年产3万吨硝铵装置利旧设备复产工程可行性研究报告.docx
《年产3万吨硝铵装置利旧设备复产工程可行性研究报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产3万吨硝铵装置利旧设备复产工程可行性研究报告.docx（42页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
年产3万吨硝铵装置利旧设备复产工程可行性研究报告
年产3万吨硝铵装置利旧设备复产工程
可行性研究报告
第一章总说明
第一节编制依据和原则
第二节项目背景和投资的必要性
第三节项目的范围
第四节可研报告结论
第二章市场分析和价格预测
第一节产品市场分析
第二节产品价格分析
第三节原材料供应
第三章生产规模、产品方案及工艺技术方案
第一节生产规模及产品方案
第二节设计基础
第三节工艺技术方案
第四节工艺流程叙述
第五节自控水平
第六节消耗定额表
第七节主要设备一览表
第四章工艺装置
第一节装置布置
第二节设备布置说明
第五章总图运输及土建
第一节总图运输
第二节土建
第六章辅助生产设施
第一节消防
第二节维修设施
第三节分析化验
第七章公用工程
第一节给水、排水
第二节供电、电信
第三节供热、供气
第四节采暖通风
第八章环境保护
第一节设计中采用的主要标准规范
第二节主要污染源及其主要污染物的排放情况
第三节主要污染物防治措施
第四节环保投资估算
第九章职业安全卫生
第一节设计中主要采用的标准规范
第二节生产过程中职业危害因素分析
第三节设计中采用的主要防范措施
第四节职业安全卫生机构及设施
第十章企业组织及定员
第十一章项目实施规划
第十二章投资估算及资金筹措
第一节投资估算
第二节资金筹措
第十三章财务评价
第一节成本估算
第二节财务评价
附图：
1、硝铵装置区域位置图1张
2、硝铵装置设备布置图1张
3、硝酸铵工艺流程图2张
附件：
1、XX公司文件XX函字[2004]1号《关于XX公司拟使用利旧硝铵装置设备的函》；
2、XX公司文件XX函字[2004]3号《关于硝铵生产装置搬迁改建的出函》；
3、XX公司会议纪要《关于硫铵等三套拟建装置有关问题的会议纪要》；
4、XX公司文件《关于硝铵装置生产装置有关问题的汇报》。
项目名称：
XX工贸有限责任公司3万吨/年硝铵装置利旧设备
复产工程
承办单位：
XX工贸有限责任公司
企业性质：
股份制企业
法人代表：
项目负责人：
第一章总说明
第一节编制依据和原则
一、编制依据
（一）XX公司文件XX函字[2004]1号《关于XX公司拟使用旧硝铵装置设备的函》；
（二）XX公司文件XX函字[2004]3号《关于硝铵生产装置搬迁改建的函》；
（三）XX公司《关于硝铵生产装置有关问题的汇报》；
（四）XX工贸有限责任公司《关于硫铵等三套拟建装置有关问题的会议纪要》；
（五）XX工贸有限责任公司《关于编制年产3万吨硝铵装置利旧设备复产工程设计委托书》；
（六）参考《石油化工项目可行性研究报告内容深度的规定》中国石化1999年版；
（七）XX工贸有限责任公司提供的关于该项目的基础资料。
二、编制原则
（一）根据国内硝铵生产技术发展状况，充分利用拆下的硝铵装置，原有设备及管道、管件，尽量节约投资；
（二）充分依托兰化化肥厂的现有设施和管理模式，以节约投资和加快建设进度。
（三）采取切实有效措施，加强三废治理，减少污染，保护环境。
（四）合理的进行装置的装置布置，尽量的少占地。
（八）维持现有企业组织机构不变，复产的硝铵装置作为一个车间设置。
第二节项目背景和投资的必要性
一、企业概况
XX工贸有限责任公司（以下简称XX公司）位于XX市西固区化工街，座落在黄河之滨。
XX公司组建于1998年，是由原兰化公司化肥厂分离出来的集体所有制和国有闲置关停装置整合组建而成的企业。
企业性质为有限责任公司，注册资金1600万元，企业法定代表人刘毅军。
XX公司占地面积14.29万平方米，拥有企业员工700余人，其中高级工程师2人，工程师12人，助理工程师36人，其他技术管理人员28人。
公司机关设置为三部一室，即计划生产部、资产财务部、经营部和综合办公室。
公司下属单位有：
金隆化工厂、金宇化工厂、金联化工厂、碳纤维厂、气体充装站、金源劳务队、金明建安公司等9个单位。
XX公司主要生产装置和产品有：
2000吨/年的硫酸铵；100吨/年聚丙烯腈基碳纤维；10万吨/年的粉煤灰分选装置；1.8万吨/年的甲醛；8000吨/年的六次甲基四胺；6000吨/年的硫氰酸钠；1.7万瓶/年的乙炔气等。
同时，还生产经营工业和医用氧气、液氧、液氨、氮气等产品。
在众多的产品中，甲醛、六次甲基四胺曾荣获“甘肃省名牌产品”，六次甲基四胺还远销国外。
XX公司始终恪守“质量第一、用户至上、诚信为本”的企业宗旨，遵循“精湛技术、精良设备、精美产品、精诚服务”的企业理念，发扬“艰苦创业、诚实勤业、爱岗敬业、奋发兴业”的企业精神，在激烈的市场竞争中不断发展壮大，现已成为一个以化工生产经营为主，同时集建筑、劳务、商贸为一体的中型企业。
自公司2001年10月整体带资分流和重组改制以来，面对企业内外部环境的重大变化，依靠自身努力，深化内部改革，并按照建立现代企业制度的基本要求，不断完善法人治理结构，依法经营、依法管理、照章纳税，塑造了良好的企业形象。
公司还十分重视推行现代企业制度，通过加强生产经营管理，建立质量管理体系等，企业管理水平稳步提高，并通过了ISO9000质量体系认证。
第三节项目范围
本工程为采用原兰化公司302厂硝铵车间拆下的可利用的旧设备，从二个生产系列中挑选出设备状况较好的一个系列设备，进行异地重建恢复生产，对于成品部分原采用是造粒塔（年产硝铵30万吨），现采用真空结晶方案，年产硝铵3万吨，新购置真空结晶机。
本工程的主项包括如下内容：
主项表
序号
代号
项目名称
备注
1
中和单元
利旧设备
2
蒸发单元
利旧设备
3
结晶单元
新购设备
4
成品输送单元
新购设备
5
成品包装单元
利旧设备
6
喷射冷凝及洗涤单元
利旧设备
7
成品仓库
已有厂房
8
配电室
已有厂房
9
操作控制室
第四节可行性研究结论
本工程是利用原有设备拆除后异地重建恢复生产，原有设备，管道、管件是由XX石化化肥厂无偿赠与XX工贸有限责任公司的，因此，恢复重建硝铵装置省去了大部分设备费用和安装材料费；尚须添置少部分设备如结晶机、皮带机等，部分安装材料如管道、阀门等，以及新建土建工程；其公用工程在充分依托兰化老厂的基础上进行适当补充，使整个装置的经济效益达到最佳。
本工程的主要技术经济指标如下：
总投资969万元
建设投资835万元
建设期利息19万元
销售收入（年平均）4172万元
销售税金（年平均）239万元
利润总额（年平均）564万元
内部收益率（税前）42.43%
（税后）31.05%
投资回收期（税前）3.58年（包括建设期1年）
借款偿还期（人民币）2.89年（包括建设期1年）
本可研报告得以形成如下结论：
1、本项目采用已有的硝铵设备复建生产，技术可靠，有工业化生产的经验，可保证装置的安、稳、长、满、优运行。
2、本项目实施后，对环境不会带来不良影响。
3、本项目的内部收益率税前42.43%，税后31.05%；投资回收期仅为3.58年（包括建设期1年）。
经济效益十分显著。
总之，本项目属填补本省的产品空白（原有兰化硝铵装置已拆除），满足本省对硝铵产品的需求，对本地的发展有显著经济和社会效益，建议抓住时机，及时实施。
第二章产品市场分析和价格预测
第一节产品市场分析
硝酸铵除了可以作为化肥外，它还是重要的工业用品，用来制造工业炸药，开矿、修路及民用的烟花爆竹，原兰化化肥厂可年产硝铵30万吨，市场销售一直很好，虽然化肥市场上的尿素价格前些年低迷，但是硝铵（也属高效化肥）价格稳定，利润较高。
自从兰化硝铵停产后，甘肃省就没有了硝铵产品，西北五省也仅有陕西兴平化肥厂生产硝铵，年产26万吨，远远不能满足西北市场的需求。
甘肃省是一个多山且具有丰富矿藏的省份，每年开矿及修路皆需要大量炸药，主要来源于硝铵配制，民用的烟花爆竹原料更是来源于硝铵。
因此，XX公司利旧设备复产3万吨/年硝铵，尚不能满足甘肃本省的需要，因此复产后根本不存在市场销售问题。
第二节产品价格分析
硝铵作为氮肥，含氮量为34.6%，而尿素的含氮量为46.3%，尿素的含氮量比销铵高出34%，但是硝铵的每吨销售价格多年来一直与尿素每吨价格相当，主要是国为硝铵工业上用量较大，尚不能满足要求，因此价格居高不下。
硝铵生产主要原料之一是硝酸，建设硝酸装置及硝铵装置设备及管道、管件材料皆为不锈钢，因此装置建设投资高，而相对尿素装置来说，投资要低很多。
硝酸尾气亦难以处理，环保要求严格，所以国内生产硝酸、硝铵企业较少，这也是硝铵价格较高且波动较少的原因所在。
第三节原材料供应
一、原材料供应
XX石化公司化肥厂年产合成氨30万吨，有稀硝酸及浓硝酸装置，XX公司利旧复产硝铵装置后，年产硝铵3万吨，每年需XX石化公司供氨6600吨，供浓度60%硝酸24000吨（折100%），已有供应协议。
硝铵生产只需这两种原料，因此，原材料来源及供应是有保障的。
二、原材料规格
液氨：
规格NH3≥99.50%（wt）
油≤10ppm
进界区压力≥1.6MPa（表）
温度≤30℃
硝酸：
浓度60%
第三章生产规模、工艺流程及产品方案
第一节生产规模及产品方案
一、生产规模
小时产量：
14吨
年产产量：
30000吨
年操作天数：
89天
二、产品方案
生产产品为结晶状工业硝铵，规格应符合国家标准GB2945-89要求，下面列下硝铵产品具体指标。
颗粒状硝酸铵应符合下表要求
指标名称
指标
工业
农业
优等品
一等品
合格品
优等品
一等品
合格品
外观
无肉眼可见的杂质
硝酸铵含量（以干基计）≥
99.5
－
总氮含量（以干基计）≥
－
34.4
34.0
游离水含量≤
0.6
1.0
1.2
0.6
1.0
1.5
10%硝酸铵水溶液PH值≥
5.0
4.0
5.0
4.0
10%硝酸中不溶物含量≤
0.2
－
防结块添加物（以氧化钙计的硝酸镁和硝酸钙的含量）
－
0.2～0.5
－
颗粒平均抗压强度，N/颗粒≥
5
5
粒度（1.0～2.8mm颗粒）≥
85
85
松散度≥
－
80
50
－
结晶状硝酸铵应符合下表要求
指标名称
指标
工业
农业
优等品
一等品
优等品
一等品
硝酸铵含量（尿基计）≥
99.5
/
总氮含量≥
/
34.6
游离水含量≤
0.3
0.5
0.3
0.5
0.7
酸度
甲基橙指示剂不显红色
购烧残渣
0.05
/
第二节设计基础
一、原材料规格
1、气氨
NH3≥99.5%（wt）
入装置压力0.20MPa（表）
入装置温度常温
2、稀硝铵
HNO360%（wt）
入装置压力0.20MPa（表）
入装置温度常温
二、公用工程规格
1、循环冷却水
供水温度32℃
压力0.35MPa（G）
回水温度42℃
压力0.25MPa（G）
污垢热阻3.44×10-4m2.k/w
PH值7～8
腐蚀余度＜0.125mm/年（碳钢）
＜0.005mm/年（不锈钢）
2、新鲜水
总硬度2.23mg/l（以CaO计）
总碱度413mg/l（以Na2CO3计）
固形物400mg/l
Ca2+1.8mg/l
Mg2+1.0mg/l
Cl-28.5mg/l
SO42-18mg/l
HCO3-37mg/l
Fe3+/Fe2+0.6mg/l
PH8.2
电导670us/cm
压力0.2MPa（G）
3、工艺冷凝液
NH3＜10ppm
CO2＜20ppm
Cl-＜0.5ppm
电导～50μs/cm
温度50℃
压力3.0MPa（G）
4、低压蒸汽
温度饱和
压力1.0MPa（G）
5、电
电压380/220V（±5%）
频率50Hz（±1%）
相数3相4线，中性点接地
6、仪表空气
温度40℃
压力0.7MPa（G）
含尘≤3μm
含油≤8ppm（wt）
露点-40℃（在常压下）
三、现场自然条件
1、气温
年平均气温6.8℃
夏季通风室外气温（7月）22℃
冬季通风室外气温（1月）-8.6℃
极端最高温度41.4℃
极端最低温度-21.7℃
2、气压
年平均气压811.3毫巴
3、湿度
年平均相对湿度60%
4、风速
年平均风速1.8米/秒
基本风压值（距地面10米高处）0.3KN/m2
5、风向及频率
全年主导风向东南风
6、降水
年平均降雨量320mm
7、地震烈度7度
8、基本雪压值0.15KN/m2
第三节工艺技术方案
利旧复产年产3万吨硝铵装置，利用兰化化肥厂原硝铵装置拆下设备的其中一个系列，从中和单元开始，至蒸发、冷凝、洗涤单元。
原蒸发单元分一段蒸发、二段蒸发及三段蒸发，然后是融熔硝铵进造粒塔造粒成型。
恢复重建装置中，保留一段蒸发，将原三段蒸发设备（立式蒸发器）移作二段蒸发器，采用两段蒸发流程。
硝铵溶液浓度蒸发至94%，进入真空结粒机，不再采用造粒塔方案。
新建真空结晶单元，利用蒸汽喷射泵抽真空，每台结晶机能力可达90～100吨/小时硝铵，按小时产量14吨，则选用五台。
每台结晶机都是间断操作，一个周期为15～18分钟。
新建产品皮带输送栈桥，利用已有的成品储斗及包装设施重建复产，进行成品包装，现有厂房用作成品中间仓库。
由于原有设备小时能力较大，运行时又必须接近满负荷状况，才能保证较低的吨产品能耗，因此达到3万吨/年硝铵产量，每年仅需运行三个月，若原料供应（气氨及硝酸）增加，则装置能力有充分的余地来增加产量。
第四节工艺流程叙述
硝铵生产主要由气氨与硝酸中和，硝铵溶液蒸发,真空结晶，成品包装，以及中和废汽及蒸发蒸汽冷凝等工序组成。
一、气氨与硝酸中和
气氨由液氨蒸发送来，经气氨预热器加热器加热到80℃进入中和器氨喷头，稀硝酸由硝酸罐区送来至硝酸高位槽，并保持硝酸高位槽能溢流回硝酸贮罐。
硝酸经中和溶液PH值控制酸量，进入中和器酸喷头，在中和器内与气氨进行中和反应。
中和反应是放热反应，水分从硝铵溶液中蒸发出来。
硝铵溶液经小分离器流入再中和器，由PH值控制加氨阀，加入少量气氨使溶液呈中性或弱碱性，从再中和器下部放出硝铵溶液，经硝铵溶液泵送至硝铵溶液高位槽，并从硝铵溶液高位槽溢流回再中和器。
二、溶液的蒸发
为了确保稀硝酸在浓度低时（40%～46%）也能正常运行，本设计选用一段蒸发器一台和二段蒸发器一台及其辅助设备，在真空状态下进行蒸发，一段蒸发器采用中和废汽作为热源，二段蒸发器采用0.9Mpa（G）蒸汽作为热源，以减少蒸汽使用量。
若稀硝酸浓度在53%～60%时，中和后的硝铵溶液浓度可达80%以上，此时也可直接进入二段蒸发器进行蒸发。
硝铵溶液从溶液高位槽底部阀门经控制计量阀进入一段蒸发器，在真空（0.6～0.66ata）状态下经蒸发分离后进入二段蒸发器，在真空（0.53～0.6ata）状态下经蒸发分离后进入硝铵溶液检测管,当其浓度和温度达到要求指标后放入硝铵溶液槽,此时硝铵溶液的浓度为90%～92%,温度170℃。
若浓度和温度达不到要求指标时返回再中和器，继续进行加热、蒸发，达到要求指标时放入硝铵溶液槽。
三、真空结晶及成品包装
真空结晶机在负压下（0.11绝对大气压）将硝铵溶液从溶液槽中吸入结晶机，结晶机内搅拌机不停的搅拌，在负压下将水蒸汽抽出，蒸发结晶过程在NH4NO3结晶温度下进行，变型放热及结晶机夹套中的蒸汽供热，使硝铵溶液中的水份蒸发，结晶状的硝铵（浓度约99.2%～99.5%温度80℃）从结晶机的下部放料口放出，经皮带机输送到成品包装。
四、中和废汽和蒸发蒸汽的环境保护处理
原硝铵车间在生产过程中所使用的大气冷凝器，在2001年大化肥油改天然气的过程中改为表面冷凝器，在蒸汽喷射器抽真空状态下，将中和废汽和蒸发蒸汽进行间接冷凝，冷凝液（冷凝水）集中收集用泵送至锅炉房作冲渣用。
不直接排入下水，以此减少对下水的污染。
本设计将利用原有的表面冷凝器和蒸汽喷射器等设备，完成工艺废水的收集和送至大化肥锅炉房，以减少冷凝液中残留NH4NO3对环境的污染。
第五节自控水平
一、主要控制方案
硝铵装置各单元如中和、蒸发、结晶、洗涤等生产控制，在操作室内集中操作控制，操作室内按生产单元设置仪表盘（尽量利用拆下的仪表及盘面）；调节回路有中和单元的PH值自动调节、二段蒸发出口的PH值自动调节及洗涤塔的液面自动调节；其他如流量、压力、温度为指示或纪录仪表。
二、仪表选型
新添置仪表按下述要求进行选型。
1、温度仪表
除了测量表面温度、运转设备的轴承温度等场合外，双金属温度计、铠装热电阻及热电偶均应配带温度计套管。
就地温度测量：
采用带套管的双金属温度计。
集中温度测量：
采用带套铠装热电阻及热电偶，隔爆结构工作端型式为绝缘型。
在窄温度范围或要求测量精度较高的场合，采用热电阻（-200℃～400℃）。
温度变送器：
适用于温度控制系统，采用分离型产品。
2、压力仪表
压力表：
根据被测介质的特性，选用相应材质的一般弹簧压力表、不锈钢压力表、隔膜压力表等。
压力开关：
采用B系列压力开关，电气接点型式为微动开关，外壳要求防爆。
压力变送器：
采用智能型压力变送器，测量范围视所测压力的不同而定。
3、流量仪表
一般流量测量元件选用转子流量计（≤DN50）和法兰取压标准孔板（DN50≤DN≤DN400），材质为0Cr18Ni10Ti。
对于要求压力损失小的流量元件，视所测介质的不同而选用不同的仪表。
孔板制造厂带取压法兰、取压短管及紧固件，并带承插取压闸阀，工艺配管前后留直管段。
要求计量的流量测量选用质量流量计。
蒸汽流量测量选用VERABAR流量计或流量喷嘴。
4、液位仪表
液位测量以远传外浮筒液位变送器（≤2000mm）和远传差压变送器（≥2000mm及工艺要求的特定场合）为主。
5、控制阀
调节阀：
根据不同的使用场合，采用套筒式调节阀、角形套筒式调节阀、多级节流调节阀、蝶型调节阀和球型调节阀。
控制阀采用电气阀门定位器和电磁阀（若需要）的型式。
限位开关：
用于调节阀在事故状态时关闭位置的接点开关。
要求隔爆型。
手轮：
用于工艺装置管路不设旁路阀的场合，应与控制阀成套提供。
6、控制阀应配置位置变送器。
调节阀及切断阀的执行机构一般应选用气动。
7、分析仪表
根据工艺要求，各采样点采用手动分析。
三、动力供应
1、仪表供电
操作控制室采用双回路自动切换供电方式
供电容量：
1KVA（220VAC50Hz）（5100A）
1KVA（220VAC50Hz）（5100B）
2、仪表供气
（1）气源要求
气源压力：
0.7MPa（G）
露点：
-40℃（常压）
含油量：
≦8ppm（wt）
含尘量：
≤１mg/m3（含尘粒径≤3微米）
（2）仪表用气量：
约为10Nm3/h
（3）气源来自界区外。
四、仪表伴热及保温
XX地区历史极端最低温度为-20.7℃，一般年份亦可到-5～-11℃。
对在该温度下易冷凝、冻结、结晶的工艺介质，对其变送器和测量管线将采用低压蒸汽（0.59MPaG）保温、伴热的措施。
五、采用的仪表标准和规范
1、HG20505-92“过程检测和控制系统用文字代号和图形符号”
2、HGJ21-89“化工企业爆炸和火灾危险环境电力设计规程”
3、HG20508～20516-92控制室、仪表供电、供气、信号报警联锁、仪表配管、配线、接地等。
4、ISO5167节流装置计算
第六节消耗定额
硝铵产品以每吨为基准计算出的消耗定额及年产3万吨的消耗量见下表：
消耗定额表
序号
名称
规格
单位
每吨消耗定额
年消耗量
备注
1
气氨
≥99.5%
吨
0.22
6600
2
硝铵
60%
吨
0.80
24000
外供折100%
3
循环水
32℃～42℃
吨
50
1500000
4
电
380V
KWH
20
600000
5
蒸汽
1.0MPa（表）
吨
0.5
15000
第七节主要设备一览表
第四章装置位置和设备布置说明
第一节装置位置
新建硝铵装置放置在原兰化化肥厂甲醇精馏装置（已拆除）西侧，即原甲醇废水处理的位置上。
该位置上现有建、构筑物为：
原生物流化用的三层框架（3×17.5m）一座，连接副跨为6×6m二层；原泵房一座（6×24m单层），并连接有6×9m二层楼，其中一层为配电室，二层为化验室。
新建硝铵装置总占地面积1500m2（南北30m，东西50m）。
第二节设备布置说明
为了充分利用已有建、构筑以节约投资，又要使装置布置按流程顺畅合理，将中和单元布置在现有的6×17.5m的三层框架上（原厂房编号412），硝铵装置控制室布置在该框架的二层上，建筑面积为6×3.5（m2）；新建7×27m四层框架（厂房），布置蒸发单元和结晶单元，连接有6×6m的二层框架作为成品皮带输送栈桥；成品包装利用原有泵房（泵已拆除）西侧一个跨度，原泵房东侧作为成品库；原配电室仍作为新建硝铵装置的配电室，配电室上部的二楼仍作为车间分析化验室。
详见设备布置图。
第五章总图运输及土建
第一节总图运输
一、总平面布置
1、严格执行有关的规范、规定及标准，确保生产及人身安全。
2、在满足工艺流程、厂内外运输、检修及生产管理的要求的前提下，紧凑合理布置，节约工程用地。
3、改革工厂设计模式，联合布置。
4、充分发挥依托老厂的优势，尽可能利用原有设施。
5、整个布置符合工艺流程走向，顺畅、紧凑、合理布局。
二、竖向布置
新建硝铵装置在原兰化化肥厂最西侧的甲醛界区内，该场地地势平坦，需拆除部分已废弃的设备基础，除土建施工发生部分土方工程外，不再有其它土石方工程量。
装置区的竖向布置与工厂原竖向布置形式一致，采用平坡式。
装置区内雨水径流至道路，汇入雨水口，经地下管线排入已有的排水系统。
三、运输
本装置所需要的原材料气氨及硝酸（60%）利用管道从XX石化化肥厂输送到硝铵界区内。
输入量氨6600吨/年，硝酸（60%）实物量40000吨/年。
产品硝铵30000吨/年通过汽车或火车运出。
硝铵装置运输量一览表单位：
万吨/年
流向
序号
货物名称
二系统改造后运输量
运输方式
备注
运
入
1
氨
0.66
管道
2
硝酸60%
4.00
管道
实物量
3
编织袋
75.60（万条）
汽车
小计
4.66
不包括编织袋
运
出
4
硝铵
3.0
汽车或火车
小计
7.66
合计
升级会员 