二氧化硫对植物的影响及二甲醚节能改造项目可行性研究报告

PAGE8二氧化硫对植物的影响摘要：近年来ＳＯ２污染比较严重，它对植物有着多方面的影响。植物既受到ＳＯ２污染的影响，又对ＳＯ２的影响具有一定程度的修复能力。本文总结了关于ＳＯ２单一污染物对植物生理生化的直接影响以及其适应机制，并提出对这方面研究的展望。关键词：二氧化硫；植物；抗氧化酶我国是以煤为主要能源的国家，所以我国的大气污染主要是以ＳＯ２污染为主。特别是近３０年来我国经济的高速发展，更使煤炭以及石油的消耗量达到了一个前所未有的高度，加剧了ＳＯ２的排放污染。ＳＯ２是我国当前最主要的大气污染物，在个别地区污染相当严重。ＳＯ２可通过气孔进入植物叶片细胞后快速溶于细胞中，在细胞内释放出Ｈ＋、ＨＳＯ３－和ＳＯ３２－等，从而对细胞产生直接或间接的伤害。也可与其它大气污染物进行化学反应，生成各种硫酸盐，这些成分随雨水共同降落成为“酸雨”，能够导致土壤和水系的酸化，干扰植物的代谢，对生态系统有很大的破坏作用，从而间接地危害人类健康。关于ＳＯ２污染环境对植物生理生化及生长发育的影响已引起了众多学者的关注，并己取得了长足的进展。近年来，在ＳＯ２的植物伤害症状、伤害机理、对生理生化指标、植物组织结构影响等方面取的研究得了许多进展。1、二氧化硫对植物形态的影响李利红，仪慧兰［１］等采用室内培养及密闭箱静态熏气方法，研究了不同浓度ＳＯ２暴露对拟南芥叶片形态的影响，结果显示：ＳＯ２暴露对拟南芥成熟叶片的伤害主要是叶面伤害斑的出现和叶片枯死，伤害程度与暴露浓度和时间呈正相关，暴露于低浓度ＳＯ２时叶面无伤害斑，随时间推移有少数叶片边缘卷曲，但在停止暴露后恢复正常；中浓度时暴露的植株叶片出现大小不等的透明斑，随着暴露时间的延长，伤害症状发展为坏死斑，暴露于高浓度ＳＯ２的植株，叶片很快出现不规则形的黄色坏死斑，坏死斑的面积随暴露时间的延长而扩大，之后叶片大量枯死。但在脱离高浓度ＳＯ２后伤害性斑点不再增加，并能继续生长发育。ＳＯ２暴露对拟南芥植株的生长发育具有双向作用，较低浓度ＳＯ２暴露对植株的生长发育有一定的促进作用，高浓度ＳＯ２暴露会抑制植株的生长发育，使株高、单株叶片数和单叶面积呈浓度依赖性减少。２、二氧化硫对植物生理生化的影响２．１二氧化硫对植物气孔的影响气孔是植物与外界环境间气体交换的主要通道，气体污染物主要通过气孔进入叶组织，因此气孔在大气污染物对植物的影响中占有相当重要的地位。高吉喜［２］通过试验表明：通常情况下ＳＯ２促使植物气孔关闭，但也有某些植物经ＳＯ２熏气后气孔关闭。气孔对ＳＯ２浓度的反应通常是ＳＯ２浓度越大，气孔反应越快。２．２二氧化硫对植物细胞膜的影响细胞膜是植物细胞的重要组成部分，起着调节控制细胞内外物质交流的屏障作用，当植物处在不利环境条件下时，刺激首先作用于细胞膜。大量观察研究表明，细胞膜也是ＳＯ２作用的最初部位，在植物接触高浓度ＳＯ２后，膜首先受到损伤，继而膜透性发生改变。植物膜透性对ＳＯ２的反应差异通常与植物的抗性有关，抗ＳＯ２强的植物，细胞膜对ＳＯ２的反应不敏感，反之则很敏感，因此细胞膜透性变化常被作为衡量植物抗性强弱的一个重要指标。除与植物种类有关外，ＳＯ２对植物细胞膜透性的影响还与叶细胞的成熟度有关，通常幼叶抗性最强，质膜透性在ＳＯ２处理后变化最小，成叶最敏感，在与ＳＯ２短时间接触后膜透性即有大幅度增加，并随处理时间延长增幅加大，老叶介于二者之中。２．３二氧化硫对植物光合色素含量的影响通过对多种植物的测试表明，低浓度的二氧化硫就会导致地衣中叶绿素含量减少，ＳＯ２不仅减少叶绿素含量，同时还促使叶绿素失镁而转化成脱镁叶绿素，结果使植物叶子的颜色由鲜绿转变成褐色，并随二氧化硫处理浓度提高，叶绿素向脱镁叶绿素的转化增多，色素破坏程度也随之加重。且当植物叶片吸收的ＳＯ２超过叶片的清除能力时，就会造成代谢紊乱，并使叶绿素的含量显著降低。温莉娜，江波等［３］对夹竹桃进行不同浓度（8.5/25.7和５１．５ｍｇ／ｍ３）ＳＯ２熏处理，观测到：不同ＳＯ２浓度与叶绿素含量呈负相关，随着ＳＯ２胁迫浓度的增大，叶绿素的含量与对照（２．１０ｍｇ／ｇ）相比在逐渐下降，胁迫浓度越大，叶绿素含量越小；在低浓度（８．５ｍｇ／ｍ３）ＳＯ２处理时，叶片的叶绿素含量与对照相比，处理前期的叶绿素含量略有上升，处理后期则低于对照，变化幅度相对较小。这是由于植物能吸收、利用大气中微量ＳＯ２中的Ｓ元素，以补充体内Ｓ元素的不足。夹竹桃叶片吸收了Ｓ元素，可同化为含硫氨基酸，如胱氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸，这些氨基酸几乎是所有蛋白质的构成成分，从而有利于色素蛋白的合成。而蛋氨酸则与叶绿素的合成直接相关，叶绿素分子Ｖ环的形成必须由蛋氨酸提供甲基。然而，植物对Ｓ的需要量和耐性是有一定限度的。随着熏气时间的延长，吸收、积累的ＳＯ２超过夹竹桃叶片的需要量和清除机制时，就会造成代谢混乱和对叶绿素产生漂白作用，从而显著降低叶绿素含量。而在２５．７ｍｇ／ｍ３ＳＯ２气体胁迫下，叶绿素含量表现为“增一降—增”的趋势，虽有上升趋势，但都低于对照。在第３天时降到最低，仅为对照的０．７８倍，原因是在熏气后期，夹竹桃体内生理机制适应胁迫过程，抗性增强，叶绿素含量增加。而在高浓度５１．５ｍｇ／ｍＳＯ２气体胁迫下，叶绿素含量变化与低浓度相似，但含量水平都低于对照，说明高浓度ＳＯ２气体胁迫使植物体短时间产生的自由基量超过了植物本身的清除能力，使叶绿体结构破坏，叶绿素含量下降较快。４二氧化硫对植物保护酶的影响在许多逆境条件下，植物体内活性氧代谢系统的平衡会受到影响，其中活性氧如超氧阴离子自由基、羟基自由基、过氧化氢的含量的增加能引起膜脂过氧化或膜脂脱脂作用，从而破坏膜结构。因此，植物体内活性氧清除酶的含量或活性水平的高低，对植物的抗逆能力具有十分重要的意义。２．４．１二氧化硫对超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性的影响超氧化物歧化酶是一种重要的活性氧防御酶，在消除超氧物自由基、减轻脂质过氧化作用和膜伤害方面起重要作用。正常状态下植物的光合作用和呼吸作用都会产生自由基（Ｏ２－和ＯＨ－），超氧化物歧化酶可以清除Ｏ２－并产生Ｈ２Ｏ２，在逆境条件下，Ｏ２－浓度在一定范围内的提高可以诱导酶活性上升［４］。温莉娜，江波等通过试验证明，在低浓度ＳＯ２胁迫下，熏气前期ＳＯＤ酶活性与对照相比得到提高，ＳＯＤ酶保护系统消除Ｏ２－的能力得到提高，酶活性的增加幅度大于Ｏ２－的增加速度，呈现上升的趋势，但在后期，Ｏ２－的增加速度大于系统清除速度，酶活性下降。在高浓度ＳＯ２熏气下，ＳＯＤ酶活性明显低于对照，酶活性下降的幅度较大，这是因为熏气浓度升高，ＳＯ２的急剧增加使其对膜脂的攻击能力大大提高继而造成对ＳＯＤ酶系统的破坏使酶活性下降，超出酶所能清除的能力范围。以桑树叶为材料试验证明在较胁迫前期桑树叶片中的ＳＯＤ活性显著高于对照但在高浓度ＳＯ２胁迫处理下，叶片中的ＳＯＤ活性总体上低于对照，受到抑制。５二氧化硫对植物体内几种伤害性指示物质含量的影响２．５．１二氧化硫对植物叶片丙二醛（ＭＤＡ）的影响间 ＭＤＡ作为膜脂过氧化产物可以反映其过氧化的程度，而且对于ＳＯ２胁迫反应比较敏感。温莉应性的保护机制，从而有利于降低对叶片的伤 ＳＯ２ 娜，江波等３通过试验还证明，在低浓度的胁迫下，害。随着ＳＯ２胁迫浓度增加，桑树叶片中的ＣＡＴ活性变化呈现出一定的规律性，即先升高后下降，夹竹桃的ＭＤＡ含量与对照相比上升幅度较小而且ＳＯ２浓度越大ＣＡＴ活性降低幅度越大。说明随 浓度一旦升高ＭＤＡ含量也升高而且胁迫浓度越这是由于表明在ＭＤＡ增加着ＳＯ２胁迫处理时间的持续，桑树叶片受伤害程度 大升高幅度也越大 的同时，夹竹桃体内清除膜脂过氧化产物的能力也过大已经超过了自身的抵御力导致ＣＡＴ活性开 在逐渐增强并且最终超越ＭＤＡ含量增加的速度 ，使MDA含量降低。 ２．５．2二氧化硫对植物叶片中脯氨酸的影响 脯氨酸是生物界分布最广的渗透保护物质之一。干旱、高盐、高温及重金属等非生物胁迫条件都会导致植物体内脯氨酸含量的增加。大量研究表明，脯氨酸的积累和活性氧的产生有良好的相关ＰＯＤ 过氧化物酶和过氧化氢酶共同作用催化Ｈ２Ｏ２ 性，体外脯氨酸具有清除活性氧的作用，能有效降低环境胁迫所致的植物过氧化作用，降低植物的伤内的积累，随着ＳＯ２胁迫浓度的增加，桑树叶片中脯氨酸含量逐渐增大，且叶片中的脯氨酸含量均显高于对照，在较高浓度时，叶片中脯氨酸显著高于对照。５．3二氧化硫对植物叶片中可溶性蛋白质影响可溶性蛋白质也是反映植物伤害程度的一个指标，植物受到外界伤害的程度越大，植物体内的可溶性蛋白质含量越高。窦宏伟，周菲等［５］，通过试验证明，桑树叶片中的可溶性蛋白质含量与ＳＯ２浓度呈正相关，可溶性蛋白质的含量在高浓度ＳＯ２胁迫的整个过程中均很高，与对照相比均达到极显著水平。这表明在ＳＯ２胁迫的环境下，桑叶中的自由基等有害物质已经对叶片产生了很大影响。２．６二氧化硫对植物根尖生长及细胞分裂的影响苏朝棉［８］以二倍体菘蓝为材料，研究二氧化硫对菘蓝根尖生长及细胞分裂的影响，结果表明：低浓度二氧化硫对菘蓝根尖生长及细胞分裂没有影响；高浓度的（１．５－２．５ｍｍｏｌ／Ｌ）二氧化硫能够抑制菘蓝根尖的生长，同时使细胞有丝分裂指数、发茅率下降，并诱发细胞分裂异常，且呈明显的时间效应和剂量效应。这是由于药物的抑制应该是药物分子通过与生物大分子相互作用（或结合）使这些生物大分子的活性发生变化（抑制或失活），从而干扰有丝分裂及生长进行，表现出抑制效应。二氧化硫处理菘蓝根尖细胞后，可导致多种类型的染色体畸变，上述染色体畸变可能是药物直接损伤ＤＮＡ或者干扰ＤＮＡ、蛋白质合成或ＲＮＡ的转录的结果。董建新，于秀俊等［９］通过二氧化硫体内衍生物对洋葱根尖生长及细胞分裂的处理效应的研究，结果表明：低浓度对洋葱根尖生长及细胞分裂没有影响；高浓度的（１．５－２．５ｍｍｏｌ／Ｌ）亚硫酸氢钠能够抑制洋葱根尖的生长，同时使细胞有丝分裂指数下降，并诱发细胞分裂异常，且呈明显的时间效应和剂量效应。此结果与苏朝棉实验结果一致。综上所述，本文探讨了ＳＯ２对植物叶片光合色素，气孔，细胞膜，抗氧化酶，根尖生长以及分裂的影响。认为目前国内关于ＳＯ２引起植物叶子受害症状，植物生理生化影响的研究比较多，但在分子水平上研究ＳＯ２的影响还比较匮乏。而且有关ＳＯ２与其他气体污染物如一氧化氮，二氧化氮，臭氧等气体组成复合污染对植物影响的研究还比较少，还有许多关于植物对污染物反应机制的问题亟待解决。参考文献：［１］李利红，仪慧兰．二氧化硫暴露对拟南芥叶片形态和生理生化指标的影响［Ｊ］．农业环境科学学报，２００８，２７（２）：５２５－５２．［２］高吉喜．二氧化硫对植物新陈代谢的影响（Ｉ）———对气孔、膜透性与物质代谢的影响［Ｊ］．环境科学研究，１９９７，３（１０）：３７－４０．［３］温莉娜，江波等．ＳＯ２对夹竹桃生理生化的影响［Ｊ］．浙江林业科技，２００８，５（２８）：６０－６３．［４］余叔文，汤章城．植物生理学与分子生物学（２版）［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９８：３６６－３８９．［5］窦宏伟，周菲等，SO2胁迫对桑树部分生理生化特性的影响［J］.蚕业科学，2010，36（I），0126-013［6］孙建伟.二氧化硫对玉米细胞过氧化氢酶活性的影响［J］.作物学报，2007，33（12）；1968-1971［7］罗广华，王爱国，邵从本等.高浓度氧对种子萌发和幼苗生长的伤害［J］.植物生理学报，1987，13（2）：161-167［８］苏朝棉．二氧化硫对菘蓝根尖生长及细胞分裂的影响［Ｊ］．中国西部科技，２０１０，１（９）：：３６－３８．［９］董建新，于秀俊等．二氧化硫对洋葱根尖生长及细胞分裂的影响［Ｊ］．河北师范大学学报（自然科学版），２００３，９（２７）：５１６－５１９．［１０］潘风云，高吉喜．二氧化硫对植物新陈代谢的影响（Ⅱ）———对光合、呼吸与物质代谢的影响［Ｊ］．环境科学研究，１９９７，１１（１０）：６－１０．二甲醚节能改造项目可行性研究报告资格证书号：目录TOC\o"1-2"\h\u20646第一章总论 1289651.1项目名称及承办单位 138261.2可行性研究报告编制依据 1285091.3研究工作的范围 2147441.4企业概况 234911.5项目建设背景及必要性 3229701.6项目基本情况 5152291.7项目实施效果分析评价 6102511.8项目结论及建议 6166511.9主要经济技术指标表 723933第二章生产系统现状及节能潜力分析 919232.1产品及规模 9108332.2目前企业生产工艺概况 9170182.3工艺主要耗能设备清单 2137662.4生产能耗状况 22267632.5节能潜力分析 2326975第三章建设地点条件及项目选址 2477073.1建设条件 24296163.2项目选址 262886第四章工程技术方案 27246934.1项目组成 2777444.2技术改造方案的总体思路 27146644.3工程技术方案 2714504.4改造效果 32143384.5改造前后工艺流程图对比 33191214.6总平面布置 371268第五章环境保护 41289045.1厂址环境现状 41183705.2依据 41292515.3现有工程废气及废渣产生与排放分析 41102445.4环境保护 4324479第六章劳动安全卫生与消防 4410656.1编制依据及采用的标准 44293576.2项目危害因素和危害程度 4461846.3安全措施方案 4511036.4消防设施 4623300第七章节能 48129527.1必要性 48207877.2设计原则 4871847.3项目能源管理和能源计量 48172467.4其他节能措施 525017.5系统节能改造节能量的核算 531054第八章企业组织与劳动定员 57290608.1组织机构与管理机构 5711848.2组织机构图 57216518.3人力资源配置 58141608.4人员培训 583082第九章项目管理与实施进度 59309739.1项目管理 5928019.2项目实施进度 5915388第十章项目招投标方案 612437210.1招标范围及招标组织形式 612023710.2投标、开标、评标和中标程序 611569710.3评标委员会的人员组成和资质要求 627564第十一章投资估算与资金筹措 64370811.1投资估算 64376811.2资金筹措 6615629第十二章经济效益评价 682774112.1财务评价说明 68645012.2产品成本 682594212.3经营收入与税金 691643012.4利润及分析 70314612.5现金流量分析 7169712.6不确定性分析 713202012.7财务评价结论 7327451第十三章结论与建议 752625413.1结论 751918713.2建议 75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可行性研究报告xxxxxxx省工程咨询公司第46页第一章总论1.1项目名称及承办单位1.1.1项目名称xxxxxxx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：xxxxxxx法人代表：1.1.3项目建设地点项目建设地点选于xxxxxxx现址内。1.1.4报告编制单位编制单位：xxxxxxx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[2006]28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[2007]15号）；5、《“十一五”十大重点节能工程实施意见》；6、《国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〔2004〕2505号）；7、《xxxxxxx省节约能源条例》；8、《省政府关于批转省发展改革委等部门xxxxxxx省重点用能单位节能管理办法的通知》（xxxxxxx政[2006]53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[2011]1668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xxxxxxx是一家新兴的高科技化工企业，为xxxxxxx市重点建设企业。公司注册资本1836万元，公司法人代表xxxx。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。公司位于xxxxxxx省xxxxxxx市xxxxxxx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，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GDP能耗同比上升0.09％，与上年同期基本持平，与一季度单位GDP能耗上升3.2%相比，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，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GDP能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转变为自身持久发展的不竭动力，促成企业的可持续发展。xxxxxxxxxxxxxx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，xxxxxxxxxxxxxx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34487.5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、SO2、CO2、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1216.84万元。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13795Ⅱ经济数据1总投资万元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199.31Ⅲ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税前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税前8全部投资财务净现值万元1216.84税后9盈亏平衡点（BET）%39.58

第二章生产系统现状及节能潜力分析2.1产品介绍及规模二甲醚（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。二甲醚的毒性很低，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。二甲醚基本的物理性质见下表，100ml水中可溶解3700mlDME气体，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。DME燃烧时火焰略带亮光，常温下难于活化。二甲醚是重要的化工原料，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。二甲醚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。xxxxxxx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1.0MPa，入口温度达160～210℃，催化剂床层温度295～350℃的条件下，甲醇气体经催化脱水制取二甲醚，反应式如下：主反应：2CH3OH=CH3OCH3+H2OΔH=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DME反应器，用气相甲醇原料冷激降温，以确保反应在所需条件下连续正常进行。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70～80%，DME的选择性大于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：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；精馏塔釜液也部分进入甲醇汽化器，进行过热，精馏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醚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醚贮罐进行气液分离。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。图：冷凝洗涤及精馏提纯工艺流程图（2）粗甲醚贮罐气液分离后，液相为粗甲醚，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醚、甲醇蒸汽。气相料经冷却器冷却后进入洗涤塔，用精馏塔釜液吸收其中的二甲醚、甲醇，吸收液返回粗甲醚贮罐，吸收尾气则经减压后送导热油加热系统燃烧。粗甲醚储罐分离出粗甲醚液体用泵加压并计量后进入预热器，预热后进入精馏塔。经精馏分离从塔上部得到二甲醚产品，经冷凝器冷凝后流入甲醚回流罐，一部分回流回精馏塔，另一部分作为产品送去二甲醚罐区。（3）精馏塔釜液（主要为甲醇和水）排入精馏塔釜液贮罐后，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。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xxxxxxx化工静止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精馏塔釜液罐V=12M31339016MnR/20ЦV10340-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精馏塔再沸器F=70.4M2壳0.5-管1267016MnR.20ЦQ235-C-20E10640-E106-1鹤壁市煜广通用环保有限公司4精馏塔冷凝器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粗甲醚冷凝器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0.8409516MnR.20E10140-E101-1鹤壁市煜广通用环保有限公司9汽提塔￠１０００／￠７００Ｈ１２．５５５M塔内0.5管0.852865Q235-C.20T10440-T104-1鹤壁市煜广通用环保有限公司10汽化塔￠１８００／￠１２００Ｈ１８．６５５M0.6-0.9856516MnR.20ЦＴ10140-Ｔ101-1鹤壁市煜广通用环保有限公司11精馏塔ＤＮ１１００／ＤＮ１６００Ｈ＝１９．４４５Ｍ0.9-1.0809016MnRT10340-T103-1鹤壁市煜广通用环保有限公司12洗涤塔￠８００／￠５００Ｈ１０．２２５M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粗甲醚预热器Ｆ＝56.6Ｍ２壳1.1/管0.8215516MnR/Q235-C/20E11140-E111-1鹤壁市煜广通用环保有限公司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0.45193016MnR/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,16MnШR10140-R101-1填装13.3M320粗甲醚储罐￠２４００＊１２/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甲醚回流罐V=24M30.95-1.0532516MnRV10440-V104-1鹤壁市煜广通用环保有限公司24二甲醚球罐1000M3四川蓝星机械251#甲醇槽1000M3常压4511Q235-BV201-A40-V201-1鑫丰公司261#甲醇槽1000M3常压4511Q235-BV201-B40-V201-1鑫丰公司27高位油槽10M3无锡州常能源设备厂28低位油槽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甲醇\水2JIS20K大连帝国屏蔽电泵2精馏塔进料泵R82-317J4BM-0506TI-F6.6二甲醚甲醇/水2JIS21K大连帝国屏蔽电泵3甲醚回流泵RWE82-416H4BM-0506UI-K11二甲醚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F82-317H4BM-0506TI-F6.6甲醇2JIS25K大连帝国屏蔽电泵7二甲醚装车泵RWE82-317H4BM-0608TI-K6.6二甲醚3JIS26K大连帝国屏蔽电泵8引风机9鼓风机101#循环油泵112#循环油泵123#循环油泵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醚总产量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kW·h/年，电当量值折标煤3.5tce/万KW·h，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。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380℃，副反应进一步增加，二甲醚能耗高成本上升，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馏塔塔釜-解析闪蒸槽-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xxxxxxx市xxxxxxx区位于xxxxxxx省中南部，总面积405.38平方千米。总人口49.7万人。xxxxxxx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。xxxxxxx区交通四通八达，通讯畅达，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。xxxxxxx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xxxxxxx市区小宋庄东澧河汇入，流至xxxxxxx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xxxxxxx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。xxxxxxx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。xxxxxxx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。xxxxxxx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。3.2项目选址该项目是在xxxxxxxxxxxxxx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250～320℃；自上而下的催化剂床层出现：低→最高→较高→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320～350℃，下部低温催化剂利于脱水反应向正反应方向进行，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DME反应器都高。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DN80耐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1500m2。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。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（4.187kJ／Kg）和蒸发潜热（2334kJ／Kg）值相差557倍。蒸发式冷凝器有以下优点：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）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，二甲醚进入粗二甲醚冷却器，其中各种组分的质量为：二甲醚1000Kg/tDME、甲醇245Kg/tDME、水487Kg/tDME，温度由125℃冷却到32℃后再进入精馏塔进行精馏分离，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醚冷却器，其中各种组分的质量为：二甲醚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、水421Kg/tDME，温度由125℃直接进入精馏塔进行精馏分离，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150KW。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由于采用蒸发冷凝器可减少循环水量300吨/小时，减开一台110KW/h循环水泵和风扇37KW/h。改造后开24KW/h蒸发量1000×1％=10t/h风吹损失1000×0.1％=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4.5.2改造后工艺流程图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。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》（GB500l6—2006）。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，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：⑴构筑物埋深较浅，基础坐落在表层土上；⑵基坑超挖；⑶局部有软弱土、扰动土；⑷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)》，xxxxxxx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范的规定设置温度伸缩缝。4.6.5供水、供电工程1、供水项目生产及生活用水，利用原有的供水系统，现有的供水能力可满足技改后的用水量，无需增加新供水设备。2、供电利用公司原有供电系统，电源供应有保证。3、排水该公司具有完善的雨污分排系统，生产污水经污水处理中心处理后达标后排放。4.6.6自控依据工艺装置的规模，工艺流程的特点及操作上的要求，本设计在原有的自控基础上采用集中控制信号智能化控制、指示及监视。联锁信号及紧急停车信号引入PLC可编程序控制器系统中，进行联锁及停车逻辑处理。对整个生产过程中需要经常观察和实对测量的工艺参数，将在控制室内通过控制者采用变送器并进行监视，其余一般不经常观察或不太重要的工艺参数，将采用就地测量仪表。就地压力测量仪表选用全不锈钢压力表。对于机构震动较强的场合，选用不锈钢耐震压力表。集中检测采用智能式压力变送器。就地温度测量仪表选用双金属温度计。集中温度检测仪表采用热电阻或热电偶式。流量测量仪表的选择：选用法兰取压标准孔板配差压变送器。根据流体特性、流量大小、工艺操作条件等确定调节阀类型。仪表电源：所有仪表及自动化设备的用电均由智能化供电装置供给。电源规格：电压：220VAC±2%24V±1VDC频率：50Hz±0.5Hz以上220VAC均来自智能化供电装置，24VDC电源将由机柜内供电装置供给。PAGE8第五章环境保护5.1厂址环境现状环保工作与企业的切身利益密切相关，多年来该公司通过加大投资，对生产工艺进行不断的优化，并加强管理，对废水、废气、废渣进行集中治理，减少了跑、冒、滴、漏等现象的发生，改善了企业的生产环境，提高了企业的环境质量，降低了噪声对周边环境的影响。5.2依据1、环境质量标准（1）GB3095—1996《环境空气质量标准》二级标准；（2）GB3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准；（3）GB3096—2008《城市区域环境噪声标准》；（4）GB15618—1995《土壤环境质量标准》二级标准；（5）GB/T14848-93《地下水质量标准》Ⅲ类标准；（6）GB9137-1996《保护农作物的大气污染物最高允许浓度》。2、污染物排放（控制）标准（1）GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》二类区Ⅱ时段标准；（2）GB12523-90《建筑施工场界噪声限值》；（3）GB12348-2008《工业企业厂界噪声标准》Ⅱ类标准；（4）GB14554-93《恶臭污染物排放标准》；（5）GB8978-1996《污水综合排放标准》一级标准；（6）GB18599-2001《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》。5.3现有工程废气及废渣产生与排放分析主要污染物为来自二甲醚合成塔、初馏塔、精馏塔、回收塔产生的驰放气、废液及少量的废渣(催化剂)。（1）环保治理措施1.废气处理二甲醚精馏塔排出的驰放气含CH4、有害物质，甲醇蒸馏塔驰放气含有CH4、CO和CH4OH有害物质，由于这两股废气数量很少，因此可以送火炬燃烧处理。装置开停车时排放的可燃气体，也可以送火炬燃烧处理。本装置正常生产时废气主要有加热炉尾气、弛放气、闪蒸气和精馏不凝气等。分别采用以下治理措施：加热炉尾气主要成份为氮气、水蒸汽和少量二氧化碳，经排气筒高空排放；甲醇合成弛放气和闪蒸气热值达2000kcal/Nm3，可以送作燃料。精馏不凝气热值虽高，但压力太低，且量很小。因此，暂考虑去火炬系统燃烧处理。来自二甲醚合成工序的甲醇洗涤塔的不凝气，送火炬系统燃烧处理。2.废水处理甲醇蒸馏塔底产生的废水含甲醇仅40ppm，由总厂的回收装置统一处理。本装置正常生产时废水主要有精馏废水、循环水排污等。分别采用以下治理措施：精馏废水含有少量甲醉，本设计设置的甲醇回收塔处理后己达排放标准，经冷却后收集输送到公司污水生化处理站；循环水排污废水中污染物含量极少，可直接排放。3.废渣处理生产中产生的少量的废催化剂用填埋等方式处理。本装置废渣主要为各种废催化剂等，可送当地填埋场填埋处理；废甲醇、二甲醚催化剂送至回收厂家回收利用以回收其中的贵重金属。4.噪声本装置噪声主要为压缩机、鼓风机、引风机、汽包放空和各类泵噪声。各类机泵应优先选用低噪声电机，加消声器，将主要噪声源集中在隔音房内。在操作中只设流动岗位，不固定值班，需要固定值班的，可将机房和操作间用隔声门窗分开布置。并在厂区种植降噪植物。5.4环境保护本项目在其生产运行过程不会产生二次污染，在设计中依照“三同时”的治理原则对本项目生产运行过程产生的“三废”进行综合治理，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、SO2、CO2、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。第六章劳动安全卫生与消防6.1编制依据及采用的标准中华人民共和国劳动部（第3号令）建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定；《化工企业安全卫生设计规定》HG20571-95；3、建筑设计防火规范GB50016-2006；4、电力设备接地设计技术规程SDJ8-79；5、火灾自动报警系统设计规范GB50116—2008；6、建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005。6.2项目危害因素和危害程度6.2.1安全卫生概况本项目在原企业已有的基础上，建立健全安全卫生组织机构，配备安检人员，制订规范的安全卫生条例；配备必要的防护设施和器材，确保安全卫生状况良好。6.2.2项目危害因素和危害程度分析本项目运转过程中，产生小量的躁音，不会对操作工人的听力造成任何影响，在运转过程中应注意机械操作和用电安全；在设备运转过程中有发生电伤、机伤、烫伤的危害因素存在。6.3安全措施方案本次设计严格遵循国家有关劳动安全卫生的规定，对劳动安全卫生采取必要的防护措施。1、防机械伤害厂区内道路宽畅合理，生产厂房内设备之间、设备与工作位置之间均留有足够的间距，并设有足够的人流、物流通道，充分保护物料运输和人员通行的安全。吊车行驶时有明显的警示信号。2、噪音防范措施设计中采用低噪声的机械设备，在噪声源集中的岗位设置隔离操作间，使噪声低到环保标准规定的指标以下，以确保良好的生产环境。3、用电设备的安全措施生产装置中所有用电设备及电机均有可靠的接地；检修时保证断开电源，并设置明显标志；高低压电气设备的金属外壳、金属支架等均进行保护接地；电缆线路的零线在引入建筑物时按规范作重复接地；厂房按第三类建筑物设置防雷设施，防雷接地电阻不大于30Ω。4、机械及坠落意外伤害防范措施对高速旋转的可往复运动的机械设备，应设计可靠的防护器，挡板或安全围栏。5、防尘防毒=1\*GB3①对原材料破碎、原料制备过程中产生的粉尘采取强制通风措施，加装除尘设备，以降低粉尘浓度，同时加强工人自身防护，确保身体健康。=2\*GB3②室内产生粉尘的设备采用负压操作，避免粉尘飞扬，加强通风换气。=3\*GB3③要充分利用自然光，在自然光照度不足的地方设灯光照明。=4\*GB3④根据工作环境特点配备各种必要的防护用具和劳保用品。=5\*GB3⑤夏季自然通风不能满足要求时，在工人较集中的地点设轴流风扇。=6\*GB3⑥厂区道路设置交通标志，其位置、形式、尺寸、颜色等均应符合国家安全标志和公安部颁发的现行规定。生产工序衔接紧密合理，物料运输通畅，操作维修方便。=7\*GB3⑦本地区地震基本烈度为Ⅵ度，建、构筑物设计均按相应烈度设防。=8\*GB3⑧采用先进的管理方法，制定科学的操作规程，加强职工上岗培训及安全教育，确保安全生产。6.4消防设施6.4.1消防环境状况本项目建设地点位于公司现址内。厂区规划建设了完备的消防系统，并能做到对单位内消防器材定期检查、维修，使消防设施处于完好状态。6.4.2消防水源消防水源为厂内供水管网系统。6.4.3消防措施1、本项目厂区采用高压消防体制，厂区内按消防要求设有室外消火栓，消防时可利用消火栓加压灭火；2、在总图布置上，厂区内各建构筑物之间有足够的防火间距，满足《建筑设计防火规范》的要求，消防管道的设置满足消防要求；3、车间周围形成环行通道以满足消防车通行；4、本项目厂房防火类别均属丁类和戊类，车间内均设置室内消火栓和磷酸铵盐干粉灭火器以满足消防要求；室内消防管道由室外供水管网接入，根据各车间的生产类别和耐火等级按《建筑设计防火规范》