液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能工程改造项目可行性研究报告

工程咨询资质工咨甲11820070039史丹利化肥股份有限公司液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能工程改造项目可行性研究报告目录第一章总论111项目概要112编制依据和原则113研究范围314研究的主要过程315研究结论416主要技术经济指标4第二章项目建设背景621项目法人基本情况622项目建设的目的、意义和必要性723国内复合肥生产现状9第三章项目改造内容及及前期工作情况1131装置改造前情况1132项目改造内容1633前期工作准备16第四章工艺技术方案1841改造工艺原理、设备、工艺数据分析和研究1842改造总体思路2143工艺改造方案2544设备改造27第五章项目建设条件3251项目基本情况3252项目水电汽供应3253项目占地3454原料供应34第六章土建35第七章节能措施和效果分析3671执行标准3672产品方案和建设规模的平衡与经济性3673能耗指标及分析3674该项目的节能措施37第八章环境保护39101厂址和环境现状39102设计依据39103设计采用的环保标准39104装置污染物及控制污染的方案40105环境保护与综合治理41第九章劳动保护与安全卫生4291编制依据4292生产操作环境4293生产过程中职业危害的分析4394有害作业生产场所及防范措施4495预期效果及评价4796劳动保护设施费用47第十章消防49101工程的消防环境现状49102工程的火灾危险性类别49103消防设施及措施49第十一章节能管理体系建设与人力资源配置50111节能管理体系的建设50112组织机构设置50113人员培训52第十二章项目实施计划53121实施进度安排原则53122建设项目管理53123实施阶段54124实施进度及施工组织安排55第十三章建设项目招投标56131项目招标概述56132项目招标的范围、组织形式、招标方式56第十四章投资估算与资金筹措58141估算依据及说明58142投资估算59143资金筹措60第十五章财务评价及社会效益分析63151财务估算依据和说明63152财务评价64153评价结论67154社会效益分析68第十六章结论70161综合评价70162研究报告的结论70第一章总论11项目概要项目名称液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能工程改造项目建设单位史丹利化肥股份有限公司企业性质股份有限公司建设性质技术改造法人代表高文班规模220万吨/年液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能工程改造项目建设地点山东临沭经济开发区建设内容本项目在生产过程中，采用工业硫酸、气氨经管式反应器中和反应所产生的热能，对原220万吨转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置进行改造。建设期限2008年12月2009年12月投资规模项目总投资7229万元，建设投资为7229万元，铺底流动资金不用新增。资金筹措项目建设投资7229万元，其中银行贷款4000万元，其余3229万元全部由企业自筹。节能效益本项目能耗原尿液料浆法能耗比较，每吨产品节约标煤625KG，项目实施后年节标煤246万吨。12编制依据和原则121编制依据国家高度重视节能工作，国务院专门颁布了关于加强节能工作的决定，要求全面贯彻科学发展观，落实节约资源基本国策，以提高能源利用效率为核心，以转变经济增长方式、调整经济结构、加快技术进步为根本，强化全社会的节能意识，建立严格的管理制度，实行有效的激励政策，充分发挥市场配置资源的基础性作用，调动市场主体节能的自觉性，加快构建节约型的生产方式和消费模式，以能源的高效利用促进经济社会可持续发展。史丹利化肥股份有限公司为节约能源，降低生产成本，采用氨酸法转鼓造粒及液态氯化铵粘结团粒工艺，对原220万吨转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置进行改造，对原装置进行节能技术改造，在传统的转鼓造粒复混肥生产装置上开发出氯基复合肥新产品。该项目采用氨酸法转鼓造粒工艺，充分利用工业硫酸、气氨经管式反应器中和反应产生的热能，达到节能降耗的目的，符合国家发改委关于组织申报2009年资源节约和环境保护备选项目的通知的节能方面中“能量系统优化（系统节能）”的要求，也符合产业结构调整指导目录（2005年本）“化工”类第三条“优质磷复肥、钾肥及各种专用复合肥生产”的要求，项目建设是必要的。122编制原则本可行性研究报告编制的内容和深度按照中国石油和化学工业协会化工投资项目可行性研究报告编制办法（中石化协产发（2006）76号）。经济评价参照国家发改委、建设部关于印发建设项目经济评价方法与参数的通知文件发改投资20061325号。坚持勤俭建厂的方针和实事求是的原则，项目改造所用的技术应成熟、可靠，节约能源，降低原材物料消耗，保证产品质量，增加企业经济效益。本着“立足实际，优化工艺，留有余地”的原则，在设计中充分考虑利用国产设备，同时结合国内类似项目的实践经验进行设计建设，节省投资。充分依托现有的公用工程及生活设施潜力，减少储运、机修和车辆等方面的投资。重视劳动安全卫生和“三废”治理，改造工程与环保、安全和公共卫生设施同时考虑，消除“三废”对环境造成的不利影响。贯彻“工厂布置一体化，生产装置露天化，建构筑物轻型化，公用工程社会化，引进技术国产化”五化的设计原则。13研究范围本可行性研究工作的范围是对拟建项目的建设意义、建设条件、技术路线、环境影响、实施计划、经济效益等方面是否可行加以论证，以提供准确的资料和数据，并对拟建项目是否应该建设和如何建设做出论证和评价，以作为项目决策的依据和为下一步的项目运作提供依据。14研究的主要过程项目主办单位对自身的技术改造条件进行了研究后，对目前国内同行业节水技术、设备等情况进行了调查，经向有关领导汇报和请示，按要求决定对本项目开展可行性研究阶段的工作。项目主办单位委托淄博市工程咨询院进行项目可研工作，并提供了有关的基础资料。淄博市工程咨询院对本项目所涉及的相关问题进行了认真的、有重点的调研和分析，对项目建设在经济上的必要性与合理性、技术和设备的先进性、可靠性与适用性、财务上的盈利性与可行性、环境和建设上的可容纳性和可实施性等进行了详细的比较论证，同时对项目的建设、生产和经营进行风险分析、并适当留有余地。15研究结论该项目在原220万吨转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置上进行技术改造,在生产过程中采用工业硫酸、气氨经管式反应器中和反应所产生的热能和转鼓造粒工艺，利用液态硫酸粘结成粒，不需加入蒸汽，大幅度减轻了烘干负荷，洗涤水循环使用，生产出颗粒外观光滑圆润，不易结块的氯基复合肥，节能效果显著，在同类复合肥生产工艺中具有明显的绝对优势；同时能够大幅度降低生产成本，对于企业抗拒金融危机的冲击，为农民提供价廉质优的复合肥，具有明显的经济效益、社会效益和广泛的推广使用价值。目前，该项目工艺技术经临沂市科技查新“在国内未发现与本项目研究内容相关的文献和技术主要创新点有相同的报告”（见附件）；2008年12月，山东省科技厅组织国内著名复合肥专家鉴定认为“该项目节能效果显著，设备改造合理，质保体系完善，技术达到国内领先水平”（见附件）。16主要技术经济指标表16主要技术经济指标指标名称单位指标备注项目年综合节能量万吨标煤246其中节水万吨8节约煤炭万吨236节约电力万KWH1120节约蒸汽万吨44减少污染年SO2减排量吨300项目投资万元7229其中建设投资万元7111建设期利息118年节约支出万元2120年固定成本增加万元833效益总额万元1219计算期平均财务内部收益率2404所得税后1916所得税前财务净现值万元5602所得税后万元3739所得税前总投资收益率1724资本金利润率3861投资回收期（含1年建设期）年533所得税后年470所得税前借款偿还期年300含1年建设期第二章项目建设背景21项目法人基本情况史丹利化肥股份有限公司属股份制企业，现拥有总资产11亿元，职工1976人，工程技术人员795人，公司占地1062亩，形成了年产220万吨的复混（合）肥生产规模，其中20万吨年复合（混）肥生产装置线6套、20万吨年和40万吨年塔式熔体造粒复合肥生产装置各1套。2004年10月，公司成功建成投产了我国第一条年产20万吨高塔熔体造粒复合肥生产线，其工艺、技术、质量指标达到国际同行业先进水平，2006年4月又投资26亿元建设了年产100万吨的双塔熔体造粒缓释复合肥生产装备。在此基础上2008年6月史丹利化肥股份有限公司又投资8200万元开工建设了年产60万吨两步氨化法硫酸钾复合肥节能改造工程。该公司产品畅销全国28个省区600多个县市，出口日本、朝鲜、韩国、马来西亚等国家。2008年公司实现销售收入23亿元，利税16亿元，其中上交税收4135万元,净资产60872万元，资产负债率453。公司先后通过了IS09001质量体系认证和IS014001环境管理体系认证，荣获农业部全面质量管理达标单位、全国消费者满意产品、农业产业化龙头企业、省级重合同守信用企业、山东省农行“AAA”级信用单位、山东省消费者满意单位、山东省技术创新示范企业等荣誉称号。在全国科研成果实用技术新产品展示会上复合肥项目荣获重大科技创新项目，高浓度复合肥被评为山东省企业创新一等奖。公司研究开发机构被山东省经贸委认定为“山东省企业技术中心”，国家知识产权局授权了“两步氨化法新型硫酸钾复合肥”和“生物腐植酸复合肥”两项发明专利，2007年9月被科技部认定为“国家重点高新技术企业”。我公司复合肥产品在国家技术监督局的历次抽查中均为合格产品，2005年10月又被山东省工商行政管理局评为“山东省著名商标”，被山东省质量技术监督局评为“山东省名牌”，2007年9月还被国家工商总局授予“中国驰名商标”称号。先后荣获获中国石油和化学工业协会技术发明三等奖、山东省第九届专利发明三等奖，2007年12月被国家科技部、商务部、质量监督检验检疫总局、环保总局四部委联合认定为国家重点新产品。本项目工艺技术研究于2008年12月通过了山东省科技厅组织的专家鉴定，为国内领先水平。22项目建设的目的、意义和必要性随着我国资源节约型、环境友好型企业建设步伐的顺利推进，复混（合）肥产业面临着新的发展趋势，主要体现在整合资源、节能降耗、提高产品科技水平等产业可持续发展的核心领域。史丹利化肥股份有限公司为节约能源，降低生产成本，采用氨酸法转鼓造粒及液态硫酸铵粘结团粒工艺，对原装置进行节能技术改造，在传统的转鼓造粒复混肥生产装置上开发出氯基复合肥新产品。该项目具有投资省，改造工期短，效果好，可大大提高该装置的生产能力和产品质量，降低能源消耗，同时“三废”排放污染物经处理后达到国家相关标准要求。该项目生产的复合肥成本低于同等养分的复混肥或复合肥生产成本，具有显著的经济、环境和节能效益。通过该项目的实施，可提高传统的复混肥生产装备的技术水平，促进复混（合）肥行业的科技创新能力的发展。该项目的实施具有一定的现实意义和较强的示范、推广、应用价值。在工业生产中，传统的蒸汽造粒复合肥造粒能耗大，污染较重，是节能改造的重点行业，同时也是复合肥生产企业面临的生死存亡的重大问题。当前，我国复合肥生产企业都在致力创造和谐统一的生产环境，推进化肥工业结构调整和重组，加大节能降耗及环境保护新技术、新装备投入，降低能源销耗，改革生产工艺，促进生产工艺路线多元化，提高资源再生综合利用的水平。因此该项目的建设符合我国节约资源，环境保护基本国策的需要。我国是一个化肥生产和消费大国，随着我国经济的快速增长和社会发展，党和国家对“三农”问题更加重视，化肥的需求量持续增加，复合肥产业已成为支撑我国农业发展的重要条件。因此国家制定出台了一系列相关政策，把化肥列为优先发展主题。但是进入二十一世纪，国际能源趋于紧张，石油价格一路飙升，生物能源应运而生，大量粮食被加工成燃料乙醇，造成了世界粮食紧张，导致化肥使用量猛增，价格上涨。我国虽然高度重视“三农”问题，粮食储备足，价格稳定，但受国际基础化肥原料价格影响，化肥生产成本居高不下，市场销售价格迅速增长，增加了农业生产成本，一定程度上挫伤了农民种粮积极性。因此，国内化肥生产企业适应市场环境，满足市场需求，降低化肥生产成本势在必行。目前，受国际金融危机的冲击，复合肥产品市场和原料价格极不稳定，生产复混（合）肥所用原料氮肥和磷肥的价格在短短的2个月内就完成了从历史上的巅峰期跌落到6年来的谷低，尤其是生产磷肥的原料硫酸所用硫磺，近期国际交易价格每吨从800美元骤跌到60美元，国内工业硫酸也从每吨1200元（人民币）跌落到目前的每吨280元（人民币）。因此采用硫酸、液氨生产复混（合）肥成本低，利润空间大，经济效益好，能够较好的抗御金融危机的冲击。23国内复合肥生产现状目前国内外复合肥的生产方法主要有料浆法、团粒法、挤压法、掺混法和熔体法等，且以上几种方法都比较成熟，均建有不同规模的生产装置。熔体法造粒工艺，我国从1997年起开展熔体造粒法制备高浓度尿基复合肥技术的研究，科研人员先从尿基复合肥料的理化性质，混合反应机理，熔体料浆性质等多方面进行研究，取得了突破性的进展，获得了一系列工艺和技术参数。在此基础上，史丹利化肥股份有限公司在国内率先建设了2套累计年产100万吨的单塔和双塔熔体造粒工艺的复合肥生产装置。并在该装置上研究开发高氮基质复合肥与生物抑制剂缓释控释复合肥料，经山东省科技厅组织的专家鉴定达到国际先进水平。为节能降耗，实现创新发展，该公司将在原220万吨转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置进行改造生产氯基复合肥新产品，已通过省级鉴定，其工艺技术达到国内领先水平。史丹利化肥股份有限公司液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能工程改造项目，充分利用工业硫酸、气氨经管式反应器中和反应所产生的热能，对原220万吨转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置进行改造，节约能源消耗，提高产品的质量和技术含量，能够使企业实现节能、高效运转，降低生产成本，使企业产生良好的经济效益。项目改造后，能够节省大量煤炭资源，实现清洁生产，“三废”排放达到国家相关标准要求。综上所述，该项目的建设能够实现经济、环境和社会三方面协调持续，具有很强的推广意义。第三章项目改造内容及及前期工作情况31装置改造前情况311原生产工艺流程蒸汽返料项目实施前年产20万吨蒸汽造粒复合肥工艺流程图工艺流程说明工艺采用滚筒蒸汽物理团粒法造粒，来自蒸汽总管的蒸汽，来自上料工段的尿素、氯化铵、磷酸一铵、氯化钾、中量及微量元素、添加料经计量后与系统返料一起在造粒机内团聚造粒，经皮带机及斗提机输送、进入一级烘干机烘干及一级冷却机冷却；冷却后去粗级筛分筛分下大颗粒，再经细级筛分筛分下小颗粒及粉子后去二级烘干机烘干及二级冷却机冷却。经二级冷却机冷却后的中颗粒进入精品筛筛分，筛面上的物料作为成品经包膜机包膜进行防结块处理，处理后去自动包装机包装，一级冷却机一级烘干机造粒机氯化钾尿素磷一铵氯化铵上料包装入库筛分机二级烘干机二级冷却机筛分机除尘室风机除尘室烟筒包装后去成品库作为成品出售。粗级筛分筛分下的大颗粒返料经粉碎机粉碎后，同细级筛分筛分下的小颗粒、粉子及精品筛筛分下的粉子一起返回造粒机头部，作为系统返料在造粒机内团粒。一级烘干机、一级冷却机、二级烘干机、二级冷却机的尾气通过除尘室，风机加压，经30米烟囱放空。系统所需添加剂由磨粉工段提供，石块经鄂式破碎机破碎后，经雷蒙磨磨碎，磨碎后去二级旋风除尘收集细粉，供生产车间使用。312原工艺需要解决的问题原工艺的返料比为18221，造粒机出口水分8，用黏性添加剂造粒，与国内同行业相比，居于上游水平；国内同行业返料比为231。黏性添加剂的加入只是增加造粒过程的黏性，提高成品率，对肥效无帮助。返料比的降低，可减少吨成品需要烘干的物料总量，相应增大产量，降低消耗。造粒机出口水分的降低，可减少吨成品烘干需要的燃煤量。在同一配比情况下，造粒机出口水分的降低，靠造粒温度的升高来实现。在同一造粒温度情况下，造粒机出口水分的降低，靠合理配比来实现。工艺上的节能，靠降低返料比，降低造粒机出口水分，不用或少用添加剂来实现。通过蒸汽冷凝水余热回收利用，二次蒸汽等压回收节能措施来节煤。调整锅炉及热风炉燃烧状况，使一次燃烧室及二次燃烧室燃烧充分，采用炉渣分拣混烧，合理控制原煤颗粒度，煤层厚度，合理控制原煤的低位发热值，实行掺烧工艺，烟道尾气余热回收，用热风设备全部保温等节能措施来节煤。原工艺需要解决的问题，可通过以上节能措施途径来实现。313项目实施前设备节能需要完善的问题项目实施前风机为473型普通风机，风机效率只有6070，提高风机效率成为风机节能的重点。主要耗电设备应用变频调速器，节能电机，超过37KW的电机实行降压启动成为节电的重点。加强热风炉及锅炉炉体保温措施。314项目实施前公用工程概况1、给排水该公司目前用水主要为生产和生活用水，生产用水为蒸汽冷却水，日用量约90吨，日最大用水量约150吨。生产用水由市政自来水单路供水系统接入，并根据生产工艺要求进行相应的处理。直接冷却水和间接冷却水系统设有循环水池，通过水泵房供给各车间使用。厂区给水为生产、生活与消防合用一套给水管网。厂区排水采用雨污分流系统。所排生活用水经过化粪池进行初级预处理后，通过厂内污水管道与车间所排生产废水一道排入自建污水处理厂进行处理，然后达标排放。2、供电负荷等级本项目生产设备用电负荷按三级；办公、生活用电均属三级负荷；消防用电负荷属二级负荷，采用充放电式电源箱作为备用电源。电压等级选择外部供电电压为10千伏，车间用电负荷为380/220电压的设备，配电室降压后用380/220伏三相四线系统向生产车间供电。车间配电系统变压器的低压侧耳母线分段运行并设有联络开关，保安电源接于低压母线，其开关与正常供电的变压器低压侧总开关设有联锁，生产车间动力照明各用一线，配电室设置单独照明配电盘供生活用电。动力及照明电气车间和公用设施配电、动力、照明共用一个电源，三相四线制，动力干线380伏，三相三线制供电，采用铜芯全塑电缆穿管暗敷，支线用电缆或绝缘导线穿管暗敷，局部地方选用电缆桥架敷设。车间使用双管防爆日光灯，厂区及生活等其它照明为白炽灯。3、供汽生产用汽使用公司根据产量选型10T自备锅炉，能够满足生产需要。315主要能耗设备史丹利化肥股份有限公司主要耗能设备见下表表31主要能耗设备序分段工程设备清单设备规格数量设备功率号名称（台）（KW）造粒机280080002552一级烘干机2800280002902一级冷却机2400240002552二级干燥机2200220002452二级冷却机1800180002372包膜机180060002222滚筒筛240070004902精品振动筛22005000232卧式破碎机PCH806521002立式破碎机XLP10006552皮带秤B10002552包装机DCS50/B24222空压机0772152包膜泵2222包膜槽100010002222螺旋喂料拌机32008004902一烘热风炉560万大卡/小时21862二烘热风炉320万大卡/小时21212斗提机TH800TH100081182一烘风机14D2902一冷风机12D2552二烘二冷风机10D47421造粒烘干工段造粒风机6D11522电器系统变压器总18002控制柜2台上料自控调节系统13仪表系统自动调节系统2台套蒸汽自控调节系统1测温测压表4控制柜2台4锅炉岗位10吨锅炉16272总计22312316主要耗能分析从主要耗能设备表可以看出，耗电的主能耗设备为烘干机、冷却机、风机、粉碎机；耗煤的主能耗设备为一烘热风炉、二烘热风炉、10吨锅炉；耗蒸汽的主能耗设备为造粒机。原工艺采用滚筒蒸汽物理团粒法造粒，吨耗电40度，吨耗原煤71公斤，吨耗蒸汽130公斤，吨耗一次水024M3，本公司原工艺吨消耗与国内同行业吨消耗相比居于中游，国内同行业吨耗电3856度，吨耗原煤6896公斤，吨耗蒸汽130160公斤，吨耗一次水0204M3。32项目改造内容本项目采用工业硫酸、气氨经管式反应器中和反应、转鼓造粒工艺对原有220万吨转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置进行技术改造。主要改造内容如下（1）采用“液态硫酸铵转鼓造粒复合肥工艺”对装置主要生产工序进行改造，需要改造造粒尾气吸收系统、供氨系统、供酸系统、造粒反应系统，需增强筛分系统、仪表控制系统、配电节能系统，同时改造一些辅助生产系统。（2）采用变频调速器节能电机，对超过37KW的电机实行降压启动。（3）对热风炉及锅炉炉体保温、一次燃烧室及二次燃烧室进行改造，实行掺烧工艺，采用炉渣分拣混烧，控制原煤颗粒度，对烟道尾气余热回收，同时对热风设备全部保温。（4）对蒸汽冷凝水余热回收利用，蒸汽管道及蒸汽加热设备保温，余压利用，二次蒸汽等压回收等节能改造。（5）通过直接节能措施的实施，本生产装置消耗已经降低，但降低幅度不太大，只降低了20左右。33前期工作准备通过直接节能措施对原装置实施改造，能量消耗降低幅度不太大，只降低了20左右。要想获得大的节能空间，只有通过工艺的改进，为此该项目承办单位成立了科技攻关组，以降低返料比，提高产出率，降低电耗，降低蒸汽消耗，减少原料中填充料的使用为研究课题，攻克了“无水分引入液态硫酸铵转鼓造粒复合肥工艺”这一新课题。“无水分引入液态硫酸铵转鼓造粒复合肥工艺”的研制成功可利用液氨与硫酸的反应热加热成蒸汽进行造粒，不用蒸汽或少用蒸汽造粒，节约蒸汽，减少煤耗；可减少了造粒机出口水分，降低了烘干能耗；可利用液态硫酸铵的黏性来提高成品率，省去原工艺中的黏性添加剂，省去加工黏性添加剂所需耗电；可提高造粒成品率，降低烘干负荷，提高产量，降低电耗，煤耗。经过对“液态硫酸铵转鼓造粒复合肥工艺”这一节能工艺的效果分析，史丹利化肥股份有限公司决定实施本项目的建设。第四章工艺技术方案41改造工艺原理、设备、工艺数据分析和研究411液态氨酸转鼓造粒复合肥生产原理分析和研究液氨与硫酸中和反应。浓硫酸经稀释后与定量的液氨在管式反应器中进行中和反应，生成硫酸铵料浆并放出热量，其化学反应式如下H2SO4稀2NH3NH42SO4Q氯化钾、磷酸一铵、硫酸氨间的复分解反应及复盐生成。从配料岗位输送到造粒机内的氯化钾和磷酸一铵在低温下可进行复分解反应生成磷酸二氢钾和氯化铵，但该反应在温度低时反应缓慢生成的磷酸二氢钾量相对较低，当硫酸与液氨进行中和反应放出大量的热量时，物料温度升高加速了其反应速度，同时液氨与硫酸进行中和反应生成的硫酸铵又与物料中的氯化钾发生复分解反应生成硫酸钾和氯化铵。其化学反应式如下KCLNH4H2PO4KH2PO4NH4CLNH42SO42KCLK2SO42NH4CL复盐固溶体的形成。该物料中氯化钾和磷酸一铵发生复分解反应生成的氯化氨与原料中的氯化钾将形成氯化铵钾复盐固溶体NH4，KCL。硫酸与液氨进行中和反应生成的硫酸铵又与氯化钾复分解反应所产生的硫酸钾形成硫酸铵钾固溶体NH4，K2SO4。氯化钾和磷酸一铵反应生成的磷酸二氢钾与原料中的磷酸一铵又形成磷酸铵钾固溶体NH4，KH2PO4。这些固溶体将是该肥料的主要成分，并在造粒过程中起到成球作用。其化学反应式如下（1P）NH4CLPKCLNH4，KCLP011QNH42SO4QK2SO4NH4，KSO4Q011NNH4H2PO4NKH2PO4NH4，KH2PO4N01412设备选择和研究管式反应器。传统的氨酸中和反应采用悬埋式双喷管法，生产中经常出现反应不完全造成局部物料粘结、赌塞等现象，影响物料的成球速率，而且悬管容易在高温下弯曲变形，阻挡物料导致酸管断裂，使氨酸中和反应受阻。为保证硫酸与气氨的充分反应，该采取在造料机入口端安装管式反应器，且反应器出口管平行伸入造粒机内，硫酸与液氨中和反应所产生的被压将料浆直接均匀的喷到造粒机内的物料上，使物料与料浆充分混合滚动造粒，从而避免因硫酸与气氨因反应不充分造成造粒机内物料、料浆比例不均造粒困难的现象，确保了物料成球率。管式反应器材质的选用问题非常关键，因其在酸、碱介质中使用，其温度高达250，需选用耐高温、耐腐蚀、耐磨损的材质，我们先后试验了316L，普通钢管内衬聚四氟乙烯、搪玻璃等，我们认为采用316L经济性、使用性均好，可满足其工艺要求。造料机结构改进。原造粒机内壁衬不锈钢板，目的是解决介质腐蚀和物料粘壁问题，但由于气氨、硫酸反应剧烈物料极粘稠仍然使造粒机内壁粘结，经常需要停车清理，影响设备的正常运转和开车率。史丹利化肥股份有限公司针对这一问题采取了在造粒机内衬一层耐温、耐酸、耐磨的天然橡胶板并将造粒机筒体切割成数个气孔，使设备在运转过程中在重力和气体鼓动的作用下衬板产生震动物料自然脱落，防结壁效果相当明显。造粒尾气处理。由于硫酸与气氨在反应过程中有过量的气氨逸出，若直接排放既浪费资源又污染环境，为此史丹利化肥股份有限公司采取了将造粒机一端增加密封装置，且新增一台472NO12C离心鼓风机和一套文丘里洗涤装置。考虑造粒过程中尾气温度较高，采用水作洗涤液吸收气氨时，因氨的溶解度受温度影响吸收率较低且容易饱和造成污染事故。该采取了用稀硫酸作为气氨的吸收洗涤液对尾气进行处理，效果较好，可大大提高氨的回收率，减少环境污染。该洗涤液使用一定时间时，通过泵送到配酸工序可作工艺水使用，资源得到充分利用，若考虑严格的环保要求，还可用2台文丘里洗涤装置串联进行洗涤，其效果更加明显。硫酸、气氨计量和自动控制装置。在氨酸法造粒复合肥的生产过程中，硫酸和气氨的计量非常关键，因其准确度正确与否关系到产品质量，和能否连续正常运转的问题。硫酸和气氨都属强危险化学品的强腐蚀剂，尤其是硫酸腐蚀性非常严重，一般材质不能耐其腐蚀，我们通过查阅大量的资料，经过考察选用了316L衬铂铹材质的转子流量计和气氨专用涡街流量计，并结合DCS微机自动控制系统，可有效解决以上问题。413工艺指标选择和研究采用氨酸造粒法生产氯基复合肥时，由于生产的产品有效养分的含量不同，所用气氨、硫酸的比例、数量不同，其工艺操作指标也不相同，现以生产有效养分45（151515）产品为例，其主要工艺指标如下稀释岗位硫酸浓度98稀释时间45分钟氨酸比87稀释温度30稀酸浓度5254造料岗位稀硫酸流量026M3/H蒸汽压力03MPA04MPA气氨压力06MPA08MPA计量频率6HZ洗涤液流量0506M3/H烘干、冷却岗位烘干机进口气体温度250300烘干机尾出口气体温度6585冷却机出口物料温度5042改造总体思路综合生产颗粒肥料的生产方案主要有以下几种1、料浆法以磷酸、氨为原料，利用中和器、管式反应器将中和料浆在氨化粒化器中进行涂布造粒或转鼓料浆增湿团粒，在生产过程中添加部分氮素和钾素以及其他物质，再经干燥、筛分、冷却而得到NPK复合肥产品或硫基复合肥产品，这是国内外各大化肥公司和大规模生产厂家常采用的一种生产方法。此法的优点是生产规模大，产品质量好，产品强度高。但该法最大的缺点是生产成本高，能源浪费大，因在料浆的制作中需引入水分，该水分在烘干过程中需消耗大量的燃料将其烘干，这样即浪费能源又增加环境污染。2、增湿团粒法以单体基础肥料为原料，经粉碎至一定细度后，物料在转鼓造粒机或园盘造粒机的滚动床内通过增湿、加热进行团聚造粒，造粒物料经干燥、筛分、冷却即得到NPK复混肥料产品，这也是国际广泛采用的方法之一，早期的美国及印度、日本、泰国等东南来国家均采用此法生产。我国中小型规模的复合肥厂大多采用此种方法。但该法相对加工过程生产成本高，能源消耗、环境污染大。3、部分料浆法近年来，国内又发展了利用尿液或硝铵溶液的喷浆造料工艺即部分料浆法，利用尿液或硝铵溶液的液相与其它固体基础肥料和返料一起进行涂布造料。造粒物料经干燥、筛分、冷却即得到尿基或硝基肥料产品，但该法在尿素生产企业通常具有较强的优势，若购买成品尿素再熔融，则其优势并不明显，并且该法所用的氮为氮肥企业加工好的产品氮，其生产成本相对较高。4、掺混法根据养分配比要求，以各种不发生明显化学反应、颗粒度和圆度基本一致的氮、磷、钾或中微量元素各固体基础肥料为原料，通过一定的掺混方法配制成养分分布均匀的掺混肥料，该法加工过程简单，装置投资费用及加工费用比较低，是一种非常实用易于推广的方法。掺混肥料行业是化肥生产、销售和农业生产达到较高的水平后才得以实现的产肥、用肥的方式。它可以降低化肥分配、销售和运输费用，使农业施肥科学化，有益于解决过度施肥造成的资源浪费和化肥污染的问题。但该法在农业科学施肥水平提高后方能很好的得到推广，且必须各单体肥料加工成颗粒，方能满足国家肥料标准要求，适合农业的机械化施肥要求，该法目前还市场认可和推广的过程。5、挤压造粒挤压造粒是固体物料依靠外部压力进行团聚的干法造粒过程。生产过程一般不需要干燥和冷却过程，特别适应于热敏性物料，同时可节约投资和能耗，能生产出比一般复合肥浓度更低的低浓度复合肥，生产中也可根据需要添加有机肥和其他营养元素。目前我国使用该法的企业一般都是年产3万吨以下的生产规模的小型企业，德国魁泊恩机械制造公司最新开发研制了每小时可生产75吨复混肥的辊压造粒装置。该装置在我国刚刚属于推广阶段。6、高塔熔体造粒工艺熔体造粒工艺在化肥生产中己得到应用，如尿素塔式喷淋造粒、硝酸磷肥塔式喷淋造粒和双轴造粒、硝铵塔式喷淋造粒、硝磷铵塔式喷淋造粒等。但该工艺用于制造高浓度尿基复合肥料在国内相对较少，这一工艺由于不需要传统复合肥生产装置中投资及能耗最大的干燥系统，而且根据尿素及尿基复合肥的特性，特别适合尿基高氮比的三元二元高浓度复合肥的生产。综合以上方法，史丹利化肥股份有限公司通过考察、分析论证，选用了在原转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置上，通过技术改造，增加管式反应器、文丘里洗涤器、DCS控制系统等装备，采用氨酸法转鼓造粒装置，利用液态硫酸铵粘结滚动成粒，降低烘干机的生产负荷，提高了产能，且其产品均匀质量好，养分均匀，颗粒光滑圆润，设备改造投资少，生产成本低，工艺操作稳定，在生产过程中节能降耗效果显著的特点。改造后，产品质量按GB150632001国家质量标准检测。表42转鼓氨酸法造粒复合肥质量技术指标表序号检验项目名称标准要求及标明值要求备注1外观条状、粒状或片状产品，无机械杂质2总养分（NP2O5K2O）513水溶性磷占有效磷百分率704水分（H2O）205粒度（100475）906总氮（N）含量17157有效磷（P2O5）17158氧化钾（K2O）171543工艺改造方案返料项目改造后工艺流程图新工艺采用无水分引入液态硫酸铵转鼓造粒法，是把氨站送来的液氨与混酸储槽送来的混配稀酸在通入造粒机的管式反应器反应，反应后产生的热量用于提高造粒温度，减少造粒水分；反应后产生的蒸汽用于提供造粒水分，不需外加蒸汽；反应后产生的液态硫酸铵物料黏性极强，用于提供造粒黏性，不需外加粘土。来自上料工段的尿素、氯化铵、磷酸一铵、氯化钾、中量及微蒸发器混合氯化钾尿素磷一铵氯化铵上料一级冷却机一级烘干机造粒机包装入库筛分机二级烘干机二级冷却机筛分机计量管反计量旋风除尘器风机一级除尘室烟筒洗涤放空液氨气氨空气热风炉空气热风炉二级除尘室烟筒放空文氏洗涤器除雾器包裹机浓硫酸水量元素、添加料经计量后与系统返料一起在造粒机内由管式反应器反应出口的物料进行团聚造粒，经皮带机及斗提机输送、进入一级烘干机烘干及一级冷却机冷却；冷却后去粗级筛分筛分下大颗粒，再经细级筛分筛分下小颗粒及粉子后去二级烘干机烘干及二级冷却机冷却。粗级筛分筛分下的大颗粒返料经粉碎机粉碎后，同细级筛分筛分下的小颗粒、粉子及精品筛筛分下的粉子一起返回造粒机头部，作为系统返料在造粒机内团粒。一级烘干机、一级冷却机、二级烘干机、二级冷却机的尾气通过除尘室，风机加压，经文氏除尘器，旋风除雾器除尘后，经60米烟囱放空。造粒机的尾气由风机加压，经文氏除尘器，旋风除雾器除尘后，经60米烟囱放空。新工艺与原工艺的最大区别在于造粒的方式不同，原工艺是用蒸汽造粒，新工艺是用把液氨与硫酸在管式反应器反应后的液态硫酸铵与原料及返料一起粘结成粒；新工艺由于在管式反应器加入水分，利用液氨与硫酸的反应热加热成蒸汽进行造粒；靠反应热提高了造粒温度，减少了造粒水分；靠液态硫酸铵的黏性来提高成品率，去掉原工艺中的黏性添加剂；新工艺由于把造粒成品率由原工艺的40以下提高到90以上，造粒水分由原工艺的8以上降为新工艺35以下，大大降低了烘干能耗，原工艺生产每吨产品外加水分带入量为02吨，新工艺液态硫酸铵造粒生产每吨产品外加水分带入量只有00389吨。原工艺为蒸汽造粒，新工艺液态硫酸铵转鼓造粒。44设备改造取消原工艺的30米烟囱，新增中和反应器二台；增加200M3液氨储罐三台、蒸发器两台、缓冲罐一台、液氨泵一台，氨压缩机一台，增加1130M3硫酸储罐两台，硫酸卸车槽两台，硫酸泵8台；把原蒸汽造粒机改造为液态硫酸铵转鼓造粒机；把原工艺的造粒风机去掉，新上造粒风机两台，造粒文氏除尘器一台，造粒旋风除雾器两台；把一级烘干风机、一级冷却风机、二级烘干风机、二级冷却风机换成节能型风机；新增烘干冷却文氏除尘器四台，烘干冷却旋风除雾器四台；新增自动包装机两台；去掉原工艺的烟筒，新增60米烟筒四台；新增变频调速器16台，控制柜2台；新增自动调节系统14台套，DCS自动操作系统一套，控制柜2台；新增混酸槽两台，混酸储槽两台；新增旋风除尘器12台，除尘风机四台。投资详见下表。节能工程改造后设备一览表序号分段工程名称设备清单设备规格数量（台）设备功率（KW）混酸槽223211混酸储槽44237中和反应器一台DN15021制酸工段泵121225造粒机28008000255一级烘干机280028000290一级冷却机240024000255二级干燥机2200220002452造粒烘干工段二级冷却机180018000237包膜筒筛24007000490精品振动筛2200500023卧式破碎机PCH80652100立式破碎机XLP1000255皮带机B800B100022121皮带秤B1000255包装机DCS50/B2422空压机077415包膜泵422包膜槽10001000222螺旋喂料机1333000211搅拌机3200800490一烘热风炉560万大卡/小时2186二烘热风炉320万大卡/小时2121斗提机TH800TH10008118一烘风机14D290一冷风机12D255二烘二冷风机10D474除尘室380M38造粒风机12D237除尘风机6D444造粒文氏除尘器2造粒旋风除雾器2烘干冷却文氏除尘器4烘干冷却旋风除雾器4新增旋风除尘器1213260米烟筒4除尘风机6D43电器系统变频调速器18台造粒机变频调速2一烘变频调速2一烘风机变频调速2一冷风机变频调速2上料系统变频调速2二烘风机变频调速2二冷风机变频调速2硫酸泵变频调速4变压器总18002控制柜4台8氨气自控调节系统2蒸汽自控调节系统2稀酸自控调节系统2上料自控调节系统2自动调节系统16台套一次水自控调节系统2硫酸自控调节系统4液氨自控调节系统2测温测压表42DCS自控系统一套16仪表系统控制柜4台氨罐三台200M33蒸发器二台40M280M22缓冲罐一台10M32液氨泵一台1377氨站岗位氨压缩机1台185硫酸罐12000100002硫酸泵81048罐区岗位硫酸卸车槽30002500211总计15831节能工程设备改造投资表序号分段工程名称改造新增设备清单设备规格设备改造购置费万元设备安装费万元混酸槽2235561制酸工段混酸储槽4417912中和反应器一台DN150433泵六台4528液态硫酸铵转鼓造粒机一台280080002916造粒风机一台12D388一级烘干风机一台14D468一级冷却风机一台12D408二烘二冷风机二台10D368除尘风机二台6D2412造粒文氏除尘器一台796造粒旋风除雾器一台92烘干冷却文氏除尘器二台7812烘干冷却旋风除雾器二台132新增旋风除尘器六台1141860米烟筒2486除尘风机二台6D156热风喷射器及辅助设施一台D12007762造粒烘干工段自动包装机两台DCS50/B2461造粒机变频调速2台一烘变频调速2台一烘风机变频调速2台一冷风机变频调速2台二烘风机变频调速2台3电器系统变频调速器16台二冷风机变频调速2台5412硫酸泵变频调速4台控制柜2台231自动调节系统7台套20322DCS自控系统一套17324仪表系统控制柜2台351氨罐三台200M369628蒸发器一台40M280M2526缓冲罐一台10M3782氨压缩机一台10515氨站岗位液氨泵一台231硫酸罐二台120001000039436硫酸泵六台96286罐区岗位硫酸卸车槽二台300025009277辅助设施车间运输车辆28台12608总计3626305第五章项目建设条件51项目基本情况液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能工程改造项目，采用了该项目承办单位自主研发的复合肥新技术，利用工业硫酸、气氨经管式反应器中和反应所产生的热能，对原年产220万吨氯基复合肥装置进行技术改造。该项目工艺上采用液态硫酸铵转鼓造粒法，是把氨站送来的液氨与混酸储槽送来的混配稀酸在通入造粒机的管式反应器反应，反应后产生的热量用于提高造粒温度，减少造粒水分；反应后产生的蒸汽用于提供造粒水分，不需外加蒸汽；反应后产生的液态硫酸铵物料黏性极强，用于提供造粒黏性，降低烘干负荷，提高产能，节能效果显著。52项目水电汽供应本项目是在原220万吨氯基复合肥基础上进行的节能减排技改项目，经测算，本项目原有水电汽供应能力即可满足改造后的项目需要。动力年消耗量表序号名称规格单位单耗年用量1电380V度12480万2煤5000KCAL/KGT0012048万3蒸汽T00208万4一次水00416万521给供水一、工厂给水1水源项目改建地地下水资源丰富，本项目原供水能力160M3/H，供水压力02MPA，可满足改建装置需求。2界区给水系统方案给水管道系统只有一次水管道，原一次水给水系统可满足需求。二、工厂排水改建系统生产时无废水排放，故本项目只考虑新装置界区雨水及生活污水排放。即雨水、生活污水经化粪池处理后排入老系统合流制排水系统，老系统不须调整。厂区雨水通过道路雨水沟排至厂外。522供电及电讯一、供电项目设备用电总负荷为15831KW，平均电负荷为667KW，项目由原厂供电即能够满足改造装置使用。二、电讯公司现有直拨电话数百门，与县网通公司程控电话相接，并有传真机与外界相通，通讯设施无需为工程再增加容量。本界区内的生产、办公所需的各种电话分机、电信线路及行政电话由本公司总机引接。界区内采用综合电信网络，配线电缆采用全塑铠装电信电缆沿桥架及埋地敷设。523供热企业将现有锅炉可以满足项目需求。53项目占地实施本项目需要改造的造粒尾气吸收系统、供氨系统、供酸系统、造粒反应系统，需新建的原料成品库，利用公司已征地进行建设。本项目在原有装置进行改造，部分新增占在原装置就近尚有闲置土地，不用新增。原有装置总占地面积53600平方米，本次改造建筑面积26500平方米。54原料供应原料供应数量按产品规格为NP2O5K2O151515的高浓度氮磷钾复合肥，总养分45计算。表51复合肥生产原料供应情况序号名称单耗（吨）年用量（万吨）备注1液氨0038152利用原有原料供应2氯化铵0312利用原有原料供应3磷铵0416利用原有原料供应4氯化钾026104利用原有原料供应5硫酸00624利用原有原料供应6包装袋20800利用原有原料供应第六章土建本项目改建地在临沭经济开发区史丹利公司厂区，本项目改造部分面积26500M2。新增辅助设施占地5700M2，厂房改造15000M2，新增基础13500M3。其他工程改造面积2500M2。新增部分道路及其它硬化占地9000M2本项目布置在此场地的优点为1可依托园区内的公用工程及辅助设施。2改建装置处地势平坦，可节省场地平整费用。3地块面积能满足装置占地面积和满足必需的生产原料及成品堆放。主要建筑物、构筑物一览表序号建、构筑物名称主要特征建筑面积M2投资L新增基础300砼13500M3一层2新增道路及其它硬化300砼9000一层2厂房改造钢架结构15000一层3其他工程改造排架结构2500一层第七章节能措施和效果分析71执行标准1、中华人民共和国节约能源法2、2006年山东省资源节约综合利用工作要点、3、山东省节约能源条例4、国务院关于加强节能工作的决定（国发200628号）5、山东省人民政府关于贯彻国发200628号文件进一步加强节能工作的实施意见（鲁政发2006108号）。6、中国节能技术政策大纲（2006年）72产品方案和建设规模的平衡与经济性按照国家“十一五”发展有关要求，促进节能降耗和污染减排，建设资源节约型、环境友好型社会，事关可持续发展大局。该项目的建设全面实行符合节能50的设计标准。本项目建设经过充分的分析论证，认为本项目的产品符合国家产业政策。建设规模是在广泛的论证的基础上确定的，方案合理，可以使工程处在最佳状态下运行，既满足了的生产需要，又考虑了长远发展的预留基础，达到了降低能源与成本的目的。73能耗指标及分析史丹利化肥股份有限公司是我国复合肥行业的龙头企业之一，近年来发展十分迅速，能源消耗持续增长，对当地的电力供应产生了一定的影响。按照本项目节能改造方案，预计年节约折合标煤246万吨。74该项目的节能措施该项目由于在管式反应器加入水分，利用液氨与硫酸的反应热加热成蒸汽进行造粒，不用蒸汽造粒，节约了蒸汽。该项目靠反应热提高了造粒温度，减少了造粒水分，造粒水分由原工艺的8以上降为新工艺35以下，原工艺生产每吨产品外加水分带入量为02吨，新工艺液态硫酸铵造粒生产每吨产品外加水分带入量只有00389吨，大大降低了烘干能耗，设备电耗。该项目依靠液态硫酸铵的黏性来提高成品率，省去原工艺中的黏性添加剂，省去加工黏性添加剂所需耗电。该项目由于把造粒成品率由原工艺的40以下提高到90以上，提高了设备产能，本装置产能由原工艺产能提高为40万吨产能，同时降低了电耗。生产每吨产品原工艺需烘干除去水分02吨，新工艺需烘干除去水分00389吨；烘干需除去的水分不同，返料比不同，造成生产每吨产品所需燃煤量不同，新工艺所需燃煤量与原工艺相比大为降低。该项目的返料比大为降低，返料比由原工艺的18221降为02031；原工艺生产1吨产品需烘干2832吨物料，新工艺生产1吨产品只需烘干1213吨物料；经计算，在同等烘干能力下，新工艺可提高产能215267倍，电耗可降为原工艺的375465。由于还省去黏性添加剂所需耗电，电耗可降为原工艺的2836之间。该项目在节电方面应用了变频调速器，节能电机，超过37KW的电机实行降压启动，节能电灯等节能措施。该项目在节煤方面采用了炉渣分拣混烧，合理控制原煤颗粒度，合理控制原煤的低位发热值，实行掺烧工艺，烟道尾气余热回收，用热风设备全部保温等节能措施。该项目在节蒸汽方面采用了蒸汽冷凝水余热利用，管道及加热设备保温，余压利用等节能措施。该项目在除尘方面采用了增加一级旋风除尘器除尘，加硫酸除氨气，增大除尘室，烟道气高空排放，干法除尘与湿法除尘相结合的工艺，对车间内产尘设备除尘，每年可减少烟尘排放量60。该项目在减噪方面采用了大动力设备安装减震器，保温层减噪，选用噪音低的设备等措施。综合以上所述，该项目实施后年节电量1120万度，年节原煤量236万吨，年节一次水8万吨，年节蒸汽量44万吨。年节电量折标煤0374万吨，年节水量折标煤0002万