燃煤锅炉烟气氨法脱硫工程可行性研究报告.docx

1、燃煤锅炉烟气氨法脱硫工程可行性研究报告中原大化公司燃煤锅炉烟气氨法脱硫工程可行性研究报告合肥宁垣工程技术有限责任公司二零零九年八月附图1 物料横算图附图2 I标段设备布置图附图3 II标段设备布置图第一章 总论1.1 项目名称、主办单位、企业性质及法人代表项目名称：中原大化公司燃煤锅炉烟气氨法脱硫工程主办单位：中原大化公司1.2 编制依据和原则1.2.1 编制依据（1）河南煤化集团有限责任公司中原大化公司（以下简称：河南煤化中原大化公司）提供的关于此项目的基础资料。（2）化工部“化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定（修订本）”(1997年8月版）。（3）投资项目可行性研究指南（4）火电厂

2、大气污染物排放标准（GB 13223-2003）（5）锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）（6）大气污染防治法（111602198701）（7）中国跨世纪绿色工程规划（8）大气污染重点城市规划方案（9）濮阳市石油化学工业发展规划（2005）1.2.2 编制原则(1) 根据国内烟道气技术发展状况，选择合理的技术，并在消化吸收国内外先进技术基础上，尽量使本装置达到较高的技术水平。 (2) 以节能降耗为中心，通过优化流程和采用先进的节能降耗措施，提高工厂的整体经济效益。(3)设计中注意防火、防爆，贯彻“安全第一，预防为主”的方针。(4)贯彻“三同时”，通过提高工艺技术水平，采用无害或少

3、害的工艺，确保本项目“三废”排放符合国家有关标准。(5) 提高自动化水平，优化操作、稳定生产、降低消耗、提高产品产量和质量。(6) 充分利用厂区现有的工艺生产装备、公用工程及生活设施，以挖掘现有设备潜力为主，节约建设投资。(7) 根据工厂现有可供利用的场地，进行合理的总图布置。贯彻执行工厂布置一体化和生产装置露天化的建设方针，以节约占地面积和建设投资。(8) 尽可能不使用蒸汽，节省能源。提高工艺设计的合理性，节约水和原材料的使用量。（9）合理确定改造方案，将新建工程对原生产的影响减少到最低程度。（10） 观察、监视、维护简单，运行人员数量少。（11）粉尘和SO2按照环保标准达标排放，并有提高技

4、术指标的空间，适应国家对环保治理不断严格的要求和削减量。(12) 采用节能防堵技术，选择高效、低耗的脱硫系统；并结合招标方的具体实际条件，在考虑到技术的可靠性和先进性的基础上，尽可能降低工程的总投资额和实际运行的成本，因地制宜、合理布局。 (13) 工程设计考虑防尘、防腐蚀、防噪音、防中毒等措施，满足国家现行标准的要求。1.3 项目提出的背景1.3.1 企业的概况河南煤化集团全称河南煤化集团有限责任公司，是河南省规模最大、效益最好的工业企业。是经河南省委、省政府批准，于2008年12月5日，在原永煤集团、鹤煤集团、焦煤集团、中原大化、省煤气集团的基础上重组成立的国有独资公司。其中永煤集团名列中

5、国企业500强第130位、中国煤炭企业100强第4位、全省工业企业产值利润第一。鹤煤集团名列中国煤炭企业100强第35位。焦煤集团名列中国煤炭企业100强第37位。中原大化是省属国有大型化肥、化工企业。河南煤化集团是亚洲最大的煤制气企业。另外原永煤集团下属洛阳LYC轴承是中国轴承行业规模最大的综合性轴承制造企业之一。开封空分集团是中国自行设计与制造大、中型空气分离设备的重点骨干企业。河南煤化集团有限责任公司中原大化公司是具有当代世界先进技术水平和生产装置，集工、科、贸于一体的国有大型现代化化工企业。中原大化每年可生产38万吨合成氨、75万吨尿素、40万吨尿基复合肥、6万吨三聚氰铵、3万吨双氧水

6、、6千吨工业循环水处理剂、2000万条编织袋及塑料制品；投资25.9亿元的煤化工项目（一期）年产50万吨甲醇工程已于2008年5月25日建成投产。河南煤化集团有限责任公司注册资本金122亿元人民币，在职员工18万人。2009年煤炭产量将达5000万吨，成为河南省第一个煤炭产量突破5000万吨的煤炭企业，2010年预计煤炭产量将达到7000万吨，2012年计划产量1亿吨，将在河南率先跨入国家亿吨级特大型煤炭企业行列，成为河南省最大、最强、最具活力和成长性的工业企业。近几年公司经济效益情况见下表1-1。表1-1 公司经济效益表项 目2006年2007年2008年2009年（16月）销售收入（亿元）

7、3806745505821477.21利税（亿元）5586329355.06其中：利润（亿元）591245627.361.3.2 项目建设是河南省发展的需要河南省是产煤大省，河南煤化中原大化公司作为河南省重要的煤化工企业，对河南省的化工企业发展将发挥关键的带动作用。但与此同时，生产过程中产生的锅炉烟气对环境亦造成了一定污染。在推行实施“可持续发展”战略以来，环保在城市经济发展中起到了越来越大的作用，因此，对锅炉烟道气采取脱硫将成为河南省其他同类企业的模范，是河南省发展的需要。1.3.3 项目建设是公司总体发展规划的需要国家环保总局对污染物二氧化硫的排放采取了一系列严厉的限制措施，发布了新的火电

8、厂大气污染物排放标准（GB 13223-2003）和锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001），并制定和采取了一系列法律法规和措施：大气污染防治法（111602198701）、国民经济和社会发展“十一五”规划纲要、中国跨世纪绿色工程规划、大气污染重点城市规划方案等。要求新建、扩建锅炉厂的脱硫设施要同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。对老锅炉厂要限期加装脱硫装置，并提高了排污收费的标准。因此新建锅炉烟道气脱硫装置，既是环保的要求，也是企业未来发展的需求，是企业目前最明智的选择。此项目利用公司煤燃烧的烟道气中SO2及甲铵液等作为原料，生产硫酸铵和亚硫酸铵，加长了产业链，提高环保要求，提

9、高企业市场竞争力。1.4 项目建设的必要性和意义1.4.1 项目建设符合我国国情中国是发展中国家，是人口众多的农业大国。氨的资源丰富，每年氨的产量达3600多万吨，世界第一。目前国内有400多个生产氨的化肥厂，氨的产地遍及全国各地，河南煤化中原大化公司本身就是化肥厂，其产品就包含有氨，它主要用于农业做肥料用。中国耕地经调查大面积缺硫（在土壤里硫含量610-10即为缺硫），联合国粮油组织已确定除了氮（N）、磷（P）、钾（K）外，硫（S）是植物第四营养元素，它能显著使农作物和蔬果增产。在欧美硫和氮、磷、钾一样卖钱，它的需求量和磷一样多。我们用氨法进行燃煤烟气脱硫得到副产品硫酸铵和亚硫酸铵肥料，氨是

10、从肥料中来，又回到肥料中去，不影响氨的平衡使用。中国本身就有广阔的市场，据农业权威部门介绍，中国每年需要硫酸铵化肥约400万吨，目前国内硫酸铵产量每年只有60万吨，需求平衡相差甚远。所以说，氨法烟气脱硫完全适合中国能源、农业的发展和环境综合治理的国情。1.4.2 项目改造可降低污染物排放保护环境河南煤化中原大化公司现有生产装置中，SO2排放存在污染问题，未能彻底解决污染问题，环保压力较大。实施本项目后，由于本项目能有效地减少SO2排放量，达到达标排放，有效地解决了原来河南煤化中原大化公司的环境污染问题，从而将会大大改善濮阳市的大气环境质量和周边水系的水质，这对于提高该地区人民生活质量和社会发展

11、起到积极的推动作用。本项目实施前后，污染物排放量变化见表1-2。表1-2 污染物排放量序号项目实施前排放量实施后排放量I标段II标段I标段II标段1SO排放浓度1000mg/Nm1000mg/Nm50mg/Nm50mg/Nm2SO年排放量3840t5600t192t280t本项目的实施不仅可以提高煤炭利用率，而且也可以减少因为排放过多SO2而产生的的环境污染。因此说本项目的实施具有巨大的环保效益。1.4.3 拟建项目的经济效益氨法烟气脱硫是一种综合利用和资源回收的方法。中国硫资源并不丰富，每年要从国外进口200-300万吨硫磺，耗资十多亿元人民币。但中国每年从烟气排走的硫就约有1000万吨之多

12、，而中国广大耕地却有30%因缺少硫元素而影响着粮食的增产。使用氨法烟气脱硫既是综合利用又回收了硫资源，轻松地解决了上述这个矛盾，本项目脱硫后回收的硫酸铵和亚硫酸铵产品直接售出，可为企业带来较好的经济效益。脱硫装置运行费用及硫酸铵、亚硫酸铵回收统计表见表1-3、1-4：表1-3 I标段脱硫装置运行费用及硫酸铵回收统计表序号原材料名称小时耗量年耗量单价年耗量价值1甲铵液556.6kg5215.6吨461.7元/吨240万元2装置用工艺水12t96000吨3.5元/吨33.6万元3脱硫装置用电210kW1680000kW0.55元/度92.4万元4人员费用8 人3 万元/年24 万元5运行费用共计2

13、28 万元/年6硫酸铵回收0.68t5440吨700元/吨380.8万元/年表1-4 II标段脱硫装置运行费用及亚硫酸铵回收统计表序号原材料名称小时耗量年耗量单价年耗量价值1甲铵液1180.6kg10867 吨461.7 元/吨501.6 万元2装置用工艺水21t168000 吨2.5 元/吨42 万元3脱硫装置用电180kW1440000kW0.55元/度79.2万元4人员费用8 人3 万元/年24 万元5运行费用共计647.8 万元/年6亚硫酸铵回收1.06t8480 吨1100 元/吨898.8 万元/年1.4.4 拟建项目的社会效益（1）有利于改善河南省的大气环境河南煤化中原大化公司是

14、河南省重点化工企业，在河南省的经济生活中举足轻重。本项目实施后，河南煤化中原大化公司在烟道气脱硫方面不仅起到了模范带头作用，而且对濮阳市的大气环境乃至整个河南省的环境保护都有重要意义。（2）有利于稳定河南省的农业生产粮食生产问题不仅是一个关系到国计民生、国泰民安的头等大事，也将影响到国民经济的发展。我国是一个有13亿人口的农业大国，预计今后全国人口仍然将会以年均1000万的速度增长，而国内可耕地面积却在不断减少，人多地少的状况将会日趋严峻，解决温饱和发展问题的关键是提高土地的单位产量。毫无疑问，化肥的生产和供应在解决这一问题上将发挥重要作用。河南省是我国重要的粮、棉、油和经济农作物产区，每年化

15、肥需求量较大。本项目的实施，不仅使濮阳市的“三废”污染得到改善，河南煤化中原大化公司的装置得到绿化，并可以实现盈利，变废为宝。对河南省的化肥工业生产和化肥供应起到一定稳定作用，从而对河南省农业经济的发展起到积极作用。（3）有利于我国能源结构的调整、化学工业技术水平的提高，从而全面提高企业的市场竞争力我国资源结构是以煤炭为主，煤炭在我国一次能源消费中占75%左右。国家石油和化学工业局提出的“十一五”和2015年化肥发展规划的指导思想为：深化改革，以市场为导向，以经济效益为中心，转变观念，建立建全现代化企业管理制度，依托现有自然资源、人力资源和技术资源，开展以技术进步为重点的技术改造，来增加化肥总

16、量，满足农业发展的需要。随着市场的开发，煤、电、水、油、气等原材料的涨价，特别是我国加入“WTO”所面临的国际市场低价格化肥的竞争，我国化肥行业又将面临前所未有的困难。这些困难主要是国内大多数化肥企业，特别是以煤为原料的小型化肥企业，由于生产规模小、生产技术落后、原材料消耗高、污染严重，因此生产成本较高。其中很多企业已经处于微利或亏损的境地，更无法参与国际市场竞争。本项目既响应了国际政策，又符合发展的需求。建成后可利用燃烧后烟气中的SO2，得到硫酸铵和亚硫酸铵，提高了煤炭的二次利用率。另外，还可以改善企业的环境状况，减少SO2的排放量的同时降低生产成本。对于化肥企业可以降低原料成本，减少运输时

17、间等，从而提高市场竞争力；对与SO2排污企业，在响应了国家的环境保护政策、降低SO2排放量的同时实现更多盈利。所以说，此项目能够促进我们化工技术水品的提高，提高企业的市场竞争力。（4）有利于我国经济可持续发展此脱硫项目是国家环境保护的必然结果，符合国家总体发展战略，实现资源的多次利用和能源的循环使用，响应了国家“可持续发展”的总体战略，在推动此行业的升级换代的同时，也促进了我国经济的发展。综上所述，本项目不仅具有良好的环境效益、经济效益，而且具有很大的社会效益。1.5 可行性研究的研究范围本项目是河南煤化中原大化公司I标段和II标段燃煤锅炉燃煤锅炉烟气氨法脱硫工程，本可行性研究的范围包括：产品

18、的国内外市场分析及价格预测，生产装置的初步分析和研究，投资估算和财务分析等。通过对河南煤化中原大化公司I标段、II标段燃煤锅炉烟气氨法脱硫工程的生产方案、产品需求预测、投资估算及综合经济效益等方面的研究，为该项目的决策提供依据。本工程为环保新建项目，该工程包括从除尘器出口到烟囱入口范围内的所有改造及新增设备、脱硫装置、及其配套设施中所有设备、起吊装置、钢构架、控制室和配电室、管道、电气、热控、保温、防腐、防护、消防、土建、采暖通风等工艺系统。（1） 工艺装置a烟气系统包括：烟道、挡板、烟道膨胀节及相关的附属设备。b脱硫系统完整的脱硫装置：包括脱硫塔、硫酸铵浓缩塔、预脱硫段、亚硫酸铵循环泵及附属

19、设备等。c硫铵回收系统完整的硫铵回收装置：包括硫铵浓缩塔/稠厚器、离心机、氧化喷射槽及附属泵和其它设备等。d.储、配、供氨系统一套完整的储、供氨系统：氨水储罐、工艺水储罐及附属泵和其它设备等。e回收装置事故槽、回收槽（地下）、亚硫酸铵溶液过滤及附属泵和其它设备等。（2） 公用工程a利用现有装置的公用工程系统，将脱硫装置所需的氨水、工艺水、仪表风等引到脱硫装置内。b利用现有供电系统将总电源送入脱硫装置配套的开关柜，装置内部动力、照明自成系统。1.6 主要结论此项目符合国家产业政策，符合河南省的发展规划，符合濮阳市的发展需求，符合公司的发展要求。针对我国的环境状况，国民经济和社会发展第十一个五年计

20、划纲要要求到2010年, 全国SO2排放量在2005年基础上削减10%,“两控区”削减20%。国务院批复的国家环境保护“十一五”计划中明确要求到2010年, 全国SO2排放量将控制在106 95 t , 其中工业排放的SO2控制在103095 t。国家环保总局对污染物二氧化硫的排放采取了一系列更加严厉的限制措施，发布了新的火电厂大气污染物排放标准（GB 13223-2003）和锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001），要求新建、扩建锅炉厂的脱硫设施要同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。对老锅炉厂要限期加装脱硫装置，并提高了排污收费的标准。中原大化位于河南省濮阳市，公司内化肥厂内有

21、自备电站，电站安装3台（275t/h130 t/h）锅炉，且中原大化煤化工项目（一期）年产50万吨甲醇装置现有II标段3台130t/h燃煤锅炉，采用两开一备的运行方式。河南煤化锅炉燃煤过程中会产生一定量的SO2，如果不对其进行处理，将会污染环境，公司决定在六台锅炉后增加炉外脱硫装置。为此选择氨法脱硫技术建设I标段275t/h+1130t/h、II标段 3130t/h燃煤锅炉烟气氨法脱硫工程是十分必要的。拟采用氨法脱硫工艺，利用甲铵液作脱硫剂，充分利用尿素生产过程中的甲铵溶液等对烟道气中SO2进行脱除。此法脱硫除尘效果好,可以确保锅炉烟气达标排放。本设计的脱硫工艺具有前瞻性，可以满足未来1015

22、 年日趋严格的排放标准，另外使地面水环境质量和大气环境质量都有明显的改善，社会效益可观，经济效益明显，体现了经济效益、社会效益和环境效益的统一。因此，经初步研究河南煤化中原大化公司I标段、II标段燃煤锅炉烟气氨法脱硫工程是可行的。第二章 市场预测本项目在脱除烟气中SO2的同时副产硫酸铵和亚硫酸铵，以下仅对这些产品的市场进行预测。2.1 硫酸铵化肥市场预测随着我国人口的增长，农民收入的增加，粮食、肉类、蛋、奶的消费量的增加，林业、畜牧业的发展等，化肥的施用量逐年增加。近20年来，我国平均每年化肥施用量增加150万吨左右，19922002年化肥施用量增加了48%，年均增长率4%。1992年以前，由

23、于国内化肥需求量大，而生产能力小，缺口量较大，国家进口化肥量较大，1993年国内化肥市场出现滞销，当年进口量呈负增长。1995年，进口化肥量最大。之后化肥进口量出现下滑，2008年进口化肥618.5万吨，同比下降47%。自从1997年国家政策明确不再进口尿素后，统计表明19982003年进口尿素量减少，并有部分尿素出口，参与国际市场的竞争，近几年我国化肥进口量如下表2-1。表2-1 近几年我国化肥进口量（万吨）年份进口总量（纯养分）1990761199194519928921993500199469519951080199696119979021998810199978620007262001

24、58120024872003450200411682005126520061110200711672008618.5这说明入世后化肥进口量的多少并不决定于关税配额，而是决定于市场。化肥的需求从根本上来说，决定于人口对粮食、水果、蔬菜等食品的需求，进而对肥料养分的需求，此外还受农民收入预期、化肥资源量、技术进步、政府政策导向等因素的影响。1997年以来，我国粮价连续几年走低，2003年国内粮食产量缩减至10年以来最低水平，仅为4.42亿吨，比2002年的4.56亿吨减少1400万吨，同比减幅为3%左右，比过去五年粮食平均产量4.785亿吨减少3650万吨，相对减幅为7.6%，由此可见粮食产量减幅

25、相对较大。中国作为全球主要的粮食生产国和粮食需求消费国，粮食进出口规模在全球粮食市场上也同样占据重要地位，由于国内粮食产量逐年缩减，需求消费量逐年递增，国内粮食市场供需关系也由此而向偏紧方向转换。在此背景下，国内粮食供应安全已受到高度的重视和关注，政府已积极采取多种有效措施抑制粮食产量逐年递减趋势。据悉，国内2004年至2006年我国粮食连续增产，3年累计增产粮食1336亿斤。而2007年实现了自1985年以来首次连续四年增产，2008年的粮食总产量更是达到了10570亿斤。国家为保证粮食安全，稳定粮食作物种植面积，加大了对农业的支持和保持力度，2004年中共中央1号文件中共中央、国务院关于促

26、进农民增加收入若干政策的意见，以促进农民增收为主题，研究了农民增收、粮食安全、农村改革等一系列问题，并制定了一系列政策和措施。随后国家发改委等六部门、国家税务局等部门相继下发了有关文件，以促进行业进行结构调整、稳定化肥价格，加大对化肥供应环节和化肥价格的监控监管力度。国家出台的有关政策减轻了农民负担，调动和保护了农民种田的积极性，同时也促进了化肥需求的增长。随着经济发展，人口增长，农作物对化肥需求量的增加，预计今后化肥需求仍然呈上升趋势。2002年，国家统计局统计的我国化肥消费量已达4100万吨，根据国家有关部门预测，预计20052020年，我国农业对化肥的需求年增长率在1.52.5%之间。我

27、国化肥总的需求趋势是，总量将稳步增加，化肥需求的结构问题及质量问题将越来越突出。高浓度磷肥、复（混）合肥及钾肥、专用肥等增长明显，低浓度氮肥趋减，因此，要继续扩大高浓度氮肥能力以补充碳铵等低浓度产品的能力丧失，还要大力调整产品结构，以满足农业结构调整的需求，高浓度氮肥尿素市场前景较好。2.2 硫酸铵化肥价格预测 我国是人口大国，也是农业大国，是世界上用肥量最大的国家之一。近几年来年我国的化肥市场，从对化肥的需求情况来看还是继续增长。建国五十多年来，由于国家对农业的重视及国家的支农政策，我国的化肥工业有了长足的发展。然而在我国这样一个占世界7%的耕地养活占世界22%人口的大国，化肥发展仍满足不了

28、农业发展的需求。近期，由于受到下游复合肥行业需求不旺，加之国家对化肥出口征收100%特别出口关税，硫酸铵出口受阻，其价格一直呈现低位盘整之势。目前硫酸铵出厂报价大多为550-700元(吨价，下同)，低端报价在500元左右，高端超过1000元。从目前化肥市场的动向来看，硫酸铵价格有望走出低谷，出现稳中有升的走势，主要理由有三点：（1）硫酸铵价格跌幅较大近期，国内硫酸铵市场走势延续疲软，价格处在相对低位，市场活跃程度一般，企业有一定的库存压力。受整体化肥市场走软的影响。虽然目前正处于农民用肥旺季，但今年由于化肥市场产需矛盾加大、需求减弱，旺季时化肥价格不涨反跌，持续下滑。另外下游复合肥行业开工状况

29、不佳，虽然往年此刻正处于复合肥生产旺季，但是今年经销商普遍心态谨慎，对后市不看好，以消化库存为主，宁可缺货也不愿意存货，因此化肥市场整体的运行进而影响到了对硫酸铵的需求。另外，虽然国际硫酸铵价格略有小涨，但是均比3月初时的价格高点下跌了30-50美元，下跌幅度超过了30%，出口不畅导致大量的硫酸铵只能在国内市场销售竞争，价格节节下滑。属于下跌幅度最大的化肥品种之一。涨多了自然跌，跌多了自然涨，这是市场的基本规律。（2）需求状况开始转好为迎接秋播用肥旺季的到来，许多前期停产减产的复合肥厂家目前已着手开工，特别是一些大型复合肥厂家也即将满负荷生产，将加大对硫酸铵的需求量，硫酸铵的需求状况有望明显好

30、转。这从磷酸一铵的走势也可看出，同硫酸铵一样，磷酸一铵也主要用于复合肥生产，由于前期复合肥开工状况不好，磷酸一铵价格也出现了较大跌幅，出厂价从4100元左右跌到了3100元左右，磷酸一铵的价格下跌，归根结底还是由于需求减弱。目前复合肥企业限产、停车的较多，造成了磷酸一铵需求的疲软。另外，硫磺价格大幅走低，也是推动磷酸一铵价格下跌的主要原因之一。但目前随着复合肥开工状况的好转，磷酸一铵价格将出现了一定幅度的上涨，并且复合肥厂家的要货量也在不断增加。（3）目前的硫酸铵价格有一定的比价优势按照国家标准，硫酸铵中含氮量20.5%，按硫酸铵出厂价700元计算，相当于单个氮含量价格为35元，而目前的尿素出厂价大多为1500元以上，尿素含氮量为46%，相当于单个氮含量价格为36元。按等氮量计算，目前硫酸铵价格比尿素价格还低，而硫酸铵中还含硫，目前硫是一个高价位元素，硫磺价格都在5000元以上，这么来比较，目前的硫酸铵价格就显得更加偏低了。预计随着我国化肥需求总量将稳步增加，随着华北等地秋季化肥市场的陆续启动及前期因原材料价格高涨而停产的企业纷纷开工生产，会给硫酸铵市场带来一线生机。第三章 产品方案及生产规模3.1 产品方案的选择和生产规模确定的依据（1）坚持以市场第一、效益优先和量力而行的原则；（2）产品方案符合国家产业政策、技术政策、把环境保护放在突出的位置；（3）生产规