【正文】 *************新能源科技 公司）是 **************集團(tuán)上市公司 ****************************紙業(yè)股份有限公司的全資子公司。 2020 年， **************集團(tuán)全年完成銷售收入 272 億元，利稅 億元，同比分別增長 %和 %，繼續(xù)保持了健康、快速、穩(wěn)定的發(fā)展勢頭。在做強(qiáng)做大造紙主業(yè)的同時，該企業(yè)始終視環(huán)保為企業(yè)的“生命工程”，將節(jié)能減排視為企業(yè)義不容辭的社會責(zé)任，先后投資 15億多元用于環(huán)保事業(yè)，引進(jìn)國際先進(jìn)的厭氧好氧生物處理系統(tǒng)、 Fenton 流體化 床高級氧化深度處理工藝，實現(xiàn)了造紙中水全部循環(huán)利用，經(jīng)處理后的外排水完全達(dá)到了魚類存活標(biāo)準(zhǔn)，全部用于灌溉造紙速生林，建立了循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系。 項目投資的必要性及建設(shè)意義 1992年瑞典 建立 的 Laholm沼氣廠是瑞典首例將生物甲烷并入天然氣管網(wǎng)的工廠。目前， 大量的沼氣利用還是以低品位的熱利用為主，隨著集中式沼氣工程不斷發(fā)展，沼氣提純和發(fā)電等能量利用率更高，能量輸出更多。 沼氣通過提純制取天然氣，不僅能增加燃燒的熱值，還能減輕環(huán)境污染，是一種較好的沼氣利用方式。 注：甲烷低位熱值 179。 沼氣 回收 提純后完全可以達(dá)到天然氣的標(biāo)準(zhǔn)，甚至可以達(dá)到并超過車載天然氣的標(biāo)準(zhǔn)，可以緩解能源危機(jī)，通過脫硫 脫碳 可以減少大氣的 污 染 ， 減 少 廢 氣 的 排 放 。若有氣源不足 ， 可少量外購補充 ； 若銅版紙停機(jī)檢修或紙種調(diào)換，出現(xiàn) 的 多余氣源可用于熱電燃燒 ； 如若出現(xiàn)都停機(jī) ， 可點燃火炬進(jìn)行燃燒。 （ 5） 到目前為止，國內(nèi)運行設(shè)備主要是變壓吸附和加壓水洗法，項目運行費用較低，利潤空間大，有良好的 經(jīng)濟(jì) 效益。 可行性研究報告編制的依據(jù)、指導(dǎo)思想和原則 編制依據(jù) 國家、地方有關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)定及政策要求； 國家現(xiàn)行有關(guān)設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)； 國家發(fā)展改革委、建設(shè)部發(fā)布《建設(shè)項目經(jīng)濟(jì)評價方法與參數(shù)（第三版）》（發(fā)改投 資 [2020]1325 號文）； 中國石油和化工勘察設(shè)計協(xié)會、石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院編制的《化工投資項目可行性研究報告編制辦法》 (中石化協(xié)產(chǎn)發(fā) [2020]76 號 )； 《 危險化學(xué)品建設(shè)項目安全監(jiān)督管理辦法 》（國家安監(jiān)總局令 [2020]****************************新能源科技有限公司 60000Nm3/d 沼氣提純項目 濟(jì)南石油化工設(shè)計院 Tel： 053188576332 Fax： 053188576340 Email： 7 第 45號）（ 2020 年 4 月 1 號起實施） ； ****************************新能源科技 有限公司 委托 濟(jì)南石油化工設(shè)計院編制 “ 60000Nm179。 綜合考慮，選用先進(jìn)、合理的脫硫和脫碳技術(shù)， 優(yōu)化設(shè)計方案 。 主體工程與環(huán)境保護(hù)、勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生、消防同時 考慮，以消除工廠生產(chǎn)對周圍環(huán)境及職工健康的影響。 /d沼氣 回收綜合利用 項目以其廠內(nèi)廢水處理裝置產(chǎn)生的沼氣 開始 ， 至 制 成符合要求的天然氣為止，脫水、脫硫、脫碳和干燥工段以及 與 上述工段配套的輔助設(shè)置 、公用工程等 可行性研究內(nèi)容。 工程項目的全部投資估算和技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價。 該項目工程條件優(yōu)越，交通位置便利。三廢排放均能達(dá)到國家的有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，不會增加對環(huán)境的污染。 年均營業(yè)收入（不含稅） 3814 萬元 年均利潤總額 1608 萬元 總投資收益率 % 資本金凈利潤率 % 投資回收期（所得稅后） 年 ****************************新能源科技有限公司 60000Nm3/d 沼氣提純項目 濟(jì)南石油化工設(shè)計院 Tel： 053188576332 Fax： 053188576340 Email： 9 簡要結(jié)論 本項目為 沼氣 回收綜合利用 項目，所選的工藝技術(shù)成熟、可靠，能耗低。 建議在項目實施過程中，對設(shè)備、廠房建設(shè)按照國家相關(guān)規(guī)定，通過招投標(biāo)采購，并對工程建設(shè)進(jìn)行監(jiān)理。 /d 39900 2 硫磺 t/a 1125 副產(chǎn) 三 年操作日 天 350 8400小時 四 主要原輔材料用量 1 沼氣 Nm179。 /a 179。 微 易溶于水 ，溶于 醇、乙醚。 ＞ 總硫（以硫計） mg/m179。上游包括天然氣勘探生產(chǎn)、凈化、液化。下游為天然氣銷售，國家對民營資本準(zhǔn)入要求在降低，但是由于銷售網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與運營需要大量資金投入，以及對技術(shù)、服務(wù)能力等要求高，所以總體壁壘仍然不低。 2020 年我國油氣勘探再獲突破，全年天然氣新增探明儲量 億 m179。 2020 年我國生產(chǎn)天然氣 1020 億 m179。 ，缺口比例高達(dá) 35%。 ，相當(dāng)于 2020 年全國天然氣總消費量的近 %。到 2020 年，我國天然氣市場需求有望達(dá)到 2020 億 m179。從國家 對新能源規(guī)劃情況看，規(guī)劃中將煤炭能源占比由 70%降低到 63%，降低了 7 個百分點，而天然氣的規(guī)劃占比增長了 個百分點，絕對百分?jǐn)?shù)來說是目前 %的一倍多，而相對來說將占據(jù)由從煤炭能源轉(zhuǎn)化而來的 %的份額。 就我國而言，在世界經(jīng)濟(jì)不穩(wěn)定，不確定性因素較大 的 情況下，也難以獨善其身，加之國內(nèi)已步入經(jīng)濟(jì)社會轉(zhuǎn)型期，各類矛盾開始顯現(xiàn)并需要著力應(yīng)對，未來相當(dāng)一個時期，經(jīng)濟(jì)增長速度將比以前的高增長有所 放緩。 另外，有關(guān)研究認(rèn)為，我國未來天然氣消費品種開發(fā)重點應(yīng)按 如下 順序進(jìn)行：生活和商業(yè)用天然氣領(lǐng)域、城市的冷熱電聯(lián)產(chǎn)（調(diào)峰電廠和供暖合并）、車用、高附加值化工（或化工燃料）、普通化工，其中普通化工應(yīng)限制。 主要原輔材料、動力價格 確定 成本是推動價格上漲的重要因素。 3 生產(chǎn) 規(guī)模及 產(chǎn)品 方案 生產(chǎn) 規(guī)模 及產(chǎn)品方案 生產(chǎn) 規(guī)模 正常年操作小時： 8400；年操作日： 350 天 。 。 天然氣 產(chǎn)量 20200～ 30000Nm179。 。 /a 2 硫磺 1125t/a 副產(chǎn) 產(chǎn)品 的質(zhì)量指標(biāo) 天然氣 分子式： CH4 本項目提純的天然氣 通過管道輸送到 **************集團(tuán)新上 45萬噸 /年銅版紙項目 界區(qū)內(nèi)供使用 ，因銅版紙項目為進(jìn)口設(shè)備，根據(jù)其設(shè)備燃燒要求，天然氣必須滿足 GB180472020 要求， 因發(fā)熱量要求，甲烷含量 要求 ≥ 97%，低位發(fā)熱值必須＞ 179。 ） 氧氣、氮氣等氣體 雜質(zhì) 直徑 （μm） 溫度 （℃） 壓力 （ MPa） 參數(shù) ≥ 97% ≤ 140 ≤ 8 ≤ % ≤ 5 ≤ 50 ≥ 表 天然氣技術(shù)指標(biāo) 值對比 項目 技術(shù)指標(biāo) GB180472020 本項目天然氣指標(biāo)值 低位發(fā)熱值 MJ/Nm179。 ****************************新能源科技有限公司 60000Nm3/d 沼氣提純項目 濟(jì)南石油化工設(shè)計院 Tel： 053188576332 Fax： 053188576340 Email： 17 4 工藝技術(shù)方案 工藝技術(shù)方案選擇 回收綜合利用 工藝選擇的理由 沼氣中成分較多較雜，有一些氣體夾雜在沼氣中在應(yīng)用過程中對工藝、設(shè)備、環(huán)境都將造成一定的影響，如硫化氫、二氧化碳等。因此在這類氣體的使用過程中，只有將二氧化碳降低到較低的含量，才能達(dá)到使用要求，提高設(shè)備效率，降低使用要求，因此在沼氣提純中須進(jìn)行脫碳處理。干法是利用硫化氫的還原性和可燃性，以固體氧化劑或吸附劑來脫硫或直接燃燒，其中包括克勞斯法、氧化鐵法 、活性炭法和卡太蘇耳弗法等。 工藝技術(shù)方案的比較 濕法脫硫 濕法脫硫可以歸納分為物理吸收法、化學(xué)吸收法和氧化法三種。 國內(nèi)濕式氧化法 主要 以改良 ADA 法、栲膠法、 PDS 法等為代表。 2ADA（還原態(tài)） +O2 2ADA（氧化態(tài)） +2H2O 改良 ADA 溶液組分中，碳酸鈉（ Na2CO3）作吸收劑， ADA 為析硫的載氧體，偏釩酸鹽為 ADA 析硫過程的催化劑。 ****************************新能源科技有限公司 60000Nm3/d 沼氣提純項目 濟(jì)南石油化工設(shè)計院 Tel： 053188576332 Fax： 053188576340 Email： 20 （ 2）栲膠法 ：栲膠是聚酚類（丹寧）物質(zhì)，可代替 ADA作載氧體，價格低廉。 PDS脫硫與其它各 種濕式氧化法脫硫具有相同的生產(chǎn)工藝，因此由 ADA 法或栲膠法改為 PDS 脫硫不需要更改原有工藝，只是以 PDS代替脫硫液中得 ADA 或栲膠即可。 PDS 對人體無毒害作用，脫硫液對設(shè)備基本無腐蝕。干法脫硫具有流程短，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，氣體凈化度高，操作平穩(wěn)的優(yōu)點。 項目 工藝技術(shù)方案選擇 本項目 采用濕法氧化法脫硫 +干法脫硫的脫硫方法 ，具體工藝技術(shù)****************************新能源科技有限公司 60000Nm3/d 沼氣提純項目 濟(jì)南石油化工設(shè)計院 Tel： 053188576332 Fax： 053188576340 Email： 21 及設(shè)備由 **************恒能環(huán)保能源設(shè)備有限公司 提供。剩余小部分未被濕法脫硫吸收的硫化氫，被干法脫硫的氧化鐵脫硫劑吸收，經(jīng)過濕法脫硫和干法脫硫相結(jié)合的脫硫后硫化氫含量 ＜8mg/Nm3。該工藝沿用以往煤氣脫硫成熟的栲膠脫硫的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多次更新?lián)Q代，已達(dá)到國際同行業(yè)先進(jìn)水平。在沼氣脫除二氧化碳方面， 瑞士、瑞典、愛爾蘭、德國、法國、加拿大和澳大利亞等在這方面做了大量的研究，取得了杰出的成就 ， 目前在歐美國家實際生產(chǎn)常采用的脫碳技術(shù)主要有變壓吸附（ PSA）、壓力水 洗 、化學(xué)吸收、物理吸收、膜分離和低溫分離等。在沼氣提純民用方面的研究很少，一般的處理工藝和設(shè)備，都存在能耗高、提純精度低、甲烷損失大、運行成本高等問題。 變壓吸附法（ PSA） 變壓吸附脫碳工藝過程之所以得以實現(xiàn)是由于吸附劑在這種物理吸附中所具有的兩個性質(zhì)：一是對不同組分的吸附能力不同，二是吸附質(zhì)在吸附劑上的吸附容量隨吸附質(zhì)的分壓上升而增加，隨吸附溫度的上升而下降。在低溫下，甲烷的溶解能力很差，二氧化碳相對較高，二氧化碳被吸收后，甲烷含量能達(dá)到 97%以上，被吸收的二氧化碳通過曝氣釋放，釋放到空氣中。此工藝甲烷收率高 ， 大于 97%，但低溫操作對設(shè)備和管道要求高，為了收回冷量換熱設(shè)備多，流程復(fù)雜，需冷凍設(shè)備。 碳丙法和 NHD 法甲烷回收率均高于 97%，吸收劑吸收 CO2能力強(qiáng)、無毒、穩(wěn)定性好，設(shè)備較少投資較低，但操作較為復(fù)雜，消耗動力高，輔助材 料主要是電和循環(huán)水。另外雖然動力消耗低，只有物理吸收電耗的一半，但吸收劑再生需要蒸汽，電耗加蒸汽消耗成本較物理吸附高 20～ 30%。另外變壓吸附法與化學(xué)吸收法相比，沒有其他藥劑的加入，對設(shè)備無腐蝕性，幾乎無“三廢”產(chǎn)生，不會造成新的環(huán)境污染，且常溫下操作，可以省去加熱或者冷卻的能耗，降低運行成本?？梢?，變壓吸附法是沼氣提純中的首選技術(shù)。 （ 3）由于產(chǎn)品氣輸出壓力僅為 ～ ，因此工藝操作壓力選擇為略高于此的 ～ ，避免加高壓后再降壓輸出而浪費能耗。 工藝 流程和消耗定額 項目 工藝流程 及說明 工藝流程簡述 脫硫 工段 氣體流程：氣體從厭氧池出來， 通過管道輸送 進(jìn)入 水封罐，在水封罐洗滌去除氣體中的液態(tài)水和微塵等后，從濕法脫硫塔的中下部進(jìn)入脫硫塔，在脫硫塔內(nèi)與從頂部噴淋下來的脫硫液逆流接觸，氣體中的硫化氫被部分去除后，從脫硫塔頂部排出，進(jìn)入第二級濕法脫硫塔。其中空氣中的氧氣被富液中的催化劑吸收，形成氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)。 脫碳 工段 脫硫后的沼氣以不低于 2kPa 的壓力進(jìn)入沼氣壓縮機(jī)，經(jīng)兩級加壓后達(dá)到 ，并降溫冷卻，然后進(jìn)入沼氣精制（ SPSA）裝置進(jìn)行脫水脫碳， 凈化成天然氣， 經(jīng) 調(diào)壓計量 后 送往燃?xì)夤艿?供銅版紙項目 使用。 SPSA 裝置采用 623V 串 211V 變壓 吸附工藝，即 SPSA 系統(tǒng)由兩級組成：一級六個吸附塔構(gòu)成，原料氣經(jīng)吸附塔后去產(chǎn)品氣系統(tǒng)；其中二個吸附塔始終進(jìn)料，三次均壓，抽真空的解吸方式實現(xiàn)再生。吸附在吸附劑中的高沸點雜質(zhì)組分，采 用降壓 /抽 真 空的方式解吸出來，即通過均壓和逆放降低壓力