14-附录五中国制造2025符合性分析

2019“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工设计竞赛万达石化东营港分厂年产15万吨醋酸乙烯项目中国制造2025符合性分析设计单位：长沙理工大学设计团队：Leaper团队指导老师：黄灵芝 黄朋勉 李丽峰 张跃飞 戴益民团队成员：陈春华 陈旭强 蒋猷亮 黄佳美 王伟涛2019年7月30日 长沙理工大学Leaper团队万达石化东营港分厂年产15万吨醋酸乙烯项目 中国制造2025符合性分析目录第一章 中国制造2025概要41.1简介41.2指导思想41.3 “绿色发展 2020”指标5第二章 项目符合性分析6总述62.1利安德巴塞尔VAM装置概况62.1.1装置组成及规模62.1.2原材料及产品62.1.3 公用工程消耗量62.1.4可对比性分析72.2 “绿色发展 2020”指标比较72.2.1采用生产法对工业增加值进行核算72.2.2能耗计算82.2.3用水量计算92.2.4二氧化碳排放计算92.2.5固废利用112.2.6指标结果对比12第一章 中国制造2025概要1.1简介中国制造2025是中国政府实施制造强国战略的第一个十年行动纲领。中国制造2025提出，坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针，坚持“市场主导、政府引导，立足当前、着眼长远，整体推进、重点突破，自主发展、开放合作”的基本原则，通过“三步走”实现制造强国的战略目标：第一步，到 2025 年迈入制造强国行列；第二步，到 2035 年中国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平；第三步，到新中国成立一百年时，综合实力进入世界制造强国前列。围绕实现制造强国的战略目标，中国制造2025明确了9项战略任务和重点，提出了8个方面的战略支撑和保障。1.2指导思想全面贯彻党的十八大和十八届二中、三中、四中全会精神，坚持走中国特色新型工业化道路，以促进制造业创新发展为主题，以提质增效为中心，以加快新一代信息技 术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向，以满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备的需求为目标，强化工业基础能力，提高综合集成水平， 完善多层次多类型人才培养体系，促进产业转型升级，培育有中国特色的制造文化，实现制造业由大变强的历史跨越。基本方针是：创新驱动。坚持把创新摆在制造业发展全局的核心位置，完善有利于创新的制度环境，推动跨领域跨行业协同创新，突破一批重点领域关键共性技术，促进制造业数字化网络化智能化，走创新驱动的发展道路。质量为先。坚持把质量作为建设制造强国的生命线，强化企业质量主体责任，加强质量技术攻关、自主品牌培育。建设法规标准体系、质量监管体系、先进质量文化，营造诚信经营的市场环境，走以质取胜的发展道路。绿色发展。坚持把可持续发展作为建设制造强国的重要着力点，加强节能环保技术、工艺、装备推广应用，全面推行清洁生产。发展循环经济，提高资源回收利用效率，构建绿色制造体系，走生态文明的发展道路。结构优化。坚持把结构调整作为建设制造强国的关键环节，大力发展先进制造业，改造提升传统产业，推动生产型制造向服务型制造转变。优化产业空间布局，培育一批具有核心竞争力的产业集群和企业群体，走提质增效的发展道路。人才为本。坚持把人才作为建设制造强国的根本，建立健全科学合理的选人、用人、育人机制，加快培养制造业发展急需的专业技术人才、经营管理人才、技能人才。营造大众创业、万众创新的氛围，建设一支素质优良、结构合理的制造业人才队伍，走人才引领的发展道路。1.3 “绿色发展 2020”指标表1-1“绿色发展2020”指标类别指标2015年2020年（全国）2020年（山东）绿色发展规模以上单位工业增加值能耗下降幅度比2015年下降18%比2015年下降20%规模以上单位工业增加值二氧化碳排放下降幅度比2015年下降22%比2015年下降20.5%规模以上单位工业增加值用水量下降幅度比2015年下降23%比2015年下降10%工业固体废物综合利用率%627373其中，2015年数据由2015年该行业的数据为支持。本项目为年产32万吨VAM项目，国内VAM生产工艺已十分成熟，部分工厂数十年未尝改进，也意味着部分指标数十年未进行更新。第二章 项目符合性分析总述本项目为年产15万吨VAM项目，采用Bayer乙烯气相法进行生产，运用先进节能技术节能降耗。为满足中国制造2025提出的绿色发展2020 指标，本项目在工艺上进行了多处改进。同时，本小组通过对网上各种资料的整理翻阅，最终找到利安德巴塞尔生产VAM的消耗、能耗等资料，并对该类资料进行整合整理与本厂各指标进行对比。注：利安德巴塞尔工艺包为国内近年购置的技术包，年产量约30.3万吨。2.1利安德巴塞尔VAM装置概况2.1.1装置组成及规模装置主要由反应单元和精馏单元组成，装置设计规模年产30万吨VAM，操作弹性60%110%，年操作时间8000小时。2.1.2原材料及产品利安德巴塞尔醋酸乙烯装置，乙烯来源于乙烯装置，数量10.9万吨/年，醋酸21.84吨/年，氧气8.7万吨/年，每年生产30.3万吨VAM。表2-1进出物料一览表进料104（t/a）出料104（t/a）序号物料物料量来源序号物料物料量去向1乙烯10.9乙烯装置1VAM30.3产品2醋酸21.84醋酸装置2VAM 废液0.05丙烯腈废水焚烧炉3氧气8.7空分装置3乙酸乙酯废液0.2丙烯腈废水焚烧炉4软化水3.4除盐水站4二氧化碳2.8催化氧化后排空5除盐水23.4除盐水站5废水10.59废水处理系统6氢氧化钾0.06外购6排污0.58丙烯晴废水焚烧炉7氮气0.15空分装置7废气0.18送火炬合计44.70合计44.70催化剂QVAM-2年耗量46.6吨2.1.3 公用工程消耗量表2-2巴塞尔VAM装置公用工程消耗量表序号名称单位单耗时耗年耗1循环水立方米207.297850628000002电千瓦时59.572256180480003蒸汽 1.83MPa（G）吨1.0840.923273604蒸汽 1.0MPa（G）吨1.0238.693095205蒸汽0.038Mpa（G）吨-0.46-17.55-1404006凝结水吨-1.39-52.75-4220087氮气标方4.0115212160002.1.4可对比性分析装置主要由反应单元和精馏单元组成，与项目一致。装置设计规模年产30.3万吨VAM，操作弹性60%110%，年操作时间8000小时。本项目年产15.15万吨VAM，年操作时间相同。该装置原理与本项目几乎一致，同时利安德巴塞尔装置单耗239kgce符合国家先进值标准，属于2015年先进指标。2.2 “绿色发展 2020”指标比较2.2.1采用生产法对工业增加值进行核算生产法是指从工业生产过程中的产品和劳务价值形成的角度入手，剔除生产环节中投入的中间产品价值，从而得到新增价值的方法。其计算公式为：工业增加值=工业总产出-工业中间投入+本期应交增值税2.2.1.1本项目工业增加值计算由经济分析得到本项目数据如下：表2-3本项目技术经济概况表项目金额（万元）工业总产出131678.456工业中间投入80443.304本期应交增值税1243.456工业增加值49991.696工业总投入中原料及动力消耗74190.893万元。2.2.1.2巴塞尔VAM装置工业增加值计算工业总产出：表2-4工业总产出项目物料量（万吨）定价销售总额（万元）VAM30.38500 元/吨257550劳务活动1900总产出259450原料及动力费用：表2-5原料及动力费用表序号物料物料量价格消耗总额（万元）1乙烯10.9 万吨/年6000 元/吨654002醋酸21.84 万吨/年2700 元/吨589683软化水3.4 万吨/年5 元/吨174除盐水23.4 万吨/年7.8元/吨182.55循环水6280 万吨/年1 元/吨62806电1804.8 万千瓦时/年0.7元/千瓦时1263.367蒸汽 1.83MPa（G）32.736 万吨/年220 元/吨6547.28蒸汽 1.0MPa（G）30.952 万吨/年200 元/吨61049蒸汽0.038Mpa（G）-14.04万吨/年180元/吨-2527.210氮气1216000Nm/年0.3元/吨36.4811工艺软水5.4吨/年10元/吨5412氢氧化钾560吨/年4500元/吨252012催化剂QVAM-246.6吨/年600000/吨2796总计147641.34工业中间投入通过原材料及动力消耗估算而得，参考依据为本项目，本项目原料及动力消耗74190.893万元，工业中间投入为80443.304，占比92.22%。巴塞尔VAM项目原料及动力共消耗147641.34万元，估算得工业中间投入160093.405万元。表2-6巴塞尔VAM装置技术经济概况表项目金额（万元）工业总产出259450原材料及动力消耗147641.34工业中间投入160093.405本期应交增值税2467.501工业增加值96889.0942.2.2能耗计算2.2.2.1本项目每吨VAM折煤能耗由经济分析和初步设计说明书得到本项目年产15.15万吨VAM，每吨VAM折煤能耗为195.23kgce，总能耗为29572吨标准煤/年。2.2.2.2巴塞尔VAM装置每吨VAM折煤能耗表2-7巴塞尔VAM装置能耗表序号名称单位单耗折煤系数单位单位能耗（kgce/t）1循环水立方米207.290.143kgce/吨29.642电千瓦时59.570.1229kgce/Kwh7.323软化水吨0.1120.486kgce/吨0.054除盐水吨0.771.4286kgce/吨1.105蒸汽1.83MPakg10800.1143kgce/kg123.446蒸汽1.0MPakg10200.1086kgce/kg110.777蒸汽0.138MPakg-4600.0786kgce/kg-36.168氮气标方4.010.4kgce/Nm31.60总计237.78综上得到巴塞尔VAM装置生产每吨VAM所需能耗为237.78kgce，总能耗为72047吨标准煤/年。2.2.3用水量计算用水量主要为体系消耗的用水量，不包括循环利用的水等，由于生活废水难以计算，在本次计算中不考虑除生产外的其他废水。表2-8用水量对比表比较项本项目巴塞尔项目用水量（万吨）1.1523.42.2.4二氧化碳排放计算依据国家标准工业企业温室气体排放核算和报告通则GB/T 32150-2015，我厂碳排放的计算采用排放因子法进行计算，采用该法计算时，温室气体排放量为活动数据与温室气体排放因子的乘积，如下式：EGHG= ADEFGWPEGHG：温室气体排放量，单位为二氧化碳当量（kgCO2）； AD ：温室气体活动数据，单位依据具体排放源确定；EF ：温室气体排放因子，单位与活动数据的单位相匹配；GWP：全球变暖潜势。温室气体总排放量如下式：E =E燃烧+E过程+E购入电-E输出电+E购入热-E输出热-E回收利用2.2.4.1本项目二氧化碳排放量计算本项目E燃烧=0，E输出电=0，产出蒸汽自用，E输出热=0，以年为单位进行计算。由初步设计说明书、9-物料平衡计算说明书可得到：E回收利用=6349200（kgCO2）E过程=9505821（kgCO2）年耗电量=36354000kWh，AD购入电=36354MWh；购入蒸汽总热值AD购入热=494916.38GJ。通过查询得二氧化碳GWP值=1。EF电=0.31428（kgCO2/kWh）EF热=0.11（tCO2/GJ）计算可得：E 购入电=AD购入电EF电GWP=11425335.12（kgCO2）；E 购入热= AD购入热EF热GWP =54440801.8（kgCO2）；综上，得到：E=E燃烧+E过程+E购入电-E输出电+E购入热-E输出热-E回收利用E =0+9505821+11425335.12-0+54440801.8 -0-6349200=69022757.92（kgCO2）即年二氧化碳排放量为69022.76t，每吨产品碳排放为0.455吨二氧化碳。2.2.4.2巴塞尔VAM装置二氧化碳排放量计算该项目E燃烧=0，E输出电=0，以年为单位进行计算。由上述介绍可得到：E过程=28000000kgCO2年耗电量=18048000kWh，购入蒸汽=636880t，产出蒸汽=140400t。通过查询得：二氧化碳GWP值=1。EF电=0.31428kgCO2/kWhEF热=328.5kgCO2/t计算可得：E购入电=5672125.44kgCO2；E购入热=209215080kgCO2；E输出热=46121400kgCO2。E回收利用=0综上，得到：E=28000000+5672125.44+209215080-46121400=196765805.4kgCO2即年二氧化碳排放量为 196765.8t，每吨产品碳排放为 0.64939 吨二氧化碳。2.2.5固废利用本项目生产废固主要为废催化剂28.905t/a,废气分子筛1.95t/a,生产包装物0.6t/a。催化剂交由厂家回收，我们通过文献报导论证其可能的处理方法与处理效果：首先将铝基钯/金催化剂进行焙烧脱除积碳及有机物，焙烧温度为500，避免钯被氧化；S2：将铝基钯/金催化剂置于4个浸出塔中，在常温下进行串联浸出，浸出剂为盐酸、硫酸、硝酸中的一种或几种的混合酸，氧化剂为双氧水、氯酸钠、次氯酸钠中的一种或几种或几种混用，温度10，单塔浸出时间为24h，浸出液体积为原料量的3倍，酸浓度为1mol/L；S3：往S2的浸出液中加入铁片置换其中的金和钯，铁片加入量为溶液量的1，温度为常温，时间为16h；S4：将S3中金钯置换产物溶解，选用盐酸加双氧水(或氯酸钠)，或选用王水(盐酸+硝酸)溶解，温度70，时间2h；S5：将S4中的金钯溶液中加入亚铁选择性还原金，选用氯化亚铁或硫酸亚铁，加入量为理论量的1 .1倍，温度为50，时间1h；S6：经S5的还原金后，含钯溶液加入氯化铵沉钯，从而得到氯钯酸胺沉淀，氯化铵加入量为钯金