二甲醚能量系统优化改造可行性研究报告

1、二甲醚能量系统优化改造项目可行性研究报告（此文档为Word格式、下载后您可任意修改编辑！）第一章总论11.1 项目名称及承办单位11.2 可行性研究报告编制依据11.3 研究工作的范围21.4 企业概况21.5 项目建设背景及必要性31.6 项目基本情况51.7 项目实施效果分析评价61.8 项目结论及建议61.9 主要经济技术指标表6第二章生产系统现状及节能潜力分析92.1 产品及规模92.2 目前企业生产工艺概况92.3 工艺主要耗能设备清单222.4 生产能耗状况242.5 节能潜力分析24第三章建设地点条件及项目选址263.1 建设条件263.2 项目选址28第四章工程技术方案294.

2、1 项目组成.294.2 技术改造方案的总体思路.294.3 工程技术方案294.4 改造效果344.5 改造前后工艺流程图对比.354.6 总平面布置39第五章环境保护435.1 厂址环境现状435.2 依据435.3 现有工程废气及废渣产生与排放分析.435.4 环境保护.45第六章劳动安全卫生与消防466.1 编制依据及采用的标准466.2 项目危害因素和危害程度.466.3 安全措施方案476.4 消防设施.48第七章节能507.1 必要性.507.2 设计原则.507.3 项目能源管理和能源计量.507.4 其他节能措施55第八章企业组织与劳动定员598.1 组织机构与管理机构598

3、.2 组织机构图598.3 人力资源配置608.4 人员培训60第九章项目管理与实施进度619.1 项目管理619.2 项目实施进度61第十章项目招投标方案6410.1 招标范围及招标组织形式6410.2 投标、开标、评标和中标程序6410.3 评标委员会的人员组成和资质要求65第十一章投资估算与资金筹措6711.1 投资估算6711.2 资金筹措69第十二章经济效益评价7112.1 财务评价说明7112.2 产品成本7112.3 经营收入与税金7212.4 利润及分析7312.5 现金流量分析7412.6 不确定性分析7412.7 财务评价结论76第十三章结论与建议7813.1 结论7813

4、.2 建议78附图：项目地理位置示意图项目总平面布置图附表：投资估算表经济评价表第一章总论1.1 项目名称及承办单位1.1.1 项目名称二甲醚能量系统优化改造项目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1.1.4 报告编制单位编制单位：某省工程咨询公司资格证书号：1.2 可行性研究报告编制依据1、 中华人民共和国节约能源法；2、 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；3、 国务院关于加强节能工作的决定（国发200628号）；4、 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）；5、 “十一五”十大重点节能工程实施意见；6、 国

5、家发展改革委关于印发节能中长期专项规划的通知（发改环资20042505号）；7、 某省节约能源条例；8、 省政府关于批转省发展改革委等部门某省重点用能单位节能管理办法的通知（某政200653号）；9、 国家发展改革委办公厅、财政部办公厅关于组织申报2011年节能技术改造财政奖励备选项目的通知（发改办环资20111668号）；10、项目承办单位编制本项目可行性研究报告的委托书；11、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

6、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 企业概况某是一家新兴高科技化工企业，为某市重点建设企业。公司注册资本1836万元，公司法人代表某某。公司采用具有国际先进技术水平的全自动化工生产线，主导产品为燃料级二甲醚（DME）。二甲醚是一种重要的有机化工原料，广泛应用于燃料、制冷剂、气雾剂、发泡剂、有机合成原料等领域，今后将重点成为车用燃料和民用液化石油气的替代燃料，被誉为“21世纪的清洁燃料”，市场前景十分广阔。公司位

7、于某省某市某区东郊12公里处，新北环路、漯（河）周（口）公路贯通东西，西距京珠高速公路6公里。公司拥有一支高素质的管理团队和员工队伍，现有员工55人，其中高级职称1人，各类中级职称16人，为公司提供充足的生产经营管理保障。公司占地45亩于2007年10月开始筹建，12月破土动工，于2008年11月建设安装完成，2009年产7万吨二甲醚装置顺利通过安全、环保验收并达标达产。2010年实现销售收入1.2亿元，实现利税400万元。截止2010年底，公司总资产3000万元，其中固定资产为1636万元，资产负债率为35%。1.5 项目建设背景及必要性节能减排已成为我国经济社会实现可持续发展的一项长期任务

8、，不仅是促进我国经济又好又快发展的必要保障，也是人类应对全球气候变化的迫切需要。即使在国际金融危机对我国经济产生严重冲击的情况下，中央在制定和实施“扩内需、促增长”一揽子计划的政策措施中，依然始终坚持节能减排不动摇，把节能减排作为扩内需、保增长、调结构的有机组成部分并取得了明显成效。2010年上半年，能源消费同比增长11.2，国内生产总值同比增长11.1%,以此测算，单位GDpfg耗同比上升0.09%,与上年同期基本持平，与一季度单位GDpfg耗上升3.2咐目比，有所改善，规模以上工业单位增加值能耗同比降低1.25。十一五期间的主要污染物指标化学需氧量（COD）和二氧化硫排放量相比去年有降有升

9、，2010上半年全国化学需氧量排放总量641.9万吨，与2009年同期相比下降2.39%；二氧化硫排放总量1150.3万吨，与2009年同期相比上升0.22%。整体分析来看，2010年我国第一季度单位GDpfg耗和主要污染物排放与二季度相比下降的主要原因有二：一是三次产业结构不断优化。从三次产业结构看，上半年第三产业比重同比提高1.3个百分点，第二产业比重同比下降0.4个百分点；从工业内部结构看，六大高耗能行业规模以上工业增加值同比增长17.2，增幅同比回落2.4个百分点，低于规模以上工业2.8个百分点。二是主要耗能行业单位增速呈现明显下降趋势。高耗能行业是节能的关键，工业和信息化部向各地下达

10、今年18个行业淘汰落后产能任务，这些落后产能必须在三季度前全部关停。同时，停止对高能耗、高污染项目和产能过剩行业新增项目的审批、核准。在一系列强有力的政策措施推动下，二季度节能形势比一季度明显好转，能耗增速呈现明显下降趋势。如煤炭行业下降2.69%，钢铁行业下降1.64%，建材行业下降7.61%，化工行业下降4.28%，纺织行业下降2.42%。能源消耗水平是经济结构、增长方式、科技水平、管理能力、企业能力的综合反映。节能减排不仅是资源节约和环境保护的客观需要，也是企业提高竞争力、加快发展的必然要求。企业作为节能减排的执行主体，应当将节能降耗作为提高企业核心竞争力的历史契机，努力把节能降耗的重担

11、转变为自身持久发展的不竭动力，促成企业的可持续发展。某某化工有限责任公司是当地从事氮肥生产的重要企业，生产能力已达年产7万吨二甲醚的规模，产品销售状况良好。根据国家“大力节约能源资源，加快建设节约型社会”的发展目标，某某化工有限责任公司规划对企业现有生产系统进行综合节能技改，使效益增长建立在能源节约和保护环境的基础上，这不仅是企业深入落实科学发展观，实现“十二五”节能减排目标的具体体现，而且对企业节约能源、提高经济效益，促进企业健康发展具有十分重要的意义。该项目实施后，不仅降低了企业能耗和生产成本，稳定产品质量，而且会大大提高企业的经济效益，增强企业的竞争力，因此是十分可行和必要的。1.6 项

12、目基本情况1.6.1 项目建设内容及规模本次系统节能改造在现有年产二甲醚7万吨规模基础上实施，主要内容如下：汽化塔增加再沸器；精馏塔工艺改造；对现有精馏塔的进料位置、分布器及塔盘进行改造；双级反应新工艺改造；循环水采用蒸发冷凝器。1.6.2 项目总投资及资金来源项目总投资1095万元，资金来源为企业自筹。1.6.3 项目管理与实施为做好建设项目的各项工作，公司成立项目建设领导小组，负责各项手续的办理、设计、报批与实施等工作。项目建设期为1年。1.6.4 环境保护本项目利用新工艺、新技术和新设备进行系统节能改造，不扩大生产规模，有效降低企业生产能耗，实现资源节约综合利用。改造后年减排二氧化碳34

13、487.5吨，二氧化硫227.6吨，粉尘3448.7吨，具有明显的环境效益。1.7 项目实施效果分析评价改造后年实现节能折标煤13795吨，污染物排放量明显降低，年减排二氧化碳34487.5吨，二氧化硫227.6吨，粉尘3448.7吨（吨标煤所产生的粉尘、SO、C系数分别为0.25吨、0.0165吨、2.5吨），具有明显的环境效益和社会效益。经分析预测，项目计算期内年平均节能增收1103.60万元，年均总成本费用为828.94万元，年平均利润总额265.75万元；项目全部投资内部收益率（税后）为28.87%，全部投资回收期（税后）为4.52年，全部投资财务净现值（Ic=11%税后）为1216.

14、84万元。项目具有较好的财务盈利能力，投资风险不大，本项目在财务上可行。1.8 项目结论及建议综上所述，本项目采用新设备、新工艺进行生产系统节能技改，降低生产耗能、气热及电能的消耗，减少了废渣、废气排放量，符合国家产业技术政策。该项目建成后，将降低生产成本，提高产品质量，经济效益显著，对促进企业可持续发展具有重要意义。因此，项目的建设是必要和可行的。建议加快项目的前期工作进程，积极落实建设资金，尽早开工，保质保量按时完成工程建设，及时投入使用，尽快发挥项目应有的社会及经济效益。1.9 主要经济技术指标表项目主要技术经济指标表序号指标名称单位指标备注I节能数据1节标煤吨13795丑经济数据1总投

15、资万元10952资金筹措其中：自有资金万元1095银行贷款万元3年经营收入万元1103.604年总成本费用万元828.945年利润总额万元265.756年经营（销售）税金及附加万元8.917年所得税万元66.448年净利润（税后利润）万元199.31m财务评价指标1投资利润率%24.272投资利税率%25.083全部投资财务内部收益率%34.95税刖4全部投资财务内部收益率%28.87税后5全部投资回收期（税前）年3.95含建设期6全部投资回收期（税后）年4.52含建设期7全部投资财务净现值万元1657.43税刖8全部投资财务净现值万元1216.84税后9盈亏平衡点（BED%39.58第二章生

16、产系统现状及节能潜力分析2.1 产品介绍及规模二甲醍（DME是一种无色、无毒的化工产品，具有优良的混溶性，易溶于汽油、二氯化碳、丙酮、氯苯和乙酸甲酯等多种有机溶剂，加入少量助剂后可与水以任何比例互溶。二甲醍的毒性很低，无致癌性。常温下蒸汽压为0.6MPa,具有与液化石油气（LPG相似的物性，对大气臭氧层无损害，在大气对流层中容易降解。二甲醍基本的物理性质见下表，100ml水中可溶解3700mlDM自体，DME也易溶于汽油、二氯化碳、丙酮、氯苯和乙酸甲酯等多种有机溶剂。DM蟋烧时火焰略带亮光，常温下难于活化。分子式；CH30CH3摩尔质量：46.07沸点 -24.9V熔点,-141-内点：临界压

17、力15.32MP2临界温度；128.8TC密度：0. 661kg/l（20X?）蒸气压：0.53MPa（20C）燃烧热（气态）：14554/301蒸发热47C 4kJ/kg（-24.8V）自燃温度：350t爆炸极限（空气中）：3.45-26/vol%在水中的溶解度；35.3 %（wt）（24匕）二甲醍是重要的化工原料，可用于许多精细化学品的合成，同时在制药、燃料、农药等工业中有许多独特的用途。二甲醍还可称为城市煤气和液化气的代用品，也可作为汽车燃料。二甲醚可作为燃油的补充，用作汽车燃料、民用燃气。二甲醚作车用燃料时，其燃烧性能好，发动机爆发力大，可实现无烟燃烧，是柴油发动机理想的替代燃料。使用

18、二甲醚燃料，尾气无需处理，其氮氧化合物及黑烟微粒排放就能满足美国加利福尼亚州燃料汽车超低排放尾气标准，发动机爆发力大，性能好。二甲醚作为民用燃料可具备燃烧充分、无残液，不析碳等优点。某是一家新兴的高科技化工企业。公司现有一套7万吨/年二甲醚装置，工艺为四川天一科技提供传统的甲醇汽化、固定床反应、精馏分离、残液闪蒸回收及尾气采用残液回收等专利技术。主导产品为燃料级二甲醚（DME）。二甲醚是一种重要的有机化工原料，广泛应用于燃料、制冷剂、气雾剂、发泡剂、有机合成原料等领域，年生产能力为7万吨二甲醚。该项目是利用新工艺、新技术和新设备进行节能技改，实现资源节约综合利用，降低环境污染。2.2 目前企业

19、生产工艺概况2.2.1 工艺原理及工艺描述以甲醇为原料，在反应压力1.0MPq入口温度达160210C,催化剂床层温度295350c的条件下，甲醇气体经催化脱水制取二甲醍，反应式如下：主反应：2CH3OH=CH3OCH3+H2OH=2217KJ/mol副反应：CH3OH=CO+2H2CH3OCH3=C2H2+H2OCH3OCH3=CH4+H2+COCO+H2O=CO2+H2上述副反应为主要的副反应，副反应过程较复杂，还存在其它少量的副反应过程。主反应为放热反应，为防止反应器催化剂床层温度较高，有效利用反应热加热原料气，采用两段固定床冷激式DMEK应器，用气相甲醇原料冷激降温，以确保反应在所需条

20、件下连续正常进行。分离采用高效波纹压延孔板填料，使分离一步到位，达到所需的产品质量。原料甲醇单程转化率为7080%DME勺选择Ti大于99%生成物及未反应的甲醇经冷凝和洗涤得到粗产品，在经过精馏的方法得到产品DME，同时未反应的甲醇经精馏后循环使用。工艺流程说明甲醇催化脱水制取DME，主要包括原料甲醇汽化、脱水反应、冷凝洗涤、精馏提纯，工艺流程如下图：甲醇罐区甲醇中间罐预热器泵汽化塔换热器反应器图：甲醇汽化及脱水反应工艺流程图(1)甲醇中间罐中的原料甲醇经过甲醇进料泵加压并计量后，在甲醇预热换热器由反应生成气预热，然后进入汽化塔进行完全汽化并过热；精储塔釜液也部分进入甲醇汽化器，进行过热，精储

21、塔釜液中含少量杂醇油(Y1)经汽化塔分离后，从汽化塔中部取出。汽化甲醇经换热器换热后分两股进入脱水反应器，从反应器出来的粗甲醍返回换热器及预热器回收热量后，再经冷凝器冷却后进入粗甲醍贮罐进行气液分离。反应器使用一段时间后有一定的废催化剂产生，由设备厂家定期及时回收。缓冲罐G1放空尾气去导热油炉加热系统粗甲醛贮罐冷却器洗涤塔 泵预热器精微塔冷凝器回流罐图：冷凝洗涤及精储提纯工艺流程图(2)粗甲醍贮罐气液分离后，液相为粗甲醍，气相为氢、一氧化碳、甲烷、二氧化碳等不凝性气体和饱和的二甲醍、甲醇蒸汽。气相料经冷却器冷却后进入洗涤塔，用精储塔釜液吸收其中的二甲醍、甲醇，吸收液返回粗甲醍贮罐，吸收尾气则经

22、减压后送导热油加热系统燃烧。粗甲醍储罐分离出粗甲醍液体用泵加压并计量后进入预热器，预热后进入精储塔。经精储分离从塔上部得到二甲醍产品，经冷凝器冷凝后流入甲醍回流罐，一部分回流回精储塔，另一部分作为产品送去二甲醍罐区。(3)精微塔釜液(主要为甲醇和水)排入精储塔釜液贮罐后，经泵加压后一股送入甲醇汽化塔回收甲醇，另一股经洗涤液冷却器冷却后送入洗涤塔作吸收液。工艺废水从汽化塔釜底排出，经汽提塔汽提后，废水经冷却器冷却后送至污水处理系统处理后回用于循环冷却补充水。汽提塔顶回收的粗甲醇送到甲醇中间罐循环使用。精帽塔釜液贮罐汽提塔冷凝器图为釜液回收及废水汽提工艺流程图2.2.2生产系统主要设备表某化工静止

23、设备一览表序号设备名称型号规格设计压力/Mpa重量/Kg材质位号图号生产厂址1精储塔釜液罐V=12M31339016MnR/2CUV10340-V103-1鹤壁市煜广通用环保有限公司2气体冷却器F=81.2M2壳0.8-管0.45262016MnR/Q235-CE10840-E108-1鹤壁市煜广通用环保有限公司3精微塔再沸器F=70.4M2壳0.5-管1267016MnR.2(UQ235-C-20E10640-E106-1鹤壁市煜广通用环保有限公司z.4精微塔冷凝器F=272M2壳0.9-管0.4794016MnR/Q235-CE10740-E107-1鹤壁市煜广通用环保有限公司5粗甲醍冷凝

24、器F=293.5M2壳0.8-管0.458710Q235-CE10540-E105-1鹤壁市煜广通用环保有限公司6甲醇预热器F=107M2壳0.85-管0.8361516MnR/Q235-CE10440-E104-1鹤壁市煜广通用环保有限公司7气体预热器F=280.5M2壳0.8-管0.8806516MnR.20E10340-E103-1鹤壁市煜广通用环保有限公司8开工加热器F=136.9M2壳0.55-管409516MnR.20E10140-E101-鹤壁市煜广通z.0.81用环保有限公司9汽提塔c1ooo/C700H12.555M塔内0.5管0.852865Q235-C.20T10440-

25、T104-1鹤壁市煜广通用环保有限公司10汽化塔C1800701200H18.655M0.6-0.9856516MnR.2CUT10140-T101-1鹤壁市煜广通用环保有限公司11精储塔DN1100/DN16000.9-1.0809016MnRT10340-T103-1鹤壁市煜广通用环保有限公司z.H=19.445M12洗涤塔C800/C500H10.225M壳0.44塔0.6-0.8201516MnR.20/Q235-CT10240-T102-1鹤壁市煜广通用环保有限公司13废水冷却器F=37M2壳0.2/管0.45139016MnR/Q235-CE10940-E109-1鹤壁市煜广通用环

26、保有限公司14开工冷却器F=56.6M2壳0.8/管0.45190516MnR/Q235-CE11040-E110-1鹤壁市煜广通用环保有限公司15粗甲醍预热器F=56.6M2壳1.1/管0.8215516MnR/Q235-CE11140-E111-鹤壁市煜广通z./201用环保有限公司16汽提塔再沸器F=20.7M2壳0.5/管0.1585016MnR/Q235-C/20E11240-E112-1鹤壁市煜广通用环保有限公司17洗涤液冷凝器F=43M2壳1/管0.45158516MnR/Q235-CE11440-E114-1鹤壁市煜广通用环保有限公司18气提塔冷凝器F=56M2壳0.1/管0.

27、45193016MnR/Q235-C/20E11340-E113-1鹤壁市煜广通用环保有限公司19反应器V=18M30.86405/36616MnR,16MnR10140-R101-1填装13.3M3z.20粗甲醍储罐0240012/V=32M30.8719016MnRV10240-V102-1鹤壁市煜广通用环保有限公司21甲醇中间罐V=40M3常压4710Q235-BV10140-V101-1鹤壁市煜广通用环保有限公司22放空气缓冲器V=3M30.5-0.993020RV10540-V105-1鹤壁市煜广通用环保有限公司23甲醍回流罐V=24M30.95-1.0532516MnRV10440

28、-V104-1鹤壁市煜广通用环保有限公司24二甲醍球罐1000M3四川蓝星机械z.251#甲醇梢1000M3常压4511Q235-BV201-A40-V201-1鑫丰公司261#甲醇梢1000M3常压4511Q235-BV201-B40-V201-1鑫丰公司27高位油梢10M3无锡州常能源设备厂28低位油梢20M3无锡州常能源设备厂29导热油锅炉YLL800(700)KW无锡州常能源设备厂30无塔自动供水器7400*22000.252950鑫丰公司改装z.2.3工艺主要耗能设备清单序号设备名称型号功率(KW)介质台数法兰标准生产厂址1甲醇进料泵F82-518J4BM-0508VIBI-K22甲

29、醇水2JIS20K大连帝国屏蔽电泵2精储塔进料泵R82-317J4BM-0506TI-F6.6二甲醒甲醇/水2JIS21K大连帝国屏蔽电泵3甲醍回流泉RWE82-416H4BM-0506UI-K11二甲醒2JIS22K大连帝国屏蔽电泵4釜液输送泵BA82-217J4BM-00405TI-F3甲醇水2JIS23K大连帝国屏蔽电泵5甲醇卸车泵F82-416H4BM-0506UI-F7.5甲醇2JIS24K大连帝国屏蔽电泵6甲醇输送泵F82-317H46.6甲醇2JIS25K大连帝国BM-0506TI-F屏蔽电泵7二甲醍装车泵RWE82-317H4BM-0608TI-K6.6二甲醒3JIS26K大连

30、帝国屏蔽电泵8引风机9鼓风机101#循环油泵112#W环油泵123#W环油泵131#注油泵142#注油泵15炉条机16出渣机17上煤机18污水泵19循环水泵DFSS200-420A2上海东方泵业集团20循环水风机21深井泵22电动消防水泵23柴油机消防泵2.4 生产能耗状况全年二甲醍总产量P1=70000t全年总煤耗：25320吨，折标系数为0.78tce/t,折标煤19750吨。全年总电耗：455万kWh/年，电当量值折标煤3.5tce/万KWh,折标煤1592.5吨。全年能耗折标准煤=19750+1592.5=21342.5吨标准煤。2.5 节能潜力分析公司现有一套7万吨/年二甲醍装置，工

31、艺为四川天一科技提供传统的甲醇汽化、固定床反应、精微分离、残液闪蒸回收及尾气采用残液回收等专利技术。反应器为两段绝热反应，床层温度高，副反应物多，不冷凝气量大，特别是催化剂使用到后期，温度高达380C,副反应进一步增加，二甲醍能耗高成本上升，综合效益明显下降。该装置运行能耗高的主要原因分析：(1)该工艺精甲醇单程转化率最高只有75%大量的没有参加反应的甲醇在精储塔塔釜-解析闪蒸梢-残液泵-甲醇汽化塔-换热器-反应器之间进行无效循环；同时，由于系统中的水吸收的热量又转变为蒸汽进入反应器，造成锅炉煤消耗偏高。(2)原装置由于采用的反应器为二段式冷激式反应器，不仅床层温度高，而且副反应物多，同时系统

32、中产生的大量不凝气体，又造成了原料甲醇消耗的上升。（ 3） 原装置洗涤不凝气体采用的是33%残液，由于残液中甲醇浓度偏高，造成不凝气体中仍有一部分二甲醚、甲醇洗涤不下来，随着不凝气体的带出，又造成了原料消耗的上升。（4）原装置粗二甲醚由110冷却到32，然后又由粗二甲醚泵加压再输送到精馏塔内部进行分离，不仅增加了运行电耗、冷却水耗，同时也增加了精馏塔的热负荷增加。第三章建设地点条件及项目选址3.1 建设条件3.1.1 地理位置及区域概况某市某区位于某省中南部，总面积405.38平方千米。总人口49.7万人。某区属暖湿性季风气候，四季分明，冬季寒冷干燥，夏季高温多雨。某区交通四通八达，通讯畅达，

33、能源充足，资源丰富。3.1.2 自然资源条件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42C,极端最低气温为-15.9C,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1215t/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。某市地震烈度6度，根据规范，

34、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，在某市区小宋庄东澧河汇入，流至某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，至临颍县经郾城东流，境内长45公里。4、自然资源某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5

35、083公顷，水域16.64千公顷，未利用土地2307公顷。某土壤共有砂质、壤质和胶质三种类型，以壤质土壤为主，肥力水平较高。某市水资源丰富，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。某市已探明的矿产资源为岩盐，主要分

36、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。3.2 项目选址该项目是在某某化工有限责任公司现有生产系统的基础上，利用现有场地及设施，采用新技术、新工艺、新设备，实施系统节能改造工程，不需要重新选址。第四章工程技术方案4.1 项目组成本次系统节能改造在现有年产二甲醚7万吨规模基础上实施，主要内容如下：汽化塔增加再沸器；精馏塔工艺改造；对现有精馏塔的进料位置、分布器及塔盘进行改造；双级反应新工艺改造；循环水采用蒸发冷凝器。4.2 技术改造方案的总体思路本次改造在公司现有厂区内进行，尽量使用原有厂房、场地，不再考虑重新征地扩建，以减少技术改造投资。从技术改造，节能、节电方面考

37、虑，尽量通过改进生产工艺和相配置的用能设备，达到节能的目的，并尽量利用原有的管道和设施，减少改造工作量，提高技改后的综合效益。4.3 工程技术方案4.3.1 改造内容（1）双级反应新工艺改造：增加南京敦先化工科技有限公司专利号为：ZL200920048467.8的冷管式反应器，改造后的反应器为内部设有高效扰流子的换热冷管束埋在催化剂床层内部，催化剂床层的反应热量由高效扰流换热管及时带出，床层温度控制在250320C;自上而下的催化剂床层出现：低一最高一较高一低的温度曲线。由于甲醇脱水反应主要受热力学影响，而占有整个催化剂床层高度80%的下部催化剂温度在320350c,下部低温催化剂利于脱水反应

38、向正反应方向进行，完全避免了绝热冷激式反应器每绝热层上低下高，又有冷激气引入的缺陷。因此，甲醇单程转化率比现在运行的DME5应器都高。可以达到86以上，有效减少副反应物的生成。(2)取消原有装置的粗二甲醚换热器、粗二甲醚冷却器，对现有精馏塔的进料位置、分布器及塔盘进行改造；粗二甲醚直接进入精馏塔进行精馏分离，有效节省了冷却水耗、动力消耗和能量消耗。改造前工艺流程由反应器出来的反应生成气先经过甲醇汽化器、甲醇预热换热器回收热量，再经过粗甲醚换热器，与去粗甲醚精馏塔的粗甲醚液体换热，进一步回收热量。原装置粗二甲醚由130冷却到32，然后又由粗二甲醚泵加压再输送到精馏塔内部进行分离，不仅增加了运行电

39、耗、冷却水耗，同时也增加了精馏塔的热负荷。改造后，由反应器出来的反应生成气温度为370，反应生成气先经过甲醇气化换热器、甲醇汽化器、预热换热器回收热量。反应气温度为130，粗二甲醚直接进去精馏塔底层填料上部，其管线直径不变，原来分布器同时下移。利用该改造流程可以实现二甲醚精馏取消外供能源。(3)甲醇汽化塔加装付再沸器一台改造前汽化塔需用导热油对甲醇进行加热，在汽化塔增加再沸器后，利用分离塔分离出的热粗二甲醚气体对甲醇进行加热。改造后利用二甲醚反应器出口热量来进行甲醇汽化加热。流程为：从反应器出口接入DN80Bz.高温不绣钢管线经该再沸器后回到换热器出口，再沸器器出口采用普通碳钢管即可。利用该改

40、造流程可以降低甲醇汽化所需的外供热能。建成后可使汽化塔底部温度由40提高至140，达到汽化要求。（4）在循环冷却水工段增加一台蒸发式冷凝器，提高换热效果，降低冷却水的温度。A系统冷凝器现状系统目前有卧式水冷器8台，冷排换热面积1500吊。目前卧式水冷器已设备老化，水冷器列管腐蚀严重泄漏已堵住124根，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。B、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1C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

41、复杂的管路系统等，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勺热量，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57C,对应冷凝压力下降0.2MPa左右；即便到了夏季冷凝温度也在36c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

42、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（10060）过程中放出的显热。喷淋蒸发冷却冷凝段

43、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69m/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

44、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。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1台，型号为NZFL-4300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，可以满足7万吨/年二甲醚的生产能力，确保出冷却器的温度达到20摄氏度以下。传统冰机系统的冷凝系统冷凝原理是靠水的显热来带走热量，所需的冷却水量是相当大的，同时需要较高的能耗配置来完成大量冷却水的循环。而蒸发式冷凝器的原理是利用水的蒸发潜热来带走热量，水的显热（4

45、.187kJ/Kg）和蒸发潜热（2334kJ/Kg）值相差557倍。蒸发式冷凝器有以下优点：（1）同等换热量下，蒸发式冷凝器利用水的蒸发潜热，环境干空气为媒介，以环境湿球温度为温差进行热交换，传热温差大，换热充分，效果更好。（2）二者相比较来说，采用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耗配置就可以完成冷水的循环，达到节水、节电目的。（ 3） 冷凝盘管采用整体不锈钢高效波纹管，传热系数大、冷凝效率高；延长了冷凝器的使用寿命。4.4 改造效果（ 1）双级反应新工艺改造：改造后的反应器甲醇可提高二甲醚单程转化率10%。单程转化率可以达到86以上，有效减少副反应物的生成。（ 2）

46、精馏塔进料口、分布器及塔盘改造，粗二甲醚不经冷却直接进入精馏塔。改造前精馏塔每生成1吨精二甲醚就需要1.732吨粗，二甲醚进入粗二甲醍冷却器，其中各种组分的质量为：二甲醍1000Kg/tDME甲醇245Kg/tDME水487Kg/tDME温度由125c冷去降U32c后再进入精储塔进行精馏分离，进入甲醇汽化塔的精馏塔塔釜残液中甲醇含量为33.0%；改造后精馏塔每生成1吨精二甲醚只需要1.636吨粗二甲醚进入粗二甲醍冷却器，其中各种组分的质量为：二甲醍1000Kg/tDME（其中来自一级反应器的为860Kg/tDME,来自二级反应器的质量为140.2477Kg/tDME）、甲醇215Kg/tDME

47、水421Kg/tDME温度由125c直接进入精储塔进行精储分离，进入甲醇汽化塔的二级反应后残液中甲醇含量为4.0%。（ 3）汽化塔增加再沸器本项目建成后可使汽化塔底部温度由40提高至140，达到汽化要求。在汽化塔底部增加再沸器后用二甲醚反应热加热汽化原料甲醇，可减少外供热量90%。由于使用二甲醚反应热直接加热汽化塔再沸器，无需在使用导热油进行加热，将不用导热油、可减开导热油泵二台，合计150KW7减开鼓风机，引风机各一台，合计150KW。4)循环水采用蒸发冷凝器300吨/小时，减开一台110KW/h循环水泵和风扇37KW/hi改造后开24KW/h蒸发量1000X1%=10t/h风吹损失1000

48、0.1%=1t/h排污浓缩倍数等于3时计算排水量10/(3-1)-1=1.5t/h补水量10+1+1.5=12.5t/h节约补水量12.5吨/小时，年节水10万吨。4.5 改造前后工艺流程图对比4.5.1 改造前工艺流程图z.z.反应混合气反应混合气绝热冷激式反应器（脱水反应）用醵4_甲菖血热器甲醵汽化塔反应混合气甲屋气化换物器釜辐甲醵底建液冷却器汽提塔卢T芭粗二甲醍展水污水处理导热油再沸器*导热油粗二甲屣.粗二甲改换型器粗二甲脚液器翔二甲酸粗二甲嬴储底十成品入库DME精潞塔再睇器*导热油导热油反应混合气z.4.6 总平面布置4.6.1 总平面布置原则1、注意节约用地，减少土方工程量，降低投资

49、。2、符合生产工艺要求，使生产作业线通顺短捷，避免主要生产作业线交叉返复。3、考虑工厂的生产安全、卫生，厂内建构筑物的间距必须满足防火、卫生、安全等要求。即符合建筑设计防火规范(GB500l62006)。4.6.2 总平面布置考虑现有生产线现状，在原有基础上挖潜改造。4.6.3 竖向设计本项目新建装置标高的选定和原建构筑物标高相一致，使之满足各建筑物之间的生产运输要求，并合理地组织场地排水，在平整场地时，注意到厂内外标高的衔接，减少土石方工程量。4.6.4 土建工程贯彻“适用、经济，在可能条件下注意美观”的建筑方针，坚持工厂布置一体化原则，各建、构筑物尽量集中布置，充分考虑竖向组合，以缩短管线

50、，节约用地。结构选型注意经济合理和构件标准化，在满足工艺生产的前提下，充分考虑安装和检修方便，尽可能利用厂区原有厂房和当地建筑材料。1、工程地质条件该工程地质条件较好，各建、构筑物原则上采用天然地基，并根据各建、构筑物工艺要求的埋置深度确定基础的持力层，但在下一步设计中应做好地质勘察工作为准确设计提供可靠依据。当出现下列情况时应进行局部地基处理：构筑物埋深较浅，基础坐落在表层土上；基坑超挖；局部有软弱土、扰动土；不均匀地基。处理方法优先采用换填法。2、抗浮处理当地下水位较高时，应对构筑物进行空载条件下的抗浮验算，当构筑物自重不能满足抗浮要求时，应采取抗浮措施。原则上采用配重抗浮，必要时采用树根桩抗浮。3、地震裂度根据中国地震烈度区划分图(1990)，某区地震基本烈度为6度。4、建构筑物的结构形式本工程附属建筑物采用砖混结构，钢筋砼条形基础，构筑物采用钢筋砼或预应力砼结构，大型矩形构筑物按国家规