18万吨年粉状磷酸一铵项目可行性研究报告 100页

'××××××××有限责任公司18万吨/年粉状磷酸一铵项目可行性研究报告××××××××××研究设计院工程咨询资格证号：工咨甲×××××× 目录1总论11.1概述11.1.1项目名称、建设单位名称、企业性质及法人代表11.1.2可行性研究报告编制的依据和原则11.1.3项目提出的背景、投资必要性和经济意义21.2可行性研究报告研究范围31.3研究结论31.3.1研究的简要结论31.3.2建议42市场预测62.1磷铵产品概况72.2国际磷铵市场概况72.2.1世界磷铵的生产、消费及贸易情况72.2.2市场预测82.3国内磷铵市场概况92.4中国MAP进出口情况112.5××省及周边省市复肥市场的需求初步分析112.6中国MAP发展趋势预测122.7磷铵价格分析122.8产品销售的预测133产品方案及生产规模143.1产品方案是否符合国家产业政策、行业发展规划的要求153.2生产规模和各装置的规模确定的原则和理由153.3产品质量指标163.4中间产品规格164工艺技术方案16 4.1硫磺制酸工艺技术方案174.1.1原料路线的确定原则及依据174.1.2国内外工艺技术概况174.1.3工艺技术方案的比较及选择184.1.4硫酸工艺特点194.2磷酸工段工艺技术方案204.2.1原料生产中磨矿工艺的确定204.2.2磷酸工艺技术的比较及选择224.3磷铵工艺技术的选择和比较264.3.1磷酸浓度的确定264.3.2中和方法的确定274.3.3雾化方式的选择274.3.4干燥介质及流向的选择284.4工艺流程284.4.1硫酸生产工艺284.4.2磷酸生产工艺304.4.3磷铵生产工艺304.4.4氨站314.4.5物料衡算及流程图314.5消耗定额344.6主要设备364.6.1硫酸设备选型364.6.2磷肥装置设备选择的理由374.6.3粉状磷铵装置374.6.4主要设备一览表384.7自控技术方案404.7.1自控水平和主要控制方案404.7.2仪表类型的确定40 4.7.3主要关键仪表选择414.7.4仪表供电415原材料、辅助材料及燃料和动力的供应425.1主要原材料、辅助材料、燃料的供应426建厂条件和厂址方案436.1建厂条件436.1.1建厂地区概况436.1.2交通运输条件436.1.3气象条件及工程地质资料436.1.4电源、供电、电讯等情况446.1.5水源、排水等情况446.1.6供热工程446.2厂址方案447公用工程和辅助设施方案457.1总图运输457.1.1总平面布置457.1.2道路467.1.3工厂防护设施及其它477.2工厂运输477.3给排水477.3.1概述477.3.2设计依据487.3.3设计范围487.3.4给水设计487.3.5排水设计507.3.6消防507.4供配电517.4.1设计范围51 7.4.2引用标准517.4.3供电概述517.5电信577.6供热及发电577.6.1废热回收系统577.6.2废热发电系统587.6.3给水系统587.6.4汽水系统587.6.5排污疏水系统587.6.6脱盐水站587.6.7主要设备选型597.6.8自动控制607.6.9系统设计特点607.7贮运设施及机械化运输617.8采暖、通风及空调617.8.1采暖、通风及空调原则617.8.2通风、除尘的主要方案617.9空压站627.9.1技术方案的确定627.10中央化验室627.10.1中央化验室和岗位分析室的关系和分工627.10.2分析项目627.11维修637.12土建647.12.1设计依据647.12.2地基与基础647.12.3建筑设计657.12.4结构设计65 7.12.5磷石膏渣场667.13生活设施668节能678.1复肥装置能耗指标及分析678.1.1单位产值综合能耗678.2节能措施综述679环境保护699.1编制依据699.1.1有关国家文件：699.2厂址的地理位置和自然条件699.3环境质量标准和排放标准699.3.1环境质量标准699.3.2排放标准699.4建设项目的排污情况及治理措施729.4.115万吨/年硫磺制酸装置729.4.25万吨/年磷酸装置749.4.318万吨/年粉状磷酸一铵769.4.4磷石膏渣场779.4.5污水处理站799.5清洁生产809.6环境保护费用8110劳动保护与安全卫生8210.1编制依据8210.2项目生产过程中职业危害因素的分析8310.2.1生产过程中主要有毒、有害物质及防治措施8310.2.2生产过程中化学腐蚀的危害因素8410.2.3生产过程中高温易爆等危害因素。8410.2.4噪声危害84 10.2.5静电、雷电的危害8410.3职业安全卫生防护的措施8510.3.1防火、防爆措施8510.3.2防尘、防毒、防腐蚀措施8510.3.3防噪声措施8510.3.4防电、防雷击措施8510.3.5防机械损伤，防高温措施8510.3.6其他措施8610.4消防8610.4.1设计原则8610.4.2生产过程中火灾危险性物质8710.4.3生产过程中火灾危险类别8710.4.4消防措施8711生产组织和劳动定员估算8711.1工厂体制及组织机构的设置8711.2生产班制和定员8711.3人员的来源和培训8812项目实施规划9012.1建设周期的规划9012.2实施进度计划9013投资估算和资金筹措9113.1投资估算9113.1.1投资估算编制的依据和说明91 1总论1.1概述1.1.1项目名称、建设单位名称、企业性质及法人代表项目名称：18万吨/年粉状磷酸一铵工程主办单位名称：××××××××有限责任公司企业性质：民营法人代表：×××1.1.2可行性研究报告编制的依据和原则1.1.2.1编制依据(1)原化工部计发［1997］426号文关于印发《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)××××工业研究设计院与××××××××有限责任公司签订的“××××××××有限责任公司18万吨/年磷铵项目可行性研究报告编制合同书”。(3)××××××××有限责任公司提供的项目有关基础资料。(4)××××化学工业研究设计院对同类工厂的工程设计和建设运行情况的调查。1.1.2.2编制原则本可研报告的编制将遵循下述原则：(1)力求全面、客观地反映情况本报告是供公司及上级部门决策使用，因此在编制过程中应按照国家、行业和地区的发展规划，以及国家的产业政策、技术政策的要求，对本项目的建设条件、技术路线、经济效益、工程建设、生产管理以及对环境的影响等各个方面，力求全面地、客观地反映实际情况，多方面的分析对比，为上级领导机关决策提供依据。(2)采用先进适用的技术 各生产装置及配套的公用工程、辅助设施，都要充分注意技术的先进性。技术的先进性不但体现在工艺流程、技术装备和控制水平上，而且同样体现在环境保护和工业卫生等各个方面。在注意技术先进性的同时，还要充分注意技术的适用性。即根据企业目前的经济能力、配套能力和管理水平等情况，选取适用的先进技术。(3)要以经济效益为中心经济效益是企业生存的命脉。因此，本报告编制过程中要特别注意节省投资降低消耗定额和减少定员以提高企业的经济效益。(4)遵循持续发展的战略观念，严格执行环境保护法规、安全和工业卫生法规、完善“三废”处理设施，控制对环境的污染，节约能源。1.1.1项目提出的背景、投资必要性和经济意义1.1.1.1企业概况××××××××有限责任公司是××××集团下属的一个控股子公司。公司位于××××××××××,交通运输便利。××县具有丰富的磷矿石资源，磷矿石已探明可开采量为1970万吨，为了认真落实××县委、县政府提出的“工业立县”战略，依托本地资源，对磷矿石进行深加工，实现从初加工向深加工的转变，由此增加产品的附加值和技术含量，将资源优势转化为产业优势和经济效益。公司于2004年投资1.6亿，兴建10万吨磷酸一铵一期限工程，于2005年4月建成投产。现公司拟上马配套技改18万吨磷酸一铵二期工程，通过技术改造，形成年生产磷酸一铵28万吨，硫酸45万吨，磷酸15万吨的生产能力，总投资达2.5亿元，年销售收入6亿，年上交税金4000万元。公司将以“三个代表”重要思想和科学发展观为指导，以发展为主线，以质量创品牌，以创新添活力，以管理求效益，抢抓机遇，锐意进取，打造东圣品牌。1.1.1.2投资的必要性及经济意义(1)××省具有丰富的磷资源优势××是我国的富磷省，磷矿资源远景预测储量达126.8亿吨。××××××××有限责任公司位于××磷资源富集区域，公司交通运输十分方便。磷矿成本低，产品具有很强的竞争优势，生产磷铵具有得天独厚的资源优势。(2)产品市场要求 ××省是我国的农业大省，属江汉平原，现有耕地近亿亩，多以种植小麦、水稻、棉花、大豆、玉米、花生、烟草、瓜果、蔬菜等为主，是国家主要商品粮基地之一。化肥是农业必不可少的生产资料，是保证农业增产的重要手段。在耕地面积有限的条件下，施用化肥以提高单位耕地面积的产量是增产的主要途径，而且见效快。省内的肥料品种中主要以氮肥、普钙和钙镁磷肥为主，高浓度氮磷钾复合肥较少，自给率不足。因此，在今后较长时期内，农业的发展需要继续建设一批高浓度磷复肥装置。磷铵是磷复肥的重要原料之一，磷复肥的市场需求将直接影响到磷铵的市场用量。(3)企业自身发展的需要和具有的有利条件我国加入WTO后，对国民经济的发展带来了深远影响，对化肥工业而言：化肥进口配额逐年增加，关税降低，使得进口化肥在价格方面具有一定的竞争优势。对此，国内化肥企业只有抓紧时间调整产品结构，拓宽市场，扩大企业规模，壮大企业实力，优化资源配置，才能在化肥市场竞争中立于不败之地。××××××××有限责任公司正是意识到了这一问题，把调整产品结构，发展NPK肥料作为提高企业经济效益，扩大产品市场的重要途径之一来考虑。经预算：该项目建成投产后年均销售收入32164.4万元，年均新增利润3565.1万元，年均新增所得税1176.5万元，年均税后利润2388.6万元，投产后5年内可回收全部投资。投资利润率为27%,投资利税率为28.7%,投资内部收益率税前为36.6%,税后为26.37%,生产能力利用率为46.3%。1.1可行性研究报告研究范围1、18万吨磷铵装置方案；2、市场需求预测；3、与工艺装置配套的公用工程及辅助设施方案；4、项目的环境保护、劳动安全和卫生评估；5、投资估算与技术经济评价。1.2研究结论1.2.1研究的简要结论1、本项目产品方案选择正确，规模合适； 2、本项目原料来源可靠、工艺成熟；3、本项目的“三废”治理设施完善，并运行可靠；4、初步财务评价表明该项目有良好的经济效益；5、研究结果表明：本项目符合国家产业发展政策，对提高企业经济效益有着积极的意义。同时增加就业岗位，带动当地交通运输、环保治理等相关业的发展，有着明显的社会意义。项目的实施是必要的和必需的。1.1.1建议1、积极开发磷石膏的综合利用，变废为宝。2、为确保产品质量，希望建设单位加强产品生产控制和原料、中间产品及成品分析，建议采用PCL计算机监控系统进行管理。 3、在当今市场经济情况下，产品价格随着市场波动很大，产品所实现的经济效益也与市场休戚相关。建议建设单位抓住市场良好机遇，并尽早筹措资金，使工程早日上马。附：主要技术经济指标表1-1表1-1主要技术经济指标序号项目名称单位数量备注一生产规模万吨/年18 二生产方案1磷酸一铵（MAP）万吨/年18配套：硫酸（100%H2SO4）万吨/年15磷酸（100％P2O5）万吨/年5三年操作日天330四主要原辅料用量1硫磺（S≥99.5％）万吨/年4.952钒催化剂万升/年0.93轻柴油吨/年304硅藻土吨/年14.95磷矿（31％P2O5）万吨/年16.36氨（≥99％）万吨/年2.437包装袋(50kg/袋)万只/年364.58磷酸（100％P2O5）万吨/年3.64五燃料及公用工程1新鲜水万吨/年147.842电万kwh/年4513蒸汽（0.6Mpa）万吨/年0.84煤万吨/年2.16六运输量吨/年82.481运入量吨/年25.642运出量吨/年56.64七定员人251八装置占地面积平方米5242九新增建筑面积平方米1882.6十全厂综合能耗总量KJ/年4.59×1012十一单位产值综合能耗KJ/万元1.43×108十二工程项目报批总投资万元9569.2 1固定资产总投资万元80032流动资金万元5220.5十三年均销售收入万元32164.4十四成本和费用1年均总成本费用万元28370.4十五年均利润总额万元3565.1十六年均销售税金万元228.9十七财务评价指标1投资利润率%272投资利税率%28.73投资回收期I(税前)II(税后)年年4.15.0含建设期4全投资内部收益率I(税前)Ⅱ(税后)%%36.626.35全投资净现值I(税前)II(税后)万元万元16634.99874.4ic=10%6生产能力利用率(BEP)%46.3 1市场预测1.1磷铵产品概况磷铵是磷酸与氨中和的化合物，是高效氮磷复合肥料。也可用作木材、纸张、织物的阻燃剂，纤维加工和染料工业的分散剂，搪瓷用釉药，防火涂料的配合剂。还用于印刷制版和医药制造，食品工业中用作膨松剂，面团调和剂，酵母养料，酿造发酵助剂等。肥料用磷酸铵主要是磷酸二铵(DAP)和磷酸一铵(MAP)。DAP和MAP是重要的高浓度氮磷复合肥料，可用作粮食作物、经济作物、蔬菜及果树的基肥，也可作为追肥，对粮食作物和其他经济作物有明显的增产作用。与低浓度肥料相比，可以大大节省包装、贮存、运输和施用方面的费用；两种磷铵产品均可和其他肥料混配，制成烟叶、水果、蔬菜等多种经济作物的专用复混肥料和NPK复混肥，烘干时分解温度较高，基本不发生氨损。因此，磷铵已成为最受欢迎的磷肥品种之一。在国际市场上，DAP的规格通常为18－46－0，MAP的规格通常为11-（51-55）-0，11-48-0和12-52-0等，都是通过湿法磷酸路线生产的，而且大部分是作为肥料使用的。只有少量的MAP由脱氟的湿法磷酸生产的11-55-0和11-57-0产品作为乳牛场养牛的饲料。1.2国际磷铵市场概况1.2.1世界磷铵的生产、消费及贸易情况过去五年中，全球MAP产量稳步提高。2003年，全球磷酸一铵（MAP）产量比2002年增加了9%。1999年，世界磷肥产品产量结构为：DAP占62％，MAP占26％，TSP占12％，而2003年已变成DAP55％，MAP33％，TSP仍为12％。美国，印度、俄罗斯、中国和摩洛哥等是磷铵生产大国，其磷铵产量各占世界总产量分别是42.7％、12.6％、9.6％、8.4％和4.4％，上述五国磷铵产量总计约占世界磷铵总产量70％以上。近几年西欧磷肥产量逐年下降，美国略有下降，而亚洲地区，特别是中国、印度等磷肥产量增长较快。 在俄罗斯，MAP产量在过去五年中以平均每年10％的速度增长，而DAP产量增长速度不足1％。1999年以来，俄罗斯当地市场磷肥销售量增长了5倍。2003年，俄罗斯当地市场磷肥销量占俄罗斯磷肥总销售量的12％。粗略统计2003年俄罗斯MAP产量大约为120万吨P2O5，绝大部分出口；DAP产量大约为60万吨P2O5。2003年美国磷酸开工率为90％以上，产量从2002年的1020万吨P2O5增加到2003年的1040万吨P2O5。MAP产量比2002年增加18％，原因是美国国内需求强劲以及对巴西的出口增加。2004年初Cargill和IMCGlobal宣布合并。新公司将是美国最大的磷肥生产商，共有磷酸能力570万吨/年P2O5，占美国磷酸总能力的一半，DAP/MAP能力将超过1000万吨（实物）。目前美国有磷酸能力1150万吨/年P2O5。预计近期不会有新的变化。世界磷铵的贸易量比较大。2000年世界磷铵贸易总量为842.2万吨P2O5，占世界总产量约50%。国际市场上MAP的主要出口国是美国、俄罗斯、摩洛哥和南非，其中美国MAP主要出口北美洲、拉丁美洲和大洋洲，出口量在市场中所占份额超过50%；俄罗斯MAP主要出口拉丁美洲、欧洲和北美洲；摩洛哥MAP主要出口欧洲。亚洲和西欧是磷铵的主要进口地区，西南亚和拉丁美洲也是比较大的进口地区。总体上，拉丁美洲、北美洲、大洋洲和西欧是国际MAP的主要市场。2003年，世界磷肥贸易出现了新形势：中国DAP进口量锐减；印度重新进口DAP；中国出口DAP；巴西持续需求MAP。从全球来看，DAP贸易量减少2％，MAP和TSP出口量增多。1.1.1市场预测预计2004—2008年全球DAP能力提高24％，MAP能力提高7％，TSP能力提高5％。新增能力主要是在磷肥消费大国，2004—2008年，中国将占磷铵新增能力的一半。据世界银行/粮农组织/工发组织化肥工作组预测，世界对磷肥的需求预测如下表2-1： 表2-1世界磷肥需求预测（单位：万吨P2O5）时间地区1995/961999/20002004/05平均每年增长总需求量2962.53359.536402%其中亚洲1483174018904%西亚161.0205.0240.04%南亚370.0475.0500.04%东亚952.01060.01150.04%从上表可以看出，世界对磷肥的需求总的状况呈增长的趋势。同时，世界对DAP、MAP的需求量也将继续增长，预计从1995年到2010年需求量将从2280万吨增长到3470万吨。亚洲则是最主要的需求增长地区，约占增长量的75%，其中，中国对DAP、MAP的需求，在亚洲地区占有重要地位，预计在近一段时间内需求量仍将大于供应量。世界DAP的进出口也将继续增长，而进口DAP、MAP的主要地区还是在东欧、非洲、亚洲和拉丁美洲。主要出口地区在北非（摩洛哥，突尼斯），北美（美国）以及亚洲（约旦）。1.1国内磷铵市场概况MAP在我国发展起步较晚，是随着DAP的发展而发展起来的，近年来MAP的生产能力和产量有了较大幅度的增长。表2-2近年来国内MAP的能力和产量（单位：万吨，实物量）年份能力产量开工率（％）1999295.5172.9592000369179.8492001－219.32002－275.32003－296.52004－333.3 虽然我国MAP的发展速度较快，但开工率不高。1997年以前MAP开工率不到50％，近几年来开工率有所上升，基本在50％以上，最高达到64％。主要原因是MAP生产厂生产时间不长，有些较大型装置是近几年才建成，在生产和管理上存在经验不足，只有少数企业能够达产达标，如云磷、息烽等厂，其产品完全成本和进口化肥相比具有竞争力。此外，和国外相比，我国MAP生产企业数量较多，规模小，目前国内MAP生产企业有70多家，最大生产能力为20万吨/年。2002年我国MAP产量前10名生产厂家的MAP产量之和占全国MAP总产量的50％。因此，目前我国迫切需要发展有一定规模、原料来源有优势、能够降低生产成本、具有国际竞争能力的MAP生产装置。表2-3是2002年我国MAP产量前10名生产厂家的MAP产量。表2-32002年国内MAP产量前10名生产厂家企业名称产量（万吨P2O5）涪陵化工股份有限公司9.08四川宏达股份有限公司什化分公司7.43××祥云化工股份公司6.83开磷集团息烽重钙厂6.40江苏瑞和化肥有限公司5.88云南三环化工有限公司5.86贵州宏福实业开发有限公司5.61××洋丰集团5.34四川什邡蓥峰实业总公司5.16××楚星化工股份有限公司4.96合计62.55MAP是我国NPK复合肥生产企业极为重要的原料，它的供需状况直接影响NPK复合肥市场的供销形势。2004年我国NPK复合肥企业以大于18％的速度快速发展。因此，MAP市场需求明显拉动。2004年我国生产MAP共计333.3万吨，同比增长24.7％。全年MAP总需求量约400万吨，再加上原材料价格上涨、运输紧张等因素影响，造成我国MAP市场供需形势更加严峻。预计今后几年 国内供需缺口将有所缓解，但该市场仍属卖方市场。预计今后五年中，中国云南、贵州、重庆和安徽等地的扩能改造将新增能力300万吨/年P2O5，其中70％为DAP，30％为MAP和NPK。中国磷酸能力将提高40％，2008年中国DAP产量将达到580万吨/年P2O5，MAP产量达1180万吨/年P2O5。1.1中国MAP进出口情况目前，我国磷复肥产品产量远不能满足农业实际需求，国家每年进口大量的磷复肥产品，进口的磷复肥品种主要是高浓度的DAP和NPK，还有少量的其它磷复肥产品，如MAP等。与DAP和NPK相比，我国MAP的进口量相对较少，主要来自哈萨克斯坦；出口量也较少，主要出口亚洲地区，如印度、越南等。表2-4近年来我国MAP进出口量（单位：万吨，实物量）年份199719981999200020012002进口量8.18.55.00.71.55.8出口量0.30.33.99.29.512.6我国每年从国外大量进口DAP和NPK来满足国内对高浓度磷复肥需求。因此，未来几年内我国MAP进口量变化不大，仍然维持较低水平。近几年来，我国磷复肥生产企业为迎接入世挑战，不断挖潜改造，扩大规模，提高产品质量，抓紧节能降耗，加强管理，进行严格的成本控制，现在已经取得基本成效，2002年国内MAP平均生产成本为1070元/吨。如果国内MAP生产企业能够进一步提高MAP产品质量、降低生产成本，将会在国际市场上具有一定的竞争力。亚洲一些国家如日本、印度等国每年都进口一定数量的MAP，因此，未来我国具有进一步扩大MAP出口量的潜力。1.2××省及周边省市复肥市场的需求初步分析××省是农业大省，也是我国主要粮食生产基地之一，每年向国家提供商品粮150万吨以上，全省现有耕地近亿亩。近几年新建不少混配肥装置，装置最大生产能力为年产10万吨，绝大部分为年产1-5万吨的装置。目前全省磷肥生产能力250万吨/年，复混肥的生产能力为200万吨/年。根据××省农科部门和化肥专家的预测，××省农业对化肥的需求比例为N:P2O5:K2 O=1:0.49:0.25，实际的养分比例仅为N:P2O5:K2O=1:0.2:0.03，××省多元肥料的产量还不能满足农业的要求，尤其是高浓度氮磷钾复合肥较少，自给率不足，需要加快发展。周边省市中复肥的生产厂家不少，但主要是一些规模在5万吨/年以下的小厂，而且主要生产低浓度复混肥。表2-5各省复合肥施用量单位：万吨(折纯)地区化肥施用量氮肥磷肥钾肥复肥施用比例%上海21.8016.402.201.102.2010.10江苏306.70184.7046.9011.4063.3020.60浙江98.3068.6012.605.5011.7011.90安徽248.50142.5040.5016.8048.7019.60江西112.8057.8021.6017.4015.9013.40山东373.0192.3055.4025.8099.7026.70××240.0134.7047.3015.5042.6017.80湖南167.094.7023.6027.1021.8013.00表2-5中看出，在周边省市中以山东省的复肥生产量和消费量最大，而××省每年的复肥缺口较大。从施用量看，江西、浙江、××、湖南等省的复肥施用量比例都低于全国平均水平(96年施用复肥比例为19.2%)，若保持96年复肥施肥总量325.5万吨的水平，将复肥施用比例提高到30%，则复肥需求量增加178.4万吨。由此可见，在××××发展高浓度复肥原料之一的粉状磷铵应是很有潜力的。1.1中国MAP发展趋势预测从农业发展与市场趋势来看，复合肥的施用将是我国今后的发展方向。随着化肥消费观念的转变，国内磷复肥消费不断增长，同时带动了高浓度磷复肥工业的迅速发展，特别是磷铵（MAP和DAP）和NPK复合肥的生产能力和产量增幅较大。目前我国中小化肥结构调整的重点之一是调整产品结构，由生产单一的基础肥料向肥料的二次加工方向发展，其中尿基复合肥就是结构调整的一个主要产品，而MAP是中小化肥企业发展尿基复合肥首选的磷原料。仅这部分结构调整增加的复合肥生产所需的MAP量就是很可观的。 因此，无论从MAP产品本身作为高浓度磷复肥直接施用的角度，还是从其作为高浓度NPK复合肥所必须的重要的生产原料的角度来看，MAP都具有较好的市场前景。可以预见，今后相当长的时间内，MAP的生产和消费都将以较高的速度增长，以满足我国化肥行业调整产品结构以及农业生产的需要。1.1磷铵价格分析国内磷铵市场价格主要受以下几个因素影响：1、宏观经济　　2004年以来，我国经济发展非常良好，市场经济更具活力，经济体系更加开放，国内生产总值不断提高，农业得到较快发展，这为化肥需求打下了良好的基础，同时也为化肥行业的发展提供了条件。2、生产成本　　生产成本是磷铵价格的主导支柱。2004年以来磷铵市场价格持续上涨，说穿了就是需求条件下的成本推动。当然不排除部分企业乘机“盲目”涨价，促使市价偏高。在2004年里，生产磷铵的原料液氨、硫磺、磷矿石价格都在不同程度地上涨。其中液氨价格影响较为突出。我国合成氨生产能力的70％以上是以无烟煤块为原料，在2004年，无烟煤块上涨幅度较大，从400元/吨上涨到700元/吨。导致合成氨企业和磷铵企业生产成本骤增。硫磺方面，从2003年（中国）到岸价在40—50美元/吨上涨到如今的90—93美元/吨；再者，磷矿石价格、汽车运价的上涨进一步加剧了磷铵成本的上涨。因此，磷铵价格的上涨就很必然了。就目前情况分析，在今后二、三年内能源价格、原料价格不可能出现大幅下滑现象，况且在现今形势下，各国都采取一定措施保护资源和限制资源产品出国。因此，2005年磷铵价格大幅下滑的可能性较小。　　3、价格扼制因素　　目前在国家政策的干预和市场调节下，磷铵价格上涨压力较大。①现今原料价格、能源价格上涨幅度较缓；②近来磷铵产量增长明显、磷铵市场竞争日益加剧。　　综上分析，磷铵需求的不断拉动和磷铵生产成本的不断增加是磷铵价格不断上涨的主导因素。结合2004年的市场变化我们可以得出磷铵市场供需平衡已进入一个新的价格区间：MAP的价格区间为1900—2200元/吨。所以磷铵较为合理的价格区间应为：MAP的价格区间是1900—2100元/吨。本可研中磷酸一铵售价为1760元/吨，有很强的市场竞争力。 1.1产品销售的预测公司所在地××，属长江中下游地区，是水果、柑橘、茶叶的主要生产基地，也是全国粮棉产地，相邻的鄂西，川东地区是烟草种植基地，这种多元种植结构，为磷酸一铵产品的销售创造了得天独厚的条件。 1产品方案及生产规模1.1产品方案是否符合国家产业政策、行业发展规划的要求国家国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要中，明确提出“加快发展以化肥为重点的农用工业，积极发展磷复肥和钾肥。未来2005年至2015年间，发展高浓度磷复肥将是我国化肥工业发展的重点。其基本战略是：主要立足现有的高浓度磷复肥企业，继续进行产品结构和原料结构的调整，根据区域经济优化的原则，继续贯彻“矿肥结合”、“酸肥结合”的发展方针，用高新技术改造传统产业，加快高浓度磷复肥的发展。××省具有丰富的磷矿资源，在磷矿开采、磷复肥装置建设、产品品种、生产规模和生产管理等方面居全国先进行列，具有强劲的发展潜力和优势。2004年以来我国NPK复合肥需求量增长迅速，导致MAP市场需求明显拉动，MAP需求增长空间较大，市场形势良好。综上所述，本项目产品方案粉状磷酸一铵符合国家产业政策和行业发展规划要求。1.2生产规模和各装置的规模确定的原则和理由1）磷酸装置根据复肥装置需要，为合理配套，18万吨/年磷酸一铵年需磷酸约9万吨左右，考虑到现有磷酸装置的生产能力富余，确定磷酸装置生产规模为5万吨P2O5/年磷酸，需购进3.64万吨P2O5/年磷酸。目前国内磷酸装置单系列规模为1.5～12万吨P2O5/年磷酸，因此无论从设计、制造、开车或操作等方面，都有非常成熟的经验。2）硫酸装置根据磷酸装置需要，为合理配套，5万吨/年磷酸年需98%硫酸约15万吨左右，本项目中除自用外可出售98%硫酸约2.7万吨。目前国内硫磺制酸装置单系列规模为4～40万吨/年硫酸，因此无论从设计、制造、开车或操作等方面，都有非常成熟的经验，本硫酸装置设备选择单系列。3）磷铵装置 本项目确定生产规模为18万吨/年粉状磷铵。对工程设计而言，18万吨/年磷铵装置的料浆浓缩采用单系列技术上并不困难，综合考虑喷雾干燥塔直径与土建投资的关系及塔内热气体分布，确定喷雾干燥塔选择单系列，即18万吨粉状MAP一条喷雾生产线，为与喷雾生产线合理配套，提高装置之间的操作灵活性，确定料浆中和浓缩也采用单条生产线。1.1产品质量指标产品标准：产品符合ZBG21009-90(I)标准（一级品标准）序号项目指标优质品一级品1有效磷（P2O5%）≥49≥472水溶磷（P2O5%）≥44≥413总氮（N%）≥9≥84水份（H2O%）≤7.0≤9.01.2中间产品规格1）磷酸(100%P2O5计)：5万吨/年根据磷矿的品位，确定磷酸浓度为18～20%P2O52）硫酸（浓度98%）：15万吨/年(100%H2SO4计) 1工艺技术方案1.1硫磺制酸工艺技术方案1.1.1原料路线的确定原则及依据1)概述硫酸的生产原料主要有硫磺、硫铁矿、天然石膏、磷石膏以及含SO2的冶炼烟气。对于新建硫酸装置，必须对原料的来源，技术经济，环境卫生等因素进行综合考虑。从合理利用资源和控制环境污染方面考虑，利用冶炼烟气来生产硫酸是一条较合理的原料路线，但必须依托于相关的有色冶金工业。硫磺是生产硫酸的理想原料，国外硫酸工业80％以上是以硫磺为原料。硫磺制酸具有工艺流程简单，投资少，热能利用率高，环境效益好等优点。相同规模的硫磺制酸装置，其投资约为硫铁矿制酸装置投资的一半。且动力消耗和公用工程费用低，无废渣、废水的排放。另外，硫磺制酸建设周期短，操作管理方便。因此，只要硫磺价格合理，供应渠道稳定，其经济效益是十分显著的。近几年来，我国硫磺制酸发展也比较快。1995年硫铁矿制酸所占比例约为80%，1998年硫铁矿制酸所占比例约为60%，到2001年比例下降到40%左右。同时，硫磺制酸所占比例由1995年的1.5%左右增加到2001年的30%左右。2)结论本项目选用进口硫磺为制酸的原料路线，因为：对××这样一个硫资源缺乏的省份，从全国的硫铁矿的供应、运输及经济技术方面来看，本项目不宜选用硫铁矿为制酸的原料路线，况且投资高，占地面积和公用工程消耗大，企业筹资也较困难。 硫磺是生产硫酸的理想原料，与硫铁矿制酸比较具有基建投资少，建设工期短，原料运输量少，使企业增强了对运费涨价的承受能力；并且有工艺流程短、水电消耗低、三废排放少、操作维护简单等优点。具有更好的环境效益和社会效益。通过硫磺市场的调查，国际上硫磺资源较为丰富，供应充足，国内硫磺回收潜力也较大。而目前国际上硫磺价格较适中，价格相对平稳，对于本项目而言，是可以接受的。1.1.1国内外工艺技术概况目前世界硫酸生产技术基本上都是采用接触法工艺，硫酸工业的技术和装备水平已处在较高水准上。我国自改革开放以来，随着几套大型硫酸装置的技术引进以及“八五”国家重大技术装备的科技攻关，使得我国的硫酸工业技术和装备水平都有了长足的发展，大型硫酸的国产化水平不断提高，与国际先进水平的差距不断缩小。主要表现在以下几个方面：1）生产装置向大型化发展2）提高总转化率、严格控制尾气中SO2排放量为了减轻尾气对环境污染的影响，国内外普遍采用的两转两吸制酸工艺，已将二氧化硫的转化率提高到99.7%以上，放空尾气中SO2含量降低到300ppm以下，采用含铯催化剂甚至还可以使二氧化硫的转化率提高到99.9%、放空尾气中的二氧化硫降低到100ppm以下。国内已有多套硫磺制酸装置的总转化率达到99.7%以上的水平，像苏州精细化工集团公司的30万吨/年硫磺制酸装置则达到了99.80%以上。3）余热利用效率提高4）技术和装备水平不断提高1.1.2工艺技术方案的比较及选择选择的工艺方案理由如下：（1）熔硫与精硫工艺采用带搅拌器的快速熔硫工艺，与常规熔硫池工艺相比，具有效率高，设备体积小。粗硫过滤采用加压过滤，与自然沉降过滤相比，过滤效率高，过滤速度快、强度高，占地少，排渣操作方便。（2）液硫雾化采用机械雾化工艺与空气雾化工艺相比，具有结构简单，喷嘴加工容易，不易堵塞，操作方便，不需设二次加压风机，工艺配管简单，动力消耗低。（3）采用“3+1”两转两吸转化吸收工艺与一转一吸相比，不仅提高了硫的利用率，还降低了SO2的排放浓度，减少了环境污染。 （4）采用中高温吸收工艺与常规吸收工艺相比，能有效防止酸雾的形成，减少尾气中酸雾的危害，同时可以减少换热面积。采用阳极保护酸冷却器，与传统的冷却排管相比传热效率大为提高，占地面积也可大大减少。（5）余热回收工艺在焚硫炉出口设火管锅炉，转化器一段出口设一蒸汽高温过热器，三段出口冷热换热器后设一中温省煤器，四段出口设低温过热器和高低温省煤器。回收这些液硫燃烧热及SO2生成SO3的反应热，产生3.82MPa，450℃的中压过热蒸汽，供汽轮发电机组发电，供熔硫、液硫保温低压蒸汽来自老厂低压蒸汽管网。1.1.1硫酸工艺特点本装置生产流程的特点具体体现在以下几方面：1)快速熔硫与液硫净化采用带搅拌器和蒸汽盘管加热的快速熔硫槽，熔硫迅速，清理方便，粗硫净化采用叶式过滤器机械过滤。2)机械雾化焚硫焚硫炉是硫磺制酸的关键设备，本设计的焚硫炉设有两个机械雾化喷嘴，焚硫炉为卧式结构。为确保硫蒸汽和空气在焚硫炉中充分混合、燃烧，在炉体内设置多道折流挡墙。为避免因燃烧不完全而在炉气中残存硫蒸汽，在焚硫炉设置了二次空气的进口。机械雾化喷嘴特点是雾化喷嘴中液硫压力大，不易堵塞，不需探针装置，较之低压喷嘴采用空气雾化的方法结构简单，加工制造容易，操作方便，且机械雾化不需雾化风机，节省了动力消耗，简化了流程。3)充分利用液硫燃烧热和转化部分的反应热在焚硫炉出口设置废热锅炉，在转化器第一段出口设置高温过热器，三段出口冷热换热器后（第一次吸收塔前）设一中温省煤器，四段出口设低温过热器和高低温省煤器，回收这些废热均用于产3.82MPa、450℃的中压过热蒸汽并用于发电。4)提高转化率，消除尾气污染本设计采用两次转化、两次吸收工艺，“3＋1” 四段转化流程，总转化率达到99.8%以上，使放空尾气中SO2含量在300ppm以下，以降低对环境的污染。在催化剂选用上，国内催化剂在活性、强度、起燃温度和使用寿命上均较国外催化剂性能差，为保证总转化率，减少对环境的污染，需引进催化剂。5)采用新型高效设备，节省投资（1）干燥塔、吸收塔采用碟形底，这样可以取消常规的混凝土平台，采用柱式支撑，大大节省了土建费用。（2）干吸塔的填料支撑采用球拱，其平均开孔率大于50％，填料采用具有较大比表面积和空隙率的瓷质耐酸3″阶梯环，以提高吸收效率和操作弹性。干燥塔顶部装设抽屉式丝网除雾器，吸收塔顶部装设孟山都高效ES型和CSⅡ型除雾器以除去酸雾，减少酸雾的排放量，保护环境。（3）采用结构先进、气体分布均匀的转化器，为转化率达到99.8%以上提供了可靠的条件。（4）热热交换器和冷热交换器，采用结构先进的高效管壳式换热器，特点是低压降、高传热系数。（5）酸冷却器采用技术先进可靠的带阳极保护管壳式换热器，该设备传热效率高，使用寿命长，检修方便，占地面积小。(6）工艺过程控制自动化程度高本装置采用先进的PLC集散控制系统。对整个流程的工艺参数进行监控，设有流程图动态画面显示、参数显示画面、调节显示画面、报警画面、趋势记录显示、自动打印报表等功能，整个生产过程监控基本可以在主控室内完成1.1磷酸工段工艺技术方案1.1.1原料生产中磨矿工艺的确定磷酸生产中磨矿工艺通常有干磨与湿磨两种工艺，开路和闭路二种流程。干磨工艺是将磷矿在风扫磨内磨成90%通过100目的矿粉，水分含量在1%以下，进磨机的磷矿块度控制在25mm以下，水分控制在8%以下。磨机尾气处理采用干法除尘。湿磨工艺是将磷矿与水一起研磨成含水约30～38%的矿浆，一般采用球磨或棒磨。 原料磨矿工艺选择湿磨，与干法相比，它具有流程简单，设备少，厂房体量小，占地少，投资低；湿磨的功率消耗比干磨低，且原料不需干燥，节省了燃料，从而降低生产成本；操作环境好，噪声低，并消除了粉尘污染；简化矿粉加料系统，工人劳动强度低等优点。湿磨工艺的缺点：矿浆的含水带入反应系统，与干磨流程相比，石膏过滤时，洗涤水量需相应减少。表4-1磷矿组成一览表成份P2O5CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOF组成%31.043.016.51.61.40.53.25开路与闭路工艺流程优缺点比较如下表4-2表4-2开路与闭路工艺比较比较指标流程闭路流程开路流程流程流程长、复杂流程短、简单对矿的适应性对原料矿一致性要求较高，并且要求原矿的含泥量低，一般要求采用擦洗精矿对各种矿均能适应可靠性对分级和浓缩设备的可靠性要求高可靠性好装机容量稍低于开路稍高于闭路每吨矿的耗电量稍低于开路稍高于闭路占地面积大，一般为开路流程二倍以上小产品粒度易于控制、粒度均匀性较好粒度均匀性一般 可以看出，闭路工艺流程是通过粒度分级设备，对磨过的矿浆进行分级，主要分级方法有：使用螺旋分级机分级、水力旋流器分级以及重力沉降等。闭路流程的优点是显而易见的，通过分级，矿浆的粒度分布比较均匀，并且成品粒度容易保证。但是，他的缺点也比较多，如生产工艺流程长、占地面积大，设备多、水耗大、需要有浓缩过程等。浓缩过程对磷矿本身的质量比较挑剔，对物料的一致性要求很高。当物料的性质有所变化时，能直接影响到设备的效率和能力，而往往磷矿来时为统矿，不易控制物性。因此该种流程的运用中受到一定的限制。就开路工艺流程而言，优点是流程简单、占地少，设备少和水耗少、原料的适应能力强、运行可靠。其缺点是粒度分布较难控制。为了解决上述问题，针对各种不同矿种的物理特性，设计了各种新规格磨机，加长了长径比，以满足工艺生产对粒度的要求，如φ3200×8000、φ3200×7000、φ2700×6000、φ2700×9000等。φ3200×7000已用于云南磷肥工业有限公司8万吨/年磷酸装置、昆阳磷肥厂8万吨/年磷酸装置。而φ2700×6000则用于云南红磷公司以及××洋丰集团6万吨/年磷酸装置。××洋丰集团已生产数年，运行情况良好。另外在新的磨机中，使用双仓溢流型球磨机，一个仓为棒磨，另一个仓为球磨，以保证粒度均匀，并能提高产量。磷矿采用两级破碎磷矿，第二级破碎采用反击式破碎机，保证磷矿进球蘑机时粒度大大小于以往要求25mm。从而大幅度提高球磨机产量。通过以上比较，很清楚的反映出开路与闭路的各有优缺点，对具体项目的工艺流程选择有决定作用。结合东圣磷复肥有限公司的实际情况和要求，决定该项目采用矿浆制备工艺流程为湿法球磨的开路流程。1.1.1磷酸工艺技术的比较及选择（1）湿法磷酸工艺技术发展特点①装置大型化随着市场对湿法磷酸需求量的增加，为增加产量，提高劳动生产率，降低单位产品投资成本和日常的维修管理费用，从七十年代末，世界磷酸装置的单系列生产能力（指反应槽）不断增加，到目前为止，日产1000吨P2O5以上的装置有数十套，最大单系列能力已达到1800吨P2O5/天，而更大的2650吨P2O5/天装置正在建设之中。②二水法流程仍占主导地位，同时积极发展半水法和再结晶工艺，使装置更加节能。目前世界上共有湿法磷酸生产装置350套左右，其中80%以上用二水法生产,二水法生产的磷酸约占世界湿法磷酸生产总量的85%。为进一步节约能耗，降低磷矿和硫酸消耗，世界各国竞相研究开发半水法(HH)和再结晶法(HDH或DHH)工艺。目前半水法最大能力已达1500t/dP2O5，半水——二水法的单系列最大能力为1100吨P2O5 /天。但随着世界磷矿品位的降低和杂质含量的增加，二水法流程因其对磷矿的适应性和工艺的可靠性，稳定性较强，在大型磷酸装置工艺中仍占主导地位，正在建设的2650吨P2O5/天装置即采用二水法JACOBS工艺。下表4-3列出了世界上湿法磷酸工艺情况：表4-3湿法工艺概况工艺路线工艺专利及其拥有者建厂数备注二水法工艺普莱昂Prayon140吉科布斯-道尔科Jacobs-Dorr29罗纳普朗克Rhone-Poulenc70现为Krebs-SpeichimSIAPE11费森斯(N.H)Fisons8辛马斯特-布雷耶7斯温森Swenson8凯洛格-洛普克Kelloy-Lupka1半水法工艺费森斯(N.H)7西方石油公司OXY5前苏联半水法流程许多未出口多木Tomo1建在本公司TVA泡沫法仅作试验室试验日本钢管公司(NKK)和鲁姆斯流程-Lumas仅作工业试验半水二水再结晶工艺日本日产H法NissanH26日本钢管公司(NKK)11日本三菱7厄尔泰流程二水半水再结晶工艺辛特雷尔—普莱昂11费雷格特(DDR)流程 半水二水再结晶浓酸流程费森斯3日产C法2另一个在建吉科布斯—道尔科HYS1后改为二水法西方石油公司OXY仅作中试钢管公司(NKK)和鲁姆斯流程仅作试验室试验阿尔巴特罗流程1后停产辛马斯特—布雷耶和厄尔泰流程仅有专利由上表可以看出，由比利时普莱昂(Prayon)公司的二水物工艺，在世界各地的二水法流程中被采用的数目最多，其产量约占磷酸总产量的一半。其次是法国的罗纳普朗克(Rhone-Poulenc)流程、吉科布斯—道尔科(Jacobs-Dorr)等。国内近几年陆续建成的十几套大型磷酸装置以及六七十年代建成的中小型磷酸装置几乎全部采用的是二水法工艺。（2）磷酸工艺技术方案的比较与选择二水法工艺技术成熟，操作稳定可靠，单系列规模大，对磷矿的适用性强，操作灵活，作业率高，维修工作量小。磷矿可采用湿磨，矿浆加料，能耗低，投资省，环境好，计量容易，国内通过引进技术已建成了几个规模较大的工厂，在设计、设备制造、生产操作等多方面积累了丰富的经验，对于中小型规模的磷酸装置，所有设备均可以国产化，从而降低总投资。因此，本工程选用二水法磷酸工艺。（3）二水法工艺技术的比较和选择二水法工艺技术有多种，在国内大型装置中已有Prayon工艺、R-P工艺和Jacobs-Dorr工艺，这几种工艺过滤部分的机型有带式过滤机、翻盘式过滤机和转台式过滤机，反应部分各有特点：Prayon工艺采用多格槽反应器，每格中安装一台轴流式透平桨，通过建立硫酸浓度梯度来保持未反应和共晶的P2O5损失最低，提高了P2O5回收率，降低了动力消耗。采用低位闪蒸冷却技术，利用大流量轴流泵把循环料浆通过真空冷却器蒸发水来冷却，料浆进出温度差约2℃，大大降低了系统结垢。反应槽的温度可以通过调节闪蒸冷却器内的真空度来控制，操作简便可靠。 Jacobs-Dorr工艺采用环形单槽反应器，单槽中每区安装一个45°折叶透平桨。也采用低位闪蒸冷却技术，除大流量的冷却料浆循环外，还专门安装了一台热料浆循环泵，大大增加了了整个反应系统的循环比，改善了石膏的结晶，并具有高的过滤强度。R-P工艺采用无分室带中心搅拌器的单槽反应器，磷矿的溶解和生成石膏都是在均匀SO3浓度条件下完成.采用料浆抛洒冷却技术，为增加空气流与料浆的高效传热，安装了多台表面冷却器和硫酸加料分布器。料浆过滤采用UCEGO转台过滤机。Prayon工艺和Jacobs工艺均配有熟化槽，R-P工艺也由单槽发展为双槽，其设计对矿种变化具化较强的适用性，可根据矿种变化，改变硫酸加料点，控制反应料浆的硫酸浓度梯度，优化反应操作条件，以获得最高的P2O5回收率。现以国内引进磷酸装置为例，对几种萃取槽技术比较如下表4-4：表4-4萃取槽技术比较序号比较内容多格方槽单桨单槽同心圆槽1磷酸能力275t/dP2O5400t/dP2O5670t/dP2O52操作容积494m3780m31563m33搅拌桨功率KW1852808634料浆冷却低位闪蒸冷却抛洒冷却低位闪蒸冷却5单位体积功率0.3745KW/m30.36KW/m30.5521KW/m36每天每吨P2O5需要容积m3/(dtP2O5)1.801.952.33以上三种磷酸反应工艺技术在世界上都有相当数量的建厂实例，技术成熟可靠，在国内这三种技术都已引进。经比较看出，采用R-P双槽能耗低，流程简单，投资低，设备台数少等优点，结合工程特点及业主要求，本可研报告采用二水物工艺，磷酸反应槽采用双槽单桨，搅拌器选用可调角度，变截面，节能型搅拌器，盘式过滤机过滤。该流程在国内已有成功的实践经验，可节省投资，灵活操作，设备全部国产化。（4）尾气洗涤 国外目前使用最多的是喷淋错流填料床尾气洗涤系统，其最大的优点是气体呈水平运动，而液体呈垂直运动，液气比较高，填料可充分冲洗；可采用逐段降低洗涤液浓度的方法将各洗涤段串联，以达到很高的洗涤效率。国内引进的磷酸装置中多采用这种洗涤器。国内自行设计的尾气洗涤器多采用文丘里洗涤器。其特点是结构简单，投资少，易操作。因此，尾气洗涤系统拟选用文丘里洗涤器，同时为弥补单级吸收效率低的缺点，拟在文丘里之后加一个旋风喷淋洗涤塔或填料塔。（5）过滤过滤机的选择过滤机是磷酸与石膏分离的关键设备。磷酸装置的过滤机常用的有三种：盘式过滤机、带式过滤机、转台式(UCEGO)过滤机。大型UCEGO过滤机国内已能制造，带式过滤机在国内磷酸工厂中虽已应用，但大型的机器仍需依赖进口，一台80m2的带式过滤机价格高达70万美元，槽型橡胶带及滤布使用寿命短，国产化也有困难，均需进口，使工厂的操作费用增加。倾覆盘式过滤机性能稳定、可靠，容易控制，使用寿命长，国内已有多年制造和使用经验。总面积为120m2的过滤机已在运行中。而转台式过滤机运转平稳，占地面积省，维修工作量少，本可研选用转台过滤机。对5万吨/年磷酸装置的规模，按过滤强度4t/d·m2计算，需要的有效过滤面积为41.7m2。国内已有成熟的中、小型转台式过滤机的制造经验。因此，在考虑一定的富裕量后，拟选用1台总过滤面积55m2的国产过滤机。其规格为：总过滤面积：55m2有效过滤面积：42m2功率：11kW1.1磷铵工艺技术的选择和比较1.1.1磷酸浓度的确定磷铵生产常用气氨与磷酸中和，因磷酸浓度的不同，粉状磷铵的生产方法又分为两大类，一类是将萃取磷酸浓缩到48%左右，与气氨加压中和，利用氨与磷酸的反应热在喷粉塔内自热干燥，这类方法称为“浓酸法” ；另一类是将萃取磷酸直接与气氨中和，通过料浆浓缩蒸发部分水分后，再进入喷雾塔与热空气进行脱水干燥，得到粉状磷铵，此类方法称为“稀酸法“。与“浓酸法”相比，“稀酸法”对磷矿要求较低，生产过程对设备的耐腐蚀要求也较低，且操作更为方便，由于采用热空气干燥，所得到的粉状磷铵中含水量一般控制在2.5%以下，有效地防止了粉状磷铵因堆放而导致的结块。从工程投资上分析，磷酸浓缩装置的投资比料浆浓缩较高，虽然采用“稀酸法”在喷雾干燥装置上的投资比“浓酸法”高，但从整个工程上进行投资比较，采用“稀酸法”的投资仍比“浓酸法”略低。从能耗上进行比较，“浓酸法”热利用率比“稀酸法”高，但磷铵生产中原材料消耗占生产成本70%以上，能耗所占的生产成本很低，所以能耗的多少不是决定工艺方案选择的主要因素。综合上述两种方法的优缺点，可研选择“稀酸法”工艺。1.1.1中和方法的确定磷酸与氨中和方式有好几种，一般有槽式中和、管式中和、加压中和及快速氨化中和。对料浆浓缩装置而言，国内大多采用槽式中和方式。而快速氨化蒸发器是前苏联开发的一种新型高效氨化反应器，它借助气氨高速喷射进入溶液所产生的动力和巨大的中和热使溶液产生温差，而使液体在循环管中高速循环流动，并使气液强烈湍动混合，由于气氨进入磷酸的传质过程得到强化，从而大大加快了反应速度，缩短了停留时间。由于循环管径只有400mm左右，因而可充分利用中和热蒸发水分，与槽式流程相比，可降低能耗，但该技术操作要求较高。本可研选择快速氨化蒸发器中和方式。1.1.2雾化方式的选择 磷铵料浆的雾化一般有三种方式：即离心式、气流式和压力式。离心式对料浆的水分波动适应性较强，产量可以在较大范围内调节，但喷雾塔径较大，对喷盘的加工、安装要求较高。气流式操作方便，通过调节雾化介质（压缩空气）的流量及压力可以调节产品的粒度，喷头磨损小，维修更换少，但动力消耗大，一般用在中小型喷雾装置上。压力式操作稳定，产生粒子均匀，动力消耗少，但磨损大，喷头更换频繁。目前国内同类装置上大多采用压力雾化方式，所以本方案采用压力雾化工艺。1.1.1干燥介质及流向的选择减少在喷雾塔上结疤的机率，关键在于喷出的磷铵湿料在未碰到塔壁前其粒子表面就已干燥，与逆流方式相比，顺流方式更能使喷出的磷铵料浆在短时间内脱去大部分水分，减少磷铵料浆在喷雾塔上结疤的机率，而采用逆流方式喷雾塔内结疤现象也不严重，而且因为料在塔内停留时间长，尾气出塔温度只有60℃，不易产生粉状磷铵过热现象。本方案选择逆流方式，有关测定表明，逆流方式的喷雾干燥塔的容积传热系数比顺流方式高。干燥介质可以选择热炉气。热炉气的气温高，相应设备生产强度大，投资省。1.2工艺流程1.2.1硫酸生产工艺硫磺制酸装置工艺部分由以下五个工段组成：原料工段、熔硫工段、焚硫转化工段、干吸工段、成品工段。各工段工艺过程叙述如下：1）原料工段说明散装硫磺由汽车转运至硫磺仓库内储存。再由装载机送至集料溜槽中，通过胶带输送机将硫磺加入到快速熔硫槽内进行融化。2）熔硫工段来自原料工段的固体硫磺由胶带输送机送入快速熔硫槽内熔化，熔化后的液硫自溢流口自流至过滤槽，由助滤泵送入液硫过滤器内过滤后流入液硫贮槽。液硫过滤之前，往助滤槽内的液硫中加入适量的硅藻土，由助滤泵打入液硫过滤器内，使得在过滤器的滤网表面形成有效的过滤层。精制后的液硫送至液硫贮罐，再通过液硫输送泵送至精硫槽经精硫泵送至焚硫转化工段焚硫炉内燃烧。快速熔硫槽、过滤槽、助滤槽、液硫贮罐、精硫槽内均设有蒸汽加热盘管，快速熔硫槽用0.6MPa(绝压)蒸汽间接加热使硫磺熔化，其它设备用0.5MPa(绝压)蒸汽使硫磺保持熔融状态，并使液硫的温度控制在135℃~145℃。其它设备如液硫过滤器、液硫泵和液硫输送管道、管件、阀门等都采用蒸汽夹套保温。 3）焚硫转化工段液硫由精硫泵加压分别经两个磺枪喷入焚硫炉，硫磺燃烧所需的空气经空气过滤器过滤后，再经干燥塔干燥进入焚硫炉。干燥塔内用98％硫酸干燥空气，使出塔空气中的水份≤0.1g/Nm3。干燥空气在焚硫炉与硫磺混合燃烧生成含10%SO2的炉气进入火管式废热锅炉进行降温，温度由约1030℃降至420℃进入转化器进行转化。一段入口气体温度通过高温热副线进行调节。经转化器一段转化后约602℃的气体进入高温过热器进行换热，换热后450℃的气体进入转化器二段进行转化，转化后的气体温度为509℃,然后进入热热换热器进行换热，换热后440℃的气体进入转化器三段进行转化，转化后464℃的气体经过冷热换热器和中温省煤换热后降温至180℃进入中间吸收塔进行吸收，吸收SO3后的气体经塔顶孟山都高效ES型除雾器除去酸雾后依次通过冷热换热器和热热换热器加热，加热到420℃的气体进入转化器四段进行转化，出转化器的气体温度约438℃，经低温过热器、高低温省煤器回收其热能，炉气被降温至160℃进入最终吸收塔，塔内用98％硫酸吸收炉气中SO3，吸收后的气体经塔顶孟山都高效CSⅡ型除雾器除雾后由45米高尾气烟囱放空。为了调节各段催化剂层气体进口温度，设置了必要的副线和阀门。转化系统开车升温按一定程序采用轻柴油直接蓄热升温法。4）干吸工段空气鼓风机设在干燥塔上游，干吸酸循环系统采用三个塔一个循环槽，即干燥塔、第一吸收塔、第二吸收塔共用一个循环槽。循环槽采用卧式槽。经来自干燥塔酸冷却器由塔顶喷淋的98％硫酸吸收掉空气中的水分使出塔干燥空气中水份0.1g/Nm3。吸收水分后的酸自塔底流出进入干吸塔酸循环槽与第一吸收塔、第二吸收塔下塔酸混合并加水调节使混合酸浓度达98％后，由干燥塔酸循环泵送入干燥塔酸冷却器，经循环冷却水冷却后进入干燥塔顶部喷淋。由转化器第三段出口的一次转化气体经冷热换热器、省煤器冷却后进入第一吸收塔塔底，塔顶直接用来自吸收塔酸循环泵的浓度为98％硫酸喷淋，吸收气体中的SO3后的酸自塔底流出进入干吸塔酸循环槽，由第一吸收塔酸循环泵第一吸收塔酸冷却器冷却，再进入第一吸收塔进行喷淋。 由转化器最后一段出来的二次转化气经过低温过热、省煤器换热降温后进入最终吸收塔塔底。该塔也采用来自吸收塔循环泵的浓度为98％硫酸进行喷淋吸收，吸收SO3后的酸自塔底流入干吸塔酸循环槽。由第二吸收塔酸循环泵送入第二吸收塔酸冷却器冷却后，再进入第二吸收塔进行喷淋。成品硫酸由吸收塔酸循环泵出口引出，再经成品酸冷却器冷却至40℃后进入成品酸贮罐区贮存。5）成品工段自吸收塔循环酸泵出口经成品酸冷却器引出的98%成品硫酸输送到成品酸贮罐贮存，再由成品酸泵送出界区至磷肥车间，多余的硫酸经成品酸计量罐计量后外卖。开车用母酸由地下槽泵送入干吸工段酸循环槽。1.1.1磷酸生产工艺来自原料工段的矿浆(含水30%)和来自滤洗液槽的淡磷酸依次送入1#反应槽、2#反应槽和消化槽，硫酸由硫酸厂管道送至本装置硫酸贮槽贮存，再由泵送入2#反应槽。通过自控调节确保矿浆和硫酸按比例加入。萃取槽中生成的磷酸和硫酸钙结晶混合料浆经泵送至转台式过滤机过滤。硫酸加入表面冷却分布器，通过表面冷却器对反应料浆进行抛洒冷却，移走大量的反应热和稀释热，使槽内温度维持稳定，以获得良好的二水硫酸钙结晶。萃取槽排出的含氟气体通过文丘里洗涤塔用水循环洗涤，洗涤后的尾气经尾气排风机和排气筒排放。萃取料浆经过滤机过滤所获得的滤液，通过气液分离器分离后，液体即为成品磷酸，送往磷酸贮槽。过滤所获石膏滤饼，经三次逆流洗涤后藉滤转台式过滤机卸料螺旋卸入皮带输送机，并经胶带输送机送至场内临时堆场堆放。1.1.2磷铵生产工艺液氨进入液氨蒸发器，在此用蒸汽加热蒸发成气氨，经气氨缓冲罐进入快速氨化反应器。来自磷酸装置的稀磷酸进入装置内的磷酸中间槽，用磷酸泵送入快速氨化反应器内与氨进行中和。为控制快速氨化反应器内的料浆中和度，磷酸与气氨必须进行流量比例调节后同时加入快速氨化反应器。 磷酸和氨在快速氨化反应器内生成磷铵料浆，溢流入蒸发给料槽，再用加料泵送入Ⅱ效蒸发系统的闪蒸室内，随同循环料浆在系统内藉料浆循环泵进入Ⅱ效加热器作强制循环蒸发。经初步浓缩的料浆用过料泵送入Ⅰ效蒸发系统，再次浓缩至规定浓度，然后溢流至料浆收集槽。Ⅰ效蒸发系统的热源采用外来蒸汽，而其浓缩料浆所产生的蒸汽则作为Ⅱ效蒸发系统的热源。Ⅱ效蒸发系统排出的蒸汽在混合冷凝器中用水直接冷却。冷却水和冷凝液经液封槽直接排放。来自磷铵浓缩装置浓缩后的磷铵料浆由料浆泵从料浆收集槽送至料浆高位槽，再由料浆高位槽流至过滤器过滤后，用高压泵打至喷雾干燥塔顶部的喷嘴，出喷嘴中和液呈雾状，由塔顶往下运行。来自热风炉的热风进入喷雾干燥塔塔底沸腾床层，与料雾逆流干燥，使雾化的料浆迅速蒸发、干燥。塔底得到的粉状磷铵流入螺旋输送机进入胶带输送机送到成品包装车间。蒸发出的水分进入气相，随出塔尾气从塔顶进入净化系统，经除尘后排空。干燥尾气先进入降尘室，由降尘室收集下来的粉尘流入返料胶带输送机，一并送至成品皮带。出除尘器的尾气经过喷射洗涤塔进一步除尘、洗涤后放空。洗涤塔内的循环吸收液达到一定浓度后送入中和料浆蒸发给料槽回收利用。磷酸一铵成品由胶带输送机送至两成品贮斗，成品贮斗各接一台自动定量包装机进行自动称量包装，经缝包机缝包后由输送机送去手推车，人工推去码垛或外运，破损包袋经人工称量后，由手提式缝包机缝包后去贮存。1.1.1氨站来自外管的液氨经电磁流量计计量后，进入液氨贮槽利用其自身压力压入液氨蒸发器，在此用蒸汽加热成气氨，进入气氨缓冲罐，为稳定工艺操作需要与磷酸比值调节后进入中和器。当液氨贮槽内液位低或由于气温太低槽内压力不足时，则启用氨加热器将液氨加热，以提高槽内压力。为确保液氨的供应，通过设计中槽车运输液氨的装置仍保留。籍氨压缩机将槽车内的剩氨卸完。 1.1.1物料衡算及流程图装置物料平衡图单位：万吨/年 装置硫平衡图单位：吨/年装置磷平衡图单位：吨/年 装置氟平衡图单位吨/年装置氨平衡图单位吨/年流程图见附件1.1消耗定额 表4-5硫酸装置原料及能源消耗量（以每吨100％硫酸为基准计）序号项目及规格规格单位每吨产品耗量年耗量一原料及辅助材料1硫磺S≥99.5％t0.334.95×1042钒催化剂L0.060.90×1043轻柴油Kg0.23.0×1044硅藻土Kg0.0991.49×104二燃料及公用工程1新鲜水t6.089.12×1052循环水t1171.76×1073脱盐水t0.81.2×1054电kwh76.51147×1045蒸汽0.6Mpat0.121.80×104三副产1蒸汽9.68×1042发电1362040×104表4-6磷酸装置原料及能源消耗量（以每吨P2O5为基准计）序号项目及规格规格单位每吨产品耗量年耗量一原料及辅助材料1磷矿31％P2O5t3.261.63×1052硫酸98％H2SO4t2.531.265×105二燃料及公用工程1新鲜水t3.931.965×1052电kwh159.7798.5×1043蒸汽0.6Mpat0.261.3×104表4-7磷酸一铵装置原料及能源消耗量（以每吨粉状磷铵为基准计） 序号项目及规格规格单位每吨产品耗量年耗量一原料及辅助材料1磷酸100％P2O5t0.488.64×1042氨≥99％t0.1352.43×1043包装袋50kg/袋只20.253.645×106二燃料及公用工程1新鲜水t0.47.2×1042电kwh30.3545.5×1043蒸汽0.6Mpat0.519.18×1044煤t0.122.16×1045循环水Δt=8℃M331.5568×1041.1主要设备1.1.1硫酸设备选型1）快速熔硫槽：带搅拌器并内设蒸汽加热盘管，与普通熔硫池相比，具有熔硫速度快，设备费用低，占地面积小。2）焚硫炉：焚硫炉是硫磺制酸的关键设备，采用机械雾化式炉，外壳为碳钢，内衬耐火砖和保温砖，并且内设挡墙三道及二次空气风口。与空气雾化相比，具有雾化效果好，火焰角度大，动力消耗低，不易堵塞等优点。3）转化器：采用国内具有先进结构的转化器，为碳钢内衬耐火砖结构，内设五段催化剂层，其中，前三段供第一次转化，后两段供第二次转化。转化器装填进口优质催化剂。4）气体换热器：采用盘环型折流挡板管壳式换热器，与传统的园缺型折流板换热器相比，气体分布更好，设备阻力小，工艺配管灵活。5）干燥吸收塔： 采用先进的塔结构，填料支撑的开孔率大于50％，内装填阻力小、传质效率高的阶梯环耐酸填料，塔顶设有除雾器，干吸塔均为钢壳内衬耐酸砖结构。6）阳极保护管壳式酸冷却器：316L管材及304L外壳，设有阳极保护，使设备在高温下仍具有良好的耐酸性。传热效率是淋洒式冷排的4～5倍，占地仅为后者的1/10，操作方便，维修少，国内外均有多年的制造和使用经验。1.1.1磷肥装置设备选择的理由磷肥装置中，主要设备有3台，其中：磷酸装置：球磨机和反应槽；粉状MAP装置喷雾干燥塔。1）磷酸装置(1)球磨机磨矿设备有多种，如较早出现的雷蒙磨，近年国内引进装置中有过的棒磨机以及国内迄今在磷铵装置中使用最普遍的球磨机。雷蒙磨能耗和噪声较大，引进的棒磨机使用效果并不十分理想，故本装置仍选用球磨机(湿磨)，其操作稳定可靠，噪声小，环境洁净。磨机规格为：φ2700×6000(2)反应槽为了确保磷矿的反应时间和停留时间，创造优惠工艺条件，便于硫酸钙结晶生长，提高转台式过滤机的过滤强度，在磷酸装置的反应工段设两个反应槽。采用混凝土内衬胶后再衬碳砖结构。槽内设一变截面节能型搅拌桨。主要参数如下：φ7000×6500搅拌桨功率：N=37kW，n=33rpm1.1.2粉状磷铵装置(1)喷粉塔该设备为立式圆筒形设备，塔体由上、中、下三部分组成，塔体由碳钢制成，底部设有炉气分布器及沸腾床，粉状磷酸一铵自流入下料口。上部设有尾气出口和雾化器接口，物料利用压力雾化后从上而下与炉气逆流干燥成粉末状产品，从干燥塔底部沸腾床排出。 该塔干燥速度迅速，产品质量稳定，生产过程简化，操作控制方便，适宜于连续化生产。主要技术数据如下：筒体直径：φ9500mm筒体高度：22000mm工作压力：微负压工作温度：≤80℃1.1.1主要设备一览表表4-8主要设备一览表序号设备名称规格数量备注一硫酸装置1快速熔硫槽（带搅拌器）F4500×30002CS2过滤槽+助滤槽（带搅拌器）12000×3000×H=20001CS3液硫过滤器叶片式过滤面积：50m22不锈钢碳钢4液硫贮罐F11000×100001CS5精硫泵Q=5m3/h，H=80m2一台备用6焚硫炉F3800×124791碳钢内衬耐火砖附磺枪2只7转化器四段催化剂层F6600×172501碳钢内衬耐火砖8热热换热器F＝773m21CS9冷热换热器F＝1600m21CS10干燥塔F4000x135131CS内衬耐酸砖11第一吸收塔F4000x158241CS内衬耐酸砖除沫器从国外引进12第二吸收塔F4000x134241CS内衬耐酸砖除沫器从国外引进13干吸塔酸循环槽F2758×180001CS内衬耐酸砖14干吸塔酸循环泵Q=360m3/h，H=28m3合金 15空气鼓风机Q=1000m3/min,ΔP=42kPa1组合件16烟囱F13000×450001CS17成品酸贮罐F16000×100002CS二磷酸装置1硫酸计量槽φ6000×600012硫酸泵Q=15m3/h，H=20m33反应槽φ7000×650024料浆泵Q=80m3/h，H=25m25洗涤塔循环泵Q=25m3/h，H=32m26文丘里吸收塔喉径φ50017尾气排风机Q=50000m3/h18转台过滤机F总=55m2，F有效=42m219滤洗液中间槽7200×3000×2400110消化槽φ5000×4500111滤液泵Q=50m3/h，H=25m2三磷铵工段1氨化反应器12料浆蒸发给料槽N=11kw，n＝85r/min，￠2000×300013加料泵Q=54m3/h，H＝30m，N=11kw14闪蒸室（二效）φ5000×870015料浆加热器（二效）F=450m216闪蒸室（一效）φ5000×870017料浆加热器（一效）F=450m21 8料浆循环泵（二效）附电机Q＝4860m3/h，H=8m，N=220kw,n＝580r/min19料浆循环泵（一效）附电机Q＝2700m3/h，H=8m，N=130kw,n＝580r/min110料浆收集槽附搅拌桨，电机功率N=7.5kw，φ5000×2000111料浆泵附电机Q=72m3/h，H=20m，N=15kw112大气冷凝器φ800113气氨缓冲罐φ2500，V=11.7m3114高压泵Q=36m3/h，P=8Mpa215热风炉Q=3492×104kj/h，t空气≥350℃216喷粉塔φ9500×2200017尾气洗涤塔φ480011.1自控技术方案1.1.1自控水平和主要控制方案1）本设计包括15万吨/年硫磺制酸装置、5万吨/年磷酸装置、18万吨/年粉状磷酸一铵装置、余热发电、循环水站的自控设计。工艺物料主要为液体硫磺、高温炉气、硫酸、磷酸、料浆、液氨、蒸汽以及水。整个装置除氨站以外均为非防爆区。2）以集中控制为主，整个生产过程中的主要工艺参数均可在控制室内进行监控，主要动设备的状态显示、停止操作均可在控制室内完成。对不重要的或不需要经常监视的工艺参数采用就地仪表进行指示。1.1.2仪表类型的确定1）硫酸、磷酸、磷铵、余热发电四个主要生产装置均分别采用PLC可编程控制器进行生产过程的监视、控制。生产过程中的主要工艺参数将在控制室的CRT上进行显示、纪录、报警，并通过控制系统进行调节、联锁、积算。其它辅助装置采用常规盘装仪表。 2）需要在控制室集中指示的温度，采用热电阻或热电偶测量，并直接以电阻信号或毫伏信号进行传输。其它需要远传的仪表均为电动型，采用4～20mADC二线制变送器，并带有现场指示仪表。选用的仪表以引进产品为主。1.1.1主要关键仪表选择1）温度仪表：需要集中检测的工艺参数的温度传感器主要使用RTD.Pt100热电阻和K分度号的热电偶。就地指示的温度选用双金属温度计。2）压力仪表：硫酸等腐蚀性介质的压力测量，就地指示采用隔膜压力表，集中指示采用隔膜压力变送器。一般介质采用不锈钢压力表或普通压力变送器进行测量。3）流量仪表：腐蚀性液体及料浆的流量选用电磁流量计。气体流量的测量采用托巴管流量计或阿纽巴流量计。蒸汽流量的测量采用阿纽巴流量计。水流量的测量采用孔板作为检测元件。4）物位仪表：硫酸等腐蚀性介质的液位测量采用雷达液位计。锅炉汽包液位采用差压变送器进行测量。5）分析仪表：酸浓检测采用电导式酸浓分析仪。气相在线分析仪表为引进产品，供应商提供全套的采样和预处理装置。6）执行器：小口径以单座阀为主，大口径选用蝶阀，高温高压介质采用套筒阀。调节阀采用电子式一体化电动执行机构。1.1.2仪表供电1）仪表电源来自电气专业，通过不间断电源提供仪表所需的220VAC电源。供控制系统、分析仪表及其它仪表用电设备使用。2）技术要求（1）交流输入：380VAC±10%；频率：50Hz±5% （2）交流输出：220VAC±2%；频率：50Hz±0.2Hz交流输出：380VAC±2%；频率：50Hz±0.2Hz直流输出：24VDC±1%（3）用电量：66KVA。 1原材料、辅助材料及燃料和动力的供应1.1主要原材料、辅助材料、燃料的供应序号项目及规格规格单位年耗量来源一原料及辅助材料1硫磺S≥99.5％t4.95×1042钒催化剂L0.90×1043轻柴油t304硅藻土t14.95磷矿31％P2O5t1.63×1056氨≥99％t2.43×1047包装袋50kg/袋只3.645×1068磷酸100％P2O5t36400二燃料及公用工程1新鲜水t1.4784×1062电kwh451×104全年耗电2491×104kwh，自发电2040×104kwh3蒸汽0.6Mpat80004煤t2.16×104 1建厂条件和厂址方案1.1建厂条件1.1.1建厂地区概况××县位于长江中下游××市东北约60公里处，拟建××××××××有限责任公司厂址位于××县荷花镇。1.1.2交通运输条件铁路：南距焦枝铁路线当阳岩庙火车站约70公里。公路：××省内宜保、荷当道路交汇而过。四通八达。水运：距××长江水运码头70余公里。水路交通十分方便。1.1.3气象条件及工程地质资料1.1.3.1气象资料1)气温：年平均气温20.9℃（1）最热月平均气温28.3℃（2）最冷月平均气温4.6℃（3）极端最高气温40.8℃（4）极端最低气温-13.8℃2)湿度：（1）最热月平均相对湿度79.0%（2）最小相对湿度20%3)气压：（1）年平均气压100.79Kpa（2）年最低气压98.5Kpa4)风速、风向和风压：（1）年主导风向：东风（2）平均风速1.8m/s（3）最大风速34.0m/s 5)降雪量（1）最大积雪深度23cm6)降雨量：（1）年平均降雨量1233.8mm（2）日最大降雨量183.9mm（3）月最大降雨量328.4mm（4）最长连续降雨天数18天7)××县地震列度为6度1.1.1.1工程地质概况拟建地块区域属于山峰地带，根据业主提供该地区地表地层位于古生界奥陶系中统庙坡组，有黄绿色、灰绿色页岩，局部夹灰岩组成，层厚1～5米。1.1.2电源、供电、电讯等情况本工程拟设置3000kw发电机1台，利用硫酸装置余热发电，年发电量2040万千瓦。不足部分由附近电网供应，厂区通讯畅通，程控交换、无线寻呼、移动通讯可沟通全球。1.1.3水源、排水等情况本地区水资源丰富，水质稳定，可完全满足本项目的生产用水和生产用水需要。厂址外围目前排水设施完善。1.1.4供热工程所用蒸汽由硫酸装置余热锅炉副产的蒸汽供应。另需增加8000吨/年的蒸汽量，由现有供汽装置供给。1.2厂址方案拟建××××××××有限责任公司内，无需另征地。 1公用工程和辅助设施方案1.1总图运输1.1.1总平面布置7.1.1.1总平面设计依据:（1）《化工企业总图运输设计规范》HG/T20649-1998（2）《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92（3）《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年版）7.1.1.3总平面布置的原则：（1）因地制宜，在满足生产使用的要求下，做到经济上合理、技术上可靠、减少投资、降低造价、节约用地。（2）符合生产工艺要求，保证生产过程中的连续性，拟建装置尽量靠近原有装置，使生产作业线最短，物料流向合理，管线短捷，避免反复运输和交叉作业。（3）在满足生产的前提下，根据生产性质、动力供应、货运周转、卫生防火等设计规范合理布置。（4）结合地形、地质、气象等自然条件布置并符合竖向布置和绿化的要求。（5）充分利用现有的公用工程和辅助设施，以尽量减少投资。（6）满足生产操作、维护检修、消防安全、运输畅通、环境保护等要求。7.1.1.4总平面布置本项目为扩建项目，主要组成部分包括：（1）硫酸装置；（2）磷酸装置；（3）磷铵装置。（1）硫酸装置：将硫酸装置新建硫酸库布置在现有硫酸库北侧的空地上；将新建硫酸凉水塔、过滤器布置在现有硫酸冷却塔水池的东侧；将新建发电厂房布置在现有发电厂房的北侧相邻位置；将熔磷槽、中间槽、过滤机、精硫槽、废热锅炉、转化器、热交换器、省煤器、焚硫炉、开车油槽、干燥塔、第二吸收塔、尾气烟囱、第一吸收塔、吸收塔酸循环槽、吸收塔酸冷却器、成品酸冷却器等设备布置在现有硫磺仓库东北角。（2）磷酸装置：将新建过滤厂房布置在现有过滤厂房与磷石膏排渣库之间的空 地上；将新建磷酸装置凉水塔、过滤器布置在现有磷酸贮罐的南侧；将新建反应槽、消化槽布置在现有磷酸湿磨厂房南侧的空地上。（3）磷铵装置：新建磷铵厂房在现有磷铵厂房东侧贴邻建造。7.1.1.4竖向布置竖向布置原则及工程的土（石）方工程量1.满足生产工艺流程的要求；2.依山就势，因地制宜，尽量减少土（石）方工程量；3.保证场地不受洪水与地区积水的威胁，合理选场地设计高程和合理的排除方式。4．为满足运输、消防、检修的要求，凡穿越道路的管架净空设计不得小于5.0m。5.本工程拟建场地为平整后场地，土石方工程量主要是建、构筑物和设备基础、管道基础及道路基础的土方工程。将新建发电厂房、新建过滤厂房及新建磷铵厂房室内地坪标高比室外地面标高高0.3m。厂区总平面布置详见图2005-42-Z01，主要技术经济指标详见表7—1表7—1主要技术经济指标1装置占地面积m25242.05绿化面积%1310.51建构筑物基底面积m21862.06建筑系数%35.53建筑面积m21882.67场地利用系数%49.34道路回车场占地面积m2724.48绿化率%25.01.1.1道路工厂内共设出入口三个，分别与工厂外道路相接，厂区内部设置环行消防通道，满足消防安全和运输要求。设计道路均采用明沟排水方式，厂区的干道设计宽度7m、4.0m，道路结构层从上至下依次为：C30水泥混凝土面层厚18-20cm、碎石平整层厚8cm、块石基层厚30cm。运输道路等级均按汽-20级设计。 1.1.1工厂防护设施及其它1）绿化：本设计在厂前区人流较为集中区域进行重点绿化，围墙边种植小型常绿乔木，在草坪中间点缀观赏性植物。其余除道路、地坪、建构筑物外所有裸露地面均铺以草坪。根据化工生产装置要求厂区绿化系数不得小于25%。1.2工厂运输拟建工厂全年主要运输量为82.48万吨，其中：运进25.84万吨，运出56.64万吨，详见以下工厂年运输量表7-2表7-2工厂主要运输量表序号项目及规格单位（/年）运输量量备注一运入量1硫磺万吨4.952磷矿万吨16.33氨万吨2.434煤万吨2.16小计万吨25.84二运出量1MAP万吨182煤渣万吨0.543磷石膏渣万吨38.1小计万吨56.64总计万吨82.481.3给排水1.3.1概述××××××××有限责任公司的18万吨/年粉状磷酸一铵、5万吨/年磷酸、15万吨/年硫磺制酸及其余热发电装置，拟建于该有限责任公司的沮河流域内。该公司生产磷肥矿石、矿粉等化工产品，市场较广，企业经济效益较好。拟建的18万吨/年粉状磷酸一铵、5万吨/年磷酸、15万吨/年硫磺制酸工程所需的生活、生产(消防)给水均由甲方供至装置界区外一米处。 该公司现有的给排水系统分为：生活、生产（消防）给水系统，雨水、清净下水合流排水系统和生产污水排水系统。拟建的18万吨/年粉状磷酸一铵装置的给排水管线可就近与界区外相应的管线连接。1.1.1设计依据根据工艺、热工、粉体、环保等专业的用水及排水条件表和有关设计规范及作业文件进行设计。1.1.2设计范围本设计为18万吨/年粉状磷酸一铵、5万吨/年磷酸、15万吨/年硫磺制酸工程的配套给排水工程设计，其内容为：（1）三个化工装置界区给排水管网（2）三个化工装置室内给排水工程（3）与粉状磷酸一铵装置相配套的循环水站设计（4）与硫酸装置、发电装置相配套的循环水站设计。1.1.3给水设计1)生产、生活给水系统各化工生产装置所需的生产、生活用水最大量为：220.8m3/h，正常用水量为：186.7m3/h，生产用水主要服务于硫酸装置、发电装置、粉状磷酸一铵、磷酸等装置的工艺用水、脱盐水站用水、磨矿系统用水、污水处理站用水、各工艺地坪冲洗用水及各循环水站的补充水等；生活用水主要服务于各化工车间的卫生洗涤、生活饮用及化验分析等，水质要求符合现行的国家《生活饮用水卫生标准》，水压要求不小于0.35MPa；生产、生活给水合一来自界区外的给水管网。装置界区给水管材为球墨承插铸铁管或焊接钢管，室内给水管材采用PPR管,热熔连接或焊接。2)循环冷却水系统:为了节约水资源，提高二次用水率，降低产品成本，保证粉状磷酸一铵装置、硫酸生产装置及发电生产装置的安全运行，根据工艺和业主的要求，硫酸装置、发电装置及粉状磷酸一铵装置的循环水站应分别设置：(1)硫酸装置循环水站硫酸装置的循环水站，主要服务于硫酸装置干吸塔酸冷却器的循环冷却，正常用水量为：1200m3/h，有压回水，余压上塔。硫酸装置的循环水站设计采用××省武汉市有关气象参数：湿球温度τ=28.5℃,干球温度θ=34.0℃ ，大气压力P=0.1MPa，进、出水温差△t=8℃。循环水站建、构筑物为：工业组合逆流式冷却塔，集水池，控制操作间，加药间，加氯间等；主要设备为：方形工业组合型逆流冷却塔一座，型号为:10BZGN-1200，单塔流量Q=1200m3/h，配风机直径φ6000，附电机功率N=45Kw，V=380v；循环水泵采用两台单级离心泵，型号为：350S-44A(一用一备)，流量Q=1116m3/h，扬程H=37m,配电机型号为：Y315L1-4，电机要求为户外防腐型，其功率N=160Kw，V=380v；旁滤设备采用OWLA-60型钢制无阀过滤器一座，旁滤量Q=60m3/h；加药设备采用WJ-1型自动加药装置（一用一备），加药量Q=20L/h；加氯采用ZJ-2型转子加氯机，加氯量Q=2∽10Kg/h，在加氯间设手动单轨小车（SG-1）和环链手拉葫芦（HS-1）各一套，并设置移动式台称一台，型号为：TGT-1000。循环水管采用焊接钢管，焊接或法兰连接，埋地管段采用GF-84加强级绝缘防腐胶带防腐，为控制循环水的菌藻生长，采用加氯及其它氧化性杀菌剂杀菌灭藻。(2)发电装置循环水站发电装置的循环水站与硫酸装置的循环水站，主要服务于发电装置冷凝器的循环水冷却，正常用水量为：1000m3/h，有压回水，余压上塔。装置的循环水站设计采用武汉市有关气象参数：湿球温度τ=28.5℃,干球温度θ=34.0℃，大气压力P=0.1MPa，进、出水温差△t=8℃。循环水站建、构筑物为：工业组合型钢结构逆流式冷却塔，集水池；控制操作间，加药间，加氯间等与硫酸装置的循环水站的控制操作间，加药间，加氯间等共用；主要设备为：工业组合型钢结构逆流式冷却塔一座，单塔流量Q=1000m3/h，型号为:10BZGN-1000，配风机直径φ6000，附电机功率N=45Kw，V=380v；循环水泵采用两台单级离心泵，型号为：350S-44A(一用一备)，流量Q=1116m3/h，扬程H=37m,配电机型号为Y315L1-4，电机要求为户外防腐型，其功率N=160Kw，V=380v；旁滤设备采用OWLA-60型钢制无阀过滤器一座，旁滤量Q=60m3/h；循环水管也采用焊接钢管，焊接或法兰连接，埋地管段采用GF-84加强级绝缘防腐胶带防腐，为控制循环水的菌藻生长，采用加氯及其它氧化性杀菌剂杀菌灭藻。(3)粉状磷酸一铵装置循环水站 粉状磷酸一铵装置的循环水站，主要服务于该装置冷凝器的循环冷却，正常用水量为：630m3/h，最大用水量为：720m3/h，有压回水，余压上塔。粉状磷酸一铵装置的循环水站设计采用××省武汉市有关气象参数：湿球温度τ=28.5℃,干球温度θ=34.0℃，大气压力为：P=0.1MPa，进、出水温差△t=10℃。循环水站建、构筑物为：工业组合逆流式冷却塔，集水池，控制操作间等；主要设备为：方形工业组合型逆流冷却塔一座，单塔流量Q=700m3/h，配风机直径φ4700，附电机功率N=30Kw，V=380v；循环水泵采用两台单级离心泵，型号为300S-58A(一用一备)，流量Q=720m3/h，扬程H=49m,配电机型号为：Y315L1-4，电机要求为户外防腐型，其功率N=160Kw，V=380v；旁滤设备采用OWLA-40型钢制无阀过滤器一座，旁滤量Q=40m3/h；为控制循环水的菌藻生长、防止结垢，设计采用质优效高、运行稳定的静电水处理器来杀菌灭藻、防垢除垢，其型号为：HYDS-DD350-1.6Z，处理水量Q=750m3/h；循环水管采用焊接或镀锌钢管，接口为焊接、法兰或丝扣连接，埋地管段采用GF-84加强级绝缘防腐胶带防腐。1.1.1排水设计本设计排水体制采用清、污分流制，装置界区的生产污水用管线送污水处理站处理，处理合格后排入装置界区外一米处最后入广家沟；生产清净下水、雨水就近直排附近的雨水、清净下水合流排水管网。设计正常排水量为：42m3/h，最大排水量为：62m3/h（不包括装置界区的雨水量），本设计结合当地排水现状，排水系统采用暗管排放,管材采用钢筋混凝土排水管，水泥砂浆抹带接口。1.1.2消防本设计根据《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）（2001年版）的有关要求可知，本装置界区的消防管网因地制宜地采用生产、生活、消防合一的环状低压消防制，与该公司消防系统统一并设有地上式消防栓数座；各生产装置的火灾危险性大部分为丁、戊类，建筑物耐火等级为一、二级；同一时间内火灾次数按一次计算，水消防为主，化学消防为辅；装置界区消防水量为室内、外消防水量之和构成；根据类似工程，消防水量按35l/s计，为了及时扑灭初期火灾，保护国家财产和人民生命安全，根据防火规范的有关要求，在各生产工段和建筑物内均配备一定数量的手提式小型灭火器。机动消防可依托××市××县武警消防中队，共同灭火。 1.1供配电1.1.1设计范围1)18万吨/年粉状磷酸一铵工程(硫酸装置，磷酸装置，磷铵装置,余热发电厂房)的动力、照明、防雷及接地；2)18万吨/年粉状磷酸一铵工程配套的公用工程（循环水站、脱盐水站等）动力、照明、防雷及接地；3)余热发电厂房10kV配电所。1.1.2引用标准1)3~110kV高压配电装置设计规范GB50060-92；2)10kV及以下变电所设计规范GB50053-94；3)电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50062-92；4)供配电系统设计规范GB50052-95；5)低压配电设计规范GB50054-95；6)通用用电设备配电设计规范GB50055-93；7)电力工程电缆设计规范GB50217-94；8)石油化工企业设计防火规范GB50160-92；9)建筑物防雷设计规范GB50057-94；10)小型火力发电厂设计规范GB50049-94适用于0.75~6MW机组；11)化工企业照明设计技术规定HG/T20586-96。1.1.3供电概述1.1.3.1电源状况本装置单回路10kV电源进线引自黄柏河变电站。黄柏河变电站距本装置约2公里，其供电裕量能满足本装置用电要求。本工程另外两路380/220V低压应急电源由业主负责从厂原有10/0.4kV变电所引来。该变电所外部电源来自地区不同的变电所。综上所述，本工程外部电源落实，供电有保障。 1.1.1.1用电负荷及负荷等级(1)用电负荷18万吨/年粉状磷酸一铵工程总装机容量5812.4kW，其中备用容量759.5kW，装置以100%的设计能力运行时，需要容量为3795kW。年耗电量约2491x104kW.h。拟建装置设有一台3000kW发电机，电压等级为10kV。该发电机组在10kV系统母线并网运行。根据热工专业的计算，发电机组正常发电能力为2550kW。全年可发电2040x104kW.h。用电负荷详见表7-3，表7-4，表7-5，表7-6，表7-7(2)负荷等级根据国家标准《供配电系统设计规范》（GB50052-95）中有关负荷分级规定，界区内除锅炉给水泵、磷酸萃取槽搅拌桨等为一级负荷外，其余负荷均为二级负荷。表7-3　01BS变电所380/220V负荷计算表序号主项名称设备容量（kW）需要容量备注常用备用P30(kW)Q30(kVar)1硫酸原料100/5048.22熔硫工段115909264.23焚硫转化工段20/109.64干吸工段28011224156.45成品工段11118.86.16发电厂房165.5115.55238.67脱盐水站335925.120.58污水处理153129.69硫酸循环水站425320356250.510装置照明55.6/5086.611厂前区及道路照明114.3/806012仪表电源50/28.821.613小计1384.3609.51074.9732.814电容器补偿-36015计及K∑P=0.95K∑q=0.971021361COSФ=0.9416变压器损耗11.456.917合计1032.4417.9变压器容量：Se=1600kVA 表7-402BS变电所380/220V负荷计算表序号主项名称设备容量（kW）　需要容量备　注常用备用P30(kW)Q30(kVar)1磷酸原料300/228186.82磷酸装置700/560449.33装置照明33.3/30524仪表电源12.5/7.25.45小计1045.8/825.2693.46电容补偿-3607计及K∑P=0.95K∑q=0.97783.9323.4COSФ=0.938变压器损耗8.944.59合计792.4366.9变压器容量：Se=1250kVA表7-503BS变电所380/220V负荷计算表序号主项名称设备容量(kW）　需要容量备　注常用备用P30(kW)Q30(kVar)1磷铵装置803706424152磷铵成品3552822.53磷铵循环水站103.57586.562.24装置照明38.9/3560.65仪表电源12.5/7.25.46小计992.9150798．7565．77电容补偿-3008计及K∑P=0.95K∑q=0.97759265.7COSФ=0.949变压器损耗199810合计778363.7变压器容量：Se=1250kVA表7-610kV侧负荷计算表（发电机组投运）序号主项名称　设备容量（kW）需要容量备　注常用备用P30(kW)Q30(kVar)1磷酸球磨机630/535.5228.12硫酸鼓风机1000/850481.7 301BS变电所1384.5609.51032.4418.5402BS变电所1045.5/792.4366.9503BS变电所992.9150798.7565.76小计5052.9759.540092061.57发电机组-3000/-2550-1912.58合计14591499计及K∑P=0.90K∑q=0.951313141COSФ=0.99(3)用电负荷谐波及其防治设想拟建的18万吨/年粉状磷酸一铵工程各装置内高、低压用电设备大部分为三相对称线性负荷，预计所有用电设备投运后所产生的高次谐波最大允许值符合《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549-93）中有关规定的要求，不需要采取防治高次谐波污染电网的措施。1.1.1.1发电装置运行方式余热发电与拟建工程15万吨/年硫磺制酸装置生产同步运行，其发电量依据硫酸生产的余热蒸汽量而定，需并网运行。拟建18万吨/年粉状磷酸一铵工程各装置总用电负荷为3795.3kW，在发电机正常运行时，尚需外电网提供1313kW。表7-710kV侧负荷计算表（发电机组未投运）序号主项名称设备容量（kW）　需要容量备　注常用备用P30(kW)Q30(kVar)1磷酸球磨机630/535.5228.12硫酸鼓风机1000/850481.7301BS变电所1384.5609.51032.4418.5402BS变电所1045.5/792.4366.9503BS变电所992.9150798.7565.76合计4815.9759.53795.51712.57计及K∑P=0.90K∑q=0.9534161626.9COSФ=0.91.1.1.2全厂供电方案选择及原则确定 (1）根据电源状况及各装置用电负荷情况，本工程设置一座10/0.4kV配电所和三座10/0.4kV变电所及若干380/220V低压配电室，向生产区各用电负荷供电。具体设置如下：(a)拟建发电厂房内设10kV配电所一座，负责向装置10kV高压电动机及10/0.4kV配电变压器提供电源。(b)拟建硫酸装置设置10/0.4kV独立变电配电所一座（01BS），内设一台变压器，容量为1600kVA。该配电装置负责为硫酸装置循环水站、污水处理站、硫酸原料工段、熔硫工段、焚硫转化工段、干吸工段、成品工段、发电厂房及综合楼低压用电设备及二级低压配电室提供AC380/220V电源。(c)拟建磷酸厂房附设10/0.4kV变电配电所（02BS）一座，内设一台1250kVA变压器，该配电装置负责为磷酸原料工段低压配电室、磷酸厂房低压用电设备提供380/220V电源。(d)拟建磷酸一铵厂房附设10/0.4kV变电配电所（03BS）一座，内设一台1250kVA变压器，该配电装置负责为磷酸一铵成品工段、磷酸一铵循环水站、磷酸一铵厂房低压用电设备提供380/220V电源。(e)硫酸装置变电所及磷酸装置变电所均设380/220V应急母线段。业主负责向硫酸装置和磷酸装置变配电所380/220V应急母线段各提供一路380/220V应急电源，负责向对应装置内一级负荷提供应急电源。1.1.1.1主要电气设备和材料选择(1)选择原则按技术先进可靠、经济合理和环境条件进行选择。本装置在电气设备和材料选型时，尽量采用节能设备和耗电少的电器元件。(2)主要电气设备主要电气设备见表7-8(3).配电线路变电所至各用电设备的电力电缆沿电缆桥架在界区内敷设或局部穿钢管明设及暗设。其他辅助设施的电力电缆视现场情况确定。照明配线采用电缆或电线穿钢管明设、暗设及电缆桥架敷设方式等。 表7-8主要电气设备表序号名称型号数量110kV开关柜手车式15台2配电变压器全密闭防腐型10/0.4kV1600kVA1台3配电变压器全密闭防腐型10/0.4kV1250kVA2台4低压开关柜抽屉式60台5动力配电箱防腐型3台6检修电源箱防腐型12台7现场操作箱防腐型130台8直流电源装置1套1.1.1.1继电保护继电保护采用微机综合保护装置(1)10kV电源进线开关：方向过流保护、带时限电流速断保护；(2)发电机：纵差保护、复合电压过流保护、过负荷保护、单相接地保护、转子两点接地保护、低周低电压保护；(3)电动机：电流速断保护、过负荷保护、低电压保护、单相接地保护；(4)变压器：电流速断保护、过流保护、单相接地保护、重瓦斯保护、轻瓦斯保护、温度保护。1.1.1.2控制、信号及计量10kV系统控制和信号电源为直流220V，引自免维护电池直流屏。发电厂房主控室内设置微机监控系统，用来监视10kV配电系统运行情况。1.1.1.3发电机同期点、解列点的设置拟建发电机采用手动准同期方式，为了便于发电机的并车和解列运行，在发电机出口开关及10kV进线开关处设置同期及解列点。1.1.1.4节电措施本装置在电气设计中遵循《节约能源管理暂行条例》(1989.1.20.能源部标准)电力工业实施细则的有关规定。（1）功率因数补偿本装置变电所内低压侧均设静电电容器补偿装置，10kV侧磷酸原料球磨机配套电容补偿装置，以确保10kV侧功率因数为0.90以上。 （2）电气设备和材料选型本装置在电气设备和材料选型时，尽量采用节能设备和耗电少的电器元件。1.1.1.1照明根据不同工作场所和环境特性选择照明型式。界区内以荧光灯为主，局部选用金属卤化物灯具。对重要岗位和主要通道设置事故照明。照明控制采用集中和就地相结合的方式。1.1.1.2全厂供电线路与户外照明10kV电源进线由业主负责引至电源进线柜，界区内配电线路的敷设方式主要采用电力电缆沿桥架敷设；道路照明线路采用电缆埋地敷设。10kV电缆用ZR-YJV22-10kV，0.4kV电缆用ZR-YJV-1kV,220V电线用BV型.1.1.1.3防静电、防雷及接地根据GB50057-94设计规范，在装置内的区域按第三类建构筑物设置防雷装置。其防雷保护装置由防雷网、引下线和接地极组成，并且与接地系统相连。本装置接地制式为TN-C-S系统。接地系统主要包括环绕变电所的接地干线、和生产区域的接地干线，接地支线和接地极，组成公共接地网。接地装置将采用热镀锌角钢、扁钢和圆钢。联合接地电阻不大于1Ω。1.1.1.4电修由全厂统一考虑。1.1.1.5其他问题(1)业主未提供现有10kV进线侧短路数据。高压电动机的起动方式暂定为直接起动；10kV侧高压电器短路额定运行电流暂按31.5kA考虑。(2)业主尚未提供与主管供电部门有关发电并网的意向协议。1.2电信为了便于生产上的指挥、联络，新建装置内应适当设置生产调度电话和行政电话。电话的数量和安装地点由工厂统一考虑。1.3供热及发电1.3.1废热回收系统根据工艺要求，15万吨/年硫磺制酸装置焚硫炉出口炉气温度由1020℃冷却至 415℃，转化器一段出口炉气温度由607℃冷却至448℃，转化器四段出口炉气温度由440℃冷却至162℃，冷热换热器出口炉气温度由250℃冷却至182℃，由此，经热平衡，决定在焚硫炉出口设置一台火管废热锅炉，产中压饱和蒸汽，在转化器一段出口设置一台高温过热器，在转化器四段出口设置一台低温过热器和省煤器，在冷热换热器出口设置一台省煤器，整套装置产3.82MPa、450℃中压过热蒸汽22.5t/h。1.1.1废热发电系统根据工艺生产要求用低压蒸汽～12.1t/h，故采用一套C3-3.43/0.49抽汽冷凝机组,抽汽供工艺生产用,进入汽轮机总汽量为22.5t/h,总计可发电2550kW。1.1.2给水系统除氧合格的104℃给水由热电车间送出，经外管，一路进入热管省煤器Ⅱ低温段，换热后到省煤器Ⅰ，换热后进入热管省煤器Ⅱ高温段，此时给水温度～230℃，最后进入锅壳式废热锅炉汽包内。另一路给水供过热蒸汽喷水减温用。1.1.3汽水系统废热锅炉汽包中的炉水经下降管进入锅壳式蒸发器，经换热后，炉水部分蒸发，汽水混合物经上升管进入汽包内，在汽包内经二次汽水分离，饱和蒸汽从汽包顶部导出，分离下的炉水再进入下降管继续进行循环。饱和蒸汽经管道进入低温过热器内，蒸汽经加热至温度300℃后，进入高温过热器内的低温段，蒸汽经低温段加热至温度350℃后，再进入高温过热器内高温段，为保证出口过热蒸汽温度450℃，在高温过热器两段之间和高低温过热器之间设有喷水减温自动调节装置。所产3.82MPa、450℃过热蒸汽经主蒸汽管送出界区进全厂主蒸汽外管再进发电车间。1.1.4排污疏水系统锅炉本体定期排污及放水和管道的排污及疏、放水大部分汇集至排污总管，然后进入定期排污膨胀器，经扩容后排入地沟。锅炉连续排污进入连续排污膨胀器，闪蒸后蒸汽进入低压蒸汽管网。1.1.5脱盐水站1)水处理方案按“火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准” （GB/T12145-1999）中压锅炉补给水水质要求，脱盐水处理采用一级除盐流程：原水→原水箱→原水泵→机械过滤器→阳离子交换器→脱碳器→中间水箱→中间水泵→阴离子交换器→脱盐水箱→脱盐水泵→加氨→除氧器。2)水处理规模硫酸装置锅炉正常补给水量为13t/h；当汽轮机发生故障无冷凝水回收时，锅炉需现有脱盐水站补给水量为23t/h。1.1.1主要设备选型1)150kt/a硫磺制酸锅炉部分(1)废热锅炉(火管)一台循环方式:自然循环饱和蒸汽压力:4.21MPa(表压)饱和蒸汽温度:255℃蒸发量：~22.0t/h(2)高温过热器一台过热蒸汽量：~22.5t/h过热蒸汽压力:3.82MPa(表压)过热蒸汽温度:450℃喷水量：~0.4t/h管束采用螺旋翅片管(3)低温过热器一台过热蒸汽量：~22t/h过热蒸汽压力:4.0MPa(表压)过热蒸汽温度:320℃管束采用螺旋翅片管(4)省煤器Ⅱ（热管）一台给水流量：~22.2t/h进水压力:5.5MPa(表压)进水温度：104°C， 出口水温：~230°C(5)省煤器Ⅰ一台给水流量：~22.2t/h进水压力:5.5MPa(表压)2)发电装置(1)抽汽式汽轮机C3-3.43/0.49一台过热蒸汽压力:3.43MPa(绝压)过热蒸汽温度:435℃抽汽压力:0.49MPa(绝压)汽轮机功率3000kW(2)发电机QF3-2一台发电机功率3000kW发电机电压10.5kV发电机转速3000r.p.m1.1.1自动控制整个硫酸废热锅炉装置仪表和硫酸装置在一个控制室内，采用DCS对整个工艺过程进行操作和控制，对生产过程的主要参数如温度、压力、流量、介质成份等进行显示、记录、累计、报警、自动调节和安全联锁。发电部分采用小型DCS进行操作和控制。为保证系统安全稳定运行，设计中考虑了如下自动调整和联锁装置： 1）锅炉汽包液位自动调整装置（给水流量、蒸汽流量及汽包液位三冲量调节）；2）出口过热蒸汽温度自动调整装置，根据出口过热蒸汽温度调节喷水量；3）废热锅炉操作间与发电操作间设有声光讯号联系，便于安全可靠的操作。1.1.2系统设计特点1）本设计所有的高温和中温余热全部产生中压过热蒸汽，因为相同热量的中压蒸汽的作功能力比低压蒸汽强，可以多发电。2）焚硫炉出口采用火管废热锅炉，投资省、运行费用低、气密性好、占地少（与水管锅炉比较）。 3）省煤器利用热管技术，一方面使与炉气接触的金属壁温高于露点温度，避免省煤器结露发生露点腐蚀；另一方面，即使发生露点腐蚀，也不会发生省煤器漏水现象，从而保证省煤器安全可靠。1.1贮运设施及机械化运输（1）原料磷矿由汽车运至荷花镇，然后由汽车运至磷矿堆场，由轮式装载机运至磷矿仓库，然后由桥式抓斗机进行倒堆和供料作业。（2）包装材料由汽车运至车间原料仓库，然后由小车运至车间。（3）液体原料液氨由槽车运至车间，计量后进入液氨贮槽；硫酸用泵输送至磷酸工段车间贮槽。（4）中间产品磷酸用泵输送至磷铵工段中间贮槽。（5）产品由手推车运至成品仓库，库内采用人工码垛，手推车辅助装车外运。（6）磷石膏排渣采用栈桥式胶带输送机将磷石膏从磷酸工段送至磷石膏棚库，再以桥式抓斗机将磷石膏装车运至堆场。（7）货物的堆放、离墙、离地、货行间应留有一定距离，采用货架或垫板，执行先进先出的发料次序。（8）合格的成品放置处设置成品库存货位卡。1.2采暖、通风及空调1.2.1采暖、通风及空调原则××××××××有限责任公司所在的××地区气候温和，四季分明，雨量充沛。主导风向东风，年平均气温20.9℃，因而厂房及办公室均不考虑采暖。空调：主要工段控制室及仪表控制室设空调装置以保护仪表。除尘、通风：在有粉尘排出和对人体有害的气体排出的岗位设置除尘和通风设施。1.2.2通风、除尘的主要方案磷酸过滤机运行时排出大量含氟气体，拟采用集气罩收集送尾气洗涤器吸收后排放。磷铵装置的冷却、斗提以及返料输送系统会逸出含尘气体，拟采用密封设备负压抽气并与干燥机尾气出口气体管道一并处理，解决含尘尾气外逸问题。中化室、车间分析室等处设有通风柜，将有害气体排除放空。 1.1空压站1）新建装置用压缩空气情况新装置需用压缩空气，供仪表及成品包装用。压缩空气用量正常在5m3/min，最大6m3/min。仪表用压缩空气数量：1m3/min质量：压力：>0.5MPa(G)温度：常温含尘：<10μg/m3露点：低于环境温度10℃装置用压缩空气数量：4m3/min质量：压力：>0.5MPa(G)温度：常温1.1.1技术方案的确定压缩空气由现有空压站供给。1.2中央化验室1.2.1中央化验室和岗位分析室的关系和分工新建装置分析化验项目，由中央化验室承担。生产过程中的控制分析，由各装置的岗位分析室承担。中央化验室的主要任务：①担负原料、中间产品、成品、磷石膏等的分析检验工作。②生产过程中现场不便分析，需要中央化验室担负的生产中控制项目的分析检验工作。③环保监测分析工作。1.2.2分析项目本项目原料、中间产品、成品等全分析项目见表7-9。装置车间分析项目见表7-10。 表7-9原料、中间产品、成品等全分析项目序号名称分析项目1磷矿P2O5、CaO、Fe2O3、Al2O3、SO3、MgO、F、酸不溶物、烧失量、CO2、H2O2萃取磷酸P2O5、CaO、Fe2O3、Al2O3、SO3、MgO、F3磷铵成品P2O5全磷、P2O5水溶磷、P2O5有效磷、N、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、F、H2O4磷铵料浆中和度、P2O5全磷、P2O5水溶磷、P2O5有效磷、N、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2、F、H2O5磷石膏水溶P2O5、全P2O5、Fe2O3、Al2O3、SO3、MgO、F、CaO、SiO2、游离水、结晶水表7-10磷铵装置车间分析项目序号取样地点分析项目控制指标分析次数1硫酸计量槽硫酸浓度每批一次2萃取槽液固比磷酸浓度转化率SO3浓度2.5～3.120～24%95～97%0.03～0.045mg/L每班一次每班一次3过滤机滤饼含液洗涤效率97.5%每班一次每班一次4过滤机冷凝器水封冷却水中F、P2O5F～10mg/LP2O5～5mg/L每两天一次5文丘里洗涤塔氟吸收液H2SiF6浓度1～2%每月一次6尾气洗涤器出口汽F含量F<9mg/m3每月一次7稠浆槽液固比、P2O5%浓度液固比大于5每班一次8磷石膏胶带全P2O5、水溶P2O5、水份每班一次9磷矿粉细度～100目筛>85%每班一次10成品磷酸中间槽P2O5（必要时作全分析）22～24%每班一次11洗涤循环槽SO3%，H2O%，中和度、比重每班一次12中和器比重、N%、全P2O5、水溶P2O5、H2O不定期、白班13干燥机出口N%、全P2O5、水溶P2O5、H2OP2O5>44%N>10%H2O<1.5%不定期、白班14干燥机出口尾气尘、NH3、H2O（g/m3）不定期、白班15组式旋风除尘器出口尘、NH3、H2O（g/m3）不定期、白班16洗涤塔出口气体尘、NH3、H2O（g/m3）不定期、白班17中和尾气排风机N%，H2O不定期、白班1.1维修本项目机、电、仪三修的大中型维修任务可以依托公司现有维修力量，公司维修技术雄厚，人员齐备，维修经验丰富。 本项目仅设置车间维修班组，负责承担日常的设备维修和电、仪维修任务。机修：负责排除正常操作中的故障，进行日常和应急修理及设备的保养，如润滑、更换管道、修理法兰盘和阀门的泄露等，做好设备的防腐，以不断提高设备和系统的可靠性。仪表修理：负责仪表的维修、保养和调校，负责所需仪表零配件的供应及备品备件的添置和保管。电修：负责电气设备的日常维护和小修。1.1土建1.1.1设计依据1)气象资料见第六章。2)标准规范：国家或行业现行标准规范。《房屋建筑制图统一标准》（GB/T5001-2001）《建筑制图标准》（GB/T50104-2001）《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92）《建筑地面设计规范》（GB50037-1996）《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-1995）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ187-1985）《工业企业照明设计标准》（GBJ133-1990）《建筑设计防火规范》（2001版）　（GBJ16-1987）《民用建筑设计通则》（JGJ37-1987）《厂房建筑模数协调标准》（GBJ6-86）《屋面工程技术规范》（GB50207-94）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）1.1.2地基与基础拟建建筑场地地处××省××县境内。业主未提供拟建设场地工程地质资料。地基方案：填土较浅和挖方区采用天然地基，填土较深处采用桩基。如填土均匀密实，质量满足要求，对于荷载较小或沉降要求不高的建构筑物也可采用天然地基。 框架、排架柱基础采用钢筋砼独立基础或桩承台，砖混结构基础采用砼条形基础，设备基础采用块式砼或钢筋砼基础。1.1.1建筑设计1)新建厂房要在满足工艺生产要求的前提下力求简洁明快，既考虑经济美观，又能体现出时代气息。2)根据生产工艺的特点和要求，结合地区气候特点，装置应尽量露天化、开敞化、轻型化、一体化，以便利生产、节约投资。3)根据化工生产的特点，做好防火、防爆、防腐、防潮、防噪设计，保证安全生产。4)建筑构造和装修：尽量采用当地通用做法或习惯做法，做到简洁实用，方便施工。多层房屋的填充墙和隔断墙：拟采用轻质砌块以减轻荷重，节约土地资源，降低工程造价。屋面：一般为有组织排水，在保证质量和造价可接受的前提下，优先采用新型防水材料，以改善施工条件，减少维修工作量，延长使用寿命。门窗：因装置区有腐蚀介质，一般采用钢塑复合门窗。楼地面：一般楼地面为钢筋砼或砼楼地面，水泥砂浆面层，特殊需要者作水磨石面层或不发火花面层，防腐区域可视介质情况作花岗岩、防腐瓷砖(板)或其它防腐砂浆面层。装修：厂房及仓库内可喷大白浆或内墙涂料。防腐区域可考虑防腐涂料粉刷，以保护结构不受腐蚀，外墙拟采用外墙涂料。特殊建筑如控制室等应作重点装修。5)设计中标准图以现行国家标准图为主，部分采用现行行业标准图及地方标准图。1.1.2结构设计1)结构布置、结构选型及构造处理必须满足施工、生产和使用要求，保证足够的强度、刚度、稳定性和耐久性，力求技术先进、经济合理、施工方便、构造简单。2)结构设计尽量采用地方材料、国家或地方标准构件，并考虑地方施工水平和能力，做到方便施工，缩短施工周期。 3)结构选型：考虑工艺特点、设备管道布置、功能要求、设备荷重、柱网尺寸、防腐防火、当地习惯等因素，进行结构选型。多层或有防腐等要求的厂房采用现浇钢筋混凝土框架结构，现浇钢筋混凝土梁板柱。单层厂房采用钢筋混凝土排架结构，钢筋混凝土柱，工字形屋面梁或预应力钢筋混凝土屋架，大型屋面板。仓库采用轻钢结构，钢筋混凝土柱，H型钢屋面梁，压形钢板屋面。新增主要建构筑物见总平面布置图1.1.1磷石膏渣场利用原有磷石膏渣场，渣场位置在××县荷花镇苟家垭村一组，位于公司生产厂区东北方向直线距离约1公里（沿公路约2公里）处。磷酸装置排放的磷石膏渣用渣车输送到渣场堆放。该渣场建设规模为有效库容约350х104m3；磷石膏总堆存量500х104吨，工程规模为小一型，等级为四级。1.2生活设施本项目充分利用现有较完善的生活福利设施，无需新增生活福利设施。 1节能1.1复肥装置能耗指标及分析节约能源已成为当今世界人们普遍关注的问题，随着工业生产的发展，能源的消耗也日益增加，合理利用能源是发展生产的重要条件之一，也是提高项目经济效益的具体保证。设计中如何优化节能措施，是项目建设中必须认真考虑的问题。本工程能耗指标见下表8-1(包括硫酸、磷酸、磷铵装置)：表8-1装置能耗序号项目每吨MAP产品消耗单位能耗折算每吨MAP产品能耗1电25.06kWh11821kJ/kWh296234kJ2蒸汽44.4kg2786kJ/kg123698kJ3工艺水8.21t2508kJ/t20591kJ4煤1200kg20900kJ/kg25080000kJ合计25520523kJ1.1.1单位产值综合能耗装置总能耗为180000×25520523=4.59×1012KJ单位产值能耗为4.59×1012KJ/32164.4万元=1.43×108KJ/万元。1.2节能措施综述(1)本装置采用料浆浓缩工艺，使磷铵料浆中的水分在浓缩工段蒸发，减少了干燥塔的负荷，提高了能量利用率，可使生产能耗大大降低。(2)本生产工艺利用中和反应热蒸发部分水，可节约蒸汽和电耗，预计每吨产品可节约0.3Mpa蒸汽0.6t，节电20度左右。(3)冷却用水使用循环水，提高水的利用率。(4) 磷酸原料工段采用湿磨，降低了动力消耗,节省了干磨干燥的燃料消耗，并提高了环境质量。(5)磷酸反应槽搅拌器共2台，全部采用节能型，角度可调，变截面搅拌器，较通常采用的45°折叶搅拌器能耗可降低40%。(6)采用硫磺制酸技术，简化了流程，与硫铁矿制酸相比，动力消耗大大降低。利用装置本身产出的中压蒸汽，节省了能量。(7)硫酸装置设立了废热锅炉，蒸汽过热器，省煤器来回收液硫燃烧热及SO2转化的反应热，每吨酸可副产蒸汽(3.83MPa,450℃)1.2吨。正常操作时，中压蒸汽除供透平空气鼓风机使用外，多余部分并入全厂蒸汽管网，由全厂平衡利用。低压蒸汽除供本装置熔硫、保温及脱盐水除氧之外，还可向其它装置供汽(详见热工部分)。(8)本工程所有设备均采用技术先进的设备，以降低阻力、节省动力消耗，采取保温措施，使热量的损失降至最低。(9)各种电器均选用节能产品，变压器的低压侧，装有电力电容器补偿无功功率，以提高供电系统的功率因数，降低无功损耗。(10)照明光源尽量采用新型节能灯具，在满足本工程照度及光色的条件下，减少灯具的用量和灯具的容量，达到节电的目的。 1环境保护1.1编制依据1.1.1有关国家文件：（1）《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》（修订本）化计发（1997）426号（2）《化工建设项目环境保护设计规定》HG20667-19861.2厂址的地理位置和自然条件××××××××有限责任公司位于××县荷花镇，距焦枝铁路当杨岩屋庙火车站、××长江水运码头70余公里，省道荷当公路、宜保公路交汇而过，水陆交通十分方便。厂区位于沮河流域，沮河由南漳入境，南于花林寺镇出境，县内迳流长63km，年均流量32.66m3/s。年泾流量10.3X108m3，两岸分布23条季节性支流，流域面积1162.4km2。××县属长江中游亚热带湿润季风气候，气候温和，四季分明，光照充足，雨量充沛，多年平均气温12~16℃，极端最高气温40.8℃，极端最低气温-13.8℃，年平均日照数1878.5小时，年平均降水量为1233.8mm，多集中在5~8月。年平均蒸发量1297.9mm，降雪期一般为12月中旬至翌年3月，最大积雪深度23cm。厂址主要风向为东风。附近无其它工厂，最近的居民距厂址均在200米左右。厂址经县环保、土地、林业等相关部门共同认定无特殊要求。环境容量较大。1.3环境质量标准和排放标准1.3.1环境质量标准（1）《环境空气质量标准》GB3095－1996，二级（2）《地表水环境质量标准》GB3838－2002，Ⅲ类水体（3）《城市区域环境噪声标准》GB3096-93，2类标准 1.1.1排放标准（1）《大气污染物综合排放标准》GB16297－1996，表2二级（2）《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078-1996，二级（3）《污水综合排放标准》GB8978－1996表4一级（4）《恶臭污染物排放标准》GB14554－93（5）《工业企业厂界噪声标准》GB12348－90，Ⅱ类（6）《危险废物填埋污染控制标准》GB18598-2001表9-1环保标准类别标准号及名称类别污染物浓度限制名称取值时间二级标准值环境质量标准环境空气GB3095-1996《环境空气质量标准》二级二氧化硫(SO2)年平均0.06日平均0.151小时平均0.50总悬浮颗粒物(TSP)年平均0.20日平均0.30二氧化氮(NO2)年平均0.08日平均0.121小时平均0.24地表水环境GB3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类名称Ⅲ类标准值生化需氧量（BOD5）4mg/l高锰酸盐指数6mg/l总磷(以P计)0.1mg/lPH6-9氟化物1.0mg/l氨氮1.0mg/l声环境GB3096-93《城市区域环境噪声标准》2类名称2类标准值等效声级Leq（A）昼夜60dB（A）夜间50dB（A）排放废气GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》二级名称最高允许浓度 标准其它颗粒物120mg/m3SO2960mg/m3硫酸雾45mg/m3氟化物9.0mg/m3GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》二级SO2850mg/m3颗粒物200mg/m3《恶臭污染物排放标准》GB14554－93NH31.5mg/m3污水GB8978-1996《污水综合排放标准》一级生化需氧量（BOD5）20mg/l化学需氧量（CODcr）100mg/l氨氮15mg/l氟化物（以F计）10mg/l磷酸盐（以P计）0.5mg/lPh值6-9噪声GB12348-90《工业企业厂界噪声标准》Ⅱ类等效声级Leq（A）昼夜60dB（A）夜间50dB（A） 1.1建设项目的排污情况及治理措施1.1.115万吨/年硫磺制酸装置1.1.1.1主要排污点1.1.1.2主要污染物及治理措施1、废气：来源：第二吸收塔排放的尾气排放量：34855m3/h成份：SO2：254.5g/m3酸雾：357g/m3治理措施：为了减轻尾气排放对环境的污染，降低SO2排放量，本项目拟采取两次转化生产工艺，同时使用进口钒催化剂，使SO2 的转化率稳定达到99.8%，整个系统的硫利用率高，且采用45米高排气筒高空排放，尾气中的SO2和酸雾的排放浓度分别为由254.5g/m3，357g/m3降低到509mg/m3(140.51t/a)和33.37mg/m3(9.21t/a)，均可达到《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996二级标准（45m）SO2:960mg/m3（32kg/h）酸雾:45mg/m3（19kg/h）。SO2事故排放硫酸生产过程中，在开车，停电停水以及触媒中毒、管道泄露、设备检修等情况下都会导致SO2的事故排放。其中开车时催化床温度未达到最佳状态，SO2转化效率低，造成SO2的高浓度排放，此过程需4小时左右才能转入正常生产，为缩短开车过程SO2事故排放和提高转化效率，硫酸生产操作规范中必须首先对催化床进行加温，使其达到转化温度时，焚烧炉再点火，即所谓倒开车程序。按操作规范操作时，SO2事故排放时间可缩短为2小时，转化率平均达到90%，以此转化率计，SO2小时平均排放量为2455kg/h。可见，在事故情况下，对周边环境都造成一定程度的污染影响。采用石灰乳中和，减少对环境污染的影响。停电停水事故状态形成的温降类似于开车状态存在温升状态，厂区内设置双回路供电系统，能保证水电的正常运转，即使停电，这段时间一般被控制在0.5小时内，SO2的排空量很少。2、废水：来源：少量设备、地坪冲洗水排放量：3m3/h（最大7m3/h）成份：含硫酸0.5％，间断排放，每周冲洗一次，每次10分钟。治理措施：进入污水处理站。处理后可达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级标准pH=6-9,SS≤70mg/l,F≤10mg/l。3、废渣：来源：来自熔硫工段产生的硫磺渣排放量：约30吨/年。治理措施：该渣含硫40%，可作为硫铁矿制酸的原料进行综合利用。 4、噪声：来源：主要为焚硫转化工段空气鼓风机噪声，约105dB(A)。治理措施：空气鼓风机噪声105dB（A），设计中首先选用先进、低噪声设备，其次在空气鼓风机进口装设消音器，降噪后噪声排放值低于85dB（A）。符合《化工建设项目噪声控制设计规定》HG20503-92，即生产车间90dB（A）。1.1.15万吨/年磷酸装置1.1.1.1主要排污点1.1.1.2主要污染物及治理措施1、废气：①来源：反应槽产生的含氟气体 排放量：50000m3/h成份：含氟888mg/m3治理措施：对于反应槽产生的含氟尾气首先进入文丘里洗涤塔用水洗涤后再去尾气洗涤器逆流洗涤后排放，吸收效率为99.5％以上，产生的洗涤液送磷石膏滤饼洗涤系统作为洗涤水。可将尾气中含氟888mg/m3降低到4.44mg/m3(1.76t/a)，最终尾气经40米烟囱排放。达到GB16297—1996《大气污染物综合排放标准》二级标准值（氟化物9.0mg/m3，1.0kg/h）。②来源：原料破碎尾气排放量：26000m3/h成份：粉尘10-12g/m3治理措施：在破碎机废气排出口设置吸风罩，然后经布袋除尘器或旋风除尘器除尘后排放；对原料各转运点处也可设置布袋除尘器，经处理后通过15米的排气筒排放，尾气中粉尘的排放浓度由10-12g/m3降低为45-60mg/m3(9.58t/a)。2、废水：来源：设备地坪冲洗水排放量：5m3/h成份：含氟：500mg/l，P2O5：500mg/l。废水中间断排放，每班一次，每次15分钟。治理措施：送污水处理站进行中和沉降处理后达标排放。3、废渣来源：转盘式过滤机过滤后产生的磷石膏排放量：381000t/a成份：主要成份为CaSO4﹒2H2O，并含有少量其它杂质，其中F：0.78%，总P2O5：0.84%，治理措施：磷石膏只有其中的F和P2O5会因雨水淋溶而产生PH=3左右的酸性废水，流入地表而引起污染，所以磷石膏堆场只要做合理的防渗处理就不会对周围环境产生影响。本工程将磷石膏送至现有渣场堆放。4、噪声： 来源：主要为破碎机、球磨机等的噪声。治理措施：修建隔声间；距离衰减。1.1.118万吨/年粉状磷酸一铵1.1.1.1主要排污点1.1.1.2主要污染物及治理措施1、废气：来源：喷雾干燥塔及冷却机排放量：162000m3/h成份：含氟5.77mg/m3、含NH339.84mg/m3，粉尘1871.4mg/m3。治理措施：喷雾干燥塔的含尘尾气首先进入沉降室除尘，然后进入洗涤塔用工艺水洗涤进一步除尘和除氨后由30米高排气筒排空，其除尘率为95%，NH3 和氟净化效率为90%，其中氟5.77mg/m3、NH339.84mg/m3，粉尘1871.4mg/m3降低到氟0.577mg/m3（0.74t/a）、NH33.984mg/m3（5.112t/a），粉尘93.57mg/m3（120.058t/a）。均可达标排放。2、废水：来源：装置正常生产时无废水排放。仅产生少量的地坪冲洗水排放量：4.9m3/h成份：含PO43－：20mg/l。间断排放，每班一次，每次15分钟。治理措施：送污水处理站进行中和沉降处理后达标排放。3、废渣：来源：废渣为热风炉产生的炉渣，排放量：废渣量5400t/a。治理措施：外销作建筑材料。1.1.1磷石膏渣场1、废水：来源：主要是渣场渗滤水。渣场在运行过程中，以极限状态不降雨时段考虑，则不会有渗滤液产生，在二十年一遇、五十年一遇暴雨情况下，渗滤液产生量较平时要大，为便于控制和计算，本可研从年平均降雨量考虑渣场渗滤液排放量。排放量：场内渗滤水处理能力按月最大日平均降雨量计算，以最大产生量计，则处理装置处理能力为1320m3/d（55m3/h）。成份：其中的主要污染物平均浓度分别为：PH值2.57，氟化物190mg/L，磷酸盐545mg/L。治理措施：该项目渗滤水处理工艺流程如下： 在此流程中，石灰、絮凝剂投加方式均为湿式投加，絮凝剂为聚丙烯酰胺PAM。在一级中和反应池内投加石灰乳，在二级中和反应池内投加石灰乳和PAM。系统主要设置：系统配备渗滤液、地面水、地下水监测系统，以保证下游水质不受污染，渗液污水池需进行垂直、水平放渗处理；调节池需进行垂直、水平防渗处理；中和反应池停留时间10～20分钟。表9-2污染物各级去除效率污染物原始浓度一级沉淀二级沉淀（加PAM）去除率%出水浓度去除率%出水浓度PH2.57左右6-96-9氟化物190mg/L7547.5mg/L809.5mg/L磷酸盐545mg/L9622mg/L980.44mg/L经处理后的污水，PH值6-9，氟化物出水浓度9.5mg/L，磷酸盐出水浓度0.44mg/L。1、对地下水污染防治措施防洪系统为了尽可能减少进入渣场区内的雨水量，从而减少渗滤水产生量，在渣场外设置排洪渠和截洪沟。防渗系统：由于渣场内上覆第四系地层渗透系数K=1.0X10-7cm/s ，项目采取坝体建筑于微风化或中风化基岩上，并作好垫层处理及坝体压实处理措施。对于场底水平防渗，建议在15厘米原土压实层上，铺设压实的厚60厘米粘土，其渗透系数可小于1.0X10-7cm/s，可起到较好的防渗作用，可满足渣场防渗的要求。3、废渣项目在废水处理中，石灰总用量70t/a左右，将产生沉淀物50t/a左右。此废渣可直接在渣场内填埋，经处理后对环境无显著影响。表9-3磷石膏渣主要化学组成成份CaOSO3Fe2O3PbP2O5F结晶水比例%31.344.10.240.0351.920.05420.24、噪声该项目渣场无大的噪声源，产生噪声的设备主要为各类泵，其噪声级为85dB(A)左右。1.1.1污水处理站本项目的生产地坪冲洗水，设备清洗水等送到送公司现有污水处理站处理。1）．废水水量及水质设计废水量：5t/h，水质：含P2O5<500mg/l，F<500mg/l，硫酸<1000mg/l。2）.污水处理工艺（1）污水处理站设计规模：5m3/h。根据生产装置的特点，污水处理站年操作日按330天考虑，正常情况下采用一班操作（8小时）。其处理工艺流程如下： （2）污水处理工艺流程简述：污水经调节后自流至中和槽，与石灰粉进行中和反应。一级中和槽中废水pH控制为3～4，二级中和槽中废水pH控制为7～8。中和后废水自流入斜板沉淀器沉淀后上清液送至磨矿系统；污泥排入污泥池定期清理去堆场堆存。3)处理效果分析经本装置处理后废水pH:6～9，SS<70mg/l，F<10mg/l，达到《污水综合排放标准》GB8978－1996一级标准。1.1清洁生产本设计充分考虑了环境保护的因素，按照清洁生产的要求，原料路线、工艺技术选择了污染少、运行可靠、稳定的方案，结合科学、严格的管理，污染将尽可能地消灭在工艺生产过程中，从根本上减少污染物的排放，减轻对环境造成的影响。对生产中不可避免产生的污染，做到治理与综合利用相结合。首先尽可能的综合利用，再辅之以先进、高效、可靠、经济的处理方法。本设计采用的处理工艺，均是经过实际生产检验的，并充分考虑了经济效益，治理后各类污染均达到国家标准。1)硫酸装置a.转化部分：采用3＋1两次转化技术，并引进国外高品质催化剂，SO2转化率可达99.8%，尾气中SO2浓度约230ppm，远低于国家排放标准，有效地控制了废气对环境的污染。 b.干吸部分：采用管式分酸器和阶梯环填料，加大了气液两相接触，提高了SO3吸收率；塔顶设置除沫器，减少了酸沫夹带，保证了尾气中酸雾指标达标。c.废热回收：设置余热锅炉和省煤器回收反应热，避免了对环境的热污染。2）磷酸装置a原料部分：对磷矿石进行磨碎的球磨机采用湿法球磨，生产出来的中间产品是磷矿浆，而不是磷矿粉，杜绝了粉尘的飞扬。b反应部分：反应槽内反应生成的废气经尾气排风机抽风，以维持反应槽内负压操作，避免反应槽内废气外溢。c.尾气洗涤部分：磷酸尾气洗涤系统选用文丘里洗涤器，同时为保证洗涤效率，在文丘里之后加旋风喷淋尾气洗涤器进一步洗涤，确保排放尾气达标。d.过滤部分：过滤机上方增加抽风罩，将磷酸料浆过滤时产生的废气抽吸到尾气洗涤系统，彻底改善过滤厂房操作环境。3）磷铵装置采用喷浆雾干燥工艺流程而非转鼓造粒加干燥工艺流程，大大降低物料外返料倍数及返料设备的规格，极大减少了复合肥厂房内的粉尘。1.1环境保护费用本项目环保费用主要包括尾气治理费、噪声治理费及绿化费用，约310万左右，分别计入设备购置费和总图预算中。 1劳动保护与安全卫生1.1编制依据国家安全生产监督管理总局17号令（2005）《危险化学品生产储存建设项目安全审查办法》中华人民共和国主席令（1998）4号《中华人民共和国消防法》《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85《车间空气中炭黑粉尘卫生标准》GB10330-89《车间空气溶剂汽油卫生标准》GB11719-89《放射性防护规定》GBJ8-74《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年修订版） 《建筑物防雷设计规范》GB50057-94《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92《工业企业照明设计标准》GB50034-91《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-85《化工企业静电设计规定》《化工企业总图运输设计规范》HG/T20649-19981.1项目生产过程中职业危害因素的分析1.1.1生产过程中主要有毒、有害物质及防治措施生产过程中职业危害因素有如下几方面：1、硫酸98%硫酸，常温下为油状液体，属强酸，具有强烈的腐蚀性，并会逸出少量具有刺激性的气体。人体皮肤与浓硫酸接触，立即导致皮肤严重烧伤，且由于不能生成保护性痂皮，将会一直向纵深发展。反复与稀硫酸接触会引起皮肤炎症。2、液氨液氨：无色气体,有刺激性恶臭味，分子式NH3，分子量17.03，熔点-77.7℃，沸点-33.35℃，自燃点651.11℃，蒸气压1013.08kPa(25.7℃)。氨在20℃水中溶解度34%,25℃时,在无水乙醇中溶解度10%,在甲醇中溶解度16%,溶于氯仿、乙醚,它是许多元素和化合物的良好溶剂。液态氨将侵蚀某些塑料制品,橡胶和涂层。遇热、明火,难以点燃而危险性较低。与硫酸或其它强无机酸反应放热,混合物可达到沸腾。不能与下列物质共存:乙醛、丙烯醛、硼、卤素、环氧乙烷、次氯酸、硝酸、汞、氯化银、硫、锑、双氧水等。3、气氨气氨比空气轻。人如吸入浓度140mg/m3时，就会感到明显不适，达到1750mg/m3时，对人就有致死的危险。 氨与空气在一定限度内会形成易燃性混合物(16～27%体积比)，如遇明火即有爆炸危险。若有油类存在，或将氨与其它可燃性物质混合，火灾危险会增强。用氧气代替空气与氨混合，或混合物温度、压力高于环境值，则混合气体爆炸范围将增大。4、磷酸磷酸为稠厚状液体，酸性介于强酸与弱酸之间，磷酸水溶液无毒，但具有腐蚀性，与金属反应能放出易然易爆气体氢气，接触皮肤能诱发皮炎并对鼻腔和眼睑有刺激，浓磷酸烟雾对粘膜有刺激作用，空气安全浓度<1mg/m3(以游离态计)。随着磷酸溶液的浓度不同其腐蚀、危害的程度也有差异。浓度越高，危害越大。5、含氟气体含氟气体主要成份为SiF4HF和H2SiF6酸雾，对呼吸气官有刺激作用，可灼伤眼膜。6、贮运过程中产生的粉尘原煤、肥料在粉碎和贮运过程中均会产生大量粉尘，造成对环境的污染。1.1.1生产过程中化学腐蚀的危害因素本生产过程中，由于硫酸、磷酸具有腐蚀性，因此对建构筑物、管道、设备、仪表、电气设施，均会造成腐蚀破坏，影响安全生产。氟化物为无色透明气体或液体，由毒和极强腐蚀性，这是由于磷酸装置萃取尾气净化设施出现故障，失去净化效率，造成大量氟化物排放。1.1.2生产过程中高温易爆等危害因素。工程中使用了蒸汽等高温介质，若保温损坏或发生泄露会引起意外烫伤。裸露的高速运转部件会因操作不慎而发生伤害事故。液氨蒸气与空气混合物爆炸极限16～25%(最易引燃浓度17%)。1.1.3噪声危害生产过程中，设备产生的振动、机械设备转动产生的噪声对人体均可产生不良影响，如损伤耳膜、听力下降，严重时引起耳聋。1.1.4静电、雷电的危害生产过程中，在有易燃、易爆存在的场合，静电放电、雷电放电均可成为引起爆炸的点火源，导致火灾、爆炸事故发生。 1.1职业安全卫生防护的措施1.1.1防火、防爆措施氨站防火，防爆要求等级高，属甲、乙类厂房。生产过程中如果氨发生泄漏则可能和空气形成爆炸性气体。在这些场所采用防爆电器设备，在设备和管道上进行可靠的静电接地。严禁动火，吸烟，用锤子敲打设备的管道，以免发生爆炸，严格执行企业防火防爆规范，各装置及厂房间留有安全距离和通道。1.1.2防尘、防毒、防腐蚀措施在各种原料矿的粉碎贮运过程中会产生大量粉尘，为了消除对环境的污染，对各装置采取了密封措施，并设排尘、除尘装置、矿渣、煤渣不能采取密闭输送的，则采取增湿措施，防止粉尘飞扬。为了防止NH3、HF、SiF4等有害气体对人体的危害，应采取措施防止这类气体外逸，尽可能采用负压操作，对于带压操作的设备和管道，除对焊缝进行严格的检查外，还应进行水压及气密性试验。尽量采用敞开式厂房，以保证良好的通风。岗位分析室、中央化验室易产生有毒气体，应设置通风柜，以确保良好的操作环境。硫酸、液氨、磷酸均具有强腐蚀性，对其设备和管道应防止泄漏，对有防腐蚀要求的平台、地坪、采用相应的耐腐蚀材料，在操作岗位设水冲洗器。配备防毒面具，并发放劳保用品(工作服、眼镜、手套)。1.1.3防噪声措施对产生噪声的设备如风机、压缩机等除进出口管道加消音器外，有的还设置隔音操作室从而降低了噪声对人体的危害。1.1.4防电、防雷击措施根据车间的不同环境特性，选用防腐、防水、防尘、防爆的电气设备，并设置防雷、防静电设施和接地保护。对较高的建筑物设置屋面避雷装置，烟囱设避雷针，高出厂房的金属设备及管道均考虑了防雷接地以防雷击。1.1.5防机械损伤，防高温措施所有转动，运转机械均有安全可靠的保护设施，防止因机械运动而发生意外人身伤害。 对产生高温的设备、管道均采取保温隔热，在一些温度较高的岗位设置机械通风，在一般休息室，生活室设风扇，控制室设空调系统。凡高温(外表温度≥60℃)的设备及管道在人行道上一律采用隔热防护材料隔离，以防烫伤。1.1.1其他措施在氨罐以及可能发生氨、硫酸、磷酸泄漏的地方，设置必要的水冲洗器。当液氨、硫酸喷溅到人身体上时，应迅速用清水冲洗，再用1%的醋酸或2%的磺酸钠清洗皮肤，然后立即送医务室紧急救治。装置内设置必要的操作平台，梯子护拦、安全梯等，主要生产装置设有更衣室、卫生间。1.2消防中华人民共和国公安部令第30令《建筑工程消防监督审核管理规定》《建筑设计防火规范》（GBJ16—87）（2001年修订版）《火力发电厂与变电所设计防火规范》（GB50229—96）《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116—98）《建筑灭火器配置设计规范》（GB50116—92）《化工企业静电接地设计技术规程》（HGJ28—90）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）《易燃易爆化学品消防安全监督管理办法》（1994年3月24日公安部第18号令）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）《仓库防火安全管理规则》(公安部1990年4月10日第6号令)1.2.1设计原则充分贯彻“安全第一，预防为主”和“生产必须安全，安全为了生产”的设计思想，对生产中的易燃、易爆物品设置防范措施，并实施有效的控制，以减少和防止火灾事故的发生。消防设施的设计贯彻“预防为主，消防结合”的方针，执行有关消防、防火设计规范和标准，根据工程的规模、火灾的危险性程度、本单位和临近单位消防力量，合理地设置消防设施。 1.1.1生产过程中火灾危险性物质生产过程中具有火灾危险的主要物质有NH3。1.1.2生产过程中火灾危险类别根据工艺生产火灾危险性分类，本项目工程氨站危险性属甲类，其它装置属、丁、戊类，建筑物耐火等级为二级。1.1.3消防措施本设计根据《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）（2001年版）的有关要求可知，本装置界区的消防管网因地制宜地采用生产、生活、消防合一的环状低压消防制，与该公司消防系统统一并设有地上式消防栓数座；同一时间内火灾次数按一次计算，水消防为主，化学消防为辅；装置界区消防水量为室内、外消防水量之和构成；根据类似工程，消防水量暂按126m3/h计，为了及时扑灭初期火灾，保护国家财产和人民生命安全，根据防火规范的有关要求，在各生产工段和建筑物内均配备一定数量的手提式小型灭火器。除上述设置的灭火设施外，还配备一定数量的干粉灭火器、CO2灭火器等，以利扑灭初起火灾。2生产组织和劳动定员估算2.1工厂体制及组织机构的设置为便于组织生产和管理，将拟进行的18万吨/年磷铵工程设为该公司下属生产分厂，生产装置分为车间、工段、班组三级管理。生产装置分硫酸工段、磷酸工段、磷铵工段、成品工段、其它辅助性岗位等。2.2生产班制和定员本生产装置采用连续操作，年工作日330天，每班8小时，三班运转制运作，管理人员为白班。本新建项目其管理、辅助部门尽量利用原有人员，新增定员251人。（见表11-1） 本设计对每年的维修时间安排有56天。其中大修一次、中修三次、小修八次。1.1人员的来源和培训1、人员的来源装置建成后，新增人员来源由建设单位统一安排。2、人员培训本项目新增的管理人员和生产人员应具有一定文化水平、专业水平、操作技能和强烈的责任感。生产人员上岗前，通常需要进行本装置生产知识和操作技能的培训，一般需要进行三个月的实地操作培训，掌握磷酸、磷铵生产要领和紧急事故的处理能力，培训考试合格后方能上岗工作。表11-1人员组成表序号职务或岗位班次小计一班二班三班一车间管理人员1分管领导222工段长11133技术员1113二生产人员 1硫酸工段202020602磷酸工段141414423磷铵工段272727814成品工段55515三其它1分析33392维修444123循环水站11134氨站11135空压11136发电55515合计251 1项目实施规划1.1建设周期的规划建设总周期分为设计、采购、土建、安装和试车投产等五个阶段。本项目申报获得批复后，立即着手项目的工程设计工作，设计、采购、土建和安装工作交叉进行，并进行有效的协调，以期尽快进入试车投产。1.2实施进度计划本项目从初步设计至安装工程完成，规划建设总周期为12个月。具体实施计划以如下甘特图（图12-1）的形式列出：本项目具体实施计划如表12-1。表12-1实施计划序号工程内容项目进度（个月）1234567891011121可研编制与审批2初步设计与审批3施工图设计5土建施工6设备采购与制作7设备安装调试8试车开车9投产验收 1投资估算和资金筹措1.1投资估算1.1.1投资估算编制的依据和说明附表14-1财务评价主要指标表序号项目|单位数值备注1.1项目投入总资金|万元13223.51.2项目报批总投资|万元9569.21.3项目固定资产投资|万元8003.01.4建设投资|万元7860.51.5建设期贷款利息|万元142.41.6流动资金|万元5220.51.7铺底流动资金|万元1566.2|2.年均销售(营业)收入|万元32164.4|3.年均销售税金|万元228.9|4.年均总成本费用|万元28370.4|5.年均利润总额|万元3565.1|6.年均所得税|万元1176.5|7.年均税后利润|万元2388.6|8.投资利税率|%28.7|9.投资利润率|%27.0|10.长期借款偿还期|10.1国外借款偿还期|年0.0含建设期10.2国内借款偿还期|年3.1含建设期|11.全投资财务内部收益率|11.1所得税前|%36.611.2所得税后|%26.3 |12.全投资投资回收期|12.1所得税前|年4.1含建设期12.2所得税后|年5.0含建设期|13.全投资财务净现值|13.1所得税前|万元16634.9ic=10%13.2所得税后|万元9874.4ic=10%|14.生产能力利用率(BEP)|%46.3感谢您的使用“小萍，晚上10点以后你为什么老关机？”陈飞很直接的发过来一条这样的疑问。有些按捺不住心头的怒火得力萍想起白天母亲那无休止的唠叨，在看看陈飞所发过来的令人气愤的短信，。平日有着高雅素养的她也很难一下子控制住心头怒火中烧的情绪，“我忙忙碌碌一整天，下班以后我只想回家安安静静好好的睡一觉，沉沉香甜的睡梦中，我不想被外界的因素所打扰，这就是我下班以后回家立刻关机的原因。陈飞你问这话到底是什么意思？”气愤填膺的李萍立刻回复着陈飞。“我知道你白天为了饭店的生意劳碌不堪的，但是白天再累晚上下班以后也不至于回家就倒头大睡呀，你难道没有别的娱乐爱好吗？”陈飞这个令李萍还在踌躇考验的男人竟然还在不知深浅的试探着。“什么娱乐项目？你难道说的是找一群人在一起花天酒地的吃喝？还是闲得无聊漫无目的的在大街上瞎溜达？还是醉醺醺的在酒醉迷离中鬼哭狼嚎？陈飞，我告诉你，我没有那多闲心和空闲的时间去干那些令人觉得无聊的事情”。看到陈飞竟然说出如此之话李萍彻底的被激怒了。“小萍。我不是那个意思，你真的误会我的意思了。我就是觉得你平日认识的朋友也是很多的，并且你也是非常的热情好客的。既然你的交友圈子广泛，晚上不至于就这样按部就班的在家蒙头大睡吧？”当一个男人表露内心所想的时候，小肚鸡肠或者说有点自私的男人本色也就显露无疑。“那晚上我不睡觉我能去干嘛？陈飞，你到底想对我说些什么，如果你真的想知道什么你就直接对我说，你又何必拐弯抹角的用话语来伤人那？”“小萍，我说的真的不是那个意思，我就是随便的问一句。你千万别生气，我真的没有别的意思。”李萍的回复出乎陈飞意料，他觉得他的话令对方生气了。 “陈飞，我没有生气，我为什么要生气？我可以拍着胸脯对天发誓，我没干什么见不得人的事情。陈飞，我再告诉你一遍，以后不管白天你怎么发短信我都会全天开机，可是到了晚上我十点钟准时关机，所以晚上10点以后你就别打我电话了。还有你觉得咱们有相处下去的必要，我就当什么都没发生过，照常的和你交往下去。但如果你觉得咱们俩个性格不和，存在着实质上的差异，兴趣不相投的话那我也只能对你说对不起了。。。”怒火之下李萍发过去看上去还算比较理智的话。但是过了好大一会陈飞才回复道，“我知道你得意思了。小萍，我今天所说的话真的没有别的意思，我看你是误会了。”李萍看完回复一把把手机扔到了一边，她气鼓鼓的寻思着。今天这是怎么了，令人烦心的事情怎么还赶到一堆了。一连数天，一直没有陈飞的消息。频繁的短信息也消失的无影无踪。一直在气头上的李萍也没有主动的打个电话给远在深圳的那个令她感到有些厌恶的男人。一直以来对他怎么就没有那种从心底里所产2011/06/1801:01110kV肇庆变电站电气部分初步设计2011/06/1801:01468Q发动机缸体双面卧式钻床总体设计及左主轴箱设计2011/06/1801:01ABS防抱死系统设计2011/07/0713:35CA1050汽车驱动桥主减速器设计2011/06/1801:01CA6110发动机曲轴的加工工艺及夹具设计2011/06/1801:01CA6140拨叉专用夹具设计(831008型号)2011/06/1801:01CA6140拨叉零件工艺及工装设计2011/06/1801:01CA6140机床后托架加工工艺及夹具设计2011/06/1801:01CA6140机床法兰盘课程设计2011/06/1801:01CA6140车床主轴箱体的设计与工艺分析及镗模设计2011/06/1812:57CA6140车床刀架的工艺规程和铣上顶面工装设计2011/06/1801:01CA6140车床床身加工工艺及夹具设计2011/06/1801:01CA6140车床手柄座设计2011/06/1801:01CA6140车床拨叉(831007型号)设计2011/06/1801:01CA6140车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计8310072011/08/0619:24CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及夹具设计8310032011/06/1801:01CA6140车床法兰盘831004工艺规程设计2011/06/1801:01CA6140车床法兰盘工艺规程设计2011/06/1801:01CA6140车床法杠杆的加工工艺设计(φ25mm孔的铣床夹具)2011/06/1801:01CA6140车床进行改造设计2011/07/0713:35CA6140车床齿轮工艺规程与夹具设计2011/06/1801:01CA6150车床横向进给改造的设计2011/06/1801:01CD盒塑料膜毕业设计2011/06/1801:01CK6140进给系统设计2011/06/1801:01DZ038数字频率计的设计2011/06/1801:01NGW-S62-45行星减速器设计2011/07/0713:34POM水龙头壳体注塑模设计与制造设计2011/06/1801:01QY-A型液压支架设计2011/06/1801:01Santana2000轿车制动系统设计2011/06/1801:01T350搅拌机工艺工装设计2011/06/1801:01U型管式换热器设计2011/06/1801:01YMT-50液压马达试验台的设计2011/06/1801:01一级圆锥齿轮减速器设计2011/07/0713:35三坐标数控磨床设计2011/06/1801:01两级圆柱齿轮减速器课程设计2011/06/1801:01中型货车万向节与传动轴设计2011/06/1801:01乘用车变速器设计2011/06/1801:01二级展开式斜齿轮减速器设计2011/06/1801:01五吨单头液压放料机设计2011/06/1801:01仿生机器人的机构设计与运动仿真2011/06/1801:01传动箱体工艺与夹具设计2011/06/1801:01免烧砖的压制设备设计2011/06/1801:01具有托起机构的三辊卷板机设计2011/06/1801:01冲单孔垫圈模具设计'