稀硫酸浓缩装置技术改造项目黄水处理可行性研究报告-精品

XXX精细化工股份有限公司 稀硫酸浓缩装置技术改造项目

黄水处理

可行性研究报告

工程号：xxxxxxx

设计经理： 总工程师： 院长（副）：

XXXXXX 二O一一年三月

参加编制人员：

专业 设计人 校核人 审核人 工艺

总图

土建 自控

给排水 环保

概算

分析化验 暖通

审定人：

目 录

1 总论 5 1.1 概述 5 1.2 研究结论 7 2 市场预测分析 11 2.1 产品市场分析 11 2.2 产品的竞争力分析 22 2.3 价格预测 23 3 生产规模和产品方案 26 3.1 产品方案的选择 26 3.2 产品方案是否符合国家产业政策、行业发展规划的要求 26 3.3 符合国家循环经济的要求 26 3.4 生产规模的确定 26 3.5 产品方案 26 4 工艺技术方案 27 4.1 工艺技术方案的选择 27 4.2 工艺流程和消耗定额 30 4.3 主要设备选择 34 4.4 自控技术方案 34 4.5 装置界区内公用工程设施 39 4.6 工艺装置“三废”排放与处理 39 4.7 装置占地与建、构筑物面积及定员 40 4.8 工艺技术及设备风险分析 40 5 原材料、辅助材料及燃料和动力的供应 41 5.1 主要原材料的种类、规格，年需用量、来源及运输条件 41 5.2 主要原材料的供应 41 5.3 水、电、汽和其他动力的供应 41 6 建厂条件和厂址方案的选择 42

6.2 厂址选择 44 7 总图运输、储运、土建、界区外管网 45 7.1 总图运输 45 7.2 装置外管网 46 7.3土建 48 8 公用工程方案和辅助生产设施 51 8.1 公用工程方案 51 8.1.1 给水排水 51 8.1.2 供电 53 8.1.3 电信 57 8.1.4 供热 58 8.1.5 氮氧站及空压站 58 8.1.6 采暖通风和空气调节 59 8.2 辅助生产设施 59 8.2.1 维修设施 59 8.2.2 中心化验室 59 9 服务性工程与厂外工程 60 9.1 厂外生活福利设施 60 9.2 水源与供水 60 9.3 道路 60 9.4 供电 60 10 节能、节水 61 10.1 节能 61 10.2 节水 62 11 消防 63 11.1 编制依据 63 11.2 依托条件 63

11.4 消防措施及设施 63 11.5 消防安全防护投资费用估算 64 12 环境保护 65 12.1 环境质量现状 65 12.2 设计所执行的环保法规和标准 65 12.3工程概况 66 12.4 主要污染物 66 12.5 环境监测与管理 67 12.6 环境保护主要工程量 67 12.7 环境保护投资 67 12.8 环境影响分析 68 13 劳动安全卫生 70 13.1 劳动安全卫生执行的标准、规范 70 13.2 环境因素分析 71 13.3 生产过程职业安全与有害因素分析 72 13.4 安全卫生主要措施 73 13.5 安全卫生监督与管理 76 13.6 预期效果分析 76 14 组织机构和人力资源配置 76 14.1 企业管理体制及组织机构 76 14.2 生产班制与人力资源配置 77 14.3 人员培训与安置 77 15 项目实施计划 79 15.1 建设周期的规划 79 15.2 项目实施计划进度 80 16 投资估算 81 16.1 投资估算编制说明 81

16.2 投资估算编制依据和说明 81 16.3 建设投资估算 82 16.4 总投资估算 82 17 资金筹措 83 17.1 资金来源 83 17.2 资金使用计划 83 17.3 融资成本分析 83 17.4 融资风险分析 83 18 财务分析 85 18.1成本和费用估算 85 18.2 销售收入和税金估算 86 18.3 财务分析 87 19 风险分析 110 19.1 风险因素识别 110 19.2 风险分析与对策 110 20 研究结论 112 20.1 综合结论 112 20.2 研究报告的结论 112

附总估算表 图纸目录

1、厂区区域位置图 2、厂区总平面布置图 3、工艺流程图

1 总 论

1.1 概述

1.1.1项目名称、主办单位、企业性质

项目名称：XXX精细化工股份有限公司稀硫酸浓缩装置技术改造

黄水处理项目

主办单位：XXX精细化工股份有限公司 企业性质：有限公司 法人代表： 地 址：

1.1.2主办单位基本情况

XXX精细化工股份有限公司，于2001年6月8日成立，注册资本1.8亿元人民币。公司建址在山东省莱阳市经济技术开发区，拥有固定资产8.5亿元人民币。现有职工500余人，其中各类工程技术人员78人，中、高级技术人员30多人。公司主要产品为甲苯二异氰酸酯（TDI）。

1.1.3 项目提出的背景、投资的必要性和经济意义 1.1.3.1 项目提出的背景

甲苯二异氰酸酯（TDI）是聚氨酯塑料的主要原料之一，聚氨酯性能优异，用途广泛，由于我国经济的快速发展，市场对TDI的需求剧增，产品供不应求。XXX精细化工股份有限公司现有2万 t/aTDI装置的建成投产是我国TDI建设史上一次成功的范例，是国内目前具有自主知识产权的TDI生产装置，发展前景十分看好。为了增强企业的市场竞争能力，进一步优化产品结构，适应经济全球化和我国经济结构战略性调整的新形势，公司规划进一步扩大TDI产品的生产能力。

在TDI生产中，主要化学反应之一是在98%的硫酸做脱水剂的条件下，甲苯与浓硝酸反应生成二硝基甲苯。在DNT精制过程中分离出含硝酸11%、硫酸3%、有机物0.5%的黄水。公司原来处理黄水的方法是：将此黄水泵送至污水处理厂，在污水处理厂将此水进行中和、蒸发浓缩、催化、氧化、焚烧后达标排放。此法也可以达标排放，但也有一定的缺陷：浪费原料、降低中间产品收率、处理成本高。

该公司二期工程拟建设一套4.5万吨/年TDI装置。由于黄水处理量的增加，对黄水处理提出更高要求：该项目在Ⅱ期稀硫酸浓缩装置进行技术改造增加黄水处理，将黄水稀硫酸浓缩成96%的浓硫酸，将黄水中的稀硝酸浓缩成98%的浓硝酸。蒸汽冷

凝水和分离出的有机物均返回DNT（硝化）装置。此项目既可降低TDI的生产成本、减少污水处理负担、增加经济效益，又符合国家节能减排、循环利用的产业政策。

1.1.3.2投资的必要性和经济意义

黄水处理装置技术改造项目的建设可为公司TDI装置提供浓缩后的硫酸和硝酸，换玫瑰水中的有机物也再返回到硝化装置中。这样，即回收了可用的物料，又减少了废水中有机物的含量。

鉴于此套装置既可降低TDI的生产成本、增加经济效益，又符合国家节能减排、循环利用和保护环境的产业政策。因此，增加该套装置是非常必要的。 1.1.4 可行性研究报告编制依据、指导思想和原则 1.1.4.1可行性研究报告编制依据

（1）中国石油和化工协会《化工投资项目可行性研究报告编制办法》中石化协产发（2006）76号。

（2）XXX精细化工股份有限公司与XXXXXX签订的咨询合同。 （3）XXX精细化工股份有限公司提供的项目基础资料。 1.1.4.2指导思想及原则

（1）建设项目应在国家总体发展规划和产业政策的指导下，坚持高起点、高技术水平、高产品质量、有市场、有规模、有效益，实现质量、规模和效益同步增长。 （2）项目建设必须严格遵守国家的有关方针、政策、法令和法规，认真执行国家、部门和地方的有关设计标准、规范和规定。

（3）设备选型的原则是技术先进、安全可靠和经济合理，不采用没有化学工业实践的技术和设备。

（4）在做好装置设计的同时，要注重节能、环保、安全、消防、抗震、劳动安全及工业卫生的配套设计。“三废”排放必须符合国家有关标准的要求。生产操作的环境条件必须符合国家劳动安全及工业卫生标准规范的要求，贯彻执行国家有关环境保护和职业安全卫生的政策和法规。

（5）认真贯彻“五化”原则，即工厂布置一体化、生产装置露天化、建（构）筑物轻型化、公共服务设施社会化等。

（6）控制费用，节省投资，在确保工程质量的前提下，尽量降低工程造价，使项目综合技术经济指标达到先进水平。

（7）坚持实事求是的原则，对项目的可行与否进行客观论证。 （8）合理安排建设计划，做到工期合理有序，实现预定的建设周期。 1.1.5 研究范围及过程 1.1.5.1 研究范围

本项目研究的范围为稀硫酸浓缩装置的基础上进行技术改造项目增加黄水处理装置及相应的辅助生产装置设施和公用工程设施。 （1）各工艺装置的主要内容

黄水预处理工序、硝烟吸收工序改造及硝酸浓缩工序改造。 （2）辅助生产装置

生产楼（包括DCS控制、电气控制等）。

注：该套装置的玻璃设备和玻璃管道需放置在楼内。 （3）公用工程

循环水、厂区给排水、工艺及供热外管道、采暖通风。 脱盐水、锅炉、空压及制氮利用现有设施。 1.1.5.2 研究过程

本可研报告着重研究了TDI的国内、外市场情况、确定产品方案、生产规模及工艺技术方案；并对公用工程、节能、环境保护、劳动安全及工业卫生等进行了研究；对项目的投资估算、经济效益和社会效益进行了综合评价，作出了建设项目的评价结论。

1.2 研究结论

（1）本项目的建设可为XXX精细化工股份有限公司TDI工程降低生产成本、增加经济效益，符合国家节能减排、循环利用和保护环境的产业政策。

（2）本项目不需新增原料供应。

（3）本项目主装置引进国外先进、成熟、可靠的生产技术，部分关键设备进口，部分设备实现国产化，。既降低了工程投资，又为装置长周期稳定运行提供了保障。

（4）本项目有良好的节能降耗效果，产品质量有保障、污染少。

（5）XXX精细化工股份有限公司建厂条件好，地势开阔，适合该装置的生产；利用厂内现有的土地及部分公用工程、辅助工程、生活福利设施建设，将节省投资加快建设进度。

（6）项目总投资 万元，其中建设投资 万元。税后全投资财

务内部收益率为 ，投资回收期为 年。敏感性分析表明本项目有较强的抗风险能力。综上所述，本项目是可行的，投资是必要的。 附：主要技术经济指标表

表1.2-1 主要技术经济指标

七 1 2 八 1 2 3 4 九 1 2 3 4 十 1 2 十一

定员 生产工人 技术及管理人员 占地面积 装置占地面积 其他占地面积 投资强度 绿化率 建筑面积 生产用建筑面积 非生产用建筑面积 行政办公及生活福利设施用地 面积所占比重 建筑系数 工程项目

总投资(评价用) 建设投资 建设期利息 流动资金 报批项目总投资(控制投资规 模用) 其中铺底流动资金

人 人 人 公顷 m2 m2 万元/公顷 由公司统一安 排 m2 m2 依托公司现有 建筑

% 万元 万元 万元 万元 万元

万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 平均 平均 平均 平均

十二 1 2 十三 十四 十五 十六 十七 十八

成本和费用 年均总成本和费用 年经营成本 年均利润总额 息税前利润 息税折旧摊销前利润 年均销售税金及附加 年均增值税 财务评价指标

9

1 2 3 4

5

6 十九 1 2 3

投资利润率 资本净利润率 投资回收期 项目财务内部收益率 所得税前 所得税后 项目财务净现值(I=10%) 所得税前 所得税后 权益投资财务内部收益率 清偿能力指标 利息备负率 偿债备负率 人民币借款偿还期

% % % % % 万元 万元 %

% % 年

10

2 市场预测分析

2. 1 产品市场分析

2.1.1 产品用途

本项目产品96%硫酸和98%的硝酸均送回该公司硝化装置，作原料使用。用于生产中间产品DNT，该公司的最终产品是TDI（甲苯二异氰酸酯）。

甲苯二异氰酸酯(TDI)是制造聚氨酯的基本原料。聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，是合成树脂的一个重要分支。一般聚氨酯系由一元或多元有机异氰酸酯与多元醇化合物(聚醚多元醇或聚酯多元醇)相互作用而制得。根据所用原料官能团数的不同，可以制成线形结构或体型结构的高分子化合物。利用这种性质，聚氨酯类聚合物可以分别制成塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂等。近二、三十年来，聚氨酯在这几方面的应用都发展很快，特别是聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯橡胶、聚氨酯涂料发展更加迅速。

由于生产TDI的方法不同，所得到的TDI产品品种不同。一般聚氨酯工业中，根据产品中异构体比例的不同分为三种：（2,4异构体/2,6异构体）比例分别为100/0，80/20，65/35，也即常用的TDI-100，TDI-80，TDI-65。

由于各国公司采用的技术有所不同，其产品品种、规格、质量略有差异。 TDI主要有以下用途： (1) 生产聚氨酯泡沫塑料

甲苯二异氰酸酯与聚醚或聚酯反应主要生产软泡沫塑料，广泛用于制作家俱、床垫、地毯、汽车飞机等运输工具的内部组件、衣料、包装材料等。泡沫塑料是聚氨酯合成材料的主要品种，它的主要特征是具有多孔性、比重小、比强度高。根据所用原材料不同和配方的变化，可制成软质、半硬质聚氨酯泡塑料等几种。由于聚氨酯泡沫塑料还具有优良的物理机械性能、声学性能，导电性能及导热系数特别低等。因此，成为一种优质的绝热保温保冷材料，成为冷藏、建筑、绝热等部门不可缺少的材料之一。近年来，又在农业、医药卫生、三废治理、节能、宇宙飞行、国防等领域开辟了新的用途，成为塑料工业中应用范围最广的品种之一。

(2) 生产聚氨酯弹性体

由甲苯二异氰酸酯和低聚物多元醇等生成的聚氨酯弹性体，具有坚韧、耐磨、抗撕裂强度高、耐蚀等特性，使它在工业生产中广泛用于实芯轮胎、密封件、垫片、输送带、滚筒、电器元件灌封、涂层等方面。

(3) 生产涂料

甲苯二异氰酸酯与醇酸反应可制得各种聚氨酯油漆。这些油漆对大多数类型的表面具有极好的粘着力，生成的膜具有良好的弹性，低渗透压，抗老化和良好的电性能。由于这些产品可以大量进行调整，异氰酸酯对改进干性油是有影响的，用这些改性油调合的涂料和油漆比用未改进的产品制得的涂料和油漆性能优良，特别是在抗酸碱腐蚀方面。

(4) 用于粘合剂

由甲苯二异氰酸酯生产的聚氨酯，本身就可用作粘合剂，因其具有高度的弹性，与其它柔性粘合剂相比，它具有更好的耐热水、耐溶剂、耐热、耐寒、耐油、耐氧化等性能。对金属、木材、橡胶、织物、大部分塑料都有很好的亲和性。它能把几乎所有类型的钢性材料粘接在一起，如：钢、铝、镁、玻璃、陶瓷以及各种各样的塑料材料。

2.1.2 国外市场预测分析 2.1.2.1 市场供应现状及预测

世界异氰酸酯工业起源于德国，接着在美国等国得到迅速发展。现在异氰酸酯主要生产国家是美国、德国、法国及日本等。近年来，发展中国家的异氰酸酯生产发展较快。在亚洲除日本外，中国、韩国、印度及我国台湾省均有不同程度的发展。2005年，世界TDI产能为162.7万吨，产量为148.2万吨，开工率高达91.1%。近年来世界TDI生产能力见表2.1-1。

表2.1-1 世界TDI生产能力 (万吨/年)

全世界生产TDI的国家有近20个，生产厂已达近40个，其中五大生产商Dow、Bayer、BASF、Lyondell、三井化学的TDI生产能力占世界TDI总生产能力的81%。 由于聚氨酯工业的飞速发展，使得在聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯橡胶、聚氨酯涂料等方面对TDI产品的需求不断扩大，因此也带动了整个TDI工业的发展。近十几年来，TDI

平均年需求以3.8%的增长率稳步增长。从1988年到2005年的十几年间，TDI的年需求量从81.3万吨增长到148.2万吨/年。 2.1.2.2市场需求现状及预测

欧洲和北美不仅是TDI的主要生产地区，也是主要的消费地区。但从近十年的情况来看，亚太地区是TDI需求增长最快的地区，它的增长速度远远高于欧洲和美洲地区。由于亚太地区经济的快速发展，对聚氨酯产品的需求量上升很快，刺激了聚氨酯工业在亚洲地区的发展，使亚太地区TDI的消费量猛增。尽管近年由于亚洲金融危机影响了整个经济的发展，全球TDI需求有所滑坡，但1988年到1999年间世界和亚太地区的TDI需求年均增长率仍达到3.8%和7.8%。

预计在未来10年内，全球TDI需求将趋于旺盛，可望恢复到4%左右的增长率，而亚洲将在2010年前保持7%左右的增长速度，仍是TDI需求增长最快的地区之一，而且是最具发展空间的市场。

表2.1-2 全球TDI产能及需求预测 单位：万吨

表2.1-3 亚洲TDI产能及需求预测 单位：万吨

2.1.3 国内市场预测分析 2.1.3.1 市场供应现状及预测 2.1.3.1.1中国聚氨酯工业现状

中国聚氨酯工业起始于60年代初，至今已近40年。在60～70年代相当长一段时间内，由于中国经济基础薄弱，原材料配套工业及应用开发工作发展迟缓，中国聚氨酯工业发展相当迟缓。八十年代末、九十年代初以来，由于国民经济持续高速发展，中国聚氨酯工业也进入快速发展时期。聚氨酯作为新型多功能先进高分子材料在汽车、建筑、冰箱、制冷、家俱等领域的应用越来越广泛。

近年来中国聚氨酯工业一直保持高速增长势头，而原料的增长跟不上制品发展的

要求，特别是TDI的生产与市场需求有巨大差距。

中国聚氨酯工业分基本原料、助剂、制品和加工机械等部份。基本原料分异氰酸酯(TDI、MDI)、聚醚多元醇、聚酯多元醇。现重点对TDI、聚氨酯制品等有关情况分别进行分析。

（1） TDI生产状况

中国从60年代开始先后在大连、太原、重庆、常州建立了小规模TDI生产装置并陆续在80～90年代停产。

1986年甘肃白银银光化学工业公司（805厂）引进年产2万吨TDI装置，1990年建成并试车成功。2002年复产双线改造后达产。2005年扩产新建一生产线，达到年产4万吨。2006年改造原生产线达到年产5万吨。计划继续对现有两条生产线扩产改造，最终达到年产10万吨TDI能力。

1987年上海吴淞化工总厂引进年产1万吨TDI装置，1992年建成。由于难以连续稳定生产，1996年关停，2002年装置卖给XXX公司。XXX公司TDI装置2005年建成，试车成功，生产出合格产品。

1994年河北沧州大化集团引进年产2万吨TDI装置，1999年10月试车成功，2000年10月通过考核验收，2001年达产达标。2005年扩产改造为年产3万吨。现正在建设一套新的年产5万吨TDI装置。

1987年太原化工厂引进年产2万吨TDI装置，1993年建成。由于种种原因，1996年关停。2002年TDI分厂重组为蓝星化工。蓝星化工TDI装置2004年建成试车，生产出合格产品。2006年11月通过性能考核。

1997年巴斯夫在上海化学工业园区建设16万吨TDI装置。2006年建成并试生产。 现在我国的TDI年生产能力虽达到28万吨，但实际年生产能力仅10万吨。具体见下表。

表2.1-4中国TDI生产厂情况

近年来中国TDI实际产量见下表。

表2.1-5 中国历年TDI生产情况

随着中国国民经济持续稳定的发展，用于轻工、建筑、汽车、机电等行业的聚氨酯制品需求增长较快。2006年TDI消费量达到26.4万吨，而近几年TDI年产量仅为4～10万吨多，远远不能满足需求，造成花费大量外汇进口TDI产品局面，而且走私猖獗。

（2）聚氨酯制品生产情况

近年来中国聚氨酯制品生产情况见下表。

表2.1-6 中国聚氨酯制品历年生产情况 单位:万吨

①软泡

中国的软泡生产厂家一般规模较小，特别是大量乡镇企业的软泡规模都在数百吨以下，生产厂家超过1000家，1998年产量24万吨。下表是部份软泡主要厂家情况。

表2.1-7 中国部份软泡生产厂家情况

软泡主要用于沙发、床垫、垫材等家俱行业，据调查，1998年中国家具行业消费软泡不足18万吨，约占软泡总量的70%;交通运输工具(如汽车、大客车、摩托车)的座、靠垫消费高回弹泡沫（属于软泡），1998年中国生产汽车168万辆、摩托车1150万辆，仅汽车、摩托车就消费3万多吨软泡，再加上汽车内装饰件、隔音垫等约占15%，其它包装、服装鞋帽衬垫等约占软泡总量15%。

②弹性体(包括鞋底原液)

1998年中国共生产鞋50亿双，其中聚氨酯鞋底1.5亿双，占总量3%，共消费聚氨酯4.5万吨。除鞋底原液外弹性体应用范围广而分散，主要应用于汽车工业(汽车零部件)、建筑业(跑道、铺装、防水材料等)、油田(旋流除尘器部件、井口密封件等)、矿山(选矿与选煤筛板、浮选机部件、砂磨机零件、球磨机衬里、矿沙输送管道等)、冶金(冷轧胶辊等)、纺织工业(胶辊、胶带等)等。1997年产量5.5万吨，1998年产量6.7万吨，其消费结构为鞋底料占67%，其它弹性体占33%。主要生产厂家情况见下

表。

表2.1-8 中国聚氨酯弹性体部分主要厂家生产情况

③合成革浆料

合成革浆料主要应用领域是鞋类、箱包、沙发和汽车座椅等，中国合成革发展很快，合成革浆料产量1997年为5.8万吨，1998年为6.8万吨， 2000年产量约9.0万吨。主要生产厂家情况见下表。

表2.1-9 合成革浆料主要厂家生产情况

④胶粘剂

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