万Nm3_dCOG变压吸附制氢装置项目申请报告-成达PSA提氢.doc

山东成达新能源科技有限公司 120 万万 Nm3/d COG 变压吸附制氢装置变压吸附制氢装置 项目申请报告项目申请报告 山东润昌工程设计有限公司山东润昌工程设计有限公司 成都同创伟业新能源科技有限公司成都同创伟业新能源科技有限公司 二零一四年十一月二零一四年十一月 目目 录录 第一章第一章申报单位及项目概况申报单位及项目概况.6 1.1项目申报单位概况6 1.2项目概况6 1.2.1项目背景.6 1.2.2项目建设地点及建设条件.6 1.2.3土建工程方案.6 1.2.4产品方案.6 1.2.5主要经济技术指标.6 1.3工艺技术方案6 1.3.1工艺流程.6 1.3.2装置组成.6 1.3.3工艺流程简述.6 1.4设备选型6 1.4.1主要设备选型说明.6 1.4.2主要设备表.6 1.5配套工程6 1.5.1原料供应.6 1.5.2辅助材料供应.6 1.5.3公用工程供应.6 1.5.4公用工程消耗.6 1.5.5供应方案选择.6 1.6投资规模与资金筹措6 1.6.1投资估算.6 1.6.2资金筹措.6 第二章第二章发展规划、产业政策和行业准入分析发展规划、产业政策和行业准入分析 6 2.1发展规划分析6 2.2产业政策分析6 2.3行业准入分析6 第三章第三章资源开发及综合利用分析资源开发及综合利用分析.6 3.1资源开发方案6 3.2资源利用方案6 3.2.1自然资源.6 3.2.2原材料及辅助材料.6 3.2.3交通、供水、供电资源使用情况.6 3.3资源节约措施6 3.3.1原料节约措施.6 3.3.2节水措施.6 第四章第四章节能方案分析节能方案分析6 4.1用能标准和节能规范6 4.1.1政策、法规.6 4.1.2规范、标准.6 4.2能耗状况和能耗指标分析 6 4.2.1能耗状况.6 4.2.2折算依据.6 4.2.3生产能耗分析.6 4.2.4节能措施和节能效果分析.6 第五章第五章建设用地、征地拆迁及移民安置分析建设用地、征地拆迁及移民安置分析 6 5.1项目选址及用地方案6 5.2土地利用合理性分析6 5.3征地拆迁和移民安置规划方案 6 第六章第六章环境和生态影响分析环境和生态影响分析.6 6.1执行的环境标准与规范6 6.1.1环境保护法规.6 6.1.2环境质量标准.6 6.1.3污染物排放标准.6 6.1.4监测规范.6 6.1.5设计标准和依据.6 6.2环境和生态现状6 6.2.1厂址地理位置与自然条件.6 6.2.2厂址环境现状与分析.6 6.3生态环境影响分析6 6.3.1废水.6 6.3.2废气.6 6.3.3废固.6 6.3.4噪声.6 6.4生态环境保护措施6 6.4.1废水治理.6 6.4.2废气治理.6 6.4.3固体废弃物处理.6 6.4.4噪声治理.6 6.5地质灾害影响分析6 6.5.1地质灾害影响分析.6 6.6特殊环境影响分析6 第七章第七章经济影响分析经济影响分析6 7.1财务评价6 7.1.1产品成本和费用估算.6 7.1.2财务分析.6 7.1.3财务评价结论.6 7.1.4财务指标汇总表.6 7.2行业影响分析6 7.3区域经济影响分析6 7.4宏观经济影响分析6 第八章第八章社会影响分析社会影响分析6 8.1社会影响效果分析6 8.1.1项目对社会经济的影响.6 8.1.2项目对减轻社会就业方面的影响.6 8.2社会适应性分析6 8.3社会风险及对策分析6 8.3.1自然环境的影响及对策.6 8.3.2人文环境的影响及对策.6 8.3.3拆迁的影响及对策.6 第一章第一章 申报单位及项目概况申报单位及项目概况 1.1项目申报单位概况项目申报单位概况 企业名称：山东成达新能源科技有限公司 企业性质：有限公司 企业地址：山东省滨州市博兴县湖滨镇项目集中区 法人代表：蔡君普 山东成达新能源科技有限公司始建于 2010 年 10 月，占地 1200 多亩，总投资 12 亿 元，主要生产国三、国四标准的 90#和 93#汽油、0#和-10#柴油、液化气等产品，公司 现有员工 350 人。 公司引进国际先进的生产工艺和技术，采用 DCS 自动化控制系统，主要建设年产 160 万吨重油催化裂化装置、年产 120 万吨柴油加氢及 4 万标方/小时干氢制氢装置、年 产 300 万吨道路沥青装置，以及配套 6000 方/小时污水处理设施、储罐区、管廊、循环 水站、消防水站、气柜、火炬等公用工程。预计建设周期为 5 年，项目建成后，可大大 提高公司实力和产品市场竞争力。 目前，年产 160 万吨重油催化裂化装置已建成投产，新增销售收入 80 亿元，利税 3 亿元。各公用工程也同步建成投用，装置运行平稳，日加工原料油 4000 吨，产品达到 产出标准。同时，年产 120 万吨柴油加氢及 4 万标方/小时干气制氢装置目前已建成投 产，新增销售收入 50 亿元，利税超过 2 亿元。6000 方/小时污水处理设施也已建成投用， 污水处理符合小清河流域污染物排放标准。 公司始终把科学发展作为企业发展的生命线，一方面强化企业队伍素质建设，一方 面不断强化技术创新，加强安全和环保建设，使公司逐步走向健康、规范和可持续发展 的道路。公司的建立和发展，将为地方经济快速发展做出了突出贡献。 1.2项目概况项目概况 项目名称：山东成达新能源科技有限公司 120 万 Nm3/d COG 变压吸附制氢装置 项目地点：山东省滨州市博兴县湖滨镇项目集中区 项目建设规模及内容： （1）建设规模：焦炉煤气处理能力50000Nm3/h （2）总用地面积：4752 平方米； （3）土建：新建钢混结构压缩机厂房 1 座，钢混排架 PSA 提氢装置 1 座，建筑面 积 3313.25 平方米； （4）设备：根据生产规模及工艺需要，购置各类设备 48 台（套）； （5）产品方案：氢气 25500Nm3/h，净提氢尾气 17295Nm3/h，脏提氢尾气 27200Nm3/h； 项目总投资：总投资17298.45万元（其中流动资金234.08万元） 项目资金筹措：资金建设单位自筹 40%，贷款 60%。 建设周期：12 个月 1.2.1项目背景项目背景 山东成达新能源科技有限公司和山东博兴胜利科技有限公司同属于山东永鑫能源集 团，山东博兴胜利科技有限公司具有 80 万吨、120 万吨焦炉两座以及配套的化产设施， 日可外供焦炉煤气 200 万 m。焦炉煤气主要供给下游工序及周边企业作为燃料使用。 由于焦炉煤气的用户属于企业，很难做到煤气的平衡调节，造成大量煤气过剩。特别是 在使用企业出现事故停产、年度检修和由于产品市场变化带来的限产，使焦炉煤气使用 量减少，使焦化生产很不稳定，经常达不到设计生产能力，瞬时造成大量的煤气放散， 这不仅使大量的能源、资源浪费，而且造成严重的环境污染。焦化生产基本处于在低负 荷运行，企业生产成本增高，经济效益下降。 同时，随着山东成达新能源科技有限公司 160 万吨重油催化裂化装置已建成投产， 以及国内燃油品质要求逐步提高，生产过程所需的氢气量越来越大，而原先采用的干气 +天然气转化制氢，随着天然气价格的一路走高，成本压力越来越大。因此，采用焦炉 煤气制氢，可以形成企业内部的平衡调控。这样既能使焦炉稳定生产，减少和杜绝煤气 放散带来的资源浪费和环境污染，又可以降低下游装置所需氢气成本，提高企业的经济 效益和环境效益。 1.2.2项目建设地点及建设条件项目建设地点及建设条件 本项目拟建于山东成达新能源科技有限公司现有厂区内，无需新征用地，工程范围 内无拆迁民房，有较好的交通运输条件及供水、供电、供汽等建设条件。 1.2.2.1 区位条件区位条件 山东滨州市博兴县南接淄博，北邻东营，东接潍坊、青岛，地理位置优越。山东成 达新能源科技有限公司地处滨州市博兴县南部化工产业园区，北靠柳辛路，西临 803 省 道（原 205 国道），距 309 国道 30 公里，距离博兴火车站 8 公里，公路、铁路交通运 输条件较为便利。 1.2.2.2 社会经济条件社会经济条件 （1）本项目拟建厂址及位于滨州市博兴县化工产业园区内，符合城市发展规划的 要求。厂址范围内无拆迁工程量。 （2）本项目拟建厂址及其周围无文物风景区和自然保护禁区，无名胜古迹，地下 无矿区，附近无机场，电台及军事设施。 （3） 本项目所在的地区各种基建材料供应充足，当地建筑公司和安装公司有能力 施工本项目建（构）筑物，满足项目建设和施工质量要求，另外也可借助周围省市的施 工力量，施工协作条件较好。 1.2.2.3 公用工程条件公用工程条件 本项目公用工程依托现有厂区条件，水、电、蒸汽等能源条件完备。 综上，本项目选址具备交通便利、条件完备、政策优越的优势，为项目的建设和发 展提供了强有力的保证。 1.2.3土建工程方案土建工程方案 1.2.3.1 地基处理方案地基处理方案 主要设备基础均采用天然地基，如遇不良地质现象，根据具体情况再做特别处理。 1.2.3.2 结构方案结构方案 压缩机厂房：主体厂房采用钢混结构，钢筋混凝土基础。 装置排架：采用钢结构，钢筋混凝土基础。 管架：采用钢结构，钢筋混凝土基础。 大中型设备基础：采用钢筋混凝土结构。 小型设备基础：采用素混凝土结构。 1.2.3.3 土建工程量土建工程量 本项目主要建筑物包括：压缩厂房。 本项目主要构筑物包括： PSA 提氢装置框架、管廊。 建筑物、构筑物一览表见下表： 表 1-1 建（构）筑物一览表 序号名称层数生产类别 占地面积 (m2) 建筑面积 (m2) 结构形式备注 1压缩机房2 层甲类12602520钢混结构 2PSA 提氢装置1 层甲类2053.25钢混排架敞开 1.2.4产品方案产品方案 （1） 产品： 氢气：25500Nm3/h （2） 副产品： 提氢尾气 1：17295Nm3/h（低位热值6000kcal/Nm3） 提氢尾气 2：7200Nm3/h（低位热值6000kcal/Nm3） 1.2.5主要经济技术指标主要经济技术指标 表 1-2 主要经济技术指标表 序号项目名称单位指标备注 一生产规模Nm3/h50000 二产品方案 1产品 （1）氢气Nm3/h25500 2副产品 （1）提氢尾气 1Nm3/h17295 （2）提氢尾气 2Nm3/h7200 三年操作时间h8000 四主要原辅材料、燃料用量 1原料气（焦炉煤气）Nm3/h50000 2吸附剂、催化剂、化学品等t/a 五动力消耗量 1供水（新鲜水）t/h13 最大用水量t/h- 平均用水量t/h13 2电 装机容量kw10600计算容量 5390 年耗电量Kw4.312107 3仪表空气Nm3/h200 4氮气Nm3/h2000间断 5蒸汽（0.7Mpa.G）t/h2.5 六三废排放量 1废气Nm3/h- 2废水m3/d1 3废固t/a122 七运输量t/a244 1运入量t/a122 2运出量t/a122 八定员人20 1生产工人人16 2技术管理人员人4 八总占地面积m24752原厂区内 1厂区占地面积m23313.25 九总建筑面积m21260 1生产用建筑面积m21260 十报批项目总投资（控制投资规模用）万元17298.45 其中：铺底流动资金万元234.08 十一达产后年销售收入万元41236.71 十二成本和费用 1达产后年总成本和费用万元31464.14 十三达产后年利润总额万元7139.1税后 十四年均应纳所得税万元2379.7 十五财务分析盈利能力指标 1总投资收益率%57.27 2投资回收期(含建设期)，税后年3.1含建设期 3税后项目财务净现值（ic=12.00%）万元42792.85 4项目资本金内部收益率(税后)%107.77 十六清偿能力指标 1人民币借款偿还期（含建设期）1.89 1.3工艺技术方案工艺技术方案 1.3.1工艺流程工艺流程 本项目采用 PSA 法提取原料焦炉煤气中的氢气，并获得副产品提氢尾气（较清洁 燃料气）。 主要工艺流程如下图： 图 1-1 工艺流程图 1.3.2装置组成装置组成 本装置主要有以下工序组成： 100#预处理工序 200#PSA-I 工序 300#脱氧和 PSA-II 工序 400#氢气压缩工序 500#解吸气压缩工序 1.3.3工艺流程简述工艺流程简述 本项目是利用经过净化（脱焦油、脱硫、脱萘）后的焦炉煤气，经过预处理、变压 吸附分离、脱氧等工序获得合格的产品氢气。 1.3.3.1 100#预处理工序预处理工序 预处理工序由 2 台除油塔、4 台预处理塔、1 台加热器组成。 来自管输系统，压力为0.9MPa(G)的焦炉煤气进入预处理工序后，经除油塔脱除 油雾后，自塔底进入预处理塔，其中 2 台处于吸附脱油、脱苯、脱萘等状态，2 台处于 再生状态。当预处理塔吸附焦油和萘、苯饱和后即转入再生过程。预处理塔的再生过程 包括： （a）降压过程 解吸气 1 预处理脱氧PSA-IIPSA-I压缩 原料气 压缩 压缩 产品氢气 解吸气 2 PSA-II 顺放气回 PSA-I 作 升压气 预处理塔逆着吸附方向，即朝着入口端卸压，气体排至煤气管网。 （b）加热脱附杂质 用 PSA 工序副产的解吸气经加热至140后逆着吸附方向吹扫吸附层，使萘、焦 油、NH3、H2S 及其它芳香族化合物在加温下得以完全脱附，再生后的解吸气压缩后送 至燃气管网外送。 （c）冷却吸附剂 脱附完毕后，停止加热再生气，继续用常温再生气逆着进气方向吹扫吸附床层，使 之冷却至吸附温度。吹冷后的解吸气也送回焦炉煤气管网。 （d）升压过程 用处理后的净化煤气逆着吸附方向将预处理塔加压至吸附压力，至此预处理塔就又 可以进行下一次吸附了。 预处理工序的主要工艺操作条件如下表： 表 1-3 预处理的主要工艺操作条件 序号主 要 参 数操作条件备注 1吸附压力（MPa.G）0.9 2吸附温度（） 40（或环境温度） 3再生压力（MPa.G）0.020.05 4再生温度（）进口140 5再生温度（）出口120 6切换时间（h）12 7蒸汽压力（MPa.G）0.50.7 1.3.3.2 200#PSA-I 工序工序 变压吸附工序由两段变压吸附组成。 变压吸附第一段（PSA-I）采用 10-2-5 分组抽真空流程，即装置的 10 个吸附塔中有 2 个吸附塔始终处于进料吸附的状态。其吸附和再生工艺过程由吸附、连续 5 次均压降 压、逆放、抽真空、预升压、连续 5 次均压升压和产品最终升压等步骤组成。 具体过程简述如下： （a） 吸附过程 来自预处理工序的 0.8MPa 焦炉煤气，首先进入除油器（1 开 1 备，同时可以串联 使用）除去油滴、水污后自塔底进入吸附塔中正处于吸附工况的吸附塔，在吸附剂选择 吸附的条件下除去氢以外的绝大部分杂质，获得纯度大于 90%的中间氢气，从塔顶排出 送脱氧工序。当被吸附杂质的传质区前沿（称为吸附前沿）到达床层出口预留段某一位 置时，停止吸附，转入再生过程。 （b） 均压降压过程 这是在吸附过程结束后，顺着吸附方向将塔内的较高压力的氢气放入其它已完成再 生的较低压力吸附塔的过程，该过程不仅是降压过程，更是回收床层死空间产品气的过 程，本流程共包括了 5 次连续的均压降压过程，因而可保证产品气的充分回收。 （c） 顺放过程（5 次均压时无该步骤） 在均压过程结束后，顺着吸附方向将塔内的较高压力的氢气放入解吸气缓冲罐用作 预处理系统的再生气源。 （d） 逆放过程 在均压结束、吸附前沿已达到床层出口后，逆着吸附方向将吸附塔压力降至接近常 压，此时被吸附的杂质开始从吸附剂中大量解吸出来，解吸气送至解吸气缓冲罐用作预 处理系统的再生气源。 （e） 抽真空过程 逆放结束后，为使吸附剂得到彻底的再生，用真空泵逆着吸附方向对吸附床层进行 抽真空，进一步降低杂质组分的分压，并将杂质解吸出来。解吸再生气也送至解吸气缓 冲罐用作预处理系统的再生气源。 （f） 初始升压过程 抽真空结束后，用来自 PSA-II 的顺放气对吸附塔进行初始升压，同时回收二段顺 放气中的氢气。 （g） 均压升压过程 在初始升压过程完成后，用来自其它吸附塔的较高压力氢气依次对该吸附塔进行升 压，这一过程与均压降压过程相对应，不仅是升压过程，而且也是回收其它塔的床层死 空间氢气的过程，本流程共包括了连续 5 次均压升压过程。 （h） 产品气升压过程 在一次均压升压过程完成后，为了使吸附塔可以平稳地切换至下一次吸附并保证产 品纯度在这一过程中不发生波动，需要通过升压调节阀缓慢而平稳地用产品氢气将吸附 塔压力升至吸附压力。 经这一过程后吸附塔便完成了一个完整的“吸附-再生”循环，又为下一次吸附做好了 准备。 10 个吸附塔交替进行以上的吸附、再生操作(始终有 2 个吸附塔处于吸附状态)即可 实现原料气的连续净化。（装置可自动切换至 9 塔、8 塔、7 塔、6 塔流程，以便不停车 在线检修故障。这一功能大大地提高了装置的可靠性）。 PSA-I 工序的主要工艺操作条件如下表： 表 1-4 PSA-I 的主要工艺操作条件 序号步 骤压力（MPa.G）温度备注 1吸附（A）0.8常温 2一均降（E1D）0.80.65常温 3二均降（E2D）0.650.50常温 4三均降（E3D）0.5020.35常温 5四均降（E4D）0.350.20 6五均降（E5D）0.200.05 7顺放（PP）-5 次均压时无该步骤 8逆放（D）0.050.02常温 9抽真空（V）0.02-0.08常温 10初始升压（R0）-0.08-0.04常温 11五均升（E5R）-0.040.05 12四均升（E4R）0.050.20 8三均升（E3R）0.200.35常温 9二均升（E2R）0.350.50常温 10一均升（E1R）0.500.65常温 11终升（FR）0.650.80常温 1.3.3.3 300#脱氧及脱氧及 PSA-II 工序工序 脱氧工序在 PSA-I 与 PSA-II 之间，脱氧后的粗氢气经 PSA-II 后可以保证氧含量小 于 2ppm，露点小于：-50。而如果将脱氧工序放在 PSA-II 之后，则无法达到露点小于： -50。 从变压吸附第一段 PSA-I 工序来的氢气是含有少量氧气的粗氢气，纯度尚达不到要 求，需要净化。粗氢气首先进入常温脱氧塔，在其中装填的新型常温 Ba 催化剂的催化 下，氧和氢反应生成水，然后经冷却器冷却至常温，再一台分液罐分离后进入 PSA-II 工序。 脱氧工序的主要工艺操作条件如下表： 表 1-5 脱氧的主要工艺操作条件 序号主要参数操作条件备注 1催化剂反应温度（）4080 2反应空速（h-1）5000 变压吸附第二段（PSA-II）采用 10-2-5 分组抽真空流程，即装置的 10 个吸附塔中 有 2 个吸附塔始终处于进料吸附的状态。其吸附和再生工艺过程由吸附、连续 5 次均压 降压、顺放、逆放、抽真空、连续 5 次均压升压和产品最终升压等步骤组成。 具体过程简述如下： （a） 吸附过程 来自脱氧工序的纯度大于 90%的氢气经气液分离后，自塔底进入吸附塔中正处于吸 附工况的吸附塔，在吸附剂选择吸附的条件下除去氢以外的绝大部分杂质，获得纯度大 于 99.9%的产品氢气，从塔顶排出送后工序。当被吸附杂质的传质区前沿（称为吸附前 沿）到达床层出口预留段某一位置时，停止吸附，转入再生过程。 （b） 均压降压过程 这是在吸附过程结束后，顺着吸附方向将塔内的较高压力的氢气放入其它已完成再 生的较低压力吸附塔的过程，该过程不仅是降压过程，更是回收床层死空间产品气的过 程，本流程共包括了 5 次连续的均压降压过程，因而可保证产品气的充分回收。 （c） 顺放过程 在均压过程结束后，顺着吸附方向将塔内的较高压力的氢气放入顺放气缓冲罐过程， 该过程不仅是降压过程，更是回收床层死空间产品气用于一段升压的过程。 （d） 逆放过程（5 次均压时无该步骤） 在均压结束、吸附前沿已达到床层出口后，逆着吸附方向将吸附塔压力降至接近常 压，此时被吸附的杂质开始从吸附剂中大量解吸出来，解吸气送至解吸气缓冲罐用作预 处理系统的再生气源。 （e） 抽真空过程 逆放结束后，为使吸附剂得到彻底的再生，用真空泵逆着吸附方向对吸附床层进行 抽真空，进一步降低杂质组分的分压，并将杂质解吸出来。解吸再生气也送至解吸气缓 冲罐用作预处理系统的再生气源。 （f） 均压升压过程 在抽真空过程完成后，用来自其它吸附塔的较高压力氢气依次对该吸附塔进行升压， 这一过程与均压降压过程相对应，不仅是升压过程，而且也是回收其它塔的床层死空间 氢气的过程，本流程共包括了连续 5 次均压升压过程。 （g） 产品气升压过程 在一次均压升压过程完成后，为了使吸附塔可以平稳地切换至下一次吸附并保证产 品纯度在这一过程中不发生波动，需要通过升压调节阀缓慢而平稳地用产品氢气将吸附 塔压力升至吸附压力。 经这一过程后吸附塔便完成了一个完整的“吸附-再生”循环，又为下一次吸附做好 了准备。 10 个吸附塔交替进行以上的吸附、再生操作(始终有 2 个吸附塔处于吸附状态)即可 实现原料气的连续净化。（装置可自动切换至 9 塔、8 塔、7 塔、6 塔流程，以便不停车 在线检修故障。这一功能大大地提高了装置的可靠性）。 表 1-6 PSA-II 的主要工艺操作条件 序号步 骤压力（MPa.G）温度备注 1吸附（A）0.78常温 2一均降（E1D）0.780.64常温 3二均降（E2D）0.640.50常温 4三均降（E3D）0.500.36常温 5四均降（E4D）0.360.22常温 6五均降（E5D）0.220.08常温 7顺放（PP）0.080.02常温 8逆放（D）-常温5 次均压时无该步骤 9抽真空（V）0.02-0.08常温 10五均升（E5R）-0.080.08常温 11四均升（E4R）0.080.22常温 12三均升（E3R）0.220.36常温 13二均升（E2R）0.360.50常温 14一均升（E1R）0.500.64常温 15终升（FR）0.640.78常温 1.3.3.4 400#氢气压缩工序氢气压缩工序 经变压吸附得到的氢气压力为0.75MPa，本工序设置氢气压缩机 2 台，1 开 1 备。 将氢气压缩至 2.5MPa，以满足新氢压缩系统入口压力要求。 氢气压缩工序的主要工艺操作条件如下表： 表 1-7 氢气压缩机主要操作参数 序号主要参数操作条件备注 1压缩机形式往复压缩机 2压缩机数量32 开 1 备 3 压缩机入口压力 （MPa.G） 0.75 4 压缩机出口压力 （MPa.G） 2.5 5冷却水进水温度（） 32 6冷却水回水温度（） 40 1.3.3.5 500#解吸气压缩工序解吸气压缩工序 解吸气 1 为较干净的气体，通过 1 台往复压缩机将其压缩至 1.0 MPa，送至天然气 管网。解吸气 2 为较脏的气体，通过 1 台螺杆压缩机将其压缩至 0.6 MPa，送至燃气管 网外送。 解吸气压缩工序的主要工艺操作条件如下表： 表 1-8 解吸气 1 压缩机主要操作参数 序号主要参数操作条件备注 1压缩机形式往复压缩机 2压缩机数量32 开 1 备 3 压缩机入口压力 （MPa.G） 0.01 4 压缩机出口压力 （MPa.G） 1.0 5冷却水进水温度（） 32 6冷却水回水温度（） 40 表 1-9 解吸气 2 压缩机主要操作参数 序号主要参数操作条件备注 1压缩机形式螺杆压缩机 2压缩机数量11 开不备 3 压缩机入口压力 （MPa.G） 0.01 4 压缩机出口压力 （MPa.G） 0.6 5冷却水进水温度（） 32 6冷却水回水温度（） 40 1.4设备选型设备选型 1.4.1主要设备选型说明主要设备选型说明 （1）氢气压缩机 氢气压缩机的介质主要是 H2，从投资及周期连续稳定运行成本等方面考虑，本项 目选用往复式压缩机（2 开 1 备） 该压缩机组主要规格如下： 气 量： 12500Nm3/h 进气压力： 0.75MPa(G) 进气温度： 40 排气压力： 2.5MPa(G） 排气温度： 40 压缩级数： 二级 轴 功 率： 650KW 台 数： 3 台 （2）解吸气压缩机 解吸压缩机是本项目十分重要的动力设备，可供选择的有离心式、往复式和螺杆式 三种形式的压缩机。由于解吸气中含有的焦油和萘等杂质，这对离心压缩机的叶轮是致 命的伤害，难以保证压缩机的连续正常运行。对于往复式压缩机，比离心压缩机性能要 好，尽管焦炉煤气中含有焦油及尘等杂质，但只要通过蒸汽的定期吹扫，就能够保证压 缩机长周期连续运转。另外，对于螺杆压缩机，具有运行稳定，效率高，不需要备机等 优点，但是出口压力较低。因此本项目解吸气压缩机选型为：解吸气 1 压缩机选用往复 式压缩机（2 开 1 备），解吸气 2 压缩机选用螺杆式压缩机（1 开不备）。 解吸气 1 压缩机组主要规格如下： 气 量： 9000 Nm3/h 进气压力： 0.01MPa（G） 进气温度： 40 排气压力： 1.0MPa（G） 排气温度： 40 压缩级数： 二级 轴 功 率： 860kw 台 数： 3 台 解吸气 1 压缩机组主要规格如下： 气 量： 7500 Nm3/h 进气压力： 0.01MPa（G） 进气温度： 40 排气压力： 0.5MPa（G） 排气温度： 40 轴 功 率： 781kw 台 数： 1 台 1.4.2主要设备表主要设备表 本项目主要设备如下表： 表 1-10 主要设备表 序号设备名称主要规格主要材料数量 单重（吨） 备注 一一预处理工序预处理工序 1除油塔DN1400Q345R2 2预处理塔DN2400Q345R4 3解吸气加热器F=250m2Q245R1 二二变压吸附工序变压吸附工序 （一）（一）PSA-I 1吸附塔DN2800Q345R10 2逆放气缓冲罐DN3000Q245R1 3解吸气混合罐DN3000Q245R1 4真空泵2BEP-72组合件32 开 1 备 （二）（二）PSA-II 1吸附塔DN2400Q345R10 2顺放气缓冲罐DN2600Q245R1 3产品气缓冲罐DN2400Q345R1 4真空泵2BEP-42组合件32 开 1 备 三三脱氧工序脱氧工序 1粗氢加热气F=120m2Q245R1 2脱氧塔DN1400Q245R1 3氢气冷却器F=180m2Q245R1 4气液分离器DN2200Q345R1 四四氢气压缩工序氢气压缩工序 1往复压缩机2D45-60/7.5-25组合件32 开 1 备 五五解吸气压缩工序解吸气压缩工序 1往复压缩机4M16-145/10组合件32 开 1 备 2螺杆压缩机KGC135-60DW2组合件1 1.5配套工程配套工程 1.5.1原料供应原料供应 本项目原料为经过净化（脱焦油、脱硫、脱萘）后的焦炉煤气，其组成见表 4-1， 气源来自山东博兴胜利科技有限公司富余焦炉煤气，加压后经管道输送至本项目装置界 区，来源稳定可靠。 1.5.2辅助材料供应辅助材料供应 本项目辅助材料主要是各类吸附剂、催化剂，均从市场采购，由汽车运输至本项目 界区。其年用量和供应途径如下表： 表 1-11 辅助材料供应表 序号名 称规 格单位用量更换频次来源 1活性炭t1923 年 1 次外购 2硅胶t803 年 1 次外购 35A 分子筛t60215 年 1 次外购 4脱氧催化剂t63 年 1 次外购 5氧化铝瓷球t20.615 年 1 次外购 1.5.3公用工程供应公用工程供应 1.5.4公用工程消耗公用工程消耗 本项目公用工程消耗如下表： 表 1-12 公用工程消耗一览表 消耗 序号名 称单位 小时消耗年消耗 说明 1电KW53904.312107折合标煤 1742t/a 2仪表空气Nm32001.6106计入电耗 3氮 气Nm32000-间断 4蒸汽t2.52104 5循环冷却水t/h5004.0106 1.5.5供应方案选择供应方案选择 1.5.5.1 新鲜水新鲜水 本项目用新鲜水包括循环水补充水、生活用水、消防用水、地平冲洗水等，本项目 新鲜水用水量约 13t/h，工业用水和生活用水由厂区管网提供，满足本项目需求。 1.5.5.2 电电 本项目用电量约 5390kW，最大用电负荷 10600kW，用电规格为：220V/380V/10kV 50Hz。 供电方案拟从上级 35kV 变电站 10kV 母线的不同母线段上分别引出一路 10kV 电源 线路为 10kV 配电所提供电源。两路电源中的任何一路均能承担该配电所 100%的用电 负荷。 1.5.5.3 蒸汽蒸汽 本项目蒸汽用量约 2.5t/h（0.7MPa.G，过热 1020），由厂区蒸汽管网供应。 1.5.5.4 循环冷却水循环冷却水 本项目循环冷却水需要量约 500m3/h，由厂区现有循环水站供应。 循环水规格要求如下： 供水压力 P0.40MPa.G，温差t8。 1.5.5.5 氮气氮气 本项目氮气用量约 2000Nm3/h，其质量要求如下： 压力：0.50.7MPa.G 温度：常温，露点-70 纯度：99.9% 含尘：颗粒0.1m，浓度0.1mg/m3 含油量：1mg/m3 本项目用氮气依托于厂区现有装置。 1.5.5.6 仪表空气仪表空气 本项目仪表空气用量约 200Nm3/h，其质量要求如下： 压力：0.50.7MPa.G 温度：常温，露点-40 含尘：颗粒0.1m，浓度0.1mg/m3 含油量：1mg/m3 本项目用仪表空气依托于厂区现有装置。 1.6投资规模与资金筹措投资规模与资金筹措 1.6.1投资估算投资估算 1.6.1.1 投资估算编制的依据和说明投资估算编制的依据和说明 （1）国石化规发(1999)195 号文化工建设项目可行性研究投资估算编制办法 (修订本) （2）国家计委、建设部关于发布工程勘察设计收费管理规定的通知计价格 200210 号 （3）主要设备及材料价格按供应商报价计，不足部分根据市场价格估列。 （4）设备运杂费按 3%计算，已计入设备购置费中。 （5）各种填料、吸附剂、催化剂等的一次填充费用计入设备购置费中。 （6）安装工程按类似工程以一定比例估算。 （7）建筑工程费用按当地建筑经济指标估算。 1.6.1.2 投资估算范围投资估算范围 焦炉煤气变压吸附制氢装置预处理、PSA、压缩工序设备及安装。 1.6.1.3 投资估算投资估算 表 1-13 装置投资估算表 序号名称合计2015比例(%) 1固定资产153491534994.93 1.1建筑工程费102610266.35 1.2设备购置费118801188073.47 1.3安装工程费154315439.54 1.4其他费用9009005.57 2无形资产 2.1技术 2.2土地使用权 3其他资产50500.31 3.1筹建费50500.31 3.2其他 4预备费769.95769.954.76 4.1基本预备费461.97461.972.86 4.2涨价预备费307.98307.981.9 5建设投资合计16168.9516168.95 比例(%)100100100 1.6.2资金筹措资金筹措 报批项目总投资总计17298.45万元，其中业主自筹 40%，贷款 60%。 第二章第二章发展规划、产业政策和行业准入分析发展规划、产业政策和行业准入分析 2.1发展规划分析发展规划分析 我国是世界上第一大焦炭生产国，2011 年我国焦炭产能 5.5 亿吨，产量 4.27 亿吨， 占全球总产量的 66%。 焦炉煤气是炼焦工业的副产品，其主要成分为氢气，一般情况下，生产一吨焦炭， 可产生 430 立方米左右的焦炉煤气，其中一半回炉助燃，另外约的 200250 立方米焦炉 煤气必须使用专门的装置进行回收。 据中国炼焦协会统计，全国有大、中、小焦化企业 2000 多家，其中 1/3 的生产能 力在钢铁联合企业内（其焦炉煤气用作燃料或冶炼还原剂），2/3 为独立焦化企业，其 焦炉煤气除 50%用于焦炉自身加热外，剩余约 50%的富余焦炉煤气必须寻找合理利用的 出路。然而焦炉气不便于远距离输送，就地放散则是对资源的浪费，且污染环境。 数据显示，目前我国富余焦炉煤气中只有不到 10%的焦炉煤气被回收，主要用于城 市煤气供应、发电、化工生产等，绝大多数则被燃烧排放或直接排放，在污染环境的同 时，造成稀缺资源的极大浪费。 焦化行业属于典型的“两高一资”，即高耗能、高污染、资源性行业。受煤资源和 钢铁需求的双重制约，市场与环境压力持续增大，经济效益下滑，竞争更为激烈，钢铁 的去产业化行动和国家对日益恶化的大气环境的治理要求，使一些焦化企业面临生死考 验。 利用焦炉煤气制氢气既可高效利用焦炉煤气资源，又开辟了新的氢气来源，不仅能 带动焦化和能源产业的技术进步，还能解决焦炉煤气排放造成的环境污染和资源浪费问 题, 符合节能减排的宗旨。 本项目建成将为焦炉煤气综合利用起到示范作用，为焦炉煤气找到一条变废为宝、 消除污染的有效途径。 2.2产业政策分析产业政策分析 焦炉煤气制氢项目符合国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020 年） （以下简称纲要）“先进能源技术”前沿技术（15）氢能及燃料电池技术重点研究 高效低成本化石能源和可再生能源制氢技术的要求；符合纲要能源领域提高油气 开发利用，增加能源供应的发展思路；也符合国务院关于加快培育和发展战略性新兴 产业的决定中节能环保产业加快开发推广高效节能技术的要求；符合“十二五”国家 科技计划能源领域 2012 年度预备项目征集指南应用开发及集成示范类（六）氢能、燃 料电池与分布式供能技术中 1、高效制氢、储氢、输氢和加氢系统的支持方向。 2.3行业准入分析行业准入分析 目前，在大气污染越来越严峻的形势下，我国加快油品质量升级是大势所趋。国家 鼓励炼油企业通过技术升级改造，建设制氢装置来制备油品升级所需的高纯度氢气，国 家将给予政策上的支持，并按照合理补偿成本、优质优价等方式给予补贴。 本项目以焦化企业副产品富余焦炉煤气为原料生产氢气（重要化工原料，高附加值） ，同时获得的提氢尾气是热值更高、较为清洁的燃气。该项目作为有效利用资源、治理 环境污染的一项重大举措，具有经济、环境、生态及社会可持续发展重大意义，符合我 国产业结构调整和行业振兴政策。 综上分析表明，该项目的实施符合产业发展规划；符合相关产业政策中的相关规定； 符合行业相关准入条件。其技术先进可靠，措施切实可行，无论是对企业自身，还是对 其他相关产业均有积极作用。 第三章第三章资源开发及综合利用分析资源开发及综合利用分析 3.1资源开发方案资源开发方案 本项目不涉及对矿产、水等重要资源的开发，不属于资源开发类项目，因此不涉及 资源开发相关问题。 3.2资源利用方案资源利用方案 3.2.1自然资源自然资源 项目位于山东省滨州市博兴县湖滨镇项目集中区，项目用地为当地政府规划的工业 用地，用地周围没有其他特殊资源。本项目将充分考虑现有的自然环境进行规划设计， 尽量保持自然环境美观，以形成人于自然和谐共存的绿色园区。 因此，本项目基本不会对周围自然资源造成不利影响。 3.2.2原材料及辅助材料原材料及辅助材料 项目运营期间主要原料为净化焦炉煤气，由同属于山东永鑫能源集团的山东博兴胜 利科技有限公司的富余焦炉煤气供应，来源稳定可靠。 项目主要辅助材料为各类吸附剂、催化剂，均可从国内市场采购，对项目生产运行 不会造成影响。 3.2.3交通、供水、供电资源使用情况交通、供水、供电资源使用情况 本项目位于山东省滨州市博兴县湖滨镇项目集中区，为当地政府规划的工业园区， 交通、供水、供电等设施完备，供应有保障。 装置建设于山东成达新能源科技有限公司现有厂区内，相关公用工程设施科依托于 现有厂区配置。 3.3资源节约措施资源节约措施 本项目资源节约措施主要集中在节约原材料及节约用水资源等方面。 3.3.1原料节约措施原料节约措施 本项目主要通过工艺流程的设计优化，最大限度地回收焦炉煤气中的氢气，提高氢 气收率，从而降低生产过程中的焦炉煤气的消耗，主要有以下几方面： （1）采用两级抽真空 PSA 流程，抽真空过程连续，抽真空时间长，结合吸附剂解 吸特性，连续冲洗，吸附剂再生效果好，节能效果好。 （2）PSA 提氢装置采用两段 5 次直接均压，均压效果好，氢气收率高。 3.3.2节水措施节水措施 （1）提高水的重复利用率，设备冷却用水循环使用，减少新鲜水用量，节约水资 源。 （2）选用密封性能好的阀门及水管连接件，减少水在输送过程中的漏损。 （3）加强现场管理，及时巡视输水管线，检修各种用水设备，维护各类用水设施， 发现跑冒滴漏及时进行维修，确保所有管道接头阀门没有跑冒滴漏现象。 通过以上节水措施，本项目用水指标可以满足相关节水政策和技术要求。 第四章第四章节能方案分析节能方案分析 4.1用能标准和节能规范用能标准和节能规范 4.1.1政策、法规政策、法规 中华人民共和国节约能源法(中华人民共和国主席令2007第 77 号)； 中华人民共和国环境保护法(中华人民共和国主席令1989第 22 号)； 中华人民共和国可再生能源法(中华人民共和国主席令2009第 33 号)； 中华人民共和国清洁生产促进法(中华人民共和国主席令2012第 54 号)； 中华人民共和国电力法(中华人民共和国主席令1995第 60 号)； 中华人民共和国建筑法(中华人民共和国主席令2011第 91 号)； 重点用能单位节能管理办法（原国家经贸委令1997第 7 号）； 建设项目环境保护管理条例（国务院1998第 253 号令）； 节能中长期专项规划（发改环资20042505 号）； 国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术（国家发改委、科技部、 国家环保局2005第 65 号）； 关于加强能源计量工作的意见（国质检量联2005247 号）； 国务院关于加强节能工作的决定（国发200628 号）； 国家发展改委关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知（发 改投资20062787 号）； 国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知（国发200715 号）； 中国节能技术政策大纲（2006 年）（发改环资2007199 号）； 产业结构调整指导目录（2011 本）（修正）； 清洁生产审核暂行办法（国家环境保护总局令第 16 号）； 节约用电管理办法（国家经贸委 国家发展计划委20001256 号）； 建设部关于贯彻国务院关于加强节能工作的决定的实施意见（建科 2006231 号）； 能源效率标识管理办法（国家发改委、国家质检总局 2004 年 17 号令）； 中华人民共和国强制检定的工作计量器具检定管理办法（1987 年 4 月 15 日 国务院颁布）； 固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法(发改委2010第 6 号令)； 国家“十二五”规划纲要； 国务院关于进一步加强淘汰落后产能工作的通知（国发20107 号）； 部分工业行业淘汰落后生产工艺装备和产品指导目录（2010 年本）（工产 业2010第 122 号）； 高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第一批、第二批）； 国务院办公厅关于开展资源节约活动的通知。 4.1.2规范、标准规范、标准 评价企业合理用电技术导则（GB/T3485-1998）； 评价企业合理用热技术导则（GB/T3486-1998）； 节能技术监督导则（DL/T1052-2007）； 节水型企业评价导则（GB/T7119-2006）； 企业能耗计量与测试导则（GB/T6422-1986）； 工业企业能源管理导则（GB/T15587-2008）； 综合能耗计算通则（GB/T 2589-2008）； 企业能源审计技术通则（GB/T17166-1997）； 节能监测技术通则（GB/T15316-2009）； 用能单位能源计量器具配备和管理通则（GB17167-2006）； 企业能量平衡统计方法（GB/T16614-1996）； 企业节约能源计算方法（GB/T13234-2009）； 高压配电装置设计技术规程（DL/T5352-2006）； 工业企业总平面设计规范（BG50187-2012）； 室外给水设计规范（GB50013-2006）； 市政工程勘察规范（GJJ56-94）； 岩土工程勘察规范（GB50021-2001）； 工业设备及管道绝热工程设计规范（GB50264-1997）； 节电措施经济效益计算与评价（GB/T13471-1992）； 公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）； 工业企业照明设计标准（GB50034-2004）； 工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准（GB50185-1993）； 石油天然气工程设计规范（GB50183-2004）； 石油化工企业设计防火规范（GB50160-92(99)）； 石油化工企业照度设计标准（SH/T3027-2003）； 石油化工企业生产装置电力设计技术规范（SH3038-2000）； 石油化工企业工厂电力系统设计规范（SH3060-1994）； 石油化工采暖通风与空气调节设计规范（SH3004-1999）； 4.2能耗状况和能耗指标分析能耗状况和能耗指标分析 4.2.1能耗状况能耗状况 本项目以焦炉煤气为原料，通过变压吸附分离获得产品氢气，本项目主要能源消耗 量如下表： 表 4-1 能耗表 序号项 目单 位小时用量年用量备 注 一原材料 1焦炉煤气Nm3500004.0108 二公用工程 1电KWh53904.312107 2新鲜水m3131.04105 3蒸汽t2.52.0104 4循环水m35004.0106 三产品 1氢气Nm3255002.04108 2提氢尾气 1Nm3172951.38108 3提氢尾气 2Nm372005.76107 注：氮气、仪表空气计入电耗 4.2.2折算依据折算依据 根据综合能耗计算通则（GB/T2589-2008），实际消耗的各种能源指：一次能 源、二次能源和生产使用耗能工质所消耗的能源。 根据项目生产工艺，项目生产过程中实际消耗的能源品种和数量分析如下： 一次能源： 无 二次能源：电力、蒸汽 耗能工质：新鲜水、循环水、氮气、仪表空气 耗能工质中的循环水、氮气、仪表空气依托现有厂区已有装