20萬噸年尿素技改工程可行性研究報告

11.1概述 42市場預(yù)測分析 8 8 3.2產(chǎn)品質(zhì)量標準 4工藝技術(shù)方案 4.2工藝技術(shù)方案 4.3主要消耗 5原料、輔助材料及燃料的供應(yīng) 6.1建廠條件 6.2廠址方案 7總圖運輸、儲運和土建 7.1總圖運輸 7.3外管 8公用工程方案和輔助生產(chǎn)設(shè)施 9服務(wù)性工程與生活福利設(shè)施以及廠外工程 10節(jié)能、節(jié)水 11.1工程概況 11.2設(shè)計依據(jù) 11.3消防投資 12.2設(shè)計采用的環(huán)境保護標準 12.3本工程排放的主要污染物及污染源 12.4污染物初步控制方案 12.5綠化概況 12.7環(huán)保投資概算 13勞動保護與安全衛(wèi)生 13.1設(shè)計依據(jù) 13.2設(shè)計采用的安全衛(wèi)生標準 13.4工藝生產(chǎn)的特點及生產(chǎn)過程中危害因素的分析 13.5安全衛(wèi)生技術(shù)措施效果 13.7安全衛(wèi)生投資概算 14組織機構(gòu)與人力資源配置 15項目實施計劃 15.1項目實施規(guī)劃編制說明 15.2建設(shè)周期規(guī)劃 16投資估算與資金籌措 16.1投資估算 16.2資金來源 17財務(wù)評價 17.1財務(wù)評價原則 17.2總成本費用估算 17.3投產(chǎn)初期的生產(chǎn)計劃建議 17.6項目清償能力分析 17.7不確定性分析 18社會評價和風(fēng)險分析 18.2風(fēng)險分析 19研究結(jié)論 19.1綜合評價和結(jié)論 19.2項目存在的問題及建議 1.1概述20萬噸/年尿素技改工程1.1.1可行性研究編制的依據(jù)和原則1.1.1.1編制依據(jù)1.1.1.2編制原則會[中石化協(xié)產(chǎn)發(fā)(306)76號]文發(fā)布的《化工投資項目可行性研1.1.2項目提出的背景、投資必要性1.1.2.1項目提出的背景工有限責(zé)任公司(簡稱“橋氮公司”),是2005年9月始，由湖南省湘農(nóng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料集團有限公司(簡稱“湘農(nóng)公司”),控股58.06%、郴化集團參股12.09%的有限責(zé)任公司。橋氮公司位于郴州市北郊23km,依京廣線，臨京珠高速公里，靠107國道20km,據(jù)東江河200m,公司占地面積20.08萬平方米，建筑面積15萬平方米，現(xiàn)有員工829人，各類專業(yè)技術(shù)人員195人，其中高級工程技術(shù)人員3人，中級職稱技術(shù)人員48人。橋氮公司始建于1966年，經(jīng)過40余年的不斷發(fā)展，由年產(chǎn)0.5萬噸合成氨的小廠發(fā)展成為年產(chǎn)13萬噸尿素、10萬噸合成氨、12萬噸碳酸氫銨、1.2萬噸甲醇、1.5萬噸液體二氧化碳、余熱發(fā)電1.5萬千瓦小時生產(chǎn)能力的郴州市的骨干企業(yè)，尤其市2005年9月以來，公司注重優(yōu)勢產(chǎn)品的生產(chǎn)，以及節(jié)能降耗，注重建設(shè)“受人尊重的和諧企業(yè)”,一年半以來，通過二次年度大修和加強管理，企業(yè)較以前有了很大的進步，生產(chǎn)能力有了很大的提高，企業(yè)發(fā)展1.1.2.2項目建設(shè)的必要性1.1.2.2.1投資必要性工有限責(zé)任公司主產(chǎn)品為尿素，其裝置中主要設(shè)備均有富余，因此尿素裝置有挖潛空間。如能充分發(fā)揮其能力，將產(chǎn)量做大，則產(chǎn)品的單耗將下降，成本將下浮，企業(yè)將有更大的余力應(yīng)付WTO的挑戰(zhàn)。這樣的挖潛所需的投入是比較少的。a)尿素市場有容量。雖然其價格受國際市場價所左右，但表現(xiàn)在銷售上困難不大。加上本省受原料制約，及企業(yè)管理等問題所拖累的大中型尿素廠嚴重開工不足及停產(chǎn)，則本省尿素市場空間將更b)橋氮化工公司是迅速發(fā)展上升的企業(yè)，保留了很多原有的優(yōu)良傳統(tǒng)，試以職工人數(shù)作比較，僅為同類老廠的1/4左右；加上現(xiàn)1.1.2.2.2建設(shè)本工程的經(jīng)濟意義a、湖南省是以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的省份。在全國六項基本農(nóng)產(chǎn)b、本工程的建設(shè)，有利于調(diào)整湖南省氮肥品種的結(jié)構(gòu)，即c、建設(shè)本工程是企業(yè)發(fā)展、做強做大、興旺發(fā)達的基礎(chǔ)工裝置范圍合成氨裝置：總氨能力13萬噸/年(新增5萬噸/年)尿素裝置：尿素產(chǎn)量20萬噸/年(新增7萬噸/年)1.2研究結(jié)論本項目建成后，項目總投資收益率11%,投資利稅率13.11%,稅前財務(wù)內(nèi)部收益率15.26%,稅后財務(wù)內(nèi)部收益率10.79%,稅前投資在工有限公司進行本項工程建設(shè)，由于有老廠的潛力，有適用不論從國家宏觀經(jīng)濟效益或企業(yè)微觀經(jīng)濟效益來看，在工有限表1-1主要技術(shù)經(jīng)濟指標序號項目名稱1生產(chǎn)規(guī)模合成氨5新增能力尿素7新增能力合成氨總能力尿素總能力2年工作日天3主要原料用量原料煤本期工程增加用量燃料煤本期工程增加用量4公用動力消耗量供水泵房供水量全廠循環(huán)水用量新增造氣循環(huán)水全廠供電設(shè)備容量總量用電負荷總量年耗電量供汽新增5三廢排放量廢氣造粒塔頂排~20全廠造氣爐吹風(fēng)氣h新增鍋爐煙氣全廠尿素排氣筒尾氣全廠廢水解吸廢液深度水解處理造氣污水循環(huán)使用廢渣造氣爐渣鍋爐燃料新增鍋爐灰渣外售作建材新增活性炭脫硫劑填埋6運輸量新增其中運入量新增運出量新增7全廠定員本期工程所需人員由工廠內(nèi)部調(diào)8廠區(qū)占地面積本期工程不需征地9本工程新增建筑全部為生產(chǎn)車間建筑工程項目總資金萬元1建設(shè)投資萬元2建設(shè)期利息萬元3流動資金萬元報批項目總投資萬元其中：鋪底流動資金萬元年銷售收入萬元正常年成本和費用萬元1年均總成本費用萬元2年均經(jīng)營成本萬元年均利潤總額萬元息稅前利潤(EBIT)萬元年均銷售稅金及附萬元加年均增值稅萬元財務(wù)分析盈利能力指標1投資利稅率%2總投資收益率%3投資回收期所得稅前年所得稅后年4項目財務(wù)內(nèi)部收益率所得稅前%所得稅后%5項目財務(wù)凈現(xiàn)值所得稅前萬元所得稅后萬元6資本金內(nèi)部收益率%借款償還期(含建設(shè)年42.12006年氮肥市場回顧2.1.12006年氮肥行業(yè)景氣度分析據(jù)統(tǒng)計，2006年551家氮肥生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)銷售收入1395億元，同比增長15.8%;利潤總額約97億元，同比下降2.7%;行業(yè)平均利潤率為7.0%,低于2005年的8.3%,見衰2-1。從2002～2006年氮肥行業(yè)凈利潤率5月移動平均走勢來看(圖1),2006年氮肥行業(yè)景氣度承接了從2005年1月開始的下行走勢，千元企業(yè)數(shù)量銷售收入利潤總額利稅總額量虧損企業(yè)數(shù)虧損企業(yè)虧損總額326407g5時間圖12002～2006氮肥行業(yè)凈利潤率2.1.22006年氮肥行業(yè)成本及利潤2006年中國氮肥生產(chǎn)用的煤炭、天然氣、電價都有所上漲，加上運費的上漲，2006年以天然氣為原料的尿素企業(yè)成本上漲100～120元/t,以煤為原料的尿素企業(yè)成本上漲70～80元/t,ABC生產(chǎn)成本上升20～40元/t;但由于尿素出廠價僅上漲60～75元/t,而ABC出廠價下跌了10～35元/t,導(dǎo)致2006年氮肥企業(yè)利潤率下降，見表2-2。表2-2尿素生產(chǎn)成本生產(chǎn)成本/元成本收益率/%年5年擁有天然氣資源的企業(yè)其他以天然氣為原料的企業(yè)擁有煤炭資源的企業(yè)其他以煤為原料的企業(yè)以油為原料的生產(chǎn)企業(yè)80~65~75~~15020~2.1.32006年氮肥市場分析BOABC預(yù)計2006年中國氮肥市場將繼續(xù)保持產(chǎn)銷兩旺，供過于求的狀況將繼續(xù)加大，價格高位走低，行業(yè)景氣度顯著下降。2005、2006兩年整個尿素產(chǎn)能增加了6Mt以上(實物量，下同),導(dǎo)致尿素產(chǎn)量連續(xù)以3Mt/a以上的速度增長；而征收30%的高額出口稅又使得至少3Mt/a的出口尿素轉(zhuǎn)入國內(nèi)市場，使得供給增長大于需求增長，國內(nèi)市場由供給偏緊轉(zhuǎn)為供過于求。2006年年末中國氮肥庫存已經(jīng)達到9.52Mt(折純),同比提高13.2%,庫存消費比達到26.6%。2.1.42006年氮肥產(chǎn)量2006年，中國氮肥在產(chǎn)能擴大、國內(nèi)工農(nóng)業(yè)需求依然強勁，價格依然保持高位的情況下，企業(yè)生產(chǎn)的積極性依然較高，帶動了氮肥產(chǎn)量繼續(xù)增長。預(yù)計全年氮肥產(chǎn)量為37.4Mt(折純),同比增加4.2%。其中尿素產(chǎn)量占氮肥總產(chǎn)量的59.7%,ABC產(chǎn)量占氮肥總產(chǎn)量的20.0%,復(fù)合肥中氮素產(chǎn)量占氮肥總產(chǎn)量的12.0%,氮肥品種分布見圖2。碳銨圖22006年氮肥分品種比重2.1.52006年氮肥進出口2006年中國氮肥進口量為654kt(折純，進口量不含氨進口量),同比下降14.5%,而且87%的氮肥進口為復(fù)合肥；單一氮肥的進口量仍然不大，約86kt(折純),其中尿素進口量僅38kt(實物量),同比下降47.1%,硝銨進口量為53kt(實物量),同比下降35.9%。2006年中國氮肥出口量同比增長，出口量約1.15Mt(折純),同比增長8.9%。其中尿素出口量為1.37Mt(實物量),同比下降了13.0%。2.1.62006年氮肥消費2006年中國氮肥消費量約為35.8Mt(折純，下同),同比增長6.7%。2006年中國氣候條件比較有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，農(nóng)作物播種面積繼續(xù)擴大，工業(yè)尿素消費量繼續(xù)以10%以上的幅度增長，這些2.1.72006年尿素市場回顧2.1.7.12006年尿素產(chǎn)量極性依然較高，使得2006年尿素產(chǎn)量同比增幅達到9.1%,全年產(chǎn)量預(yù)計為22.33Mt(折純，實物量為48.54Mt)。2.1.7.22006年尿素消費保持較大幅度增長，預(yù)計全年消費量約20.5Mt(折純，實物量為44.57Mt),同比增長11.7%。2006年，中國人造板產(chǎn)量達6771×104m3,同比增長22%,脲醛樹脂膠使用量約為4.4Mt,消耗尿素超過3Mt(實物量，下同),同比增長了22%;國內(nèi)三聚氰胺產(chǎn)量約為350kt,消耗尿素約1.1Mt;再加上其他工業(yè)消耗約1Mt,工業(yè)用尿素總消耗量在5Mt左右，占全國尿素總產(chǎn)量43.37Mt的10%左右。2.1.7.32006年尿素價格走勢2006年中國尿素平均出廠價約1646元/t,同比分別上漲4.2%;平均零售價約1825元/t,同比分別下降1.8%,見圖3。價格(元價格(元進口國產(chǎn)012.22007年氮肥市場展望2.2.12007年氮肥市場趨勢預(yù)測重，價格仍將高位走低(售價提高難以彌補成本上漲),行業(yè)景氣導(dǎo)致2007年尿素生產(chǎn)成本上升100～150元/t;但是在2005～2007年中國尿素產(chǎn)能增長累計達到12Mt以上(實物量)和仍將限制出很難突破2005年的歷史高位。2.2.22007年氮肥產(chǎn)量預(yù)測盡管氮肥景氣度下降較快，但是2005年以來尿素新增產(chǎn)能的快速增加，將導(dǎo)致2007年中國氮肥產(chǎn)量繼續(xù)增長。據(jù)不完全統(tǒng)計，2005～2007年中國尿素產(chǎn)能增加總量將達12.5Mt,而且磷銨生產(chǎn)能力也在快速增長；因此，預(yù)計2007年中國氮肥產(chǎn)量仍將繼續(xù)增預(yù)計2007年中國氮肥的產(chǎn)量可能會達到39Mt(折純，下同),同比增長4.3%。其中尿素產(chǎn)量將達到24Mt,同比增長約2.2.32007年氮肥進出口預(yù)測由于中國即將推行化肥流通體制改革和計劃繼續(xù)對尿素出口出口；因此，預(yù)計2007年中國尿素出口量將高于2006年，初步預(yù)計為2Mt(實物量);考慮到AS、氯化銨出口的增長，預(yù)計2007年中國氮肥總出口量高于2006年，預(yù)計2006年氮肥出口總量約1.6Mt(折純),同比增長39.6%。在國內(nèi)生產(chǎn)供過于求狀況加重和國產(chǎn)尿素在國內(nèi)市場比較優(yōu)勢明顯，基本占據(jù)著100%國內(nèi)市場的情況下，預(yù)計2007年中國進口尿素仍將在100kt(實物量，下同)以下；而且預(yù)期DAP進口量也將下降，預(yù)計氮肥總進口量將低于2006年。2.2.42007年氮肥消費預(yù)測貼力度，加之2006年種植收益和糧價有所提高，預(yù)期2007年農(nóng)民初步預(yù)計2007年中國的氮肥消費將保持增長，預(yù)計2007年氮肥消費總量將為37.5Mt(折純，下同),同比增長4.8%,其中尿素的消費量將達到22.5Mt,同比增長約9.8%。3生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品方案3.1產(chǎn)品方案表3-1序本工程增建成后1合成氨85273.2產(chǎn)品質(zhì)量標準表3-2合成氨一級品：含NH?%≥99.8優(yōu)等品：含氮總量(干基計)%縮二脲%≤0.9水分%≤0.5粒度(0.85～2.5)%≥3.2生產(chǎn)制度按全年300天每天24小時4工藝技術(shù)方案4.1現(xiàn)有設(shè)備概況4.1.1合成氨部分序號工段設(shè)備名稱型號規(guī)格單位數(shù)量備注1鍋爐沸騰爐循環(huán)流化床鍋爐臺臺112原料煤棒擠壓機臺83造氣煤氣發(fā)生爐鼓風(fēng)機洗氣塔臺臺臺臺臺臺臺2133114脫硫靜電除焦器蘿茨風(fēng)機脫硫塔臺臺臺1124311再生槽脫硫泵112125變換中變爐低變爐飽和熱水塔主熱交熱水泵80R臺臺臺臺臺臺臺111111326壓縮氫氮壓縮機臺317脫碳脫碳塔氣提塔洗滌塔氣提風(fēng)機羅茨風(fēng)機脫碳泵臺臺(臺臺臺臺11123370KW8變換氣脫硫變脫塔變脫塔脫硫泵臺臺臺1149雙甲甲醇塔臺1甲烷化塔水冷器循環(huán)氣加熱器熱交換器循環(huán)機水洗泵臺臺臺,臺臺臺122132合成合成塔廢熱鍋爐氨冷器循環(huán)氣加熱器循環(huán)機臺臺臺臺臺臺，臺臺，臺，臺，臺，臺臺1111111111321冷凍冰機液氨貯槽324吹風(fēng)氣回收燃燒爐旋風(fēng)分離除塵器余熱鍋爐軟水加熱器空氣余熱器臺臺臺，臺臺臺111112鼓風(fēng)機引風(fēng)機臺14.1.2尿素部分序號套(臺)數(shù)1合成DN1200尿素合成塔系統(tǒng)，22CO?壓縮M-56/20.6CO?壓縮機710kw23高壓泵房20m3/h液氨泵132kw212m3/h一甲泵90kw24m3/h二甲泵4kw24m3/h氨水泵4kw24分解蒸發(fā)DN1100一段分解塔系統(tǒng)1DN700二段分解塔系統(tǒng)1DN1100一段吸收塔系統(tǒng)1氨冷器3DN1000一段蒸發(fā)分離器1DN1200二段蒸發(fā)分離器16DN9m造粒塔系統(tǒng)2尿素包裝貯運系統(tǒng)14.2工藝技術(shù)方案路為：基本利用原有設(shè)備，形成一套完整的合成氨系統(tǒng)，能力為5萬噸/年總氨(以下簡稱1#);利用部分原有設(shè)備，主要為新上設(shè)備，形成一套能力為8萬噸/年總氨能力的系統(tǒng)(以下簡稱2#)。脫硫、壓縮機三段出口去碳丙脫碳(1#)、變壓吸附脫碳(2#);壓縮機五段出口去雙甲(1#)、醇烴化(2#);壓縮機六段出口去4.2.1.1造氣本次工程造氣部分須作相應(yīng)改造，1#(下造氣)新增煤氣爐D400-21空氣鼓風(fēng)機3臺；整個控制系統(tǒng)采用微機油壓控制系統(tǒng)。2#(上造氣)新增DN2650煤氣爐4臺套，顯熱回收、鼓風(fēng)機相應(yīng)表4-2序號設(shè)備名稱規(guī)格及型號數(shù)單重備注量位量1造氣爐4臺1臺2旋風(fēng)除塵器5臺臺3顯熱回收器5臺4洗氣塔5臺5空氣鼓風(fēng)機5臺6氣柜1臺改造4.2.1.2吹風(fēng)氣回收公司現(xiàn)有一套吹風(fēng)氣回收系統(tǒng)配下造氣(1#),基本能滿走擴建后8臺造氣爐的吹風(fēng)氣回收用，需新上一套吹風(fēng)氣回收系統(tǒng)以滿足上造氣(2#)擴建后12臺造氣爐的吹風(fēng)氣回收。新增主要設(shè)備一覽表表4-3序號設(shè)備名稱規(guī)格及型號數(shù)量單位重量備注1燃燒爐1臺2余熱鍋爐1臺3空氣預(yù)熱器1臺4引風(fēng)機1臺5空氣鼓風(fēng)機2臺4.2.1.3脫硫#系統(tǒng)的脫硫塔和冷卻清洗塔，以此為基礎(chǔ)，組成1#脫硫系統(tǒng)，同時新上2#脫硫系統(tǒng)，工藝流程不變，可以考慮同時采用栲膠脫表4-4序號規(guī)格型號數(shù)量材料1脫硫塔內(nèi)裝填料：330m31臺碳鋼2變脫塔內(nèi)裝填料：75m31臺碳鋼3精脫硫塔內(nèi)裝精脫硫劑：36m32臺碳鋼4化塔內(nèi)裝精脫硫劑：20m31臺碳鋼5脫硫泵3臺6變硫泵2臺7槽附噴嘴12個1臺碳鋼8系統(tǒng)1套碳鋼9熔硫釜2臺鋼4.2.1.4壓縮工有限責(zé)任公司現(xiàn)有M-73/314型氫氮壓縮機3臺，H224A-165/314型氫氮壓縮機1臺，上述二種機型合計能力可以達到5萬噸/年合成氨，以上壓縮機可做為1#系統(tǒng)壓縮機。公司另有L3.3型氫氮壓縮機14臺，這種壓縮機生產(chǎn)能力小，設(shè)備陳舊，能淘汰L3.3型壓縮機，新上3臺6M32型氫氮壓縮機，形成2#壓縮系統(tǒng)，總生產(chǎn)能力達到8萬噸/年合成氨，這樣既降低了能耗，又序號設(shè)備名稱規(guī)格及型號數(shù)量位單位重量備注1壓縮機3臺4.2.1.5CO變換現(xiàn)有裝置整合成為一套滿足年產(chǎn)5萬噸合成氨能力的1#裝置，新上一套年產(chǎn)8萬噸的中中低低變換工藝裝置。序號規(guī)格型號數(shù)量材料1中變爐DN4200×12970,內(nèi)裝B112中變觸媒48m31臺碳鋼2低變爐低變觸媒28m31臺碳鋼3主熱交換器DN1600×11100,列管式換熱面積：480m21臺不銹鋼4一段冷卻器DN1300×6773,管殼式換熱面積：80m21臺不銹鋼碳鋼5二段冷卻器DN1300×6773,管殼式換熱面積：100m21臺不銹鋼碳鋼6一水加熱器DN1300×8674,管殼式1臺不銹鋼換熱面積：200m2碳鋼7二水加熱器DN1300×10575,管殼式換熱面積：158m2不銹鋼碳鋼8變換氣冷卻器DN1300×10575,管殼式換熱面積：260m2不銹鋼碳鋼9飽和熱水塔碳鋼熱水泵冷凝水泵4.2.1.6脫碳4.2.1.6.1概述工有限責(zé)任公司有一套6萬噸/年合成氨能力的碳丙脫碳裝置，運行良好?？蓾M足本工程一套系統(tǒng)要求。本次技術(shù)改造，需要新增8萬噸/年合成氨能力的脫碳裝置，現(xiàn)就脫碳裝置工藝方案的確定情況介紹如下：目前脫碳方法可以大致分為溶劑吸收法和變壓吸附法兩大類1)溶劑吸收法脫碳溶劑吸收法是傳統(tǒng)的脫碳方法，分為物理吸收法和化學(xué)吸收法，在我國，吸收法已在合成氨廠變換氣脫碳工藝中廣泛使用。物理吸收的原理是通過交替改變二氧化碳和吸收劑(通常是有機溶劑)之間的操作壓力和操作溫度，實現(xiàn)二氧化碳的吸收和解吸，從而達到分離處理二氧化碳的目的。在整個吸收過程中不發(fā)生司(集團)研究院于80年代初開發(fā)成功一種較為先進的脫碳技術(shù)——NHD法，它與國外的Selexol工藝類似，只是二者所用溶劑的化學(xué)吸收法是使原料氣和化學(xué)溶劑在吸收塔內(nèi)發(fā)生化學(xué)反方法有MEA法(一乙醇胺)、DEA法(二乙醇胺)及MDEA(N-甲基二乙醇胺)法等。2)變壓吸附脫碳變壓吸附(PSA)技術(shù)是近30多年來發(fā)展起來的一項新型氣因此，進入70年代后，這項技術(shù)被廣泛應(yīng)用于石油化工、冶金、3)變壓吸附脫碳技術(shù)和溶劑吸收法脫碳的對比①噸氨消耗吸附劑0.17kg,每公斤吸附劑單價為8元；噸氨消耗碳丙1.0kg,每公斤碳丙單價為10元；噸氨消耗NHD溶劑②循環(huán)水單價按0.15元/t計。兩段變壓吸附(女利)碳調(diào)法(PC法)改良MDEA法一段變壓吸附操作溫度/一氧化碳同收率/%凈化氣中0?/%兩段變壓吸附(專利)一段變壓極附1.原材料消耗吸附劑隋耗費用/元2.公用工程消箱梯環(huán)水清耗用/元0.i5電費/元壓響機耗電/元蒸汽消耗/元不計(元)3.其位每年維修費用元氣損失產(chǎn)生的費用，每立方米氫氣按0.55元計元氣概失后，因同收吹民氣增加0.08元計元小計況4)通過比較，認為變壓吸附法相對其他的方法有著巨大的優(yōu)4.2.1.6.2裝置流程簡述1).在提純段沒有任何動力設(shè)備的條件下，直接獲得純度為98.5%以上的產(chǎn)品二氧化碳，改變了傳統(tǒng)變壓吸附脫碳方法需要用純度為98.5%以上的產(chǎn)品二氧化碳去置換和頂替絕大部分吸附劑吸套裝置運行設(shè)備僅有驅(qū)動程控閥門的液壓油泵(22KW/h臺),既節(jié)(3)具體方案如下提純段采用25臺吸附塔多次均壓工藝流程，當(dāng)合成氨變換氣在高壓下通過提純段吸附塔時，水(汽)、有機硫、無機硫、二氧回收床層死空間的氫氮氣，將吸附床層內(nèi)二氧化碳濃度富集到98.5%以上；均壓結(jié)束后，通過自然降壓和吹掃將吸附床層內(nèi)高濃凈化段采用13臺吸附塔多次均壓工藝流程，當(dāng)提純裝置出口化氣去下一工段。當(dāng)吸附劑飽和時，停止吸附；通過多次均壓降，一方面將吸附劑吸附的二氧化碳解吸出來，順著吸附方向去置換和頂替吸附劑吸附的比二氧化碳吸附力弱的氣體，增加床層死空間中逆放氣進緩沖罐送至提純段作為二段升壓氣回收，一部分逆放氣送至提純段作為吹掃氣；當(dāng)吸附床為常壓時，用順放氣將吸附劑吸附的二氧化碳吹掃出來，吹掃氣返回提純段回收。(4)本方案特點由于本脫碳工藝技術(shù)方案采用目前最先進的變壓吸附脫碳技術(shù)，提純段吸附塔采用了恰當(dāng)?shù)墓に嚥襟E，使得提純段吸附劑靠自然解吸和利用二段氣吹掃，從而使整個裝置不需要動力設(shè)備。此外本脫碳工藝技術(shù)方案凈化段吸附塔經(jīng)過多次均壓降后，吸附塔中的氣體還有一定壓力，并沒有像以前那樣放一部分回氣柜或壓縮機，而是返回到本裝置的提純段加以回收，即整個凈化段沒有任何氣體放空?；厥盏臍怏w分兩部分，第一部分為順放氣體；第二部分為逆放氣體。在保證凈化氣中二氧化碳小于0.2%的前提下，本脫碳工藝技術(shù)方案是能耗最低的方案。主要設(shè)備一覽表主要數(shù)量單重總重材料臺噸噸吸附塔吸附塔水分緩沖罐緩沖罐2緩沖罐緩沖罐1本公司原有凈化裝置分別為雙甲工藝和銅洗工藝各一套，能力不能滿足擴建后的需要，本次改造基本思路是雙甲工藝裝置不變，成為1#系統(tǒng)，新上醇烴化精制工藝的凈化系統(tǒng)一套，成為2#系統(tǒng)。目前國內(nèi)合成氨廠生產(chǎn)過程中，對原料氣精制的方法主要有銅洗法、深度變換一甲烷化法、雙甲工藝精制法，醇烴化精制法是雙甲精制的升級技術(shù)，將甲烷化鎳系催化劑改為醇烴化鐵系催化劑，形成聯(lián)產(chǎn)甲醇醇烴化精制流程。醇氨比可以在1:3至1:20之間調(diào)節(jié)，裝置操作靈活性大大提高，烴后氣體CO+C02≤10ppm。CO、C02大部分生成了醇類物和碳氫化合物，在常溫冷凝成為液體，生成甲烷很少，從而進入氨合成系統(tǒng)的CH4大大減少，即減少了合成馳放氣放空量，降低了噸氨原料氣消耗。醇烴化精制流程與傳統(tǒng)的銅洗流程和深度變換一甲烷化流程表4-8項目名稱單價備注噸氨消耗運行費/元噸氨消耗運行費/元自用氨0電解銅0冰醋酸500電循環(huán)水烴化觸媒0醇化觸媒0合計醇烴化工藝比銅洗法噸氨消耗成本下降73.5元/噸氨。因此，4.2.1.7.2醇烴化工藝流程簡述13.0MPa的脫碳氣經(jīng)油分離器后，通過醇化預(yù)熱器，提溫至160~180℃,進入醇化塔，經(jīng)塔內(nèi)換熱器加熱至210~230℃,醇化反應(yīng)后氣體升至250℃左右，再進醇化預(yù)熱器與原料氣換熱降溫后進降至0.1~0.3%;醇后氣經(jīng)烴化預(yù)熱器，從烴化塔下部進入下部換熱器提溫至220~240℃,經(jīng)下部換熱器與醇后氣體換熱降此時(CO+CO?)降至10ppm以下，烴后氣經(jīng)烴化預(yù)熱器、烴化水冷器、烴化氨冷器，降溫到578℃左右，進入分離器，分離水、液態(tài)4.2.1.7.3主要設(shè)備選型表4-9醇烴化裝置主要工藝設(shè)備一覽表序號規(guī)格型號數(shù)量材料1甲醇化塔2臺碳鋼2甲醇化預(yù)熱器2臺碳鋼利舊設(shè)備改3甲醇化水冷器2臺碳鋼4甲醇化循環(huán)機2臺5醇化油分離器1臺碳鋼利舊設(shè)備改6烴化塔1臺碳鋼7烴化預(yù)熱器1臺碳鋼利舊設(shè)備改8烴化水冷器1臺碳鋼9烴化氨冷器1臺碳鋼甲醇分離器2臺碳鋼烴化分離器1臺碳鋼利舊設(shè)備改4.2.1.8合成工段分離系統(tǒng)，本次工程可以利用，成為1#合成系統(tǒng)，原碳系合成系上一套DN1200合成系統(tǒng)成為2#氨合成系統(tǒng)。表4-10序號規(guī)格型號數(shù)量材料1氨合成塔1臺碳鋼2塔外換熱器1臺碳鋼3水冷器1臺碳鋼4循環(huán)機1臺5廢熱鍋爐1臺碳鋼6冷交換器1臺碳鋼7氨冷器1臺碳鋼8氨分離器1臺8油分離器1臺碳鋼4.2.1.9冷凍及氨庫氣氨經(jīng)液氣分離器送入螺桿制冷壓縮機組。經(jīng)過壓縮后呈過熱狀態(tài)的氣氨通過氨冷凝器被冷凝而液化。液氨被送入液氨貯槽貯合成工段生產(chǎn)的液氨送入液氨貯罐貯存。上部的馳放氣送到兩新增主要設(shè)備一覽表表4-11序號設(shè)備名稱規(guī)格及型號數(shù)量單位重量備注1冰機臺22液氨球罐臺14.2.2尿素裝置我國現(xiàn)有190多套水溶液全循環(huán)尿素工藝的尿素生產(chǎn)裝置，銨熱，減少蒸汽消耗，形成熱循環(huán)工藝。因此，本工程對水溶液4.2.2.1改造合成塔結(jié)構(gòu)，提高二氧化碳合成轉(zhuǎn)化率要利用原有尿素框架改造增產(chǎn)，必須提高合成的轉(zhuǎn)率以達到1)增加高壓圈設(shè)備，將氣提法的高壓合成技術(shù)引入水溶液全約3500萬元。2)采用等溫合成塔技術(shù)，CO?的轉(zhuǎn)化率可提高到75%以上，這種工藝，中壓分解系統(tǒng)將減少2030%的負荷，從而達到增產(chǎn)降耗的目的，等溫合成塔技術(shù)原本美國UTI技術(shù)，進口合成塔十分昂貴。件，利用原合成塔改造，可使合成轉(zhuǎn)化率提塔的改造費用約200萬元，該塔型已經(jīng)申請專利技術(shù)，具有較好的3)利用原有合成塔進行改造，保留合成塔下部原有的旋流板，另外在合成塔的上部采用GC-IB型新型專利塔盤，提高尿塔的生產(chǎn)強度的同時，CO?轉(zhuǎn)化率可達65%～67%。由于轉(zhuǎn)化率較高，中壓分解和中壓吸收的負荷降低，使蒸汽消耗下降，該工藝對老廠改造方案投資最省，相對尿素的能耗也能降低。本工程根據(jù)橋口氮肥廠目前合成塔的現(xiàn)狀，建議合成塔的改造采用塔內(nèi)就地改裝高效塔板以達到節(jié)能降耗的目的。4.2.2.2強化中壓分解系統(tǒng)能力，降低蒸汽消耗要達到此目的可采用高效塔型，考慮采用自汽提分解塔。該塔的原理是通過液體分布器對尿液的分布使尿液呈降膜狀態(tài)，在加熱分解過程中由于過剩氨的蒸發(fā)對甲銨的分解產(chǎn)生汽提作用。自尿塔出來的汽液混合物進入預(yù)分離器分離成氣液兩相，其中尿液進入自汽提一分塔上部，經(jīng)過蒸餾段的精餾作用以減少氣相帶水量，再經(jīng)液體分布器均勻地分配到每根汽提管中，自上而下呈降膜式流動，由于過剩氨的原因邊加熱邊分解出的富氨氣體對二氧化碳產(chǎn)生一定的汽提作用，類似于氨汽提工藝，屬于自汽提范疇，這種汽提作用可使甲銨分解率由88%提高到95%。(1)提高了蒸汽利用率，降低了蒸汽消耗。噸尿素可提高20%左右的蒸汽利用率，節(jié)約蒸汽約200kg。(2)操作彈性加大。自汽提一分塔正常蒸汽操作壓力0.6MPa,出自汽提一分塔尿液溫度中160℃。這是膜傳熱的原因降低了傳熱溫差，因為一分尿液的大量分解是在135℃完成的。操作中可適當(dāng)降低一分尿液溫度(如在155～158℃左右),以降低蒸汽消耗。(3)提高了產(chǎn)品質(zhì)量，減少了縮二脲的生成量。尿液在自預(yù)分離器1臺，尿素反應(yīng)融熔物自合成塔出口減壓后，首先進入預(yù)4.2.2..3加大蒸發(fā)加熱器的面積，提高蒸發(fā)系統(tǒng)生產(chǎn)能力產(chǎn)400t尿素生產(chǎn)時，原有蒸發(fā)系統(tǒng)能力偏小。本工程改造加大一(1)增加惰氣洗滌器、蒸發(fā)洗滌器減少尾氣排放損失。(2)增加尿素水解裝置，減少廢液中的排放損失。4.2.2.5其他改進措施(1)更換一吸塔為Φ1600mm,一吸外冷器可利舊。4.2.2.6主要設(shè)備選型表4-12尿素裝置主要工藝設(shè)備一覽表序號規(guī)格型號材料1尿素合成塔內(nèi)設(shè)高效塔板2臺利用改造2一段分解塔自汽提塔1臺新上3一段吸收塔高效塔板1臺不銹鋼新上4二段分解塔自汽提塔1臺不銹鋼新上5解吸塔1臺不銹鋼新上6水解器1臺新上7CO?壓縮機3臺新上一臺8一甲泵3臺新上一口9液氨泵3臺新上一臺水解泵2臺解吸泵Q=14~20m3/hH=420m2臺閃蒸槽降膜式閃蒸器1臺新增蒸發(fā)洗滌器1臺新增一蒸加熱器F上=45m2,Fp=160m21臺新增二蒸加熱器1臺新增4.3主要消耗表4-13合成氨消耗定額(噸氨)序號消耗定額1原料煤t2栲膠3脫硫劑4蒸汽tt5一次水6循環(huán)水7造氣循環(huán)水6電表4-14尿素消耗定額(噸尿素)消耗定額1液氨2二氧化碳3包裝袋個4蒸汽5循環(huán)水6電4.4.2儀表類型的確定a.常規(guī)二次儀表選用數(shù)字顯示(調(diào)節(jié))儀表?，F(xiàn)場一次儀表b.溫度儀表c.壓力儀表e.物位儀表f.在線分析儀表表5-1序新增量1原料塊煤本省或外省采2燃料煤本省采購3市場采購450kg裝10?個/a本廠家屬工廠5.2水、電、汽小時需用量序用量1一次水全廠2循環(huán)水新增3蒸汽新增電全廠6.1建廠條件郴州橋口氮肥廠位于湖南省郴州市北方向的橋口鎮(zhèn)，東江南岸，廠區(qū)距橋口鎮(zhèn)約2km,距橋口火車站3km,至郴州市區(qū)23km,6.1.2地區(qū)和城鎮(zhèn)社會經(jīng)濟現(xiàn)狀輸方便，工業(yè)門類齊全。郴州是湖南主要的水電及煤炭生產(chǎn)基該廠位于東江水電站下游，東江三級電站(石角坦電站)上游，水、電、煤供應(yīng)條件好，交通運輸方便，是郴州市規(guī)劃的化工發(fā)展區(qū)，6.1.3氣象資料年平均氣溫極端最高氣溫極端最低氣溫年平均降雨量24h最大降雨量6.1.4水文冬季最低水溫硬度6.1.5地形住宅用地上，東側(cè)用地為一山坡，坡向由東向西，坡度約15度。6.1.6地質(zhì)泥質(zhì)土或耕土、粉質(zhì)粘土混卵石(沖積)、粉質(zhì)粘土混角礫(洪積)粉質(zhì)粘土及粉質(zhì)粘土混角礫(殘積),總厚度20m以上，下伏石炭系大塘階角石登子段的灰?guī)r夾泥質(zhì)灰?guī)r及鈣質(zhì)灰?guī)r。除上部耕土、6.1.7地震烈度本區(qū)地震烈度小于6度，設(shè)計基本地震加速度為0.05g。6.1.8水源條件水質(zhì)潔凈，流量穩(wěn)定，水溫低，取水點常年水溫14℃,是化工生產(chǎn)6.1.10工廠現(xiàn)狀該廠于1970年5月建成投產(chǎn)，原設(shè)計為年產(chǎn)5千噸/年合成氨廠，自1993年起，該廠先后進行了改造擴建，合成氨生產(chǎn)能力已擴建到年產(chǎn)10萬噸規(guī)模、年產(chǎn)尿素13萬噸、甲醇1.2萬噸的生產(chǎn)6.1.11廠址占地面積工廠占地面積170716m2,總建筑面積70716m2,其中生產(chǎn)用地6.2廠址方案7.1.1總平面布置7.1.1.1總平面布置原則(1)總平面布置結(jié)合現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置區(qū)實際情況，在滿足工(2)遵守國家有關(guān)總圖運輸規(guī)范、規(guī)定，滿足防火防爆和安(3)根據(jù)裝置的原料供應(yīng)關(guān)系和產(chǎn)品的關(guān)聯(lián)性，結(jié)合生產(chǎn)流(4)結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境及氣象條件，做好環(huán)境保護。在其東側(cè)新建一5000m3的氣柜；造氣裝置在原有位置進行改造擴建；擴建的變壓吸附脫碳裝置位于原有裝置的東側(cè)；co?壓縮、高7.1.1.2豎向布置及土石方工程7.1.1.3綠化7.1.2工廠運輸本工程全年新增總運輸量為73.96萬噸，其中運進原材料44萬噸，運出成品7萬噸。7.1.2.2運輸方式7.1.3排渣污水處理所產(chǎn)生的沉淀渣采用貨車運出，鍋爐處設(shè)置臨時渣7.2儲運本工程全年新增運輸總量73.96萬噸。7.3外管本項目在老廠區(qū)內(nèi)進行，廠區(qū)內(nèi)外管可以在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進行改7.4土建7.4.1設(shè)計依據(jù)資料7.4.1.1根據(jù)工藝等專業(yè)所提供的條件進行設(shè)計。7.4.1.2設(shè)計中主要采用的規(guī)范、規(guī)程：《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2001《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-20017.4.1.3建筑選用的做法詳見相應(yīng)的中南標05ZJ001。7.4.1.4本工程所在地區(qū)的自然條件：風(fēng)荷載0.3KN/m2;雪荷載0.3KN/m2;根據(jù)GB50011-2001<<建筑抗震設(shè)計規(guī)范>>,郴州地區(qū)抗震設(shè)防烈度六度，設(shè)計基本地震加速度值為0.05g。7.4.2土建工程的方案選擇與原則確定根據(jù)國家的基建方針，結(jié)合生產(chǎn)工藝的要求及當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，設(shè)計中首先滿足使用功能要求，同時注意廠區(qū)內(nèi)建筑群體的總體布置，力求做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全適用、美觀大方。7.4.3建筑設(shè)計本工程所有建筑物設(shè)計使用年限為50年，安全等級為二級，本項目根據(jù)工藝的需要，建構(gòu)筑物包括造氣廠房、脫硫廠房、1)門窗：一般采用木門，塑鋼窗。限10年。1)結(jié)構(gòu)型式：根據(jù)功能要求分別采用磚混結(jié)構(gòu)及現(xiàn)澆鋼筋混3)水池為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土抗?jié)B標號不低于S6。根據(jù)已建工程的地質(zhì)詳勘報告看，該地區(qū)地層自上而下分別為填土、淤泥質(zhì)土或耕土、粉質(zhì)粘土混卵石(沖積)、粉質(zhì)粘土混角礫(洪積)、粉質(zhì)粘土及粉質(zhì)粘土混角礫(殘積),總厚度20m以上，本工程位于東江水電站下游，東江三級電站(石角坦電站)7.4.7主要建筑物、構(gòu)筑物表7-1建、構(gòu)筑物一覽表序號、層數(shù)占地面積筑面積13鋼筋砼框架；獨立柱基礎(chǔ)；屋面甲級檐高23甲級檐高31甲級4壓縮廠房2鋼筋砼框排架；獨立柱基不發(fā)火地面；彩鋼板屋面甲級檐高5COCO?26鋼筋砼框排架；獨立柱基240厚磚墻；水磨石地面；戊級檐高61甲級7煤庫1200混凝土擋墻1.8m高；水泥地面；大型屋面板乙級8原料廠房1乙級91240厚磚墻；水磨石地面；戊級局部2層，5層10循環(huán)水站1磚混結(jié)構(gòu)；磚砌條形基礎(chǔ)；240厚磚墻；水磨石地面；層高循環(huán)水冷卻塔置于水池上8公用工程方案和輔助生產(chǎn)設(shè)施8.1.1給水排水8.1.1.1概述1)設(shè)計依據(jù)a.設(shè)計院與甲方簽定的合同及甲方提供的設(shè)計原始資料進行76號2)設(shè)計范圍3)設(shè)計原則4)可依托情況臺水泵，兩開一備。其供水能力分別為2160m3/h和2520m3/h,總供水能力為4680m3/h。供水揚程分別為68m和44m。8.1.1.2用水量和排水量表8-1全廠生產(chǎn)用水量表序號段溫度小時最大(m3/h)1造氣工段2脫硫工段3壓縮工段4脫碳工段5精煉工段6合成工段7冷凍工段8變換工段9尿素車間甲醇精餾熱電站衛(wèi)生沖洗用水生活及其他8大于總供水能力為4680m3/h,所以改為循環(huán)水；造氣工段的水污染本工程生產(chǎn)排水量4342m3/h,詳見水量平衡圖。8.1.1.3給水工程1)消防給水系統(tǒng)本工程的給水系統(tǒng)為常高壓系統(tǒng)，室外消防水量為30L/S,室內(nèi)消防水量為25L/S,設(shè)計壓力要求大于0.55Mpa,火災(zāi)持續(xù)時間2)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)t?=42℃,出水溫度t?=32℃,大氣壓強P=1.01×10Pa。本工程在熱電站裝置的附近設(shè)置循環(huán)水系統(tǒng)。熱電站的冷卻循環(huán)水量為5000m3/h,水壓要求為0.3MPa,給水溫度>32℃。回水溫度40℃。設(shè)計采用機械通風(fēng)強制冷卻的處理系統(tǒng)。冷卻塔選用GNZF-2500×2型組合式逆流方形冷卻塔，處理水量Q=5000m3/h,HS400-300-450B(3)型離心泵，單臺Q=612133271497m3/h,H=43730726m,N=160KW,四開一備。系統(tǒng)采用排污法進行水質(zhì)穩(wěn)定，使用SQ?-300型全自動過濾器(Q=300m3/h)進行過濾，同時使用兩臺SCLDC-500PZ型電子水處理儀(Q=2500m3/h)對系統(tǒng)進行防垢、除垢、除銹、殺菌滅藻的處理。本循環(huán)水站消耗電能定額為860kwh,消耗水量為230m3/h。表8-2循環(huán)水站設(shè)備一覽表序號設(shè)備名稱設(shè)備規(guī)格數(shù)量技術(shù)參數(shù)1冷卻塔22循環(huán)水泵HS400-300-53電子水處理儀Z24全自動過濾裝置13)廠區(qū)給水管網(wǎng)系統(tǒng)b)生產(chǎn)、消防給水管網(wǎng)系統(tǒng)消防用水。室外消火栓距路邊不大于2m,消火栓間距不大于120m;室內(nèi)消防豎管直徑不小于DN100,室內(nèi)任何部位應(yīng)能有兩支消防水槍能同時到達，且室內(nèi)消火栓間距不大于30m。室內(nèi)消防給水管道8.1.1.4排水工程a)生活污水排水系統(tǒng)本工程生活污水12m3/h,經(jīng)化糞池處理后，排入廠區(qū)下水道。污水管網(wǎng)采用UPVC雙壁波紋管，橡膠圈接口。本工程合成氨裝置、循環(huán)水排污及鍋爐房產(chǎn)生的清潔廢水共其中：設(shè)計重現(xiàn)期P取一年，降雨歷時t=20min。m3'h,原有污水處理系統(tǒng)的處理能力為1000m3/h,與鍋爐沖渣污水8.1.2供電8.1.2.1電源狀況公司位于湖南郴州市，目前廠內(nèi)有35kV/6kV尿素降電能力16000KW)和碳銨降壓站(其供電能力8500KW)兩座，上級為2回35KV電源進線，分別由該地區(qū)的橋口變(距本工程1.5km)和秀橋變(距本工程5km)供給，目前其供電能力24500KW;廠內(nèi)現(xiàn)有8.1.2.2用電計算負荷及負荷等級容量為19922kW);工藝開車后可余熱發(fā)電，發(fā)電量以汽定電，發(fā)電功率24000kW;因此，工程正常生產(chǎn)時需要外輸電量2107kW。熱電由于6kV電機均為同步電機，故在廠內(nèi)各變電所0.4kV側(cè)集中設(shè)置功率因數(shù)自動補償裝置，使其經(jīng)無功補償后10kV側(cè)功率因表8-3序號裝置名稱6kV動力動力6kV動力動力照明需要容量小計需要容量備注設(shè)備容量設(shè)備容量需要容量需要容量11#脫硫工段22#脫硫工段31#變換工段42#變換工段5醇烴化工段56尿素工段7原料工段81#造氣工段92#造氣工段1#壓縮工段2#壓縮工段冰機1#合成2#合成1#吹風(fēng)氣回收2#吹風(fēng)氣回收1#雙甲工段碳丙脫碳熱電站循環(huán)水站小計合計8.1.2.3主要供配電方案本工程采用現(xiàn)有的兩回35kV電源線路供電，當(dāng)一路電源故障(3)另擬在碳銨變的6kV高壓室進行改造(其電源由尿素變及電站各引一回),同時向各工藝主裝置的6kV電機采用放射式方式因此本工程新增低壓用電負荷基本可由原有的變壓器采用放射式8.1.2.4節(jié)能措施本工程節(jié)能措施將主要通過選用節(jié)能型變配電設(shè)備及材料和在不大量增大投資的前題下，工程盡量選用先進節(jié)能的變壓采取以上措施后，希望本工程能比現(xiàn)有同等工程實現(xiàn)節(jié)能8.1.2.5防雷及防靜電措施本工程中有爆炸危險場所的建筑屬第二類防雷建筑物，其它建為防直擊雷，在屋面突出部分及女兒墻等處設(shè)置避雷帶，并在在廠房內(nèi)設(shè)置接地干線，所有正常不帶電的金屬設(shè)備和管道均與接地干線連接，并做好跨接，以防雷電感應(yīng)(主要針對二類建筑物)和靜電積累。進入建筑的架空管線在入戶處與接地裝置連接，以防雷電波侵所有防雷接地用材料(包括避雷針、接地線、接地極、引下線等)均采用防腐型的標準接地材料，本設(shè)計采用聯(lián)合接地網(wǎng)，防雷防靜電接地于電氣設(shè)備接地及自控系統(tǒng)接地共用一套接地網(wǎng)絡(luò)，要求接地電阻不大于10。8.1.2.6主要設(shè)備選擇6kV開關(guān)柜KYN28型26臺低壓配電柜GGD型78套動力配電箱(防腐)XL-21(F2)型28臺照明配電箱KV4118/C型12臺8.1.2.7設(shè)計中采用的主要標準及規(guī)范《37110kV高壓配電裝置設(shè)計規(guī)范》GB50060-1992《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-1994(2000年版)《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB50058-1992《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB50160-1992(1999年版)8.1.3電信本工程需新增行政電話8門，生產(chǎn)調(diào)度電話12門，均接自8.1.4供熱8.1.4.1研究范圍和原則a.研究范圍b.供熱方案選擇原則8.1.4.2全廠熱負荷，規(guī)格及依托情況見表8-4:表8-4工藝蒸汽負荷表副產(chǎn)蒸汽蒸汽負荷壓力數(shù)量壓力數(shù)量1#吹風(fēng)氣鍋爐造氣2#吹風(fēng)氣鍋爐脫硫硫回收合成廢鍋變換尿素甲醇精餾合計b.根據(jù)上述表格，扣除副產(chǎn)蒸汽后得到全廠按壓力等級分類的實際熱負荷表8-2:表8-5實際熱負荷負荷壓力等級MPa負荷數(shù)量t/h備注連續(xù)(飽和)連續(xù)(飽和)連續(xù)(飽和)合計c.工廠原有供熱設(shè)施見表8-6:表8-6已有供熱設(shè)施情況設(shè)備名稱設(shè)備數(shù)量供熱參數(shù)產(chǎn)蒸汽能力備注壓力MPa度℃20t/h沸騰爐淘汰75t/h循環(huán)流化蒸汽全部床鍋爐進汽機1#吹風(fēng)氣回收鍋爐1臺飽和抽凝式汽輪發(fā)電機組1套抽汽40t/h合計從上述表格看，原有供熱設(shè)施共有55t/h供熱能力，加上本期汽供應(yīng)能力為123.8-55-25=43.8t/h,其中0.2MPa等級蒸汽缺8.5t/h(0.2MPa等級蒸汽總需要量為48.5t/h,已有汽機抽汽提供40t/h),0.6MPa等級蒸汽缺3.2t/h,1.3MPa等級蒸汽缺32.1t/h (1.3MPa等級蒸汽總需要量為72.1t/h,需全廠統(tǒng)一考慮供應(yīng))。8.1.4.3供熱方案比選及確定由上述可知，本工程需新增供汽43.8t/h。考慮到全廠供熱管網(wǎng)損失和新增供熱系統(tǒng)的自用汽，本工程需新增供汽量為循環(huán)流化床鍋爐。全廠所需0.2MPa等級蒸汽全部從原有汽機抽汽供應(yīng)(即原有汽機0.294MPa抽汽量為48.5t/h),1.3MPa等級蒸汽由該圖數(shù)據(jù)經(jīng)計算后的熱經(jīng)濟性指標見表8-7表8-7熱經(jīng)濟性指標表序單位備注號1全廠熱負荷(熱量)全廠熱負荷(汽量)熱電聯(lián)產(chǎn)范圍熱負荷(熱量)熱電聯(lián)產(chǎn)范圍熱負荷(汽量)2汽機進汽量3汽機對外供汽量4汽機對外供熱量5汽機一級抽汽量汽機二級抽汽量06發(fā)電功率7減溫減壓供熱量08燃煤鍋爐蒸發(fā)量全廠余熱鍋爐蒸發(fā)量9調(diào)峰鍋爐供汽量計算基本參數(shù)主蒸汽焓鍋爐給水焓鍋爐排污水量扣除余熱鍋爐排污排污水焓鍋爐效率管道效率燃料低位發(fā)熱量年運行時數(shù)h熱電站總耗熱量已扣除余熱鍋爐熱量供熱熱耗量已扣除余熱鍋爐熱量發(fā)電熱耗量總?cè)剂舷牧恳芽鄢酂徨仩t熱量供熱燃料消耗量發(fā)電燃料消耗量發(fā)電熱效率發(fā)電熱耗率發(fā)電標準煤耗率供熱熱效率供熱標準煤耗率供電標準煤耗率熱電站全年供熱量熱電站全年發(fā)電量供熱廠用電率發(fā)電廠用電率綜合廠用電率%年耗標煤量t已扣除余熱鍋爐熱量熱化系數(shù)年均全廠熱效率%年均熱電比%年節(jié)約標煤量t8.1.4.4裝機方案及選型如上節(jié)所述。b.機組選型鍋爐型號YG75-3.82/450-M13額定蒸發(fā)量75t/h額定蒸汽壓力3.82MPa額定蒸汽溫度450℃給水溫度150℃排煙溫度150℃熱風(fēng)溫度140℃設(shè)計效率86%c.汽輪發(fā)電機組選型型號額定進汽量最大進汽量額定進汽壓力額定進汽溫度額定抽汽量數(shù)量一臺V汽輪發(fā)電機額定功率額定電壓本工程主蒸汽系統(tǒng)采用母管制，即鍋爐主蒸汽并入全廠中壓主給水加熱系統(tǒng)采用二級加熱，即通過除氧器將給水溫度加熱到104℃,然后通過鍋爐給水泵打入高壓加熱器將給水加熱到150℃,最終給水溫度為150℃。熱力系統(tǒng)主要輔助設(shè)備選型V除氧器額定出力數(shù)量工作蒸汽壓力數(shù)量型號DG85-67x9流量85m3/h揚程603m水柱數(shù)量一臺V減溫器一套e.上煤系統(tǒng)根據(jù)表8-7,電站總?cè)剂舷牧?5.33t/h,上煤按兩班制考慮，則上煤系統(tǒng)的能力需要53t/h,原有煤棚的破碎能力無法滿足要求，V四輥破碎機產(chǎn)量50t/h數(shù)量一臺f.除灰渣系統(tǒng)電站灰渣總量18t/h,其中灰量10.8t/h,渣量7.2t/h。100℃以下，然后通過除渣皮帶輸送至臨時堆渣場。臨時堆渣場面鍋爐落渣口一三通翻板閥一滾筒冷渣機—1#除渣皮帶—2#除布袋除塵器反吹所需壓縮空氣由廠區(qū)原有壓縮空氣系統(tǒng)提供。除灰渣系統(tǒng)新增主要設(shè)備選型如下：V冷渣器數(shù)量二臺V布袋除塵器數(shù)量二臺(其中一臺為改造原75t/h鍋爐所需)輸送能力數(shù)量V灰?guī)焓_(其中六臺為改造原75t/h鍋爐所需)材質(zhì)鋼筋砼數(shù)量二座h.石灰石系統(tǒng)本工程燃煤含硫量按0.5%考慮，采用爐內(nèi)脫硫技術(shù)，脫硫劑為粒度0.2mm以下的石灰石，鈣硫比為2:1,脫硫效率為90%,這樣電站石灰石耗量為0.97t/h。V汽機間布置汽機間柱距：7m汽機間總長：28m汽機布置方式：縱向布置，順排V除氧、煤倉間布置結(jié)構(gòu)形式：單框架運轉(zhuǎn)層標高：8.00m鍋爐為半露天布置，運行層高8.00m,鍋爐間底層布置一、二8.1.4.5環(huán)保措施塵器對鍋爐煙氣進行除塵，布袋除塵器的除塵效率為99.9%,經(jīng)過除塵后的煙氣含塵濃度為40mg/Nm3,可以達到GB13223-2003《火電廠大氣污染物排放標準》中的Ⅲ時段標準。以往經(jīng)驗，石灰石粉的粒度控制在0.2mm以下，當(dāng)鈣硫比為2:1以上時，脫硫效率可以達到90%。本工程燃料含硫量按0.5%考慮，經(jīng)計算煙氣排放二氧化硫濃度為118.79mg/Nm3,也達到了上述排經(jīng)過凈化后的鍋爐煙氣由100m高、上口徑3m煙囪排入大氣。8.1.4.6主要新增工程量見表8-5:表8-8序號工程量名稱規(guī)格數(shù)量材料說明1設(shè)備37臺2管道閥門12MW汽輪機組1套3主廠房土建多層廠房鋼筋砼4灰?guī)祗w積400m32座鋼筋砼5煙囪100m高上口徑3m1座鋼筋砼6拆除原有麻石除塵器及煙道1套8.1.4.7新增主要設(shè)備一覽表見8-6:表8-9序號設(shè)備名稱設(shè)備規(guī)格數(shù)量材料備注機務(wù)1鍋爐1臺2一次風(fēng)機H=13176Pa,右旋1351臺3二次風(fēng)機1臺4引風(fēng)機H=4732Pa,左旋1351臺5螺旋給煤機3臺6旋膜除氧器80T/h,,V=40m3,工作壓力：0.02MPa工作溫度：104℃1臺7鍋爐給水泵1臺8汽輪機1臺9發(fā)電機1臺冷油器2臺空氣冷卻器1臺油箱交流潤滑油泵50AY60A,流量1臺直流潤滑油泵50AY60A,流量1臺電動高壓油泵80AY-100B,流量1臺汽封加熱器1臺高壓加熱器加熱面積100m21臺上煤系統(tǒng)1四輥破碎機出力=50t/h出料粒度1臺除灰渣系統(tǒng)1布袋除塵器處理風(fēng)量：19000m3/h,煙氣溫度：150℃;設(shè)備阻力：1200Pa;排放濃度：≤50mg/m3;除塵效率：99.98%2臺原有鍋爐1臺2冷渣器出力20t/h2臺3濃相輸送泵12臺合計37臺表8-10序號崗位名稱倒班制每班定員新增崗位定員備注1司爐3142付司爐3143上煤工3144灰渣工3145汽機司機3146付司機3147電氣值班314合計8.2.1機、電、儀修工有限責(zé)任公司是老牌化工企業(yè)，機、電、儀修能力很強，能8.2.2倉庫本項目將原來的煤庫改做尿素倉庫，新建原料煤庫。9服務(wù)性工程與生活福利設(shè)施以及廠外工程工有限責(zé)任公司建廠多年。配套的服務(wù)性設(shè)施及生活福利設(shè)施很齊，本擴建項目增加人員不多，完全可以利用現(xiàn)有設(shè)施。10.1節(jié)能10.1.1合成氨10.1.2尿素耗降低33%。的反應(yīng)熱為蒸發(fā)熱源，可蒸發(fā)水分50kg/10.1.2.3由于后系統(tǒng)處理負荷減輕，分解回收減少蒸汽用量等原因，本工程建成后，噸尿素蒸汽用量減為1200kg/tUr。10.2節(jié)水d.管件、閥門選用國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，安裝時應(yīng)把好質(zhì)量關(guān)，盡11.1工程概況11.2設(shè)計依據(jù)《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)定》GB50057-1994(2000版)11.2.1工程概述11.2.1.1工程生產(chǎn)、貯存的火災(zāi)危險性定類合成氨生產(chǎn)各工段除備料、干燥、運輸工段為丙類，氨冷為乙11.2.1.2生產(chǎn)過程中的危險物品及其特性化學(xué)比重沸自燃爆炸極氫H?4.1~一氧化12.5~水煤氣主要組成CO37~氨NH?15.7~11.2.2消防措施11.2.2.1總圖11.2.2.2土建11.2.2.3給水1)消防用水量本工程消防給水量為351/s,火災(zāi)延續(xù)時間為2小時，其消防2)消防設(shè)施11.2.2.4工藝11.2.2.5電氣1)供電負荷等級、電源數(shù)量及消防設(shè)施用電的可靠性2)爆炸和火災(zāi)危險場所的等級，電氣設(shè)備選型、規(guī)格3)防雷、防靜電裝置的設(shè)計要點依《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB90057-94(2000版)爆炸危險環(huán)境為2區(qū)的建筑物為第二類防雷建筑物，其他非防爆場所屬第三類無分支管道應(yīng)每隔80～100米與接地體可靠連接，以防靜電積累，11.2.2.6自控11.2.2.7其它為保證本工程安全運行，除在設(shè)計上采用上述安全防火措施當(dāng)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)車間內(nèi)外或各部位管線設(shè)備著火時，應(yīng)立即切斷電源，封閉有關(guān)設(shè)備、管線(關(guān)閉進出口緊急切斷閥切斷該部分管線),并采取有效措施，及時向消防部門和中心控制室報警。11.3消防投資總計80萬元，其中：總圖2萬元土建28萬元給水20萬元電氣、自控30萬元12環(huán)境保護12.1環(huán)境現(xiàn)狀12.1.1城市環(huán)境現(xiàn)狀郴州市區(qū)內(nèi)大氣環(huán)境質(zhì)量普遍很差，主要以塵粉性污染和二氧化硫污染為主。大氣中總懸浮微粒、二氧化硫，年、日平均值均超過國家二級標準。2002年全市共排放廢渣4.8萬噸。12.1.2廠址與環(huán)境現(xiàn)狀約25公里。該地區(qū)地勢平坦，為丘陵地帶。廠址周圍場地開闊，12.2設(shè)計采用的環(huán)境保護標準12.2.1環(huán)境質(zhì)量標準12.2.2污染物排放標準《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996一級Ⅱ類12.3本工程排放的主要污染物及污染源12.3.1廢氣污染源名稱排氣量主要污染物排放情況表名稱排放量)排放濃度造氣吹風(fēng)氣尾氣經(jīng)洗滌除塵后由30m高煙煙塵9造粒尾氣尿素粉60m造粒塔排放氨吸收塔氨66m排氣筒排放鍋爐煙氣100m高煙囪排放煙塵12.3.2廢水污染源名稱排水量主要污染物排放情況表污染物名排放濃度解吸廢液氨深度水解尿素造氣污水懸浮物循環(huán)使用氰化物硫化物酚溫度12.3.3廢渣廢渣主要來源于脫硫工段，主要污染物為活性炭、硫，熱電站固廢名稱排放量主要組成活性炭脫硫劑活性炭及少量造氣爐渣用做鍋爐燃料鍋爐灰渣作建材12.3.4噪聲噪聲主要來源于泵類、壓縮機、風(fēng)機等，其噪聲值約為100~12.4污染物初步控制方案12.4.1廢氣12.4.1.1造氣吹風(fēng)氣：吹風(fēng)氣中含有CO、H?、H?S等污染物，加入氣去付產(chǎn)蒸氣及差壓發(fā)電，然后尾氣經(jīng)洗滌除塵后由30米高煙囪12.4.1.2造粒塔尾氣經(jīng)60m造粒塔筒排放，排放濃度為30mg/1。12.4.1.3吸收塔尾氣經(jīng)吸收氨氣后由66m高排氣筒排至大氣。排出經(jīng)過除塵后的煙氣含塵濃度為40mg/Nm3,可以達到GB13223-200312.4.2廢水加壓--曝氣--冷卻--生化—加壓。原有處理裝置通過本工程改造有效回收其中的NH?、CO?,經(jīng)處理的尿素冷凝液中NH?<5mg/1,12.4.3廢渣廢渣主要來源于脫硫工段，主要污染物為活性炭、硫，主要作12.4.4噪聲12.4.4.1噪聲源控制業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范》,向廠家提出限制要求，不得超過規(guī)定12.4.4.2隔聲降噪上述隔聲措施實施后，可使工作崗位噪聲降低20～4012.4.4.3消聲器降噪計規(guī)范》(GBJ87-85)第5.3.3的原則，同時符合其第5.3.4、5.3.5和5.3.6的規(guī)定，使用消聲器后可降低噪聲10～30dB(A)。12.4.44控制管道內(nèi)氣流運動速度設(shè)計控制管道內(nèi)煤層氣的流速，一般采用10～20米/秒，減少12.4.4.5保持防噪距離12.4.4.6施工防噪12.5綠化概況綠化系數(shù)約為0.12。12.6環(huán)境監(jiān)測12.6.1監(jiān)測項目尿素、揮發(fā)酚、氰化物、12.6.2環(huán)境監(jiān)測的方式12.7環(huán)保投資概算本工程環(huán)保投資概算為80萬元。占總投資的2.77%。13.1設(shè)計依據(jù)13.1.1勞動部第3號令《建設(shè)項目(工程)勞動安全衛(wèi)生監(jiān)察規(guī)13.1.2化工部化基標發(fā)(1992)260號文“關(guān)于征求對《化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計暫行規(guī)定》(送審稿)意見的函”13.2設(shè)計采用的安全衛(wèi)生標準11、質(zhì)技監(jiān)鍋發(fā)(1999)154號文《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(99版)13.3工廠現(xiàn)有安全衛(wèi)生概況工廠在安全衛(wèi)生管理方面現(xiàn)設(shè)安全科，管理人員4人；在安全衛(wèi)生設(shè)施方面，設(shè)有消火栓、滅火器、防毒面具等，但缺少氣防站13.4工藝生產(chǎn)的特點及生產(chǎn)過程中危害因素的分析13.4.1生產(chǎn)操作環(huán)境13.4.1.1冷凍及氨庫有可能泄漏氣氨和液氨。13.4.1.2脫碳采用NHD法脫碳工藝脫除變換氣中的CO?,因此有可能泄漏變換氣和CO?凈化氣。有腐蝕性，且大部分在高壓、高溫下操作，可能因設(shè)備及管道的連接密封的問題，導(dǎo)致物料的泄漏，發(fā)生意外事故，嚴重危及設(shè)備及人身的安全。在整個生產(chǎn)中可能泄漏的有CO?、液氨、氣氨、氨基甲酸銨、尿素等，污染車間環(huán)境，甚至可能發(fā)生燃爆事故。13.1.4.4尿素造粒塔和成品包裝貯運會有尿素粉塵產(chǎn)生。13.4.1.5噪聲源在生產(chǎn)中分布較廣，主要為空氣動力性噪聲、機械13.4.2有害物質(zhì)的危害13.4.2.1氨氨是一種無色具有強烈刺激氣味的氣體，易被液化成無色液體，比空氣輕，皮膚接觸液氨能立即引起凍傷，落入眼睛引起失明；濃度約1%的氣氨對皮膚有刺激作用，達到3%以上就能引起灼傷和起膜炎及耳聾等?？諝庵泻绷窟_0.49mg/1時，能刺激眼睛，達1.2mg/1時能引起咳嗽。在氨含量為0.2mg/1的環(huán)境下工作，短期13.4.2.2二氧化碳壓增高、頭暈、昏迷等。當(dāng)空氣中CO?濃度大于360mg/1時能立即使人致死，在90～120mg/1濃度下，一小時內(nèi)使人致命，因此要求車間空氣中CO?濃度小于0.1%。13.4.2.3氨基甲酸銨和尿素溶液在尿素生產(chǎn)過程中生成的氨基甲酸銨和尿素溶液系為高溫介質(zhì)，與人體接觸易引起燙傷，同時氨基甲酸銨減壓易分解為氨和CO?,其危害如前所述。13.4.2.4氨水13.4.2.5一氧化碳在變換氣和凈化氣中有一定量的CO,CO是一種無色無味無刺激作一小時之內(nèi)，車間空氣中CO最高允許濃度為30mg/m3,工作半小時內(nèi)，CO允許最高濃度為50mg/m3,工作15～20分鐘，CO最高允許濃度為200mg/m3,在上述條件下反復(fù)作業(yè)時，兩次作業(yè)之間間隔2小時以上。國家規(guī)定長時間工作車間空氣中CO最高允許濃度為13.4.2.6硫化氫H?S為無色氣體，有強烈的臭蛋味，比空氣重，易溶于水，H?S對人體有劇毒，中毒癥狀依濃度不同及吸入時間長短而異，通常開始出現(xiàn)頭痛、惡心、疲勞、嗅覺遲鈍，嚴重時發(fā)生結(jié)膜及角膜炎，甚至引起肺氣腫，空氣中H?S在1mg/1以上能引起死亡，故國家規(guī)定車間空氣H?S最高允許濃度為10mg/m3。13.4.3生產(chǎn)過程中高溫、高壓、易燃、易爆危害因素氮肥生產(chǎn)過程中的物料大都易燃、易爆、有腐蝕性，且大都在高溫、高壓下操作。生產(chǎn)過程中由于設(shè)備及管道連接密封的缺陷，13.4.3.1氨在空氣中易形成爆炸氣體，其爆炸的下限為15.5%(V),上限為27%(V)。在氧氣中爆炸范圍為15～19%(V)。氨在空氣中最低著火點溫度為651℃。氨與氫、甲烷、一氧化碳、氧等易燃物質(zhì)13.4.3.2硫化氫與空氣混合能形成爆炸性氣體，其爆炸范圍為43~45.5%(V),其著火點溫度在空氣中為292℃,在氧氣中為220℃。13.4.3.3氫氣在空氣中的爆炸極限為4.0～94%(V),其最低著火點溫度在空氣中為572℃,在氧氣中為560℃。13.4.3.4一氧化碳在空氣中的爆炸極限為12.5～74.2%(V),在氧氣中為15.5～94%(V),在空氣中其最低著火點溫度為609℃,在氧氣中為588℃。13.4.3.4甲烷在空氣中的爆炸界限為5.3～15%(V),在氧氣中為5.1～61%(V),在空氣中著火點溫度為632℃,在氧氣中為556℃。等混合氣體，其混合氣的組成不同成為相應(yīng)的半水煤氣、變換氣、半水煤氣：下限(%)5.28;上限(%)70.32變換氣：下限(%)4.07;上限(%)70.37凈化氣：下限(%)4.07;上限(%)70.24精煉氣：下限(%)4.01;上限(%)70.35合成氣：下限(%)4.54;上限(%)42.7513.4.4生產(chǎn)過程中噪音危害因素噪音危害在氮肥生產(chǎn)中分布較廣，噪聲源主要由空氣振動、固13.4.5設(shè)計中采用的安全衛(wèi)生技術(shù)措施13.4.5.1防火、防爆技術(shù)措施有利于即使是極少量泄漏煤氣的擴散。同時要求在裝置檢修時，必須嚴格執(zhí)行安全防火規(guī)程和一氧化碳等有害氣體檢測b、造氣工序采用固定層間歇造氣，為確保安全生產(chǎn)，在工C、一些必要部位設(shè)置壓力表、安全閥、爆破板以及報警系為確保安全生產(chǎn)，在工藝設(shè)計中設(shè)有安全聯(lián)鎖和事故緊急停車按防爆規(guī)程對各裝置劃分“危險區(qū)域劃分圖”,在爆炸區(qū)域內(nèi)的電已建有一套完善的消防水系統(tǒng)，室外給水管網(wǎng)為環(huán)狀高壓管網(wǎng)，在室外管網(wǎng)上設(shè)置了室外消火栓，其間距<120m,保護半徑<150m,覆蓋面積達到規(guī)范要求，在室內(nèi)按《建規(guī)》要求設(shè)置了室13.4.6防靜電、防雷及接地的安全技術(shù)措施所有工藝生產(chǎn)裝置及其管線，按工藝及管道要求條件作防靜電所有爆炸危險場所的工藝生產(chǎn)裝置及其建、車間變電所變壓器中性點直接接點并設(shè)接地體。各工藝生產(chǎn)場13.4.7防機械傷害措施在化工裝置內(nèi)有易產(chǎn)生墜落危險的操作崗位均設(shè)置了便于操皮帶運輸機裝有防機械、防偏裝置，沿皮帶機每隔一定距離裝機械傳動設(shè)備凡附有開式齒輪、皮帶輪的傳動部位均設(shè)有安全13.4.8防毒防塵措施等。配備常用的用品及器材：止血帶、洗胃器、洗眼壺、受水器、針炙針、霧化溶液、甘露醇、葡萄糖、20%的硼酸溶液、5%的碳酸氫鈉溶液