在化学工业、医药工业、轻纺工业以及能源、运输业、生物化工上都有着广泛的用途,在国民经济中占有十分重要的位置。2.2.1.2 产品市场供需现状(1)世界甲醇产品市场供17、需现状20世纪80年代以后,世界工业发达国家推行汽油无铅化的环境保护政策,使得以甲醇为原料的无铅汽油添加剂MTBE得到开发和大量应用,也使甲醇产量和消费量迅速增长。2000年全球甲醇生产能力为3803万吨,需求量为2985万吨。预计到2005年生产能力将达到4294万吨,需求量为3430万吨;到2010年,世界甲醇生产能力将为5099万吨,需求量为4100万吨。从总体来讲,目前世界甲醇供需基本平衡,但不同地区情况各异。根据现状和预测,加拿大、拉丁美洲、东欧、中东、非洲、大洋洲、甲醇供大于求,而美国、西欧、亚洲甲醇供不应求,主要依赖进口解决。目前世界甲醇生产能力分布大致为: 北美占28,南美及拉18、丁美洲占15,东欧占13,亚洲占12,西欧占11,中东占11,大洋州占7,非州占3,中东及中南美洲有大量丰富的天然气和油田气,一些大型甲醇装置正在建设之中,预计上述比例将会发生变化。 全球各种原料生产甲醇的情况见下表:年份总生产能力开工率%各种原料生产的甲醇产量总产量天然气重油煤及其它19962932.184.3222517896792471819973198.181.02350.7175.165.52591.319983395.179.42448.5179.767.42695.619993497.680.12551.6180.867.72800.120003778.176.52637.21719、9.672.42889.220013841.177.72738.4178.167.02983.520023841.179.82815.6176.472.53064.519962002年全球总生产能力平均增长4.6%,总产量平均增长3.7%。90年代以前,甲醇需求增长比较缓慢,自1990年美国通过空气清洁法以后,作为汽油添加剂的MTBE的发展使甲醇消费量大增。1991年世界甲醇消费量为1829万吨,1995年为2455万吨,净增量600多万吨,1998年为2583。5万吨,预计到2005年将达到3430万吨,2010年达到4100万吨。目前世界甲醇的消费结构尚无明显变化,甲醛仍居甲醇消费量的首位20、,其次是MTBE/TAME和醋酸。19902000年世界甲醇的主要消费领域是用于生产下游产品甲基叔丁基醚、甲醛、醋酸、对苯二甲酸二甲酯(DMT)、甲基丙烯酸甲酯以及直接作燃料、溶剂使用,预计今后数年内全球甲醇的消费领域变化不大。世界甲醇消费构成及预测见下表及图。世界甲醇消费构成及预测年份甲醛MTBE/TAME醋酸溶剂MMA燃料DMT其它199636.627.26.54.03.12.81.418.3199736.126.97.24.03.02.91.318.4199835.927.17.53.73.02.81.318.5199935.327.08.23.93.02.71.318.5200035.21、327.38.13.92.92.61.318.6200135.227.08.83.82.82.41.318.6200235.127.08.83.82.92.41.318.6近年来世界甲醇的需求仍稳步增长,但各地区的差别较大,美国,西欧和亚洲仍是甲醇的最大消费市场,亚洲是未来几年甲醇消费增长最快的地区。1994年亚洲进口甲醇约320万吨,2000年进口量增加到470多万吨,到2005年和2010年进口量分别将达到770多万吨和1250多万吨。在亚洲国家中日本是甲醇消费大国,生产能力仅为19.6万吨/年,且近年无新建项目,主要依赖进口,1990年进口165万吨,1995年进口200万吨,2000年22、日本停止生产甲醇,需求全部依赖进口,进口量约204.3万吨。韩国甲醇生产能力约为40万吨/年,1995年需求量65万吨, 2000年需求量达到109万吨,短缺约70万吨。印尼和马来西亚都有丰富的森林资源,在大力发展胶合板产业的同时,也带动了加工板材用粘合剂的生产发展,因此对甲醇的需求将会不断增加。(2)国内甲醇产品市场供需现状 a.国内甲醇生产情况我国最近十几年来,在市场需求的推动下,甲醇工业发展迅速,现有生产厂家近100家,但生产规模5万吨级以上的不到20家,而国外近几年新建的甲醇生产规模一般为5080万吨级,并且多建在富产天然气的国家和地区。国内甲醇装置大部分为合成氨厂的联醇,由于规模小,23、造成生产成本高,污染严重,开工率低,无法与进口甲醇竞争。我国的甲醇生产装置中超过的15万吨/年生产能力的仅有上海焦化有限公司,四川维尼纶厂及大庆油田甲醇厂三家,10万吨/年以上的9套;5万吨/年以上的17套,其余均为小装置。2000年我国甲醇总生产能力接近400万吨/年,今后几年我国还将结合煤化工和天然气化工的发展,兴建几套大型的甲醇生产装置,同时一些小甲醇装置将被淘汰。我国甲醇产量1995年为113.48万吨,1996年为141.19万吨,1997年增加至171.33万吨,1998年为148.87万吨,1999年仅生产甲醇124.4万吨,2000年国内甲醇生产在利好的刺激下,产量大增,全年产24、量达到198.69万吨,比1999年增加60%。2001年生产甲醇206.48万吨,同比又增长4.99%,2002年大中型甲醇装置生产甲醇210.6万吨,比上年度又有所增加。我国甲醇装置开工率一直很低。主要原因:一是近年来,国外一些规模大的装置相继投产,甲醇生产成本下降,致使我国甲醇进口量逐年上升。二是目前国内甲醇总年产能力虽达400万吨,但由于规模小、技术落后、能耗高,实际生产量在190万吨左右。由于国内生产的甲醇无法与国外甲醇在价格上竞争,因此虽然国内甲醇生产能力从表面上看已能满足市场需求,但由于生产成本高等原因,我国甲醇依赖进口的局面依然严重。b.国内甲醇供需情况我国甲醇消费构成预测见下25、表:我国甲醇消费构成预测 (单位:万吨)消费领域2005年衍生物261.2甲醛115聚乙烯醇3.6醋酸47甲胺15MTPE38对苯二甲酸二甲酯2.6甲氯化物10其它衍生物30农药18医药20溶剂15燃料35其他25合计374.2随着我国经济的发展,近年来我国甲醇消费量增长较快,1980年我国甲醇消费量为26.91万吨,1990年达到68.32万吨,1999年我国甲醇表观消费量达到261.36万吨,2000年又增加到329.3万吨,2002年国内消费量达到390.8万吨,比2001年增加10.06。今后随着甲醇下游产品的开发,甲醇燃料的推广应用,甲醇的需求量还将大幅度上升。近年我国甲醇的供需情况26、详见下表。近年我国甲醇供需情况 (单位:万吨)年份能力产量进口量出口量表观消费量199086.064.04.370.0568.32199193.076.07.210.3782.841992106.587.115.880.02102.961993118.188.617.400.30105.701994130.0106.9612.324.37114.911995160.0113.4820.894.68129.691996294.0141.1941.090.04182.241997334.6174.3324.170.70197.801998359.9148.8769.102.88215.09199927、368.4124.10137.390.13261.362000400198.69130.650.04329.302001400206.48152.130.96357.65c.进出口情况1997年起国家多次调整部分化工产品的进口关税税率,甲醇进口关税一再下降,也刺激了甲醇的进口,其进口量1991年为7.21万吨,1995年达20.89万吨,1999年高达137.39万吨,进口量已超过国内甲醇产量。2000年我国进口甲醇130.65万吨。2001年我国进口甲醇152.13万吨,2002年进口180万吨。我国甲醇主要进口国有沙特阿拉伯、新西兰、巴林、加拿大、印尼等,主要出口国有韩国、日本、朝鲜等。我28、国甲醇主要用于化学合成,其次是燃料和溶剂,近年来增长最迅速的是化学品生产,甲醇衍生物生产发展迅速。目前,国内甲醇主要消费在甲醛、MTBE、农药、对苯二甲酸二甲酯、甲基丙稀酸甲酯、聚乙烯醇、甲胺、醋酸等行业。1998年我国甲醇消费结构为:衍生物占65%;农药占8%;燃料占7%;医药占6%;溶剂占5%;其它占9%。未来我国甲醇市场主要取决于我国环保的有关政策及其实施进度,对2010年我国甲醇的需求量分析如下:在有机化工原料方面预计会有适度发展,预计到2010年甲醇用于生产有机化工原料的用量约为150170万吨。近年随着我国基本建设的不断加强,甲醛消费量增长迅速,预计2010年甲醛需求量将达到29329、万吨,届时消费甲醛达132万吨,2010年我国醋酸的需求量将达200万吨,按甲醇羟基法占60%计,届时将需求甲醇达100万吨,因此,乐观地估计,2010年甲醇在有机化工原料方面的需求量将达250万吨以上。在精细化工方面预计2010年甲醇使用农药34万吨、医药18万吨、染料10万吨、有机玻璃7万吨、合成纤维和橡胶13万吨,总量将达到88万吨/年。甲醇制MTBE:MTBE是当前人们公认的高辛烷值汽油添加剂,它已成为重要的石油化工产品。目前国外约有20%的甲醇用于生产MTBE,随着我国环保措施的不断落实,无铅汽油产量必将迅速增加,对MTBE的需求也将大增,预计2010年MTBE对甲醇的需求量将达6530、万吨左右。在燃料方面的应用:随着我国经济的发展和人民生活的提高,我国对石油产品的需求量不断增加,国内石油产品的产量远不能满足需要,从2001年以来我国每年进口石油都在60007000万吨以上,2002年我国实际进口石油达7000万吨,预计2005年石油年需要量2.8亿吨,自产1.78亿吨,进口1.1亿吨。我国汽车2000年为1600万辆,2010年将达到3000万吨,需汽柴油将达7200万吨。2010年我国年缺石油将达到1.5亿吨以上。一个国家石油进口量超过1亿吨以上,需要庞大的军事、政治、经济实力才能够保证安全供应。从国家长远的利益、国防安全和经济可持续发展、从能源结构上要进行调整,要结合我31、国资源状况生产煤基油和石油替代燃料。我国是一个富煤、缺油气、少再生能源的国家,在未来100年中只有煤是“百年安全能源”,煤炭将供应我国未来能源的75,而油气只占5。我国石油按年需要量只可开采11年,按现在年产量可开采10年,天然气为30年,而煤炭足可开采200年以上,因此我国将率先进入煤制清洁能源时代。以煤制油技术目前刚进入开发和实施阶段,其投资巨大、技术要求高。甲醇作为替代燃料或掺烧汽油作能源,由于煤制甲醇投资较低,技术成熟,成本较低,有其广阔的市场和发展前途。甲醇是一种易燃液体,燃烧性能良好,辛烷值高,抗暴性能好,被称为新一代燃料。甲醇掺烧汽油,在国外一般向汽油中掺混甲醇515%提高了汽油32、的辛烷值,避免了添加四乙基铅对大气的污染。近年来,我国对掺烧混汽油、纯甲醇汽车进行了大量试验,处于试用阶段。甲醇制二甲醚作民用燃料、甲醇直接作民用燃料等灶具开发已获成功,也处于试用阶段。近来汽油价格大幅上涨,而大型甲醇装置的投产,使甲醇价格下降,完全可同汽油竞争,为发展甲醇燃料提供了机遇,其市场前景极为广阔。预计我国2010年汽车保有量将达6000万辆,需汽柴油7200万吨,按掺烧5(M5)的甲醇计算,需求量将达到360万吨。2005年将需200万吨, 当然掺烧甲醇需要国家出台相关的政策和标准,还需要进一步推广和应用。但以甲醇替代燃料是必然的发展趋势。在国外,甲醇蛋白工艺已工业化,甲醇制乙烯、33、丙稀已进入实用化阶段,甲醇作液体叶肥实验效果较好,甲醇在这方面也存在潜在的市场需求。因此,预计到2010年我国对甲醇的需求总量将达到800万吨左右。我国加入WTO后国内的化肥工业将受到冲击,尤其是小化肥,从而影响到联醇的生产,另外,小甲醇也将受到冲击。根据以上市场供需平衡的预测分析,2000年我国甲醇总生产能力约400万吨,产量198万吨,表观消费量约329万吨,进口量达到130多万吨。依据预测2005年需求量约374万吨,2010年需求量约700万吨,而随着技术落后、能耗高、规模小、成本高的小甲醇装置的关闭,到2005年前后,我国甲醇装置生产能力将减少到200万吨/年左右,供需矛盾将十分突出34、,新建一批规模大、技术新、成本低的甲醇装置势在必行。为此国内已有10家企业,拟建10套大型甲醇装置,预计总能力在370万吨/年左右。如果这些甲醇装置全部都能如期建成,在20052010年期间,国内甲醇总生产能力也仅为570万吨/年左右,即使按80%的开工率计算,产量约为460万吨/年,不能满足374700万吨/年的甲醇市场需求,市场空间仍很大。2.3 产品价格的分析2.3.1 甲醇产品价格分析国外甲醇价格受原料价格及甲醇需求的影响很大。1994年由于美国经济复苏,带动甲醇的需求激增,致使价格一路上扬,亚洲市场每吨甲醇现货售价达到450500美元,欧洲达到650680德国马克。1995年国际市场35、需求矛盾减缓,价格又有下降。1996年甲醇价格波动不大,与1995年持平。从1997年底四季度开始,甲醇价格逐步下降,1998年底国际市场甲醇售价每吨仅为87105美元。1999年随着亚洲经济危机的结束,世界及亚洲地区的经济形式明显好转,带动甲醇国际市场价格又逐步回升,2000年四季度美国海湾甲醇价达到230240美元/吨。2001年下半年价格有所回落。我国甲醇市场受国际市场影响较大。1994年我国调整原油、天然气、成品油和粮食的价格,使国内甲醇生产成本上扬。同时国际市场行情上涨,导致国内甲醇价格上升,供应紧张。1995年上半年最高价达到4200元/吨,西南、华南地区创下4800元/吨的纪录,36、下半年甲醇市场价格又直线下降,年底跌到2100元/吨左右。1996年国内甲醇市场一直没有好转。1997年国际市场甲醇价格上涨,进口减少,国内甲醇价格一度反弹到25002600元/吨,但下半年甲醇下游产品需求不旺,价格重新回落到2200元/吨左右。19981999年国内甲醇市场持续低迷,价格一度跌至1200元/吨左右。1999年二季度以后,国内一些中小甲醇装置停产或减产,使得甲醇产量相对减少,而且国家出台了扩大内需,促进国民经济发展的一系列措施,刺激了国内生产的发展,使甲醇下游产品对甲醇的需求逐步增加,同时受国际市场的影响,需求旺盛势头一直不减,价格迅速上扬。2000年国内市场甲醇出厂价为18037、02000元/吨,最高达到2350元/吨左右。2001年是甲醇价格走低的一年,受世界经济趋势走弱的影响,全年价格的下降幅度达到50%,11月份的价格约为1300元/吨。2002年5月,全国甲醇平均价格上涨到18002000元/吨。2003年2月以来甲醇价格大幅上涨,平均价格上涨到2800元左右;甲醇价格走高的原因主要是国外甲醇价格上涨了30以上,美国以达260美元/吨,欧洲达250美元/吨;国外甲醇价格上涨的原因与世界甲醇最大的供应商Methanex恰好大幅减产有关,其2003年产量仅为100万吨,下降幅度达58.8,使甲醇价格不断上升;而甲醇下游产品价格也出现了与甲醇同步升高的趋势。2.3.38、2 甲醇产品价格的稳定性及变化趋势预测甲醇价格主要与国际市场行情和国内需求量的变化有直接的关系,2002年下半年到现在,甲醇价格不断上涨,国际原因主要与伊拉克战争原油价格的上涨和国际几家大型甲醇工厂的停产检修有关,国内原因自2002年下半年我国经济持续高速增长与甲醇有关的各类化学品需求旺盛,特别是汽油价格上涨后,汽油中添加甲醇的数量增加,甲醇供不应求,价格暴涨。但随着国际油价随着伊拉克原油增产而降低,国内已有的甲醇厂开足马力增产,以及一些甲醇厂的投产,甲醇价格将会下降。但下跌空间不大,估计会在14501600元/吨之间波动。3. 产品方案及生产规模3.1 产品方案根据市场平衡和获得最大的经济效39、益,生产装置应以最佳的经济规模进行设置。根据市场预测2005年我国甲醇需求预测为374万吨,而装置生产能力为340万吨。但由于其中部分为小型生产装置、生产工艺落后,生产成本较高,应予淘汰,实际生产能力为230万吨/年,。因此甲醇实际缺口150万吨以上。本装置考虑到同时生产甲醇和CO气体两种产品。 供给Celanese CO气体的供应量将从第一年的15万吨/年增加到第五年的30万吨/年,用甲醇生产量进行调整氢气平衡以实现碳利用率最高的优化状态,甲醇的规模20万吨/年为宜。3.2 产品、副产品名称和规格3.2.1 产品(1)甲醇质量标准 GB33892 优等品或美国联邦AA级甲醇 99.85%(w40、t)密度 0.7910.792高锰酸钾试验 50分钟水份 0.1%(wt)酸度(以HCOOH计) 0.0015%(wt)羰基化合物含量(以CH2O计) 0.001%(wt)蒸发残渣含量 0.001%(wt)(2)CO气体组成 : CO 98.69%(Vol)N2+CH4+Ar 1.31%(Vol)S 0.1PPm压力:3.5MPa(G)温度:403.2.2 副产品硫磺质量标准 GB 244992 优等品硫 99.9%(wt)灰份 0.03%(wt)酸度 0.003%(wt)砷 0.0001%(wt)铁 0.003%(wt)有机物 0.03%(wt)水份 0.1%(wt)3.3 生产规模和操作天41、数3.3.1 产品生产规模甲醇 20万吨/年CO气体 29万吨/年3.3.2 副产品产量:硫磺 14880吨/年 3.3.3 年运行总天数 330天(8000小时)4. 工艺技术方案4.1 工艺技术方案的选择4.1.1 原料路线的选择选择生产甲醇和制取CO气体的原料,可以从原料储量、现有生产能力、成本、投资费用与技术水平等来综合考虑。从技术水平上看,以煤或天然气、重油等为原料制合成气的生产工艺都比较成熟,国内外都有工业化装置在运转。由于以煤为原料生产合成气的成本低,中国有丰富的煤炭资源,煤制CO气体的技术方案也是成熟的,所以本可研报告甲醇和CO气体的制备采用以煤为原料。新的洁净煤气化技术可使大42、型甲醇和CO气体制备装置能够做到低成本、低能耗、低污染,其产品具有较强的竞争能力。4.1.2 国内外工艺技术概况4.1.2.1 甲醇及合成气制备国内外工艺技术概况(1)气化a)国外工艺技术概况以煤为原料的气化方法主要有固定床和流化床、气流床等。固定床气化技术 固定床气化技术在我国运用较广,较为先进的有鲁奇(Lurgi)气化技术,在我国建有3套装置。该技术虽然能连续加压气化,但由于气化温度低,生成气中甲烷含量大,同时生成气中含苯、酚、焦油等一系列难处理的物质,净化流程长;尤其是该技术只能用碎煤不能用粉煤,因而原料利用率低,大量筛分下来的粉煤要配燃煤锅炉进行处理。流化床气化技术 流化床气化技术主要43、有德国温克勒(winkler)流化床粉煤气化技术。该技术压力较低,建有生产燃料气的装置,目前没有生产合成气的装置。气流床气化技术气流床气化技术有美国德士古气化(Texaco)技术和荷兰壳牌谢尔(shell)粉煤加压气化技术。德士古气化技术属于气流床气化技术,是美国德士古(Texaco)公司根据油气化技术的思路开发出来的。它是在煤中加入添加剂、助熔剂和水,磨成水煤浆,加压后喷入气化炉,与纯氧进行燃烧和部分氧化反应。气化温度13001400,气化炉无转动部件。对于生产合成气的气化炉,大多采用急冷流程。该技术由于是水煤浆进料,大量水份要进行气化,因而煤耗和氧耗均较高。但它有以下优点:单台炉处理煤量大44、,生产能力高;气化压力高,甲醇合成气压缩功耗省,可实现等压合成;有效气(CO+H2)含量高,适于作合成气;煤的适应性宽,可利用粉煤,原料利用率高;三废量小,污染环境轻,废渣可用于水泥原料;该技术在世界上已有7套装置运行,在我国有四套装置运行。德士古气化技术在我国使用最多,鲁南化肥厂、上海焦化厂三联供装置、淮南化肥厂、渭河化肥厂均以水煤浆气化技术进行改造或扩建。谢尔气化技术是荷兰谢尔公司多年开发的一种先进的气化技术,该技术采用纯氧、蒸汽气化,干粉进料,气化温度达14001700,碳转化率达99%,有效气体(CO+H2)达90%以上,液态排渣,采用特殊的水冷壁气化炉,使用寿命长。采用废锅流程,可副45、产高压蒸汽。采用干粉气化,氧耗量较低。但需要氮气密封,气化压力不能太高;气化炉(带废锅),结构复杂庞大;设备费及专利费均较高。该技术目前只有一套大型装置运行,用于联合循环发电,工业化的经验不多,技术须全面依赖进口,国内技术支撑率低,有一定风险。国外大型气化技术比较表项 目Texaco法Shell法Lurgi气化压力2.76.52.04.03.0气化温度 1300140014001600850单炉最大能力 吨煤/天50020002000600气化炉型式热壁式、单喷嘴冷壁炉、四喷嘴热壁炉进煤方式水煤浆浓度60%泵送煤粉用氮气输送粒度90%9990有效成份(CO+H2)较高 80%高 90%68%氧46、气用量高较低较低工业化装置数71多在中国的工业装置4/2 b)国内工艺技术概况固定床气化固定层间歇气化技术,该技术投资低,技术成熟,目前我国小氮肥、小甲醇厂90%以上采用该工艺生产。该技术气化效率低,单炉产气量少,常压间歇气化,吹风过程中放空气对环境污染严重,每吨合成氨的吹风放空气量达28003100立方米。该技术在国外已被淘汰。国内固定床气化还有富氧连续气化技术,虽然该技术连续气化无吹风气排放,污染较少,但只能采用焦炭或无烟煤作原料,原料价格高;且生成气中甲烷含量高,不适合做合成甲醇的原料气。流化床气化国内流化床气化主要有中科院山西煤化学研究所开发的灰熔聚流化床粉煤气化技术,该技术可用多种煤47、质作原料,如烟煤、焦炭、焦粉等,使用粉煤在10001100下气化,固体排渣,无废气排放。该技术工业示范装置已于2001年在陕西城固氮肥厂建成,小时耗煤量4.2吨。其煤种适应性广,操作温度为10001100,反应压力为0.03MPa(G)。气化炉是一个单段流化床,结构简单,可在流化床内一次实现煤的破粘、脱挥发份、气化、灰团聚及分离、焦油及酚类的裂解。带出细粉经除尘系统捕集后返回气化炉,再次参加反应,有利于碳利用率的进一步提高。产品气中不含焦油,含酚量低。碳转化率为90%。合成气中(CO+H2)为6872%,有效气体成分较低。气流床气化我国煤气化技术科研人员经过多年努力研究,开发出了具有中国知识产48、权的洁净煤气化技术。华东理工大学会同鲁南化肥厂等单位合作开发了水煤浆四喷嘴撞击流气化技术,该技术氧耗、煤耗比德士古气化技术低,碳转化率可达98,有效气体成分(COH2)8385,这些指标均比德士古气化技术高。采用该技术建立的日处理煤量20吨的工业性试验装置已运转400小时以上,并经过72小时考核,取得了国家专利,经过科技部组织的评审与验收。现正在设计、建设中,由于该技术中试试验时间较短,大型装置未投产验证,有一定的风险;气化炉烧嘴较多,停车检修或更换烧嘴时影响面较大,由于采用四喷嘴,需要配多台高压煤浆泵及相应管线,加之炉体加长,气化流程中增加了分离器等,故投资与采用德士古水煤浆气化技术(计入德49、士古专利费后)相差不大。原化工部临潼化肥研究所(现西北化工研究院)早在60年代末就已开展水煤浆纯氧气化的研究,70年代初建立日处理50吨的气化装置。从水煤浆制备、纯氧气化、灰水处理等试验中取得工艺流程的优化,最终工艺条件的选择、设备材料的选择、自动控制,软件开发等一系列工程数据。为配合水煤浆气化的研究试验工作,洛阳材料研究所研究制成了水煤浆气化的耐火砖,原化工部化工机械研究所开发了二流道、三流道的烧嘴,重庆热工仪表研究所开发了适于水煤浆气化的测温度计等。这一系列科研成果得到了化工部科技司、国家科委的大力支持和技术鉴定,为今后我国水煤浆气化工程应用奠定了基础。水煤浆气化技术经过我国有关科研、设计50、生产、制造部门的多年研究,已基本掌握该技术,并能设计大型工业化装置,国产化率达90%以上,技术支撑率高,生产管理经验多,风险少,可做为本次可研的首选工艺技术。考虑到国产水煤浆气化技术工程放大有一定难度,为保证甲醇装置生产的可靠性及提供CO气体的连续性,本可研报告选用德士古水煤浆气化技术。(2)净化采用水煤浆气化工艺生产的粗煤气中除含CO、H2、CO2外,还有少量H2S、COS、CH4、N2,微量的氨等成分。硫化物、重金属镍等对甲醇合成催化剂是毒物,必须除去。还有生产CO气体,必须除去粗合成气中的CO2,方可进入CO深冷分离装置制取CO气体。a)变换水煤浆气化气中CO高达4447%,H2量只占51、3436%。当生产29000Nm3/hCO气体时,CO深冷分离返回的富H2气与甲醇合成净化气直接汇合,满足甲醇合成新鲜气的要求,直接进入甲醇合成回路。当xx不提供CO气体给Celanese时,气化产生的粗合成气全部生产甲醇时,需要CO变换装置,来调节合成气的组成,以满足经过净化后,甲醇合成新鲜气的需要。此时需变换的气量约占总气量的48%左右。采用耐硫变换时,由于水煤浆气化粗合成气经洗涤后含尘量12mg/m3(标),温度约为242,并被水蒸汽饱和,水汽比约为1.5,直接经过加热提温后即可进入变换,不需再补加蒸汽;流程短,能耗低,故水煤浆气化配耐硫变换是最佳选择。b)脱硫脱碳从国内外煤气化装置中所52、采用的脱除酸性气体的工艺来看,低温甲醇洗(Rectisol)和NHD(或Selexol)较常见。低温甲醇洗(Rectisol)工艺是采用冷甲醇作为溶剂脱除酸性气体的物理吸收方法,是由德国Linde公司和Lurgi公司联合开发的一种气体净化工艺。该技术成熟可靠,能耗较低,气体净化度高,可将CO2脱至20PPm以下,H2S小于0.1PPm。NHD(或Selexol)同低温甲醇洗一样,同属物理吸收,其对CO2、H2S等均有较强的吸收能力,可将CO2脱至0.1%以下,H2S小于1PPm。目前世界上大型煤气化装置产生的合成气净化采用低温甲醇洗技术较普遍,采用NHD技术的装置很少,NHD净化大都用于中小型53、装置。采用低温甲醇洗净化吸收部分采用双塔分别净化甲醇合成气和CO制备所需的合成气,再生部分合为一起的净化技术。c)丙烯压缩制冷 低温甲醇洗净化工艺需外供冷量,提供冷量的技术较多,较常用的有溴化锂吸收制冷技术,适用于提供5-10冷量;氨压缩制冷技术,适用于提供5-35冷量;丙烯制冷技术,适用于提供-25-45冷量;乙烯制冷技术,适用于提供-35-55冷量等等。我们准备采用的低温甲醇洗技术需要-40冷量移出反应热,所以采用丙烯压缩制冷技术比较合适。(3)甲醇合成及精馏a)甲醇合成甲醇工业始于本世纪初,到本世纪六十年代,甲醇工业取得重大进展。1966年英国ICI公司首先推出了低压甲醇合成工艺ICI工54、艺,此为低压法生产甲醇的开端。1971年原西德Lurgi公司成功开发另一著名低压法工艺Lurgi工艺。所有中、低压法甲醇装置工艺过程类似,在压力为5.015.0MPa,温度为205266之间操作。各种中、低压甲醇工艺的主要区别在于反应器的设计、反应热的移走及回收利用方式的不同,另外所用催化剂亦有差异。近年来,甲醇合成反应器的开发出现了综合各类典型反应器优点的趋势,这些反应器都采用了内部换热冷却、等温反应及副产饱和蒸汽回收余热的思想。如TEC的MRF多段径向流动反应器;Linde绕管式等温反应器;三菱重工的管壳冷管复合反应器等。这些反应器比之传统低压法甲醇反应器具有转化率高、反应器体积小、反应热55、移出更方便或床层压降小等优点。华东理工大学开发了具有知识产权的绝热管壳式反应器,已成功用于10万吨/年20万吨/年的甲醇装置中,该反应器具有换热效果好、阻力小、抗毒性好、合成率高的特点,因而被国内大中型装置采用,本项目拟采用该技术。b)甲醇精馏甲醇精馏工艺主要有双塔流程和三塔流程两种,主要的任务是以精馏的手段获得合格的商品甲醇,两种流程的选择主要是在节能和投资方面平衡,大型装置一般采用三塔流程。4)深冷分离制取CO气体低温甲醇洗净化之后的合成气,可通过PSA变压吸附和深冷分离制取CO气体。由于CO气体产量为29000Nm3/h,采用PSA不合适,国内技术规模小,最大产量为5000Nm3/h。故56、选用深冷分离技术制取CO气体。深冷分离技术可靠,流程相对简单,成本较低。4.1.2.2 工艺技术方案(1)主要工艺技术方案确定6.5MPa压力德士古(Texaco)水煤浆气化技术制粗合成气;一氧化碳耐硫部分变换及热回收(仅用于粗合成气全部生产甲醇工况);低温甲醇洗双塔脱硫脱碳制取用于CO分离和甲醇合成的净化气;深冷分离制取CO气体;克劳斯法硫回收;低压法合成甲醇;三塔甲醇精馏。(2)工艺技术方案 a)水煤浆制备水煤浆制备水煤浆制备首先要将煤磨细,再制备成约65%的水煤浆。磨煤采用湿法,可防止粉尘飞扬,环境好。用于水煤浆气化的磨机现在有两种,棒磨机与球磨机;棒磨机与球磨机相比,棒磨机磨出的水煤浆57、粒度均匀,筛下物少。水煤浆制备能力需和气化炉相匹配,本项目拟选用二台棒磨机,单台磨机处理干煤量3541t/h,可满足20万吨/年甲醇和29万吨/年CO的需要。为了降低煤浆粘度,使煤浆具有良好的流动性,需加入添加剂,初步选择木质磺酸类添加剂。水煤浆气化需调整水煤浆的PH值在68,可用稀氨水或碱液,稀氨水易挥发出氨,氨气对人体有害,污染空气,故本项目采用碱液调整煤浆的PH值,碱液初步采用42的浓度。为了节约用水,净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨煤水。b) 气化气化流程水煤浆气化工艺流程有两种:激冷流程和废锅流程,废锅流程可产生高压蒸汽,但由于气化气温度高、带有大量煤渣,对废锅有磨58、蚀冲刷,设备材质要求高,一次投资及维修费用较大;激冷流程是在气化炉内将气体用激冷水降温的同时,洗涤除尘,出气化炉的气体带有大量的水蒸汽,在变换工段不再补加蒸汽;由于出气化炉气体温度较低,使气化设备投资较低,维修工作量较少;采用水煤浆气化的装置除美国有一套废锅流程用于联合循环发电外,其余生产合成气的装置均采用激冷流程。本项目气化采用激冷流程。 气化压力水煤浆加压气化压力有2.7MPa、4.0MPa和6.5MPa三种。三种气化压力均已有大型装置的运行经验。采用6.5MPa(G)压力水煤浆气化,由于气化压力高,净化后合成气压力仍保持在5.2MPa(G),正好符合低压合成甲醇的压力,因此合成气不需压缩59、,比采用4.0MPa生产甲醇压缩机可降低30能耗,故本项目选择6.5MPa压力气化。 气化炉规格气化炉的规格有3.212.2m和2.812.2m两种,可根据合成气规模确定。目前2.8气化炉用得较多,这种气化炉国内已加工制造多台,国内加工制造的6.5MPa压力下此规格气化炉已在渭化使用多年,单台气化炉的容积为12.7m3,在6.5MPa压力下单炉处理煤量为750t/d。对年产20万t/a甲醇29万t/a CO的规模,本工程需选择3台气化炉二开一备运行,气化炉规格为2.812.2m。气化炉烧嘴正常的更换时间为每40天一次,每次约半天时间,每两年更换或检修耐火砖一次,时间约1.5个月,因此保证安全稳60、定连续生产需备用一台气化炉。c)灰水处理现有的生产装置中灰水处理流程有三种:四级闪蒸,三级闪蒸加汽提及二级闪蒸,相比较而言,四级闪蒸或汽提工艺后被浓缩的灰水温度较低,有利于灰水的澄清,故本项目灰水处理工艺采用四级闪蒸、澄清槽沉淀、真空过滤机分离细渣。d) 变换及热回收当生产29000Nm3/hCO气体和20万吨甲醇/年时,不需要变换装置。此时只需要将粗合成气从242,通过热量回收冷凝冷却到40进入低温甲醇洗装置。e)低温甲醇洗低温甲醇洗(Rectisol)工艺技术成熟可靠,能耗较低,气体净化度高,可将合成气中的CO2脱至20PPm以下,H2S小于0.1PPm。而且溶剂吸收能力大,循环量小,能耗61、省,溶剂价格便宜,操作费用低,是此法的优越性所在。该法缺点是在低温下操作,设备低温材料要求较高,整个工艺投资较高。NHD(或Selexol)溶液对CO2、H2S等均有较强的吸收能力,采用这种技术可将合成气中的CO2脱至0.1%以下,H2S小于1PPm,但对COS吸收能力差,需增加水解装置,而且该工艺须将脱硫和脱碳分开脱除,使得流程复杂,另外其溶剂昂贵,吸收能力比甲醇低,因而,溶剂循环量大,操作费用较高,该法的优点在于设备无腐蚀,可采用碳钢设备,整个工艺投资较少。关于低温甲醇洗和NHD的比较见如下表:项 目单 位低 温 甲 醇 洗 NHD蒸汽相对值11循环水相对值14.5冷冻量相对值10.62562、电相对值14.5有效气损失相对值13气提气,N2相对值14投资相对值10.714从上表对比中可以看出,虽然NHD的投资低于低温甲醇洗,但其运行费用较高。而且低温甲醇洗在国内具有丰富的生产操作经验,除部分低温材料需引进外,设备设计和制造等均可在国内解决。最主要的问题是由于本项目规模大,如采用NHD工艺溶液循环量大,液相管道较大,配管和支撑等工程问题都难以解决。因此,推荐酸性气体脱除选用低温甲醇洗工艺。目前,低温甲醇洗工艺有林德工艺、鲁奇工艺二种流程,二者在基本原理上没有根本区别,而且技术都很成熟。但两家专利商在工艺流程设计、设备设计和工程实施上各有特点。在实际应用中,上述二种流程的选择,主要应结63、合气化和变换工艺来考虑。世界上已有的装置中林德低温甲醇洗工艺一般配置在德士古气化流程耐硫变换的下游,进行脱硫脱碳。鲁奇低温甲醇洗工艺的开发对象是针对其本身的鲁奇煤气化工艺的,由于出发点的不同导致其与林德工艺的区别,所以一般比较适合配置在谢尔煤气化或鲁奇煤气化的下游,其流程安排为气化脱硫变换脱碳,采用分步脱硫脱碳。二种工艺各有特点,其技术特点分别如下:林德低温甲醇洗工艺:采用林德的专利设备高效绕管式换热器,提高换热效率,特别是多股物流的组合换热,节省占地、布置紧凑,但高效绕管式换需要国外设计(可国内制造)。在甲醇溶剂循环回路中设置甲醇过滤器,除去FeS、NiS等固体杂质,防止其在系统中积累而堵塞64、设备和管道。一般采用氮气气提浓缩硫化氢,二氧化碳回收率70%。鲁奇低温甲醇洗工艺:未采用绕管式换热器,所有设备在国内可以设计和制造。增加水洗塔以降低尾气中甲醇含量,减少甲醇损失。设备数量较多,流程较长。一般采用五塔流程,即脱硫脱碳分别在二台吸收塔进行。一般采用减压闪蒸浓缩硫化氢。二氧化碳回收率较高70%,特别适用于需要大量回收二氧化碳(如联碱厂等)的情况。本工艺流程拟采用Linde低温甲醇洗工艺。本工艺流程中气化后的粗煤气首先经过热回收后,冷却冷凝到40。此后分为二路,一路经低温甲醇洗,制取甲醇合成气;另一路经低温甲醇洗,制取制备CO气体所需的合成气。因此在低温甲醇洗装置采用两个洗涤塔来净化合65、成气。但溶液再生和H2S、CO2的回收部分可以合并在一起,以满足需要,并可以节约投资。f)丙烯压缩制冷丙烯氨制冷技术常用于需要-5-45以上冷量的地方,本项目采用丙烯压缩制冷提供低温甲醇洗所需-40冷量。丙烯压缩制冷装置是以丙烯为制冷剂通过制冷压缩机及辅机由压缩、冷凝、节流、蒸发四个过程组成制冷循环,为低温甲醇洗装置提供冷量。丙烯常用的制冷机种类有活塞式制冷机、螺杆式制冷机、离心式制冷机等。离心式制冷机与其它几种类型的制冷机相比,具有转速高,制冷量大,蒸发温度低,机械磨损小,易损件少,维护简单,连续工作时间长,振动小,运行平稳,机组重量轻、占地面积小,能经济方便地调节制冷量等优点,采用离心式制66、冷压缩机。g)硫回收硫回收工艺种类繁多,主要可分为两大类:一类是固定床催化氧化法,另一类是湿式氧化法。第一类主要代表是克劳斯(Claus)法,它是目前炼厂气、天然气加工副产酸性气体及其它含H2S气体回收硫的主要方法。其最大的特点是:流程简单、设备少、占地少、投资省、回收硫磺纯度高。林德(Linde)公司开发的Clinsulf法可以处理低H2S含量的酸性气体,H2S含量小于15%,最低可达37%(vol%),此工艺目前有多套工业化装置。鲁奇(Lurgi)的Sulfree工艺在世界范围内已有多套工业化装置,我国也引进了多套。该工艺与传统的克劳斯工艺接近,对原料气中H2S浓度有要求(25%)如果原料67、气硫含量偏低,整个装置出现低负荷运转,当低负荷于25%时,Sulfree装置便不能正常运行,因而总硫回收率受到影响。加拿大Delta公司的MCRC硫回收工艺是一种亚露点Claus转化,即改变了常规Claus反应的平衡条件,在低于硫的露点下操作,三级MCRC转化,硫回收率可达99%,它不仅是一种硫回收方法,也是较好的尾气净化方法;荷兰CoMPrimo公司开发的超级克劳斯硫回收工艺,一改以往单纯增加转化级数来提高H2S转化率的方法,在两级普通克劳斯转化之后,第三级改用选择性氧化催化剂,将H2S直接氧化成元素硫,总回收率达99%以上,在国内外已有多套工业装置。第二类主要有国内的栲胶法,还有国外的LO68、-CAT工艺(空气资源公司开发)等。 栲胶法在国内合成氨厂已普遍使用,操作经验丰富,但设备数量多、投资大,且尚无用于高CO2含量酸气先例。本项目酸气中CO2含量较高,因此不适用此法。LO-CAT法工业化于1976年,该法流程简单。硫回收率高达99.85%,但容易起泡,引起堵塔等一系列操作问题,影响推广应用。目前国内常规克劳斯工艺装置已有多套,技术及操作经验相对较成熟,且投资较低,所以本项目推荐采用荷兰Comprimo公司开发的三级克劳斯硫回收方法。h)甲醇合成高压法生产甲醇能耗比中低压法高得多而渐趋淘汰,进行综合技术经济比较,中、低压法工艺装置具有显著优势。七十年代后国外新建的大中型甲醇装置全69、部采用低压法。本次新建项目甲醇规模为20万吨/年,属中型装置,从技术经济考虑,仍选用低压法工艺。目前国内大型甲醇装置采用的甲醇合成反应器主要可分为两类:一类是多层绝热床原料气直接冷激式合成反应器;另一类是采用管式换热带反应热回收(副产中压蒸汽)的等温型合成反应器。后一类反应器虽然设备结构更为复杂、投资较高,然而其操作费用比前者低。反应器转化率高,循环比小,设备尺寸小。从综合技术经济方面看,第二种类型甲醇反应器更具有优势。由华东理工大学开发的绝热管壳式反应器属于后一种,已成功运用于1020万吨/年的甲醇装置中,且具有阻力小、抗毒性高的特点,因此本项目选用该合成工艺。综上所述,本着技术上稳妥、可靠70、适用和先进的原则,本项目甲醇合成塔选择列管式甲醇反应器。由于本项目水煤浆气化压力为6.5MPa(G),不需要采用合成气压缩机;只需要合成循环气压缩机即可。单纯循环压缩机气量大, 压缩比小, 宜选用离心式压缩机。近年来,随着国内有关压缩机制造厂引进、消化国外先进技术,对于离心式压缩机的制造水平有了较大的提高,尤其是类似于本工程所需的这种单纯的合成气循环机,因此推荐采用国产化合成气循环机。i)膜分离甲醇合成回路中,为了减少合成气中惰性气体的积聚,需要连续排放一股弛放气。由于弛放气中含有大量的H2气体,故采用膜分离装置回收弛放气中的H2,产生的富氢气经过压缩返回到甲醇合成回路中。回收氢气之后的弛放71、气送往火炬系统。j)甲醇精馏甲醇精馏工艺主要有双塔流程和三塔流程两种,其主要区别在于三塔流程设置有一个加压操作(P=0.60.7MPa)的主精馏塔,加压塔塔顶甲醇蒸汽冷凝热用作常压精馏塔塔底再沸器热源,减少了蒸汽和冷却水消耗,使得精馏过程总的能耗可比二塔流程低20%30%。双塔工艺虽然流程简单、装置投资省,但能耗高;而三塔精馏流程相对较长,但操作能耗较双塔工艺低。从能耗和投资综合考虑,对大、中型甲醇精馏装置,三塔精馏工艺更有优势。本工程甲醇精馏采用三塔精馏工艺。k)CO分离经低温甲醇洗净化的合成气,主要组成为H2和CO,拟采用深冷分离制取纯CO气体。深冷分离产生的富氢气直接送往甲醇合成,作为甲72、醇合成的原料气。装置产生的纯CO气体经过CO压缩机加压,通过管线送至Celanese醋酸装置。此流程与变压吸附(PSA)流程相比,流程相对简单,操作可靠,稳定运行等特点。l)中间罐区中间罐区的主要功能有两种:一是当甲醇精馏工序临时停车,甲醇合成工序的粗甲醇送到中间罐区粗甲醇贮罐中贮存,当甲醇精馏工序恢复生产时,用泵将粗甲醇送至甲醇精馏工序精馏;二是接受、贮存并计量甲醇精馏工序生产的精甲醇,经检验合格后用泵将精甲醇送往成品罐区甲醇贮罐中贮存。本工程甲醇合成工序设计每天生产粗甲醇625吨(最大950吨),中间罐区设2台750m3的甲醇贮罐,设计贮存时间为1天。本工程甲醇精馏工序设计每小时生产精甲醇73、25.98吨,中间罐区设2台500m3的甲醇计量罐,每班用一个计量罐。4.1.3 技术来源、引进技术与设备4.1.3.1 软件 (1)洁净煤气化技术我国70年代开发研制水煤浆气化技术以后,设计、科研、工厂各单位通力合作,做了大量开发工作,现已基本掌握水煤浆气化工艺技术,并能独立进行工程设计,只需购买德士古公司的工艺包。基础设计、详细设计由国内工程公司完成。(2)净化脱硫脱碳技术引进鲁奇或林德的专利技术和工艺包,工程设计由国内工程公司完成。(3)甲醇合成、精馏采用国内技术,购买华东理工大学甲醇合成工艺包,工程设计由国内工程公司完成。(4)CO深冷分离技术采用国外技术,工程设计由国内工程公司完成。74、(5)硫回收技术为保证化工园区H2S尾气达标排放,硫回收采用国外先进技术,工程设计由国内工程公司完成。4.1.3.2 硬件(1)非标设备大部分非标设备由国内加工制造。低温冷箱考虑由国外引进。(2)动设备从国内几家类似工程的建设来看,大多数泵类设备可在国内采购,但需在国外采购煤浆泵、甲醇贫液泵、破渣机等。从国内目前离心式压缩机的制造水平及压力要求,全部压缩机国内可以制造,其压缩机的制造技术全部从国外引进,质量可以满足工艺要求。(3)材料大部分材料可在国内采购,甲醇合成塔所需要的双向钢、气化所需的Incloy等特殊材质需引进。(4)管件关键的锁渣阀、煤浆阀、氧阀、部分调节阀及煤浆流量计等阀门及仪表75、,国内解决不了的,需引进。4.2 工艺流程及消耗定额4.2.1 工艺流程简述 (1)气化a) 水煤浆制备(见气化系统工艺流程图)由输送带输送来的原料煤(25mm)送至煤贮斗,经称重给料机控制输送量送入棒磨机,加入一定量的水,物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂,为了调整水煤浆的PH值,加入碱液。出棒磨机的水煤浆浓度约65%,排入磨煤机出口槽,经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。b)气化(见气化系统工艺流程图)在本工段,水煤浆与外供的高压氧气进行部分氧化反应制得粗合成气。水煤浆由煤浆槽经水煤浆加压泵加压后连同外供的高压氧通过烧咀进入气化炉,在气化炉中水煤浆与氧76、发生如下主要反应: CmHnSr+m/2 O2mCO+(n/2-r)H2+rH2S CO+H2OH2+CO2反应在6.5MPa(G)、1400下进行。气化反应在气化炉反应段瞬间完成,生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S、COS及微量的NH3,HCOOH等气化气。离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴,被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉;气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至热回收工段。气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来,排入渣斗,定时排入渣池,由扒渣机捞出后装车外运。气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水(称为黑水)送往灰水处理。c)灰水处理(见气化系统工77、艺流程图)本工段将气化来的黑水进行渣水分离,处理后的水循环使用。从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水经高压、低压、真空闪蒸被浓缩后进入沉淀池,水中加入絮凝剂使其加速沉淀。沉淀池底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽,经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水,渣饼由汽车拉出厂外。闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后,通过气液分离器分离掉冷凝液,然后进入热回收工段低温冷凝液汽提塔。闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽,沉淀池上部清水溢流至灰水槽,由灰水泵送至洗涤塔给料槽,少量灰水作为废水排往废水处理。洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸罐顶排出的热气体换热后送碳洗塔循环使用。d)变换及热回收(见78、变换及热回收系统工艺流程图)在生产29000Nm3/hCO气体和20万吨甲醇时,本工段只需将粗水煤气冷却冷凝到40,产生的水煤气送往低温甲醇洗工段。由气化碳洗塔来的粗水煤气242.5,6.26MPa,直接送至低压蒸汽发生器,副产0.5MPa的低压饱和蒸汽,水煤气温度降至180,然后进入1#气液分离器,分离掉高温冷凝液后,气体脱盐水预热器,水冷却器,最终温度降至40。气体通过2#气液分离器,并且在气液分离器的上部用高压密封水洗涤气体中夹带的NH3,以防止低温甲醇洗工段结冰现象的发生。从2#气液分离器顶部出来的气体,进入低温甲醇洗工段。气液分离器分离出来的高温工艺冷凝液送气化工段碳洗塔。气液分离器79、分离出来的低温冷凝液经汽提塔用高压闪蒸气和蒸汽汽提出溶解在水中的CO2、H2S、NH3后送洗涤塔给料罐回收利用;汽提产生的酸性气体送往火炬。(2)低温甲醇洗本工段采用低温甲醇洗工艺脱除气体中的CO2,全部硫化物、H2O等物质。从热回收来的粗合成气喷入少量甲醇,以防止气体中水蒸气冷却后结冰。然后经冷却器(E1601)冷却至17,进入分离器(V1601)分离出甲醇和水。此时粗合成气分成两路,一路用于制取甲醇合成气,约10%的气体进入H2S吸收塔(T1601-2),从H2S吸收塔塔顶出来的净化气经过原料气冷却器(E1601),复热到20、5.7MPa,作为甲醇合成新鲜气;另一路用于制取CO深冷分离所80、需的合成气,约90%的气体去甲醇洗涤塔(T1601-1),从塔顶出来的净化气依次经过含硫甲醇富液换热器(E1617),原料气冷却器(E1601)回收冷量后送至CO深冷分离装置。来自甲醇再生塔(T1603)经冷却的贫甲醇68,进入甲醇洗涤塔。甲醇洗涤塔上段为CO2吸收段,甲醇液自上而下与气体逆流接触,脱除气体中CO2 ,CO2的指标由甲醇循环量来控制。中间二次引出甲醇液分别用下游来的甲醇冷却(E1601)和氨冷(E1605)却以降低由于溶解热造成的温升。在洗涤塔下段,引出的甲醇液分为三部分,一部分送至H2S吸收塔(T1601-2),吸收甲醇合成所需的粗合成气中的H2S,COS;一部分经过甲醇富液81、冷却器(E1617)、氨冷却器(E1604)冷却后进闪蒸槽(V1603)降压闪蒸;另一部分溶液回流进入洗涤塔H2S吸收段以吸收气体中的H2S和COS。自洗涤塔塔底出来的富液与H2S吸收塔塔底富液汇合后,经CO2尾气冷却器(E1603)、甲醇富液冷却器(E1607)、氨冷却器(E1620)冷却后进闪蒸槽(V1602)降压闪蒸。从闪蒸槽(V1603、V1602)闪蒸出来的气体经过循环气压缩机(C1601)加压后与进低温甲醇洗的粗合成气汇合,以减少H2和CO损失。从闪蒸槽(V1603)的无硫甲醇富液进入二级低压闪蒸(V1610),闪蒸出的CO2气体,回收冷量后,高点放空。从闪蒸槽(V1610)、闪蒸82、槽(V1602)、来的甲醇富液分别进H2S浓缩塔,在0.24MPa(G)下闪蒸汽提。甲醇富液采用低压氮气汽提。从闪蒸槽(V1610)来的无硫甲醇富液进入H2S浓缩塔,从塔上部进入,在塔顶部继续降压膨胀,甲醇液温度进一步降低并作为回流液以阻止H2S随塔顶尾气带走。从闪蒸槽(V1602)的甲醇富液从塔中部进入塔内膨胀闪蒸出CO2。从塔底加入的氮气将CO2汽提出塔顶,浓缩塔顶的气体连同闪蒸槽(V1610)闪蒸出的气体,经含硫甲醇富液冷却器(E1603)、气体冷却器(E1601)回收冷量后,20作为尾气高点放空。从塔中部引出的甲醇液经甲醇泵(P1601)送出与甲醇贫液冷却器(E1608)、循环甲醇冷却83、器(E1606)复热后进低压闪蒸槽(V1607)闪蒸。富H2S甲醇液自H2S浓缩塔底出来后进热甲醇再生塔给料泵加压,经甲醇贫液冷却器(E1609)、甲醇贫液冷却器(E1610)换热升温进甲醇再生塔中部。甲醇中残存的CO2以及溶解的H2S由塔底再沸器提供的热量进行热再生,混和气出塔顶经多极冷却分离,甲醇一级冷凝液回流,二级冷凝液进入H2S浓缩塔底部。分离出的酸性气体送至硫回收装置。从气液分离器(V1601)和甲醇再生塔底出来的甲醇水溶液经进料加热器(E1616)加热,然后送至甲醇脱水塔(T1604)上段,通过蒸馏分离甲醇和水。甲醇脱水塔热源由塔底再沸器提供。塔顶出来的气体送到甲醇再生塔(T16084、3)中部。塔底出来的甲醇含量小于0.03wt%的废水送水煤浆制备工序或去全厂污水处理系统。c)丙烯压缩制冷从净化各制冷点蒸发后的-40丙烯进入稳压罐,将气体中的液粒分离出来后进入离心式压缩机压缩至冷凝温度对应的冷凝压力,然后进入冷凝器。丙烯通过对冷却水放热冷凝成液体后,靠重力排入丙烯贮槽。由贮槽出来的液体进行节流。节流后的液体送往净化工序各冷点,经各冷点调节阀节流至-40,蒸发后的气体返回本系统完成制冷循环。(3)甲醇合成及精馏 a)甲醇合成 从低温甲醇洗工段来的甲醇合成气和CO深冷分离装置返回的富氢气以及和甲醇弛放气分离来的氢气混和调节成合成的新鲜气再与循环气压缩机出口循环气汇合,混合后气体85、经经入塔气换热器升温至210220,从甲醇合成塔上部进入催化剂床层,气体自上而下流经催化剂床层进行甲醇合成反应,床层内埋设的绕管内通入饱和水,吸收反应热副产蒸汽。反应气由底部出甲醇合成塔,经入塔气预热器与入塔气换热,甲醇水冷器进一步冷却至40左右进入甲醇分离器分离出冷凝下来的粗甲醇。甲醇分离器顶部出来的气体,一部分作为弛放气排出系统以调节合成循环圈内的惰性气体含量;其余循环气进入循环气压缩机,升压后气体与新鲜合成气汇合,如此继续循环。粗甲醇从甲醇分离器底部排出,经甲醇膨胀槽减压释放出溶解气后送往甲醇精馏工段。系统弛放气进入膜分离工序回收其中的氢气,氢气加压后与净化气汇合,回收氢气后的尾气及闪蒸86、气减压后送往火炬系统。甲醇合成塔副产蒸汽送工厂中压蒸汽管网。b)甲醇精馏来自甲醇合成工序的粗甲醇在预精馏塔中分离不凝气体和轻组分。预精馏塔顶馏出物依次经预精馏塔冷凝器、膨胀气冷却器冷却到35后,粗甲醇中轻组份等杂质在膨胀气冷却器被分离后排出。冷凝液则通过预精馏塔回流槽回流入塔。预精馏塔底馏出液,经加压塔给料泵送加入加压精馏塔,其塔顶馏出甲醇蒸汽(122,0.6MPa)用作常压精馏塔再沸器热源,同时被冷凝为甲醇液体。甲醇液体流入加压精馏塔回流槽,一部分用泵送回加压塔作回流液,另一部分经冷却后送罐区作产品。加压精馏塔塔底馏出液135,送常压塔。塔顶馏出物经精甲醇冷凝冷却器冷却至40左右送常压塔回流87、槽,通过常压塔回流泵一部分送回塔作回流液,另一部分送中间罐区。常压精馏塔底含少量甲醇的馏出液经冷却到40后送界区外处理。碱液(NaOH溶液)视粗甲醇成份所需在预精馏塔前加入系统。c)中间罐区甲醇精馏工序临时停车时,甲醇合成工序生产的粗甲醇,进入粗甲醇贮罐中贮存。甲醇精馏工序恢复生产时,粗甲醇经粗甲醇泵升压后送往甲醇精馏工序。甲醇精馏工序生产的精甲醇,进入甲醇计量罐中。经检验合格的精甲醇用精甲醇泵升压送往成品罐区甲醇贮罐中贮存待售。(4)CO深冷分离由低温甲醇洗来的20、5.8MPa合成气首先经过分子筛干燥器,脱除气体中残余的CO2和H2O,然后进入一级冷却器冷却到-30,进入二级冷却器冷却到-88、150,最终经过三级冷却器冷却到-173进入低温气液分离器。分离器顶部产生的富氢气,经过一级、二级冷却器冷量回收后,直接送至甲醇合成,作为甲醇合成的原料气。分离器底部产生的纯度为98.3%的CO液体,送至产品精馏塔提纯。精馏塔塔底产生的纯度为98.69%CO液体,通过节流膨胀,产生低温冷量提供给精馏塔塔顶冷凝器,然后通过一级、二级冷却器回收冷量后,进入CO压缩机压缩至4.0MPa,最后通过管道送至Celanese醋酸装置。精馏塔塔顶产生的尾气,回收冷量后,通过尾气压缩机压缩至5.7MPa送至甲醇合成,作为甲醇合成原料气。4.2.2 全厂物料平衡方案及热平衡方案全厂物料平衡方案见图:物料平衡和方89、块流程图。全厂热平衡方案见供热部分论述。4.2.3 消耗定额 (1)粗合成气制备原材料与公用工程消耗(1000Nm3/CO+H2)序号名 称 及 规 格单位 耗量(1000)小时耗量备 注一原材料1原料煤(26060kJ/kg)t0.61952.32含水:3.7%2氧气(99.6%)m3(标)413.6349443低压氮(99.99%)0.45MPam3(标)103.890004添加剂(20%wt)kg2.622275絮凝剂kg0.003640.3166分散剂kg0.14712.747碱 (NaOH 42)kg0.043.38二公用工程及动力消耗1新鲜水(0.4MPa)t0.5748.42循环90、水(t=10)t32.3327323锅炉给水t1.25106.114密封水(脱氧水)t0.34295低压蒸汽 0.5MPat0.5647.556电 (10000/400V)kWh86.873367仪表空气 0.7MPam3(标)23.672000三副产1低压蒸汽(0.5MPa,饱和)t1.22104 “”表示送出(2)甲醇装置原材料与公用工程消耗序号名 称 及 规 格单位吨甲醇消耗小时耗量备 注一原料1净化气(CO+H2)Nm3300.577808.922富H2气(CO+H2)Nm31810.6847041.61自CO深冷3碱(NaOH)kg0.4712.21二公用工程及动力消耗1.循环水t191、28.17533302.密封水(脱氧水)t0.1353.53.锅炉给水t1.01226.34低压蒸汽 0.5MPat1.67543.54电(10000V/400V)Kwh63.9341661三副产1.中压蒸汽(2.5MPa)t-0.952-25.8送出界区 “”表示送出(3)CO深冷分离装置原材料与公用工程消耗(以1000Nm3 CO气体为基准)序号名 称 及 规 格单位耗量(1000)小时耗量备 注一原料1净化气(CO+H2)Nm32672.34577498二公用工程及动力消耗1循环水t22.4146502电(10000V/400V)Kwh185.5175380三副产1富氢气(CO+H2)N92、m3-1623.586-47081送至甲醇合成4.3 自控技术方案4.3.1 自动控制水平和主要控制方案1)全厂自动控制水平6.5MPa压力水煤浆气化制粗合成气;热回收;低温甲醇洗脱硫脱碳;CO深冷分离;克劳斯法硫回收;低压法合成甲醇;三塔甲醇精馏;相应的公用工程和辅助工程。工厂采用数字控制系统(DCS)对工艺生产过程进行监视和自动控制。几个装置采用DCS在一个控制室集中对工厂整个生产过程进行监视和自动控制。公用工程如循环水、污水处理站、煤运系统等则设立就地控制室。在总调度室设置DCS操作站,挂在DCS总线上,用作工厂数据采集,进行生产监视和调度。DCS系统拟选用当今经实践检验是可靠、开放、先93、进的厂商和系统,便于全厂各工艺装置监视、控制和上网管理,而且容易使用、编程、维修和扩展。考虑使用一部分现场总线型DCS,拟在距中央控制室较近,且防爆要求不高的装置使用现场总线仪表和控制系统。各装置的大型机组根据厂商要求,或设置就地仪表盘,并将重要参数包括安全监视回路数据和控制系统引入各相应装置DCS监视和控制;或在压缩机控制室设机组操作和安全监视仪表,将工艺控制参数引入DCS系统。工厂DCS系统设有气化工艺在线计算机先进控制(APC)计算机接口。DCS总线上设有ESD接口,与全厂联锁和气化装置联锁ESD系统连接。总线上还留有与培训和管理计算机连接的接口。装置主要的和重要的工艺参数集中到中央控制94、室由DCS系统显示和控制。不重要的参数,其设定点不经常调整的参数,采用就地显示和控制。必须在现场操作和监视的机组或设备,则在机组或设备附近的现场安装仪表或操作盘,例如压缩机、大型机泵和滤渣机等。用工程和辅助装置例如脱盐水、循环水、净水系统、空压站、煤运输、罐区污水处理站等选用常规仪表,设立就地仪表盘或工业控制机(IPC)监控。2)工厂管理该项目设有计算机工厂管理系统,装置所选用的DCS系统都是整个工厂管理和控制系统的一部分,各自的DCS皆设有与工厂管理计算机系统相连的接口,现场仪表监测所得各种工艺参数的实时数据可通过网络接口传送到工厂管理网上,进行数据处理,便于管理人员进行生产调度指挥和效益分95、析,使公司上层迅速作出决策。3)信号及联锁工厂设立紧急停车联锁系统(ESD),它包括全厂联锁系统和气化炉联锁系统,按照工艺要求,当装置涉及全厂停车的蒸汽供应管网系统压力和流量低低、气化炉停车等重要因素,超限信号启动全厂联锁系统,使生产线按照预定的程序逐渐分步安全停车。系统独立设置,采用冗余、容错技术和故障安全设计,重要参数如蒸汽管网压力和流量采用三取二等逻辑设计,使装置生产既安全又可靠。全厂联锁系统独立于数字控制系统(DCS)。全厂联锁系统选用先进而可靠的专用紧急停车系统(ESD)或故障安全管理系统(FCS),系统符合国际TUV6级的规定。系统能区分第一事故,并发出声光报警。系统具有事故追忆功96、能,发生联锁后,自动高速记忆事故前后数据现场,并可按事件顺序打印出来,以便分析事故原因。ESD系统触发信号一般采用硬接线,一次元件、逻辑设计、执行机构都是故障安全型。ESD联锁报警信息通过冗余接口与DCS系统相连,使联锁报警信号在DCS流程图画面上显示出来。气化炉联锁系统引入ESD系统。不涉及全厂联锁的较次要的各单元操作参数、压缩机组、大型机泵和主要设备的重要工艺操作参数超高、低限,可能危及人身和设备安全时,设备及机泵等报警联锁系统将由各装置的工艺要求设置,通过DCS系统完成。当报警和联锁发生时,启动打印机,实时打印出报警联锁报告,同时在DCS联锁画面和流程图画面上表示报警及联锁状态。气化炉锁97、渣罐排渣顺序控制程序通过DCS完成。 所有机泵和联锁阀门的状态在DCS流程图画面上显示。重要机泵的自动启停由DCS联锁回路完成,手动启停在现场进行。对一般的泵,DCS的CRT上只可以手动停泵,开泵在现场进行。设立带锁的紧急停车按钮,以便在特定状态随时手动使全厂紧急停车。4.3.2 主要仪表选型1)DCS和ESD选型本装置主要和关键控制设备为DCS和ESD系统。DCS系统由操作站、控制站、辅助机柜、打印机、辅助操作台、通讯总线、相关的接口等组成。所选DCS系统是开放的,符合国际IEEE通讯标准,有当今可靠并先进的硬件指标,DCS的重要卡件如CPU、通讯总线和电源采用1:1冗余,系统具有自诊断功能98、。它的编程容易,操作系统为当今WINDOWS最新版本或更好的操作系统,操作方便,易于上网。DCS系统选用有供货业绩和使用经验的且可在国内技术服务的厂商的产品。ESD系统选用技术成熟的产品,与DCS系统通讯毫无障碍,具有硬件1:1冗余和容错系统,符合国际安全标准。DCS系统与赛拉尼斯醋酸装置的DCS系统之间留有通讯接口,通讯最好符合MODBUS或TCP/IP协议。2)现场仪表选型仪表选型将是可靠的、安全的和先进的。本工程所选仪表一般为电子式智能仪表,其中压力和差压变送器将采用合资企业或引进技术生产的智能型变送器。可在部分装置采用现场总线变送器。少量材质要求特殊的仪表在国内采购国外产品。气化装置的99、一些特殊仪表例如气化炉内高温热电偶、气化炉炉壁表面温度测量元件立足国内产品。而水煤浆流量计、在线分析仪、气化炉液位计等应采用进口仪表,尤其是特殊调节阀包括氧气调节阀和切断阀、水煤浆切断阀、黑水和灰水调节阀、锁渣阀、气化炉压力调节阀、马达阀以及锁渣罐程控阀等需引进国外产品。低温甲醇洗装置大口径切断、调节阀,低温调节阀等也需引进国外产品。其它仪表包括流量、温度、液位、压力、分析、调节阀、切断阀等采用国内生产或合资企业或引进技术生产的产品。就地指示仪表例如温度、压力、流量、液位就地指示仪表采用国产仪表。3)机组和设备成套仪表离心式压缩机组和大型机泵随机仪表由压缩机或机泵厂商成套供货,符合API或厂商100、标准,其中含监视、控制、报警、安全联锁、操作仪表和按钮开关等仪表电器按厂商的要求配置和平面布置,确需在现场操作的压缩机组在压缩机控制室设立仪表盘。重要参数如防喘振控制、联锁信号等按照工艺要求可引入中控室DCS系统,集中监视和控制。工厂设立转动机械设备管理系统,对全厂所有压缩机组在线采集数据并诊断故障,进行计划检修。 4)仪表防爆和防护所选仪表符合所在区域防爆要求。仪表一般选用全天候防护仪表,防护级别不低于IP54。测量含水或汽有可能在冬天结冰的仪表及其管道,采用低压蒸汽保温伴热,仪表安装于保温箱中。5)可燃和有毒气体报警器工厂在中央控制室设立可燃和有毒气体报警器系统,监测可燃和有毒气体泄漏情况101、,异常时报警。4.3.3 仪表动力供应1)仪表用压缩空气要求气源为无油、无尘、干燥、洁净的压缩空气,用量:全厂约为2000NM3/h。正常生产时由空分装置供气,空压站补充其压力的不足。开车和空分故障时由空压站供气。空压站和空分供仪表空气互为备用。2)仪表用电源中央控制室DCS、ESD联锁紧急停车系统、压缩机组监测控制仪表和主要现场仪表采用不间断电源(UPS)供电。在电源故障期间,UPS电池至少可供系统正常工作30分钟。中央控制室UPS总容量不大于160KVA。中央控制室一般仪表用电为220V,单相耗电量约为10KVA。中央控制室设电源故障照明。辅助装置和公用工程用电为220V,单相,总耗电量约102、为15KVA。3)仪表用其它动力供应仪表需要常温高压锅炉进水或密封水对气化炉液位测量仪表和黑水流量测量仪表进行连续吹扫,总用量约为18M3/h。高温热电偶和炉压力测量仪表需要高压氮气吹扫保护,用量不大于10NM3/h。部分仪表及保温箱需要低压蒸汽保温伴热。4.4 主要设备的选择4.4.1 静设备设备范围包括:水煤浆气化、热回收及净化、甲醇合成及精馏、CO深冷分离等四部分主要工艺装置的主要静设备,以及辅助设施的静设备;其中小部分装置作为独立的单元包由制造厂成套提供,其它工艺及设备由供货商提供。根据我国已建厂设计和建厂经验,水煤浆气化,低温甲醇洗脱硫脱碳,CO深冷分离等主要设备的制造与选型可以立足103、国内。绝大部分静止设备国内完全可以制造,为了保证质量和满足专利上的技术要求,关键设备应由取得ASME认证的制造厂按照ASME规范制造提供。甲醇合成及精馏设备亦可由国内制造提供。a) 气化气化装置拟采用水煤浆气化技术,包括水煤浆制备、气化、灰水处理三个工段,主要静设备约90台套,重1800吨左右,关键设备有气化炉、锁渣罐、碳洗塔等。xx通过参与同类装置引进建设和技术消化吸收,对引进装置设备所发生的各类问题进行了剖析总结和多项改进,基本上掌握了煤浆气化装置设备的核心技术,并在德州恒升公司氮肥国产化工程中实施,本项目在积累以上工程经验的基础上会更加完善可靠。气化部分关键设备按如下选择:(1)气化炉气104、化炉是水煤浆气化装置的关键设备之一。气化炉是水煤浆气化装置的核心设备,其主体为压力壳体,还包括耐火衬里、破渣机、表面温度计及渣阀等附属部分。压力壳体分上下两部分,上部为燃烧室,下部为激冷室。压力壳体:是一个由中间锥体分为两部分的压力容器,操作压力为6.5MPa,操作温度燃烧室为13001450,激冷室为252270。壳体材料选用1.25Cr0.5Mo合金钢。激冷室壳体采用不锈钢复合材料(1.25Cr0.5Mo304L)。耐火衬里:其主要作用是隔热和抵御高温熔渣的冲蚀,技术关键是解决炉衬向火面所需要的高铬耐火材料。经过多年研制攻关,国产耐火材料已经达到国际同类产品先进水平,热面砖的寿命已达2年,105、损蚀率小于0.01mm/h,而且与耐火衬层结构设计和施工质量紧密相关。通过多项工程设计实践积累,我公司掌握了各种条件下耐火衬里结构设计经验和技术。激冷环:安装在气化炉燃烧室和激冷室相连接的喉部。该部件操作条件极为苛刻,是气化炉中关键的易损部件,材料特殊,制造要求高难度大。通过引进工程实践,我们已开发了更加可靠实用的激冷环,并在德州项目中应用,相信要比国外引进的激冷环更加先进。破渣机:是一台置于气化炉下部出口的炉渣破碎机械,其作用是防止大块炉渣堵塞系统。该设备结构复杂设计制造难度大。6.5MPa破渣机航天部11所已开始研制,并应用在德州项目中,但这一设备非常关键,又有一定难度,建议引进。渣阀:气106、化炉操作压力稳定在6.5MPa,而锁渣罐操作压力需伴随炉渣的定时排放由06.5MPa循环升降操作,渣阀则起到密封和排渣的双重作用。由于渣阀频繁启闭操作又必须严密不漏的特殊要求,因而成为洁净煤气化装置安全稳定操作的关键部件之一。因系统压力高,启闭压差大,炉渣有腐蚀和磨蚀性,渣阀的设计制造和维修要求很高,建议引进国外可靠产品。(2)锁渣罐锁渣罐是洁净煤气化装置重要设备之一,主要起储存和排放炉渣作用,是一台承受循环载荷的压力容器。按其载荷性质该设备须遵循压力容器应力分析设计规范进行设计制造和检验。该设备分析设计采用国家标准GB4732-1995,材料宜采用16MnR。国内对此类设备的设计、制造和检验107、已具备一定的经验和业绩。(3)碳洗塔碳洗塔是煤气化装置关键设备之一,其主要作用是将气化炉送出的经文氏管洗涤的粗合成气,进一步洗涤净化和气水分离。该塔结构设计的关键技术是气体的高效洗涤和水分脱除。本项目拟对塔盘、气体分布器及气液分离装置进行优化设计,采用新型结构以达到更高的洗涤除尘效果。壳体材料采用13MnNiMoNbR+00Cr19Ni10(或304L)复合钢板,接管及法兰采用16Mn(锻件)+00Cr19Ni10(堆焊),塔盘和内件采用00Cr19Ni10。b)变换及热回收 当xx生产29000Nm3/hCO气体时,不需要一氧化碳变换装置。当xx全部生产甲醇时,需要一氧化碳变换装置。此时变换108、流程采用耐硫部分变换工艺。关键设备包括变换炉、低压蒸汽发生器等要充分考虑国产化问题,力求安全可靠,降低设备造价。(1)变换炉:变换炉是变换工段的关键设备。壳体材料的选择除要求有较好的高温强度外,还必须具有优良的抗氢和耐酸性气体腐蚀的性能。引进设备采用1.25Cr-0.5Mo,现行压力容器标准中对应的国产材料为14Cr1MoR。据了解国产的Cr-Mo压力容器钢板厚度大于80mm的使用经验还不多。慎重考虑,本工程变换炉壳体材料仍采用进口的1.25Cr-0.5Mo钢板为宜。接管及法兰可采用16Mn(锻件)+00Cr19Ni10(堆焊),内件采用00Cr19Ni10。结构设计方面,为了防止变换催化剂被109、浸湿或污染失效,在变换炉上部拟单独增加一段予变换催化剂层。该段催化剂可装填新的或废旧催化剂,并采用可拆卸式支承结构,以便同下段催化剂装填共用一个顶部人孔。进气和出气管口需设置结构先进合理的气体分布器和收集器。c)净化净化采用低温甲醇洗法,其主要设备按如下选择:(1)缠绕式换热器 低温甲醇洗装置中采用了数台多股流大型绕管式换热器。该类型换热器可适应多股流、大温差等特殊工艺条件的要求。但其结构特殊,设计制造难度较大。壳体和绕管材料选择,在引进装置中一般采用低温镍钢,在国产化装置中材料应立足国内,可考虑按不同的低温等级采用低温碳钢和不锈钢。 在引进技术消化吸收的基础上,国内空分设备制造公司和大学科研110、单位联合开发设计制造成功大型绕管式换热器。经专家评审达到国际同类产品相当水平,用于油气化合成氨装置中替代引进设备,经过五年多生产使用考验性能良好。 另外,国内制造厂同国外公司合作制造的绕管式换热器产品也已推向市场。本项目所需要的绕管式换热器,设计制造可立足国内,部分低温材料可购买国外产品。 (2)甲醇洗涤塔低温甲醇洗工艺技术,是通过甲醇吸收脱除粗合成气中的酸性气体H2S和CO2。甲醇洗涤塔是低温净化系统关键设备之一。操作条件为低温中压,塔体采用低温碳钢或镍钢,塔盘及内件采用不锈钢。塔盘型式选用扁平浮阀和筛板塔盘。该类型塔设备国内进行设计和制造技术是成熟的。由于低温厚钢板用量较大,国内供材可能有111、一定困难。待工程实施时应做比较落实,首选国产钢板,也可采购国外材料。(3)贫甲醇泵该泵为卧式多级离心泵,流量大,操作压力高,总扬程高,轴功率大,该泵为环段面中心支承结构,除选材要考虑耐腐蚀外,与高压锅炉给水泵结构相似,在国内制造不成问题。(4)循环气压缩机设置循环气压缩机的目的是回收甲醇洗单元弛放出的有用氢气以及甲醇合成工段的弛放气,该机为双缸对称布置的压缩机,无特别技术难度,可在国内加工制造。d)甲醇合成及精馏(1)甲醇合成塔甲醇合成塔是甲醇生产的心脏设备,要从操作、结构、材料及维修等方面考虑;对甲醇合成塔的要求主要有:催化剂床层温度控制容易、调节简单、压降低,结构简单紧凑、空间利用率高,催112、化剂装卸方便;材料选择上要求具有抗羰基化物和抗氢腐蚀的能力;要制造、维修、运输、安装方便。目前工业上所采用的大型甲醇合成塔主要有ICI型、LURGI型等,其中管壳式的LURGI型甲醇合成塔催化剂床层温差小,能在塔内回收反应热副产蒸汽、设备紧凑、控制简便,在单系列的甲醇合成中使用广泛,缺点是制造复杂。华东理工大学对LURGI型甲醇合成塔进行了改进,加大了列管直径,增加了绝热层等,称为“绝热管壳外冷复合型甲醇合成塔”,并申请了国家专利,是国内拥有自主知识产权、成熟的甲醇合成塔。本工程采用此专利技术。甲醇合成塔筒体和管板材料采用20MnMoNi55,换热管采用双向钢。(2)预精馏塔、加压塔、常压塔采113、用规整填料塔,在大型甲醇装置中,这种塔使用广泛,操作简便、弹性高、使用可靠,可有效降低塔高,提高分离效率。塔体采用碳钢,内件采用不锈钢。(3)合成循环压缩机甲醇合成循环机,被压缩气体流量大,压差小,压缩功率较大,拟选用离心式压缩机,循环压缩机的驱动采用电机驱动。e)CO深冷分离装置CO深冷分离装置主要包括分子筛干燥器,低温冷箱,CO压缩机,及尾气压缩机等。低温冷箱包括净化气一级冷却器,二级冷却器,低温气液分离器,及CO产品精馏塔。CO压缩机采用离心式压缩机,电机驱动。f)膜分离(1)膜分离器拟选用APCI的膜分离器,膜分离器内含数万根中空纤维丝。H2依靠压差透过纤维膜,起到回收氢气的作用。(2114、)富氢气压缩机通过膜分离器回收的H2,压力约为2.8MPa,通过压缩至5.7MPa,与净化气汇合。富氢气压缩机拟采用离心式压缩机,采用电机驱动。4.4.2 主要设备规格磨煤机棒磨机处理煤量:3541t/h (干煤)2台,全开。煤浆输送泵隔膜泵Q37.5m3/h,H170m;2台气化炉采用水煤浆气化炉,上段为燃烧反应段,下段为激冷洗涤段;反应温度1350,操作压力6.5MPa,液态排渣炉。规格:2800,H=122003台,二开一备。碳洗涤塔板式塔规格:2400,H=182003台,二开一备。煤浆加压泵高压隔膜泵Q3748m3/h,出口压力:10.0MPa(G);3台,二开一备。煤浆槽带搅拌器规115、格:8200,H=13500V627m3缓冲时间:5小时。1台工艺烧嘴专利设备三流道,内混式。6台。高压灰水闪蒸罐 一台规格:3000,H=12700操作压力: 0.8MPa(G)低压灰水闪蒸罐 一台规格:3600,H=9500操作压力: 0.05MPa(G)澄清槽一台规格:19000,H=9525 V1900m3变换炉(按年产30万吨甲醇方案设计)单段变换,在变换炉上部设一层保护剂。规格:3200,H=5240保护剂: 8m3催化剂:20m3,QCS01甲醇合成塔采用列管式等温反应器一台,管内装填合成催化剂,壳侧为锅炉给水,合成反应热副产中压蒸汽。规格:4094,H=11859催化剂装量:4116、2 m3催化剂型号:C302甲醇合成循环气压缩机离心式、电机驱动一台进气压力: 5.2 MPa排气压力: 5.8 MPa轴功率: 1400 kW甲醇洗涤塔一台浮阀塔,2800 mm,H52000mm,塔板数66块H2S浓缩塔一台浮阀塔,3000mm,H48000mm,塔板数84块甲醇贫液泵二台(一开一备)Q=140m3/h,H=1000m电机功率:360kW 克劳斯反应器三段式冷壁反应器,一台(OD)18007600 一级L1850,二级L3100,三级L2650丙烯离心式压缩机结构型式:离心式,一台制冷介质:丙烯制冷量:1300 kW蒸发/冷凝温度: -40/40进口压力: 0.12MPaA117、排气压力: 1.8MPaA轴功率: 1100 kW预精馏塔填料塔,一台220038000加压精馏塔填料塔,一台220047000常压精馏塔填料塔,一台280053000粗甲醇中间贮罐二台规格:V750 m3甲醇计量罐二台规格:V300 m34.4.3 主要设备主要设备见表4.41表4.41 主要设备表序号名称及规格单位数量材料备注一气化1磨煤机 台2CS2气化炉 2800 V=12.7m3台21SS/CS/AS渣阀引进3工艺烧嘴台2+1AS4破渣机台2+1CS5煤浆槽V=627m3台1CS6碳洗塔台21CS/SS7煤浆给料泵 隔膜泵台2CS8高压煤浆泵 隔膜泵台2+1CS引进9激冷水泵 离心泵118、台2+1SS10高压灰水闪蒸罐台1SS11低压灰水闪蒸罐台1SS12真空闪蒸槽台1SS13澄清槽台1CS14带式真空过滤机 台2CS15碳洗塔给料泵 离心式台11SS二耐硫变换及热回收1CO变换炉台1AS备用2原料气预热器台1AS备用3低压蒸汽发生器台1CS4低压蒸汽发生器台1CS5脱盐水加热器台1CS6锅炉给水除氧器台1CS7高压锅炉给水泵台11组合件8低压锅炉给水泵台11组合件四低温甲醇洗1甲醇洗涤塔 板式塔台1LTCS2H2S吸收塔 板式塔 台1LTCS3H2S浓缩塔 板式塔台1LTCS /CS4热再生塔 板式塔台1SS/CS5甲醇/水分离塔 板式塔台1CS6变换气冷却器 台1LTCS 119、/CS7富H2S/富CO2 甲醇冷却器台2LTCS8甲醇/甲醇换热器台1LTCS9贫甲醇泵 离心式台11CS10循环气闪蒸槽台2CS11循环甲醇冷却器台1CS12闪蒸气压缩机台1CS五甲醇合成1甲醇合成塔台1AS/SS2原料气换热器台1CS3水冷却器台1CS4循环气压缩机台1CS5膨胀槽台1CS六甲醇精馏1预精馏塔 台1CS2加压塔 台1CS3低压塔 台1CS4粗甲醇贮槽 台2CS5精甲醇计量槽 台2CS七硫回收1H2S锅炉台1CS2克劳斯反应器台1CS3液硫泵台2SS八弛放气回收1膜分离装置套1组合件2富氢气压缩机台1CS九丙烯制冷1丙烯制冷压缩机,离心式台1组合2冷凝器台1CS3丙烯贮槽台120、1CS十CO深冷分离装置1分子筛干燥器台2CS2一级冷却器(四股物流)台1LTCS3二级冷却器(四股物流)台1LTCS4三级冷却冷凝器台1LTCS5精馏塔台1LTCS6CO压缩机 离心式台1组合件7尾气压缩机 离心式台1组合件4.4.4 超限设备表甲醇装置超限设备表序号设 备 名 称数量设备外形尺寸长宽高(米)重量(单台)(吨)备注1煤浆给料泵215.54.63262甲醇循环气压缩机15.43.43.619.53气化炉212900142654碳洗涤塔2124001873.55甲醇洗涤塔12800522006H2S浓缩塔1300048857甲醇再生塔1300026508甲醇合成塔14094,H=121、118591809预精馏塔122003800010加压精馏塔122004700011常压精馏塔12800530004.5 标准及规范4.5.1 国内设计拟采用的标准及规范(1) 工艺系统HG 2055893 化工装置工艺系统设计文件内容的规定HG 2056097 化工工艺防静电设计导则CHEC 中国华陆工程公司设计标准(2) 机泵API610一般炼油厂用离心泵API611炼油厂一般用途汽轮机API612 炼油厂特殊用途汽轮机API613炼油厂用特殊用途齿轮装置API614特殊用途的润滑、轴封及控制油系统API615机械噪声控制API617 炼油厂一般用途离心式压缩机API618一般炼油厂用往复122、式压缩机API670 振动、轴位移、轴承温度监控系统API671 炼油厂特殊用途联轴器API6 炼油厂一般用途齿轮增速整体组装型离心压缩机和仪表空气压缩机API674 正位移泵往复式泵API675 正位移泵一计量泵(可调容积式)ISO2858化工用离心泵NEMA SM23机械驱动用蒸汽轮机ANSI/ASME B73.1 化工用卧式端吸式离心泵技术规范ANSI/ASME B73.2 化工用立式离心泵技术规范制造厂商标准规范 (仅用于特殊机泵)以上标准规范采用最新版,可接受有经验制造厂商的合理偏离。(3)设备压力容器安全技术监察规程 (1999年版)GB150-1998 钢制压力容器JB4732-123、94 钢制压力容器分析设计标准GB151-xxxx 管壳式换热器GB12337-1998 钢制球形储罐HG20580-1998 钢制化工容器设计基础规定HG20581-1998 钢制化工容器材料选用规定HG20582-1998 钢制化工容器强度计算规定HG20583-1998 钢制化工容器结构设计规定HG20584-1998 钢制化工容器制造技术要求HG20585-1998 钢制低温压力容器技术规定JB4710-92 钢制塔式容器HG20652-1998 塔器设计技术规定HG20569-1998 机械搅拌设备JB/T4735-97 钢制焊接常压容器SH3046-92 石油化工立式圆筒形钢制焊接124、储罐设计规定JB47004709-92 压力容器法兰JB/T4709-92 钢制压力容器焊接工艺评定(规程)JB4730-94 压力容器无损检测JB/T473639-95 补强圈、封头JB/T4712、13、24、25 容器支座JB/T47264727-94压力容器用钢锻件SHJ36-91 石油化工管式炉设计规范HG/T20589-96 化学工业炉受压元件强度计算规定HGJ40-90 化学工业炉耐火、隔热材料设计选用规定HG20545-92化学工业炉受压元件制造技术条件HG20544-92 化学工业炉结构安装技术条件HG20541-92 化学工业炉结构设计规定HGJ227-84化学工业炉切筑工125、程施工及验收规范HG20543-92化学工业炉砌筑技术条件(4)管道HG20695-1987 化工管道设计规范HG/T20549-1998化工装置管道布置设计规定HG/T20645-1998化工装置管道机械设计规定HG/T20646-1998化工装置管道材料设计规定HGJ 22-89 化工厂管架设计规定HG/T20521-92 化工蒸汽系统设计GB50030-91 氧气站设计规范GB50264-97工业设备及管道绝热工程设计规范GB8175-87设备及管道保温设计导则GB4272-89设备及管道保温技术通则GB11790-89设备及管道保冷技术通则GBJ126-89 工业设备及管道绝热工程施工126、及验收规范HG/T20679-1990化工设备、管道外防腐设计规范HG 20553-93 化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系列GB 8163-87输送流体用无缝钢管GB 5310-1995高压锅炉用无缝钢管GB/T 3091-93 低压流体输送用镀锌焊接钢管GB/T 14976-94输送流体用不锈钢无缝钢管HG 20537.1-92奥氏体不锈钢焊接钢管选用规定HG 20537.3-92 化工装置用奥氏体不锈钢焊接钢管技术要求GB 12459-90 钢制对焊无缝管件GB/T 13401-93钢板制对焊管件GB/T 14383-93锻钢制承插焊管件GB/T 14626-93锻钢制螺纹管件HG 20127、59220635-97 钢制管法兰、垫片、紧固件 ANSI B16.10阀门面至面、端至端的尺寸ANSI B16.34法兰端、螺纹端和对焊端的阀门API Std 598阀门的检验和试验API Std 600法兰或对焊连接的钢制闸阀API Std 602紧凑型钢闸阀API Std 609凸耳型和对夹型蝶阀BS 1868 石油、石油化工及同类工业用钢制止回阀(法兰和对焊端)BS 1873 石油、石油化工及同类工业用钢制截止阀、截止式切断阀和止回阀(法兰和对焊端)BS 5351 石油、石油化工及同类工业用钢制球阀BS 5352 石油、石油化工及同类工业用等于和小于50mm 的钢制楔型闸阀、截止阀和止128、回阀的技术要求(5) 贮存、运输:SH 3007-1999石油化工企业储运系统罐区设计规范SHJ14-90石油化工企业储运系统泵房设计规范4.6 仪表标准规范仪表采用的主要标准为:1)爆炸性环境用防爆电气设备 GB 383620002)中华人民共和国法定计量单位 国务院1987年颁布3)爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB 500584)流量测量节流装置 GB / T 2624935)分散型控制系统工程设计规定 HG / T 205736)自动化仪表选型规定 HG 205077)控制室设计规定 HG 205088)仪表供电设计规定 HG 205099)仪表供气设计规定 HG 2051010129、)信号报警、联锁系统设计规定 HG 2051111)仪表配管、配线设计规定 HG 2051212)仪表系统接地设计规定 HG 2051313)仪表及管线伴热和绝热保温设计规定 HG 2051414)仪表隔离和吹洗设计规定 HG 2051515)自动分析器室设计规定 HG 2051616)过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号 GB 262517)过程检测和控制系统用文字代号和图形符号 HG 2050518)化工装置自控工程设计规定 自控专业设计管理规定 HG/ T 20636 自控专业工程设计文件的编制规定 HG/ T 20637 自控专业工程设计文件深度的规定 HG/ T 20638 自控130、专业工程设计用典型图表及编制目录 HG/ T 2063919)仪表防护标准 IEC-52920)仪表安装材料及连接法兰、螺纹等参见本工程管道材料等级有关规定21)未包含于以上标准的参考国外有关标准例如ISA、ISO、API、ANSI等标准或制造厂商相应标准HG20505-1992过程检测和控制系统用文字代号和图形符号GB5005892爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范HG/T2063620639-1998 化工装置自控工程设计规定(第一二册)HG20507-92工业自动化仪表选型规定HG20508-92控制室设计规定HG20509-92仪表供电设计规定HG20510-92仪表供气设计规定HG2131、0511-92信号报警、联锁系统设计规定HG20512-92仪表配管、配线设计规定HG20513-92仪表系统接地设计规定HG20514-92仪表及管线伴热和绝热保温设计规定GB/T 262493 流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满园管的流体流量 HG/T 2057395 分散型控制系统工程设计规定 (7)电气、电信设计 GB50052-95供配电系统设计规范 GB50060-923110KV高压配电装置设计规范 GB50053-94 工业与民用10千伏及以下变电所设计规范 GB50057-94建筑防雷设计规范GB50058-92爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范 GB50062-132、92电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50054-95低压配电设计规范 HG/T20675-1990化工企业静电接地设计规程 CD90A6-85化工企业腐蚀场所电力设计技术规定 HG/T20586-96化工企业照明设计技术规定 CD90A8-85 化工企业电缆敷设设计技术规定GBJ42-81工业企业通信设计规范GBJ79-85工业企业通信接地设计规范CECS36:91 工业企业调度电话和会议电话工程设计规范GB50116-98火灾自动报警系统设计规范(8)给排水专业GBJ1386 室外给水设计规范(97年修订版)GBJ148室外排水设计规范(97年修订版)GBJ1588建筑给水排水设计133、规范(97年修订版)GB5005095工业循环冷却水处理设计规范GBJ10287工业循环水冷却设计规范HG 2052492化工企业循环冷却水水质处理加药装置设计规定 HG 2052292化工企业冷却塔设计规定 HG 2052392化工企业水处理加氯设施设计统一规定 (9)其它 劳动部令1996第3号建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定HG2057195化工企业安全卫生设计规定HG/T20649-1998化工企业总图运输设计规范GBJ1687(97)建筑设计防火规范(修订本)TJ3679工业企业设计卫生标准GB 50151-92低倍数泡沫灭火系统设计规范 GBJ 8485自动喷水灭火系统设计规范134、 GB 5021995水喷雾灭火系统设计规范 GBJ 14090(97)建筑灭火器配置设计规范 HG 2051892化工机械化运输设计原则规定 HG 2053293化工粉体工程设计安全卫生规定HG 2053493化工固体原、燃料制备设计规定 HG 2053593化工固体物料装卸系统设计规定 GB30951996 环境空气质量标准GB162971996 大气污染物综合排放标准GWPB3-1999 锅炉大气污染物排放标准GB1455493 恶臭污染物排放标准GB89781996 污水综合排放标准GBJ8785 工业企业噪声控制设计规范HG2050392 化工建设项目噪声设计控制规定GB123489135、0 工业企业厂界噪声标准HG2050392 化工企业环境保护监测站设计规定5. 原料、辅助材料、燃料和动力供应5.1 主要原材料、辅助材料种类、规格、需要量及来源序号名称及规格单位小时用量年用量来源运输方式一原材料1原料煤 26060kJ/kgt52.32418560兖矿集团火车2氧气 99.6%Nm3349442.795108BOC 提供管道3氮气 99.99%Nm3900072000000BOC 提供管道二辅助材料1添加剂(木质磺酸素)t0.2271816省内汽车2碱 NaOH 42%t0.122976省内汽车3絮凝剂t0.0003162.53省外汽车4分散剂t0.0127101.6省外汽136、车催 化 剂 供 应序号名称及型号单位 装填量年耗量备 注1耐硫中变 QCS-01(仅用于全部生产甲醇方案)m3289.33齐鲁研究院2甲醇合成催化剂m33216西南化工研究院3分子筛m315x22.7国内采购5.2 主要公用工程消耗及供应序号名称及规格单位用量(小时)年用量备注1新鲜水t/h400.2化工园区2循环水 t=10t/h6772自建3电 380/10000VkWh13532化工园区4蒸汽 2.5MPa,饱和t/h-25.8外输5蒸汽 0.5MPa 饱和t/h-13外输6仪表空气 P=0.45MPaNm3200016106自建6. 建厂条件和厂址方案6.1 建厂条件6.1.1 厂址137、的地理位置xx化学工业园区起步区位于江苏省xx市大厂区长芦镇,长江北岸,xx区长芦镇境内,距xx市区25公里。园区起步区西面紧邻扬子石化公司,东北侧有雍六高速公路、宁六一级公路通过和冶山小铁路(南钢铁路专用线),东北侧有槽坊河。拟建xxxx20万吨/年甲醇30万吨/年CO项目厂址位于xx化学工业园区起步区北部。厂址南面、西面和北面分别与园区起步区次干道、规划道路、方水东路和园区北路紧邻,东面为起步区支路竖一路。厂址东面一路之隔有槽坊河流径。具体位置详见区域位置图(附图1)。6.1.2 厂址的地形、地貌,工程地质、水文地质及地震烈度xx化学工业园区起步区已完成场地初平,场地开阔,地形平坦。厂址属138、一级阶地丘陵地形,地势较高,自然标高约在9.0016.0m之间, 地势整体上显南高,北低之势。根据提供的xx化学工业园区起步区工程地质资料,本区工程地质条件较好,自地表往下,土层分布如下:素填土;粉质粘土;粉质粘土混园砾;粉质粘土;强风化泥岩;中风化泥岩。粉质粘土层较厚,上部地耐力为170190kPa。本区地下水为潜水型,埋深0.505.00m之间,弱透水,其水位受气候影响大,水质对混凝土无侵蚀性。 根据中国地震动参数区划图GB18306-2001图A1和中国地震动反应谱特征区划图GB18306-2001图B1,xx市地震动峰值加速度为0.10g,地震动反应谱特征周期为0.35s,相当于地震基139、本烈度度。6.1.3 气象条件(1)气温年平均气温 15.4最热月平均气温 28.2最冷月平均气温 1.9极端最高气温 43极端最低气温 -14(2) 气压最高大气压 104.21kPa最低大气压 99.12kPa年平均大气压 101.55kPa(3)雨、雪量年平均降雨量 1094.98mm月平均最大降雨量 181.70mm日最大降雨量 226.30mm1小时最大降雨量 75.00mm5分钟最大降雨量 10.10mm最大积雪厚度 51.00cm最大冻土深度 9.00cm (4)风向及风速最大风速(10m高处) 38.8m/s主导风向 E夏季盛行风向 SE(5)湿度 月平均最高相对湿度(7月) 140、81%月平均最低相对湿度(1月) 72%年平均相对湿度 77%年平均绝对湿度 1560Pa6.1.4 地区社会经济现状和发展规划xx化学工业园及周边地区具有强大的化工产业基础,基本化工原料丰富,拥有扬子石化公司、扬子-巴斯夫一体化工程、xx化学工业公司、金陵石化公司、仪征化纤公司等一批大型石化企业。园区重点发展石油和天然气化工、基本有机化工原料、精细化工、高分子材料、生命医药及新型化工材料六大产业领域。通过大力引进国际资本,建立开放、多元的融资体系,吸收国际石化企业投资,构建与国际接轨的市场机制,最终建成以高新技术为先导“国际一流,国内领先”的国家级石化产业基地。园区规划面积45平方公里,分长141、芦片区和玉带片区二大片区,其中长芦片区规划总面积26平方公里。起步区位于长芦片区,主要发展扬子石化、扬-巴一体化及其产品的具体加工、精细化工。园区北接宁六、雍六高速公路,南与金陵石化隔江相望,西与南化公司相连,东与仪征化纤公司相连。通过现代化路网连接,将形成一个总面积近100平方公里,石油化工一体化的沿江化工产业带。目前化工园区紧邻的大厂镇是xx地区化工产业人员最集中的居住地之一,有人口20万,拥有现代化的化工院校及中小学等教育设施、医疗卫生设施、文化体育场馆、商贸超市、餐饮宾馆等其它社会服务设施;起步区可依托现有的生活服务设施,不再设置生活服务中心。园区周边具有多家大型、专业化的化工建设安装142、企业,可以承接各类化工建设和安装工程。根据园区的总体规划要求,起步区公用工程均由扬子石化公司提供,园区内已进行了场地的三通一平,主要道路已连接成网状。优越的环境和良好的经济现状,为化工园区的发展奠定了坚实地基础。6.1.5 交通运输条件xx化学工业园区起步区北接宁六、雍六高速公路,并与xx-上海、杭州,xx-南通、连云港,xx-合肥、芜湖等多条高速公路相通,公路运输十分便捷。园区还具有良好的航空、铁路、管道运输条件。园区距xx禄口国际机场58公里;距上海浦东国际机场350公路。园区内现有扬子石化公司铁路专用线与津浦铁路相联,正在建设的宁启(西安-xx-启东)铁路从园区北边通过,园区将新建区内环143、行铁路与宁启铁路相连。本装置区建设专用铁路与园区内的环形铁路接轨。园区南临长江,距xx港集装箱码头25公里。园区沿长江现有各类液体、固体码头22座,可常年停泊3000-30000吨级船舶,年吞吐量1000万吨。园区将再建设2座50000吨级码头,为入园企业服务。6.1.6 水源、供排水及防洪工程起步区水源由扬子石化公司水厂提供。生产给水管呈环状管网布置,部分末梢段枝状布置;消防与生产给水合用一套管网;生活给水管枝状布置。起步区内生产污水及生活污水自流管汇至污水提升泵站,经污水泵站提升后送至园区污水处理厂处理。起步区内雨水管道沿道路设置,主干道设二根雨水管排入漕坊河。6.1.7 电源、供电及电信144、工程起步区规划设一座220kV总变电站,所需的电力由华东电网提供;规划二座110/10kV 区域变电站,其电源引自总变电站。园区内主供配电线路均采用电缆沿主干道管廊内电缆桥架敷设,无管廊处设电缆沟或直埋敷设。7. 公用工程及辅助设施方案7.1 总图运输7.1.1 总平面布置原则(1)符合工业园区土地利用、公用工程、道路交通、绿化景观等规划要求。(2)据生产工艺流程、火灾危险类别及其生产特点,结合地形、风向、安全卫生、环保等条件,按功能分区,集中布置,有利于工厂的生产、运输和管理,降低能耗,减少污染。(3)根据工厂的组成和用地要求,以及地下管线和管廊的走向,合理确定街区面积和通道宽度。(4)仓储145、设施的布置,按储存货物的性质和要求,尽可能靠近原料和成品的装卸地和用户,减少二次倒运。(5)铁路线路的数量和布置,应根据运输货物的品种、性质、运量、装卸方式和能力,以及相衔接的铁路主管部门对大宗货物运输作业的要求等因素综合确定。(6)生产管理和生产服务设施,根据其使用功能,分别进行平面、空间的合理组合,设计成多功能、大体量的综合性建筑。(7)根据工厂生产发展的总体构思,在规划设计中,为工厂后期发展留有一定余地。(8)满足国家现行的有关规范、规定要求。7.1.2 工厂功能划分和组成(1)工艺生产装置:煤浆制备、气化、灰水处理、变换、热回收、低温甲醇洗、甲醇合成、甲醇精馏、膜回收装置、CO深冷分离146、等。(2)公用工程及辅助设施:循环水系统、污水处理场、总变电所及各装置变电所、空压站、泡沫消防站、火炬等。(3)储运设施: 煤储运系统、甲醇罐区、汽车灌装站、火车灌装站、综合仓库。(4)生产管理及生活设施:中央控制室、综合楼(分析化验、环境监测、气体防护、调度室、生产办公室等)。7.1.3 总平面布置方案的确定拟建xxxx20万吨/年甲醇29万吨/年CO项目厂址位于xx化学工业园区起步区北部。目前园区起步区内土地用地规划、公用工程规划、道路交通规划及总体规划的详细控制设计已完成。根据拟建厂址所处的地块位置、项目用地地块规划及园区总体规划的要求,同时考虑到拟建厂址地块四邻道路分别为园区北路、园区147、西路、方水东路和规划的支路,且园区西路西侧紧邻园区污水提升泵站,厂址东南面有一座园区总开关所,铁路运输线路-近端线路、远端线路分别位于厂址的东北和西北,因此在拟建厂址地块内有两个总图布置方案供选择。方案一:将拟建甲醇生产装置布置在场地的西侧,紧邻园区西路布置,铁路运输线路利用远端线路。该布置的优点是:工艺生产装置布置在场地的中部,污水处理站和火炬布置在生产装置的西侧,紧邻园区西路,气化生产装置的污水经处理达标后可直接送到一路之隔的园区污水提升泵站,使污水输送距离最短,且位于园区起步区全年主导风向的下风侧,对工厂的近期和远期环境以及园区的整体环境均没有影响。甲醇罐区布置在生产装置的北侧,紧邻园区148、北路,方便产品的外运。考虑到甲醇产品公路运输量较大,故在甲醇罐区北面留有充足的运输装车场地,在罐区的东面留有可发展罐区的用地。从工厂总体规划的思路考虑,甲醇罐区东面的预留用地可作为工厂后期发展的原料产品罐区用地,从而形成全厂储运界区,使工厂总体规划更加趋于合理。原煤卸料及贮存布置在园区北路的北面,漕坊河的北面。其缺点是:装置的总变电所距离园区开关所较远,线路较长。另外,铁路运输线路利用远端线路,铁路运输线路较长,线路长度约2070米。另外考虑到甲醇产品铁路运输要求,单独设立甲醇铁路装车线,线路长度为250米。方案二:将拟建甲醇生产装置布置在场地的东侧,紧邻规划的道路,铁路运输线路利用近端线路。149、该布置方案的优点是:总变电所布置在场地的东侧,尽可能靠近园区的总开关所,使送配电线路最短,进出线方便,降低能耗,节约投资,且位于拟建厂址全年主导风向的上风侧。工艺生产装置布置在场地的中部,靠近主要负荷用户。甲醇罐区布置在生产装置的北侧,紧邻园区北路,方便产品的外运;污水处理站和火炬分别布置在生产装置北侧和西侧,位于甲醇生产装置全年主导风向的下风侧,使甲醇生产装置有良好的生产环境。铁路运输线路利用近端线路,运输线路较短,线路长度较第一方案短300米。缺点是:甲醇生产装置的西侧为后期预留用地,火炬位置相对位于整个拟建厂址的中、北部,对远期的工厂环境有一定的影响。另外甲醇罐区没有发展用地,后期建设项150、目的原料产品罐区不能与已建设的罐区形成一个整体的罐区界区。以上两个方案的储煤系统铁路运输线路的布设,需从化工园区铁路工业站(长卢站)接轨。根据规划的铁路线路走向和可征用土地的红线位置,并考虑到储煤筒仓的布置要求,储煤系统的布置最终与化工园区,铁路部门协商解决。储煤系统的占地面积初步估算为5.5ha。综上所述和分析,推荐方案一为本项目的总平面布置方案。根据上述总平面布置及工厂的规模、生产性质和安全卫生、防火防爆、地下管线敷设、绿化等要求,厂区建筑红线之间主要通道宽度为36m,次要通道宽度为26m,周边通道宽度为14m30m。本项目围墙内总用地面积为12.3ha,原煤卸料及贮存占地面积为5.5ha151、,项目总用地面积为17.8ha。详细布置见总平面布置图。7.1.4 竖向设计(1)竖向设计原则a.满足生产、运输与货物装卸等对高程的要求,使工厂有良好的运输条件。b.根据园区主干道路和支道路的控制标高,结合场地初平现状,确定拟建建构筑物的室内地坪标高和生产装置地坪标高,保证其不受雨水的威胁和场地排雨水顺畅。(2)竖向设计方式及土方工程量拟建场地地形较平坦,因此,竖向设计采用平坡式连续布置。因园区对园区内规划的各地块已进行场地初平,故拟建场地内无大量的土方,主要为建构筑物、道路基槽余土。7.1.5 工厂运输(1)运输量工厂运输量表 表2.5.1货物名称 年运输量 t/a物料形态包装方式备注铁路公152、路一. 运入煤439500固体散装催化剂43.76固体桶装烧碱97.68液体罐车化学品1920固体包装 小计4395002061.4二.运出货物名称年运输量 t/a物料形态包装方式备注铁路公路甲醇100000液体灌装异丁基油720液体散装轻馏分油680液体散装废催化剂30固体散装废分子筛4固体散装气化废渣85600 小计187034合计439500189095.4总计(2) 运输方案的确定根据工厂货物年运输量表和原材料供应及产品销往地点,运输方式拟采用大宗货物(原料煤)以铁路运输和水路运输为主,成品甲醇和其它货物采用以公路运输为主,铁路和水路运输为辅,100000吨/年甲醇通过管道直接送至扬子153、公司使用。(3)铁路运输和水路运输园区内现有扬子公司铁路专用线,即将建设的宁启(西安-xx-启东)铁路从园区北边通过,将起步区内环行铁路与宁启铁路相连。拟建厂址距园区长芦铁路工业站约2.0公里。拟建工厂铁路专用线拟从该站接轨。园区南临长江,距xx港集装箱码头25公里。园区沿长江现有各类液体、固体码头22座,可常年停泊3000-30000吨级船舶,年吞吐量1000万吨。园区将再建设2座50000吨级码头,为入园企业服务。本项目外销产品甲醇,可通过园区公用工业管廊,用管道将甲醇输送至码头,装船运往用户。(4)公路运输公路运输主要为近距离短途运输和铁路零散货物的转运。拟建厂址三面紧靠园区次干道路方水154、东路、园区西路和园区北路,东北侧有雍六高速公路、宁六一级公路通过,为工厂运输提供了便利条件。为满足工厂运输、消防、设备检修和改善厂区环境条件的需求,根据园区规划要求,厂内道路的布置,采用城市型道路的形式,设计成环行道路,并与厂外园区道路相连接。厂内道路路面宽度,主干道为9m,次干道为6m,路面结构层依次为水泥混凝土路面22cm;三渣土基层30cm。在厂前区和建、构筑物需要地段设置人行道,人行道路面为预制混凝土块路面。 (5)运输设备的数量运输设备的确定,考虑到公司的实际运输能力,已有运输工具的数量和装备,并考虑到运输的灵活性。拟建项目的公路、铁路运输车辆主要利用用户自备、社会外协或租用铁路局车155、辆解决。本项目仅考虑配备行政和生活车辆,具体数量如下:小轿车2辆、面包车2辆、小型客货两用车2辆、大客车1辆。为了满足货物称重需要,设地中衡(50吨)1台,轨道衡(称重100吨)1台。7.1.6 工厂防护设施的设置和要求为保证工厂安全,防止与工厂生产无关的人员进入厂区,按照园区要求,在工厂四周设置高1.8m的半砖铁围栅;在火炬辐射防护半径外设置高1.8m的分隔墙。根据人、货分流的原则,避免相互干扰和交叉,在甲醇生产装置东侧设货运出入口和门卫室。在综合楼处设工厂主要出入口和传达室。主大门和货运大门结构形式为电动型钢大门。根据本项目的生产特性和要求,在装置区北面的甲醇罐区和易燃品罐区的储罐四周设置156、防火堤,并且在罐区周围设置可供消防车通行的环行道路或通道,道路(通道)宽度6m,路面净空高度5m。7.1.7 绿化设计为了使工厂具有良好的工作环境和满足安全、卫生的要求,结合工厂生产可能排放的污染物的性质、生产的火灾危险性以及不同功能用地对绿化设计的要求,并根据园区对环境景观的要求,充分利用厂区非建筑地段及零星空地、道路两侧进行绿化,主要种植地被植物或草皮,配植矮小乔木、灌木。重点绿化地段为厂前区和工厂主要出入口,厂前区绿化宜以景观效果为主,结合建筑物造型、布置形式、广场面积大小等条件,并考虑艺术效果和人流活动的方便。厂区绿化系数为15%,绿化面积为28750m2。7.1.8 排渣根据目前工业157、废渣的回收利用情况,拟建项目的工业废渣气化炉渣约为8.56万t/a,可提供给当地的建筑材料生产企业,用以生产硅酸盐水泥。废触媒由工艺进行回收利用;污泥处理量为40m3/d。综合利用。7.2 给水、排水7.2.1 设计中采用的给排水标准 石油化工给水排水水质标准 SH3099-2000 建筑给排水设计规范 GBJ15-88 (97) 工业循环冷却水处理设计规范 GB50050-95 化工企业循环冷却水处理设计技术规定 HG/T 20690-2000 室外给水设计规范 GBJ13-86 (97) 室外排水设计规范 GB50296-1999 建筑设计防火规范 GBJ16-87 (2000) 石油化工158、企业设计防火规范 GB50160-927.2.2 水源和输水方案的选择xxxx20万吨/年甲醇项目拟建在xx化学工业园起步区内。 a)水源:化学工业园起步区净水厂拟建于九里埂以北,通江河以南,位于工业园起步区东南方向,距园区5公里。净水厂设计能力为10万吨/日,水源取自长江。经处理后的给水水质符合石油化工给水排水水质标准(SH3099-2000),可满足拟建项目生产用水的要求。但目前由扬子石化公司供水。 b)供水管网:净水厂至园区的输水管线已建成,园区内生活给水管网、生产给水及低压消防水给水管网已形成其供水压力0.35MPa。7.2.3 生产、生活用水量本项目给水用水量为:工业水400.2m3159、/h,生活给水4.8 m3/h,循环水常用量6772m3/h。各单元用水量详见用水量表。用水量表 单位:m3/h用水单元生活水用量生产水用量循环水用量备注磨煤工段30气化工段108灰水处理181224热回收工段380低温甲醇洗610硫回收200CO深冷分离650甲醇合成1350甲醇精馏1980丙烯冷冻站270公用工程站5脱盐水站110循环水补充205车间生活3甲醇中间罐区1甲醇成品罐区1.2未预见水量1.830 合 计4.8400.267727.2.4 工厂给水、排水方案的选择1) 生产水给水系统拟建装置界区外有DN600生产给水管,装置所用生产水由该管线接入,接入管径为DN300, 供水压力160、0.35MPa。在界区内敷设枝状给水管网,供装置内各单元的生产用水。2) 生活水给水系统生活给水由拟建装置界区外DN100生活水给水管接入,接入管径为DN50,供水压力:0.35MPa,供界区内生活用水。3) 循环水系统方案a. 工艺设计参数供水水量: Q=6772m3/h供水压力: P1=0.45MPa回水压力: P2=0.25MPa温差: t=10 b. 当地气象参数平均每年不超过5天平均干球温度 =35.2平均每年不超过5天平均湿球温度 =28.5年平均大气压 P=101.55Kpa拟建循环水系统采用8530风机逆流式混凝土冷却塔三座,选循环水泵三台(二开一备),循环水回水采用余压上塔。161、循环水泵房为半地下式。为配合循环水的水质稳定处理,在循环水系统中设加药设备二套;加氯机二台,一用一备;Q=150m3/h钢制无阀过滤器二台;水质监测仪一台。4) 消防给水系统高压消防给水系统拟建项目消防以水消防为主,泡沫消防次之,其它消防为辅的消防方案。消防用水量为792m3/h(220L/s),供水压力0.9MPa。火灾延续时间按3小时计量,一次消防水量2400m3储存于消防贮备池中。设消防电泵一台;柴油机消防泵一台;消防稳压泵二台(一开一备),平时运行稳压泵,当火灾发生时通过压力开关自动启动消防水泵。在生产装置区和储罐区四周设置环状消防给水管网,并设消防水炮。低压消防给水系统化学工业园区内162、已敷设有低压消防给水管网,供水压力0.35MPa。拟建项目低压消防给水系统可直接由消防给水管网接入。泡沫消防系统本项目拟建泡沫消防站一座(设置在罐区附近),设6000L贮罐压力式泡沫比例混合装置一套,采用抗溶性泡沫原液。在储罐区四周设固定、半固定式泡沫灭火设施,工艺装置区设泡沫灭火栓。(详见消防篇)。7.2.5 工厂排水系统的划分本项目排水系统拟分为:生产污水排水系统;生活污水、生产清下水排水系统及雨水排水系统。净下水及生活污水量119.8m3/h。生产废水排水量为27m3/h。各单元排水见排水量表。排水量表 单位:m3/h排水单元净下水及生活污水生产污水备 注灰水处理27COD=500mg/163、L, PH=7-9BOD5=250mg/L,CL-=510mg/l,NH3-N=300mg/L车间生活3公用工程5脱盐水站15循环水排污65未预见排水量31.8合 计119.827b) 生活污水及清净下水系统生活污水最大排水量3m3/h;循环水最大排污量65m3/h,带有粪便污水经化粪池处理后,及其它装置排出清净下水共同排入园区生活污水管网。c) 生产污水排水系统根据xx化学工业园要求,园内各企业生产污水应满足园区污水处理场接纳的污水水质要求,指标如下:水温: 40PH: 69油: 20mg/L硫化物(以S计): 20mg/LCOD5: 1000mg/L不允许含有对生化处理的有毒物质。建项目排164、出的生产污水主要是氨、氮含量超过该指标,经除氨、氮后送入扬子石化公司污水处理场。d) 雨水排水系统xx地区暴雨强度公式如下:秒/升.公顷拟建项目界区内雨水量约为 1785l/s,地面雨水经雨水口收集,排入界区内雨水排水系统,最终进入园区DN1500雨水管。 7.2.6 污水处理方案a)废水来源及设计规模 污水处理站的污水主要来自于气化工段灰水处理排出的生产废水,排水量为27m3/h (水质成分见排水量表) 。污水处理场设计规模为30 m3/h。b). 污水处理流程简述拟建工程污水氨氮含量较高,采用SBR序批式活性污泥法处理工艺去除氨、氮。污水处理站由调节池、沉淀池、SBR池、出水监测池、污泥脱165、水间、加药间等组成。污水调节池内的污水经水泵提升至混合池,在混合池内投加混凝剂,助凝剂,以及用于调节PH的氢氧化钠,混合污水经絮凝池形成絮凝体后进入沉淀池,沉淀池出水进入中间水池,由水泵送入SBR反应池,污水在SBR反应池内经过曝气、搅拌、沉淀等过程除去氨、氮后排放。为确保经处理后的污水达标排放,在排放口设监测池,SBR反应池出水进入出水监测池,经检验达到生活水排放标准后排入生产废水管网送入扬子石化公司污水处理场。如出水未达标,则回流到污水调节池,重新处理。沉淀池沉淀污泥及SBR反应池产生的剩余污泥用泵送入污泥浓缩罐进行浓缩,浓缩污泥经在污泥絮凝罐中投加PAM后,进入污泥脱水机,干泥饼送入锅炉166、房焚烧,滤后水回流到污水调节池。污水处理工艺流程示图如下: 7.3 供电及电讯7.3.1 供电7.3.1.1 全厂用电负荷及负荷等级新建20万吨/年甲醇装置全厂总设备负荷为20586kW,常用负荷为16915KW, 总需要容量为13532KW。全厂各装置用电负荷分别如下:序号主 要 名 称 10kV (kW) 380V (kW)设备容量/常用容量备 注台数设备容量/常用容量1磨煤21150/1150360/2002气化1400/10003灰水处理21480/1000640/4104变换220/1105热回收2700/350100/506低温甲醇洗41400/800580/3707硫回收250/167、1408甲醇合成11286/12869甲醇精馏245/24510CO深冷分离25380/538010富氢气压缩130/13011甲醇罐区150/15012 丙烯冷冻站11100/110013空压站150/15014输煤430/43015脱盐水150/15016循环水31890/1260450/45017消防1315/31518/918污水处理362/34019照明及其它250/200合计14701/123815885/4534总需要容量 (123814534)*0.813532kW本工程用电负荷大部分为二类负荷,消防泵、稳压泵等部分设备约400KW为一类负荷,少部分为三类负荷。7.3.1.2 168、供电电源选择xx化工园起步区内有一座220KV总变电站,站内110KV母线负责向起步区供电。供电线路采用随管廊架空敷设,无管廊处埋地或电缆沟敷设。根据全厂用电负荷等级要求,本工程需要的双回路110KV电源,引自上述变电站110KV两段母线。本工程设应急柴油发电机组一套,在事故状态下为一类负荷提供电源。因消防泵为10KV供电,故其事故泵采用柴油发动机驱动。仪表DCS用电采用UPS供电。7.3.1.3 全厂供电方案本工程拟建110/10KV总变电所一座,作为全厂接受及分配电能的中心, 110/10KV总变电所内设2台110/10KV、16000KVA主变压器。 110KV系统采用内桥接线方式,10169、KV系统采用单母线分段,供全厂10KV高压电动机和装置变电所电源。根据各装置负荷大小及分布情况,全厂设5座10/0.4KV变电所。在总变电所设1座10/0.4KV变电所,内装两台1250KVA变压器,为总变电所和甲醇合成、甲醇精馏、低温甲醇洗、硫回收等工艺装置供电。在磨煤装置旁设1座10/0.4KV变电所,内装两台1600KVA变压器,为磨煤、气化、灰水处理、变换、热回收等工艺装置供电。在输煤工段设1座10/0.4KV变电所,内装两台630KVA变压器,为输煤系统和周边负荷供电。在水系统区域设1座10/0.4KV变电所,内装两台800KVA变压器,供循环水和水处理装置用电。在厂前区设1座10/170、0.4KV变电所,内装一台500KVA变压器,供厂前区用电负荷。110KV总变电所控制、保护系统采用综合自动化保护和监控,总变电所值班控制室为全厂供电监控中心。7.3.1.4 主要电气设备材料选型本工程电气设备材料选型以安全可靠为原则,并考虑操作维护简单、产品节能、技术先进、价格合理。主要电气设备见下表:序号名 称型 号 及 规 格单位数量备注1110KV配电装置GIS六氟化硫组合电气间隔52直流电源免维护蓄电池200AH套13综合自动化装置套14降压变压器110/10KV 16000KVA台210/0.4KV 1600KVA台210/0.4KV 1250KVA台210/0.4KV 800KV171、A台210/0.4KV 630KVA台210/0.4KV 500KVA台1510KV手车式开关柜ZCN1台446低压抽屉式开关柜MS型台777柴油发电机500KW台18UPS系统150KVA,半小时套19煤运PLC控制系统套11010KV高压电力电缆ZR-YJV型千米1111电缆桥架吨807.3.2 电信7.3.2.1 本工程电信设施的主要内容 本工程电信设施主要包括:行政管理电话、生产调度电话、无线通讯、火灾自动报警系统等内容。7.3.2.2 电信设施方案(1)行政管理电话:为了全厂行政管理和对外联络的需要,考虑用户的数量和分布情况,在各生产车间和办公设施设行政电话50门,直通化工园区的电信172、总局。(2)生产调度电话:由于生产调度和管理的需要,考虑生产管理机构设置情况,需要生产调度电话约30门,拟设50门程控电话交换机及其配套设备一套,作为全厂生产调度使用。放于全厂的总调度室。(3)无线对讲电话:在生产联系密切的固定或移动岗位,在噪声较大的环境,需要频繁、及时联系工作之处,拟设20对无线对讲电话机。(4)火灾自动报警系统:为了防止火灾在厂内发生,能及时报告火灾信号,拟在全厂设置一套火灾自动报警系统,由火灾报警控制器、火灾自动探测器、手动报警按钮、线路等组成。(5)厂区内的电信线路敷设,均采用电信电缆桥架或埋地敷设。7.4 供热及脱盐水站 7.4.1 供热7.4.1.1 全厂热负荷根173、据工艺装置蒸汽和副产蒸汽情况,确定全装置供汽管网的等级。各蒸汽等级及热负荷列表如下:序号名称温度压力MPa蒸汽负荷t/h备注1甲醇合成蒸汽喷射器3603.56.5间断,化工园区供合计6.52甲醇合成副产蒸汽2252.525.8送出界区或送醋酸装置3热回收副产蒸汽饱和0.5103.54硫回收副产蒸汽饱和 0.50.5 5气化、热回收、净化饱和0.522.28甲醇精馏用汽饱和0.5439膜分离、火炬用汽饱和0.5110易燃品罐区、液化气站饱和0.5 0.8511锅炉给水脱氧饱和0.5912其它用汽饱和0.515主要采暖合计饱和0.513 送出界区或醋酸装置 “”号为副产蒸汽7.4.1.2 供热方案174、见热平衡方案图:根据全厂装置用汽状况蒸汽管网分为三个管网四个等级:3.5MPa 3602.5MPa 2250.5MPa 饱和甲醇合成工段在开车时要用蒸汽加热,才能使触媒还原或达到反应温度,所使用蒸汽温度要大于360,因此要由化工园区供应3.5MPa,360的过热蒸汽。当装置正常运行后即可停止供应。甲醇合成副产2.5MPa的饱和蒸汽25.8t/h,送往化工园区或送赛拉尼斯的醋酸装置使用,其温度压力可满足要求。利用化工余热可副产0.5MPa饱和蒸汽104t/h,其中热回收废热为103.5t/h,硫回收为0.5t/h,这部分蒸汽主要用于气化、热回收、净化、甲醇精馏、膜分离、火炬等,共用蒸汽66.2t175、/h;用于易燃品罐区、液化气站0.85t/h;用于锅炉给水脱氧9t/h;其它采暖用汽15t/h。经平衡后还富裕13t/h。夏天富裕28t/h,这部分蒸汽也可送出装置或送醋酸装置。7.4.1.3 脱盐水制备低温甲醇洗和甲醇精馏可回收冷凝液48t/h,这部分冷凝液经过滤后不需处理可直接回用做锅炉给水,锅炉给水的压力不是太高,所以冷凝液不用处理。甲醇合成的废热锅炉需锅炉给水26.32t/h,低压锅炉给水需107t/h,密封水32.5t/h。总用水量为165.82t/h,扣去冷凝液回收48t/h和脱氧用9t/h,需补充脱盐水110.9t/h。因此脱盐水的处理能力为150t/h。脱盐水量统计表序号项目温176、度压力MPa脱盐水t/h备注1甲醇合成废锅1044.226.322低压锅炉给水1040.81073密封水1048.332.5合计165.824回收冷凝液400.4485脱氧使用蒸汽1750.596脱氧放空1040.11.5合计110.97.4.2 脱盐水质和流程确定7.4.2.1 锅炉所需的脱盐水水质:硬度3微克当量/升溶解氧15微克/升铁 50微克/升铜 10微克/升pH 8.59.2油 1微克/升7.4.2.2 脱盐水站流程的确定按照园区提供水质资料,脱盐水站脱盐水的流程暂定为常规流程,即:机械过滤-双室浮动床阳离子交换器-脱碳-双室浮动床阴离子交换器-混床-脱盐水箱,再生剂采用HCl和N177、aOH溶液,离子交换器再生时产生的酸、碱废水进入酸碱中和池进行中和,当pH69以后用中和泵抽出就地排入下水道。为防止脱盐水的pH值过低使得管道产生腐蚀,在脱盐水泵出口管道上加氨以提高脱盐水的pH值;锅炉给水管道上加联胺以使水中的溶解氧得以彻底去除;为防止锅炉产生钙垢,向锅炉汽包加磷酸盐进行防垢处理。7.5 贮运及机械化运输7.5.1 原料煤贮运系统7.5.1.1 原料煤的供应进厂原料煤为粒度不大于100mm,总含水率(包括内在和外在水分)不大于6%的烟煤。进煤要求及耗煤量表煤来煤粒度mm含水量(包括内在和外在水分)%小时用量(考虑5%的加工损耗)t/h日用量(考虑5%的加工损耗)t/d年用量(178、考虑5%的加工损耗)104t/a原料煤1006%54.941318.643.95煤全部来自山东兖州煤矿。7.5.1.2 原料煤的贮运技术方案(a)原料的厂外运输及卸载方案原料煤来自山东兖矿集团,粒度小于100mm,考虑铁路运输不均衡系数,每天来煤约32辆、1600t。列车在化工园长卢铁路站解编成4列,由机车牵引,每次8辆进入本厂铁路专用线。根据规定,日卸车量在1000t3000t时,可采用螺旋卸车机配地槽或链斗卸车机。链斗卸车方案土建工程量小,但卸车时粉尘飞扬较严重。螺旋卸车机配深地槽卸车方案,虽然土建工程量大,但卸车时煤落入深地槽,卸车时有喷雾除尘,卸车区域环境好;同时由于深地槽有一定的缓冲179、贮量,可将列车上的煤快速卸下,减少列车在厂内的停留时间。考虑南方地区多雨,园区环保及列车在厂内的停留时间,本方案采用螺旋卸车机配深地槽卸车方案。 (b)原料的厂内贮存原料的厂内贮存方式有两种:露天和筒仓贮存。露天堆存贮量大,建设投资低;但煤损耗大、环境污染大。筒仓贮存的优点是对环境污染小、占地面积小(比煤堆场小7倍左右)、容易管理、贮煤量和质量不受自自然环境影响等。贮煤筒仓斜面与水平夹角应保证不小于60,筒仓内表面应压光斜面衬铸石,下料采用带缝隙槽配叶轮给料机设施,从而防止了筒仓贮煤容易起拱的严重弊病,避免了安装空气炮等一系列防拱、破拱设备,这样可简化工艺布置和增强生产的安全性。为了保护环境,180、本工程在装置区内采用筒仓贮存方案。共设计20m筒仓4个,每个贮量6000t,约18天的贮量。7.5.1.3 原料煤贮运系统工艺流程简述原料煤由火车运输入厂,进入卸车间经螺旋卸车,煤进入受煤地槽。地槽的贮煤经叶轮给煤机、1#带式输送机、2#带式输送机、3#带式输送机、电动四通、4#带式输送机(两台) 进入贮煤筒仓贮存。卸煤时,煤经仓下叶轮给煤机(2台)、5#带式输送机(2台)、进入环锤破碎机破碎。破碎后的小粒度煤(25mm),经6#带式输送机、7#带式输送机、8#带式输送机(设有多台电动犁式卸料器),进入造气磨前煤仓。原料煤卸车设备的能力为600t/h,卸载输送能力为300t/h,工作制为一班,181、按5.5小时计算;原料煤上煤系统的输送能力为200t/h,工作制为二班,每班按4小时计算。输煤栈桥为封闭或皮带机加防雨罩,整个输煤系统保证煤不外露, 为了节省投资,煤的取样采取人工定期到拉煤火车处取样,本设计不设取样设备。系统中设计有除铁器、计量设备、检修起重设备、除尘设备及螺旋卸车时的喷雾除尘等多项设施,使各生产岗位符合国家安全卫生规定。7.5.1.4 煤贮运系统控制根据煤贮运系统的特点和对生产的重要性,整个煤贮运系统采用了PLC可编程序控制器控制。联锁集中控制操作和解锁就地操作两种操作控制方式。贮煤筒仓设有煤料位计和贮煤温度检测计,另外煤贮运系统设计有独立的控制室。7.5.1.5 主要设备182、表及选型说明煤贮运系统主要设备表序号设备名称主要规格单位数量备注1桥式螺旋卸车机能力300t/h台22叶轮给煤机能力100300t/h台431#带式输送机带宽800mm水平投影长175.5m倾角60能力360t/h台142#带式输送机带宽800mm水平投影水平投长44m倾角160能力360t/h台153#带式输送机带宽800mm水平投影水平投长134m倾角180能力360t/h台1序号设备名称主要规格单位数量备注64#带式输送机带宽800mm水平投影水平投长54m倾角00能力360t/h附:8台电动犁式卸料器台275#带式输送机带宽800mm水平投影水平投长144m倾角90能力200t/h台2183、86#带式输送机带宽800mm水平投影水平投长28m倾角180能力200t/h台197#带式输送机带宽800mm水平投影水平投长140m倾角180能力200t/h台1108#带式输送机带宽800mm水平投影水平投长34m倾角00能力200t/h附:2台电动犁式卸料器台111环锤破碎机能力300t/h台112电动四通700X700台113悬挂式永磁除铁器配800带式输送机台214带式永磁除铁器配800带式输送机台115袋式收尘器过滤面积43m2台616手动单梁起重机跨度8m起重量10t台2序号设备名称主要规格单位数量备注17手动单梁悬挂起重机跨度6m起重量2t台218电子皮带秤配800带式输送机184、台219电动葫芦起重量2t台6(2) 主要设备选型说明煤贮运系统的主要设备,基本都是成熟、可靠、通用的定型设备,对于新型设备的选用采取了极为慎重的态度。煤的破碎选用各电厂通用的环锤破碎机,这种破碎机噪音低,粉尘少,能保证出料粒度,运行安全可靠,安装使用维护方便。7.5.1.6 公用工程消耗公用工程消耗序号名称及规格单位小时消耗年消耗备注1煤喷淋用水t243600可用循环水排水2电400V/10000VkWh4307.5.2 液体贮运7.5.2.1 物料的贮运情况本工程贮存的液体物料为甲醇,运出的液体物料为甲醇。物料的主要性质及规格、贮存参数及贮罐选型一览表,运输情况一览表见下表: 物料的主要性185、质及规格序号物料名称分子量沸点熔点闪点自燃点密度kg/m3爆炸极限蒸发潜热J/g熔融热J/g卫生允许最高浓 度备 注上限下限1甲醇32.0464.597.81564730.7926.736.011009950mg/m3有毒贮存参数及贮罐选型一览表名称年贮量(万t/a)重度(kg/m3)年操作时间(小时)贮存天数(天)充装系数贮存容量(m3)贮罐容积(m3)台数(台)型式材质甲醇207808000200.88500100002立式拱顶CS运输情况一览表名称来料方式来料地点外运方式外运量最大(t/a)装卸设备型式台位备 注甲醇管道罐区汽车槽车100000鹤管4甲醇管道罐区管道100000送当地用户186、7.5.2.2 工艺流程简述成品甲醇自装置内贮槽,经检验合格后送到本系统的产品罐区贮存,由泵送至汽车灌装站,通过鹤管装入汽车槽车外运。甲醇储罐为立式拱顶罐,常压贮存,采用氮封保护,甲醇罐顶设有泡沫消防管线,和夏季喷淋降温管线。7.5.2.3 控制方案本系统的控制主要为保证安全、计量准确而设置。外运产品的计量采用定值流量计的计量方式,并设装料报警系统。7.5.2.4 安全由于本系统贮存的物料为甲类易燃、易爆、有毒液体,并有强渗透性。因此,贮罐均设高、低液位报警;电气设备采用防爆系列;路区周围设环形消防道,并设泡沫灭火系统;人员操作集中处设安全洗眼器及淋浴器。7.6 工艺及供热外管道7.6.1 工187、艺及供热外管道的范围及介质情况本项目厂区外管道的范围包括:各界区之间、甲醇界区内各工段间、主要生产装置之间,生产装置与辅助生产装置如与甲醇贮存、火炬、空压站、汽车灌装站等之间的相连接的工艺及公用工程管线。本项目厂区外管所输送的介质为:合成气、氧气、一氧化碳、甲醇、丙烯、富H2S气、中、低压蒸汽、废气、尾气、仪表空气、氮气、新鲜水、循环水、脱盐水、锅炉给水、工艺冷凝液等。所输送介质中合成气、甲醇、一氧化碳、为易燃易爆物,O2为助燃介质,合成气中CO、甲醇、及富H2S气为有毒物。中、低压蒸汽、锅炉给水等为热管道。7.6.2 设计原则管径按最大流量计算,考虑到安装跨距要求,凡计算管径小于DN40的管188、道,外管最小管径选择为:气体管道DN25,液体管道DN40。管架设计留有20左右的预留空间。主管廊采用钢结构,次管架一般采用混凝土结构,外管和管廊设计要求合理、美观、经济的原则,电缆桥架和仪表电缆桥架按片分别铺设在管廊之上。7.6.3 工程量管架:约3850米7.6.4 管道敷设本着节省投资、技术上安全可靠,有利于加快施工进度、方便操作及维修检查的原则,本项目除循环水主管,部分用水量较大的设备供、回水管埋地敷设外,其余外管道均以架空方式敷设为主。工艺及供热外管道全部采用架空敷设,管架净空高度4.5米,跨越主要马路时管架净空高度5.5米。管架主要采用双柱双层及双柱单层梁式管架,双层管架层高约2米189、。管架断面宽46米,纵向跨距主要采用912米。跨马路采用桁架式管架,跨距为1521米。7.6.5 管道补偿蒸汽、蒸汽冷凝液、开工废气、事故废气和锅炉给水等高温管道要考虑热补偿。补偿方式以利用自然补偿为主,需要时设“方型”伸缩器进行补偿。7.7 采暖通风及空气调节7.7.1 采暖、通风及空调设置的原则a) 采暖xx化工园区地处江苏省xx市,地处温带,大陆季风性气候,年平均气温15.4,极端最低气温14,最冷月平均最低气温1.9,本地区根据扬子公司现实情况可设采暖。本工程所建装置工艺先进,自动化程度高,操作人员集中在控制室内,生产厂房对室温无要求,故本工程生产厂房内不设采暖。生产及管理房间除特殊房190、间(如配电室)外均设采暖。b) 通风及空调本工程工艺生产装置介质易燃、易爆、有毒,设备除压缩机、磨煤机、过滤机等外均露天化布置,其中磨煤机、过滤机无有害气体产生。在有害介质有可能泄露的甲醇压缩机、丙烯压缩机房室内拟设置通风机械进行强制通风,预防事故的发生。在有粉尘产生的生产厂房内亦设置通风机械进行强制通风,以改善操作环境。控制室、化验室等处有精密仪器的房间,为保证仪表、精密仪器的可靠运行,室内需恒温恒湿,因此上述房间设置空调。现场休息小屋由于比较分散,故考虑设置空调。7.7.2 采暖、通风及空调方案a) 采暖方案本工程采暖热源采用0.2MPa(G)的蒸汽,冷凝水不回收直接排到下水道。采暖面积约191、800m2。b) 通风及空调化验分析室采用通风柜排气,每个通风柜单独设置一台风机,风机集中设置在楼顶上。控制室需用面积:120m2,车间分析用色谱仪室需恒温恒湿,故设置冷暖两制式空调进行空气调节。现场巡回工休息室设置冷暖两制式空调,用于夏季供冷风,冬季供热风,保持室内在适宜的温度。7.8 工厂空气、仪表空气、氮气管网7.8.1 工艺空气、仪表空气、氮气需要量及质量要求。a) 工厂空气本工程工厂空气主要用于气化装置中气动阀门、公用工程站等用气。工厂空气用量:经常:900m3(标)/h最大:2000m3(标)/h质量要求压力:0.5MPa(G)温度:40无油无尘b) 仪表空气仪表空气用量: 200192、0m3(标)/h质量要求无油无尘含尘径: 3m含油量: 10mg/m3压力:0.6MPa(G)温度: 常温露点:常压下-50c) 氮气本工程氮气按压力可分为三个等级,分高压、中压、低压氮气,各等级的氮气用量及规格见下表:序号等 级用 量压力(MPa)温度备注1高压氮气120m3(标)/h13.240气化用气(间断)2中压氮气2000m3(标)/h5.940开车使用(间断)3低压氮气9000m3(标)/h0.4540低温甲醇洗(连续)三种等级氮气的质量指标均为:纯度:99.999%(V%)O210PPm(vol)工厂空气、仪表空气、氮气管网(1)工厂空气、仪表空气管网本工程拟建空压站一座,设有两193、台空压机,总供气量:仪表空气:2000Nm3/h;工厂空气:2000Nm3/h;空压站设有仪表空气和工厂空气压力罐各一台,储存体积:200m3;(2) 氮气管网本工程设有中、低和保安氮气管网,氮气全部外供。氮气除满足工艺需要外,还供应开停车及事故、保安用氮。保安用氮管网是由低压氮气减压后自成管网,分送各主要装置。外供的0.45MPa的低压氮气分别压缩到中压氮气和高压氮气。中压氮气为5.9MPa为低温甲醇洗开车用。高压氮气主要用于事故或紧急停车状态下气化炉用氮。正常用量约为120m3(标)/h。高压氮气由设在气化的高压氮气压缩机提供,将低压氮气压缩成为高压氮气;本工程设有高压氮气罐,正常情况下氮194、气罐充满氮气,气化炉事故时使用后,氮气罐压力降低,氮气由高压氮气压缩机补充,使气化炉能够安全生产。7.9 分析化验室7.9.1 分析化验室设置的任务全厂分析化验分作一级。化验室的任务主要除对生产过程控制进行分析化验,通过定期的分析化验及时调整生产工艺条件,保证正常生产及半成品与成品质量外,还需:对原料、辅助材料、成品、半成品及副产品分别进行分析化验或物理检验;负责配制标准溶液、纯水等负责维修及校验化验室的仪器;负责试验、研究改进新的分析方法;对环境保护和安全生产进行的三废分析。7.9.2 化验室的规模化验室与气体防护站、环保站在同一建筑物内,砖混结构,化验室建筑面积为200多平方米,水磨石地面195、。化验室内设气相色谱分析室、原子吸收分析室、化学分析室,标液配制室、水质稳定分析室、玻璃加工室、技术开发室等。7.10 土建7.10.1 厂区工程地质简介及基本设防烈度建设场地地形属二级阶地,已经人工平整,地形平坦,根据芳烃厂工程地质勘察,该地质在该地段除表面为Q4坡地洪积堆积外,其下方为Q3下蜀土堆积。该区基岩为易软化岩石,地耐力为127.40KPa196Kpa,是较好的建设场地。地下水属潜水型,地下水位较高,其水位受其后影响较大,水质对建筑物无腐蚀性。该地区基本设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g。7.10.2 建筑结构方案的选择及原则确定:(1)根据工艺生产的特点,并遵照装置196、露天化,建筑结构轻型化和标准化的原则,本工程新建(构)筑物在满足工艺需求,功能要求的前提下,设计主要采用钢筋混凝土框架结构、框排架结构、钢结构(包括轻型钢结构)和混合结构,建筑上贯彻能露天则露天,能开敞则开敞的原则,为节省资金,利于抗震,平、立面布置应尽量均匀、规则和对称, 简洁大方,且力求与整体风格一致,尽可能体现现代化工企业的风貌特征。(2)基础型式:基础的设计根据各建(构)筑物的结构型式、基础类型及上部结构荷载大小,针对工程地质情况,可分别采用浅基础、深基础,甚至桩基,浅基础用于层数不多,负载不大的单层房屋或混合结构,深基础或桩基用于层数较多,负载较大建(构)筑物和大型动力基础等。(3)197、结构型式:根据工艺生产的特征,对有较大设备负载的承重结构,生产装置采用钢筋混凝土框架结构、框排架结构或钢框架结构;对高大且负载较大的构筑物, 采用现浇钢筋混凝土结构或钢架结构,对规模不大、负载较轻的辅助设施等可采用混合结构。主要建(构)筑物建筑工程三材用量估算:钢材:1100t水泥:5500t木材:560m37.11 火炬本工程可燃气体的排放通过火炬燃烧后排出,设两个火炬:总火炬:用于正常生产时生产废气、甲醇精馏尾气、事故时安全阀放空,开车期间压力调节阀排出气体的排放。开工火炬:用于气化炉和碳洗塔开车后完成升压之前气化炉产生的合成气的排放。放空气中夹带的少量蒸汽冷凝液在火炬前排污罐中分离除去。198、火炬的关键部件火炬头国内可加工制造,已在许多大型化工装置中使用,故本工程火炬在国内采购。8. 节能8.1 能耗指标本工程生产甲醇和CO气体两种产品,甲醇产量为25.98t/h,CO气体产量为29000Nm3/h,以低压甲醇合成和CO深冷分离方法为基础。两种产品生产过程的的消耗状况如表8.11所示。序号介质名称消耗量能耗指标能 耗(MJ)备注单位数量单位数量1煤t/h52.32MJ/t3012015758782氧气Nm3/h34494MJ/Nm36.282166223氮气Nm3/h9000MJ/Nm36.28565204新鲜水t/h400.2MJ/t7.122849.45电kWh9228MJ/k199、W11.841092606副产蒸汽(1)2.5MPa饱和蒸汽t/h-25.8MJ/t3684-95047.2(2)0.5MPa饱和蒸汽t/h-13MJ/t2763-35919合计1830163.2根据上表计算得到综合能耗:1830163.2MJ/h折算成标准煤消耗为=1830163.2/29308=62.445t/h标准煤的能耗值为29308MJ/t。8.2 节能措施综述(1)气化技术采用德士古水煤浆气化技术,提高气化压力,可等压合成甲醇,合成气不需压缩。原料利用粉煤,提高原料的利用率。(2)气化产生的高温水煤气,利用高温热能产生饱和蒸汽;并且由于低温冷凝液的减少,从而降低了低温冷凝液汽提蒸汽200、的用量。 (3)采用低温甲醇洗高效的脱硫脱碳工艺,减少了吸收液的循环量, 降低了泵的功率,节约了电耗。(4)甲醇合成采用低压合成工艺,合成反应器采用绝热-管壳式反应器,充分利用反应热量副产中压蒸汽,压力为2.54.0MPa,每吨甲醇可产生产11.4吨蒸汽。(5)CO分离的富氢气,甲醇合成弛放气的有效气体予以回收,从而使甲醇和CO产品的综合能耗降至最低。(6)全厂工艺流程设计合理,三废排放物较少,原料利用率较高。(7)甲醇合成气循环压缩机采用高效的离心式压缩机,节约能耗。(8)装置总平面布置紧凑,并按流程顺序就近布置,尽量减少了动力输送过程中的动力损耗。(9)在设备的选型上,全部选用国家推荐的节201、能型机泵,节约电力。(10)加强循环水处理,进一步提高水质,实现循环冷却水的闭路循环,节约用水,降低消耗,同时减少环境污染。(11)设备布置上,尽量利用重力,充分考虑相关设备之间的位差,尽量减少物料输送的能耗。9. 环境保护9.1 建设地区环境现状9.1.1 建设地区地理位置和自然条件本工程建设于xx化学工业园区,该园区位于xx市区北部,长江北岸,xx区境内,园区紧临长江,水源充沛,自然条件优越,水陆交通便捷,园区规划面积45平方公里,扬子石化、扬巴一体化均建于园内,园区交通发达,地形平坦,与南化以及长江南岸的金陵石化、长江下游仪征化纤形成总面积100平方公里的沿江化工产业带。建厂地区处于亚热202、带与温热带的过渡地带,属温暖带半湿润性季风气候,光、热、水资源丰富,具有气候温和、雨量适中、阳光充足、无霜期长等特点。年平均气温15.4,极端最高气温43,极端最低气温14,多年平均降雨量1094.98毫米。年主导风向为东风,最大风速38.8米/秒(10米高处)。9.1.2 建设地区环境现状化工区紧邻扬子石化芳烃装置和扬巴一体化工程,根据芳烃厂址工程地质勘察报告,该地区地质表层为Q4坡地洪积堆积,其下方为Q3下蜀土堆积。场区基岩为白垩系蒲口组泥、砂岩交互层,为易软化岩石,地耐力为140KPa240KPa。拟建厂区土地。该地下水属潜水型,地深0.55.0m,弱透水,其水位受气候影响大,水质对混凝203、土无侵蚀性。该装置建于化工园区的上风向,距扬子石化和扬巴一体化工程较远,因此建厂地区的大气环境状况较好。9.2 执行的环境保护法规和拟采用的标准(1)1989年公布的中华人民共和国环境保护法;(2)国务院(1998)第253号令建设项目环境保护管理条例;(3)国家计委、环委(87)国环字002号文,关于颁发建设项目环境保护设计规定的通知;(4)环境空气质量标准(GB3095-1996)三级标准;(5)大气污染物综合排放标准(GB162971996)表2中的三级标准;(6)恶臭污染物排放标准(GB1455493)三级标准;(7)污水综合排放标准(GB8978-1996)第二时段二级标准值;(8)204、城市区域环境噪声标准(GB3096-93)3类标准;(9)工业企业厂界噪声标准(GB12348-90)类标准;(10)工业企业噪声控制设计规范(GBJ87-85);9.3 主要污染源及主要污染物9.3.1 装置概况拟建工程年产20万吨甲醇29万吨/年CO装置,辅助生产设施有罐区、循环水系统、锅炉房、脱盐水站、污水处理站、火炬、环境监测站、综合楼等。9.3.2 “三废”排放及噪声情况生产装置和辅助生产设施的“三废”排放量、主要污染源及主要污染物、排放情况、治理方案,详见1“三废”排放一览表。 “三废”排放一览表序号污染源名称及排放装置(设备)排放量特性或组成治理方案备注一废气1气化炉开工放空气6205、0000Nm3/hCO:17% H2:14%CO2:6% H2O:63%去火炬开车2气化事故放空气260000 Nm3/hCO:17%H2:14%CO2:6%H2O:63%去火炬间断3酸性气140Nm3/hCO:6.5% H2:5.5%CO2:63% H2S:12.5%去火炬连续4低温甲醇洗CO2+尾气23200Nm3/hCO2:6070%N2:4030%H2S:10PPm CH3OH:40PPm 高点放空连续5硫回收尾气2800Nm3/hN2:38.5% CO2:40.5% H2O:20% H2S:0.3%SO2:0.15%高空排放连续4合成弛放气1200Nm3/hCO:26% H2:38%206、CO2:4.5% N2+Ar:28% 去火炬连续6甲醇膨胀槽排放气220Nm3/hCO:10% H2:55%CO2:20% N2:6%去火炬连续二废水1气化装置废水27m3/h含COD、BOD、Cl-、NH3-N、SS等去污水处理站连续2低温甲醇洗废水0.4 m3/hCH3OH:125PPm至磨煤连续3甲醇精馏废水5.5 m3/hCH3OH:40PPm至磨煤连续4生活污水3m3/h含COD、BOD、NH3-N 去污水处理站间断5冲洗水及其它69m3/h微量甲醇去污水处理站间断三废渣1气化炉炉渣6.95 t/h(干基)含灰:94%含碳:6%去渣场连续2过滤细渣3.74t/h(干基)含灰:75%含207、碳25%去渣场连续3甲醇合成反应器废催化剂20m3/a(平均)铜基催化剂送出厂外回收或去渣场间断4变换炉废催化剂10m3/a (平均)钴钼催化剂送出厂外回收间断噪声情况:拟建工程噪声设备,主要有块煤破碎机、压缩机、风机及泵等,最大噪声值范围95-100dB(A)。9.4 清洁生产的技术路线选择及特点拟建工程利用我国兖矿集团北宿煤,煤含硫量高、灰熔点低的特点,最适合的洁净煤气化方法是选择水煤浆气化技术路线。该法的优点是对煤质的适应性好,碳转化率高,合成气的有效成分高,不含焦油、苯酚等有害杂质;所产生的工业废水少;酸性气体经过克劳斯回收硫磺;并以合成气为基本原料,进一步加工生产甲醇和CO产品。拟建208、工程以低附加值的原料煤,加工成高附加值的产品;以原料煤,加工成畅销产品;改变能源结构,提高经济效益,减少污染源源头的污染,有利于综合利用、有利于环境保护,因此符合清洁生产的要求。9.5 防治措施方案9.5.1 综合利用方案(1)硫磺回收来自低温甲醇洗富集的H2S采用克劳斯法回收硫磺,既减轻环境的污染,又变“废”为“宝”,使资源得到合理的利用。(2)减少废水排放量为了节约水资源,来自气化炉产生的高温灰水,经过灰水处理工序闪蒸浓缩,澄清后90%以上的废水得到循环使用,只有少量废水27m3/h排出送往新建的污水处理站。(3)甲醇合成弛放气回收利用来自甲醇合成工序排放的弛放气,含有H2、CO,经膜分离209、回收氢气返回系统使用。9.5.2 废气治理(1)设置火炬装置来自气化炉升温废气、碳洗塔事故排放气以及精馏塔排放的尾气等全部用管道送往火炬装置燃烧,进行无害化处理。(2)贮煤运输系统采用袋式除尘器贮煤运输系统的煤破碎间、转运、煤仓等处,均设置袋式除尘器,共计7台。9.5.3 废水治理脱盐水站废水治理脱盐水站离子交换树脂再生过程中间断地排出酸碱废水,经中和处理后,就近排入清净下水、雨水管网。设置初期雨水调节池在装置区内,设有初期雨水调节池(容积为300m3),收集初期雨水,定期送往污水处理站,进行好氧生化处理。污水处理站设置污水处理站,接纳来自气化炉装置、生活污水、冲洗地面水和初期雨水。废水进行好210、氧生化处理,有利于脱氮。9.5.4 渣场废催化剂生产装置中废甲醇催化剂,送往厂(商)回收利用。 炉渣气化炉的粗渣和细渣,送往就近的废水塘填埋或作水泥厂原料。9.5.5 噪声防治优先选择低噪声设备,并根据具体情况,采取相应的降噪措施:如煤破碎机房做隔声门窗;大型压缩机集中布置,另设操作间;管道上装消音器等措施。9.5.6 设置环境监测站根据化工企业环境保护监测站设计规定(HG20501-92),设置三级环境监测站。9.5.7 环境影响预测分析拟建工程气化炉开工废气、弛放气、有机尾气等全部送往火炬燃烧,进行无害化处理;酸性气体回收硫磺;锅炉烟气得到有效的治理,预计对大气环境影响较小。工艺废水经过预211、处理后和生活污水一起全部送往污水处理站,二级生化处理,预计对水体环境造成的影响也较小。废渣分类处置,预计对土壤环境影响甚微;噪声经治理后,达到或低于厂界噪声值。最终结论以环境影响评价报告书为准。10. 劳动保护与安全卫生10.1 劳动安全与工业卫生10.1.1 编制依据及设计采用的标准规范劳动部令1996第3号建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定。化工企业安全卫生设计规定HG2057195。化工企业总图运输设计规范HG/T20649-1998。石油化工企业设计防火规范GB5016092及1999局部修订条文。建筑设计防火规范GBJ1687(1995年修订本)及2001年局部修改条文。爆炸和火灾212、危险环境电力装置设计规范GB5005892。石油化工静电接地设计规范SH30972000。工业企业设计卫生标准TJ3679。工业企业噪声控制设计规范GBJ8785。建筑物防雷设计规范GB5005794(2000)。火灾自动报警系统设计规范GB5011698。石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范SH30631999。石油化工企业卫生防护距离SH30931999。火灾自动报警系统设计规范GB5011698。职业性接触毒物危害程度分级GB504485。10.1.2 生产过程中职业危险、危害因素的分析10.1.2.1 有毒有害物质主要有毒有害物料有甲醇、一氧化碳、硫化氢和煤尘。(1)甲醇甲醇213、为具有挥发性带酒精气味的无色液体、沸点64.7、大鼠经口的LD50为1214ml/kg,属中等毒性、主要作用于神经系统,具有麻醉作用、可能引起视神经及视网膜的损伤、其蒸汽对粘膜有明显的刺激作用、人口服15ml、48小时内失明。车间空气中最高容许浓度为50mg/m3。职业性接触毒物危害程度分级为级。(2)一氧化碳一氧化碳为无色、无味、无刺激性的气体。低浓度的一氧化碳即使接触时间短,亦可能发生轻度中毒。当空气中的一氧化碳浓度很高时,经几次深呼吸后会迅速发生昏迷、大小便失禁、体温升高、呼吸困难以至呼吸麻痹。当空气中一氧化碳浓度为0.02%时,23小时即会出现症状;达到0.08%时,2小时即可昏迷。如214、果浓度更高时,危险性更大,因此车间空气中一氧化碳最高容许浓度为30mg/m3。职业性接触毒物危害程度分级为级。(3)硫化氢硫化氢为无色有恶臭的气体,是一种强烈的神经毒物,对粘膜有强烈的刺激作用,短期内吸入高浓度硫化氢后出现流泪、腹痛、眼内异物感、畏光、视物模糊、流涕、咽喉部灼热感、咳嗽、胸闷、头痛、头晕、乏力、意识模糊等。部分患者可有心肌损害。重者可出现脑水肿、肺水肿。浓度极高(1000mgm3 以上)时可在数秒钟内突然昏迷,呼吸和心跳骤停,发生闪电型死亡。高浓度接触,眼结膜发生水肿和角膜溃疡。长期低浓度接触,引起神经衰弱综合症和植物神经功能紊乱。车间最高容许浓度为10mgm3。职业性接触毒物215、危害程度分级为级。(4)粉尘煤尘本身是无毒的,但飘流在大气中的煤尘可随空气进入人体肺部粘附在肺泡壁上,可加剧呼吸道病的恶化,车间最高容许浓度为10 mg/m3。10.1.2.2 火灾和爆炸危害 本工程中各物料的火灾和爆炸危险特性如下:序号物质名称分子量熔点()沸点()闪点()自燃温度()爆炸极限V%下限上限1一氧化碳28.01-199.1-191.4-5061012.574.22硫化氢34.08-85.5-60.4-502604.046.03甲醇32.04-97.864.8113855.544.010.1.2.3 噪声本工程的主要噪声源为压缩机和泵类,噪声的危害除造成听力减退外,还可引起耳鸣、216、耳痛等症状,严重时能引起中枢神经系统功能状态的改变,并有明显的神经衰弱综合症。10.1.2.4 其它装置中有部分高温设备,易引起烫伤;另外,还有静电、雷电、暴雨、地震等危害。10.1.3 劳动安全卫生设计中采用的主要防范措施本项目设计中贯彻“安全第一、预防为主”及劳动安全卫生设施“三同时”的方针。在本设计中尽量采用危害较小的工艺路线,使生产装置操作稳定,生产过程避免意外事故发生,达到本质安全。10.1.3.1 建筑及场地布置(1)本装置区设环形道路,和界区现有环形道路相连,以利事故状态下,人员疏散和抢救。(2) 尽量采用露天或敞开框架布置,除机泵外,工艺装置大多露天布置,框架敞开,以便通风,避217、免死角造成有害物质聚集。(3)甲醇罐区设防火堤。10.1.3.2 工艺及自控(1)事故状态下的水煤气、变换气、合成气送火炬燃烧后排放,燃烧后主要为水和二氧化碳。(2)采用DCS系统集中控制,对装置的生产过程实行集中检测、显示、连锁、控制和报警。并设有单独的紧急停车系统(ESD),ESD和DCS之间可实现通信。(3)卸煤间设有喷水雾除煤尘装置,防止卸煤过程中煤尘飘浮。栈桥的转运处、破碎楼、筒仓等处设有高效袋式除尘器,使车间空气中的煤尘浓度小于10mg/m3。(4)按石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范在工艺装置区、压缩机厂房等可能有可燃有毒气体泄漏和积聚的地方设置可燃气体检测报警仪,以218、检测设备泄漏及空气中可燃有毒气体浓度。一旦浓度超过设定值,将立即报警。10.1.3.3 电气及电信(1)采用双回路电源供电。仪表负荷,事故照明,消防报警等按一类负荷设计,采用不间断电源装置规定,事故照明采用带镉镍电池应急灯照明。(2)根据装置原料及产品的特点,按爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范设计规范选用电气设备。爆炸和火灾危险环境内可产生静电的物体,如设备管道等都采用工业静电接地措施;建、构筑物设有防直击雷、防雷电感应、防雷电波侵入的设施。(3) 设一套火灾自动报警系统,该系统由火灾报警控制器、火灾探测器、手动报警按钮等组成。在装置区及重要通道口安装若干个手动报警按钮,在控制室、变电所等重219、要建筑室内安装火灾探测器,火灾报警控制器设在控制室。当发生火灾时,由火灾探测器或手动报警按钮迅速将火警信号报至火灾报警控制器,以便迅速采取措施,及时组织扑救。 10.1.3.4 其它(1) 在有可能泄漏甲醇的地方设置事故洗眼淋浴器。主要岗位设防毒面具、氧气呼吸器、防护手套、防护鞋、防护眼镜、工作服等。(2)本项目的压缩机、泵等设备运行时会产生较大的噪音,主要采取集中控制及隔音、消音措施,如压缩机设置在单独厂房内,靠自然衰减、厂房阻挡和设备自配的隔音设施以减少对外界影响。在压缩机厂房内设独立的隔音操作室,使操作室噪声降至70dB(A)以下。煤破碎选用噪音较小的环锤破碎机,但噪音也达到100dB(220、A),在该楼层上设置一间有隔音措施的操作室,操作室设有隔音门窗,使操作室噪声降至70dB(A)以下。巡检时,要求佩戴必要的防护用品,如耳塞或耳罩,以减少人员危害。(3)本装置生产高浓度的CO气体,为防止泄露和中毒,设置CO检测措施。(4)生产过程是在较高温度下进行,对设备、管道及其附件表面温度超过50时采取节能隔热设施,使之不对环境造成影响;工艺生产中不需保温的设备、管道及其附件,其外表温度超过60,为防烫伤,采取保温处理,保温材料采用阻燃材料,如岩棉、硅酸盐棉毡等。(5)设有浴室、厕所、更衣室等卫生设施。10.2 消防10.2.1 设计依据 建筑设计防火规范 (GBJ 16-87) 石油化工221、企业设计防火规范 (GB 50160-92) 低倍数泡沫灭火系统设计规范 (GB 50151-92 建筑灭火器配置设计规范 (GBJ 14090) 自动喷水灭火系统设计规范 (GB 50084-2001) 水喷雾灭火系统设计规范 (GB 50219-95) 火灾自动报警系统设计规范 (GB 50116-98) 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 (GB 50058-92) 建筑物防雷设计规范 (GB 50057-94) 化工企业静电接地设计规程 (HG/T20675-90)10.2.2 设计范围本项目设计范围为:xxxx化学有限公司20万吨甲醇及29万吨/年CO气体项目中的工艺生产装置及辅助生222、产设施中的消防设计。10.2.3 火险分析根据工艺生产装置特点及原料、产品物性,本项目中的甲醇、水煤气、净化气、氢气、一氧化碳、丙烯等可燃物质的火灾危险性为“甲类”;硫磺的火灾危险性为“乙类”。煤运工段火灾危险性为“乙类”外,其它工艺生产装置、罐区及灌装站台的火灾危险性均为“甲类”。10.2.4 消防概念为充分贯彻“以防为主,防消结合”的消防原则,本设计依据国家现行消防法规的要求,并结合总图布置、工艺生产装置特点及物料性质等,从工艺生产、总图布局、建构筑物防火处理、防雷接地、火灾自动报警、可燃气体检测、防爆等各个方面采取相应的措施,以防止火灾的发生,最大限度的减少火灾所带来的损失。依据本项目规223、模、占地面积等确定同一时间内火灾次数按一处考虑。本项目新建消防水加压及储存设施。消防总用水量不小于300升/秒。消防一次用水量不小于2300米3。消防给水拟采用稳高压消防给水系统,压力不小于1.0兆帕。本项目拟建一座泡沫消防站,泡沫混合液制备拟采取平衡压力式比例混合系统,泡沫混合液供给强度85升/秒,泡沫原液储量8000升,采用抗溶性泡沫原液。依据国家现行的有关消防法规的要求,针对不同的对象在本项目范围内配置一定数量的移动式灭火设备和器材。10.2.5 消防站本工程厂址位于xx化工园区,根据化工园区总体规划,在园区设一级消防站一处。因此本项目考虑不设消防队。11. 工厂组织与劳动定员11.1 224、工厂组织11.1.1 管理体制本工程是由WISON GROUP HOLDING LIMITED公司拥有和经营的外商独资企业,根据公司法规定,该合营企业实行董事会领导下的总经理负责制,董事长是企业法人代表,总经理由董事会任命,并对董事会负责。11.1.2 组织机构 外商独资企业的组织机构如下图所示: 11.2 生产班制生产装置操作按三班制,劳动定员按四班配置,与生产装置有关的公用工程和辅助生产装置也按四班三运转考虑,其他维修和管理人员按两班或常日班设置定员。11.2.1 定员外商独资企业的定员以国外有关气化工厂的经验为依据,人员按照精简原则,主要满足工厂操作,维修,合同监理,工程,采购,合同和管225、理所需要的人员。总定员,共125人。 职位人数总经理1办公室经理1商务部经理1人事部经理1外联,法律经理1操作主管1维修主管1工程主管1工程师15操作工76维修工20护士1秘书/办事员/3合计125操作岗位定员分配如表所示 操作岗位定员分配表操作人员岗位定员控制室3卸煤部分1煤运系统2磨煤和制浆2气化、灰水处理、热回收4低温甲醇洗/克劳斯硫回收2甲醇合成及精馏3脱盐水/冷却水/其它2每班19共4班7611.3 人员来源和培训雇员将从xx直接招收、考核,雇用。维修工可以从当地劳务市场雇用或从NCIP和YPC等公司招聘人员。新建工厂人员的技术水平和素质要求较高,所以在建设初期,就应对人员进行培训。226、培训分专业技术知识培训和岗位技能适应性培训。专业技术知识培训:可分为管理、工艺、机械、设备、电器、仪表、计算机等专业培训。培训资料可采用国内同类工厂资料和本项目的技术资料。岗位、技能适应性培训:可按管理、工艺、机械、电器、自控、总控、调度等专业按岗位对口进行。培训人员主要为工段长、操作工人和检修工人。工厂建设期间在现场或世界各地的整体化煤气化工厂对他们进行培训,为加快培训过程,操作人员将帮助准备操作手册和开停车表。xx公司将与熟悉德士古气化炉操作的公司(如美国伊斯曼(Eastman)公司)签定合同来帮助进行人员培训。此外,公司拟建立工厂模拟器以便操作人员能亲自模拟工厂操作。12. 项目实施初步227、规划12.1 项目实施计划本项目合同生效后到项目建成共26个月,主要装置实施计划按同步建设进行编制。项目实施规划分以下几个阶段:(1)项目前期准备阶段可研报告编制和报批合同生效(2)设计阶段工艺包设计基础工程设计详细工程设计(3)设备材料采购,可以和设计交叉进行国内部分采购国外部分采购(4)施工阶段,可以和设计、设备采购交叉进行土建施工安装施工(5)试车与考核阶段以上前期准备到合同生效共1个月。试车2个月。投料到性能考核3个月。附:项目实施进度表13. 投资估算及资金筹措13.1 投资估算13.1.1 投资估算编制说明13.1.1.1 工程概况及估算内容xxxx20万吨/年甲醇项目,是以煤为原228、料,选用先进的水煤浆加压气化技术,生产甲醇及CO气体产品。按照整体规划分期实施的原则,本项目将分三期建成,第一期先建设气化、酸性气体脱除部分设备以及相应辅助及公用工程系统,生产合成气满足赛拉尼斯醋酸装置需要;第二期为一期项目扩建;第三期建设甲醇装置。 本总体可行性研究报批项目估算总投资 96108.00 万元 (其中含外汇 1569.77 万美元) 其中: 设备购置费 41524.32 万元 占总投资 43.21% 安装工程费 17021.12 万元 占总投资 17.71% 建筑工程费 9676.56 万元 占总投资 10.07% 其它工程费 22328.11 万元 占总投资 23.23% 建229、设期利息 3791.41 万元 占总投资 3.94% 铺底流动资金 1766.48 万元 占总投资 1.84% 13.1.2 编制依据13.1.2.1 本工程设计方案。13.1.2.2 投资估算编制原则及办法执行国石化规发(1999)195号文化工建设项目可行性研究投资估算编制办法。13.1.2.3 设备价格采用制造厂询价及同类设备的订货价。 13.1.2.4 引进工程编制执行化工部化建发(1995)528号文化工引进项目工程建设概算编制规定。人民币外汇汇率按1美元=8.3元人民币折算。13.1.2.5 安装工程参考同类工程估算。13.1.2.6 建筑工程参考同类工程,采用大指标估算。13.1230、.2.7 生产装置所需外汇,根据有关资料进行估算,根据海关总署(1997)1062号文,按免征关税和增值税考虑,所需外汇按1美元=8.3元人民币计算。13.1.2.8 其它费用按中国石化规发(1999)195号文化工建设项目可行性研究投资估算编制办法有关规定计算。13.1.3 说明13.1.3.1 根据计投资(1999)1340号文“国家计委关于加强对基本建设大中型项目概算中价差预备费管理有关问题的通知”,本项目未计算价差预备费。13.1.4 投资估算表见附表。13.2 资金筹措项目总投资为96108万元,其中资本金按30%估算,约28832万元,其余申请银行贷款(外汇折算为人民币计算)。流动231、资金贷款4122万元,本项目总资金为100230万元。固定资产贷款利率为5.76%,流动资金贷款利率为5.31%,评价时全部换算为年实际利率。14. 技术经济14.1 编制依据14.1.1 国家计委编发的建设项目经济评价方法与参数。14.1.2 甲方和有关专业提供的基础数据。14.2 基础数据14.2.1 生产规模及产品方案本项目年产甲醇207840吨,年产CO 290000吨,全部按商品量计算。14.2.2 投资建设投资(不含建设期利息)为90550万元,建设期贷款利息约3791万元,流动资金为5888万元(其中铺底流动资金为1766万元)。 14.2.3 生产负荷按投产后第一年为 80 %232、,第二年为100 %,第三年及其后各年达100%。14.2.4 建设期为2年,生产期为14年,计算期16年。14.2.5 固定资产折旧年限为10年,无形资产摊销年限为10年,递延资产摊销年限为5年。14.2.6 维修费和其它制造费分别按计提折旧固定资产原值的3和1%估算,销售管理费用按销售收入的3%。14.2.7 基准折现率Ic=12%。14.3 生产成本估算14.3.1 主要原材料价格(含税价,下同)原料煤280元/吨,氧气0.45元/ Nm3,低压氮0.21元/ Nm3。14.3.2 燃料与动力价格新鲜水1.1元/吨,外售电0.5元/度。14.3.3 定员125人,职工平均工资及附加为5万233、元/人.年。14.3.4 成本正常年生产成本40859万元。年均总成本费用44164万元。14.4 财务评价14.4.1 产品销售价格和销售收入甲醇销售价格为1300元/吨,合成气销售价格为1216元/吨(1.52元/Nm3)。正常年销售收入62283万元,年平均销售收入为60008万元。14.4.2 增值税及附加估算增值税税率为17%,城乡维护建设税按增值税的7%计,教育费附加按增值税的3%计,正常年销售税金为5016万元,年平均销售税金及附加为4722万元。14.4.3 利润年平均利润总额为11121万元,所得税按利润总额的 25计取(享受免二减三优惠政策),年平均所得税为2492万元,年234、平均税后利润约8629万元。14.4.4 财务盈利能力分析由 “损益表”和“全部投资财务现金流量表” 计算以下财务评价指标:指标名称单位数量备注投资利润率%11.10投资利税率%15.81财务内部收益率(所得税前)14.71财务内部收益率(所得税后)13.07财务净现值(所得税前)万元14141财务净现值(所得税后)万元5171投资回收期(所得税前)年7.84(含建设期)投资回收期(所得税后)年8.02(含建设期)14.4.5 清偿能力分析14.4.5.1 借款偿还期(含建设期)还款资金由利润、折旧和摊销费用组成。人民币借款偿还期7.57年。 14.4.5.2 由“资产负债表”可分别计算每年的235、流动比率、速动比率和资产负债比率。详见“资产负债表”。14.5 不确定性分析14.5.1 敏感性分析 项目变化率税前IRR税后IRR建设投资增加5%13.9112.28建设投资减少-5%15.5713.92销售收入增加5%17.3715.59销售收入减少-5%11.8710.48经营成本增加5%13.2611.72经营成本减少-5%16.1214.41建设投资增加10%13.1611.54建设投资减少-10%16.4914.83销售收入增加10%19.8818.01销售收入减少-10%8.797.63经营成本增加10%11.7510.38经营成本减少-10%17.4915.72建设投资增加15236、%12.4610.86建设投资减少-15%17.4915.83销售收入增加15%22.2820.33销售收入减少-15%5.394.55经营成本增加15%10.208.93经营成本减少-15%18.8317.01由上表可以看出,各因素的变化都不同程度地影响内部收益率,其中成本和销售收入的变化最为敏感。14.5.2 盈亏平衡分析以生产能力利用率表示的盈亏平衡点(BEP)为56.63%。计算结果表明,本项目生产负荷达到盈亏平衡点时就可保本,说明本项目有一定的抗风险能力。14.6 评价意见14.6.1 由以上财务评价可以看出,本项目财务内部收益率高于基准收益率,投资回收期较短,有一定的盈利能力和抗风险能力。因此,项目在财务上是可行的。14.6.2 本项目是外商独资企业,并且选用德士古水煤浆气化技术属于国家鼓励推广的洁净煤气化技术,因此,可享受“从盈利年份起二免三减半”所得税的优惠政策。
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