二氧化碳回收项目可行性研究报告

第一章总论第一节概述一、项目名称及建设地点1、项目名称二氧化碳回收2、建设地点XX县工业园二、主办单位基本情况1、主办单位名称山东XX生物科技有限公司2、住所XX县工业园3、法定代表投资人名称4、注册资本金元5、公司类型有限责任公司6、主办单位基本情况山东XX生物科技有限公司是一家以生物原料、精细化工为主导产品的企业，成立于2004年3月。公司主要产品及规模为乙醇、无水乙醇10万吨，乙醛6万吨，醋酸3万吨，颗粒饲料5万吨，现有职工386人，其中工程技术人员81人。企业总资产10566万元，其中固定资产8165万元。2005年被临沂市人民政府授予“农业产业化龙头企业”，被省科学技术厅授予“省高新技术企业”，2006年成功通过ISO140012004环境管理体系认证，2007年获得“中国酒精制造行业百强企业”称号。2006年实现总产值26000万元，实现利税3100万元。2007年实现产值35000万元，实现利税4750万元。2008年16月份实现总产值21000万元，实现利税2680万元。三、项目提出背景、投资目的、意义和必要性1、项目提出的背景二氧化碳是一种用途广泛的工业原料，主要用作制造纯碱、化肥及合成甲醇和无机盐的原料，亦用于钢铸件的淬火，还用于制造干冰等。液体二氧化碳用于焊接、发酵工业、冷却和食品饮料、制糖、医用局部麻醉，也可用于大型铸钢防泡剂、植物生长促进剂、防氧化剂及灭火剂等。固体二氧化碳用于青霉素生产，鱼类、奶油、冰淇淋等食品贮存及低温运输等方面。随着我国冶金、化工及食品饮料工业的迅速发展，特别是我国加入WTO后，二氧化碳在国内的消费量不断增长。目前，由于二氧化碳在国内的消费量不断增长，因此在国内有较好的市场前景，市场潜力大。到2007年底，山东XX生物科技有限公司各类产品年综合生产能力已达18万吨，而酒精工业CO2废气总量亦达100KT/A。目前,高消耗、高排放、低效率的粗放型经济模式已经严重制约了企业的发展，节能减排、发展循环经济已成为企业发展的重点。为使公司在市场竞争中能得到不断发展和壮大，必须以循环经济的理论为指导，继续调整、优化产业结构和产品结构，转变增长方式，以市场为导向，以提高经济效益和社会效益为中心，加强技术创新，发展循环经济，构建资源节约型和环境友好型产业，从而实现企业的创新发展。山东XX生物科技有限公司经详细的市场调查，反复论证，决定投资建设二氧化碳回收项目，实现节能减排、发展循环经济、综合利用资源，满足市场需要。2、项目投资的目的、意义和必要性本项目生产的二氧化碳是利用山东XX生物科技有限公司的食用酒精发酵尾气（主要成分CO2）生产的，通过对二氧化碳气体的回收利用，可以直接改善环境，提高当地居民身体健康水平，同时废气综合利用，变废为宝，利国利民。既减少了环境污染又使废物得到了利用，符合国家有关环保政策。山东XX生物科技有限公司发展食品级液体二氧化碳产品的必要性和有利条件（1）加强环境保护，保护人类身体健康二氧化碳属温室气体，由于二氧化碳等温室气体的大量排放，引起了全球气候变暖，对世界各国的社会经济等各领域产生负面影响，它会造成诸如水资源短缺、居住环境恶化、经济损失加剧、海平面上升、热浪袭击增加等现象的发生，人类健康受到严重威胁，另外还可能引起物种变化的加剧。反之，人类加强环境保护意识，减少二氧化碳排放，就是保护了人类自身。（2）原材料供应充裕，运输条件便捷，具有资源综合利用及循环经济优势山东XX生物科技有限公司建设的食品级液体二氧化碳项目，利用本厂食用酒精装置的发酵尾气，二氧化碳废气资源充足，所用公用工程可充分利用现有资源，具有投资少、建设周期短、投资效率较高的总体效果。项目所在地XX县公路、铁路交通运输方便，有利于产品的运出。（3）有先进的技术和过硬的质量保证体系，坚持技术创新山东XX生物科技有限公司善于吸收国内外先进技术，通过新技术、新工艺的应用和不断创新，已逐渐形成了自己的核心技术，在不断追求行业领先等方面都有许多独到之处，并拥有一流的生产装置和检测中心，关键设备设计科学、完备、工艺流程完善。生产过程中采用可靠的DCS控制系统对装置进行自动控制和工艺参数调节，关键过程和设备采用安全联锁，确保工艺装置安全和生产稳定，保证产品质量。同时，严格按ISO90012000质量管理体系标准来规范公司质量管理，可确保提供给顾客满意的产品。（4）有广阔的产品市场随着二氧化碳市场需求量的迅速发展，全球工业气体市场的各大跨国公司纷纷登陆中国，为我国二氧化碳市场生产应用和销售注入了活力和生机。预计未来几年，我国的钢铁、化工、电子、制造加工、食品、医药保健及所有其他气体用户将继续推动气体工业发展，二氧化碳的生产和应用市场必将得到快速发展。同时高纯度的食品级二氧化碳属高技术附加值产品，因此具有显著的经济效益和社会效益。山东地区的碳酸饮料、造船、汽车工业发展迅速，也需要大量食品级和工业级液体二氧化碳。综上所述，山东XX生物科技有限公司拟建二氧化碳回收项目是非常有必要的，该项目的建设对该企业进一步发展和扩大产业链是非常必要的，不仅提高了企业的知名度和市场竞争力，更使企业抗风险能力增强，而且为企业带来可观的经济效益和社会效益。该项目符合产业结构调整指导目录（2005年本）第一类鼓励类第二十六项环境保护与资源节约综合利用第十八条“三废综合利用及治理工程”的有关规定精神，故该项目符合国家产业政策。四、可行性研究报告的编制依据、指导思想和原则1、编制依据（1）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（2）危险化学品建设项目安全许可实施办法国家安全生产监督管理总局令第8号（3）关于印发的通知（鲁安监发200246号）之劳动安全卫生专篇编写提要。（4）山东XX生物科技有限公司委托山东医药工业设计院编制“二氧化碳回收项目”可行性研究报告的委托书。（5）企业提供的编制可行性研究报告的有关资料。2、指导思想和编制原则（1）认真贯彻国家有关方针、政策，执行有关标准、规范；把精心设计，为用户服务的思想贯穿于设计的始终。（2）在设计中力求生产安全、先进可靠、经济合理、节能降耗、节约投资、降低成本的原则。（3）贯彻工厂布置一体化、生产装置露天化、建构筑物轻型化、设备技术国产化的原则。（4）主体工程与环境保护、劳动安全和工业卫生、消防同时考虑，以消除工厂生产对周围环境及职工健康的影响。（5）充分利用当地的现有条件和相应的公用设施，节省投资费用。五、研究范围本项目可行性研究内容为二氧化碳回收项目及与之配套的水、电等公用工程、辅助工程；对项目的建设条件、厂址、原料供应、交通运输条件进行研究；就项目的环保、劳动安全卫生、消防等方面进行研究；对工程投资进行估算和技术经济评价。第二节研究结论1、山东XX生物科技有限公司回收二氧化碳项目符合国家的行业政策，并符合当地政府的整体规划。2、该项目工程条件较为优越，交通位置便利。工艺技术成熟，原料来源可靠，水电供应稳定。该项目产品市场广阔，有销路，可为国家、地方和企业创造较好的经济效益和社会效益。该项目的环保、劳动安全卫生、消防均符合国家和地方的有关规范和规定的要求。3、经济效益显著本项目经过经济分析和财务评价，显示了较好的经济效益，财务盈利能力强，各项经济指标均好，有较强的抗风险能力。年均营业收入（不含税）9026万元年均利润总额4629万元总投资收益率6009资本金净利润率6113项目财务内部收益率所得税后5020投资回收期所得税后321年4、简要结论本项目符合国家的产业政策及当地规划。根据企业状况看，生产规模较为合理、适当。财务盈利能力较强，有一定的抗风险能力。因此，实施山东XX生物科技有限公司回收二氧化碳项目是必要的，社会效益与经济效益较好，该项目是可行的。附主要技术经济指标表序号名称单位数据备注一设计规模1生产规模食品级液体CO2T/A60000固体CO2（干冰）T/A270002生产天数天330年工作7920小时3主要原辅材料用量二氧化碳气NM3/A37440000分子筛M345计算期内活性炭M3400计算期内4公用动力消耗量年水耗量M3/A39600年耗电量KWH/A2500000年耗循环水M3/A120000005运输量60010运入量T/A10运出量T/A600006项目定员人33其中生产工人人28管理及技术人5二经济数据1项目总投资万元7757其中规模总投资万元71112建设投资万元67573建设期利息万元774流动资金万元923其中铺底流动资金万元2775资金筹措万元7757其中借款万元2077项目资本金万元5680资本金比例79886年平均营业收入万元90267年平均营业税金及附加万元1398年平均总成本费用万元42589年平均利润总额万元462910年平均所得税万元115711年平均净利润万元347212年平均息税前利润万元466113年平均增值税万元1155II财务评价指标1总投资收益率60092资本金净利润率61133项目财务内部收益率所得税前63614项目财务净现值所得税前万元22544基准收益率105项目投资回收期所得税前年2806项目财务内部收益率所得税后50207项目财务净现值所得税后万元18798基准收益率88项目投资回收期所得税后年3219项目资本金内部收益率581910盈亏平衡点（生产能力利用率）2745第二章市场预测分析第一节产品市场分析一、产品用途二氧化碳的主要用途有用作化工原料、致冷剂、惰性介质、溶剂和压力源等。1、用作化工原料利用二氧化碳可以合成多种无机和有机化工产品。二氧化碳在化工应用中，用量最大的是作为尿素、碳酸氢铵和纯碱的生产原料；二氧化碳还可以生产其它碳酸盐、碳酸二甲酯、水杨酸及衍生物、甲醇等化工产品。2、用作致冷剂由于二氧化碳致冷速度快，操作性能良好，不浸湿和污染食品，因此，液体二氧化碳和干冰被广泛用作各类食品的冷冻冷藏剂。将干冰渣直接和被冷冻物品混合在一起，可以用于某些工件的冷加工。例如，把模制橡胶与干冰混装在转筒内，经过冷却，橡胶表面的毛刺和飞边发生冷脆，因而很容易在转筒转动时被打磨抛光。铝铆钉用干冰冷却后变软，恢复常温又变硬，借此可以提高铆接质量。用液体二氧化碳作为原子反应堆的冷却介质，比用氦更经济，且可以不受放射污染。此外，液体二氧化碳还可以用来控制某些化学反应的温度。在低温手术，低温环境实验，金属零件冷缩配合，钢铸件淬火等方面也经常使用液体二氧化碳或干冰作制（致）冷剂。3、用作惰性介质由于二氧化碳性质稳定，不活泼，无毒性，具有抗氧化、杀菌灭虫和防腐保鲜的作用，故二氧化碳气体已成为保存食品、蔬菜、果品和粮食的最佳气体。除此之外，在金属保护焊、转炉顶底复合吹炼法炼钢新工艺，灭火、动物麻醉屠宰以及易燃易爆气体容器的置换处理过程中，均要使用大量二氧化碳气体。4、用作溶剂超临界状态的二氧化碳具有液体所具有的某些性质，可以用作萃取剂，从果品、咖啡中提取出芳烃组分，或者从其它食品中除去有害的杂质组分。二氧化碳与石油混溶，可以降低石油粘度。因此，将二氧化碳加压注入出油率明显下降的老井，可以提高石油开采率，增加石油产量。实践证明，向油层注入二氧化碳的二次采油技术，其最终采油率要比注入淡水高1520。此项技术已在国外普遍采用。5、用作压力源利用瓶装液体二氧化碳可以为救生艇和救生衣充气。液体二氧化碳加热气化产生的高压可以用于爆破采矿。将二氧化碳带压注入橡胶或塑料乳液，卸压固化即可制造多孔泡沫制品。由于液体二氧化碳粘度低，可代替水来输送煤粉，也可以用来压送或转移其它液体物料。高压二氧化碳还可以用于远距离喷漆或操纵远距离信号装置等。6、其它用途在铸造业中，可以用二氧化碳处理砂模。二氧化碳与硅酸钠反应生成碳酸钠、碳酸氢钠和硅酸，使砂模无需烧结就可以硬化成型。在人工温室内注入一定浓度的二氧化碳气体，可以加速光合作用，缩短植物生长期，提高产量1020。另外，随着饮料工业的迅速发展，二氧化碳在饮料添加剂方面的用量与日俱增。二、市场供求现状及预测据有关资料报道，美国生产液体二氧化碳的能力为7446KT/A，日本生产液体二氧化碳的能力为1165KT/A，西欧的二氧化碳总消耗量在1200KT/A，而我国只有200280KT/A。从以上数据可以看出我国的二氧化碳市场应该是广阔的。从地区分布来看，我国东部及沿海地区的二氧化碳市场容量较大，中西部地区需求还在发展中。从消费结构看，也因各地区的相关工业发展情况而异。广东、江苏、上海、山东等地区的二氧化碳需求量非常可观，消费结构也大致相同，大多数用于工业上和碳酸饮料上。由于市场需求量的快速增长，众多世界气体生产厂商先后投资我国，已经形成生产能力或即将投入生产的中外合资或独资的二氧化碳工业气体公司有英国的BOC，法国的法液空，美国的普莱克斯、CBI，日本的岩谷以及我国台湾的泾福等。有关专家预计随着工业的不断发展，二氧化碳的用量在加大，未来几年我国食品级二氧化碳消费量增长迅猛，将以年均30的速度递增，5年内消费总量将达1000万吨。第二节价格预测一、产品价格现状及预测国内液体CO2市场价格受季节变化的原因波动比较大。根据省内外生产液体CO2企业这几年的产品销售价格趋势的分析，达到国际饮料协会（ISBT）标准和GB106212006标准的食品级CO2，其产品的市场售价在5001000元/吨之间。因此，为保持项目产品的市场竞争力，本项目产品的销售价格（含税价）参考生产规模、技术类似的生产厂家的同类产品出厂价格，暂定液体二氧化碳平均价格为500元/吨,干冰平均价格为8500元/吨。并以此为依据进行经济效益测算。二、主要原料、动力价格现状及预测本项目的主要原材料为二氧化碳废气，二氧化碳气004元/标准立方米,动力价格按当地实际执行价格（含税价）确定新鲜水和循环水均按10元/立方米，电07元/度。第三章生产规模及产品方案第一节生产规模和产品方案一、产品方案本项目主要产品为食品级液体二氧化碳、固体二氧化碳（干冰）。二、生产规模1、年工作小时数7920小时；年工作日330天。2、生产规模确定根据企业自身实际情况和市场发展趋势，确定本项目建设规模为年产6万吨液体二氧化碳，27吨固体二氧化碳。本项目分两期建成，一期工程建成年产6万吨液体二氧化碳，二期工程建成年产27吨固体二氧化碳。第二节产品的质量标准一、液体二氧化碳液体二氧化碳质量标准符合国际饮料技术协会（ISBT）标准和GB106212006标准。国际饮料协会质量标准（ISBT）序号项目指标1二氧化碳含量102（V/V）9992水分106（V/V）203酸度通过测试4氧气106（V/V）305氨106（V/V）256一氧化氮106（V/V）257二氧化氮106（V/V）258不易挥发残留物106（M/M）10肉眼看不见微粒9不易挥发有机残留物106（M/M）510磷化氢106（V/V）0311碳氢化合物总量以甲烷计106（V/V）50其中非甲烷烃不超过2012乙醛106（V/V）0213苯106（V/V）00214CO106（V/V）1015总硫（除二氧化硫外，以硫计）106（V/V）0116COS106（V/V）0117H2S106（V/V）0118二氧化硫106（V/V）1019气味无味20溶于水中无色、无浑浊21口味无GB106212006食品添加剂液体二氧化碳标准序号项目指标1二氧化碳的体积分数/1029992水的体积分数/106203酸度按54检验合格4一氧化氮的体积分数/106255二氧化氮的体积分数/106256二氧化硫的体积分数/106107总硫的体积分数（除二氧化硫外，以硫计）/106018碳氢化合物总的体积分数以甲烷计/10650其中非甲烷烃不超过209苯的体积分数/10600210甲醇的体积分数/1061011乙醇的体积分数/1061012乙醛的体积分数/1060213其他含氧有机物的体积分数/1061014氯乙烯的体积分数/1060315油脂的质量分数/106516水溶液气味、味道及外观按510检验合格17蒸发残渣的质量分数/1061018氧气的体积分数/1063019一氧化碳的体积分数/1061020氨的体积分数/1062521磷化氢的体积分数/1060322氰化氢的体积分数/10605注其它含氧有机物包括二甲醚、环氧乙烷、丙酮、正、异丙醇、正、异丁醇、乙酸乙酯、乙酸异戊酯二、固体二氧化碳干冰尺寸3、14干冰密度145G/CM3干冰得率40。第四章工艺技术方案第一节工艺技术方案选择一、工艺技术概况1、高压法将原料二氧化碳气通过压缩机提压至80MPA左右，经过常温水冷后液化，在高压下直接充瓶销售。该方法的优点是流程短，工艺简单，投资省。而缺点则很明显，由于压力高，许多必备的净化手段因制作难度和费用高而被取消，杂质因压力高而溶解在产品中，产品质量低，储存运输均不方便。产品中烃类、醛类、醇类等可燃有机物也无法除去，产品纯度低，杂质多，只能用于一般工业用途。2、低压深冷法它是在高压法的基础上加以改进，配合脱硫、干燥、高压节流至浅低压，低温氨冷，将沸点与二氧化碳相近的低沸点杂质分离，产品纯度有很大提高。但诸如苯、多碳烃、含氧有机物等高沸点杂质仍然无法脱除。产品中的有毒有害物质含量高，只能用于工业用途或一般行业。3、变压吸附法利用吸附材料对不同气体在吸附量、吸附速度、吸附力等方面的差异以及吸附剂的吸附容量随压力变化而变化的特性，在加压时完成混合气体的吸附分离，在降压下完成吸附剂的再生，从而实现气体分离和吸附剂再生、循环使用的目的。在生产液体产品时配备冷凝和提纯工序而实现。该法的特点是气源纯度适应范围较宽，适合二氧化碳浓度20以上的各种气源（浓度太低，经济效益低），较适合于从低浓度CO2气体中提取较高浓度CO2。但纯度和杂质含量波动大，很难长期保证产品质量稳定，特别是对国际饮料二氧化碳标准和GB106212006标准中那些痕量和超痕量杂质指标无法可靠保证。该法生产的产品仅可用于工业和一般行业，不能达到国际饮料技术协会（ISBT）和GB106212006标准的质量要求。4、浅低温吸附精馏法该法综合了低压深冷和精馏的优点，分离沸点比二氧化碳相近的杂质，配合使用特定的选择性很强的吸附剂，有针对性地脱除沸点比二氧化碳高、通过精馏仍无法分离的杂质。但一般二氧化碳的原料气中，杂质是多种多样的，该方法在工业化装置中一般每种吸附剂独立设一个塔或几种吸附剂组合装填于一个塔中进行吸附分离，从理论上讲是可以实现的。但在实际生产中，由于不同吸附剂对不同杂质的吸附容量不同，而气源中不同杂质的含量也不同，很难保证多种吸附剂同时穿透失效，可能某一种或几种吸附剂已经穿透失效了而其它吸附剂还未失效，从而难以保证原料中的几十种杂质同时合格。该工艺和变压吸附一样，无法保证国际饮料二氧化碳标准和二氧化碳新国标中那些痕量和超痕量杂质指标的稳定。国内采用吸附净化的企业都有过失败教训，特别是以煤为原料生产合成氨过程中放空的二氧化碳原料气，要想通过吸附净化法生产出符合国际饮料协会和GB106212006标准的CO2产品难度非常大。5、洗涤、吸附与低温精馏组合法该法综合了低压深冷和精馏的优点，首先通过清水洗除去发酵气中水溶性杂质，再低温精馏分离沸点比二氧化碳低深的杂质，配合使用活性炭吸附剂，有针对性地脱除沸点比二氧化碳高、通过精馏无法分离的杂质。此法生产的液体二氧化碳浓度较高并且稳定，一些低沸点杂质可稳定地脱除。该法较适宜于酒精厂发酵气生产食品级液体二氧化碳，产品各项指标均可达食品级液体二氧化碳GB106212006标准。6、催化氧化与精馏组合法此法的特点是在特定条件下利用催化氧化的原理，将原料气中的所有可燃性杂质与氧发生氧化反应而加以脱除（特别是那些沸点比二氧化碳高的有毒有害杂质，如多碳烃、醛、醇等含氧有机物），燃烧后的产物是水和二氧化碳，由于燃烧反应彻底，为这些杂质的彻底去除提供了技术保证，再结合使用合理先进的脱硫技术和低温提纯技术，产品质量完全可以达到国际饮料协会（ISBT）和GB106212006标准。二、工艺技术方案的选择本项目生产工艺采用杭州快凯高效节能新技术有限公司的“洗涤、吸附与低温精馏组合法”，其工艺步骤为先用清水洗除去发酵气中水溶性杂质，再低温精馏分离沸点比二氧化碳低的杂质；配合使用活性炭吸附剂，有针对性地脱除沸点比二氧化碳高、精馏无法分离的杂质。此法生产的液体二氧化碳浓度较高并且稳定，一些低沸点杂质可稳定地脱除。还具有工艺简单，操作便捷稳定；采用组合式提纯塔，无需外供热源，实现无外加动力自动回流，既降低消耗又保证产品纯度；节能降耗，能量利用充分，投资省等特点。第二节工艺流程和消耗定额一、工艺流程概述1、规模及年工作日（1）生产规模一期工程建成后形成年产6万吨食品级液体二氧化碳生产能力；二期工程建成后形成年产27万吨固体二氧化碳生产能力。（2）年工作日本项目年工作日330天，三班生产，折合7920小时。2、工艺流程简述（1）液体二氧化碳工艺流程框图工艺流程简述回收淡酒后的二氧化碳气送入气柜，经活性炭过滤器去除部分醇、醛杂质后进入二氧化碳压缩机一段压缩至0304MPA，然后进入水洗塔去除部分杂质后回二氧化碳压缩机二段、三段压缩至30MPA，压缩后的二氧化碳气体去活性炭过滤器进一步去除醇、醛类等杂质，经冷却回收淡酒后CO2贮气柜提纯塔活性炭过滤器水洗塔CO2压缩机一段一级冷凝器CO2低温储槽分子筛塔冷却除湿器外销制干冰活性炭吸附器二级冷凝器CO2压缩机二段CO2压缩机三段除湿器去除部分水分后进入分子筛塔，对二氧化碳净化气进行除水干燥，干燥后的二氧化碳经过一级冷凝、提纯塔、二级冷凝后成为液体二氧化碳（一级冷凝、二级冷凝器采用液氨冷凝），送入液体二氧化碳低温贮槽储存。通过充车泵灌装至液体二氧化碳低温槽车出售。也可用泵输送至干冰车间生产干冰。（2）固体二氧化碳工艺流程框图工艺流程简述液体二氧化碳由低温贮槽送入干冰制造机，在低压下迅速蒸发，便凝结成一块块压紧的冰雪状固体物质，而成为干冰。干冰制造机中未成为干冰的二氧化碳气体回收到液体二氧化碳装置经过压缩、冷凝加工成液体二氧化碳。二、消耗定额1、液体二氧化碳（1）原材料消耗定额及年消耗量序号名称规格定额（NM3/T）年需用量（NM3）备注1二氧化碳气81162437440000（2）动力消耗定额及年消耗量序号燃料动力名称规格定额年用量供应来源1一次水常温、04MPA066M3/T39600自备水井2循环水32、045MPA200M3/T12000000自建循环水装置CO2低温储槽干冰制造机（块状、颗粒状）干冰CO2气体液体CO2装置3电380/220V181KWH/T10860000当地供电部门2、固体二氧化碳（1）原材料消耗定额及年消耗量序号名称规格定额（T/T）年需用量（T）备注1液体二氧化碳9990456000027000T（2）动力消耗定额及年消耗量序号燃料动力名称规格定额年用量供应来源1电380/220V181KWH/T4887000当地供电部门第三节主要设备选择一、液体二氧化碳设备液体二氧化碳主要设备表序号名称规格型号材料数量备注1储气囊200M3高分子12活性炭过滤器2000Q235A23水洗塔12000CR18NI94活性炭吸附器140016MNR25冷却除湿器50016MNR/0CR18NI916分子筛干燥塔100016MNR27一级冷凝器100016MNR/0CR18NI918提纯塔500/80016MNR/0CR18NI919二级冷凝器55016MNR/0CR18NI9110再生电加热器550，100KW16MN111CO2压缩机DW30/30；N315KW组合件312制冷机机组JJZ2LG20；N220KW组合件313再生罗茨风机20M3/MIN；P35KPA1N22KW14原料气罗茨风机60M3/MIN；P35KPA2N60KW15二氧化碳储罐CF100/227；V100M3416充车泵R83316H4BM0506T1FQ20M3/H；H30M3；N55KW4二、固体二氧化碳设备固体二氧化碳主要设备表序号名称规格型号材料数量备注1干冰制造机YGBJ5001产量500KG/HN15KW组合件102制冷机机组JJZ2LG20；N220KW组合件33冷藏运输车第四节自动控制一、概述自动控制设计根据工艺要求进行，主要包括二氧化碳压缩、洗涤、吸附、冷却除水、二氧化碳低温液化和精馏提纯等的仪表及控制系统。转动设备的随机配套仪表由设备制造厂成套提供。二、控制方式根据工艺生产的特点采用控制室集中监控、现场岗位集中监控和就地检测相结合的控制方式。拟建液体二氧化碳生产部分采用DCS进行控制，部分采用现场仪表对工艺生产过程中的各种参数均进行监控、自动报警和联锁。当系统供电中断时，可以紧急自动安全停车。1、生产装置DCS控制部分自控水平原则（1）对工艺过程影响较大，需随时监控的参数设调节；（2）对需要经常了解其变化趋势的参数设记录；（3）对工艺过程影响不大，但需经常监视的参数设指示；（4）对可能影响生产及安全的参数设报警或报警连锁，并进行报警打印；（5）对要求计量或经济核算的参数进行计算；（6）对生产过程设班报、日报及月报等报表打印；（7）对生产过程中机泵等运转设备设状态显示。2、自动控制方案（1）净化塔温度自动控制系统；（2）提纯塔液位自动控制系统；（3）提纯塔压力自动控制系统；（4）一级冷凝器液位自动控制系统；（5）二级冷凝器液位自动控制系统。（6）压缩机、冷冻机在现场岗位集中监控，由设备制造厂成套提供就地检测和监控仪表设备，分子筛干燥器采用人工手动切换。重要参数引入DCS控制室集中监控。二、仪表选型1、DCS控制系统液体二氧化碳生产装置DCS由操作站、控制站、冗余的通讯总线及电源系统、打印机等配置而成。DCS系统要求留有上位接口，以便实现全厂管控一体化。DCS的控制功能、画面功能、报表功能、历史数据存储功能及各项技术指标应能满足本工程的要求。集散控制系统选用国内实力最强的和利时DCS产品，用一台UPS不间断电源给DCS和操作站主机供电。用一台稳压电源给色谱分析仪供电。现场变送器采用的模拟式和智能数字式变送器，模拟信号传输为二线制，采用420MADC标准信号。全部采用气动执行器。根据不同介质和工况，分别选用套筒、单座、双座等调节阀，并对阀门内件材质作了相应考虑。2、常规仪表温度测量仪表温度集中测量及自动控制系统用的一次检测元件，选用隔爆型的热电阻及铠装镍铬镍硅热电隅及铜热电阻，用直流420MA讯号传送到DCS系统。就地温度指示采用双金属温度计。压力测量就地压力指示根据不同工况，选用氨用压力表、隔膜压力表等。集中指示压力测量选用电容式差压/压力变送器，直流420MA讯号传送到DCS系统。流量测量工艺气体的流量测量原则采用LZ型金属转子流量计，也可视不同工况及管道口径大小采用转子流量计、阿纽巴或相当形式的流量计进行流量测量。液体（液氨及液体二氧化碳产品）的流量测量优先采用电磁流量计或质量流量计。液位测量一般采用差压法，选用差压变送器或带远传装置的差压变送器进行液位集中测量。调节阀一般选用单座式调节阀、蝶阀等。电气阀门定位器采用隔爆型。执行器一般为弹簧薄膜式和活塞式，阀门泄漏等为级和级。报警可燃气体报警器设在操作室，传感器探头安装在装置框架、泵房、设备和阀门等附近。3、生产分析采用专用分析仪，如GS2010C、HY6800、8800A、GS2010B等烃、苯、硫、水含量专用型分析仪。4、动力供应（1）仪表电源主要仪表及DCS的供电由不间断电源供电。电源种类采用220VAC和24VDC二种，设计容量按实际容量的120考虑。（2）仪表气源仪表空气源由厂区用管道送来供给，正常操作压力07085MPA，接至空气过滤缓冲罐，露点35，质量无油、无水、无尘。三、防爆及接地现场仪表选用隔爆型仪表。现场电缆经防爆挠性连接管、穿线管至电缆桥架。现场仪表及电缆桥架等保护接地可就近接至电气接地网。第五节标准、规范一、工艺管道采用标准1、钢制管法兰、垫片、紧固件（HG205922063597）2、化工装置工艺系统工程设计规定（一）HG2055720559933、化工装置工艺系统工程设计规定（二）HG/T20570954、化工装置工艺系统工程设计规定（三）HG20559935、化工装置设备布置设计规定（HG2054692）6、化工装置管道布置设计规定（HG205491998）7、化工装置管道机械设计规定（HG206451998）8、工业金属管道设计规范（GB503162000）9、化工企业静电接地设计规程（HG/T2067590）10、奥氏体不锈钢焊接钢管选用规定（HG2053792）11、化工设备、管道外防腐设计规定（HG/T206791990）12、工业金属管道工程施工及验收规范（GB5023597）13、现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB5023698）二、工艺设备采用标准1、特种设备安全监察条例（国务院第373号令）2、压力容器安全技术监察规程质技监局锅发1999154号3、钢制压力容器（JB1501998）4、钢制焊接常压容器（JB/T47351997）5、设备及管道保温设计导则（GB817587）6、钢制管法兰、垫片、紧固件（HG205922063597）7、化工机器安装工程施工及验收通用规范（HG202032000）8、压力容器压力管道设计许可规则（TSGR10012008）三、自控采用标准1、过程检测和控制系统用文字代号和图形符号（HG2050592）2、自动化仪表选型设计规定（HG/T205072000）3、自动化仪表工程施工及验收设计规范（GB500932002）四、电气采用标准1、建筑设计防火规范（GB500162006）2、建筑物防雷设计规范（GB5005794）2000年版3、供配电系统设计规范（GB5005295）4、低压配电装置及线路设计规范（GB5005495）5、建筑照明设计标准（GB500342004）6、化工企业供电设计技术规定（HG/T206641999）7、化工企业静电接地设计规程（HG/T2067590）8、爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范GB5005892第五章原、辅材料及动力供应第一节主要原、辅材料的种类、规格、年需用量一、主要原、辅材料的品种及规格本项目使用的原料气为山东XX生物科技有限公司回收淡酒后的二氧化碳气，其成分主要成分如下序号检验项目检验结果（V/V）1二氧化碳8111022氧4441023总烃（以甲烷计）1191024苯0861065甲烷441066乙烷051067甲醇161068乙醇1021029乙醛12510610总硫（以S计）01106二、主要原辅材料年用量1、液体二氧化碳主要原辅材料年用量表序号名称规格单位定额年需用量备注（NM3）1二氧化碳气811NM3624374400002分子筛M393活性炭M340注分子筛2年更换一次、活性碳1年更换一次。2、固体二氧化碳主要原辅材料年用量表序号名称规格单位定额年需用量（T）备注1液体二氧化碳999T04527000二二二公用工程和动力供应一、液体二氧化碳动力消耗量序号燃料动力名称规格定额年用量供应来源1一次水常温、04MPA066M3/T39600自备水井2循环水32、045MPA200M3/T12000000自建循环水装置3电380/220V181KWH/T10860000当地供电部门二、固体二氧化碳动力消耗量序号燃料动力名称规格定额年用量供应来源1电380/220V181KWH/T4887000当地供电部门第六章建厂条件和厂址选择第一节建厂条件一、建厂地点的自然条件1、厂址的地理位置、地形、地貌概况（1）地理位置山东XX生物科技有限公司位于XX县工业园。XX县位于山东省东南部沂山南麓，临沂地区北部。北纬35363613,东经1181311903。东邻莒县，西与沂源、蒙阴两县交界，南与沂南县毗连，北与安丘、临朐两县接壤。（2）地形、地貌XX县城坐落于群山环抱中，东靠雪山，西有龙山，北依罗鼓山，南临岜山。城区部属低山半丘陵平原地区；东部为低山区；北、西部系丘陵；中部自北向南隆起，相对高差25米，西部为沂河冲积平原，地势自北向南倾斜,全境地势自西北向东南倾斜。最高点为县境北部的沂山南侧的泰薄顶山，海拔9161米。最低点为县境东北部的朱双村东，海拔1011米。XX县工业园属半丘陵、半平原地区，东、北部为低山丘陵区，其余为平原。地势自西向东南倾斜。建设场区内地势平坦，无拆迁物，地貌形态为沂河二级阶地冲积。场地地层简单，地貌单一，无不良地质现象，适宜工程建设。2、工程地质、水文条件、抗震烈度（1）工程地质XX县地质较为古老，地层有太古代、古生代、中生代和第四系四类。出露的地层由老到新的层次是前震旦系、震旦系、寒武系、奥陶系、白垩系、第三系山下玄武岩组、第四系，前四系主要分布于河流两岸，为冲洪积松散地层。XX县全境处于沂沐断裂带中断，XX汤头、鄌郚葛沟两条大断裂带纵横全境。由于这两条断裂的影响，境内又有3组6条小断裂，控制着全县的地质活动、地貌发育和水系分布等。根据地质勘探资料，建设项目厂区地形平坦，地貌为黄海陆域低山丘附缓坡。场地岩层从上而下，由新到老的顺序分述如下粉质粘土层厚0316M物理力学指标FK130KPAES6MPA；粘土层厚0834M，层底埋深1834M力学指标FK130KPAES6MPA；砾质粘土层厚0431M，层底埋深2O53M力学指标FK4000KPAES15MPA；强风化花岗岩长岩暗色杂物大部分土化，长石大部分风化成高岭土，力学指标FK1000KPA。根据以上地质勘探资料，建议将本次建筑地基选用粘土层，FK130KPA，作为厂房地基承载层，并采用灌注桩工艺进行基础施工。从场地土的性质判定，属于中硬场地土，场地类别为二类。属建筑抗震有利地段。（2）水文条件XX县内有三条主要河流，沂河、沐河和浯河。城区周围有大小三条河流，即沂河、小沂河和顺天河。沂河是临沂地区第一大河，源于沂源县与新泰市交界处的黑山交岭之阴的龙子峪，在下河村南流入XX县境内，向东南流，经泉庄、新民官庄乡流程14公里入跋山水库，出水库后折向南流经七个乡镇流程35公里在邵家宅村南入沂南县境，在XX县境内河段长56公里。沂河属山洪河道常年性河流，1960年在沂河建跋山水库后，由于将河水全部截留，使水库下游35公里河道仅有涓涓流水，全年仅汛期河水较大。沂河在境内支流较多，西岸有七条河流。东岸有四条河流，小沂河便是四条支流之一。XX县境内水资源丰富，素有“百库千塘”之称，全县有水资源816亿立方米，人均占有量742立方米，是全省人均占有量的112倍。其中山东省第一大河沂河为过境最大河流，南北纵贯56公里，流域面积14377平方公里。境内有大中小型水库151座，其中大型水库2座，跋山水库为山东省第三大水库，总库容5085亿立方米。（3）抗震设防根据建筑抗震设计规范（GB500112001）附录A，XX县的地震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为020G，设计地震分组为第一组。3、气象条件XX县属暖温带季风气候区，具有显著的大陆性气候特点，四季分明。春季干燥，易发生春旱；夏季高温高湿，雨量集中；秋季秋高气爽，常有秋旱；冬季干冷，雨雪稀少。根据企业提供的基本气象条件如下气温历年平均气温136历年月平均气温185极端最高气温416极端最低气温194近十年最高月平均气温312近十年最低月平均气温63日平均温度低于5的天数104天日平均温度低于5的平均温度01相对湿度历年平均相对湿度69最大月平均相对湿度82气压历年平均气压10117KPA历年冬季平均气压101KPA历年夏季平均气压999KPA降雨量雨季多集中在68月历年平均降雨量6772MM年最大降雨量1186MM日最大降雨量1771MM年最小降雨量3479MM风速最大风速43MS年平均风速33MS冬季多北及西北风春夏两季多东及东南风主导风向南风；次主导风向东北风最大风力大于8级风荷载04KPA积雪最大积雪厚度L5CM最大雪载荷02KPA冻土深度最大冻土深度31CM二、当地的社会经济条件XX县矿产资源丰富，现已探明矿种43种，主要有金、铜、铁、水晶、钾长石、钠长石、石英、蛭石、玄武岩等，分布集中，质地优良，易于开采。其中玄武岩储量近百亿吨，居华东地区首位；蛭石、钾长石、钠长石储量均居全省首位。XX县的森林资源也很丰富，全县木材蓄积量达150万立方米，森林覆盖率达30。XX县工业经济门类齐全，农业经济特色优势明显。工业结构优势明显，已形成了食品、纺织服装、机械、矿产建材、轻工、电子、包装印刷七大主导行业及烟草、化工、木材加工、工艺美术、制革、鞋业、农副产品深加工等行业为主的工业体系。特别是食品、制鞋、机械“三城”特色优势和规模优势明显，被中国地区开发促进会命名为“中国食品城”、“中国布鞋城”、“中国油顶城”。XX县是山东省重要的粮、棉、油产区之一，盛产小麦、玉米、地瓜、蚕茧、烤烟、苹果、山楂、板栗、核桃、柿子、桃、杏、雪枣、大樱桃、花椒、生姜、中药材等，是全国果品、油料生产百强县，全国商品粮基地县，全省优质烟叶生产基地县。黄烟、蚕茧、油料产量居全省前列，全蝎、大樱桃、雪枣等驰名全国，有“蒙山龙雾”茶、“汇泉”葡萄等国家级无公害农产品22个、国家级绿色食品15个、省无公害农产品5个，年生产无公害农产品、绿色食品6亿公斤。三、当地交通运输状况XX县地处鲁中南地区，是鲁中南交通要塞，东临青岛港、日照港、岚山港三大口岸，距青岛机场、码头246公里，距日照港100公里，距临沂机场90公里；境内公路交通四通八达，东红、兖石、沂博、泰薛四条省道和胶新、青沂两条铁路穿越全境，与京沪、京福、济青高速公路，京沪、济青、兖石铁路相连，具有优越的交通条件和明显的区位优势。同时通过对三水、袁许、沂崔、龙泉、莒边、泉四等县乡公路的扩建改造，境内通车里程达到5974公里，实现了乡乡通柏油路，城乡交通状况良好。四、公用工程条件本项目将充分依托山东XX生物科技有限公司现有公用辅助设施，拟建项目所需的电、水（循环水、消防水）、蒸汽等公用工程通过埋地管道送至拟建项目装置界区内。1、供电山东XX生物科技有限公司生产用电由XX县供电公司两个不同的变电所供给。主供电线路由距厂区2公里的XX城南110KV变电所（在城区）的10KV县工业园专线供给，备用线路距厂址8公里的XX县许湖220KV变电所10KV线路供给。2、供水山东XX生物科技有限公司生产用水有两个水源，一个水源是在距厂址1500米的沂河边打自备水井一眼，井深9米，建有供水泵房一座，输水管DN600,供水压力06MPA。另一个水源是城市自来水，XX县城市自来水供水管网，由工厂附近的供水总管引入厂内，供水总管DN350,供水压力06MPA。3、其它本项目还需要循环水、仪表空气等介质，山东XX生物科技有限公司原厂区均有余量可供使用。五、环境条件本项目在山东XX生物科技有限公司南面的场地上建设。该场地（以下简称南厂区）与山东XX生物科技有限公司（以下简称北厂区）由XX县工业园大道隔开，南厂区北界墙距工业园大道绿化带285米，西界墙（与北厂区西界墙齐）至东界墙2462米，南北界墙之间827米。东、西为空地（西界墙外空地以西为沂河），北为工业园大道。南为荆山湖村，约有300户村民。南厂区东南角与荆山湖村最近民房相距约15米。项目拟建厂址周围100米内无重要公共设施、文物和名胜古迹。第二节厂址方案选择山东XX生物科技有限公司二氧化碳回收项目在其南面的场地上建设，厂区形状比较规整，地势较平坦。选择该场地作为本项目厂址的理由1、厂址位置选择符合当地的整体规划布局，并符合国家有关法律、法规，本项目建设前期工作按有关规定要求进行。2、厂址处具有满足生产所必需的水源、电源，场地的基础设施能满足本项目的建设要求；厂址与主要交通线路相连，交通运输条件便利。3、厂址满足建设所需要的工程地质条件和水文地质条件。厂址处不受洪水、内涝威胁；并满足建设所必需的场地面积和适宜的地形坡度。4、该项目是“三废”综合利用项目，对周围环境无危害。第三节项目建设用地状况本项目在山东XX生物科技有限公司南面的场地上建设。拟建项目充分依托山东XX生物科技有限公司现有公用、辅助设施。第七章总图运输、储运、土建第一节总图运输一、全厂总图1、总平面布置（1）项目主要组成本项目主要由液体二氧化碳装置区（包括二氧化碳压缩厂房及室外设备、高压控制室及低压配电室、制冷机组厂房及主控室、循环水池、二氧化碳低温储罐区），固体二氧化碳装置区等组成。（2）总平面布置原则根据当地风向、自然条件、周围环境等因素，合理利用土地；充分利用现有场地内的公用工程设施，节省占地、节约投资。力求布置紧凑，整体协调，布局合理、美观。满足生产、安全及运输要求，并符合防火、防爆、防毒、环保和卫生等方面要求。结合实际情况，做到功能分区合理，动力负荷集中，工艺流程顺捷，尽量做到人流、物流各行其道，为生产操作管理方便、合理创造条件。（3）总平面功能划分及总图布置二氧化碳回收项目的生产设备布置在南厂区的东部。设计一条南北道路，路东为固体二氧化碳生产区，路西为液体二氧化碳生产区。固体二氧化碳和液体二氧化碳生产区之间的道路，与县城主要道路相通，装置区周围形成环形通道，可满足工厂的生产、安全要求。2、竖向布置本工程竖向布置采用平坡式。根据厂区内的建构筑物室内、外地坪标高及道路的路面标高确定本项目的场地竖向高程。本项目施工场地为剥蚀丘陵坡地，场地平整的土方工程量不大，采用“就地添挖平衡余土”的原则处理施工渣土。二、全厂运输1、运输方案本项目需要外部运输主要物料有成品液体二氧化碳和固体二氧化碳，运输方式为公路运输，原料为三厂的回收淡酒的二氧化碳气，通过管道输送，不计入运输量。需要运输的成品液体二氧化碳和固体二氧化碳属于危险化学品的货物，必须委托具有危险货物运输经营许可证的单位进行运输。2、主要运输量本项目全年运输总量为60010吨，其中运往10吨，运出60000吨。详见主要运输量表。主要运输量表运输量序号物料名称单位运入运出备注1活性炭等吨102液体二氧化碳吨330003固体二氧化碳吨27000小计吨1060000合计吨60010第二节储运一、储运介质及储运量本项目储存物料为成品液体二氧化碳和固体二氧化碳，年需要储存和运输产品液体二氧化碳60000吨（如果固体二氧化碳同时开车，液体二氧化碳储运量33000吨），固体二氧化碳27000吨。二、储运方案本项目原料气通过管道输送；成品运输采用公路汽车运输方式。成品中的液体二氧化碳由低温储罐储存，固体二氧化碳由低温冷库存储。三、储运占地低温二氧化碳储罐区占地约143M2（110130M）,罐区共有4台VG100M3储罐；固体二氧化碳低温冷库占地约600M2（150400M；）。第三节土建一、设计范围本项目新建建筑单体有二氧化碳压缩机厂房、高压控制室及低压配电室、制冷机组厂房及主控室、干冰厂房、冷库和循环水池等建、构筑物。二、设计规范建筑设计防火规范GB500162006建筑抗震设计规范GB500112001建筑