1、投资控股集团年产60万吨合成氨、104万吨尿素项目可研报告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87可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目 录1总论61.1 概述61.1.1项目名称和主办单位6可行性研究报告编制原则6主办单位概况6项目建设的必要性7研究范围71.2项目概况8拟建地
2、点8建设规模与目标8主要建设条件8项目投资及效益8研究结论8主要技术经济指标82市场预测102.1 产品用途102.2 国内外市场分析预测10国外市场供应现状及预测10国外市场消费需求现状及预测10国内市场供应现状及预测11国内市场消费需求现状及预测122.3尿素价格分析14竞争力分析14价格预测143产品方案和生产规模163.1建设规模163.2产品方案16产品方案的合理性16产品方案16产品质量标准164建厂条件184.1地理位置184.2自然条件184.3交通运输184.4水源184.5拟建地点195工艺技术方案205.1技术方案的选择20有引进设备及技术的方案选择20立足国内的技术方案
3、选择245.2工艺流程26工艺流程简述27引进装置及技术335.3消耗定额345.4设备方案34主要设备选择34主要设备一览表355.5自控技术方案40自动控制水平和主要方案40仪表选型40仪表动力供应415.6工程方案42土建工程方案的选择42三大主材估算43主要建(构)筑物表436原料、辅助材料及燃料的供应456.1原材料供应456.2辅助材料供应456.3燃料供应456.4主要原辅料运输情况457总图运输与公用工程467.1总图运输46总平面布置原则46总平面布置方案46工厂运输477.2给排水47给水排水477.3供电及电讯49供 电49电 讯517.4供热52锅炉房方案52热力系统5
4、3燃烧系统53化学水处理547.5采暖通用及空气调节55采暖55通风、空调、除尘557.6化验56化验室的设置及分工567.7空压站56艺装置及仪表用气56仪表空气质量要求567.8维修57车间组成57备品备件库578节能及节水588.1综合能耗588.2节能措施588.3节水589 环境保护599.1设计采用的环境保护标准599.2污染物排放标准599.3主要污染物和污染源59废气59废水60废渣60噪声619.4 三废治理方案及环境影响分析61废气治理61废水治理62废渣治理62噪声治理62绿化6210劳动保护、安全卫生及消防6310.1设计依据及选用标准63安全卫生设计依据63安全卫生标
5、准6310.2危害因素分析64主要危害因素64主要危害物性质。6410.3劳动安全技术措施66劳动安全66防范措施6710.4 消防67设计依据67工程的火灾危险性类别67消防设施和措施6711工厂组织及定员6911.1工厂组织6911.2劳动定员6911.3人员来源与培训7012项目实施规划7112.1各阶段工作安排7112.2项目总进度表7113投资估算及资金筹措7213.1 投资估算72投资估算依据72投资构成72建设投资估算7213.2资金筹措73资金来源73资金使用计划7314财务评价7414.1财务评价编制依据7414.2参数选取7414.3销售收入与成本费用估算74销售收入估算7
6、4成本费用估算7414.4财务评价7514.5不确定性分析75盈亏平衡分析75敏感性分析7514.6结论761总论1.1 概述 项目名称和主办单位项目名称:xx(国际)投资控股集团年产60万吨合成氨104万吨尿素项目建设地址:内蒙古自治区呼伦贝尔市主办单位:xx(国际)投资控股集团有限公司企业性质:民营法人代表:xx公司地址:北京市xx区电 话:传 真:邮 编: 可行性研究报告编制原则(1)编制过程中坚持客观、公正、科学、可靠的原则,对项目的市场需求、建设规模、技术方案及水平、经济效益、社会效益、环境效益和各种风险等进行充分调查和论证,真实、全面地反映项目的有利和不利因素,提出可供选择的建议。
7、(2)根据厂址条件,对项目所需水、蒸汽、人力、资金、原辅材料来源及质量进行测算与落实。(3)对产品方案、技术路线、资金来源等进行多方案的比较选择,最终提出技术上先进、可靠、经济上合理、环保措施完善的推荐方案。(4)结合国家的政策、法规及当地的优惠政策,按照有关编制要求,对建设项目做出客观的技术经济评价,对项目中尚未解决的问题如实提出建设性的意见和建议。(5)在吸收国内外先进技术基础上做到可靠、成熟、先进。主要设备由国内制造,选用的工艺设备、自控方案要先进、可靠,“三废”排放少,做到低能耗、低污染、低成本。严格贯彻执行国家有关基本建设的规定,做到技术先进、经济合理、安全实用。 主办单位概况xx(
8、国际)投资控股集团有限公司(以下简称“xx集团”)是从事替代能源研发、生产、销售;汽、柴油销售;石油化工产品生产、销售;投资许可经营项目:煤矿开采,煤炭经营;石油贸易进出口业务的综合性能源公司。公司总部设在中国北京市。xx集团目前下设xx(国际)投资控股河北石油化工有限公司和xx(国际)投资控股北京石油化工有限公司,两个全资控股公司。 目前已建成的xx集团河北石油化工有限公司(下称xx河北石化),位于中国河北省保定地区,占地面积200亩,紧邻京石高速公路,总投资5亿元人民币,具备年产100万吨车用清洁醇醚燃料以及10万吨燃油添加剂的生产能力。1.1.4项目建设的必要性近两年来国际原油价格持续上
9、涨,导致以石油为原料的尿素生产企业成本居高不下。受国际原油价格节节攀升的影响,作为国际尿素主要供应商的欧美化肥生产企业,因生产成本大幅上涨,使得部分企业不堪重负而被迫停产,增大了国际尿素市场的供需矛盾。目前,影响我国化肥生产企业成本的主要因素,如煤、电、汽等原材料开始全面涨价,且涨幅超过预期,以煤炭为例2003年下半年至今,煤炭价格一路飙升,上涨幅度已经超过一倍以上,致使许多以煤为原料的小型化肥生产企业难以维持。据统计,我国尿素生产企业中62以煤为原料,26以天然气为原料,12以石油为原料,原料价格上涨对这些小氮肥企业来说更是雪上加霜,再加上大中型氮肥企业也享受免征增值税优惠政策,使得小氮肥原
10、来的税收优惠不复存在,使小氮肥企业亏损严重。目前,全国小氮肥中有相当一部分处于停产甚至倒闭状态、这些小氮肥企业的停产和倒闭都将减少市场氮源的供给,从而推动尿素市场价格的上涨,这对大中型氮肥企业来说将是一个有利的发展契机。另外,国际石油价格一直在较高价位上运行,各地天然气价格也在上涨,国内能源价格有继续上升趋势,尿素生产成本必将随之增加,这会促使尿素价格上扬。我国是一个农业大国。近年来,国家出台减免农产品税收和增加农民收入的一系列政策措施后,农民的种植积极性有了空前的提高,化肥购买力不断增加。今后,国家将继续出台政策扶持三农,支持农民增收,将继续加大对化肥供产环节和化肥价格的监管监控力度,使化肥
11、市场稳定发展。研究范围(1)以煤为原料的大型合成氨及尿素生产装置;(2)公用工程、辅助装置及配套工程;(3)市场分析及预测;(4)项目厂址的方案;(5)环保、安全与职业卫生、消防;(6)项目总投资估算及技术经济指标的预测分析等。1.2项目概况拟建地点本项目拟建在呼伦贝尔市新巴尔虎左旗。xx(国际)投资控股集团有限责任公司将利用当地资源和环境优势投资建设煤化工项目,为当地经济发展作出积极贡献。建设规模与目标呼伦贝尔当地有丰富的煤炭资源,奠定了发展以煤为原料的化工产业基础。随着我国化学工业的发展,根据本地区经济发展的需要,xx(国际)投资集团拟建设以煤为原料年产60万吨合成氨104万吨尿素工程.主
12、要建设条件(1)本项目年用水量440.08万吨,水源来自新巴尔虎左旗工业园区输水管线,输水至厂区蓄水地,经加压后供厂区各用水点使用。从红花尔基至新巴尔虎左旗南部诺门罕地区的引水工程即将开工建设。(2)本工程为新建工程,全厂装机容量41076KW,正常运行负荷约24284KW,每年按8000小时运行,每年需要用电1.36亿度。根据全厂用电负荷及等级要求,本工程需要二回路110KV 电源,计划通过架空方式从工业园区变电站引入。(3)厂区冬季最大用汽量450t/h,新建锅炉房选用2台240t/h循环流化床锅炉,总产汽量480t/h。(4)本工程的建设期预计为两年。项目投资及效益本项目总投资约为470
13、529.1万元,建设投资460517.7万元,铺底流动资金10011.4万元。投资利润率13.76,投资利税率17.35,财务内部收益率税前18.40、税后14.05,该项目具有较强的获利能力和抗风险能力。研究结论综上所述,本项目原料技术路线的选择和产品方案符合国家和自治区的产业政策及当地的发展规划,原料来源稳定可靠、价格合理。本项目对实现煤的高效、洁净利用具有重大意义。因此,本工程的建设是十分必要的,也是可行的。主要技术经济指标表11 主要经济技术指标序号项目名称单位数量备注1生产规模1.1合成氨万吨/年601.2尿素万吨/年1042产品方案2.1尿素万吨/年1042.2硫磺万吨/年0.68
14、2.3粗甲醇万吨/年6.42.4氩气万立方米/年20003原材料、燃料用料3.1原料煤万吨/年1203.2燃料煤万吨/年553.3催化剂万吨/年0.484公用动力消耗4.1一次水立方米/小时6004.2年用电万千瓦时136004.3蒸汽吨/小时4055运输量万吨/年3345.1运入量万吨/年1825.2运出量万吨/年1526定员人8207年操作日天3338建筑面积平方米800009综合能耗吉焦/吨氨63.5510项目总投资万元470529.110.1建设投资万元460517.710.2铺底流动资金万元10011.411年均销售收入万元173431.212销售税金及附加万元163313总成本万元
15、87749.314利润总额万元67948.615利税总额万元85681.8616财务评价指标16.1投资利润率%13.7616.2投资利税率%17.3516.3所得税前投资回收期年6.8316.4所得税后投资回收期年7.9116.5税前内部收益率%18.4016.6税后内部收益率%14.0516.7税前净现值万元16105116.8税后净现值万元4801116.9资本金利润率%28.432市场预测2.1 产品用途尿素是一种含氮量最高的中性固体肥料,也是重要的化工原料。据统计,农业用尿素占90,10用于工业。农业上尿素可作单一肥料、复合肥料、混合肥料及微肥使用,也用作饲料添加剂。 在工业上,尿素
16、可生产三聚氰胺、尿醛树脂、氰尿酸、氯化异氰尿酸、三羟基异氰酸酯、水合肼、盐酸氨基脲、脲烷等,尿素可制氨基甲酸酯、酰尿、造影显影剂、止痛剂、漱口水、甜味剂等医药品。尿素用于生产含脲聚合物,也可作纤维素产品的软化剂;尿素还可以作炸药的稳定剂,选矿的起泡剂,也可用于制革颜料生产。2.2 国内外市场分析预测 国外市场供应现状及预测2004年世界尿素生产能力约 1.38亿吨(实物量,下同),产量 1.17亿吨,开工率85.4。全球共有生产装置460多套,其中60的产能分布在业洲,30的产能集中在中国。印度、中东、前苏联和欧洲产能分别占世界总产能的15、10、9和9。近年来,世界尿素生产格局发生较大的变化
17、,生产重心逐渐由发达四家向发展中国家转移,向气源丰富、价格低廉的地区转移。目前,世界上合成氨尿素新建装置主要集中在中东、南亚及东亚地区,尤其是中国、伊朗、卡塔尔、沙特及阿曼等国家的新增产能将于近期投产。今后5年,天然气价格将决定新建合成氨厂的建设地点。天然气价格较低的国家或地区主要有俄罗斯、中东、澳大利业、孟加拉和马来西亚,价格较高的国家或地区主要有美国、欧洲及东亚,两者氨成本差2035美元/吨。近年来,由于天然气价格涨幅较大,美国一些氨厂相继关闭或减负荷生产,或将氨厂迁到气源丰富、价格低廉的地区,产量下降30以上。中欧合成氨厂天然气长期依赖俄罗斯供应,今后10年这种状况难以改变。据不完全统计
18、,今后10年,世界尿素的新增能力仍然集中在亚洲发展中国家和中东地区。 国外市场消费需求现状及预测 尿素主要用作农田肥料,农用尿素约占世界尿素消费总量的90,其余作三聚氰胺等化工产品。2004年全球尿素消费量约1.12亿吨,比2000年1.017亿吨增加了约10,年均增长率约2.49,其中亚洲消费量占全球总消费量的63,主要消费国是中国和印度。世界尿素供需状况见表21。 表21世界尿素供需状况 (单位:万吨)项目/年份1999年2004年2005年19992005年平均增长率生产能力1213013696147173.27产量971711696130785.08开工率80.1185.488.86需
19、求量839111087114785.36 尿素是氮肥中的主要贸易品种。世界尿素贸易量1996年达到1100万吨,中国进口尿素占当年世界贸易量的52。1997年中期中国停止尿素进口后,世界贸易量一度大幅度下降,中国停止进口的份额逐渐由拉美、澳大利亚和美国进口的增加来填补,1999年又恢复到1996年的水平。2003年世界尿素出口量为2830万吨,其中前苏联国家出口量居第1位,达到750万吨,占27。中东地区尿素出口量次之, 620万吨,占22。预计2012年,中东尿素出口量将翻至1500万吨左右,占世界贸易总量的39。传统的尿素出口大国,如俄罗斯、乌克兰等,由于国内消费增长,出口逐渐萎缩。 近1
20、0年来,世界尿素市场一直是供大于求,随着世界尿素产能和产量的提高,预计在今后相当长的一段时间内将处过剩状态。国内市场供应现状及预测我国尿素工业始于1967年,70年代我国引进了13套大型尿素装置,单套装置生产能力在50万吨年。进入80年代以后又引进了多套装置,先后有100多家碳铵厂改产尿素,一些工厂尿素生产能力由4万吨年改为6万吨年, 有的扩至10万吨年,最大的达到60万吨年。迄今为止,全国共有生产企业170多家,生产能力达到4600万吨年,大型尿素装置3O套,小型尿素装置产能约占总产能的45。除了2004年12月建成投产的山东华鲁恒升集团有限公司国产化30万吨年尿素装置外,大型尿素装置均为引
21、进装置,采用当时先进的成熟的工艺技术,在国际市场竞争中具有一定的实力。 20世纪90年代,我国尿素生产进入了大发展时期,产量从1990年的100万吨增至1999年的2900万吨,年均递增180万吨尤其是1997 年和1998年增幅更大,年均增长300万吨以上。2000年和2001年,由于尿素市场疲软价格过低,增长势头明显趋缓。2002年以来,尿素市场好转,2004年尿素产量突破4000万吨大关达到4182万吨,比上年增加629万吨。2005年尿素生产继续保持增长势头,产量达到4337万吨。2005年我国尿素产量前20名生产企业见表22。表22 我国尿素产量前20名生产企业序号地址公司名称产量(
22、吨)原料1四川纳溪泸天化集团748650天然气2乌鲁木齐中石油乌鲁木齐石化分公司554640气代油3湖北宜昌湖北宜化集团441699煤4宁夏银川中石油宁夏石化分公司431702气代油5山东德州山东华鲁恒升集团429444煤6海南东方中海油化学公司379973天然气7云南水富云天化股份公司363526天然气8陕西渭南渭河煤化工公司363482煤9四川成都川化集团329344天然气10山西晋城兰花煤炭集团628392煤11四川成都四川美丰化工股份公司1000000天然气12山西晋城天脊集团晋城化工公司600000煤13重庆涪陵中国核工业建峰化工总厂280629天然气14海南中石油化学公司福岛二厂8
23、00000天然气15辽宁华锦集团辽河化肥厂520000天然气16辽宁华锦集团锦西天然气化工公司520000天然气17内蒙古内蒙古天野化工集团520000天然气18宁夏中石油宁夏石化分公司660000天然气19吉林大庆大庆石化公司化肥厂520000天然气20辽宁本溪北方煤化工公司620000煤合计104858662004年尿素新增产能超过 400万吨年,2004年9月山西省晋城煤化工公司30万吨年大颗粒尿素装置投产;12月山东华鲁恒升集团30万吨年大颗粒尿素建成投产;2003年底,中海石油化学有限公司建设的富岛二厂80万吨年大颗粒尿素投运。与此同时,一批中小企业也完成了技术改造和设备更新,约增产
24、160万吨。预计20082010年规划建设项目新增产能1110万吨/年。 国内市场消费需求现状及预测1)国内市场消费需求现状 1995年到2004年10年间,我国尿素表观消费量净增1304.92万吨,年均增长率为 4.31,2005年尿素表观消费量增幅较大,达到4187.05万吨,净增395.54万吨,比上年增长10.43。1997年以前,我国是全球最大的尿素进口国之一,每年进口量高达几百万吨。从 2000年开始,我国尿素开始跻身国际市场,出口量逐年大幅度增长,2004年达到创记录394.29万吨,位居全球尿素出口量第3位。短短56年时间,我国由尿素进口大国一跃成为出口大国,对世界尿素市场格局
25、影响巨大。图2-1 2000年2007年我国尿素市场状况 影响我国尿素中长期需求的主要动力是农业生产,包括农业经济增长量、粮食及经济作物产品、农业结构调整等因素。经济增长量和粮食及经济作物增产量对化肥需求量的关系密切、预计我国农业增加值增长仍将保持4一6之间的水平,这对化肥需求增长将是一个稳定持续的推动力量。 2)国内市场消费预测 (1)预计2010年我国人口约14亿,按世界人均粮食占有量的平均值410公斤预测,则2010年我国粮食需求量为57400万吨,较2004年粮食产量469467万吨增加10453.3万吨。 (2)若化肥对粮食的贡献率为50%,且每公斤养份增产7.5公斤粮食,则 201
26、0年较 2004年化肥需求量将增加 697万吨。 (3)以2004年全国化肥产量45198万吨为基数,2010年粮食作物共需化肥522O万吨,则氮肥需求量约为 3164万吨,较2004年氮肥表现消费量增加 287.5万吨,其它农作物所需氮肥增加量为94.5万吨,则农用氮肥增加需求量共382万吨。 (4)2010年工业用尿素将增加到755万吨,比2004年净增255万吨,折纯氮118万吨。由此可见,2010年氮肥需求量为3376.53400万吨,预计净增氮肥均为尿素,则净增尿素为 1080万吨。2004 年全国碳铵产量为672万吨(折纯),预计到2010年碳铵产量下降至500万吨,占全国氮肥产量
27、的15%,氮肥产量将达到3510万吨(折纯氮),尿素产量将达到5390(万吨(实物量)。2.3尿素价格分析 竞争力分析我国尿素生产企业的成本情况根据原料不同差别较大。目前尿素主要有三种生产方法:一是以天然气为原料,二是以油为原料,三是以煤为原料。在目前阶段大型尿素装置以天然气为原料的企业最具竞争优势,其成本一般为1000元吨;其次是以煤为原料的企业,生产成本为1100元吨,而以煤为原料的企业又有很大的区别。根据我国的资源状况,天然气供应不足,渣油、轻油价格波动太大,这些以天然气或渣油、轻油为原料的企业都在积极改变原料路线。呼伦贝尔地区拥有丰富的煤炭资源,应当大力发展以煤为原料的大型氮肥生产装置
28、,充分发挥煤炭资源优势,实现氮肥产业与煤炭资源紧密结合。 目前国内市场近80份额由中小企业占据。这此企业的原料路线、产品规模、生产设备、生产成本等竞争能力均较差。可以预料,这些中小企业将被淘汰,腾出千万吨的市场空间,因此,未来中国尿素市场将是大型企业的天下。 价格预测世界尿素价格主要受原材料价格(石油、天然气)、供求关系、投资成本、地区政策影响,据世界有关机构预测,在没有突发事件影响全球尿素供求时,预计国际尿素价格将在140200美元/吨。长期以来,我国尿素的生产、销售和价格一直受国家计划管理和控制。二十世纪七十年代建设的大型尿素厂其尿素出厂价格由国家制订,其余大中型厂由各省有关部门确定,小化
29、肥厂生产的尿素一般随行就市。所以,国内尿素的价格主要受国家政策和粮食价格以及进口量的影响。2005年以来我国尿素价格见下图:图22 2005年2009年我国尿素价格趋势由于国内天然气价格将长期保持较高的水平,支撑尿素价格持续高位;国际原油价格持续上涨,使得国内外尿素价格相当。近年来,国家执行免征农业税和支农等一系列政策,粮价有所增加,农民种粮积极性提高。综合各种因素,本工程尿素价格按1550元/ 吨。3产品方案和生产规模3.1 建设规模尿素生产的规模对投资和产品成本影响较大,一般来说规模越大单位产品成本越低。当规模达到一定程度后,则经济效益的优势就不再明显。为了满足国内市场对尿素的需求,降低单
30、位产品的投资成本,在我国建设大型尿素装置非常必要。从产品的目标市场定位、组合技术的可靠性、项目的经济合理性、大型设备的制造和运输条件、当地的资源条件、资金筹措能力等方面综合考虑,拟定建设规模为年产60万吨合成氨尿素104万吨,分两条生产线,每条线生产能力为52万吨/年尿素。3.2产品方案3.2.l产品方案的合理性尿素是化肥行业主要的氮肥产品,与其他肥料相比具有更好的性能优势和价格优势,是国家鼓励发展的产业之一。选用尿素作为本项目主要产品的原因如下:1) 尿素含氮高于其他任一种固体氮肥,因此尿素的运输、贮存、施用费用低;2) 尿素是中性速效氮肥,不破坏土壤酸碱性,可作为庄稼的追肥和基肥;3) 尿
31、素易贮存、不分解、无爆炸性;4) 尿素可以混合、复合成N、P、K三元肥,以不同比例配置满足不同土壤、土质、不同作物要求。5) 尿素产品除了用于农业化肥外,还是很重要的工业原料,在国民经济中极为重要。本项目产品方案完全符合国家的产业政策,也是内蒙古自治区化工行业发展规划中重点发展的支农产品之一。因此,本项目建设年产104万吨尿素的大型化肥厂时是十分必要和正确的选择。产品方案产品:尿素104万吨/年,产品执行国家标准(GB2440-2001)尿素一级品标准副产:粗甲醇6.4万吨/年,产品参照其它企业标准。硫磺0.68万吨/年,产品执行国家标准(GB2449-92)硫磺一等品标准氩气2000万立方米
32、/年,产品执行国家标准(GB/T10624-1995)氩气标准产品质量标准表31 尿素质量标准(GB244O-2001)指标名称工业用备注一级品二级品颜色白色总氮含量(以干基计)% 46.346.3缩二脲含量% 0.51.0水分含量% 0.51.0铁含量% 0.00050.001碱度(以氨表示)% 0.0150.03水不溶物含量% 0.010.04粒度(0.8-2.5毫米)% 9090表32 甲醇质量标准指标名称指标比重 0.826(20时)蒸馏量 80%(w)(760mmHg6465)酸度 0.1mg/g(以NaOH计)酯值 0.7mg/g醛、酮值 0.3%(w)(换算成丙酮)溴值 610m
33、g/ml铁 0.02%(w)硫 0.15%(w)表33 硫磺质量标准(GB2449-92)项目指标优等品一等品合格品1、硫,% 99.9099.5099.002、酸度(以硫酸计)% 0.0030.0050.023、水分,% 0.100.501.004、灰分,% 0.030.100.205、砷,% 0.00010.010.056、粒度片状片状片状表34 氩气质量标准(GB/T10624-1995)纯度(V/V%)杂质含量氮气氧气氢气总碳水99.999ppm(V/V)521244建厂条件4.1地理位置新巴尔虎左旗地处大兴安岭北麓,呼伦贝尔市西南端。毗邻两国一盟四旗市,西南与蒙古国接壤,东北与俄罗斯
34、隔额尔古纳河相望,南接兴安盟阿尔山市,西隔乌尔逊河、达赉湖与新巴尔虎右旗、满洲里市相邻,东与陈巴尔虎旗、鄂温克族自治旗相连。嵯北区位于额尔古纳河东南岸,行政区划属新巴尔虎左旗和陈巴尔虎左旗,东距呼伦贝尔市海拉尔区200公里,南距满洲里市63公里。4.2自然条件1)气象条件本区位于中纬度地区,其气候特点是:春季温度回升快、干旱、多大风;夏季温和,雨水集中;秋季气温急降,无霜期短;冬季漫长严寒。年平均气温为0.2, 历史极端最低出现在2001年,达到-41.1,最热月是7月,历史极端最高出在1999年,达40.9。年平均降水量为287.4mm,降水量最多的年份为1998 年(590.5mm),降水
35、量最少的年份为1986年(125.7mm)。年平均蒸发量为1566.6mm,相当于降水量的5-6倍,特别干旱的年份达11倍,年平均蒸发量1566.6mm。2)水文地质厂址区年均降水量只有279.6mm,而年平均蒸发量为1566.6 mm,为降水量的5.6倍,累年最大日降水量55.0 mm,地表土壤又为风积、冲积形成的砂土层,因而很难形成较大径流。根据现场调查,历史上没有发生过洪水淹没的情况,可不考虑区域洪水的影响。4.3 交通运输新巴尔虎左旗的公路运输比较发达,目前旗内有省道三条,总里程达447km,县道295.27km,乡道269.90km,现已基本形成了两横,一纵为主骨架,干支相连,四通八
36、达的公路网络。建设中的两伊铁路北起伊敏车站,向南偏西跨辉河后,进入新左旗路经诺干诺尔,巴日图,罕达盖进入兴安盟阿尔山市与伊尔施接轨,线路全长197km。设计通过能力近期为960万吨/年,远期为1650万吨/年。4.4 水源目前在该地区开发利用的水资源以地下水为主,丰富的地表水由于没有兴建水利设施尚未得到利用。因此水资源在时空上分布的不均匀性和未能建设水利设施,使得部分地区出现用水紧张的局面,但从海拉尔河流域的水资源总量看,可以满足该地区各行各业发展的用水需求。按照流域规划,在海拉尔河、伊敏河和莫勒格尔河上兴建水利设施后,在流域内的水资源可供量,特别是地表水的可供量将有较大幅度的提高。伊敏河红花
37、尔基水利枢纽工程是目前比较落实的一个大型水利工程,水资源的分配要按照科学发展观,合理分配,为呼伦贝尔地区规划的煤基能源化工基地的建设用水奠定良好的基础。4.5拟建地点项目拟建地点为新巴尔虎左旗化工工业园内。5工艺技术方案5.1技术方案的选择有引进设备及技术的方案选择1)造气工艺煤气化技术开发较早,在20世纪20年代,世界上就有了常压固定层煤气发生炉。30-50年代,用于煤气化的加压固定床鲁奇炉、温克勒沸腾炉和常压气流床K-T炉先后实现了工业化,称为第一代煤气化技术。第二代煤气化技术的开发始于20 世纪60年代。由于当时国际上石油和天然气资源制合成气的开发利用技术进步较快,降低了制取合成气的投资
38、和生产成本,使煤气化技术开发的进程受阻。到70年代,全球发生石油危机,又促进了煤气化新技术的开发,到80年代,开发成功的煤气化新技术有的实现了工业化,有的完成了示范厂的试验。目前已经实现工业化,用煤进行气化生产合成气的先进工艺主要有水煤浆加压气化工艺和SHELL粉煤加压气化工艺、这两种工艺的共同特点是:a.单炉气化能力大,适合于装置的大型化;b.原料煤适用性广;c.碳转化率高,炉渣残碳少;d.装置排放的污染物少;水煤浆加压气化工艺于20世纪90年代初引入中国,在国内合成氨和甲醇生产领域都有成功的使用经验,而SHELL粉煤气化工艺近年来也在积极开拓中国市场,目前在国内有多套合成氨装置采用该技术建
39、设。(1)SHELL公司的粉煤气化工艺的特点SHELL公司的粉煤气化工艺属第二代煤气化技术,具有如下优点:a.气化炉内部采用膜式水冷壁,对原料煤的灰熔点限制较少,可以气化高灰熔点的无烟煤;b.粗合成气中有效气(CH2)浓度达到 90,CO含量低;C.气化效率高,原料煤及氧气消耗低;d.单炉能力大、运转同期长,无需备用炉;e.多组对列式烧嘴配置,操作弹性较大。已在荷兰成功建设了一套单炉日处理煤量2000吨的气化装置,用于联合循环发电。国内正在进行该技术引进工作的工厂有洞庭氮肥厂。该工艺尚存在下列问题:a.气化炉制造复杂,目前国内还不能生产,要成套引进;b操作有一定难度,特别是在开始投入运行时,需
40、要进行挂膜处理,处理不当会影响水冷壁的使用寿命;c.由于无备用炉,工厂必须具有很好的管理水平和操作水平;d.国产化程度较低,投资较高。(2)水煤浆加压气化工艺的特点水煤浆加压气化技术1983年投入两业运行后,发展迅速。近十年来,在中国的化学工业中,水煤浆加压气化工艺已有七套应用的业绩,另外还有多套装置正在建设中。国内外已建成投产的有代表性的生产装置见下表:表51 水煤浆加压气化工艺业绩表序号工厂名称投煤量吨/天气化炉台数气化压力MPa投产时间年流程特点产品1美国TEC15001+16.371983激冷流程甲醇2美国CW9001+13.921984激冷/废锅发电3日本UBE15003+13.71
41、984激冷流程合成氨4德国SAR 70013.921986废锅流程H2、CO5鲁南化肥厂7202+12.61993激冷流程氨、甲醇6上海焦化厂15003+13.921995激冷流程甲醇7渭河化肥厂15002+16.371996激冷流程合成氨8淮南化工总厂10002+14.02000激冷流程合成氨9浩良河化肥厂100024.02005激冷流程合成氨10金陵石化公司10002+14.02005激冷流程甲醇水煤浆加压气化技术主要有如下优点:a.适用于加压(中、高压)气化,气化压力一般在4.0MPa和6.5MPa;b.气化炉进料稳定,由于气化炉的进料由可以调速的高压煤浆泵输送,所以煤浆的流量和压力较易
42、得到保证,便于气化炉负荷的调节;c.合成的原料气消耗低;d.该工艺己在国内外建有多套装置在运行,国内已充分掌握了该装置的运行、维护等技术;e.该装置的大部分设备、材料都可以立足于国内制造。目前国内制造的设备经过了装置的实际生产考验,具有相当成功的经验可以借鉴。水煤浆加压气化工艺是一项先进、成熟稳妥可靠的工艺技术。水煤浆加压气化生产合成氨,在日本UBE氨厂(4.0MPa)已运行了十几年,每年可运行330天以上。从国内己开车的鲁南、渭河、上海三联供、淮南的工程来看运行情况良好。(3)水煤浆气化工艺与粉煤气化工艺比较表52 水煤浆气化工艺与粉煤气化工艺比较序号项目粉煤气化水煤浆气化1原料适应性适应各
43、煤种适应成浆性好、灰熔点低的煤2气化温度14001700130015003气化压力4.0MPa8.5MPa4单炉处理能力2000吨/天1500吨/天5气化炉配置单炉需有备用炉6气化炉结构水冷壁耐火衬里7热回收废锅、水冷壁废锅、激冷8煤气除尘冷煤气激冷、过滤、洗涤洗涤9易损件高温过滤器、烧嘴耐火衬里、烧嘴10磨煤方法干磨同时干燥湿磨11国产化水平关键设备引进国产化率高12投资高低(4)水煤浆加压气化工艺与SHELL的粉煤气化工艺典型气体成份对比:表53 水煤浆气化工艺与粉煤气化工艺气体成份对比序号组成( V%)水煤浆粉煤1氢气30.326.72一氧化碳39.763.33二氧化碳10.81.54甲
44、烷0.15硫化氢1.01.36氮气0.74.17氩气0.91.18水蒸气16.52.0通过对SHELL及Texaco煤气化工艺的比较可以看出,两种煤气化工艺都可以选择,本着可靠性、实用性、先进性的原则,本工程采用水煤浆加压气化工艺。2)合成工艺方案国内对组合成塔的研究生产由来已久,塔内件从轴向到径向、换热管从三套管到套管、单管,各科研单位和生产厂家都作了大量的工作。在合成塔生产方面取得了很大的成绩。但从目前国内的合成塔规模来说,最大只能生产20万吨年,不能满足我们的需要,因此只能从国外氨合成塔中选取。国外氨合成工艺多种多样,应用最多的有Kellogg卧式合成塔和四级氨冷冻系统及联合式热交换器工
45、艺、ICI的低压合成工艺、Braun的绝热式氨合成工艺、TOpse -200径向塔工艺。各种工艺均从不同角度力争提高氨净值和热量回收效率、降低触媒层高度及整个塔的阻力降。Topse -200系列合成塔属径向合成塔,有二段触媒床,床向带换热器,该塔最大的特点是塔和整个回路阻力降小,塔阻力降一般只有0.2MPa,回路阻力降一股只有0.50.6MPa,这就大大的减少了压缩功耗,第二个特点是径向塔气流流经线路短,可以选用11.5mm的小颗粒触媒,所以氨净值高,第三个特点是合理回收余热产生过热的中压蒸汽。渭河化肥厂采用Topse -200系列合成塔运行多年,操作稳定、可靠,因此本工程拟选用Topse-2
46、00塔及其合成工艺。3)尿素工艺方案(1)国内外尿素工艺技术概况我国自六十年代起自行设计并建设了年产411万吨水溶液全循环法尿素装置近200套。七十年代至今又自行设计或引进了年产452万吨CO2汽提法尿素装置18套;引进年产52万吨和13万吨的氨汽提法尿素装置分别为8套和9套,沪天化在这一时期引进改造的年产22万吨的双汽提尿素装置也已投产;九十年代又先后引进了一套年产52万吨和5万吨的ACES法尿素装置已投产运行。目前世界上最有竞争力的尿素生产技术主要有:荷兰斯太米卡邦公司的CO2汽提工艺、意大利斯纳姆普罗吉提公司的氨汽提工艺、日本东洋公司的 ACES艺,现将其有关性能简单比较如下:a. CO
47、2汽提工艺是荷兰斯太米卡邦公司于六十年代开发的尿素生产技术,在世界范围内建厂业绩最多,其主要特点是流程简单、操作方便、投资省,它是目前世界上唯一工业化的只有单一低压回收工序的尿素生产工艺,其合成压力采用最低平衡压力,氨、碳比采用最低共沸组成时的氨碳比(2.95),操作压力为138bar,温度为180183, 冷凝温度为167,汽提温度约190,汽提效率80以上。主要设备材质采用316L或25-22-2CrNiMo,再配以足够量的纯化空气即可达到材质耐腐蚀性的要求,设备制造及维修都比较方便。由于汽提效率较高,故只设低压回收工段即可满足物料循环回收的要求,但因为没有中压工段,所以汽提效率的波动将对
48、下游工序产生影响。因此汽提塔必须控制在相对稳定的条件下操作,在一定程度上限制了装置的操作弹性。另外,由于未反应物的分解与分离主要是在汽提塔内实现的,所以用于加热汽提塔的中压蒸汽量较大,所以其总能耗比其它两种工艺要稍高一些。因其工艺流程简单,设备总台数少。国内建厂业绩较多 ,而且软硬件费用也相对较低。进入九十年代后,斯太米卡邦对其尿素技术作了较大的改进和推广,主要是增加了原料气脱氢装置,提高了装置的安全性能;合成塔结构进行了改进,提高了转化率,降低了合成塔高度及体积,将原立式降膜甲铵冷凝器改为池式冷凝器,并将其用作初级反应器,减少了合成塔的体积, 降低了工艺框架的高度。 b.NH3汽提工艺是意大
49、环斯纳姆普罗吉提公司于六十年代开发的以氨为汽提剂的尿素生产技术,后来发展为NH3自汽提工艺,在世界范围内也有广泛的建厂业绩。其最大特点是高压圈内主要设备能地面布置,无需高层框架,设备操作与维修都比较方便。其次是操作控制也比较简单,只需简单控制合成塔进出口的温度即可控制塔内的氨/碳比。由于大量过剩氨的存在,氨/碳比的微小变化对合成塔的操作条件几乎没有影响。由于中压分解工段的存在能平衡汽提效率波动对下游工序产生的影响,使得汽提塔的操作比较灵活,故可通过改变汽提塔的操作条件来调整合成塔的氨碳比,并进一步调整整个装置的热量平衡及蒸汽产量,保证了整个装置的稳定操作。该工艺关键设备汽提塔选用钛材,其耐腐蚀
50、与耐侵蚀的能力强,其操作温度可达230,可使整个装置在40的低负荷下稳定操作,特别是近两年斯纳姆普罗吉提将其汽提塔的钛管改为锆衬里管,进一步提高了该设备耐腐与耐侵蚀的能力,提高了装置的操作弹性,可不必再翻转使用,方便了操作及维修。C、ACES工艺是日本东洋工程公司(TEC)开发的节能节资型尿素生产新工艺。它是将CO2汽提工艺的高汽提效率与全循环工艺的高的单程转化率有机结合起来的一种新工艺。合成塔内氨碳比高达4.0,可以基本上忽略腐蚀问题,在190与17.1MPa(G)的操作条件下,合成塔转化率高达68,大大减少了汽提塔用于分解和分离本反应物所需的中压蒸汽量,使其成为当今工业化尿素生产工艺中能耗
51、最低的工艺。其设备选材也有独到之处,主要高、中压设备都采用了TEC参与开发的双相不锈钢,能很好地解决设备的腐蚀问题,其缺点是高压圈内设备台数较多,操作、控制比较复杂,高压圈内物料的循环靠设备的位差来实现,工艺框架较高,提高了一次性土建费用设备的操作,维修也不方便。国外先进的三种尿素工艺技术我国均已引进,并已长周期运行,我国已能在只购买工艺包的条件下设计建设氨汽提的中型尿素装置,而且也能自己设计、制造、建设CO2汽提大型尿素装置。(3)尿素工艺方案比较及选择从以上比较可以看出,三种方法的工艺性能指标非常接近。ACES法流程较长,框架高度达70米,能耗较低,但其专利费较高;NH3汽提法流程较长,N
52、H3消耗指标较高,投资适中;CO2汽提法工艺简单,投资较省,在国内的建厂经验最为丰富,同规模的装置国内己有十几套在运行,故选择CO2汽提工艺。立足国内的技术方案选择1)硫回收工艺方案回收硫化氢中的元素硫的方法的按生产方式分为湿法和干法两种。湿法主要是用溶剂将H2S吸收后在液相与氧气反应生产硫磺,按吸收液中氧化剂载体又分为钒基氧化法和铁基氧化法,按使用的溶剂不同又分为多种方法。国内采用过的方法有栲胶法、ADA法、PDS法、GTS法、TS-8505法等多种方法。干法回收硫的方法使用最广泛的为克劳斯法。由于克劳斯法工艺简单,适用大型化、生产控制自动化,装置效能高。因此已成为含H2S气体中回收元素硫的
53、主要方法。采用Clause工艺存在的问题是受化学平衡限制,尾气难以达到环保排放标准。因此本项目采用改进的 Clause工艺,采用两级碱洗与 Clause工艺串联,以保证装置尾气达标排放。2)变换工艺方案上世纪六十年代以前,主要应用以Fe2O3为主体的催化剂,使用温度范围为350550,由于受操作温度的限制,气体经变换后仍有3%左右的一氧化碳。六十年代以来,由于脱硫技术的进展,气体中总硫含量可降低到lppm以下,有可能在更低温度下使用活性高而抗毒性差的CuO催化剂,操作温度为200280,残余一氧化碳可降至0.3左右。前者称为中温变换,而后者则称为低温变换。中温变换适合CO含量高的原料气。八十年
54、代以来,我国的很多企业采用了在中变炉之后增加低变炉技术,也就是中串低变换工艺,而中低低变换工艺也是中串低变换工艺的发展。该工艺降低了吨氨产品的蒸汽消耗量,还较大幅度地提高了一氧化碳的总变换率。所以本工程采用中低低变换工艺。3)脱硫、脱碳工艺方案从目前国内外大型合成氨装置所采用的脱除酸性气体的工艺来看,低温甲醇洗(Rectisol)和NHD(或Selexol) 工艺较为常见。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,是由德国林德公司和鲁奇公司联合开发的一种有效的气体净化工艺。该技术成熟可靠,可将H2S脱至小于0.1ppm。而且溶剂循环量小,溶剂价格便宜,能
55、耗和操作费用较低。该法缺点是在低温下操作,要求采用低温材料,投资较高。NHD(或Selexol)亦属物理吸收,对CO2、H2S等均有较强的吸收能力,但只能将H2S脱至小于1ppm,对COS吸收能力较差,需另加有机硫水解和精脱硫装置。为使脱碳尾气符合环保排放要求,须将脱硫和脱碳分开,流程复杂。另外其溶剂吸收能力比甲醇低,因而溶剂循环量大,充填量大,且溶剂价格昂贵,操作费用较高。该法的优点在非低温下操作,可采用普通碳钢材料,投资较低。对本项目而言,虽然NHD工艺投资低于低温甲醇洗工艺,但其操作费用较高。低温甲醇洗工艺在国内已有丰富的生产操作经验,除少部分低温材料需引进外,设备设计和制造可在国内解决
56、,超过NHD的部分投资静态回收期约2年,因此本项目酸性气体脱除采用低温甲醇洗工艺。4)醇烃化工艺方案经一氧化碳变换和二氧化碳脱除后的原料气尚含有少量残余的一氧化碳和二氧化碳,为了防止它们对合成催化剂的毒害,原料气送往合成以前还需要有一个最后净化的步骤。铜氨液吸收法是1913 年就开始采用的方法,液氮洗涤法是二十年代以后使用的方法,甲烷化法是六十年代开发的新方法。虽然在催化剂上用氢气把一氧化碳还原成甲烷的研究工作早己完成,但因反应中要消耗氢气生成无用的甲烷,所以此法只能适用于CO含量甚少的原料气。直到实现低温变换工艺以后,才为CO的甲烷化提供了条件。与铜洗法相比,甲烷化法具有工艺简单、操作方便、
57、费用低的优点,但甲烷的销售始终是甲烷化法生产的瓶颈,因此本项目采用醇烃化法。5.2工艺流程以煤为原料生产尿素的工艺流程如下:尿素水解塔液氨压缩硫磺粗甲醇造粒塔蒸发器克劳斯反应器高压洗涤器精馏塔甲铵冷凝器汽提塔尿素合成塔氨合成塔醇化塔压缩低温甲醇洗低温变换炉中温变换炉洗涤塔磨机气化炉 氧气 原煤 C02 氮气 氢气图51 工艺流程简图工艺流程简述1)造气工艺流程(1)磨煤工段原煤通过电子皮带称计量送入棒磨机,水、石灰石粉、添加剂也通过计量加入棒磨机。各种物料在棒磨机内混合并磨成水煤浆后自流入滚筒筛筛分,极少量的不合格料落入手推车返回料场,合格的料浆流入磨机出料槽,再经磨机出料泵送入气化工段的大煤
58、浆槽内供气化所用。(2)气化工段由磨煤工序制备的原料煤浆,经泵加压后,送入气化炉喷嘴与空分送来的高压氧气经喷嘴进入气化室。在约1400l500及6.5MPa压力下,进行部分氧化反应。产出粗合成气,高温粗合成气经激冷室降温增湿。再经文丘里洗涤器及洗涤塔进一步除尘,含尘量合格(1mg/Nm3)后,送往CO变换工序。在气化室高温条件下,呈液态的融渣经激冷、固化,再经破渣机破碎较大凝块后,导入锁渣罐周期性地排入渣池,在此经初步沉降,粗渣由设于渣池中的刮板捞渣机陆续捞出固渣,并运出界外。激冷室及洗涤塔排出的水,因含有细渣浊度较高称之为黑水,并具有系统条件下的饱和温度。高温的黑水送往渣水处理工序作进一步处
59、理后循环使用。(3)渣水处理工段由气化炉激冷室、洗涤塔排出的高温黑水,经逐级减压闪蒸,最终在真空闪蒸罐内降至7080后送入沉降槽,悬浮固相细渣在絮凝剂的作用下得到沉降,沉降后的清液称为灰水,经脱氧、加压后送回气化工序洗涤塔中循环使用。高温黑水逐级闪蒸是为回收高温黑水余热而设置的,闪蒸级数及各级闪蒸压力可据蒸气的用途、用量确定。沉降槽底部排出的含固率约152O的浓缩渣浆,可经过滤、脱水后,滤饼作为废渣排出,滤液作为磨煤用水循环使用。2)变换工艺流程变换后的煤气经油分离器后进入饱和热水塔,再经气水分离器后进入热交换器与变换气换热,经中变电加热器进入中温变换炉,出热交换器的煤气经第一调温水加热器后进
60、入低温变换炉,再经第二调温水加热器、第一水加热器后,进入饱和热水塔,再由第二水加热器、变换气水冷器、变换气水分离器冷却分水后,变换气由变脱塔再脱硫后至脱碳车间。3)低温甲醇洗工艺(1)变换气冷却来自一氧化碳变换工序的变换气被送到酸性气体脱除工序,在一系列换热器中被冷却。在变换气/合成气换热器和变换气冷却器中,变换气被冷到约10。然后变换气通过洗氨塔,用锅炉给水进行洗涤以降低其NH3 和HCN含量。洗涤水被送出界区。之后,一小股甲醇被注入变换气里以防止水在低温下凝固。最后,变换气在变换气/合成气换热器中与冷合成气,冷CO2产品和循环气换热。(2)H2S/CO2吸收随后变换气经过甲醇洗涤塔的预洗段
61、,在此微量组份如NH3和HCN被一小股来自H2S吸收塔给料冷却器的低温甲醇吸收。在液位控制下,预洗甲醇离开塔底,送到预洗闪蒸换热器去再生。预洗后的气体通过一个升气管进入甲醇洗涤塔的主洗段,H2S和COS在此被来自甲醇洗涤塔的含饱和CO2的甲醇所洗涤。甲醇溶液流量与进甲醇洗涤塔的变换气流量进行比例控制。洗涤后的富含H2S甲醇在液位控制下离开甲醇洗涤塔去中压闪蒸塔闪蒸再生。脱硫后的气体通过另一个升气管进入甲醇洗涤塔的上段洗涤部分。甲醇洗涤塔中,气体用冷的闪蒸后的富甲醇作为主洗甲醇,用冷的热再生后的甲醇作为精洗甲醇来进行洗涤。之后,在与变换气量比例的流量控制下,进入塔的上部。由于CO2的吸收热,甲醇
62、温度升高,吸收能力相应下降。因此饱和甲醇需要引出冷却以维持吸收能力。因此,在上段气体被富CO2甲醇洗涤,在甲醇循环冷却器中甲醇被制冷剂冷却下来。在变换气/合成气换热器和变换气/合成气换热器B中与变换气换热之后,合成气被导出界区。(3)闪蒸再生和H2S提浓来自甲醇洗涤塔的部分甲醇通过H2S吸收塔给料冷却器导入甲醇洗涤塔的上段,其余部分流入中压闪蒸塔的中压部分, 甲醇在中压下闪蒸,闪蒸出部分CO2同时解吸出有价值的H2和CO。这股气体被导入中压闪蒸塔的下段以降低其CO2含量。从甲醇洗涤塔出来的含富硫甲醇也流入中压闪蒸塔下段,在此,有价值的H2和CO以及部分CO2闪蒸出来。为了降低循环气量,闪蒸出来
63、的大部分的CO2用一小股来自热再生塔给料泵的冷甲醇再吸收。在变换气/合成气换热器中被加热后,闪蒸气通过循环气压缩机压缩,再经循环气压缩机进口冷却器和循环气压缩机后冷器用循环冷却水冷却,然后循环回变换气入口管线。来自中压闪蒸塔中压闪蒸段的含富CO2甲醇在CO2闪蒸甲醇丙烯冷却器中过冷。之后大部分的甲醇被导入再吸收塔上段的顶部进行闪蒸,H2S、CO2被释放出来。CO2产品在克劳斯气体/CO2换热器和热闪蒸气丙烯冷却器中加热后送出界区。部分闪蒸后的甲醇导入再吸收塔底部的上层。部分通过主洗涤泵导入甲醇洗涤塔。来自闪蒸甲醇丙烯冷却器的其余甲醇在闪蒸甲醇冷却器中被进一步冷却,之后导入再吸收塔中段的中部,作
64、为硫组分的再吸收介质,使CO2产品气达到指标要求。来自中压闪蒸塔低闪蒸段的含硫甲醇分成两股。一股去再吸收塔上段的下部,释放出所含的绝大部分CO2包括H2S和COS。CO2产品气离开塔,在变换气/合成气换热器中被加热后,被导出界区。其他的含硫甲醇直接送到再吸收塔中段的底部。来自上部的闪蒸后的含硫甲醇也被送到再吸收塔中段的上部。在此,更多的CO2通过和氮气冷却器和部分尾气换热,用氮气气提而释放出来。甲醇被再吸收塔循环泵从升气管中抽出,经过再吸收甲醇换热器和热再生甲醇换热而被加热,之后返回再吸收塔下部的气提段。来自气提部分的N2/CO2混合气和热闪蒸气、循环酸气混合。含硫混合物被送到再吸收塔中段上层
65、的甲醇反洗。离开中段上层的尾气在氮气冷却器和丙烯过冷器中被部分再热。尾气在尾气洗涤塔中用水洗至相当低的甲醇含量时,最终通过足够高的烟囱排到大气中。来自再吸收塔中段下部的富H2S甲醇被热再生塔给料泵抽出,通过闪蒸甲醇冷却器,H2S吸收塔给料冷却器和富甲醇/贫甲醇换热器,与热再生甲醇换热而被加热,之后送至热再生塔的热闪蒸段。在中压闪蒸塔下段,来自热再生塔的部分甲醇也作为循环气的CO2再洗甲醇用。(4)热再生含富硫甲醇首先被送到位于热再生塔顶部的热闪蒸段。热闪蒸释放出的气体在热闪蒸冷凝器中用冷却水、在热闪蒸气丙烯冷却器中冷却。之后热闪气和冷凝液送到再吸收塔的主要部分以增大甲醇中的硫容量。进热再生塔热
66、再生部分的甲醇用甲醇蒸汽汽提,全量再生,甲醇蒸汽部分来自于再生部分下部的水浓缩段,其余来自于甲醇脱水塔塔顶。来自热再生段的甲醇蒸汽/气体混合物通过若干个换热器来冷凝甲醇。首先,在送入热再生塔之前,塔顶馏出物导入预洗闪蒸换热器去加热冷的预洗甲醇。在进入回流槽之前,大部分甲醇在热再生塔顶冷凝器中被冷凝。最后,克劳斯气体在克劳斯气再热器和克劳斯气/CO2换热器中进一步冷却。克劳斯气体分离器中剩余的冷凝液被收集并返回回流槽。之后克劳斯气体在克劳斯气再热器中被再热并送出界区。来自克劳斯气体分离器的部分克劳斯气体被用作循环气返回再吸收塔用于浓缩硫组分。克劳斯气体循环通过一个小的再吸收塔直接进入分离器。在那
67、里,它被来自再吸收塔循环泵的一小股冷甲醇再洗,以避免克劳斯气体夹带的微量组份积聚在循环甲醇中。来自克劳斯多级冷凝的冷凝液被收集到回流槽中,通过热再生塔回流泵返回热再生塔顶部。从热再生塔的储液段收集的全量再生甲醇,在返回甲醇洗涤塔之前,由CO2吸收塔给料泵抽出,然后在富甲醇/贫甲醇换热器中冷却。(5)甲醇-水精馏少量热再生后的甲醇送到热再生塔下部的水富集段。这个小的精馏部分带一热再生塔再沸器。一方面,此部分可获得底部产品里的富集水,另一方面可产生需气提的甲醇蒸汽。用甲醇脱水塔给料泵将含富水甲醇从热再生塔的浓缩段的底部抽走后导入甲醇脱水塔。目的旨在保持甲醇回路中水含量在较低水平,甲醇脱水塔再沸器提
68、供蒸馏热源,其顶部是甲醇蒸汽,它被送入热再生塔,它也被作为气提介质。甲醇脱水塔的底部产品是废水,在废水冷却器中被冷却后导入尾气洗涤塔。4)硫回收工艺流程来自低温甲醇洗的酸性气进气分离罐分离出夹带的液体后,气体经控制阀调节分别进入H2S锅炉和克劳斯反应器一段。酸性气在H2S锅炉内和来自罗茨鼓凤机的空气进行燃烧反应生成SO2。对于燃烧反应中空气流量的控制,是同时通过进口酸性气的H2S成分分析和最终冷凝器出口尾气中的H2S成分分析来实现,并且相应地比例控制燃料气的流量。部分酸性气经燃烧反应后成为含SO2的气体,与来自造气车间的含H2S的气体一起进入克劳斯反应器一段进行催化反应生成气态硫磺。一段反应后
69、的酸性气通过H2S锅炉内的换热器冷却,冷却产生的液相硫磺自流至液封槽。气体则通过第一酸气加热器的中压蒸汽间壁予热,加热后的气体进入克劳斯反应器二段内再进行催化反应生成气态硫磺,气体再经过H2S锅炉内的换热器冷却,冷却产生的液体硫磺去液封槽,气体则通过第二酸气加热器的中压蒸汽予热,加热后的气体进入克劳斯反应器三段内进行催化反应,反应完成后的尾气经最终冷凝器冷却后进入尾气碱洗处理系统,在最终冷凝器冷凝下来的液相硫磺自流至液封槽。反应产物硫磺经液封流入硫磺池,再经硫磺泵送至硫固化冷却器冷却成固体硫磺。反应后的尾气由于不能达标排放,需要经过尾气碱洗处理。尾气洗涤采用两级洗涤,分别通过文丘里洗涤器、文丘
70、里洗涤器实现。洗涤后的尾气经废气分离器分离出夹带的液体后至烟囱高空排放。洗涤液采用NaOH 溶液,由文丘里循环泵循环喷淋。洗涤液的PH值是通过PH值分析来控制补充的碱液量,补充的碱液通过碱液补充泵提供。5)醇烃化工艺流程脱碳工段来的气体进入油水分离器,分离油水后进入醇塔前换热器换热。换热后的气体进醇化塔内反应,反应后的气体进醇塔前换热器管内加热入塔气体。出醇塔前换热器气体进入醇化水冷器,降低温度后进入甲醇分离器分离甲醇。来自甲醇分离器的气体进烷塔前换热器换热,经换热器进一步提温后入烷化塔反应,反应后的气体去烷塔前换热器管内加热入塔气体。出烷塔前换热器的气体经烷化水冷器、烷化氨冷器,降低温度后进
71、水分离器,出水分离器的气体去合成车间、循环机仅升温还原时使用。6)合成氨工艺流程合成气在合成塔内进行高温高压催化反应生合成氨。通过蒸汽过热器、废热锅炉和气气换热器对氨合成产生的反应热进行回收。净化气进入合成气压缩机低压缸压缩到6MPa,经过冷却分离后进入高压缸,与其循环气混合后,在最后一个叶轮(又称循环段)压缩到1415MPa送入合成回路。离开合成气压缩机的气体经过热交换器加热到合成塔入口温度,进入合成塔。氨合成塔系Topse -200径向流合成塔,有两段催化剂床,床间带换热器。出合成塔的气体依次经过以下换热器进行冷却:蒸汽过热器、废热锅炉、热交换器、水冷却器、冷交换热器以及一、二级氨冷器。冷
72、凝的氨在氨分离器子以分离。循环气体经过冷交换器加热后进入合成气压缩机高压缸。氨分离器分离出的液氨减压后送入氨闪蒸罐,溶解在液氨里的气体被释放出来,经回收冷量、汽提后作燃料气体用。氨闪蒸器出来的液氨进入氨受槽,送尿素车间。7)冷冻及液氨贮存工艺流程氨冷冻工段设计为二个温度等级,一级温度11,除供空分空气预冷冷量外,还和二级-4冷量一起供合成冷凝氨冷量。氨压缩机为二个压缩机。一、二级氨冷器的气氨分别进入不同的氨压机,经水冷冷凝下来的液氨进入氨收集槽。液氨又依次经过一 二级氨冷器,气氨进入压缩机,周而复始,循环此过程。液氮贮罐由于吸热产生的气氨通过事故冰机组压缩,压缩后的氨气经冷凝后返回液氮贮罐。贮
73、罐中的液氨可按要求通过氨输送泵加压并经氨加热器用冷却水加热后送至尿素车间。8)尿素工艺流程氨和二氧化碳在170185及13.514.5MPa(G)条件下反应生成尿素,氨和二氧化碳在第一步反应中生成氨基甲酸铵;反应速度很快且为放热反应。在第二步反应中氨基甲酸铵脱水生成尿素和水,反应速度较慢且为吸热反应。合成工段中NH3和 CO2的转化率约为 8082。液氨由高压氨泵加压至16.7MPa(G),并通过高压喷射器送进甲铵冷凝器。二氧化碳从净化车间引入,在加入少量空气后由CO2压缩机加压至14.7MPa(G)。在脱氢转化器中CO2中的氢通过催化剂燃烧除去。脱氢的目的是使高压洗涤器放空的氢一空气混合物处
74、于爆炸范围之外。脱氢后的CO2引入高压气提塔的底部。加入的空气的一部分用于催化燃烧,其余的用于钝化合成工段的设备防腐。在合成塔中,甲铵转化为尿素和水。合成塔出料进入汽提塔管程。在此与CO2逆流接触,这样使氨的分压降低并使甲铵分解,分解所需的热量由饱和中压蒸汽提供。出汽提塔的尿素溶液流往回收工序,而出塔的气相则送入高压甲铵冷凝器。在高压甲铵冷凝器中部分气相冷凝,冷凝热用于产生低压NH3及CO2一并送往合成塔的底部。出合成塔顶部的不凝气体及未反应的氨和二氧化碳进入高压洗涤器。在高压洗涤器的下段,NH3及CO2冷凝下来,冷凝热由冷却水带走。在上段来自下段的气体与来自低压回收工序的甲铵液逆流接触以回收
75、NH3及CO2。回收后的气相主要为氮气和氧气及很少量的氨和二氧化碳,通过中压吸收器后放空。出高压洗涤器的甲铵液流往高压喷射器,在此用高压氨作驱动流体将甲铵液循环回高压甲铵冷凝器。在精馏塔分离器中气相从液相中分出并进入精馏塔,在此汽相被来自汽提塔的尿素甲铵液冷却并引起气相中的部分水份冷凝下来。离开精馏塔的气相进入低压甲铵冷凝器的底部,在此几乎全部冷凝下来,冷凝热由冷却水带走。在低压甲铵冷凝器中加入一部分工艺冷凝液和第一解吸器塔顶气冷凝液以控制甲铵液中的含水量。甲铵液由高压甲铵泵从低压甲铵冷凝器液位槽中抽出并加压后送往高压洗涤器。离开精馏塔的尿素溶液经减压后进入闪蒸分离器,闪蒸后的尿液约含7080
76、尿素,在尿液贮罐中贮存。贮存在尿液罐中的尿液由泵抽出并送往第一蒸发器浓缩至95,然后经第一蒸发分离器分离后送往二段蒸发,在此尿素浓缩至99.7。出第二蒸发分离器的熔融尿素送往造粒塔顶,通过造粒喷头,尿素液滴沿造粒塔下降并与上升的空气逆流接触而冷却固化成尿素产品。出蒸发系统两段蒸发分离器的气相在真空系统中冷凝后送往氨水槽,该溶液可用作0.39MPa吸水塔和常压吸收塔的吸收剂,大部分工艺冷凝液由氨水槽抽出经解吸器预热后送往第一解吸器。在第一解吸器中,NH3及CO2被来自第二解吸塔的气相汽提出来。出第一解吸器的溶液用泵送至水解塔预热器,预热后送往水解塔的顶部。在水解塔中,尿素被加热至约200后分解,
77、分解所需的热量由高压过热蒸汽提供。离开水解塔的工艺冷凝液含微量的尿素、氨和二氧化碳,经水解塔预热器回收热量后进入第二解吸器。在这里,残余的氨和二氧化碳被低压蒸汽汽提出来。汽提气进入第一解吸器,并用作第一解吸器的汽提剂。处理后的工艺冷凝液约含Ippm的 NH3及Ippm的尿素,经解吸塔预热器和废水冷却器冷却后作锅炉给水。9)空分工艺流程空分装置负责向造气装置提供高纯氧气(99)并为全厂提供氮气。本装置采用分子筛吸附净化空气,透平膨胀机制冷,液氧泵内压缩流程。整套机组包括:空气压缩系统、空气预冷系统、分子筛纯化系统、分馏塔系统、氮气压缩系统。该流程具有运行连续、稳定、安全、操作维护方便、可自动变负
78、荷等特点,增压机由汽轮机驱动。空气压缩系统中,空气纯化系统采用先进的立式、双层径向流吸附器。采用液氧泵内压缩流程,便装置的安全性更高。引进装置及技术1)造气部分煤气化大部分设备国内己研究成功,部分已用于工业装置中。但考虑到该装置规模较大,应做到可靠、安全、长周期运行,所以对于一些关键的设备、阀门及材料拟从国外引进、初步确定引进设备有:高压煤浆泵、高压渣阀、德士古烧咀(专利设备,一次性引进,备件国内研制)和部分材料(板材和管材)。2)合成部分我国合成塔生产方面取得了很大的成绩,但目前国内合成塔规模小,最大只能生产20万吨年,因此本工程从国外氨合成塔中选取。为保证合成塔正常运行,合成生产的工艺软件
79、也是本工程要引进的关键技术。3)尿素部分近年来,斯太米卡邦对其工艺技术在降低能耗、系统优化控制操作、耐腐蚀材料的选择、造粒技术、装置布置以及设备结构等方面都有重大改进和突破。本项目考虑采用CO2汽提工艺CO2汽提工艺中需引进的关键设备主要有:高压氨泵、高压甲铵泵、汽提塔、高压甲铵冷凝器、高压喷射器、造粒装置等。上述设备的动设备中往复式高压泵易泄漏,制造难度较大,高速离心式高压泵国内还有待试制。静设备中的汽提塔、甲铵冷凝器等属专利设备,只有取得斯太米卡邦认证的厂家才能生产;造粒装置国内则无大型装置的生产经验。表54 引进设备一览表(单线)序号设备名称规格及型号单位数量备注1破渣机旋转式F=5.5
80、t/h台32渣阀DN350台93煤浆泵台34部分材料5煤浆加压泵台36氨合成塔233021000径向台17高压甲铵冷凝器台18高压洗涤器66.5m2台19造粒装置台110高压喷射器台111高压氨泵台212高压甲铵泵台25.3消耗定额表55 吨尿素消耗序号名称及规格单位消耗定额备注1原料煤吨1.152燃料煤吨0.533新鲜水立方米4.234电kwh130.775.4设备方案主要设备选择1)磨煤机根据项目用煤的可磨性指数可选择棒磨机、球磨机或棒球合磨机。鲁南采用国产球磨机能耗较高。日本宇部采用自己制造的棒球合磨机,结构复杂。渭化采用美国阿利斯的棒磨机(洛阳矿机厂制造外壳,太原重机厂制造内衬瓦块和磨
81、棒),结构简单,能耗低。目前洛阳矿山机械厂已研制出同渭化相似的棒磨机,内衬瓦块采用有金属骨架的橡胶衬块,磨棒仍要采用高铬镍合金耐磨铸钢,已成功应用在德州大化肥及二期项目,在最近所建设的类似项目中也有部分项目业主采购该公司产品,此外江苏江阴亚特有限公司和沈阳矿山机器厂也能提供类似磨煤机,因此本项目按国内供货考虑。2)煤浆振动筛煤浆振动筛是保证高压煤浆给料泵安全、长周期、稳定运行和气化炉烧嘴不堵塞损坏的保证。但如何选择振动筛的参数要根据煤浆的性质经过试验来确定。渭化引进的金属丝网煤浆振动筛不适应煤浆高黏度要求,使用中遇到麻烦,而放弃至今未投用。而德州大化肥采用鞍山矿山机械厂的聚胺酯振动筛亦不太好用
82、。通过渭化和德州的经验,是否要设置振动筛尚需进一步与专利商探讨。3)低压煤浆泵低压煤浆泵宜采用双缸双作用活塞隔膜泵或曲杆泵、软管泵。在煤浆加压气化装置中多采用荷兰GEHO泵,德国的FELUWA 双隔膜泵也成功用在这一领域如德州大化肥项目。国内沈阳矿机厂为鲁南研制的低压煤浆泵使用尚可。上海大隆机器厂仿造荷兰GEHO低压煤浆泵已通过专家鉴定,正接受工业化考验。由于低压煤浆泵1开1备,操作压力低,且有煤浆储槽与水煤浆连续气化隔离开来,因此该泵工艺连续性要求低一些,可采用国产机器,在鲁南用泵基础上放大即可。此外,在我国采用水煤浆为原料的热电厂中,有采用曲杆泵(或称单螺杆泵)作为煤浆输送泵,且国内也有成
83、熟的制造厂,但连续运转周期尚短,国外的软管泵亦能应用在该领域。因此本项目按国内国产化供货或国外引进方案考虑。4)高压煤浆给料泵高压煤浆给料泵与气化炉一一对应,连续运转要求特别高,多采用荷兰GEHO三缸单作用活塞隔膜泵,使介质脉动减小。在国内外的德士古水煤浆加压气化装置中均采用荷兰GEHO 泵。德国的FELUWA双隔膜泵也可用在这一领域,也成功应用在德州大化肥和后来的其它煤化工项目中。尽管国内大隆机器厂前期为鲁南研制了煤浆给料泵,但经过工程验证技术尚不过关,且鲁南装置用泵流量小(10万吨氨年配套)、压力低(4.0MPa气化配套),特别是该泵与气化炉一一对应,无备用,工艺要求特别高。所以本项目仍以
84、国外引进考虑。5)气化炉造气车间主要设备有气化炉、锁渣罐和碳洗塔。气化炉是气化的关键设备,炉体分为上部燃烧室和下部激冷室。煤浆和氧气通过烧嘴喷入气化炉上部的燃烧室内,生成的工艺气体和炉渣进入下部的激冷室淬冷。工艺气的出口在炉体中部,炉渣由底部的出口经破碎后排入锁渣罐,然后定期排至渣池。气化炉设计压力为6.9MPa,钢壳内径为2800,高度为12200mm。德士古烧嘴是专利技术,与标准气化炉配套,烧嘴在气化过程中非常关键,本装置烧嘴拟整体由国外引进。6)合成塔氨合成塔采用Topse-200型径向合成塔,设备内径为2330,高度为21000,塔由一个承压外壳和内部的触媒筐组成,触媒筐是由两个催化剂
85、床和一个位于床层中心位置的床间换热器及底部换热器组成。承压外壳为多层包扎结构,材质拟采用低合金钢,上部与多层包扎筒体连接的筒体端部和下部球形封头采用低合金钢锻件。7)高压液氨泵和高压甲铵泵我国七十年代引进的十三套大化肥装置和八十年代引进的三套大型渣油氨厂配套尿素装置均采用往复式高压液氨泵和甲铵泵。从中原大化肥作为标志开始引进的十几套大型尿素装置配套的高压甲铵均为离心泵,其中有高速胜达因泵、中速多级荏原泵、中速多级新比隆泵等;而高压液氨泵有往复式泵、有高速胜达因泵、中速多级荏原泵、中速多级新比隆泵等。从中原大化肥厂开始国内大型尿素装置均采用离心泵,这是由于原立式往复高压甲铵泵经使用证明存在许多缺
86、点。本项目建议采用日本荏原公司的中速多级离心泵。主要设备一览表表56合成氨装置主要设备一览表(单线)序号设备名称规格及型号单位数量备注一造气1磨煤机棒磨机36t/h,650KW台22气化炉及附件280012200 P=6.9MPa台33耐火砖套34破渣机旋转式F=5.5t/h台3引进5渣阀DN350台9引进6煤浆槽台17碳洗塔26009900台38煤浆给料泵台29煤浆加压泵台3引进10锁渣罐循环泵台311激冷水泵台312灰水泵台213洗涤塔给料泵台314高压灰水闪蒸罐台115沉淀槽台116压滤机台2二净化1中变炉34005400台12低变炉34004400台13饱和热水塔台14热水洗涤塔台15
87、变脱塔台16变脱泵台27热水洗涤泵台28热水循环泵台29变换气分离器台110煤气水分离器台111变换气水冷器台112脱热水预热器台113段间冷却器台114煤气换热器台215电加热器台216煤气冷却器台117第一水加热器台118第二水加热器台119增湿器台220蒸汽喷射器台121甲醇洗涤塔浮阀塔2050/260063000 t=-70/50 P=5.8MPa台122二氧化碳汽提塔浮阀塔2050/500063000 t=-70/50 P=0.4MPa台123硫化氢浓缩塔浮阀塔3100/490063000 t=-70/50 P=0.3MPa台124甲醇/水分离塔筛板塔1000/280063000 t
88、=170 P=0.4MPa台125甲醇再生塔浮阀塔2100/2700t=120/170 P=0.4MPa台126原料气冷却塔缠绕式F=1750m2台127循环甲醇冷却塔缠绕式F=1550m2台128贫甲醇冷却器1#缠绕式F=120m2台129贫甲醇冷却器2#缠绕式F=2520m2台130贫甲醇再冷器缠绕式F=500m2台131贫甲醇泵离心式Q=290m3/h台2+132醇化塔台133烷化塔台134塔前换热器台135塔前换热器台136甲醇分离器台137水分离器台138气油分离器台139甲醇中间槽台140甲醇贮槽台241水冷器台242醇烃化循环气机往复式F=3200Nm3/h台143硫化氢锅炉F=
89、95m2,t=190,P=0.8MPa台144硫磺切片机Q=800kg/h台145硫固化冷却器台146硫磺池台147硫磺泵台248分离器台149克劳斯反应器台150罗茨鼓风机台251冷凝器台152酸气加热器台253文丘里洗涤器台2三压缩1合成气压缩机t=30/55,P=5.0/14.5MPa台1四合成1循环机往复式F=3200Nm3/h台12氨合成塔233021000台1引进3中压蒸汽发生器台14中压蒸汽过热器台15热交换器台16氨冷器台27液氨储罐台18氨压缩机(盐水)台29氨压缩机(冷水)台2表57 尿素装置主要设备一览表(单线)序号设备名称规格及型号单位数量备注1吸收塔650/10506
90、000台12精馏塔15507500台13低压吸收塔11002800台14第一解吸塔150012000台15第二解吸塔150013000台16水解塔225025000台17CO2换热器台18汽提塔2300台19高压甲铵冷凝器台1引进10高压洗涤器66.5m2台1引进11高洗器冷却器台112低洗器冷却器台113循环加热器台114低压甲铵冷凝器台115循环水冷却器台116一段真空蒸发器台117二段真空蒸发器台118废水冷却器台119解吸塔预热器台120水解塔预热器台321回流冷凝器台122蒸汽冷凝器台123造粒塔21000台124造粒喷头台1引进25高压喷射器台1引进26转化器1500台127合成塔
91、295030000台128CO2压缩机和缓冲罐台129精制塔分离器台130闪蒸槽台131一段蒸发分离器台132二段蒸发分离器台133低压甲铵冷凝器液位槽台134尿液槽台135缓冲槽台136氨水贮槽台137回流冷凝器液位槽台138蒸汽凝液槽台139锅炉给水收集槽台140低压蒸汽包台141高压蒸汽饱和器台142中压蒸汽饱和器台143CO2压缩机台144高压氨泵台2引进45排放液槽泵台146高压洗涤器循环水泵台247高压甲铵泵台2引进48尿液泵台249低压甲铵冷凝器循环水泵台250熔融尿素泵台251解吸塔给料泵台252吸收塔给料泵台253工艺冷凝液泵台254水解塔给料泵台255回流泵台256回流冷凝
92、器循环水泵台257冷凝液泵台258蒸汽冷凝液泵台259高压冲洗水泵台160注入泵台261锅炉给水泵台262工艺冷凝液泵台263钝化空气风机台164造粒塔风机台1表58 空分装置主要设备一览表(单线)序号设备名称规格及型号单位数量备注1空压机/增压机蒸汽透平台12氮压机蒸汽透平台13空冷塔套14纯化系统套15透平膨胀机组台26分馏塔台17液氧泵台28液氮泵台29制氩系统套110液氩泵台25.5自控技术方案自动控制水平和主要方案合成氨、尿素装置是以煤为原料的技术先进的现代化大型化肥装置,借鉴我国第一套国产化德州大化肥的成功经验和特性,按照工艺过程控制水平和有关技术要求,合成氨和尿素两大主装置、空分
93、装置、锅炉房等工程采用集散控制系统(DCS),在中央控制室对整个生产过程进行监视和集中控制。所选用的DCS系统是整个工厂管理和控制系统的关键环节,现场仪表检测所得的各种参数通过现场监视和控制站的连接到总线上,重要的实时数据可通过网络接口连接到工厂的数据管理网上。全厂紧急停车系统将由独立于DCS的(ESD)来完成。紧急停车系统(ESD)应选用当今世界先进而可靠的三重化可编程逻辑控制器(PLC)来承担,带有CRT的编程器,且编程器的语言程序有开放性,可在线离线编程下装。系统能区分第一事故,并发出声光报警。 对于可能引起装置正常操作的中断或可能危及人身和设备安全运行的参数输入此系统中,经过逻辑判断,
94、采取有效的安全措施或分步有序地将装置的部分甚至整个装置安全停车。系统具有事故追忆功能,发生故障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,以便提供事故分析原因。主要和重要的参数集中到中央控制室由DCS系统显示和控制。不重要的参数可采用就地指示。必须在现场操作和监视的大型机组或设备,则应在机组或设备附近的现场安装仪表或就地操作盘。DCS系统以微处理机为基础,进行分散控制,集中监视及管理。系统硬件的冗余配置以及自诊断功能,进一步提高了系统的可靠性。DCS以灵活的组态方式,将人-机界面的随意性变成现实,具有实时打印和按工艺操作要求编制的报表周期打印功能。DCS系统采用先进的过程自动化控制
95、技术手段,既能完成数据的采集与处理PID控制、批量控制、逻辑控制,又客观上提供了对企业进行高级管理的可能。与PC机相连,可以进行多变量相关控制以及优化控制,操作员和管理者随时进行信息交换。DCS系统组态灵活,可方便实现多种复杂回路和各种画面的编制,如总貌画面、分组画面、调整画面、趋势记录画面,报警一览画面和各种报表。 仪表选型1)DCS选型原则DCS控制系统选用国际著名厂商的产品。这些产品在类似装置中有良好的使用业绩,配置较完善的能源消耗、产品计量等的检测仪表。对界区内有毒有害及易燃易爆场所设置必要的安全检测系统,并将检测信号引入装置控制室进行监测。现场仪表优选国内引进生产线、合资厂、独资厂能
96、满足性能要求的产品;重要仪表和调节阀采用进口产品。在易爆区域安装的仪表,优先采取本安防爆措施,当无法实现本安防爆时,采用隔爆型防爆。现场仪表为全天候型,现场仪表所选材料适合工艺介质要求。2)温度仪表就地温度指示仪表选用防护抽芯式双金属温度计,集中检测和控制用测温元件一般采用热电偶,温度较低的采用热电阻。3)压力仪表就地指示压力仪表,根据不同工况选用“波登管”、膜盒压力表或差压表;对于易发生堵塞及强腐蚀性场合选用隔膜压力表。集中压力检测采用压力变送器,对于腐蚀、高粘度场合,采用法兰远传压力变送器。4)流量仪表流量测量一般选用法兰取压同心锐孔板,根据不同工况也可采用均速管或相当形式的流量计进行流量
97、测量;电磁流量计用于液体流量测量;涡街流量计用于蒸汽流量测量;对于小口径流量测量采用转子流量计。5)物位仪表集中液位测量一般选用差压式液位变送器,对腐蚀的介质采用隔膜密封型,界位测量采用电动外浮筒式变送器;储罐的液位测量可采用雷达式液位计;高压设备液位测量采用核辐射液位计。6)成分分析仪表根据工艺要求采用不同类型的分析仪表对工艺介质进行连续分析检验。工业色谱仪用于对工艺介质进行全组分分析;水质分析仪用于对循环水和污水进行水质分析;可燃气体报警器和有毒气体报警器对生产装置进行环境监测,以确保生产装置和操作人员的安全。7)控制阀控制阀主要选择单、双座柱塞阀或套简阀。工艺过程发生故障时需要紧急打开或
98、关闭阀门的场合,选用配有电磁阀的快速切断阀。控制阀阀体材质与管道材质相符或更高,阀内件材质根据介质情况确定。执行机构一般采用气动薄膜式,快速切断阀和旋塞阀采用气动活塞式执行机构。仪表动力供应仪表电源为220VAC10 ,50HZ1HZ,来自电气系统。控制室设置不间断电源(UPS),蓄电池候备时间为30分钟。作为仪表气源的仪表空气,露点应比工作环境历史极端最低温度至少低10。含尘粒径不应大于3m ,其油份合量应控制在8g/g以下。仪表气源引自空压站,压力为0.7MPa表压)。5.6工程方案土建工程方案的选择1)设计原则本设计按照国家及行业制定的有关建筑消防、规划、环保等多项规定,在满足工艺和生产
99、管理的条件下,本着充分利用厂区及节约投资的原则进行规划。生产厂房、辅助件厂房及环保构筑物的平面布置,层数及层高均由工艺按生产条件提供,土建按条件要求进行设十,设计标准依照工业厂房统一化标准及有关规定执行。在不额外增加投资的前提下,对建构筑物从型体材料到色彩质地,力求简洁、鲜明大方;在建筑结构设计中,力求设计规范化、施工机械化和构件标准化。2)辅助工程本工程是新建项目,公用设施辅助工程均需新建。3)荷 载(1)风荷载采用基本风压:0.5KN/m2(2)雪荷载采用基本雪压:0.3KN/m2(3)所有单层厂房屋面均按不上人屋面考虑活荷载取值(4)生产厂房楼面荷载均由工艺和有关专业提供4)主要生产厂房
100、的建筑结构本项目建筑结构造型力求经济合理,结构形式根据不同的使用性质这择不同的建筑结构方案,均应符合建筑结构设计规范、规程。所采用的结构类型有排架、钢筋混凝土池和单层砖混结构等。建筑构件和配件的选型除按国家和地区的通用标准图选用外,尚须满足具有中等的预制和吊装水平的施工部门施工较为方便的原则 。5)防腐及防爆本着对不同部位、不同介质及不同腐蚀程度采取不同的防腐措施,重点设防的原则进行防腐处理。(1)酸性介质或酸碱介质腐蚀。地面:采用100mm厚耐酸、碱地砖,楼面采用10mm厚耐酸、碱瓷砖。(2)碱性介质腐蚀一律采用耐碱混凝土。(3)钢结构及配件防腐一律采用防腐涂料对容易产生火灾和爆炸的工段,采
101、用相应的抗爆措施,即保证足够的泄爆面积,选用防静电材料,设置安全窗并且双层窗同时向外开,砖墙之间、砖墙与柱采用强拉结,过梁支撑长度大于240毫米,以保证生产和安全性。三大主材估算水泥:约18000吨钢材:约 5600吨木材:约2800立方米主要建(构)筑物表表59 主要建(构)筑物序号建(构)筑物名称建筑面积(m2)层数结构类型备注一造气车间(单线)1煤浆制备1728二框架、排架结构2气化5900五框架结构3渣水处理1800二框架结构二净化车间(单线)1变换900五框架结构2硫回收1800二框架结构3脱碳设备群4醇烃化1080一排架结构三合成车间(单线)框架800八框架结构压缩2400二框排架
102、结构循环机房1440一排架结构四尿素车间(单线)1厂房1200一排架结构2框架2400五框架结构3造粒塔钢筋混凝土五空分、空压、冷冻站1空分站7200二框架结构2空压站1040一排架结构3冷冻站1440一框架结构六公用设施1总变电所3200二砖混结构2给水泵房144一砖混结构3循环水泵房1240一排架结构4污水处理站594一排架结构5锅炉房7900四框排架结构6库房3600三轻钢结构七辅助设施1消防站1500二砖混结构2地磅站60一砖混结构3办公楼(包括化验室、宿舍、食堂等)14000五砖混结构4机仪电修1800二排架结构5车库1600一砖混结构6备品备件库1200一砖混结构7门房80一砖混结
103、构6原料、辅助材料及燃料的供应6.1 原材料供应本工程是煤制尿素项目,主要原料是煤。呼伦贝尔市新巴尔虎左旗煤炭资源丰富,现已探明的储量约23亿吨,可保证项目生产用煤。表61 原料煤质分析水份灰份挥发份全硫高位发热量粘结性可磨性热稳定性软化温度6.91%19.20%45.22%0.63%25.23MJ/kg不粘中等稳定123014736.2辅助材料供应本工程所需的主要辅助材料为石灰石7万吨,可由本公司供销部门购买。6.3燃料供应本工程所使用燃料主要是煤,由本公司煤矿供给。6.4主要原辅料运输情况表62 主要原辅料运输表序号名称单位数量来源备注1原料、燃料煤吨/年175本公司煤矿运煤皮带2石灰石吨
104、/年70000外购汽车3化学品及催化剂吨/年4800外购汽车7总图运输与公用工程7.1总图运输总平面布置原则(1)总平面布置原则满足生产需要,符合防火、安全卫生要求,符合工艺流程物料流向,考虑主导风向,合理布置生产设施,减少相互之间的影响。原料、产品的装卸设施、罐区等根据物料的性质、数量、包装及运输方式等条件,按不同类别相对集中布置,以便生产管理。(2)功能划分本项目由生产装置区、公用工程、储运区、辅助生产区、厂前区组成。生产装置区包括:合成氨装置、尿素装置、空分装置,其中合成氨装置包括煤浆制备、 气化、变换、压缩、醇烃化、合成冷冻等生产单元。公用工程包括:循环水、给水泵房及消防水系统、污水处
105、理、总变、热电站。储运区包括:库区仓库、地中衡、铁路装卸区、汽车卸煤间、输煤栈桥、氨罐等。辅助生产区包括:机电仪修、备品备件库、综合仓库。厂前区包括:综合办公楼、消防站、停车场。总平面布置方案根据总平面布置原则,结合场地地形和气象条件、外部交通运输情况,将本次设计范围内的厂前区、辅助生产区、生产装置区及相应的辅助生产设施、储运区按照各自的特点和要求作全面、系统的布置,具体布置如下:工厂自北向南依次布置厂前区、辅助生产区、储运区。 场地南部为储运区,既便于运输,又位于场地主导风向的下风向;厂区西南设铁路货运门。厂区西设主要公路运输货运门,便于煤的运输。根据本项目工艺特点,煤气化、煤浆制备、锅炉靠
106、近原料煤堆场布置;储运区北面自东向西布置主要生产装置,包括循环水、给水泵房、总变、冷冻空压、尿素装置;在尿素装置南面布置成品库区。公用工程按照外部供应方便的原则尽可能地靠近装置布置。仪电修、空分位于生产装置北侧,即生产装置的上风向,锅炉房布置在场地东南侧,靠近主要生产装置,其东面布置污水处理站。厂前区、辅助生产区布置在整个厂区的北面,依次从西向东布置。在厂前区综合办公楼附近,设置出入口,供职工上下班之用。具体布置见附图1 总平面布置图。工厂运输1) 运输量本工程年总运输量为3271660吨年,其中运入为 1824800吨/年运出为1446860吨年。表71 全厂货物运输量表序号货物名称运输量(
107、吨/年)形态方式备注一运入1原料煤1200000散2燃料煤550000散3催化剂、化学品4800固4石灰70000固小计1824800二运出1尿素1040000固袋2粗甲醇64000液槽车3硫磺6800固袋4氩气3560气瓶5废渣332500固散小计1446860合计32716602)货物运输方式根据拟建项目场地周围交通运输现状,工厂外部交通运输方式采用铁路、道路运输;厂内采用道路、栈桥和管道运输方式。7.2给排水给水排水1)设计依据室外给水设计规范(GBJ1386 1997年版)室外排水设计规范(GBJ14-87 1997年版)工业循环水冷却设计规范(GB/T50102-2003)工业循环冷
108、却水处理设计规范(GB50050-95)建筑给水排水设计规范(GB500152003)建筑设计防火规范(GBJ16-87 2001年版)建筑灭火器配置设计规范(GBJ140-90 1997年版)2)给水(1)新鲜水用量工艺生产用水量:160m3/h工艺用纯水及锅炉房水处理用水量:110m3/h循环水系统补充水量:360 m3/h生活用水量:3 m3/h厂区新鲜水总用水量为633m3/h,全年用水量440万吨(2)循环水系统工艺生产需大量冷却水,冷却水采用循环方式供水。生产用过的温度升高的冷却水经逆流式机械通风冷却塔降温,用循环泵加压后再供生产使用,以节约水资源。循环水供水温度32;循环水回水温
109、度42;循环水浓缩倍数4;全厂循环水系统如下:合成氨循环水系统:循环水量16000 m3/h,选用GFNL-4000型方形逆流式玻璃钢冷却塔2台,28SA-10J型循环泵3台。尿素循环水系统:循环水量12000m m3/h,选用GFNL-3000型方形逆流式玻璃钢冷却塔2台,28SA-10J型循环泵3台。空分循环水系统:循环水量16000 m3/h,选用GFNL-4000型方形逆流式玻璃钢冷却塔2台,28SA-10J型循环泵3台。循环水泵房设加药设备2套,循环水系统投加水质稳定剂稳定水质。循环水系统补充水量440m3/h,其中360 m3/h用新鲜水补充,80 m3/h用污水处理后中水补充。3
110、)排 水(l)排水量及主要污染物厂区排水主要是造气排水及清洗排水工艺生产排水量:140 m3/h 制纯水及锅炉水处理排水:33 m3/h循环水系统排污:66 m3/h职工生活排水:3 m3/h厂区排水量242 m3/h,造气污水经过处理,污染较轻,除循环水排污及锅炉水处理排水外,其余污水平均80 m3/h,经生物处理后可作为循环水系统补充水二次利用,厂区外排污水主要是循环水排污水及锅炉水处理排水,小时排水量99m3/h。详见附图2 全厂水量平衡图。4)主要设备一览表表72 给排水主要设备一览表序号名称及规格型号单位数量备注1全自动变频给水设备BHGD3-150-0.40套2水泵Q=150 m3
111、/h H=40m N=30KW台62消防给水泵Q=144 m3/h H=78m N=45KWXBD6/40-1503台43玻璃钢冷却塔Q=3000 m3/h N=132KWGFNL-3000台44循环泵Q=3000 m3/h H=47m N=500KW28SA-10J0台65玻璃钢冷却塔Q=4000 m3/h N=160KWGFNL-4000台86循环泵Q=4200 m3/h H=43m N=625KW28SA-10J台127加药设备N=1.53KW套28桥式起重机10t台29斜板沉淀池Q=60 m3ZX-30台210生物接触氧化塔N=30KWSJY-4-5.7台211机械过滤器2000台21
112、2水箱V=80 m3台113板框压滤机N=20KW台114提升泵Q=130 m3/h H=25m N=30KW80QW65-25-7.5台215提升泵Q=100 m3/h H=32m N=30KWDFW65-160台416提升泵Q=10m3/h H=44m N=8KWDFW40-200台217反冲洗泵Q=400m3/h H=20m N=18.5KWDFW150-200台17.3供电及电讯供 电1)全厂用电负荷及负荷等级本工程为新建工程,全厂装机容量41076KW,正常运行负荷的24284KW,每年按8000小时运行,每年需要用1.36亿度。各装置用电负荷见下表:表73 各装置用电负荷序号主要名
113、称6KV需要容量380V需要容量一合成氨及尿素1合成氨装置490061462尿素装置42163空分装置10104空压站2205其它200合计490011792二水1循环水700018362消防603污水处理4其它170合计70002126三锅炉房1锅炉动力17722机电仪表2003其它804合计20526KW: 119000.9=10710KW 380V:159700.85=13574.5KW根据供配电系统设计规范GB50052-95的要求,本工程用电负荷大部分为二类负荷,消防泵、气化系统等工艺装置部分设备约4500KW为一类负荷,少部分为三类负荷。2)全厂供电方案本工程拟建1106KV总变电
114、所一座,作为全厂接受及分配电能的中心 ,1106KV总变电所内设2台容量为 12500KVA变压器,110KV和6KV系统均为单母线分段,110KV电源分别接入总变电所l、11段母线。根据各装置负荷大小及分布情况,在循环水泵房另建1座6KV开关房。锅炉房6KV母线、段和循环水6KV母线、段分别由总变电所6KV母线、供电。总变内6KV装置除供给另1座6KV开关所电源外,还向气化、净化、合成氨、尿素等装置区6KV马达及2座60.4KV车间变电所和一座锅炉房变电所提供6KV电源。这2座车间变电所分别在气化、变换、净化、合成氨等设一座合成氨变电所,其容量为三台2000KVA变压器; 在热回收、尿素等设
115、一座尿素变电所 其容量为两台200OKVA变压器;锅炉房变电所其容量为2台1000KVA变压器。循环水界区内6KV开关房,主要供给循环水泵6KV电动机的电源,2个1250KVA 变压器电源,另外还向污水处理、成品罐区等提供380220KV低压电源。空分装置区、办公、综合楼等负荷由总变提供电源。全厂110KV总变电所和6KV配电系统、保护系统均采用综合自动化保护和控制,循环水泵房6KV开关房均为无人值守, 所有信号都送到总变电所。总变值班控制室为全厂供电监控中心。3)电修及电气定员本工程电修设置能达到中等以上的能力,包括高低压电动机、大小变压器、高低压开关柜、互感器、控制柜、直流电源、降压启动柜
116、、电焊机、吊车等的性能测试、电气修理。还包括全厂高低压电缆、控制电缆的绝缘检查、故障处理、性能测试;对主变压器、110KV SF6主开关及重要电气成套设备的大修需要外协完成;全厂电气定员共28名,其中电气管理3名、技术人员2名、值班人员8名、现场维护及修理15名(包括一次、二次照明等)。4)防静电及防雷所有工艺生产装置及其管线按工艺及管道要求做防静电接地。接地点一般不少于两点,接地电阻小于10欧姆。本厂建构筑物按第二类防雷建构筑物设计,部分按第三类防雷建构筑物设计。屋面采用避雷带或避雷针作为防直击雷措施;屋内分级采用电涌保护器作为防感应雷及操作过电压措施;接地系统采用TN-S系统,电气设备的工
117、作接地、保护接地、防静电接地以及防雷接地共用接地极,接地电阻4欧姆。仪表DCS的接地单独设置,接地电阻1欧姆。 电 讯l)全厂电仪设施的组成本工程电信设施主要包括:行政管理电话、生产调度电话、呼叫通话通讯系统、无线通讯、火灾自动报警系统等内容。2)电信设施方案(1)行政管理电话为便于全厂行政管理及对外通讯联络,拟在综合楼设一个600 门数字程控电话站,传真机两部,国际直拨电话两部。(2)生产调度电话根据工厂规模及管理方式,拟在综合楼内设一个200门数字程控调度电话站作为全厂的生产调度指挥中心。(3)呼叫通话系统为了满足装置控制室与装置现场之间的通讯联络及安装调试、巡回检查时对通讯的需求,设一套
118、呼叫通话通讯系统。该系统由若干个呼叫通话站组成,具有群呼、广播、三方通话等功能。在紧急情况下可兼做广播使用。本工程约需安装30个呼叫通话站。(4)无线通讯为了满足安装、调度、巡检时对通讯的要求,本工程拟设8对无线对讲电话手机。(5)火灾自动报警系统为了防止火灾,及时进行火灾报警,拟在厂内设一套火灾自动报警系统。该系统由火灾报警控制、火灾探测器、手动报警按钮等组成。本工程约需设2个60路火灾报警控制器(一个设在中央控制室,另一个设在消防控制中心)、80个火灾探测器、40个手动报警按钮。在装置区及重要通道口安装若干个手动报警按钮,在综合办公楼(中央控制室,变电所、化验等)室内安装火灾探测器。火灾报
119、警控制器设在消防值班室内,火灾报警复示盘设在中央控制室等位置。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。3)主要设备表74 电讯主要设备一览表序号名称规格及型号单位数量备注1程控数字电话交换机600门套12程控调度电话总机200门套13扩音对讲呼叫/通话站站304火灾报警控制器套25火灾探测器个1006手动报警按钮个607无线对讲机对88传真机套27.4供热锅炉房方案 根据全厂热负荷,兼顾热能综合利用原则,考虑燃料为动力煤及环保要求,在机组选择和供热系统确定上充分考虑运行安全可靠,操作简单灵活,投资省等因素,本工程拟定以下方案。 选用两台240
120、t/h,3.82MPa,450高温高压循环流化床锅炉,满足工艺透平机全厂用汽,锅炉负荷约为85%;合成气压缩工艺透平选为抽凝式,抽出低压蒸汽满足全厂需要,同时为保证开车时全厂需要低压蒸汽,在锅炉房设置减压装置。热力系统1)主蒸汽系统:主蒸汽管采用母管制系统。2)除氧系统主给水系统:给水泵吸入母管采用单线母管系统,压力给水采用切换母管制系统。3)除氧系统:为保证锅炉给水除氧的可靠性和综合热能利用,采用三台Q=150t/h的旋膜式除氧器同时运行,来自化水站的除盐水和蒸汽冷凝液先经化工余热装置加热至80,再进入除氧器除氧后,经锅炉给水泵送至锅炉。合成气压缩透平抽汽为除氧提供热源。4)排污系统:锅炉房
121、设有1台V=3m3的连续排污扩容器和1台V=15m3的定期排污扩容器。锅炉连续排污水由管道送至连续排污扩容器,为节约能源,二次蒸汽送至除氧器,从连续排污扩容器排出的污水及锅炉定期排污水一起引至定期排污扩容器,降温后排掉。5)供热系统:用户所需P=0.5MPa低压蒸汽由工艺透平抽出,以单母管送往全厂低压蒸汽用户。为确保生产稳定连续,主厂房内设置一套Q=50t,P=3.82/0.8MPa,t=450/180的减温减压装置,以保证开车、透平故障或检修时向全厂供汽。全厂热力平衡见附图3。燃烧系统1)燃烧系统本工程锅炉选型为循环流化床锅炉,燃烧系统由炉膛、分离器、返料器及烟、风、煤等系统组成。一次风由一
122、次风机送入空气预热器加热后进入炉膛下部布风板,再由布风板下经过风帽小孔进人燃烧室。同时,从一次风出口热风道引出部分热风至增压机加压后到给煤口(作播煤风);二次风由二次凤机送入空气预热器预热后由二次风喷嘴进入炉膛。另设两台风机提供返料风,整个燃烧在高流化风速下进行,炉膛温度控制在850左右。烟气由炉膛经分离器后,再通过尾部烟道引至静电除尘器除尘,除尘后的烟气由引风机排入大气,分离器分离下来的颗粒经返料器返回炉膛循环燃烧。动力煤经煤场由皮带通过筛分破碎输送至锅炉原煤仓,经给煤机送入炉膛;石灰粉由贮存仓经叶轮给粉机进入给煤机或送入炉膛。每台锅炉烟气采用四电场静电除尘器,除尘效率99.5。锅炉房设置一
123、座高100米、内径5米的烟囱,正常运行排烟气量约364000Nm3/h。循环流化床锅炉采用掺烧石灰脱硫,脱硫效率按80,烟气中SO2浓度约为120mg/Nm3。锅炉烟气经四电场静电除尘器,除尘效率99.5,烟气烟尘排放浓度为42.8mg/Nm3,满足火电厂大气污染物排放标准(GB132712001)。2)点 火考虑循环流化床的特点,建议锅炉点火采用人工点火方式。3)除灰渣系统锅炉除灰渣系统采用灰渣分除方式。除灰采用气力除灰,除渣方式为机械除渣。锅炉废渣可以利用作砖、水泥、铺路等。表75 燃料消耗量及灰渣排放量种类年用量(t/a)日量(t/d)小时量(t/h)动力煤5500001651.668.
124、7灰渣17450052421.8化学水处理1)水量的确定(1)正常水汽循环损失,取锅炉额定蒸发量的3,450X3=13.5t/h(2)锅炉排污损失,取锅炉额定蒸发量的2%,450X29/h(3)机组启动或事故增加的损失,取1台锅炉额定蒸发量的10,240X10=24 t/h(4)工艺用汽及用脱盐水补水60t/h合计正常补水量82.5 t/h,最大补水量106.5t/h。考虑到系统自用水量等因素,化学水处理量确定为120 t/h。2)化学水处理流程 考虑化工工艺用水的水质要求及GB12145-1999火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量中的锅炉水质要求,化学水处理系统流程为:过滤-RO装置-软化,
125、流程如下:原水-多介质过滤器5保安过滤器-高压给水泵-反渗透装置-中间水箱-中间水泵-全自动组合式软化水装置-软化水箱-补给水泵-用户处理后的化学水水质为:硬度:2.0mol/l碱度:0.150.25mmol/l考虑运行及管理,本化水站拟采用 2套 30m3/h反渗透装置及软化水装置。3)化学水主要技术经济指标表76 化学水经济指标序号名称数值单位备注1新鲜水1.35吨/吨脱盐水2盐0.03公斤/吨脱盐水氯化钠3电耗1.35千瓦/吨脱盐水4)设备选择循环流化床锅炉、旋膜除氧器、锅炉给水泵性能参数见下表:表77 循环流化床锅炉性能表项目额定蒸发量过热蒸汽出口温度过热蒸汽出口压力给水温度锅炉热效率
126、脱硫效率台数数值240t/h4503.82MPa10588%80%2台表78 旋膜除氧器性能表项目型号台数出力工作压力工作温度水箱容量数值XMCY-753150t/h0.023 MPa10540m3表79锅炉给水泵性能表项目序号台数流量扬程功率转速电压数值DG85-594150m3/h600米250KW2970rpm10KV7.5采暖通用及空气调节采暖1)采暖热媒采暖热媒为低温热水,供水温度90,回水温度65, 由厂区锅炉房集中供给。2)采暖形式厂区建筑物采暖用散热器采暖。单层厂房为上供下回水平串联系统;多层厂房及办公楼采用下供下回双立管系统,采暖管道用焊接钢管。3)采暖热水换热采暖用热水由组
127、合式板式换热机组换热,采暖系统补充水采用锅炉连续排污水。通风、空调、除尘通风:厂区建筑物通风采用自然通风与机械通风相结合的方式,生产车间、污水处理间、锅炉房以机械通风为主,换气次数6次/小时,其余辅助建筑采用自然通风为主。空调:厂区锅炉房集中控制室及生产装置区控制室、电子计算机房采用分体立柜式空调机组进行空气调节,井安装冷热回收式新风换气机进行通风换气。除尘:锅炉房输煤系统破碎和输送过程会散发粉尘,设计采用水喷雾装置防尘,并在破碎间、锅炉房输煤层设布袋除尘器除尘,除尘装置与输煤系统驱动装置联锁运行。7.6化验本工程为新建项目,需要新建化验室系统,负责原燃材料、半成品和成品的质量监督 检验工作。
128、化验室的设置及分工本设计中的化验室一般采用中间走廊、两侧房间的平面布置形式,其中的加热室、天平室、仪器室和化学分析室隔开。化学分析室设有通风柜,使有害气体能够迅速排出。中央化验室负责生产所需原材料、最终产品的检验工作、全厂化验室所需玻璃仪器的校正工作、标准溶液的配制和标定工作以及质保工作,并对各个车间化验室提供技术服务和技术管理。净化车间化验室负责气化、净化系统和合成系统的检验工作,其它化验室分别负责本车间的检验工作。作为全厂化验室体系的一个重要组成部分,除完成本车间的日常检验工作外,车间化验室有义务协助中央化验室完成全厂性的质量管理工作。7.7空压站艺装置及仪表用气本装置负责提供全厂开车以及
129、空分装置停运时,全厂装置用压缩空气。当空分运行时,压缩空气来源全部由空分装置提供,本装置可停车备用。选用空气压缩机两台一开一备,微热再生干燥器一套。全厂开车阶段空气压缩机两台同时工作。工厂用压缩空气压力为0.7MPa。空压机在空分装置投运以前运行,空压机制得的压缩空气经微热再生干燥器得到仪表空气。当空分装置投运以后,由空分装置来的压缩空气直接进入微热再生干燥器,再经精密过滤器过滤后得到合格仪表空气,进入仪表空气贮罐贮存,送至界区外供用户使用。仪表空气质量要求压 力: 0.7 MPa温 度: 环境温度含 尘量: 3mg/m3含尘粒径 3m含 油: 8g/g7.8维修为保证生产装置的正常运行,本项
130、目设置机修车间对生产设备、电器、仪表进行维护、维修。不设大型机械设备加工制造和维修系统。机修车问负责各生产装置的中小修、部分备件的加工制造、日常检修和维修保养工作。车间组成机修车间设置五金加工工段、铆焊工队、防腐工段,设置备品备件库、钢材仓库、五金仓库及电器、仪表修理间。机修车间承担各生产装置动设备和部分静设备的中小修、全部设备的计划性小修及日常维护修理,并制作简单易损件。生产装置维修间承担各装置的巡检维修、更换易损件、处理设备突发性故障及设备维护保养。备品备件库设置设备材料备品备件仓库是为工厂正常运行和中小维修服务,贮备设备和材料的常用易损件,此仓库由维修中心负责管理。8节能及节水8.1综合
131、能耗依据石油化工设计能量消耗计算方法(SH/T 3110-2001),本工程年产104万吨尿素,综合能耗见下表:表81 尿素综合能耗计算表序号名称单位折算系数GJ/单位消耗定额吨产品能耗1原料煤t20.91.1524.032燃料煤t20.90.5311.083水m30.0025124.230.014电kwh0.011838130.771.55合计36.67本工程产品尿素吨耗能指标为36.67GJ,折合合成氨吨耗指标为63.55GJ。8.2节能措施1)煤气化采用水煤浆加压气化技术,与其它气化工艺相比具有煤利用率高、氧耗低的优点,其内衬耐火材料使气化炉的表面热损失大大减少。2)生产过程中充分利用物
132、料原有的热量进行换热,使热源及余热充分综合利用,节省蒸汽的消耗。3)最大限度地回收蒸汽冷凝液,以减少脱盐水和锅炉给水的消耗量。4)根据不同用电设备的工艺要求,选用节能变压器等节能型用电设备;合理设计供电系统和选择变压器的容量,使用电设备在高效率范围内运行,减少电能损耗。5)变电配电设备均选用节能高效设备,低压采用电容补偿,提高供电的功率因数。6)本设计总图布置尽量紧凑,动力供应尽量靠近负荷中心,避免长距离供应和物料往返输送。8.3节水在工程设计中,大部分排污水经处理后均返回循环水系统使用。工艺物料均通过与循环水间接换热,避免使用直流水作为冷却介质。对整个工艺装置的蒸汽冷凝液进行余热回收后返回全
133、厂脱盐水系统使用,从而避免水资源浪费。9 环境保护9.1设计采用的环境保护标准l)大气环境质量标准环境空气中SO2、TSP、NO2、CO执行环境空气质量标准GB3095-1996中的二级标准,H2S、NH3、CH3OH参照工业企业设计卫生标准中“居住区大气中有害物质的最高容许浓度”。2)地表水质量标准本项目所在区域水质执行地表水环境质量标准GB38382002标准。3)地下水质标准地下水水质执行地下水质量标准GB/T148481993标准。4)声环境标准执行工业企业厂界噪声标准GB12348-1990标准。9.2污染物排放标准1)废气排放标准生产过程产生的工艺废气排放执行大气污染物综合排放标准
134、GB162971996二级标准及无组织排放监控浓度限值;恶臭物质排放执行恶臭污染物排放标准GB14554-1993标准;锅炉烟气中的SO2 、烟尘排放执行锅炉大气污染物排放标准GB132712001二级标准。2)废水排放标推本工程废水排放执行合成氨工业水污染物排放标准GB13458-2001和污水综合排放标准GB89781996中的一级标准。3)厂界噪审标准厂界噪声执行工业企业厂界噪声标准GB12348-1990中的类标准,即等效声级Leq=65dB(A)(昼间),55dB(A)(夜间)。9.3主要污染物和污染源废气本工程正常生产过程度气来源主要有锅炉房、造气和净化车间废气,主要污染物为CO2
135、、H2S SO2、NH3和烟尘。表91 废气排放一览表序号废气来源排放量(Nm3/h)组成处理方法处理结果1造气气提尾气120000CO: 0.6049%CO2:88.78%H2:0.2128%CH4:0.0171%CH30H:0.44%烟囱高空排放达标2硫回收80000H2S:0.02%SO2:0.01%锅炉焚烧后高空排放达标3锅炉烟气172000SO2:415MG/NM3尘:15000 MG/NM3静电除尘后高空排放SO2:415mg/Nm3尘:15000 mg/Nm34煤储运364000含粉尘布袋除尘、喷水除尘80 mg/ Nm3达标排放5煤粉制备含粉尘袋式过滤器除尘80 mg/Nm3达
136、标排放6醇烃化排气100甲烷燃烧不外排7尿素吸收塔排气200尿素粉尘、NH3、H2O、N2、O2等烟囱高空排放达标排放8造粒塔排气300000H2、NH3、H2O、N2、O2等等烟囱高空排放达标排放废水该工程生产废水最大量为150M3/H,其主要污染物为氨、氯、甲酸盐、氰化物、固体悬浮物等。经处理后,总排水量66 M3/H。表92 废水排放一览表序号名称平均排放量m3/h组成(mg/l)排放规律去向1造气废水68NH3:520 Cl:610甲酸盐:1400总硫:20悬浮物:2000 PH:6.4连续污水处理2硫回收废水12连续污水处理3锅炉房废水28含少量酸碱连续污水处理4循环水排污水66连续
137、达标排放5生活污水3CODcr:150 BOD5 :100 NH3-N:25 PH:78连续污水处理废渣 该工程主要废渣为气化炉和锅炉灰渣75万吨,其次是废触媒约540立方米。 表93 废渣情况一览表序号名称排放量t/a组成排放规律去向1造气粗渣162600碳:24%灰:46% 水:50%连续渣场2硫回收催化剂30立方米/次每两年一次厂家回收3合成废催化剂120立方米/次每两年一次厂家回收4废水处理污泥400含水80%间断压滤填埋5锅炉灰渣580000连续渣场综合利用噪声本工程的噪声源主要为空分装置的气体压缩机,其噪声值为100110dB,其它装置的机泵类噪声控制在8590dB,气化车间的球磨
138、机噪声值为110dB。表94 噪声排放表序号噪声源声压dB(A)排放方式备注1破碎机103连续2振动筛95连续3磨煤机110连续4高压灰水泵90连续5空压机110连续6空气增压机100连续7循环气压缩机100连续8锅炉风机97连续9循环水泵90连续 9.4 三废治理方案及环境影响分析废气治理 1)本工程所排废气主要污染物为CO 、SO2、H2S和CO2。 为了减少对环境的污染,造气装置灰水系统的闪蒸气先送变换工段的汽提塔,回收工艺气后排放。气化开停车及事故排放气均送火炬焚烧处理。 2)尿素生产废气、煤粉气、锅炉废气经袋式除尘器除尘后,H2S、CO、CO2、粉尘等污染物含量很少,可达标排放。 3
139、)硫回收采用三级Clause硫回收工艺技术,硫化氢回收率大于99。回收硫磺后的气体经焚烧炉焚烧后,尾气经60米高排气筒排放,尾气中SO25.5mg/m3,达到排放标准。 废水治理本工程废水实行“ 清污分流”原则,清净下水经沉降后,清水回收用于绿化;雨水经雨水管网排至排洪沟。生产废水、生活污水和初期雨水送污水处理场进行生化处理后,最终排入排水管网。生产废水主要是造气废水,该废水大部分在装置内进行闪蒸、沉降后循环使用,为维持一定浓度需排放少量的黑水,并补充部分新鲜水。黑水经沉降、过滤等预处理后排放至污水处理场与生活污水等混合后进行生化处理,处理后水质可达到污水综合排放标准(GB8978-1996)
140、的一级标准排至工业园区排水管网。 废渣治理 本工程所排废催化剂均送回厂家回收利用不外排。气化炉细灰中因含有一定量的炭,运到锅炉与煤掺烧,既充分利用了资源又减少了废渣的排放量。掺烧后的炉灰渣和气化炉粗渣可作为建筑材料综合利用。污水处理场设计由于采用了延时曝气生物处理,污泥的生成量小,经脱水机脱水后可用作肥料或送到锅炉掺烧。 噪声治理 造气球磨机衬橡胶后噪声可降至 85分贝内。其它高噪声设备集中在隔声厂房内,部分设备加隔声垫和消声器。空分装置、压缩机厂房内楼上设备采取加隔音罩措施后,噪声值可降至8590分贝(A)、楼下压缩机采取包扎隔音措施后降低l020分贝(A)。对火炬头加消声罩,以减少其噪声。
141、绿化 厂区绿化具有美化环境、净化空气、降低噪声的效果。工程绿化设计对厂前区进行重点绿化,并尽量在厂界周围和厂区道路两旁以及建筑周围空地种植花卉、树木、草皮等。根据工程特征污染物和建厂地区气候条件选种生命力强、耐特殊污染物的花草树木。 10劳动保护、安全卫生及消防 10.1设计依据及选用标准 安全卫生设计依据 l)中华人民共和国劳动部令第3号建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定 2)内蒙古自治区人民政府令第26号内蒙古自治区企业建设项目劳动保护设施与主体工程同时设计、施工、投产使用办法 3)国家安全生产监督管理局文件-安监管办字200139号关于进一步加强建设项目(工程)劳动安全卫生预评价工作的
142、通知 4)内蒙古自治区经济贸易委员会文件-内经贸安全发2001492号转发国家安全生产监督管理局关于进一步加强建设项目(工程)劳动安全工生预评价工作的通知 5)内蒙古自治区劳动厅文件内劳字199711号关于转发劳动部建设项目(工程)劳动安全监察规定的通知 安全卫生标准 石油化工企业设计防火规范GB5016092(2000年版) 建筑设计防火规范GBJ16-87(2001年版) 爆炸的火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-1992 固定式钢直梯安全技术条件GB4053.1-1993固定式钢斜梯安全技术条件GB4053.2-1993固定式工业防护栏杆安全技术条件GB4053.3-1992 电
143、气设备安全设计总则GB40641999 职业性接触毒物危害程度分级GB5044-1985 生产设备安全卫生设计总则 GB50831999 生产性粉尘作业危害程度分级GB5817-1986 生活饮用水卫生标准GB5749-1985 工业企业煤气安全规程GB62221986 生产过程安全卫生要求总则 GB12801-1991 工业企业设计卫生标准GBZ1-2002 10.2危害因素分析 主要危害因素 尿素生产过程中主要有毒、有害物质是一氧化碳、氢、 硫化氢、氨、甲醇。另外煤运输系统的煤粉也是影响卫生及安全生产的因素。 该工程主要危险区在造气、净化及合成装置,有易燃易爆气体、甲醇溶液,为主要防护对象
144、。 压缩机、循环机、冰机、高压泵等都为振动、噪声来源;气化炉、变换塔、合成塔等为高温、高压设备,设计采取有效措施使上述设备在投产后产生噪声小于85dB,不影响工厂生产。主要危害物性质。 本项目生产和储存过程中涉及到的主要危险物有: 1)氨气 在常温下为无色有刺激性恶臭的气体,与空气混合能形成爆炸性混合物。其爆炸极限范围为15.737.4(V),遇明火或高热能引起燃烧爆炸。低浓度氨对粘膜有刺激作用,高浓度能造成组织溶解坏死,引起化学性肺炎及灼伤。用氨车间空气中最高允许浓度为30mg/m3。本工程接触氨的岗位有:合成、尿素等。 2)一氧化碳 一氧化碳为无色、无味、无刺激性的气体。本品易燃对环境有危
145、害,对水体、土壤和大气环境可造成污染,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。另外一氧化碳能与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限为1275%。根据职业性接触毒物危害程度分级标准,一氧化碳的危险程度为级(高度危害)。国家规定车间空气中一氧化碳最高允许浓度30毫克立方米。本工程接触CO岗位有造气、变换等。3)氢气 无色无臭气体,属易燃气体。燃点400, 爆炸级限为4.074.1(体积)。本品极易燃,能与
146、空气形成爆炸性混合物,遇热或明火即爆炸。在室内使用或储存时,漏气上升不易排出,遇火星引起爆炸。氢气与氟、氯、溴等卤素会剧烈反应,无毒,但高浓度时则有窒息作用。 4)氧气 无色无臭气体,本品化学性质活泼,具有强的助燃性与有机物或其它易氧化物质能形成爆炸混合物,如与油脂接触即反应生热,此热蓄积到一定程度可引起自燃。 常压下,当氧的浓度超过40时,有可能发生氧中毒;吸入4060的氧时,出现胸部不适、胸闷、呼吸困难。严重时可发生肺水肿。长期处于氧分压为60100Kpa的条件下发生眼损害,接触液氧可致皮肤冻伤。 5)二氧化碳 无色无臭气体,不燃烧,在空气中浓度超过3以上能出现呼吸困难、头晕、眩晕、呕吐等
147、症状,10以上出现视力障碍、痉挛、呼吸加快、血压升高等,在35以上时,则出现中枢神经的抑制、昏睡、窒息死亡。 6)氮气 无色无臭气体,大气的主要成分之一,不燃烧。氮气本身无毒,但可在密闭空间内置换空气。当氮气在空气中的分压升高,严重时出现呼吸困雅,如不及时处置可引起意志丧失而死亡,液氮可引起组织和皮肤严重冻伤。 7)氩气 无色无臭气体,本品不燃,化学性质不活泼。氩气本身无毒,但当空气中含有高浓度氩气时即有窒息作用。当空气中氩气浓度达33以上,氧浓度减少到平时的23时,则有窒息危险。 若氩浓度达到55以上则出现严重症状,如达到75以上则能在数分钟内死亡。液氮接触皮肤则引起严重冻伤。 8)甲醇 无
148、色透明、易挥发液体,具有微弱的酒精气味。甲醇易燃,沸点64.7,闪点11,燃点385,蒸汽能与空气形成爆炸性混合物。爆炸极限为5.544。甲醇属中等毒性,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性接触毒物危害。国家规定车间空气中最高允许浓度为50mg/m3。9)粉尘粉尘对职工健康的危害主要是损坏呼吸系统功能,可发生以肺部损害为主的全身性疾病尘肺病。国家规定车间空气中粉尘最高允许浓度10 mg/m3。10)硫化氢 硫化氢具有特殊的臭蛋味的无色易燃气体,主要经呼吸道吸收亦可经消化道、皮肤吸收。它是窒息性气体,主要引起细胞内窒息,导致中枢神经系统、心脏及上
149、呼吸道粘膜刺激等多脏器损害,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。 根据职业性接触毒物危害程度分析标准,硫化氢的危害程度为级(高度危害)。国家规定车间空气中H2S最高允许浓度10毫克立方米。本工程接触HZS的岗位有:脱硫等。10.3劳动安全技术措施劳动安全 1)防火、防爆该厂拟建生产装置使用的物料、中间产品大都具有易燃易爆性、毒性和腐蚀性。根据石油化工企业设计防火规范GB50160-92(2000年版),装置的火灾危险性分类如下:表101 生产装置火灾危险分类序号装置名称火灾类别备注1造气甲2净化甲3合成甲4尿素乙5空分乙6冷冻乙 2)防静
150、电在防爆区域内的所有金属设备、管道、储罐都设计静电接地,不允许设备及设备内部件与地相绝缘。3)防雷(1)各生产装置、设备、设施、贮罐及建构筑物设计有可靠的防雷保护装置,防雹设计应符合国家标准和有关规定。 (2)架空管道以及变配电装置和低压供电线路终端均设计防雷电侵入的防护措施。 (3)装置内设置必要的避雷针(线)。4)触电防护 (1)对电气设备外露可导电部分均按工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ65要求设计可靠接地装置。(2)移动式电气设备均采用漏电保护装置。(3)对可采用安全电压的场所,均采用安全电压。5)化学危险品储运本工程所有罐区设计执行国家相关法律法规和标准,配备通讯报警装置和防护
151、物品。6)防机械及坠落伤害对容易发生坠落危险的岗位设立扶梯、平台、围栏等附属设施;对建筑物上的吊钩、吊梁在醒目处标出起吊重量。 防范措施对高温设备进行保温,既减少热量损失又可改善工作环境,避免操作人员被烫伤;接触有毒有害及腐蚀性物料,要配备劳保服装,佩戴防护口罩、眼镜。有爆炸性气体的车间设置气体浓度报警仪和排风系统;有粉尘的地方设有除尘装置;机电设备设有短路、过载保护;设备布置考虑便于工人安全操作,设备外露传动部分设有防护设施;在生产平台和沟、坑、池边设有围栏、盖板等。 在车间,除设置换气排风机外,设置天然排风天窗和自然进风通道;设有安全消防和人员疏散通道。 建立定时体检的卫生制度,对特殊岗位
152、的职工发放必须的劳动用品和保健费用。 10.4 消防设计依据 本工程遵循的设计依据如下: 1)石油化工企业设计防火规范GB50160-92(2000年版) 2)建筑灭火器配置设计规范GB40-90(1997年版) 3)建筑设计防火规范GBJ16-87(2001年版) 4)低倍数泡沫灭火系统设计规范GB501511992(2000年版)工程的火灾危险性类别本工程主要包括:造气车间、气化车间、合成车间、尿素车间及辅助公用工程。其中造气车间、净化车间、合成车间的火灾危险类别均为甲类;空分站、冷冻站、尿素车间为乙类;防爆厂房、其它建构筑物的火灾危险类别为丙类和丁类。可以看出本工程有较大的火灾危险性。因
153、此,消防设计将严格执行国家现行标准规范的有关规定。本着以“预防为主,防消结合”的消防方针,加强防火措施,确保安全生产。消防设施和措施根据本工程的火灾危险特点,设计采用的消防设施和措施如下:l)常规水消防系统 本工程同一时间内的火灾处数按一处火灾考虑,灭火延续时间2小时,建筑物室内消火栓用水量10LS,室外消火栓用水量30LS,消防时总用水量288m3. 2)移动灭火设施 根据各装置火灾危险类别的不同,在各装置配置了一定数量的手提式干粉灭火器,控制室、化验室及供配电室等配置了一定数量的手提式二氧化碳灭火器及推车式的二氧化碳灭火器,并在罐区、装车栈台等场所增配了一定数量的推车式干粉灭火器,用以扑救
154、小型初始火灾。3)机动消防根据石油化工企业设计防火规范GB50160-1992(2000年版)的规定,石油化工企业应设消防站。因此本工程设一标准级普通消防站,配置4辆消防车。 11工厂组织及定员11.1工厂组织本项目由xx(国际)投资控股集团有限责任公司负责组织实施,项目实施建成后为总公司下属子公司 ,子公司按照公司法实行董事会领导下的总经理负责制。董事长为企业法人代表,总经理负责企业的经营和管理,高级职员采用聘用制,职工采用合同制。生产管理系统由副总经理和总工程师负责,下设生产技术科、机械动力科、安全环保科三个科室和空分、备煤、气化、净化、合成、尿素、成品及动力八个车间组成。1)生产技术科由
155、总工办和调度室组成,负责编制各生产岗位的文件,协助解决生产中遇到的工艺技术问题;管理全厂技术档案资料,编制技术改造方案、中长期生产规划、新技术的推广应用和科技发展规划草案。调度室负责生产车间的生产指挥、协调,保证全厂均衡、稳定、安全生产。2)机械动力科负责全厂机械设备、仪表、电气设备技术管理和分类,备品、备件的计划和管理,协调车间日常生产的动力供应和机、电、仪维护以及负责专业范围内的技术改造方案设计编制工作。3)安全环保科由中央化验室、气体防护站、消防站组成。负责生产物料、产品及环境监测检验、药品试剂配制,协助管理车间化验,安全生产,紧急救护和火灾消防等工作。4)生产车间工厂按生产单元分为空分
156、车间、备煤车间、气化车间、净化车间、合成车间、尿素车间、成品车间、动力车间共八个车间。11.2劳动定员 本工程劳动定员按生产性质而定,年操作日为330天、生产工人采取四班三运转制度,管理人员等为一班制,具体人员配置情况见表。表111 工厂劳动定员表序号部门行政技术生产辅助服务合计1厂部管理层46102行政办公室2842523财务科1564生产技术科218205机械动力科24010526安全环保科248507空分车间140418备煤车间11640579气化车间1727310净化车间1606111合成车间1565712尿素车间212412613产品车间2565814动力车间310610915销售科
157、151516供应科121217消防队12021合计526769282011.3人员来源与培训由于工厂的主要生产装置技术含量和自动化水平较高,因此主要岗位的操作工、检修工应具有高中以上文化程度,主要人员从中专和技校中招聘,同时从其他工厂调入具有实践经验的操作工。技术人员和管理人员应具有大专以上文化程度,部分人员应有实践经验和专业理论知识。车间人员的技术水平和素质要求较高,所以在建设期就应对人员进行培训。培训分为专业技术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
158、艺、机械、电器、自控、总控、调度等专业岗位对口培训,培训人员主要为工段长、操作工人和检修工人。12项目实施规划12.1各阶段工作安排 工程项目实施分以下阶段: l)前期准备阶段 由项目承办单位落实外部条件,设计单位编制项目可行性研究报告,报请有关主管部门批准立项。 2)勘察设计阶段 项目经主管部门批准后,完成工程地质勘探及初步设计和施工图设计。 3)设备订货、工程施工阶段 由项目承办单位、设计单位、施工单位协作完成。 4)设备安装调试、试生产阶段 由项目承办单位、设计单位、施工单位协作完成。 5)竣工达产阶段 生产项目投产后,达到设计能力,经主管部门验收合格。项目承办单位完成竣工图。项目规划建
159、设期为二年。12.2项目总进度表表121 项目实施进度表13投资估算及资金筹措13.1 投资估算投资估算依据 (1)国石化规发(1999)195号化工建设项目可行性研究投资估算编制办法。 (2)国石化规发(2000)412号化工投资项目经济评价参数。 (3)计办投资20011153号投资项目可行性研究指南(试用版)。 (4)其它有关资料及文件投资构成建设投资为460517.7万元。其中:建筑工程为32785万元,占投资的7.12% 设备购置费为261920万元,占投资的56.88% 安装工程费为66123万元,占投资的14.36%其它费用 99656万元,占投资的21.64%其它费用包括建设单
160、位管理费、勘察设计费、工程监理费、联合试运转费、环境及安全评价费、工程保险费、职工培训费、办公家具购置费、征地费、生产准备费等。建设投资估算本投资估算的范围包括:合成氨、尿素、空分等主要生产项目及相应配套的辅助、公用工程项目。1)流动资金项目流动资金采用分项详细估算法。参照同类企业,确定周转天数及周转次数,项目流动资金为33371.34万元。 2)基本预备费 基本预备费中,引进工程技引进部分投资的6计,国内工程按工程费用和无形及递延资产费用之和的12计算。估算值为45756万元。3)安装工程费 安装工程费根据本装置具体情况彦照以往实施经验和市场价格情况以设备费的比例进行估算。本工程安装工程费总
161、额估算为66123万元 4)建筑工程费 建筑工程费根据建、构筑物特征按单位造价和工厂近期类似工程指标估算、本工程建筑工程费用总额估算为32785万元5)总投资项目总投资为470529.1万元,其中建设投资460517.7万元,铺底流动资金10011.4 万元。 13.2资金筹措资金来源 1)本项目建设投资为460517.7万元,其中310394.8万元申请银行长期贷款,年利率按6.12计,其余150122.9万元由企业自筹。 2)本项目流动资金为33371.34万元,其中23359.94万元申请银行短期货款,年利率按5.38计,其余10011.4万元由企业自筹。资金使用计划 根据项目具体情况,
162、结合项目实施计划,本项目建设投资在建设期内全部投入,流动资金根据投产后的实际生产能力逐年投入,详见表131 资金来源与运用表。 14财务评价14.1财务评价编制依据 1) 依据建设项目评价方法与多数(第二版)进行编制。 2)国石化规发(2000)42号关于印发化工投资项目经济评价参数的通知。 3)现行的财务和税务制度。 4)化计发(1997)426号文化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定(修订本)。 5)投资项目可行性研究指南(试用版)(2002)。 14.2参数选取 l)税 费 销售税金及附加按国家有关规定计取,本项目所得税按应税所得额的33计取。 2)项目计算期选取 本项目分为建设期
163、和生产运营期,建设期为2年,主产运营期为15年。 3)生产负荷 本项目预计投产后第一年生产负荷达设计能力的80,第二年生产负荷达设计能力的100。 4)财务基准收益率的设定参考本行业的平均收益水平,并考虑项目的风险因素确定本项目基准收益率为12。5)修理费按固定资产折旧费得50%计,全厂定员811人,每年人均工资及福利费为8208元,福利费按工资总额的14计取。 14.3销售收入与成本费用估算销售收入估算 本项目生产规模为年产尿素 104万吨,副产硫磺 6800吨,氩气2000万立方米,甲醇 6400吨,产品售价按含税价确定。尿素按 1550元吨、硫磺按750元吨、氩气按2.2元立方米、甲醇按
164、1500元吨,正常年份销售收入为175710万元。正常年销售税金及附加为1633万元。 成本费用估算1) 成本包括直接原材料、燃料和动力、直接工资及制造费用。2) 费用包括管理费用、财务费用及销售费用。 3)本项目年平均总成本费用为87749.3万元,经营成本为53678.1万元。 4)产品成本、费用分析 (1)固定资产折旧采用分类平均年限法进行计算,年折旧额为26456.2万元,无形及递延资产摊销为3459.2万元。(2)全厂定员为811人,工资及福利按每人每年8208元计,年工资及福利费为758.86万元。(3)修理费按每年11085.6万元计取。(4)其它费用按每年5994.2万元计取。
165、(5)销售费用按每年1757.2万元计取。详见表141 总成本费用表、表142 损益表、表143现金流量表。 14.4财务评价1)静态指标平均投资利润率13.76%,平均投资利税率17.35%,均大于行业平均标准,说明单位投资对国家积累的贡献水平达到本行业平均水平。税后投资回收期为7.91年,税前6.83年说明企业的投资能按时收回。2)动态指标财务内部收益率:税后14.05%,税前18.40%,高于行业基准收益率,说明在财务上可行。财务净现值(I=12%):税后48011万元,税前161051万元,均大于零。3)偿债能力分析本项目申请银行长期贷款为310394.8万元,偿还借款来源为折旧、摊销
166、和未分配利润。全部借款偿还期为7.14年(含建设期) 14.5不确定性分析 盈亏平衡分析 以生产能力利用率表示的盈亏平衡点 BEP为:41.21,即当生产能力达到设计能力的41.21时企业可保本,项目风险较小。 敏感性分析本项目做了投资、销售收入、经营成本分别增加 5、降低 5时对财务内部收益率、投资回收期等指标的影响程度的敏感性分析,见下表。表144 敏感性分析表序号项目经营成本-5%经营成本+5%销售收入-5%销售收入+5%投资+5%投资-5%基本方案1内部收益率%18.9417.8516.6320.1117.4619.4118.40较基本方案0.54-0.54-1.761.71-0.94
167、1.012投资回收期(年)6.716.967.266.477.046.626.83较基本方案-0.120.130.43-0.360.21-0.21 由敏感性分析看出,销售收入的变化对项目的盈利影响较大,经营成本次之。说明本项目有一定的抗风险能力。 14.6结论 通过指标计算可以看到本项目投产后的各项指标均高于基准指标。其财务内部收益率为18.40,大于财务基准收益率12;投资回收期为6.83年(合建设期),小于基准投资回收期,说明投资能按时收回;借款偿还期为7.14 (含建设期),借款时间较短,能满足贷款机构要求的期限;年均税后利润为45525.6万元,项目投产后可实现利税85681.86万元
168、(平均值);投资利润率为13.76,大于本行业的基准指标。从不确定性分析看,项目具有一定的抗风险能力,因此本项目在财务上是可行的。 卸煤线停车场灰渣临时堆场 煤堆场库 房库 房库 房库 房锅炉房煤浆制备煤气化渣水处理空压站冷冻站总变电所低温甲醇洗变换压缩硫回收合成车间醇烃化尿素车间消防站办公楼备品备件库机修车间车库空分预 留 用 地循环水站库 房地磅房气柜污水处理附图1 总平面布置图408.4m3/h 450 m3/h P =9 m3/h 工业园区来水241.6/282.5 m3/h 50.6m3/hJ 94.5/ m3/h P 28.4 m3/h 109.5 m3/h 33 m3/h44 m
169、3/h J 80 m3/h 16/25.9 m3/h P 80 m3/h 81.2 m3/h 160 m3/h 169.9 m3/h 172.9 m3/h359.2 m3/h 16 m3/h 84.6 m3/h 1.2 m3/h J1.2 m3/h 1.2 m3/h 28.4/33 m3/h3 m3/h483.2 m3/h 565 m3/h 374 m3/h LY 80 m3/h576 m3/h 360 m3/h J 360 m3/h P 66 m3/h 94.4 m3/h 44000 m3/h 44000 m3/h 99 m3/h 排入污水管网 44000 m3/h Xg16000 m3/h
170、 X h16000 m3/h J: 表示加压给水 Xg:表示循环给水 28000 m3/h Xg12000 m3/h Xh12000 m3/hXg:表示循环回水 LY:表示二次利用P: 表示排水 16000 m3/h :表示消耗水 Xg16000 m3/h Xh 16000 m3/h污水处理污水调节池974立方米/天生产用水循环水站合成氨装置空分装置尿素装置生活用水消防用水加压水泵房4000立方米蓄水池水处理锅炉附图2 全厂水量平衡图44t/h 405t/h 50t/h 3.82MPa 400124t/h 258t/h 152t/h 9t/h 124t/h 34t/h 48t/h 64t/h1
171、.0MPa 184 10t/h 16t/h 12t/h 71t/h 3t/h 0.35MPa 148 12t/h 6t/h 40t/h 10t/h 2t/h 冷凝水管损采暖空调合成氨生产脱硫副产蒸汽变换副产蒸汽管损除氧器醇烃化造气空压空分变换副产蒸汽管损尿素装置CO2压缩机空气压缩机合成压缩机变换副产蒸汽锅 炉合成副产蒸汽附图3 热动力平衡图 表131 资金来源与运营表 单位:万元序号项目合计计 算 期(年)12345678910111213141516171资金流入3095357.0181167.7279350168949.3181660175710175710175710175710175
172、7101757101757101757101757101757101757101757101757101.1 销售收入2601468.0141528.01757101757101757101757101757101757101757101757101757101757101757101757101757101757101.2 长期借款310394.8124157.9186236.91.3 短期借款23359.919194.94165.01.4 项目资本金160134.357009.893113.18226.41785.02资金流出2291433.7181167.7279350.0165921.
173、1176006.9169675.8169281.516887399663.097309.697309.697309.697309.698451.298451.298451.298451.298451.22.1 经营成本805171.446890.554162.954162.954162.954162.954162.954162.954162.954162.954162.954162.954162.954162.954162.954162.92.2 销售税金及附加24181.81320.31633.01633.01633.01633.01633.01633.01633.01633.01633.0
174、1633.01633.01633.01633.01633.02.3 增值税241817.613203.216329.616329.616329.616329.616329.616329.616329.616329.616329.616329.616329.616329.616329.616329.62.4 所得税336345.49943.418562.719813.821108.522448.423835.023880.723880.723880.723880.725022.225022.225022.225022.225022.22.5 建设投资443421.1177368.5266052.
175、72.6 流动资金33371.327421.35950.02.7 利息支出96730.33799.213297.320067.217418.613627.39703.85643.61441.81303.51303.51303.51303.51303.51303.51303.51303.51303.52.8 偿还债务本金310394.847075.261950.164109.266343.768656.02260.72.9 分配利润3资金盈余803923.30.00.03028.25653.26034.26428.56836.676047.078400.478400.478400.478400.
176、477258.877258.877258.877258.877258.84累计资金盈余0.00.03028.28681.414715.621144.127980.6104027.6182428.0260828.4339228.8417629.2494888.0572146.8649405.7726664.5803923.3 表141总成本费用表 单位:万元 序号项目合计计 算 期(年)345678910111213141516171外购原材料337512.218243.9 22804.9 22804.9 22804.9 22804.9 22804.9 22804.9 22804.9 22804
177、.9 22804.9 22804.9 22804.9 22804.9 22804.9 22804.9 2外购燃料及动力175354.09478.6 11848.2 11848.2 11848.2 11848.2 11848.2 11848.2 11848.2 11848.2 11848.2 11848.2 11848.2 11848.2 11848.2 11848.2 3工资及福利10095.9673.1 673.1 673.1 673.1 673.1 673.1 673.1 673.1 673.1 673.1 673.1 673.1 673.1 673.1 673.1 4制造费用642941
178、.142862.7 42862.7 42862.7 42862.7 42862.7 42862.7 42862.7 42862.7 42862.7 42862.7 42862.7 42862.7 42862.7 42862.7 42862.7 4.1修理费166282.811085.5 11085.5 11085.5 11085.5 11085.5 11085.5 11085.5 11085.5 11085.5 11085.5 11085.5 11085.5 11085.5 11085.5 11085.5 4.2折旧费396842.426456.2 26456.2 26456.2 26456.
179、2 26456.2 26456.2 26456.2 26456.2 26456.2 26456.2 26456.2 26456.2 26456.2 26456.2 26456.2 4.3其它制造费79815.95321.1 5321.1 5321.1 5321.1 5321.1 5321.1 5321.1 5321.1 5321.1 5321.1 5321.1 5321.1 5321.1 5321.1 5321.1 5销售费用26014.71415.3 1757.1 1757.1 1757.1 1757.1 1757.1 1757.1 1757.1 1757.1 1757.1 1757.1 1
180、757.1 1757.1 1757.1 1757.1 6管理费用61984.84132.3 4132.3 4132.3 4132.3 4132.3 4132.3 4132.3 4132.3 4132.3 4132.3 4132.3 4132.3 4132.3 4132.3 4132.3 6.1摊销费34592.63459.3 3459.3 3459.3 3459.3 3459.3 3459.3 3459.3 3459.3 3459.3 3459.3 6.2其他管理费10095.9673.1 673.1 673.1 673.1 673.1 673.1 673.1 673.1 673.1 673.
181、1 673.1 673.1 673.1 673.1 673.1 7财务费用79633.720067.2 17418.6 13627.3 9703.8 5643.6 1441.8 1303.5 1303.5 1303.5 1303.5 1303.5 1303.5 1303.5 1303.5 1303.5 8总成本费用1316240.196873.1 101497 97705.6 93782.2 89721.9 85520.2 85381.8 85381.8 85381.8 85381.8 81922.6 81922.6 81922.6 81922.6 81922.6 其中:固定成本803373.
182、969150.6 66843.9 63052.5 59129.0 55068.8 50867.0 50728.7 50728.7 50728.7 50728.7 47269.4 47269.4 47269.4 47269.4 47269.4 可变成本512866.227722.5 34653.1 34653.1 34653.1 34653.1 34653.1 34653.1 34653.1 34653.1 34653.1 34653.1 34653.1 34653.1 34653.1 34653.1 9经营成本805171.446890.5 54162.9 54162.9 54162.9 54
183、162.9 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 表142 损益表 单位:万元序号项目合计计 算 期(年)345678910111213141516171销售收入2601468.0 141528.0 175710.0 175710 175710 175710 175710 175710 175710 175710 175710175710.0 175710175710175710 1757102销售税金及附加24181.8 1320.3 1633.0 1633.0 1633
184、.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 3增值税241817.6 13203.2 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 4总成本费用1316240.1 96873.1 101497.0 97705.6 93782.2 89721.9 85520.2 85381.8 85381.8 85381.
185、8 85381.8 81922.6 81922.6 81922.6 81922.6 81922.6 5利润总额1019228.6 30131.4 56250.5 60041.8 63965.3 68025.5 72227.3 72365.6 72365.6 72365.6 72365.6 75824.9 75824.9 75824.9 75824.9 75824.9 6弥补以前亏损7应纳税所得额1019228.6 30131.4 56250.5 60041.8 63965.3 68025.5 72227.3 72365.6 72365.6 72365.6 72365.6 75824.9 758
186、24.9 75824.9 75824.9 75824.9 8所得税336345.4 9943.4 18562.7 19813.8 21108.5 22448.4 23835.0 23880.7 23880.7 23880.7 23880.7 25022.2 25022.2 25022.2 25022.2 25022.2 9税后利润682883.1 20188.0 37687.8 40228.0 42856.7 45577.1 48392.3 48485.0 48485.0 48485.0 48485.0 50802.7 50802.7 50802.7 50802.7 50802.7 10提取法
187、定盈余公积68288.3 2018.8 3768.8 4022.8 4285.7 4557.7 4839.2 4848.5 4848.5 4848.5 4848.5 5080.3 5080.3 5080.3 5080.3 5080.3 11提取公益金34144.2 1009.4 1884.4 2011.4 2142.8 2278.9 2419.6 2424.2 2424.2 2424.2 2424.2 2540.1 2540.1 2540.1 2540.1 2540.1 12可分配利润580450.7 17159.8 32034.6 34193.8 36428.2 38740.5 41133.
188、4 41212.2 41212.2 41212.2 41212.2 43182.3 43182.3 43182.3 43182.3 43182.3 13应付利润14未分配利润580450.7 17159.8 32034.6 34193.8 36428.2 38740.5 41133.4 41212.2 41212.2 41212.2 41212.2 43182.3 43182.3 43182.3 43182.3 43182.3 15累计未分配利润17159.8 49194.5 83388.3 119816.5 158557 199690.4 240902.7 282114.9 323327.1
189、 364539.3 407721.6 450903.9 494086.1 537268.4 580450.7 表143 现金流量表 单位:万元序号项目合计计 算 期(年)12345678910111213141516171现金流入2663922.1 141528 175710 175710 175710 175710 175710 175710 175710 175710 175710 175710 175710 175710 175710 238164 1.1销售收入2601468 141528 175710 175710 175710 175710 175710 175710 175710
190、 175710 175710 175710 175710 175710 175710 175710 1.2回收固定资产余值29082.7 29082.7 1.3回收流动资金33371.3 33371.3 2现金流出1884308.6 177368.5 266052.7 98778.6 96638.2 91939.3 93234.0 94573.9 95960.5 96006.1 96006.1 96006.1 96006.1 97147.7 97147.7 97147.7 97147.7 97147.7 2.1建设投资443421.1 177368.5 266052.7 2.2流动资金3337
191、1.3 27421.3 5950.0 2.3经营成本805171.4 46890.5 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 54162.9 2.4销售税金及附加24181.8 1320.3 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 1633.0 2.5增值税241817.6 13203.2
192、 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 16329.6 2.6所得税336345.4 9943.4 18562.7 19813.8 21108.5 22448.4 23835.0 23880.7 23880.7 23880.7 23880.7 25022.2 25022.2 25022.2 25022.2 25022.2 3净现金流量779613.5 -177368 -266053 42749 79072 83771 8247
193、6 81136.1 79749.5 79703.9 79703.9 79703.9 79703.9 78562.3 78562.3 78562.3 78562.3 141016.4 4累计净现金流量-177368 -443421 -400672 -321600 -237829 -155353 -74217.1 5532.4 85236.3 164940.1 244644.0 324347.9 402910.2 481472.5 560034.8 638597.1 779613.5 5所得税前净现金流量1115958.9 -177368 -266053 52693 97635 103585 103585 103584.5 103584.5 103584.5 103584.5 103584.5 103584.5 103584.5 103584.5 103584.5 103584.5 166038.6 6税前累计净现金流量-177368 -443421 -390728 -293094 -189509 -85925 17659.6 121244.2 224828.7 328413.2 431997.7 535582.2 639166.8 742751.3 846335.8 949920.3 1115958.9