化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告.doc

化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 化工有限责任公司节水改建工程项目 可行性研究报告 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 目 录 第一章 总论 5 1 1 项目名称及承办单位 5 1 2 可行性研究报告编制依据 5 1 3 研究工作的范围 6 1 4 企业概况 6 1 5 项目建设背景及必要性 7 1 6 项目基本情况 8 1 7 项目结论及建议 9 1 8 主要经济技术指标表 10 第二章 项目建设条件及选址 13 2 1 项目建设条件 13 2 2 项目厂址 15 第三章 生产系统现状及现有废水治理情况 16 3 1 企业现状概述 16 3 2 生产工艺简介 17 3 3 主要设备 18 3 4 全厂目前生产过程水平衡状况分析 21 3 5 现有工程存在的主要问题 23 3 6 主要解决途径 24 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 第四章 工程技术方案 25 4 1 项目建设的主要内容 25 4 2 技术改造设计原则 26 4 3 设计采用的标准与规范 26 4 4 总体工程目标 29 4 5 工程技术方案 29 第五章 环境保护 47 5 1 环境现状 47 5 2 依据 47 5 3 建设项目所在地环境质量现状 48 5 4 环境保护 49 5 5 环境监测 50 第六章 劳动安全卫生与消防 51 6 1 编制依据及采用的标准 51 6 2 现有安全卫生概况 51 6 3 劳动保护与安全卫生的防护原则与要求 51 6 4 生产过程中的职业危害因素分析 52 6 5 劳动保护与安全卫生防护措施 52 6 6 消防设施 53 第七章 节能 节水 55 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 7 1 必要性 55 7 2 设计原则 55 7 3 目能源管理和能源计量 56 7 4 项目节能技术应用与节能措施 57 7 4 节水 58 第八章第八章 企业组织与劳动定员企业组织与劳动定员 60 8 1 组织机构与管理机构 60 8 2 组织机构图 60 8 3 人力资源配置 61 8 4 人员培训 61 第九章第九章 项目管理与实施进度项目管理与实施进度 62 9 1 项目管理 62 9 2 项目实施进度 62 第十章第十章 项目招投标方案项目招投标方案 65 10 1 招标范围及招标组织形式 65 10 2 投标 开标 评标和中标程序 65 10 3 评标委员会的人员组成和资质要求 66 第十一章第十一章 投资估算与资金筹措投资估算与资金筹措 67 11 1 投资估算 67 11 2 资金筹措 70 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 第十二章第十二章 经济效益评价经济效益评价 72 12 1 财务评价说明 72 12 2 产品成本 72 12 3 经营收入与税金 74 12 4 利润及分析 75 12 5 现金流量分析 76 12 6 不确定性分析 77 12 7 财务评价结论 79 第十三章第十三章 结论与建议结论与建议 80 13 1 结论 80 13 2 建议 80 附表 投资估算表 经济评价表 附图 区域位置图 厂区平面图 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 第一章 总论 1 1 项目名称及承办单位 1 1 1 项目名称 化工有限责任公司节水改建工程项目 1 1 2 项目法人及法人代表 项目法人 法人代表 1 1 3 项目建设地点 项目建设地点选于 现址内 1 1 4 报告编制单位 编制单位 资格证书号 1 2 可行性研究报告编制依据 1 中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要 2 节水型社会建设 十一五 规划 3 河南省国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 4 中国节水技术政策大纲 5 项目承办单位编制本项目可行性研究报告的委托书 6 项目承办单位提供的基础数据 技术资料等 1 3 研究工作的范围 根据国家对建设项目可行性研究阶段的工作范围和深度规定 本报告在对项目的建设 条件进行了实地查勘 对项目建设的必要性 建设场地与条件 规模与内容 总平面布置 及建筑结构方案 环境保护 节能及消防与安全 项目组织与实施 组织机构与定员 投 资估算与资金筹措等方面进行综合研究和分析 重点研究和论述项目建设的必要性 内容 及方案 投资估算与资金筹措 为项目的决策和建设提供可靠依据 1 4 企业概况 位于 市人民东路 111 号 前身是原某县第一化肥厂 属中型一类氮肥生产企业 于 1969 年建成投产 主营化肥 化工产品的生产与销售 2006 年 2 月被某集团化工有限 责任公司收购 公司现有职工 580 人 其中本科以上技术人员 21 人 大中专以上技术人 员 78 人 公司现有一套合成氨生产装置 一套尿素生产装置 一套甲醇生产装置 主导产品 及年生产能力分别为 合成氨 13 万吨 尿素 20 万吨 甲醇 4 万吨 三十多年来 企业不 断采用新工艺 新技术 新设备进行改造 为进一步增强企业竞争力 正计划对整个生产 系统进行全面的能量优化及资源综合利用 以达到全系统的优化 协调 向资源节约型 环境优雅型企业发展 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 在治理废水方面 公司累计投资 2034 万元 先后建设投运 1500t h 造气含氰废水曝 气处理冷却装置和 8500t h 的生产工艺用水闭路循环处理装置 目前正在运行的有造气 锅炉 压缩 碳化 尿素五大循环处理系统 重复水利用率 96 以上 目前公司正积极探 索和谋求循环经济 走可持续发展的路子 一个发展中的 正在中原大地迅速崛起 公司 2005 年实现销售收入 22074 万元 2006 年实现销售 26518 万元 2007 年销售收入 30500 万元 截止 2007 年底 公司总资产 30939 万元 其中固定资产为 15475 万元 资产 负债率为 31 19 1 5 项目建设背景及必要性 我国是一个水资源短缺的国家 人均占有水资源量仅为世界平均水平的 30 且时空 分布不均 南方水多 北方水少 随着人口增加 工业化和城镇化进程加快 将使水资源 需求量大幅度上升 经济社会可持续发展面临的水资源和水环境压力将进一步加大 同时 我国水污染形势严峻 水质型缺水更加剧了水资源的短缺 节约资源 建设节约型社会是 我国的基本国策 为了从根本上解决水资源紧张给中国发展带来的瓶颈难题 十一五 期间国家针对节水又相继出台了 节水型社会建设 十一五 规划 以下简称 规划 中国节水技术政策大纲 以下简称 大纲 等政策文件指导 推进全国节水工作的扎 实开展 规划 明确提出了 十一五 期间节水型社会建设的目标 到 2010 年 节水型 社会建设要迈出实质性的步伐 取得明显成效 水资源利用效率和效益显著提高 单位 GDP 用水量比 2005 年降低 20 以上 单位工业增加值用水量要低于 115 立方米 比 2005 年降低 30 以上 依照实施 规划 预计可节水 690 亿立方米 其中工业节水为 134 亿立 方米 大纲 则着重阐明了我国目前至 2010 年间节水技术发展的方向 重点介绍了那些 节水量大 应用面广的关键节水技术 指导我国节水技术的开发和推广应用 推动节水技 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 术进步 提高用水效率和效益 促进水资源的可持续利用 大纲 还明确提出在 2005 2010 年间实现工业取水量 微增长 农业用水量 零增长 城市人均综合用水量 实现逐步下降 本项目通过改造更新老旧设备 采用溴化锂吸收制冷机组等新技术将有效减轻工业用 水的消耗和污染 实现工业用水的循环利用 根据国家 大力节约能源资源 加快建设节 约型社会 的发展要求和河南省发改委下达的 关于组织申报 2009 年资源节约和环境保 护备选项目的通知 精神 规划对企业现有生产系统等进行节水技术改造 以提高水资 源利用效率和效益为核心 以转变企业经济增长方式 加快技术进步为根本 转变企业用 水观念 创新发展模式 使效益增长建立在节约能源资源和保护环境的基础上 这不仅是 企业深入落实科学发展观 落实深入节约资源的基本国策 实现 十一五 节水目标的具 体体现 而且对提升企业核心竞争力和社会公共形象 促进企业长远健康发展具有十分重 要的意义 本项目实施后 将不仅降低企业单位产品水耗及生产成本 大大提高企业的经 济效益 而且有助于促项目当地经济社会发展与水资源相协调 为全面建设小康社会提供 水资源保障 因此本项目是十分可行和必要的 1 6 项目基本情况 1 6 1 项目建设内容及规模 本项目建设主要包括以下五方面内容 1 显热回收项目 2 蒸发冷凝器更换改型项目程 主要包括冰机系统冷凝器更换改型 项目和尿素 氨蒸发冷凝器改造项目 甲醇冷却器改造项目 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 3 溴化鋰循环水冷却技术改造 4 终端废水处理回用改造 5 尿素解吸废液回用改造 1 6 2 项目总投资及资金来源 项目总投资 2255 万元 全部为企业自筹 1 6 3 项目管理与实施 项目建设期为项目建设进度拟定为 1 年 1 6 4 环境保护 该项目是利用新工艺 新技术和新设备进行节水技改 实现资源综合利用 降低环境 污染 项目通过工程改造 有效减轻了环境污染 提高了企业资源节约综合利用水平 有 助于保护生态平衡 促进节约型社会的建设 具有良好的节水和环保效益 1 7 项目结论及建议 1 项目实施后综合效益良好 造气显热回收项目实施后 回收半水煤气中的显热富产蒸汽 降低半水煤气温度 节约循环水量 每小时富产蒸汽 3t 年富产蒸汽 23760 吨 新增效益 356 4 万元 每小时 节约用水 12t 年节约水 9 50 万吨 节约电 65 7 万 Kwh 年增效益 404 79 万元 冰机系统冷凝器更换改型工程实施后 年可节电 158 4 万 kWh 年节水量 47 52 万 吨 年增效益 178 2 万元 尿素氨蒸发冷凝器项目实施后 每天新增尿素 5 吨 新增效益为 225 万元 年 年 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 节水量 25 34 万吨 节电 245 3 万度 年增效益 380 34 万元 甲醇冷排淋洒式改为套管式后 年节水量为 19 01 万吨 年节电 31 68 万 kWh 年 增加效益 50 49 万元 溴化锂循环水冷却器项目实施后 可增加冷却设备冷却效率 减少设备动力消耗 年新增合成氨 600 吨 新增效益为 108 万元 年节水量 31 68 万吨 节电 402 96 万度 年增效益 338 31 万元 终端废水处理回用工程实施后 年处理废水总量约为 30 10 万吨 回用 15 05 万吨 年增效 37 62 万元 尿素解吸废液回用工程实施后 年节约脱盐水 7 92 万吨 年增加效益 19 80 万元 该项目建成后 年节水 156 02 万吨 年节电 904 04 万度 正常经营年份增加销售收 入合计为 1418 46 万元 生产期内年平均利润总额 117 36 万元 年平均税后利润 88 02 万元 2 项目实施具有重要的现实意义 依靠技术进步 组织实施节水改建工程 在很大程度上促进企业节能降耗 减少污 染物的产生量和排放量 有效地保护了环境 同时对增强企业市场竞争能力 提高企业资 源利用率 确保 十一五 节能减排目标的实现 促进资源节约型 环境友好型社会建设 都具有十分重要的意义 项目是国家大力提倡和支持的节能环保型项目 3 建议项目建设中加强质量监督管理 加强成本控制 降低造价 1 8 主要经济技术指标表 项目主要技术经济指标表 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 项目主要技术经济指标表 序号指标名称单位指标备注 经济数据 1 总投资万元 2255 2 资金筹措 其中 自有资金万元 2255 银行贷款万元 0 00 3 年经营收入万元 1418 46 4 年总成本费用万元 1292 27 5 年利润总额万元 117 36 6 年经营 销售 税金及附加万元 0 00 7 年所得税万元 29 34 8 年净利润 税后利润 万元 88 02 财务评价指标 1 投资利润率 5 20 2 投资利税率 5 60 3 全部投资财务内部收益率 10 45 税前 4 全部投资财务内部收益率 8 77 税后 5 全部投资回收期 税前 年 8 67 含建设期 6 全部投资回收期 税后 年 9 40 含建设期 7 全部投资财务净现值万元 345 51 税前 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 8 全部投资财务净现值万元 105 56 税后 9 盈亏平衡点 BET 68 23 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 第二章 项目建设条件及选址 2 1 项目建设条件 1 气候条件 项目地处暖温带大陆性气候 气候温和 四季分明 年平均气温 14 6 年最高气 温 42 极端最低气温为 15 9 年平均降雨量 787mm 年平均无霜期 210 天 地区主 导风向 夏季东南风 冬季西北风 2 地形 地貌 水文 地质 项目区地表为第四纪冲积层覆盖 其岩性主要为黄土质亚粘土 其次为粘土 局部 有淤泥质夹层 地耐力 12 15t m2 最大冻土深度 0 25m 项目场区内地势平坦 地貌单 一 地势较高 呈西北向东南方向倾斜 土质结构致密 强度中等 地基承载力大部分在 160kPa 以上 工程地质条件较好 对项目建设无不良影响 市地震烈度 6 度 根据规范 一般建筑不予设防 特殊建筑应考虑设防 3 河流状况 境内有大小河流 81 条 均属淮河水系 主要河流有沙河 澧河 颍河等 沙河自发 源地 鲁山县伏牛山脉石人山下 东流经宝丰 平顶山 叶县至舞阳县彰化乡河湾村入 境 在 市区小宋庄东澧河汇入 流至召陵区老窝乡前李村出境 又东流经商水 周口 项城 沈丘 至安徽上沫河入淮河 全长 106 6 公里 流域面积 19117 平方公里 澧河发 源于方城县四里店以北柳村沟 经叶县 至舞阳上澧河店入境 在市区与沙河交汇 境内 长 67 公里 颖河从发源地登封县少室山 至临颍县经某东流 境内长 45 公里 4 自然资源 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 市自然资源主要有土地 岩盐及河沙 据统计 全市实有耕地 166 千公顷 林地 5083 公顷 水域 16 64 千公顷 未利用土地 2307 公顷 土壤共有砂质 壤质和胶质三 种类型 以壤质土壤为主 肥力水平较高 市水资源丰富 地表水年均天然径流量为 3 7 亿立方米 沙 澧河等过境水径流量为 27 亿立方米 浅层地下水年均总补给为 5 2 亿 立方米 可开采量为 3 7 亿立方米 单井涌水量每小时超过 60 吨 中深层地下水日开采 量可达 2 5 万吨 岩盐主要分布于舞阳县的孟寨和姜店两个乡 面积为 80 平方公里 储 量约 400 亿吨 盐的品位为 98 53 达到国家食用标准 河沙资源主要产于沙河 澧河 沙质纯净 大小均匀 配级合理 年开采量为 200 万立方米 是理想的建筑材料 市已 探明的矿产资源为岩盐 主要分布在舞阳县境内 面积 80 平方公里 总储量为 400 亿吨 居全国第二位 5 市水资源 市水资源存在洪涝灾害 干旱缺水 水环境恶化三大问题 根据河南省 2005 年水 资源公报 市水资源总量为 5 8 亿立方米 人均水资源占有量 320 立方米 比全省人均 水资源占有量 460 立方米少 140 立方米 亩均水资源占有量 230 立方米 比全省亩均水资 源占有量 340 立方米少 110 立方米 虽然 市沙澧河过境水量比较丰富 但是由于时空分 布不均匀和缺少控制工程 开发利用率较低 在水质方面 澧河水质较为稳定 一直保持 在 类水质左右 是 市主要的生活水源地 沙河根据季节不同 水质在 类之间 只能作为工业生产和农业生产的水源地 市境内其他河道不是干涸就是排放的污水 根 本无法利用 随着 市国民经济持续快速发展 该市水资源的供需矛盾日益突出 根据 1986 年 市水利化区划报告 市的水资源总量是 7 12 亿立方米 而目前 市的水资 源总量是 5 8 亿立方米 在水质方面 地下水污染呈加剧趋势 澧河上游正在修建的燕山 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 水库是南水北调工程的调节库容 随着它的投入使用 澧河上游来水将更少 市的生活 用水将失去保障 要从根本上解决 市缺水问题 远期必须要利用南水北调的水 据 南 水北调中线工程城市供水水源规划报告 预测 到 2010 年 仅 市建成区和临颍县城缺 水就达 亿立方米 2 2 项目厂址 项目拟选址于 现址内 公司位于 市人民东 111 号 在现有生产基础上 引进新 设备 采用新技术工艺 强化企业节能降耗 不需要重新选址 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 第三章 生产系统现状及现有废水治理情况 3 1 企业现状概述 位于 市人民东路 111 号 前身是原某县第一化肥厂 属中型一类氮肥生产企业 于 1969 年建成投产 主营化肥 化工产品的生产与销售 公司现有职工 580 人 其中本 科以上技术人员 21 人 大中专以上技术人员 78 人 2007 年底公司总资产为 3 04 亿元 年销售收入 3 05 亿元 净资产收益率 13 3 公 司全年上交税金 1200 万元 迎丰 牌为河南省著名商标 迎丰 牌尿素为 河南省免检产品 河南省优质产品 河南省重点保护产品 和 河南省名牌产品 称号 公司主导产品尿素在 中原市场享有较高声誉 常年畅销不衰 远销广东 广西 湖南 湖北 安徽 河北等十 多个省 市 市场前景十分广阔 2006 年 2 月被某集团化工有限责任公司收购 公司现有一套合成氨生产装置 一套甲醇生产装置 主导产品及年生产能力分别为 合成氨 13 万吨 尿素 20 万吨 甲醇 4 万吨 三十多年来 企业不断采用新工艺 新技术 新设备进行改造 为进一步增强企业竞争力 正计划对整个生产系统进行全面的能量优化 及资源综合利用 以达到全系统的优化 协调 向资源节约型 环境优雅型企业发展 2007 年产品产量分别为 合成氨 12 6 万吨 尿素 19 1 万吨 甲醇 4 0 万吨 在治理废水方面 公司累计投资 2034 万元 先后建设投运 1500t h 造气含氰废水曝气 处理冷却装置和 8500t h 的生产工艺用水闭路循环处理装置 目前正在运行的有造气 锅 炉 压缩 碳化 尿素五大循环处理系统 重复水利用率 96 以上 目前公司正积极探索 和谋求循环经济 走可持续发展的路子 一个发展中的 正在中原大地迅速崛起 2007 年公司完成工业总产值 30517 92 万元 工业增加值 14644 万元 实现利税 2550 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 万元 3 2 生产工艺简介 本工程主要原料为山西无烟煤 经过造气 脱硫 变换 脱碳 合成 尿素等工序 制取相应的氨 尿素和甲醇等产品 企业以山西无烟煤 水蒸气和空气为原料 在造气炉制取半水煤气后送入气柜 由罗 茨风机送碱液脱硫后进压缩机一段进口 经压缩一段 二段压缩至 0 9Mpa 送低压中温变 换系统 在变换触媒作用下 一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气 变换后的气体 经三 四压缩再送脱碳工段 在该工段采用碳酸丙烯酯 吸收气体中的二氧化碳 经吸收 后可大大降低原料气中的二氧化碳含量 脱除二氧化碳后的气体再经压缩五段 六段压缩 到 13Mpa 后送往甲醇工段 清除大部分的一氧化碳和二氧化碳后气体去铜洗工段 精制后 的气体去压缩七段升压至 31Mpa 送往合成系统 在触媒的催化作用下 氢气和氮气生成氨 进入氨库 氨库液氨和脱碳混解出的 97 的 CO2气体一起送尿素工段 经过合成 分解 蒸发 造粒制成合格尿素 本工程主要生产工艺和废水污染源产污流程图见下图 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 生产工艺和废水污染源产生流程图生产工艺和废水污染源产生流程图 3 3 主要设备 全厂生产系统主要设备见下表 生产工段设备名称主要设备型号及规格数量 台 套 造气炉 281011 余热锅炉 3200 103001 造气 洗气塔 3000 170003 燃烧炉 Q70 90 25 2 451 吹风气 回收吹风气余热锅炉 25T1 罗茨机出口冷却塔 4000 220001 脱硫后清洗塔 4000 220001 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 半水煤气脱硫塔 4000 285801 变换气脱硫塔 3600 281801 再生槽 4600 319601 贫液槽 4600 38002 富液槽 4600 5200 117851 熔硫釜 1600 60001 脱硫泵 360S 58A H 48 Q 720m3 h2 脱硫 半脱 变脱 再生泵 300S 90A H 67m Q 720m3 h2 中变炉 4200 144001 低变炉 3600 223481 主热交 1300 87871 饱和热水塔 2400 266501 变换 波纹管换热器 F 400m21 脱碳塔 2400 354901 再生塔 3800 319601 脱碳 冰机KA31 5 200 万大卡 1 台 KA200 1 50 万大卡 4 台 铜洗塔 1000 178001 醇洗塔 1000 178001 再生塔 容积 V 51m3 2600 100541 精炼 吸氨器 1200 122811 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 循环槽 V 6m31 吸收塔 600 160001 铜泵Q 15m3 2 台 Q 9m3 2 台 MH92 31 4 Q 92m3 min N 1700kw 3 6MD20 31 4 Q 110m3 min N 1850kw 2 H12 57 31 4 Q 57m3 min N 1000kw 2 压缩 压缩机 4M8 3A 36 31 4 Q 36m3 min N 630kw 3 氨合成塔 1000 177102 废热锅炉 1800 16 F 110m22 热交换器 600 10106 2 软水加热器 F 90m22 水冷器 F 180m22 冷交换器 F 180m22 氨冷器 F 270m21 循环机 DZW 4 0 285 320 打气量 4 0M3 min 4 氨合成 油分离器 600 160002 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 氨分离器 600 160002 液氨槽V 100m3 3 台 尿素合成塔 1000 20m32 一甲泵 V 15m3 3JA 12 21 TB3 液氨泵 V 20m3 3JA 12 21 TB3 一吸塔 1100 8500 101 解吸塔 700 10870 41 预分离器 1000 2800 101 造粒塔 9000 63001 尿素 CO2压缩机 4M12B 55 20I3 3 4 全厂目前生产过程水平衡状况分析 企业目前用水来源为地下水 厂区共有自备深井 5 眼 最大供水能力为 350t h 现有 工程生产用水新鲜水总用量为 320m3 h 循环水系统新鲜补充水为 270m3 h 锅炉用水脱盐 工段新鲜补充水为 50m3 h 全厂循环水系统总循环能力为 10000m3 h 全厂废水排放量为 77m3 h 全厂废水经终端污水处理后排入市污水处理站 企业目前建立有造气循环水系统 碳化变换循环水系统 合成压缩循环水系统 脱硫 工段循环水系统和尿素循环水系统五个相对独立的循环水系统 总循环供水能力为 10000m3 h 新鲜水补充量 270m3 h 循环系统排污水量为 37m3 h 现有工程各循环水系统 循环水量 新鲜水补充量和排污情况和全厂供排水的主要设备及构筑物见下表 全厂现状循环水量 新鲜水补充量及排污情况 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 循环水系统循环水量 m3 h 补充新鲜水量 m3 h 排污量 m3 h 造气循环水系统 1500200 碳化变换循环水系统 2500408 合成压缩循环水系统 20008012 脱硫工段循环水系统 50010 尿素循环水 350012018 合计 1000027038 全厂循环水供排水主要设备及构筑物一览表 循环水名称主要设备名称设备型号与规格数量 台 Q 100m3 h 1 一次供水深井泵 Q 80m3 h 4 热水泵Q 792m3 h 2 凉水泵Q 792m3 h 2 凉水塔 500m3 h2 造气循环水系统 凉水池 V 192m31 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 凉水塔 1260m3 h1 凉水泵Q 1260m3 h 2 碳化循环水系统 凉水池 V 605m31 凉水塔 500m3 h1 凉水泵Q 480m3 h 2 脱硫循环水系统 凉水池 V 200m31 凉水塔 500m3 h4 凉水泵Q 1120m3 h 3 合成压缩循环水系统 凉水池 V 522m31 凉水塔 500m3 h5 凉水泵Q 1120m3 h 4 尿素循环水系统 凉水池 V 800m31 3 5 现有工程存在的主要问题 1 冰机冷却系统 尿素一段氨冷却系统 采用卧式水冷器 敞开式冷排换热效率 低 循环水利用率低 2 尿素解吸废液处理后作为造气循环水补水 由于温度高 使造气循环水温度升 高 不利于煤气降温 污水终端处理后达标的废水直接排放 造成外排水量大 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 3 为提高设备出力率 降低电耗 降低压缩 入气温度 需要大量循环水降温 且需补入大量地下一次水 4 出造气煤气温度高达 260 进入洗气塔 需用大量循环水降温 即造成热量的浪 费 又增加了造气循环水的热负荷 3 6 主要解决途径 对氮肥生产企业废水治理的原则是 首先从工艺着手 减少污染源 其次是搞好外排 放水的清污分流 做好水的分级使用 提高水的重复使用率 最后对必须要排放的水进行 终端处理 基本实现生产废水的零排放 本项目是结合 市 化工有限责任公司存在的具体问题而实施的清洁生产环保综合治 理工程 针对存在问题 提出如下解决途径 1 冰机冷却系统 尿素一段氨冷却系统 采用蒸发式冷凝器 提高换热效率 节 省大量循环水 2 尿素解吸废液经深度水解 除氧 除铁后用作造气夹套上水 即回收了热量 又节省了脱盐水 污水终端处理后 达标的废水 回用到各个循环水 节约一次新鲜水的 补充量 3 甲醇冷却系统由敞开式冷排放改为套管式 节约循环水的总量 4 用系统低品味的热量 采用溴化锂制冷技术 制取 8 12 冷水 500 吨 小时 用于降低一入煤气温度 提高设备处理率 换热后 25 左右的热水进入溴化锂机组循环 利用 即回收了系统低品味热量 又节约了大量一次水 5 新上一台 1200m2显热回收装置 回收煤气中的显热使进洗气塔的煤气温度由 260 下降到 140 左右 节省大量循环水 可富产低压蒸汽 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 第四章 工程技术方案 4 1 项目建设的主要内容 根据企业目前现存问题和项目总体目标确定该项目建设内容如下 1 显热回收项目 2 蒸发冷凝器更换改型项目 主要包括冰机系统冷凝器更换改型 项目和尿素氨 蒸发冷凝器改造和甲醇冷却器改造项目 3 溴化鋰循环水冷却技术改造 4 终端废水处理回用和尿素解吸废液回用项目 4 2 技术改造设计原则 1 采用高新技术改造传统工业 即采用合成氨工业清洁生产新工艺在老装置基础上 进行技术改造 合理利用资源 降低能耗 重点进行污染治理 促进技术进步 实现氮肥 工业的可持续发展 2 执行 合成氨工业水污染物排放标准 GB13458 2001 为使改造后生产装置实 现工艺废水零排放 应同时执行中国氮肥工业协会建议的 小氮肥骨干企业污水和循环水 综合治理工程考核标准 3 为保护环境 控制和减少污染 贯彻中国氮肥工业协会提出的 氮肥企业污水和 循环水综合治理指导性技术原则 结合企业现状 选择本行业最佳可行的生产工艺 最 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 佳实用处理技术 既考虑技术先进性和经济合理性 也兼顾本行业企业的可行性 以取得 最佳治理效果 4 提高自控水平 人机互补 管控一体化 使环保的监测和记录更加严密科学 使 环保工作管理上水平 上档次 5 环保项目与生产相配合 尽可能不影响生产 争取更大的环保效益 4 3 设计采用的标准与规范 1 采用环保标准 1 合成氨工业水污染物排放标准 GB13458 2001 表1 2 中型 2 地表水环境质量标准 GB3828 2002 类标准 3 恶臭污染物排放标注 GB14554 93 表1中的新扩改建二级标准 4 工业企业厂界噪声标准 GB12348 90 中的 类标准 5 城市区域环境噪声标准 GB3096 93 2 类标准 6 清洁生产标准 氮肥制造业 征求意见稿 HJ T 2004 2 采用的设计规范与标准 1 总图制图标准 GB T50103 2001 2 工业企业总平面设计规范 GB50187 93 3 室外给水设计规范 1997 年版 GBJ13 86 1997 年版 4 室外排水设计规范 1997 年版 GBJ14 87 1997 年版 5 给水排水管道工程施工及验收规范 GB50268 97 6 给水排水构筑物施工及验收规范 GBJ141 90 7 给水排水工程结构设计规范 GBJ50046 2002 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 8 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 9 给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程 CECS117 2000 10 砌体结构设计规范 GB50003 2001 11 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 12 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 13 工业循环水冷却设计规范 GBJ102 87 14 工业用水软化除盐设计规范 GBJ109 87 15 工业循环冷却水处理设计规范 GB50050 95 16 含藻类水给水处理设计规范 CJJ32 89 17 高浊度水给水设计规范 CJJ40 91 18 栅条 格网絮凝剂设计标准 CECS06 88 19 泵站设计规范 GB T 50265 97 20 化工企业冷却水处理设计技术规定 CD80A3 85 99年修订 21 化工企业化学水处理设计计算规定 HG T 20552 94 22 化工企业冷却塔设计规范 HG20522 92 23 化工企业循环水冷却水处理加药装置设计统一规定 HG20524 92 24 化工企业化学水处理设计技术规定 HG T 20653 98 25 化工企业化学水处理系统监测与控制设计条件技术规定 HG T20654 98 26 化工管道设计规范 HGJ8 87 27 工业金属管道工程施工及验收规范 GB50235 97 28 现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范 GB50236 98 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 29 压缩机 风机 泵安装工程施工及验收规范 GB50275 98 30 化工机器安装工程施工及验收规范 通用规定 HGJ203 83 31 化工机器安装工程施工及验收规范 化工泵 HGJ207 83 32 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈登记 GB T8923 88 33 化工设备 管道外防腐设计规定 HGJ34 90 34 化工设备 管道防腐工程施工及验收规范 HGJ229 91 35 钢质管道及储罐防腐工程设计规范 SYJ7 84 36 埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层施工及验收规范 SYJ4047 90 37 水工金属结构防腐蚀规范 SL105 95 38 室外给水排水工程设施抗震鉴定标准 GBJ43 82 39 建筑设计防火规范 2001 版 GBJ16 87 2001 版 40 室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范 GB50032 94 41 建筑抗震鉴定标注 GB50023 95 42 冷却塔验收测试规程 CECS118 2000 43 工业安装工程质量检验评定统一标准 GB50252 94 44 化工设备安装工程质量检验评定标准 HG20236 93 4 4 总体工程目标 本项目以节水改造为主要内容 实现企业生产废水零排放 减少全厂废水总排放量 并使外排废水稳定经济的达到排放标准与当地环境目标的要求 兼顾对所排放的气体进行 治理 达到综合利用的目的 从生产工艺改造和资源进一步回收利用着手 减少污染源排污负荷 基本实现生产污 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 水的零排放 搞好排放水的清污分流 做好水的分级使用 提高水的重复使用率 最后对 必须排放的废水进行终端处理 满足当地总量控制和环境目标的要求 4 5 工程技术方案 4 5 1 显热回收项目项目 一 现有造气水循环与处理设施现状分析 1 3 炉煤气直接进入北 2800 洗气塔 空塔喷淋式 4 7 炉煤气直接进入南 3000 洗气塔 空塔喷淋式 汇合后进入气柜 由于没有显热回收 进洗气塔煤气温度 达 220 出口煤气温度达到 50 煤气中的显热无回收 不但造成能量的浪费 还增 加凉水塔的负荷 二 造气废水处理规模 本方案按现有合成氨总氨生产能力年产 13 万吨设计 出塔半水煤气进洗气塔通过大 量循环水降温 出洗气塔煤气温度降至 50 废水处理循环水量为 1500m3 h 三 目前存在的问题 由于系统没有显热回收 洗气塔进口煤气温度高达 220 煤气中的显热无回收 造 成能量的浪费 同时增加洗气塔负荷 冬季进气柜煤气温度达 50 夏季则更高 严重影 响风机 压缩机打气量 由于温度高 对脱硫液影响很大 造成副反应增加 碱 脱硫剂 消耗增加 四 造气废水处理目标 根据厂方提供的造气循环水水质现状与零排放改造目标治理回用 通过增加显热回收 装置 使循环水用量降至 1200 m3 h 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 五 造气废水治理方案 在煤气总管增加两台 1200m2显热回收 显热回收前后设置两个水封桶 另加装一近 路阀 前后设置在线测压装置 若系统阻力增加可封前后水封走近路 将显热回收退出 进行检修清洗 六 造气废水处理工艺 1 新增两台显热回收 F 1200m2 2 显热回收进 出口设 2000 3000mm 水封桶两个 新增两 1000 8000mm 的近路管 加装两台 DN900 阀门 3 显热回收投运后按集团其它公司运行效果分析可降低煤气温度 50 60 进气 柜煤气温度可降到 40 以下 可产生蒸汽 0 2 吨 吨氨醇 4 显热回收两个月干烧一次 避免列管焦油堵塞 若堵塞可退出系统清洗 蒸汽并入系统 脱盐水 煤气总管除尘器 显热回收器冷却塔气柜 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 图图 5 1 显热回收工艺流程图显热回收工艺流程图 七 造气废水处理新增主要设备简介及其原理 该工艺主要设备是一翅片管式换热器 该设备作为空气冷却器 在工业上应用很广 在化工生产中常遇到气体的加热和冷却问题 因气体的对流传热系数很小 所以当与气体 换热的另一流体是水蒸汽冷凝或冷却水时 气体侧热阻成为传热控制因素 在换热管的气 体侧设置翅片 增大了气体对流侧的对流传热面积 又增强了气体湍动程度 减少了气体 侧的热阻 从而使气体传热系数提高 八 显热回收技改设备明细表 名 称规格型号计算单位数量备 注 显热回收F 1200m2台套2 汽包V 10m3台2 钢板 10mmM2300 钢管 219 6m250 阀门J41H 16 150只6 阀门J41H 16 200只4 阀门Z744W 0 25 900只2 钢管 38 3m300 角钢 40 4m420 槽钢 12m120 槽钢 16m40 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 钢管 273 6m100 钢管 159 6m70 合计 九 环境经济效益 通过本方案的改造 在显热回收装置有效的换热后 附产了23760 吨 年蒸汽 降低了 半水煤气的温度后 再将温度降低至50 降低了循环水的用量 300 吨 小时 节约了一 次水补水量 12 吨 小时 4 5 2 蒸发冷凝器更换改型项目 4 5 2 1 冰机系统冷凝器更换改型 用两台蒸发式冷凝器替换企业现有三台卧式水冷器 提高换热效果 降低冷却循环水 的温度 一 冰机系统冷凝器现状 公司冰机系统目前有卧式水冷器三台 其中 840m2一台 460m2两台 冷排换热面 积 1000m2 目前卧式水冷器已运行十二年 水冷器列管腐蚀严重泄漏已堵住 156 根 2 卧 式水冷器也出现过列管泄漏 已堵住 85 根 这样大量气氨泄漏到循环水中 循环水氨氮 有时达 1000mg L 以上 从节水和环保角度考虑甩掉卧式水冷器 新增蒸发式冷凝器 二 工作原理 水冷冷凝器的工作原理就是利用大量的冷却水的温升来提取水冷冷凝器内工质的热量 1kg 水每降低 1 只能带走 1 16W 的热量 这就需要大量的冷却水 为节约水资源 水冷 冷凝器都采用循环水冷却工艺 这样就要配置大功率的冷却塔和循环水泵 水池和复杂的 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 管路系统等 并且到了夏季随着环境温度的升高使得冷却水温过高 导致水冷冷凝器冷却 温度升高 由于没有采用收水器而使大量的水飘散 造成水资源的浪费 空冷蒸发式冷凝器是利用管子外表面的水膜蒸发使得管内工质降温冷凝 1kg 水蒸发 要吸收 680W 的热量 同时不需要再设置庞大的循环冷却水降温设备和管路等 由于节能 空冷蒸发式冷凝器的冷凝温度是由湿球温度所决定的 在一般情况下 湿球温度比干球温 度 环境 低 5 7 对应冷凝压力下降 0 2MPa 左右 即便到了夏季冷凝温度也在 36 以下运行 冷凝温度每增加 1 单位换热量的耗电量将增加 3 3 5 采用蒸发式冷 凝器替代水冷冷凝器后 系统综合节能率在 35 60 空冷蒸发式冷凝器 分为空冷低温防垢冷却段和高效喷淋蒸发冷却冷凝段两大换热组 件 空冷低温防垢冷却段由高传热率的全铝波形整体翅片管节能空冷低温防垢装置 低噪 声大口径轴流风机 与喷淋蒸发冷却冷凝段共用 高温流体进口 高效水汽收集装置 冷却流体出口等组成 将经过喷淋蒸发段的低温湿空气经高效水汽收集装置脱水 以脱水 后的低温空气为冷却介质 在不增加任何能量的条件下 利用喷淋蒸发段配置的风机作为 动力 将喷淋蒸发段排出的低温空气 强制通过高传热率的全铝波形整体翅片管节能空冷 低温防垢装置 使低温空气与冷却器内的高温过热气体进行充分热交换 带走冷却器内高 温过热气体降温 100 60 过程中放出的显热 喷淋蒸发冷却冷凝段由高传热率的 轻金属铝合金高效蒸发冷凝盘管装置 新型喷淋装置 低噪声大口径轴流风机 与空冷节 能防垢低温冷却段共用 冷却流体进口 防沙尘百叶风口 冷凝流体出口 低扬程大流 量循环水泵 循环水箱等组成 将循环水箱内的补充循环水用循环水泵送至蒸发冷凝盘管 上部的喷淋水装置中 以补充循环水为冷却介质 使水均匀喷淋到蒸发冷凝盘管表面上 形成一层均匀适中的水膜 由轴流风机强制从百叶风口吸风 使得蒸发冷凝盘管所在腔内 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 减压后趋于负压 从而加快水的蒸发速率 同时吸入的空气以 6 9m s 的速度通过蒸发冷 凝盘管和喷淋水下落过程 极少部分喷淋水在大量吸热后汽化蒸发 绝大部分喷淋水在少 量放热后冷却下落到循环水箱再用 吸收的全部热量来自节能空冷低温防垢冷却段进来的 60 气态制冷剂 逐渐被冷却冷凝为液态时的显热和潜热总和 蒸发掉的水由自动补 水浮球阀控制补充水进入水箱 保持水的稳定 连续性和再利用 三 技术改造的内容 由冷凝器所需要的冷却热负荷量为 8600KW 可选用蒸发式冷凝器 2 台 型号为 NZFL 4300 建议购置蒸发式冷凝器 2 台 在氨库两侧预制 9000X4500X7000 钢筋混凝土 设备框架两个 安装两台蒸发式冷凝器 预配管道阀门 电气仪表安装 试车 验收并投 入运行 投运后 可以避免液氨损失 并满足 13 万吨 年合成氨的生产能力 确保循环水氨氮 含量小于等于 100mg l 出冷却器的温度达到 25 摄氏度以下 四 改造效果 合成气氨经冰机压缩后 温度达 115 进入 2600m2卧式水冷器 降温至 35 需 循环水用量约 2000 吨 小时 经过改造 合成气氨经冰机压缩后 温度达到 115 进入 蒸发式冷凝器 降温至 35 以下 冷却为液氨 需循环水量 500 吨 小时 比原来节约 1500 吨 小时循环水量 节约补水量 60 吨 小时 4 5 2 2 尿素氨蒸发冷凝器 在原有系统的基础上增加三套水蒸发冷凝器 利用水蒸发冷凝器降低循环水的温度 从而提高系统的制冷效果 改造后 氨冷器出气温度可降低 5 10 氨耗可由 560kg tur 下降到 555kg tur 并且蒸发式冷凝器的系统用水循环水量要小得多 所以只需要很小的能 化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告化工有限责任公司节水改建工程项目可行性研究报告 耗配置就可以完成冷水的循环 达到节水 节电目的 一 系统现状 公司尿素生产线目前采用的工艺气采用的是循环水制冷冷却方式 随着气温的升 高 再加上循环水水质差 氨冷器换热效果差 氨冷器 A B 下液温度高 A 48 B 40 氨冷器 D 出气温度高 中压放空量大 原 工 流 程 2 采用的新工艺流程 本次技改在原有系统的基础上增加一套水蒸发冷凝器 利用水蒸发冷凝器降低循环水 的温度 从而提高系统的制冷效果 从氨冷器 D 气相配管至氨蒸发冷凝器 冷凝后的液氨到缓冲槽 未冷凝的气氨回到惰 洗器 改造后 氨冷器