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正文內(nèi)容

20xx貴州省開陽安達(dá)磷化工有限公司熱法磷酸生產(chǎn)熱能回收替代燃煤鍋爐項目可行性報告(doc41)(編輯修改稿)

2025-01-12 10:36 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 產(chǎn)品白炭黑, 熱法磷酸、五鈉 產(chǎn)品、白炭黑市場前景廣闊,且符合國家和我省產(chǎn)業(yè)政策,磷酸生產(chǎn)熱能回收 既為企業(yè)節(jié)約了能源,又降低了生產(chǎn)成本。因此,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益 、社會效益和環(huán)保效益 ;安達(dá)磷化工作為貴州省最強(qiáng)磷化企業(yè) 實(shí)施本項目在貴州省節(jié)能增效減排方面具有突出的示范作用。 (4) 安達(dá)公司擁有 12 萬噸熱法磷酸裝置,實(shí)施該余熱利用技術(shù)具有充分的優(yōu)勢和條件;并且非常便于廠區(qū)蒸汽的靈活調(diào)度。 (5) 本項目的主要設(shè)施均在現(xiàn)在的生產(chǎn)裝置區(qū)內(nèi)建設(shè),無需新建維修設(shè)施、生活設(shè)施和消防設(shè)施,可節(jié)省工程建設(shè)投資。 (6) 裝置改造工程建成后,可減少熱法磷酸生產(chǎn)循環(huán)水的用量,直接減少一次水用量 11 萬噸 /年,達(dá)到節(jié)水目的;由于黃磷燃燒大部分熱能被作為蒸汽利用,減少了排入大氣的熱污染;由于 本項目改造完成后每年可回收蒸 12 萬噸,節(jié)約電量 120 萬 kWh/a, 具有很好的節(jié)能降耗效果 。 (7) 本項目改造完成后,雖然增加了飽和蒸汽副產(chǎn)品,但操作人員和管理人員沒有增加,相反將減少鍋爐操作人員 24 人左右,全員人均勞動生產(chǎn)率和 利稅均有很大增加。 (8) 實(shí)施余熱資源綜合利用技術(shù)改造項目 需投入總資金 980萬元,其中固定資產(chǎn)投資 800 萬元,流動資金 180 萬元。該項目建成投產(chǎn)后年均新增銷售收入 1320 萬 元,年均新增利潤總額 820 萬元,年均新增所得稅 160 萬元,年均稅后利潤 660 萬元,投產(chǎn)后 年內(nèi)可回收全部投 資。 (9) 研究結(jié)果表明:本項目符合國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,對安達(dá)公司發(fā)揮主導(dǎo)產(chǎn)品規(guī)模優(yōu)勢,增強(qiáng)核心競爭力,提高經(jīng)濟(jì)效益有著積極的意義。同時減少了 燃煤鍋爐生產(chǎn) 污染物的排放,符合可持續(xù)發(fā)展理念的經(jīng)濟(jì)增長模式,具有較好的環(huán)境效益和社會效益。 存在的主要問題和建議 7 ( 1)本項目的主要風(fēng)險來自于磷酸、白炭黑及磷酸鹽的市場,因為本項目依托于磷酸、白炭黑及三聚磷酸鈉裝置的化聯(lián)產(chǎn)正常運(yùn)行,建議投資者在磷酸鹽、白炭黑市場開拓方面進(jìn)行細(xì)分市場,加大市場的開發(fā)和產(chǎn)品策劃力度,從而保證裝置的長期穩(wěn)定運(yùn)行; ( 2)本項目的另一風(fēng)險來源 于設(shè)備是否能安全運(yùn)行,由于特種燃磷爐熱能回收裝置均屬于特種設(shè)備,且在高溫腐蝕性環(huán)境中運(yùn)行。腐蝕風(fēng)險存在于操作環(huán)境急劇變化,這要求 公司 強(qiáng)化車間日常管理,要求操作和檢修工人嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行作業(yè),建議工廠加強(qiáng)設(shè)備的運(yùn)行管理和加強(qiáng)操作人員培訓(xùn)。 附:表 1- 1 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 表 11 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表 序號 項 目 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注 一 改造規(guī)模 1 磷酸 萬噸 /年 12 2 增添 6T/h 燃磷鍋爐 臺 2 3 增添 4T/h 燃磷鍋爐 臺 1 二 生 產(chǎn)方案 1 副產(chǎn)蒸汽 萬噸 /年 其中自用 萬噸 /年,可外供 萬噸 三 年操作日 1 磷酸裝置 天 /年 300 五 工程項目投入總資金 萬元 980 1 固定資產(chǎn)綜投資 萬元 800 2 流動資金 萬元 180 六 年均銷售收入 萬元 1360 七 成本和費(fèi)用 1 年均總成本費(fèi)用 萬元 340 八 年均利潤總額 萬元 920 九 年均銷售稅金及附加 萬元 160 十 財務(wù)評價指標(biāo) 8 1 投 資利潤率 % 62 2 投資利稅率 % 3 投資回收期 I(稅前 ) II( 稅后 ) 年 年 含建設(shè)期 1 年 年 4 全投資內(nèi)部收益率I(稅前 ) Ⅱ(稅后 ) % % 62 % 5 全投資凈現(xiàn)值 I 稅前 II(稅后 ) 萬元 萬元860 萬元 693 6 生 產(chǎn) 能 力 利 用 率(BEP) % 2 改造規(guī)模及方案 改造方案是否符合國家產(chǎn)業(yè)政策 能源是人類賴以生存和發(fā)展的不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ) , 能源利用是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要課題之一。我國的環(huán)境污染問題已經(jīng)受到了國際社會的高度關(guān)注。隨著人口的增加和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國資源相對不足的矛盾將日益突出。 回收利用工業(yè)余熱是節(jié)約能源、保護(hù)資源、保護(hù)環(huán)境的重要措施,從 70年代中開始,就受到國家重視。 黨的十六大和十六屆三中、四中全會精神中也要求以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),堅持節(jié)能優(yōu)先的方針,以大幅度提高能源利用效率為核心,以轉(zhuǎn)變增長方式、調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、加快技術(shù)進(jìn)步為根本,以法治為保障,以提高終端用能效率為重點(diǎn),加強(qiáng)管理,逐步改變生產(chǎn)用能方式,加快建設(shè)節(jié)能型企業(yè)和節(jié)能型社會,以能源的有效利用促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。 國務(wù)院在《關(guān)于結(jié)合技術(shù)改造防治工業(yè)污染的幾項規(guī)定》中明確要求:現(xiàn)有企業(yè)的技術(shù)改造,要把防治工業(yè)污染作為重要內(nèi)容,通過采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備,提高資源、能源的利用率,把污染物消除在生產(chǎn)過程中。 開展資源綜合利用,是我國一項重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,也是國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中一項長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略方針,對于節(jié)約資源,改善環(huán)境,提高經(jīng)濟(jì)效益,促 進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長方式由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變,實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置和可持續(xù)發(fā)展都具有重要的意義。 國家鼓勵 化工行業(yè) 進(jìn)行 節(jié)能 和 環(huán)保改造 。而且 企業(yè)要生存和發(fā)展也必須 充分運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行技術(shù)改造, 既要發(fā)揮資源優(yōu)勢,也不能完全依賴資源消耗來支撐經(jīng)濟(jì)的長期快速增長。要充分、高效利用有限的資 9 源,搞好資源節(jié)約和綜合利用,加強(qiáng)節(jié)能降耗, 降低生產(chǎn)成本,提高競爭力 , 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),使有限的資源發(fā)揮出最大的效用。 本項目包括熱法磷酸生產(chǎn)中黃磷燃燒熱能余熱的回收與利用。 針對熱法磷酸生產(chǎn)中一方面要求外部供熱 ,另一方面又浪費(fèi)自身燃燒熱的現(xiàn)狀 , 利用 特種 燃磷爐 回收余熱 。這樣,不僅做到生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的熱量平衡,無需耗用外供的蒸汽,節(jié)省專用燃煤鍋爐,而且由回收熱量所產(chǎn)生的蒸汽 還可向外輸出,供白炭黑中和、洗滌和水玻璃是制取 ;同時,由于改造后減低了磷酸裝置循環(huán)冷去水用量,直接減少一次水量,既減少了生產(chǎn)成本,節(jié)約了能源,又節(jié)約了煤資源與水資源,還可以減少對環(huán)境的污染,符合黨中央國務(wù)院提出的用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),走節(jié)約能源,節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境相協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展道路的產(chǎn)業(yè)政策。具有較明顯的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。 因此,擬建 熱法磷酸余熱及磷酸鹽生產(chǎn)聚合尾氣余熱回收替代燃煤鍋爐 項目 符合國家產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)發(fā)展規(guī)劃要求。 改造方案及規(guī)模 改造方案的選擇 為保持黃磷燃燒熱能余熱的回收生產(chǎn)裝置技術(shù)的先進(jìn)性,本著降低消耗、節(jié)約能源,使公司所生產(chǎn)的產(chǎn)品在激烈的市場競爭中占據(jù)有利位置的原則,經(jīng)多方調(diào)研和比較,擬采用由清華大學(xué)與云南化工研究院共同開發(fā)的熱法磷酸生產(chǎn)熱能利用技術(shù),在保持原工業(yè) 磷酸生產(chǎn)能力不變的情況下,對熱法磷酸生產(chǎn)裝置進(jìn)行技術(shù)改造,改造 萬噸 /年 75%磷酸 生產(chǎn)線 ,只上兩臺燃磷爐,公司磷酸總產(chǎn)能不變,增加副產(chǎn)品低壓飽和蒸汽。 改造規(guī)模和各裝置規(guī)模確定的原則和理由 裝置規(guī)模確定的原 則和理由 (1) 熱法磷酸生產(chǎn)裝置 安達(dá)公司熱法磷酸生產(chǎn)裝置均為一步法熱法磷酸,為充分利用現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施,節(jié)省投資,引進(jìn)清華大學(xué)開發(fā)的“黃磷燃燒熱能回收與利用裝置及熱法磷酸生產(chǎn)系統(tǒng)”專利技術(shù),該專利的公開號為 CN1355133A,申請?zhí)枮?。改造時主要是將現(xiàn)一步法燃燒水合塔改成二步法的水合 10 塔,新增燃磷塔和熱能回收裝置,同時在熱能回收裝置中采用熱管技術(shù)提高熱能回收效率,改造完成后,現(xiàn)有磷酸生產(chǎn)能力不變。 該技術(shù)具有以下特點(diǎn): 特種燃磷塔主要結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。其中,反應(yīng)塔的壁面是由一系列鍋爐水管所組 成的上升管與強(qiáng)化換熱翅片組成一個膜式換熱器。噴磷槍設(shè)置在反應(yīng)塔側(cè)面的下部,含 P4O10氣體的出口設(shè)置在反應(yīng)塔頂部側(cè)面。液態(tài)的單質(zhì)磷與助燃的空氣在壓縮空氣的作用下,經(jīng)噴磷槍進(jìn)入塔內(nèi)燃燒。在生成 P4O10的同時釋放出大量的燃燒熱。這些熱能通過輻射換熱的形式被設(shè)置于壁面的一系列上升管內(nèi)的水所吸收。上升管內(nèi)的水因吸收熱量而汽化,形成汽水混合的兩相流體。它的密度要比位于同一水平面的下降管內(nèi)的水密度小。因而,在下降管和上升管之間存在的密度差產(chǎn)生了一個使水自然循環(huán)的驅(qū)動力。這樣,上升管內(nèi)由于水受熱汽化所產(chǎn)生的水蒸汽經(jīng)上聯(lián) 箱、導(dǎo)汽管進(jìn)入鍋筒,在鍋筒內(nèi)經(jīng)汽水分離后產(chǎn)生蒸汽從蒸汽出口輸出。在蒸汽輸出過程中,為了確保上升管內(nèi)有充分的水,從補(bǔ)給水進(jìn)口中給上升管補(bǔ)充低溫水。從而實(shí)現(xiàn)了熱法磷酸生產(chǎn)裝置黃磷燃燒時熱能的回收,產(chǎn)生壓力 以下的蒸汽。 圖 2 特種燃磷塔結(jié)構(gòu)示意圖 a 、 特種燃磷塔所用二次空氣采用普通空氣,工藝中不需要進(jìn)行空氣干燥及其相應(yīng)的干燥設(shè)備,降低了設(shè)備投資及生產(chǎn)成本。 b 、 完成了特種燃磷塔保護(hù)膜的成膜機(jī)理研究,從設(shè)備及工藝控制方面解決了高溫腐蝕性氣體對材質(zhì)的腐蝕問題,技術(shù)上取得了實(shí)質(zhì)性突破。從實(shí)施的三 年有余的產(chǎn)業(yè)化裝置來看,設(shè)備運(yùn)行安全,設(shè)備接觸化 11 工介質(zhì)的設(shè)備內(nèi)表面沒有腐蝕的現(xiàn)象發(fā)生,采用適當(dāng)?shù)墓に嚭头栏g技術(shù)是可以解決高溫腐蝕問題的。 c 、 開展了計算機(jī)的仿真模擬研究,得到了特種燃磷塔內(nèi)流場、溫度場、濃度場的塔內(nèi)分布情況,為工程放大提供了依據(jù)。 d 、 完成了反應(yīng)熱回收的方法與裝置 —— 燃燒塔與反應(yīng)熱回收裝置的整體設(shè)計(即特種燃磷塔)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計既可以最大限度地提高反應(yīng)熱回收效率,又可以節(jié)約設(shè)備投資。其特點(diǎn)是:首先保證了化工工藝的要求,確保黃磷完全燃燒;充分考慮了制造廠的制作條件與工藝;應(yīng)用水冷壁作為工 藝生產(chǎn)的塔壁,結(jié)構(gòu)簡單;整體結(jié)構(gòu)合理,整體重量由下支撐承擔(dān);工作時爐體的熱膨脹可向上自由伸展,集汽管兩端與汽包及上聯(lián)箱的連接、下降管兩端與汽包和下聯(lián)箱的連接都設(shè)計有補(bǔ)償器,自動補(bǔ)償各部件熱膨脹量不一致的差別;充分考慮了設(shè)備各部件的合理選材與應(yīng)力的消除。 e 、 生產(chǎn)實(shí)踐證明:本技術(shù)的實(shí)施不影響后系統(tǒng)正常生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。 改造規(guī)模 (1) 熱法磷酸生產(chǎn)裝置 需要改造磷酸生產(chǎn)能力: 75%磷酸年生產(chǎn)能力為: 2。 年生產(chǎn)天數(shù): 300天 /年 日開車小時數(shù): 24 小時 /天 副產(chǎn)蒸汽能力: 26T/h 飽和蒸汽壓力: ≤ 飽和蒸汽壓力:≤ 建設(shè)地點(diǎn) 根據(jù)公司現(xiàn)目前的產(chǎn)業(yè)布局,和磷酸生產(chǎn)線的設(shè)置,結(jié)合公司的實(shí)際情況,技改項目實(shí)施選在公司五鈉一分廠和五鈉二分廠。 3 工藝技術(shù)方案 12 國內(nèi)、外熱法磷酸中熱能利用技術(shù)概況 熱法磷酸生產(chǎn)的余熱利用是發(fā)達(dá)國家近來一直在從事的研究課題。安達(dá)磷化工一方面生產(chǎn)黃磷及其下游的磷酸、磷酸鹽、同進(jìn)聯(lián)產(chǎn)白炭黑產(chǎn)品每年消耗近 億度電能和燃燒 2 萬 噸以上的煤生產(chǎn)蒸汽提供熱能,排放大量的 SO CO2和粉塵,另一方面投入大量的成本 用每小時數(shù)百噸的冷卻水 帶走磷酸工序 生產(chǎn)所產(chǎn)生 的顯熱。七多年來一直關(guān)注磷酸熱能回收利用進(jìn)展,希望利用磷酸生產(chǎn)的顯熱替代燃煤鍋爐生產(chǎn)蒸汽。有關(guān)熱法磷酸余熱利用技術(shù)的研究,目前國內(nèi)除以清華大學(xué)為團(tuán)隊的科研工作組完成了工程應(yīng)用開發(fā)并在實(shí)際生產(chǎn)中得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用外,在國內(nèi)尚未見到其他報道。國外已有德國、美國、日本開展了這方面熱能利用的研究,其中德國已有工業(yè)化裝置。據(jù)了解,德國伍德公司已利用黃磷燃燒熱產(chǎn)出蒸汽來回收熱能。 熱法磷酸概況 熱法磷酸通常指以元素磷為原料,經(jīng)燃燒氧化、水合、吸收制得的磷酸。分子式 H3PO4,其純粹狀態(tài)在常溫下形成透明 的單斜結(jié)晶,比重為,結(jié)晶在 ℃熔化 ,含有 % P2O5。一般商品磷酸有 75%和 85%兩種濃度,相當(dāng)于百分含量分別為 %和 % P2O5。熱法磷酸具有產(chǎn)品濃度高、雜質(zhì)含量少等優(yōu)點(diǎn),主要用于生產(chǎn)各種技術(shù)級磷酸鹽。磷酸還大量用作電鍍拋光劑、鋼板防銹劑、印刷工業(yè)去污劑,有機(jī)合成的催化劑;醫(yī)藥工業(yè)用于制造甘油磷酸鈉、磷酸鐵、食品工業(yè)用作酸性調(diào)味劑。 磷、磷酸、磷化物、磷酸鹽是化學(xué)工業(yè)中一個重要組成部份 , 所有磷化物、磷酸鹽的生產(chǎn)都離不開基礎(chǔ)化工原料 —— 磷及磷酸。
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