新建年產(chǎn)20000t國際標(biāo)準(zhǔn)級(jí)

1、新建年產(chǎn)20000t國際標(biāo)準(zhǔn)級(jí)液體食品co2裝置項(xiàng)目建議書 2011 . 10.10目錄1. 項(xiàng)目建設(shè)的目的和意義. 32. 市場初步預(yù)測分析.53產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模.104工藝技術(shù)初步方案.115原材料、燃料和動(dòng)力的供應(yīng).136建廠條件和廠址初步方案.147公用工程和輔助設(shè)施初步方案.158環(huán)境保護(hù).16.9工廠組織和勞動(dòng)定員估算. 1610項(xiàng)目實(shí)施初步規(guī)劃.16.11投資估算和資金籌措方案. . .1712經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的初步評(píng)價(jià).1813結(jié)論與建議.19.1項(xiàng)目建設(shè)的目的和意義二氧化碳（co2）是較豐富的化學(xué)物質(zhì)之一，其來源分為天然的和化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的兩種。co2的物理狀態(tài)有氣態(tài)

2、、液態(tài)、固態(tài)三種，在常溫常壓下是無色略帶酸味的氣體。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，一立方米co2氣體重1.9769kg，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，其升華溫度為-78.5，臨界溫度為31.1，臨界壓力為7.3967mpa,相對(duì)分子質(zhì)量為44.01。不能燃燒，容易液化，密度是空氣密度的1.53倍。在臨界溫度以下加壓，可使co2氣體液化為無色的液體co2。根據(jù)co2質(zhì)量，用途不同，可分為工業(yè)級(jí)和食品級(jí)二種，根據(jù)co2物理狀態(tài)又可分為氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)（干冰）三種形式。實(shí)際上c02是一種可利用的寶貴資源,已被世界有關(guān)組織列為人類最親和的氣體之一,并已在化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、機(jī)械加工、石油開采等領(lǐng)域大量應(yīng)用，但目前全球c02年利

3、用量不足1億噸,這是一個(gè)很大的浪費(fèi)。我國的c02真正出路,是以3r(減量化reduce、再利用reuse、資源化recycle )為原則,形成co2產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)鏈,達(dá)到循環(huán)經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。如今,大力開發(fā)利用co2這一資源的熱潮正在我國掀起,工業(yè)級(jí)與食品級(jí)液體1.1.食品級(jí)co2主要用在：1.2.1飲料和啤酒行業(yè)：飲料和啤酒行業(yè)是食品co2主要市場，目前我國飲料和啤酒消費(fèi)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家，隨著我國人民生活水平的日益提高，這一行業(yè)對(duì)食品co2的需求將會(huì)以每年25%以上的速度增長。1.2.2 煙草行業(yè)：隨著環(huán)保要求的提高以及對(duì)食品添加劑的嚴(yán)格要求，為食品co2進(jìn)入煙草行業(yè)提供了很大的機(jī)遇，液體食品co2用

4、于煙絲膨化可使每箱香煙節(jié)約2.5-3.0kg原料煙絲，而且煙絲膨化質(zhì)量也有很大的提高。卷煙行業(yè)以年產(chǎn)3000萬箱計(jì)算約需co2 190萬噸/年。1.2.3 防腐保鮮行業(yè)：食品級(jí)c02或其制成的干冰還是食品、蔬菜、水果、水產(chǎn)品真正綠色產(chǎn)品防腐保鮮的首選,在速凍食品、冷藏運(yùn)輸、醫(yī)療冷凍、糧食的殺蟲與貯存領(lǐng)域也可大顯身手。 隨著二氧化碳應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，市場發(fā)展前景越來越好，目前用于飲料、煙草、食品冷藏保鮮、焊接保護(hù)、發(fā)泡劑、植物氣肥、消防等行業(yè)的需求強(qiáng)勁。若以350公里為我廠co2產(chǎn)品的服務(wù)半徑，在此區(qū)域內(nèi)，目前還沒有高品質(zhì)的co2生產(chǎn)企業(yè)，整個(gè)河北省目前只有四.五家小型co2生產(chǎn)企業(yè),而我廠的

5、生產(chǎn)能力遠(yuǎn)不能滿足市場需求。同時(shí)我廠脫碳改造項(xiàng)目完成后,co2氣體將有大量富裕，因此充分回收利用co2，既可以滿足日益增長的市場需求，給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)利益，同時(shí)，也減少溫室氣體排放，具有良好的環(huán)保效益。2市場初步預(yù)測分析2.1產(chǎn)品國內(nèi)、外市場供需現(xiàn)狀，近期、遠(yuǎn)期需要量及主要消費(fèi)去向的初步預(yù)測2.1.1國外對(duì)co2利用的概況美國是世界上最大的c02生產(chǎn)國和消費(fèi)國,現(xiàn)有90多套生產(chǎn)c02裝置,總生產(chǎn)能力約800萬噸/年,主要為合成氨廠、石化廠、乙醇廠、天然氣加工廠等副產(chǎn)c02。美國c02生產(chǎn)裝置的西歐c02消費(fèi)量約200萬噸/年,其中80%以上為液體c02, c02氣體來源主要以天然氣井分離的c02

6、和合成氨廠副產(chǎn)c02為主。在西歐各國中德國c02產(chǎn)量最大,有30余家液體co2工廠。西歐c02市場今后幾年消費(fèi)增長幅度估計(jì)在3%4%。國外co2消費(fèi)分布情況見表1.區(qū)域 食品工業(yè) 飲料、啤酒 油氣井操作 金屬加工 鋼鐵 滅火、氣霧劑 其他美國 46 20 11 5 8 日本 12 17 44 12 西歐 68 8 2.1.2國內(nèi)對(duì)co2利用的概況我國擁有可以開發(fā)利用的co2資源非常豐富。主要來源為(1)合成氨廠脫碳工序排放氣；(2) co2氣田氣(3)酒精廠、啤酒廠排放廢氣；(4)制氫裝置副產(chǎn)氣；(5)石灰石鍛燒窯氣；(6)石油化工副產(chǎn)氣。70至80年代,國內(nèi)合成氨廠、酒精廠開始回收利用c02

7、,其生產(chǎn)規(guī)模均在3000噸/年以下，基本為自產(chǎn)自用或以銷定產(chǎn),當(dāng)時(shí)國內(nèi)co2產(chǎn)銷量不足 3萬噸。90年代初,國內(nèi)c02產(chǎn)銷量迅速增長到20萬噸以上,市場初具規(guī)模。隨著我國工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的多元化發(fā)展,國內(nèi)c02需求呈現(xiàn)快速增長。至1997年底,國內(nèi)50多家中型合成氨廠已建成了34套c02回收裝置,總產(chǎn)能約23萬噸/年,其中最小規(guī)模僅1000噸/年,最大規(guī)模為3萬噸/年,萬噸以上9套。國內(nèi)酒精廠、啤酒廠也有百余家安裝了c02回收、精制裝置,總生產(chǎn)能力達(dá)18萬噸/年,其中最大規(guī)模為2萬噸/年,大部分為1000噸/年；煉油廠、石化廠也建成或在建大型c02生產(chǎn)裝置10余家,約占國內(nèi)c02商品量的50%。華東

8、石油地質(zhì)局利用江蘇黃橋c02氣田、東北石油地質(zhì)局利用吉林萬金塔co2氣田開發(fā)的南北兩大氣田氣c02產(chǎn)品也先后投入市場,總生產(chǎn)能力在15萬2.1.3國內(nèi)co2消費(fèi)分布和結(jié)構(gòu)我國國內(nèi)市場需求量、消費(fèi)結(jié)構(gòu)各省市差別較大。沿海開放城市、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份需求量較大,其消費(fèi)結(jié)構(gòu)因各省市工業(yè)結(jié)構(gòu)不同而不同。廣東省co2市場較活躍,全省co2生產(chǎn)能力在10萬噸/年以上。1997-2002年間co2年均消費(fèi)增長估計(jì)在10%左右。其中碳酸飲料占27.77%;啤酒7.36%;冷凍7.61%;干冰17.4%;卷煙10.67%;焊接占25.28%;糧食包裝儲(chǔ)運(yùn)占11.05%;其他用途6.52%。江蘇省co2市場和結(jié)構(gòu)與廣東

9、基本相似。而上海c02年消費(fèi)在5萬噸/年以上,近幾年年均增長在11%左右。山東現(xiàn)擁有co2生產(chǎn)能力在年產(chǎn)10萬噸左右,其中啤酒和碳酸飲料占30%;煙草30%冷凍、冷藏15%;焊接10%;油田驅(qū)動(dòng)6%;氣體肥料6%;醫(yī)藥、消防等3%。東北地區(qū)主要用于焊接35%,油田驅(qū)動(dòng)氣21%,飲料和啤酒22%,大棚蔬菜用氣體肥料18%,其他用途4%。浙江現(xiàn)有co2主要使用有：工業(yè)氣體保護(hù)焊領(lǐng)域，約達(dá)整個(gè)浙江市場的60-70%左右，主要分布在寧波、舟山、溫州、臺(tái)州等沿海工業(yè)、造船業(yè)發(fā)達(dá)的城市；其次是食品加工領(lǐng)域，如：啤酒、飲料生產(chǎn)、煙絲膨化行業(yè)。主要分布在杭州、溫州、寧波等地。河北省市場上質(zhì)量指標(biāo)主要執(zhí)行為gb

10、/t605293（工業(yè)級(jí)）、gb10621-89（食品級(jí)），尚未有國際標(biāo)準(zhǔn)級(jí)(食品飲料協(xié)會(huì)（可口可樂）標(biāo)準(zhǔn))產(chǎn)品。目前河北省內(nèi)及周邊山東省co2生產(chǎn)廠家僅有幾家,且裝置多屬八、九十年代產(chǎn)品,供應(yīng)商貨源大多稱產(chǎn)品能達(dá)到國標(biāo)gb10621-89食品級(jí)要求，但是實(shí)際上大多數(shù)省內(nèi)及周邊地區(qū)山東等生產(chǎn)廠家、供應(yīng)商的co2產(chǎn)量低,品質(zhì)不高、且質(zhì)量不穩(wěn)定，因此，主要都銷向工業(yè)領(lǐng)域。2.2.co2消費(fèi)趨勢飲料和啤酒是食品級(jí)co2的主要消費(fèi)市場,根據(jù)美國可口可樂公司提供的最新數(shù)據(jù), 目前我國飲料和啤酒年人均消費(fèi)量只有5kg,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家150kg的年人均消費(fèi)水平。中國飲料年人均消費(fèi)量僅為美國的1/2.5,而

11、中國人口是美國的5倍,因此中國飲料消費(fèi)量應(yīng)是美國的12.5倍。飲料對(duì)食品級(jí)co2的巨大需求,預(yù)示著其市場前景的十分廣闊。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前美國c02年需求總量已達(dá)450萬噸,其中食品級(jí)c02為320萬噸,而我國目前c02年總產(chǎn)量不足100萬噸。按美國人均消費(fèi)水平估計(jì)，我國食品級(jí)液體co2需求量將達(dá)到數(shù)百萬噸。隨著我國人民生活水平的不斷提高,飲料行業(yè)對(duì)co2的消費(fèi)量年均增長速率將會(huì)超過25。飲料對(duì)食品級(jí)co2的巨大需求,預(yù)示著其市場前景十分廣闊。煙草行業(yè)也為食品級(jí)c02的應(yīng)用提供了很好機(jī)遇,隨著環(huán)保要求提高以及對(duì)食品添加劑要求更趨嚴(yán)格,目前已逐步采用食品級(jí)c02替代氟利昂進(jìn)行煙絲膨化。采用食品級(jí)c02

12、膨化的煙絲不僅質(zhì)量好,而且可使每箱香煙節(jié)約2.5-3.0kg原料煙絲，浙江卷煙廠已經(jīng)在2001年將原氟利昂膨化設(shè)備全部改成了co2膨化設(shè)備，我國不少煙廠近兩年都相繼將原來的氟利昂膨化設(shè)備改為co2膨化設(shè)備，卷煙行業(yè)以年產(chǎn)3000萬箱計(jì)算約需co2 190萬噸/年。因此co2在煙草工業(yè)具有十分良好的推廣前景。食品級(jí)c02或其制成的干冰還是食品、蔬菜、水果、水產(chǎn)品防腐保鮮用綠色產(chǎn)品的首選,另外在儲(chǔ)存速凍食品、冷藏運(yùn)輸、醫(yī)療冷凍等領(lǐng)域也可大顯身手。co2氣體保護(hù)焊一直是我國重點(diǎn)推廣的技術(shù)項(xiàng)目之一，co2氣體保護(hù)焊與其它焊接方法相比，具有焊接成本低；生產(chǎn)率高；焊接變形??；適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。是一種高效節(jié)

13、能新工藝,現(xiàn)占co2消費(fèi)量的20左右，是我國co2第二大消費(fèi)市場。今后五年，該行業(yè)用氣量預(yù)計(jì)增長在11左右。c02超臨界萃取技術(shù)在中藥、食品、香料、石油化工、生物化工、環(huán)境化工等方面已取得突破性進(jìn)展。作為一種新型低成本、易分離萃取技術(shù),將越來越受到人們的青睞,為食品級(jí)c02也提供了用武之地。co2消費(fèi)市場潛力很大，不少領(lǐng)域才啟動(dòng)或正在開發(fā)應(yīng)用，如：（1）用co2作氣肥可促進(jìn)農(nóng)作物生長，提高產(chǎn)量，改良品種。（2）用作co2果蔬保鮮劑。（3）co2用作油田助采劑。（4）代替氟氯烴用作發(fā)泡劑。（5）用于污水處理。（6）用于生產(chǎn)無機(jī)化工產(chǎn)品，其產(chǎn)品廣泛用于冶金、化工、建材、輕工、電子、醫(yī)藥、機(jī)械等行業(yè)

14、。（7）在有機(jī)化工方面的應(yīng)用。（8）用于超臨界清洗。（9）作為防腐劑另外超臨界co2還可用于染色織物、于燥劑、反應(yīng)促進(jìn)劑、玻璃制造中的防裂劑、生產(chǎn)聚合物。隨著我國經(jīng)濟(jì)的騰飛和人民生活水平的日益提高,對(duì)co2的需求量將會(huì)不斷增加,市場前景一直看好。2.3產(chǎn)品銷售和市場前景的初步預(yù)測2.3.1.發(fā)展趨勢液體co2消費(fèi)市場潛力較大，常規(guī)用量將會(huì)進(jìn)一步增加，新的應(yīng)用領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)。我公司在地理位置上有較大優(yōu)勢，北京、天津、石家莊、濟(jì)南及環(huán)渤海城市等用量較大的地區(qū)和周邊山東、山西、河南部分地區(qū)都處于我們的銷售半徑內(nèi)；生產(chǎn)條件上，我們有較先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，擁有充足、穩(wěn)定、品質(zhì)較好的氣源及有力的技術(shù)支持。因此，

15、我廠產(chǎn)品在貨源的穩(wěn)定性、價(jià)格、運(yùn)輸上都有較好的競爭力。當(dāng)前，我們首要問題應(yīng)首先實(shí)現(xiàn)進(jìn)入市場，進(jìn)而逐步進(jìn)軍高端食品市場，在高端市場占有一席之地，提高產(chǎn)品附加值，打響產(chǎn)品知名度。2.4產(chǎn)品價(jià)格的現(xiàn)狀及銷售價(jià)格初步預(yù)測2.4.1.我國co2價(jià)格各地差距較大,由于我國co2市場形成較晚(真正形成為90年代,跨國公司來投資co2生產(chǎn)廠以后),加上co2產(chǎn)品需要保溫、保壓條件下運(yùn)輸,目前還沒有形成全國統(tǒng)一的市場格局,其價(jià)格因地域不同而高低懸殊。2003年,市場比較活躍的地區(qū),如廣州、深圳市場價(jià)格高達(dá)15002000元/噸,山東、上海、江蘇等地價(jià)格一般在1000元/噸左右。在一些欠發(fā)達(dá)地區(qū),則僅有50060

16、0元/噸。全國平均價(jià)格為700800元/噸。隨著我國co2生產(chǎn)能力的逐年擴(kuò)大,一些大的生產(chǎn)廠家和用戶正在努力改善貯運(yùn)裝置,適于長距離運(yùn)輸?shù)拇笮筒圮囋絹碓蕉?全國統(tǒng)一的大市場在2-3年內(nèi)即將形成,一些小型生產(chǎn)廠將會(huì)逐漸被淘汰,具有一定實(shí)力、又善于經(jīng)營的合成氨廠、酒精廠、石化廠、氣田廠將分庭相爭,合成氨廠因資源豐富，質(zhì)優(yōu)、成本低,在市場競爭中將處于優(yōu)勢地位。2.5省內(nèi)市場價(jià)格分析河北省液體co2在工業(yè)領(lǐng)域銷售價(jià)位，基本在500-650元之間；高端食品行業(yè)，銷售卷煙廠價(jià)位約為700-900元左右。根據(jù)液體co2運(yùn)輸費(fèi)用（每公里0.75元計(jì)算，400公里運(yùn)費(fèi)為300元左右每噸），液體co2的最佳銷售半

17、徑應(yīng)在400公里以內(nèi)。3產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模3.1產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)及擬建規(guī)模產(chǎn)品方案：國際標(biāo)準(zhǔn)級(jí)食品級(jí)液體co2；產(chǎn)品規(guī)模：20kt/a；63t/d； 產(chǎn)品質(zhì)量：符合國際飲料協(xié)會(huì)液體co2質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。具體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見附表。3.2.對(duì)生產(chǎn)規(guī)模的初步分析 我廠正在實(shí)施的產(chǎn)能擴(kuò)建后，日產(chǎn)液氨將達(dá)520t/d, 尿素達(dá)760t/d, 現(xiàn)有裝置副產(chǎn)co2回收率以70%計(jì)每天達(dá)43萬m3，按尿素裝置760t/d計(jì)算，消耗co230.5萬m3，剩余co2資源可生產(chǎn)液體co2約6萬噸?？梢詽M足3萬噸液體co2裝置的需求。co2氣體平衡表見 因此，根據(jù)市場需求和我廠資源現(xiàn)狀，新建液體co2裝置規(guī)模擬定為20kt/a，并預(yù)

18、留擴(kuò)建余地。4工藝技術(shù)初步方案4.1原料路線和生產(chǎn)方法簡述原料氣采用合成氨和甲醇生產(chǎn)中副產(chǎn)的co2氣體，根據(jù)同類廠對(duì)凈化原料氣的分析，其組成如下：組 分 含 量 組 分 含 量co2 98.4% h2s 未檢出（0.01 mg/m3）co 0.30.4% 甲苯 6.3 mg/m3o2 5ppm 鄰二甲苯 0.24 mg/m3總烴（甲烷） 0.14（1400ppm） cos 46mg/m3苯 5.8mg/m3 so2 未檢出（0.01 mg/m3）對(duì)、間二甲苯 2.7 mg/m3 從以上氣體成分看，總烴達(dá)1400ppm，芳香族物質(zhì)15.04 mg/m3，均是國際標(biāo)準(zhǔn)的七百倍以上。需增加脫烴凈化裝

19、置，將烴、苯及其他含氧有機(jī)物在較低溫度下燃燒，使之符合可口可樂標(biāo)準(zhǔn)，由于脫烴催化劑對(duì)硫非常敏感，要求進(jìn)脫烴前的氣體含h2scos0.1 mg/m3，且 (1)采用目前國際上公認(rèn)的新型催化氧化凈化技術(shù),催化凈化塔采用新型內(nèi)冷卻單元,使床層溫度分布均處于適宜的反應(yīng)區(qū)域,正常生產(chǎn)熱量平衡,減少了電爐使用量,延長了催化劑壽命,降低了消耗;(2)設(shè)置了新式塔外換熱器,杜絕了塔內(nèi)換熱式結(jié)構(gòu)反應(yīng)裝置因換熱器漏而造成的產(chǎn)品不合格和催化劑壽命短的缺陷;(3)采用冷量自平衡式精餾提純裝置,無需外供冷媒,裝置冷量自平衡,能耗大幅下降;(4)采用中科院己成功運(yùn)行多年的催化氧化配套鉑鈀催化劑。(5)具有數(shù)家工業(yè)化生產(chǎn)的

20、實(shí)例,產(chǎn)品品質(zhì)經(jīng)大連化學(xué)工業(yè)氣體質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)多項(xiàng)指6建廠條件和廠址初步方案6.1廠址方案選擇的初步意見本裝置建設(shè)在河北xx化工有限公司尿素廠區(qū)界內(nèi)，附示意圖。6.2合成氨廠基本情況及建設(shè)的有利條件合成氨廠是一家以煤為原料的氮肥企業(yè)，合成氨脫碳裝置改造后， co2氣量除用于尿素生產(chǎn)外，還有部分富裕co2氣體放空。因此充分回收利用co2，既可以滿足日益增長的市場需求，給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)利益，同時(shí)，也減少溫室氣體排放，具有良好的環(huán)境效益。合成氨廠員工具有豐富的實(shí)踐生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，為裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了基本保障，公用設(shè)施齊備，無須新增土地征用，地理?xiàng)l件和氣候條件滿足二氧化碳裝置建設(shè)要求，建廠條件好，

21、投資省。7公用工程和輔助設(shè)施初步方案7.1公用工程初步方案和原則確定水、電、汽公用工程和給排水等輔助設(shè)施立足本廠現(xiàn)有設(shè)施。工業(yè)用水使用循環(huán)水，電力供應(yīng)依托降壓站和低配；蒸汽使用原低壓蒸汽管線。7.2土建初步方案和原則確定本項(xiàng)目建設(shè)在河北xx化工有限公司尿素廠區(qū)界內(nèi)。分別設(shè)灌裝區(qū)、機(jī)房、設(shè)備區(qū)、操作控制室。在壓縮機(jī)廠房，布置co2壓縮機(jī)、冰機(jī)和空壓機(jī)。該廠房主體廠房面積1018平方米，室內(nèi)凈高6.5米，可布置1臺(tái)co2壓縮機(jī)和1臺(tái)冰機(jī)和空壓機(jī)等其他一些小型傳動(dòng)設(shè)備。并配置相應(yīng)的起重設(shè)備。脫硫、催化氧化、液化、提純等工序的設(shè)備布置在室外，貯槽灌裝布置在汽車容易進(jìn)出的位置，貯槽可采用立式槽減少占地面積。操作控制室可考慮配dc