年产20万吨硫磺制酸及配套配套3千kw余热发电装置项目可研报告(134页).doc
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2023-11-21
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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127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11.1 概述11.2 研究的简要结论4第二章 市场预测72.1 市场情况预测72.2 产品价格分析10第三章 产品方2、案及生产规模113.1 产品方案的选择113.2 对建设规模的选择113.3 产品的品种、规格及质量指标12第四章 工艺技术方案144.1 工艺技术方案的选择144.2工艺流程和消耗定额194.3 自控技术方案264.4 主要设备的选择30第五章 原材料及燃料和动力的供应375.1 原料供应375.2 辅助材料供应385.3 燃料供应38第六章 建厂条件和厂址方案396.1 建厂条件396.2 厂址方案43第七章 公用工程和辅助设施方案447.1 总图运输447.2 给排水467.3 供配电497.4 电信567.5 余热回收及发电577.6 暖通657.7 维修667.8 分析化验667.93、 土建工程66第八章 节 能698.1 能耗指标及分析698.2 节能措施70第九章 环境保护719.1 编制依据719.2 设计采用的环境质量标准和排放标准719.3 工程概况719.4 厂址与环境现状729.5 建设项目的主要污染源及污染物729.6 环境保护与综合利用749.7环境管理及监测769.8绿化769.9环保投资估算76第十章 劳动安全与工业卫生7810.1 设计采用主要标准规范7810.2 工程概况7810.3 生产过程的职业危害因素分析7910.4 职业安全卫生防护措施8110.5 预期效果及评价8310.6 劳动安全和工业卫生机构设置及人员配备8310.7 投资概算8314、0.8 消防84第十一章 工厂组织和劳动定员8511.1工厂体制及组织机构8511.2 工作制度与劳动定员8511.3 人员来源和培训85第十二章 项目实施规划8612.1 建设工期规划8612.2 项目实施进度表87第十三章 投资估算和资金筹措8813.1投资估算88第十四章 财务分析9214.1 产品成本费用估算92第十五章 结 论10915.1 综合评价10915.2 结论110第一章 总 论1.1 概述项目名称、主办单位名称、企业性质及法人 项目名称:XXX有限公司20万吨/年硫磺制酸及配套配套3000KW余热发电装置 主办单位:XXX有限公司 企业性质:民营企业 法人代表:xxx 可5、行性研究报告编制的依据和原则.1 编制依据(1)化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定(修订本),原化学工业部化计发(1997)426号文。(2)XXX有限公司与XXX院签定的“XXX有限公司20万吨/年硫磺制酸技术转让及工程设计合同”,合同编号:NHSC-05011及NHSA-05018。.2 编制原则 本可研报告的编制将遵循下述原则:(1)力求全面、客观地反映情况 本报告是供上级部门决策使用,因此在编制过程中按照国家、行业和地区的发展规划,以及国家的产业政策、技术政策的要求,就本项目的建设条件、技术路线、经济效益、工程建设、生产管理以及对环境的影响等各个方面,力求全面地、客观地反映实际6、情况,多方面的分析对比,为上级领导机关决策提供依据。(2)采用先进适用的技术 本项目生产装置及配套的公用工程、辅助设施,都要充分注意技术的先进性。技术的先进性不但体现在工艺流程、技术装备和控制水平上,而且体现在环境保护和工业卫生等各个方面。 在考虑技术先进性的同时,还要充分注意技术的适用性。即根据我国目前的经济能力、配套能力和管理水平等国情,选取适用的先进技术。(3)要以经济效益为中心 经济效益是企业生存的命脉。因此,本报告编制过程中要特别注意合理布局、节省投资、选用先进适用可靠的技术,降低消耗定额和减少定员以提高企业的经济效益。(4)采用国产化技术装备 近年来,XXX院设计了20万吨/年至87、0万吨/年等数十套硫磺制酸装置,均获得成功。在这些装置的设计、建设和生产过程中,我们已经积累了丰富的技术和经验。本项目在技术上先进可靠的前提下,除催化剂和干吸塔除雾器外,全部采用国产化技术和装备,有利于降低项目投资,也有利于促进国内硫酸工业的发展。(5)依托老厂区,发挥已有建设条件的作用 厂址选定建于XXX有限公司老厂区内,该厂区区位优势明显,各项配套功能齐全,在交通运输、供水、供电等方面为本工程提供了良好的条件。因此,在编制本报告过程中,应充分考虑公司内的各项有利条件,以节省投资,加快工程建设进度,提高企业的经济效益。(6)为节约能源,提高热能利用率,充分回收硫酸生产中的高、中温位热能,产生8、中压蒸汽并用于发电。(7) 遵循持续发展的战略观念,严格执行环境保护法规、安全和工业卫生法规,控制对环境的污染,建设清洁生产装置。 项目提出的背景XXX有限公司是xx控股集团在江苏连云港市灌云县临港产业区注册的民营化工企业,企业注册资金2000万人民币,征地800亩,现有员工400人,计划投资2.6亿人民币,分二期建设年产2万吨H酸、年产3000吨2-萘胺-三磺酸和年产20万吨硫磺制酸装置等化工装置及配套3000KW余热发电装置。其中一期年产2万吨H酸和年产3000吨2-萘胺-3.6.8三磺酸已于2007年8月前相继投产。二期计划建设年产20万吨硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置。20069、年,我公司实现销售收入1.5亿元,利税1524万元;2007年实现销售收入3.1亿元,利税8170万元,连续两年雄居灌云县工业企业纳税榜榜首。2008年,由于市场原因,我公司实现销售收入2.2亿元,实现利税2185万元。明盛控股集团是浙江杭州萧山区的民营化工企业,企业拥有自营进出口权,1998年获ISO9002质量体系认证。集团主要产品硫酸、H酸和有机颜料,其中H酸销量国内第二,产品外销率55%。集团2007年实现销售收入13.8亿元,利税1.9亿元。信用等级为工商银行“AA”级企业。由于我公司现有两产品均以硫酸为主要原料,为节省成本,降低运输风险,故决定建设年产20万吨硫磺制酸及配套300010、KW余热发电装置。近年来,公司大力弘扬企业精神,不断深化内部改革,坚持推进技术进步,企业不断发展壮大,产品质量稳定,赢得了用户的好评。随着XXX有限公司和地区经济的快速发展,对硫酸产品的需求不断增长,而公司目前在灌云县的厂区没有硫酸装置,严重制约了公司的发展,另外利用硫酸装置余热产汽发电,可以极大地提高企业的经济效益。 投资的必要性及其意义硫酸作为磷肥生产的原料,主要是为适应磷复肥生产的需要而生产的。我国是世界化肥生产、消费及进口大国。虽然我国的磷肥生产能力、产量在逐年增长,但和国内的需求相比仍有一定的距离,高浓度的磷复肥在磷肥中比例仍低于发达国家水平,需要有较大的发展,此外,随着轻工、石化、11、食品、印染等行业的发展,对硫酸产品的需求量不断增长。本项目的建设是为了进一步配套企业现有的染料中间体H酸主导产品,提高企业的经济效益和环境效益,同时使临港产业区实现资源共享,并提升整个工业区的环境面貌,进而为该企业及周边地区的经济实现可持续发展奠定基础。建设20万吨/年硫磺制酸装置,一方面可以满足企业本身和市场对硫酸产品的需要,提高企业的经济效益,另一方面采用先进的工艺,达到清洁文明工厂的要求,将使工厂环境变得面貌一新。同时为进一步发展硫酸的下游精细化工产品,为企业的长期发展留足后劲,为企业创造了可持续发展空间。项目建设的同时,大力提高企业的管理水平、技术水平和产品质量,节能降耗,降低成本,达12、到规模经营是企业生存和发展的关键所在。硫酸装置在生产硫酸的同时,伴有大量的热量产生。利用先进的技术,充分回收硫酸生产所产生的余热,用于产汽发电,一方面可以提高企业的经济效益,另一方面在能源供应相对紧张的今天,具有深远的社会意义。本项目建成后,解决了目前该企业供酸、供汽紧张的状况,本项目的建设为地区经济的发展作出贡献的同时,也为公司的发展注入了新的活力。 可行性研究的范围本硫磺制酸项目设计范围包括:1)主要生产设施:原料工段(固体硫磺的堆存和输送)、熔硫工段(固体硫磺的熔化、过滤及液硫储存)、焚硫转化工段(液硫焚烧、二氧化硫的转化,含余热回收系统)、干吸工段(空气干燥及三氧化硫的吸收)、成品工段13、(成品硫酸的贮存、计量)、余热发电装置。2)公用工程设施和辅助生产设施:总图运输、界区内供排水管网及循环水站、脱盐水站、变配电所、界区内供电外线及道路照明等。本可行性研究探求硫酸装置技术和设备的先进性、可靠性和适用性以及经济上的合理性,并作出评价。1.2 研究的简要结论 研究的简要结论1)本项目生产工业硫酸和发烟硫酸产品,可以满足公司生产及周边地区的需要,销路有保证,市场前景好。本项目符合国家有关产业政策。2)根据我国硫铁矿的供需状况、国际和国内硫磺市场的发展趋势,本项目所需硫磺原料由国外进口是可行的。3)硫磺制酸装置采用的工艺技术先进、成熟、可靠、适用,国产化程度高,同时考虑了引进国外的少量14、关键设备和材料;使本项目在技术装备水平上处于国内领先地位。4)余热回收利用率高,充分利用焚硫及转化过程中产生的高、中温位热能副产中压蒸汽并用于发电,在为公司提供电力的同时,还提供大量的低压蒸汽,实现热电联产。5)依靠先进的工艺技术,从根本上解决环境污染问题。尾气排放中SO2250ppm,酸雾30mg/Nm3。优于国家规定的排放标准。同时生产中无污水、废渣的排放。项目上马后,本厂和区内部分燃煤锅炉的停用将大大减少含尘和SO2气体的排放。6)从全部投资现金流量表上分析,本项目税后主要经济指标财务净现值达2690.14万元,财务内部收益率达17.42%,超过基准收益率11%,说明有较好的盈利能力,自15、有资金现金流量表从企业的角度对项目进行分析,内部收益率为18.71%,表明经济效益很好,因此从财务角度看该项目是可行的。因此,本项目可行性研究认为,项目投产后经济效益明显,同时环境效益和社会效益显著,在技术上和经济上都是可行的。 主要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 注一、生产规模与产品方案1.生产规模万吨/年21.6以100%H2SO4计2.产品方案1)主产品:98%工业硫酸万吨/年12.86 104.5%发烟硫酸万吨/年8.612)副产品:电千瓦2333104 0.6MPa蒸汽万吨/年26.78二、 年操作日天360以每年8640小时计三、 主要原材料、燃料用量116、 硫磺万吨/年7.152 催化剂升/年120003 轻柴油吨/年43.2四、 公用动力消耗量1. 供 水生活用水立方米/年33.70104工业用水立方米/年6.57104粗江水立方米/年27.651042. 供 电 总装机容量千瓦2753.3其中备用容量420千瓦 需要容量千瓦1839.3 年耗电量万度1291104五、 三废排放量1. 废 气Nm3/h47620SO2含量:673.6mg/Nm3六、 运 输 量28.63 运 进万吨/年7.16 运 出万吨/年21.47七、 定 员人51 其中:管理与技术人员人3 生产工人人48八、 装置占地面积公顷3.23九、 建设总投资万元10015.617、2 其中:建设投资万元8914.18 建设期利息万元0.00 流动资金万元1101.45十 年平均销售收入万元9920.94正常年份十一 年平均总成本万元7661.00正常年份十二 年平均利润总额万元1663.22十三 年平均销售税金及附加万元497.51正常年份十四 企业财务评价指标1. 年平均投资利润率%16.61正常年份2. 年平均投资利税率%21.57正常年份3 年平均资本金利润率%18.66正常年份4. 所得税前内部收益率%22.275 所得税后内部收益率%17.426.自有资金内部收益率%18.717. 所得税前投资回收期年5.12包括建设期8. 所得税后投资回收期年5.89包括建18、设期9. 所得税前财务净现值万元4859.5610. 所得税后财务净现值万元2690.1411 盈亏平衡点%47.92用生产能力利用率表示第二章 市场预测2.1 市场情况预测产品现状及用途硫酸是重要的基本化工原料,是世界上生产量最大的化工产品。硫酸作为基本化工原料之一,广泛应用于各行各业。主要用于磷肥、复肥行业,占硫酸总需求量的65%以上。其次用于有色冶炼、石油化工、纺织印染、国防军工以及农药、医药、制革、炼焦、钢铁等工业部门,用途极为广泛。硫酸的生产原料主要有硫磺、硫铁矿、天然石膏、磷石膏以及含SO2的冶炼烟气。世界上硫酸生产原料主要以硫磺为主。以2000年世界硫酸生产为例,当年世界硫酸总产19、量15877.9万吨,其中,硫磺制酸占64.7%;冶炼烟气制酸等占26.3%;硫铁矿制酸占9.0%。由于硫铁矿(包括有色金属伴生副产的硫铁矿)是我国的主要硫资源,我国的硫酸生产原料原来一直以硫铁矿为主。1995年以后,世界硫磺市场供过于求,价格走低,我国硫磺制酸迅速发展,虽然近年来硫磺价格持续走高,但我国硫酸生产的原料结构已发生了很大的变化,硫铁矿制酸比例逐年下降,由1995年的81.6%,下降到2007年的29.4%。详见近年来我国硫酸产量及其原料结构表。1995年2007年我国硫酸产量及其原料结构表(万吨)年份硫酸产量硫铁矿制酸占硫磺制酸占冶炼气制酸占磷石膏制酸占199517771450820、1.6251.428816.25.50.319961856142977.0553.033017.814.70.819971991142471.51085.442921.523.31.219982052136766.620910.243721.329.81.519992165120755.843320.050023.125.01.120002455112245.761825.267127.344.01.820012786123644.481829.468824.743.21.520023052120639.5111236.469322.741.41.420033371130338.712613721、.475222.3551.620043995143235.8162440.688522.2551.420054625161234.8197442.798121.2581.320065044159331.6223344.3116323.1551.020075700167829.4265546.6131523.1520.9国内外硫酸市场供需情况2006年我国硫酸产量5044万吨,同比增长9.0%,其中硫磺制酸2233万吨,同比增长13.1%,占总产量的44.3%;冶炼烟气制酸1163万吨,同比增长18.6%,占总产量的23.1%;硫铁矿制酸1593万吨,同比减少1.2%,占总产量的31.6%;其他22、原料制酸55万吨,同比减少6.9%,占总产量的1.0%。2006年我国硫酸表观消费量为52600kt,同比增长9.1%,其中化肥用硫酸量占总消费量的69.7%,同比增长9.7%;2006年我国磷肥产量(以P2O5计)12100kt,磷肥用硫酸占总消费量的66.0%,同比增长10.3%;非化肥用硫酸量占总消费量的30.3%,同比增长7.6%。非化肥用硫酸量增长主要是钛白粉、氢氟酸、柠檬酸、几内酰胺等化工产品和轻工、钢铁、有色金属等行业的发展,耗酸量增加。随着磷复肥和耗酸工业产品产量持续增长,国内硫酸产量持续增长。根据中国硫酸工业协会的初步统计,2007年我国硫酸产量达到5700万吨,同比增长1323、.0%,其中硫磺制酸2655万吨,同比增长18.9%,占总产量的46.6%;冶炼烟气制酸1315万吨,同比增长13.1%,占总产量的23.1%;硫铁矿制酸1678万吨,同比增长5.3%,占总产量的29.4%;其他原料制酸52万吨,占总产量0.9%。根据国家“十一五”发展规划,为保证我国粮食安全,农业部门对20052020年化肥需求提出预测:2010年需求磷肥1200万吨,2015年需求磷肥1250万吨,2020年需求磷肥1300万吨。我国其他工业用酸的增长基本能跟上我国硫酸产量的增长速度,除了钛白粉、氢氟酸外,我国的粘胶纤维、己内酰胺将来的发展空间都很大,为了生产清洁汽油,未来石油烷基化消耗的24、硫酸也会有较大的增长。由于我国一直以来每年进口大量的磷肥弥补国内不足,国家鼓励、保护国内磷肥的生产,采取以产顶进的方针,近几年国产磷肥得到了迅速发展,化肥用酸量也迅速增加。鉴于我国硫资源不足,自1995年以来我国开始逐年增加硫磺和硫酸的进口量。1995年,我国进口硫磺仅为16.8万吨,2005年增加到831万吨,占世界硫磺产量的19%。同2000年相比,年均递增24.9%,平均每年增加约110万吨。进口硫磺主要用于硫酸生产,约占硫磺表观消费量的81.5%。2006硫磺进口量881万吨,同比增长6%,增幅有所下降。但2007年以来,由于硫磺供求关系发生了变化、国际磷铵价格的节节攀升及海运价格上涨25、等多种因数的影响导致硫磺市场供应短缺,硫磺价格大幅度上扬,许多硫磺制酸企业面临严峻的困难。但由于国内硫磺制酸产能不断扩大,硫磺进口量继续增加,2007年进口硫磺965万吨,同比增长9.5%。同时我国也是世界硫酸贸易的主要进口国,从日本、韩国进口的冶炼烟气制酸数量也在逐年增加。2005年共进口硫酸196万吨,同2000年相比,年均递增39.7%。2006年共进口硫酸216万吨,同比增长10.3%。由于国际市场化肥和有色金属冶炼对硫酸需求加大,2007年日本、韩国冶炼酸向中国出口量减少,部分硫酸流向澳大利亚、印度、菲律宾等国市场,2007年进口硫酸196万吨,同比下降9.2%,进口的硫酸主要用于高26、浓度磷复肥的生产。近年我国硫磺、硫酸进口情况 (万吨)品种1995199619971998199920002001硫磺16.879.274.1117.9213.4273.3337.0硫酸5.37.612.929.726.336.896.2品种200220032004200520062007硫磺409.2499.3676.6830.6881965硫酸182.3193.9180.3195.6216196由以上数据可以看出,近年来,随着中国现代化建设的需要,各系统对硫酸的需求量均呈上升趋势。国内硫酸产量增长也较快,但它是随着耗酸大户磷复肥工业大幅度增长而增长的,近年来硫酸产品的短缺局面虽已有所缓解,27、但整体的不平衡仍相当严重,我国硫酸的市场缺口依然存在。制造硫酸的原料中硫铁矿制酸及冶炼烟气制酸由于原料的特点,产品酸的质量欠佳,而硫磺制酸,由于原料的高纯度,使得生产的硫酸质量高,满足飞速发展的食品工业、医药工业等对硫酸质量的高要求。随着国内磷复肥的发展,配套建设了一批大型硫铁矿和硫磺制酸装置,以及十大有色金属企业冶炼烟气制酸的同步发展。目前,有色单系列最大制酸装置达到70万吨,硫铁矿单系列最大装置40万吨,硫磺制酸单系列最大装置80万吨。近几年来,江、浙、沪一带化工用酸量急剧增加,特别是苏北大量重化工装置投产,硫酸只能从苏南购入。硫酸属于危险品,硫酸的运输属于危险品运输,其运输费用相对非危险28、品要高得多。因此,硫酸产品的销售除受最佳运输半径的制约,还受运输条件的制约。XXX有限公司拟建的硫酸装置建在江苏连云港市灌云县临港产业区内,场地东南侧为灌河,东北侧为杨燕公路,交通较为便利。公司年产2万吨H酸产品年硫酸自用量达56万吨,除企业自用一部分外,还能向连云港、响水、滨海等周边化工区供应商品酸,其硫酸产品的销售是可以落实的。2.2 产品价格分析国际上硫酸生产的主要原料是硫磺,2007年我国硫酸产量达到5700万吨,其中硫磺制酸占总产量的46.6%。目前国际硫磺市场价格上涨的主要原因是供求关系发生了变化。据IFA预测,世界化肥及镍、铜冶炼增加了硫磺消费量,生物能源的开发利用加大了磷肥对硫29、磺的需求。随着国际金融危机影响的逐步显现,磷复肥国际市场低迷,硫磺的进口量大幅下滑。2008年111月份累计进口硫磺731.2万吨,同比下降17.9%。自2008年8月底中国公布自9月1日至年底对磷复肥及化肥原料继续征收100%特别关税政策后,国际硫磺价格开始直线下降,去年8月最高到岸价810美元/吨,9月份降到200美元/吨,到10月份最低已回落到4045美元/吨。2008年11月中旬公布化肥出口关税新政之后,硫磺价格开始止跌回稳,至6070美元/吨以上。2008年上半年,高昂的硫磺价格,使我国硫酸市场价逐月提高,使下游行业陷入困境,由于硫磺制酸因矿价高,迫使减量,逐渐由冶炼酸、矿制酸替代,30、而且化肥以外耗酸产品也减量生产。2008年下半年随着硫磺消费量下降,世界硫磺供求紧张形势已有所缓解,硫酸价格正在逐渐趋稳或回落。目前硫酸价格已处于历史较低点,苏北地区硫酸价格已回落到目前的200250元/吨。由于苏北地区硫酸严重不足,因此在该地区建设的20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置,能满足该地区化工生产的需要,而且建成后的硫酸装置所产硫酸产品在价格上具有绝对的优势,据测算平均每吨酸减少运费30元。另外,本项目的热能利用率高,副产的大量中压过热蒸汽用以发电,汽轮发电机组背压的低压蒸汽除供H酸产品生产外,还可供周边企业的蒸汽用户,从而降低了硫酸产品成本。由于本硫磺制酸装置具有良31、好的经济效益,能够有效增强企业的竞争力。随着全国和地区经济的快速发展,随着磷复肥企业的发展和各行各业对硫酸不断增长的需求,硫酸产品的价格今后将是相对稳定的。根据国内硫酸的市场发展情况,取98%硫酸出厂价200元/吨、104.5%硫酸出厂价215元/吨作为本项目经济评价的价格基础。与近期国内硫酸市场价格相比较,该价格定位是比较适中的,同时具有一定的抗风险能力。第三章 产品方案及生产规模3.1 产品方案的选择为适应苏北沿海地区经济的快速发展,伴随着磷复肥工业及其他工业的发展对硫酸的需要,根据XXX有限公司内部产品生产的需要,结合苏北连云港、盐城地区工业用酸状况,确定硫酸装置的产品为98%工业硫酸和32、104.5%发烟硫酸,产品符合国标GB5342002中一等品的指标。3.2 对建设规模的选择建设规模的确定,要考虑到市场的需求、资金的筹措、企业经济效益以及厂址的建设条件等诸多方面的因素。装置的规模还要涉及技术来源、工程设计、设备制造、施工建设以及操作管理等工程技术因素。现就如下几个方面进行分析比较。(1) 适应市场需要硫酸是磷肥生产的主要原料,自改革开放以来,我国化肥生产虽然得到了迅速发展,迄今为止,氮肥已完全能够自给,但是国产磷肥仍然不能满足农业生产的需求。因此,在“十一五”期间磷肥生产还需要上一个新台阶。另外,随着轻工、石化、印染等的发展,对硫酸的需求越来越大。XXX有限公司20万吨/年33、硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置的建设,一方面是为了提高企业自身的产品竞争力,另一方面就是满足周边市场对高质量硫酸产品及低压蒸汽副产品的需要。(2) 充分利用公司的有利条件XXX有限公司在供电、供水、交通运输以及其它公用工程等方面为本工程提供了良好的基础条件。将有利于降低建设投资,加快建设进度,提高整个企业的经济效益。(3) 技术的可靠性本硫酸生产装置所有技术装备除极少量关键装备需要进口外,均可实现国产化。以下就技术的可靠性方面加以说明。(a) 关于技术的来源XXX院在经过数十套年产20万吨以上规模的大型硫磺制酸装置设计的基础上,通过不断地完善及改进工艺、提高设备生产强度、改进设备结构及34、材质、采用进口催化剂及部分关键设备和材料,使大、中型硫磺制酸装置的技术与装备接近国外水平。对于年产20万吨硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置,其工艺技术完全可以国产化。我国的硫酸厂众多,总产量也比较大,多年来我国硫酸行业累积了丰富的经验,特别是八十年代以来引进了国外大型硫酸装置比较先进的技术,结合自己的技术,水平不断提高。近几年来,我国在硫磺制酸技术上也有了快速的进步。我国硫磺制酸在实践中不断摸索,技术上已经比较成熟、可靠。规模从小型装置到大型的年产80万吨以上装置,从设计到运行均比较成功。其中云天化集团富瑞公司年产80万吨装置自2005年3月投产至今生产稳定,各项指标达到或优于设计值,技35、术上基本达到国外同类装置的先进水平。综上所述,该装置所拟定的规模,是有可靠的技术来源的。(b) 关于设备的设计和制造在规模上我国已有很多大规模的硫磺制酸装置设备设计和运行业绩,我院在设计高操作强度设备方面也有了成功的经验,这些经验,为20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置的设计奠定了可靠的基础。20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置,装置规模适中,关键设备如空气鼓风机、精硫泵、酸循环泵及酸冷却器等,国内已有成熟的制造经验,完全可以实现国产化。本工程只有催化剂和干吸塔除雾器在质量上与国外产品差距较大,需要进口。 (c) 关于装置的生产管理我国已经建设了许多套大、中型硫酸生36、产装置,通过多年的实践,在生产操作和管理方面,我国也已经相当熟练地掌握了硫磺制酸工艺技术,并已积累了丰富的实践经验。以上分析表明:在技术的可靠性方面,20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置的规模是可行的。3.3 产品的品种、规格及质量指标本项目产品为98%和104.5%发烟硫酸,利用余热产中压蒸汽(3.82MPa,450)并用于发电,发电采用背压机组,在发电的同时还可提供大量的低压蒸汽。产生的低压蒸汽除供熔硫、液硫储存和输送过程中的保温及锅炉给水的除氧用蒸汽外,还可外供公司H酸生产及周边用户,产品方案为: 主产品:98工业硫酸 350吨/日(以100H2SO4计) 104.5%发烟37、硫酸 250吨/日(以100H2SO4计) 副产品:余热回收中压过热蒸汽(450,3.82MPa)29.5t/h并用于发电,年发电量:2333万千瓦时,同时汽轮发电机组背压产0.6MPa低压蒸汽31t/h。98和104.5%工业硫酸产品符合国标GB/T534-2002中一等品的指标:项目指 标工业硫酸发烟硫酸硫酸(H2SO4)含量,98游离三氧化硫(SO3)含量,20灰分,0.020.02铁(Fe),0.0050.005砷(As),0.0050.0001透明度,mm50色度,mL2.0汞(Hg),0.01第四章 工艺技术方案4.1 工艺技术方案的选择原料路线的确定原则及依据硫酸的生产原料主要有38、硫磺、硫铁矿、含SO2的冶炼烟气、以及天然石膏、磷石膏。世界上硫酸生产原料主要以硫磺为主。以2000年世界硫酸生产为例,当年世界硫酸总产量15877.9万吨,其中,硫磺制酸占64.7%;冶炼烟气制酸等占26.3%;硫铁矿制酸占9.0%。我国的硫资源主要是硫铁矿和伴生硫铁矿,且矿的平均品位较低,可开采的经济资源极为有限。目前全国最大的硫铁矿为广东云浮硫铁矿,年开采能力为300万吨。而我国硫的需求增长较快,从而使得硫资源的供求矛盾变得更加突出。我国每年硫铁矿的缺口均在百万吨以上(以硫计)。我国硫铁矿探明储量在22亿吨(折含硫35%标矿计)以上。品位大于35%的硫铁矿2.2亿吨左右。另一部分为与有色39、金属共存的硫铁矿储量在3亿吨以上。基于我国硫资源的情况,长期以来我国一直以硫铁矿为生产硫酸的主要原料。1995年我国硫酸总产量为1777万吨,其中硫铁矿制酸1459万吨,占82.1%。这也是我国硫铁矿制酸至今为止的历史最高水平。1995年后由于世界硫磺市场供过于求,硫磺价格处于低价位,加之国内环保要求日趋严格,硫磺制酸迅速发展,冶炼气制酸产量不断提高,硫铁矿制酸产量开始缓慢下降,我国硫酸生产的原料结构发生了很大的变化。我国硫酸生产的原料构成,以2007年为例,硫铁矿占29.4%,冶炼烟气占23.1%,硫磺占46.6%,其他占0.9%。2002年以来,受国际局势影响,加上国内硫磺需求急剧上涨,造40、成国际市场硫磺供应偏紧,价格一路上扬。1995年,我国进口硫磺仅为16.8万吨,2005年增加到831万吨,占世界硫磺产量的19%。同2000年相比,年均递增24.9%,平均每年增加约110万吨。2006年、2007年进口硫磺进一步增加到881万吨和965万吨。进口硫磺主要用于硫酸生产,约占硫磺表观消费量的80%以上。目前我国硫磺回收量约100多万吨/年,可以预计,随着国内天然气、油页岩等硫资源的回收,以及进口高含硫原油的增加,包括四川罗家寨、普光气田天然气净化装置的近年将陆续建成投产,国内硫磺的产量会有较大幅度的增加,可以从很大程度上抵消硫磺的进口量。随着国民经济的发展,国内相继建成了多套大41、中型硫酸装置,如湖北大峪口荆襄磷化工公司年产56万吨硫酸装置,黄麦岭磷化公司年产28万吨硫酸装置,广西鹿寨磷肥厂年产40万吨硫酸装置,贵州翁福磷矿年产80万吨硫酸装置等。近年来又相继建成了多套大型硫铁矿制酸装置,如江西铜业年产40万吨硫酸装置、铜陵有色两套40万吨硫酸装置,以及一大批年产10万吨至20万吨的硫酸装置。还有一批正在建设的硫酸装置如广东云浮年产40万吨硫酸装置等等。以上这些装置均选择硫铁矿为制酸原料,因此,本装置如选择硫铁矿为制酸原料路线,其来源和运输将成为很大问题。从全国的硫铁矿的供应、运输及经济技术方面来看,本项目不宜选用硫铁矿为制酸的原料路线,况且投资高,占地面积和公用工程42、消耗大,企业筹资也较困难。从合理利用资源和控制环境污染方面考虑,利用冶炼烟气来生产硫酸是一条较合理的原料路线,但其必须依托于相关的有色冶金工业。硫磺是生产硫酸的理想原料,国外硫酸工业80以上是以硫磺为原料。硫磺制酸具有工艺流程简单,投资少,热能利用率高,环境效益好等优点。相同规模的硫磺制酸装置,其投资约为硫铁矿制酸装置投资的一半。且动力消耗和公用工程费用低,无废渣、废水的排放。另外,硫磺制酸建设周期短,操作管理方便。因此,只要硫磺价格合理,供应渠道稳定,其经济效益是十分显著的。通过硫磺市场的调查,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。而目前国际上硫磺价格价格相对平稳,对于本43、项目而言,是可以接受的。 国内外工艺技术概况目前世界硫酸生产技术基本上都是采用接触法工艺,硫酸工业的技术和装备水平已处在较高水准上。我国自改革开放以来,随着几套大型硫酸装置的技术引进以及“八五”国家重大技术装备的科技攻关,使得我国的硫酸工业技术和装备水平都有了长足的发展,大型硫酸的国产化水平不断提高,与国际先进水平的差距不断缩小。主要表现在以下几个方面:(1)生产装置向大型化发展由于单体设备生产效率不断提高,为装置的大型化创造了条件。目前世界硫磺制酸单系列最大生产能力已超过年产100万吨规模。我国自上世纪八十年代以来,已相继建成南化、铜陵年产20万吨硫铁矿制酸装置、云峰年产23万吨硫铁矿制酸装44、置、大峪口年产56万吨(两系列)和黄麦岭年产28万吨硫铁矿制酸装置、瓮福年产80万吨(两系列)和鹿寨年产40万吨硫铁矿制酸装置。近年来相继建成了多套大型硫铁矿制酸装置,采用全国产化技术的30万吨/年、40万吨/年硫铁矿制酸装置也已投产运行。在硫磺制酸方面,以硫铁矿制酸大型装置设计、建设和运行经验为基础,多套自行设计的大型硫磺制酸装置已相继建成且已平稳运行,具有较高的国产化率。其中国内最大规模的80万吨/年单系列硫磺制酸装置也已顺利投产多年。这些硫磺制酸装置的设计和运行经验,对大型硫铁矿制酸装置的建设具有很好的借鉴和促进作用。(2)提高总转化率、严格控制尾气中SO2排放量为了减轻尾气对环境污染的45、影响,国内外普遍采用的两转两吸制酸工艺,已将二氧化硫的转化率提高到99.8%以上,放空尾气中SO2含量降低到250ppm以下,采用含铯催化剂甚至还可以使二氧化硫的转化率提高到99.9%、放空尾气中的二氧化硫降低到100ppm以下。国内已有多套硫酸装置的总转化率达到99.8%以上的水平。(3)废热利用效率提高随着能源价格的提高,越来越重视硫酸装置的热能利用效率,从而提高装置的经济效益。我国大中型硫铁矿制酸装置中硫铁矿焙烧和转化部分的高中温位废热均已回收利用。吸收酸中的低温位热量的回收利用也已起步,用于加热锅炉给水、采暖以及加热工业用水和生活用水。八十年代以来,不断有进一步提高低温位废热利用效率的46、新途径出现,其中最具成效的当推美国孟山都环境化学公司开发的热量回收系统 HRS技术,利用吸收酸的低温位热量产生0.61.0MPa的低压蒸汽,每吨酸可产低压蒸汽0.40.5吨,从而使硫酸装置的废热回收率从70%左右提高到90%以上。但由于投资高,国内仅少数企业引进了这项技术。随着能源价格的不断上涨,国内对这部分低温热能的研究已有突破。硫酸装置国产化的低温热能技术不久将在国内推广应用。(4)技术和装备水平不断提高我国硫铁矿制酸已逐步形成自己的技术,这是我国硫酸工业的突出特点。80年代改革开放以来加快了与国外技术交流的步伐。通过引进主要的工艺技术、联合设计、购买国外先进装备,建成投产了一批年产量2047、万吨到40万吨、具有国际先进水平的硫铁矿制酸装置。通过消化吸收国外先进技术,促进了我国硫铁矿制酸装置技术水平和装备水平的提高,逐步缩小了与国外技术上的差距。在装备方面,由于我国机械制造和材料行业的努力以及引进技术或合资办厂,国内硫酸厂配套装备制造水平有很大提高,形成了一批成熟的专业生产厂,产品质量和性能已逐步接近国外水平,而价格比国外低,例如,废热锅炉、电除尘器、电除雾器、酸冷却器、SO2鼓风机、立式浓酸泵、热渣埋刮板输送机、矿渣冷却滚筒、耐酸瓷填料等。4.1.3工艺技术方案的比较及选择理由4.1.3.1 工艺技术选择原则一要充分体现和代表本行业的先进性、可靠性;二要降低工程投资,减少环境污染48、。4.1.3.2 工艺方案及选择理由本硫磺制酸及余热发电装置工艺技术方案,是在总结国内大型硫磺制酸的技术基础上,结合国内近年来的实际运行经验,在稳妥可靠的前提下进行改进和提高,技术装备立足于国产化。充分考虑到进口硫磺水分大、酸度高、杂质多的特点,在稳妥可靠的前提下尽量利用废热。在认真研究国内硫磺制酸装置在设计与运行中成功的经验和教训的基础上,多方面广泛采用新技术新材料,力争使本装置技术上更稳妥、性能上更可靠、操作上更方便、投资更省。本项目具体方案为:采用进口固体硫磺为原料,纯度为99.5%以上。采用带搅拌器的快速熔硫槽,粗硫经过滤器过滤,液体硫磺用泵加压机械雾化,空气焚硫,“31”两转两吸工艺49、。设置废热锅炉,蒸汽过热器,省煤器,以回收热能,产生450,3.82MPa的过热蒸汽,送至发电厂房。选择的工艺方案理由如下:1)原料贮运工艺技术方案20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置的原料为散装硫磺,原料工段主要内容为熔硫工段提供散状固体硫磺。汽车运输是比较经济合理的运输方式。本项目在装置区内建一散状硫磺堆场,贮存一定的量,以满足熔硫生产的连续性。同时建有相当贮存能力的液硫储罐来满足制酸生产的连续性。散状硫磺出库及转堆考虑用单斗铲车来完成,其运输到熔硫槽采用胶带式输送机完成。2)熔硫与精硫工艺采用带搅拌器的快速熔硫工艺,与常规熔硫池工艺相比,具有效率高,设备体积小。粗硫精制采用50、加压过滤,与自然沉降相比,过滤效率高,过滤速度快,占地少,排渣操作方便。3)液硫雾化采用机械雾化工艺与空气雾化工艺相比,具有结构简单,喷嘴加工容易,不易堵塞,操作方便,不需设二次加压风机,工艺配管简单,动力消耗低。4)采用两转两吸转化吸收工艺与一转一吸相比,不仅提高了硫的利用率,还降低了SO2的排放浓度,减少了环境污染。5)采用中高温吸收工艺与常规吸收工艺相比,能有效抑制酸雾的形成,减少尾气中酸雾的危害,同时可以减少部分换热面积。采用阳极保护酸冷却器或板式酸冷却器,与传统的冷却排管相比传热效率大为提高,占地面积也可大大减少。6)余热回收工艺在焚硫炉出口设火管锅炉,转化器一段出口设一蒸汽高温过热51、器,三段出口冷热换热器后设一中温省煤器,四段出口设中温过热器,五段出口设低温过热器和高低温省煤器。回收这些硫磺燃烧热及SO2生成SO3的反应热,产生3.82MPa,450的中压过热蒸汽,供背压式汽轮发电机组发电,背压产生的低压蒸汽除供脱盐水除氧、熔硫、液硫保温外,其余送公司H酸生产及周边低压蒸汽用户。4.1.3.3技术来源我国的硫酸厂众多,总产量也比较大,多年来我国硫酸行业累积了丰富的经验,特别是八十年代以来引进了国外大型硫酸装置比较先进的技术,结合自己的技术,水平不断提高。近几年来,我国在硫磺制酸技术上有了快速的进步。我国硫磺制酸在实践中不断摸索,技术上已经成熟、可靠。规模从小型装置到大型的52、年产20万吨、30万吨、40万吨、60万吨、80万吨装置,从设计到运行都比较成功。我国的设计克服了焚硫炉气中水分高的问题,设备结构达到长期运行的要求,加上恰当地引进个别的关键设备(或部件)和材料,达到投资省、运行可靠的效果。硫磺制酸的关键之一是硫磺燃烧技术和废热回收技术。XXX院经过数十套大型硫磺制酸装置的设计,通过不断完善及改进工艺,提高设备生产强度和改进设备结构与材质,在硫磺焚烧技术及中高温废热回收技术上已接近或达到国外先进水平。这些均为20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置的设计奠定了可靠的基础。4.2工艺流程和消耗定额 工艺设计特点本硫磺制酸装置原料采用进口液体硫磺。焚硫采53、用机械雾化的喷雾式焚硫炉,采用两转两吸工艺,并采用中压锅炉回收焚硫和转化工段的废热产生中压过热蒸汽。在工艺技术上,吸收已建及投产运行的多套大型硫磺制酸装置的成功经验,在消化、吸收引进的国外先进技术的基础上,尽可能采用稳妥可靠、适度先进、经济合理的技术,以实现节能降耗,达产达标。本装置生产流程的特点具体体现在以下几方面:1)快速熔硫与液硫净化采用带搅拌器和蒸汽盘管加热的快速熔硫槽,熔硫迅速,清理方便,粗硫净化采用叶式过滤器机械过滤,过滤强度高,占地面积小,蒸汽消耗少。在装置区内设有液硫储罐,在满足开车率的同时,也减少了固体硫磺的储存量。2)机械雾化焚硫焚硫炉是硫磺制酸的关键设备,本设计的焚硫炉设54、有两个机械雾化喷嘴,焚硫炉为卧式结构。为确保硫蒸汽和空气在焚硫炉中充分混合、燃烧,在炉体内设置多道折流挡墙。为避免因燃烧不完全而在炉气中残存硫蒸汽,焚硫炉设置了二次空气的进口。机械雾化喷嘴特点是雾化喷嘴中液硫压力大,不易堵塞,不需探针装置,较之低压喷嘴采用空气雾化的方法结构简单,加工制造容易,操作方便,且机械雾化不需雾化风机,节省了动力消耗,简化了流程。3)鼓风机设置在干燥塔下游鼓风机设置在干燥塔下游,以充分利用干燥空气经鼓风机因加压升温而产生的热量,从而提高了中压蒸汽的产量、减少了循环水耗量。4)充分利用硫磺燃烧热和转化部分的反应热在焚硫炉出口设置废热锅炉,在转化器第一段出口设置高温过热器,55、在转化器第四段之后设置低温过热器和省煤器,在进第一次吸收塔前加省煤器,回收这些废热均用于产3.82MPa、450的中压蒸汽,送发电装置发电。5)提高转化率,消除尾气污染本设计采用两次转化、两次吸收工艺。采用进口催化剂,“31”四段转化流程,总转化率达到99.8%,使放空尾气中SO2含量在250ppm以下,以降低对环境的污染。6)98酸干燥、中高温吸收干吸循环酸系统全部采用98酸干燥和吸收,并采用三塔两槽干吸流程,无需串酸,流程简化,节省投资。发烟硫酸系统为独立的循环系统。采用中高温吸收,可有效抑制酸雾的形成,并使雾粒增大,有利于除雾。7)采用新型高效设备,节省投资(a)焚硫炉为卧式结构,设有两56、个机械雾化喷嘴,内设三道挡墙。空气进口设置特有的旋流装置,确保空气与液硫雾粒的充分混合。炉内设有二次风进口,确保硫磺的充分燃烧。焚硫炉内衬有耐火砖和隔热砖,保证外壁温度小于50。(b)干燥塔、吸收塔采用碟形底,这样可以取消常规的混凝土平台,采用柱式支撑,大大节省了土建费用。分酸装置采用管式分酸器,具有结构简单,重量轻,制造、安装及维修较方便等优点,单位面积分酸点数达2228/m2。碟形底出酸口在最低部位,生产或停车时可使塔底积酸全部排尽,为防止塔内填料碎片带至循环槽中打坏酸泵叶轮,因此在出酸口设置了特殊结构的防涡流装置。(c)干吸塔的填料支撑采用球拱,其平均开孔率大于50,填料采用具有较大比表57、面积和空隙率的新型瓷质耐酸3阶梯环,以便提高吸收效率和操作弹性。干燥塔顶部设有高效网垫除沫器、在吸收塔内装设进口高效纤维除雾器,以确保除雾沫效率。(d)采用我院开发的结构先进、确保段间隔板不漏气、气体分布均匀的全不锈钢转化器,为转化率达到99.80%提供了可靠的条件。其底部采用多个可径向滑动支座,以消除转化器的热应力。(e)热热换热器和冷热换热器,采用我院有成熟经验的结构先进的高效管壳式换热器,其中冷热换热器采用我院开发的盘环挡板型换热器,并在盘、环上开有小孔,其特点是低压降、高传热系数。(f)酸冷却器采用技术先进可靠的带阳极保护管壳式换热器,该设备传热效率高,使用寿命长,检修方便,占地面积小58、。8) 工艺过程控制自动化程度高本装置采用先进的DCS集散控制系统。对整个流程的工艺参数进行监控和自动调节,设有流程图动态画面显示、参数显示画面、调节显示画面、报警画面、趋势记录显示、自动打印报表等功能,整个生产过程监控基本可以在主控室内完成。工艺流程叙述20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置工艺部分由以下几个工段组成:原料工段、熔硫工段、焚硫转化工段、干吸工段、成品工段。工艺流程详见附图NR0902-2,各工段工艺过程叙述如下:.1 原料工段说明散装硫磺由汽车运至厂区散装硫磺堆场内,单斗铲车负责转堆和上料。通过一料斗下胶带式输送机将硫磺输送运到两台熔硫槽上方的料斗,再由溜管向两个59、熔硫槽内加硫磺。在其输送工艺线上,设有电磁除铁器,除去硫磺中的金属物。原料贮运以胶带式输送机和斗式提升机为主要设备。胶带式输送机根据工艺输送量,选型为B650,带速1m/s,来满足工艺要求,另配有1台100HP的单斗铲车。.2 熔硫工段来自原料工段的固体硫磺由胶带输送机送入快速熔硫槽内熔化,熔化后的液硫自溢流口自流至过滤槽,由过滤泵送入液硫过滤器内过滤后流入液硫中间槽。液硫过滤之前,往助滤槽内的液硫中加入适量的硅藻土,由助滤泵打入液硫过滤器内,使得在过滤器的滤网表面形成有效的过滤层。精制后的液硫进入液硫中间槽内,由液硫输送泵送至液硫贮罐贮存。液硫自液硫贮罐自流至地下式精硫槽内,经精硫泵送至焚硫60、转化工段焚硫炉内燃烧。快速熔硫槽、过滤槽、助滤槽、中间槽、液硫贮罐、精硫槽内均设有蒸汽加热盘管,快速熔硫槽用0.6MPa(绝压)蒸汽间接加热使硫磺熔化,其它设备用0.5MPa(绝压)蒸汽使硫磺保持熔融状态,并使液硫的温度控制在135145。其它设备如液硫过滤器、液硫泵和液硫输送管道、管件、阀门等都采用蒸汽夹套保温。.3 焚硫转化工段液硫由精硫泵加压分别经两个磺枪喷入焚硫炉,硫磺燃烧所需的空气经空气过滤器过滤后,再经干燥塔干燥,然后由空气鼓风机加压后送入焚硫炉。干燥塔内用98硫酸干燥空气,使出塔空气中的水分0.1g/Nm3。干燥空气在焚硫炉与硫磺混合燃烧生成含10%SO2、1020左右的高温炉气61、,进入废热锅炉回收热量(副产3.82MPa、450中压蒸汽)送汽轮发电机组。出废热锅炉的SO2气体经炉气过滤器过滤后,温度降至420进入转化器第一段催化剂层进行转化,经反应后,温度升至约612进入高温过热器进行热交换,产生过热蒸汽送发电厂房发电。冷却后的炉气进入转化器第二段催化剂层进行氧化反应,温度升高至约505后,进入热热换热器降温至440,进入转化器第三段催化剂层进行氧化反应,温度升高到约455后,依次进入冷热换热器和省煤器,温度降至约180,送至第一吸收塔及烟酸塔吸收其中SO3,未被吸收的气体通过塔顶的纤维除雾器,再经冷热换热器,热热换热器换热,气体被加热至430进入转化器第四段催化剂层62、进行氧化反应。温度升至约443进入低温过热器和省煤器回收其热能,炉气被降温至约160进入第二吸收塔,塔内用98硫酸吸收炉气中SO3后由尾气烟囱放空。为了调节各段催化剂层气体进口温度,设置了必要的副线和阀门。转化系统开车升温按一定程序采用轻柴油直接蓄热升温法,不设置预热炉。.4 干吸工段干吸系统均采用单一的98硫酸干燥和吸收。循环槽为子母槽,其中干燥塔和第一吸收塔共用一循环槽-干吸塔酸循环槽。干燥塔、第一吸收塔和第二吸收塔均为填料塔。湿空气经空气过滤器除去灰尘后,进入干燥塔,塔内用98%硫酸吸收其水分,经网垫式除雾器除去酸雾,再由空气鼓风机升压后送入焚硫炉与硫磺进行燃烧。经干燥后的空气含水量在063、.1g/Nm3以下。干燥塔内喷淋60,98%浓硫酸,吸收空气中水分后自塔底排至干吸塔酸循环槽中,与第一吸收塔吸收酸混合,混合酸温度为86,由干燥塔酸循环泵送入干燥塔酸冷却器中,冷却至60后送到塔顶喷淋,即采用塔槽泵酸冷器塔的循环流程。第一吸收塔喷淋98%浓硫酸,吸收气体中SO3后自塔底也排至干吸塔酸循环槽中,经与干燥塔下塔酸混合后温度为86,通过一吸塔酸循环泵送入一吸塔酸冷却器,冷却至75后送到塔顶喷淋。为了维持干吸塔循环酸的浓度,向干吸塔酸循环槽中加入工艺水。一次转化后的气体还有一部分进入烟酸塔。塔内用104.5%硫酸淋洒,吸收转化气中的SO3后浓度增加,由塔底流入烟酸塔循环槽,酸浓由一吸塔64、酸循环泵出口串来98酸来维持,生成104.5%发烟酸。然后经烟酸塔循环泵打入烟酸塔酸冷却器,冷却后进入烟酸塔循环使用,冷却后的一部分发烟硫酸作为成品烟酸引入成品工段。吸收SO3后的气体并入第一吸收塔气体入口。第二吸收塔内喷淋98%浓硫酸,吸收气体中SO3后自塔底排至二吸塔酸循环槽中,下塔酸温度为84,通过二吸塔酸循环泵送入二吸塔酸冷却器,冷却至75后送到塔顶喷淋。为了维持第二吸收塔循环酸的浓度,向二吸塔酸循环槽中加入工艺水,多余的酸经二吸塔酸冷却器出口串入干吸塔酸循环槽中。干燥塔、第一吸收塔、第二吸收塔均采用塔槽泵酸冷器塔的循环流程。.5 成品工段自吸收塔循环酸泵出口经成品酸冷却器引出的98%65、成品硫酸经计量后输送到成品酸贮罐贮存。自烟酸塔循环泵出口经烟酸塔酸冷却器冷却后引出的104.5%成品发烟硫酸经计量后送到成品烟酸贮罐贮存。本厂使用的及附近企业使用的成品酸由成品酸泵通过管道送出硫酸装置界区,外销的硫酸由成品酸泵送入计量槽内,经计量后装车。开车用母酸由成品酸泵送入干吸工段酸循环槽。 物料平衡 单位:万吨/年 固体硫磺 7.1496 其中硫 7.0691 熔 硫 熔硫渣 0.0045 硅藻土 0.0022 其中硫 0.0018 液硫 7.1473 其中硫 7.0673 干燥空气 62.4308 焚 硫 炉气 69.5781 转 化 进 出 进 一 一 二 吸 吸 吸 69.578166、 52.6899 52.6899 成品酸(98.0%) 12.8571 工艺水 2.3280 干 燥 成品烟酸(104.5%) 8.6124 吸 收 其中硫 7.0531 湿空气 64.7588 其中水 1.5138 放空尾气 52.7642 其中硫 0.0142原材料、辅助材料和燃料、动力消耗定额.1 原材料、辅助材料规格1)采用进口固体硫磺,要求符合国家标准GB/T24492006一等品以上,具体成分如下: S 99.5% 灰分 0.04% 酸度(以H2SO4计) 0.005% 砷 0.001% 铁 0.003% 有机物 0.05% 水分 0.10%2)催化剂:进口优质钒催化剂3)轻柴油热67、值: 46055kJ/kg .2 装置的生产能力和操作制度 主产品:98工业硫酸和104.5%发烟硫酸,装置的公称生产能力为20万吨/年,实际年产硫酸21.6万吨,即日产600吨硫酸(以100H2SO4计)。98工业硫酸和104.5%工业硫酸质量符合国家标准GB/T5342002一等品指标。其中:98工业硫酸 350吨/日(以100H2SO4计) 104.5%发烟硫酸 250吨/日(以100H2SO4计) 副产品:余热回收中压过热蒸汽(450,3.82MPa)29.5t/h并用于发电,年发电量:2333万千瓦时,同时汽轮发电机组背压产0.6MPa低压蒸汽31t/h。 操作制度:每日三班,每班工68、作8小时,年运行时间8640小时(360天)。.3 原材料及动力消耗定额原材料及动力消耗定额(以每吨100H2SO4计)序号名称规格单位消耗定额小时耗量年耗量备 注一消耗物1硫磺S99.5%t0.3318.2757.151042硅藻土kg0.102.502.161043催化剂l0.0561.201044轻柴油kg0.204.32104开车时用5电kWh59.7712911046生活用水m31.563933.701047工业用水m30.3047.66.571048清江水m31.283227.65104循环水补充水9低压蒸汽0.6MPat0.266.505.62104二产出物1发电kWh1082769、0023331042低压蒸汽0.6MPat1.243126.781044.3 自控技术方案4.3.1 设计范围本自控设计范围包括硫磺制酸装置(熔硫工段、焚硫转化工段、干吸工段、成品工段等)及余热发电装置和配套的脱盐水站、循环水站等。4.3.2.设计标准(1)过程检测和控制系统用文字代号和图形符号 (HG 20505-92)(2)自动化仪表选型规定 (HG 20507-2000)(3)石油化工自动控制设计手册(4)自控安装图册 (HG/T 21581-95)4.3.3 自动化水平本设计依据XXX有限公司提供的工程设计条件和相关资料,根据工厂的实际情况,本着实用,稳妥,可靠的原则,确定该项目设计的70、自动化设计要求。考虑到硫酸生产的特点,产品的危险性,以及安全生产的要求,所有仪表选型力求做到好用、实用、够用。涉及到高温等特殊工况,或要求较高的场合,选用部分进口仪表。硫磺制酸装置采用一套分散控制系统(DCS),包括操作控制室,机柜室,软硬件室,等部分。除局部就地仪表外,整个生产过程正常操作及主要设备开停车均可在控制室内进行。有关的电气参数及主要电机的开停都可在DCS中显示或实现。余热发电装置亦采用分散控制系统(DCS),并可以与硫磺制酸装置的DCS进行通讯。两套分散控制系统(DCS)设均设在发电厂房内,共用一个控制室。脱盐水站设置一个控制室,采用盘装仪表。循环水站的主要参数引入制酸装置主控制71、室,现场不设控制室。两套DCS各自配备一台带稳压功能的UPS(不间断电源),应对现场电源电压波动和短时停电的影响,由于控制阀类型选用电动控制阀,自控专业总用电负荷暂定为50kVA。由两套DCS系统相互协作,集散控制,配合各生产装置的现场检测元件、变送器、调节阀、电磁阀等,完成装置现场工艺参数的采集、显示、记录、调节和联锁等功能;完成电机设备运行和停止状态的显示和故障状态的显示报警,并实现电动设备必要的开停车和联锁控制;实现历史记录的存储、历史趋势及在线查询,日报表、月报表和故障信号报警打印输出,实现整个生产装置的集中管理;装置内安装了必要的现场就地仪表便于实现现场操作巡检。实现全厂网络化,和生72、产装置必要的安全联锁。根据工艺要求,绝大多数为单回路调节回路,重要的几个控制回路如下:a)焚硫炉出口炉气温度控制系统b)转化器二、三、四段进口温度控制系统c)锅炉汽包液位三冲量控制系统d)硫酸浓度和液位控制系统4.3.4 仪表选型4.3.4.1分散控制系统(DCS )硫磺制酸装置和余热发电装置均选用中、小型分散控制系统(DCS),其配置为:工程师站,操作站,输入、输出卡件,打印机,控制单元,通讯设备及其他附件.2盘装仪表脱盐水站的盘装仪表为数字显示仪表和闪光信号报警器。4.3.4.3现场仪表a)温度仪表温度集中显示的一次测温元件为热电阻或热电偶,用于控制系统的选用一体化温度变送器,就地显示采用73、双金属温度计。b)压力仪表就地压力表一般为弹簧管压力表,有腐蚀性介质的场合,选用隔膜式压力表,隔膜材质为哈氏合金C. 用于压力集中显示的一次仪表采用电容式压力或差压变送器,输出信号为4-20mA DC 带就地显示表头。c)液位仪表液位测量,锅炉汽包等液位采用差压变送器,硫酸和硫磺介质的液位选用雷达液位计。d)流量仪表中低压饱和水蒸汽和中温水的流量测量采用标准喷嘴和标准孔板,硫酸流量选用电磁流量计,大口径气体介质的流量采用威力巴流量计,硫磺的流量采用锲型流量计。e)分析仪表本设计的分析仪表为PH计和SO2分析仪,其中SO2分析仪由供应商配套采样和预处理装置。f)调节阀所有调节阀选用气动调节阀,一74、般流量小、口径小的管道采用单座调节阀,大口径的管道采用蝶阀。4.3.5. 仪表电源4.3.5.1电源自控专业的电力供应由电气专业提供,电气双回路供电,一路停电,另一路自动切换,直接送到控制室机柜间的UPS的220VAC电源输入端。用于仪表及测量管线保温的蒸汽在现场就近取用。 仪表及DCS由UPS 供电,其参数如下: 电压: 220V A.C. 频率: 50Hz 容量: 10kVA (硫磺制酸控制室) 5kVA (余热发电控制室) 备用时间: 30min4.3.5.2气源仪表用气质量和容量如下:压力等级 500-800kPa(g)含尘粒径 3m油份含量 8ppm(W)露点(操作压力下)一20.175、稳态耗气量 3Nm3/min保持时间 15min4.4 主要设备的选择4.4.1 概述20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置是在我院已成功设计、投产的多套20万吨/年、30万吨/年、40万吨/年及80万吨/年等大中型硫磺制酸装置的经验基础上,非标设备的设计立足于国产化,根据国内的制造能力和标准,进一步完善各项技术的论证,在稳妥可靠的前提下进行改进和提高,优化设备设计。4.4.2 标准和规范本工程非标设备设计应遵循以下的标准规范:国家质量技术监督局(1999)压力容器安全技术监察规程GB150-1998 钢制压力容器GB151-1999 管壳式换热器JB/T4735-1997 钢制焊76、接常压容器JB4710-2000 钢制塔式容器SH3046-1992 石油化工立式圆筒形钢制焊接贮罐设计规范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HG2059220635-1997 钢制管法兰、垫片、紧固件HG2151421535-1995 碳素钢、低合金钢人孔和手孔JB/T471213,472425-1992 容器支座HG/T20678-1991 衬里钢壳设计技术规定HG/T206777、6-1990 砖板衬里化工设备HG2156321572-1995 搅拌传动装置系统组合、选用及技术要求 主要设备选型理由 1)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,内衬耐火砖和保温砖,并且内设挡墙三道及二次空气风口。与空气雾化相比,具有雾化效果好,火焰角度大,动力消耗低,不易堵塞等优点。 2)转化器:采用国内具有先进结构的不锈钢转化器,其优点可将转化器的一段布置在设备最下层,方便了第一段催化剂的筛换,其结构在承受高温热应力方面有明显的优越性。转化器内装填国外性能优异的催化剂。 3)气体换热器:采用南化设计院开发的圆缺型和盘环型管壳式换热器,盘环型换热器与传统的单弓形78、换热器相比,气体分布更好,设备阻力小,工艺配管灵活。 4)干燥吸收塔:采用先进的塔结构,填料支撑球拱的开孔率大于50,内装填阻力小、传质效率高的阶梯环耐酸填料,塔顶设有进口除雾器,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。传热效率是淋洒式冷排的45倍,占地仅为后者的1/10,操作方便,维修少,国内外均有多年的制造和使用经验。 6)空气鼓风机:空气鼓风机是硫磺制酸装置的核心设备,拟采用国内性能可靠的电机驱动离心式鼓风机。4.4.4 主要设备选择4.4.4.1 焚硫炉 焚硫炉结构简单、容积强度大,国内外从79、小容量到大规模装置,一般均采用卧式钢制圆筒内衬保温砖和耐火砖结构。液体硫磺通过喷枪喷入炉内,进炉空气与雾化后的硫磺充分接触燃烧。为强化硫磺与空气混合均匀,炉内设置多道挡墙。为防止其燃烧不够完全,在挡墙之间又设置了二次风,用于补充空气量及调节炉膛温度,促使燃烧完全,不致产生升华硫。为保证焚硫炉燃烧硫磺的完全和高效,硫磺喷枪是关键部件,不同喷枪的主要区别在于硫磺雾化的方式及喷入炉膛的方式。目前,一般采用机械雾化,硫磺喷枪的要求是:形成易于气化的微粒、喷雾角要大,雾化行程短,且能均匀分散。为防止炉内高温引起的损坏和防止因受热而引起的硫磺粘度上升,喷枪带蒸气夹套。国外常用的喷枪有数种,如开米柯喷枪、L80、URO喷枪等,但均为专利产品,价格十分昂贵。近年来,我国对硫磺喷枪的开发研制进行了许多工作,并已在大量的硫磺制酸装置中投运。从运行情况看,国产喷枪的性能和使用寿命均较满意,价格低廉。本装置焚硫炉须设置两支喷枪。焚硫炉两端封头采用平板封头,端部进气,经旋流装置后与雾化后的硫磺反应。总之,近年来我院在硫磺制酸装置中焚硫炉的设计、施工和使用中累积了比较丰富的经验,对20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置的焚硫炉从结构设计到材质选择均达到较先进的水平。4.4.4.2 干吸塔干吸塔是指干燥塔、第一吸收塔和第二吸收塔。干吸塔的主要结构基本上是相似的,塔体为立式圆筒形内衬耐酸砖,塔内填料支承采用81、大跨度、大开孔率的球拱,其上部乱堆高度为4500mm的76及500mm的38的阶梯环耐酸瓷填料。壳侧设有人孔和视镜,以便除沫器的安装、检修和观察。根据工艺技术方案,本装置进炉的空气是经过干燥塔用98%的硫酸干燥除去水分后,再经塔顶除沫器除去夹带的酸沫,由鼓风机送入焚硫炉内。塔顶采用进口网垫式除雾器。在保证一定的工艺参数的前提下,其除雾沫效率能达到规定的指标。为了提高除雾效率,第一、第二吸收塔均采用进口纤维除雾器。这类除雾器在国内的多个大中型硫酸装置中均已采用,从生产使用的效果看,在保证一定的工艺参数的前提下,其除雾沫效率是令人满意的。过去,国内干吸塔的酸分布器大部分采用堰槽挂钩的形式,该分酸器82、由分酸槽和分酸爪组成,因加工制造、安装难以达到设计要求,生产中往往出现分酸不均、酸沫夹带严重等问题。且单位面积布酸点少、使用寿命短。近几年来,国内投产的大型硫酸装置多采用国产化的铸铁或合金管式酸分布器,它是由一根分酸主管和多根分酸支管组成,酸液由酸泵送入分酸主管,由分酸主管分配至各分酸支管,再由各分酸支管上开设的分酸孔喷淋至填料表面。具有结构简单,重量轻,制造、安装及维修较方便等优点,单位面积分酸点数达2027/ m2。塔底设计分为碟形底和平底两种方案。碟形底出酸口在最低部位,生产或停车时可使塔底积酸全部排尽,为防止塔内填料碎片带至循环槽中打坏酸泵叶轮,因此在出酸口设置了特殊结构的防涡流装置。83、这种碟形底结构不需要大的混凝土平台,设计有若干根支腿将整个塔支撑。平底结构为刚性基础,下设等间距工字钢梁若干,底板加工制作方便,砌筑容易,但需要大的混凝土平台,且塔底如发生漏酸无法处理。本装置拟采用碟形底结构。4.4.4.3 转化器 工艺设计要求转化器有较高的转化率和较长的操作周期,这主要取决于催化剂的性能和设备合理的结构设计。部分中小型装置采用国产催化剂,催化剂用量相对较多,总转化率难以达到较先进的设计值,使用寿命相对较短,很难满足现行标准中规定的较高的尾气排放指标。为保证工艺技术方案的实现,本设备中催化剂拟采用国外性能较好的催化剂。国内转化器设备根据其材料的选择分为碳钢制和不锈钢制两大类。84、碳钢制转化器以碳钢为主要材料,结构为立式圆筒内衬耐火隔热材料加外保温。壳体采用碳钢板焊制而成,平底,锥形顶盖。每段催化剂层内衬耐火砖,其余部分衬硅酸铝纤维砖以减轻设备重量,设备自下向上由若干立柱支承隔板和篦子板组成。立柱材料为耐热铸铁,篦子板由耐热铸铁或不锈钢制成。隔板由下部横梁支托,上铺硅酸铝纤维砖以保证每段间互相隔热,顶盖及隔板材料采用不锈钢,并用角钢加强,SO2气体进口分布装置为上下锥体开孔形式。近年来国外普遍采用304不锈钢转化器。我院经多年研究,吸取了国外技术优点,结合自己的经验,已自行开发设计了6600、8200、10000、13200等大型不锈钢转化器,大部分已投入运行,运行效果85、令人满意。不锈钢转化器亦为立式圆筒形加外保温结构。将转化器的一段布置在设备最下层,既使高温管线缩短,又方便了筛分频率较高的第一段催化剂的筛换。本装置转化器的外壳内径为6600mm的不锈钢转化器。设备自下而上由若干立柱支承隔板和格栅。隔板由不锈钢板焊接为整体,保证层间气体不串流,立柱在隔板处设计特殊的连接结构。格栅搁置在立柱凸台上,上铺耐热瓷球和不锈钢丝网,再铺放催化剂。设备底部采用滑动式支腿,保证了设备的径向位移,也为设备底部实施保温提供了方便。大型不锈钢转化器我院已设计了多台,从投运的情况来看,结构可靠,保证了较高的转化率。可延长使用寿命,提高了设备的可靠性。由于不锈钢在高温下,具有较高的机86、械强度和抗氧化性能,有利于装置的总图布置及工艺配管。可任意安排催化床在不锈钢转化器内的位置,尤其是可将一段设置在转化器的最下部,方便催化剂的筛分和更换。大型不锈钢转化器我院已设计了多台,从投运的情况来看,结构可靠,未出现任何问题,保证了较高的转化率的实现。可延长使用寿命,提高了设备的可靠性。.4 废热锅炉废热锅炉采用我院特殊设计的自然循环火管锅炉,锅炉分上、下锅筒和前后烟箱。上锅筒为汽包,通过上升、下降管与下锅筒连接,上升管同时作为汽包的支座。汽包内设置汽水分离器、两端均有人孔装置。上、下锅筒均用钢板(20g-GB713)卷焊而成。下锅筒内布置蒸发受热面(火管)。火管规格DN50。管板采用挠性87、管板,前管板炉气侧用特制的耐热混凝土防护,火管的炉气进口端设置高强度、耐热刚玉套管,从而保证管板承受较小的温差应力。另外,下锅筒设有两个支座,其中炉气进口端为固定支座,另一个端为滑动支座。滑动支座底部采用聚四氟乙烯板作支承垫,摩擦系数小,有利于炉体的热膨胀。 主要设备一览表序号设备名称规格及型号单位数量主要材料备注1快速熔硫槽(带搅拌器)F45003000台2CS2过滤槽+助滤槽(带搅拌器)1200050002000台1CS3过滤泵Q=8.5m3/h台2一台备用(库备)4助滤泵Q=18m3/h台2一台备用(库备)5液硫过滤器Q15t/h,叶片式台1不锈钢6液硫贮罐F1100010000台2CS88、7精硫槽75005500台1砼/CS8精硫泵Q=5m3/h,H=80m台2一台备用(进口)9焚硫炉F380012500台1碳钢内衬耐火砖附磺枪2只10转化器四段催化剂层F660020000台1不锈钢内装进口催化剂120m311废热锅炉28t/h台1火管式12高温过热器29.5t/h台113低温过热器28t/h台114热热换热器F780m2台1CS15冷热换热器F1900m2台1CS16中温省煤器30t/h台1CS17高低温省煤器30t/h台1CS18气体过滤器F6200台1CS内衬耐火砖19干燥塔F4000台1CS内衬耐酸砖除雾器进口20第一吸收塔F4000台1CS内衬耐酸砖除雾器进口21第二89、吸收塔F4000台1CS内衬耐酸砖除雾器进口22烟酸塔F2400台1CS23干吸塔酸循环槽母槽F68003480子槽F20002630台1CS内衬耐酸砖24二吸塔酸循环槽母槽F50003480子槽F20002630台1CS内衬耐酸砖25烟酸塔酸循环槽F42002200台1CS26干燥塔酸循环泵Q=300m3/h,H=30m台1合金27一吸塔酸循环泵Q=350m3/h,H=30m台2合金一台备用(库备)28二吸塔酸循环泵Q=300m3/h,H=30m台1合金29烟酸塔酸循环泵Q=120m3/h,H=30m台2合金一台备用(库备)30空气鼓风机Q=1000m3/min, P=45kPa台1组合件390、1干燥塔酸冷却器台1316L,304L带阳极保护管壳式32一吸塔酸冷却器台1316L,304L带阳极保护管壳式33二吸塔酸冷却器台1316L,304L带阳极保护管壳式34烟酸塔酸冷却器台1316L,304L管壳式35成品酸冷却器台1316L,304L带阳极保护管壳式36烟囱F130045000台1CSSS37成品酸贮罐F1600010000台2CS38成品烟酸贮罐F80008000台2CS39成品酸泵Q=50m3/h,H=20m台2合金一台备用40成品烟酸泵Q=50m3/h,H=20m台2合金一台备用41成品酸装车槽F35004000台1CS42成品烟酸装车槽F35004000台1CS第五章 91、原材料及燃料和动力的供应5.1 原料供应 对原料的质量要求本项目硫酸生产以进口固体硫磺为原料,硫磺的质量符合国家标准GB/T24492006一等品以上的要求,具体成分如下: S 99.5% 灰分 0.04% 酸度(以H2SO4计) 0.005% 砷 0.001% 铁 0.003% 有机物 0.05% 水分 0.10% 硫磺年消耗量XXX有限公司新建硫磺制酸装置规模为21.6万吨/年硫酸(以100%H2SO4计),年消耗硫磺7.15万吨。 硫磺来源及运输情况二十世纪九十年代以来,世界硫磺的供应呈供大于求的态势,主要因素是从石油和天然气回收硫的产量不断增加。据国际肥料协会(IFA)资料,目前回收硫92、已占世界硫磺供应量的80%以上。随着环保要求越来越严格,回收硫的产量将呈上升趋势,这为硫磺的稳定供应提供了有利条件。中国进口硫磺的数量逐年增加,但目前世界硫磺供大于求的总体格局没有变化。近期乃至将来若干年国际市场硫磺的供应是有保证的。本项目所需硫磺全部考虑由国外采购。建议建设单位与供货商签定长期供货合同,以保证原料长期稳定供应。外购的固体硫磺由船只和汽车运至公司内固体硫磺堆场。5.2 辅助材料供应本项目所需主要辅助材料为钒催化剂。为了确保SO2转化率,以降低硫磺消耗及放空尾气中SO2含量达到国家污染物排放标准的要求,本项目拟选用国外质量可靠的优质催化剂。本项目转化器内钒催化剂一次装填量为12093、m3,以容重0.55t/m3计共约68吨。按使用10年计,每年消耗钒催化剂6.8吨。5.3 燃料供应本项目所需燃料为轻柴油,用于硫酸生产的开车,新建装置年总用量为43.2吨。20#轻柴油的规格和性质如下:粘度 1.151.67(E) (20)密度 840mg/m3闪点 65热值 46055kJ/kg(11000kcal/kg)燃料油年用量不多,在当地即可采购。第六章 建厂条件和厂址方案6.1 建厂条件6.1.1 场地地理位置及交通运输连云港灌云临港产业区位于灌云县燕尾港镇西侧,场地东南侧为灌河,东北侧为杨燕公路,场地平坦,交通较为便利。6.1.2工程地质、水文、地震烈度整个连云港市地区在大地构94、造上属中朝地台、鲁东古隆起地块。云台山麓与山东半岛、辽东半岛组成中国东部胶辽古陆,后经断裂作用,云台山与山东丘陵分开,形成一个被断裂所包围的上升地垒山块,在很长的地质历史中,仍然是黄海中的一列孤岛,经过漫长的地质历史过程,主要是第四纪以来,由于黄河泥沙的冲积,逐渐形成黄、淮、海三大平原,使山东半岛与大陆相连,同时山东丘陵南麓的沂、沭、泗河流冲积形成的三角洲不断南伸,逐步向海州湾逼近。1191-1855年黄河夺淮入海的大量泥沙淤积,造成了云台山与大陆相连,并形成了现在的苏北平原。1)拟建场地内土层的划分据本次勘查显示,拟建的灌云县临港产业区场地所揭露土层分为4层,子地表向下依次为:粘土:黄色,可95、塑一软塑,土质均匀,切面光滑,有油脂光泽,无摇振反应,干强度中等,韧性中等。淤泥:灰色-青灰色,流塑,土质均匀,局部夹薄层粉沙和贝壳下部含大量钙质结核,粒径1-3厘米,切面光滑,有油脂光泽,无摇振反应,干强度中等,韧性中等,重力密度r=16.6kN/m3,承载力特征值fak=45kPa,地基土压缩模量Es=2.2MPa。粉土:黄褐色,稍密中密,很湿,土质不均匀,局部含中细沙和贝壳,切面粗糙,无光泽,摇振反应迅速,干强度低,韧性低,重力密度r=19.6kN/m3,承载力特征值fak=95kPa,地基土压缩模量Es=6.3MPa。淤泥质粘土:青灰色,软塑流塑,土质不均匀,中部夹薄层淤泥质粉土和细纱96、,切面光滑,有油脂光泽,无摇振反应,干强度中等,韧性中等,重力密度r=17.5kN/m3,承载力特征值fak=65 kPa,地基土压缩模量Es=2.5MPa。2)地质年代分类所有土层为全新世Q4的土层。3)地下水类型、埋藏条件及其腐蚀性拟建场地水文地质条件简单,地下水为潜水类型,受大气降水和径流补给的 影响而变化,本次勘查到的地下水初见水位位于地表以下0.951.2米左右,稳定水位位于地表以下0.81.2米左右。连云港市最高洪水位3.5米,常年平均水位1.35米,水位变化幅度随季节变化,变化幅度不大,0.5米左右。据水质分析测试结果报告,在长期浸水状态下:地下水对混凝土结构具有强腐蚀性,对钢筋97、混凝土结构中的钢筋具有腐蚀性;在干湿交替状态下:地下水对混凝土结构具有强腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具有腐蚀性;对钢结构有中等腐蚀性(氯化物与硫酸盐含量之和超标)。4)地质土的地震效应、场地土类型及建筑场地类别根据建筑抗震设计规范【GB50011-2001】的规定,拟建区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,所属的设计地震分组为第三组。根据建筑抗震设计规范【GB50011-2001】表的剪切波速范围值估算,以J1号钻孔为例,地面下20米以内的等效剪切波速83.6m/s(各土层推测剪切波速如下:Vs1120m/s,Vs280m/s),覆盖层厚度大于80米,据建筑抗震设计规范【98、GB50011-2001】判定,该场地土为软弱场地土,根据等效剪切波速和覆盖层厚度,可以确定拟建区建筑场地类别为类建筑场地。5)地质勘察结论与建议(1) 拟建灌云县临港产业区场地地基土主要由第四纪的海相沉积为主,场地地形平坦,地貌单元属海积平原。(2) 拟选区域内无大的断裂带通过,场地稳定,均无大的不良工程地质作用;拟选区域交通、通讯发达,并具有丰富的地表水和地下水资源,适合建设临港产业区。(3) 拟选址地基地土类型为软弱场地土,类建筑场地,拟建场地属对抗震不利地段。(4) 拟选场地第(2)淤泥属软弱土,强度很差,具高压缩性和触变性,在地震作用下其强度会进一步降低,并引发震陷,是工程地质不良土99、层。(5) 拟选址区域抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,所属的设计地震分组为第三组,设计特征周期值0.90s.(6) 拟选址无大的不良地质作用,淤泥层厚,故对于载荷不大的建筑物基础可采用浅基础(如二层以下民用建筑和单层小跨度工业厂房)。而对于载荷相对较大的建筑物宜选用桩基础(如三层以上民用建筑和单、多层大跨度工业厂房)。6.1.3气象条件.1气候气象特征本地区处于暖温带和北亚热带的过渡地带,属暖温带南缘湿润季风气候,既有暖温带气候特征,又有北亚热带气候特征(云台山南麓)。气候总的特点:四季分明,气候温和,光照充足,雨量适中,雨热同季。(1)日照太阳辐射总量为: 117.61100、25.5 千米/平方厘米年,年内分布呈双峰型,5月、8月为两个高值区,分别为13.3-14.4千卡/平方厘米。月均11.8-13.0千卡/平方厘米。本地区日照充足,全年日照时数平均达2500小时左右,年最少值在2100小时以下,年最多值超过2700小时。各月平均日照时数以冬季各月最低,为170-180小时;日照时数最多的月份在雨季前后的5、6月和8月,可达240-250小时;七月份受雨季影响,不足200小时;9月份以后逐一减少。(2)温度地区年平均温度在14左右,各月平均气温以1月份最底,约0;沿海地区在2。最高气温出现在7、8月份,平均达26以上。冬季月份极端最低气温为-11.9。夏季月份极101、端历史最高气温可达38.5,而沿海岛屿约低2。(3)降水全年平均降水量为900-950毫米,局部地区受地形影响可达1000毫米;年最多雨量在1250毫米以上;年最少雨量不足550毫米。各月雨量分配以冬季各月最低,其平均量为10毫米左右;最少时连续数月不降水;最多月份出现在7月份,平均雨量在250毫米以上;极端最多月份可达500毫米以上。(4)风力本地区是典型的季风气候区,风向年变化明显。冬季受大陆冷高压控制,盛行偏北风,气候寒冷、干燥。在西北西(WNW)至东北东(ENE)方向出现风向频率达55%以上。夏季受西太平洋副热带高压影响,盛行东南风,受海洋调节,气候湿热,多雨。在东(E)至南(S)方向102、内出现风向频率超过50%。年平均风速内地约4米/秒;沿海地区可达到6米/秒以上。年最大风速沿海地区可达25米/秒以上;内地也可达20米/秒。月平均风速一般春季较大而秋季较小,春季内地在4米/秒以上,沿海地区超过6米/秒;秋季内地不到3米/秒,沿海地区在5米/秒以下。(5)雾全年雾日均约15-20天,2-3月份较多,兼有辐射和平流雾(海雾)性质,以辐射雾为多。.2水文特征 本项目区域内主要河流有灌河、新沂河。(1)灌河灌河口属规则半日潮港,开山岛平均高潮为7小时30分,大潮升幅为4.6米,小幅为3.7米,均海面2.6米,燕尾港平均高潮间隙为6小时51分,大潮升幅为4.7米,小潮升幅为3.9米,平103、均海面2.7米了;燕尾港历史最高潮位,理论深度基准面下0米(1956年8月20号)河口外方向的潮流是逆时针方向回转,大潮流急速二节,小潮流一节,河口内外为往复性潮流,洪水最大流速为5.5节(新沂河至燕尾港码头段),大潮流最大流速为3.7节,小潮流最大流速1.7节,落潮时段长7小时38分。(2)新沂河新沂河属灌河水系,上游引洪泽湖水,由沭阳进入灌南、灌云县,为灌云与灌南县的界河,全长164.4km,该河为1949-1952年利用自然河道人工开挖的地面河。该河沭阳段以下段长103km,汛期来水时成为排洪水河道,是山东沂蒙山区的洪水行洪通道,设计行洪流量6000m3/s,河床内有修堤取土开挖的南北偏104、泓。新沂河亦为季节性河流,受沭阳水利枢纽控制,平时河床内有南偏泓、北偏泓三条水流,平、枯水期除南偏泓电站发电泄水外,其它水汇入很少,每年河口筑土坝挡潮和蓄水。1997年实施新沂河控制工程,设两座挡潮闸和橡皮坝进行挡潮和泄洪控制。6.1.4 水源电源XXX有限公司在工程建设过程中已经建有比较完善的公用工程项目,已经建有独立的生活用水给水管网、生产及消防给水管网。本工程用水来自各自不同的给水管网。根据业主与灌云县政府和产业区的有关协议,产业区负责将一路20kV、容量为5000kVA专线送到界区拟新建20/10kV变电站内。本项目拟在发电厂房旁边新建一座10kV配电所,采用一路10kV联络线与20/105、10kV变电站相连,为厂区10kV供电系统提供进线电源以及硫酸余热发电装置的一台配套3000KW,10kV发电机并网所用。6.2 厂址方案本工程建设在XXX有限公司预留用空地上,详见厂区总平面布置图。本工程充分利用原有场地及老厂现有的公用工程设施,节约投资。在满足生产流程合理的前提下,充分考虑风向、朝向,减少环境污染及满足劳动安全,卫生和消防要求等,紧凑合理的进行布置。将原料堆场、熔硫工段和液硫储管布置在主装置区的北面,中间区域按工艺流程布置主装置区,在主装置区的南面布置公用工程如发电厂房、脱盐水站及循环水站。新建装置占地面积为3.23公顷。第七章 公用工程和辅助设施方案7.1 总图运输7.1106、.1 采用的设计规范(1)工业企业总平面设计规范 GB 50187-93(2)化工企业总图运输设计规范HG/T 20649-1998(3)建筑设计防火规范 GB50016-2006(4)厂矿道路设计规范 GBJ 22-877.1.2 布置原则拟建装置总平面布置的原则应为:(1)符合产业区和厂区总体规划要求;(2)满足工艺流程要求,生产装置尽可能联合集中布置;(3)生产及辅助生产设施满足工艺流程、消防、环保、劳动安全卫生要求;(4)满足国家有关法规、标准的规定;(5)统一规划,预留发展用地。 装置的组成部分本平面布置硫磺制酸主装置包括:原料堆场、熔硫工段(含液硫储罐)、焚硫转化工段、干吸工段和成107、品工段。公用工程包括:发电厂房、脱盐水站、循环水站、变配电室等。7.1.4 布置方案基于以上原则,对XXX有限公司用地条件和各专业所提条件加以综合比较分析,经过反复讨论后,最终形成附图所示总平面布置方案。硫磺制酸主装置干吸、转化、成品工段布置在项目区中部,按工艺流程呈线形布置,沿厂区主干道平行布置。硫磺堆场、熔硫工段及液流储罐布置在项目区北侧。发电厂房及公用工程如循环水站、脱盐水站布置在项目区的南侧。这样布置工艺流程顺畅,管线短捷,有利于生产和管理,有利于节省投资。总平面布置图见附图NR0902-1。 主要技术经济指标表序号名 称单位数 量备注1装置用地面积公顷3.232建构筑物占地面积m21108、10563道路、地坪、人行道占地面积m253264管架及地下管网占地面积m21350估计5建筑系数%34.36利用系数%54.97绿化系数%15估计 竖向布置 充分利用地形,选择相适宜的竖向布置形式,竖向设计合理,场地、道路排水畅通。场地自然标高为22.3米,场地设计标高取3.1米。装置区内排水采用明沟排水,排至厂区的东侧。 装置运输20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置年运输量表序号物料名称单位数量运输方式来源或去向输入1硫磺万吨7.15公路、水运厂外2钒催化剂吨6.8汽车厂外3轻柴油吨43.2汽车厂外4硅藻土吨21.60汽车厂外小计万吨7.16输出1硫酸万吨12.857汽车、船109、及管道厂外2发烟硫酸万吨8.612汽车、船及管道厂外及公司内部小计万吨21.47合计万吨28.63根据上表所列,20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置每年的运输总量为28.63万吨,其中运入7.16吨,运出21.47万吨。固体硫磺30005000吨的海船运到燕尾港镇,再以汽车运输方式从镇码头运至硫磺制酸装置内固硫堆场。厂内自用烟酸用管道送入老厂生产车间,销出的成品硫酸部分用管道送入邻近的用户,其它可采用汽车或船运出,运输所需车辆依托社会车辆。 消防本次设计主要考虑防火要求,建构筑物之间的距离设计的依据为建筑设计防火规范。为满足运输、消防、检修的要求,凡穿越道路的管架净空设计不得小于110、5.0m。本次硫酸装置做到道路运输系统完善,能满足生产运输要求。整个厂区设有环行通道,路宽46米。装置中央的主马路及原有厂区西面马路路宽10米,道路结构采用郊区型混凝土路面。7.1.9 绿化为减少生产对环境的影响,自身净化空气,美化厂区,装置四周沿道路栽种绿化树种,其余除道路、地坪、建构筑物外所有裸露地面均铺以草坪,本设计根据硫酸厂的特性,绿化系数按15%。7.2 给排水7.2.1 概述本项目是XXX有限公司的20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置的设计。新建20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置布置在公司老厂区内。XXX有限公司在工程建设过程中已经建有比较完善的公用工111、程项目,已经建有独立的生活用水给水管网、生产及消防给水管网,排水管网方面已经建有生活污水管网、生产污水管网、雨水及清净生产下水排水明沟。本设计范围为硫酸装置界区内的生产、生活、消防给排水管网及循环水站和循环水管网。7.2.2 给水系统本项目的给水系统划分为生活用水给水系统、生产与消防用水给水系统,这两个系统均为直流给水系统。另外,为了节约用水、降低生产用水成本,将硫酸装置内酸冷却器冷却水采用循环冷却水循环使用,因此需在装置内设置循环冷却水系统。.1 生活用水给水系统生活用水给水系统主要供装置内职工生活饮用水、洗涤用水、脱盐水站用水等。给水管直接从产业区管网上引入,其供水水质符合国家生活饮用水卫112、生标准(GB5749-2006),交接点处供水压力0.30MPa。装置内生活水用量正常为39m3/h,最大为44m3/h。.2 生产与消防合一给水系统生产与消防合一的给水系统主要供装置内生产消耗用水、设备地坪冲洗水以及消防用水等。生产与消防给水管直接从五灌河引入,其供水水质符合工艺生产用水标准,交接点处供水压力0.35MPa。装置内生产用水量正常为7.6m3/h,最大为17m3/h。消防时最大水量为35l/s,合126m3/h,消防水压力不小于0.35MPa。.3 循环冷却水给水系统为了节约用水,降低生产用水成本,将硫酸装置内酸冷却器和发电装置内发电机组所需的冷却水采用循环使用,故在装置内建一113、座循环水站及相应的循环冷却水管网。循环冷却水量正常时约为1590m3/h,最大时约为1920m3/h,冷却温差为8,由于循环冷却水没有和工艺物料接触,因此冷却水为清净循环冷却水系统。由于循环冷却水补充水属粗江水,为了保证水质,在循环水站内设全自动净水装置一套,在系统开车前将粗江水先送至净水装置进行絮凝、沉淀、过滤、集泥、排污等用以去除水中的杂质颗粒,处理后的水送入循环水集水池作为工艺设备冷却用水。而在循环水系统运行后,在运行过程中不断发生飘洒、蒸发,故需补充一定的新鲜水,则将该部分处理水作为循环水系统的补充水,这样可满足循环水水质,保证工艺设备正常运行。由于循环水系统在不断运行过程中会产生结垢114、腐蚀及滋生细菌等,故对循环水系统投加水质稳定剂进行缓蚀阻垢,投加液氯进行杀菌灭藻。同时对系统进行排污。循环水站主要设备如下:逆流机械抽风式冷却塔两座,单塔最大处理水量为1000m3/h,冷却温差为8;单级双吸中开式离心清水泵三台(两用一备),流量为1116 m3/h,扬程为36m,配套电机功率160kW;旁滤设备采用无阀过滤器一座,处理量为120m3/h;加药装置两套(其中一套用于粗江水处理);加氯机两套。7.2.3 排水系统为达到环境保护的目的,本项目实行清污分流。本装置内的排水系统和老厂原排水系统采用一致的划分,即划分为生活污水系统、生产污水系统、雨水及清净生产废水排水系统。7.2.3.115、1生活污水系统生活污水系统主要为装置内粪便排水、生活洗涤排水及其它生活排水。本装置最大排水量约为2m3/h。粪便污水经化粪池处理后最终排入老厂原有生活污水排水系统。7.2.3.2生产污水排水系统本项目在正常情况下无生产污水的排放,最大排放量为3m3/h,主要为硫酸装置内部分地坪、设备的冲洗水及安全淋浴器急救用水,属微酸性污水。老厂现有污水处理站有一定的富裕能力,可以接受本项目的新增生产污水,生产污水排放具体详见工艺及环保专业有关说明。7.2.3.3雨水及清净生产废水排水系统装置内的雨水及清净生产废水的排放系统和老厂一致采用合一系统排放。由于本项目在老厂区内建设,工厂总的雨水排水量没有增加,因此116、现有雨水排水系统可以满足本项目的雨水排放要求。合流排水为雨水、生活洗涤废水和清净生产废水排水系统,由明沟外排入雨水管网。本设计中清净生产废水为循环水站排污水、装置内清净工艺废水,其正常排水量约为13.5m3/h,最大排水量约为26.5m3/h。装置内的雨水最大排水量约为650m3/h。7.2.4 消防给水由于本设计中建、构筑物的耐火等级为一、二级,生产类别除硫磺堆场和熔硫工段为乙类、发电厂房为丙类外,其余均为为丁、戊类,根据建筑设计防火规范(GB50016-2006)部分厂房需设室内消火栓,界区设室外消火栓,同一时间内火灾次数为一次,火灾延续时间为2小时,因此本设计采用环状低压消防给水系统,消117、防时最大水量为35l/s,合126m3/h,消防水压力不小于0.35MPa。为了及时扑灭初期火灾,保护国家财产和人民生命安全,根据建筑设计防火规范(GB50016-2006)和建筑灭火器配置设计规范(GB 50140-2005)的有关要求,在各生产工段和建筑物内均配备一定数量的手提式小型灭火器。消防专项投资自估为20万元,已纳入总概算。7.3 供配电7.3.1 引用标准(1)3110kV高压配电装置设计规范 GB 50060-92(2)10kV及以下变电所设计规范 GB 50053-94(3)电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB 50062-92(4)供配电系统设计规范 GB 50052118、-95(5)低压配电设计规范 GB 50054-95(6)通用用电设备配电设计规范 GB 50055-93(7)电力工程电缆设计规范 GB 50217-94(8)建筑物防雷设计规范 GB 50057-94(9)小型火力发电厂设计规范 GB 50049-94(10)化工企业照明设计技术规定 HG/T 20586-96(11)电力装置的过电压保护设计规范 GB50064-92(12)电力装置的电气测量仪表装置设计规范 GB50083-92(13)电力装置的接地设计规范 GB50065-927.3.2 设计范围(1)装置10千伏配电所和变电所;(2)余热发电;(3)发电厂房、废热锅炉、硫酸主装置、脱119、盐水站、循环水站等的电动、照明、防雷及接地;(4)界区范围内的供电外线和道路照明。7.3.3 供电概述7.3.3.1电源状况根据业主与灌云县政府和产业区的有关协议,产业区负责将一路20kV、容量为5000kVA专线送到界区20/10kV变电站内。该变电站由业主委托其他设计单位设计。此外,本项目拟在发电厂房旁边新建一座10kV配电所,采用一路10kV联络线与20/10kV变电站相连,为厂区10kV供电系统提供进线电源以及硫酸余热发电装置的一台配套3000KW,10kV发电机并网所用。另外,在本装置界区内建一台500kW的柴油发电机,可为锅炉给水泵等部分一级负荷提供一路380V的保安电源以满足工艺120、生产的要求。根据上述情况,本装置外部电源落实,电力供给有保障。7.3.3.2用电负荷及负荷等级1) 装置用电负荷及负荷等级硫磺制酸装置主要由原料、熔硫、焚硫及转化、干吸、成品等工段组成,配套余热发电装置(包括废热锅炉)及脱盐水站、循环水站等辅助生产设施。本工程总装机容量2753.3kW,其中备用约420kW,装置以100%的设计能力运行时,最大需要容量1839.3 kW,年耗电量约1291104kW.h。根据国家标准供配电系统设计规范(GB 50052-95)中关于负荷分级的规定,除锅炉给水泵、仪表电源等少数用电负荷划为一级负荷中特别重要的负荷外,硫酸装置等主要生产负荷为二级负荷,其它辅助设施121、负荷为三级负荷。详见“装置变电所380/220V负荷计算表”和“装置10kV配电所10kV负荷计算表”。装置变电所380/220V负荷计算表序设备需 要 容 量视在变压器用 户 名 称容量动 力 照明容量选 择号(kW)(kW)(kvar)(kW)(kVA)(台/kVA)1原料工段59.519.431.16.22熔硫工段91.854.842.71.83焚硫及转化工段75.533.518.53.14干吸工段288230.4172.82.75成品工段4417.613.216循环水站5953882912.97余热发电装置194.9155.9116.978脱盐水站 105.683.862.95.99分122、析、化验2012.35.610一级负荷 2800(1)锅炉给水泵264105.679.2(2)仪表电源等1510.57.5(3)小计279116.186.7合计1753.31111.8841.430.6计及同时系数后1000.6799.327.5无功补偿-360补偿后1000.6439.327.5变压器损耗11.255.9折算至10kV侧1753.31011.8495.227.51151.2装置10kV配电所 10kV负荷计算表序设备需 要 容 量视在容量 (kVA)备注用 户 名 称容量动 力照明号(kW)(kW)(kvar)(kW)1装置变电所1753.31011.8495.227.510123、kV侧功率因数0.90以上2空气风机10008006003小计2753.31811.81095.227.54H酸用电负荷250015007505总计5253.33311.81845.227.5发电机30002700-20252) 用电负荷谐波及其防治设想硫酸装置的用电设备均为三相对称的线性负荷,预计本项目用电设备投运后所产生的高次谐波最大允许数值符合电能质量公用电网谐波(GB/T14549-93)的要求,不需采取防治高次谐波污染电网的措施。7.3.4供配电方案及其原则确定1) 供电方案按用电负荷对供电可靠性的要求,以及项目供电电源的实际情况,本项目拟在发电厂房旁边新建一座10kV配电所,为新建124、装置内及老厂所有高压用电设备提供10kV电源。据热工计算,余热发电装置选用一台额定功率为配套3000KW,额定电压10.5kV的同步发电机,正常时可发电约2700kW。除满足硫酸装置用电外,剩余电量供H酸生产。2) 配电方案根据低压用电设备容量、负荷分布情况和负荷等级,本主生产装置区的配电方案原则:在装置区转化工段设一座10/0.4kV变电所,内设两台10/0.4kV 2000kVA的变压器两台和若干低压开关柜。3) 功率因数补偿在10/0.4kV装置变配电所低压侧装设静电电容器补偿装置。当硫酸装置正常运行、余热发电机组正常发电时,功率因数可由发电机多发无功进行补偿,上述措施确保变配电所10k125、V侧功率因数为0.90以上,以符合全国供用电规则规定的要求。4) 用电负荷谐波及其防治设想拟建的20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置高、低压用电设备大部分为三相对称线性负荷,预计所有用电设备投运后所产生的高次谐波最大允许值符合电能质量 公用电网谐波(GB/T 14549-93)中有关规定的要求,不需要采取防治高次谐波污染电网的措施。主要电气设备和材料的选择1)选择原则按技术先进可靠、经济合理和使用环境条件进行选择。(1)高压开关柜高压开关柜选用高压手车式开关柜。(2)低压开关柜低压开关柜选用低压抽屉式开关柜。(3)变压器配电变压器选用防腐节能型电力变压器,S11-M型、F1级防腐126、。(4)动力配电箱和现场操作箱(柱)腐蚀环境:1类和2类选用防腐型。粉尘爆炸危险场所:11区选用密闭型。(5)电线和电缆低压电力电缆选用全塑电力电缆, VV-0.6/1型。控制电缆选用全塑控制电缆, KVV-0.45/0.75型。照明配线选用塑料绝缘电线,BV-105型。(6)灯具按环境特性分别选用相适应的灯具。腐蚀环境:0类选用保护型,1类和2类选用防腐型。 粉尘爆炸危险场所:11区选用密闭型。一般环境选用普通型。(7)辅助材料配线用的电缆桥架、保护管以及防雷接地装置的材料均属辅助材料。电缆桥架选用玻璃钢防腐型。保护管选用镀锌钢管、可挠性金属套管或无增塑钢性塑料管。防雷和接地装置选用铅包钢复127、合型钢。2)主要电气设备(不包括20/10kV变电站)见下表:主要电气设备表序号名 称型 号单位数量1配电变压器S11-M 10/0.4kV 2000kVA台22高压开关柜 手车式台163低压开关柜 抽屉式台324防腐动力配电箱台45防腐检修电源箱台106粉尘防爆检修电源箱台27防腐操作箱(柱)台688粉尘防爆操作箱(柱)台79柴油发电机组0.4kV、500kW套13)配电线路变电所至各用电设备的电力电缆沿电缆桥架在界区内敷设或局部穿钢管明设及暗设。其他辅助设施的电力电缆视现场情况确定。照明配线采用电缆或电线穿钢管明设、暗设及电缆桥架敷设方式等。7.3.6 继电保护发电机、电力变压器、10千伏128、电动机等采用微机继电保护方式。发电机设下述保护:(1) 定子相间短路的纵差保护(2) 负序电压闭锁过电流保护(3) 过负荷保护(4) 定子单相接地保护(5) 低周低电压保护(6) 励磁回路两点接地保护(7) 解列装置的保护设施(8) 电力变压器、10千伏电动机采用常规保护7.3.7电气测量和电能计量发电机出口装有交流电流表、交流电压表、有功功率表、无功功率表、功率因数表、频率表、有功电度表、无功电度表。联络线装有交流电流表、有功功率表、有功电度表、无功电度表。电力变压器、10千伏电动机按常规要求安装表计。7.3.8 节电措施本装置在电气设计中遵循节约能源管理暂行条例(1989.1.20. 能源129、部标准)电力工业实施细则的有关规定。(1)功率因数补偿本装置变电所内低压侧均设静电电容器补偿装置,以确保10kV侧功率因数为0.90以上。(2)电气设备和材料选型本装置在电气设备和材料选型时,尽量采用节能设备和耗电少的电器元件。7.3.9车间配电本工程用电设备原则上由中低压配电装置直配。动力配线采用全塑电缆沿电缆桥架明设,照明配线沿桥架敷设或沿建构筑物穿钢管明配或暗设。腐蚀介质中的电气设备、照明灯具等选用防腐型。除正常照明外,在必要场所应设有应急照明灯具。7.3.10 照明1)照明电源照明电源380/220V取自变电所照明配电柜。各工段设有照明配电箱,照明配电箱电源由照明配电柜供给。2)照度根130、据各岗位环境特点、使用要求合适的灯具和光源。照度标准原则上确定为:控制室 300 lX配电室,办公室 100 lX一般厂房 5070 1X道路照明 5 lX事故照明选用应急灯具。7.3.11 防静电、防雷及接地根据GB 50057-94设计规范,在装置内的区域按第三类建构筑物设置防雷装置。其防雷保护装置由防雷网、引下线和接地极组成,并且与接地系统相连。10kV高压电动机外壳接地保护,低压配电系统采用 TNS系统,工作接地电阻不大干4欧姆。7.4 电信7.4.1行政电话及调度电话本界区内不设行政电话站及调度电话站,为全厂交换机和调度机的直接用户。在硫酸装置控制室、发电装置控制室、脱盐水站、循环水131、站、变配电所、车间办公室等工作场所内均设置行政电话分机和调度电话分机,同时在控制室和车间办公室内设置市话直拨电话。火灾自动报警系统在界区内设置火灾自动报警及消防联动系统一套,用于对控制室、熔硫工段、发电厂房、变配电所的火灾情况进行监控,系统选用二总线地址编码系统,主要设备均为编码型设备。系统主机设置在控制室内。在变配电所设置感烟探测器、感温探测器、警笛,以便对界区内的火情能及早发现和尽快报告,从而将火灾危害控制在最低限度。在控制室内设置感烟探测器、感温探测器与手动报警按钮等报警设备,一旦火警确认后,发出警报通知相关区域人员撤离,切断空调电源,联动设备的状态信号均在火警控制盘上显示,值班人员通过132、直拨电话拨叫119报警。火警控制器采用控制室内的UPS供电,火警主机内蓄电池容量按能正常工作10小时或持续报警5小时考虑。系统主机采用联合接地方式,接地电阻小于1欧姆。火灾自动报警系统传输控制网路根据消防法规的要求自成体系7.5 余热回收及发电7.5.1 概述新建一套20万/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置。余热回收及发电包含三部分:硫磺制酸系统内余热回收、发电装置、脱盐水装置。 装置规模 (1) 硫磺制酸系统内余热回收,产中压过热蒸汽3.82MPa,450共29.5t/h (2) 40 t/h脱盐水装置 (3) 装机容量配套3000KW背压式汽轮发电机组 热电平衡.1产汽量根据余热资133、源的特点及国内硫酸余热利用发展技术水平,本余热回收系统设计一套中压硫酸废热锅炉,以回收工艺生产过程中的高、中温余热。经计算整个系统可产3.82MPa(G),450C中压过热蒸汽29.5t/h。.2蒸汽负荷状况0.6MPa热负荷汇总表序号用汽装置名称蒸汽参数汽耗(t/h/)备注压力(绝)MPa温度()平均最大1给水除氧耗汽0.61703.52硫酸装置液硫保温耗汽0.617033本厂其他工艺装置0.617024.54合计31余热回收产生蒸汽3.8245029.5满足供汽负荷的同时,再多发电,根据热电结合,以热定电的原则,所以本设计采用背压式汽轮发电机组。发电机装机容量为配套3000KW。7.5.4134、 废热利用以硫磺为原料的制酸装置中,有大量的高、中温余热可以回收。根据硫酸工艺所提条件,本硫磺制酸装置中,硫酸废热锅炉可从焚硫炉出口炉气中回收热量4.4675107kJ/h;从转化一段出口炉气中回收热量1.09107kJ/h;从转化三段出口炉气中回收热量3.33106kJ/h;从转化四段出口炉气中回收热量1.56107kJ/h。总计回收热量为7.45107kJ/h。根据硫酸工艺要求,在焚硫炉后设置一台火管式废热锅炉,工艺炉气由1020降至424,可产4.3MPa(G)中压饱和蒸汽28t/h;在转化三段出口设置一台省煤器I,工艺炉气由231冷却至184;在转化四段出口设置一台省煤器II及低温过热135、器,工艺炉气由428冷却至164;在转化一段出口设置一台高温过热器,将由低温过热器来的约320的过热蒸汽加热成为3.82MPa(G) 450中压过热蒸汽,同时工艺炉气由609冷却至442。火管式废热锅炉、高温过热器、低温过热器、省煤器以及省煤器共同组成了一套余热回收系统。废热锅炉所产中压过热蒸汽经管道送至发电厂房所设背压式汽轮机进口以驱动发电机发电并背压产生低压蒸汽供生产和生活使用。除氧器除氧后的锅炉给水(104),经热管省煤器I、II加热后送到汽包内,由汽包下降管引入焚硫炉后的火管废热锅炉中,火管废热锅炉产生的饱和蒸汽再经过低温过热器、高温过热器加热到450后送到汽轮发电机组发电。7.5.5136、 热力系统原则性余热发电流程图见NR0902-3。余热回收及发电汽水平衡图见NR0902-4。(1) 给水系统锅炉用脱盐水由设置在硫酸装置区内的脱盐水站供给。脱盐水经过除氧后,由锅炉给水泵泵入省煤器加热至220后送入火管式废热锅炉汽包。在给水管线中有一支路进入高温过热器高、中温级过热管束间的喷水减温器,调节过热蒸汽的出口汽温。(2)锅炉炉水系统炉水从废热锅炉汽包下降管向下流至锅筒,经废热锅炉本体受热面吸热后生成汽水混合物,汽水混合物沿上升管向上流动回汽包,本体受热面的炉水进行自然循环。(3)蒸汽系统经汽水分离器分离后的饱和蒸汽自废热锅炉汽包上部引出,经低温过热器和高温过热器后变为过热蒸汽。中压137、过热蒸汽自集汽联箱引出,经管道送至发电厂房内设置的汽轮机蒸汽进口以驱动汽轮发电机。(4)冷却水系统锅炉机泵用冷却水及取样冷却器用冷却水为直流水,空气冷却器及冷油器用冷却水为循环冷却水。(5)排污疏水系统锅炉本体定期排污及放水和管道的排污及疏、放水大部分汇集至排污总管,然后进入一台1500定期排污膨胀器,闪蒸后排入地沟。锅炉连续排污进入连续排污膨胀器,闪蒸后蒸汽接入除氧器。其他零星疏、放水就地排入地沟。(6)加药系统磷酸三钠溶液由设在发电厂房内的组合式加药装置经管道送至锅炉汽包。废热锅炉配置系统热工检测及自动调整和联锁设置为保证系统安全稳定运行,设计中考虑了如下自动调整和联锁装置:(1) 锅炉汽138、包液位自动调整装置。(2) 出口过热蒸汽温度自动调整装置,根据出口过热蒸汽温度调节喷水量。(3)锅炉给水泵设置两路电源,可自动联锁切换。 发电装置1)概述汽轮发电机组的任务是既要能满足本工程供热所需的低压蒸汽,又要实现汽电平衡,遵循以热定电, 热电联产,节约能源的原则进行设置汽轮发电机组,根据本厂需低压蒸汽负荷为31t/h,余热回收系统可产生的中压过热蒸汽量为29.5t/h,故汽轮机组应选择背压式机组。2)汽轮发电机组热力系统(1) 主蒸汽系统由废热锅炉来过热蒸汽经电动主汽门至自动主汽门,蒸汽经高压调节阀进入汽轮机,经高压调节级、压力级作功后背压产生0.6MPa蒸汽排出供本装置使用,多余低压蒸139、汽供本公司其他工艺装置使用。(2) 低压蒸汽系统汽轮机设有自动调整背压蒸汽系统。(3) 冷却水系统汽轮机冷油器、空气冷却器所需冷却水由循环水站提供。(4) 疏水系统汽轮机本体及管道的疏水,分别进入疏水膨胀箱,最后接入除氧器。(5) 汽封系统汽轮机前后汽封近大气端一挡腔室接冒气管,第二挡腔室相互连接,使前汽封的部分漏汽送至后汽封作封汽用。在汽轮机达到一定负荷后前汽封的漏汽增加,汽封冒汽亦增加,微微打开通往轴封加热器的阀门,使汽封冒汽保持微量。在开车时由于前汽封漏汽没有或很少,此时特设置供汽封用新汽的阀门。前汽封第三挡漏汽送至抽汽管内。3)汽轮机调节保安系统汽轮机本体带有自动调节系统,实现汽轮机转140、数、新蒸汽压力和背压蒸汽压力的自动调节。汽轮机本体带有自动保安系统,以防止汽轮机发生意外事故。它由主汽门、速关逆止阀、危急遮断油门、磁力断路油门和轴向位移遮断器组成。当汽轮机出现超速、轴向位移超值轴承温度过高时汽轮机可实现自动停机。4)主厂房布置 汽轮发电机组布置在18m15m主厂房内,为双层布置。运转层高6m, 底层布置减温减压装置,空气冷却器、冷油器、低压油泵等。运转层布置汽轮发电机组并留有吊装孔。主厂房内设置一台起重量为10t的电动双粱桥式起重机,用于安装和维修。主厂房北侧8m18m边距为双层建筑。底层布置高低压配电室,二楼设主控室及更衣休息室。主要设备选择1)余热回收系统(1) 火管式141、废热锅炉火管锅炉,工作压力4.3MPa(G)产饱和蒸汽量28t/h数量:1台(2) 高温过热器内设中、高温过热管束(管束采用螺旋翅片管),进汽量28t/h喷水量1.5t/h,过热蒸汽量29.5t/h数量:1台(3) 低温过热器内设低温过热管束(管束采用螺旋翅片管),蒸汽量28t/h蒸汽出口温度320数量:1台(4) 省煤器给水流量31t/h,进水温度135,出口水温160数量: 1台(5) 省煤器给水流量31t/h一级进水温度104,出口水温135二级进水温度160,出口水温220数量: 1台(6) 锅炉给水泵型号: DG46-5011流量: 3055m3/h扬程: 5.066.1MPa附电机142、 N=132kW 380V数量: 2台(7) 除氧器及水箱工作压力: 0.12MPa(绝)工作温度: 104出力: 30t/h水箱容积: 20m3数量: 1台2) 发电装置(1)背压式汽轮机型号: B3-3.43/0.49数量1台(2) 汽轮发电机型号: QF-3-2数量1台 系统设计特点1) 本设计所有的高温和中温余热全部产生中压过热蒸汽,因为相同热量的中压蒸汽的作功能力比低压蒸汽强,可以多发电。2) 焚硫炉出口采用火管废热锅炉,投资省、运行费用低、气密性好、占地少(与水管锅炉比较)。3) 省煤器利用热管技术,一方面使与炉气接触的金属壁温高于露点温度,避免省煤器结露发生露点腐蚀;另一方面,即143、使发生露点腐蚀,也不会发生省煤器漏水现象,从而保证省煤器安全可靠。7.5.10 环境保护1) 为了降低噪音,锅炉放空管道上均安装了消音器。消音器消声量大于40分贝。2)废热锅炉操作在硫酸主控制室内,室内噪音控制在70分贝A声级左右。发电操作在原主控制室内,噪音控制在70分贝A声级左右。7.5.11 脱盐水系统1)设计原水本设计采用的原水来自厂区内的自来水管网水。原水水质:总硬度 1.184m-mol/l总溶解固形物 49mg/l悬浮物 0.24mg/lPH值 7.0SO42- 24.5mg/lCI- 15.5mg/l2)设计出水水质按“火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准”(GB/T1214144、5-99)对中压锅炉给水水质的要求,脱盐水站设计出水水质为:总硬度 0 mol/LSiO2 100g/l电导率(25) 10s/cmPH值(25) 8.59.23)设计出力硫酸废热锅炉给水需脱盐水35t/h,考虑脱盐水站再生时的自用水和最大喷水量,本脱盐水站最大出力应为40t/h。4)工艺流程的确定根据原水水质及锅炉对给水水质要求,本脱盐水站工艺流程确定为活性炭过滤预处理加一级脱盐工艺,其原则流程如下:原水进入本站原水箱,由原水泵泵入活性炭过滤器后进入阳离子交换器,脱去阳离子后的水进入脱碳器除去二氧化碳气体后进入中间水箱,再由中间水泵泵入阴离子交换器脱去阴离子后进入脱盐水箱,最后由脱盐水泵经加145、氨后送至除氧器。酸碱再生系统:酸碱槽车运来的酸碱液自流至本设计的低位酸碱储罐,由自吸式酸碱泵泵入酸碱储槽,酸碱液从酸碱储槽自流至酸碱计量箱并由管道接至酸碱喷射器。再生剂的选则:阳离子交换器再生剂定为盐酸。阴离子交换器再生剂定为氢氧化钠溶液。再生废液经中和池中和处理达标后由污水泵泵入地沟排放。5)脱盐水厂房和设备布置脱盐水站主厂房为28m8m,并设有分析操作室和低压配电室。主厂房内布置了过滤器和阴、阳离子交换器及泵。再生系统和三台水箱及脱碳器布置室外。6)脱盐水站主要设备选型主要设备型号:(1)无压法逆流再生阳离子交换器 设备规格 1800 设备数量 2台(2)无压法逆流再生阴离子交换器 设备规146、格 1800 设备数量 2台(3)脱二氧化碳器 设备规格 1100 设备数量 1台2 标准及规范 蒸汽锅炉安全技术监察规程 劳动部1996版 压力容器安全技术监察规程 国家质量技术监督局 压力管道安全管理与监察规程 劳动部(1996)140号 设备及管道保温技术通则 GB4272-92 电力建设施工及验收技术规范(锅炉机组篇) DL/T5047-95 电力建设施工及验收技术规范(汽轮机组篇) DL5011-92 电力建设施工及验收技术规范(管道篇) DL/T5031-94 工业金属管道工程施工及验收规范 GB50235-97 工业设备及管道绝热工程施工及验收规范 GBJ126-897.6 暖通147、1)循环水站的加氯间在加氯过程中,氯气会从中逸出,为此按每小时八次换气设置排风系统,该系统采用防腐玻璃钢轴流风机。2)仪表控制室内仪表设备有一定的温湿度要求,故采用两台柜式空调机RF12满足仪表的要求。3)配电室在夏季有大量的余热产生,室内又有一定的洁净度要求,故采用两台柜式单冷空调机LF12消除余热。7.7 维修XXX有限公司已具备一定的维修力量,本项目以充分利用工厂已有的维修力量为原则,配备必要的机、电、仪修理工,以承担装置内机、电、仪设备的日常维护和备品备件的更换工作,进行日常巡回检查,保证机、电、仪设备正常运行。7.8 分析化验20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置的分析化148、验项目主要是硫磺制酸主装置以及配套的辅助生产装置和公用工程如循环水站、脱盐水站和发电装置的分析化验工作。其主要任务是对整个生产装置在生产过程中的各种物料及参数、有关排放物等进行生产控制分析。由于本项目是在老厂基础上的扩建项目,本装置利用老厂原有的分析化验室,只是适当增设一些必要的分析化验仪器设备,在仪器设备的选型上,尽量选择性能稳定、分析精度高、操作灵活方便的仪器设备。为了节省投资,环境监测的部分分析化验项目可利用原有的分析测试仪器和设备。7.9 土建工程7.9.1设计依据1)气象资料见总论。2)基本风压: 0.55kN/m23) 地震烈度: 7度7.9.2建筑设计1)建筑设计在满足工艺生产要149、求的前提下,力求简洁明快,既要考虑到经济适用,又要考虑美观大方,以体现出时代气息,并要与原有建筑物及周围环境协调.2)根据工艺生产的要求,结合地区气候的特点,装置应尽量露天化、开敞化、轻型化、一体化,以便利生产、节约投资。3)根据化工生产的特点,做好防火、防爆、防腐、防潮、防噪设计,保证安全生产。4)建筑构造:尽量采用当地的通用做法或习惯做法,做到简洁实用,方便施工。多层房屋的填充墙和隔断墙:拟采用轻质砌块以减轻荷重,节约土地资源,降低工程造价。5)屋面:一般为有组织排水,在保证质量和造价可接受的前提下,优先采用新型防水材料,以改善施工条件,减少维修工作量、延长使用寿命。屋面防水材料采用SBS150、卷材防水、屋面材料采用膨胀珍珠岩块。6)门窗:考虑到本装置带腐蚀性的特点,一般采用钢塑复合门窗。7)楼地面:一般为钢筋混凝土或混凝土楼地面,防腐区域可视介质情况作花岗岩或防腐砂浆面层。8)装修:厂房可喷大白浆或刷内墙涂料,防腐区域可考虑防腐涂料涂刷。外墙面刷白色水泥漆,檐口处侧天蓝色水泥漆点缀。7.9.3结构设计1)根据业主提供的地质报告,拟建场地第1-2,2,3层土为软弱土,强度极差,其下第4,5,6,7,8为粉砂和粉质粘土层,可做为桩的持力层。建筑物及重要构筑物均采用桩基。2)结构布置、结构选型及构造处理必须满足生产和使用要求,保证足够的强度、刚度、稳定性和耐久性,力求技术先进、经济合理、151、施工方便、构造简单。3)空气鼓风机房,配电室采用钢筋砼框架结构,现浇钢筋砼楼面及现浇钢筋砼屋面。4)发电厂房采用钢筋砼排架结构,大型屋面板,汽轮发电机基础采用钢筋砼构架式基础。5)脱盐水厂房采用钢筋砼框架结构。6)建构筑物属丙类建筑。7)转化器、干吸塔及循环槽等主要设备基础,在建设过程中采取必要措施,以保证工程质量及施工安全。8)各土建单体工程均为一般的工业与民用建构筑物,单项工程量及复杂程度均不大。9)因硫酸装置内气相、液相介质腐蚀严重,且主要设备均超大、超重,故建、构筑物一般均采用钢筋砼框架或排架结构辅之以相应的防腐措施。尾气烟囱采用钢结构塔架,采用防腐涂料防腐,装置附属的操作平台则采用钢152、结构。10)结构设计一般采用国家标准,结构设计软件采用PKPM系列软件。7.9.4设计中采用的标准建筑门窗及建筑物、配件等拟采用浙江省地方标准,结构设计一般采用国家标准。7.9.5 主要建、构筑物一览表序号名称占地面积m2建筑面积m2备注1熔硫厂房2252252鼓风机房1801803控制室、化验室和办公室3503504循环水加氯间加药间控制室1001005硫酸变配电所1441446脱盐水厂房2242247发电厂房387520第八章 节 能8.1 能耗指标及分析 能耗指标硫酸装置的能耗指标如下表所示(以每吨100H2SO4计)名称能耗指标消耗定额能耗(MJ)备注(1)消耗电10.89MJ/kW.153、h59.77kW.h650.90轻柴油42.705MJ/kg0.20kg8.54水6.28MJ/m33.144m319.74低压蒸汽(0.6MPa)2763MJ/t0.26t718.38小计1397.56(2)产出发电10.89MJ/kW.h-108kW.h-1176.12低压蒸汽(0.6MPa)2763MJ/t-1.24t-3426.12小计-4602.24(3)合计-3204.68 能耗分析在硫磺制酸过程中,液硫的焚烧,SO2的转化及SO3的吸收过程中均有大量的化学能释放出来,本项目在充分利用回收液硫燃烧产生的高温位热能和SO2转化产生的中温位热能,可产生中压过热蒸汽为29.5吨/时,全部154、送往背压式汽轮发电机组发电。背压0.6MPa低压蒸汽约31吨/时供外。年均发电量达2333万千瓦时。本装置总余热回收量达4602.24MJ/t酸,抵偿全部燃料及动力消耗外,仍多出3204.68MJ/t酸,折标准煤109.37kg/t酸,即本装置不仅生产了硫酸产品,而且相当于为公司每年提供2.36万吨标准煤。8.2 节能措施节约能源已成为当今世界人们关注的问题。随着工业生产的发展,能源消耗也日益增加,合理回收和利用能源是发展生产的重要条件之一,也是提高项目经济效益的具体保证。设计中如何优化节能措施,是项目建设必须认真考虑的问题。本项目的主要节能措施如下:1)充分利用液硫燃烧产生的高温位热能和SO155、2转化产生的中温位热能,即在焚硫炉后设置中压废热锅炉,在转化工段配置过热器和省煤器,副产3.82MPa,450C中压过热蒸汽,送往背压式汽轮发电机组发电。本项目年发电量达2333万千瓦时,同时每年可产0.6MPa低压蒸汽26.784万吨。2)转化工段采用“31”两转两吸先进工艺,设置新型高效换热器,利用SO2转化的部分热量来预热二次转化炉气,使其达到最佳反应温度。3)将鼓风机置于干燥塔下游,可充分利用干空气经鼓风机升压而增加的热量,以增加蒸汽产量。4)焚硫转化工段的设备除焚硫炉采用内衬耐火砖和保温砖外,其余设备和管道均采用外保温方法隔热,以最大限度地减少热损失,提高热能利用率。5)干吸工段的冷156、却用水采用循环水,减少水的消耗,节约水资源。6)各种电气设备均选用节能产品,变压器的低压侧装电力电容器补偿无功功率,以提高供电系统的功率因数,降低无功损耗。7)照明光源采用新型节能灯具,在满足装置照度及光色的条件下,减少灯具用量及灯具容量,达到节能目的。第九章 环境保护9.1 编制依据 有关国家文件(1)化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定(修订本)化计发(1997)426号(2)化工建设项目环境保护设计规定HG/T20667-2005 有关建设项目文件业主提供的基础资料9.2 设计采用的环境质量标准和排放标准 环境质量标准(1)环境空气质量标准 GB30951996,二级(2)地表水环157、境质量标准 GHZB1-1999,类水体 排放标准(1)大气污染物综合排放标准 GB162971996,表2二级(2)污水综合排放标准 GB89781996 (3)工业企业厂界噪声标准 GB1234890,类(4)化工建设项目噪声控制设计规定HG20503-929.3 工程概况本项目20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置主装置包括原料堆场、熔硫工段(含液硫储罐)、焚硫转化工段、干吸工段和成品工段。配套的公用工程包括:发电厂房、脱盐水站、循环水站、变配电室等。本章内容主要涉及上述装置的的环境保护。9.4 厂址与环境现状 厂址的地理位置和自然条件XXX有限公司地处连云港灌云临港产业区,158、该产业区位于灌云县燕尾港镇西侧,建设场地东南侧为灌河,东北侧为杨燕公路,场地平坦,交通较为便利。本地区处于暖温带和北亚热带的过渡地带,属暖温带南缘湿润季风气候,既有暖温带气候特征,又有北亚热带气候特征(云台山南麓)。气候总的特点:四季分明,气候温和,光照充足,雨量适中,雨热同季。本工程20万吨/年硫酸及配套3000KW余热发电装置建设在XXX有限公司预留用空地上,详见厂区总平面布置图。水、电、汽等动力来源由老厂区接至新建硫酸装置界区。 厂址环境现状与分析拟建项目地处连云港灌云临港产业区内,该区大气符合环境空气质量标准GB30951996,二级标准。用水取自灌河,水质符合地表水环境质量标准GHZ159、B1-1999,类水体。9.5 建设项目的主要污染源及污染物 主要污染源及污染物排放点新建硫酸装置公称生产能力为20万吨/年硫酸,采用固体硫磺为原料,经熔硫、过滤处理后的液体硫磺由硫磺储罐储存,经高压硫磺泵打入焚硫炉燃烧。燃烧后的SO2气体进入废热锅炉,回收其中的热能。气体进入转化器前与废热锅炉换热后达到相应的反应温度后进入转化器内,经过第一次转化后,大部分SO2转化成SO3,SO3气体再经换热器和省煤器换热降温后,进入第一吸收塔和烟酸塔,用浓硫酸及发烟硫酸吸收其中的SO3,经第一吸收塔吸收后的SO2气体经过换热后再次进入转化器进行第二次转化,转化后的SO3气体经过低温过热器和省煤器降温后进入160、第二吸收塔用浓硫酸吸收。吸收SO3的浓硫酸和发烟硫酸加水调节浓度以产出硫酸和发烟硫酸成品,吸收后的尾气由烟囱排放。工艺方块流程及污染物排放示意图如下:噪声 空气干燥塔鼓风机 SO2尾气 废热发电 固体硫磺 熔硫 焚硫 废热锅炉 转化 吸收 硫磺渣 脱盐水装置 废水本装置主要污染源为焚硫转化工段空气鼓风机噪声,干吸工段最终吸收塔排放的尾气,少量的设备地坪冲洗水及脱盐水装置产生的酸、碱性废水。 主要污染物类型、排放量、成分和排放浓度废气:来自干吸工段第二吸收塔排放的尾气,废气量为47620Nm3/h。含SO2:240ppm,即673.6mg/Nm3,32kg/h;酸雾:30mg/Nm3,1.43k161、g/h。废水:装置正常生产时无废水排放,仅产生少量设备、地坪冲洗水,废水量为每次2m3,含硫酸约0.5,间断排放,每周冲洗一次,每次10分钟;另有脱盐水装置产生的酸、碱性废水,废水周期性排放,废水量折约2.5m3/h,pH:45。废渣:来自熔硫工段产生的硫磺渣,约45吨/年。噪声:主要为焚硫转化工段空气鼓风机噪声,约105dB(A)。本装置污染物排放情况详见下表:污染物来源污染物名称组成及特性排放特性排放量排放方式及去向排放标准二吸塔SO2尾气SO2:673.6mg/Nm3(32kg/h)酸雾:30mg/Nm3 (1.43kg/h)连续47620Nm3/h45m烟囱放空大气污染物综合排放标准G162、B16297-1996二级标准SO2:960mg/m3(32kg/h)酸雾: 45mg/m3(19kg/h)地坪冲洗水酸性 污水含H2SO4: 0.5%每周冲洗一次每次2m3送产业区污水处理站污水综合排放标准GB89781996 一级标准pH:6-9脱盐水装置酸性 污水含HClpH:4-5间断2.5m3/h送产业区污水处理站污水综合排放标准GB89781996 一级标准pH:6-9熔硫 工段熔硫渣含硫40%间断45吨/年送附近矿制酸装置空气 鼓风机噪声105dB (A)连续85dB(A)去周围环境化工建设项目噪声控制设计规定HG20503-92即生产车间90dB(A)9.6 环境保护与综合利用163、 “三废”治理与综合利用1)废气废气中SO2浓度取决与SO2转化成SO3的程度,本项目施用国外进口催化剂,采用(3+1)两次转化工艺,可使SO2转化率达99.8%,整个系统的硫利用率高,大大降低装置对周围环境的影响。废气主要来自干吸工段第二吸收塔吸收SO3后的尾气,排放量为47620Nm3/h。废气中SO2浓度673.6mg/Nm3(32kg/h),硫酸雾30mg/Nm3(1.43kg/h),经过45米高烟囱排放。低于GB162971996大气污染物综合排放标准二级标准值。2)废水硫磺制酸正常生产时无废水排放,仅在设备及地坪冲洗时产生少量的酸性水,水量每次约2m3,含硫酸0.5%。每周冲洗一次164、,每次10分钟。另有脱盐水装置产生的酸、碱性废水,废水周期性排放,废水量折约2.5m3/h,pH:45。这些污水送老厂现有的污水处理厂处理后排放,出水要求pH:69,SS70mg/l,CODcr100mg/l,符合当地水污染物排放标准及污水综合排放标准GB89781996一级标准,即pH:69,SS:70mg/l,CODcr:100mg/l。3)废渣硫磺制酸避免了大量硫铁矿渣堆存的危害,仅在熔硫工段产生少量的熔硫渣,约45吨/年,含硫40%,设计考虑送硫铁矿制酸厂利用。4)噪声空气鼓风机噪声105dB(A),设计中首先选用先进、低噪声设备,其次在空气鼓风机进口装设消音器,降噪后噪声排放值低于8165、5dB(A)。符合化工建设项目噪声控制设计规定HG20503-92,即生产车间90dB(A)。另外操作中不设固定岗,只作巡回检查;同时设计隔音措施,并在厂区周围及高噪声设备周围种植降噪植物。 废处理技术与措施方案的技术可行性、经济合理性及处理效果本工程设计充分考虑了环境保护的因素,按照清洁生产的要求,原料路线、工艺技术选择了污染少、污染物易治理、运行稳妥可靠的工艺生产线,最大限度提高资源、能源的利用率,通过科学严格的管理,将污染在工艺过程中尽可能消除或减少,从根本上减少污染物的排放,减轻对环境的影响。对工艺过程不可避免产生的污染,首先采取回收或综合利用的措施,对外排放的污染物,则采取先进、可靠166、经济的治理措施,以达到国家规定的排放标准。本工程污染物的处理工艺均是经过实际生产检验的,并充分考虑了以上处理原则,治理后的污染物排放均达到国家及地方规定的污染物排放标准。本工程建成后,产生的污染负荷轻,不会对本地区的环境造成影响。综上所述,本工程能满足环保方面的要求,所有排出物均能符合排放标准。9.7环境管理及监测环保管理工作的主要任务是对生产过程中产生污染物及噪声进行治理,宣传环保知识,协调环境监测等工作。车间设兼职环保技术员协助厂部环保部门搞好日常环保工作。监测仪器由厂部统一调配,仅考虑少量必需的监测仪,如声级计,便携式pH计,酸度计等,可根据需要购置,用于噪声、污水处理的监测;对于大气167、监测,可委托当地环境监测机构监测。主要监测对象及监测项目:(1)废气硫酸尾气烟囱:SO2,硫酸雾,在线监测。(2)废水污水处理站进出口:pH,SS,As,2次/班。(3)噪声SO2鼓风机,控制室,2次/周。9.8绿化为减轻污染,美化环境,本设计在加强治理污染的同时,也加强绿化设计,以借助绿地的合理布局,起到净化空气,吸附有害物,减噪,保护环境的作用。绿化的区域主要包括厂区道路两侧,车间周围空地以及公共建筑区。绿化面积按工厂占地的15考虑。绿化植物种类的选择,在厂前区可选择具有观赏价值,整齐美观的植种,立体结构,同时配合花坛、水池等,营造出一个花园式工厂的气氛。在装置区道路两旁的绿化,要求行道树168、整齐,以落叶乔木为主,以常绿灌木配合,合理配置、疏密相间,高矮适度,同时不影响厂房采光,不影响司机视距及讯灯标志。在装置区厂房周围,选择抗吸SO2植物,如:罗汉松、大叶黄杨、栀子、广玉兰等树种和草皮。9.9环保投资估算本工程内废气治理、废水收集系统、噪声治理设施等环保措施均是工艺装置生产中的组成部分,已计入相关专业概算中,其费用如下表:环保投资估算情况表序号环保投资项目投资估算(万元)备注1工艺尾气处理及排气筒180已列入工艺估算中2防腐地坪及地沟等80已列入土建估算中3防噪声设施40已列入工艺估算中4环境监测仪器15已列入环保专业估算中5环境绿化费20已列入总图专业估算中6合计335第十章 169、劳动安全与工业卫生10.1 设计采用主要标准规范(1)建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定中华人民共和国劳动部令第3号。(2)危险化学品建设项目安全许可实施办法(国家安监总局令第8号)(3)职业性接触毒物危害程度分级 (GB5044-85)(4)化工企业安全卫生设计规定 (HG20571-95)(5)化工企业爆炸和火灾危险环境电力设计规程(HG/T20687-1989)(6)建筑设计防火规范 (GB50016-2006)(7)化工企业静电接地设计规程 (HG/T20675-1990)(8)建筑物防雷设计规范 (GB50057-94)(9)化工建设项目环境保护设计规定 (HG206671986)170、(10)化工建设项目噪声控制设计规定 (HG20503-92)(11)化工粉体工程设计安全规程 (HG20504-96)(12)化工企业照明设计技术规定 (HG/T20586-96)10.2 工程概况XXX有限公司地处连云港灌云临港产业区,该产业区位于灌云县燕尾港镇西侧,本项目建设场地位于XXX有限公司老厂区内,东南侧为灌河,东北侧为杨燕公路,场地平坦,交通较为便利。为满足公司用酸及当地市场的需要,决定兴建一套公称能力为20万吨/年硫磺制酸装置及配套的循环水站、脱盐水站等公用工程设施。该装置以固体硫磺为原料,生产98%及104.5%硫酸产品。另外,利用硫酸装置产生的余热,配套建设一套配套300171、0KW的背压式汽轮发电机组。本项目将采用先进可靠的工艺技术,达到清洁文明工厂的要求。 装置组成新建的硫磺制酸装置由以下几个部分组成:原料工段、熔硫工段、焚硫转化工段、干吸工段和成品工段、发电装置以及相应的公用工程。 工艺过程工艺过程详见节“工艺流程叙述”。10.3 生产过程的职业危害因素分析 火灾和爆炸危险性固体硫磺为乙类可燃物,如遇高温和明火易引起燃烧。与氧化剂混合能形成有爆炸性的混合物。粉体与空气可形成爆炸性混合物,当达到一定的浓度时,遇火星会发生爆炸。其爆炸下限为2.3g/m3。SO2、SO3、硫酸均为不可燃物质,SO3、硫酸属强氧化剂,其火灾危险性为乙类。 化学腐蚀的危害本生产过程中,172、由于主要工艺物料硫酸等均具有腐蚀性,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。 噪声危害生产过程中动设备产生的振动、机械设备转动如空气鼓风机、SO2鼓风机等产生噪声对人体均可产生不良影响,如损伤耳膜、听力下降,严重时引起耳聋。 静电、雷电的危害生产过程中,在有易燃、易爆危险品存在的场合,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。 意外伤害和化学灼伤的危害装置内在有可能发生坠落危险的岗位和传动设备附近均可造成意外伤害。生产工艺中采用的各种物料如硫酸等一旦外泄或喷溅也会造成化学灼伤的危害。 生产过程中有毒有害物的危害本工程生产过173、程中使用、排放或泄漏的有毒有害物主要有:硫磺、SO2、SO3、硫酸等,这些有害物可使人体受到不同程度的伤害。1)硫磺硫磺属低毒类。硫磺通常对人体较安全,无明显危害现象发生。2)SO2SO2易被湿润的粘膜表面吸收生成亚硫酸。对眼及呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而引起窒息。长期接触二氧化硫,可有头痛、头昏、乏力等全身症状以及慢性鼻炎、支气管炎、嗅觉和味觉减退、肺气肿等;少数工人有牙齿酸蚀症。其毒性危害为中度危害。我国规定车间最高允许浓度为15mg/m3。3)SO3SO3的毒性表现与硫酸基本相同。对皮肤、粘膜有强烈的刺激和腐蚀作用。可引起角膜炎、水肿、角膜混浊,以174、至失明;引起呼吸道刺激症状,重者发生呼吸困难和肺水肿;高浓度引起喉痉挛或声门水肿而死亡。口服后引起消化道的灼伤以至形成溃疡。严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、喉痉挛和声门水肿、肾损害、休克等。慢性影响有牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺水肿和肝硬化。其毒性危害为中度危害。我国规定车间最高允许浓度2 mg/m3。4)硫酸硫酸为油状液体,与水混溶,毒性中等。硫酸对皮肤和粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。对眼睛可引起结膜炎、水肿、角膜混浊,以致失明。可引起呼吸道症状,重者发生呼吸困难和肺水肿,慢性影响有牙齿酸蚀症、慢性支气管炎、肺水肿和肝硬化。我国规定车间酸雾最高允许浓度2 mg/m3。10.4 职业安全卫生防175、护措施 设计原则本设计贯彻“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、同时施工、同时投产的“三同时”制度,以保证企业生产安全,保证人民生命财产的安全。 防火、防爆硫磺为乙类可燃物,如遇高温和明火易引起燃烧。SO3具有强氧化性,浓硫酸具有强腐蚀性和氧化性,设计中对于接触硫酸的介质,采取了耐腐蚀的措施,设计中避免硫酸、SO3与碱类、碱金属、强还原剂、易燃或可燃物的接触。总图布置上,严格执行防火规范,各装置厂房间留有足够的安全距离,以保证消防通道的畅通。建筑物按一、二级耐火等级设计,满足建筑防火要求。本设计中在装置区内液硫储罐及沿道路设置消火栓和消防管网,并按规定在装置区内176、设置一定数量的手提式灭火器。 防毒、防尘、防腐蚀1)防毒对可能泄漏有害介质的设备和管道采用露天布置,有利于有毒气体的扩散。本设计中硫酸装置均采用露天布置,减少有害物质的积累和对操作人员的伤害。选用先进可靠的机泵、阀门、管道、管件,加强维护与管理,严禁跑、冒、滴、漏现象发生,使有毒介质操作岗位介质浓度均控制在国家规定允许浓度以下。采用DCS集中控制,设置集中控制室、工人操作值班室、分析化验室,与工艺生产设备隔离,工人除在生产现场巡回检查外,可在操作室内停留,以改善工人的劳动条件。加强操作工人防护措施,从事有毒有害介质作业的工人上岗时应穿戴工作服,安全帽,防护眼镜和胶皮手套,进入高浓度作业区时应戴177、防毒面具,车间常备救护用具及药品。为了防止SO2、SO3等有害气体对人体的危害,设计中采取切实有效的措施防止有害气体外逸,能采取负压操作的采用负压操作,对受压操作的设备和管道,除对焊缝进行严格探查外,进行水压和气密性试验,尽量采用敞开式或框架式厂房,以保证良好的通风。2)防腐蚀硫酸具有强腐蚀性,设计中选用先进可靠的机泵、阀门、管道、管件,加强维护与管理,严禁跑、冒、滴、漏现象发生,对设备、管道应选用耐腐蚀材料。对有防腐蚀要求的平台、地坪,采用相应的耐腐蚀材料。对梯子、栏杆应加强检查、维修,防止因腐蚀而发生意外事故。现场电气设备均按环境要求选择相应等级的F1级防腐型和户外级防腐型。防止硫酸等对人178、体的灼伤。在必要的位置设置冲洗管、洗眼器,万一出现硫酸泄漏,喷射伤人时可及时应急冲洗处理。在现场设置冲洗水管,对泄漏的少量硫酸进行及时冲洗,并及时堵漏。采用耐酸地坪,防止稀硫酸对地坪的腐蚀。对于大量泄漏的硫酸,应利用围堤收容,然后收集、转移、回收或无害处理后排放。3)防噪声尽量选用低噪声的设备。对产生噪声的设备,如鼓风机等进口管道加设消音器,从而降低噪声对人体的危害。本工程最大的噪声源为空气鼓风机,采用低噪声设备,鼓风机进口管道上装消音器。4)防静电、防雷击根据车间的不同环境特性,选用防腐、防水、防尘的电气设备,并设置防雷、防静电设施和接地保护。对较高的建筑物和设备,设置屋顶面避雷装置,烟囱专179、设避雷针,高出厂房的金属设备及管道均考虑防雷接地以防雷击。据建筑物防雷设计规范(GB50057-94)的规定,结合装置环境特征、当地气象条件、地质及雷电流动情况,防雷等级按第三类工业建、构筑物考虑设置防雷装置,防雷冲击电阻不大于30。本装置低压接地系统采用TN-S接地方式,变电所工作接地电阻不大于4。所有正常不带电的电气设备金属外壳,均应与PE线可靠连接。5) 照明设计根据不同工作场所和环境特征选择照明型式。界区内以荧光灯为主,局部选用金属卤化物灯具或白炽灯具,道路照明灯具以金属卤化物灯具为主。对重要岗位和主要道路设置事故照明。照明控制采用集中和分散相结合的方式。6)防机械损伤、防高温烫伤所有180、转动设备的传动部分,均有安全可行的保护设施。防止机械运动而发生意外人身伤害,如皮带、联轴器等均加安全罩。对产生高温的设备、管道,均采取保温隔热措施。在一些温度较高的岗位设置机械通风,在一般休息室、生活室设电风扇,控制室设空调系统。凡高温(外表面温度超过60)的设备及管道在行人可能触及的地方一律采用隔热材料隔离,以防高温烫伤。10.5 预期效果及评价本工程设计采用成熟、可靠、先进的生产工艺和设备,各专业设计中严格执行有关规范中劳动安全和工业卫生的规定要求,对影响劳动安全和工业卫生的因素,均采取了切实可行的防范措施,预期在正常情况下能保证安全生产和达到工业企业设计卫生标准的要求。10.6 劳动安全181、和工业卫生机构设置及人员配备本装置属车间级编制,安全卫生管理机构原则上依托XXX有限公司相应的机构,本设计不再考虑新增安全卫生机构和定员。本装置内设有兼职安全员,负责硫磺制酸车间的安全工作。本工程设计中采用了一些新的技术和工艺,要求定期分批对操作工人和生产管理人员进行生产培训和安全卫生教育,并进行认真的考核,对考核不合格者不能上岗。10.7 投资概算劳动安全与工业卫生专项防护设施费用包括防火、防尘、防毒、防静电、防雷、防机械损伤等设施费用及检测装置费用,事故应急措施费用,安全教育培训费用等。这些费用分别在工艺、设备、总图、土建、电气、自控、暖通、消防等专业工程设计费用中包含,并已纳入总投资概算182、中。10.8 消防本工程按原料和产品性质及生产性质的特点,在设计工作中做到符合国家有关防火规范的要求,对不同建筑物的危险等级和生产特性,采取相应的消防措施,防止火灾的发生和蔓延,积极贯彻“预防为主,防消结合”的方针,防患于未然,以保护工厂生产的安全和全体员工的生命财产安全。1)水消防由于本设计中建、构筑物的耐火等级为一、二级,生产类别除硫磺堆场和熔硫工段为乙类、发电厂房为丙类外,其余均为为丁、戊类,根据建筑设计防火规范(GB50016-2006)部分厂房需设室内消火栓,界区设室外消火栓,同一时间内火灾次数为一次,火灾延续时间为2小时,因此本设计采用环状低压消防给水系统,消防时最大水量为35l/183、s,合126m3/h,消防水压力不小于0.35MPa。给水管接自界区生产、消防给水管网,管材采用焊接钢管。2)蒸汽消防本设计在液硫储罐处设置固定式消防蒸汽接头,用于扑灭液硫储罐的火灾。3)建筑灭火器配置为了及时扑灭初期火灾,保护国家财产和人民生命安全,根据建筑设计防火规范(GB50016-2006)和建筑灭火器配置设计规范(GB 50140-2005)的有关要求,在各生产工段和建筑物内均配备一定数量的手提式小型灭火器。第十一章 工厂组织和劳动定员11.1工厂体制及组织机构20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置按车间级编制,设车间管理人员和班组二级人员。11.2 工作制度与劳动定员生184、产岗位工人按四班三运转配置,行政管理人员及辅助生产人员按常日班配置。年操作日为360天(每年按8640小时计)。本硫酸装置定员51人,其中生产操作人员48人(含辅助生产人员),车间管理人员(含技术人员)3人。11.3 人员来源和培训车间各主要技术岗位工人应具有高中以上文化,人员全部来源于公司内部及在当地公开招聘的人员。管理干部、技术人员及生产工人,按其担负工作的重要性和复杂程度,分别进行不同方式的学习和培训。根据项目进度安排到国内同类型工厂进行为期约两个月的培训。第十二章 项目实施规划12.1 建设工期规划根据国内类似装置的建设经验,从初步设计审查通过,即施工图设计开始后,本项目可在10个月内185、建成。从可行性研究审查通过开始,整个建设周期大致可分为以下阶段: 1)初步设计编制及审查 3个月 2)施工图设计 4个月 3)一期工程建设 (1)设备、材料订货及采购 6个月 (2)土建工程施工 5个月 (3)安装工程 4.5个月 (4)单体试车和联动试车 1.5个月 (5)投料试车0.5个月以上各阶段可合理交叉进行,以保证项目顺利进行。12.2 项目实施进度表项 目 实 施 规 划 进 度 表序号 月 份 阶 段1234567891011121314151可行性研究及审批2初步设计及审批3施工图设计4设备、材料订货及采购5土建工程施工6安装工程7人员培训8单体试车和联动试车9投料试车第十三章186、 投资估算和资金筹措13.1投资估算投资估算编制说明(1) 本工程为20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电项目。(2) 本投资估算包括固定资产、无形资产、递延资产、预备费、建设期利息及流动资金等。投资估算编制依据和说明中石化协产发(2006)76号化工投资项目可行性研究报告编制办法。设备费用参考同类工程设备价格估算,并调整到现行价格水平。其他费用依据国石化规发(1999)195号文化工建设项目可行性研究报告投资估算编制办法。建设投资估算建设投资:8914.18万元其中:设备购置费:4185.36万元 占建设投资46.95 %安装工程费:1895.09 万元 占建设投资21.26 %建筑187、工程费:1464.83万元 占建设投资 16.43 %其它工程费:1368.90 万元 占建设投资15.36 %建设期贷款利息计算本项目资金全部自筹考虑,流动资金贷款70%,实际贷款利率5.31%。 流动资金估算本项目流动资金为1101.45万元。总投资估算项目总投资为10015.62万元。其中:建设投资:8914.18万元 建设期利息:0万元 流动资金:1101.45万元 13.2 资金筹措资金来源本项目资金全部自筹考虑,流动资金贷款70%。资金运筹计划本项目建设周期为十个月,流动资金在生产期按生产负荷逐年投入。项目总投资估算表单位:万元序号工程费用名称设备安装建筑工程其他费用总计一建设投资188、1固定资产费用4185.361895.091464.832.577547.851.1工程费用4185.361895.091464.830.007545.28主要生产项目3510.951602.091239.830.006352.87(1)引进部分708.9651.420.00760.381)硬件费514.00514.002)从属费用187.71187.713)国内运杂费7.257.254)国内安装费51.4251.42(2)国内配套部分2801.991550.671239.835592.491)原料工段30.0080.00110.002)熔硫工段270.98143.8186.05500.843189、)焚硫转化工段819.39535.18138.781493.354)干吸工段381.51340.99111.00833.505)成品工段338.12141.83264.00743.956)主装置电气128.2769.07197.347)废热锅炉系统364.54204.79569.338)发电厂房380.00110.50160.00650.509)DCS控制系统89.184.5093.6810)外管廊土建40.0040.0011)地基处理360.00360.00辅助生产项目12.0028.0040.00公用工程项目615.00265.00225.000.001105.00(1)给排水135.00190、48.0050.000.00233.001)循环水站85.0035.0050.00170.002)界区给排水50.0013.0063.00(2)供电及电讯330.00122.0015.000.00467.001)供电外线及道路照明42.0042.002)变配电330.0080.0015.00425.00(3)供汽150.0095.0055.000.00300.001)脱盐水站150.0095.0055.00300.00(4)总图运输0.000.00105.000.00105.001)全厂总图运输105.00105.00工器具及生产家具购置费9.489.48备品备件费37.9337.931.2固191、定资产其他费用2.572.57(1)引进设备材料检验费2.572.572无形资产小计210.00210.002.1勘察费10.0010.002.2工程设计费200.00200.003递延资产小计420.29420.293.1建设单位管理费377.39377.393.2生产准备费35.7035.703.3办公及生活家具购置费7.207.204预备费4.1基本预备费736.03736.03建设投资合计4185.361895.091464.831368.908914.18二固定资产投资方向调节税00三建设期利息0.000.00四固定资产投资4185.361895.091464.831368.9089192、14.18五铺底流动资金330.43330.43六报批项目总投资4185.361895.091464.831699.339244.61第十四章 财务分析14.1 产品成本费用估算产品成本费用估算的依据和说明本项目评价主要依据国家发展改革委、建设部颁布的建设项目经济评价的方法与参数的通知中规定的有关编制方法进行及化工部规划院为主编单位编制的化工投资项目可行性研究报告编制办法有关规定和要求进行估算,成本计算采用制造成本法。 成本费用估算(1) 外购原材料及燃料动力价格主要原辅材料及外购燃料动力价格均以近期市场价格为基础,预测生产期初的市场价格。主要原辅材料及外购燃料动力价格如下(含税):硫磺: 6193、00元/吨工艺水: 2元/吨电: 0.55元/度蒸汽: 160元/吨(2) 工资生产工人工资及福利费按人均30000元/年,定员51人。(3) 折旧费工艺装置折旧年限10年,房屋建筑物按20年折旧, 固定资产残值率取 5%。(4) 修理费和其他制造费在成本费用估算中,制造费用中修理费率取车间固定资产原值(扣除建设期利息)的4%,其他费用率取车间固定资产原值(扣除建设期利息)的1%计。(5) 管理费用管理费用包括为管理企业生产所发生的费用(不含摊销费):如技术开发、修理费、保险费、工会经费、运输费、排污费等。管理费用按工资总额100%计。摊销费中无形资产按10年平均摊销,递延资产按5年平均摊销。194、(6) 销售费用销售费用按年销售额的2%计取(不包含发电及蒸汽)。(7) 财务费用财务费用由生产期借款利息和流动资金借款利息组成,按各年度实际发生额计。 年总成本费用估算值(1) 年均总成本费用为7661.00万元。(2) 年均经营成本为6846.81万元。14.2 财务评价14.2.1财务评价的依据和说明(1) 设计规模本项目建成投产后设计规模为:年产硫酸(98%): 128570吨/年. 年产硫酸(104.5%): 86120吨/年.副产蒸汽: 267800吨/年副产电: 23330000度/年新建装置建成投产后,第一年按90%设计能力,第二年后按100%计。(2) 产品销售价格硫酸(98195、%)销售价取: 200元/吨(含税)硫酸(104.5%)销售价取: 215元/吨(含税)蒸汽销售价取: 160元/吨(含税)电价: 0.52元/度(含税)(3) 销售税金及附加产品增值税率:硫酸及上网电17%,蒸汽13%。城市建设维护税:取增值税的7%。教育费附加:取增值税的3%。所得税:取25%。(4) 利润估算及分配各年的销售收入、销售税金及附加、利润分配计算。在可供分配利润中提取10%盈余公积金,0%的公益金。(5) 财务基准收益率本项目为化工行业,基准收益率取11%。14.2.2 主要财务评价报表主要计算报表有全部投资现金流量表、自有资金现金流量表、贷款偿还平衡表、损益表、资金来源与运196、用表、资产负债表。14.2.3 财务盈利能力分析(1) 静态效益指标和动态效益指标详见综合经济指标表。(2) 财务不确定性分析。盈亏平衡分析本项目盈亏平衡点BEP为47.92。计算结果表明本装置生产能力只要达到设计生产能力的47.92就能保持盈亏平衡。敏感性分析本项目主要以建设投资、产品售价、原料价格和生产能力这几个因素对所得税后投资内部收益率进行敏感性分析,结果表明产品售价对本项目较为敏感。14.2.4 评价结论从全部投资现金流量表上分析,本项目税后主要经济指标财务净现值达2690.14万元,财务内部收益率达17.42%,超过基准收益率11%,说明有较好的盈利能力,自有资金现金流量表从企业的197、角度对项目进行分析,内部收益率为18.71%,表明经济效益很好,因此从财务角度看该项目是可行的。表1. 综合经济指标表序号项 目单 位 数 值 备 注1本项目建设总投资万元10015.62其中: 建设投资万元8914.18 建设期贷款利息万元0.00 流动资金万元1101.452年平均总成本万元7661.003年平均经营成本万元6846.814年销售收入万元9920.94 正常年份5年平均利润总额万元1663.226年平均销售税金及附加万元497.517年平均投资利润率%16.618年平均投资利税率%21.579年平均资本金利润率%18.6610盈亏平衡点%47.92用生产能力利用率表示11所198、得税前投资回收期年5.12含建设期12所得税前净现值万元4859.56基准收益率取11%13所得税前内部收益率%22.2714所得税后投资回收期年5.89含建设期15所得税后净现值万元2690.14基准收益率取11%16所得税后内部收益率%17.4217自有资金内部收益率%18.71第十五章 结 论15.1 综合评价硫磺是生产硫酸的理想原料。硫磺制酸具有工艺流程简短,热能利用率高,投资少,环境效益好等优点,且动力消耗和公用工程费用低,无废渣、废水的排放。另外,硫磺制酸建设周期短,操作管理方便。其经济效益是十分显著的。通过硫磺市场的调查,国际上硫磺资源较为丰富,国内硫磺回收潜力也较大。目前国际上199、硫磺价格相对较低,对于本项目而言,是可以接受的。根据我国硫铁矿的供需状况、国际硫磺市场供求及价格情况和发展趋势,本项目以固体硫磺为原料是合理的。XXX有限公司20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置,符合国家投资政策,同时大力提高企业的管理水平、技术水平和产品质量,节能降耗,降低成本,达到规模经营是企业生存和发展的关键所在。虽然我国的磷肥生产能力、产量在逐年增长,但和国内的需求相比仍有一定的距离,高浓度的磷复肥在磷肥中比例仍远低于发达国家水平。根据国家发展农业对化肥产量和品种的需要,硫酸作为磷肥生产的原料,主要是为适应磷复肥生产的需要而生产的。我公司硫磺制酸项目,符合国家投资政策。本200、项目的产品硫酸除满足公司内部其他化工产品用酸外,还可满足地区市场的需要,同时将硫酸生产过程中的废热回收利用产汽发电,有效降低了企业的成本,极大地提高了企业的经济效益。大力提高企业的管理水平、技术水平和产品质量,节能降耗,降低成本,达到规模经营是企业生存和发展的关键所在。本项目是在国内多套大型硫磺制酸装置设计的基础上,结合国内近年来的实际运行经验,在稳妥可靠的前提下进行改进和提高,技术装备立足于国产化。通过完善及改进工艺,改进设备结构及材质,使本装置的技术与装备达到国内先进水平。力争使该装置技术上更稳妥、性能上更可靠、操作上更方便,投资更省。本项目在环境保护、劳动安全和工业卫生方面采用了行之有效201、的措施,可以达到国家规定的要求。财务评价结果表明,静、动态效益指标都比较好,投资回收期较短,效益好。因此,本项目可行性研究认为,项目投产后经济效益明显,同时环境效益和社会效益是巨大的,在技术上和经济上都是可行的。15.2 结论本项目可行性研究的结论如下:1)本项目以进口固体硫磺为原料生产硫酸,工艺流程简洁。硫磺质量好,供应可靠,价格目前相对较低,是制酸的理想原料。2)采用的工艺技术先进、成熟、适用。技术与装备除催化剂和干吸塔除雾器外全部实现国产化。3)余热回收利用率高,设计中充分利用焚硫及转化过程中产生的高、中温位热能副产中压过热蒸汽并用于汽轮发电机组发电,背压产生的低压蒸汽除装置本身少量使用202、外,其余均可送往H酸生产及周边企业蒸汽用户。本装置的建成投产,降低了生产成本,提高了企业经济效益。4)生产过程中不排放污水,少量的熔硫渣可以利用,从而消除了废渣、废水对环境的污染。依靠先进的工艺技术和优化的工艺设备,使排放的尾气中SO2含量小于673.6mg/Nm3,酸雾30mg/Nm3,均低于国家规定的排放标准。从根本上解决环境污染问题,同时使开发区内现有的燃煤锅炉部分停用后使总含尘费气排放量减少,因而具有显著的环境效益。5)本装置厂址位于XXX有限公司内预留发展用地上,地理位置优越。区内各项配套功能齐全,在交通运输、供水、供电等方面为本工程提供了良好的条件,有利于节省投资,缩短建设周期。6203、)本装置的建成,除了满足公司对硫酸和蒸汽的需求,还可以满足区内其他化工产品的生产对硫酸原料和蒸汽的需求,又能向连云港、响水、滨海等周边化工区供应一部分商品酸,有利于优化资源配置和企业的共同发展。同时将为公司的长期发展留足后劲,为企业创造可持续发展空间。7)从全部投资现金流量表上分析,本项目税后主要经济指标财务净现值达2690.14万元,财务内部收益率达17.42%,超过基准收益率11%,说明有较好的盈利能力,自有资金现金流量表从企业的角度对项目进行分析,内部收益率为18.71%,表明经济效益很好,因此从财务角度看该项目是可行的。综上所述,本项目可行性研究认为,XXX有限公司20万吨/年硫磺制酸及配套3000KW余热发电装置在技术上是可行的、经济上是合理的。该项目的建成,不仅具有良好的经济效益,还具有广泛的环境和社会效益。
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