word-20161-设计文档集1-可行性报告

河北农业大学渤海校区参赛队员：刘 曼 赵紫光 王炎江 王庆一 范雨航 指导老师：刘祺凤 石旭柳 高建平 王洪东 张 凯四川达州石化年产10万吨醋酸乙烯项目目 录第一章 项目总论11.1 项目概论11.1.1 项目名称、主办单位及企业性质等11.1.2 主办单位基本情况11.1.3 编制依据11.2 项目背景21.3 项目建设的有利条件21.4 研究范围21.5 项目可行性研究结论31.5.1 项目结论31.5.2 存在的问题及建议3第二章 工艺选择及市场预测分析42.1 工艺选择42.2 工艺流程72.2.1 乙炔合成工段72.2.2 乙炔提浓工段72.2.3 醋酸乙烯合成工段82.2.4 醋酸乙烯精制阶段92.3 产品市场分析102.3.1 进出口情况102.3.2 进出口单价112.4 市场价格122.5 市场风险分析132.5.1 风险因素识别132.5.2 风险规避政策14第三章 建设规模及产品方案153.1 产业政策等符合性分析153.1.1 产业政策符合性分析153.1.2 行业准入符合性分析153.1.3 所在地或园区发展规划符合性分析163.2 建设规模和产品方案的选择和比较163.2.1 建设规模173.2.2 主要产品173.2.3 主要副产品173.2.4 建设规模多方案比选18第四章 原料需求清单及来源194.1 主要原料及其用量194.2 辅助原料及其用量194.3 主要原料来源及分析194.4 辅助原料来源204.5 原料的运输方式204.6 催化剂种类及分析204.7 燃料204.8 原料、辅助材料、燃料来源表21第五章 厂址选择及周围配套方案225.1 厂址选择225.1.1 厂址选择的原则与依据225.1.2 厂址建设地概述225.1.3 厂址最终选定235.2 与周围配套方案245.2.1 概述245.2.2 厂内物料集成245.2.3 与外部集成25第六章 公用工程需求266.1 公用工程名称266.2 主要公用工程来源分析266.2.1 水的来源266.2.2 电的来源266.2.3 供热系统266.2.4 蒸汽来源276.2.5 冷剂来源276.3 公用工程需求表27第七章 环境保护287.1 相关法律法规287.1.1 法律法规287.2 设计标准287.3 三废处理及三废排放量表297.3.1 废液297.3.2 废气337.3.3 固体废料34第八章 投资估算表368.1 建设投资估算368.2 建设期利息估算378.3 流动资金估算378.4 总投资估算39第九章 经济效益分析表409.1 成本和费用估算409.2 销售收入和税金估算409.3 税后利润估算419.4 投资回收期分析429.4.1静态投资回收期429.4.2动态投资回收期439.5 项目财务内部收益率分析（FIRR）439.6 财务净现值估算（FNPV）449.7 权益投资内部收益率估算449.8 借款还偿期分析469.9 敏感性分析469.10 盈亏平衡分析489.10.1项目产销盈亏平衡点489.10.2项目销售单价盈亏平衡点49四川达州石化年产10万吨醋酸乙烯项目 可行性报告 第一章 项目总论1.1 项目概论1.1.1 项目名称、主办单位及企业性质等（一）项目名称：达州化工园区年产10万吨的醋酸乙烯项目（二）主办单位：四川省达州市达州化工园区（三）项目建设内容、规模及目标：本项目在达州化工园区拟建一套年产10万吨的醋酸乙烯生产装置，初步概算投资9.7亿元，预计将在两年内完工并投产。1.1.2 主办单位基本情况（1）基础设施建设全面展开。（2）产业项目进展顺利。（3）配套设施完善。达州市天然气能源化工产业区依托资源丰富。 1.1.3 编制依据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设计任务书化工投资项目可行性研究报告编制办法（2012年修订版）产业结构调整指导目录2011年本（2013年修订）国家现行有关政策、法规和标准醋酸乙烯生产的相关文献与工业应用实例等技术基础资料1.2 项目背景一、技术要求水平提升达到中国制造2025中提出的绿色发展2020年指标。二、天然气是有优质燃料和化工原料。它是一种洁净环保的优质能源几乎不含硫、粉尘和其他有害物质，燃烧时产生的二氧化碳少于其他化石原料，造成温室效应较低，因而能从根本上改善环境质量。同时，达州化工园区年产10万吨醋酸乙烯的项目未被列入产业结构调整指导目录（2015年本）中的限制类或淘汰类，为天然气资源化利用制醋酸乙烯项目的发展提供了政策性保障和科学的指导。1.3 项目建设的有利条件（一）本项目未列入产业结构调整目录（2011年本）（修正）中的限制或淘汰类。（二）市场需求及国民经济发展的必要（三）项目建设符合国家产业政策（四）良好的产业条件厂区位置优越原料供应可靠管网、气价优势明显1.4 研究范围1.工艺生产装置包括5个生产车间：天然气裂解部分氧化制取乙炔车间，乙炔提浓提浓车间，醋酸乙烯合成车间，醋酸回收利用车间，醋酸乙烯精制车间。2.公用工程与配套设备1.5 项目可行性研究结论1.5.1 项目结论（一）本项目是在达州化工园区内建立一所使用天然气乙炔法制造醋酸乙烯的化工厂。主要是利用化工园区内的丰富天然气原料，重点打造达州化工产业园区内醋酸乙烯的核心产业链，并且主要是融合下游醋酸乙烯的产业链。经分析本项目具有建设必要性和经济可行性。（二）本项目所选厂址条件优越，原料供应可靠，运输距离短，交通运输便利，政策优惠多产品就地销售。(三) 本项目对达州化工产业园区实现天然气能源化利用向资源化利用转变，提高醋酸乙烯产品附加值具有重要的意义。符合当今国家节能减排的要求和“十三五”规划。 （四）本项目技术要求符合中国制造2025中提出的绿色发展2020年指标。1.5.2 存在的问题及建议本项目涉及一些先进技术尚未大规模工业化应用，因此技术还稍欠成熟，需要进一步的试验和改进，使其更加完备。项目采用新型的反应器生产，单套生产能力较常规反应器大，存在一定的工程放大风险，其风险为准确度风险，视为工业级风险，即可控风险，随着同类项目的不断建设、不断优化，其风险逐渐消除。第二章 工艺选择及市场预测分析2.1 工艺选择天然气乙炔法是利用天然气裂解部分氧化制取乙炔，乙炔和醋酸在高温、高压下反应制取醋酸乙烯。虽然天然气乙炔法流程较长，但是其对环境友好，基本没有什么污染、绿色环保，而且未来发展前景比较好。如下表为醋酸乙烯不同生产方法的主要技术参数及优缺点比较。表2-1醋酸乙烯不同生产方法的主要技术参数及优缺点比较反应条件乙炔气相乙烯法液相法气相法温度180200110130150200压力常压3040大气压510大气压气相组成C2H2/AcOH=24O2/C2H4=0.05O2/AcOH/C2H4=1/4/8空间速度10025015001000反应热90.4千焦/摩尔210千焦/摩尔252千焦/摩尔反应形式固定床，流化床气液相反应固定床空时收率12吨/立方米*天2.1吨/立方米*天35吨/立方米*天转化率醋酸3060%醋酸2030%乙烯23%氧6070%醋酸20%乙烯10%催化剂活性炭-醋酸锌PbCl-CuCl-LiOAc载体-钯-醋酸钾续表2-1反应选择性醋酸乙烯95%（C2H2）98%(HAc)VAc+AcH90%(C2H4)95%以上（HAc）85%以上（C2H4）95%(HAc)副产物乙醛巴豆醛乙醛多量、二氧化碳25%、甲酸、草酸、醋酸乙酯、乙二醇二醋酸酯、氯乙烷等乙醛0.5%二氧化碳515%醋酸甲酯醋酸乙酯优点建设费用低副产物少反应热容易移去原料醋酸可以自给副产物少催化剂生产能力高腐蚀问题容易解决缺点原料乙炔不易取得价格昂贵设备腐蚀性大副产物多建设费用最大（比乙炔高出50%）催化剂费用大反应热难移去本项目采用的天然气乙炔法（张敏华的专利）的生产工艺来制取醋酸乙烯。醋酸乙烯生产工艺，如下图所示。图2-1醋酸乙烯生产链主要反应物天然气是重要的石油化工基础原料，是石化工业主要的原料之一。近年来，随着国际社会对环境保护高度关注和新能源技术的发展，天然气从传统的能源化利用现状向更为清洁环保高效的资源化利用转型受到了广泛的关注。天然气裂解原料轻质化、混合烷烃芳构化等天然气资源化利用产业蓬勃发展。主产物醋酸乙烯是一种重要的有机化工原料，在涂料、浆料、薄膜、皮革加工、合成纤维等方面应用，开发利用前景广阔。近一两年来，醋酸乙烯需求加大，亚洲成主要产能输出地。从工艺角度来看，醋酸乙烯的生产方法主要有乙炔法和乙烯法，其中乙烯法由于其工艺性、经济性好占据主导的地位。世界醋酸乙烯的生产工艺中，采用乙烯法的生产能力占60%左右，乙炔的生产能力占有40%左右，而我国主要是采用的乙炔法生产工艺。亚洲市场正在成为世界的生产主力。副产物乙醛在有机合成中是一种重要的二碳试剂、亲电试剂，且具有原手性。反应中副产物乙醛主要是由乙炔和水在汞催化剂或非汞催化剂作用下，直接水合得到乙醛。此外，乙醛可以用来制造乙酸、乙醇、乙酸乙酯。最近几年，乙醛的市场价格比较稳定，市场价格在6700元/吨左右，涨幅不大基本持平。丙酮是反应中的又一主要副产物。丙酮是重要的有机合成原料，化学性质活泼，主要用于生产环氧树脂、聚碳酸酯、有机玻璃等，也可以用作良好的溶剂、稀释剂等。近几年来，丙酮的市场价格比较稳定。2.2 工艺流程本工艺主要分为乙炔合成工段、乙炔提浓工段、醋酸乙烯合成工段和醋酸乙烯精制工段。主要原料为天然气，辅助原料有氧气、醋酸和去离子水等物质。最终醋酸乙烯产品纯度为99.6%。2.2.1 乙炔合成工段首先，空气经过一个冷却器，冷却到-117后经过一个空分塔分离出来氧气，氧气加热后和加热后的甲烷进入混合器，在进入换热器加热到635，混合器进入乙炔合成反应器反应生成了乙炔。生成的乙炔中混有炭黑、一氧化碳、二氧化碳、氢气和水，需要进入到下一进行乙炔的精制提浓。具体Aspen流程如下图2-1所示。图2-1 乙炔合成工段2.2.2 乙炔提浓工段 乙炔、炭黑、水和混合气体首先经过换热器后进入冷却塔，炭黑和一部分水从冷却塔下口出，达到乙炔和炭黑分离的目的；乙炔和混合器降温到40-50后从冷却塔上口出来经压缩机压缩后进入预吸收塔分离出剩余水，乙炔、混合气和NMP进入主吸收塔，分离出一部分的氢气、一氧化碳和二氧化碳；乙炔、NMP和一部分混合气进入解析塔，分离出的NMP进入NMP循环；乙炔和剩余的混合气进入洗涤塔，分离出高纯度的乙炔和少部分的NMP。乙炔的纯度高达99进入到醋酸乙烯合成工段，而分离出来的NMP需要进行进一步处理后回到厂家回收。具体Aspen流程如下图2-2所示。图2-2 乙炔提浓工段2.2.3 醋酸乙烯合成工段经过上一工段提浓的乙炔和醋酸混合后经过换热器换热后进入到醋酸乙烯合成的反应器进行反应生成醋酸乙烯，生成的醋酸乙烯、部分杂质和去离子水进入到脱气塔，脱气塔分离出去的乙炔去到合成阶段经过吸收塔里的K2CO3生成KHCO3后进入解析塔。具体Aspen流程如下图所示。图2-3 醋酸乙烯合成工段2.2.4 醋酸乙烯精制阶段从脱气塔出来的醋酸乙烯和部分杂质经过粗分塔后和水进入分离罐进行相态的的分离后进入隔壁塔精制醋酸乙烯以及通过隔壁塔来回收醋酸乙烯。 从隔壁塔上口出来的大部分乙醛和丙酮还有一小部分的醋酸进入醛酮浓缩塔，把乙醛、丙酮和醋酸乙烯进行分离后，醋酸乙烯回收进行循环进一步精制醋酸乙烯；乙醛和丙酮进入脱水塔后再经过乙醛精馏塔精馏出乙醛后，丙酮和一部分水经过丙酮精馏塔后得到丙酮。 粗分塔下口出来的主要是醋酸和醋酸酐，经过醋酸塔精馏出醋酸，剩余部分醋酸要进入醋酸回收塔进行醋酸的进一步精制再循环利用；醋酸分离器上口出来的混合物要经过丁烯醛分离器主要是分离出丁烯醛，再经过进一步处理。 具体Aspen流程如下图所示。图2-4 醋酸乙烯精制阶段2.3 产品市场分析2.3.1 进出口情况根据海关统计，2007年，我国醋酸乙烯的进口量为278943.51吨，2013年达到近年来的最高值295501.40吨，同比增长约10.67%。2017年的进口量为229016.82吨，同比增长约3.24%。2018年(1-3)月份的进口量为74198.87吨，同比增长2.76%。在进口的同时，我国醋酸乙烯也有一定量的出口，2007年的出口量为988.41吨，2014年的出口量达到175142.71吨，2017年的出口量为154599.72吨，同比减少约22.47%。2018年（1-3）月份的出口量为38216.49吨，同比增长30.72%。2007-2018年我国醋酸乙烯的进出口情况见表1所示。表2-2 2007-2018年我国醋酸乙烯的进出口情况年份2016年2017年进口量/t进口金额/万美元进口量/t进口金额/万美元2007278943.5131211.36988.41142.442008254992.9332334.2912073.901325.70续表2-22009256110.8419717.94228.6237.232010257669.8221636.6318248.291634.682011252420.4825165.7720544.76270962012267000.1325432.107937.691350.852013295501.4027002.013444.27923.242014193025.2319889.16175142.712247.502015177191.8915241.99123798.0911872.282016221819.0416086.64199396.8815860.192017229016.8219292.32154599.7212004.232018年（1-3）月74198.8747296.8438216.4873570.022.3.2 进出口单价图1 2007-2017年我国醋酸乙烯的进出口平均单价变化情况2.4 市场价格近几年，我国醋酸乙烯的市场价格总体呈现下降后上升的发展态势。预计今后一段时间内，我国醋酸乙烯的市场价格仍有上扬的发展态势，但由于产能过剩，下游需求提幅不会太大，加上原材料供应价格趋于正常，市场价格将逐渐回落。如下图为2016-2018年我国醋酸乙烯的市场价格变动情况。图2 2016-2018年我国醋酸乙烯的市场价格变化情况从图中可以看出，近几年来中国醋酸乙烯的市场价格有较大的提升。2.5 市场风险分析2.5.1 风险因素识别（1）工艺路线的选择目前天然气乙炔法工艺已十分成熟，但是该工艺水资源消耗量大，需要消耗大量的工业用水。传统工艺电石乙炔法制备醋酸乙烯被限制的同时，新兴的乙烯法工艺则工艺流程长，原料品种多，乙烯纯度要求高。乙烯法和天然气乙炔法的生产成本、工艺技术的可靠性以及装置能否实现稳定运行，将是决定其竞争力的关键。今后该技术成熟后，大批传统落后产能将被淘汰，对我国的醋酸乙烯格局将产生巨大的影响。（2）下游需求影响国内聚乙烯醇、醋酸乙烯-乙烯共聚物、聚醋酸乙烯等聚合物仍是醋酸乙烯最大的需求领域，产量的快速增长将拉动醋酸乙烯需求的快速增加。醋酸乙烯市场将呈现产大于需的局面，竞争会变得愈来愈剧烈，生产企业可将目光投向国际市场，在全球醋酸乙烯市场中争取开辟一席天地。（3）国内政策条件依据2016-2020年炔烃工业行业发展分析与“十三五”战略规划研究报告，国家重点鼓励发展有市场前景、有较高技术含量和形成新的经济增长点、又可持续发展的项目。2.5.2 风险规避政策（1）新建装置应根据市场容量考虑（2）积极应对国外进口产品挑战（3）提高新型工艺的经济性和竞争力第三章 建设规模及产品方案3.1 产业政策等符合性分析3.1.1 产业政策符合性分析（1）产业结构调整目录（2011年本）（修正）中“第二类限制类”中指出“四、石化化工2、新建80万吨/年以下石脑油裂解制乙烯、13万吨/年以下丙烯腈、100万吨/年以下精对苯二甲酸、20万吨/年以下乙二醇、20万吨/年以下苯乙烯（干气制乙苯工艺除外）300吨/年以下皂素（含水解物，综合利用除外）生产装置”属于限制类。因此，拟新建10万吨天然气乙炔法制醋酸乙烯项目不属于限制类。同时本项目符合产业结构调整指导目录（2011年本）中的第一类鼓励类第七项石油、天然气第4条“油气伴生资源综合利用”。（2）石油和化学工业规划院开展了石油和化工行业“十三五”规划前期研究。研究提出，要以化工新能源、化工新材料、高端石化、传统化工产业升级作为主要发展方向，着力提升产业的国际竞争力和可持续发展能力。即本项目不属于国家限制或禁止发展范畴，且符合法律法规要求，故该项目的建设符合国家产业政策要求。本项目未被列入产业结构调整指导目录（2011年本）（修正）中的限制类或淘汰类。3.1.2 行业准入符合性分析产品质量要求：项目相关的行业准入政策：产业结构调整指导目录（2011年本）（修正）1.产品质量要求：醋酸乙烯产品达到一等品级别（99.6%）2.生产工艺装备：采用新型反应设备，减少反应器台数3.资源综合利用：充分利用项目所在地的资源优势，对天然气资源进行深度加工4.环境保护指标：充分保护项目所在地的生态环境和社会环境，努力做到“零排放”5.安全生产措施：贯彻安全第一的指导思想，从提高装置本质安全性的角度出发，尽量采用新的安全技术和安全设计方法综上所述，拟建10万吨/年醋酸乙烯项目符合目前醋酸乙烯行业的准入政策和相关指标。3.1.3 所在地或园区发展规划符合性分析（1）一份来自达州市政府的工作报告显示，该市将大力发展优势产业。加快天然气能源化工、磷硫化工、煤焦化工、盐卤化工等产业发展，延伸产业链条，建成中国西部天然气能源化工基地。依托天然气大力发展清洁能源汽车产业，积极承接重庆汽摩配件和机械装备制造产业转移，建成川渝汽摩配套产业基地。（2）达州纳入四川省“十三五”油气化工产业发展指南，达州天然气能源化工产业园区、中国（普光）微玻纤新材料产业园纳入产业布局，四川恒成钾盐化工有限公司富钾岩盐制氯化钾项目、瓮福达州化工有限责任公司湿法磷酸精制技改及无水磷酸铁产业项目等列入四川省油气化工“十三五”重大项目。（市发改委）因此，拟建项目符合达州化工园区的产业发展规划。3.2 建设规模和产品方案的选择和比较3.2.1 建设规模本项目是在四川省达州化工产业园区拟建10万吨/年醋酸乙烯化工厂，充分利用达州化工产业园区丰富的天然气资源，便利的交通条件。拟以天然气为原料，天然气部分氧化制得乙炔，乙炔和醋酸反应制得醋酸乙烯。在确定生产规模时，考虑的因素主要有原料的来源及供给量、下游产品市场的需求量、生产工艺技术、国家的产业政策和当地的招商需求。本项目建设规模如表3-1所示。表3-1 建设规模表方案项目单位规模1建设规模万吨/年102项目投资亿9.73建设用地万m29.413.2.2 主要产品主要产品醋酸乙烯本项目是利用天然气乙炔法，经过了四个生产工段，以天然气为原料，部分氧化制取乙炔，乙炔和醋酸经过反应合成醋酸乙烯，醋酸乙烯经过精制得到最终产品-醋酸乙烯。本项目的主要产品是醋酸乙烯。3.2.3 主要副产品主要副产品乙醛、丙酮（1）乙醛天然气部分氧化得到的部分乙炔会和水反应，乙炔被氧化得到乙醛，得到的乙醛副产物最终会作为副产品卖向市场。（2）丙酮反应物乙酸会反应生成丙酮，最终得到的丙酮会作为副产品投向市场。本项目主要副产品是乙醛和丙酮。3.2.4 建设规模多方案比选本厂全套装置生产醋酸乙烯10万吨/年.如下表3-2为项目建设规模和产品方案比较。表3-2 项目建设规模和产品方案比较建设规模5万吨/年10万吨/年15万吨/年总投资（亿元）159.75占地面积（亩）300141500技术成熟度需多套反应器，技术稳定性待考察反应器负荷适宜，技术稳定性较好反应器无法达到最大负荷，技术成熟原料来源母厂天然气原料不足，需要外购其他园区母厂天然气原料充足母厂天然气原料充足产品规格醋酸乙烯5万吨/年醋酸乙烯10万吨/年醋酸乙烯15万吨/年产品市场醋酸乙烯市场稍饱和醋酸乙烯市场科完全消费醋酸乙烯市场可完全消费可行性规模较大，可行性有待考察规模正好，具有充足的可行性规模稍小，项目可行由以上三种项目规模和产品方案的比较可以看出，10万吨/年规模的醋酸乙烯项目投资适中，原料来源有保证，产品方案合理，同时技术稳定性也有保证，具有可行性。第四章 原料需求清单及来源4.1 主要原料及其用量主要原料天然气、醋酸（1）天然气用量：338688 t/a（2）醋酸用量：97185.48 t/a4.2 辅助原料及其用量辅助原料氧气、去离子水（1）氧气用量：121927.68 t/a（2）去离子水用量：3265.92 t/a4.3 主要原料来源及分析天然气来源（外购）向汇鑫能源有限公司购买分析：（1）天然气纯度因为天然气是通过向达州化工园区内的汇鑫能源有限公司购买，因此，天然气不需要再经过精馏塔精制提纯工序。根据达州化工产业园区官网的装置简介中的气体分馏装置显示脱出纯度为99.0%以上。再根据文献天然气乙炔法技术的工业应用探讨，达州化工产业园区醋酸乙烯的纯度平均值为99.93%，最低值为99.83%。（2）本项目采用天然气乙炔法来生产醋酸乙烯，主要原料有天然气和醋酸。其中，天然气是通过向达州化工园区内的汇鑫能源有限公司购买。天然气不需再经过精馏塔的精制和分离得到高纯度的天然气 ，乙炔和醋酸反应合成醋酸乙烯，醋酸乙烯精制得到主要产品-醋酸乙烯；还会产生副产品-乙醛和丙酮，副产品会外售。4.4 辅助原料来源辅助原料来源在达州化工园区内购买4.5 原料的运输方式（1）天然气：管道运输（2）醋酸：汽车运输（3）氧气：汽车运输（4）去离子水：汽车运输4.6 催化剂种类及分析本项目四个工段涉及到两个反应，第一工段天然气裂解部分氧化制取乙炔，第二工段乙炔和醋酸反应生成醋酸乙烯，第三工段醋酸乙烯精制。共有反应器两个其中第一工段设置乙炔合成反应器，第二工段设置醋酸乙烯合成反应器。第一个反应是需要天然气不再需要催化剂进行催化，第二个反应需要催化剂，催化剂的种类依据反应及反应条件进行选择。反应器所选择的催化剂为醋酸锌，需要对催化剂进行购买。4.7 燃料本项目中需要达到的最高温度为乙炔反应器出口物料温度，为1400-1500，需要进行加热。达州化工产业园区内有很多石油化工类企业，石油生产加工工艺所需要达到的温度远高于本项目，可以直接利用达州化工产业园区内的石油化工类企业所产生的高温热源为本项目的三个工段提供必需的热量，无需进行燃料购买。4.8 原料、辅助材料、燃料来源表表4-1 原料、辅助材料、燃料来源表项目名称数量（t/a）来源运输方式备注原料天然气338688外购管道汇鑫能源有限公司醋酸97185.48外购汽运四川省朗曜贸易有限责任公司氧气（液氧）121927.68外购汽运成都市洪卓化工有限责任公司去离子水3268.92外购汽运四川省翰克环保设备有限公司辅助材料醋酸锌催化剂132.048外购汽运廊坊天科生物科技有限公司（注：本项目中燃料无需进行购买，故上表不需要涉及）第五章 厂址选择及周围配套方案5.1 厂址选择5.1.1 厂址选择的原则与依据（1）适合全国和地区工业布局以及产品供需安排的要求；（2）符合城市规划或工业区域规划；尽可能节约占地面积、少占或不占良田、耕地；（3）企业生产所需的资源能够落实，原料、燃料及辅助材料的供应经济合理；（4）有充足可靠的水源和电源；（5）交通运输条件比较方便、经济；（6）不污染环境、不破坏文物古迹、不妨碍文化、旅游及其他精神文明建设；（7）对拟建项目留有适当发展馀地；（8）地质条件较好、施工难度小、建设投资省；（9）项目建成投产后，经济效益良好；（10）根据不同工业部门、不同性质企业的技术经济特点，著重考虑不同的建设项目所选厂址必须具备的主要控制条件。5.1.2 厂址建设地概述（1）交通便利（2）管网、气价优势明显（3）基础设施建设全面展开5.1.3 厂址最终选定根据以上各方面因素，本项目厂址选在四川省达州市达州化工园区内，利用装置内预留地、现有道路及公用工程设施，不需新征地。如下图为达州化工园区的地理位置及卫星图。图5-1 达州化工园区的地理位置图5-2 达州化工园区卫星图5.2 与周围配套方案5.2.1 概述化工联产集成系统是通过对化工过程和热工过程集成优化整合，达到更合理的物质与能量综合梯级转换利用，从而形成一体化的能源资源利用系统，以实现领域交叉的多种目标。因此本项目主要针对能量与物料与外部企业和厂内部进行集成。5.2.2 厂内物料集成物料集成即将各工段之间所需的物料全部打散，通过系统集成的方法，进行优化，合理安排运输，以达到节能减排的目的。5.2.3 与外部集成（1）原料（2）废水生产过程中产生的大部分废水可经分离得到原料进行循环，剩余废水经过处理达到一定指标后运回园区内的废水处理系统。大大降低了投资和运行成本，有着更好地环境效益和经济效益。（3）废气生产过程中会产生没有完全利用的原料天然气、氧气和乙炔等，可经气液分离后再进入制氧设备作为原料进行气体分离。如不能进行回收利用，因对环境影响较小，可经过火炬系统燃烧后排放。（4）其他我厂的通信系统基本架构、员工信息管理系统、供应链管理系统可以与园区内的外厂集成，这样的设计能够使分厂借助总厂的信息和力量快速成长。第六章 公用工程需求6.1 公用工程名称狭义的公用工程系统，主要是指与工厂的各个车间、工段以及各部门有着密切关系，为除工艺过程外，给水、排水、采暖、通风、环保等工程的总称。6.2 主要公用工程来源分析本厂生产过程需要用到冷却水、中低高压蒸汽、电等不同类型的公用工程。本项目涉及到的公用工程均为常用的公用工程，消耗均为连续使用，其中本项目的公用工程均可通过外购或厂区内的废热、废水经过在处理可循环使用；园区的公用动力站可以为本厂供应中压、低压等各类型的标准蒸汽、电力等公用工程；园区的公用水站可以为本厂提供循环冷却水。冷剂由冷冻站自行提供。本项目的所有公用工程园区都能提供，满足相关需求。6.2.1 水的来源达州化工园区内供水排水有限公司可提供集中式供水、管道运输（运输原水）等服务能满足日常生产需求。6.2.2 电的来源电网主要依托园区内的电力，233万千瓦发电机可满足日常供电需求。6.2.3 供热系统厂区内的锅炉产生大量的废热，经过供热循环系统来供给员工生活区以及厂区生产区的利用。6.2.4 蒸汽来源本厂采用蒸汽作为加热的主要介质。蒸汽可用于设备换热，也可用于生活区、医院、职工宿舍等辅助设施。蒸汽的产生和供应由蒸汽系统控制。蒸汽循环系统主要由锅炉、过热器、冷凝器、水泵、用汽装置、疏水器、减压阀等单元构成。蒸汽循环系统来自园区内的公用工程站，能够额外的满足本厂的需求。6.2.5 冷剂来源本厂采用冷却水作为主要的冷却介质。冷剂的产生和供应是由厂区内产生的废水经过进一步处理后提供。6.3 公用工程需求表表6-1 公用工程需求表公用工程名称单位小时消耗量年消耗量使用方式来源制冷剂1t23.42137026.39连续外购制冷剂4t1.15E+053.45 E+07连续外购循环冷却水t332.020199606.03连续厂区内自给低压蒸汽t107.975332392.59连续园区内动力站高压蒸汽t2702.014810604.2连续厂区内锅炉废热中压蒸汽t1.2356370.68连续厂区内锅炉废热中压蒸汽产生t63.2835718985.071连续厂区内锅炉废热火焰加热器（氮气）t1.550621465.1863连续外购空气m31186821.705356046511.5连续园区内公用动力站极低温m31874.56562368连续厂区自给第七章 环境保护7.1 相关法律法规7.1.1 法律法规中华人民共和国环境保护法（1998年12月26日）中华人民共和国大气污染防治法（2000年4月29日）中华人民共和国水污染防治法（1996年5月）中华人民共和国水污染防治法施行细则（2000年3月20日）中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法（1996年4月）中华人民共和国噪声污染防治法（1996年10月29日）中华人民共和国清洁生产法（2003年1月1日）达州市环境保护条例7.2 设计标准环境空气质量标准 GB3095-2012声环境质量标准 GB3096-2008地表水环境质量标准 GB3838-2002污水综合排放标准 GB8978-1996工业企业厂界环境噪声排放标准 GB12348-2008大气污染物综合排放标准 GB16297-19967.3 三废处理及三废排放量表7.3.1 废液1.含丙酮的废水本工艺中最终废水中会含有丙酮，且废水中丙酮的浓度达到了61835.63mg/L。我们主要是采用光合细菌结合好氧生物处理法来处理废液中的丙酮。其主要工艺如下图所示：图7-1 含有丙酮废水处理工艺流程我们采用恒流泵控制废水的流速。其中絮凝剂我们采用的是氢氧化钙，氢氧化钙较其他絮凝剂不仅处理的成本较低，且处理效果好，也为下一步光合细菌处理创造了条件。随着时间的延长，废水中的丙酮去除率逐渐提高，但是当丙酮的浓度达到1000mg/L附近时，增大通气量，经好氧生物处理，经沉淀除菌体，废水已达排放要求，最终总去除率可达到99%。该工艺充分利用了光合细菌的特点，实验已经证明光合细菌对较高浓度的废水具有很强的处理能力，但当废水的浓度降至1000mg/L左右时，其降解效果并不明显，因此，光合细菌结合好氧生物处理法能提高处理废水的效率，且处理完的废水可直接外排。2.含醋酐（二乙酸甲酯）的废水本工艺废水中含有醋酐，我们初步确定采用厌氧好氧两级串联的方法进行处理。处理工艺大体可分为两个阶段进行。第阶段将废水采用厌氧消化处理,其出水在进行进行生物接触氧化法处理。第阶段将醋酐工段废水进行一级厌氧处理,其出水进行二级生物接触氧化处理。采用“厌氧消化好氧生化处理”工艺有以下优点：(1)厌氧消化法可直接对高浓度的有机废水进行处理,将大部分有机物转化为CO2和储能物质甲烷,既回收了能量,又降低了整个过程的运行费用；(2)厌氧消化法的污泥生成量少,一般为好氧生化法的1/51/7;且厌氧污泥稳定,易于脱水与最终处理；(3)厌氧消化的出水经进一步的好氧生化处理,可获得良好的出水。因此，此种工艺组合兼具厌氧和好氧生化处理的优点如下图为“厌氧消化好氧生化处理”的工艺流程图。图7-2 “厌氧消化好氧生化处理”工艺流程图一、主要结构：(1)混合调节池 起水量调节及均质作用,同时投加生物合成降解所需的氮源、磷源、纯碱及微量元素。进水不调节pH值。(2)厌氧消化池(3)混合调节池 起均质作用,同时补加微生物所需的N、P及微量元素(4)生物接触氧化池(5)沉淀池二、亮点：醋酐废水经厌氧生化处理后进入接触氧化池进行处理是有效的,但达不到排放标准(100mg/L),而将醋酐废水的厌氧消化出水进行接触氧化处理则可达到排放标准。好氧进水的pH值对生化处理工艺没有影响,可不调节pH值直接进入生物接触氧化池。引入生活污水是提高处理效果的有效途径,如进水中加入13%的生活污水,一段接触氧化醋酐的去除率可达89%。经处理的醋酐废液可排入废水处理系统，直接处理外排。3.丁烯醛的废液丁烯醛和醋酸经过精馏塔，丁烯醛从精馏塔塔顶馏出，醋酸从塔底采出。丁烯醛要经过处理后排放。我们采用回转窑焚烧炉高温热解焚烧处理系统处理丁烯醛废液,该法可破坏危险废物的结构,杀灭病原菌,达到解毒、除害的目的。同时,可实现废物“减量化、无害化、资源化”。该工艺完全消除了丁烯醛废液潜在的污染隐患,实现了资源的综合利用,也为企业创造了经济效益。根据丁烯醛废液的产生机理,利用其可燃性特点,将其送入燃室进行高温焚烧,使其分子结构受到破坏,重新生成CO2、水等；产生的废气经湿法脱硫和布袋除尘后达标再排放。如下图为回转窑焚烧炉部分处理工艺。图7-3 回转窑焚烧炉部分处理工艺首先将丁烯醛废液运送到废液贮槽中进行缓冲存储,然后由废液泵将废液加压输送到过滤器进行过滤,过滤后的废液送到废液喷枪,经废液喷枪雾化后喷入焚烧炉内进行焚烧。喷枪设有供风装置,用来供给废液燃烧所需的助燃空气。焚烧炉产生的高温烟气直接进入余热锅炉进行降温,以达到充分利用余热的目的。余热锅炉产生的蒸汽供系统使用或外供生产使用。降温后的烟气进入脱硫塔和布袋除尘器,除去烟气中的有害气体和粉尘,达标烟气由烟囱排放。利用回转窑焚烧炉高温热解技术处置丁烯醛废液 ,不仅使化工危险废物得到无害化处置, 而且副产的蒸汽可用于生产, 设备运行支出费用和产出蒸汽收益基本持平,既治理了环境污染,又创造了经济效益 ,实现了废物的无害化、资源化和再利用, 具有显著的环境效益和经济效益注意：丁烯醛废液贮存槽应选用不锈钢材质 ,避免因腐蚀出现泄露 ,造成污染, 影响装置运行。 使用废甲醇作助燃剂 ，降低了运行成本 。经处理的丁烯醛废液可直接排到废水处理系统处理后，直接外排。表7-1 废液排放量表序号废水名称有害物组成排放量t/h排放点排放方式排放去向处理方式名称含量%1丙酮废液醋酸0.01562.3丙酮萃取塔连续生物降解池达标后外排丙酮99.969乙醛0.01562醋酐废液醋酐98.6140.3残渣蒸发器连续碱洗塔碱洗醋酸1.379丁烯醛0.007续表7-13丁烯醛丁烯醛98.2660.6丁烯醛塔连续二燃室达标后外排醋酸1.7344日常生活废水0.8生活区连续公用工程冷却水7.3.2 废气1.合成气本项目产生的合成气一部分销售市场，一部分用于流程循环。2.二氧化碳为避免大量的二氧化碳排放会对空气质量造成影响，造成温室效应，本设计采用实用新型专利设备，（氢氧化镁生产碱式碳酸镁的设备，专利CN205500803U），经过碳化塔等设备使氢氧化镁以及二氧化碳进行反应，产生高纯度高价值的碱式碳酸镁，碱式碳酸镁产生附加价值，本设计对该技术做出相应的改进从而回收成本。同时响应了政府低碳环保的政策号召。其模拟过程如图7-4所示。图7-4碱式碳酸镁工段表7-2 废气排放量表序号废气名称有害物组成排放量m3/h排放点排放方式排放去向处理方式名称含量%1二氧化碳CO2100488.8T0403连续碱式MgCO3设备碱反应2合成气H22021600T0203连续储罐售卖CO807.3.3 固体废料1.炭黑在第一工段天然气裂解部分氧化制取乙炔过程中会有大量炭黑产生，我们为了实现副产炭黑资源的综合利用，采用了一种新型造粒技术，修改和炭黑产品湿法制粒机，并已修改了其技术方案，使其黑色橡胶广告。炭黑产品完全适合于副产品炭黑川工厂的综合利用。2.醋酸锌固体废料在生产过程中主要还包括反应器中更换的失活催化剂。天然气乙炔法合成醋酸乙烯工艺以载醋酸锌的活性炭作为催化剂，但在使用过程中产生的复杂有机物包裹醋酸锌，堵塞活性炭孔道，造成催化剂失效。我们采用微波加热技术， 是将废催化剂回收锌和再生活性炭的关键技术。微波预处理利用微波选择性加热，加热速度快的特点，迅速打开废催化剂被堵塞的孔道，使锌的化合物暴露在废催化剂表面，实现“难溶锌向可溶锌”的转变，促进锌炭有效分离,从而提高锌的回收率。再生活性炭吸附亚甲基蓝的Langmuir饱和吸附量为425.53mg/g，普遍高于文献报道的商业活性炭的饱和吸附量，其丰富的介孔结构(中孔孔容0.43 cm3/g)有利于有机物大分子扩散并吸附于其孔道表面，因而表现出优异的亚甲基蓝吸附能力，再生活性炭因具有较大的比表面积和发达的中孔，可广泛适用于有机物大分子污染物废水的治理。微波加热技术突破了锌与包裹体分离的技术瓶颈，并可显著降低能耗、资源利用率高、改善劳动条件、无二次污染，实现了固废资源的再使用。3.产品包装和生活垃圾等除此之外还包括产品包装和生活垃圾等。这类固体废物可直接统一进行焚烧，作为某些装置的燃料使用。表7-3 固体废料排放量表序号排放废渣名称有害物名称排放量（t/年）排放点排放方式排放去向处理方法1失活催化剂醋酸锌132.048VAc反应器间歇供应商回收回收2炭黑炭黑8336.016T0201塔间歇市场售卖3生产包装物低毒或腐蚀性110生产使用间歇送资质单位处理降解4生活垃圾生活垃圾24.8生活区间歇送至垃圾处理站降解第八章 投资估算表8.1 建设投资估算 建设投资估算依据中石化联产发第115号文化工投资项目可行性研究报告编制办法和其他有关规定，按固定资产、无形资产、递延资产、预备费进行编制。1.设备价格=材料总价格+设备加工费用=2材料价格设备重量2.压缩机、泵、等查取厂家来获得报价；3.设备价格采用制造厂询价，不足部分参考同类设备价格进行估算，其他非标设备根据公式：设备重量材质价格+加工费=设备价格4.压缩机由专业公司提供；5.除购置设备费以外的工程费用利用Lang因子法进行估算，各个费用的因子列于下表。表8-1建设投资估算表编号项目价格（万元）一固定资产1工程设备费8232.73402建筑工程费1233.79003安装工程费2646.6700小计12113.1900二无形资产1土地使用费02技术转让费823.2730小计823.2730续表8-1三递延资产1建筑单位管理费39.48102生产准备费6