余热利用节能改造项目可行性分析报告.doc

项目可行性研究报告

余热利用节能改造项目

可行性研究报告
目 录
第1章 总 论 1
1.1 项目名称及承办单位 1
1.2 可行性研究报告编制单位 1
1.3 编制依据和范围 1
1.4 改造方案与研究结论 3
1.5 主要技术经济指标 5
1.6 结论与建议 5
第2章 项目背景与建设必要性 7
2.1 企业概况 7
2.2 项目背景 8
2.3 项目必要性 10
第3章 生产系统现状及能源消费状况 13
3.3 设备列表 15
3.4 用能系统概况 18
3.5 能源使用存在的问题及节能潜力分析 20
第4章 厂址与建设条件 21
4.1 厂址地理位置 21
4.2 气象条件 21
4.3 工程地质条件 22
第5章 工程技术方案 24
5.1 项目组成 24
5.2 甲醛装置改造 24
5.3 季戊四醇装置节能改造 33
5.4 技改前后企业蒸汽流向图 51
5.5 节能效果分析 54
第6章 平面布置及公用工程 56
6.1 总图布置 56
6.2 土建工程 56
6.3 给排水 57
6.4 供电 57
第7章 节 能 58
7.1 设计依据 58
7.2 设计原则 58
7.3 节约能源的主要措施 58
7.4 能源计量 59
7.5 节能量测算 61
7.6 节能效果 63
第8章 环境保护 65
8.1 环境现状 65
8.2 项目采用的主要环保标准及规定 65
8.3 主要污染物 65
8.4 厂区绿化 65
第9章 劳动安全卫生与消防 67
9.1 编制依据及标准 67
9.2 安全防护 67
9.3 防雷防电 68
9.4 工业卫生措施 68
9.5 设立安全管理机构 69
9.6 消防设施和措施 69
第10章 企业组织与劳动定员 70
10.1 组织机构图 70
10.2 人员培训 71
第11章 项目管理与实施进度 72
11.1 项目管理 72
11.2 项目实施进度 72
第12章 项目招投标方案 74
12.1 招标范围及招标组织形式 74
12.2 投标、开标、评标和中标程序 74
12.3 评标委员会的人员组成和资质要求 75
第13章 投资估算与资金筹措 76
13.1 投资估算 76
13.2 资金筹措 77
第14章 效益评价 78
14.1 评价依据 78
14.2 费用与效益分析 78
14.3 财务分析 79
14.4 不确定性分析 81
14.5 评价结论 82
第15章 结论与建议 84

附表：1、投资估算表
2、财务评价表
附图：1、项目区域位置图
2、项目平面布置图

第1章 总 论
1.1 项目名称及承办单位
1.1.1 项目名称
濮阳市鹏鑫化工有限公司余热利用节能改造项目
1.1.2 项目承办单位及法人代表
项目承办单位：濮阳市鹏鑫化工有限公司
法人代表：赵永杰
1.1.3 项目拟建地点
濮阳市鹏鑫化工有限公司
1.2 可行性研究报告编制单位
编制单位：河南工程咨询公司
资格证书号：工咨甲12020070028
1.3 编制依据和范围
1.3.1 依据
1、项目承办单位编制本项目项目可行性研究报告的委托书；
2、《中华人民共和国节约能源法》；
3、《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》；
4、《国务院关于加强节能工作的决定》（国发[2006]28号）；
5、《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）；
6、《“十一五”十大重点节能工程实施意见》；
7、《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）；
8、《河南省节约能源条例》；
9、《省政府关于批转省发展改革委等部门河南省重点用能单位节能管理办法的通知》（豫政[2006]53号）；
10、《关于印发河南省重点耗能行业“3515节能行动计划”的通知》（豫发改资源[2006]1087号）；
11、国家发改委财政部发改办环资[2009]2442号《关于组织申报2010年节能技术改造财政奖励备选项目的通知》；
12、项目承办单位提供的有关本项目的基础数据、技术资料等。
1.3.2 编制工作的范围
根据国家对建设项目的可行性研究阶段的工作范围和深度规定，本报告对项目的建设条件进行了实地查勘，对项目建设的背景、改造规模、建设条件与厂址概况、改造技术方案、环境保护、消防、劳动保护与安全卫生、企业组织与劳动定员、项目管理与实施进度、招投标方案、投资估算与资金筹措、效益评价等方面进行了综合研究与分析，重点研究和论述项目建设的必要性、改造方案的可行性，提出了节能改造的内容、方案、投资、资金筹措和效益评价，为项目的决策和建设提供可靠依据。
1.4 改造方案与研究结论
1.4.1 项目改造必要性
濮阳市鹏鑫化工有限公司原有装置精馏、蒸发需要消耗大量的蒸汽脱出过量的甲醛和水分，蒸出的馏分绝大部分通过循环水降温将热量带走，以满足生产的需要，并且在使用蒸汽的过程中，由于疏水阀的泄露等问题会造成蒸汽的浪费，增加蒸汽的消耗。能源浪费现象严重，产品能耗较大。高能耗成为企业所面临的严峻问题，根据国家“十一五”规划纲要将GDP能耗降低20%左右的约束性指标要求，濮阳市鹏鑫化工有限公司根据自身情况，大胆借鉴国内外甲醛、季戊四醇行业的经验，提出在现有甲醛、季戊四醇装置上进行综合节能的技术方案，提高自产蒸汽供给量，合理利用二次能源，达到节能的目的，同时提高该企业在市场中的竞争力。因此企业进行节能技术改造是必要的。
1.4.2 建设内容与规模
本次改造目的是为了甲醛、季戊四醇装置的节能降耗以及操作状况的改善，针对装置存在问题，确定改造内容如下：
甲醛装置蒸汽回收：
1、甲醛蒸发热源改用吸收一塔液供给，氧化器两段换热改为一段，增加蒸汽产出量；
2、甲醛反应控温的配料蒸汽改用尾气和调整氧醇比控制，增加了蒸汽的外供量。
季戊四醇装置蒸汽回收：
1、等压疏水节汽；
2、醇塔加热源的替代；
3、醇塔底余热利用；
4、干燥空气预热；
5、季醇连续多效蒸发；
6、甲酸钠蒸发二次汽利用；
1.4.3 改造效果
项目实施后年节约标煤15890.964吨标煤，年减排二氧化碳39727.41吨，减排二氧化硫262.20吨，减排粉尘量3972.74吨。大大改善了环境，具有较好的环保效益。
1.4.4 项目管理与实施
本项目承办单位为濮阳市鹏鑫化工有限公司。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1年。
1.4.5 投资估算与资金筹措
本项目总投资为3096万元，项目所需资金由项目承办单位多方面筹措解决。
1.4.6 效益评价
经初步分析，项目计算期内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。
1.5 主要技术经济指标
主要技术经济指标表
序号
指标名称
单位
数据
备注
I
技术数据

1
节约指标

1.1
节能折标煤
tce
15890.964

II
经济数据

1
总投资
万元
3096

其中：建设期利息
万元
0

2
资金筹措
万元
3096

其中：自有资金
万元
3096

银行借款
万元
0

3
经营收入
万元
1425
年平均
4
补贴收入
万元
0
年平均
5
总成本费用
万元
362
年平均
6
利润总额
万元
1064
年平均
7
增值税
万元
0
年平均
8
税金及附加
万元
0
年平均
9
所得税
万元
266
年平均
10
净利润（税后利润）
万元
798
年平均
III
财务评价指标

1
融资前盈利能力分析

1.1
全部投资内部收益率
%
38.43%
所得税前
1.2
全部投资投资回收期
年
3.64
所得税前
1.3
全部投资财务净现值
万元
4676
所得税前
1.4
全部投资内部收益率
%
30.31%
所得税后
1.5
全部投资投资回收期
年
4.28
所得税后
1.6
全部投资财务净现值
万元
3128
所得税后
2
融资后盈利能力分析指标

2.1
项目资本金内部收益率
%
30.31%
所得税后
2.2
总投资收益率
%
34.35%

2.3
资本金净利润率
%
25.77%

3
财务生存能力分析

3.1
累计盈余资金
万元
13903

4
盈亏平衡点（BEP）
%
25.45%

1.6 结论与建议
本项目的实施，大大减少了企业能耗，项目实施后年可节约标煤15890.96吨，另外项目的实施可大大减少煤炭消耗，相当于每年可减排粉尘3972.74吨、SO2减排 262.20吨、CO2减排39727.41吨。本项目的改造实施且符合国家产业政策，对甲醛、季戊四醇生产行业污染治理和节能降耗工作有着巨大的现实意义。
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。

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第2章 项目背景与建设必要性
2.1 企业概况
2.1.1 简述
濮阳市鹏鑫化工有限公司成立于2002年4月，是濮阳市较大的民营化工企业，具有独立的法人资格。公司位于“国家卫生城、国家园林城、国家文明城、国家优秀旅游城”的濮阳市开发区。公司成立以来，坚持以市场为导向，以经济效益为中心，以新观念、新思路建设现代企业，在生产经营管理和市场运作上不断加大工作力度，实现了从粗放型管理到集约型管理的过渡，从默默无闻的小公司发展到在国内外同行具有较大影响、具有现代经营理念的优势企业。公司设有市级企业技术中心，并坚持与国内多家科研单位开展技术合作，具有强大的研发能力。
公司占地面积150亩，资产总额达到11716.5万元，资产负债率48%，设备 152台套，员工230人，其中工程技术人员32人。
几年来，公司曾获化工部清洁文明工厂河南省化工行业重点科技企业、河南省设备质量管理先进企业、“河南省石化系统经济技术创新示范岗”、“濮阳市优秀民营企业”、“濮阳市发展工业经济先进企业”、“濮阳市企业发展促进会理事单位”、“河南省石油化工系统职业技能竞赛优秀组织奖”、“高新区龙宇杯消防安全知识竞赛三等奖” 等荣誉。
公司拥有专利两项，发明专利《制备甲酸钙的方法》于2008年2月获得授权，实用新型专利《新型粉碎机》于2009年2月获得授权。甲酸钠被评为“河南省高新技术产品”。季戊四醇荣获“河南省优质产品”、 “河南省名牌产品”称号。2007应全国化学标准化技术委员会有机分会邀请，公司作为新国标第一参加起草单位修订了季戊四醇国标并发布实施。2009应全国化学标准化技术委员会有机分会邀请，公司参与了甲醛国标修订工作。
2.1.2 生产经营情况
公司主要产品有：甲醛、季戊四醇、甲酸钠。产品覆盖全国（除内蒙、宁夏、西藏、新疆、青海、贵州、云南8省外）23个省、自治区、直辖市,并出口至美国、俄罗斯、韩国、印度、新西兰、巴基斯坦等地，季戊四醇产品市场占有率达到20%左右。2009年生产甲醛84800吨，季戊四醇16830吨，甲酸钠10690吨。完成工业总产值 18276 万元，销售收入17870万元，年利税总额达2295万元。
2.1.3 近三年财务状况
时期
(年度)
销售额
(万元)
资产负债率
(%)
利润
(万元)
税金
(万元)
2007
14094
47
1832
1549
2008
17962
39
1089
1355
2009
17870
48
1032
1263
银行信用等级
AA
2.2 项目背景
能源消耗水平，是一个国家经济结构、增长方式、科技水平、管理能力、消费模式以及国民素质的综合反映。伴随着我国经济社会的快速发展，我国正面临着日益严峻的能源供应危机及环境压力。当前及今后一段时期是我国工业化和城镇化加快发展的重要阶段，针对资源环境约束日益突出的问题，为确保我国经济社会持续快速健康发展，我国把节约资源定为基本国策，加快发展循环经济，保护生态环境，构建资源节约型、环境友好型社会。要求各级、各部门深入贯彻科学发展观，落实节约资源基本国策，按照国务院加强节能工作的要求，把节能工作作为当前的一项紧迫任务，列入各级政府重要议事日程，采取强有力措施，调动社会各方面力量加强节能降耗工作，确保 “十一五”能源节约目标的实现，促进国民经济又快又好地发展。
工业作为能耗大户，能源消费量占全国能源消费总量的70%左右，如果企业的能耗水平降不下来，整个国家的能耗水平就降不下来，“十一五”单位GDP能耗降低20％的目标根本无法实现。为缓解经济社会发展面临的能源和环境约束，确保 “十一五”期间GDP能耗降低20%硬指标的实现，国家开展了千家企业节能行动，突出抓好高耗能行业中高耗能企业的节能工作，促进企业加快节能技术改造，加强节能管理，提高能源利用效率。为更好地调动企业开展资源综合利用的积极性，国家相继出台了一系列鼓励资源综合利用的政策，尤其是税收减免优惠政策，加大节能降耗改造项目的支持力度。促进企业生产工艺的优化和产品结构的升级，实现技术节能和结构节能。重点支持一批节能降耗重大项目和示范项目，优先支持提前达到节能目标的企业节能改造项目。
开展资源综合利用，节能降耗，是我国的一项长期重大技术改造的经济政策，也是我国国民经济和社会发展中一项长远的战略方针，对于节约能源，改善环境状况，提高经济效益，实现资源的优化配置和可持续发展具有重要的意义。
2.3 项目必要性
2.3.1 本工程建设是保持经济可持续发展的需要
当前，我国正处在工业化和城镇化的快速发展阶段，由于人均资源占有量偏低，能源需求与供给矛盾凸现。大力发展循环经济，从根本上改变高消耗的状况，努力缩短单位产品与国外先进技术的差距，节约资源和能源，是缓解能源供需矛盾的最直接、最有效的途径。从总量上看，我国是一个大国，但人均资源占有量在世界上又是贫国。我国最丰富的煤炭人均资源占有量只有世界平均水平的58.6%，人均占有剩余可开采石油产量占世界平均水平的7.69%。一方面人均资源占有水平低，另一方面又处在资源消耗强度大的阶段，使能源成为制约我国经济社会发展的一个主要瓶颈，在能源供求关系偏紧的同时，由于增长方式粗放，结构调整进展迟缓，一些高耗能产业发展较快，使单位能耗比世界平均水平高出很多，近年来能源产量屡创新高，特别是煤炭、电力增长速度之快，是历史上和国内外所罕见的，煤炭短短几年就由十几亿吨，现在产量已经达到21.9亿吨；电力过去两年装机容量增加1.2亿千瓦，从1949年到2004年的55年我国总的装机容量才3.41亿千瓦，过去两年就达1.2亿千瓦，等于过去55年的三分之一，增长速度相当快，但是快速增长的能源供给仍然赶不上更快速增长的能源消费。近年以来尽管采取许多措施，做了很大的努力，节能形势仍不能乐观，能源消费增长依然过快。如果这种趋势不能尽快扭转，不仅关系到节能目标能否顺利实现，关系到经济平稳发展良好势头能否继续保持，也必将对“十一五”时期经济发展产生不利影响，直接影响经济可持续发展战略的实施。要缓解能源瓶颈制约，必须两手抓，一方面确实千方百计增加能源供给，但根本出路还是要坚持开发与节约并重，节能优先的方针，大力推进节能降耗，提高能源的利用效率，除此没有别的出路。将产业活动和产业结构向环境保护方面转变，开发和完善资源循环利用的技术和工艺，建立废弃资源的回收和供应体制，实现资源循环利用，同时开发废弃物再利用技术，实现废弃物资源化；建立生态工艺，实现资源的循环利用和多层次利用，使之最大限度地转变为产品。因此，要大力发展循环经济，逐步构建节约型的产业结构和消费结构，走出一条具有中国特色的新型工业化之路。
2.3.2 项目建设符合国家产业政策要求
建设资源节约型、环境友好型社会是“十一五”期间的重大战略目标，“十一五”规划明确提出了到“十一五”末，单位GDP能耗要下降20％左右。节能降耗是缓解能源约束，减轻环境压力，保障经济安全，实现全面建设小康社会目标和可持续发展的必然选择，体现了科学发展观的本质要求，是一项长期的战略任务，必须摆在更加突出的战略位置。
河南省十分重视节能降耗工作，按照“开发与节约并重、把节约放在首位”的方针，制定了一系列政策措施，要求大力推进结构调整，发展循环经济，积极实施节能技术进步，不断提高节约意识，强化节能管理，推进了全省的节能降耗工作。
本项目是为了甲醛、季戊四醇装置节能降耗以及操作状况进行技术改造，完全符合国家、地方政府产业政策和发展规划要求。
2.3.3 项目的实施是企业节能降耗，提高竞争力的需要
加大企业节能降耗力度，既是全社会节能的关键所在，也是提高企业自身竞争能力的客观需要，2005年全社会能源消耗总量为22.2亿吨的标准煤，其中工业企业用能达到15.8亿吨，标准煤占71%，近年来广大企业不断强化管理，加大投入，积极采用节能先进技术，开展争创节能标兵，节能示范企业等活动，取得了良好的效果。但总体上看，能源消耗过高仍然是制约企业竞争力和经济效益的重要因素，与国际先进水平相比我国行业综合能耗高出五分之一，还应该看到随着国际社会对生态环境和气候变化重视程度不断提高，以节能为主要目的的能效标准标识已成为新的非关税壁垒，这对许多发展中国家其中也包括我国的企业来说，扩大产品出口，参与国际合作和竞争，增加很大的难度，加大了压力。
濮阳市鹏鑫化工有限公司原有装置精馏、蒸发需要消耗大量的蒸汽脱出过量的甲醛和水分，蒸出的馏分绝大部分通过循环水降温将热量带走，以满足生产的需要，并且在使用蒸汽的过程中，由于疏水阀的泄露等问题会造成蒸汽的浪费，增加蒸汽的消耗。能源浪费现象严重，产品能耗较大。高能耗成为企业所面临的严峻问题，根据国家“十一五”规划纲要将GDP能耗降低20%左右的约束性指标要求，濮阳市鹏鑫化工有限公司根据自身情况，大胆借鉴国内外甲醛、季戊四醇行业的经验，提出在现有甲醛、季戊四醇装置上进行综合节能的技术方案，提高自产蒸汽供给量，合理利用二次能源，达到节能的目的，同时提高该企业在市场中的竞争力。因此企业进行节能技术改造是必要的。

第3章 生产系统现状及能源消费状况
3.1 产品及规模
濮阳市鹏鑫化工有限公司是濮阳市较大的民营化工企业该公司具有甲醛、季戊四醇两套生产装置，产品有甲醛、季戊四醇、甲酸钠。甲醛装置采用传统银法工艺，季戊四醇装置采用中温钠法生产工艺，年设计能力为甲醛10万吨，季戊四醇1.8万吨，甲酸钠1.1万吨。
3.2 生产工艺
濮阳市鹏鑫化工有限公司具有甲醛、季戊四醇两套生产装置，产品有甲醛、季戊四醇、甲酸钠。甲醛装置采用传统银法工艺，季戊四醇装置采用中温钠法生产工艺。
3.2.1 甲醛工艺流程简述
用泵将甲醇送入蒸发器内加热，风机将空气鼓入蒸发器内，与甲醇形成二元混合气从蒸发器顶部流出，并加入水蒸汽，使甲醇、空气和水蒸汽的配比为1：1.8～2.0:0.8～1.0(φ),此混合气经过热器和阻火器,在温度115～120℃时进入氧化反应器,氧化反应在600～650℃条件下进行。反应热以产生蒸汽形式带出，出氧化反应器的物料急冷到80～85℃后，进入吸收塔底部进行吸收，尾气送至尾气焚烧器燃烧回收蒸汽。

甲醇
空气
蒸发器
过热器
氧化器
吸收二塔
阻火过滤器
吸收一塔
尾气处理器
余锅汽包
尾锅汽包
季戊四醇装置

3.2.2 季戊四醇工艺流程简述
甲醛、乙醛、在碱性条件下发生缩合反应，反应完后过量的碱用甲酸中和。中和后的反应液用泵打入脱醛塔脱除过量的甲醛和原料甲醛带入及反应过程中副反应生成的甲醇。脱醛塔顶出来的含醇稀甲醛冷凝后进入脱醇塔，脱除甲醇后的稀甲醛返回缩合工段循环使用。脱除甲醛并经初步浓缩后的反应液进入蒸发工序。浓缩液放入结晶釜冷却结晶，结晶液经离心分离得到产品季戊四醇。离心母液经沉降过滤，清液去甲酸钠蒸发，经离心分离出副产品甲酸钠。离心洗水回季戊四醇蒸发工段使用。
脱醇
干燥
母液
稀甲醛
甲酸钠包装
甲酸钠蒸发
季醇包装
甲酸钠离心
结晶
离心
季醇蒸发
洗水
甲醛
缩合
脱醛
甲酸
乙醛
液碱

3.3 设备列表
甲醛装置主要设备一览表
序号
名 称
规 格
单位
数量
备 注
1
蒸发器
Φ2000×2500
台
1

2
蒸发器
Φ2400×5370
台
1

3
蒸发器液位槽
Φ400×1000
台
1

4
过热器
Φ800×3150
台
1

5
加热器

台
2

6
阻火过滤器
Φ2000×2000
台
1

7
四元过滤器

台
1

8
氧化器
Φ1500×6500
台
1
0.4Mpa
9
氧化器
Φ2000×8000
台
1
0.25Mpa
10
吸收塔
Φ2000×13500
台
1

11
吸收塔
Φ1800×13500
台
2

12
吸收塔
Φ1600×14500
台
1

13
汽包
Φ1400×2500
台
2

14
汽包
Φ1400×3400
台
2

15
汽包液位槽
Φ325×1000
台
2

16
尾气液封槽
Φ1400×1500
台
2

17
蒸汽分配器
Φ426×2450
台
1

18
尾气处理器
φ1800×24000
台
2

19
管道过滤器
Φ400×500
台
2

20
管道过滤器
Φ800×800
台
1

21
空气过滤器
Φ1000×1200
台
3

22
软水高位槽
Φ1000×1500
台
1

23
软水槽
50m3
台
1

24
罗茨风机

台
4

25
泵

台
20

26
冷却器

台
6

季戊四醇装置主要设备一览表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
缩合釜
71m3
台
1
常压常温
2
缩合釜
50m3
台
4
常压常温
3
热熔釜
71m3
台
1
常压常温
4
脱醛塔
Φ1300×19625
台
1
0.15MPa，130℃
5
脱醛塔
Φ1000×20000
台
1
0.15MPa，130℃
6
脱醇塔
Φ1000×20125
台
1
常压，100℃
7
水解釜
6m3
台
1
0.4MPa
8
结晶罐
3m3
台
24
常压常温
9
结晶罐
5m3
台
29
常压常温
10
干燥机
900×6000
台
3

11
干燥机
600×4500
台
1

12
蒸发器
15m3
台
5
0.04MPa，90℃
13
冷凝器

台
5
常压常温
14
离心机

台
12

主要耗电设备一览表

序号
名称
型号
功率
数量
安装位置
1
空气罗茨鼓风机
2LD81

1
甲醛装置
隔爆型三相异步电动机
YBZ-255S-6
160KW
1
2
尾气罗茨鼓风机
2LD48

1
甲醛装置
隔爆型三相异步电动机
YBZ-315S-4
110KW
1
3
循环水泵
300S-58A

4
循环水
三相异步电动机
Y315-L1-4
160kw
4

主要耗汽设备一览表

序号
名称
型号
换热面积
数量
安装位置
1
脱醛塔
Φ1300*19625

1
季醇装置
脱醛塔再沸器
Φ1800*4000
190m2
3.4 用能系统概况
濮阳市鹏鑫化工有限公司的生产用能主要是电力和热力，其所需热力从外部热网购入，电力由社会电网购入。
热力和电力是企业购入的主要能源，用水水源为井水。
公司能源系统图：
蒸汽

电力
水

季戊四醇生产装置
甲醛生产装置
其他生产用水
生活用水

蒸汽： 水： 电：

3.4.1 热力使用情况
该公司甲醛装置全部用本装置自产蒸汽。季戊四醇装置所用蒸汽由甲醛装置自产、外购两部分组成，外购蒸汽由濮阳市三强电力公司供应。
3.4.2 供用水情况
该公司用水由公司内部水井提供，主要是补充循环水因蒸发而造成的损失，审核年度该公司用水约8万立方。
3.4.3 公司电力使用情况
该公司用电来自濮阳华北变电站直送公司的高压变电器供送。电表由供电部门安装在华北变电站，并定期负责校验。
该公司用电主要是各种生产设备所用，包括甲醛、季戊四醇两套生产装置及办公、照明、生活用电。
3.4.4 公司能源消费情况
项目实施前年产季戊四醇16830吨，耗蒸汽211021.5吨，耗电780万kWh，综合能耗合计24465.21吨标煤，吨季戊四醇产品综合能耗为1.45吨标煤。
改造前能源消耗情况表：
项目 类别
实施前
消耗量
折标煤（吨）
外购电
780.00
2730.00
外购汽
211021.50
21735.21
合计

24465.21
产品综合能耗（吨标煤/吨季戊四醇）
1.45

3.5 能源使用存在的问题及节能潜力分析
季戊四醇精馏、蒸发蒸出的热量大部分被冷却循环水带走，没有进行再利用，浪费了能源，可以考虑将这部分热量进行再利用；甲醛工艺用汽量很大，可以考虑用其他介质代替，以节约能源。
针对以上问题，该项目对甲醛、季戊四醇装置存在的问题进行节能技术改造，本次技术改造，可大大的节约生产用能，降低产品的单产品能耗，提升企业在同行竞争力。因此，对公司进行系统节能改造势在必行。

第4章 厂址与建设条件
4.1 厂址地理位置
本项目建在濮阳市鹏鑫化工有限公司院内，公司位于河南省濮阳市高新技术开发区。
濮阳市位于河南省东北部，冀鲁豫三省的交界处，东、南面濒临黄河，隔河与山东省相望，西部和安阳市内黄、滑县毗邻，北与河北省接壤。辖五县一市，地跨北纬35°20′00″～36°12′23″，东经114°52′00″～116°05′40″，东西长125km，南北宽125km。距省会郑州约210km。是一个具有悠久历史文化的新兴城市。公路四通八达，濮鹤高速公路、大广高速公路和安南高速公路贯穿全境，其中，濮范高速公路正在建设中。是南北物资文化交流的重要通道。
4.2 气象条件
项目所在区域位于中纬度地带，常年直接受东南季风环流的控制和影响，属北温带半湿润大陆性季风气候。特点是四季分明，春季干旱多风沙，夏季炎热雨量大，秋季晴和日照长，冬季干冷少雨雪。主要气象特征见表3—1。
表3—1 濮阳市主要气象特征一览表
序 号
项 目
单 位
数 值
备 注
1
年平均日照时数
h
2538.9

2
年 平 均 气 温
℃
12.4

3
极端最高气温
℃
42.2
1966年7月19日
4
极端最低气温
℃
－20.7
1971年12月28日
5
年平均蒸发量
mm
1994.4

6
年平均降雨量
mm
611.8

7
无 霜 期
d
206～216

8
年 平 均 风 速
m/s
2.3

9
主 导 风 频
％
14.2
南 风
10
次 主 导 风 频
％
9.6
北 风
4.3 工程地质条件
4.3.1 地层结构及岩土性质特征
濮阳市地处渤海湾沉降带的东濮凹陷。根据有关地质资料，其位于鲁西隆起区、太行山隆起带、秦岭隆起带等三大构造体系交汇处，该区域东有兰聊断裂、南接兰考凸起、北临马陵断层、西连内黄隆起。其主要地质构造是在古生界基岩之上，沉积了以第三系为主的中、新生界陆相沙泥岩地层：上层是沙游盐碱交错地带；中层为水量丰富的沉积层；下层是含有油气的岩层。
根据建设单位提供的工程地质勘探资料显示，工程项目厂址位于内黄隆起与东明断陷的交接部位，勘探深度内，未发现有断裂通过。场地地震基本烈度为7度，属二类建筑场地，中软场地土，场地内无地震液化层存在。地表下35.2米深度内基土，属全新世黄河冲积物，岩性以沙土为主，中密—密实，其次为粉土和粉质粘土，具中等压缩性，共划分为十一个工程地质单元层，地层分布较稳定。
4.3.2 水文条件水
据濮阳市水利局提供的资料：当地水资源量为7.53亿ｍ3，河南省分配给濮阳市的黄河水量为6亿ｍ3，人均占有水资源量为401ｍ3，人均综合用水量为319.8m3（2003年度）。经过多年黄河滩区和背河洼地的综合治理工作，先后拓宽、开挖了三条引黄抗旱补源工程，并进行了引黄灌区配套和井站建设，为项目用水提供了较好的条件。
4.3.3 抗震烈度
根据“河南省地质构造图”，濮阳市一级大地构造单元属中朝准地台，二级构造单元属山西台隆与华北坳陷的结合部位，三级构造单元属凹陷的西北部和太行山拱断束的结合部位。地质构造上位于太行山前近南北向复背斜的东翼反射弧地带，太行山前新华夏系大断裂带与近东西向盘古寺断裂带的复合部位，活动性断裂构造比较发育。地震烈度为Ⅶ度区，基本重力加速度为0.10g。
4.3.4 基础设施条件
1、供水：建设场区内现有水源充足，水质优良，可以满足项目需要。
2、排水：建设场地内有完善的排水管网，根据“雨污分流、清污分流、分质处理、一水多用”的原则建设给排水系统，可以满足项目建设需要。废水经自建污水处理系统处理后达标排放。
3、供电：该公司用电来自濮阳华北变电站直送公司的高压变电器供送。电表由供电部门安装在华北变电站，并定期负责校验。可以保证本项目用电需求。

第5章 工程技术方案
5.1 项目组成
本次改造目的是为了甲醛、季戊四醇装置的节能降耗以及操作状况的改善，针对装置存在问题，确定改造内容如下：
甲醛装置节能改造
1、甲醛蒸发热源改用吸收一塔液供给，氧化器两段换热改为一段，增加蒸汽产出量；
2、甲醛反应控温的配料蒸汽改用尾气和调整氧醇比控制，增加了蒸汽的外供量。
季戊四醇装置节能改造
1、等压疏水节汽；
2、醇塔加热源的替代；
3、醇塔底余热利用；
4、干燥空气预热；
5、季醇连续多效蒸发；
6、甲酸钠蒸发二次汽利用。
5.2 甲醛装置改造
5.2.1 现状与问题
甲醛生产方法主要有银法和铁钼法。铁钼法虽然甲醇单耗低，但投资大、能耗高、催化剂费用高，在我国很少采用。我国甲醛工业生产以银法为主，经过40多年的发展，经历了由浮石银催化剂到电解银催化剂的进步，经历了废热锅炉从无到有的进步，经历了蒸发器由水蒸汽加热到由热水或由热甲醛加热的进步，从而形成了我国经典的银法甲醛设备及流程，即通常所说的传统银法工艺。
甲醛生产反应过程中，除发生化学反应外，还包含着诸如流体流动（动量传递）、热量交换（热量传递）和物质的迁移（质量传递）等多种物理现象和涉及反应热力学与动力学的问题。
银法生产甲醛反应过程中的化学反应，除甲醇氧化和甲醇脱氢等主反应外，还有甲醇燃烧和甲醛氧化等副反应，吸热与放热同时伴随着反应的发生，这些反应主要如式（1）-（7）所示（式中反应热均为25℃时的热量）。
主反应：
CH3OH+1/2O2=CH2O+H2O+156.557kJ/mol ⑴
CH3OH=CH2O+H2-85.270kJ/mol ⑵
H2+1/2O2=H20+241.827kJ/mol ⑶
副反应：
CH3OH+O2=CO+2H2O+393.009 kJ/mol ⑷
CH3OH+3/2O2=CO2+2H2O+675.998 kJ/mol ⑸
CH2O+1/2O2=HCOOH+246.73 kJ/mol ⑹
HCOOH=CO+H2O-10.278 kJ/mol ⑺
此外，由于反应条件的变化，还可能发生下述反应中的一个或几个副反应：
CH2O=CO+H2-5.375 kJ/mol ⑻
CH2O+O2=CO2+H2O+519.441 kJ/mol ⑼
CH3OH=C+H2O+H2+40.657 kJ/mol ⑽
CH3OH+H2=CH4+H2O+115.505 kJ/mol ⑾
2CH2O+H2O→CH3OH+HCOOH+90.173 kJ/mol ⑿

近几年，各个生产厂家与设备制造厂家都在对传统银法工艺进行研究改进，从改进催化剂制作方法提高催化剂性能、提高空速降低副反应、降低系统阻力以降低电耗、用尾气或烟道气等惰性气体代替配料蒸汽生产高浓度甲醛、回用生成水和未反应甲醇降低甲醇消耗和提高甲醛浓度等方面有了不同程度的进展。
公司现有的甲醛生产装置1995年建成投产，采用的是蒸发器由热水加热的传统银法工艺。与目前国内先进工艺相比，在节能降耗上具有一定的差距。根据我公司工程技术人员多年对甲醛生产的研究与经验总结，借鉴国内外生产的先进经验，结合我公司装置的实际情况，提出了对甲醛装置进行节能降耗技术改造的方案，以充分发挥装置的潜力，提高经济和社会效益。
5.2.2 装置规模
设计规模： 10万吨/年甲醛装置，连续操作。
5.2.3 改造原理及工艺
该技术改造方案采用的原理是：采用甲醇不完全转化和用尾气代替部分水蒸汽带走反应热，控制较低的反应温度，以减少副反应的发生，未转化的甲醇和部分水在吸收塔中利用反应热和甲醛溶解热脱除，脱出的甲醇和水作为原料回用，达到既降低甲醇消耗，又大幅增加副产蒸汽量的目的。
工艺简述如下：
甲醇由甲醇泵提压、过滤器过滤进入蒸发器，蒸发器液位靠甲醇流量调节阀控制；空气通过空气过滤器过滤、罗茨鼓风机提压进入蒸发器风量由风机电机转数控制；回收的稀甲醇通过转子流量计进入蒸发器。蒸发器配有残液浓缩器，可分离并排出杂质和水。蒸发器内的甲醇与甲醛溶液换热，在蒸发器内完成混合气的生成、净化、过滤等过程。
从蒸发器蒸出的甲醇和空气混合物与尾气罗茨鼓风机提压的尾气混合，经过热器过热后进入氧化器，在银触媒上发生氧化脱氢反应，反应温度较传统银法低。在氧