20万吨年离子膜法烧碱节能技术改造项目可行性研究报告.doc

20 万吨 /年 离子膜法 烧碱节能技术改造 可行性研究报告 Word 文档 -可编辑 二 O 一七年八月 目录 第一章 可行性研究的主要结论和建议 . 1 第一节 项目建设的依据和必要性 . 1 第二节 推荐 方案 . 4 第三节 未推荐方案 . 7 第二章 产业政策与企业投资战略 . 11 第一节 产业政策分析 . 11 第二节 企业 战略与行业规划分析 . 11 第三节 区域规划与企业发展的区域优化分析 . 11 第三章 项目范围、依托条件、实施计划及人力资源 . 13 第一节 项目范围 . 13 第二节 项目建设的依托条件 . 15 第三节 项目的实施计划 . 16 第 四 章 产品供需及价格的分析和 . 20 第一节 经济和社会环境 . 20 第二节 产品供需分析及预测 . 20 第三节 产品价格分析及预测 . 32 第 五 章 产品营销策略研究 . 35 第 七 章 建设规模、总工艺流程与产品方案 . 38 第 八 章 工艺技术、设备及自动化 . 41 第一节 工艺技术选择 . 41 第二节 技术方案选择 . 41 第三节 主要设备方案选择 . 53 第九章 建设地区条件及厂址选择 . 56 第十章 总图运输及土建 . 56 第一节 总图运输 . 56 第二节：土建 . 59 第 十一 章 储运系统、厂内外工业及热力管网 . 62 第 十二 章 公用工程 . 62 第一节 供电、通信 . 62 第 十三 章环境保护 . 78 第一节 建设地区环境现状 . 78 第二节 建设项目的环保现状 . 83 第三节 环境保护措施 . 90 第 十四 章 劳动安全 卫生与消防 . 96 第一节 劳动安全卫生危害因素及后果分析 . 96 第二节 劳动安全卫生危害因素的防范与治理方案 . 101 第三节 劳动安全卫生投资估算 . 105 第四节 预期效果 . 106 第五节 消防 . 106 第 十五 章 能源利用分析及节能措施 . 110 第一节 概述 . 110 第二节 能耗构成分析 . 111 第三节 节能措施综述 . 112 第 十六 章 投资估算 . 114 第一节 投资估算的范围和依据 . 114 第二节 投资估算 . 115 第 十七 章 融资方案 . 116 第一节 资金筹措 . 116 第 十八 章 财务评价 . 116 第一节 项目风险分析概述 . 124 第二节 原料风险分析 . 124 第 十九 章 竞争力分析 . 126 第一节 概述 . 126 第二节 市场竞争力分析 . 128 第三节 技术竞争力分析 . 130 第四节 系统、节能及人力资源竞争力分析 . 133 第五节 产品链与产品结构竞争力分析 . 134 第六节 财务竞争力分析 . 137 第七节 竞争力分析综述及结论 . 139 附表： 表 3-1-6 装置物料平衡图 表 3-2-3 推荐方案主要设备表 表 5-1-1 工程投资估算表 附图： 附图一 区域位置图 附图二 烧碱装置工艺流程图 附图三 总平面布置图 附图四 主系统方案一 附 图五 主系统方案图二 1 第一章 可行性研究的主要结论和建议 第一节 项目建设的依据和必要性 （一） 项目建设的依据 （二）项目建设的必要性 氯碱系统是公司的核心业务，也是公司的特色业务。其 离子膜法 烧碱装置是 1978 年底从日本成套引进，承包商为日本三井物产株式会社 氯工程公司，该项目 1986 年 4 月 1 日开始建设， 1988 年 6 月投产，经过近 20 年的建设和生产，在氯碱装置建设和生产管理方面积累了丰富经验，锻炼和培养了一大批氯碱方面的技术骨干和熟练工人，是 /有限公司氯碱的一大笔财富，在氯碱行业具有良好的声誉 ，其产品在东部具有区域优势。但其 离子膜法 烧碱装置已运行 18年了，该装置技术落后、能耗高、维修成本高、存在氯气泄露安全隐患等问题，影响企业进一步发展。主要表现在： 1.槽况差：该装置于 1988 年 6 月投产，至今已运行 18 年了，槽况变差，每年仅电槽维修费约 1000 万元，生产成本高。随着运行时间的延长，维护费用有增高的趋势，而且槽体变形、泄露增加，半数以上的电槽出现泄露，对环境有一定的危害。 2.蒸发器维修费高： 离子膜法 碱的四效逆流蒸发器的一效蒸发器腐蚀严重，自 1991 年该设备国产化后，每 23 年就需要更换一次，而 仅是制作更新蒸发器加热室的费用日前大约就需 1600 万元。 3.能耗和成本高： 50%离子膜法 碱吨碱（折百）耗电为 2560kWh，耗低压蒸汽 2.54 吨，而 50%离子膜碱（旭化成）耗电为 2220kWh，耗低压蒸汽 1.2 吨；离子膜法 碱与同规模离子膜碱相比，单位电耗高 15%，蒸汽消耗高近 112%，生产成本高 20%，而同期离子膜吨液碱售价比 离子膜法 碱高约 5080 元 /吨。 4.存在氯气泄露安全隐患：由于石棉 离子膜法 强度低，易出现氯气泄露事故。 根据 /有限公司 离子膜法 碱运行中暴露的问题和烧碱技术发展趋势分析， /2 有 限公司 离子膜法 碱极有必要改为离子膜碱，改造必要性如下： A、国家政策要求 按照“中共中央关于制定十一五规划的建议”的要求，“切实走新型工业化道路，坚持节约发展、清洁发展、安全发展，实现可持续发展”。“十一五”主要目标是：在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上，实现二零一零年人均国内生产总值比二零零零年翻一番；资源利用效率显著提高，单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低 20%左右，生态环境恶化趋势基本遏制，耕地减少过多状况得到有效控制。 国务院关于加强节能工作的决定明确提出了加强节能工作的六项重要措施 加快构建节能型产业结构、着力抓好重点领域节能、大力推进节能技术进步、加大节能监督管理力度、建立健全节能保障机制、加强节能管理队伍建设和基础工作。 牢固树立科学发展观的思想，认真贯彻落实好中央的各项方针政策，努力实现全年单位 GDP 能耗下降 4%左右的目标，构建环境友好型社会。 随着中国经济与世界接轨，高能耗越来越不适应时代的要求，按照最新报道：从能源利用效率来看，作为占全球总人口 1/5 的中国， 2004 年 GDP 占全球GDP 只有 4%，但单位产值能耗却是发达国家的 3 至 4 倍，主要产品能耗比国外平均高 40%。其中，原 油消耗了全球的 8%、电力消耗了 10%、铝 19%、铜 20%、煤炭 31%、钢材 30%。我国单位 GDP 的能耗是日本的 7 倍、美国的 6 倍，甚至是印度的 2.8 倍。 从国家产业政策和当前国际环境看，进行 离子膜法 碱装置技术升级、节能降耗是国家政策鼓励的，也是国际能源环境所迫。 B、烧碱的技术发展趋势 进入新世纪，世界经济全球化进程和化学工业产业结构调整进一步加快，国际国内市场竞争更加激烈，氯碱工业面临着新的机遇和挑战。“十一五”期间，3 我国氯碱工业发展的重点是积极推进企业结构、产品结构、技术结构调整，进一步提高企业集中度，向 集约化发展。改造金属阳极 离子膜法 法烧碱，提高技术水平。在当前环保要求严格、油价上涨、能源紧缺的形势下，发展离子膜法烧碱已经成为氯碱企业调整产品结构、节能降耗、保护环境、增强市场竞争力的主要措施，绝大多数企业将离子膜法装置作为扩建和新建氯碱装置的首选。我国近几年生产烧碱工艺虽然有了较大变化，采用先进离子膜法生产工艺的生产装置逐年增加，但 离子膜法 法烧碱的比重仍占 65%，离子膜法烧碱约占 35%左右。因此，加快发展离子膜法烧碱是当前和今后一段时间的发展趋势。 C、建设该项目后的优势 将运行了 18 年的 离子膜法 烧碱厂改 成同规模的离子膜烧碱厂后，整个氯碱厂的技术水平都上了一个等级，可以延伸 /有限公司氯碱利用 /省的盐资源丰富，电力充足等方面所具有的明显优势。为氯碱企业的产品升级带了个好头，给我国节能降耗、环境保护打下了坚实基础。企业主要优势如下： 离子膜烧碱较 离子膜法 烧碱品质优级，用处广泛，使整个企业的市场竞争力显著提高，增加了抗风险的能力； 吨产品能耗降低 20%，使产品成本降低 334 元，产品竞争力提高； 限除了石棉污染，且氯气泄露的可能性减小，使生产环境得到改善，职工的工作热情得以提升又反过来促进生产，形成良性循环 ； 由于新的安全标准和措施的采用以及整个新设计部分的自动化水平的提高，使整个装置的主动安全性和被动安全性得以增强，确保装置安全稳定的运行。 综上所述，进行该项目的技术升级改造是十分必要的，它能使 /有限公司氯碱在今后的竞争中处于不败之地，始终保持国内的领先地位。 （二） 编制原则及指导思想 1、 坚持节约发展的原则，采用先进可靠的技术路线，实现 /有限公司烧4 碱装置的技术升级，达到节能降耗、降本增效、提高企业竞争力的目的。 2、 坚持以人为本和可持续发展的原则，奉行“健康 -安全 -环境”的理念，做到工艺装置和安全环保设施并举， 重视环境保护和安全卫生，严格执行国家现有的有关标准规范和安全法规。 3、 项目投资概算要本着“实施求是，严格控制”的原则，遵循“今天的投资就是明天的成本”原则，在优化工艺流程和技术方案前提下，充分利用现有 20 万吨 /年 离子膜法 碱工艺设备、贮运、公用工程等设施，维修、生产办公、通讯、运输等利旧，尽可能节约工程投资，必须引进的技术设备应先进可靠。 4、 总图布置在氯碱厂 离子膜法 碱装置界区内，力求布局合理、节约用地，不新征土地。 5、 充分发挥老装置在人才、技术和生产管理上的优势，挖潜增效，整体优化。 6、 装置设计要做到技术先进、安全可 靠。项目建设要严格执行国家、当地政府有关现行法律、法规及中石化集团公司有关集团公司发展规划和项目建设的规定；做到公正、客观、科学地反映建设项目的实际情况。 7、 三废治理要做到同时设计、同时施工、同时投产，确保项目投产后三废处理和环境保护达标。 8、 技术改造方案要兼顾生产与施工的需要，尽量减少施工与生产的交叉，充分利用大检修时间，力求做到施工不影响生产。 （三） 重点研究的问题 1、硫酸根脱除是采用现有的氯化钡法或采用膜法工艺； 2、整流器是用旧的或是用新的； 3、电解槽的布置方案比较； 4、蒸发装置是利旧或是采用新的。 第 二节 推荐方案 5 经过从市场、工程技术、环境、经济和竞争力的比选，我们推荐如下方案：采用膜分离法除硝具有明显的经济优势；采用膜分离法单独脱除硫酸根后，可以减轻澄清桶的运行负荷，因此可以利用现有的澄清桶，只需更换部分碳钢管道就能满足改造的需要；电解采用最先进的离子膜法制碱技术，为不影响生产，电解厂房布置在原 M300 拆除后的空地上，按 6 台整流变带 12 台整流器和电解槽布置；碱液浓缩采用降膜蒸发技术；氯氢处理和废气处理原则上利旧。 1）表 1-1-1 项目主要技术经济指标汇总表 序号 项目名称 单位 数量 备注 1 生产规模 104t/a 20 2 产品方案 104t/a 2.1 液体烧碱 104t/a 40 （ 50%计） 2.2 干氯气 98%（ vol） 104t/a 17.75 （ 100%计） 2.3 氢气 99.9%（ vol） t/a 5000 （ 100%计） 2.4 次氯酸钠有效氯12% t/a 4000 3 年操作时间 小时 8000 4 主要原料消耗 4.1 原盐（ 93%NaCI） 104t/a 31 5 主要公用工程用量 5.1 供水 5.1.1 循环冷却水 t/h 3607 5.1.2 生产用水 t/h 30 5.2 年耗电量 104kWh 48140 5.2.1 直流电（折交流电） 104kWh 44400 5.2.2 动力、照明用电 104kWh 3740 6 5.3 供气 5.3.1 蒸汽 1.0MPaG t/h 30 5.3.2 氮气 Nm3/h 600 间歇使用 5.3.3 仪表空气 Nm3/h 925 5.3.4 装置空气 Nm3/h 600 6 三废排放量 6.1 废水 t/h 3 6.2 废气 Nm3/h 3000 6.3 废渣 x104t/a 313 7 运输量 x104t/a 73.84 7.1 运入量 x104t/a 31.76 7.2 运出量 x104t/a 42.08 8 定员 人 不新增人员 9 总占地面积 m2 5741 10 总建筑面积 m2 4476 11 单位综合能耗 MJ/t 35584 12 项目报批总投资（其中外汇） 万元（万美元） 39730（ 1872） 增量 12.1 建设投资（其中外汇） 万元（万美元） 38665（ 1872） 增量 12.2 建设期借款信息（其中外汇） 万元（万美元） 948.34 12.3 新增流动资金（其中外汇） 万元（万美元） 390.41 13 年均销售收入 万元 3129 增量 7 14 年均销售总成本 万元 -4114 增量 15 年均利润总额 万元 6371 增量 16 年均税金及附加 万元 增量 16.1 年均增值税金及附加 万元 872 16.2 增值税 万元 17 所得税后财务内部利益率 % 18.66 增量 18 所得税后财务净现值 万元 8799 增量 19 静态投资回收期 年 5.20 增量 20 年均资本金利润率 % 35.37 增量 第三节 未推荐方案 未推荐方案一：整流变和整流器利旧，每台整流器带 3 台电槽，其它部分与推荐方案一致。 未推荐方案二：碱液蒸发设备利旧，其它部分与推荐方案一致。 表 1-1-2 项目比选方案对比表 序号 主要对比方面 推荐方案 未推荐方案一 未推荐方案二 优点 缺点 优点 缺点 优点 缺点 1 市场 好 好 好 2 工程 成熟 不成熟 成熟 3 环境 好 不好 不好 4 经 济 好 好 不好 5 竞争 强 强 弱 对比主要有利因素 品质好，能耗低，污染小 投资省 投资省 8 结论 主要制约因素 进口设备贵 设备不能长期稳定运行 设备运行和维护费用高 第四节 结论与建议 （一）结论 通过对 /有限公司股份有限公司 20万吨 /年 离子膜法 碱改离子膜烧碱节能技术改造的产品市场、产品方案、生产规模、工艺技术、原材料及公用工程供应、建厂条件，“三废”治理及环保措施、操作安全及防护设施、投资估算及经济效益等的研究，结论如下： 1.根据市场预测， 2016 年国内烧碱消 费量约 1051 万吨， 2010 年为 1611 万吨，但烧碱的生产能力依然过剩，而同期氯产品 PVC 的需求增长率则达 13.95%。但本项目的改造是从 20 万吨 离子膜法 碱改为 20 万吨离子膜烧碱，规模没有变化，不会加剧国内烧碱市场的能力过剩，由于烧碱品质提高，增加了本公司产品的市场竞争力，在沿用 离子膜法 碱销售网络的基础上，为进一步扩大产品的营销和出口奠定了坚实的基础。因此本项目的改造是十分必要的，产品是适销对路的。 2.项目主要原材料原盐由公司原 离子膜法 碱供盐渠道供应，其供应量均可满足本项目需求，来源落实、可靠。 3.本项 目沿用 离子膜法 碱配套齐全的公用工程，改造后电量有所减少，自发电能满足氯碱用电需要， /有限公司公司拥有装机容量 48 万 kW 的自备热电厂，目前自发电生产成本仅 0.31 元 /kWh（不含税），而网上购电成本为 0.47 元 /kWh（不含税），用电优势明显。 4.本工程的烧碱拟采用引进目前世界先进的离子膜法制烧碱生产工艺技术，其原材料消耗及能耗指标低（改造前后公用物料、综合能耗见表 1-1-3），改造后综合能耗降低 20.3%，三废排放量少，产品质量高，技术先进、可靠，操作管理方便，符合当今烧碱工业发展的总趋势。本装置的建 设可使整个工程的技术水9 平处于国内先进水平。 表 1-1-3 公用物料、能量消耗定额和综合能耗（以每吨 100%NaOH 产品计） 序号 物料名称 单位 能量规格（ KJ） 改造为离子膜碱后消耗 对应的现 离子膜法 碱消耗 吨碱用量 小时用量 折能耗（ GJ） 吨碱用量 小时用量 折能耗（ GJ） 1 循环冷却水 m3 4190 144.3 3607 0.605 304 7600 1.274 2 原水（生产上水） m3 7540 1.2（最大量，一般仅0.10.3） 30 0.009 2.1 52.5 0.016 3 生活水 m3 7540 1.5 0 0.011 1.5 0 0.011 4 消防水 m3 96300 0 0 5 脱盐水 m3 1170 2.4 60 0.231 6 仪表风 Nm3 1170 37 925 0.043 34 850 0.040 7 工业风 Nm3 19680 24 600 0.028 15 375 0.018 8 氮气 Nm3 3181960 24 600 0.472 1.2 30 0.024 9 中压蒸汽 吨 3684380 1.2 30 3.181 2.54 76.2 8.082 10 高压蒸汽 吨 11840 0.012 0.03 0.044 0.012 0.03 0.044 11 电解用直流电（折交流电） kWh 11840 2220 55500 26.284 2560 64000 30.310 10 12 动力、照明用电 kWh 187 4675 2.214 190 4750 2.250 13 综合能耗GJ/吨碱 33.759 42.068 5.本项目建厂条件良好，装置改造均布置在 20 万吨 /年 离子膜法 界区内，不存在额外征用 土地，节省了投资。 6.本项目采用的清洁生产工艺，排出的污水由本公司污水处理场统一处理后中水回用，消除 离子膜法 碱含石棉废水、含氯废水等对环境造成不良影响。 7.财务评价结果表明，本项目建成投产后，年均销售收入（增量）为 3129万元，年均增值税金及附加（增量）为 872 万元，年均利润总额（增量）为 6371万元，投资利润率（增量） 15.93%，投资利税率（增量）为 18.10%，所得税前、后全投资内部收益率（增量）分别为 26.22%、 18.66%，所得税前、后全投资回收期（增量）为 4.27 年、 5.20 年，借款偿还期 为 3.37 年。分析表明本项目经济效益较好，有一定抗风险能力。 综上所述，本改造项目采用国内外成熟、可靠、先进的技术和设备，项目符合国家有关节能、环保的产业政策，产品在国内市场发展前景看好，并满足国家和地方的环保要求，尽量利用旧装置可用设备、充分利用当地贮运和销售优势，使生产成本更低，市场竞争力更强。本改造项目对于保持品牌优势、做到“人无我有，人有我精”，推动地区经济可持续发展，带动当地第三产业发展都具有重要意义。因此本项目的改造建设是可行的。 11 第二章 产业政策与企业投资战略 第一节 产业政策分析 本可 行性研究将 20 万吨 /年 离子膜法 碱装置改造成 20 万吨 /年离子膜烧碱装置，离子膜烧碱工艺技术具有高科技含量，是当今世界氯碱发展的趋势，它具有能耗低（吨碱电耗低 15%，蒸汽消耗低 112%左右）、无污染、工人劳动强度小等特点。这些特点完全符合国家颁布当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录（ 2000 年修订）的“有较高的技术含量，有利于促进企业设备更新和产业技术进步，提高竞争力；符合可持续发展战略，有利于节约资源和改善生态环境”的原则和国家的产业政策，通过项目改造提升企业核心竞争力，实现“节约发展、清洁发展、安 全发展、可持续发展”。 为促进我国产业结构调整，国务院以国发 (2016)40 号文发布了“国务院关于发布实施促进产业结构调整暂行规定的决定”和促进产业结构调整暂行规定，以国家发改委第 40 号令发布的产业结构调整指导目录（ 2016 年本），明确了当前及今后一段时期我国产业结构调整的目标、原则、方向和重点，其中“用清洁生产技术建设和改造无机化工生产装置”为国家鼓励类项目。 第二节 企业战略与行业规划分析 氯碱产品是 /有限公司公司特色产品和核心业务，本次 离子膜法 碱改造是在现有装置基础上通过技术改造，实 现 离子膜法 碱技术升级为离子膜，达到节能降耗，彻底解决石棉 离子膜法 对环境的影响，降低成本的目标，并进一步进行烧碱装置挖潜氯气生产能力，以消除氯气不平衡的瓶颈问题，实现产品结构优化调整，提高上下游一体化整合度和氯碱产业的抗风险能力。这些完全符合十六届五中全会关于石油石