5万吨高压法硝酸工程项目可行性论证报告.doc
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1、目 录1 总 论11.1 项目概况11.2 建设单位概况31.3 项目提出的理由与过程31.4 可行性研究报告编制依据41.5 可行性研究报告编制原则41.6 可行性研究范围51.7 结论与建议62 项目建设背景和必要性92.1 项目区基本状况92.2 项目背景112.3 项目建设的必要性113 市场分析143.1 物流园区的发展概况143.2 市场供求现状163.3 目标市场定位173.4 市场竞争力分析174 项目选址和建设条件194.1 选址原则194.2 项目选址194.3 场址所在位置现状194.4 建设条件205 主要功能和建设规模225.1 主要功能225.2 建设规模及内容26
2、6 工程建设方案276.1 设计依据276.2 物流空间布局的要求276.3 空间布局原则286.4 总体布局296.5 工程建设方案306.6 给水工程336.7 排水工程356.8 电力工程386.9 供热工程466.10 电讯工程477 工艺技术和设备方案517.1 物流技术方案517.2 制冷工艺技术方案678 节能方案分析738.1 节能依据738.2 能耗指标分析738.3 主要耗能指标计算748.4 节能措施和节能效果分析769环境影响评价839.1 设计依据839.2 环境影响评价应坚持的原则839.3项目位置环境现状849.4项目建设与运营对环境的影响849.5项目建设期环境
3、保护措施849.6 项目运行期环境保护措施8610 安全与消防8710.1安全措施8710.2消防8811 组织机构和人力资源配置9211.1 施工组织机构9211.2 基建项目部的主要职责9211.3 运营管理9311.4 人员来源、要求及培训9412 工程进度安排9612.1 建设工期9612.2 工程实施进度安排9613 投资估算与资金筹措9813.1 投资估算98投资估算包括建设项目的全部工程,主要内容有:主体建筑工程、道路硬化工程、绿化工程、其他费用及基本预备费。9813.2 资金筹措9914 财务评价10214.1 评价依据及方法10214.2 基础数据与参数选取10214.3 营
4、业收入及总成本费用估算10314.4 利润总额估算10514.5 盈亏平衡分析10514.6 财务评价10615 综合效益评价10716 招投标管理10816.1 编制依据10816.2 招标原则10816.3 招标方案10916.4 评标要点11017 结论及建议11117.1 结论11117.2 建议112第一章 概述1. 1项目概述1.1.1项目名称、主办单位及负责人项目名称:5万吨高压法硝酸工程主办单位:洪泽银珠化工有限公司项目负责人: 1.1.2可行性研究的依据与原则洪泽银珠化工集团有限公司委托书洪泽银珠化工集团有限公司与南化集团设计院设计协议书,编号: 。根据上述协议,南化集团设计
5、院将根据生产实际状况,提供适用的可行的技术,在符合国家有关政策、规范的基础上,尽可能的降低投资,提高项目的经济效益。1.1.3项目提出背景及建设意义洪泽银珠化工有限公司是洪泽县化工系统的龙头企业,淮安重点盘大搞活企业,04年实现销售利税3.21亿元,现下辖化肥厂、硝酸厂、化工厂、福利厂、日辉公司、宁洪气体厂、普力公司及与大洋合资企业元明粉厂、芳胺厂。现有职工2000人,其中各类技术人员 185人,其他工程人员136人,职工素质较好,管理水平较高。于2003年通过ISO9000质量体系认证。公司现有5万吨/年(折100%HNO3)低压法硝酸装置4套,合成氨生产能力3.0万吨,为进一步消化合成氨,
6、同时根据目前硝酸市场行情,现拟扩大硝酸氨氧化、制酸系统和硝酸提浓系统,达到10万吨生产规模。扩产后,可多消化合成氨1.5万吨/年,完全消化了现有合成氨产能,同时提高了经济效益和市场竞争能力。1.1.4研究范围对洪泽银珠化工有限公司硝酸厂系统改造,扩产50000吨硝酸的生产工艺的选择,公用工程的条件和用量,生产过程对环境的影响,定员及投资,技术经济评价是本可行性研究的范围。1. 2研究结论1.2.1研究简要综合结论 通过对工艺选择、公用工程、环保、技术经济的研究,结果认为采用目前较先进的全加压法工艺,利用现有合成氨产能、公用工程能力和空地扩建硝酸生产装置,无需征地可迅速形成生产规模,扩大企业经济
7、效益。1.2.2存在问题新装置建成后对液氨的用量将超出合成氨产能,每年将需要对外采购约3000吨的合成氨。1.2.3主要技术经济指标序号项目名称单位数量备注1生产规模万吨/年52产品方案稀硝酸吨/年12500折100%硝酸浓硝酸吨/年37500折100%硝酸3年操作率小时80004主要原料消耗液氨吨/年150005公用工程用量(1)冷却水吨/时1630(2)电设备负荷KW3375供电负荷KW2109年耗电量万度1687.2(3)蒸汽用量吨/时15压力Mpa1.46三废排放量废气(含NOx)NM3/m380含NOx300PPM废水(含HNO3)Kg/h0废渣无7运输量输出硝酸吨/年500008装
8、置定员38其中工人人36技术人员人29占地面积M26240其中厂房战地面积558建筑面积246610项目总投资万元6000其中建设投资万元5400建设期利息万元0流动资金万元60011工厂成本单位成本元/吨924年成本万元462012销售收入万元662513年利润总额万元1664.1514年销售税金万元340.8515财务评价指标投资利润率%36.98利税率%44.5投资回收期(税后)年2.70贷款回收期年税前内部收益率%税后内部收益率%劳动生产率万元/人第二章 市场需求预测2. 1产品国内市场需求预测、市场现状及变化趋势2.1.1国内现有生产能力中国国内现有生产能力约450万吨。2.2产品用
9、途(1)浓硝酸消费市场分布:行业化工冶金制药其他所占比例6520510(2)化工行业中分布:行业炸药染料农药硝盐其他所占比例30208735(3)江苏消费量约33.4万吨,分布如下:厂家梅兰四力扬农红光南京化工厂淮河化工厂新浦其他用量3.01.53.02.04.52.0916.52.3价格趋势近年来硝酸的产量在节节攀升,而其耗量更是大幅度增长,市场的需求有近一半的脱节。导致2004年下半年其价格增长较高,基本稳定在18002000元,从目前形势来看,其价格定位在1600元/吨较为合适。第三章 产品方案及市场规模3. 1产品品种及质量指标(GB/T337.1.2-2002)稀硝酸 浓度55%60
10、%浓硝酸 符合98酸标准浓硝酸产品质量符合国家标准GB337.1-92,质量指标如下表项目97酸98酸HNO3的质量分数98.097.0HNO2的质量分数0.501.0硫酸的质量分数0.080.10灼烧残渣的质量分数0.020.02注:硫酸含量的控制仅限于硫酸浓缩法制得的浓硝酸 稀硝酸产品质量符合国家标准GB/T337.2-2002,质量指标如下表:项目指标68酸62酸50酸40酸HNO3的质量分数68.062.050.040.0HNO2的质量分数0.200.200.200.20灼烧残渣的质量分数0.020.020.020.024. 2生产规模稀硝酸 12500吨/年浓硝酸 37500吨/年第
11、四章 工艺技术方案4.1稀硝酸生产原理及生产方法选择4.1.1工艺原理工业上生产稀硝酸的方法几乎全部采用氨氧化法,即以氨为原料在铂为主体的网状铂合金催化剂下接触氧化生成NO,然后在氧气过量的条件下,NO氧化为NO2。最后用水吸收制的稀硝酸。主要反应过程如下:4NH3+5O2=4NO+6H2O+216.7千卡 (1)2NO+O2=2NO2+29.5千卡 (2)3NO2+H2O=2HNO3+NO+17.59千卡 (3)总反应式 NH3+2O2=HNO3+H2O (4)由式(3)可知,在生成HNO3的过程中同时生成NO,NO需再氧化为NO2,再次被水吸收,故吸收过程中同时存在NO的再氧化过程。氨氧化
12、和NO氧化所需的氧均来于空气,故生产过程有大量的N2带入系统,最后在尾气中排入大气。氨氧化过程中生成水,空气中也带入少量水分,但吸收过程中还需要补充一定量的水成为稀硝酸,浓度在5060%,取决于压力、温度等操作条件。4.1.2生产方法选择氨氧化反应速度与压力关系不大,但压力对酸吸收有较大的影响。故稀硝酸的生产方法分氨氧化和酸吸收二部分。氨氧化与酸吸收均为常压,称为常压法。氨氧化为常压,酸吸收为加压称为综合法。氨氧化与酸吸收升到同一压力称为单加压法。根据压力高低,又分低压法、中压法和高压法。加压氨氧化后,又升压酸吸收称为双加压法。生产方法的选择取决于生产规模,对环保的要求程度及当地的 具体条件而
13、定。一般来说,大规模厂以双加压法为好,小规模厂可选择单加压法。常压法生产装置因环保问题属国家禁止使用的工艺。低压法生产装置,因其稀硝成品浓度较低造成浓缩蒸汽消耗高,同时尾气排放超标,不应选用;双加压法因投资过大(国产化机组就需1个亿左右),同时公司合成氨产能不能与之形成配套而不宜采用;故而本装置较为合理的工艺路线是在中压法和高压法间作出选择。中压法硝酸工艺:压力0.45Mpa(绝压)因其吸收压力较低,尾气需经碱洗处理(或其他工艺方法)方可达标排放。高压法硝酸工艺:压力0.945Mpa(绝压),其技术先进,能源利用合理,稀硝浓度高(5860%),尾气(浓度300PPM无须处理可直接排放。二种工艺
14、方法的主要技术指标如下:序号名称中压法高压法1操作压力0.450.982空气量Nm3/t100%HNO3425242523铂消耗g/t100%HNO30.10.124稀硝酸浓度%50605消耗(t100%HNO3)氨 296305电304320冷却水170200尾气浓度5003006投资(万元)(按5万吨计)6730.4554007生产成本 元/吨1075.81007.8本装置推荐使用高压法,4.2浓硝生产方法选择浓硝酸不能由稀硝酸直接蒸馏。因为硝酸和水的二元混合物蒸馏时形成共沸点,共沸点随压力变化而变化,但共沸点相对应的硝酸浓度几乎不变,故无法用直接蒸馏的办法制取浓硝酸。工业上制取浓硝酸主要
15、采用以下三种方法:(1) 脱水法加入脱水剂,如硝酸镁、硝酸钙、硝酸锌、硫酸等,改变HNO3-H2O二元相图为三元相图,打破原有共沸点,经精馏制取98%的浓硝酸,该方法是主要制取浓硝酸的方法。(2) 直硝法该方法是氨氧化制取NO,经浓硝酸氧化为NO2,再液化制取N2O4用纯氧和水在高压釜内直接氧化制取浓硝酸。(3) 超共沸酸精馏法氨氧化制Nox,经冷却后析出冷凝酸,经酸水漂白塔后Nox返回系统,酸水排出系统,脱水后系统总物料超过稀硝酸的共沸点,经氧化塔、超共沸吸收塔、次共沸吸收塔和真空精馏塔等制得浓硝酸。4.3工艺流程说明4.3.1全厂总流程图见附图4.3.2稀硝酸工艺流程(高压法)简述液氨经蒸
16、发成为气氨后,再经过滤、加热进入氨-空混合器。空气经过滤入鼓风机加压到0.98Mpa(绝)后经过滤进入空气预热器预热,再进入氨-空混合器与氨混合,混合气体充分混合后进入氧化反应器进行催化氧化反应。氨被氧化成NO,高温混合气体依次进入NO再预热器、空气预热器、废热锅炉、铂过滤器、NO预热器回收热能。再进入快速冷却器降温进入吸收塔,在吸收塔顶部加入尾气吸收塔底来的酸性水与从底部来的NO气体逆流接触生成稀硝酸,尾气进入尾气吸收塔与从顶部来的水进一步逆流接触脱除NO气体后进入NO加热器、预热器经氨还原工段去除残存的NO后进入再热器换热,温度提高到500进入透平机做功后,入排气筒放空。流程见附图。4.3
17、.3浓硝酸工艺流程简述稀硝酸工段来的稀硝酸与浓硝酸镁溶液经计量、混合后进入提馏塔。稀硝酸中的水被硝酸镁吸收,硝酸蒸气进入精馏塔。硝酸提浓后,一部分回流到精馏塔,一部分去漂白塔,经漂白后去成品槽。吸收了水的硝酸镁进入膜式蒸发器浓缩成浓硝酸镁溶液,循环使用。硝酸冷凝器中不凝性气体经水喷射器后排放。工艺流程见附图。4.4原材料及动力消耗4.4.1稀硝酸原材料及动力消耗表(以100%吨硝酸计)序号名称及规格单位消耗量备注1液氨(98%)Kg3052铂g0.123锅炉给水m30.64吸收塔用水m30.8735冷却水m32376电KWh3257副产蒸汽t0.64.4.2浓硝酸原材料及动力消耗表(以100%
18、吨硝酸计)序号名称及规格单位消耗量备注1稀硝酸t1.842硝酸镁Kg0.23蒸汽(1.4Mpa,198)t2.24冷却水m31305电KWh164.5设备4.5.1材料选用硝酸生产过程中,介质多有腐蚀性,但因硝酸浓度不同,对材料的腐蚀有很大的差异,故选材上要注意:(1) 氨氧化部分:气体在较高的温度下,腐蚀不强烈(2) 有酸冷凝后,呈稀酸状态,有腐蚀,可用不锈钢(3) 高浓度硝酸不能用普通不锈钢,可用高硅铁和铝(4) 高温及高浓度硝酸环境要用特殊材料,如c4钢,设备将按工况选用材料,当然要考虑经济性。4.5.2设备表见附表4.6自控技术方案4.6.1设计标准(1)过程检测和控制系统用文字代号和
19、图形符号(HG20505-92)(2)自动化仪表选型规定(HG20507-92)(3)石油化工自动控制设计手册(4)自控安装图册(HG/T21581-95)4.6.2自动化水平本装置设远程控制室,根据用户要求,采用DCS系统,对生产过程的主要参数:温度、压力、流量、物位、成分等分别进行显示、记录、累计、报警和连锁,通过键盘对整个工艺过程进行操作和控制。根据工艺要求,初步估计仪表检测点200个,控制系统15套。4.6.3仪表选型(1) DCS系统本装置选用DCS系统,其配置为:操作站、控制站、打印机、通讯设备和其他附件。(2) 现场仪表1) 温度仪表温度集中显示的一次测温元件为热电阻或热电偶,用
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