工艺废渣利用及废水处理清洁生产项目可行性研究报告.docx
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工艺废渣利用及废水处理清洁生产项目可行性研究报告
TDI工艺废渣利用及废水处理清洁生产项目
可行性研究报告
附图：
1、区域位置图
2、不可催化氧化及生物降解废水多效蒸发工艺流程图
3、可催化氧化及生物降解废水多效蒸发工艺流程图
4、可回收废水工艺流程图
5、TDI工艺废渣利用工艺流程图
6、焚烧装置工艺流程图
7、总平面布置图
附表：
1、投资估算表
2、财务分析表
第一章总论
1.1项目背景
1.1.1项目名称
XXTDI工艺废渣利用及废水处理清洁生产项目
1.1.2承办单位概况
项目建设单位：
XX*
建设单位住所：
XX*
法人代表：
XX
企业性质：
有限责任公司
注册资金：
壹仟万元
经营范围：
TDI工艺废渣利用及废水处理项目筹建
公司2008年12月底，流动资产635.69万元，固定资产183.47万元，无形资产196.60万元，流动负债15.76万元，净资产1000万元。
1.1.3编制依据
1、《中华人民共和国节约能源法》
2、《中华人民共和国环境影响评价法》（2002年10月28日）
3、《中华人民共和国清洁生产促进法》（2003年1月1日）
4、《投资项目可行性研究指南》
5、《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）
6、河北省发展改革委《关于组织申报资源节约和环境保护2009年中央预算内投资备选项目的通知》（冀发改环资〔2008〕1806号）
7、XX市环保局《关于XXXXTDI工艺废渣利用及废水处理项目环境影响评价执行标准的函》（沧环函〔2008〕19号）
8、《TDI工艺废渣利用及废水处理备案证》（沧发改产业备字〔2008〕002号）
9、国家有关政策和法规
10、建设单位提供的基础资料及委托合同
1.1.4项目提出的理由与过程
XX市XX是定点发展盐化工、石油天然气化工和煤化工为主的综合化工园区，在该化工园区内上游产品乙烯、丙烯，中游产品聚氯乙稀、异氰酸酯、聚硫酸酯和下游产品精细化工、合成材料组成了一个完整的化工产业链。
同时也使得该化工园区内产生了种类繁多，排放量大小不一，处理难度程度各异的高浓度有机废水。
由于化工园区污水处理厂对进水水质有明确的要求，各化工企业排放的废水水质必须不高于污水处理厂的进水水质才予以接纳。
这一方面造成部分化工企业吨处理成本偏高，影响企业的经济效益；一方面使得部分化工企业为降低成本，铤而走险偷排严重，对周围环境造成污染和破坏，有违国家清洁生产政策。
TDI（甲苯二异氰酸脂）是聚氨脂塑料的主要原料之一，广泛应用于软泡、弹性体、合成革浆料、胶粘合剂、涂料、纤维和皮革织物涂饰剂等生产领域，为高附加值产品，国内供应紧缺，每年需要大量进口。
位于XX市XX的XX大化股份有限公司在建5万吨/年TDI生产装置一套，拟建10万吨/年TDI装置一套。
在其TDI精制过程中将产生一定量的焦油渣，其主要成分为多聚异氰酸脂，现多用焚烧处理工艺处理。
同时，该工业园区每年还将排放工业废水1500万吨，高浓度有机废水135万吨。
该废水中部分废水还有一定量的多硝基化合物，具有一定的回收价值。
XXXX成立于2008年，是由河北万圣环保科技集团有限公司、河北科泰软件有限公司出资组建的环保科技有限公司，专门从事污水、废渣、废气处理及环境资源化、废物再生利用等技术服务工作。
XXXX主要控股方为母公司河北万圣环保科技集团，河北万圣环保科技集团成立于1997年，主营废水、废气、噪声防治工程涉及工业废水处理设施运营；环境保护技术服务；化工原料、钢材、建筑材料、仪器、仪表、净水设备、无压燃油锅炉、汽车尾气净化器、水泵、阀门、纸和纸浆的批发、零售；货物和技术的进出口，生物技术开发、转让、咨询；环保化工设备生产、销售，其中主要产品生产能力：
废水处理设备300套/年，电除尘器500台/年，布袋除尘器500台/年，脱硫设备30套/年；研制、生产、销售微生物制剂；生物技术咨询、技术服务、技术转让。
2008年底公司总资产21319万元，注册资本2000万元人民币，固定资产净值16845万元，资产负债率36%，年销售收入约1.2亿元。
并被农业银行XX分行评为2008年度AAA级信用客户。
为促进园区化工企业实现清洁生产，XXXX拟实施“TDI工艺废渣利用及废水处理清洁生产项目”利用TDI工艺废渣（焦油末）生产TDI中间体TDA，变废为宝，实现资源综合利用；建设专业化有机废水处理站，变各化工企业有机废水单独处理为大规模集中处理，处理后的废水回用于项目，以降低废水处理成本。
该项目已于2008年经XX市发展改革委备案，确定建设规模“可利用TDI废渣年产TDA一万吨、年处理高浓度有机废水100万吨”。
我公司受XXXX的委托，承担了《XXTDI工艺废渣利用及废水处理清洁生产项目可行性研究报告》的编制工作。
在收集资料，调查研究的基础上，于2009年2月完成了编制工作。
1.2项目概况
1.2.1建设地点
本工程场址位于XX市XX石油化工园区内，项目占地33330m2（折合50亩）。
厂区西侧紧邻XX大化股份有限公司在建5万吨/年TDI厂区，东侧和南侧现状为废弃盐田，北侧为废弃盐田排水沟。
1.2.2建设规模
拟建工程利用TDI废渣年生产TDA（甲苯二胺）1万吨，年处理高浓度有机废水100万吨。
1.2.3主要建设条件
1.2.3.1供水
化工园区内自建水厂，初期处理新鲜水能力10万m3/d，水厂设在园区的西南角，采用不同的水处理工艺对不同水源和水质的新鲜水进行处理后经水厂输水管线送至园区各用水单位。
供水管网分工业用水供水系统和生活用水供水系统，工业用水管网成环状管网布置，生活用水管网布置成枝状。
1.2.3.2供电
距离园区西北约15公里处有220千伏韩村变电站；距离工业园区南部约7.5公里处有刚刚建成投运的中铁渤海220千伏电站，主变容量为2×24兆伏安。
园区西北2公里处有110千伏刑科庄变电站，园区北部2公里处建设有35千伏中捷变电站一座，主变容量为2×3150千伏安；园区西部靠近捷虹化工集团处有35千伏辛庄子变电站，主变容量为1×6300千伏安。
1.2.3.3供热
生产用蒸汽由XX内拟建的华润热电厂供应，华润热电厂位于本工程厂址东北侧，距离0.45km，输气便利。
华润热电厂规划安装3-4台410t/h高温高压锅炉，并配套建设供热式汽轮发电机组，预计总装机容量为20万千瓦。
在热电厂投产前，工程所耗蒸汽接自XX大化5万吨/年TDI工程。
5万吨/年TDI工程现有两台75t/h，3.82Mpa、450℃中压中温循环流化床蒸汽锅炉。
1.2.3.4污水处理厂
XX污水处理厂（中捷农场污水处理厂）分二期建设，一期建设规模为5万m3/d，已投入运行；二期建设规模为10万m3/d。
该污水处理厂接纳的污水包括园区内所有生活污水和工业企业排放的生活废水两部分。
园区规划有各自厂内污水处理装置处理，水质达到化工园区污水处理厂进水水质后，方可排入污水处理厂内处理。
化工园区污水处理厂要求的进水水质如下：
CODCr≤500mg/L
BOD5≤200mg/L
SS≤300mg/L
NH3-N≤25mg/L
PH6～9
硝基苯类≤5.0mg/L
甲苯≤7mg/L
1.2.4项目总投资及资金筹措
经测算该项目总投资为11487.54万元，其中建设投资111240.53万元，铺底流动资金247.01万元，所有款项全部由建设单位自筹解决。
1.3主要技术经济指标
主要技术经济指标一览表
分类
序号
指标
单位
数值
备注
技
术
指
标
1
年处理TDI废渣
万t/a
1.5
来自TDI生产企业
2
年处理高浓度有机废水
可回收物料废水
万m3/a
1.5
来自TDI、DNT生产企业
可催化和生物降解废水
万m3/a
92.5
来自TDI、DNT、己内酰胺等生产企业
不可催化和生物降解废水
万m3/a
6.0
来自化工产业园区天一化工等化工企业
合计
万m3/a
100
3
年生产TDA产品
万t/a
1.0
4
TDA产品纯度
%
>99
5
工程总投资
万元
11487.54
6
年收入
万元/a
9688.64
7
净利润
万元/a
2417.70
8
资本金净利润率
%
21.05
9
投资回收期
a
5.23
动态
1.4结论
XXTDI工艺废渣利用及废水处理清洁生产项目符合国家政策；生产工艺先进；工艺过程自动化控制水平较高；采取了多项节能降耗措施和污染控制措施；不会对周围环境产生影响。
因此本项目符合清洁生产要求，清洁生产水平处于国内先进水平。
第二章市场预测
2.1利用TDI废渣年生产TDA
2.1.1焦油末的产生
国内外工业生产TDI的方法大多采用液相光气化法的工艺。
光气法反应大致由5个工序组成：
一氧化碳和氯气反应生成光气；甲苯与硝酸反应生成二硝基甲苯（DNT）；DNT与氢反应生成甲苯二胺（TDA）；处理过的干燥的TDA与光气反应生成甲苯二异氰酸酯（TDI）；TDI的提纯。
TDI生产流程由粗TDI精制为纯TDI的环节中，产生20～30％的焦油，经List蒸馏设备回收TDI后的产物称为焦油末，焦油末中不含TDI。
该焦油粉末主要成份是多聚异氰酸酯，每生产100吨TDI约产生5吨不含TDI的焦油末，这些焦油粉末遇到潮湿、高温空气结块，遇干燥空气产生粉尘，污染严重，只能及时焚烧。
目前随着新技术的开发，可以将此焦油粉末回收、水解加工成液体的TDA，返回TDI光化工序使用提高了TDI的收率，变废物为短缺可用的商品，减少了污染，降低了能源，适合国家创新经济、清洁生产的要求。
目前，世界上仅有韩国一家TDI生产企业上马了该项目，在中国和其他国家还是空白。
2.1.2焦油末的供应
全国已建成和今后2～3年内将建成的TDI生产规模为46万吨/年，年产焦油末2.3万吨。
TDI生产企业焦油末产量见表2-1。
表2-1全国TDI生产企业焦油末产量预测表
单位名称
TDI年产量（万吨）
焦油末年产量（吨）
XX5万吨TDI
5
2500
XX10万吨TDI
10
5000
太原3万吨TDI
3
1500
烟台5万吨TDI
5
2500
辽宁5万吨TDI
5
2500
白银5万吨TDI
5
2500
上海13万吨TDI
13
6500
合计
46
23000
按1.5吨焦油末可生产1吨TDA计算，年产1万吨TDA需要焦油末1.5万吨。
拟建工程从TDI废渣中制取TDA产品的生产技术，是韩国韩华石油化学公司的专利技术，该项技术在我国尚属空白。
由于国内没有同类的竞争企业，本项目原材料供应是有保证的。
2.1.3TDA销售
TDA光气化法生产TDI过程的中间产品，TDA可与光气反应生成TDI。
约0.8吨TDA可合成1吨TDI，则1万吨TDA可生产1.25万吨TDI。
在建XX大化5万吨TDI工程完全可以消化掉本项目生产的TDA。
XX大化已与XXXX签订协议，全部收购本项目生产的TDA。
2.2高浓度有机废水处理
高浓度有机废水分三类。
一类是可回收废水中物料的废水；二类为可催化和生物降解的的废水；三类为不可催化氧化和生物降解的废水。
高浓度有机废水水量预测见表2-2。
表2-2高浓度有机废水水量预测表
废水种类
来源
水量
水质
可回收废水中物料的废水
XX大化拟建的10万吨/年TDI生产装置
0.75万m3/a
pH3
COD6500mg/L
BOD5850mg/L
硝基苯酚类300mg/L
XX大化两个6万吨/年二硝基甲苯项目
0.75万m3/a
可催化和生物降解的废水
XX大化5万吨/年TDI生产装置、
92.5万m3/a
pH3
COD5500～6000mg/L
BOD5750～800mg/L
硝基苯类220～250mg/L
拟建的10万吨/年TDI生产装置、
XX大化两个6万吨/年二硝基甲苯项目
其他废水处理工艺的蒸馏凝结水
7.3万m3/a
不可催化氧化和生物降解的废水
天一化工
6万m3/a
pH2
COD15000mg/L
BOD51000mg/L
沧化股份有限公司聚氯乙烯生产企业
合计
100万m3/a（107.3m3/a）
从以上表格计算可以看出，本项目年接收100万吨高浓度有机废水是有保证的。
表中各企业已与XXXX签订了污水处理合同，承诺将各自企业生产过程中产生的污水送该公司有偿处理。
本项目为独立的环保工程，不存在与园区内其他企业环保设施的替代关系。
第三章建设规模与产品方案
3.1建设规模
拟建工程利用TDI废渣年生产TDA（甲苯二胺）1万吨，年处理高浓度有机废水100万吨。
3.2产品方案
3.2.1利用TDI废渣年生产TDA
拟建工程利利用TDI生产过程产生的焦油末生产TDA，TDA产品的纯度>99%
3.2.2高浓度有机废水处理
本工程将高浓度有机废水分三类处理，根据三类废水的特点分别建三套处理装置。
处理后的废水部分（27m3/d）用作净环水系统补水，其余（2707.6m3/d）送园区污水处理厂进行再处理。
高浓度有机废水经处理后出水指标如下：
COD150mg/L
BOD530mg/L
硝基苯类3mg/L
NH3-N25mg/L
经处理后的废水水质满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表4二级标准，同时也满足《城市污水再生利用.工业用水水质》（GB/T19923-2005）标准要求。
第四章场址选择
4.1场址所在地位置状况
XX位于河北省XX市东部60km处的中捷友谊农场辖区内，地理坐标为：
北纬38°19′～38°29′；东经117°23′～117°39′。
北与天津市区相距120km，西至黄骅市区20km，东南距黄骅港20km，东距渤海湾7km，南侧距307国道7.2km，北侧靠近黄赵公路，新黄南排干从其间穿过。
本工程场址位于XX市XX石油化工园区内，项目占地50亩，东西长200m，南北宽151.5m，场址中心坐标东经117°36′42′′，北纬38°21′20′′。
本工程西北距盐场生活区2500m，西南距大丰庄2400m，厂区西侧紧邻XX大化股份有限公司在建5万吨/年TDI厂区，东侧和南侧现状为废弃盐田，北侧为废弃盐田排水沟。
工程占地属于规划的工业用地。
4.2场址建设条件
4.2.1地形、地貌、地震
本区域地处华北平原东端，渤海西岸。
自西南向东北微微倾入渤海，是大陆和海洋交界处，迄今经历了三次较大的海陆演变，形成了现在的低平原地貌。
由于河流冲击，造成河湖相沉积不均及海相沉积不均，出现微型起伏不平的小地貌，即一些相对高地和相对洼地。
海拔高程1－7米左右。
沿海表现为海岸地貌，是海侵又转化为海退以后逐渐形成的，属于淤积型泥质海岸，其特征是海岸平坦宽阔，上有贝壳堤、沼泽堤、海滩，组成物质以淤泥、粉砂为主。
根据GB50011－2001《建筑抗震设计规范》附录A，本地区的抗震设防烈度为6度区，设计基本地震加速度值0.05g。
4.2.2水文地质
该区地层沉积的规律是竖向多层交互，横向上发育透体薄夹层。
从物理力学指标上看，天然含水量一般都大于液限，允许承栽力一般在7－14m／m2。
在地表1－1.8m范围内交替分布着砂质粘土层和粘土层。
地下水储存在第四系松散沙层的孔隙和土层的裂隙之中，为多层结构的松散岩类孔隙水。
从浅层到深层（0－420m）都存在咸水段。
深层淡水埋深自西向东逐渐延伸，水质变差，含水沙层颗粒成分变细，层数减少，单层厚度变薄。
沙层沉积方向和地下水流方向大致为西南到东北向。
浅层地下水埋深0－20m，年水位变幅2－4m，单位出水量1－5t，因受降水、地表水入侵、蒸发和开采的影响，水质随水位的升降而变化，在水位上升时矿化度减小，在水位下降时矿化度增大，矿化度一般大于3g/L。
深层地下水埋深20－600m，均为承压水。
埋深20－100m处的地下水，水质极坏，为矿化度15－40g/L的咸水；埋深100－200m处的地下水为矿化度大于3g/L的微咸水；在200－600m深处矿化度为1－3g/L，是淡水唯一的开采对象。
深层地下水呈氯化钠型水，且含氟较高。
4.2.3气象气候
本区域属于暖温带半湿润季风气候区，因濒临渤海而略具海洋性气候特征，季风显著，四季分明，夏季潮湿多雨，冬季干燥少寒冷。
春季气候特点是升温快，降雨少、日照强、风俗大、气候干燥，是一年中气温最大的季节，一般在12℃以上，春季相对湿度属全年最小时期，平均仅54％左右。
夏季湿热多雨，高温、冰雹天气时有出现。
秋季秋高气爽，风微天晴。
冬季寒冷干燥，雨雪稀少。
整个冬季受大陆冷高压控制，盛行寒冷的西北风和东北风，伴有寒潮。
主要气象数据如下：
（1）气温
年平均温度12.℃
极端最高温度40.8℃
极端最低温度－19.0℃
最热月（七、八月）平均温度26.6℃
最冷月（一月）平均温度－4.5℃
（2）湿度
年平均相对湿度64%
夏季平均相对湿度77%
冬季平均相对湿度58%
（3）降雨量
年平均降雨量592.9mm
日最大降雨量225.3mm
全年雷暴日数33d
（4）风：
主导风向为西南，频率11.7%；
台风本区域基本不受台风影响
冬季主导风向西北
夏季主导风向东风
年平均风速3.3m/s
最大风速31m/s
基本风压值0.45kpa
（5）雪
最大积雪深度25mm
基本雪压值0.49kpa
（6）气压
年平均大气压1016.4mbar
历年最高气压1048.0mbar
历年最低气压987.9mbar
4.2.4地表水
本区域地处九河下游，境内共有河流22条，均属海河流域南运河水系，总长543.3km，总流量2147.3m3/s，目前这些河流均受到了不同程度的污染，大部分河流水质劣于地面水V类标准。
XX区域内河流有黄浪渠和新老黄南排干以及万亩附近的南排水河。
（1）黄浪渠
黄浪渠始建于1951年，是黄骅县南部地区较大的排水河道。
因首起黄骅县大浪白村南大洼，故命名叫“黄浪渠”，全长46.46km，设计排水流量15.76m3/s。
黄浪渠建成后，因不适应上游排沥，于1952年进行扩建。
由于黄浪渠沿途两侧没有开挖防渗工程，长期输水也渍碱了一部分土地，到1965年南运河断水，沧县和黄骅两县境内的黄浪渠段逐年垫平废弃。
（2）新老黄南排干
1959年，紧靠黄浪渠南侧并行开挖一条排水河道，取名叫黄南排干。
1964年，黄南排干上游扩建，下游改道，河成后取名叫新黄南排干，前者叫老黄南排干。
老黄南排干首起黄骅县毕孟村南，流经常郭、仁村、贾象三个公社，入中捷农场与黄浪渠并行至四分场十三队东，国利垦桥与黄浪渠合北行入海。
全长49.5km。
中捷农场境内长23km。
1960年老黄南排干在营房桥处改道，穿黄浪渠北行入群众排干（也叫老黄南北支）至新石碑河，下游段为中捷农场专用渠道，排涝标准为五年一遇。
新黄南排干首起黄骅县土楼村南，东行经常郭、仁村、贾象三公社沿中捷农场南界东行，穿农场农村队大丰庄、大丰庄、小郭庄，于前后徐家堡中间穿过注入渤海，全长57.4km，中捷农场境域长18km，由于河道流经沙质潮土地带，易塌坡，易淤积，排沥三至五年后就得做清淤工程。
（3）南排水河
南排水河是为排泄黑龙港流域沥水而开挖的人工排沥河道，因其位于XX以南，故命名为“南排水河”。
南排水河首起泊头市乔官屯，傍中捷农场北界，经第一、二、三、四分厂后侏儒渤海，全厂99.4m，流域面积8957km2。
南排水河为季节性排水河道，夏季水量充沛，冬春少水。
下游河身多为沙质潮土，塌坡，易淤积，排沥三至五年后就得做清淤工程。
4.2.5土壤植被
该区域土壤属滨海盐化潮土，潮土厚度150cm，每立方厘米容量为1.1-1.54g，<0.01mm物理粘粒0.88-81%；表层有机质0.112-1.67%;全氮量0.011-0.0994%，全磷量0.022-0.1393%；全盐量0.073-0.8607%；酸碱度大于7。
古、近代，草泽成片，“五谷不宜，可种二麦，多生蓬篙芦苇”的植被特征保持到1949年初，大部分土地生长着黄须、马拌、羊角、虎尾草、狼尾草、碱蓬等草木植物，芦苇洼一望无际。
由于垦荒活动逐步开展，自然植被大大减少，目前区域内植被有部分农作物、草洼及人工培栽的草木。
4.2.6规划与社会环境
4.2.6.1城市及化工园区总体规划
根据《XX市城市总体规划》（2003～2020年）中界定的XX市城市规划区为主城区和东部黄骅港城区、XX三部分。
XX市城市总体产业空间布局按照“一带、两区、两横、两纵、四点”展开，其中“四点”规定XX重点发展以盐化工、石油和天然气化工、煤化工为主的综合化工，成为我国北方具有一定国际竞争力和影响力的大型化工园区。
《XX市XX总体规划》中规划将XX建设成为石油化工、氯碱化工和精细化工有机结合、协调发展、独具特色的化工园区。
成为基础设施完善、投资环境优越，按国际惯例运作，以盐化工为基础，以石油化工为龙头，走基地化、集约化、集团化道路，盐化工、石油化工、精细化工多门类化工综合发展，高度对外开放的大型现代化基地。
4.2.6.2社会环境
黄骅市总面积2202km2，辖10个乡镇，总人口47.06万。
1999年末黄骅市国内生产总值449670万元。
市境内现有工业企业3115家，主要企业有：
大港油田采油二厂、黄骅市华海化工有限公司、黄骅市化工厂、中捷石化总厂、捷虹染化公司、南大港炼油厂等，以石油开采、石油炼制、盐化工为主。
境内有中捷、南大港两大国营农场。
中捷友谊农场是1956年经国务院批准建立的国际合作性（中国和捷克斯洛伐克）大型农垦企业，也是XX辖区内具有独立管理职能和独立区域的县级社区。
农场东临渤海，与黄骅港为邻，地处XX市开放前沿。
全场面积267km2，总人口3.6万人。
改革开放以来，农场经济繁荣发展，形成了贸工农一体化经营、多种经济成分并存的格局。
截至2001年底，全场实现社会总产值10亿元，实现利税1亿元，其经济总量和质量位列全国2000个农场前列。
经过多年的发展，农场已形成一定的工业基础，近年来发展速度较快，现已拥有石化、染化、建材、机械加工、市政、建筑等十多个生产行业，生产1000多个品种，成为农场的经济支柱产业。
较大的工业企业有捷虹颜料化工集团和石油化工集团。
农场农业产业化经营颇具规模，建有农业科技园区、水产科技园区和四个一体化企业。
随着经济的发展，农场的各项社会事业得到全面进步。
现建有小学、初高中22处，医院、卫生所8处，社会治安部门齐全，设有公安局、法院、检察院，宾馆条件完善，建有洗浴中心、培训中心、容纳200多名人的贵宾楼。
同时，厄瓜多尔投资的高尔夫球场正在建设。
农场已成为一个具有现代品位、特色显著的现代化小城镇。
4.2.7交通条件
化工园区所在区域对外连接的公路有：
石港高速公路（国道307线）、天津至汕尾高速公路（国道205线）、省道海防线、黄辛线、武港线。
黄赵公路位于园区北侧，西接205国道，东连环渤海的新建海防公路。
目前，园区至307线的化工大道已正式建成通车，园区的货物可直接运达港口。
XX位于两条国道交汇点处，交通便利。
在化工园区南部数百米处有沧黄地方铁路和朔黄铁路平行通
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