某某氮肥厂节能减排技术改造项目可行性研究报告

目录第一章总论111项目背景112项目概况3第二章市场预测与产品规模721市场现状722建设规模14第三章厂址状况1531厂址地点1532厂址地形地貌特征1533地质、地震条件1534气象及水文资料1535气候1636占地情况1637城镇规划和社会环境条件1638交通运输条件1639公用设施依托条件16第四章工艺技术方案1841概述1842韶氮节能减排技改工程内容2043工艺技术方案2344技术经济与环境效益分析38第五章总图布置与运输4151总平面布置4152道路4353给排水4454供配电与自动控制45第六章环境保护4961编制依据4962环境现状5063技改前主要污染源、污染物及采取的环保措施5064本次技改工程节能减排措施5164节能减排环境效益分析5265环境管理53第七章劳动安全卫生与消防5471劳动安全卫生5472消防56第八章组织机构与人力资源配置5981组织机构5982人力资源配置6083职工培训60第九章项目实施进度及招标方案6191项目实施进度6192招标方案63第十章投资估算与资金筹措64101投资估算64102资金筹措64第十一章财务评价65111财务评价依据、基础数据与参数选取65112节能减排收入、销售税金及附加65113成本估算66114财务效益分析66115不确定性分析67116财务评价结论68第十二章社会评价69121项目对社会的影响分析69122项目与社会的互适性分析70123项目对公平的影响71124社会评价结论71第十三章风险分析73131项目主要风险因素识别73132风险程度分析73133降低风险的主要措施75第十四章研究结论与建议76141结论76142建议77附表101固定资产投资估算表附表102投资使用计划与资金筹措表附表111节能减排利用收入表附表112固定资产折旧费估算表附表113无形资产摊销估算表附表114总成本费用估算表附表115利润与利润分配表附表116项目投资现金流量表附表117财务计划净现金流量表附图项目区域位置图节能减排技改项目工程平面布置图第一章总论11项目背景111项目名称某某氮肥厂节能减排技改项目112项目承办单位概况某某氮肥厂，于2008年1月4日经湘潭县工商行政管理局注册，成立湖南有限公司，具有独立法人资格，注册资金3000万元人民币，所有拍卖财产（土地、房产、设施设备等）全部过户到湖南有限公司。公司拥有固定资产2600万元，职工总人数380人，其中具有大中专学历和中级职称以上的人达195人。其主导产品韶峰牌碳铵、副产品液氨远近闻名，深受广大用户好评，湘潭10多万亩农田用肥基本上由韶氮供应，其产品供不应求，为伟人故里的经济发展及农业丰收作出了巨大的贡献，并先后被各级政府授予“优质产品”、“农民满意产品”、“纳税先进单位”、“重合同、守信誉单位”、“文明先进单位”、“技术改造先进单位”等各种殊荣128次。作为湘潭唯一的一家氮肥厂，湖南有限公司为湘潭及周边地区的农业发展作出了巨大的贡献。产品还远销浙江、河南、河北、云南、湖北、广东、广西等省份。113编制原则A遵循国家关于环境保护的政策，符合国家有关的法律法规及相关的标准与规范；B）从实际出发，充分考虑社会、环境效益与经济效益的统一；C）处理工艺路线与设备选型合理、可靠、先进；D）对各项数据进行技术与经济比较，为项目决策提供科学依据；E）力求减少投资、节约能耗、降低处理成本，提高经济效益；114编制依据A国家计委推荐使用的投资项目可行性研究编制指南B国家发展改革委、建设部颁发的建设项目经济评价方法与参数（第三版）；C国家和地方制订的有关法规、规范和标准；D相关专业设计规范及生产技术要求；E湖南省咨询中心与某某氮肥厂签订的咨询合同；F项目运作方案及项目单位提供的相关技术基础资料。115项目提出的理由与过程由于历史原因，土法上马建厂，建厂时基本上未考虑环保问题，因此，环保治理欠账太多，有些污染相当严重。并且韶氮的废水排放口位于湘江的支流涟水河的上游，因此，如何治理韶氮的污染，减少污染物的排放总量，引起了韶氮全体干部职工的高度重视，也引起了市、县环保部门的高度关注。近年来，因国家大力提倡发展循环经济，节能减排，保护环境，国家对采用高新技术改造的单位，加大了优先贷款、低息、贷款甚至贴息贷款等方面的政府扶持力度。因此韶氮本着发展循环经济、保护环境实现产品结构调整的宗旨，决定利用国家的扶持政策，改进生产工艺，以达到减少污染物排放，保护环境的目的。115项目建设的必要性某某氮肥厂每年向环境排放大量工业废水和工业废气。不仅造成了资源能源的较大浪费，而且对周围环境造成了较大的污染，同时也对企业的发展不利。国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定明确指出，“要大力发展循环经济，要按照减量化、再利用、资源化的原则，根据生态环境的要求，进行产品的设计与改造，促进循环经济的发展。在生产环节，要严格排放强度准入，鼓励节能降耗，实行清洁生产并依法强制审核”。因此该企业进行节能减排技术改造完全必要。同时经过技术改造后该企业将具有参与市场竞争的强大优势。12项目概况121项目地点湘潭县云湖桥镇七里铺。122技改内容、规模1221技改内容A醇烃化工程醇烃化工艺技术，就是设置一套甲醇合成装置，将原料气中的CO、CO2和H2反应，副产一定量的粗甲醇，而净化气CO、CO2降低到0307，再过醇烃化反应装置，将CO、CO2降低到10PPM以下，然后直接送入氨合成。B三水闭路循环工程三水闭路循环工程主要为一是将造气洗气水、脱硫工序除尘废水经过沉淀，冷却塔降温、生物氧化后作为压缩冷却排管冷却用水、脱硫工序煤气除尘用水与造气洗气水。二是将变换、吸氨排管冷却水收集加入除藻类药物再经冷却塔降温后，作为碳化塔水箱用水。三是该厂现有一台10T/H蒸气锅炉，锅炉烟气除尘水经简易沉淀后外排，排放量为40M3/H。本次技改拟将沉淀池加以改造，并增加旋流板脱硫除尘塔进行锅炉烟气除尘脱硫，除尘废水经处理后循环使用。C两气回收制热工程合成氨生产间歇制气过程中，大量吹风气排空，每吨合成氨吹风气放空多达5000M3，放空气体中含CO、CO2等。同时弛放气、合成放空气各含有大约431CH4及72的氨，可用来作吹风气余热回收的助燃气体。项目新增一台废气燃烧炉，将收集的合成弛放气、贮坛放空气，送入该炉燃烧（在此前增设补燃装置，原始升温时使用），以稳定炉内温度在900950OC，并通入造气吹风气，形成的高温烟气经蒸气过热器、余热锅炉、水加热器送入烟囱排放。燃烧炉采用矮方炉结构，炉内布设陶瓷填料的蓄热床，利用炉内取热，分步配风技术，使入炉吹风气实现低温、分步燃烧，所产热量全部用于加热水或蒸汽。D变压吸附脱碳工程变压吸附脱碳工艺技术，是利用在一定的压力下吸附剂选择性吸附CO2，而压力下降后能解吸的原理，脱除原料气中的CO2，使其降低到0204的范围。E煤气脱硫制硫泥工程目前国内煤气脱硫方法较多，但脱高硫均采用湿式氧化法。该厂现有脱硫工艺为稀氨水脱除法，脱硫吸收液直接排放。本次技改拟采用无机膜过滤法，去除废水中的硫化物。1222技改规模年产4万吨合成氨。123项目总投资项目固定资产投资为611798万元，其中建筑工程费构筑物550万元，设备购置费3591万元，安装工程费1224万元，工程建设其他费用2998万元，预备费45318万元。124主要技术经济指标各项主要技术经济指标见表11。表11主要技术经济指标一览表序号指标名称单位指标备注1合成氨产品规模T/A400002生产区用地面积HM2628合942亩3总建筑面积M2163280其中利用建筑面积M217004建构筑物占地面积M2231104其中利用构筑物占地M258005建筑系数36806绿地率20007用电负荷KKWH/A435008用水量M3/D08万9劳动定员人38010固定资产投资万元61179811技改前后对比技改前煤耗T78000技改后煤耗T73000技改前废水排放量万T380技改后废水排放量万T200技改前废气排放量万NM31220技改后废气排放量万NM3105012节能减排收入万元675正常年13利润总额万元301正常年14项目投资回收期年137415财务内部收益率486第二章市场预测与产品规模21市场现状211供需现状2111合成氨合成氨是基础化工原料，主要用于生产氨肥、复合肥的原料，氨作为工业原料可用于制药、炼油、合成纤维、合成树脂、含氮无机盐、冷冻剂等。目前合成氨的生产规模主要集中在中国、俄罗斯、美国、印度等国，约占世界总产量的一半以上。我国合成氨的生产能力和产量已世界第一。2007年国内合成氨产量约为5159万T，20052007年间年均增长39（各年产量如下表21），19982007年合成氨产量年均增长率563。表2120052007年国内合成氨产量年份产量（万T）2005459625200649368120075159年均增长39数据来源中国统计年鉴2007等。农业对化肥的需求是合成氨工业发展的持久推动力。世界人口不断增长给粮食供应带来压力，而施用化学肥料是农业增产的有效途径。氨水（即氨的水溶液）和液氨本身就是一种氮肥；农业上广泛采用的尿素、硝酸铵、硫酸铵等固体氮肥，和磷酸铵、硝酸磷肥等复合肥料，都是以合成氨加工生产为主。我国是人口大国，粮食安全历来是摆在我国人民面前的首要课题。要保证粮食安全，首先是要保证粮食生产能够自给自足，而不能依靠进口。2007年以来的全球粮食危机充分证明了这一点。而要保证粮食安全，在耕地资源有限的条件下，需要依靠提高单产来实现，施用化学肥料是提高单产的重要手段。据国家统计局统计，2007年我国耕地面积约12亿HM2，其中有效灌溉面积（指具有一定的水源，地块比较平整，灌溉工程或设备已经配套，在一般年景下，当年能够进行正常灌溉的耕地面积）571793千HM2，有效灌溉面积比上年增加1070千HM2。2005年，全国有效灌溉耕地化肥施用量47662万T，其中氮肥22293万T，复合肥13032万T（如下表），分别占全部化肥施用量的467和273，二者合计施用量为35325万T。同时可以发现，各用肥总量呈逐年增加的趋势。氮肥施用量2005年比1980年增加了12951万T，复合肥2005年比1980年增加了1276万T。氮肥和复合肥施用总量的持续增长是国内合成氨工业规模不断扩大的主要原因。表22我国农田化肥施用量基本情况（19802005）年份有效灌溉面积千HM2化肥施用量万T氮肥复合肥磷肥钾肥1980448881126949342272273334619854403591775812049179631098041990474032590316384341646241479119954928123593720219670863242685200053820341464216159179690537652001542494425382164198377057399620025435484339421573104047122422420035401424411621499110987139438020045447844636622219120407360467320055502934766222293130327438489520065610932007571793数据来源中国统计年鉴（2007）、中国统计公报2006、2007。注化肥施用量按折纯量计算数量。复合肥按其所含主要成分折算折纯量。国外客户对我国化肥的需求也是合成氨工业发展的重要动力。在我国各种肥料中，除钾肥受资源量限制外为净进口外，氮肥、复合肥、磷肥均为净出口。2007年，尽管国家采取了较为严厉的出口关税政策，但受国际市场价格高涨因素影响，我国尿素出口量达到5257万T，比之前的最高年份2004年还增加了333，同比提高2846；氯化铵总出口量为426万T，同比增加1938；硫酸铵出口量1052万T，同比增加955；磷酸二铵出口量1971万T，同比增加1508；磷酸一铵出口量1934万T，同比增幅3072；三元复合肥的出口量599万T，同比增幅为2072。2112甲醇甲醇是重要的基础有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。目前，其作为清洁燃料也越来越受到重视。根据美国休斯敦石化咨询公司发布的2006年全球甲醇分析报告预测，2006年全球甲醇需求量为3800万T左右。在国内，因受国际石油价格高涨的影响，我国石油进口快速增长的压力加大，为保障能源安全，国家提出了重点发展煤基醇醚燃料、甲醇制烯烃及煤制油的战略设想，并已开始进行工程开发示范。在此背景下，我国“十一五”甲醇项目建设不断加快，生产能力和产量增长迅速。2007年全国甲醇产量达到10764万T，是2004年的244倍，比2006年增长419；2007年甲醇进口量845万T，出口量563万T，表观消费量11046万T，比2006年增长4195，是历年来增长最快的一年。表23我国甲醇产量及消费量（20052007年）单位万T分类200520062007产量5356758510764表观消费量6656852511046进口量1361127845出口量545190563212需求预测2121合成氨未来我国合成氨主要仍应满足于国内市场的化肥领域制造氮肥和复合肥的需要，因此氮肥和复合肥的产量基本决定了合成氨市场的前景。受资源约束，预计化肥出口将受到更严厉的限制，加之国际化肥价格上涨引起的全球化肥生产增产，将逐步改变化肥的供需关系而引起国际化肥价格下跌，因此，化肥出口规模将会逐步缩小，氮肥和复合肥的产量规模主要还取决于国内农业用肥总量。这样，可通过国内农业氮肥和复合肥施用量的变化来预测合成氨的需求量。但是，这并不包括合成氨作为化工工业原料而带来的需求。农业化肥施用总量取决于农田有效灌溉面积和单位面积耕地的施用量。2007年，我国农田有效灌溉面积571793千HM2，比2006年增加1070千HM2。近三年农田有效灌溉面积持续增加，这既是政府加强实施粮食安全战略，加大农田基础设施投入，使耕地可种植性不断增强的结果，又是农业比较效益提高导致农民投入增加的结果。在2008年上半年国务院审议并原则通过的全国土地利用总体规划纲要（20062020年）中，规划从保障粮食安全、经济安全和社会稳定出发，提出了坚守18亿亩耕地红线的目标，到2010年和2020年，全国耕地保有量分别保持在1818亿亩和1805亿亩目标。这反映了政府对粮食安全的高度重视，因此，在政府财政实力进一步增强、支农政策进一步加强的具体措施下，未来我国有效灌溉面积仍将会增加。在本预测中，以年均增长1000千HM2预计至2015年的有效灌溉面积。为保证粮食高产，未来仍需要向耕地持续投入大量化肥，但是，单位面积耕地化肥施用量的大小并非持续增加。滥施化肥不但不能有效增产反而会导致土壤理化性状改变，造成严重的环境污染，促使施肥技术提高或用有机肥进行部分替代，因此，单位面积耕地化肥施用量存在一个施用上限，国际化肥安全施用上限为225KG/HM2，我国早就超过了这一上限值，可见利用率很低，大部分化肥贡献给了土壤和地下水，从而导致农产种植成本上升、品质下降、种地效益下降、环境污染等负面问题的出现。从表22各年数据分析，1995年以来，每千公顷有效灌溉农田氮肥施用量在396410T区间波动，中值约为405T，可见单位面积耕地氮肥施用量基本稳定，如果农业施肥技术提高，或有机肥替代，该值可能进一步下降。而单位面积有效灌溉农田复合肥施用量则一直处于稳定增长的态势，19952005年间，年均增长57。20032005年年均增长48，增长率有缩小趋势。在本预测中，每千HM2有效灌溉农田氮肥施用量取405T，至2010年，每千公顷有效灌溉农田复合肥施用量增长率取42，20102015，该值取36，基数取2005年值，为237T。由此，估算至2015年中的2010年和2015年氮肥和复合肥施用总量如下表。表242010年和2015年我国氮肥和复合肥施用总量估计分类单位200520102015有效耕地面积千HM25502936017965179氮肥施用总量万T222932437226397复合肥施用总量万T130321751222617在我国，复合肥以磷酸一铵（有效成分NP2O5K2O为12600）和磷酸二铵（有效成分NP2O5K2O为21530）为主，在计量时以P2O5为主要成分折算折纯量。计算时上述两种复合肥比例以11计。另按照中国氮肥工业协会氮肥生产技术经济指标统计办法（试行，2007年12月修订）提供的参数，氨理论含氮量为082245，由此计算2010年和2015年我国氮肥和复合肥所需合成氨量如下2010年化肥领域对合成氨需求量3598万T。2015年化肥领域对合成氨需求量4031万T。由于合成氨还用于其它非化肥领域，因此实际合成氨需求量远大于上述估算值。不过，由于本项目合成氨用于制造化肥，因此可不考虑其它领域的用氨情况。2122甲醇在化工、医药等领域，发达国家的甲醇供需关系已较为稳定，燃料领域则还有很大的需求潜力，但规模不及化工、医药领域。在发展中国家，甲醇需求量则仍会快速增长。根据美国休斯敦石化咨询公司发布的全球甲醇分析报告预测，20062010年世界甲醇需求年均增长率为345，北美和西欧甲醇需求量将减少360万T，中东和亚洲需求增长较快，20062010年全球甲醇需求预测增加870900万T。报告同时指出，由于受未来甲醇制烯烃MTO、MTP的驱动，20102015世界甲醇需求年均增长率为4650，并预计2010年世界甲醇产能将达到6400万T，2015年将达到7200万T，生产能力大于市场需求，将加剧市场竞争。国内的甲醇需求则会因化工、医药、能源等领域需求的持续增长保持增长势头，但甲醇二甲醚燃料和甲醇制烯烃对甲醇需求是一个很大的变数。据王明亮（2007）在冶金煤气制甲醇技术经济分析报告中预测，2010年国内甲醇需求量将为1620万T，产量1600万T，缺口约20万T；2015年需求量为2500万T3000万T，产量在2500万T左右。22建设规模根据市场预测、当地资源条件和项目承办单位实际情况，本项目技改规模为年产4万T合成氨。第三章厂址状况31厂址地点本项目位于湘潭县云湖桥镇七里铺。32厂址地形地貌特征厂区地势北高南低，西南临群英河；整个厂区已平整，自然坡度小于1。33地质、地震条件A从现场踏勘及附近已建建筑物基础资料来看，场地工程地质条件一般。B根据国家质量技术监督局2001年2月发布的“中国地震动参数区划图”GB183062001查得该地区地震动峰值加速度为005G，地震动反应谱特性周期为035S。34气象及水文资料全年主导风向NW最大风速15M/S平均风速25M/S年平均气温169极端最高气温384极端最低气温12年平均降水量14108MM一日最大降水量1479MM年平均气压10079KPA年平均日照时数16105H最大积雪深度18CM最大冻土深度5CM35气候属亚热带季风湿润气候区，四季分明，热量充足，雨水集中，严寒期短，暑热期长。年最高气温3940，年最低气温28，年平均气温167183，年平均降水量1300MM，年平均日照15841885H。境内春季和夏季多东南风，盛夏多南风，秋冬季多西北风。36占地情况生产区总规划用地628HM2，折合942亩。37城镇规划和社会环境条件因属技改项目，不存在拆迁问题。38交通运输条件公司南临湘黔线，离云湖桥火车站仅25KM，北靠G320国道、S208省道，距潭邵高速5KM，交通十分便利。39公用设施依托条件供水生产用水是由韶山灌区直接输送过来，能保障本项目的生产用水。供电由楠竹山变电站输送过来的35KV的专线。排水在厂区的西面不到50M，有一条群英河，该群英河连接涟水河，离厂区15KM。第四章工艺技术方案41概述氮肥生产是高能耗的工业，其生产者成本主要取决于系统的能耗，系统能耗除了与采用的工艺有关外，在很大程度取决于二次能源的回收使用与减少“废物”的产生量，因此“节能减排”是氮肥工业降低生产成本的重要措施。氮肥生产系统是由一个个相对独立的单元（工段）组成的。各单元之间具有密切关系。上一单元的产品或输出，即为下一单元的原料或输入，各个单元相互紧密联系形成一个连续的生产过程。各个单元在地域上相互分散，但距离又不很远。整个生产过程可以分为造气、脱硫、压缩、变换、脱碳、合成等主要单元（工段）。氮肥厂各工段工艺过程简述如下411造气造气一般是以块煤或清水挤煤为原料，采用间歇式固定层常压气化法，在高温和程控传动控制下，交替与空气和过热蒸汽反应。反应方程式CO2CO2402KJ2CO22CO237KJ2COO22CO2569KJCH2OCOH21227KJC2H2OCO2H2804KJ412脱硫半水煤气脱硫工艺是将半水煤气通入一级脱硫塔脱硫后，除尘降温后输入脱硫塔脱硫（稀氨水法），脱硫至硫含量不高于0075MG/L，经过净化、加压后送入下一工段。413变换经过压缩有一定压力的半水煤气先经过油水分离器，除去煤气中的油物。然后进入饱和塔的下部与热水进行交换后升至一定温度，经过气水分离器分离出煤气中的水份。去除水分的煤气进入预热交换器，与中变炉出口的高温煤气进行两次热交换后，进入中变炉，在触媒的催化作用下，煤气中的一氧化碳发生反应，生成二氧化碳，中变炉的炉体内有三层反应区，在正常的工艺状况下，第一层的反应温度控制在450左右，第二层反应温度控制在400左右，第三层的反应温度控制在380左右。反应后出中变炉的变换气进入与入口水煤气进行热交换的两级热交换器后，再进入低变炉使变换气中的一氧化碳进一步变换，经过两次变换的水煤气成为合格的变换气后，经热水塔，冷却塔之后送入下一工段进行后续处理。变换反应式如下COH2OCO2H2412KJ/MOL414脱碳粗原料气经CO变换以后，变换气中除H2外，还有CO2、CO和CH4等组分，其中以CO2含量最多。CO2既是氨合成催化剂的毒物，又是制造尿素、碳酸氢铵等氮肥的重要原料。因此变换气中CO2的脱除必须兼顾这两方面的要求。一般采用溶液吸收法脱除CO2。根据吸收剂性能的不同，可分为两大类。一类是物理吸收法，如低温甲醇洗法RECTISOL，聚乙二醇二甲醚法SELEXOL，碳酸丙烯酯法。一类是化学吸收法，如热钾碱法，低热耗本菲尔法，活化MDEA法，MEA法等。该合成氨厂采用氨水吸收法生产碳酸氢铵，其反应式如下CO2NH4OHNH4HCO3415气体精制（铜洗）经CO变换和CO2脱除后的原料气中尚含有少量残余的CO和CO2。为了防止对氨合成催化剂的毒害，规定CO和CO2总含量不得大于10CM3/M3体积分数。因此，原料气在进入合成工序前，必须进行原料气的最终净化，即精制过程。416合成目前国内大多数中小氮肥企业均采用中压法氨合成工艺，其合成压力为314MPA。合成塔的直径一般为8001200MM。将压缩送来的合格精炼气在适当的温度、压力和触媒存在的条件下合成为氨，所得氨气经冷却水及液氨冷却，冷凝为液氨，并将液氨从氢氮气中分离出来，未合成的氢氮气补充部分新鲜气继续在合成系统内循环合成。主要反应式为N23H22NH342韶氮节能减排技改工程内容421企业概况某某氮肥厂，通过多次技术改造，目前已形成4万T/A合成氨的规模。现有5台2400造气炉，1套2200脱硫系统，1套2800/2400变换系统，1套2800碳化系统，1套700铜洗系统，2台4M20压缩机，1台4M36压缩机，600氨合成系统，2台并联一个系统。422技改前能耗该企业造气采用本地煤，加工成清水煤棒入炉，间歇法制气。其上、下行煤气显热，基本没有回收，吹风气的潜热也没有回收，直接排空。铜洗再生气中的氨进行了回收，其中的CO没有回收。氨合成弛放气、贮坛放空气也没有利用。氨合成因循环量不匹配，为控制塔内温度，将合成循环气中甲烷控制过高，致使合成系统压力长期处于比较高的状态下运行。因此合成氨两煤消耗在26002700KG/TNH3，电耗在13001400KWH/TNH3之间徘徊，与国内同行业先进水平比较两煤消耗在1100KG/TNH3，电耗在1000KWH/TNH3，相差较大。该企业主要工业用水碳化水箱用水被用作变换、吸氨排管泠却水、压缩、铜洗排管用水作造气洗涤水后均未作处理，直接外排。423节能减排技改工程内容该厂本次节能减排技改工程包括如下内容4231醇烃化工程醇烃化工艺技术，就是设置一套甲醇合成装置，将原料气中的CO、CO2和H2反应，副产一定量的粗甲醇，而净化气CO、CO2从1520降低到0307，再过烃化反应装置，将CO、CO2降低到10PPM以下,然后直接送入氨合成,4232三水闭路循环工程三水闭路循环工程主要为一是将造气洗气水、脱硫工序清水除尘废水经过沉淀，凉水塔降温、生物氧化后作为压缩冷却排管用水、脱硫工序煤气除尘用水与造气洗气水。二是将变换、吸氨排管冷却水收集加入除藻类药物再经凉水塔降温后，作为碳化塔水箱用水。三是该厂设置有一台10T/H蒸气锅炉，锅炉烟气除尘水经简易沉淀后外排，经估算除尘废水小时排放量为40M3，本次技改拟将沉淀池加以改造，并增加旋流板脱硫除尘塔进行锅炉烟气除尘脱硫，废水做到循环使用。4233两气回收制热工程合成氨生产过程间歇制气过程中，大量吹风气排空，每吨合成氨吹风气放空多达5000M3，放空气体中含CO、CO2等。同时弛放气、合成放空气各含有大约431CH4及72的氨，可用来作吹风气余热回收的助燃气体。项目新增一台废气燃烧炉，将收集的合成弛放气、贮坛放空气，送入该炉燃烧（在此前增设补燃装置，原始升温时使用），以稳定炉内温度在900950OC，并通入造气吹风气，形成的高温烟气经蒸气过热器、余热锅炉、水加热器送入烟囱排放。燃烧炉采用矮方炉结构，炉内布设陶瓷填料的蓄热床，利用炉内取热，分步配风技术，使入炉吹风气实现低温、分步燃烧，所产热量全部用于加热水或蒸汽。4234变压吸附脱碳工程变压吸附脱碳工艺技术，是利用在一定的压力下吸附剂选则性吸附CO2，而压力下降后能解吸的原理，脱除原料气中的CO2，使其降低到0204的范围。4235煤气脱硫制硫泥工程目前国内脱硫方法较多，但脱高硫均采用湿式氧化法。该厂现有脱硫工艺为稀氨水脱除法，脱硫吸收液直接排放。本次技改拟采用无机膜过滤法，去除废水中的硫化物。43工艺技术方案431醇烃化A工艺流程见图41。图41工艺流程示意图B主要反应式补气油分原料气来自压缩机314MPA塔前预热器甲醇水冷器醇分粗甲醇去精馏塔前预热器烃化水冷器氮冷器分离器精炼气去氨合成烃类冷凝物NCO23N1H2CNH2N22NH2OC工艺设备见表41。表41醇烃化设备一鉴表序号设备名称规格型号数量1补气油分PN314DN50012醇化塔PN314DN80023醇化塔前预热器PN314DN500F160M224醇化水冷器PN314F140M225醇分离器PN314DN60026烃化塔PN314DN80017烃化塔前预热器PN314DN600F160M218烃化水冷器PN314F112M219氨冷器PN314F85M2110烃分离器PN314DN600111循环机PN3146M3/MIN112循环机PN31419M3/MIN1D工程投资工程总投资约2350万元432三水闭路循环4321造气、脱硫废水A设计方案要点1本项目造气、脱硫工序煤气除尘废水产生量为约500M3/H，废水中总氰化物1060MG/L,硫化物130MG/L,CODCR20400MG/L,。废水量大，特征污染物浓度较高。2）由于造气污水中含有很多的粉煤灰，采用常规设计的沉淀池占地面积较大，需停留1520H，处理效果也不理想。如采用高效气浮池，接触氧化塔占地面积小，悬浮物去除率较高，但投资太大。本方案选用了江苏徐州水处理研究所提供的微涡流塔板澄清器，对造气污水进行深度净化。该设备具有占地面积小、水质处理好及施工方便等优点。3）因造气污水温度较高，如冷却方式选用L47型风机钢筋混凝土冷却塔，其单塔平面尺寸为84M84M，塔的总投资需90万元，占地面积也大。故本方案采用特制的高温无底盘的玻璃钢冷却塔，单塔平面尺寸只有648M648M，总投资为364万元，较钢筋混凝土冷却塔节省投资540万元。平流式沉淀池采用泵吸式行车吸泥机排淤泥至浓缩池，澄清器污泥则利用位差直接将泥浆送到浓缩池。在塔式生物滤池生产性处理规模上考察了造气含酚氰废水在挂膜前后的处理效果。比较结果表明，未挂膜时酚、氰化物的平均处理率仅为7929，挂膜后的处理率平均为9526，处理后的废水全部回用于生产，减少了酚、氰化物的排放量，防止了造气、脱硫废水对环境的污染。经同类工程运转证明生物脱酚、氰效率可达8596，处理后废水含氰化物小于05MG/L，浊度20MG/L，水温25OC。B工艺流程工艺流程见图42。热污水图42造气、脱硫废水处理及循环工艺流程图造气脱硫平流式沉淀池热水泵冷水泵生物滤池冷却塔澄清器吸泥机污泥浓缩池加药污泥C主要设备见表42。表42主要设备表D工程投资序号设备名称规格型号数量（台）1泵吸式行车吸泥机、12平流式沉淀池13澄清器24X12X1514玻璃钢冷却塔500M3H、风量64万M3H15热、冷水泵Q500M3/H、H28M、4（二开二备）6生物滤池Q500M3/H、1工程总投资约1260万元4322吸氨、变换废水该厂碳化工段碳化塔水箱用冷却水，取自一次供水。经碳化工段使用后出水再作吸氨、变换排管冷却用水（外冷却）。水质基本保持原水性质，但水温略有升高，一般为35OC左右。该股清下水长期直排，浪费了水资源，增加了生产成本。本次技改拟将该股清下水经水质稳定处理后循环使用。A处理工艺处理工艺流程见图43。图43吸氨、变换废水处理及循环工艺流程图B主要设备见表43。吸氨、变换排管排水收集池冷却塔清水池至碳化水箱热水泵冷水泵藻类抑制剂排浊水补充水表43主要设备表序号设备名称规格型号数量（台）1收集池容积150M312玻璃钢冷却塔150M3H、风量19万M3H13清水池容积150M314冷水泵Q150M3/H、H28M2（一开一备）5热水泵Q150M3/H、H28M2（一开一备）6投药装置1套C工程投资本工程总投资为280万元。4323锅炉除尘脱硫废水循环湿式脱硫是化学法脱硫，烟气中含有的SO2与碱性循环水相互接触混合发生化学反应。使烟气中的SO2与循环水中的碱性物质进行中和反应，生成亚硫酸盐或少量硫酸盐，这样SO2就从烟气中脱出以盐的形式进入循环水中，达到脱硫目的，使烟气得到净化。常用的碱性物质有石灰氧化钙，消化后为氢氧化钙、氨水氢氧化铵、氢氧化钠及工厂中的碱性废水等。本工程采用旋流板脱硫除尘塔进行烟气除尘脱硫，脱硫剂为石灰。脱硫液处理后循环使用。A工艺流程见图44。图44锅炉除尘脱硫废水处理及循环工艺流程图B主要设备主要设备见表44。表44主要设备表序号设备名称规格型号数量（台）1循环清水池容积60M312沉淀池容积60M313漩流板脱硫除尘塔14循环泵Q60M3/H、H10M、2（一开一备）5投药装置1套C工程投资本工程总投资为45万元。433两气回收A工艺方案见图45。燃烧炉补燃烧装置一次风自鼓风机来水冷段过热器余热锅炉水加热器烟囱烟尘排放热水进蒸汽出吹风气总管前配风合成驰放气碱储槽气图45两气回收流程示意图B主要设备主要设备见表45。表45主要设备表序号设备名称规格型号数量（台）1非预混上燃式蓄热型燃烧炉8200MM12补燃烧装置13过热器14余热锅炉流量90,000NM3/H,烟气温度9002（一开一备）5水加热器1套6弛放气、贮坛气收集柜4000MM、H8M1C工程投资本工程总投资约为350万元。434变压吸附脱碳A工艺技术方案的选择根据目前国内、外常采用的脱碳技术，可供选择的脱碳工艺有1碳酸丙稀脂法（PC法）；2多胺法（MDEA法）；3聚二醇二甲醚法（NHD法）；4改良热钾碱法（BENFIELD法）；5低温甲醇法；6变压吸附法（PSA法）。7水洗法以上几种脱碳工艺各具优缺点，脱碳方法可分为干法及湿法，或物理吸附及化学吸收两类，除变压吸附为干法外，其余均为湿法。A碳酸丙烯脂法此法为物理湿法吸收，该法具有如下特点流程简单，再生过程不需外热；与水洗法比较，溶液循环液量少，能耗较低；该法可同时脱除原料气中的H2S及CO2，有一定脱除有机硫的能力；碳酸丙烯脂溶剂的化学性质稳定，降解少，对碳钢无腐蚀，对人体无毒。但此法的最大缺点就是溶剂沸点低，挥发损失大，使运行费用偏高。B多胺法（MDEA法）多胺法脱碳是一种以甲基二乙醇胺（MDEA）水溶液为基础加入一种或多种活化剂组成的溶剂液脱除CO2的工艺，此溶液是一种物理化学吸收剂，即具有物理吸收性能的化学吸收剂，80年代末MDEA成功地应用于小合成氨厂脱除CO2。该法具有如下特点对CO2的净化程度高（可达00102）；脱碳的同时能脱去一定量的硫；溶剂损失少，可控制在50G/NM3CO2范围内，对极性气体，如氢的溶解度低，被净化气损失小；对碳钢不腐蚀，整个装置可采用碳钢结构；蒸汽耗量稍大，在CO2分压为05MPA时，热能耗为1880KJ/NM3CO2（约450KCAL/NM3CO2）。C聚乙醇二甲醚法NHD法此法为物理吸收法，该法的特点有溶剂无毒、无腐蚀、吸收能力大，溶液蒸汽分压低，损失小，操作稳定，能耗低，设备流程较简单，但该溶剂价格偏高，需用冷量。D改良热钾碱法该法是在砷碱法的基础上发展起来的，最早实现工业化时是以三氧化二砷作为活化剂（即GY法），三氧化二砷是一种有效的活化剂，同时又是一种良好的缓蚀剂，但三氧化二砷是一种剧毒物质，因此在发现新的活化剂和缓蚀剂后，用二乙醇胺作活化剂，五氧化二钒为缓蚀剂进一步降低了能耗，替代了有剧毒的三氧化二砷，该法在国际上应用较多，在国内是中型氮肥厂常用的传统脱碳方法，属化学吸收法，其特点净化度高；技术成熟，生产稳定可靠；溶剂来源广，价格低廉；吸收能力受碱浓度限制；设备腐蚀大；CO2再生耗热量大。E低温甲醇法甲醇是一种良好的溶剂，CO2在液体甲醇中的溶解度比在水里大得多，且随温度降低及压力增加而增大，在30降至60以下时CO2的溶解度急剧增加。甲醇洗涤法基本上有两种流程一种适用于单独脱除气体中CO2或气体中微量S；另一种适用于同时脱除原料气中的含H2S和CO2的，再生时可以分别得到高浓度的H2S和CO2，其特点对CO2净化度高，且能同时吸收H2S，腐蚀小，技术成熟生产稳定可靠；由于需用冷量，冷却水耗量大，需用蒸汽，能耗较高。F变压吸附法变压吸附分离技术是于九十年代初研究开发的节能技术，具有操作稳定、净化度高、维护少等优点。是一种较为经济的气体分离技术。G水洗法水洗法脱除CO2属物理吸收，在脱除CO2的同时可脱除部分H2S，流程简单操作稳定，能耗高，操作费用高，在现代化工生产中已不采用此法。由于本项目所用的原料煤的硫含量较高，变换气中的有机硫含量也比较高，总硫量难以达到NHD法脱碳的要求；另外，当地的空气湿度大，在采用NHD法空气气提再生流程时，溶液的的含水量增加，这就需要设置溶剂脱水装置，使得脱碳系统的投资增加。变压吸附与其它脱碳方法相比，其电耗、水耗、操作费用最少，而且无蒸汽、溶剂消耗，由此，本项目脱碳采用变压吸附技术。B工艺流程简述本装置采用两段脱碳，第一段脱除大部分二氧化碳，第二段将第一段吸附塔出口气体中的二氧化碳脱至02以下，其工艺流程图详细叙述如下1第一段第一个吸附塔的第一段吸附工艺过程吸附第一段脱碳系统由多台并联的吸附塔和多台专用程控阀组成。来自变换工序压力为1924MPA（表），温度小于或等于40的变换气经气水分离器除去机械水后，从吸附塔第一段脱碳系统吸附塔出口出来的二氧化碳含量为816的中间气，从吸附塔T0101A的底部进入吸附剂床层，在吸附剂选择吸附的条件下，将变换气中的水、有机硫、无机硫及大部分二氧化碳吸附下来，未被吸附的少量二氧化碳和氢氮气进入第二段脱碳装置，第一段脱碳装置出口气中二氧化碳控制在816。当被吸附杂质的浓度前沿接近床层出口时，关闭吸附塔T0101A的原料气阀和产品气阀，使其停止吸附，通过多次均压步骤回收吸附塔中的氢氮气。多次均压结束后，吸附塔内还有一定的压力，然后逆着吸附方向降压放空，直到吸附塔内压力放到常压为止，易吸附组分被排放出来，吸附剂得到初步再生。再通过第二段放空气吹扫，进一步解吸吸附剂上残留的吸附杂质，吸附剂得到再生。吸附塔吹扫结束后，先与缓冲罐连通，用缓冲罐中的氢氮气对吸附塔升压，直到缓冲罐与吸附塔的压力平衡为止，再用均压力气和产品气对床层逆向升压至接近吸附压力，吸附床便开始进入下一个吸附循环过程。其余吸附塔的工作过程与此完全一样，只是依程序错开。2第二段第一个吸附塔的第二段吸附工艺过程变压吸附第二段脱碳系统由多个并联的吸附塔和多台专用程控阀组成。自第一段脱碳系统吸附塔出口出来的二氧化碳含量为816的中间气，从吸附塔0201A的底部进入吸附剂床层，在吸附剂选择吸附的条件下，将粗脱碳气中的二氧化碳吸附下来，未被吸附的氢氮气进入压缩工段；第二段脱碳装置出口气中二氧化碳控制在02。当被吸附杂质的浓度前沿接近床层出口时，关闭吸附塔T0201A的原料气阀和产品气阀，使其停止吸附，通过多次均压步骤回收吸附塔中的氢氮气。多次均压结束后，吸附塔内还有一定的压力，然后顺着吸附方向降压放入中间缓冲罐，知道吸附塔内压力与中间缓冲罐压力平衡为止，随后排入大气。通过抽真空进一步解吸吸附剂上残留的吸附杂质，吸附剂得到完全再生。抽真空结束后，用均压气和产品气对床层逆向升压至接近吸附压力，吸附床便开始进入下一个吸附循环过程。其余吸附塔的工作过程与此完全一样，只是依程序错开。C主要设备选择本项目选用8万T/年合成氨（考虑扩产）相配套变压吸附装置一套。D工程投资本工程总投资约为900万元。435煤气脱硫制硫泥A工艺技术方案的确定根据本地原料煤硫含量高的特点，本方案半水煤气中H2S含量按3G/NM3考虑。目前国内脱硫方法较多，但脱高硫均采用湿式氧化法。该厂现有脱硫工艺为稀氨水脱除法，脱硫吸收液直接排放。本次技改拟采用无机膜过滤法，回收废水中的硫化物。B工艺流程简述吸收硫化氢后的脱硫富液从脱硫塔底部出来进入空气氧化塔，脱硫液经氧化后上层富液进入富液槽,由泵送至一体化脱硫真空过滤机（陶瓷膜），滤板表面吸附的颗粒料堆积层，经刮刀刮下后收集外售。过滤水送入造气废水处理系统。C主要设备选择主要设备见表46。表46主要设备表序号设备名称规格型号数量（台）1脱硫真空过滤机MS81过滤面积8M2滤板数量48块2富液池40M313富液泵Q40M3H6M2（一开一备）6弛放气、贮坛气收集柜4000MM、H8M1D工程投资本工程总投资约为180万元。44技术经济与环境效益分析441技术经济效益分析A醇烃化1合成氨醇烃化工艺所选用的设备小、转化率高、操作弹性大。系统压力等级为314MPA，仅800的醇化塔可以实现总氨4万T/年能力气体净化气量。在此压力下，CO的单程转化率95以上，可调节进口CO的含量，根据市场需求灵活调节甲醇的产量，另一方面设置两个醇化塔可并可串可单独使用充分体系的灵活性。2醇烃化工艺取代了铜洗净化工艺,可使合成氨电耗下降50KWH/TNH3（折标煤3755T/A），按4万T合成氨核算，每年节约液氨330T，电解铜9T，冰醋酸15T，蒸汽195万T，增产合成氨600T，使合成氨成本下降50元/T。3项目投资省、投产快、效益明显，总投资约2350万元，年经济效益可达250300万元。4工艺先进、实用性强。从1999年衡阳市氮肥厂将双甲工艺改为醇烃化后，至2005年3月，全国已有31套装置、573万T合成氨采用醇烃化装置，并取得了较好的经济效益。B三水闭路循环工程1造气、脱硫废水采用生物脱酚、氰工艺，工艺成熟。同类工程表明废水经处理后能达到回用水质要求。2锅炉烟气采用旋流板双碱法脱硫工艺。该工艺已在中小燃煤锅炉广泛使用，除尘率可达98以上，脱硫率可达60以上，脱硫液处理后循环使用。C两气回收1装置不仅回收燃烧合成放空气及驰放气中的H2、CH4，造气吹风气的潜热及部分H2、CH4、CO和煤中挥发的其它可燃烃类，同时副产蒸汽12T/TNH3,按4万T/年合成氨规模计算,可产蒸气48T/H,燃料煤消耗可由450490KG/TNH,降到250KG/TNH，可节约燃料煤（折标煤）4242T/A。2低温吹风气采用非预混燃烧，可以避免与二次风全预混形成爆炸性气体，既安全又不存在吹风气预混器造成的局部阻力降。3对于含CO46（体积分数）温度300OC低温吹风气，可使用合成废气助燃的低温（760OC）完全燃烧技术，并且通过非预混配风技术，可将最高温度定点至燃烧炉出口，直接用于多产蒸气和增加吹风气带出物入炉部分的被燃量。该项技术已在福州氮肥厂等多个单位投入使用。D变压吸附脱碳1本项目拟采用的变压吸附装置，其具有操作稳定、净化度高、净化气中CH4含量可降到0204，使合成系统弛放气大为减少，流程简单、节省蒸汽和冷冻量、无“三废”产生。2变压吸附脱碳工艺电耗比碳化工艺低60KWH/TNH3，每年可节约电18万度（折标煤448T/A）。而原有的碳化工艺产生大量的氨氮废水,由于技改后碳铵产量减少了50,氨氮废水每年可减少135万T。3变压吸附脱碳工艺的吸附剂是固体（活性氧化铝），它的吸附与解吸过程没有废水产生，所解吸出来的CO2，可被利用和生产工业级CO2或食品级CO2产品。E煤气脱硫制硫泥1无机膜去除硫化物工艺具有能耗低、操作方便等特点。产生的硫泥回收后外售制取硫磺，既节省投资又减少系统的繁杂操作和维护。2按年产4万T合成氨计，每年可回收硫泥730T，产值37万元。442主要环境较益分析A醇烃化该厂原铜洗工序年排放氨氮废水2万T，废水中氨氮浓度约为5070MG/L，技改后基本无废水排放。每年减排氨氮12T。同时年减少废气排放量175106NM3。可节约标煤3755T/A，减少SO2排放量336T/A，NOX排放量287T/A，CO排放量2099T/A。B三水闭路循环工程本技改工程实施后，每年可减少废水排放量180万T。其中造气废水120万T，按COD平均浓度350MG/L计，每年减排COD420T。C两气回收工程完工后可节标煤4242T/A，减少SO2排放量38T/A，NOX排放量32T/A，CO排放量237T/A。D变压吸附脱碳技改后每年减少废水135万T。按废水中氨氮浓度120MG/L计,每年减少氨氮排放量162T。可节标煤448T/A，减少SO2排放量806T/A、NOX排放量34T/A，CO排放量25T/A。E煤气脱硫制硫泥技改后每年可减少硫泥的排放量约730T。第五章总图布置与运输51总平面布置511总平面布置原则A符合城市总体规划要求；B总平面布置紧凑合理，功能分区明确，满足工艺、运输、综合管线要求。尽可能利用现有生产装置，并尽量减少对现有生产的影响；C符合国家现行的防火、安全、卫生、交通运输以及工业企业总平面设计规范等有关标准、规范的规定；D处理好生产和生活环