清洁生产技术改造项目可行性研究报告.docx
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清洁生产技术改造项目可行性研究报告
**************有限公司
清洁生产技术改造项目
可行性研究报告
档案号：
****************有限公司
工程咨询资格证号：
*********
二〇一〇年十二月
北京
*********有限公司
清洁生产技术改造项目
可行性研究报告
项目经理：
****
总师（副）：
****
总经理（副）：
****
主要编制人员：
工艺：
设备：
给排水：
电气：
仪表：
工业卫生：
环保：
消防：
暖通：
建筑结构：
总图：
概算：
技术经济：
计划：
第一章总论
一.1概述
一.1.1项目名称、承办单位及责任人
项目名称：
********清洁生产技术改造项目
建设单位：
************
企业性质：
**********
单位地址：
******************
法人代表：
****
一.1.2企业概况
在十二五期间，公司将通过技术创新、科学发展全面提升核心竞争力。
目前，公司正投巨资着力于技术改造工程，以降低消耗提高公司产品核心竞争力。
一.1.3项目提出的背景、实施的必要性和社会经济意义
一.1.3.1项目提出的背景
随着经济社会的迅速发展，我国水资源短缺问题日益突出，而用水效率不高，水污染严重，更加重了水资源短缺的矛盾。
为促进经济社会与人口、资源、环境协调发展，贯彻落实中央提出的“水资源可持续利用是我国经济社会发展的战略问题，核心是提高用水效率，要把节水放在突出位置”的要求，发展循环经济，提高用水效率和效益，缓解水资源对经济发展的制约，实现水资源的可持续利用。
该公司对环保工作历来非常重视，曾先后在公司内进行了多次旨在降污、减污的技术改造工作，并收到了较好的效果。
但是，由于历史原因，污水处理设施不健全，水利用率低，随着企业生产规模不断扩大，合成氨尿素系统产生的废水等对长江水质及周边的生态环境造成了一定的影响，需要进行彻底治理。
公司积极响应国家号召，在地方政府统一组织和规划下，以节水减污技术改造为目标，以解决污染源有效治理为重点，积极投入实施合成氨尿素清洁生产技术改造。
公司处于金沙江流域。
公司现有锅炉循环水、造气循环水、脱硫循环水等直接外排，外排废水经新庄河直接汇入金沙江，根据**市环境保护“十五”计划及二零一五年长远目标—*****河流域环境污染综合治理规划，本项目也列入其中。
同时该公司污水排放直接影响三峡库区上游，本项目的建设将大量削减进入金沙江的污染物。
主要生活用水源取自金沙江，项目建成后能解决下游地区饮用水源的安全，这是关系川滇两省的问题。
虽然目前区域内环境质量都显示较好，但是随着工业园区内各企业的生产规模的不断扩大，即使各企业所排污染物能够满足相关排放标准的浓度要求，由于排放污染物的总量不断增加，难以满足区域内污染物总量控制和削减的要求，长江上游的水质和区域环境空气质量势必难以得到保证。
因此，要解决现有的长江上游的环境安全问题，很大程度上还是要解决包括********的所有企业的污染物削减问题，所以说合成氨尿素清洁生产技术改造项目的实施建设是非常有必要的。
一.1.3.2发展循环经济建设节约型社会的需要
2005年7月，国家颁布《国务院关于做好建设节约型社会重点工作的通知》，通知中指出建设节约型社会的指导思想是，以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，认真贯彻党的十六大和十六届三中、四中全会精神，树立和落实以人为本、全面协调可持续的科学发展观，坚持资源开发与节约并重，把节约放在首位的方针，紧紧围绕实现经济增长方式的根本性转变，以提高资源利用效率为核心，以节能、节水、节材、节地、资源综合利用和发展循环经济为重点，加快结构调整，推进技术进步，加强法制建设，完善政策措施，强化节约意识，尽快建立健全促进节约型社会建设的体制和机制，逐步形成节约型的增长方式和消费模式，以资源的高效和循环利用，促进经济社会可持续发展。
循环经济是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式，是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革。
按照发展循环经济和建设节约型社会的要求来衡量，现阶段的公司无疑是存在差距的，但是企业积极响应国家发展循环经济建设节约型社会的号召，通过实施系合成氨尿素清洁生产技术改造项目可以逐步改变企业水资源利用率低、污染物排放量大的面貌，逐步达到国家在新的社会发展形势下对企业发展的新要求。
一.1.3.3企业自身发展的需要
环境问题与资源、人口问题已被国际社会公认为影响21世纪可持续发展的三大关键问题。
随着二十几年来我国经济的高速发展和人民生活水平的提高，污染物排放量也迅速增加，环境污染已成为制约我国经济与社会进一步发展及人民生活与健康水平进一步提高的重大因素，尤其是我国加入WTO以来，环境问题已经地成为国外限制我国产品出口的最重要的非关税壁垒。
为了减轻公司废水对环境的影响，本着源头治理、末端综合回收利用的原则，不断减少污染物排放，公司决定对生产系统进行一系列技术改造，并采用成熟的高新处理技术建设回收利用处理系统，以达到减少污染物排放，该项目的实施必将产生一定的经济效益和显著的社会效益、环境效益。
该项目的实施，是一项建设节约型、清洁型企业的行之有效的技术改造措施，符合党中央、国务院提出的加快建设“资源节约型社会”的要求，经济效益、节能效益、环保效益和社会效益显著。
投资建设本项目装置，对于企业发展循环经济、提高经济效益和产品竞争力、合理利用能源及可持续发展具有重要意义。
一.1.4可行性研究报告的编制依据、指导思想和原则
一.1.4.1编制依据
（1）中石化协产发（2006）76号《化工投资项目可行性研究报告编制办法》、《投资项目可行性研究指南》、《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）。
（2）************公司与***************公司签订的《****************清洁生产改造项目可行性研究报告编制合同书》。
（3）国家工信部发布的《关于印发聚氯乙烯等17个重点行业清洁生产技术推行方案的通知》（工信部节[2010]104号）的有关精神和内容。
（4）国家“十一五”发展规划中关于“建设资源节约型、环境友好型社会”的有关内容。
（5）****************公司提供的项目有关基础资料。
一.1.4.2编制原则
本可研报告的编制将遵循下述原则：
（1）本报告是供上级部门及公司决策使用，因此在编制过程中按照国家、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、改造方案、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进行分析对比，力求全面地、客观地反映实际情况，为上级领导部门决策提供依据。
（2）工艺技术来源立足于行业现有生产技术和研究开发成果，因地制宜地进行改造，采用新工艺、新技术、新设备，节能降耗，提高企业的综合经济效益。
（3）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合理布局、优化工艺指标、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和产品在市场中的竞争能力。
（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，环保工程与工艺装置同步设计、同步施工和同步投产，控制对环境的污染，节约能源。
（5）项目建设与生产同时进行，尽量做到不影响或少影响正常生产。
（6）根据装置特点，搞好各装置的衔接、配套专业的编制。
充分体现工厂的“五化”原则，优化工艺方案，科学论证，实事求是地提出研究结论。
一.1.5研究范围
**************清洁生产技术改造项目可行性研究报告研究范围为氮肥生产污水零排放技术项目以及相配套的公用工程及辅助生产设施、投资估算和资金筹措、财务分析和技术经济评价。
因该项目为原装置基础上的节能改造，在服务性工程、生活设施以及厂外工程依托********公司现有设施，所以在本可行性研究报告中未对该三项进行研究。
一.2研究的简要综合结论
通过各方面分析，本可行性研究报告认为：
1、该清洁生产项目的改造符合国家产业政策。
2、项目建设单位具备良好的基础条件和外部环境，本项目可依托公司现有资源，结合生产现状，进行节能改造。
3、本项目拟采用的技术先进适用、经济合理。
4、本项目改造后，年减少废水排放108.8万m3，节约0.5MPa、150℃蒸汽8999t/a，节约用电量443.1万kWh/a，节约脱盐水9.92万m3/a，节约一次水1104.64万m3/a，每年可以节约污水处理站处理费用为240万元，折算节标煤共计17788.51t/a，环境效益、节能效益明显。
5、由财务评价指标看出：
本项目财务内部收益率较高，投资回收期短，有良好的盈利能力和较强的抗风险能力，符合公司发展要求，对增强企业核心竞争力，提高经济效益有着积极的意义。
因此，项目的实施是必要的和必需的。
一.3主要技术经济指标
表1-1主要技术经济指标
序号
项目
单位
数量
备注
一
工程规模
1
节约氨
t/a
80
氨水折液氨
2
节约氢
m3/a
7.2×107
3
节约电
万kWh/a
443.1
4
节约脱盐水
万t/a
9.92
5
节约一次水
万t/a
110.464
6
节约蒸汽（0.5MPa、150℃）
t/a
8999
7
节约污水处理费
万元/a
240
8
合计折标煤
tce/a
17788.51
二
年操作日
小时
8000
三
新增运输量
t/a
1
新增运入量
t/a
0
2
新增运出量
t/a
0
四
项目投入总资金
万元
4979
1
项目报批总投资
万元
4979
2
建设投资
万元
4979
3
建设期贷款利息
万元
0
4
流动资金
万元
0
不新增
五
年均销售收入
万元
2662
六
年均总成本费用
万元
521
七
年均利润总额
万元
1835
八
年均销售税金
万元
307
九
总投资收益率
%
36.85
十
资本金净利润率
%
34.87
十一
全投资回收期
I（税前）
年
3.32
含建设期1年
II（税后）
年
3.94
含建设期1年
十二
全投资内部收益率
I（税前）
%
42.9
Ⅱ（税后）
%
33.39
十三
全投资净现值
ic=9%
I（税前）
万元
10850
Ⅱ（税后）
万元
7574
第二章改造规模及改造目标
公司合成氨尿素清洁生产技术改造项目包括：
1、新建一套废水处理装置对20万吨合成氨精炼产生的废氨水以及30万吨尿素解析废液经过除铁、除氧后直接做造气炉夹套用水产蒸汽，废液送夹套产生的蒸汽供造气炉使用，降低生产成本，提高经济效益；一方面可以降低造气脱盐水消耗量，回收废液中低位热能，另一方面，可以有效减少污水产生量，解决环保问题；
2、新上2台冰机蒸发式冷凝器代替传统的“水冷式冷却器+冷却塔”热交换系统组合项目：
传统冰机出口氨冷却使用卧式列管冷却器，冷却装置为大循环水装置，由于设备长时间使用，列管换热效率低等原因的影响，使用的循环水量较大，通过凉水塔后大量的水被蒸发和带走，需要补充较多的一次水，一次水消耗较大。
冰机蒸发冷的投用，代替了原来的循环水冷却装置，由于换热效率的大幅度提高，循环水用量大大降低，水量的损失也大大较少，节约了大量的一次水，以达到进一步节能降耗、清洁生产的目的；
3、膜分离法氢气回收技术代替驰放气直接进入三气锅炉燃烧。
每年回收氢气7.2×107m3/a，回收氨水折氨80t/a；
4、废水的清浊分流、分级使用技术，本技术每小时可减少120m3污水进入污水处理站，每年为污水处理站节约240万元的运行费用；
5、油水分离回用技术，回收油后的废水送至造气循环水池中作为补水，每年可节约一次水16640m3；
6、污染源工艺监控及排水口在线监测系统。
第三章工艺技术方案
三.1尿素解析废液回收处理方案
三.1.1改造前工艺情况
随着合成氨系统扩产、尿素系统提产改造完成，尿素需处理消化的氨水量了不断增加，合成氨系统产生的氨水量由2t/h增加至5t/h，尿素系统自产氨水量在5-6t/h，目前尿素有一套解析装置。
经过解析处理后废液无法直接送入造气夹套进行回收而排放，造成污水处理站负荷波动并增加处理成本，同时造成大量热水外排浪费掉，为降低废液中氨、尿素含量，通过加大蒸汽用量来降低废液中氨、尿素含量，造成尿素本体蒸汽消耗过大，且废液无法稳定回收至三气锅炉生产蒸汽。
若不经处理，直接送造气夹套容易使夹套出现穿孔，增加检修频率，加大维修费投入，目前废液水质铁离子含量在0.51mg/l，氧气含量在3mg/l。
三.1.2改造后的工艺情况
使用新建废水处理装置将尿素解析废液经过除铁、除氧后直接做造气炉夹套用水产蒸汽，废液送夹套产生的蒸汽供造气炉使用，降低生产成本，提高经济效益；一方面可以降低造气脱盐水消耗量，回收废液中低位热能，另一方面，可以有效减少污水产生量，解决环保问题。
经过处理后的废液中铁离子和氧气含量均≤0.2ppm，可以直接送造气炉夹套使用，使造气炉夹套年腐蚀≤0.12mm。
三.1.3改造后的工艺流程、技术原理简介
工艺流程简图见图3-1
图3-1尿素解析废液回收处理流程图
新建废水处理装置一套，将合成氨精炼产生的废氨水以及尿素解析废液（排放量为15m3/h，温度在80℃以上）经过除铁、除氧后直接做造气炉夹套用水产蒸汽，废液送夹套`产生的蒸汽供造气炉使用。
（1）增设微絮凝软化装置，将尿素解析废液中的铁离子与硬度除去，以防止锅炉结垢。
（2）增加多介质催化吸附过滤器，不使氧化物进入锅炉，防止产生铁垢及氧化物引起的垢下腐蚀。
（3）增加专用尿素解析废液气体分离设备，将水中有害气体预先除去95%，以防止溶解气体对夹套等锅炉的腐蚀。
（4）增加加药装置，向夹套锅炉内加专用药剂，促使尿素尽快分解成NH3、CO2，并防止尿素对设备的腐蚀。
加气相缓蚀剂：
在炉内使金属表面产生保护膜，使少量分解产物不腐蚀金属；在蒸气管道内形成气相保护，防止CO2等气体腐蚀。
同时控制炉水水质在合适范围内，保证锅炉蒸汽管路腐蚀在允许范围以下。
三.1.4消耗定额
表3-1尿素解析废液回收处理消耗指标
序号
名称
规格
消耗定额
年消耗定额
备注
1
脱盐水
80℃
15m3/h
120000m3/a
节约
2
电
18kWh/h
144000kWh/a
新增
三.1.5主要新增设备
解析废液处理装置一套：
处理能力20m3/h
三.2冰机蒸发冷代替冰机卧冷改造方案
三.2.1改造前工艺情况
气氨经过冰机加压后达到1.65MPa，传统的冰机出口气氨采用大循环水卧冷列管换热冷凝方式，由于换热效率低，冰机出口经常超压大于1.60MPa，引起冰机跳闸，冰机频繁出故障，造成系统减量影响生产，不得不通过加大循环水量来弥补满足换热差的缺陷，而大量的水在运行过程中产生蒸发、损失等，循环水量逐步减少，不得不大量补充一次水，造成一次水消耗大。
三.2.2改造后工艺情况
在冰机出口采用蒸发式冷凝器对气氨进行冷却，冷却效果非常好，冰机出口压力可以大幅度降低到1.1MPa，由于用冰机蒸发冷代替冰机卧冷，可以停大功率的冰机循环水泵，节约大量的电力，同时循环水用量也大幅度减少，由于循环水量的减少，系统补水量减少，节约一次水用量。
三.2.3改造后的工艺流程、技术原理简介
图3-2蒸发冷流程图
如图3-2所示，蒸发冷原理为：
冷却水与高温气体介质换热时，热量是以相变的形式被转化，换热效果增强，冷却水用量减少。
三.2.4消耗定额
表3-2蒸发冷代替卧冷消耗指标
序号
名称
消耗定额
年消耗定额
备注
1
蒸发冷电耗
44kWh/h
352000kWh/a
新增
2
循环水泵电耗
660kWh/h
5280000kWh/a
节约
3
脱盐水
2t/h
16000t/a
新增
4
节约一次水
10t/h
80000t/a
三.2.5主要装置
蒸发式冷凝器：
2套。
三.3膜分离法氢气回收系统技术改造
三.3.1改造前工艺情况
改造前，合成工段出来的驰放气全部进入三气锅炉燃烧，造成资源的浪费。
三.3.2改造后工艺情况
改造后，合成工段出来的驰放气进入洗氨塔，通过脱盐水的洗涤后稀氨水去精炼的常压塔回收利用，在洗氨塔剩余的气体经过气液分离器、套管加热器后进入膜分离器，在膜分离器中，分离出氢气送至变脱岗位回收利用，剩余的气体再送至三气锅炉岗位。
三.3.3消耗定额
表3-3膜分离回收氢气消耗指标
序号
名称
规格
消耗定额
年消耗定额
备注
1
回收氢
含氢量88%
900m3/h
7.2×107m3/a
2
回收氨
0.01t/h
80t/a
折液氨
3
电
11kWh/h
88000kWh/a
新增
4
脱盐水
0.6t/h
4800t/a
新增
5
锅炉产气量下降
0.5MPa，150℃
0.5t/h
4000t/a
三.3.4主要装置
表3-4膜分离回收系统主要装置
序号
设备名称
规格型号
数量（台）
备注
1
洗氨塔
φ281×22×5721
1
2
气液分离器
φ205×20×2500
1
3
套管加热器
1
4
膜分离器
φ100×3000
4
三.4废水的清浊分流、分级使用技术
三.4.1改造前工艺情况
改造前，所有工段出来的废水全部进入污水处理站，导致污水处理站压力较大，并且导致水资源的浪费。
三.4.2改造后工艺情况
改造后，造气岗位、脱硫岗位、合成岗位、压缩岗位所产生的冷凝水全部采用闭路循环，从而降低了污水处理站的压力。
表3-5各工段冷凝水量
序号
工段
水量
处理方式
备注
1
造气
50m3/h
清浊分流
2
脱硫
20m3/h
清浊分流
3
合成
26m3/h
清浊分流
4
压缩
30m3/h
清浊分流
5
小计
126m3/h
三.4.3改造后的工艺流程、技术原理简介
废水的清浊分流，针对冷凝水采用喷淋塔降温，循环使用。
按每小时减少污水处理120m3/h，年节约污水处理费用120m3/h×8000h/a×2.5元/m3=240万元。
三.4.4消耗定额
表3-6污水清浊分流消耗指标
序号
名称
消耗定额
年消耗定额
备注
1
一次水
126m3/h
1008000m3/a
节约
2
电
33kWh/h
264000kWh/a
增加
三.4.5主要装置
喷淋塔一套
11kW水泵六台（三开三备）
三.5油水分离回收技术
三.5.1改造前工艺情况
改造前，压缩岗位出现的油水，全部送至污水处理站，增加了污水处理站的处理难度。
三.5.2改造后工艺情况
通过新建5个50m3的梯级池子，油水通过5个池子的逐级沉降，达到油水分离的效果，废油回收利用，废水送至造气循环水岗位循环利用。
三.5.3改造后的工艺流程、技术原理简介
原理：
油水分离技术
三.5.4消耗定额
表3-7油水分离消耗指标
序号
名称
消耗定额
年消耗定额
备注
1
电
0.75kWh/h
1000kWh/a
新增（每天运行4小时）
2
一次水
2.08m3/h
16640m3/h
节约
3
废油
0.5t/d
166.5t/a
回收外卖
三.5.5主要装置
0.75kW泵两台（一开一备）。
三.6污染源工艺监控及排水口在线监测系统
安装一套烟尘在线监测装置，主要监测：
SO2、NOX、烟尘等；在总排口安装一套污水在线监测装置，主要监测PH值，COD、氨氮等。
三.7自控技术方案
三.7.1编制标准及规定
《自动化仪表选型规定》HG20507—2000
《控制室设计规定》HG20508—2000
《仪表供电设计规定》HG20509—2000
《仪表供气设计规定》HG20510—2000
《信号报警、安全连锁系统设计规定》HG/T20511—2000
《可燃气体检测报警使用规范》SY6503-2008
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-1992
三.7.2编制范围
本项目为清洁生产技术改造项目，利用原有的DCS系统进行控制，只需增加现场一次仪表、流量计和电流表，将信号直接接入系统中，DCS系统中增加一些所需模块并对软件进行修改，增加控制画面。
三.7.3自控技术方案
本改造工程对原有的控制方式不变，继续采用DCS集散控制系统进行整个装置的监视、控制。
生产过程中的主要工艺参数将在CRT中进行显示、纪录、报警，并通过控制系统进行调节、联锁、积算，而且可以采用分级管理和控制，利用现行网络优势，将各控制室的系统利用网络联系，做到资源共享和利用，根据各车间需要设立多个控制室和控制站，信息可以相互调用，做到精度控制，达到节能降耗、降低劳动强度的目的。
三.7.4仪表类型的确定
（1）温度仪表：
根据工艺要求的不同，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。
就地指示的温度选用双金属温度计。
（2）压力仪表：
就地指示采用隔膜压力表、不锈钢压力表或膜片压力表，集中指示采用根据介质不同选用单法兰压力变送器或普通压力变送器进行测量。
（3）液位：
采用双法兰差压变送器进行测量，其它现场液位采用磁翻柱液位计。
（4）流量：
蒸汽流量测量采用节流装置或涡轮式流量传感器和智能流量显示仪，液体流量测量采用电磁流量计。
（5）调节阀：
小口径以气动单座阀为主，大口径选用蝶阀，高温高压介质采用套筒阀，4～20mADC标准信号传输。
根据工艺介质的不同状态，使用不同的密封填料。
阀体的材质一般为不锈钢。
用于腐蚀性介质的调节阀的材质选用特殊合金或采用聚四氟乙烯衬里。
三.7.5仪表电源的要求
仪表电源：
来自电气专业，通过不间断电源供给各类仪表使用。
交流输入、输出：
2200VAC±10%；频率：
50Hz±5%直流输出：
24V±1%。
第四章原材料、辅助材料、燃料和动力供应
该改造工程主要动力消耗见表4-1
表4-1清洁生产技术改造年耗量
序号
项目
单位
节约量
备注
1
节约脱盐水
t/a
99200
2
节约耗电量
万kWh/a
443.1
3
节约一次水
t/a
1104640
4
节约蒸汽产量
t/a
8999
5
升级会员 