年产20万吨合成氨项目可行性研究报告 140页

'年产20万吨合成氨项目可行性研究报告97 第一章总论1.1概述1.1.1项目名称、主办单位名称、企业性质及法人项目名称：20万吨/年合成氨项目主办单位：XXX股份有限公司企业性质：股份制企业法人：XXX1.1.2可行性研究报告编制的依据和原则1.1.2.1编制依据1.原化工部化计发（1997）426号文“化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定”（修订本）；2.《中华人民共和国工程建设标准强制性条文》；3.《建设项目环境保护设计规定》[（87）国环字第002号]及国务院（98）253号文；4.《建设项目环境保护管理办法》；5.污水综合排放标准：（GB8978－96）；6.大气污染物综合排放标准：（GB1629-1996）；7.合成氨工业水污染物排放标准：（GB13458－2001）；8.环境空气质量标准：（GB3095－1996）；9.锅炉大气污染物排放标准（GB13271－2001）；10.恶臭污染物排放标准（GB14554－93）；97 11.城市区域环境噪声标准（GB3096－93）；12..工业企业厂界噪声标准（GB12348－90）；1.1.2.2编制原则1.实事求是的研究和评价，客观地为上级主管部门审议该项目提供决策依据。2.坚持可持续发展战略，企业生态环境建设，实现社会、经济、环境效益的统一。3.坚持以人为本的原则，创造优美的企业环境。4.合理有序的安排用地结构，用地功能布局考虑产业用地与生态环境协调发展。5.根据工厂的区域位置及性质，严格控制污染，污水的排放应遵循大集中小分散的原则。6.在满足生产工艺及兼顾投资的前提下，尽可能地推广新技术、新工艺、新设备新材料的应用，以体现本工程的先进性。7.新增生产装置具有先进性和适用性，达到节能降耗，提高企业经济效益的目的。8.加强环保意识，遵循环境工程与主体工程同时设计、同时施工、同时投产运行的“三同时”原则。9.主体工程与安全、工业卫生、消防同时考虑，尽量消除生产过程中可能对环境和人身安全所造成的危害。97 1.1.3研究范围本可行性研究报告的设计范围包括：新建一套完整的年产20万吨合成氨项目的产品市场需求预测、产品方案及生产规模、原材料辅助材料及公用系统供应、建厂条件、工程设计方案、环境保护、职业安全卫生、消防、节能、工厂（企业）组织及劳动定员、项目实施规划、投资估算、财务评价等。1.1.4企业现状2006年8月湖北宜化集团有限责任公司（简称“宜化集团”）收购索特股份有限公司。宜化集团是国务院确定重点扶持的全国520家大型优势企业之一，是湖北省85家重点企业和9家技术创新企业之一，是宜昌市第一大纳税大户。宜化集团是世界最大的季戊四醇生产厂家和全国最大的合成氨、磷酸一铵生产企业，综合实力在全国小氮肥行业中名列第一，居全国氮肥行业前列。公司总资产60亿元、员工18524人，产品涵盖煤化工、盐化工、磷化工、热电四大领域30多个品种，已形成年产120万吨合成氨、150万吨尿素（其中30万吨大颗粒尿素）、28万吨碳铵、40万吨磷酸一铵、30万吨S-NPK、80万吨硫酸、30万吨磷酸、6万吨季戊四醇、10万吨甲醇、20万吨甲醛、10万吨烧碱、12万吨PVC、80MW热电等主导产品年生产能力，“宜化”牌尿素为国家免检产品，季戊四醇在全国市场占有率为33%，部分产品出口到美国、新加坡、韩国、日本等。宜化集团控股一家上市公司（湖北宜化化工股份有限公司），拥有一家中外合作经营公司（宜化太平洋热电有限公司）和十余家法人企业全部产权或控股权。97 宜化集团2004年出口创汇3500万美元，全年实现销售收入36亿元，利税4亿元；2005年出口创汇4000万美元，全年实现销售收入60.5亿元，利税8亿元。重庆索特盐化股份有限公司是重庆市优势扩张型企业、高新技术企业及工业50强企业，公司成立于2002年11月。公司位于三峡库区腹心——重庆市万州区。在同行业中，重庆索特盐化股份有限公司是目前唯一通过ISO9001-2000、ISO14001、OHSAS18001质量、环境、职业健康安全一体化认证的企业。重庆索特盐化股份有限公司目前拥有100万吨真空制盐及3万千瓦热电联产，5万吨/年氯酸钠项目(目前2万吨/年氯酸钠和5000吨/年高氯酸钾)是充分利用万州区丰富的岩盐资源和交通优势，依托万州盐气化工园，优化配置、产业互动，投资兴建的氯酸盐项目。索特氯酸钠工艺采用的是目前先进的高低温蒸发相结合的工艺技术，生产的“索特”牌氯酸钠纯度高，含氯低，各项技术指标均达到和超过国家优级氯酸钠标准。1.1.5项目提出的背景、投资的必要性和经济意义1.1.4.1背景概况万州具有水能、煤、天然气、岩盐、柑橘等优势资源，可供开采的矿产资源达30多种，其中：煤矿储量仅亿吨，天然气控制储量达2000亿立方米以上，岩盐远景储量达2860亿吨。万州劳动力成本、土地成本、水电气价格较低，而且拥有海关口岸。重庆索特盐化股份有限公司97 目前拥有100万吨真空制盐及3万千瓦热电联产，5万吨/年氯酸钠项目(目前2万吨/年氯酸钠和5000吨/年高氯酸钾)是充分利用万州区丰富的岩盐资源和交通优势，依托万州盐气化工园，优化配置、产业互动。2006年湖北宜化集团并购索特盐化股份有限公司，为充分发挥万州丰富岩盐资源，进军碱化工，采用成熟的联碱工艺，建成规模性的纯碱基地。本项目是纯碱项目的配套工程。1.1.4.2项目投资的必要性和经济意义为建成大型纯碱基地，其配套合成氨装置建设拟采用2001年中国氮肥工业协会筛选了第一批经企业使用证明有效的新技术、新产品和新设备，如常温精脱硫新技术、新产品及脱氢净化催化剂；中空纤维氢气膜法从合成氨放空气中回收氢气系统、反渗透膜法制备锅炉脱盐水系统；低供热源变压再生新工艺；HX－SC系列新型静电除焦油器；高效分离、系统优化新技术；循环型煤气制造过程的优化操作与控制系统；A301型低温低压氨合成催化剂；变换新工艺及B303Q系列耐硫变换催化剂（湖北省化学研究所化肥催化剂中心）；氨水湿法脱硫催化剂（东北师大实验化工厂）。小型合成氨厂尽管有很多不足的地方，但根据目前国内的情况仍有生存的必要，但必须加以改造、提升规模、拓宽产品、采用节能降耗的新技术、新工艺，同时提高化肥的复混、复合化率，开发适销对路的专用肥新品种。我国如果全部淘汰小型合成氨装置，若靠进口氮肥，那么氮肥的价格也不会是现在的行情；若以新建大型合成氨装置代替小型合成氨装置，大概还需新建20万t/a大型合成氨装置近百套，大约需要投资2500亿元人民币，但小型合成氨装置要进行自然淘汰，有条件的就生存，无条件的就淘汰。建设好大型合成氨装置，技改好中型合成氨装置，自然淘汰小型合成氨装置是我国今后合成氨发展的主流趋势，建立区域性大型合成氨装置，发展纯碱工业。97 我国中、小氮肥大都以无烟煤为原料，本项目的原料大都由万州周边地区供应，不足部分从贵州习水船运过来。万州矿产储量十分丰富，其中有煤近亿吨、天然气2400亿立方米、岩盐2800亿吨。通过市场调查，该项目所需的原料煤到厂价仅为420元/吨，具有很大的原料优势。此外，万州的电力和水利资源也十分充足，万州索特盐化股份有限公司生产电价为0.218元/度，取水来源于长江，且水量充足。索特盐化股份有限公司20万吨/年合成氨项目初选厂址位于万州市工业园区内，紧靠原索特盐化股份有限公司，可以充分利用老厂的公用设施，现老厂一次水、循环水、锅炉、汽机均有富余生产能力，可充分满足本项目需要。目前给工业园区供电有两个电源，一个电源是距园区5km的高峰220kV变电站，另一个是距园区2km的龙宝110kV变电站。现两站总共有6个110kV预留间隔。按目前前两站运行情况，其中高峰变电站有10MW预留可利用容量，龙宝有30MW预留可利用容量。根据向万州三峡电力公司了解，高峰变电站，将由目前150MVA单台主变，年底扩改为300MVA容量，届时可提供60-80MW电源容量。可满足本项目生产需要。索特盐化股份有限公司20万吨/年合成氨项目不仅可促进万州无烟煤的开发，充分利用万州无烟煤资源，还可使重庆地区内中、小氮肥快速发展，同时还可缓解长江以南诸省纯碱短缺的状况，减少北煤南运、西煤东运、产品倒流的铁路和港口运输压力都具有重要意义。1.2研究结论97 1.2.1研究的简要综合结论综上所述，本项目充分利用了当地煤炭资源，通过招商引资和采用先进的生产技术、管理方法是可行的。项目建设内容为一套年产20万吨合成氨，报批（上报）项目总投资为28000万元，建设期为15个月（自初步设计批准开始）。项目全投资财务内部收益率ic＝23.58%（税后），全投资投资回收期所得税后5.79年(含建设期两年)，年均销售收入36000万元，年均利润总额10220万元，各项指标均能满足国家评价标准，具有较好的经济效益、社会效益及环境效益，项目是可行的。1.2.2存在问题根据甲方意见本可行性研究报告暂不设计壳牌气化，采用湖北宜化的粉煤成型气化技术，仍考虑使用贵州习水白煤制取合成氨原料气，但为今后粉煤成型生产线预留足够的空地，可根据当地粉煤和块煤的资源情况适时考虑采用湖北宜化的粉煤成型气化技术的可行性。1.2.3项目的主要技术经济指标表主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注一1生产规模合成氨万吨／年20二副产品硫磺吨/年1584三年操作日天330四1主要原材料、燃料用量原料煤：无烟煤万吨／年30未包括无烟粉煤和造气炉渣的利用97 五123公用动力消耗量一次水最大用水量平均用水量循环水造气循环水脱硫循环水合成循环水供电用电负荷年耗电量供汽最大用汽量平均用汽量m3/hm3/hm3/hm3/hm3/hKWKW..ht/ht/h284240240010009750420002.24×108303开始时用六三废排放量123废气造气吹风气废水造气循环水站尿素循环水站脱碳循环水站化学水处理站生活、冲洗用水其它废渣Nm3/hNm3/hm3/hm3/hm3/hm3/hm3/hm3/hm3/h万吨／年268775189755263103.570341016.57.7七12运输量运入量运出量万吨／年万吨／年31.9510.15八12全厂定员其中：生产工人技术人员人人人1821501097 3管理人员人12九1234占地面积新增厂区占地面积建构筑物占地面积绿化面积建筑占地系数m2m2m2%2640001150767451743.59十1单位产品综合能耗合成氨GJ45十一11）2）2报批（上报）项目总投资固定资产投资建设投资建设期利息铺底流动资金万元万元万元万元万元50145.6549197.1547311.901885.25948.50十二年均销售收入万元51632十三年净产值万元27917十四1工厂成本年均总成本万元31356十五年均利润总额万元16707十六年均销售税金万元3568.97十七1234567财务评价指标投资利润率投资利税率资本金利润率全投资投资回收期全员劳动生产率财务内部收益率财务净现值％％％年万元／年.人％万元31.9138.7383.295.7934.9023.5847380税后(含建设期)税后（全投资）税后（全投资）十八生产能力利用力(BEP)%37.21十九清偿能力指标97 1借款偿还期年4.96含建设期97 第二章市场预测2.1国内、外市场情况预测我国是世界第一人口大国，近十年来，中国人口以1.7％的平均速度增长，而十年间化肥的施用量增加了70％。不但是解决粮食需求的农业，其它林、牧、副、渔对化肥都有一定的需求。本世纪中国的总人口将会继续上升，对粮食的需求量也会继续增加。同时非农业经济的发展，耕地将会不断减少。因此，必须提高单位农田产量，也就是必须增加化肥需求量。加入WTO，我国的水果、蔬菜、花卉等经济作物的竞争能力较强，有利于出口。为了适应入世形势，我国的农业正在进行结构调整，逐步压缩粮食种植面积，增大经济作物种植面积，并按沿海和经济发达区、粮棉生产区、大城市郊区、生态脆弱区确定了不同的农业结构调整方向和重点。据农业部门估计，入世后我国的农业用肥量将逐年增加。预计2005年全国化肥需求量约4600万吨，其中氮肥2828万吨，磷肥1072万吨，钾肥700万吨；2010年全国化肥需求5000万吨，其中氮肥2960万顿，磷肥1210万吨，钾肥830万吨。尿素因其含氮量高而成为最普遍的固体氮肥品种。在发达国家，尿素还作为重要的工业原料。工业用尿素约占世界尿素总量的5%~10%。尿素是国际市场上主要的氮肥贸易品种。对众多第三世界国家而言，我国化肥企业又有一定优势。我国可以增加对越南、缅甸等周边缺肥国家的出口。表1世界尿素供需及预测万吨年份生产能力开工率/%生产量进口量出口量表观消费量19964977864274110111014274199752508343571027102743571998550484460396196146031999573984484711051105484797 20056381895669140414045669表2世界各地区尿素生产量万吨地区198719992005（预测）产量比例/%产量比例/%产量比例/%亚洲社会主义国家50515.4136028.1164729.1西南亚58617.8120324.8124922.0美国3109.53898.03806.7前苏联53016.13837.94297.6东南亚2798.53597.44317.6中东1825.53557.35469.6西欧2617.91934.01713.0加拿大1013.11693.51853.3拉丁美洲1143.51352.82444.3非洲702.11302.71602.8东欧2307.01042.11162.0日本341.0290.6270.5墨西哥641.9190.4500.9大洋洲170.5200.4350.6总计328210048471005669100表3世界各地区尿素工业开工率%地区198719992005（预测）美国97.196.695.1加拿大91.387.295.1墨西哥83.234.190.3拉丁美洲76.085.495.1西欧68.573.872.1东欧67.637.346.8前苏联96.175.285.6非洲55.279.589.5中东88.085.595.197 西南亚78.793.890.2亚洲社会主义国家93.490.492.3东南亚91.479.992.0日本56.966.563.0大洋洲88.584.763.1世界平均83.584.588.82.1.1近几年产品进、出口情况尿素进出口情况年份进口量（公斤）进口额（美元）出口量（公斤）出口额（美元）1999年1-9月累计5413768866153155224379068123472001年1-10月累计23883217749261158691170343072002年1-11月累计79051266391796038374592711494012222.1.2贵州宜化化工有限责任公司尿素市场前景分析贵州宜化化工有限责任公司位于滇、黔、桂结合部的兴义市马岭镇，无论是运输距离、原料供应、产品市场前景都具有很好的区位优势。1）得天独厚的地理优势A.运输距离：以厂为圆心，以产品得销售距离，或者以90元/吨运输费用为半径，环200公里或运输费用在90元/吨的区域内没有尿素生产厂家，一般情况下，尿素运输费用如果超过100元/吨，竞争力下降，从尿素的社会平均成本来看，已经占其完全成本的10％左右，所以，必然削弱竞争力。97 B.原料优势：贵州兴义煤炭资源丰富（由于国家西部大开发中，重点发展煤、电等能源为战略，在黔西南州兴仁县、普安县已经建成总生产能力800万吨的煤矿），而且运输距离较短，离最远的原料煤矿都不超过70公里，运输费用大约在30元/吨左右，不到同行煤炭运输费用的1/2。如果按20万吨合成氨，吨氨耗煤1.5吨计算，每年比同行少支付费用360万元。2）良好的产品市场优势黔西南州以外市场：该厂位于滇、黔、桂三省交界处，背靠西南出海通道——南昆铁路。通过南昆铁路，只需60元/吨的运费，东可以到达南宁以西的广西市场，西北面只需30元/吨的运费可到达盘县、曲靖、富源、宣威市场，西可进入云南的罗平、陆良市场；向南只需90元/吨运费就可以进入越南。由于近几年原贵州兴义化工总厂坚持既定的品牌战略，并根据农户的需要不断创新服务内容和营销策略，在以上市场取得了较好的业绩。现在，“CAISHEN（财神）”牌尿素已经成为这些市场上农户首选品牌。由于只能满足20％左右的需求，尽管每年的供应量都在增加，但供需矛盾仍然非常突出。根据市场区域大小、单位面积施肥及30％的市场占有率估算，再加上该厂独有的竞争优势，上述区域，如果生产能力满足，至少还有60万吨的购买力。黔西南州内市场：由于占尽地域文化、运输距离短等诸多优势，市场占有率已达到85％以上，去年统计销售4.536万吨，实际销售超过5万吨。在这些市场上，该厂有非常好的比较优势，他人无法竞争。3）销售管理优势A..以人为本销售管理模式：（1）该厂顺应国家化肥流通体制改革的要求，率先在黔西南州境内建立直销网点300多个，现在已经形成比较完善的连锁经营模式。（2）对销售人员已经建立并成功应用报酬与劳动效果紧密挂钩考核的机制。97 B.全方位的农化服务优势：为了普及科学用肥知识，提高农户施肥效益，专门成立了一个农化服务小分队，小分队除了送科学施肥知识、送文化、送产品外，还帮农户进行实地施肥实验、病虫害防治等，总之，只要农民需要的，我们的小分队就会去做。所以，连续三年产销率达100％。具体产销情况见附表：总之，无论从天赋的区位优势还是市场营销管理，我们都有较好的比较优势。有比较优势，就有竞争力；有竞争力，企业才能发展。所以扩大尿素产量，前景较好。2000年8月——2003年3月产销情况比较表广西销量州内销量云南销量盘县销量湛江销量出口销量销售量产量产销率313023619830007050070500100％386684143040008409884098100％476994536054009845998459100％263592279710600800012060607393673936100％此外，贵州兴义煤、电便宜，在目前煤价上涨，化肥成本上升的情况下充分利用当地资源优势，可以使该项目产品更具有市场竞争力。而且，贵州宜化化工有限责任公司采用湖北宜化的统一管理模式，具有信息共享、技术力量强、职工素质高、实践经验丰富、市场信誉度高等优势，生产的尿素质量好、而且比较稳定，远销广西、云南、越南等地区及国家，为该项目的实施、产品的生产和销售更有保障，具有良好的市场前景。2.2产品价格分析我国近两年来，由于煤炭价格的大幅上涨，造成尿素生产成本上升，并导致一些小氮肥厂倒闭，减少了市场氮肥的供给97 ，从而推动尿素价格上扬。但煤炭涨价也不可能造成尿素价格很大幅的上扬，因为还有40%的尿素企业是以天然气和油为原料，煤炭上涨对这些企业没有多少影响；国际上尿素生产主要是以天然气为原料，天然气的价格与原油价格息息相关。目前国内外尿素价格已基本接轨，进口尿素对国内市场的冲击不是太大。相反，由于原油价格的上涨，导致国外合成氨和尿素减产，2004年底尿素进口大幅减少，国内尿素市场需求旺盛。在国家取消对尿素的最高限价后，国内尿素价格一路攀升，出厂价从1400元/吨上涨到1800元/吨，贵州兴化化工有限责任公司（原兴义化工总厂）目前出厂价也在1700元/吨，而且销路好，因此本项目尿素的售价可拟定为1600元/吨，加上贵州的资源优势和宜化集团的管理优势相结合，将使该项目产品具有较好的经济效益和市场竞争力。97 第三章产品方案及规模3.1产品方案及规模3.1.1合成氨：系统每小时产氨24.4吨，氨回收每小时0.6吨，日产合成氨600吨，公称年产合成氨20万吨。3.1.2副产品硫磺：每小时0.2吨，日产4.8吨，年产1584吨。3.1.3燃料气：每小时5668Nm3，每日136032Nm3，低热值3417kcal/Nm3（供吹风气余热回收用）。3.1.5合成氨产品平衡3.1.5.1合成氨：合成氨能力按每小时24.4吨，附产氨（氨回收氨）每小时0.6吨，总产氨每小时25吨计。3.2产品质量指标3.2.1液氨：终端产品符合国标GB536-1988。97 项目一级品二级品氨（NH3）含量，％≥99.899.5水分、油含量含量，％≤0.20.53.2.2工业硫磺：副产品符合国标GB2449-92。外观：工业硫磺有块状、粉状、粒状和片状等，其优等品、一等品应呈黄色或淡黄色，应不含任何机械杂质。项目指标优等品一等品合格品硫（S）≥99.9099.5099.00水分（H2O）≤0.100.501.00灰分≤0.030.100.20酸度（以H2SO4计）≤0.0030.0050.02有机物≤0.030.300.80砷（AS）≤0.00010.010.05铁（FE）≤0.0030.005-筛余物：孔径150μm≤孔径75μm≤无0.5无1.0无4.097 第四章工艺技术方案4.1概述4.1.1工艺技术方案本项目属新建一套年产20万吨合成氨生产装置，工艺技术的选定参考湖北宜化现有合成氨、尿素生产中采用的成熟工艺技术，并根据万州无烟煤等特点，对工艺路线进行了优化调整，确保项目工艺技术的可行。合成氨装置煤气工段采用YH型连续气化炉，经煤气鼓风、电除尘、常压氨水脱硫后，进入氢氮气压缩机一段，经一、二、三段升压到2.174MPa，送中低低变换及变脱系统后，进变压吸附系统脱碳，脱碳气再经压缩机四、五段升压至14.5MPa进精炼脱除微量CO等杂质后送压缩机六段升压至31.4MPa送入氨合成系统。合成弛放气采用吸收、精馏法回收其中的氨，除氨后的燃料气送吹风气余热回收工段生产蒸汽。4.1.2.本次工程拟定的工艺流程工艺流程简图如下：97 4.2造气（含吹风气余热回收）4.2.1工艺技术方案的确定本扩建项目新建一套年产20万吨合成氨的造气装置。常压连续气化床制气常压连续气化床制气工艺是国内近几年开发出的以煤为原料、空气和水蒸汽为气化剂，介于固定床气化炉与流态化炉的制气方法。该方法制气工艺简单，生产过程仅有吹风、制气两个阶段。进料为给煤机连续进料，劳动强度小。使用煤种范围广，可使用烟煤、褐煤、以及贫煤无烟煤，便于充分利用煤炭资源，降低制气成本。生产过程中基本不产生焦油和酚水，煤气净化的污水处理装置简单，易于达到环保要求，且操作方便，易于自动化。由于炉内操作温度高（1050℃）、出口煤气(800℃)便于热量的回收利用，副产的蒸汽、过热蒸汽自给有余。但目前该炉型在工厂化方面有待于提高，现在已使用的炉型仅有2.6m及2.8m两种炉型。本工艺在煤制气流程上增设了吹风气余热回收装置，回收吹风气和氨回收后的燃料气，生产蒸汽供系统使用。4.2.2工艺流程简述1）制气过程连续加煤气化。2).吹风气余热回收97 来自煤气发生炉系统的吹风气，与空气预热器的热空气在混合器内充分混合后进入燃烧炉内燃烧。同时，来自氨回收系统的燃料气与空气预热器来的热空气分两路进入高温喷头，经换热后混合在燃烧炉内燃烧。燃烧产生的高温烟气依次通过低压蒸汽过热器、中压蒸汽过热器、余热锅炉、低压锅炉、空气预热器，经引风机引入烟气脱硫装置脱硫、除尘后至烟囱放空。造气夹套锅炉与余热锅炉产生的低压蒸汽（低压锅炉产的）混合后，经汽水分离器进入低压蒸汽过热器，并和余热锅炉来的过热蒸汽混合后进入蒸汽缓冲罐供煤气发生炉使用。余热锅炉产的中压蒸汽直接进入中压蒸汽管网供尿素等装置使用。4.2.3主要设备选择1、煤气发生炉根据湖北宜化采用的YHφ2.8m煤气发生炉使用状况，该型号煤气发生炉操作平稳、产气量高、消耗较低，因此本项目仍然采用该炉型。吨氨需要半水煤气量为3300Nm3，小时半水煤气量为3300×25＝82500Nm3/h。根据该厂生产的实际情况，单台煤气发生炉产气量为：5500Nm3/h需要φ2.8m煤气发生炉台数：82500÷5500＝15采用18台煤气发生炉，预留3台。2.造气空气鼓风机D600造气炉鼓风机具有九十年代的国际水平，它可配用于煤气发生炉上，使用该机具有压力高、流量大、耗电省、噪音小的特点。在使用过程中的实际效率远高于其它类型造气炉鼓风机，该风机的推广使用具有较大的技术经济效益。本设计选用D600造气炉鼓风机五台，预留一台位置。3.吹风气余热锅炉吹风气余热回收是在固定层间歇气化技术中，对吹风气的潜热进行回收，通过余热锅炉的能量转换，产生过热蒸汽。吹风气余热回收系统中的两个关键设备为燃烧炉和废热锅炉。97 燃烧炉采用立式中燃式、内置式高温喷头燃烧炉；废热锅炉采用水管，现场组装式锅炉。本套吹风气余热回收系统具有设计合理、结构紧凑、热回收效率高、水容量大、造型美观、运行操作简便、工作安全可靠、节约能源、保护环境、适用广、寿命长等特点，在国内处于先进水平。根据系统吹风气量等选用产汽能力为40t/h的吹风气余热锅炉一套可满足生产。4.2.4消耗定额（以吨氨计）序号名称规格单位消耗定额备注1无烟煤标煤t1.212蒸汽0.2MPat2.3不含副产蒸汽3电380VkWh10.26000VkWh994循环冷却水32℃m3675脱盐水70℃m32.6用于自产蒸汽及余热锅炉产汽4.3静电除尘4.3.1工艺技术方案的确定根据半水煤气气量，气柜采用V=10000m3三节螺旋升降式气柜一座,为确保半水煤气柜的正常工作，防止气柜抽瘪和掀翻，气柜设置高低位声光报警及联锁，当气柜升起高度处于规定的最底高度时，联锁煤气鼓风机停车。半水煤气出气柜后采用静电除焦塔除掉半水煤气中的尘埃、油雾等细微粒。为保证电除尘器能安全连续地正常运行，必须确保半水煤气中氧含量控制在0.5%以下，最高不得超过0.8%。要做到投运前必须对系统进行彻底置换；运行中必须保证氧自动分析系统与联锁装置处于完好状态，在氧含量超标时，电除尘器能自动断电。煤气加压本次扩建采用运行稳定、噪音低、振动小的煤气鼓风机。97 4.3.2工艺流程简述从造气工序洗气塔来的半水煤气，经半水煤气柜进口水封，进入半水煤气柜，半水煤气在气柜中充分混合、稳压后，经半水煤气柜出口水封去电除尘装置；半水煤在电除尘器中除去残余粉尘微粒及焦油，再进入煤气鼓风机升压到50kPa后送至脱硫工段。4.3.3主要设备选择1.气柜选用三塔螺旋升起式湿式气柜，容积V=10000m3。2.电除尘器实际处理气量V＝［10332×25×（3300＋150）×（273+40）］/［（9244+300）×273］=107450m3/h电除尘器台数：107450/27000=3.97选用4台并联。3.煤气鼓风机设计选用D600-42型煤气鼓风机，打气量：600m3/min,进口压力：0.0025MPa，出口压力0.05MPa，考虑5%漏气损失，实际处理气量为：V=107450/600×60=3选用5台，3开2备。97 4.3.4消耗定额（以吨氨计）序号名称规格单位消耗定额备注1循环水30oC0.2MPa(表)t9.62电380VkWh5.06000VkWh86.03蒸汽158oC0.6MPa(表)t0.14.4半水煤气脱硫4.4.1工艺技术方案的确定本项目脱硫工段拟建一套20万吨/年合成氨能力的半水煤气脱硫装置。根据贵州原料煤硫含量高的特点，本方案半水煤气中H2S含量按3g/Nm3考虑。目前国内脱硫方法较多，但脱高硫均采用湿式氧化法，该工艺适用于不同的催化剂。催化剂有：栲胶、888、PDS、ADA、MSQ、KCA等。本项目推荐栲胶脱硫剂，采用Na2CO3水溶液作为吸收剂，三级脱硫。栲胶脱硫剂具有成熟、可靠、脱硫效率高、活性稳定、价廉易得、无毒、无腐蚀、不堵塔等优点。脱硫液再生采用自吸空气氧化再生，该法具有氧化性强、能耗低、再生效果好、操作方便等特点。硫磺回收采用重力沉降法加热分层熔融制取硫磺，既节省投资又减少系统的繁杂操作和维护。4.4.2工艺流程简述由煤鼓来的半水煤气（50kPa）依次进入一、二、三级脱硫塔，与栲胶脱硫贫液逆流接触脱除H2S,三级脱硫塔出来的半水煤气中H2S含量≤50mg/Nm3，送至压缩工段。97 吸收硫化氢后的脱硫富液从脱硫塔底部出来进入富液槽,由泵送至再生槽喷射器，经喷射器自吸空气进入再生槽内氧化再生，浮选出来的硫泡沫自流入硫泡沫中间槽，由硫泡沫泵送至硫泡沫贮槽，在硫泡沫贮槽内经热力沉降自流入熔硫釜,加热熔融后制得副产品硫磺。从再生槽分离出来的贫液自流入贫液槽，由脱硫泵将贫液送至脱硫塔循环使用。4.4.3主要设备选择1．脱硫塔散堆塑料鲍耳环填料塔在该厂得到了较好的应用，对脱除H2S起了重要作用，故本项目采用该塔型（三级脱硫塔均采用散堆塑料鲍耳环填料塔）。进塔实际气量:V=74620m3/h根据计算，液泛速度Wo=1.21m/s，取操作气速W=0.65Wo=0.6×1.21=0.726m/s塔径D=[4V/(π×Wo×3600)]1/2=[4×74620/(3.14×0.726×3600)]1/2=6.03m圆整为6.0m。2．喷射再生槽喷射再生槽是利用喷射器使脱硫液以高速通过喷嘴形成射流，产生局部负压吸入空气。两相流体被高速分散而处于高度涡流状态，空气呈气泡状态分散于液体中，从而使脱硫液的吸氧速度大为增加，传质过程大为强化，在较短的时间内即可完成再生过程。脱硫前H2S含量按3g/Nm3，脱硫后H2S含量按0.05g/Nm3考虑，小时产氨量为25吨，硫容取0.25g/L，溶液循环量为：G=(3-0.05)×3300×25×32/34×250=916m3/h因溶液循环量较大，采用1个喷射再生槽。吹风强度Ai取100m3/(m2·h)97 喷射再生槽直径D=[916×2.4/(0.785Ai)]1/2=[916×2.4/(0.785×100)1/2]=5.3m(圆整为5.5m)。4.4.4消耗定额（以吨氨计）序号名称规格单位消耗定额备注1电380VkWh86000VkWh902蒸汽158℃，0.6MPa(绝)t0.153软水化学软水t0.124新鲜水20℃0.3MPa(绝)m325循环水30℃0.3MPa(绝)m3136栲胶脱硫剂kg0.17纯碱总碱量（以Na2CO3计）≥99％kg8.08五氧化二钒V2O5≥97％kg0.19副产硫磺kg334.5压缩4.5.1工艺技术方案的选择目前在大型合成氨的生产中，主要有离心式和往复式两大类氢氮压缩机。1.离心式压缩机97 该种压缩机具有通气量大而持续，运转平稳；机组外形尺寸小，总量轻,，地面积小；设备易损件少，使用期限长，维修工作量少；由于转速很高可用汽轮机直接带动，省去了蒸汽发电，再用电机驱动这一能量转换过程中的能量损失，同时不会有电机带动时的防暴要求，比较安全；机体内不需润滑，气体不会被润滑油污染；实现自动控制较容易等优点。其缺点是该机对煤气中含尘量要求较严，气体中的灰尘、焦油及杂质必须预先除净，这对以煤为原料的合成氨生产厂比较困难，投资较高。1.往复式压缩机该机对煤气中含尘量要求，对焦油及杂质气中含尘量的要求不象对离心式压缩机的要求那样严格，适用于以白煤为原料的合成氨生产厂。全国现有多家往复式压缩机生产的大型企业，设计制造技术成熟，备品备件方便；单机生产能力大，投资较省。但往复式压缩机的占地面积比离心式压缩机的占地面积大。结合该项目采用煤制气生产合成氨的工艺特点，经比较，本项目选用单机生产合成氨能力为4万吨/年往复式压缩机比离心式压缩机更为适合。4.5.2工艺流程简述由脱硫工段来的混合半水煤气温度35℃,压力0.03MPa经气水分离器进入一级压缩，气体经加压后进入一级冷却分离器，冷却分离后进入二级压缩，然后经二级冷却分离后温度为40℃,进入三级气水分离器，然后进入三级压缩，冷却分离后温度为40℃，,压力为2.174MPa,送至变换工段、脱碳工段。从脱碳工段来的脱碳气,压力为1.924MPa,进入四级压缩，温度为40℃，进入五级气水分离器，经五级压缩，升压至12.655MPa，冷却分离后温度为40℃，进入精炼工段。从精炼工段出来的精炼气压力为12.155MPa,进入六级压缩，升压至31.492MPa送至合成工段。4.5.3主要设备选择目前单机生产合成氨能力为4万吨/年型氢氮压缩机有四川华西的6M40-310/31497 型氢氮压缩机，也有上海的S6M50-300/314压缩机。S6M50-300/314压缩机是上压公司近年来通过消化吸收国外先进的压缩机设计制造技术以及综合上压公司数十年来生产制造压缩机的实践经验而开发的新产品。该机为卧式六列对称平衡型往复式机组，机组为一列一缸，具有动力平衡型好，内外泄漏少，产出率高，能耗低的特点。S6M50-300/314进排气口安排改变了传统的下进下出的布置，采用了API618标准中要求上进上出的结构，使机组在运行时不会产生液击现象，提高了机组运行的可靠性；且该机的低压气阀采用网状阀，中高压级气阀采用气垫阀，使气阀保证了使用寿命达到6000小时以上。因此，采用S6M50-300/314型氢氮压缩机,从生产能力、稳定性上都能满足本项目需要。一级进口温度t1=35℃，进口压力P1=0.123MPa（绝）。一级进口气体饱和蒸汽压为：0.005733MPa。项目生产规模：20万tNH3/aV0=V1T0P1/T1P0=300×273×(0.123-0.005733)/[(273+35)×0.10133]=307.73m3/min·台单机生产能力：60×147.71×7440/3305.6=44312.72tNH3/a·台需压缩机台数：20万吨NH3/a÷44312.72tNH3/a·台≈4.5台本项目选用S6M50-300/314型氢氮压缩机5台。97 4.5.4消耗定额消耗定额（生产能力25tNH3/h）（吨氨）序号名称规格单位消耗定额小时消耗量备注正常最大1电6000VkWh7001750020000380V1501652冷却水30℃、△t＝8℃t120300035003汽缸油13#、19#kg0.5513.7516.504机械油kg0.6817.0020.404.6变换4.6.1工艺技术方案的选择变换有换热式流程及饱和热水塔流程。换热式流程虽具一次投资费少，占地少，操作稳定等优点，但需外加蒸汽量大，消耗高。饱和热水塔流程有如下特点（1）在饱和塔内气液相直接进行传热和传质，有效地回收了蒸汽、减少了外供中压过热蒸汽，降低能耗；（2）能充分地利用中变热量，有效地回收余热；（3）操作稳定，国内已有较成熟地操作经验；（4）投资费约高，占地约大，需用泵。近年来，许多合成氨厂已成功地采用了全低温变换流程，提高了合成气氢量，降低了精炼负荷，故本设计采用了饱和热水塔，全低温变换流程。变换触媒采用HB-4型耐硫宽温变换催化剂，该催化剂具有较宽的活性温区、良好的耐硫与抗毒性能，高空速、高强度、寿命长等优点。变换气脱硫采用较为成熟、可靠、脱硫效率高的栲胶碱法脱硫，脱硫液采用自吸空气再生（见变脱工艺）。4.6.2工艺流程简述压缩工段来的半水煤气，温度约40℃，压力2.174MPa，97 经焦碳过滤器过滤出油污后，进入饱和塔下部，经与顶部喷淋下来的热水逆流接触，增温、增湿，从饱和塔顶部出来经气水分离器分离出液滴后，再经第一、二热交换器升温至约190℃进入第一变换炉一段，与触媒接触反应，使部分CO转换;出一段的变换气通过喷淋脱盐脱氧水降温、增湿后进入第一变换炉二段，使变换反应继续进行；二段出来的变换气再次通过喷淋脱盐脱氧水降温、增湿后进入第一变换炉三段继续进行变换反应；出第一变换炉三段的变换气经第二热交换器和第一热交换器换热降温后进入增湿器，通过喷淋脱盐脱氧水降温、增湿后进入第二变换炉，使CO的变换反应最终完成；出第二变换炉的变换气进入第一水加热器，与热水循环泵送来的循环热水换热，然后进入热水塔底部与饱和塔下部出来的循环热水逆流换热、降温除湿；而后从热水塔顶部出来，进入第二水加热器去加热锅炉用脱盐水，然后经变换气冷却器与变换气第二冷却器冷却降温及变换气气水分离器分离出冷凝水后，送变换气脱硫塔；热水塔底部出来的循环热水经热水循环泵加压后，经第一水加热器升温后，进入饱和塔顶部。4.6.3主要设备选择本项目按20万吨／年合成氨选用主体设备:1.饱和热水塔φ3800/φ4000饱和热水塔一座，选用不锈钢板波纹填料。2.低温一变炉Φ4600低温一变炉一台，三段触媒。1.低温二变炉Φ4600低温一变炉一台，二段触媒以及相应附属设备。2.变脱塔97 选用Φ4600变脱塔A一台，Φ4400变脱塔B一台以及相应的变脱和再生附属设备。4.6.4消耗定额消耗定额（生产能力25tNH3/h）(吨氨)序号名称规格单位消耗定额小时消耗量正常最大1半水煤气Nm3330082500850002中低变触媒13#、19#kg0.256.256.503蒸汽350℃、2.45MPat0.466.94电380VkWh5.41351435电6000VkWh17.54385206脱盐脱氧水2.4MPa，90℃t0.41012.57冷却水30℃、△t＝8℃m326.74004204.7变脱4.7.1工艺技术方案的选择为保证变换气的净化度，采用一级湿法串活性炭干法脱除变换气中的H2S。湿法脱硫及再生方法与半水煤气脱硫相同。变换气中H2S含量脱硫前按0.6g/Nm3设计，脱硫后≤10mg/Nm3。硫泡沫送半水煤气脱硫系统熔融制取硫磺。4.7.2工艺流程简述经变换后的变换气从变脱塔下部进入，与塔上部喷淋下来的栲胶液逆流接触，变换气中H2S被栲胶液吸收后从塔顶引出，经气液分离器分离出夹带的液滴后进入活性炭脱硫塔底部，再经活性炭进一步吸附剩余H2S后送往脱碳工段。脱硫贫液吸收H2S97 后变成富液从脱硫塔底部出来进入富液槽，经再生泵送至喷射再生槽喷射器内，自吸空气氧化再生。浮选出的硫泡沫自流入硫泡沫槽，经硫泡沫泵压送至硫磺回收系统熔融制取硫磺。再生后的贫液自流入贫液槽，再经脱硫泵送至脱硫塔循环使用。4.7.3主要设备选择经计算，选用Ø4600不锈钢规整填料变脱塔一台以及相应的变脱和再生附属设备，选用Ø4400活性炭脱硫槽二台（一开一备），将变换气中的H2S脱至＜10mg/Nm3。4.7.4消耗定额消耗定额(吨氨)序号名称规格单位吨氨消耗定额消耗量备注每小时每年1纯碱总碱量（以Na2CO3计）≥99％kg1.537.537.52五氧化二钒V2O5≥97％kg0.020.50.53栲胶脱硫剂kg0.020.50.54软水化学软水t0.030.750.755电380Vkw.h266506504.8脱碳4.8.1工艺技术方案的选择根据目前国内、外常采用的脱碳技术，可供选择的脱碳工艺有：1）碳酸丙稀脂法（PC法）；2）多胺法（MDEA法）；3）聚二醇二甲醚法（NHD法）；97 4）改良热钾碱法（Benfield法）；5）低温甲醇法；6）变压吸附法（PSA法）。7）水洗法以上几种脱碳工艺各具优缺点，脱碳方法可分为干法及湿法，或物理吸附及化学吸收两类，除变压吸附为干法外，其余均为湿法。A．碳酸丙烯脂法此法为物理湿法吸收，该法具有如下特点：流程简单，再生过程不需外热；与水洗法比较，溶液循环液量少，能耗较低；该法可同时脱除原料气中的H2S及CO2有一定脱除有机硫的能力；碳酸丙烯脂溶剂的化学性质稳定，降解少，对碳钢无腐蚀，对人体无毒；但此法的最大缺点就是溶剂沸点低，挥发损失大，使运行费用偏高。B．多胺法（MDEA法）多胺法脱碳是一种以甲基二乙醇胺（MDEA）水溶液为基础加入一种或多种活化剂组成的溶剂液脱除CO2的工艺，此溶液是一种物理—化学吸收剂，即具有物理吸收性能的化学吸收剂，80年代末MDEA成功地应用于小合成氨厂脱除CO2。该法具有如下特点：对CO2的净化程度高（可达0.01～0.2%）；脱碳的同时能脱去一定量的硫；溶剂损失少，可控制在≤50g/Nm3CO2范围内，对极性气体，如氢的溶解度低，被净化气损失小；对碳钢不腐蚀，整个装置可采用碳钢结构；蒸汽耗量稍大，在CO2分压为0.5MPa时，热能耗为1880KJ/Nm3CO2[约450kcal/Nm3CO2]。C．聚乙醇二甲醚法(NHD法)97 此法为物理吸收法，该法的特点有：溶剂无毒、无腐蚀、吸收能力大，溶液蒸汽分压低，损失小，操作稳定，能耗低，设备流程较简单，但该溶剂价格偏高，需用冷量。D．改良热钾碱法该法是在砷碱法的基础上发展起来的，最早实现工业化时是以三氧化二砷作为活化剂（即G－Y法），三氧化二砷是一种有效的活化剂，同时又是一种良好的缓蚀剂，但三氧化二砷是一种剧毒物质，因此在发现新的活化剂和缓蚀剂后，用二乙醇胺作活化剂，五氧化二钒为缓蚀剂进一步降低了能耗，替代了有剧毒的三氧化二砷，该法在国际上应用较多，在国内是中型氮肥厂常用的传统脱碳方法，属化学吸收法，其特点：净化度高；技术成熟，生产稳定可靠；溶剂来源广，价格低廉；吸收能力受碱浓度限制；设备腐蚀大；CO2再生耗热量大。E．低温甲醇法甲醇是一种良好的溶剂，CO2在液体甲醇中的溶解度比在水里大得多，且随温度降低及压力增加而增大，在－30℃降至－60℃以下时CO2的溶解度急剧增加。甲醇洗涤法基本上有两种流程：一种适用于单独脱除气体中CO2或气体中微量S；另一种适用于同时脱除原料气中的含H2S和CO2的，再生时可以分别得到高浓度的H2S和CO2，其特点：对CO2净化度高，且能同时吸收H2S，腐蚀小，技术成熟生产稳定可靠；由于需用冷量，冷却水耗量大，需用蒸汽，能耗较高。F．变压吸附法变压吸附分离技术是于九十年代初研究开发的节能技术，具有操作稳定、净化度高、维护少等优点。一种较为经济的气体分离技术，但应用于分离脱除变换气中的CO2，有H2、N2损失大的缺点。G..水洗法水洗法脱除CO2属物理吸收，在脱除CO2的同时可脱除部分H297 S，流程简单操作稳定，能耗高，操作费用高，在现代化工生产中已不采用此法。脱碳方法消耗定额比较表(25tNH3/h)(吨氨)脱碳方法项目变压吸附NHDPCMDEA改良热甲碱低温甲醇洗电（kWh）≤508512574.814456.9循环水（m3）2015204014621.1蒸汽（kg）60147002400268溶剂（kg）0.250.5～1.20.11.80.25操作费（元）1330.6844.4461.02181.9631.74（注：NHD的冷量消耗未计入能耗内）由于工厂所用的原料煤的硫含量较高，变换气中的有机硫含量也比较高，总硫量难以达到NHD法脱碳的要求；另外，贵州的空气湿度大，在采用NHD法空气气提再生流程时，溶液的的含水量增加，这就需要设置溶剂脱水装置，使得脱碳系统的投资增加。变压吸附与其它脱碳方法相比，其电耗、水耗、操作费用最少，而且无蒸汽、溶剂消耗，本项目脱碳采用变压吸附技术。4.8.2工艺流程简述本装置采用两段脱碳，第一段脱除大部分二氧化碳，第二段将第一段吸附塔出口气中的二氧化碳脱至0.2％以下，其工艺流程图详细叙述如下：1）第一段第一个吸附塔的第一段吸附工艺过程吸附第一段脱碳系统由多台并联的吸附塔和多台专用程控阀组成。来自变换工序压力为1.924MPa（表），温度小于或等于40℃97 的变换气经气水分离器除去机械水后，从吸附塔第一段脱碳系统吸附塔出口出来的二氧化碳含量为8～16％的中间气，从吸附塔T0101A的底部进入吸附剂床层，在吸附剂选择吸附的条件下，将变换气中的水、有机硫、无机硫及大部分二氧化碳吸附下来，未被吸附的少量二氧化碳和氢氮气进入第二段脱碳装置，第一段脱碳装置出口气中二氧化碳控制在8～16％。当被吸附杂质的浓度前沿接近床层出口时，关闭吸附塔T0101A的原料气阀和产品气阀，使其停止吸附，通过多次均压步骤回收吸附塔中的氢氮气。多次均压结束后，吸附塔内还有一定的压力，然后逆着吸附方向降压放空，直到吸附塔内压力放到常压为止，易吸附组分被排放出来，吸附剂得到初步再生。再通过第二段放空气吹扫，进一步解吸吸附剂上残留的吸附杂质，吸附剂得到再生。吸附塔吹扫结束后，先与缓冲罐连通，用缓冲罐中的氢氮气对吸附塔升压，直到缓冲罐与吸附塔的压力平衡为止，再用均压力气和产品气对床层逆向升压至接近吸附压力，吸附床便开始进入下一个吸附循环过程。其余吸附塔的工作过程与此完全一样，只是依程序错开。2）第二段第一个吸附塔的第二段吸附工艺过程变压吸附第二段脱碳系统由多个并联的吸附塔和多台专用程控阀组成。自第一段脱碳系统吸附塔出口出来的二氧化碳含量为8～16％的中间气，从吸附塔0201A的底部进入吸附剂床层，在吸附剂选择吸附的条件下，将粗脱碳气中的二氧化碳吸附下来，未被吸附的氢氮气进入压缩工段；第二段脱碳装置出口气中二氧化碳控制在0.2％。当被吸附杂质的浓度前沿接近床层出口时，关闭吸附塔T0201A的原料气阀和产品气阀，使其停止吸附，通过多次均压步骤回收吸附塔中的氢氮气。多次均压结束后，吸附塔内还有一定的压力，然后顺着吸附方向降压放入中间缓冲罐，知道吸附塔内压力与中间缓冲罐压力平衡为止，随后排入大气。通过抽真空进一步解吸吸附剂上残留的吸附杂质，吸附剂得到完全再生。抽真空结束后，用均压气和产品气对床层逆向升压至接近吸附压力，吸附床便开始进入下一个吸附循环过程。其余吸附塔的工作过程与此完全一样，只是依程序错开。97 4.8.3主要设备选择根据以上工艺技术的比较，本项目拟采用变压吸附装置，其具有操作稳定、净化度高、净化气中CH4含量可降到0.2～0.4%，使合成系统弛放气大为减少，流程简单、节省蒸汽和冷冻量、无“三废”产生，因此本项目选用20万吨/年合成氨相配套变压吸附装置一套。4.8.4消耗定额消耗定额（生产能力25tNH3/h）(吨氨)序号名称规格单位消耗定额小时消耗量备注正常最大1电380V(220V)kWh≤61201502吸附剂商品级kg0.174.254.604.9精炼4.9.1精炼工艺技术方案的选择经过脱碳后的原料气中含有少量残余的CO、CO2、O2和H2S等有害气体，为了防止它们对氨合成催化剂的毒害，原料气送氨合成之前必须进行净化。煤气精制技术有液氮洗涤、甲烷化流程、铜洗流程。由于本工程无空分装置，故不考虑液氮洗涤。甲烷化流程虽说操作简单，投资较少，但要求净化气中CO和CO2很低，再者由于微量CO和CO2与H2生成甲烷，造成合成弛放气增多，且减少了原料气H2量，本工程也不考虑甲烷化流程。铜洗流程，对净化气要求不严，结合湖北宜化实际情况，本工程选用铜洗流程。97 铜洗工段工艺流程，国外洗涤部分均采用循环吸收，便于自动化操作；国内铜氨液洗涤采用循环吸收，碱洗多采用鼓泡吸收，其优是动力消耗较低，但不利于自动化。铜氨液的再生流程，国外多采用再生塔流程，补氨采用气氨，加热点只有一个熟化器，无铜氨液制备槽；国内多采用再生器流程，其特点全部再生铜氨液靠静压通过有关设备，补入液氨。结合湖北宜化在煤气精制采用铜洗流程有成功的经验，本工艺铜洗工段洗涤部分采用循环吸收法，铜氨液的再生流程采用再生器流程。4.9.2工艺流程简述来自压缩机五段出口脱碳气体（12.655MPa）进入油水分离器，分离油水后从铜洗塔底部与塔顶喷射的铜液逆流接触，其中有害的气体被铜液吸收，净化后的原料气从铜洗塔顶部出来进入铜液分离器后去压缩。铜洗塔内吸收了有害气体的铜液从铜洗塔底部出来，通过减压阀减压后进入一次回流塔，从一次回流塔出来进入底部换热器，与再生器来的热铜液换热后进入二次回流塔，从二次回流塔底部出来，经加热器被蒸汽进一步加热后，再进入再生器内，再生气回收至压缩机一入，再生后的铜液经化铜桶、换热器、水冷、氨冷后，由铜泵打入铜洗塔循环使用。4.9.3主要设备选型1.铜洗塔本异地扩建项目20万吨/年合成氨生产装置变脱碳后进精炼的原料气量为74598.13Nm3/h，气体中CO含量为1.5%。铜氨液中总铜含量为2.3mol/L，铜比为6.0，经计算本项目：97 所需铜氨液用量为3.586m3/t，铜氨液的总循环量为3.586×25=89.65m3/h，铜洗塔内平均体积流量为682.39m3/h,塔内平均重量流量为29643kg/h,液泛速度为0.225m/s，实际操作气速为0.135m/s（取液泛速度的60%），塔径D=（682.39/（0.875×3600×0.135））1/2=1.266m考虑富裕，铜洗塔采用￠1600。2.高压铜泵选流量：30m3/h，扬程：13MPa的高压铜泵1台，及三台差压同泵2开1备。4.9.4主要技术参数系统进口压力≤12.655MPa出系统CO+CO2含量≤25PPm总铜2.0~2.75mol/L铜比4~84.9.5主要消耗指标消耗定额（生产能力25tNH3/h）(吨氨)序号名称规格单位消耗定额备注1电380VkWh212蒸汽0.5MPat0.023循环水△t＝7℃t174铜纯铜kg0.045乙酸kg0.046软水0.3MPa常温t0.037氨液氨kg797 8润滑油kg0.19压缩空气0.7MPa无油无尘Nm364.10氨合成工段4.10.1合成工艺技术方案的选择本工艺采用31.4MPa合成工艺方案，采用GC合成塔。4.10.2工艺流程叙述从压缩机六段来31.4MPa的合格精炼气，经补气油分分离掉油水等杂质后，与来自循环机油分离器的气体混合后分两路：一路进氨合成塔筒体与内件之间环隙冷却塔壁，出来（一出）与另一路气体混合进入塔前换热器换热（～180℃）后，再进入氨合成塔内反应，～330℃的反应气体由塔内（二出）出来入废热锅炉副产蒸汽，温度降到～220℃。然后进入塔前换热器加热二进气体，出塔前换热器的热气体（～85℃）进入水冷器，温度降到～35℃进冷交换器的管外换热并进行一级分氨，～62%的产品氨被分离下来，一级分氨后的气体进一级氨冷器，温度降到+2～−2℃，再进二级氨冷器，温度降到≤−15℃进氨分离器进行二级分氨，～38%的产品氨被分离下来（循环气体中氨的体积含量约为～2.0%），然后进冷交换器管内换热，回收冷量，气体温度升到15～20℃进循环机加压，经循环机油水分离器分离油后与分子筛干燥净化系统过来的新鲜气汇合，将循环气体中的氨含量降低到～1.6%左右入塔反应。f0、f1、f2、f3冷副及冷激气来自于合成塔二进气体（～180℃）。塔前、塔后、补充气以及循环机各设有放空。其中，氨分离器出口气体为主放空点，此处甲烷含量最高，氨含量最低，放空气送到提氢系统。97 分离下来的液氨降压后进入闪蒸槽，闪蒸槽将液氨在高压系统中溶解的有效气体释放出来。释放出来的有效气体回收其中的氨，有效气体去提氢系统；出闪蒸槽的液氨送到氨贮槽。循环机本体、合成系统、合成塔一出与二进各设有近路。4.10.3主要设计参数系统设计压力31.4MPa经济运行能力20万tNH3/a经济运行压力≤26.0MPa新鲜气量～77220Nm3/h（经济运行）新鲜气温度～35℃系统阻力≤1.8MPa副产蒸汽≥0.85t/tNH3(1.6MPa)副产蒸汽并入蒸汽管网系统。4.10.4主要运行参数进口氨含量～1.6%氨净值12～15.0%循环气甲烷14±1%系统阻力≤1.8MPa塔阻力≤0.6MPa副产蒸汽≥0.85t/tNH3(1.6MPa)系统经济运行压力≤26.0MPa97 4.10.5消耗定额消耗定额（生产能力25tNH3/h）(吨氨)序号物料名称规格单位使用情况消耗定额备注1冷却水0.3MPa，30℃M3连续322电6000VkW/h连续40循环机耗电3氨合成催化剂kg0.14新鲜气Nm3连续≤28605冷量kcal连续2076656附产蒸汽t连续0.854.10.6主要设备选型4.10.6.1氨合成塔选型采用上述氨合成工艺后，按小时产氨25t/h计算，入塔循环量约为320000Nm3/h，空速按10000h-1计算，催化剂的用量约为32m3，为了保证催化剂使用寿命在4年以上，催化剂选用40m3。因此，氨合成塔选用GC型φ2000-R202Y两轴两径催化剂自卸结构，净空高为20m，催化剂装填量为～40m3。GC型φ2000-R202Y两轴两径氨合成塔内件共分为4个绝热段，第一与第二绝热段之间、第二与三绝热段之间采用气体冷激，占入塔总气量的30%、20%的气体从第二、三绝热段的上端进入，以降低催化剂床层的阻力；第三与第四绝热段之间采用换热器间接换热的方式移走热量，保证了生成的氨不被冲淡，确保氨净值在15%左右。该氨合成内件具有以下优点：①塔阻力小：由于采用径向流为主的结构以及50%左右的气体从第二、三绝热段的上端进入。因此，其阻力只有轴向塔的20～65%，一般在0.4～0.6MPa，这样有效地降低了循环机功耗，保证循环机长周期、高效运行；②氨净值高：由于径向层装填高活性小粒度（2.2～3.3mm97 ）催化剂占全部催化剂总装填量的65%以上，合成率比一般装填大颗粒催化剂的合成塔要高约20%，氨净值高1～2%。以及第三与第四绝热段之间采用换热器间接换热的方式移走热量，确保二出口气体中氨的浓度不被冲淡，加上采用二级氨冷和分子筛干燥净化新鲜气工艺，合成塔进口氨含量低。因此，氨净值比任何塔型都高；③生产能力大：由于提高了合成效率，同样的循环量，生产能力比一般塔型提高15～30%，或者在同样产量情况下，系统压力要低2.0～4.0MPa。④催化剂利用率高：由于GC塔采用无冷管结构，以及对各层催化剂量的合理分配，避免了冷管的冷壁效应，提高了催化剂的利用率和内件运行的可靠性，也延长了催化剂的使用寿命，即使在催化剂运行的中后期，也不会因冷管造成热点下移过快或在负荷波动较大时热点波动也大。整塔操作弹性大，安装简单,使用周期长，正常情况下使用可做到免维修，这是所有冷管塔无法比拟的；⑤操作稳定：由于操作中控制床层温度的手段多，可将每层催化剂的温度有效地控制在催化剂许可温度范围之内，避免超温和温差大，并能有效地将各层温度控制在最佳操作温度范围之内，使得催化剂在各时期内的温度分布曲线与最佳操作温度曲线保持一致，充分发挥催化剂的潜能；⑥可以根据用户需要设计成催化剂全自卸式—催化剂为各层贯通式结构，其优点是催化剂可以从塔底自卸，以减轻用户在更换催化剂时的工作负荷。GC型φ2000-R202Y两轴两径氨合成塔主要技术参数如下表：塔径mmφ2000塔型GC型φ2000-R202Y两轴两径塔净空高mm20000催化剂装填量m3～40生产能力ktNH3/a经济运行20097 最高能力≥240氨净值%12～15操作压力MPa200ktNH3/a240ktNH3/a24.0～26.0～29.0塔阻力MPa0.4～0.60.6～0.8副产蒸汽1.6MPa≥0.85t/tNH34.10.5.2循环机选型采用上述氨合成工艺及氨塔内件的结构形式，循环气量为243100Nm3/h（循环气不进入循环机），按20℃、25.0MPa工况情况下，需循环机的打气量为18.0m3/min，为了放大余量，循环机选用3台TC620的透平机，确保分子筛系统更换吸附剂时，仍能保证27t/h的氨产量（分子筛投运时，开2台循环机打气量为：20m3/min；分子筛检修时，开3台循环机打气量为：30m3/min）。4.10.5.3分离设备选型冷交换器、热交换器选择φ1400，氨分离器、循环机油分离器选用φ1600，氨冷器采用二级冷却、水冷器选用管壳式。4.11氨回收工段4.11.1方案的选择合成氨生产过程中，弛放气、合成放空气可用来作吹风气余热回收的助燃气体。弛放气、合成放空气各含有大约43.1%及7.2%的氨，必须进行回收。通常氨的回收可采用：1）常压法；该法可制取无水液氨，但能耗高，需冷量；97 2）加压法；（操作压力1.6MPa），能耗较高，操作费用高。其方法是先制得25%的浓氨水，再用2.5MPa的蒸汽蒸发制得99.5%的液氨。3）汽提法；（操作压力2.7MPa）能耗低，流程短，操作费用低。先用填料塔制取14.9%的氨水，经汽提塔用3.9MPa的蒸汽汽提制得99.9%的液氨。本报告推荐汽提法。该装置按20万吨/年合成氨弛放气、合成放空气能力设计。4.11.2工艺流程简述合成氨弛放气、合成放空气（2.5MPa、23℃），经减压至1.2MPa送入填料塔洗涤与来自氨汽提塔底部的稀氨水进行喷淋洗涤，经净化处理的气体中的氨含量降到0.1%左右，洗涤后的气体经减压送余热回收工段。14.9%的氨水由泵送至氨汽提塔。氨汽提塔底部配置有再沸器，用3.9MPa、430℃的蒸汽进行加热，控制塔底温度在230℃左右。洗涤水经氨水预热器，洗涤水冷却气泵送至填料塔洗涤塔，循环中损失的少量软水由泵补充。氨汽提塔中，进入精馏段的氨气和蒸汽继续上升，从塔顶逸出，其浓度为99.9%（2.7MPa63℃），入冷凝器进行冷凝器，其冷却介质为水（0.3MPa30℃）部分液氨用作回流，其余为产品送至氨库。4.11.3主要设备选型A.氨洗塔处理气量7209.59Nm3/h，选φ800H=12300填料塔一台，内装25×25×2.5碳钢填料，内设除沫器。B.氨汽提与精馏塔生产能力1000-1200kg/h,选φ80097 H=19000氨汽提塔一台，设再分布器，以防壁流效应的发生。4.11.4消耗定额消耗定额（生产能力25tNH3/h）(吨氨)序号物料名称规格单位消耗定额备注1冷却水0.3MPa，30℃m362电380VkW.h1.83软水20℃m30.044蒸汽t0.164.12冷冻站4.12.1设计条件本装置为20万t/a合成氨扩建项目生产的配套设计，其任务是为氨合成提供7219kW的冷量。用冷方式采用液氨在-5℃蒸发间接换热。4.12.2制冷方式及工况本装置采用技术可靠、工艺简单的压缩制冷方式。设计工况按40℃冷凝，-5℃蒸发进行。制冷剂利用装置生产的液氨。4.12.3压缩机的选型方案目前，国内生产厂所使用的制冷设备主要有活塞式与螺杆式两种。螺杆压缩机与活塞压缩机比较虽然有设备费多，投资偏高的缺点，但螺杆压缩机具有转速高、效率高、制冷量大、机组少、体积小、重量轻、占地面积少、定员少、震动小、运转平稳、易损件少、寿命长、维护管理方便、维修费用低廉的优点。综合考虑，采用螺杆压缩机。97 4.12.4主要设备选择1.氨压缩机氨压缩机的作用是将蒸发后的气氨经压缩后冷凝成液氨，液氨冷却后再返回用户蒸发制冷。本设计选用大连冷冻机股份有限公司生产的JZ2LG25螺杆压缩机组，设计工况下的制冷能力为1864.3kW，需运行台数为：7219/1864.3=3.8（台），按5台计。该机具有效率高、能耗高、运行可靠、维护管理方便等优点。为了生产安全，氨压缩机采用防爆电机驱动。JZ2LG25螺杆压缩机技术参数：标准制冷能力1300.7kW设计制冷能力1846.3kW设计功率530kW理论输气量2395m3/h2.氨冷凝器氨冷凝器的作用是将压缩的气氨冷凝成液氨。本设计采用有压回水流程，故应选用卧式氨冷凝器，根据计算,选用4台BWN-900-00-00型冷凝器，单台换热为900m2，总换热面积为3600m2，可以满足生产需要。4.12.5工艺流程简述由用户蒸发制冷产生的压力为0.36MPa(绝压)，过热温度为0℃的气氨经气液分离器分离所挟带的液氨后去氨压缩机压缩，经压缩后，压力为1.57MPa、温度≤105℃的气氨进油分离器将油分离，气氨再经卧式冷凝器，用30℃的循环水冷凝成40℃97 的液氨，然后进入贮氨器，以便调节和稳定蒸发制冷所需的液氨量，从贮氨器出来的液氨送往用户。氨液分离器、贮氨器排出的油进入集油器，集油器内液氨蒸发，并返回氨总管，油在低压状况下排出回收利用。4.12.6消耗定额消耗定额(吨氨)序号名称规格使用情况单位消耗定额小时消耗量备注正常最大1循环水0.3MPa、30℃连续t125312531802电380V连续kWh0.922.5286000V连续kWh82205021203冷冻机油25#连续kg0.071.752.04.13仪表空压站本项目扩建一套年产20万吨合成氨的生产装置，为满足全厂仪表空气和工艺空气需求新建一套仪表空压站。4.13.1全厂净化压缩空气需要量和质量要求仪表空压站的主要任务是为合成氨气动仪表和气动阀门提供850Nm3/h的净化空气，其压力为0.8MPa，露点≤-20℃，含油≤5PPM，固态杂质<5mg/m3；并为铜洗、尿素等提供200Nm3/h无油无尘的压缩空气，其压力为0.8MPa。4.13.2净化方法及设施97 为确保净化压缩空气的质量，其净化方法是将无油润滑压缩机压缩后的压缩空气，经无热再生干燥净化装置净化而得。干燥剂为φ3—8mm的铝胶，再生方式为两个干燥器交替连续工作，切换周期为10分钟。本法的基本原理是根据变压吸附，利用吸附剂表面气体分压力具有与该种物质中周围气体的分压力取得平衡的特性，使吸附剂在压力下吸附，而常压下或负压下再生。从而保证空气的露点在－40℃以下。4.13.3主要设备选择1.空气压缩机根据全厂净化压缩空气和工艺空气需要量以及使用频率，在保证空气质量前提下，为降低成本，仪表空压站确定选用3台2Z-10/8型无油润滑空气压缩机，在正常情况下2开1备。2Z-10/8型无油润滑空气压缩机技术参数排气量10m3/min排气压力0.8MPa转速740r/min轴功率62KW2.空气干燥净化装置根据全厂净化压缩空气需要量和质量要求，选用一套GWU-20/8型无热再生空气干燥净化装置，该装置具有结构简单，维修方便，确保连续供气，干燥剂使用寿命长，噪声低的优点。GWU-20/8型无热再生空气干燥净化装置技术参数处理气量20m3/min97 进气温度≤40℃进气空气压力0.4～1.0MPa供气压力≥0.77MPa干燥气露点温度≤-40℃干燥气含油≤5PPm固态杂质含量最大粒径≤3μ使用干燥剂ф3—8mm铝胶再生方法无热再生工作方式两个干燥塔交替连续工作操作方法全自动工作周期10分钟3.仪表空气贮罐为确保仪表空气的压力稳定和连续供应，设置一台40m³的贮气罐。空气贮罐技术参数容积40m3³直径φ2800mm高度H=8358mm4.工艺空气贮罐为确保工艺空气的压力稳定，连续供应及临时供气，设置一台40m³的贮气罐。空气贮罐技术参数容积40m3³直径φ2800mm97 高度H=8358mm4.13.4水、电消耗指标（1000m3仪表空气）序号名称规格使用情况单位消耗定额小时消耗量备注正常最大1循环水0.4MPa30℃连续t4.74.87.22电200V/380V连续kW121.65124.1186.14.14自控技术方案该扩建项目方案设计是根据20万吨/年合成氨生产规模和甲方的合理化建议及工艺、给排水、暖通等专业提出的生产控制条件而进行编制的。编制内容为：造气、空气鼓风站、吹风气余热回收、气柜、静电除焦、煤气加压、脱硫、压缩、变换、变脱、脱碳、精炼、合成、氨回收、氨库、冷冻站、空压站、造气循环水、脱硫循环水、变压吸附脱碳循环水、合成循环水。主要车间采用计算机集散控制系统（DCS），辅助车间部分工段采用仪表盘集中与就地检测仪表相结合的方式。4.15.1自控水平和主要控制方案本方案设计在造气、空气鼓风站（含吹风气余热回收）、变换、变脱、脱碳、精炼、合成采用计算机集中控制（DCS97 控制系统），将控制技术、计算机技术、网络技术应用于各生产装置，各装置采用计算机控制，在提高产品质量和安全生产方面，都具有很大的优越性和可靠性。采用计算机控制的目的，是为了对生产装置提供最高的安全性、可靠性和先进性；最低的环境污染；最大的生产强度；最少的操作人员以及最好的产品质量和最多的生产运行资料。计算机控制可为生产操作提供“早期报警”系统，计算机通过对阀门开启度、温度、压力、流量、物位等的监测，如发现不符合安全要求时，计算机通过一套联锁机构使操作单元处于“安全状态”，同时通知操作人员，并以较快的速度自动地、及时地给出预防和校正动作，这是常规仪表和熟练的操作人员难以做到的。DCS具有工艺流程图显示、报警打印、生产报表打印、事故和操作记录、工艺参数显示以及趋势记录等功能、在工艺流程图上实时显示，可打印出核算经济数据的班、日、月报表。我院在采用国外及国内计算机集散控制系统有着成功的经验，如贵州瓮福磷肥厂氟化铝装置美国PLC控制系统、贵州化肥厂造气装置HONEYWELLDCS控制系统、贵州安顺化肥厂尿素装置YOKOGAWADCS控制系统、贵州遵义碱厂PVC装置及4万吨/年离子膜法烧碱装置和贵州水晶集团煤造气装置浙大中控JX-300X型DCS控制系统等。以上装置通过实际运行，产生了可观的综合经济效益，厂方都比较满意。目前，我国的仪表工业正处于良好的发展期，计算机控制系统硬件与软件都可以与国外系统相媲美，而且与国外相同控制规模的装置有着相当低的价格比。特别在软件控制方面更具有独到之处，能在各种复杂的控制系统中采用优化控制，例如对煤造气炉采用优化控制后，可使单炉发气量提高5～10%，煤耗平均降低5～8%，并可使蒸汽分解率大大提高，使造气炉炉况长期稳定，对用户带来了很高的经济效益。与DCS控制系统匹配的现场变送器，采用国产引进生产线生产的智能变送器，为满足工艺对检测控制的特别要求，采用部分国外质量和性能更佳的仪表。所有一次仪表集中检测点信号从现场通过电缆直接送入计算机控制室。计算机设置于各主车间控制室内，并且考虑了与全厂计算机管理系统的通讯联网。97 其它工号如：气柜、电除尘、煤气加压、脱硫、压缩、氨回收、氨库、冷冻站、空压站、造气循环水、脱硫循环水、变压吸附脱碳循环水、合成循环水等采用仪表盘集中与就地检测相结合的方式，对各工号生产过程中的工艺参数如温度、压力、流量、液位等进行监测、报警和控制。仪表盘设置于各工号独立的操作室内。一氧化碳为有毒气体。因此，本方案设计根据规范要求，在造气、空气鼓风站（含吹风气余热回收）、气柜、电除尘、煤气加压、生产装置的各主要场所设置了有毒气体检测报警器，该检测器能及时地将生产过程中泄漏的有毒气体信号传送至控制室并及时声光报警，使操作人员及时采取相应的处理措施，保证劳动生产环境的人身安全。4.15.2仪表类型的确定根据各装置生产控制的特点和工艺要求，采用计算机集中控制的，盘内架装仪表选用安全栅。其它仪表盘集中的盘装仪表采用无纸记录仪、智能数字显示仪，盘内架装仪表采用配电器、安全栅。就地检测仪表分别采用铂热电阻、热电偶、不锈钢压力表、智能压力变送器、智能差压变送器、智能液位变送器、涡街流量计、精小型气动薄膜调节阀、超轻型气动薄膜调节阀、0型快开快关切断阀等。在腐蚀性严重的生产场合考虑了相应的防腐措施。4.15.3主要关键仪表选择1）计算机采用增强型控制系统。系统中控制器（包括电源）与操作站等关键设备为1：1热备份，可实现故障时自动切换，提高了系统的安全性和可靠性。2）在防爆场所采用隔爆型铂热电阻或隔爆型热电偶，调节回路采用操作端安全栅。3）在有一氧化碳气体泄漏的场所采用有毒气体检测报警仪表。4）氢含量、氧含量、甲烷、一氧化碳及二氧化碳自动分析采用化工过程分析成套系统。5）具有腐蚀性和比较粘稠的工艺介质调节采用超轻型气动薄膜调节阀。6）仪表空气采用0.5～0.8MPa干燥、无油、无水、露点≤-20℃的洁净压缩空气。7）计算机和仪表盘上集中显示的仪表所用220VAC电源，由电气专业送至相应的控制室和仪表盘进行集中供电，供电回路中采用浪涌电压抑制器。根据规范要求，设置了UPS97 电源。8）根据各装置生产控制所需的仪器仪表设备数量，按规范要求，相应考虑了部分仪修设备、管理人员和维修人员。97 第五章原料、辅助材料及燃料的供应5.1原料供应5.1.1原料来源及运输条件该扩建项目合成氨原料来源相同，现使用的无烟煤来自万州本地煤矿及贵州习水煤矿，根据现有煤炭储量和开采、运输能力，完全能满足生产需要。万州本地煤由公路运输到厂，贵州习水煤由船运输到厂。5.1.2原料资源的品位、开采及生产情况项目合成氨生产所需原料煤来源为万州本地煤矿及贵州习水煤矿。各原料煤点无烟煤分析报告如下。表5-1煤质分析数据序号项目单位数值1全水份Mt%10.962灰份Aar%14.233挥发份Var%14.204固定碳FCar%60.615热值Qnet,ar%,MJ/kg30.056硫St,ar%2.237碳Car%62.158氢Har%2.739氮Nar%1.0010氧Oar%5.145.2主要辅助材料供应主要辅助材料的品位、规格、年需用量如下表所示：97 主要辅助材料的品种、规格、年需要量序号名称及规格单位年用量1氨t9002MSQ催化剂t223变换触煤t46.54合成催化剂t205脱碳吸附剂t52.76汽缸油t64.87机械油t1208铜板t49醋酸t15根据近20余年情况及今后预测，生产所需各种辅助材料国内市场货源充足，供应渠道畅通，能满足新建20万吨/年合成氨生产需要。5.3燃料、动力合成氨厂所需要的蒸汽，电力由索特盐化现有热电站供应。该热电站用煤多为万州及其周边当地煤，煤种为烟煤。煤由船经长江运至该厂码头，由皮带运输机运至干煤棚，或由汽车转运至干煤棚。煤质特性：Vy=15.34%Cy=45.28%Ay=37.92%Wy=7.9%Qydw=18270KJ/kg(4370Kcal/kg)生产所需蒸汽利用热电站发电后乏汽经管道送至生产车间，冷却水采用循环水方案，循环水量为12400m3/h，厂区生产生活用水取自该地区江北水厂。生产用电采用该厂自备热电站，项目所需动力规格数量见表4—2。表4—2主要燃料、动力需用量估算表序号名称规格单位数量来源运输方式1煤18270KJ/kgt/a4800万州区汽车2电50Hz度28000000自备热电站电缆3水自来水m3/a1920000江北水厂管道97 4蒸汽过热蒸汽t/a24000自备热电站管道97 第六章建厂条件和厂址方案6.1建厂条件6.1.1厂址的地理位置、地形、地貌概况该异地扩建项目厂址位于贵州省兴义市马岭镇，地理位置为东经104°54′32″，北纬25°11′30″。该厂紧靠贵阳至兴义的公路324国道干线，离马岭0.8公里，距兴义市11公里，距贵阳365公里，距昆明380公里，距南宁492公里，距南昆铁路的顶效车站15公里，交通十分方便。6.1.2地形地貌该地区地处云贵高原向广西低山丘过度地带，地势西北高，东南低，因褶曲、断层和浸影响，地形崎岖，起伏较大，切河谷深切。厂区高程在972.00~990.80之间，高差在18.8米。生产区较为平坦。厂区处于黄草坝岩溶谷地向马岭峡谷过渡的谷地缘地带。为熔蚀低山、孤丘-坳沟地貌类型，厂区可分为三个亚地貌单元。溶蚀低山、孤丘地貌单元：分布于厂区周围，山顶高程1020~1040米，坡地至山顶高差30~35米，坡度26°~60°，山体为裸露基岩。红粘土缓坡地貌单元：为老厂区分布位置，高程984~990米，第四系粘土层覆盖较厚（2~10米），工厂的气柜、锅炉房和总降压站等布置在该单元。坳沟地貌单元：分布在厂区外南东面，高程972~987米，第四系粘土层覆盖较厚（0.2~2.7米），基岩露头较发育。坳沟底部较开敞，平均宽100米，由南西向北东逐渐低下，出露泉水4处，由北东排入马岭峡谷。97 6.1.3地质条件（略）6.1.4厂区气象条件（略）6.1.5供水条件本异地扩建项目厂址处于马别河西岸，上游有纳省河和流经兴义市的弯塘河（下游河段叫木贾河）由马岭镇北部汇入马别河。工厂的生产用水常年由纳省河引出的农灌渠经倒虹吸自流供应生产，枯水期直接从马岭河提水生产。6.1.6交通运输条件（略）6.1.7供电靠纳省河厂南2公里国家建有省级220kv变电站。西边1.5公里建有11kv省级三帽山变电站，工厂生产用电主要由三帽山直接回路供电。6.1.8社会环境贵州宜化化工有限责任公司所在地兴义市是黔西南布衣族、苗族自治州首府所在地。据2000年统计人口12.40万人。全市有耕地30668公顷；其中田9866公顷；土20802公顷，粮食产量24074万吨，主要农产品有稻谷、小麦、玉米、豆类和油料等。厂区所在地为马岭镇的第六村民组，生活区紧靠马岭镇。全镇面积104.97平方公里，居住有汉、布衣、苗、回等民族。全镇辖12个行政村，1个居委会，131个村民小组。2000年全镇人口约30000人，其中城镇人口约2000人。全镇有耕地1359公顷，农业以粮食作物及经济作物为主。6.2厂址方案97 贵州宜化化工有限责任公司位于贵州省兴义市马岭镇，本异地扩建项目拟在马岭镇规划的工业园建设，总图按年产合成氨20万吨，30万吨尿素装置布置，并保证一定的预留和充足的绿化面积，保证各设备和建筑的安全间距。拟建厂址场地地势较开阔，有一定的发展用地。厂址场地处于黄草坝岩溶谷地向马岭峡谷过渡的谷地缘地带，地形平坦，据区域地质资料和场地调查，场地无断层、滑坡、泥石流、崩塌等不良现象，场地在区域构造上是稳定的，适宜建厂；厂址地理自然环境良好，交通运输方便，供电、供水、供热、原料供应均有保证，因此该厂址方案是基本合理的、可行的。97 第七章公用工程及辅助设施方案7.1总图运输方案7.1.1设计依据①建设单位提供的厂区地形图及相关专业提供的条件；②《化工企业总图运输设计规范》（HG/T20649-1998）；③《建筑设计防火规范》GBJ16-87（01版）；④《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）；⑤《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）；⑥有关的国家标准、规范、规定。7.1.2方案设计的原则总图设计方案中力求整体布局合理、功能分区明确，生产操作方便，物流运输顺畅、便捷，满足消防、工业卫生等规范要求，预留一定的发展用地，有利于环境净化，使布置为工厂安全生产、美化厂容厂貌创造条件。7.1.3总平面布置结合工厂生产、建设地点的特点与有关工业企业设计规范的要求，根据有利于环境净化、避免交叉污染的布置原则，新建厂区分为厂办公区、造气生产区、合成氨生产区、尿素生产区、生活水和污水处理站、原料煤堆场、成品堆场等，具体布置详见总平面布置图。7.1.4工厂防护设施的设置及绿化布置97 主厂区设置3个出入口，工厂四周根据建设单位提供的用地红线设置围墙，在出入口处设置传达警卫室，以满足安全生产和保卫的需要。在厂内设置环行道路，以满足运输及消防安全的要求。厂区的绿化布置，考虑在非建筑地段及零星空地种植草皮，全厂绿地率不低于20%，以美化环境、净化空气、降低污染，有利生产、促进职工身体健康，为将工厂建成花园式的工厂创造条件。7.1.5竖向设计的原则充分利用场地自然地形条件，生产运输方便，场地排水顺畅，与厂外道路标高相互衔接和节约土石方工程量。7.1.6竖向布置方式由于该工程所在场地高差较小，竖向布置结合现有厂区地形地貌，采用平坡式布置，以尽量减少填挖方量。厂区土石方工程量共计约为77000m3，其中填方工程量为45000m3、挖方工程量32000m3。在厂内道路两侧或单侧设置排水沟，集场地雨水排出厂外流入排洪水沟。7.1.8厂区道路设计厂内道路设计根据平面布置和地势特点，确定道路路面型式为郊区型道路，采用混凝土路面，主干道面宽为8.00米。通向车间设有车间引道，可满足物料运输、设备检修、消防行车的要求。厂区道路的最大纵坡小于8%，有利于安全行车。厂内停车场、回车场均采用混凝土路面。7.1.9总图运输主要技术经济指标97 总图运输主要技术经济指标表序号指标项目单位数值1厂区工程占地面积m21848002建构筑物占地面积m2805543道路及广场占地面积m2520774绿化面积m2521695建筑占地系数%43.596绿地率%28.237.2给排水7.2.1工厂给水7.2.1.1给水水源、取水和输水及水处理方案的比较与选择索特盐化股份有限公司生活用水取用地下水。井深50米，地下水由深井泵抽出地面经过滤、消毒处理后供全厂生活区用水。目前自来水公司给水管已连接到厂内，干管直径为DN50。该厂原有生产给水水源主要为长江，DN400的给水干管已到达厂内，供水压力0.8～1.0MPa。厂内同时有一套备用生产用水供水站，水源为地表水。长江取水点距离厂区约5000米，取水点比给水处理站高出20米。输水工程由引水渠和倒虹管组成。给水处理站比厂区高出20米。7.2.1.2厂区给水系统方案的比较与选择97 新建装置生产给水由长江供给，考虑新老厂址用水要求，需要增大接管的管径，才能满足生产的需要（厂内原有生产给水处理站仍作为备用水）两套水源基本上不再新增处理设施，完全可以保证本工程供水的安全性。7.2.2工厂排水7.2.2.1全厂排水系统的划分和技术方案的选择工厂排水采用雨污分流的（分流制）排水系统。生活区的生活污水、各车间的生产废水、雨水均分别排放。生活区和厂区的雨水采用明（暗）沟排放；生活污水经处理达到一级排放标准后排出厂外；锅炉房和造气车间的废水采用明沟接至造气循环水处理站，冷却降温后封闭循环，不外排；脱硫工段排出的热水进入脱硫循环水系统，冷却降温后封闭循环，不外排；变压吸附设一套循环水系统；合成、压缩、冷冻冰机等车间的热水有余压，选用钢管连接，可利用余压直接进入冷却塔。7.2.3生活区生活污水处理生活区污水量为119.6m3/d，在生活区修建一座120m3/d的污水处理站（二级处理），设300m3的污水调节池一座。污水处理站总的占地面积103m2。含有污染物的废水与生活污水进入格栅井及调节池，污水先经过预曝气，降低污染物负荷，然后进入WSZ-FC-5型地埋式污水处理设备，去除有机污染物及氨氮的污染。污水中的有机物经AO生物处理工艺，在A级处理中，微生物先是处于缺氧状态，它们将污水中的有机氮转化分解成NH3，同时利用有机氮作为电子供体，将NH2--N，NH3--N转化成N2，而且还利用部分有机碳源和NH3-N合成新的细胞物质。有利于硝化作用的进行，完成反硝化作用，消除氮的富营养化污染。在O级处理中，主要存在好氧微生物自氧型细菌（硝化菌）。设置有机负荷较低的好氧生物接触氧化池，好氧微生物将有机物分解成CO2和H2O。自氧型细菌（消化菌）利用有机物产生的无机碳或空气中的CO2作为营养源。将污水中的NH3-N转化成NH2--N、NH3--N，通过反硝97 化作用最终消除氮的污染。该设备还能除去污水中的磷，具有脱磷除氮的功效。通过生物接触氧化工艺处理后，使出水达到《污水综合排放标准》GB8978-1996的一级标准后排出厂外。污水处理流程为：污水→格栅→调节池（预曝气）→缺氧池→三级接触氧化→厌氧曝气→二沉池→消毒池→排放。7.2.4造气循环水处理造气车间的造气炉产生的半水煤气在洗气箱、洗气塔净化过程中，产生含有悬浮物、氰化物、硫化物、挥发性酚等有污染的废水。锅炉除尘器的冲灰冲渣水量为Q=400m3/h，废水中含有大量的灰粉、硫化物等。为了治理污染，这两部分污水集中处理。造气循环水处理场选在造气车间的下风向，竖向标高比造气车间低500毫米以上。造气车间排出的污水量及其成分、性质如下：污水量Q=1400m3/h，主要成份：悬浮物200～500mg/L,氰化物（CN）8mg/L,硫化物（S2）6mg/L,挥发性酚0.02mg/L,PH=6.5～7.5，水温40~50℃。该厂位于马岭河上游，马岭河属于贵州省的重要旅游风景区。贵州省政府、黔西南州政府对马岭河的水源保护十分重视，制定了相关措施，对旅游风景区周围的污染源进行行之有效的整顿和治理。为了彻底治理和防止污染，同时又节约水资源，造气废水应集中处理后封闭循环，不得外排。来自锅炉房和造气车间的废水经平流式沉淀池沉淀后，沉渣及灰粉采用抓斗桥式吊车捞至渣滤池（滴水后的渣用汽车运往制砖厂），沉淀池末端设有焦碳过滤层，对沉淀后的废水进行过滤，同时防止油污等物进入污水处理系统。在平流式沉淀池进口处分别加入无机絮凝剂聚合氯化铝和有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺，絮凝剂经混合、反应，“吸附架桥”97 作用，形成大颗粒的矾花，将微小的灰粉沉淀下来，经平流式沉淀池后出水悬浮物含量在50mg/L以下，沉淀后的水进入热水池用泵加压到冷却塔式生物滤池，采用网格式填料。污水经过冷却塔式生物滤池后，达到降温、曝气、细菌分解氰化物、硫化物及挥发性酚的目的，然后进入冷水池，用循环水泵加压送锅炉和造气工段使用。其中，为防止循环水结垢，在热水池中投加阻垢分散剂。其流程如下：废水→热水池→泵→冷却塔式生物滤池→冷水池→循环水泵→供锅炉和造气车间使用处理效果：经过处理后的（循环给水）水质达到：悬浮物≤20～50mg/L,氰化物（CN）≤1mg/L,硫化物（S2）≤0.5mg/L,挥发性酚微量,PH=7～8，水温32℃。造气循环水处理系统对水量进行计量、监测、分析和温度测量。在处理站送车间的总管上设有流量累计记录。在冷却塔式生物滤池进水管和送车间的总出水管处设有温度测量。热水池、冷水池均设有液位报警装置，防止污水、清水外溢。在平流式沉淀池进口、冷水池均设有分析点，每班分析一次。作为运行管理的依据。主要设备和建构筑物的选型及主要设计参数。A.平流式沉淀池，设计参数：水平流速V=5mm/s,沉淀时间t=2小时,悬浮物去除率90%。平流式沉淀池平面尺寸50000×10000×5000mm，两格，末端设有焦碳过滤层。沉在底部的沉渣及灰粉用抓斗桥式吊车捞渣，选用抓斗桥式吊车Lk=22m，起重量5吨，起升高度12m，抓斗容积0.75～1.0m3。B.渣滤池平面尺寸为10000×5000×3000mm（地上式），两座。C.热水池平面尺寸为20000×4500×3000mm,一座。池上设有液位报警仪表，防止污水外溢，污染环境。D.造气循环水泵房尺寸27000×9000×5000mm,，一座（设在冷却塔下）。内设热水泵三台（两开一备），Q=864～1296m3/h97 ，H=26～16.5m，N=90kW；冷水泵三台（两开一备），Q=1116m3/h，H=37m，N=160kW。采用真空泵启动热水泵，SZB-8型真空两台（一开一备），Q=0~38.2m3/h,真空值86.66~58.66KPa,N=3kW。泵房内设CDⅠ型电动葫芦一台，起重量3吨，起升高度5米。E.冷却塔式生物滤池，每格平面尺寸为9000×9000×17600mm,风机风量78万m3/h,P=237Pa,N=45kW。共三格。F.冷水池（在冷却塔下）平面尺寸28500×10500×2500mm,一座。池上设有液位报警仪表，防止清水外溢。G..加药装置：WD-1000型一台，用于投加阻垢分散剂。自制絮凝剂加药装置三台，尺寸为Ф1800х1500，每台配备一台搅拌装置，N=2.2KW。G..为了实现完全封闭循环，不污染环境的目的，本设计将冷水池排水、排泥和冷却塔式生物滤池的排空等废水又送回到平流式沉淀池进口处。脱硫循环水的排污水4m3/h，接入本系统，作为补充水的一部分。另一部分补充水为造气车间的蒸气冷凝水14m3/h及一次水18m3/h7.2.5脱硫循环水处理脱硫工段在生产过程中，排出的热水量为400m3/h，含有少量的悬浮物、氰化物、硫化物、氨等有污染的废水。为了治理污染，将这部分污水集中处理后封闭循环，不外排。其流程如下：废水→热水池→泵→玻璃钢冷却塔→冷水池→循环水泵→供脱硫工段使用主要设备和建构筑物的选型及主要设计参数。A.热水池平面尺寸为8000×6000×3000mm,钢筋混凝土结构，一座（地上式）。池上设有液位报警仪表，防止污水外溢，污染环境。97 B.循环水泵房平面尺寸为8000×8000×5000mm，一座（设在冷却塔下），砖混结构。内设热水泵两台（一开一备），Q=414m3/h,H=20.3m,N=37kw;冷水泵两台（一开一备），Q=324~576m3/h,H=35.5~25m,N=55kW;C.玻璃钢冷却塔SNL-Ⅱ-750型,进塔水温t1=42℃，出塔水温t2=32℃，,Δt=10℃，一台。单台平面尺寸8000×8000×17000mm，风量60万m3/h,N=30kW。集水池平面尺寸，9500×9500×2500mm。D.补充水量为8m3/h（占循环水量的2%）。7.2.6变压吸附脱碳循环水处理脱碳工段的变压吸附设一套500m3/h的冷却循环水处理系统。热水温度≤38℃，热水有余压0.29MPa，可直接进冷却塔。这部分热水经加药、冷却处理后循环使用。其处理流程为：热水→玻璃钢冷却塔→冷水池→泵→供脱碳工段主要设备和建构筑物的选型及主要设计参数。A.循环水泵房，平面尺寸为8000×4000×5000mm，砖混结构，一座。内设冷水泵两台（一开一备），Q=360～612m3/h，H=42～32.5m,N=75kW。B.玻璃钢冷却塔HGCT-500B型Q=500m3/h，进塔水温t1=40℃，出塔水温t2=32℃、Δt=8℃，一台。单台平面尺寸6800×6800×6000mm，风量42万m3/h,N=22kW。集水池平面尺寸，7800×7800×3500mm（地上式）。C.加药间及药剂仓库：循环水中由于蒸发和浓缩、二氧化碳及碳酸钙的沉淀等原因，会使冷却设备，管道结垢和腐蚀。为此，在冷水池中加水质稳定剂（杀菌灭藻剂和阻垢缓蚀剂），进行水质稳定处理。加药间及药剂仓库平面尺寸为10800×8000×97 3600mm，一座（供全厂循环水装置用）。D.加药装置：WD-1000型一台，用于投加阻垢缓蚀剂。E.补充水量为8m3/h（占循环水量的1.6%）。7.2.7合成循环水处理合成、精炼、压缩等工段的冷却水量为10000m3/h，无污染。为了节约水资源，将上述几部分无污染的热水处理后循环使用，其处理流程为：热水→玻璃钢冷却塔→冷水池→冷水泵→供合成等工段使用合成、精炼、压缩等工段排出的热水温度在40℃左右，无污染。余压为0.29MPa可以利用余压直接送玻璃钢冷却塔，经冷却降温后的热水进入冷水池，再由冷水泵加压送到需要冷却水的工段。主要设备和建构筑物的选型及主要设计参数：A.循环水泵房平面尺寸为60000×5000×5000mm，砖混结构，一座。内设冷水泵：Q=2020m3/h,H=59m,N=460kw,八台（七开一备）。泵房内设CDⅠ型电动葫芦一台，起重量5吨，起升高度6米。B.旁滤装置：为使循环水中悬浮物不超过规定的含量，设有旁滤装置对冷却水进行旁滤。选用三台Q=220m3/h的高效纤维过滤器（旁滤水量占4.71%）,每台直径3000mm。C.玻璃钢冷却塔NH-2500型Q=2500m3/h，进塔水温t1=40℃，出塔水温t2=32℃，Δt=8℃，六台。单台平面尺寸15000×15000×13500mm，风量250万m3/h,N=110kW。集水池平面尺寸，92000×17000×3500mm（地上式，兼消防水池）。D.加药装置：WD-1000型三台，用于投加阻垢缓蚀剂。97 E.补充水进入车间，补充水量为210m3/h。7.2.8全厂生产废水处理全厂新老系统污染最严重的造气、脱硫工段废水，实现完全封闭循环，不允许外排（目前国内很多化肥厂均能实现）。其余的工业废水为车间冲洗地坪水，以及合成、尿素、热电厂循环水系统（为了减少浓缩倍数）的排污水，带有轻微的污染。这部分废水和车间生活污水总计119.5m3/h。进入废水处理站，废水经处理达到GB8978-1996的一级排放标准后，排出厂外。采用的废水处理流程：废水→格栅→PH值调整池→预沉池→调节池→接触氧化池→二沉池→流量计→排放。初沉池和二沉池排出的污泥进入污泥浓缩池，降低污泥含水率，缩小污泥体积，同时加入PAM絮凝剂，由带式压滤机处理后，污泥外运，渗沥液又回流到格栅井，进入废水处理系统。处理过程中，有加酸碱装置、加PAM装置。废水处理采用接触氧化池，通过曝气进行接触氧化，池内采用完全混合式，对废水的浓度适应性好，池内生物量高，吸附和氧化有机物的能力强，丝状菌多。氧化池生物膜的代谢速度快，提高了有机物的氧化速率。耗氧池微生物所需的氧由离心式鼓风机供给，布气采用高效微孔曝气器，出流口气泡大于0.2mm，具有极大的氧转移率。氧化池的出水进入二沉池，二沉池采用圆形幅流式。为了保证整个系统的微生物量，二沉池的污泥回流至氧化池，回流比R=50～100%。通过生物接触氧化工艺处理后，使出水达到《污水综合排放标准》GB8978-1996的一级标准后排出厂外。97 附新建装置给水量表:序号用水工段最大给水量（m3/h）水压MPa悬浮物mg/L水温（℃）备注Ⅰ期Ⅱ期Ⅲ期1造气14000.25≤30≤322脱硫4000.30≤30≤323变压吸附脱碳5000.30≤30≤324压缩45000.30≤30≤325变换5500.30≤30≤326铜洗4250.4≤30≤327合成17500.2≤30≤328氨回收1500.4≤30≤329冷冻23750.4≤30≤3210尿素42500.56≤30≤3211热电厂循环水30000.4≤30≤3212锅炉4000.2≤30≤3213化学水处理690.2≤5常温14循环水补充水2450.2≤5常温15合计19984新建装置总用水量20058m3/h，其中补充新鲜水:（69＋289）=358.m3/h，其余均为循环水量。97 附新建装置排水量表:序号用水工段最大给水量（m3/h）水压MPa悬浮物mg/L水温（0C）备注Ⅰ期Ⅱ期Ⅲ期1造气1400无69052有污染2脱硫400无≤30≤32有污染3变压吸附脱碳5004压缩4500无≤30≤38无污染5变换550无≤30≤45无污染6铜洗425无≤30≤38无污染7合成1750无≤30≤38无污染8氨回收150无≤30≤38无污染9冷冻2375无≤30≤3810尿素42500.29≤3811锅炉2无无污染12热电厂30000.29≤38无污染13循环水系统排污103无微污染14生活或冲洗水10无有污染15油回收工段0.516化学水处理417合计19419.5总排水量19419.5m3/h，其中锅炉房用水产蒸汽送工艺生产，只排4m3/h97 ，无污染。造气、锅炉、脱硫车间的废水集中处理，完全封闭循环（脱硫循环水系统的排污水作为造气循环水的补充水之一）。合成、尿素等车间的热水循环使用。全厂实际总外排水量为119.5m3/h，集中进入全厂生产废水处理站，处理达到GB8978-1996的一级标准后排出厂外。7.3供电及电讯7.3.1全厂供电7.3.1.1全厂供电计算负荷及负荷等级根据工艺所提负荷统计，全厂用电负荷为:设备容量：Pe=43219.8kW需要容量：Pjs＝35000kW视在容量：Sjs=35000kVAR其中6kV等级负荷：设备容量：Pe=52665kW计算负荷：Pjs=42658.5kW380V等级负荷：设备容量：Pe=8276.7kW计算负荷：Pjs=6217kW全厂负荷大部分为二级负荷，其余少量负荷为三级负荷。详见“负荷计算表”。7.3.1.2电源选择及可靠性全厂供电电源分两路引来，一回来自距离2km的兴义市三毛三变电站97 ，一回引自距离约为1km的兴义市九头坡变电站，两回线路均采用LGJ-240型钢芯铝绞线架空引入，正常运行时两回线路均投入运行，事故时互为备用。7.3.1.3供电方案选择及原则确定本项目扩建，在厂区内新建110/6kV总变电所一座，根据负荷计算，并充分考虑该厂今后发展余地，主变选用SF9-25000/110，110/6kV，25000kVA型电力变压器两台。为节能降耗，改项目拟建一座容量为2x30000kW汽轮发电机组，按发电机出力为95％计算，能保证向系统提供35000kW左右电能，并与6kV系统并网供电，通过此种方式供电的电源可靠性较高。两回电源进线采用内桥接线方式，110kV高压配电装置设在室外，6kV配电装置设在室内，共三层。其中，一层为低压配电室、控制室、电修间等；二层为电缆夹层；三层为6kV配电装置，各电压等级母线均采用单母线分段方式运行，互为备用。在厂区内共设5个6/0.4kV变电所，分别设在低压负荷中心区域，供给临近低压负荷：1＃变电所（110kV总变动力变）内设两台2500kVA变压器，主要供给110kV总变自用电、铜洗工段及变换工段等用电负荷；2＃变电所（脱硫循环水动力变）内设两台容量为1250kVA变压器，主要供给脱硫循环水泵房、造气循环水泵房等用电负荷；3＃变电所（造气及合成循环水动力变）内设两台容量为800kVA变压器，主要供给造气、余热回收、压缩厂房、空气鼓风机房、合成循环水泵房及维修厂房等用电负荷；7.3.1.4非线性负荷谐波情况预测及防治设想97 该厂非线性负荷谐波量很少，有同步电动机励磁装置及高压静电除尘，且这些装置在结构上已考虑了消除谐波措施。另在各高配室已设置了消谐装置，完全可达到规范要求。7.3.2电讯扩建厂区内通过电信局装设程控式行政总机一台，容量为300门，可满足此次生产调度要求。7.3.3主要设备选择设备选择：主变采用2台SF9-25000/110，110±2x2.5%/6.3kV，△u=10.5%，25000kVA型电力变压器；各车间变电所6kV变压器见“7.3.1.3”；6kV开关柜采用KYN28A-12型；380V开关柜采用GCK型；动力配电箱采用XL型；在局部防爆区域内采用防爆电器；照明配电箱采用GBK型；灯具采用节能高效厂矿灯具。电缆选择：所有动力电缆采用ZR-YJV型，控制电缆采用ZR-KVV型。敷设方式：室外采用电缆专用立柱及沿工艺管架敷设，室内采用桥架及穿管直埋相结合方式敷设。97 7.3.4负荷计算表负荷计算表序号用电设备名称6kV用电设备0.4kV用电设备设备容量需要容量备注设备容量需要容量备注视在容量kWkWkVARkWkWkVARkVA一（一）脱硫工段5x450200010895开1备200170105.4（二）变换工段4x3551278618.6840714442.7（三）脱碳工段650552.5342.6（四）铜洗工段　550467.5289.9　小计367033031707.622401904838　乘以Kc=0.92972.71536.81713.6754.21872.21＃变电所选用变压器为S9-M-2500/6/0.4型2500kVA二　（一）造气循环水处理　抓斗桥式吊车　47.77.212.4　　热水泵　2x9015394.92开1备　冷水泵　2x160272168.62开1备　冷却塔　3x45114.871.2　　真空泵32.61.61开1备（二）脱硫循环水　　冷却塔302616.1　　热水泵2x3762.9391开1备　冷水泵5546.8291开1备（三）变压吸附循环水冷水泵7563.839.51开1备玻璃钢冷却塔2218.711.6（四）合成环水冷水泵5x46020701402.67开1备玻璃钢冷却塔4x110374232小计230020701803.51711.71811.91123.4乘以Kc=0.918631262.4　　1630.71011　1051.12＃变电所选用变压器为S9-M-1250/6/0.4型1250kVA三　　　　　（一）氨回收工段　　　　　　97 　软水泵　403421.1　　　氨水泵　1512.87.9　　　液氨输送泵1512.87.9（二）空压站　11093.558（三）中央化验室403421.1（四）全厂空调通风用电806842.2　小计1146.8972.9604.5　乘以Kc=0.9875.6544.11030.9　3＃变电所选用变压器为S9-M-1250/6/0.4型1250kVA四　（一）造气工段5x4502025980.15开1备300255158.1（二）机电仪修车间320272168.6（三）合成循环水　冷却塔27.523.414.5　热水泵2x250450326.73开1备　　　　　冷水泵2x550990718.73开1备　　　　　真空泵　32.61.61开1备（四）冷冻站4x53019081154.3　2218.711.6　　（五）电除尘工段　3025.515.8　　（六）压缩工段5x500022500-108905开2备4538.323.8　　（七）余热回收2x250450217.81开1备　　　　　（八）消防水泵　7563.839.61开1备　小计31545-6512.3　822.5699.3433.6　　乘以Kc=0.928390.5-5861.1　　629.4390.2　740.5　4＃变电所选用变压器为S9-M-800/6/0.4型800kVA五合成工序　　　　　　　循环机2x6501170566.32开1备　　　　　　合成开车电炉　20001800开车时用　　小计13001170566.3　20001800　　　乘以Kc=0.91053509.7　　1620　　开车电炉由6kV母线通过调压器连接六全厂照明用电及其它500450279　　乘以Kc=0.9405251.1　　　　合计5266547398.5-3543.6　8276.76907.83683.8　乘以Kc=0.942658.5-3189.2　　62173315.4　6kV侧60941.748875.5126.2　　　　　视在容量S=48875.7kVA减去自发电容量S=24000kW（发电机出力按95％，实际出力22800kW）97 总容量S=26075.6kVA所选总变容量为SF9-25000/110/6型电力变压器7.4供热及化学水处理7.4.1供热7.4.1.1供热现状义化工兴总厂现有蒸汽锅炉3台，锅炉铭牌能力为36.5t/h，大部分已投运10年以上，锅炉经改造后，实际产蒸汽量约为40t/h左右，仅能满足现有生产装置的用汽，不能满足该厂本次技改生产热负荷的需求，本次技改必须异地新建供热锅炉房。兴义化工总厂现有供热锅炉现状如下表：序号锅炉型号台数额定蒸发量建成投运时间目前状况1SHL6.5-1.25-A型（链条炉）16.5t/h1974年运行年久，设备老化，热效率低（η≈0.65），燃烧效率不高（η≈0.7），适应煤种能力差。2SHF10-25/40L型（沸腾炉）110t/h1984年燃烧状况较好，煤渣含碳量10%以下，可以烧劣质煤。3SHLX20-25-400型（循环流化床炉）120t/h1994年热效率较高（η≈0.86），蒸汽出力足，适应煤种能力广。97 7.4.1.2热负荷该厂热负荷为单一的生产热负荷。全厂生产为日三班制全年连续生产工作制，全年生产天数为330天，生产要求供汽全年连续稳定。根据工艺条件，其新建生产装置热负荷如下表：全厂新建生产装置热负荷表序号用汽车间(或工段)名称蒸汽压力(MPa)蒸汽用量(t/h)备注平均最大1造气0.557.571.882电除尘0.52.502.753脱硫0.53.804.374变换2.4510.0011.505尿素3.57.508.252.4538.2545.906精炼0.50.500.607合成副产汽1.6-21.25-21.258氨回收3.54.004.809小计98.80124.001～6项之和10管网热损失4.946.2011锅炉房给水除氧0.210.0013.0012总计113.74143.207～9项之和13最大计算负荷125.11157.5210×(1＋10%)以下章节均以平均负荷编写97 7.4.1.3设计热负荷根据全厂生产热负荷，为保证生产热负荷需要，保障生产的连续稳定、安全可靠，结合生产用汽参数的实际情况，本次采取以热定电，热电联产的方案进行全厂供热，设计热负荷为100t/h，配套建设供热锅炉房及蒸汽轮机发电配套设施。7.4.1.4三班制典型生产日负荷图7.4.1.5建设规模及装机容量根据全厂生产热负荷情况及以热定电、热电联产的原则，设计规模为二台75t/h中温中压蒸汽锅炉，配套二台12MW抽凝式汽轮发电机组。主厂房柱距为6m，跨距18米，锅炉本体露天布置，设计分为0.000层、7.300运行层、18.000煤仓层等，主厂房占地面积约2560m2。7.4.1.6机组选型1)锅炉由于循环流化床锅炉燃烧适应煤种广，热效率高（η>86%），负荷稳定且调节范围大（25～100%），燃烧效率高（96～98%97 ），灰渣含炭量低可综合利用，再则循环流化床锅炉采用低温燃烧技术，同时可在炉内掺烧脱硫剂进行烟气脱硫，脱硫效率在80%以上，具有节能、高效、低污染等特点，有利于区域大气环境的改善。锅炉选型为循环流化床锅炉。根据生产热负荷100t/h，用汽压力的条件，遵照以热定电的原则，选用一台CC12-3.43/2.45/0.49型单缸抽凝式汽轮机组，其技术参数为：额定转速：3000r/min额定发电量：12MW最大发电量：15MW进汽压力：3.43MPa进汽温度：435℃配汽轮发电机：QF-12/15-2型，二台7.4.1.7供热方案采用二台75t/h锅炉运行，抽汽凝汽式气轮机发电抽汽供热方式，可满足全厂生产用汽条件，保障了全厂生产的连续稳定、安全可靠，达到有效节能的目的。7.4.1.8燃料1)热电厂燃料来源该厂现有锅炉房燃料煤来源于附近的兴仁、普安等地，低位发热值均在28MJ/kg左右，其煤质实验报告为：普安：Wy（%）Ay（%）Cy（%）Vr（%）Sy（%）Qydw（MJ/kg）97 2.616.974.36.22.629.13兴仁：Wy（%）Ay（%）Cy（%）Vr（%）Sy（%）Qydw（MJ/kg）4.2215.7175.734.342.9228.352)热电厂耗煤量及运输根据供热量及发电量，小时耗煤量约28.2吨，年耗煤量（按年运行330天计）约22.6万吨，采用汽车运输。7.4.1.10废气、废渣、废水处理1)废气废气主要为锅炉烟气，烟气排放量约为280000m3/h，其主要成份为：烟气粉尘、CO、SO2、NOx等，燃煤的含硫量约2.76%。采用除尘脱硫一体化设备进行净化处理，当脱硫效率≥80%时，SO2排放浓度约为753mg/Nm3，除尘效率≥99.4%时，其烟尘排放浓度约为73mg/Nm3，符合《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271—2001）的要求。2)废渣废渣主要为锅炉燃煤灰渣，小时灰渣量约为4.79吨，年灰渣量约为3.83万吨。由于循环流化床锅炉可在炉内掺烧脱硫剂进行烟气脱硫，燃烧效率高（96～98%），灰渣含炭量低可综合利用，是较理想的建材掺合材料，综合利用有一定的经济效益。3)废水废水主要为锅炉除尘器灰水，灰水量约200t/h，经沉淀过滤后循环使用不外排。97 7.4.2化学水处理站7.4.2.1全厂化学水负荷根据工艺条件，全厂化学水负荷如下表：根据工艺条件，其化学水（脱盐除氧水）负荷如下表：序号用水车间(或工段)名称压力MPa温度℃需用量(m3/h)备注平均最大1造气1.6常温4246.22脱硫1.6常温793合成废锅1.6常温23254变换2.45常温14155变换（换热）0.4常温出70140154回锅炉房6总计226249.21～5项之和7.4.2.2化学水处理该厂现有化学水处理能力为70t/h，仅能满足现有生产装置使用，本次技改必须异地新建化学水处理站。为满足《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T12145-1999）的规定要求，热电站化学水处理设计为一级脱盐水。本次新增化学水处理站设计能力为400t/h，可满足锅炉及全厂生产工艺用化学水要求。其处理流程为：原水——过滤——阳离子交换——除CO2——阴离子交换——脱盐水箱。97 7.4.3主要设备选型1）锅炉：SG75/3.82-M型2台额定蒸发量：75t/h蒸汽压力：3.82MPa蒸汽温度：450℃（过热蒸汽）锅炉给水温度：105℃2)汽轮机：CC12-3.43/2.45/0.49型2台额定转速：3000r/min额定发电量：12MW最大发电量：15MW进汽压力：3.432MPa进汽温度：435℃3)引风机：AYX75-1No.19.5D型2台风量：142265m3/h风压：4882Pa4)一次风机：SFGX75-1No.17.5D型2台风量：82257m3/h风压：16728Pa5)二次风机：SFGX75-2No.14D型1台风量：82465m3/h风压：10032Pa6)给水泵：DG85-80×7型2台97 流量：54～148m3/h扬程：616～490m7)过滤器：YZJ-8000G型1台8)阳离子交换器：φ25004台9)阴离子交换器：φ25004台10)除CO2器：φ28001台11)酸贮罐φ30001台12)碱贮罐φ30001台7.5固体原料、产品储运设施及运输7.5.1全厂贮运设施的内容及管理体制全厂运输是由厂外运输单位车辆承运，由厂车队统一管理。厂区内新建一个成品仓库，产品仓贮能力为5000吨，其他产品全部运至各销售点。本设计仓贮设施占地面积为12338m2。系统年工作日为330天，工作制度为三班制，年工作小时按8000小时。贮运系统定员10人。7.5.1.1厂外运设施厂外年总运输量为86万吨，日运输量为2867吨。根据实际情况（由市场情况及实际运输能力增减），可增加到约400辆载重汽车，产量增加后可依靠厂外挂靠车能满足新增运输量要求。97 7.5.1.2厂内贮运设施项目实施的同时新建一个10440m2的产品仓库，贮存量约为50000~80000吨；新建原料及燃料仓库，仓贮面积（干煤棚）18500m2，储量约为20000吨。厂内贮运部分靠人工（主要依托临时工人），产品装运实行自动化。7.5.2原料、燃料贮存天数、贮存量的确定7.5.2.1原料、燃料运输量原料、燃料及产品运输量表序号原料、燃料及产品名称规格及包装方式进厂运输方式最大运量（t／h）备注1煤散料汽车>1207.5.2.2原料、燃料及产品的物化特性原料、燃料及产品物化特性表序号原料、燃料名称粒（块）度（mm）堆积密度（t／m3）安息角（°）硬度（普式f）含水率（％）粘结性备注1煤25~75900407.5.2.3全厂原料、燃料及产品输送、贮存形式及贮量的确定1、该厂大部分原料煤来自贵州省兴仁煤矿及其周边其他煤矿，距厂约100公里，全部为公路运输，贵州省冬季凌冻时间较短。据HG20518-92<化工机械化运输设计原则规定>中表12规定，确定储存周期按30天考虑。97 2、造气工段用煤(入炉煤)耗量为：每天入炉标准煤481t/d。3、人工破碎及振动筛的筛分率按85%考虑,则进厂原料煤的实际需要量为481×1.15=554t/d，即每年需要原料煤18.5万吨。(每年工作天数按330天计)7.5.3物料的装卸、贮运、处理方案的确定原料的机械化运输因受到投资控制，安排在二期工程考虑。本设计仅考虑机械化运输的场地预留。原料煤经电子汽车衡计量，经人工卸车于干煤棚，棚内煤经凉干后，由人工筛分后将粒度为25~75mm的原料煤送入上煤吊笼地槽，再由吊笼将原料煤运送至造气工段储煤仓。粒度小于25mm的碎煤送至锅炉房作燃料或外卖。本设计为减少投资，考虑以合格煤进厂为主，不设机械破碎。因为贵州煤机械强度较抵，若增设机械破碎，通过考察，碎煤率达20%~25%。进厂用合格煤，少量大块煤由人工破碎及筛分，碎煤率按15%考虑。干煤棚面积计算造气炉用煤粒度要求为25mm~75mm。入炉合格煤用量481t/d，实际需要量为481×1.15=554t/d。贮存天数以30天考虑。总贮煤量为554×30=16620t，选用26m跨，柱距6m，16跨的干煤棚三个。煤堆高按3m计算，每个柱距大约可堆450m煤，确定贮煤棚面积为26×6×16×3=7488m2，贮煤量大约为450×16×0.9×3=19440t，存贮天数为19440t/554t=35>30天。7.5.4全厂性仓库面积及贮存量的确定尿素成品仓库面积1440m2。97 7.6维修7.6.1全厂维修体制及设置原则项目建设配置相应的维修力量和维修设施，有机修车间、仪修车间、电修车间，以解决全厂的中、小修及日常维修任务，大修依托外协单位。详见设备一览表。全厂维修定员126人，其中职能人员35人（管理及技术人员）。新维修车间的设置原则为担负全厂的中、小修及日常维修任务。大修依托外协单位。主要外协单位有：都匀腾源安装公司、陆良化肥厂、苏北安装公司等6家。本扩建项目还需设计维修厂房（包括机修、仪修、电修），建筑面积为6380m2。7.6.2维修能力的确定1、机修设置机械、管道修理及防腐等,负责全厂的中、小修及日常维护(即设备日常检修维护、管道、法兰、阀门等常用件的修理、清洗、更换、防腐蚀修补及一般小件加工)。大件加工以及涉及本装置年度大修考虑外协维修力量协助完成。2、仪修车间的配置主要按现行工业体制、组织和服务形式进行编制，同时考虑外协。新装置的工艺采用DCS集散系统。现有仪修人员在人数上足够，但仪修人员素质及技术力量还需进行相应的培训或增加专业技术人员。仪修设施除利用原有仪修设备（搬迁进新厂）外，拟适当增加部分新设备以满足生产需要。详见设备一览表。3、电修车间扩建厂房面积为一垮12×7.2=86.4m2，电修车间拟适当增加部分新设备以满足生产需要。详见设备一览表。7.7外管97 根据全厂总图布置实际情况，各车间之间外部管道敷设方式均采用架空敷设，管架型式采用混凝土门形及T形管架，外管的保温（冷）材料为离心玻璃棉制品（或复合硅酸盐制品），保护层材料采用玻璃钢铝箔。7.7暖通7.7.1设计依据：（1）本设计根据工艺生产过程中散发的有害物质、粉尘的特性以及对防火防爆、操作环境的要求进行设计。（2）《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）（3）气象资料根据“贵州省建筑气象参数标准”资料查得兴义市气象参数为：冬季：采暖室外计算温度2℃空调室外计算温度-1℃通风室外计算温度7℃最冷月平均相对湿度83%平均风速2.7m/s平均大气压力872.5百帕夏季：空调室外计算温度28.9℃通风室外计算温度26℃最热月平均相对湿度73%平均风速2.4m/s平均大气压力865.8百帕97 7.7.2设计范围整个合成氨装置、造气、合成车间、中央化验室、中心控制室、综合楼、食堂、单身宿舍等生产、生活设施的通风空调及采暖设计。7.7.3设计方案（1）通风设计方案生产车间产生主要有害物质为一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氢气、氨等，对上述区域采用自然通风和局部机械通风相结合的方式，以保持较好的工作环境。中央化验室、新合成车间化验室：房间设通风柜，对散发有害物质的房间设机械排风。（2）空调设计方案造气、合成、尿素及总变车间的控制室、操作室、UPS室等均要求室内温度保持在夏季25±2℃，冬季20±2℃，相对湿度75%±5%。对上述区域采用柜式空调器来满足工艺要求，空调机组设置在空调机房内，处理后的空气经风管送入室内，气流组织采用上送下回方式。中央化验室、合成车间化验室、仪器分析、天平、标准溶液配置室均设挂式空调器以满足工艺要求。总经理办公室及大小会议室均按舒适性空调设计，空调机组选用柜式空调器。（3）采暖设计方案未安装空调的车间（包括辅助车间）操作室及综合楼办公室均设低压蒸汽采暖，散热器选用壁挂式椭圆管散热器，采暖蒸汽压力0.1MPa7.8维修97 7.8.1全厂维修体制及设置原则项目建设配置相应的维修力量和维修设施，有机修车间、仪修车间、电修车间，以解决全厂的中、小修及日常维修任务，大修依托外协单位。详见设备一览表。全厂维修定员126人，其中职能人员35人（管理及技术人员）。新维修车间的设置原则为担负全厂的中、小修及日常维修任务。大修依托外协单位。主要外协单位有：都匀腾源安装公司、陆良化肥厂、苏北安装公司等6家。本扩建项目还需设计维修厂房（包括机修、仪修、电修），建筑面积为6380m2。7.8.2维修能力的确定1、机修设置机械、管道修理及防腐等,负责全厂的中、小修及日常维护(即设备日常检修维护、管道、法兰、阀门等常用件的修理、清洗、更换、防腐蚀修补及一般小件加工)。大件加工以及涉及本装置年度大修考虑外协维修力量协助完成。2、仪修车间的配置主要按现行工业体制、组织和服务形式进行编制，同时考虑外协。新装置的工艺采用DCS集散系统。现有仪修人员在人数上足够，但仪修人员素质及技术力量还需进行相应的培训或增加专业技术人员。仪修设施除利用原有仪修设备（搬迁进新厂）外，拟适当增加部分新设备以满足生产需要。详见设备一览表。3、电修车间扩建厂房面积为一垮12×7.2=86.4m2，电修车间拟适当增加部分新设备以满足生产需要。详见设备一览表。97 7.9分析7.9.1中央化验室7.9.1.1中央化验室设置的目的和任务项目厂区设立中央化验室，配备相应的分析设备，定员24人，分析化验室主要任务如下：1.承担进厂用于生产的所有原料材料的化验检查，并出具化验报告单及合格证。2.承担全厂生产过程的中间产品的控制分析。3.承担出厂最终产品及副产品的化验检查，确保出厂成品的质量，并出具出厂产品合格证。4.管理新建装置计量仪器的校正和维修。5.管理和配制新建装置各分析室使用的分析标准溶液、标准品。6.配合有关新工艺、新技术及新原料的试验研究。7.负责各车间化验人员的业务培训和技术指导工作。7.9.1.2中央化验室的规模、组成和面积确定中央化验室由原材料分析室、中间产品控制分析室、产品分析室、加热室、标准溶液配制室、天平仪器室、药品室、新技术试验室、资料室等组成。厂区建中央化验室综和楼，建筑面积暂定为2450m2，待初步设计阶段时进一步确定中央化验室的面积。97 7.9.2车间分析室7.9.2.1车间分析室设置的目的和任务按照工艺生产需要，由合成氨分析化验室对工艺生产过程中的产品进行控制分析，为工艺生产提供可靠的理化分析数据，使生产得以正常进行，生产出符合标准要求的产品。7.9.2.2车间分析室的规模、组成和面积确定合成氨分析室由造气车间分析室、净化车间分析室、合成车间分析室、尿素装置分析室组成。造气车间分析室负责造气、气柜、电除尘、煤气加压三个生产车间的分析工作，分析室设在造气车间，建筑面积30m2；净化车间分析室负责脱硫、变换（脱）、精脱硫、脱碳等四个生产车间的分析工作，分析室设在精脱硫车间，建筑面积40m2；合成车间分析室负责合成氨、精炼两个生产车间的分析工作，分析室设在合成车间，建筑面积30m2；尿素装置分析室负责尿素生产的分析工作，分析室建筑面积30m2。热电站分析室负责化学水及炉水水质的分析工作，分析室建筑面积30m2。7.10土建7.10.1自然条件1.地质概况97 贵州省兴义化工总厂位于为贵州省兴义市马岭镇，距兴义市11公里，异地扩建项目拟建场区在兴义化工总厂南侧，根据建设方提供的地质资料，厂区海拔高度约1111～1114米，地形较平坦，工厂区处于黄草坝岩溶地向马岭峡谷过渡的谷地缘地带。为溶蚀低山、孤丘－坳沟地貌类型。植被以草坡、果林为主，场区内地层组合由上而下依次为：a.表土和杂填土层成份较复杂，由耕作土、回填土等组成，结构松散，建筑性能差。表土层厚度0.2~0.8米。b.红粘土为残坡积成因，棕红色、黄褐色粘土。粘土层厚度0.2~2.7米。c.基岩场区为三迭系中统关岭组碳酸盐岩地层。中厚至厚层白云岩，场区粘土层下覆基岩顶面0.2-0.8m的强风化层，结构松散易碎散，强度低，不宜作地基持力层。对建筑物基础无侵蚀作用，中风化白云岩具良好的建筑性能。综合上述拟建场地，岩溶不甚发育，地下水溶隙、溶洞规模小，多被粘土填充，当基岩作地基持力层时，可不考虑溶隙、溶洞对地基的影响。场区内出露泉水四个，地下水类型为裂隙水，孔隙－风化裂隙水，对建筑物基础无侵蚀作用，但对基坑开挖有影响，施工时应安排排水设施。场地内的红粘土和基岩是建构筑物良好的天然地基。2．气象资料兴义市属中亚热带，冬春干燥，夏季湿润型，无酷暑，冬暖夏凉。(1)海拔高度：1111～1114m；(2)年平均风速：2.7m/s；(3)年平均气温：16.1℃；极端最高气温：34.9℃；极端最低气温：－7.6℃97 ⑷年平均降雨量：1520.9mm；最大日降雨量：163.1mm；⑸年平均相对湿度：81%；⑹基本风压：0.3KN/m2,基本雪压：0.35KN/m2。⑺抗震等级：根据贵州省地震烈度区划图，该地区抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度值为0.05g。7.10.2地方材料供应及施工条件扩建厂址地处兴义市马岭镇，距兴义市11公里，毗邻公路边，交通运输十分方便。周围砂、石等地方材料丰富，运距基本在20公里以内。主要材料、水泥、钢材等目前市场供应充足，价位均未超过98定额标准，大部分均可在本地区内解决，同时拟建厂区开扩，便于堆放建筑材料及组织施工，施工环境良好。7.10.3土建工程方案1．设计原则及标准设计遵循适用、经济、美观、大方的原则，严格按国家现行建、构筑物规范及规程设计，合理选用标准图，并尽可能利用地方材料，以节约投资。利用电子计算机先进的设计手段，优化设计，提高质量，更好地为用户服务。设计选用标准及规范：⑴《建筑设计防火规范》GB16-87(2001年版)⑵《石油化工企业设计防火规范》GB16-87(2001年版)⑶《混凝土结构设计规范》GB50010-2001⑷《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002⑸《建筑抗震设计规范》GB50011-200197 ⑹《砌体结构设计规范》GB50003-20012．主要建构筑物的结构型式多层厂房采用现浇砼框架结构。跨度大于12米的单层厂房采用钢筋砼排架结构，工字型或梯型屋架，6米开间的大型预应力屋面板。新建压缩厂房采用钢筋砼框排架结构，屋架采用轻钢结构，屋面铺设彩钢瓦，以加快建设周期，并节约投资。其余单层厂房及多层办公辅助用房采用砖混结构，120厚预应力空心板楼面及屋面。特种结构如水池和大型设备基础采用钢筋砼结构。（各主要建构筑物的结构型式详见建（构）筑物一览表）3．地基基础选型根据地质资料，拟建场地的红粘土和基岩是良好的天然地基，对于荷载较大的建构筑物采用人工挖孔桩基础，以基岩为持力层，桩径φ1000，C20砼。其余建构筑物采用条基或柱下独立基础。以基岩或红粘土作持力层。对于岩土交接处在基岩上做褥垫层，调整建构筑物的不均匀沉降7.11生活福利设施7.11.1全厂生活福利设施规划方案本项目厂区设有办公生活区，建设完善的办公、生活配套设施，包括办公楼、培训中心、职工休息宿舍等，拟建占地面积10200m2。7.12建（构）筑物一览表97 建（构）筑物一览表序号建(构)筑物名称平面尺寸(mxm)占地面积(m2)建筑面积(m2)层数檐口标高(m)耐火等级防腐要求建（构）筑物特征备注基础内外墙承重结构楼地面屋面建筑装修1空气鼓风机厂房42×1250450419二独基条基轻质砖框架水泥砂浆刚性普通2煤气鼓风机厂房48×125761728312二独基条基轻质砖框架水泥砂浆刚性普通一、二层层高4.5m，三层层高3m。3造气厂房168×1728568568318二独基条基轻质砖框架水泥砂浆刚性普通一层层高4.5m，二层层高4.9m，三层层高8.6m。4冷冻厂房30×1236036019二独基条基轻质砖框架水泥砂浆刚性普通5空压站28.8×9259.2259.215二独基条基轻质砖框架水泥砂浆刚性普通6净化合成厂房54×1581081016二独基条基轻质砖框架水泥砂浆刚性普通7净化合成框架24×12288独基条基框架水泥砂浆刚性8氨回收厂房5×6303014.5二独基条基轻质砖框架水泥砂浆刚性普通9压缩厂房96.6×242318.44636.8216.5二独基条基烧结砖框排架水泥砂浆轻钢屋架普通镀锌彩钢瓦屋面，防爆起重机20t.10变换厂房29.7×7207.9207.914二条基烧结砖砖混水泥砂浆刚性普通11脱碳厂房26.4×9237.6237.614二条基砖混水泥砂浆刚性普通140 烧结砖12尿素主厂房45×3013504050636二独基条基轻质砖框架水泥砂浆刚性普通一~六层层高均为6m，二层与三层之间夹层层高3m。13二氧化碳压缩厂房59×1810622124214二独基条基轻质砖排架水泥砂浆刚性普通一层层高4.5m，二层层高9.5m。14尿素成品库60×241440144017二独基条基轻质砖排架水泥砂浆刚性普通15尿素包装楼15×15225675315二独基条基轻质砖框架水泥砂浆刚性普通一层层高3.5m，二层层高8.5m，三层层高3.0m。16造粒塔Φ20H=68314钢筋砼板式基础钢筋砼筒体17半水煤气脱硫工段85.9×121030.81030.816.5或9.0二独基条基轻质砖框架水泥砂浆刚性普通局部二层18机、电、仪维修车间81012402二条基烧结砖砖混水泥砂浆刚性普通局部二层1935kv总变电所45×125402160417.6二独基条基轻质砖框架水泥砂浆刚性普通一～四层层高分别为5.6、2.5、4.5、5m。20锅炉、汽轮机房72×3635925184局部3二独基条基轻质砖框架水泥砂浆刚性普通21化学水处理站24×122882881二独基条轻质砖框架水泥砂浆刚性普通140 基22造气循环水处理23平流式沉淀池36×13.5×4.5（h）487钢筋砼24渣滤池18×4.5×3（h）81钢筋砼地上式⑴热水池19.5×4.7×3（h）91.65钢筋砼地下式⑵造气循环水泵房43×1043043016二条基烧结砖砖混水泥砂浆刚性普通⑶菌液池3×3×3（h）9钢筋砼删除⑷钢筋砼冷却塔9×9×14.3（h）81三座（标准图）⑸脉冲澄清池20.5×15.4×4.8（h）315.7钢筋砼两座（标准图）删除⑹清水池19.5×4.7×3（h）91.65钢筋砼⑺脱硫循环水处理⑻热水池7×4×3（h）28钢筋砼25循环水泵房28.6×8228.8228.813.6二条基烧结砖砖混水泥砂浆刚性普通140 ⑴冷却塔集水池12×6×1.5（h）72钢筋砼⑵合成循环水处理⑶热水池28×10×3.5（h）280钢筋砼26循环水泵房50.2×10×650246616二条基烧结砖砖混水泥砂浆刚性普通⑴旁滤池8.4×4.1×6.09（h）30.65钢筋砼采用重力式无阀滤池两座（标准图）。⑵冷却塔集水池27.5×21.4×3（h）588.5钢筋砼半地上式，兼作消防水池。⑶加药间及药剂仓库10.8×886.486.413.6二条基烧结砖砖混水泥砂浆刚性普通⑷尿素循环水处理⑸循环水泵房25×1025035816二条基烧结砖砖混水泥砂浆刚性普通27玻璃钢冷却塔集水池16.2×12.4×1.5（h）208.88钢筋砼⑴旁滤池7.4×3.6×6.0（h）26.64钢筋砼标准图140 ⑵加药间及药剂仓库10.8×886.486.413.6二条基烧结砖砖混水泥砂浆刚性普通⑶脱碳水处理⑷冷却塔集水池16×6.5×3.1（h）104钢筋砼⑸循环水泵房10.8×6×3.6（h）64.8砖混⑹热电站水处理⑺冷却塔集水池12.8×8×1.5（h）102.4⑻循环水泵房25×10×6（h）250⑼旁滤池6×3.2×5.9h19.2⑽加药间及药剂仓库10.8×886.4⑾综合楼36×124321728413.2二条基烧结砖砖混地砖刚性中等每层层高3.3m，含办公及中央化验室320m2。⑿宿舍楼57.6×12691.24147.2619.8二条基烧结砖砖混地砖刚性中等每层层高3.3m。140 第八章节能8.1生产装置的状况本异地扩建20万吨/年合成氨、30万吨/年尿素项目采用技术为湖北宜化经多年实践成熟技术，项目建成后合成氨所需蒸汽能大部分自给，尿素及合成氨工段所需不足部分蒸汽通过扩建两台75t/h燃煤锅炉供给。8.2节能措施本项目采用的节能措施：1.扩建造气炉采用新型炉篦。2.氢氮气压缩机取消各平衡段，以减少内漏对压缩机打气量的影响提高压缩机的效率。3.脱碳工段采用变压吸附工艺，该工艺不仅电耗、水耗较低，而且无需蒸汽。4.扩建项目采用等压回收氨，并将氨水制成液氨。技改中选用各行业推荐的节能型设备，如变压器、电动机、水泵等，弃用已公布淘汰的机电产品，为项目实施后企业生产的节能降耗奠定基础。5.煤造气装置配套上显热回收和吹风气余热回收系统，可副产蒸汽27t/h，以减少外供蒸汽的消耗。8.3项目能耗指标1.合成氨能耗表（以tNH3计）序号项目名称单位单位折能(kJ)消耗量能耗(GJ)1原料煤(含C84％)kg29308121035.4632电kWh11840115013.6163蒸汽kg37689003.3912140 4新鲜水m325122400.6035循环水m325124981.256脱盐水m32847010.70.3057回收硫磺kg560033-0.18488回收氨kg5572227.28-1.5209吨氨综合能耗GJ52.715411折标煤kg1798.672.尿素能耗表(以t尿素计)序号项目名称单位单位折能(kJ)消耗量能耗(GJ)1合成氨kg52715.460031.6292电kWh118401601.89443蒸汽kg376817006.40564循环水m325121800.45225合计GJ40.381140 第九章环境保护9.1厂址与环境现状9.1.1厂址的地理位置和自然条件（略）9.1.2厂址环境现状与分析该厂地处兴义市马岭镇的马岭村第六村民组，生活区紧邻马岭镇。全镇面积104.97km2，居住在汉、布依、苗、回等民族。全镇辖12个行政村，1个居委会，131村民小组。1995年全镇人口28586人，其中非农业人口1476人，集镇上居住人口约1500人。全镇有耕地1359公顷。农业以粮食作物和经济作物为主。粮食作物主要是稻谷、玉米、小麦及薯类。经济作物主要是豆类、油料、甘蔗、芭蕉芋等，还有大面积的柑桔林。在兴义化工总厂南边的4～6km处，有兴义卷烟厂、兴义铁厂、荣盛企业集团水泥分厂等企业。1995年全镇农业总产值3480万元，工业总产值3894万元。厂区附近属孤山丘陵地带，大多山坡为岩石裸露的草坡。山间有少量稻田，大多是黄壤土。工厂的南端和西部多为柑桔林。植被以草坡、果林为主。厂区处于马别河西岸。马别河上游主要有两条支流，一条是纳省河，发源于纳利田，自东向西流入马别河，河长36.5km，流域区无工业污染，水功能主要是农业灌溉，根据兴义市人民政府对地表水水环境功能划类马别河上游段既马岭镇上游木贾河入口以上化为Ⅱ类水域。另一支流是木贾河，上游河段叫湾塘河，发源于上毛栗寨，横贯兴义市城区，自南向北流至马岭镇汇入马别河全长22.7km，根据兴义市人民政府对地表水水环境功能划类下游段即评价区河段化为Ⅲ类水域。马别河属珠江流域，南盘江水系的一级支流，该河流发源于盘县特区的老厂镇，至北向南流入南盘江，全长142km140 。其由兴义市北部入境，向南横贯全市，境内河流长73.3km，流域面积2906.9km2。在马岭河段多年平均流量45.2m3/s，最大洪水流量1840m3/s，最枯流量3.76m3/s。厂址附近有地下露点4处，位于厂区外围，根据泉水特征及赋存条件可将地下水划分为岩溶裂隙水和孔隙—风化裂隙水。岩溶裂隙水，其径流排泄主要受岩性和构造控制。地下水赋存不均匀，根据地勘报告泉水动态较稳定，说明岩溶地下水外给范围较广。孔隙—风化裂隙水在粘土层下覆白云岩顶面为强烈风化层，呈砂状，厚度0.2～0.8m不等。该风化层中赋存的风化裂隙水赋存不均匀，受外给条件及气候影响，动态变化较大，主要分布在厂区东南面，该类型地下水与岩溶地下水无水动联系。9.2执行的环境质量标准及排放标准1)《中华人民共和国环境保护法》2)国务院第253号令《建设项目环境保护管理规定》。3)环（87）002号文《建设项目环境保护设计规定》；4)《环境空气质量标准》GB3095-1996，二类区；5)《地表水环境质量标准》GB3838-2002，Ⅲ类水体6）《城市区域环境噪声标准》GB3096-93，Ⅱ类7)《污水综合排放标准》GB8978-1996；8)《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001；9）《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90；10）《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996；9.3建设项目的主要污染源及污染物140 9.3.1主要污染源及污染物排放量本异地扩建项目污染源主要包括造气吹风气、锅炉烟气、造气炉渣、造气废水及生活污水等。9.3.1.1废气1）造气吹风气、合成弛放气和氨罐弛放气利用余热锅炉尾气排放量：181000Nm3/h组份：CO0.2%H2S0.05%烟尘≤150mg/Nm3温度：100℃排放高度：50m2）尿素造粒塔放空气排放量：373400Nm3/h含尿素粉尘：65mg/Nm3，含NH3：103.2mg/Nm3排放高度：65m3)尿素尾气吸收塔放空气正常排放量：263Nm3/h最大排放量：439Nm3/h其中排放NH3：16—18kg/h排放高度：35m4）锅炉烟气排放量：280000Nm3/h主要成份：烟气粉尘、CO、SO2、NOx等140 含烟尘：73mg/Nm3SO2排放浓度：315mg/Nm3排放高度：80m9.3.1.2废水1）造气、锅炉冲灰冲渣循环水处理：循环量：1800m3/h；其中冲灰冲渣水量：400m3/h；集中到造气循环水处理站处理后送各工段封闭循环。不得外排（详见给水排水篇）。2）变压吸附脱硫循环水处理：循环量：400m3/h，处理站处理后封闭循环。不外排。3）合成、尿素循环水处理：循环量：14000m3/h；循环水排污量：70m3/h成分：SS≤30mg/L，水温：～38℃。无污染的热水处理后循环使用，循环水排污送厂区废水处理站。4）热电厂循环水处理：循环量：3000m3/h；循环水排污量：15m3/h；成分：SS≤30mg/L，水温：～38℃。无污染的热水处理后循环使用，循环水排污送厂区废水处理站。其余为各工段无污染物的冷却回水，降温处理后循环使用。5）脱碳循环水处理循环量：500m3/h；循环水排污量：3m3/h；成分：SS≤30mg/L，水温：～38℃。140 无污染的热水处理后循环使用，循环水排污送厂区废水处理站。6）尿素循环水处理循环量：4250m3/h；循环水排污量：64m3/h；成分：SS≤30mg/L，水温：～38℃。无污染的热水处理后循环使用，循环水排污送厂区废水处理站。7）生活污水生活（生活区）污水排放量：6m3/h成分：BOD5100～200mg/L；CODcr250～300mg/L；SS200～250mg/L送生活区合污水处理站。处理达到GB8978-1996的一级排放标准后排出厂外。9.3.1.3废渣1）造气炉炉渣年排放量：6.4万吨，含碳15%左右；其中90%用于沸腾锅炉作燃料，10%送厂外渣场堆放。2）锅炉灰渣年灰渣量：7.1万吨，小时灰渣量：7.33吨灰渣含炭量低，是较理想的建材参合材料，因此所有灰渣卖给制砖厂。3）合成废触媒年排放量；20吨，卖给铁厂回收利用。4）中低低变换触媒：20吨/年，返回触媒制造厂，回收利用。9.3.1.4噪声在生产过程中，造气鼓风机、罗茨鼓风机、氢氮压缩机、空压机以及各种泵等机械设备将产生噪声污染，其强度：140 1）各类风机：80—85dB（A）2)各类压缩机：85—100dB（A）3）各类泵：90—100dB（A）9.4环境保护与综合利用论述9.4.1“三废”处理技术与措施方案的技术可行性和经济合理性9.4.1.1废气处理方案1）造气吹风气、合成弛放气和氨罐弛放气利用余热锅炉尾气造气吹风气是煤气炉制气过程中吹风阶段排放的废气，含有烟尘、SO2、CO和CO2等，经除尘过滤送往余热锅炉做燃料气用。合成弛放气和氨罐弛放气回收氨后，送往余热锅炉做燃料气用。本扩建项目包括增加一台25t/h的余热锅炉，造气吹风气、合成弛放气和氨罐弛放气作为燃料气送入燃烧炉，在高温下进行燃烧，燃烧气进入余热锅炉产生过热蒸汽，供造气车间用气。降温后的烟气含尘量≤150mg/Nm3,通过烟囱（排放高度50m）排入大气。2）尿素造粒塔放空气尿素造粒塔排放气的产生，是熔融状的尿液在造粒塔内造粒过程中，随上升气流带出的粉尘和氨气自塔顶部排入大气(排放高度65m)。其含尿素粉尘浓度65mg/Nm3，含氨浓度103.2mg/Nm3，其排放浓度低于国家排放标准要求。3)尿素尾气吸收塔放空气尿素尾气吸收塔防空管排放的尾气包括四个部分：①一段分解气经氨冷、惰性气体洗涤塔吸收后送入尾气吸收塔经蒸发冷凝液吸收后的尾气；②140 二段分解气经二循一冷、二循二冷吸收NH3、CO2后送入尾气吸收塔经蒸发冷凝液吸收后的尾气；③闪蒸汽与一段蒸发器送往一段蒸发冷凝器冷凝、，未凝气由一段蒸发喷射器抽至排气管；④二段蒸发器送二段蒸发器冷凝，未凝气由二段蒸发器抽至排气管。其由35米高排气筒排放，排放气含NH3量16—18kg/h，低于国家排放标准要求。4）锅炉烟气本项目采用的是燃煤锅炉，其排出的烟气采用除尘脱硫一体化设备进行净化处理，当脱硫效率≥65%时，SO2排放浓度约为315mg/Nm3，除尘效率≥99.4%时，其烟尘排放浓度约为73mg/Nm3，其含量均远低于《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271—2001）规定的排放标准，排入大气不会对周围的环境造成危害。9.4.1.2废水处理方案1）造气废水处理方案来自造气车间的废水经平流式沉淀池沉淀，同时加入絮凝剂（聚合氯化铝和聚丙烯酰胺），水进入热水池用泵加压到冷却塔式生物滤池。污水经过冷却塔式生物滤池后，流入冷水池。处理好的水质达到：悬浮物≤50mg/L，氰化物（CN）≤1mg/L，硫化物（S2）≤0.5mg/L，挥发性酚微量，PH=7～8，水温320C。进入清水池，用循环水泵加压送造气工段使用，不外排。其污水处理流程为：废水→热水池→泵→冷却塔式生物滤池→冷水池→循环水泵→供造气使用2）脱硫废水处理方案脱硫工段排出的废水含有少量的悬浮物、氰化物、硫化物、氨等，将这部分污水集中处理，封闭循环，不外排。其污水处理流程为：废水→热水池→泵→玻璃钢冷却塔→冷水池→循环水泵→供脱硫工段使用140 3）合成、尿素循环水处理方案合成、精炼、压缩、尿素等工段排出的热水温度在400C左右，无污染。可以利用余压送玻璃钢冷却塔，经冷却降温后进入冷水池，再由冷水泵加压送到需要冷却水的工段循环使用，其处理流程为：热水→玻璃钢冷却塔→冷水池→泵→供合成等工段使用4）热电循环水处理方案尿素车间排出的热水温度≤40℃，余压0.29MPa，可以充分利用尿素车间热水余压直接上冷却塔。为了节约水资源，节约能源，将这部分热水处理后循环使用。其处理流程为：热水→玻璃钢冷却塔→冷水池→泵→供尿素车间5）生活污水处理方案生活区污水全部进入厂区综合污水处理站处理。9.4.1.3废渣及处理方案1）造气炉渣部分外买，部分堆于厂内渣场2）锅炉灰渣废渣主要为锅炉燃煤灰渣。由于循环流化床锅炉可在炉内掺烧脱硫剂进行烟气脱硫，燃烧效率高（96～98%），灰渣含炭量低可综合利用，是较理想的建材参合材料，综合利用有一定的经济效益。全部送当地荣胜水泥厂生产水泥。3）合成废触媒来自合成工段的废触媒，卖给铁厂回收利用。140 4）中低变废换触媒、返回触媒制造厂，回收利用。5）生活废渣全部送现有拉堆放场。9.4.1.4噪声处理方案各生产区和厂区噪声标准严格控制在国家规定的范围内，对产生噪声较大的鼓风机、压缩机、空压机以及各种泵等，其噪声治理的方案为：1）尽量选用低噪声设备，要求制造厂在制作上采取消声措施；2）对噪声强度大的设备如压缩机，设置隔音室，使操作岗位的噪声强度控制在65分贝以下；3）对震动大的设备如泵、空压机等在基础上安装减震垫、进出管口上安装柔性接头。4）对鼓风机、放空管等安装消音装置，修建单独的机房，采用双层窗，防止噪声向外辐射，减少噪音对周围环境的污染，达到噪声控制标准。9.5绿化绿化有利于防止污染，保护环境，本项目绿地率为28.23%。根据企业的环境状况，选植适宜绿化植物，可以充分利用建筑物周边的空旷地带进行绿化，种植各种各样的花草树木。要求提高绿化水平。绿化既能达到净化空气，又能调节气温，减少噪声，美化环境，提高环境的自净能力，因而是保护环境的根本措施之一。9.6其他环保措施异地扩建项目投产后，厂内设置专门的环保机构，配备相应的人员和设备，配有专职人员对生产过程中的污染源进行监测和监督，对污水处理站的值班人员进行专门管理与培训，提高操作、管理水平。140 9.7环保措施的可靠性本项目采用了先进的生产工艺，尽量把“三废”控制在生产过程中，减少了“三废”的排放量，生产过程中的少量“三废”经处理后，其排放量完全可以控制在标准之内。9.8环保投资估算环保保护设施的投资已包含在工艺装置内。140 第十章劳动保护与安全卫生10.1设计原则为了确保工程竣工后有良好的安全、卫生的作业环境和劳动条件，保护职工的安全和健康。本设计将根据国家劳动保护政策和规范进行设计。1)劳动部文件劳字(1988)48号《关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定》。2)《工业企业设计卫生标准》TJ36－79。3)《建筑设计防火规范》GBJ16－87(2001修订版)。4)《建筑防雷设计规范》GB50057－94。5)《工业企业采暖通风和空气调节设计规范》GBJ19－87。6)《工业企业照明设计规范》GB50033－91。7)《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87－85。8)《工业企业噪声卫生标准》GB3096－82。10.2生产过程中职业危害因素分析一、主要生产装置对生产人员危害的物质1）合成氨装置对生产人员危害的物质主要是：一氧化碳、硫化氢、二氧化碳、氨；2）尿素装置对生产人员危害的物质主要是：氨、二氧化碳、尿素甲铵、碳铵液；3）供热系统中锅炉房、合成氨系统造气工段产生烟尘。二、有害物质对人员危害情况简介1）一氧化碳一氧化碳在空气和氧气中能够燃烧，在空气中的爆炸界限为12.5～74.2%(体积)140 。在车间中最高允许浓度为30mg/m3，它无色无味不易被人发觉，是最危险的强烈的毒性气体。吸入人体后，与血红蛋白结合成碳氧化血红蛋白，阻碍血液输氧，造成组织缺氧而引起中毒，在开始时感到疲乏、头重、头痛、头晕、耳呜、视觉不灵、身体不适、软弱无力以及呕吐等，严重时能很快晕倒、失去知觉、抽筋、窒息而死亡。2）硫化氢H2S是一种有毒的可燃气体。与空气混合后爆炸下限为4.3％（体积），上限为45.5％（体积），它对人的眼角膜和呼吸道粘膜有刺激，浓度高时能使嗅觉麻木而不易查觉并使呼吸麻痹，从而损害神经出现眼炎，支气管粘膜炎，肺水肿变性红蛋白症。空气中浓度大于1g/m3，可以致命。在车间空气中的H2S的最高允许浓度为10mg/m3。3）二氧化碳二氧化碳是无毒气体，但遇到高浓度CO2会由于缺氧而窒息。空气中二氧化碳浓度在5％（体积）以上，对呼吸中枢神经有刺激作用；当浓度大于10％（体积），会由于缺氧而造成人员窒息。二氧化碳在车间中允许浓度在1％（体积）以下。4）氨气NH3是一种具有强刺激性气体，是一种极易挥发的物质，沸点在760mmHg下，为－35.5℃。NH3的病理毒性主要表现在对细胞蛋白质有溶解作用，渗入到人体组织中去与脂肪组织发生其它作用。NH3浓度小于30mg/m3或40ppm时，不会使成年人的健康受到损害或感到难受，当NH3大于5000ppm时，人停留几分钟即可窒息而死亡。NH3的爆炸极限：在空气中，一个大气压下，室温时，5.5～28％（体积）；140 在空气中，一个大气压下，100℃时，14.5～29.5（体积）；在氧气中，一个大气压下，室温时，13.5～82％（体积）。NH3的中毒表现：呼吸道系统：如咳嗽、咯血、胸闷、呼吸困难。烧伤：尤其当皮肤潮湿出汗时候，氨雾能引起灼烧的感觉，皮肤接触液氨能造成严重的化学灼伤。消化系统：食欲不振、恶心、呕吐等。车间中允许NH3的浓度为30mg/m3。5）烟尘造气和锅炉产生的烟尘不仅对空气中造成污染，而且还会对人的眼睛、呼吸道及肺部造成伤害，吸入过多会引起肺结核。10.3设计采用的安全与工业卫生措施本扩建项目严格按国家规定、规范进行设计工作，力争改善工作环境，加强卫生防护。具体措施如下：在设计中各专业密切配合，对有易燃、易爆、有毒介质的生产厂房考虑防火、防爆、排毒、通风、泄压等措施。对有易燃、易爆、有毒气体或液体的设备、管道及阀门考虑密闭性，以防跑、冒、滴、漏造成污染或事故。为防止N2、H2和NH3压缩机爆炸气体积聚，对每台压缩机操作面设通风系统。厂房在建筑设计上采用百叶窗自然通风和轻型防爆屋顶。氨库设独立围墙，严禁非有关人员进入，输氨装置设冲洗水龙头。140 在有高压电源、有高温及转动设备、高空危险部位设防护标志及防护栏杆，以防造成伤亡事故。受压设备配有压力表，易爆设备有安全阀及防爆板。在厂内生产区域设置有一定监测仪器用于检测设备、管道的泄漏情况，检测空气中有毒气体及易燃、易爆气体是否超标。工艺设计中尽量选用低噪声的运转设备，在布置和配管时应考虑采用降低车间噪声、减少振动等措施，如设置消音器、隔音墙。电气设计考虑静电接地及防雷措施，考虑电气设备起火、防爆及触电措施。自控设计对危险的设备设置了越限报警，操作联锁及自动停车等控制手段。主要设备采用露天布置或半露天布置，有利于气体的扩散。与有毒气体接触的操作岗位备有各类防毒面具。在防爆区域的电动机选用防爆电机及防爆电缆。严格按防火等级、防腐规范设计，各厂房考虑安全通道和安全出口。在主要建筑物、构筑物及高塔顶、高烟囱顶部等工厂生产区域按规定设避雷设施，以防雷击。对有爆炸危险的设备、管线均采取静电接地措施。在各放空点设放空消音器，对含尘及有毒性气体采取高远距离放空。在装置检修时严格执行对有毒、易燃性气体进行分析，严格办理动火的一切安全手续。总图设计中考虑到厂房布置、生产区域布置应有适当安全间距，氨库及有毒气体的排放布置在主导风向下方向，总图运输注意到原材料及成品、人行的合理分流。在环保设计中废气、废水作了处理，对废渣采取了综合治理，对厂区考虑了绿化。考虑配备必要的防毒面具及劳保用品，配备必要的防护药品及医疗器械。10.4劳动保护设施的费用已包含在辅助装置内。140 第十一章消防11.1设计依据(1)《建筑工程消防监督审核管理规定》(中华人民共和国公安部令第30号)(2)《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-1998；(3)《建筑设计防火规范》GBJ16-87（01版）；(4)《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92（99版）；(5)《室外给水设计规范》GBJ13-86（97版）；(6)《室外排水设计规范》GBJ14-87（97版）；(7)《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003；(8)《建筑内部装修设计规范》GBJ50222-95(01版);(9)《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90（97版）；11.2工程的消防环境现状兴义化工总厂原有消防队，消防设施完善。原有厂区内设有室外消火栓、室内消火栓，并配有建筑灭火器。11.3工程的火灾危险性类别，民用建筑类别本项目建设规模为20万吨/年合成氨、30万吨尿素/年，根据《石油化工企业设计防火规范》和《建规》的规定，合成氨装置内的脱硫、变换、脱CO2、精炼、压缩、合成、氢氮压缩厂房的火灾危险性属甲类。其它装置的火灾危险性属乙类。厂区内的建筑及厂房、库房的火灾危险性为乙类。11.4消防设施和措施专业设计对消防要求的考虑和采取的措施(1)总图140 在新建总图布局中,按车间各单体的功能分区布置,各单体之间的间距按《建规》的要求进行确定，厂区内设置环行消防车通道。(1)建筑按照《建规》的规定，生产厂房、库房及综合楼的耐火等级不小于二级，全部采用钢筋混凝土或砖混结构。(2)消防给水根据规范之规定，本工程的室外消防用水量为90L/S、室内消防用水量为10L/S，火灾延续时间3h，同一时间内发生火灾次数按一次计算。因此，3小时需要贮存的消防水量为：Q=100×3600÷1000×3=1080（m3）本项目利用合成循环水中六台玻璃钢冷却塔的集水池兼作消防水池（地上式，消防水泵正压进水）。可以保证消防水池的有效容量大于1500立方米（按规范要求分成两格），具有发生火灾时消防水量不作他用的技术措施。选用两台消防水泵，一开一备，Q=374m3/h=103.9L/s，H=44米，N=75kW。厂区室外消防给水管道成环状布置，并用阀门分成若干独立段，每段消火栓的数量不超过5个。在厂区设置室外地上式消火栓系统、车间设置室内消火栓系统、火灾危险性属甲类的厂房附近设有消防炮。选用SS100型室外消火栓，室外消火栓的间距小于120米（化工装置区内小于60米），保证最不利点消防水压＞10米。室内消火栓用水量为10L/S，选用DN65型室内消火栓。火灾延续时间3h，同一时间内火灾次数为一次。(3)灭火器配置按照《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90的要求，在生车产间、配电室、综合楼的适当位置配置MJPZ-1L高效阻燃灭火器（新型环保灭火器，可灭A、B、C及电器火灾）。140 (1)电气本项目生产用电主要属二类用电负荷,在车间及主要出口处均设有应急照明和安全门,在疏散通道、走廊设有疏散标志灯，电气设计采用了可靠的防雷、防静电措施。11.5消防设施费用估算新建装置消防设施费用估计25万元左右。   140 第十二章工厂组织和劳动定员12.1工厂体制和组织机构本异地扩建项目建成后企业的体制和组织机构将采用湖北宜化的“五统一、四监管”的管理模式，根据生产各工段的相关性以及管理的职能性，划分事业部分片区、分职能管理，并按照现代企业管理制度的要求，实行事业部部长责任制。12.2生产班制和劳动定员年工作日：330天。工作制度：全厂除管理人员上班外，生产岗位均实行四班三运转制作业。该项目劳动定员为800人。生产车间及定员分配表序号部门生产班次定员合计一合成氨二分厂4471）造气车间155①造气、空气鼓风机3130②气柜、电除尘、煤气加工38③脱硫3172）净化车间32①变脱(含变脱、)316②脱碳3163）合成车间260①压缩324②合成312③精练35④氢、氨回收35⑤氨库、甲醇库38⑥尿素3206140 二仪修车间3126三公用工程和辅助设施227①给排水324②变配电3120③锅炉房332④贮运310⑤冷冻站、空压站317⑥中央化验、车间分析324四合计80012.3人员的来源和培训本工程实施后，因各生产装置技术和自动化水平较高，对操作工的文化素质和技术水平有一定要求。新招收的生产技术工人要求具有技校及中专以上文化程度，采用社会招聘方式解决，生产管理人员和技术人员可从大学本科毕业生和相关化工企业中应聘。140 第十三章项目实施规划13.1建设周期总时间本异地扩建项目建设周期为一年，预计2006年3月建成投产，并通过国家的达产验收。13.2实施进度规划本规划按可行性研究（代项目建议书）及审批2个月，初步设计2个月，施工图设计4个月，设备订货3个月，土建施工4个月，安装6个月，试车1个月。工程实施进度计划表项目123456789101112可研（代建议书）及审批初设及审批施工图设计设备订货土建施工安装试车140 第十四章投资估算和资金筹措14.1投资估算14.1.1投资估算的范围本项目贵州宜化异地扩建20万/吨合成氨、30万/吨的尿素项目进行的投资估算。包括：(1)主要生产项目、辅助生产项目、公用工程项目、服务性工程项目、生活福利设施项目的设备购置、安装及建筑工程费用估算；(2)其他费用估算；(3)预备费估算；(4)建设期利息；(5)流动资金；14.1.2投资估算的依据和说明14.1.2.1编制依据(1)贵州省化工医药规划设计院有关本异地扩建工程可行性研究的设计方案及有关资料。(2)国石化规发（1999）195号《化工建设项目可行性研究投估算编制办发》。(3)根据原化工部97年颁《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》。(4)其它有关文件和文字说明。140 14.1.2.2编制说明(1)定型设备价格均采用厂家询价，非标设备价格按设备吨重估价指标法。(2)土建工程参照同类型结构特征的工程进行估算。(3)安装工程参照原兴义化工厂原有装置资料和设备系数法估算。(4)其他费用根据有关规定及甲方提供资料计列。14.1.3单项工程的投资估算(详见项目总投资估算表)14.1.4建设投资分析本项目建设投资47311.90万元，其中设备购置费25014.49万元，安装工程费用10868.01万元，建筑工程费4268.50万元，其他建设费7160.90万元,具体详见“项目总投资估算表”。14.1.5项目建设期贷款利息本项目在建设期内资金全部投入，经初步测算本项目建设期利息为1885.25万元。14.1.6固定资产投资固定资产投资包括建设投资、建设期利息。本项目固定资产投资为49197.15万元,其中建设投资47311.90万元、建设期利息1885.25万元，具体详见“项目总投资估算表”。14.1.7流动资金的估算经过详估法测算全额流动资金为3161.67万元，铺底流动资金为948.50万元。140 14.1.8报批项目总投资报批(上报)项目总投资由固定资产投资和铺底流动资金两部分组成，为50145.65万元。14.1.9项目总投资项目总投资由固定资产投资和全额流动资金两部分组成，为52358.82万元。14.2资金筹措14.2.1资金来源14.2.1.1项目资本金本项目资本金20058.5万元,占报批投资的40%，能满足国家对化工行业资本金制度的要求。14.2.1.2贷款资金(1)长期借款企业申请银行贷款额为30087.1万元（含建设期利息）,贷款年名义利率按5.85%。(2)流动资金借款流动资金借款额占流动资金的70%为2213.17万元,流动资金贷款利率为5.58%。具体详见“投资总额和资金筹措表”。14.2.2资金运用计划项目建设期按二年计算，投资分年使用计划按第一年60%，第二年按40%比例分配。140 第十五章财务、经济评价15.1编制依据本章根据《投资项目可形性研究指南》（中国电力出版社出版）和原化工部97年颁《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》进行编制。15.2生产规模主产品：合成氨20万吨(其中2.46万吨外售或供老系统使用)、尿素30万吨；副产品：硫磺6600吨/年。15.3项目实施计划本异地扩建项目拟建设期为二年，生产期为15年，整个计算期为17年。投产后第一年生产负荷达到设计生产能力的70%，第二年生产负荷80%，第三年及以后各年达到设计生产能力的100%。15.4产品成本和费用估算(1)原辅材料及燃料动力价格均以近几年市场已实现的价格为基础，预测到生产期初的价格。(2)其他制造费按固定资产原值（扣除建设期利息）的2%计取。(3)修理费按固定资产原值（扣除建设期利息）的3.5%计取。(4)全厂定员800人，人均工资及福利9600元/人·年。(5)其它管理费按工资及福利总额的100%计取。(6)固定资产折旧费按平均年限法，定资产残值率为4%。(7)销售费用按销售收入的5.0%计取。140 经过初步测算，本项目年均总成本费用为31356万元，年均经营成本费用为27936.81万元。15.5产品销售价格及年销售收入主产品：合成氨2200元/吨、尿素1600元/吨副产品：硫磺600元/吨主产品年均销售收入为51632万元。15.6产品销售税金及附加本项目产品合成氨、硫磺增值税税率为17%，其余产品为13%，城建税税率为7%，教育费附加费率为3%，所得税率为33%计取。15.7利润估算及分配本项目各年的销售收入、销售税金及附加、利润分配计算情况见（损益表）。在利润分配中提取盈余公积10%，公益金5%。15.8财务分析15.8.1静态指标(1)投资利润率--------------31.91%(2)投资利税率--------------38.73%(3)资本金利润率------------83.29%(4)投资收益率--------------37.37%(5)投资回收期(税前)------5.00年(含建设期)(税后)-------5.79年(含建设期)(6)全员劳动生产率----------34.90万元/年·人140 15.8.2动态指标(1)全投资财务内部收益率（税前）-------30.83%（税后）-------23.58%(2)全投资财务净现值（税前）------------80299万元(Ic=10%)（税后）------------47380万元(Ic=10%)(3)自有资金财务内部收益率-------------30.76%(4)自有资金财务净现值----------------49529万元(Ic=10%)15.8.3清偿能力分析(1)由借款还本付债表计算固定资产投资借款偿还期4.96年（含建设期2年），能满足贷款机构要求的期限,项目具有偿债能力。(2)资金来源与资金运用表由资金来源与运用表（附表15-9）看出，项目除能做到资金收支平衡外尚有盈余。(3)资产负债表由资产负债表（附表15-10）可看出项目投产后负债率均小于55%，流动比率在整个生产期内都大于1，速动比率在第5年后均大于4，表明项目的净资产完全能够抵补负债。15.8.4不确定分析（1）盈亏平衡分析以生产能力利用率表示的盈亏平衡点(BEP)，其计算公式为:生产能力利用率=年固定成本/(年产品销售收入-年可变成本-140 年销售税金及附加)=37.12%计算结果表明,该项目只要达到设计能力的37.12%，企业就能保本，由此可见，该项目风险很小。（2）敏感性分析考虑项目实施过程一些不定因素的变化，分别对销售价格、建设投资、年生产量和原材料.燃料及动力作了提高5%、10%和降低5%、10%的单因素变化对内部收益率、投资回收期的影响的敏感性分析。由表上可以看出销售价格是最敏感因素,其次为年产量变化，最后为原料、燃料及动力变化。当销售价格降低10%的时候，其内部收益率仍高于基准收益率，说明项目具有一定的抗风险能力。评价指标详见“敏感性分析表”(附表15-13)。15.9结论根据国家颁布的行业财务评估参数，本项目行业基准收益率为10%，基准投资回收期为11年，平均投资利润率为14%，平均投资利税率为16%。从上述财务评价指标看，财务内部收益率高于行业基准收益率，投资回收期低于行业基准投资回收期，所有的指标均优于行业基准；从盈亏平衡和敏感性分析看，项目具有较强的抗风险能力。因此，项目从财务上讲是可行的。140 目录第一章总论11.1概述11.1.1项目名称、主办单位名称、企业性质及法人11.1.2可行性研究报告编制的依据和原则11.1.3研究范围31.1.4企业现状31.1.5项目提出的背景、投资的必要性和经济意义41.2研究结论81.2.1研究的简要综合结论81.2.2存在问题81.2.3项目的主要技术经济指标表9第二章市场预测122.1国内、外市场情况预测122.1.1近几年产品进、出口情况142.1.2贵州宜化化工有限责任公司尿素市场前景分析142.2产品价格分析17第三章产品方案及规模183.1产品方案及规模183.1.1合成氨：183.1.2尿素：183.1.3副产品183.1.4燃料气：183.1.5合成氨、尿素产品平衡183.1.5.1合成氨：183.1.5.2尿素耗氨：193.1.5.3尿素耗CO2：193.2产品质量指标193.2.1液氨：中间产品193.2.2尿素：产品193.2.3工业硫磺：副产品20第四章工艺技术方案21140 4.1概述214.1.1工艺技术方案214.1.2.本次工程拟定的工艺流程214.2造气（含吹风气余热回收）244.2.1工艺技术方案的确定244.2.2工艺流程简述254.2.3主要设备选择264.2.4消耗定额284.3电除尘284.3.1工艺技术方案的确定284.3.2工艺流程简述284.3.3主要设备选择294.3.4消耗定额294.4半水煤气脱硫304.4.1工艺技术方案的确定304.4.2工艺流程简述304.4.3主要设备选择304.4.4消耗定额（以吨氨计）314.5压缩324.5.1工艺技术方案的选择324.5.2工艺流程简述334.5.3主要设备选择334.5.4消耗定额344.6变换344.6.1工艺技术方案的选择344.6.2工艺流程简述354.6.3主要设备选择364.6.4消耗定额364.7变脱374.7.1工艺技术方案的选择374.7.2工艺流程简述374.7.3主要设备选择374.7.4消耗定额384.8脱碳38140 4.8.1工艺技术方案的选择384.8.2工艺流程简述414.8.3主要设备选择424.8.4消耗定额424.9精炼434.9.1精炼工艺技术方案的选择434.9.2工艺流程简述444.9.3主要设备选型444.9.4主要技术参数454.9.5主要消耗指标454.10氨合成工段454.10.1合成工艺技术方案的选择454.10.2工艺流程叙述464.10.3主要设计参数464.10.4主要运行参数474.10.5消耗定额474.11氨回收工段504.11.1方案的选择504.11.2工艺流程简述514.11.3主要设备选型514.11.4消耗定额524.12冷冻站524.12.1设计条件524.12.2制冷方式及工况524.12.3压缩机的选型方案524.12.4主要设备选择534.12.5工艺流程简述534.12.6消耗定额544.13仪表空压站544.13.1全厂净化压缩空气需要量和质量要求544.13.2净化方法及设施544.13.3主要设备选择554.13.4水、电消耗指标（1000m3仪表空气）574.14尿素工段57140 4.14.1工艺方案的选择574.14.2工艺流程简述584.14.3主要设备选择614.14.4消耗定额：(以吨尿素计)624.14.5成品包装贮运624.15自控技术方案634.15.1自控水平和主要控制方案634.15.2仪表类型的确定654.15.3主要关键仪表选择65第五章原料、辅助材料及燃料的供应665.1原料供应665.1.1原料来源及运输条件665.1.2原料资源的品位、开采及生产情况665.1.3原料来源的可靠性665.2主要辅助材料供应675.3燃料供应675.3.1使用燃料的品种、规格、年需用量675.3.2燃料的来源及运输条件68第六章建厂条件和厂址方案696.1建厂条件696.1.1厂址的地理位置、地形、地貌概况696.1.2地形地貌696.1.3地质条件（略）706.1.4厂区气象条件（略）706.1.5供水条件706.1.6交通运输条件（略）706.1.7供电706.1.8社会环境706.2厂址方案70第七章公用工程及辅助设施方案727.1总图运输方案727.1.1设计依据727.1.2方案设计的原则72140 7.1.3总平面布置727.1.4工厂防护设施的设置及绿化布置727.1.5竖向设计的原则737.1.6竖向布置方式737.1.8厂区道路设计737.1.9总图运输主要技术经济指标737.2给排水747.2.1工厂给水747.2.1.1给水水源、取水和输水及水处理方案的比较与选择747.2.1.2厂区给水系统方案的比较与选择747.2.2工厂排水757.2.2.1全厂排水系统的划分和技术方案的选择757.2.3生活区生活污水处理757.2.4造气循环水处理767.2.5脱硫循环水处理787.2.6变压吸附脱碳循环水处理797.2.7合成循环水处理807.2.8尿素循环水处理817.2.9热电站循环水处理827.2.10全厂生产废水处理837.3供电及电讯867.3.1全厂供电867.3.1.1全厂供电计算负荷及负荷等级867.3.1.2电源选择及可靠性877.3.1.3供电方案选择及原则确定877.3.1.4非线性负荷谐波情况预测及防治设想887.3.2电讯887.3.3主要设备选择887.3.4负荷计算表897.4供热及化学水处理927.4.1供热927.4.1.1供热现状927.4.1.2热负荷927.4.1.3设计热负荷93140 7.4.1.4三班制典型生产日负荷图947.4.1.5建设规模及装机容量947.4.1.6机组选型947.4.1.7供热方案957.4.1.8燃料957.4.1.10废气、废渣、废水处理967.4.2化学水处理站977.4.2.1全厂化学水负荷977.4.2.2化学水处理977.4.3主要设备选型987.5固体原料、产品储运设施及运输997.5.1全厂贮运设施的内容及管理体制997.5.1.1厂外运设施997.5.1.2厂内贮运设施1007.5.2原料、燃料贮存天数、贮存量的确定1007.5.3物料的装卸、贮运、处理方案的确定1017.5.4全厂性仓库面积及贮存量的确定1017.6维修1027.6.1全厂维修体制及设置原则1027.6.2维修能力的确定1027.7外管1027.7暖通1037.7.1设计依据：1037.7.2设计范围1047.7.3设计方案1047.8维修1047.8.1全厂维修体制及设置原则1057.8.2维修能力的确定1057.9分析1067.9.1中央化验室1067.9.1.1中央化验室设置的目的和任务1067.9.1.2中央化验室的规模、组成和面积确定1067.9.2车间分析室1077.9.2.1车间分析室设置的目的和任务107140 7.9.2.2车间分析室的规模、组成和面积确定1077.10土建1077.10.1自然条件1077.10.2地方材料供应及施工条件1097.10.3土建工程方案1097.11生活福利设施1107.11.1全厂生活福利设施规划方案1107.12建（构）筑物一览表110第八章节能1168.1生产装置的状况1168.2节能措施1168.3项目能耗指标116第九章环境保护1189.1厂址与环境现状1189.1.1厂址的地理位置和自然条件（略）1189.1.2厂址环境现状与分析1189.2执行的环境质量标准及排放标准1199.3建设项目的主要污染源及污染物1199.3.1主要污染源及污染物排放量1209.3.1.1废气1209.3.1.2废水1219.3.1.3废渣1229.3.1.4噪声1229.4环境保护与综合利用论述1239.4.1“三废”处理技术与措施方案的技术可行性和经济合理性1239.4.1.1废气处理方案1239.4.1.2废水处理方案1249.4.1.3废渣及处理方案1259.4.1.4噪声处理方案1269.5绿化1269.6其他环保措施1269.7环保措施的可靠性1279.8环保投资估算127140 第十章劳动保护与安全卫生12810.1设计原则12810.2生产过程中职业危害因素分析12810.3设计采用的安全与工业卫生措施13010.4劳动保护设施的费用131第十一章消防13211.1设计依据13211.2工程的消防环境现状13211.3工程的火灾危险性类别，民用建筑类别13211.4消防设施和措施13211.5消防设施费用估算134第十二章工厂组织和劳动定员13512.1工厂体制和组织机构13512.2生产班制和劳动定员13512.3人员的来源和培训136第十三章项目实施规划13713.1建设周期总时间13713.2实施进度规划137第十四章投资估算和资金筹措13814.1投资估算13814.1.1投资估算的范围13814.1.2投资估算的依据和说明13814.1.2.1编制依据13814.1.2.2编制说明13914.1.3单项工程的投资估算(详见项目总投资估算表)13914.1.4建设投资分析13914.1.5项目建设期贷款利息13914.1.6固定资产投资13914.1.7流动资金的估算13914.1.8报批项目总投资14014.1.9项目总投资14014.2资金筹措14014.2.1资金来源140140 14.2.2资金运用计划140第十五章财务、经济评价14115.1编制依据14115.2生产规模14115.3项目实施计划14115.4产品成本和费用估算14115.5产品销售价格及年销售收入14215.6产品销售税金及附加14215.7利润估算及分配14215.8财务分析14215.8.1静态指标14215.8.2动态指标14315.8.3清偿能力分析14315.8.4不确定分析14315.9结论144140'