年产6000吨氯代碳酸乙烯酯、2000吨碳
酸亚乙烯酯项目可行性研究报告
二〇二一年八月二十日
目 录
第1章 总论............................................................ ..1
1.1 概述.................................................................1 1.2 研究结论.......................................................3
第2章 市场预测...............................................................6
2.1 产品概述.......................................................................6 2.2 市场需求分析.................................................................7
第3章 产品方案和生产规模...................................................14
3.1 产品方案.......................................................................14 3.2建设规模........................................................................14 3.3 产品规格.......................................................................14
第4章 工艺技术方案........................................................16
4.1 氯代碳酸乙烯酯(CEC)装置.......................................................16 4.2 碳酸亚乙烯酯(VC)装置.........................................................19 4.3 自控系统......................................................................23
第5章 原料、公用工程和辅助材料应用.........................................33
5.1 原料供应.......................................................................33 5.2 主要辅助材料供应...............................................................34 5.3 公用工程供应...................................................................35 5.4 运输.............................................................35
第6章 建厂条件和厂址选择..................................................36
6.1 建厂条件.......................................................................36
第7章 公用工程和辅助设施方案..............................................40
7.1 总图运输......................................................................40 7.2 给排水.......................................................................44 7.3 供电...........................................................................49 7.4电信............................................................................ 7.5供热...........................................................................57 7.6 供暖、通风与空气调节...........................................................57 7.7 建筑...........................................................................59 7.8结构设计........................................................................
第8章 节能与节水...........................................................67
8.1 节能与节水措施.................................................................67 8.2 项目总能耗指标分析计算.........................................................70 8.3 单位产品能耗计算...............................................................70
第9章 环境保护与消防措施...................................................72
9.1 执行标准及处理原则.............................................................72 9.2 建设地区的自然条件和环境现状...................................................73 9.3 项目建设期主要污染源及治理措施.................................................74 9.4 项目生产期主要污染源及治理措施................................................76 9.5 三废治理设施投入...............................................................79 9.6 环境风险防范措施...............................................................79 9.7 环境管理及监测.................................................................80 9.8 环境影响分析...................................................................82 9.9 建议...........................................................................82
第10章 安全卫生...........................................................83
10.1 设计原则......................................................................83 10.2 设计采用的规定及标准规范......................................................83 10.3 环境因素分析..................................................................85 10.4 “两重点一重大”情况分析......................................................85 10.5 生产过程中主要危害因素分析....................................................86 10.6 设计中采取的防范措施..........................................................91 10.7 安全卫生管理和机构............................................................95 10.8 安全卫生投资估算..............................................................95 10.9 预期效果及建议................................................................95
第11章 消防...............................................................97
11.1 编制依据....................................................................97 11.2 项目概况....................................................................97 11.3主要防火措施.................................................................97 11.4 主要消防设施.................................................................98
第12章 工厂组织和劳动定员.................................................101
12.1 工厂及组织机构...........................................................101 12.2 生产班数及定员...............................................................101 12.3 人员来源及培训...............................................................102
第13章 项目实施计划.......................................................103
13.1项目实施计划..................................................................103 13.2 项目实施初步进度表...........................................................103
第14章 投资估算及资金筹措.................................................105
14.1投资估算...............................................................105 14.2 资金筹措..................................................................106 14.3 投资估算表..................................................................106
第15章 财务评价...........................................................110
15.1 财务评价依据、基础数据与参数.................................................110 15.2 资金筹措.....................................................................111 15.3 产品成本分析.................................................................112
15.4 销售收入和税金估算...........................................................112 15.4.1销售收入估算...............................................................112 15.4.2税金估算...................................................................112 15.5 财务评价....................................................................112 15.6 小结........................................................................113
附表:
附表1 财务评价主要指标表.................................................114 附表2 分年度投资计划和资金筹措表............................................115 附表3 年总成本费用表.........................................................116 附表4 销售收入和销售税金估算表.................................................117 附表5 利润表..........................................................118 附表6 财务计划现.......................................................119 附表7 氯代碳酸乙烯酯装置物料平衡表..........................................120 附表8 碳酸亚乙烯酯装置物料平衡表...........................................121
第1章 总论
1.1 概述
1.1.1 项目名称基本信息
项目名称:年产6000吨氯代碳酸乙烯酯、2000吨碳酸亚乙烯酯项目 项目建设地点: 宁夏平罗工业园区红崖子园精细化工产业区 项目性质:新建 1.1.2 编制原则
(1)本着技术先进、可靠、 经济合理的原则对技术方案进行论证。贯彻“五化”(一体化、露天化、轻型化、社会化、国产化)方针。根据我国机械设备制造能力和经验及使用业绩,尽量国产化。
(2)严格执行国家及有关部委、当地颁布的有关法规、标准、规范,特别要严格执行环境保护、消防及安全卫生的有关法规。严格控制“三废”排放,落实“三废”处理措施;建设一个安全、卫生、清洁的环境友好型企业。
(3)以事实求是的态度,科学、公正、客观地评价建设项目。 1.1.3 项目建设的背景和意义
(1)2019年党将黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略,黄河流域高质量发展迎来了重大机遇。在沿黄河9省区中,宁夏是唯一全境属于黄河流域的省份,国家对宁夏和资金的倾斜将给宁夏沿黄经济区的各企业发展带来千载难逢的大好机遇。各企业在这大好机遇面前将利用自己的优势,找准自己的发展道路。
(2)宁夏平罗工业园区红崖子园位于宁夏石嘴山市平罗县东部,濒临黄河东岸,是宁夏区批准建设的自治区级工业园区(精细化工基地)。园区累计投入基础设施建设资金 46亿元,实现了园区路、水、电、气、通讯、污水处理等全覆盖。宁夏平罗工业园区红崖子园规划产业范围包括焦油下游类、甲醇下游类、化工助剂类、日用化工类、油漆涂料类、电石下游类及其它中间体精细化工产品,先后建成了规模以上企业7家,其中能源化工重点企业5家,精细化工重点企业2家。宁夏金海永和泰煤化有限公司是园区重点骨干企业之一,同时也是全区50户工业龙头企业之一。本项目建设在宁夏平罗工业园区红崖子园,园区周边有碳酸乙烯酯、氯气、三乙胺、氢氧化钠,原料供应稳定。部分公用工程可依托园区,实现电力、天然气等生产资料的可靠供应。
(3) 本项目产品氯代碳酸乙烯酯(CEC)、碳酸亚乙烯酯(VC)同属中间体精细化工
1
产品,都是重要的有机化工原料,氯代碳酸乙烯酯上游产品是碳酸乙烯酯、氯气,下游衍生产品是羟化醛、碳酸亚乙烯酯、三乙胺盐酸盐( 用作季铵盐、医药、农药、染料及其他有机合成的基本原料)、一氯乙醛(用于有机合成及用作杀菌剂)、乙酸、氟代碳酸乙烯酯等。 碳酸亚乙烯酯可衍生出一系列产品:二氯代碳酸乙烯酯(锂离子电池电解液的有机成膜添加剂)、乙烯酮(多种工业有机化学品的原料)、乙酸甲酯(用作有机溶剂、喷漆人造革及香料等的原料)、聚碳酸亚乙烯酯(生物降解材料的单体)。这些产品在锂电池、 化工、 生物、医药和日用化工等方面有广泛的用途,是一条十分活跃的产业链。该产业链技术含量高, 相应的附加值也高,抢占市场先机,大力建设8000吨氯代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯项目,既可向市场提供需求的产品,同时也为企业发展附加值高的锂电池类与生物可降解类产品奠定良好的基础。 1.1.4 建设内容及产能 1.1.4.1 建设内容
本项目位于平罗工业园区红崖子园的厂区内,占地面积100㎡(23亩),项目利用现有厂房3628 ㎡,闲置机器设备7 台(套),消化该公司生产中现有的电力、蒸汽和压缩空气等余量能源,新建构筑物18720 ㎡,购进生产装置等机器设备 130台(套),建设氯代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯生产装置生产线,年生产氯代碳酸乙烯酯(CEC)6000吨、碳酸亚乙烯酯(VC)2000吨。 1.1.4.2主要产品产能
(1)生产工艺简述
本项目以碳酸乙烯酯为原料生产氯代碳酸乙烯酯, 采用三乙胺法用氯代碳酸乙烯酯作为生产原料,以三乙胺作为卤化剂生产碳酸亚乙烯酯,经产品精馏脱水后生成碳酸亚乙烯酯成品。
生产氯代碳酸乙烯酯的装置,在氯气通入反应釜过程中产生的氯化氢(HCI),被氮气从反应釜液体中吹出,采用水喷射吸收的方式获得纯度36%~38%的盐酸,作为副产品销售。
经水吸收氯化氢后的尾气中,还含有少量氯气气体,采用稀氢氧化钠溶液吸收,得到副产次氯酸钠溶液。
(2)主要主、副产品产能
本项目生产的主产品为氯代碳酸乙烯酯(CEC)、碳酸亚乙烯酯(EC),副产品为盐酸、次氯酸钠。产能规模为氯代碳酸乙烯酯(99.9%)6000吨、碳酸亚乙烯酯(99.9%)2000吨、盐酸(30%)5294吨、次氯酸钠(10%)6087吨。
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1.1.5 研究范围
本可行性研究报告的研究范围包括项目界区内的工艺装置(含厂房)、公用工程、辅助设施和相应的服务设施以及所需的厂外工程。
本项目主要装置如下:
装置码 A 01 02 B 16 19 21 23 25 26 27 28 29 30 31 32 C 37 38 40 50 52 53 55 56 57 D 66 装置名称 工艺装置(含厂房) 氯代碳酸乙烯酯(CEC)装置 碳酸亚乙烯酯(EC)装置 公用工程 全厂供配电设施 循环冷却水站 冷冻站 供热站 供热站 总图运输 事故水池 污水处理站 控制室 全厂给排水系统 全厂外管 全厂通信 辅助生产设施 甲类库房 乙类库房 原料及成品罐区 化学品库 环保监测站 气体防护站 消防站 化验室 仓库及维修车间 废料间 服务设施 职工生活区 备注 利用原有 利用原有 1.2 研究结论
1.2.1 研究的简要综合结论
(1)资源可靠
本项目年产6000吨氯代碳酸乙烯酯、2000吨碳酸亚乙烯酯,在生产过程中消耗的主要原料为碳酸乙烯酯和氯气。其中碳酸乙烯酯、氯气、三乙胺、氢氧化钠可通过园区周边市场化采购, 氯代碳酸乙烯酯、氮气、压缩空气、蒸汽由本企业生产提供,园区内电力、天然气等公用工程供应便利,可满足项目需要。
(2)产品市场前景好
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氯代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯是重要的有机化工原料, 可衍生出一系列化工产品,主要有多种有机化学品的原料或产品:羟化醛、乙酸、氟代碳酸乙烯酯、乙烯酮,锂离子电池电解液的有机成膜添加剂:碳酸亚乙烯酯、二氯代碳酸乙烯酯, 用作季铵盐、医药、农药、染料及其他有机合成的基本原料三乙胺盐酸盐,用于有机合成及用作杀菌剂一氯乙醛,以及用作有机溶剂、喷漆人造革及香料等的原料酸甲酯,(生物降解材料的单体聚碳酸亚乙烯酯。这些产品在锂电池、 化工、 生物、医药和日用化工等方面有广泛的用途,是一条十分活跃的产业链。
当前,VC的传统下游最大需求领域 PTMEG 受氨纶需求强势增长影响负荷高企并有一定扩能, 而新兴可降解塑料 PBAT 在建及规划产能达数百万吨,对VC的预期需求也将超过百万吨。本项目VC的生产原料易得,且成本低,竞争能力强。
(3)公用设施可依托
本项目的厂址选择在平罗工业园区红崖子园精细化工产业区厂区,平罗工业园区红崖子园区内配套建设有完善的供水、 供电、 供热、 污水处理等公用工程设施,为本项目的建设提供了良好的依托条件。既能够节约项目建设费用,又能够缩短项目建设周期。
(4)本项目所采用的工艺技术先进合理、安全可靠,生产规模属经济规模。 (5)本项目符合行业发展规划,也符合地区资源型城市转型规划。
(6)采用的环保治理、 安全卫生及消防措施完善、合理,不会对环境造成不良影响。 (7)资金来源
本项目总投资11814 万元。其中自有资金11814 万元,占项目投资的1000 %, 由自筹解决。
(8)投资效益
本项目的工程总投资为11814 万元,待项目建成满负荷运行后, 销售收入(年均、含税)35551万元,利润总额(年均)8456 万元,税后利润(年均)6010万元。
从财务评价看, 本项目全投资所得税后内部收益率为45 %,
高于行业基准收益率12%;投资利润率(年均)为50.8 %。表明项目具有较强的获利能力,从敏感性分析看,项目具有较强的抗风险能力,并且贷款清偿能力强,因此本项目是可行的。
1.2.2 主要技术经济指标
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序号 1 项目 生产规模( 公称规模) 氯代碳酸乙烯酯(CEC)装置 碳酸亚乙烯酯(EC)装置 操作时间 产品 主产品 氯代碳酸乙烯酯(CEC) 碳酸亚乙烯酯(EC) 副产品 盐酸(30%) 次氯酸钠(10%) 新增定员 主要原料消耗 碳酸乙烯酯 氯气 公用工程及动力消耗 一次水 电 中压蒸汽( 2 . 8 MPag) 天然气 压缩空气 氮气 主要财务评价指标 建设项目总投资 其中: 建设投资 建设期利息 流动资金 建设期 生产期 年均销售收入 年均总成本 年均利润总额 年均所得税金 年均税后利润 投资利润率 全投资所得税前财务指标: 财务内部收益率 单位 指标值 吨/ 年 吨/ 年 小时 6000 2000 7200 2 2 . 1 吨/ 年 吨/ 年 6000 2000 2 . 2 吨/ 年 吨/ 年 人 5294 6087 70 4 5 吨/ 年 吨/ 年 4500 5170 6 7 万吨/ 年 万 KWh/年 万吨/ 年 万 Nm³/年 万 Nm³/年 Nm³/年 11080 297.3 6.28 1.84 250 1500 11814 10944 0 870 2 15 35077 21678 8456 2136 6010 50.8 45% 万元 万元 万元 万元 年 年 万元 万元 万元 万元 万元 % %
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第2章 市场预测
本项目外售产品为氯代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯,副产品为盐酸和次氯酸钠。以下说明产品的性能和用途。 2.1 产品概述
2.1.1氯代碳酸乙烯酯(CEC)
氯代碳酸乙烯酯( 英文名称为4-Chloro-1,3-dioxolan-2-one,简称),深棕色液体,其分子式为C3H3ClO3, 密度为(g/mLat 25℃):1.0,沸点237.3±0.0℃ at 760mmHg。2-8℃,密闭,阴凉干燥处保存,避免强氧化剂强碱接触,避免接触皮肤和眼睛。防止吸入蒸汽和烟雾。它具有吸湿性,可与水混溶,溶于乙醇,微溶于乙醚。
氯代碳酸乙烯酯是一种重要的基本有机化工原料和精细化工原料,用途广泛。它的衍生物是具有高附加价值的精细化工产品,广泛用于中间备药物制品、聚合物、涂料产品以及电池电解液等。氯代碳酸乙烯酯主要应用于制备锂电池电解液氟代碳酸乙烯酯和碳酸亚乙烯脂。高纯度氯代碳酸乙烯酯也可以直接作为锂电池电解液阻燃添加剂,改善锂电池电解液的循环性能,提高使用寿命。用途用作有机合成中间体、锂电池电解液添加剂安全信息。
生产氯代碳酸乙烯酯的工艺路线有很多种,但是已经实现工业化生产的主要包括下面几种主要的工艺路线,传统生产CEC工艺是用碳酸乙烯酯(EC)与 磺酰氯进行氯化反应,磺酰氯为液体,方便于使用,加之此反应相对缓和稳定,是首选制备 CEC的方法。但磺酰氯法产生的酸性气体多,污染大,已经被淘汰。现在的工艺采用的是氯气法,即用EC与氯气反应制备CEC。氯气法与磺酰氯法相比,虽然反应稳定性稍差,且对生产设备要求 高,但产生的废气少,环保压力小,符合当今化工行业的发展趋势。 2.1.2 碳酸亚乙烯酯(VC)
无色透明液体,是一种锂离子电池新型有机成膜添加剂与过充电保护添加剂,具有良好的高低温性能与防气胀功能,可以提高电池的容量和循环寿命。还可作为制备聚碳酸乙烯酯的单体。碳酸亚乙烯酯(VC)的用途十分广泛,常用作锂电池添加剂、表面涂层组分及制备聚碳酸亚乙烯酯和其他聚合物的单体,是重要有机中间体。碳酸亚乙烯酯作为一种良好的非水电解溶剂被广泛用于锂离子电池和锂电池中。目前,在锂离子电池电解液的添加剂中,碳酸亚乙烯酯是目前研究最深入、效果最理想的有机成膜添加剂。碳酸亚乙烯酯在自由基引发剂的引发作用下形成较高分子量的聚碳酸亚乙烯酯,经过水解即转化为与 有机体相容性好,无毒的聚合物,因而有望成为用 于有关生物医学高分子方面的聚羟基甲撑。作为有机化工
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的基本原料,碳酸亚乙烯酯可以和许多 烯类化合物发生Diels.Alder反应,如1,3一丁二烯、 2,3一二甲基一1,3一丁二烯、环戊二烯、六氯环戊二 烯、呋喃和蒽等。 2.1.3 盐酸
盐酸是氯化氢(HCl)的水溶液,为无色透明的液体,有强烈的刺鼻气味,具有较高的腐蚀性,浓盐酸的质量分数约为37%,具有极强的挥发性。盐酸属于一元无机强酸,工业用途广泛。日常用途制取洁厕灵,除锈剂等产品,用于稀有金属的湿法冶金,金属加工,食品工业,无机药品及有机药物的生产等。 2.1.4 次氯酸钠
要用于纸浆、纺织品(如布匹、毛巾、汗衫等)、化学纤维和淀粉的漂白。制皂工业用作油脂的漂白剂。化学工业用于生产 水合肼、单氯胺、双氯胺。也用于制造钴、镍的 氯化剂。水处理中用作净水剂、杀菌剂、消毒剂。染料工业用于制造硫化宝蓝。有机工业用于制造 氯化苦,电石水合制 乙炔的清净剂。农业和畜牧业用作蔬菜、水果、饲养场和畜舍等的消毒剂和去臭剂。食品级产品用于饮料水、水果和蔬菜的消毒,食品制造设备、器具的杀菌消毒。
2.2 市场需求分析
2.2.1 电解液添加剂行业发展现状分析 2.2.1.1全球电解液添加剂出货量分析
由于各国对环保的重视驱动新能源汽车渗透率逐步提高,5G手机、电动工具和电动两轮车等新兴消费应用领域带动锂电池需求增长,以及基站建设、海外储能和国内发电侧储能项目带来的储能电池需求大增,2020年全球锂离子电池电解液出货量达到33.4万吨。随着锂电池对安全性、循环寿命和能量密度要求的提升,电解液添加剂需求量逐步增加。2020年,全球电解液添加剂质量占比达到5.6%左右,带动全球锂离子电池电解液添加剂出货量约18750吨,同比增长31.8%。 2.2.1.2 中国电解液添加剂出货量分析
近几年来,随着锂电池产业和新能源汽车等下业规模的不断扩大以及锂电池对安全性、循环寿命和能量密度要求的提升,添加剂的需求量逐年增加。2020年中国市场电解液添加剂出货量达16140吨,同比增长40.8%,其中VC出货量6800吨,FEC出货量达3500吨,1,3-PS出货量为2900吨,其他种类添加剂出货量为2940吨。
(1)总体出货量分析
电解液中目前用量最大的还是VC、FEC和PS等常规添加剂,由于下游电池需求厂商对电池性能的要求不同,导致电解液中的添加剂配比不同,但整体添加剂在电解液的占比呈逐
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步提升趋势。2020年,中国电解液添加剂总体出货量16140吨,同比增长40.8%,主要增长动力一方面来自国内市场行业终端需求的扩大,另一方面来自于主流电池对电解液添加剂的使用比例的提高。
(2)不同类别出货量分析
电解液添加剂种类比较丰富,目前在商业应用的有20多个品种,但总体使用量较低,目前常用的电解液添加剂主要有碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、亚硫酸丙烯酯(PS)以及双草酸硼酸锂(LiBOB)等。从不同类别出货量来看,VC和FEC作为最常用的添加剂出货量最高,2020年VC出货量6800吨,FEC出货量3500万吨,两者合计占电解液添加剂市场的份额达63.8%。此外,包括1,3-PS、LIBOB、DTD、VEC等新型添加剂对电池性能的改善作用逐渐明显,带动锂电池电解液添加剂整体出货量的逐年增加。 2.2.1.3 电解液添加剂的市场规模分析
(1)全球市场规模分析
2020年之前,全球电解液添加剂供需基本平衡,价格保持稳定下滑趋势,同时添加剂在电解液中的占比总体逐步上升,因此电解液市场规模与出货量增长走势基本保持一致。其中,2016年由于电解液市场价格飙升,带动添加剂价格降幅减缓,整体市场规模实现较大增幅,随后电解液添加剂价格逐渐下调,市场规模增幅有所减小。2020年在锂电池终端需求增长以及供需紧张带动添加剂价格上涨驱动下,全球电解液添加剂市场规模达到29.69亿元,同比增长近13.4%。
(2)中国市场规模分析
2016年中国电解液添加剂市场规模同比增幅同样为近几年最大,达到9.8亿元,同比增长57.6%,主要增长动力一方面是来自于锂电池终端需求提升和添加剂应用比例增加,另一方面受电解液上游原材料价格大幅上涨影响,添加剂价格降幅减缓,带动整体市场规模大幅上涨。2016-2018年中国电解液添加剂市场规模随出货量增势减缓。2019年开始在消费锂电池需求快速增长带动下,中国电解液出货量迅速提升,带动电解液添加剂市场规模出现反弹。到2020年,动力锂电池出货量逆势上涨,叠加消费电池和储能电池需求增加,导致电解液供不应求,2020年四季度主要电解液添加剂价格开始快速上涨,带动2020年全年中国电解液添加剂市场规模达到24.5亿元,同比增长23.0%。
(3)中国电解液添加剂价格分析
2020年之前,VC、FEC、PS等主要电解液添加剂产品价格处于稳步下滑趋势,其中VC价格由2014年23万元/吨下降到2020年上半年的12万元/吨左右,FEC价格由2014年的13万元/吨下降到2020年的均价8万元/吨左右,PS价格由2014年的13万元/吨下降到2020
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年的9.5万元/吨左右。但从2020年第四季度开始,受需求拉动电解液环节材料出现缺口,电解质LiPF6、添加剂VC、FEC供应不断吃紧,价格不断上涨。其中,VC价格自2020年第四季度开始明显上涨,2021年7月市场价格最高近32万元/吨,较2020年均价14万元上涨128%,考虑到电解液添加剂需求持续增加以及VC扩产难度较大(环保和安全性要求较高),预计2021年全年VC均价将维持在25万元/吨以上。此外,2021年7月FEC市场价格最高涨到20万元/吨,较2020年平均价格上涨122%。 2.2.1.4 电解液添加剂行业发展特点分析
(1)新型锂盐和添加剂在电解液中得到广泛的应用
目前电解液基本的组成体系已经比较成熟,主溶质以六氟磷酸锂为主,主溶剂以碳酸酯类产品为主,唯独新型锂盐和添加剂仍存在较大变化。目前虽然新型锂盐和新型溶剂已经得到部分应用,但由于其自身存在各种缺陷,还无法完全取代六氟磷酸锂和碳酸酯类溶剂,只能作为辅助产品来使用,实际上仍可看作是添加剂。而随着锂电池往高电压、高镍化等方向发展,所需电解液的配方,尤其是添加剂的使用也越来越复杂,2020年全球电解液添加剂应用占比从2014年的4.2%左右提升到约5.6%,电解液添加剂已成为提升高镍电池电解液性能的核心原材料,重要性日益显著。未来新型锂盐和添加剂将成为企业进一步提升市场竞争力、提高产品附加值的关键所在。
(2)添加剂供应紧张导致整个电解液产业链价格快速上涨
2020年以来,电解液的主要添加剂VC由于受到环保督察影响,导致部分VC停产减产,且后期复产较为困难,使得VC供应量减少。而在需求端,2020年下半年以来电池终端需求大幅提升提高了市场对VC的需求。目前国内涉足VC生产的企业较少,主要集中在江苏华盛、苏州华一、江苏瀚康、青木高新、浙江天硕等少数几家企业手中,整个VC行业呈现出较大缺口,大部分电解液企业在VC采购上出现了较大问题。此外,FEC在2020年四季度以来也呈现出供不应求的局面,2021年7月最高价格已经达到20万元/吨,且可以预期的是2021年全年都存在较大的供需缺口。叠加LiPF6价格上涨,导致整个电解液的价格出现了较快速度的上涨,预计电解液价格上涨趋势将至少持续到2022年年中。而考虑到化工企业复产扩产周期较长,生产过程更加复杂,且今年受LFP电池出货量大幅增长带动VC市场需求激增,预计今年全年VC供给仍会存在较大缺口,价格上涨趋势可能延续到2023年初才有所缓解。
(3)添加剂产能扩张加快,电解液企业加速全产业链布局
2020年下半年由于锂电终端需求带动电解液需求快速提升,导致电解液添加剂供需失衡,VC、FEC等主要产品价格大幅提升。随着电解液需求的高速增长,添加剂产能扩张速度大幅提升。目前包括江苏华盛、淮安瀚康(新宙邦)、苏州华一、永太科技、天赐材料等都
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披露了扩产计划,其中江苏华盛正在建设6000吨VC和3000吨FEC项目,预计2023年投产;永太科技5000吨VC和3000吨FEC项目,其中2000多吨预计在今年8-9月份部分达产;荣成青木的1000吨VC计划在今年投运,山东瀛寰的1500-2000吨VC产能正在调试,山东永浩的1000吨VC和2000吨FEC正在试生产。此外,各家电解液厂商也开始加码布局上游添加剂产能,完善纵向一体化布局,以期保障供应链的稳定,提高自供率并降低材料成本,从而提升企业竞争优势。其中,新宙邦通过收购瀚康化工76%的股权布局上游添加剂行业,规划一期产能2.93万吨,包括VC、FEC、DTD等产品;天赐材料围绕电解液业务,打造垂直一体化布局,通过控股浙江天硕布局添加剂,并且自建5800吨新型锂盐和添加剂,同时继续向上游布局硫酸、氢氟酸、五氯化磷、氟化锂、氯磺酸等原材料。石大胜华投资7.25亿元建设5000吨动力电池材料项目,主要生产LFO、BOB、FSI等产品。 2.2.2 2020年电解液添加剂竞争格局分析 2.2.2.1企业竞争格局
2020全球电解液出货量达到33.4万吨,带动全球锂离子电池电解液添加剂出货量约18750吨,其中中国电解液添加剂出货量达16140吨。从全球范围来看,日本三菱、宇部、三井、和光纯药、硝子、韩国天宝等有自己合成和生产添加剂,但是海外企业基本只生产除VC、FEC和PS等常规添加剂之外的新型添加剂。从产量来看,全球添加剂生产主要集中在中国,日韩主要是添加剂的开发,其生产一般都寻求中国企业代工,只生产一些新型的特殊添加剂,一般产量不大。从2020年出货量来看,日韩企业的市场份额为14%左右,其余的86%的份额均为中国企业目前国内已经实现批量供货的锂电池电解液添加剂企业包括江苏华盛、瀚康化工、浙江天硕、荣成青木和苏州华一等。2020年,排名第一的为江苏华盛,凭借其在VC和FEC产品领域的领先优势,国内市场占有率约为24.27%,拥有比亚迪、天赐材料、国泰华荣、杉杉股份、日本三菱等优质客户;瀚康化工作为新宙邦的子公司,在VC和FEC产品上均有不错出货,在国内市场占有14.93%份额,排名第二;苏州华一和青木高新,其国内市场份额分别为8.05%和5.%;浙江天硕被天赐材料收购后,产能逐步释放,其产品主要为自产自销,2020年国内市占率为5.58%,出货量占比不断提升;另外,福建创鑫等企业也拥有2%左右的市场份额。 2.2.2.2国内细分产品竞争格局
(1)VC
碳酸亚乙烯酯(VC)是一种锂电池电解液核心成膜助剂,是锂电池电解液中的核心添加剂,能够在锂电池初次充放电中在负极表面发生电化学反应形成固体电解质界面膜(SEI膜)。国内VC产能主要集中在江苏华盛、苏州华一、瀚康化工、青木高新、浙江天硕等企业,合
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计产能不足1.5万吨。2020年,由于磷酸铁锂电池在汽车电池中的大规模应用,磷酸铁锂电池的出货量增速明显,带动VC的需求量也快速增长。2021年以来,由于需求的大幅度增长,中国VC严重缺货,市场价快速上涨到2021年7月的32万元/吨。2020年,中国VC出货量6800吨,其中江苏华盛以31.40%的市场份额排名第一,其次是瀚康化工和青木高新,市占率分别达到14.10%和11.80%。
(2)FEC
氟代碳酸乙烯酯(FEC)是一种为高倍率动力型锂离子电池用电解液定向开发的核心添加剂,它是实现锂电池高安全性、高倍率的主要保证,能增强电极材料的稳定性。目前国内具有FEC产能的企业有江苏华盛、瀚康化工、苏州华一和青木高新等。2020年,江苏华盛FEC出货量占国内FEC总出货量的48.80%,位居FEC细分市场第一,其次分别是瀚康化工和苏州华一,其市场份额分别为27.14%和11.43%。
(3)PS
1,3-丙磺酸内酯(PS)是一种十分重要的有机合成的中间体,其衍生物能够改善物质的表面性质,广泛应用于电镀行业。在动力电池电解液中,也可直接作为添加剂,添加到锂离子电池非水解液中能够提高循环寿命和存储稳定性。国内PS产能主要集中在常熟聚合、武汉松石、瀚康化工、迪美和吉和昌等企业。从市场份额来看,山东瀛寰以32.76%的市场份额排名第一。
(4)BOB
双草酸硼酸锂(BOB)在锰酸锂及镍钴锰酸锂型锂电池中作为电解液添加剂,可有效在电池正极材料锰酸锂或镍钴锰表面形成一层非常稳定且具备一定韧性的保护膜,从而抑制了电池正极材料在充放电中与电液活性成分的反应。2020年中国用于锂电池电解液添加剂的BOB出货量在100吨左右,主要生产企业包括江苏华盛、上海如鲲、佛赛新材料、天祝宏氟和多氟多等。其中江苏华盛的市场份额在50%左右。国内采用锰酸锂体系的电池企业如苏州星恒等使用BOB添加剂较多。
2.2.3 电解液添加剂行业发展趋势分析 2.2.3.1电解液行业发展趋势预测
(1)电解液出货量预测
随着新能源汽车动力电池的快速增长、新兴消费领域的快速扩张以及未来“十四五”储能产业的爆发,中国锂电池电解液出货量将实现高速成长。预计2021年中国电解液出货量达到45.8万吨,到2025年中国电解液总体出货量达到135.7万吨。
(2)电解液产值预测
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从产值来看,2021年中国电解液产值在电解液价格上涨的带动下将达到251.9亿元,到2025年中国电解液总体产值将达到4.7亿元。 2.2.3.2 电解液添加剂发展趋势预测
(1)全球电解液添加剂出货量预测
随着电解液需求不断扩大,对添加剂的需求将会同步增长,各种新型添加剂的应用将会逐渐广泛,预计到2025年全球电解液添加剂的出货量将达到863吨。
(2)中国电解液添加剂出货量预测
受下游电解液增长的拉动,预计2021年中国市场电解液添加剂总体出货量将达到26690吨,到2025年,预计中国市场电解液添加剂总体出货量将达到77950吨。 2.2.3.3电解液添加剂竞争格局预测
目前,电解液添加剂的生产主要由于江苏华盛、苏州华一、瀚康化工、浙江天硕、青木高新等企业所垄断,这几家企业研发时间早,专利布局完善,工艺与成本优势明显,其他企业进入传统成膜添加剂生产领域具有较高壁垒。但是随着电解液添加剂市场规模的逐步增长,电解液及溶剂生产厂家诸如天赐材料、多氟多、石大胜华等也会通过自建或者收购的方式进入到添加剂行业,医药中间企业和精细氟化工等企业也会通过提升现有产品纯度进入到锂电池电解液添加剂领域。未来的电解液添加剂企业竞争格局还会发生较大变化。 2.2.3.4电解液添加剂技术发展趋势
(1)高镍高电压趋势下,添加剂重要性将继续提升
由于添加剂成分复杂、纯度要求高,难仿制,且国家对其环保和安全要求比较高,因此成为电解液主要技术壁垒之一。目前添加剂研发总体落后于电解液需求,且小众添加剂不仅有专利保护,而且生产难度大,目前添加剂在LFP电解液和三元电解液中的成本占比分别为10%和20-25%。三元电解液中添加剂的成本占比相较铁锂产品更高,主要系三元电池热稳定性较差,需要增加电解液添加剂种类和用量来提升安全性。随着下游电池客户能量密度提升的需求带来三元电池的高镍高电压趋势,而功能添加剂作为最经济、有效提升电池性能的材料,通过少量的功能添加剂组合便可大幅度提高电解液及电池的性能,在锂电池及电解液产业中的重要性将继续提升。
(2)作为六氟磷酸锂的可替代品,LiFSI用量比例或将提升
LiFSI可作为新型锂盐和新型添加剂,具备更优的高、低温性能和导电性,可以弥补六氟的部分性能缺陷,但由于成本较高、工艺较复杂,还未形成对六氟的替代,目前产业中主要将LiFSI作为添加剂加入电解液,主要搭配LiPF6以改善电池的常温循环、高温循环、倍率和低温性能。2020年,中国LiFSI的实际出货量约为1000吨,主要生产企业包括康鹏、
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天赐、宏氟、如鲲等,海外企业主要为天宝、触媒等企业。目前业内正在尝试使用LiFSI作为新型电解质以替代LiPF6,同时也在探索将LiFSI应用于全固态电池。随着工艺的改善以及企业大规模布局实现的成本控制,预计未来对LiFSI的用量比例将会提升,一旦替代LiPF6作为电解质,其在2025年的需求量或将快速上升到8万吨左右。届时具备六氟、LiFSI自产能力的电解液企业盈利能力优势将进一步放大。、电解液添加剂技术发展趋势 2.2.4 氯代碳酸乙烯酯(CEC)的需求情况
FEC可以提高电池的循环寿命,增加电池的安全性,并且可以改善电池的低温性能,受到广泛关注。通常FEC是由氯代碳酸乙烯酯 (CEC)与氟化试剂在溶剂中进行卤素交换反应生成。VC是目前效果最理想的锂离子电池有机成膜添加剂,是以CEC为原料进行脱氯反应而得到。这两种用量较大的锂离子电池电解液添加剂都是以CEC为原料生产的,因此随着FEC.VC 产量的增加,CEC的需求量也明显增长。
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第3章 产品方案和生产规模
3.1 产品方案
本项目以碳酸乙烯酯为原料生产氯代碳酸乙烯酯, 采用三乙胺法用氯代碳酸乙烯酯作为生产原料,以三乙胺作为卤化剂生产碳酸亚乙烯酯,经产品精馏脱水后后生成碳酸亚乙烯酯成品。
生产氯代碳酸乙烯酯的装置,在氯气通入反应釜过程中产生的氯化氢(HCI),被氮气从反应釜液体中吹出,采用水喷射吸收的方式获得纯度36%~38%的盐酸,作为副产品销售。
经水吸收氯化氢后的尾气中,还含有少量氯气气体,采用稀氢氧化钠溶液吸收,得到副产次氯酸钠溶液。
本项目外售产品为氯代碳酸乙烯酯(CEC),碳酸亚乙烯酯(EC),副产品为盐酸、次氯酸钠。 3.2建设规模
根据产品方案和工艺流程,全厂工艺装置及公称生产规模如下表:
装置名称 氯代碳酸乙烯酯装置 碳酸亚乙烯酯装置 公称规模 6000吨/ 年 2000吨/ 年 备注 年操作时间 7200 小时。 3.3 产品规格 3.3.1氯代碳酸乙烯酯
氯代碳酸乙烯酯产品符合企业标准《化工产品 氯代碳酸乙烯酯》(Q/1327 HGT002-2009) 优等品要求。
项 目 外 观 氯代碳酸乙烯酯(CEC),% 二 氯(DCEC),% 碳酸亚乙烯酯(EC),% 水 分, % 指 标 无色透明液体 ≥80 ≤10 ≥5 ≤0.02 3.3.2 碳酸亚乙烯酯
碳酸亚乙烯酯产品质量符合国家标准《碳酸亚乙烯酯》(GB/T27801-2011)的优等品要求, 具体规格如下表:
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项 目 指 标 优等品 碳酸亚乙烯酯(EC),ω/% 色度/Hazen单位(铂-钴色号) 水分,(ωg/kg) 游离氯,ω/(mg/kg) ≥99.995 ≤10 3.3.3 盐酸
本项目副产氯化氢的水溶液,工业用途广泛,产能5294吨,具体规格为: HCl含量30%, 3.3.4 次氯酸钠
本项目回收残留氯气得到副产次氯酸钠溶液,主要用于工业制造漂泊,产能6087吨,具体规格为:
符合国家标准《次氯酸钠溶液》(B19106-2003)B型号号规格要求。
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第4章 工艺技术方案
本项目以碳酸乙烯酯为原料生产氯代碳酸乙烯酯,采用炔醛法用氯代碳酸乙烯酯作为生产原料,以三乙胺作为卤化剂生产碳酸亚乙烯酯,经产品精馏脱水后后生成碳酸亚乙烯酯成品。
根据产品生产的工艺流程,全厂主要工艺生产装置如下: --氯代碳酸乙烯酯装置 --碳酸亚乙烯酯装置
4.1 氯代碳酸乙烯酯(CEC)装置 4.1.1 概述
本项目氯代碳酸乙烯酯装置的任务是利用碳酸乙烯酯生产氯代碳酸亚乙烯酯,供下游碳酸亚乙烯酯装置作为原料。CEC发生装置2套,一开一备,公称规模为6000吨/年CEC。CEC装置包含以下工序:
--氯化反应 --氯化氢吹脱 --降温结晶
4.1.2 工艺技术方案选择
传统生产CEC工艺是用碳酸乙烯酯(EC)与 磺酰氯进行氯化反应,磺酰氯为液体,方便于使用,加之此反应相对缓和稳定,是首选制备 CEC的方法。但磺酰氯法产生的酸性气体多,杂质含量偏多不利于产物提纯,且会产生大量废水废气,环境污染较大。现在的工艺采用的是氯气法, 即用EC与氯气反应制备CEC。氯气法与磺酰氯 法相比,虽然反应稳定性稍差,且对生产设备要求高,但产生的废气少,环保压力小,符合当今化工行业的发展趋势。
根据上述比较,氯气法CEC工艺比磺酰氯法CEC工艺有明显的优势,而且我国已经开发具有自主知识产权的氯气法CEC工艺技术,不需要引进,在CEC领域有多套工业化装置运行业绩。因此,本项目的氯代碳酸乙烯酯装置考虑选择氯气法CEC工艺,装置公称生产能力为6000吨/年。 4.1.3 工艺流程简述
本装置主要由氯化反应工序、吹脱氯化氢工序和降温结晶工序组成。 (1)氯化反应
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将称重后的碳酸乙烯酯溶化后加入氯化反应釜内,控制反应器的温度在75-90℃左右;将液氯经过液氯汽化器热水汽化后,通过氯气稳压阀控制氯气压强,调节阀控制氯气流量,最后通过探管引进氯化反应釜内;打开紫外灯,通过紫外光的催化作用,釜内氯气和碳酸乙烯酯发生氯化反应,生产氯代碳酸乙烯酯。通氯结束后,保持反应器内温度在75~80℃间再反应1小时,反应结束。
CEC发生器中主要反应如下:
C3H4O3 + CI2 → C3H2CIO3 + HCI
(2)吹脱氯化氢
反应一段时间后,将氯化液转至脱轻釜,开启真空系统以及底阀处氮气阀门,将氯化液中所夹杂的氯气及氯化氢气体吹出。
来自CEC发生工序的HCI送至气柜,气柜内的HCI经压缩机升压后送至清净工序后,采用水喷射吸收的方式获得纯度36%~38%的盐酸。
经水吸收氯化氢后的尾气中,还含有少量氯气气体,采用稀氢氧化钠溶液吸收,得到副产B型次氯酸钠溶液。
(3)降温结晶
将氯化液转移至降膜结晶釜内,将温度控制在零下15℃-零下10℃,所得液体即为产品氯代碳酸乙烯酯,含量在为80%以上。 4.1.4 CEC装置工艺流程图
CEC装置工艺流程图见下图。
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4.1.5 原材料和公用工程消耗
(1) 原材料消耗
氯代碳酸乙烯酯装置原料消耗如下表:
序号 名称 规格 单位 消耗量 备注 含量 99.90% min 1 碳酸乙烯酯水分 200ppm max (C3H4O3) 色度(铂-钴) 20 t / h 0.625 密度(20℃) 1.321±0.005 g/cm³ 2 液氯(CI2) 氯的体积分数≥99.6% 水分的质量分数≤0.03 t / h 0.7093 3 氮气(N2) 纯度99.99%(O2≤0.01%) t / h 0.2083 HCI吹脱 4 氢氧化钠溶液 30% t / h 0.9865 副产B型次氯酸钠溶液 ( 2)公用工程消耗
氯代碳酸乙烯酯装置公用工程消耗如下表:
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序号 名称 规格 单位 消耗量 0.75 备注 1 2 新鲜水 电 常温,0.4 MPag 380 V t / h kwh/ h 100 4.1.6 主要设备方案
(1)主要设备选型
本装置的工艺技术为国内技术,设备实现国产化。设备的结构设计,首先应保证工艺过程的要求,同时也考虑到设备的性能可靠,结构合理,节省材料,便于加工制作及维修等方面的要求。
CEC发生器设计用 Φ3200 的发生器,高度约 11500mm。 本装置压缩机采用液环式压缩机, 一共3台,两开一备。 (2)主要设清单主要设备一览表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 设备名称 2000L反应釜 5000 吸收釜 5000 吹脱釜 5000成品包装釜 降膜吸收塔 水环真空泵 紫外灯 缓冲罐 合计 技术特性、规格、型号 V=2m³ 不带搅拌 V=5m³ 搅拌7.5kw 防爆电机 V=5m³ 搅拌7.5kw 防爆电机 V=5m³ 搅拌7.5kw 防爆电机 30㎡ 380型 1000L 材料 搪瓷 搪瓷 搪瓷 搪瓷 PP 组合件 石英 PP 单位 数量 备 注 台 台 台 台 套 套 套 个 8 8 3 2 12 5 24 8 70 4.2 碳酸亚乙烯酯(VC)装置 4.2.1 概述
本项目碳酸亚乙烯酯装置的任务是以氯代碳酸乙烯酯为原料生产VC。 本项目VC装置设置2个系列,VC装置公称规模为2000吨/年VC。 VC装置包含以下工序 --消除反应 --脱溶 --粗蒸 --精制
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4.2.2 工艺技术方案选择
现在工业上生产碳酸亚乙烯酯,均以氯代碳酸乙烯酯(CEC)为原料。三乙胺脱卤化氢制VC,由于使用三乙胺作托卤化剂在醚、酯或烃等有机溶剂中进行消除反应和CEC在甲苯溶剂中进行热解反应的不同而分为三乙胺法和加热法。
加热法制碳酸亚乙烯酯所需反应时间短,不消耗反应溶剂及脱卤化剂,但在制备过程中还要中和热解产物,因而副反应多,反应混合物中杂质较多,不易回收利用,对环境影响大。三乙胺法通过添加三乙胺脱卤化氢进行消除反应,使得反应过程中产生的碳酸亚乙烯酯聚合物废料要少的多,消除反应大幅度减少“三废”(固体废弃物、液体废弃物和气体废弃物),从而间接降低对环境的不良影响,对环境友好。而且整个制备过程中,有机溶液和有机按生成的无机盐都可以回收循环利用。
加热法需持续加热250-260℃进行热解反应,得到热解产物后还要冰冷却操作,因而风机电耗较高,设备耗资较大。由于脱氯化氢剂的转化率和选择性很高,因而碳酸亚乙烯酯含量和原料消耗均低,且脱氯化氢剂对有害物质不敏感,再加上工艺条件较为温和,所产碳酸亚乙烯酯浓度可达55%,因此在需要高浓度碳酸亚乙烯酯的情况下常常首先选用三乙胺法。
在国内VC行业内,基本都采用三乙胺法制VC,本项目选择三乙胺法生产碳酸亚乙烯酯。 4.2.3 工艺流程简述
本装置主要由消除反应工序、脱溶工序、粗蒸工序和精制工序组成。 (1)消除反应
将定量碳酸二甲酯(DMC)、CEC(80%)与2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)置于反应釜中搅拌均匀,定量三乙胺(99%)加入滴加罐内,反应釜加热并恒温在45-50℃,然后在3小时内将三乙胺匀速滴入反应釜内,通过冷却使釜内温度保持在50℃以下,并在45-50℃下继续搅拌5小时。然后,在室温下经离心机离心获得粗制的VC滤液,滤饼用碳酸二甲酯(DMC)先后洗涤2次,把洗涤液与粗制的VC滤液合并,VC产率约为73%。
消除发生釜中的主要反应式如下:
C3H3ClO3 + (C2H5)3N → C3H2O3 + C6H15NHCI
(2)脱溶
将粗制的VC滤液,加入脱溶蒸发器中,在负压的状态下,将VC滤液中的DMC蒸馏回收,收集到的回收DMC套用至反应工序,脱溶后的料液为粗品VC。
(3)粗蒸
将粗品VC料液,加入蒸发器中,在负压的状态下,将主要馏份VC蒸出,获得粗品VC。
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(4)精制
在负压下回流,以5/1回流比将主要馏份馏出,获得含氯量低于30ppm、水分50~80ppm、纯度高于99.9%的VC产品。 4.2.4 VC装置工艺流程图
VC装置工艺流程图见下图。
4.2.5 原料和公用工程消耗
(1)原料消耗
序 号 名 称 规 格 单 位 消耗量 1 氯代碳酸乙烯酯 ≥99.9t% t / h 0.2344 2 三乙胺 99.9% kg/ h 0.555 (2)公用工程消耗指标
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序号 1 3 4 名 称 新鲜水 电 蒸汽 规 格 30 / 40 ℃ 10 k V/ 380 V 2 . 0 MPag, 饱和 单位 t / h k Wh/h t / h 消耗量 0.38 200 5.6 ( 3)化学剂消耗
序 号 1 2 名 称 碳酸二甲酯(DMC 2,6-二叔丁基对甲酚(BHT) 规 格 99.9% 99.9% 单位 t / h t / h 年耗量 0.6222 0.0138 备 注 4.2.6 工艺技术风险分析
氯代碳酸乙烯酯装置在氯化反应时将碳酸乙烯酯溶于惰性有机溶剂中,增加了氯化反应的稳定性;同样碳酸亚乙烯酯装置在去氯化氢的反应中加入稳定剂碳酸二甲酯和抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲酚,起到了加强去卤化氢反应的稳定性,降低了生产氯代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯的工艺技术风险,只要按照工艺技术规程正确进行,本项目选择的生产工艺技术不涉及危险化工工艺。 4.2.7 主要设备方案
氯代碳酸乙烯酯装置的设备最大程度按设备国产化选型。主要设备选型如下: (1)循环风机
采用章鼓、ROOTS、DRESSER 等品牌,设备体积小,噪音低。 (2)反应器
反应器材料为 304 不锈钢,反应管用立式壳体和 20 psig,650°F,16 BWG 管子,符合 ASME 规范,为管式固定床反应器,管间采用导热油移出反应热。
(3)吸收塔
采用单塔吸收方式。主要设备材料 304 不锈钢,设计压力 15 psig。 本装置主要设备清单(按单套VC装置计)
序号 1 2 3 4 5 6
设备名称 20000L反应釜 原料滴加罐 下卸料卧式刮刀离心机 过滤机 降膜蒸发器 真空机组 技术特性、规格、型号 V=20m³ 搅拌15KW防爆电机 3000L 1500型 600L/S 两套脱溶,一套粗蒸 380型 材料 搪瓷 单位 台 数量 4 4 4 1 3 2 备 注 22
不锈钢 台 不锈钢 台 不锈钢 台 组合件 套 组合件 套
7 8 9 10 11 12 13 14 15 水环真空泵 卧式储罐 卧式储罐 卧式储罐 列管冷凝器 列管冷凝器 列管冷凝器 5000L精馏装置 干燥釜 合计 10000L 8000L 5000L 80㎡ 30㎡ 20㎡ 5000L 不锈钢 台 不锈钢 台 不锈钢 台 不锈钢 台 不锈钢 台 不锈钢 台 不锈钢 台 组合件 套 搪瓷 台 70 4 10 4 4 4 4 3 1 1 53 4.3 自控系统 4.3.1 概述
本研究为年产6000吨氯代碳酸乙烯酯、2000吨碳酸亚乙烯酯项目可行性研究。本项目拟采用三乙胺法生产碳酸亚乙烯酯(VC),主要原料为碳酸乙烯酯(EC)、氯气、氯代碳酸乙烯酯(CEC)和三乙胺。本项目拟以EC为原料经氯化生产CEC;以CEC为原料经脱氯化氢生产VC。
本研究范围为:工艺装置(包括氯代碳酸乙烯酯装置、碳酸亚乙烯酯装置),公用工程(包括循环冷却水站、污水处理站、原水净化及消防水站、冷冻站、全厂给排水系统、控制室以及全厂外管);辅助生产设施(包括VC中间罐区、原料及成品罐区、火炬)。 4.3.2 装置特征
本项目主要生产装置的工艺介质及挥发物呈可燃烧、易爆性,部分工艺介质呈毒性或一定的腐蚀性,其中:
氯代碳酸乙烯酯装置的主要工艺介质为碳酸乙烯酯、氯气和碳酸氢钠溶液,碳酸乙烯酯刺激眼睛、呼吸系统和皮肤;氯气在常压下即汽化成气体,吸入人体能严重中毒, 有剧烈刺激作用和腐蚀性,在日光下与其它易燃气体混合时发生燃烧和爆炸。碳酸氢钠具有腐蚀性。
碳酸亚乙烯酯装置主要工艺介质包括氯代碳酸乙烯酯、三乙胺等,其中氯代碳酸乙烯酯刺激眼睛、呼吸系统和皮肤;三乙胺易燃、易爆、有毒,对呼吸道有强烈的刺激性,吸入后可引起肺水肿甚至死亡,口服腐蚀口腔、食道及胃,眼及皮肤接触可引起化学性灼伤。
罐区的主要工艺盐酸、次氯酸钠具有腐蚀性。
本研究仪表与控制系统的设置将充分考虑生产装置的特征,在满足工艺操作需求的同时,确保工艺生产装置、设备及人员的安全。位于防爆区域内的仪表其防爆等级应满足其所在区域的防爆等级要求;对于有腐蚀性的介质,与介质接触的材质应选用耐腐蚀性材料;对于测
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量有毒介质仪表的选择除应满足其使用要求外,还应考虑一定的防泄漏措施,如阀门要求有良好的密封性能等。 4.3.3 标准规范
研究相关的技术方案主要基于以下标准和规范:
标准编号 国家标准 GB 50160-2018 GB 3836 GB/T 50493-2019 GB/T 50770-2013 GB/T 20438-2017 GB/T 21109-2007 GB50650-2011 GB 50779-2012 行业规范 SH 3005-2016 SH/T3006-2012 SH 3020-2013 SH/T 3081-2019 SH/T 3082-2019 SH/T 3092-2013 SH 3126-2013 HG/T 20700-2014 HG/T20615-20635-2009 标准名称 石油化工企业设计防火标准 (2018 年版) 爆炸性环境 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准 石油化工安全仪表系统设计规范 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 过程工业领域安全仪表系统的功能安全 石油化工装置防雷设计规范 石油化工控制室抗爆设计规范 石油化工自动化仪表选型设计规范 石油化工控制室设计规范 石油化工仪表供气设计规范 石油化工仪表接地设计规范 石油化工仪表供电设计规范 石油化工分散控制系统设计规范 石油化工仪表及管道伴热和绝热设计规范 可编程序控制器系统工程设计规范 钢制管法兰、垫片、紧固件 4.3.4 缩写说明
CCR DCS GDS FAR
中心控制室 分散控制系统 气体检测系统 现场机柜室
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HART LCR PLC SIS SIL SOE UPS
4.3.5 自动化水平
可寻址远程传感器高速网络 现场控制室 可编程逻辑控制器 安全仪表系统 安全完整性等级 事件顺序记录 不间断电源
本研究遵循“技术先进、经济合理、运行可靠、操作方便”的原则,各工艺生产装置原则上由 DCS 集中监视和控制,由SIS、GDS系统提供安全保护。公用工程(污水处理站、冷冻站)的监视、控制由可编程控制器 PLC 完成并把必要的参数通讯到 DCS,污水处理站、冷冻站的 PLC 随设备成套提供;原水净化及消防水站、循环冷却水站、辅助生产设施(全厂火炬系统)的监视、控制由可编程控制器 PLC 完成,并把必要的参数通讯到 DCS,PLC 随设备成套提供;原料及成品罐区由 DCS 集中监视和控制。 4.3.6 控制方案 4.3.6.1 控制方式
根据总图布置情况,各生产装置、公用工程等布置相对集中,因此本研究拟采用中心控制室(CCR)的控制方案。对于各生产装置,原则上控制和安全系统的控制站均设置在中心控制室 CCR。所有现场仪表信号传送到中心控制室CCR,在CCR进行全部的控制、监测、报警及报表等操作。SIS、PLC 等子系统通过网关与 DCS 通讯,关键的信号采用硬接线与 DCS 连接。
全厂各装置/主项的控制方案详见下表4.3-1。
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表 4.6-1 全厂各装置/主项的控制方案
序号 装置名称 氯代碳酸乙烯酯装置 碳酸亚乙烯酯装置 循环冷却水站 污水处理站 冷冻站 原料及成品罐区 装置主要监控系统 码 05 01 21 27 28 40 DCS/SIS/GDS/P LC DCS/GDS DCS PLC DCS/PLC DCS 控制站位置 中 心 控 制 室 (CCR) 中 心 控 制 室 (CCR) 中 心 控 制 室 (CCR) 中 心 控 制 室 (CCR) 监控位置 中心控制室 (CCR) 中心控制室 (CCR) 中心控制室 (CCR) 中心控制室 (CCR) 中心控制室 (CCR) 中心控制室 (CCR) 备注 PLC 成带 1 2 3 4 5 6 套 PLC 成带 PLC 成带 套 套 冷冻站装置现场 中 心 控 制 室 (CCR) 4.3.6.2系统概述
本研究控制和保护将由分散控制系统(DCS)、安全仪表系统(SIS) 、气体检测系统(GDS)、可编程控制器(PLC)等控制和安全系统实现。在工厂正常操作、开车、停车和异常条件时用于自动控制、保护、监视和数据存档等。
分散控制系统(DCS)执行所有工艺装置及部分公用工程装置及辅助设施的监视、控制、报警和联锁功能。
安全仪表系统(SIS),用于在由于不可预见的紧急情况发生时对生产装置、人员和环境提供安全保护。
气体检测系统(GDS),提供全厂范围内出现气体泄漏的自动监视、保护和报警,并在厂区中心控制室(CCR)进行集中监视。
由随机仪表监控的工艺设备的重要参数将引入相关装置 DCS 进行监视。主要动设备和电气设备(泵、风机等)的运行状态引入相关装置 DCS 进行监视。
监控要求不频繁的非关键过程变量,采用就地显示和控制;要求在开车过程中监视或仅需现场观察的过程变量,采用就地显示。必须现场就近监视和操作的设备,一般由设备制造厂成套提供就地控制盘或控制箱,现场操作人员利用就近安装的就地控制盘或控制箱就近进行监控和操作。
设置必要的能源消耗、原料、中间产品和最终产品的计量仪表,其精度符合本行业有关规定的要求。
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4.3.6.3 系统网络架构
现代工厂的网络架构一般分为三层即工厂管理信息化层、生产管理层、过程控制层,本研究范围内仅为过程控制层,预留与生产管理网之间的通讯接口,并优先选用以太网 OPC(Object Linking and Embedding for Process Control) 的通讯方式将过程控制层和管理层(包括生产运行管理和生产经营管理)集成为一个整体。
其它控制系统(如:PLC、GDS、SIS 等)采用串行通信接口 RS485 和Modbus-RTU 通信协议通讯至 DCS。 4.3.6.4 系统构成
(1)分散型控制系统(DCS)
本研究采用的监控系统是功能完善的 DCS 系统,具有过程控制(连续控制和离散控制)、操作、显示记录、报警、制表打印、信息管理、与上位机或系统(PLC、SIS)进行通讯、系统组态以及自诊断等基本功能。同时,DCS 是一个开放的系统,其通讯层次结构符合OSI 参考模型,符合 TCP/IP 协议和IEEE802 协议族的有关协议,并采用 WINDOWS 操作系统,具有良好的人机界面,良好的控制和检测性能等,并提供丰富的多用途的实时数据库和历史数据库,硬件配置应易于升级和扩展。
对 DCS 的最基本要求为控制单元的 CPU 为 1:1 冗余,控制、联锁回路的 I/O 卡为 1:1 冗余,DCS 的电源和通讯总线均按 1:1 冗余设置。系统在硬件有故障的情况下,应仍能继续正常运行。
DCS 由下列设备组成: -系统服务器 -控制处理器
-DCS 通讯网络(包括通讯模件、光缆) -I/O 卡件 -操作员站 -工程师站 -服务器柜 -系统柜 -编组柜 -网络柜 -配电柜
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-DCS 与外界的通讯接口(包括硬件和软件) (2)安全仪表系统(SIS)
SIS 为的保护系统,在生产装置出现紧急状况并有可能造成设备损坏、人员伤亡和环境灾难时确保安全和有序地停车。
SIS 功能包括联锁和紧急停车的逻辑处理、仪表和最终元件的在线测试、报警管理和 SOE 历史以及与 DCS 的通讯等。
SIS 为下列部分组成的系统: -逻辑处理器 -输入输出卡件 -系统柜 -辅助柜
-与 SIS 硬接线的辅操台 -工程师站 -通讯网络
SIS 将满足 IEC61508 和 IEC61511 规格要求,并获得 TUV 或相当认证机构的安全认证,所采用的硬件系统符合 SIL3 等级。
(3)可编程控制器(PLC)
PLC 配有标准化的通用操作系统,系统软件是开放的软件。
PLC 配备完整的过程控制和检测软件,配置完整的过程操作和数据处理软件。 PLC 采用标准化的编程语言。 PLC 能与其它系统进行通讯。
(4)可燃气体/有毒气体检报警测系统(GDS)
生产装置内可能泄漏或聚集可燃有毒气体的地方,分别设有可燃/有毒气体检测器,气体检测系统(GDS)依据监管总局《关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》安监总管三〔2014〕116 号文采用的系统。GDS 的 SIL 等级在后续阶段的工作中依据过程危险分析的结果确定。GDS 的指示报警系统可以是盘装单元,也可以是专用的以微机为基础的数据采集系统。本研究拟采用以微机为基础的数据采集系统(如 PLC 等)。
GDS 系统主要由以下部分组成: -控制器 -输入输出卡件
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-系统柜 -辅助柜
-操作站(兼工程师站) -通讯网络 4.3.6.5 主要控制方案
(1)主要控制回路
本装置控制方案将通过 P.I.D 单参数控制回路、复杂控制回路满足生产装置的操作要求。
(2)紧急停车和安全联锁
为保障生产装置安全运行,以及在生产装置运行异常时能使装置安全停车,以确保生产装置、人员、环境的安全,设有完善的紧急停车和安全联锁系统,如氮气压缩机入口压力低低联锁停车、炔化反应器压力高高、液位低低联锁停车、加氢反应器温度高高、液位低低联锁停车等。
(3)信号报警
本项目各生产装置工艺参数的越限报警拟在中心控制室或现场控制室由对应装置的 DCS、PLC 等控制系统实现。所有的报警信息(过程报警、系统报警) 可在操作员站上实现声光报警,并通过打印机输出。重要信号的联锁报警可在相应的辅助操作台上实现灯光报警。
可燃和毒性气体泄漏越限报警通过 GDS 在中心控制室操作台上实现。同时在生产装置的边缘紧靠逃逸通道处设有声光报警设施,提醒现场操作人员及时处理或紧急疏散。 4.3.7 仪表控制室设置
中心控制室(CCR)设置
本项目设置一个中心控制室(CCR)。设置在非爆炸危险区域。中心控制室包括机柜室、工程师室、操作大厅、UPS 电源室、空调机室、维修间等。
操作大厅内各生产装置的操作将按分区进行:循环冷却水站等公用工程及罐区等辅助生产设施设一个操作区。机柜室主要用于放置相应装置的 DCS/SIS/GDS/PLC 系统柜、安全栅柜、继电器柜、配电柜、成套装置控制柜、网络通信柜等。 4.3.8 仪表选型 4.3.8.1选型原则
所选仪表及控制设备是先进的、可靠的,可以保证工艺装置的长期、安全生产和操作,同时还应兼顾帮助企业实现节能减排目的。
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除就地控制、指示或特殊仪表外,现场变送器采用电子式智能型仪表。控制阀采用气动执行机构。
所有进出控制室的信号都是电信号。除温度检测元件和特殊测量仪表外,标准的电动信号为 4~20mA D.C,开关量信号为无源接点(24V DC)或NAMUR 信号。
除非对气动信号提出更高的压力要求,气动薄膜控制阀一般采用的气动信号为 20~100kPa。
智能仪表采用 Hart 通讯协议。
特殊仪表设备根据工艺专利商的技术要求选用。
安装在爆炸危险区域的仪表优先采用本安防爆型,无法满足本安防爆要求的仪表采用隔爆型或其它的防爆型式。
所有现场安装仪表为全天候型,适合其所在的环境的要求(如风沙、低温等),带电子元件的现场仪表外壳防护等级应不低于 IP65。
现场仪表的材质满足工艺介质和现场环境条件的要求。 4.3.8.2 现场仪表
(1)温度仪表
就地温度指示仪表选用防护抽芯式双金属温度计,表盘直径为 100mm。集中温度检测通过热电阻或热电偶配温度变送器实现,温度较高时采用
铠装热电偶,分度号一般为K;温度较低时采用铠装热电阻,分度号为 Pt100。温度计保护套管材质根据工艺介质的特性选取,一般最低采用304不锈钢的保护管。
(2)压力仪表
就地压力指示仪表根据不同工况选用弹簧管压力表、膜盒压力表或差压表;对于易发生堵塞及强腐蚀性场合,选用隔膜压力表,隔膜材料根据工艺介质情况选用;泵出口就地压力测量尽可能选用耐震压力表。压力表刻度盘直径通常为100mm。
集中压力(差压)检测采用带 Hart 协议的智能型变送器。对于结晶、腐蚀、高粘度场合,采用法兰远传压力变送器。
(3)流量仪表
一般流体的流量测量,选用标准节流装置。标准节流装置的选用应符合GB/T 2624 或 ISO5167 的规定,一般选用法兰取压同心锐孔板配差压变送器, 孔板材质一般为不锈钢,特殊要求时根据介质确定。
电磁流量计用于强腐蚀性或含有固体颗粒的导电介质的流量测量。洁净气体、蒸汽和粘
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度较低液体的流量测量可选用涡街流量计。
对于中小流量和微小流量,要求量程比不大于 10:1 的场合,管道内径小于 50mm 的流量测量,一般采用金属管转子流量计。
根据工况的不同,也可采用其它类型仪表进行流量测量,如: 超声波流量计、均速管等流量计。
(4)物位仪表
就地指示液位仪表一般选用磁翻板液位计。对于易冻、易凝介质,应选用带蒸汽夹套式。 集中液位测量选用差压式变送器,对于腐蚀性、易结晶的介质采用隔膜密封型液位变送器。
根据不同的工况,也可采用其它类型仪表进行液位测量,如:浮筒液位计、雷达液位计、磁致伸缩液位计、伺服液位计等。
(5)分析仪表
根据工艺要求,采用不同的分析仪表对介质进行在线连续分析,如气相色谱分析仪、红外线气体分析仪、氧含量分析仪、PH 计等分析仪表。
(6)控制阀
调节阀一般选择单座柱塞阀或套筒阀。根据不同的工况条件,也可选用偏心蝶阀或偏心旋转阀。
调节阀阀体材质不低于工艺管道的材料等级。阀内件材质根据介质情况确定。调节阀一般为法兰连接。阀芯的流量特性根据调节性能要求确定。其他特殊要求将根据介质的情况确定。
调节阀通常情况下采用气动薄膜执行机构,弹簧范围为 20~100kPa。开关阀的执行机构一般为气动弹簧复位型,并带电磁阀,根据要求成套带阀位开关,安装在爆炸危险区域的电磁阀选用防爆型。
开关阀的结构型式可根据实际工况选择球阀、蝶阀等。
阀与工艺管道采用法兰连接,法兰等级和连接面与工艺管道规格相匹配。阀体材料不低于工艺管道的材料等级。
根据工艺专利商的特殊技术要求,选用相应的特殊阀门。 (7) 其它
可燃气体检测器一般选用催化燃烧型。有毒气体检测器一般选用电化学型。 4.3.9 仪表电源、气源、伴热
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4.3.9.1仪表电源
本研究范围内 DCS(分散控制系统)、GDS(气体检测系统)、SIS 系统、PLC(可编程控制器)和主要现场仪表采用不间断电源(UPS)供电,UPS 电源的质量要求为:220VAC±5%,50±0.5Hz,波形失真率<5%,间断时间≤3ms,蓄电池备用时间 30 分钟。4.3.9.2 仪表气源
仪表空气质量符合 SH/T 3020-2013《石油化工仪表供气设计规范》的有关要求。仪表气源是经过除湿、除油、净化处理的洁净空气,气源质量要求为:气源操作压力下的露点,比工作环境、历史上年(季)极端最低温度至少低 10C,含尘粒径不大于 3m,含尘量小于 1mg/m³。 4.3.9.3 仪表伴热
根据需要,仪表及测量管线一般采用低压蒸汽进行伴热,低压蒸汽就近引自装置内工艺低压蒸汽系统。特殊情况也可采用电伴热。
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第 5 章 原料、公用工程和辅助材料应用
5.1 原料供应 5.1.1 主要原料规格
(1)碳酸乙烯酯质量应符合国标《工业用碳酸乙烯酯》(GB/T53-2018), 具体指标见下表:
指 标 项 目 色度/Hazen单位(铂·钴色号) 碳酸乙烯酯,ω/% 环氧乙烷,ω/% 乙二醇,ω/% 二乙二醇,ω/% 水分,ω/% 钠(Na) /(mg/kg) 钾(K) /(mg/kg) 铜(Cu) /(mg/kg) 铁(Fe) /(mg/kg) 铅(Pb) /(mg/kg) 锌(Zn) /(mg/kg) 镍(Ni) /(mg/kg) 铭(Cr) /(mg/kg) 钙(Ca) /(mg/kg) 电子级 超纯级 ≤10 ≥99.99 ≤0.003 ≤0.003 ≤0.003 ≤0.002 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 合格級 ≤10 ≥99.97 ≤0.005 ≤0.005 ≤0.005 ≤0.005 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 高纯级 ≤10 ≥99.95 ≤0.01 ≤0.01 ≤0.01 ≤0.01 — — — — — — — — — 工业级 优级 ≤20 ≥99.9 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.02 — 一 — — — — — — — 合格级 ≤30 ≥99.5 ≤0.1 ≤0.1 一 ≤0.03 — — — — — — — — — 注:本工程以碳酸乙烯酯工业品为优级计算消耗量。 (2)液氯
液氯质量应符合国标《工业用液氯》( GB5138-2006) 中一等品的质量要求,主要指标见下表:
项 目 氯的体积分数/% 2 水分的质■分数/% < 三氯化双的质■分散/% < 蒸发残渣的质量分数/% W 优等品 99.8 0.01 0.002 0.015 指 标 一等品 99. 6 0. 03 0.004 0.10 合格品 99. 6 0. 04 0. 004 — 注:水分、三氯化氮指标强制。 ( 3)氮气
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项目 氮气(N2)纯度(体积分数)/10氧(O2)纯度(体积分数)/10游离水 -2 指标 ≥ 99.2 0.8 无 -2 ≤ 5.1.2 原料来源及可靠性
本项目主要原料为碳酸乙烯酯、液氯、氮气、三乙胺。
原 料 碳酸乙烯酯 液氯 氮气 三乙胺 用量/ 小时 0.625t 0.5625t 2083.3Nm³ 0.5555t 用量/ 年 4500t 4050t 1500万Nm 3 4000t 运输方式 汽车 汽车 管道 汽车 备 注 ( 1)碳酸乙烯酯
本项目碳酸乙烯酯来源为山东东营利兴化工、森杰化工等企业,可满足项目需要,项目所用原料碳酸乙烯酯来源有保证。
( 2)液氯来源
液氯来自内蒙包头、吉兰泰等地方,来源有保证。 (3)三乙胺
三乙胺来源为山东旭华化工、山东维进化工等厂家。 (4)氮气
本项目用氮气由项目单位自己生产制造, 通过氮气管道接入。 5.2 主要辅助材料供应 5.2.1 辅助材料年用量
本项目需要的辅助材料化学试剂、化学助剂等。这些辅助材料都是常用的产品,可以从当地及周边采购解决。 序号 1 2 3 名 称 氢氧化钠 氢氧化钠 碳酸二甲酯 2,6-二叔丁基对甲酚 天然气 规 格 30 %(wt) 99 % ( wt) 99% (wt) 99 % (wt) 单位 t t t t Nm 3 年耗量 6710.1 298.7 4480 100 1.84万Nm 3 汽车运输 备 注 4 5.2.2 辅助材料来源
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氢氧化钠可从宁夏电力宁东公司、石嘴山金园化工等公司购买。 碳酸二甲酯可从山东淄博协创化工、邢氏化工等公司购买。 2,6-二叔丁基对甲酚可从青岛同恒化工、鸿泰化工等公司采购。 5.3 公用工程供应 5.3.1 电
本项目总负荷需要容量为826kW。年耗电量约为297.3万度( 按年运行时间7200 小时计算)。
电源来自园区变电站10kV不同母线段,引入2回电源,通过电缆引入项目界区。 5.3.2 水
本项目所需连续用水为4m³/h(最大6m³/h),含未预见水量0.2m³/h,生活用水0.23m³ /h。生产水来源于园区生产水管网,用于循环水补水、消防水补水等;生活水来源于园区生活水管网,用于生活设施及洗眼器等。生产水和生活水均由园区内已建原水净化站提供。 5.3.2 蒸汽
正常工况下全厂需要的2.8MPa(G)/330℃的中压蒸汽7.85t/h, 由项目企业自产解决供应。蒸汽冷凝液冷却后用作本项目循环水补水等用途,不返回蒸汽站。 5.3.3 压缩气体
本项目用的压缩空气、氮气由企业自己提供。本项目需压缩空气量为8.72t/h, 需求氮气量为2083.3Nm³/h。 5.3.4 天然气
正常工况下,全厂需要从外购入天然气2.56Nm³ /h, 由配套的天然气管网供应。 5.3.5 包装桶
根据市场需要,本项目拟氯代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯产品采用罐装销售。
序号 1 名称 包装罐 单位 个 年用量 1500 5.4 运输
以上主要原料和化学品暂按公路运输考虑, 固体由汽车运至工厂仓库, 液体由汽车槽车运输,经由装卸车台的鹤管装卸,送至相应的储罐存储。
本项目产品VC 由汽车运输鹤管装车,公路运输。
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第6章 建厂条件和厂址选择
6.1 建厂条件
6.1.1地理位置和经济现状
本项目建设地点位于宁夏平罗工业园区红崖子园。
平罗工业园区红崖子园位于宁夏回族自治区东部,是宁夏区批准建设的自治区级工业园区,距平罗县城 60 公里,南到宁东110公里,北离石嘴山黄河大桥 28 公里,规划区总面积50平方公里。自2005年开发建设以来,园区充分利用以陶乐镇为中心的城镇基础设施以及蒙陕等周边地区矿产资源的潜在优势,主动融入宁东、鄂尔多斯、榆林能源金三角和宁夏沿黄经济区建设中,加快推进以精细化工、能源(煤) 化工、特种合金三大产业为主的循环经济建设。目前,红崖子工业园精细化工产业区内的道路、供排水、绿化、供电、通信等网络基础工程目前已达到“六通一平”,园区内道路四通八达。园区现有入驻企业 60 余家,计划总投资 100 亿元,已完成投资 46 亿元。现已初步形成了以金海永和泰公司、金海峰晟公司为龙头的能源化工、电石化工循环经济产业园,能源化工产业占主导地位。
项目拟建设场地为平罗工业园区红崖子园精细化工产业区内。该基地位于平罗县红崖子乡北侧、王家沟村以东的鄂尔多斯台地边缘,东以石墩沟为界与内蒙鄂托克后旗接壤北,西临 203 省道,南至中马路与上马路中间草原围栏处至都思兔河(苦水河),与乌海市巴音陶亥乡隔河相望西邻启源路。
平罗工业园区红崖子园区内公路总里程19.6 公里,244国道从西边穿越过,,与银川河东机场相距 97 公里。 6.1.2 气象条件
本项目位于宁夏东北部,地处鄂尔多斯及毛乌素沙漠南缘,属中温带干旱气候区,具有典型性气候特点。气候干燥,年降水量少而集中,蒸发强烈;寒冬长,夏热短;温差大、日照较长、光能丰富;冬春季风大沙尘多,无霜期较短。全年主导风向为北风,风沙危害较大。
主要气象资料如下:
(1)气温:
年平均气温 极端最高气温 极端最低气温
9.0℃ 41.4℃ -27.7℃
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夏季最热月的平均气温 冬季最冷月的平均气温 夏日连续 5 日干球温度 7-8 月平均干球温度 夏日连续 5 日湿球温度 (2) 湿度
年平均湿度 月平均最高相对湿度 月平均最低相对湿度
日平均最大相对湿度( 夏季)日平均最小相对湿度( 冬季)3) 气压:
年平均气压 7 月平均气压 1 月平均气压 7 月平均气压 绝对最高气压 绝对最低气压 4) 降雨量( 2008 年)
年平均降雨量 年最大降雨量 年最小降雨量 日最大降雨量
1 小时最大降雨量32.3mm (5)风
年平均风速 最大风速
瞬间最大风速( 地上10m) 基本风压 常年主导风向
23.4℃ -7.6℃ 26.9℃ 22.6℃ 21.7℃
56% 69% 43% % 76%
.01kPa 88.19kPa .47kPa 88.19kPa 91.71kPa 86.71kPa 199.5mm 352.4mm 80.4mm 95.4mm
2.7m/s 21m/s 27.7m/s 0.45KN/㎡N
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((
夏季主导风向 冬季主导风向 (6)冻土深度
最大冻土深度1.02m (7)降雪
基本雪压 0.18KN/㎡ 最大积雪厚度 130mm
6.1.3地质
S N
本项目厂址所在地原始地貌单元为宁夏陶灵盐台地缓坡丘陵区,属构造剥蚀、侵蚀堆积地貌单元,场地高程在 12.97~1339.8m 之间,最大高差49.83m。东南高,西北低。
厂址处于地质构造相对稳定的地块上,适宜建设。厂区地土为中硬夹砂土,建筑场地类别为Ⅱ类,不排除局部为 I 类。 6.1.4地震烈度
值加速度分项目建设地陶乐镇场地基本烈度为VII度,地震峰值加速度 0.15g,特征周期 0.45S。本项目场地 50 年 63%、10%、2%三种超越概率水准下,场地地面地震峰别为55、165、310gal,特征周期分别为 0.40、0.45、0.69s,场地基本烈度为Ⅶ度,设计地震分组为第三组。 6.1.5供水状况
平罗红崖子工业园距离黄河15.6公里,水资源丰富。本项目生产水和生活水来源为园区供水公司,生产水用作循环水补水和消防水,生活水用作生活设施和洗眼器。
本项目用水来自园区供水管网,接入点待定。 6.1.6 厂址选择
本项目建设地点位于宁夏平罗工业园区红崖子园精细化工产业区。
宁夏平罗工业园区红崖子园是是宁夏区批准建设的自治区级工业园区,自 2003 年开发建设以来,先后被确定为宁夏重要的能源化工生产基地、石嘴山市产业转型升级示范区、平罗县新型工业化产业示范基地,该园区充分利用内蒙、陕西等地的煤炭、硅石、石灰石、氯碱、盐矿产资源,大力发展焦油下游类、甲醇下游类、化工助剂类、日用化工类、油漆涂料类、电石下游类及其它中间体精细化工产品,已成为宁夏北部最具发展潜力的能源化工基地,距黄河仅15.6公里,具有水资源丰富、资源利用高效节约、灵活、等优势。
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项目拟建设场地为宁夏平罗工业园区红崖子园精细化工产业区内,西邻宁夏振洲精细化工有限公司,东邻金海煤业有限公司,南邻黄河东路,北邻红河道路。本项目拟选择的厂区规则四边形,呈南北走向,东西最宽约80米,南北最长约1000米, 占地总面积约23亩。本项目所需原料碳酸乙烯酯、液氯等在园区周边企业市场化采购,电、天然气、一次水等由园区提供。因此,厂址选择在平罗工业园区红崖子园基地内,本项目的原料、燃料、公用工程供应得以保障,且成本低,建厂条件良好,厂址选择合理。
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第7章 公用工程和辅助设施方案
7.1 总图运输 7.1.1 概述
本项目建设地点位于宁夏回族自治区宁夏平罗工业园区红崖子园精细化工产业区,工厂位置详见附图1:区域位置图。 7.1.2 总平面布置
7.1.2.1 总平面布置的原则
本项目总平面布置应根据企业的性质、规模、生产流程、交通运输、地形地质、气象等条件及所在区域的总体规划和工厂的发展规划,本着有利生产、方便管理,符合环境保护和集约化利用土地的相关和法规的要求,在满足国家有关防火、安全、卫生等规范的前提下,其主要总平面布置还应遵循以下原则:
(1)在符合生产流程、操作要求和使用功能的前提下,生产装置应采用联合化、露天化、一体化布置。
(2)根据生产装置特点和性质,合理进行功能分区,严格控制厂区用地,节约和集约利用土地资源。
(3)在满足工厂防火、防爆及卫生防护要求前提下,生产联系密切的装置应靠近布置, 力求使工艺管线走向顺畅,物料管线短捷,降低运营费用,减少建设投资。
(4)辅助生产设施和公用工程设施应集中或分区集中布置,尽量靠近负荷中心,并应方便公用工程各类管线和线路的出线,与各主要用户有便捷联系。
(5)将产生有害气体、废水、噪音的生产装置或设施集中布置在厂区边缘地带或相对区域,以减少污染影响范围,并将空分装置布置在空气洁净的地段。
(6)在满足规范和管线、竖向、绿化布置的前提下 合理确定厂区通道宽度,并考虑施工、安装、检修的需要。
(7)优化工厂运输方案,使物流顺畅、短捷;合理组织人流和货流,避免互相干扰, 满足安全生产和经营的需要。
(8)力求总体布局美观大方,道路网络清晰,主次分明,以形成良好的厂容厂貌。 (9)合理预留企业发展用地,统筹考虑近期建设用地与远期发展用地。 7.1.2.2 总平面方案布置说明
(1)功能分区
40
本项目按照生产功能,将厂区分为:
生产装置区:包括氯代碳酸乙烯酯装置、 碳酸亚乙烯酯装置等。
储运区:原材料、液体原料贮运设施(主要利用现有的甲类库房、丙类库房)。 辅助生产及公用工程区:包括配电室、动力车间、消防泵站、循环水池、消防水池、循环冷却水站、污水处理站、消防水池、办公及生活区等。
(2)总平面布置方案
根据工厂的外部条件、 生产装置以及辅助设施的布置要求, 在功能分区研究的基础上, 结合地形,确定总平面布置方案。
具体布置如下:
1)本项目对外货运主要依托厂区四周的园区道路,将氯代碳酸乙烯酯灌区布置在项目用地西北侧,方便原料液氯及盐酸的输送,同时将有污染装置集中布置在厂区边缘,最大程度减少对厂区环境影响。
2)碳酸亚乙烯酯装置和中间罐区集中布置在厂区中部,南侧布置氮气气柜、氮气压缩及清净框架,盐酸装置布置在碳酸亚乙烯酯装置的东侧。液氯储罐邻近氯代碳酸乙烯酯装置布置,以减少工艺管线长度。各工艺装置在满足安全间距的前提下尽量布置紧凑,工艺流程顺畅并减少了工艺管线的长度。
3)循环冷却水站、冷冻站布置在碳酸亚乙烯酯装置的南侧,原水净化站在碳酸亚乙烯酯装置的东侧,公用工程设施尽量靠近主要用户,减少管线长度。
4)污水处理站、事故水池集中布置在厂区东侧,位于项目用地地势相对较低处,方便污水的收集。
5) 成品罐区布置在厂区西侧,同时靠近生产装置。
6) 液体汽车装卸站布置在厂区北测,靠近北测物流出入口,方便液体原料和成品运输。 7) 备品备件仓库及维修车间、化学品库布置在厂区东北侧,方便运输检修车辆出入。 8) 地面火炬布置在厂区东南角,处于生产区最小风频上风向,对厂区影响较小。 (3)总平面布置方案确定 总平面布置方案的主要优点:
1)功能分区合理,工艺流程顺畅,根据工艺流程,以主管廊为纽带,按照功能要求将工艺装置分区集中布置在用地中部靠北侧;将主要污染源集中布置于厂区的西北,减少对厂区环境的影响,厂前区环境较好。
2)工艺装置采用一体化联合布置,工艺管线短, 占地省。
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3)公用工程装置就近布置在装置界区附近,处于负荷中心,这样布置管线简捷,投资省。
4)道路路网清晰,通道宽度设置合理,满足管线敷设和施工需要。
5)运输组织合理,盐酸运输场地集中布置在厂区边缘,便于盐酸外运,同时减少运输车辆对厂区生产运营的影响。液体成品汽车装卸站台也位于工厂的边缘,方便运输车辆进出, 有利于安全。
7.1.2.3总平面布置主要技术经济指标
项目总平面布置主要技术经济指标见下表: 表 7.1-1 总平面布置主要技术经济指标表
序 号 1 2 3 4 5 6 7 技术指标名称 厂区占地面积 建筑面积 建构筑物占地面积 建筑系数 容积率 绿地率 投资强度 数量 100 18720 12496 66.8 1.21 12% 439.4 单位 ㎡ ㎡ ㎡ % % 万元/亩 本项目用地符合《 工业项目建设用地控制指标》 对工业项目用地的相关规定。 7.1.2.4工厂防护设施及其它
(1)工厂围墙及大门
厂区共设2个出入口。厂区南侧靠西的出入口为人员主出入口;厂区北侧靠东出入口为物流出入口,其中北侧出入口主要用于液体原料及产品运输。
工厂围墙均采用实体砖砌围墙。 (2)罐区围堤
本项目设有原料和成品罐区、中间罐区等罐区,罐区均设有围堤,围堤内的容积均满足相关规范要求。
(3)绿化设计
绿化设计遵循因地制宜、有利环保、美化厂容、净化空气,努力改善劳动条件的原则。 设计中考虑沿厂区周边及道路两侧种植行道树;生产区空地内以植草皮为主,配植小型灌木;
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绿化树种结合当地实际情况以选择耐酸碱、耐旱、抗尘的树种为宜。 7.1.3 竖向设计 7.1.3.1 竖向设计原则
(1)满足园区总体规划竖向规划要求。 (2)满足生产工艺对高程的要求。
(3)满足厂内外公路运输、 货物装卸作业及管道敷设对高程的要求。 (4)满足工厂防洪的要求。
(5)应在满足各项工程技术要求前提下, 结合场地地形、 工程地质和水文地质条件, 因地制宜对自然地形加以充分利用和合理改造, 应减少土( 石) 方工程量、 护坡及挡土墙的工程量; 并避免因深挖或高填而影响建筑物、 构筑物、 设备等基础的埋深或增加防水措施, 力求经济合理。
(6)尽量为工厂雨水排放创造有利条件。 (7)考虑厂容和景观的需要。 7.1.3.2 竖向设计方案
竖向设计应符合园区总体布置和竖向规划的要求,并与厂区总平面布置统一考虑,使场地符合建厂要求,为施工、生产、经营、管理和工厂发展创造良好的条件。竖向设计应结合场地地形、工程地质和水文地质条件、合理确定各类设施、运输线路和场地的标高 并与厂区外部现有和规划的有关设施、运输线路、排水系统及周围场地的标高相协调。竖向设计应根据生产、运输、防洪 排水、管线敷设、地基与基础、环境条件及厂区总平面布置要求, 结合土石方工程、护坡和挡土墙等工程量、余土和缺土量及弃土和取土运距 以及由于深挖或高填对建构筑物、设备等基础工程的影响所增加的费用等因素综合考虑,以确定竖向设计方案。
(1)场地现状分析
厂址区域现状地形呈现西高、东低的走势,场地自然标高在1322m-1333m之间。 (2)竖向设计方案竖向设计考虑采用台阶式布置形式,台阶的走向依自然地形走向布置,由西向东递减。
场地标高及厂内道路标高应与厂外已有道路标高相衔接,场地雨水经汇集后采用暗管排入厂外雨水系统。 7.1.4 运输方案 7.1.4.1 工厂运输量
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本项目货物总运输量约为35175.4吨/年,其中运入货物20106.6吨/年,运出货物15068.8吨/年。原料和成品运输全部汽车运输,依托当地社会运力,故不需新增运输车辆。
表 7.1-2 本项目全厂主要物料运输量表
序号 1 2 3 货物名称 运入: 碳酸乙烯酯 氯气 氢氧化钠 碳酸二甲酯(DMC) 2,6-二叔丁基对甲酚(BHT) 三乙胺 小计: 运出: 氯代碳酸乙烯酯 碳酸亚乙烯酯 盐酸 次氯酸钠 小计: 合计: 形态 年运量(吨/年) 包装方式 运输方式 固态 液态 液态 液态 液体 液体 液态 固态 液体 液体 4500 4050 7008.8 4479.8 100 4000 20106.6 1688 2000 5294 6086.8 15068.8 35175.4 桶装 桶装 罐装 桶装 桶装 桶装 罐装 罐装 灌装 灌装 汽车 汽车 汽车 汽车 汽车 汽车 汽车 汽车 汽车 汽车 备注 回收利用率95% 回收利用率95% 7.1.4.2道路设计
厂内道路的布置不仅要满足生产、运输、安装、检修、消防及环境卫生的要求,同时要与竖向设计相协调,有利于场地雨水排放,主要干道力求顺直,与厂外道路连接方便、短捷。
新建厂内道路采用城市型道路,主干道宽度9m,次干道宽6m,支道4m。主要道路转弯半径为12m,道路结构层从上至下依次为:250mm C30水泥混凝土面层,200mm 厚5%水泥稳定碎石基层,200mm 厚天然沙砾(掺石灰6%)垫层。路基夯实(密实度>93%)。 7.1.6 总图设计采用的标准规范
《石油化工企业设计防火标准》GB50160-2008(2018 年版) 《建筑设计防火规范》GB 50016-2014(2018 年版) 《工业企业总平面设计规范》GB50187-2012 《厂矿道路设计规范》GBJ22-87
《化工企业总图运输设计规范》GB504-2009 7.2 给排水 7.2.1概述
本项目给排水设计内容包括:循环冷却水站、污水处理站、初期雨水池、全厂事故水池
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及全厂配套的给排水管网。 7.2.2设计采用的标准规范
《室外给水设计标准》GB 50013-2018
《室外排水设计规范》GB 50014-2006( 2016 版) 《建筑给水排水设计标准》GB 50015-2019 《工业循环水冷却设计规范》GB/T 50102-2014 《工业循环冷却水处理设计规范》GBT 50050-2017 《机械通风冷却塔工艺设计规范》GB/T 50392-2016 《工业用水软化除盐设计规范》GB/T 50109-2014 《建筑设计防火规范》GB50016-2014( 2018 年版) 《消防给水及消火栓系统技术规范》GB 50974-2014
《石油化工企业设计防火标准》GB 50160-2008( 2018 年版) 《污水综合排放标准》GB 78-1996 《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2006 《石油化工给水排水水质标准》SH 3099-2000 《石油化工污水处理设计规范》GB/T 50747-2012 《给水排水工程基本术语标准》GB/T 50125-2010 《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268-2008
《事故状态下水体污染的预防与控制技术要求》Q/SY 1190-2013 《化学工业污水处理与回用设计规范》GB 50684-2011 《污水排入城镇下水道水质标准》GB/T 31962-2015 7.2.3 设计原则及设计特点
(1)工艺设计上尽量减少工业水用量,多用循环水,并考虑废水/污水的再利用,以达到节水的目的。
(2循环冷却水冷却塔采用消雾节水型冷却塔,较少雨雾的同时达到节水的目的。 (3)装置排水清污分流,按质排放,并加强装置内生产污水的预处理,以保证污水处理达标排放。
(4)采用先进合理的工艺方案,以节省投资,保证工程建设进度。 7.2.4 项目年用水排水量
本项目根据年平均工况的气象条件, 分别考虑年平均工况和夏季工况的全厂水平衡。
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在年平均工况下,项目用水排水量见下表7.2-1、7.2-2。 表7.2-1 项目用水量一览表
序号 1 2 7 8 9 10 装置名称 生产氯代碳酸乙烯酯 生产碳酸亚乙烯酯 生活用水 未预见水量 合计 总计 用水量(m³/年) 生活用水 1650 300 1950 11080 生产用水 .2 27.3 901.5 9130 备注 表7.2-1 项目排水量一览表
序号 1 2 3 4 5 装置名称 生产氯代碳酸乙烯酯 生产碳酸亚乙烯酯 生活污水 合计 排水量(m³/年) 生活污水 1485 1485 8533 生产废水 7048 7048 备注 本工程在年平均工况下,生产连续用水量 8228.5m³/年,生活用水量1650m³/年。考虑未预见生产用水量1201.5m³/h,本项目生产装置年操作时间7200h,本项目全年一次水消耗量正常量为11080吨,年污水排放量为8533吨。 7.2.5 给水水源
本项目所在工业园区供水设施完善,目前园区一次水供水系统能力满足本项目用水需求。 7.2.6 项目给水系统
根据各装置的用水量、水质、水温、水压要求,本着尽量减少一次水用量,多用循环水, 以节约用水的原则,同时根据各装置的生产性质、规模大小、耐火等级的不同合理设置消防水设施,将本项目给水划分为以下几个系统:生产生活给水系统,消防给水系统,循环冷却水系统。
7.2.6.1 生产生活给水系统
本项目正常生产用水正常/最大量为1.15/1.18m³ /h(不含生活水和未预见水量),主要用于各生产装置用水、地面冲洗水和循环冷却水补充水等。本项目生活用水量为0.23m³ /h, 主要用于生产装置区的生活用水和化验用水等。
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来自园区供水管网的生产用水直接送至本项目水站。由于园区生产水供水管网水压不满足本项目用水点压力需求,拟在一次水站设置生产水储水和加压设施。本项目生产水池和消防水池合建,生产水储存于生产消防水池,经水泵加压后送至各用水点。生产水 水质符合《石油化工给水排水水质标准》(SH 3099- 2000)的水质指标要求,供水压力约 0.5MPa(G)。
来自园区生活水供水管网的生活用压力满足本项目用水点压力需求,经厂内生活水管网送至各用水点。生活水水质负荷《生活饮用水卫生标 》( GB 5749-2006)的水质指标要求, 供水压力约0.5MPa(G)。
水站主要设备及构筑物如下:
生产消防水池:1个,有效容积600m³;
生产水泵:2台,1用1备,单台流量 100m³/h,扬程0.5MPa;消防设施配置详见“消防”章节。
7.2.6.1消防给水系统
本项目总平面布置图占地面积小于100hm2,根据《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB 50974-2014)的规定,同一时间内的火灾起数应按1处确定。 7.2.6.2 循环冷却水系统
(1)系统参数
循环冷却水设计参数如下: 给水温度 30℃; 回水温度 40℃; 给水压力 0.40MPa(G); 回水压力≥0.20MPa(G); 浓缩倍数 5倍;
污垢热阻值:3.44×10-4 m2 ·K/W 腐蚀率:碳钢<0.075mm/a 不锈钢<0.005 mm/a (2)流程简述
来自生产装置的循环冷却回水(≥0.20Mpa(G))直接进入冷却塔,经喷头、填料与塔顶轴流风机抽入空气换热后落入塔底水池,被循环冷却水泵提升压力后,分别供给各生产装置循环使用。
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为补充循环冷却水蒸发和排污损失需向循环冷却水补充生产水。
为防止冷却水对设备腐蚀结垢, 系统采用投加药剂的方法进行缓蚀阻垢处理, 药剂配方需经过试验后确定。 药剂由计量泵送到循环冷却水冷却塔吸水池, 加药采用连续加药的方式投加。
为防止冷却水中细菌的繁殖,采用投加氧化型杀生剂的方法杀菌灭藻,杀生剂采用次氯酸钠溶液, 直接投加至冷却塔水池, 加药采用连续加药的方式投加。
为降低循环冷却水中悬浮物的含量,设置旁滤器作为循环冷却水的旁流处理, 在循环冷却水回水管上接出管道至旁滤器,经过滤后的出水浊度<3NTU 返回冷却塔水池,旁滤处理量约为总循环冷却水量的5%左右。
循环冷却水站主要设备及构筑物如下:冷却塔1座, 单塔处理能力120m³ /h; 循环水泵2台(1开1备 ),单台流量100m³/h,扬程0.40MPa; 浅层砂滤器:3套,单套处理能力100m³/h。
循环水系统设置电化学除盐装置,减轻结垢,减少排放废水。 7.2.7 厂区排水系统
根据清污分流的原则,排水系统分为生产污水系统、生活污水系统、生产废水排水系统, 初期污染雨水系统、清净雨水及事故排水系统。 7.2.7.1 生产污水系统
生产污水系统主要收集氯代碳酸乙烯酯装置、碳酸亚乙烯酯装置、罐区尾气洗涤塔排放的污水,污水排水量为2m³/h,送至污水处理站处理,处理后达标出水排至厂外园区精细化工产业区工业污水管网,最终送厂外园区污水处理厂进一步处理。 7.2.7.2 生活污水系统
生活污水排水系统收集本项目界区内工艺装置各车间排出的生活、化验等污水及公用工程、辅助设施排放的生活污水,污水量为1m³/h,生活污水须先经化粪池处理后送至污水处理站,与生产污水一起集中处理达标后,排至厂外化工新材料园区工业污水管网。 7.2.7.3 初期污染雨水系统
受污染区域的工艺装置及罐区均设置初期污染雨水系统,该系统由排水沟、集水井和切换设施、管线等组成,装置区内初期雨水和后期雨水由切换设施分别引入本项目设置的初期雨水池和清净雨水管线。
各装置的初期污染雨水由初期雨水排污泵加压后经初期雨水总管送往污水处理站。出界区的初期雨水管道应安装止回阀,以防总管内的污水倒流入装置。
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7.2.7.4 清净雨水及事故排水系统
厂区非污染区域的雨水及污染区后期清净雨水经管道收集后重力流排入界外雨水排水系统。
雨水排水系统兼顾输送事故工况下的消防事故排水及雨水。正常工况下,清净雨水随雨水排水系统直接排出厂外;事故工况下,消防事故排水及雨水经雨水排水系统末端的切换设施排至全厂事故水池,避免直接外排。
本项目拟设置一个有效容积1500m³的全厂事故水池,收集后的消防事故污水通过污水提升泵送至厂内污水处理站进行生化处理后达标外排厂外园区污水处理厂。 7.2.8 污水处理站
考虑部分间断的地坪冲洗水、初期污染雨水及消防事故排水,本项目新建污水处理站,设计能力15m³/h,其中高浓度污水设计能力为3m³/h,低浓度污水设计能力为5m³/h。
后续应针对污水的具体水质和可生化性进一步研究和论证本工艺流程的可行性。处理达标的污水直接外排至厂外园区污水处理厂集中处理,不达标的污水排至生化事故水池再次进行处理。
7.2.9 排水管材、接口、基础、管道埋深
初期污染雨水管、清净雨水管采用焊接钢管或无缝钢管,内涂环氧涂料,焊接或法兰连接。其余室外排水管(无压)采用高密度聚乙烯缠绕结构壁管,承插电熔焊接。室内生活污水排水管(无压)采用 PVC-U 管粘接。
高密度聚乙烯缠绕增强管(B 型结构壁管) 基础采用素土夯实,再铺设 250mm 厚砂垫层。 基础表面应平整,其压实度不小于0.95,管道四周回填土须分层夯实(每层300mm)。高密 度聚乙烯(HDPE)缠绕管管道基础、回填土压实度及管道施工安装等均应满足《 埋地用聚乙烯(PE)结构壁系统第2部分:聚乙烯缠绕结构壁管材》A 型结构壁管( GB/T19472.2-2017)要求。
管道最小覆土厚度应根据外部荷载、管材强度和当地冻土层深度等条件综合确定。 7.3 供电 7.3.1 设计范围
本可行性研究范围为年产6000吨氯代碳酸乙烯酯、2000吨碳酸亚乙烯酯工程的工艺装置、公用工程及其配套的辅助生产设施、服务设施的供配电、照明、防雷、接地设计及装置内供电外线的设计。该项目的两回10kV 进线电源供电线路及其保护不包含在本可行性研究范围内。
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7.3.2 用电负荷及负荷等级 7.3.2.1用电负荷
(1)根据各专业提供的用电设备容量,本工程负荷需容量为987.2kW,详见全厂负荷计算表。
(2)根据负荷计算,按全年运行 72000 小时本工程全年耗电量为580万kW·h。
表7.3-1 全厂负荷计算表
序号 1 2 5 6 8 9 13 14 15 17 18 装置名称 氯代碳酸乙烯酯装置 碳酸亚乙烯酯站 循环冷却水站 污水处理站 全厂事故水池 原水净化及消防水站 控制楼 原料及成品罐区 中间罐区 化验室 废料间 合计 乘以同时系 0.8 合计 421 394 159 50 1 44.5 33 30.5 41 48 12 1234 987.2 配电参数 10kV,380/220V,50Hz 380/220V,50Hz 10kV,380/220V,50Hz 380/220V,50Hz 380/220V,50Hz 10kV,380/220V,50Hz 380/220V,50Hz 380/220V,50Hz 380/220V,50Hz 380/220V,50Hz 380/220V,50Hz 备注 7.3.2.2负荷等级
由于本项目的工艺生产连续性较强,中断供电将造成较大的经济损失,生产装置及其辅助生产装置用电负荷均绝大部分属一、 二级负荷; 一级负荷中尚有特别重要的负荷, 如压缩机的润滑油泵、消防应急照明、火灾报警等;少量照明、检修负荷及厂前区负荷可划分为三级负荷。
综合全厂负荷情况,全厂按照二级负荷要求供电,即要求双回电源供电,其中一个电源故障时另一电源不会同时损坏且仍可带100%一级和二级负荷。
电力负荷的供电电源选择如下:
(1)一级负荷,考虑由双重电源供电。当一个电源发生故障时,另一个电源不会同时受到损坏。
对于厂内一级负荷中的特别重要负荷,除正常电源供电外另增设应急电源供电,并严禁将其它负荷接入应急供电系统。 应急电源根据需要可考虑采用快速启动的柴油发电机或蓄电池。
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(2) 二级负荷:对二级负荷, 要求采用双电源供电及单母线分段接线。 (3) 三级负荷:对三级负荷, 可采用单电源供电及单母线接线。 7.3.3 供配电电源
本工程供电电源条件尚不明确,进线电源暂考虑取自项目所在地工业园区外变电站 10kV不同母线段。 7.3.4 供配电方案
本工程用电负荷为 8602kW, 根据外部电源条件, 拟采用 10kV 作为电源进线电压, 为减少电能损失,降低短路电流及投资,中压配电电压选用10kV,低压选用380V,配电原则如下:
(1)全厂供电电源
电压:AC 10kV±5%,三相三线频率:50Hz±1% 中性点:具体以上级变电所 10kV 系统接地方式为准 (2)中压配电系统
电压:AC 10kV±5%,三相三线频率:50Hz±1% 中性点:经消弧线圈接地 (3)低压配电系统
电压:AC 380/220V,三相四线 频率:50Hz±1%
中性点:直接接地,接地型式采用 TN-S (4)电动机额定电压
200kW及以上电机:AC 10kV,三相,50Hz
200kW 以下( 变频驱动电机可至315kW)电机:AC 380V, 三相,50Hz (5)控制电压 中压断路器:DC 220V 低压断路器和接触器:AC 220V (6)照明配电系统电压
干线:AC 380V/220V,三相四线+PE, 50Hz 支线:AC 220V,单相,50Hz
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(7)检修电源电压
检修电源箱或插座:AC 380V,三相四线+PE;AC 220V/12V, 单相,50Hz
日用插座:AC 220V,单相两线+PE, 50Hz 7.3.5 主要电气设备
在确保供电安全可靠的前提下, 采用先进成熟的技术和设备。 (1)10kV 配电柜采用中置式交流金属封闭铠装式开关柜。 (2)柴油发电机组采用快速启动柴油发电机组。
(3)直流屏采用全智能高频开关直流电源装置,配铅酸免维护蓄电池。 (4)微机监控系统采用分布式综合自动化系统。 (5)10kV 电容补偿采用并联电容自动补偿柜。
(6)10/0.4kV 车间变压器采用带保护外壳干式电力变压器。 (7)低压配电柜采用抽屉式低压开关柜型。
(8)现场操作、控制 照明、检修等设备根据现场防爆防腐环境特征选择。 (9)UPS 采用在线双变换、并联冗余结构,配铅酸免维护蓄电池。 7.3.6 主要电气材料
(1)10kV电力电缆采用阻燃铜芯交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套阻燃型电力电缆 ZR-YJY-10/15 型。
(2)低压电力电缆采用铜芯交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套阻燃型电力电缆 ZR-YJY-0.6/1 型。
(3)控制电缆采用铜芯交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套阻燃型控制电缆 ZR-KYJY-0.45/0.75 型。
(4) 屏蔽控制电缆采用聚乙烯绝缘组屏蔽聚氯乙烯护套电子计算机用电缆 ZR-DJYPVP 型。
(5)桥架采用热镀锌钢制梯级电缆桥架。 7.3.7 防雷、 防静电、接地的设计原则
各装置建构筑物的防雷计按 GB50057《 建 筑 物 防 雷 设 计 规范》 及 GB50650《 石油化工装置防雷设计规范》 设计。 电力设备的防 雷 和 接 地 满 足 GB/T 50065《 交 流 电 气装置的接地设计规范》、DL/T 621《交流电气装置的接地》及其它有关规范的要求。防静电接地的设计应满足SH 3097《石油化工静电接地设计规范》要求。
生产装置内一般采用共用接地装置,即工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地连
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接在同一接地网上, 接地电阻小于4Ω, 同时满足电气专业微机监控系统对接地电阻的要求。
当电气专业的共用接地装置和自控接地、通信接地连在一起时,将满足上述专业对接地电阻的要求。
原则上优先利用构筑物柱内主钢筋作接地引下线, 并以构筑物基础内钢筋作接地极。 在接地电阻无法满足要求时, 采用人工接地装置, 接地干线采用镀锌钢。 7.3.8 节能技术
合理设计供电系统和电压等级:选用10kV的供配电电压,该电压等级较高,从而减少了变压层次和变电设备重复容量;减少配电级数,各变电所尽量靠近用电负荷中心,低压采用就近供电原则,减少线路及变压器的损耗;缩短了电缆长度;适当的加装电容补偿装置,提高配电母线的功率因数,减小线路中的电流,降低线路电能损耗。
合理选用高效节能电气设备:电动机选用节能电机;选用低能耗节能型电力变压器,二次回路的控制设备采用节能型元件等电气设备和高发光效率的灯具。
合理选用高效节能技术:结合工艺生产特点,部分需调速的负荷采用变频器控制;道路照明、 装置户外照明采用时钟自动控制或集中管理控制,达到节能的目的;在设计中尽量采用发光率高的照明光源,如三基色节能灯LED 灯等。
建筑设计中充分考虑自然采光和通风,尽量减少人工照明和机械通风。 7.3.9 主要设备材料表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 15 13 14 15 16 17
名 称 10kV 开关柜 车间变压器 低压抽屉式开关柜 消弧线圈装置 10kV 无功补偿装置 柴油发电机组 UPS 变频器 普通照明箱 防爆照明箱 防腐照明箱 防爆防腐现场操作箱 防爆防腐检修箱 防腐检修箱 防腐操作箱 普通操作箱 普通检修箱 型号及规格 KYN28A-12 31.5kA 250KVA、1250KVA 500 kVA 1800 kVar 200kW,含出线柜 100kVA 冗余 单位 台 台 台 套 套 套 套 批 批 批 批 批 批 批 批 批 批 数量 4 2 24 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 备注 53
18 19 20 21 22 23 24 10kV阻燃动力电缆 低压阻燃动力电缆 阻燃控制电缆 灯具 10kV封闭式母线槽 钢材 电缆桥架 批 批 批 批 批 批 批 1 1 1 1 1 1 1 7.4电信 7.4.1概述
本项目为新建项目,厂区内所有电信设施均为新建。
本项目的电信研究范围为厂区内电信设施,包括:电话系统、火灾报警系统、工业电视系统、 扩音对讲系统、无线通讯系统、计算机网络系统及厂区内的通信线路。 7.4.2 电话系统
为满足本项目的需要和对现代化管理的要求,厂区内设置电话系统。本项目不单独设置程控交换机,厂区内电话直接接入市话网,在生产管理中心的网络机柜内设置一套20对20 配线架,全厂电话分机均接入该配线架。电话分机设在科技研发室、 控制室、值班室等有人值守且与生产密切相关的工作岗位。 7.4.3火灾报警系统
根据消防要求,本项目需设置火灾报警系统。在控制楼设置一台火灾报警控制器,琴台式安装,同时在控制楼设置一台图形显示装置,用于显示全厂火灾报警信息。火灾报警系统为分布式可编址二总线制。
在重要的建筑物,如:生产管理中心、控制楼、化验室及全厂供配电设施等部位设置编码点型感烟探测器, 在电缆夹层设置缆式线型感温探测器。 在主要通道或楼梯口设置编码手动报警按钮和编码声光警报器。在生产装置区设置全天候型手动报警按钮和全天候型声光报警器或隔爆编码型手动报警按钮和隔爆型声光报警器;原料及成品罐区、碳酸亚乙烯酯中间罐区等处设置防爆型火焰探测器。使上述场所在发生火灾时能准确报出火警信号, 并在火灾报警控制器显示报警点的位置,以便通知值班人员及时采取消防措施。
火灾报警系统应与扩音对讲系统联锁,火灾报警时相应装置区内扩音对讲系统强制转换为消防应急广播。在生产管理中心、控制楼、化验室及全厂供配电设施等处设置消防应急广播。
在配电室、 值班室、 空调机房及消防泵房等房间内分别设置消防电话分机, 消防电话分机接入中心控制楼内的消防电话主机。
火灾报警系统的主电源为 220VAC, 由消防电源供电。 当交流停电时, 由火灾报警控
制器自备直流电源供电, 以保证火灾报警系统正常工作。
火灾报警系统需做接地处理,单独接地时接地电阻需小于4 欧姆,共用接地时其电阻不大于1 欧姆。 7.4.4工业电视系统
为满足全厂生产、安全保卫及管理的需要,本项目设置工业电视系统。工业电视系统监控点要求覆盖厂区重要部位,各监控点的视频信号送入控制楼监控中心进行显示和记录。
工业电视系统由摄像、传输、控制及监视四部分组成,控制设备及监视器设置在控制楼监控中心内。 监控中心操作人员可通过监视器对各摄像机进行实时监控。 摄像机采用一体化高清 IP 摄像机。 根据现场环境状况分别采用室内型摄像机、 全天候型摄像机和防爆型摄像机。
工业电视系统主电源为 220VAC,由UPS供电。
工业电视系统需做接地处理, 单独接地时接地电阻需小于4 欧姆,共用接地时其电阻不大于 1 欧姆。 7.4.5 扩音对讲系统
为方便厂区内各室外岗位和流动岗位的通信要求, 加强控制室对生产现场的调度和监控, 本项目设置无主机生产扩音对讲电话系统, 该生产扩音系统为双向扩音双向通话, 主设备安装在控制楼内。主控话站和台式话站安装在控制楼。
该系统适合在空间大、环境嘈杂、岗位分散的车间或需要同步操作的作业面。在主要生产岗位或环境恶劣、噪音大的工作场所设置“呼叫/通话”话站。通过扬声器,可实现调度员发布指令、报警或找人等功能,并具有在高噪音场所扩音呼叫和抗噪声等功能。可以随时找到流动巡检的操作人员。并可向各装置发出一些公共信号(如火警信号等)和呼叫广播。通过该系统的话站,可实现呼叫广播和两人以上的通话。根据现场环境状况,话站和扬声器分别采用普通型、全天候型和防爆型。
扩音对讲系统主电源为 220VAC,由UPS供电。
扩音对讲系统需做接地处理,单独接地时接地电阻需小于 4 欧姆,共用接地时其电阻不大于1欧姆。 7.4.6 无线通讯系统
为便于本项目厂区内控制室与其所属岗位或巡检人员之间联系,以及对开停车及大、中修时, 现场指挥的通信联络,本项目共设防爆型无线对讲电话5台。 7.4.7 计算机局域网系统
在厂区内建立一套星型拓扑结构的数据通信网,实现语音、数据及图像的传输。计算机
55
网络中心以及服务器等网络中心设备均设置在生产管理中心。
在控制楼、化验室等建筑物内设置计算机网络系统。在同时设有电话设施和计算机局域网设施的建筑物内,为使电话端口、数据端口可以通过配线架上的跳接很方便地互换, 采用建筑物综合布线系统( PDS)。
各建筑物与网络中心均通过多芯单模光缆进行连接,按照星形拓扑结构进行配线。为保证将来千兆以太网的正常运行, 厂内网络布线采用六类非屏蔽系统, 所有线路的设备和材料均采用六类非屏蔽产品。
计算机网络系统主电源为 220VAC,由UPS 供电。
计算机网络系统需做接地处理,单独接地时接地电阻需小于4欧姆,共用接地时其电阻不大于1 欧姆。 7.4.8 厂区内的线路
厂区内通信线路包括:电话系统、火灾报警系统、工业电视系统、扩音对讲系统及计算机网络系统等的线路。
电话系统线路主干电缆采用HYA型铜芯市内通信电缆,室内电话终端配线,采用 HBV-4×0.5 电缆。
火灾报警系统信号线采用ZR-RVS-2×1.5 阻燃型双绞软线, 电源 线 采 用 NH-RVV-2×2.5 耐 火 型 电 缆;厂区主干电缆采用 ZN- DJYPV-2×2×2.5 阻燃耐火型屏蔽信号电缆;引至本安型手动报警按钮的线路采用 ZR-IAJYPVP-1×2×1.5 本安电缆;引至隔爆型声光报
警器的线路采用 NH-KVV-2×1.5 控制电缆。
工业电视系统主干线路采用12芯单模光纤。由工业电视机柜现场控制箱的信号线及控制线 采用4芯单模光缆,电源线采用ZR- RVV-3×2.5阻燃电缆。由工业电视控制箱至摄像机的信号线、控制线及电源线采用多芯综合线(网络+电源)。
扩音对讲系统线路,其主干电缆采用专用电缆HAVP-13×32×0.15-4×48×0.2,扬声器电缆采用HAV-2×32×0.15。
计算机网络系统线路采用12芯单模光纤。
通信线路敷设方式可根据具体情况采用直埋、电信管道、 建筑物暗设、穿钢管或电缆桥架沿建(构)筑物架空敷设的敷设方式。 7.4.8主要电信设备一览表
主要电信设备一览表
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序 号 1 2 3 4 5 6 名称 电话系统 火灾报警系统 工业电视系统 扩音对讲系统 无线通讯系统 综合布线系统 型号及规格 防爆对讲机5套 单位 1 1 1 1 1 1 数量 套 套 套 套 套 套 备注 7.5供热 7.5.1 概述
本项目供热包括生产供热和生活采暖,生产供热包括蒸汽供热和导热油供热。 本项目配制1台6t/h 的导热油锅炉,导热油锅炉燃料能源为天然气。配备蒸汽换热系统,产生蒸汽和热水。生产蒸汽正常情况依托园区管网,如园区管网不能提供或检修,则由导热油炉换热产生蒸汽供生产使用。 7.5.2供热说明
(1)2.8MPa 蒸汽管网
本等级蒸汽来自界外2.8MPa.g 330℃中压蒸汽,热用户为循环水泵。2.8MPa 等级与 1.6MPa 等级蒸汽管网间设置减温减压装置,用于开车或事故工况。
(2)1.6MPa 蒸汽管网
此等级蒸汽来自循环水泵背压产生的1.6MPa 次中压饱和蒸汽产生的2.5MPa 次中压蒸汽减压,用户主要为生产装置。1.6MPa 等级蒸汽管网通过设置减压装置,与 0.8MPa 蒸汽管网联通,并补充其不足蒸汽。
(3)0.3MPa 蒸汽管网
本等级蒸汽来自闪蒸槽,用户为管道伴热,并在全厂检修时,提供采暖蒸汽。 (4)0.13MPa 蒸汽管网
本等级蒸汽由碳酸亚乙烯酯装置自产自用,不足蒸汽通过 0.3MPa 蒸汽管网减压供应,在 碳酸亚乙烯酯装置内达到蒸汽产用平衡。 7.6 供暖、通风与空气调节 7.6.1 概述
本项目中的许多建筑物需要维持一定的温度、湿度或空气质量,以提供设备可靠的运行环境, 或为操作人员提供安全舒适的工作环境。采暖、通风和空气调节系统正是为这一需要而设置的。
采暖、通风与空气调节系统的设计以能确保长期稳定连续工作为原则, 并运行经济、 安全且易于维护。采暖、通风及空调设备全部采用国内设备,且满足工业建筑特殊情况的要求。
57
7.6.2 设计方案 7.6.2.1采暖
本项目所在地区日平均温度≤5℃的天数为145天,属集中采暖地区,除有特殊要求不采暖的外,其余封闭式生产厂房、库房和辅助建筑物均设计采暖系统。
本项目主要采用热水采暖,采暖供回水温度采用 95/70℃,采暖热水由换热站制备并由全厂采暖外管网统一供给。个别布置分散、面积很小且又远离热水管网的建筑物,当其附近有低压蒸汽管网时,采 用 P≤0.6 MPa (G)的蒸汽为热媒,蒸汽压力减压0.2 MPa(G)后用于采暖。蒸汽就近接自外管网,凝结水回收利用。经技术经济比较和业主同意后,当某些建筑物附近无蒸汽管网时,采用电采暖(爆炸危险区除外)。
一般采用散热器采暖。 有机械送风要求的厂房,采用热风采暖或散热器与热风采暖相结合的方式;有连续排风要求且又采暖的厂房, 除设散热器采暖外另设补热风系统;对于高大空间且有温度要求的生产厂房,散热器采暖系统仅作为值班采暖系统,保证室内温度为5℃,其余负荷由暖风机采暖系统提供。
散热器采用钢制柱型散热器(蒸汽系统禁用)、铸铁散热器(用于有腐蚀性的车间)、光面排管散热器(用于有大量粉尘厂房或蒸汽系统)。
室外的采暖热水管、蒸汽管和凝结水管均在工艺管廊上架空敷设,由主管廊接至建筑物的采暖管道也架空敷设,如无管廊可利用或不便架设支管廊和架空敷设影响美观的区域,接至建筑物的采暖热水管由主管廊向下采用保温直埋管直接埋地敷设到建筑物,蒸汽和凝结水管采用地沟敷设方式敷设,同时有上述三种管道的,采用地沟敷设。厂前区采暖室外热水管采用直埋敷设。 7.6.2.2 通风
放散热、蒸汽或有害物质的厂房,首先采用局部通风。 当局部通风达不到要求时,辅以全面通风或采用全面通风。
设计局部通风或全面通风时,首先采用自然通风,当自然通风达不到要求时,辅以机械通风或采用机械通风。
机械通风送入车间的空气中有害气体、蒸汽及粉尘的含量, 不超过车间最高允许浓度的 30%。 当超过时,从清洁区取风或设置空气净化装置。
可能突然产生大量有害气体或爆炸危险性气体的厂房,设事故通风系统。事故通风系统通风机与可燃或有害气体探测装置联锁。
事故排风的通风机电气开关分别设置在室内和室外便于操作的地方,其供电可靠性等级与工艺装置供电等级相同。
58
可能积聚爆炸危险性物质或有害气体、蒸汽的地下、半地下生产房间或深度大于 2m 的地坑, 设置机械通风,每小时采用不小于 6 次换气。
根据规范要求设置建筑防排烟通风系统。 7.6.2.3 空气调节
本项目所在地夏季空调日平均温度为26.2℃,根据规范对人员舒适度有要求的建筑物或房间夏季宜设空调系统(业主有特别要求者除外)。对工艺有温、湿度要求的建筑物或房间设空调系统。
本项目设置全厂性集中空调制冷站,主要建筑物如生产管理中心、化验室、控制楼、变电所等采用集中冷源的空调形式, 空调系统采用组合式空调机或风机盘管机组。 其他分散且面积较小的建筑物则根据需要分别设置的风冷分体式空调系统。
对温、湿度均有要求的房间(如 DCS 控制室、DCS 机柜式等)设置恒温恒湿型集中空调系统,拟采用双冷源型恒温恒湿空调机组。
集中式空气调节系统的新风量, 按补偿排风、 保持室内正压或保证每人不小于30m³/h 的新风量的最大值确定。
空气调节系统的新风和回风作过滤处理。过滤设备采用无纺布、泡沫塑料等作滤料,便于清洗。必要时采用多效空气净化机处理新风。
空气调节系统设有消声与隔振措施。
空气调节系统一般采用就地控制, 当有需要时设置检测、 联锁与自动控制系统。 7.7 建筑
7.7.1 建筑设计原则
(1)建筑设计应贯彻“经济、适用,在可能条件下注意美观”的原则。 (2)建筑设计应尽量做到标准化、定型化和系列化。
(3)建筑设计应注意因地制宜,就地取材,积极慎重地采用新技术和新材料。所选用的材料应是经过同类型装置考验过的、能满足设计要求的。
(4)根据化工生产的特点,应按国家规范,妥善地处理好防火、防爆、防腐蚀、防污染、防噪声设计。
(5)在保证安全适用的原则下,力求经济,不但要注意节省工程造价,而且还要尽量减少工程建成后的维护费用。
(6)应充分考虑施工技术和材料供应的实际情况,使拟定的设计方案切合实际。 (7)主要装置优先采用整体现浇钢筋混凝土结构和钢结构,次要构件优先采用定型的、 标准化的结构构件,以减少制作、安装工作量。
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(8)本工程土建设计均严格执行国家颁发的现行设计规范、 规定和法定计量单 位及行业标准规范。
(9)本工程土建设计标准图集以国家现行标准图集为主。 (10)建、构筑物结构设计使用年限为 50 年。 7.7.2 建筑设计规定 7.7.2.1概述
建、 构筑物的建筑设计应遵守国家颁发的现行设计规定、强制性规范和标准,采用国家通用建筑构配件标准图集。室内外地坪标高相差一般为300mm,特殊要求除外。 7.7.2.2 建、构筑物高度要求
(1)单层厂房檐口高度、吊车轨顶标高的确定,除了满足工艺生产装置平面布局和空间组合的要求、生产操作条件、检修设备需要外,还应遵守规范 《厂房建筑模数协调标准》(GB/T 50006-2010)的有关规定。
(2)控制室室内净高不小于3.3 米,配电室层高不宜低于3.6 米 (3)一般建筑物的完成地面至结构板顶高度不低于3000mm。 (4)一般建筑物的完成地面至吊顶高度不低于2500mm。 (5)平台及走道高度不低于2200mm。
(6)楼梯梯段间的净高不低于2200mm,平台间的净高不低于2000mm。 (7)安全护笼距地面的高底为2400mm。
(8)设备通道门高不低于2400mm,其它的门高不低于2100mm。 7.7.2.3建筑材料
除有特殊要求者外,选用的建筑材料应尽量就地取材,主要建筑材料为: (1)水泥:42.5、52.5 普通硅酸盐水泥、矿渣水泥。 (2)砌体:采用 MU20 灰砂砖、A5.0 加气砼砌块。
(3)木材:采用一、二级红白松或杉木,木门及细木制品用杉木、红松、白松仅用于粗木制(品和预埋木砖,楼梯木扶手用硬木如水曲柳。
(4)钢材:钢筋、型钢 Q235-B,镀锌铁皮,一般用 26 号镀锌铁皮。 (5)保温(隔热)材料:聚乙烯挤塑泡沫板或岩棉板。 (6)防水材料:用高分子防水卷材。
(7)压型钢板:采用彩色压型钢板 0.60mm 厚(镀铝锌板材)。
(8)装饰材料:墙面砖、水性水泥漆、乳胶漆、石膏装饰板、轻钢龙骨石膏板。 (9)防腐蚀及防火材料:防腐涂料、花岗岩、耐酸瓷砖、玻璃钢隔栅及防火涂料、防火
60
板。
7.7.2.4 建筑构造
(1)墙体
框架结构:防潮层以上用300厚加气混凝土砌块,Ma5.0 专用砌筑砂浆砌筑;防潮层以下用 MU20 灰砂砖,M7.5 水泥砂浆砌筑。
墙体水平防潮层用 1∶2 水泥砂浆掺5%防水剂20厚,设于室内地坪下60mm,有基础梁处不设防潮层。
砖砌体中门、窗洞顶及预留洞顶,凡洞宽≥600 者均采用钢筋混凝土过梁,过梁选用《钢筋混凝土过梁》(13G322-1~4)标准图集,一般采用二级荷载, 宽度≤600 者采用钢筋砖过梁,底配 3φ8 钢筋,两端伸入墙内各370mm,做1∶2 水泥砂浆保护层30厚。
(2)地面及楼面
生产及辅助用房的底层室内外地坪高差为300,有特殊要求者按实际要求设计。一般生产厂房则采用聚合物水泥砂浆楼、地面。加药间采用耐酸砖地坪,配电用房的楼、地面采用环氧自流平,控制室采用抗静电活动地板。室外地坪采用现浇混凝土地坪,厚度不应小于 150。室内外地面的地基均要求夯实、碾压,密实度必须达到 92%。
所有室内外混凝土地坪均应按标准图集《楼地面建筑构造》(12J304)设置缩缝和伸缝;凡四周有围堰的室外地坪除按上述规定设缝外,地坪与围堰交接处均应仿伸缝做法设缝,缝宽 20,灌沥青胶泥。
室外平台(连接楼梯或踏步的平台,设备平台等)标高应较与其相通的室内地坪或楼面低 30。
地沟一般用混凝土现浇,构造详见标准图《地沟及盖板》(02J331),特殊要求者见单体设计图。
(3)屋面
屋面排水分有组织排水和无组织排水两种方式。凡檐口高度大于或等于7米者应做有组织排水;小于7米者做无组织排水。
平屋面坡度为1∶50。
屋面防水层为高分子防水卷材。 保温层为聚乙烯挤塑泡沫板或岩棉板。 (4)门、窗
本工程建筑物均采用木门、钢木大门、塑钢门和塑钢窗。对洁净度有一定要求的辅助用房,如控制室、配电室等加设纱门、纱窗。
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窗采用塑钢窗。
根据使用要求,外门采用钢门,内门为夹板门或成品木门。变压器室采用钢门、钢窗。 (5)装修
生产厂房和辅助用房的外墙面为水泥砂浆刷外墙涂料。顶棚、内墙面为混合砂浆刷内墙涂料二道。构造做法如下:
a)外墙装修水泥砂浆打底、彩色丙烯酸外墙涂料饰面。 丙烯酸外墙涂料一底一中二面满刮腻子一道找平 1:2.5 水泥砂浆找平 8 厚 1:3 水泥砂浆底 12 厚
b) 内墙面装修采用混合砂浆打底,丙烯酸内墙涂料饰面。刷丙烯酸内墙涂料一底一面 满刮腻子一道找平
1:0.3:2.5 混合砂浆找平 5 厚
刷素水泥浆一道(内掺水重 3%~5%的 108 胶)1:1:6 混合砂浆刮底 15 厚 控制室宜采用轻钢龙骨石膏板吊顶,内墙面混合砂浆刮腻子及刷乳胶漆二道。 (6)室外工程
散水坡宽度不小于 1000,坡度 5%。散水沿长度方向每 12m 及散水与外墙面交接处均留伸缩缝,缝宽 20,内填沥青胶泥。
设有明沟排水的建、构筑物,明沟纵向坡度为 3~5‰。入口坡道长度 1500,坡度为 1∶8~1∶10。
室外台阶踏步高为 120~150,宽度≥300。 (7)楼梯
生产厂房及辅助建筑主要楼梯坡度,疏散用的室外钢梯,不大于 45°,上操作平台的钢梯(直爬梯除外)坡度不宜大于 51°,净宽不小于 900。 7.7.2.5 防腐蚀
(1)凡有腐蚀介质作用的建、构筑物都必须按《工业建筑防腐蚀设计规范》 (GB50046-2008)的要求作防腐蚀处理。
(2)防腐蚀建、构筑物的构造节点以采用国家标准图集《防腐蚀建筑构造》 08J333 的相关做法。
(3)有气相腐蚀的建、构筑物,其梁、柱及天棚顶面及墙面应刷防腐涂料。
(4)外露金属构件(如钢平台、楼梯、栏杆等),在除锈、除污、除尘后应刷防腐涂料。 (5)有强腐蚀的区域加药间为重点防护区, 采用耐酸砖防腐,该区域的排水沟采用玻璃
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钢格栅盖板。 7.7.2.6 防火
建筑防火必须遵循国家的有关标准规范,从全局出发,统筹兼顾,正确处理生产和安全、重点和一般的关系,积极采用行之有效的防火措施,做到促进生产,保障安全,方便使用,经济合理。
建筑物构件的燃烧性能和耐火极限不应低于《建筑设计防火规范》GB 50016-2014 的有关规定。
建筑的防火应按《建筑设计防火规范》GB 50016-2014、《石油化工企业设计防火规范》GB 50160-2008、《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB 50229- 2006 的相关规定进行设计;
排架结构厂房的钢屋架和全钢结构厂房,各部位钢构件防火保护层耐火极限不应低于《建筑设计防火规范 GB50016-2014 的有关规定。
室外敞开式钢结构露天装置应按《石油化工企业设计防火规范》GB50160-
2008 和《石油化工钢结构防火保护技术规 SH3137-2013 中的承重钢框架考虑,并根据此规范采取相应防火保护措施。 7.7.2.7 噪声控制
噪声防治按国家颁发的《工业企业噪声控制设计规范》(GB/T-50087-2013)执行。 钢构件防腐、防火涂层构造如下: 室内非防火部分钢结构
涂刷程序 基层处理 底层 中间层 面层 油漆名称 涂刷方法 涂刷遍数 涂膜厚度 清扫干净、除锈等级 Sa2.5 并清除干净钢结构基面上的油污、尘土、锈沫 环氧富锌底漆 环氧云铁漆 聚氨酯面漆 喷涂或涂刷 喷涂或涂刷 喷涂或涂刷 2 1 3 70μm 60μm 100μm 室外非防火部分钢结构
涂刷程序 基层处理 底层 中间层 面层 油漆名称 环氧富锌底漆 环氧云铁漆 聚氨酯面漆 涂刷方法 喷涂或涂刷 喷涂或涂刷 喷涂或涂刷 涂刷遍数 2 1 3 涂膜厚度 70μm 70μm 100μm 清扫干净、除锈等级 Sa2.5 并清除干净钢结构基面上的油污、尘土、锈沫 室内防火部分钢结构
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涂刷程序 基层处理 底层 中间层 面层 油漆名称 涂刷方法 涂刷遍数 涂膜厚度 清扫干净、除锈等级 Sa2.5 并清除干净钢结构基面上的油污、尘土、锈沫 环氧富锌底漆 环氧云铁漆 室内型防火漆 聚氨酯面漆 喷涂或涂刷 喷涂或涂刷 喷涂或涂刷 喷涂或涂刷 2 1 70μm 60μm 由耐火时间定 3 100μm 主要建构筑物一览表:
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 名称 碳酸亚乙烯酯 氯代碳酸乙烯酯 甲类库房一 丙类库房一 丙类库房二 配电室 动力车间 消防泵房 办公室 生活区 消防水池 循环水池 污水装置区 固废暂存库 合计 层数 3 3 1 1 1 1 1 1 3 1 耐火等级 二级 二级 二级 二级 二级 二级 二级 二级 二级 二级 二级 结构形式 钢结构 钢结构 混凝土 钢结构 钢结构 混凝土 混凝土 混凝土 混凝土 砖混 建筑面积(m2) 5184 4320 748 1440 1440 300 650 150 1350 600 1378 17560 7.8结构设计 7.8.1结构设计原则
结构设计应从工程实际出发,合理选用材料、结构方案、结构布置和构造措施,以满足生产、使用和检修的要求。
设计必须具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性,并注意验算结构构件制作、运输、安装等施工阶段的强度和刚度。
主要装置优先采用钢结构,次要构件优先采用定型的、标准化的结构构件,以减少制作、安装工作量。
工程设计均严格执行国家颁发的现行设计规范、规定和法定计量单位, 部颁标准及现行地方有关规定、规程。
工程设计标准图以建设部颁发的现行标准图为主,部分采用现行的行业标准图。 7.8.2 耐久性设计
(1)设计基准期为50年。 (2)结构设计使用年限 普通房屋和构筑物为50年。 (3)建筑结构安全等级
一般房屋安全等级为二级,抗震设防类别为乙类的建构筑物安全等级为一级。 7.8.3 抗震设计
本项目建设地点位于宁夏平罗工业园区红崖子能源化工基地新材料园区,项目建设地陶乐镇场地基本烈度为 VII 度, 地震峰值加速度 0.15g, 特征周期0.45S。本项目场地 50 年 63%、10%、2%三种超越概率水准下,场地地面地震峰值加速度分别为 55、165、310gal,特征周期分别为 0.40、0.45、0.69s,场地基本烈度为Ⅶ度,设计地震分组为第三组。 生产装置建(构)筑物根据《石油化工建(构)筑物抗震设防分类标准》 (GB 50453-2008)确定抗震设防分类及设防标准;按照《建筑抗震设计规范》 (GB 50011-2010)以及《构筑物抗震设计规范》(GB 50191-2012)进行抗震设计。 7.8.4 地基与基础
(1)工程地质、水文地质条件
本项目厂址所在地原始地貌单元为宁夏陶灵盐台地缓坡丘陵区,属构造剥蚀、侵蚀堆积地貌单元,场地高程在 12.97~1339.8m 之间, 最大高差49.83m。西高,东低。
厂址处于地质构造相对稳定的地块上,适宜建设。厂区地土为中硬夹砂土,建筑场地类别为Ⅱ类,不排除局部为 I 类。
(2)基础方案
本工程一般的建、构筑物基础拟采用天然地基为持力层做浅基础(钢筋混凝土条形或基础)。后期在设计时将根据详细的地质情况,并结合建、构筑物特点,对荷载较大的重要建构筑物、对不均匀沉降较敏感的大型设备基础,如果采用利用天然地基上做基础后不能满足需要时,拟采用地基处理如换填、桩基础等,桩基础施工前应进行试桩。
建、构筑物不宜以回填土作为天然地基,但对于一些小型设备(如小型泵)、小管架、堆载地坪等,在经处理之后,可以置于填土上。对填土质量、压实系数应根据承载力要求明确规定。
(3)基础防腐
桩、基础、基础梁等地下钢筋混凝土构件应满足《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB 50046-2008)有关要求。
(4)结构防渗漏、防污染设计
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为了防止本项目的建设对地下水造成污染,从原料产品储存、装卸、运输、生产过程、污染处理设施等全过程控制各种有毒有害原辅材料、中间材料、产品泄漏(含跑、冒、滴、漏),同时对有害物质可能泄漏到地面的区域采取防渗措施,阻止其渗入地下水中,从源头到末端全方位采取控制措施。
本项目的防渗设计原则以及污染防治区划分详见《全厂防渗统一规定》。 7.8.5 建筑结构选型
(1)本工程主要生产装置:钢框架结构。
(2)对公用工程设施和辅助生产设施,可采用钢筋混凝土框架结构。对仓
库和空间较大者且有桥式吊车者采用钢筋混凝土排架结构,屋面采用轻型钢屋架及钢檩条、
压型钢板或钢筋混凝土屋架、大型屋面板;无桥式吊车者采用门式刚架轻型钢结构,屋面采用钢檩条、压型钢板。一般辅助建筑采用钢筋混凝土框架结构,部分辅助建筑物可采用砌体结构。
(3)管廊采用钢结构。池、槽、坑、沟按其尺寸大小和受荷情况分别采用砌体结构或钢筋
混凝土结构;塔、反应器等设备基础采用钢筋混凝土;楼面管道托架及各类操作平台采用钢结构。
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第8章 节能与节水
8.1 节能与节水措施 8.1.1 氯代碳酸乙烯酯装置
(1)采用搪瓷反应釜密封性能好,具有耐热性更好,耐腐蚀性更强的稳定性能,使氯化反应稳定温和降低电耗。
(2)液氯经过液氯汽化器热水汽化后,通过氯气稳压阀控制氯气压强,采用配量自动控制供给氯气的反应方法,精准控制氯气喷向碳酸乙烯酯的接触面,促使碳酸乙烯酯充分氯化,原料氯气消耗得到较大降低,同时缩短装置氯化反应的时间,减少了持续供热而消耗的电力。
(3)采用自动喷射吸收氯化氢气体,精准控制喷入气体中的的水量,避免超过盐酸浓度必需的过量水消耗。
(4)选用适当的风机和泵以降低电耗.
这几项措施促进了电石和水的反应, 提高了碳酸乙烯酯氯化反应率, 节约了用水, 也有利于节能。
8.1.2 碳酸亚乙烯酯装置
(1)本装置工艺过程中,采用的动力设备少,电耗较低。加热法需持续加热250-260℃进行热解反应,得到热解产物后还要冰冷却操作,因而风机电耗较高,设备耗资较大。
(2)相比较加热法,三乙胺脱氯化氢的转化率和选择性很高,原料消耗低,工艺条件较为温和,水消耗较低。
(3)本装置采用节能型的电机、仪表及照明设备, 达到节能的目的。
(4)利用TRO 系统催化焚烧对排放尾气进行焚烧,其燃烧烟气的热量用于预热锅炉给水,不仅减少了污染物的排放,同时回收了热能。 8.1.3 供热系统节能
本工程在生产过程中,往往都包含着能量转换或传递, 如物料与设备、 管道之间设备、 管道与大气之间的热量传递等。一方面可以从工艺流程本身来合理利用能源,提高能源的利用率, 另一方面可以采取有效的保温措施以减少能源传递过程中的能量损耗。
(1)热力管网系统保温措施
热力管网保温的种类有:工艺保温、防烫(人身防护保温)、电伴热保温、蒸汽伴热保温、 夹套伴热保温、 防冻保温。 设计中根据工艺的要求, 选用不同的保温类型。
随着各种新型保温材料不断研制成功及广泛推广使用, 这于国于民都大为有利, 从选
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择使用保温材料而言,则要求其保温材料的隔热性好;硬质保温材料的密度不得大于 300Kg/m³、抗压强度不应小于 0.3MPa; 软质及半硬质保温材料的密度不得大于 200Kg/m³ ; 保温材料的含水率不得大于7.5%(重量比)。
本工程设计时,根据不同的情况,选用不同材料和不同的保温、保冷方式,以满足工艺介质的温度要求,并达到管道和设备减少热损失的效果,从而支持了全工程节能。
(2)在工艺装置出口设有在线监测仪表,合格的冷凝液直接进除氧器, 不合格的回脱盐水站处理后再利用。
(3) 蒸汽余压利用: 利用蒸汽减压过程的能量,采取背压汽轮机驱动发电机的形式, 实现降低电力消耗的目的。 8.1.4 供电系统节能 供电方案节能
(1) 配电设计中减少变配电级数,降低损耗;将单相负荷作三相平衡分配;缩短供电距,减少损耗,节能、节约投资。
(2) 选择低损耗变压器, 保持变压器在经济运行状态。对于电力变压器, 负荷率 0.5~0.6为左右。既保证供电可靠性,亦使变压器本身运行损耗处于最低状态。
(3)中压电机选用10kV电压等级,减小工作电流,降低损耗。
(4)为提高供电可靠性和运行管理水平,采用微机保护监控系统,电气测量采用数字显示表计, 并将各种运行信息及时进入监控系统, 实现电耗的宏观和微观监视和测量分析, 实施有效的运行维护和能源管理。
( 5)在10kV和 0.38kV 配电室安装自动无功补偿装置,使配电系统的功率因数至 0.92 以上。 8.1.5 用电设备节能
(1)在机泵等用电设备选型上,对于正常生产时负荷变化较大的机泵选用变频调节,且采用高效节能的新型产品。
(2)采用高、低压静电电容器补偿装置,使企业总的功率因数不小于0.92,电气线路损耗减少,从而节约能源。
(3)变电所变压器选用节能型变压器。 (4)大容量电机选择高压电机。
(5)异步机选择能量反馈型的绕线式电机。
(6)工艺装置区及生产车间照明采用高效率三基色节能灯或 LED灯。 适当增设灯开关, 使每个开关控制灯的数量不要过多;对大型厂房照明设计分区、分时稳压控制,增加
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控制灵活性, 便于管理和节能; 室外照明用时控开关代替灯开关, 以利节电。
(7)使用具有节电效果的低压电器。 8.1.6 给排水系统节能
(1)本项目生产给水系统分为:生产(低压)给水系统和生产给水系统,做到分压供水,从而大大节省用电能耗。
(2)本项目生产给水系统,采用变频供水设备,节约电能。
(3)对生活水、生产水、循环冷却水等均采用流量计量, 以便于加强节水管理,控制用水量。
(4)选用结构先进、质量合格的水泵、 阀门、管道、管件及卫生洁具,做到管路系统不发生渗漏和破裂,防止漏水损失。
(5)选用效率高、能耗低的冷却塔、水泵、提高设备的运行效率。根据实际用水情况调节系统供水能力。 8.1.7 建筑节能
(1)建筑设计充分适应夏热冬冷地区的特点。
(2)贯彻安全适用、技术先进、经济合理、美观协调的建筑设计原则。
(3)生产和辅助生产建筑物应根据当地气候及生产特点,在满足工艺生产使用要求和确保安全的原则下,按需采用封闭式厂房、敞开式厂房、半敞开式厂房。采取相应措施,妥善处理防火、防爆、防震、防毒、防腐蚀、防尘、防噪音及节能等要求。
(4)生产装置的控制室、配电室、化验室、维修间等辅助用房,尽可能集中布置,组成综合建筑物。
(5)建筑材料的选用原则上优先采用能满足设计要求的经济性、耐久性较高的地方建筑材料和地方构配件,在安全可靠的基础上推广采用新技术、新结构、新材料。砌体墙就地采用页岩空心砖砌筑,钢结构建筑围护墙体采用复合保温压型钢板。
(6)实行建筑节能设计,因地制宜地选择朝向,采用合理的建筑体形,推广保温隔热性能好的新型围护结构,降低单位建筑面积的能耗,提高用能效率。屋面保温材料采用质量可靠的保温隔热材料。 8.1.8 主要节水措施
主要采取措施为:
(1)采取氯气法氯代碳酸乙烯酯工艺,在氯化发生器内碳酸乙烯酯与氯气定量的发生反应,控制排放副产氯化氢水含量,较传统磺酰氯法工艺减少了大量水的消耗;
(2)对脱卤化氢发生系统水循环进行创新,采取洗涤水循环回用技术,将卧式储罐洗
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涤水循环至发生器使用,减少废水的产生;
(3)在碳酸亚乙烯酯精馏系统强化精馏装置的精馏效果,将产生的工艺水在系统循环使用, 降低水耗;
(4)冷凝系统设计采用先进工艺和技术,采用新型收水器,以降低风吹损失水量;
(5)选用高质量的水泵、阀门、管道、管件及卫生洁具,做到管路系统不发生渗漏和破裂,以减少水的损失;
(6)对循环水系统的采用电化学除盐除垢技术,达到减少循环水废水排放的效果。 8.2 项目总能耗指标分析计算
能耗指标折算依据:
《综合能耗计算通则》GB/T 25-2020 标煤热值:29308kJ/kg(7000kcal/kg)
计算说明:本项目在生产过程中使用的电、蒸汽(2.8MPa)、天然气等能源,计入年能源消费总量。
项目年能源消费总量分析计算表为:
序号 1 2 3 名称 电 蒸汽 天然气 合计 折标煤 年总耗量 单位 万 KWh 万吨 万 Nm³ 吨 数量 297.3 6.28 1.84 8463.8 单位能耗指标 单位 MJ/KWh MJ/吨 MJ/Nm³ 吨/MJ 数量 3.6 3559 34.52 29307.6 年能耗总量 单位 万 MJ 万 MJ 万 MJ 万 MJ 数量 1070.28 22350.52 63.52 23484.32 根据以上计算结果,本项目年综合能源消费量为8463.8吨。 8.3 单位产品能耗计算
能耗指标折算依据:
《综合能耗计算通则》GB/T25-2020
《乙烯装置单位产品能源消耗限额》GB30250-2013
根据《乙烯装置单位产品能源消耗限额》(GB30250-2013),本项目在生产过程中使用的电、蒸汽(3.8MPa)、天然气等能源,新鲜水、压缩空气、氮气等耗能工质计入单位产品综合能耗计算。
项目单位产品综合能耗分析计算表为:
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序号 1 2 3 4 5 6 名称 电 蒸汽 新鲜水 天然气 压缩空气 氮气 合计 折标煤 年总耗量 单位 万 KWh 万吨 万吨 万Nm³ 万Nm³ 万Nm³ 万吨 数量 297.3 6.28 1.1 1.84 250 1500 1.87 单位能耗指标 单位 MJ/KWh MJ/吨 MJ/吨 MJ/Nm³ MJ/Nm³ MJ/Nm³ 吨/MJ 数量 3.6 3559 7. 34.52 1.17 11.72 29307.6 年能耗总量 单位 万 MJ 万 MJ 万 MJ 万 MJ 万 MJ 万 MJ 万 MJ 数量 1070.28 22350.52 8.29 63.52 292.5 17580 41729.11 根据以上计算结果,本项目单位产品能耗为533kgce/t。
本项目单位产品能耗达到《乙烯装置单位产品能源消耗限额》(GB30250- 2013)三乙胺法单位产品能耗先进值≤0kgce/t的标准,属于能耗先进装置。
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第9章 环境保护与消防措施
9.1 执行标准及处理原则 9.1.1 执行标准
根据国家环境保护的有关法规,在项目实施过程中对排出的污染物应采取必要的措施,使之达到国家的排放标准及总量控制要求。项目设计遵循清除污染、保护环境的原则。在设备选择和安装上采取一系列控制、减少污染源的措施,使污染控制在允许标准范围。项目建设执行以下环保标准:
《中华人民共和国环境保》 《中华人民共和国环境影响评价法》 《中华人民共和国水污防治法》
《中华人民共和国环境噪音污染防治法》 《中华人民共和国大气污染防治法》 《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》 《中华人民共和国大气污染防治法》 《中华人民共和国清洁生产促进法》 《大气污染物综合排放标准》(GB16297-2012) 《污水综合排放标准》(GB78-2002) 《环境空气质量标准》(GB3095-2012) 《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-2008) 《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)
《建设项目环境保护管理条例》(第 253 号令)
《环境影响评价技术导则 石油化工建设项目》(HJ/T-2003) 《关于加强化工园区环境保护工作的意见》(环发〔2012〕 号) 《环境标志产品技术要求节能灯(HJ/T230-2006)》
《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001) 9.1.2 三废处理原则
(1)环境保护坚持“保护优先、预防为主、综合治理、公众参与、损害担责”的原则,各部门共同采取措施,对污染进行联合防治,以达到国家及地方有关环境保护方面的标准和规定。
(2)严格执行国家环保法律法规和规定,确保各项处理指标达到国家和地方相关规定。
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(3)采用成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺,保证处理效果,节省投资,降低运行成本。
(4)设备选型兼顾通用性和先进性,确保运行高效、稳定、可靠。设计新颖美观、布局合理,具有时代感。
(5)系统运行灵活、管理方便、维修简单,充分考虑操作简便,减少操作劳动强度。 (7)采取有效措施减小对周围环境的影响,合理控制噪声、气味,妥善处理、处置固体废弃物,避免二次污染。
9.2 建设地区的自然条件和环境现状 9.2.1 厂址地理位置和自然条件
项目地位于宁夏平罗工业园区精细化工产业区。平罗县位于宁夏银川平原北部、黄河中下游,地处东经105°57ˊ42″—106°58ˊ,北纬 38°36′18″—39°51′13″之间,是石嘴山市所辖唯一建制县。东与内蒙古鄂托克前旗相邻,西以贺兰山分水岭为界与内蒙古阿拉善左旗接壤,南与银川市贺兰县比邻,北与石嘴山市惠农区相连。宁夏平罗工业园区精细化工产业区地形主要由贺兰山山地、黄河洪积冲积平原和鄂尔多斯台地三部分组成,位于银川地堑式断陷盆地的北端。
平罗县属于性气候,四季分明,春旱多风,升温快;夏季炎热,雨量集中;秋季短暂,降温快;冬季干冷,雨雪稀少。主要河流:黄河,在石嘴山市境内长 146km,黄河自南从平罗县南端进入本市到惠农区出境;都思兔河,位于石嘴山市平罗县与内蒙古交界处,属于黄河水系,发源于内蒙古鄂托旗八一农场,全长 16 km,流域面积 8326 k ㎡,流经本市平罗县红崖子注入黄河。项目所在地区地震烈度为Ⅷ度,工程抗震设防烈度按Ⅷ度设防, 设计基本地震加速度值为 0.20g。
平罗县有耕地 82.18 万亩,林地 11.4 万亩,水域面积 34.6 万亩,牧草地71.9 万亩,未利用土地 150 万亩。平罗县煤、铝土、硅石、铁矿石、黏土、碳岩、石英砂等丰富。是国际市场冠丰的“煤王”太西煤的产地,已探明储藏量 6.55 亿吨。 9.2.2 厂址环境现状与分析
项目拟建地点周围大气及土壤的环境现状良好,有一定的环境容量。 (1)大气环境
现场勘查,查看已有企业环保资料显示,在项目所在地设置 6 个大气监测点位,SO2 日均浓度值指数范围在 0.027-0.167 之间,SO2 小时均值指数范围在 0.014-0.084 之间;NO2 日均值指数范围在 0.05-0.26 之间,NO2 小时均值指数范围在 0.063-0.196 之间;CO 日均值指数范围在 0.088-0.23 之间,CO 小时均值指数范围在 0.025-0.113 之间。
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SO2、NO2 以及CO 日均值和小时均值都达标,表明项目所在区域具备环境容量。特征污染因子 H2S 小时值均未检出,表明项目所在区域环境空气质量较好。
(2)地下水环境
本项目所在区域为地下水水质良好,均可以达到《地下水质量标准》(GB/T14848-93)Ⅲ类标准要求。
(3)声环境
本项目拟建厂址昼间噪声在 39.4-46.7dB 之间,夜间噪声在 38.1-44.4dB 之间,完全满足《声环境质量标准》中的 3 类标准,厂址所在地的声环境质量现状较好。 9.3 项目建设期主要污染源及治理措施 9.3.1 施工期噪声环境影响及防治措施 9.3.1.1主要噪声源
噪声是施工期间主要污染因子,主要来自土建类施工机械如打桩机、推土机、搅拌机、运输车辆等产生的噪声,噪声强度一般在 75~105dB(A), 表 9.3-1 是常用的几种施工设备噪声值,实际施工过程中往往是多种设备同时工作,各种噪声源辐射叠加,噪声级将更高,辐射影响范围亦更大。
表 9.3-1 主要施工设备噪声值
设备名称 打桩机 推土机 挖掘机 起重机 10 米处平均 A 声级 dB(A) 105 75 83 85 9.3.1.2 治理措施 施工期间噪声的影响是不可避免的,但也是暂时的,施工结束后就可以恢复正常。为了减轻施工噪声对周围环境的影响,建议施工期间采取以下噪声污染防治措施:
(1)加强施工管理,合理安排施工作业时间,严格按照施工噪声管理的有关规定执行,严禁夜间进行高噪声施工作业。
(2)尽量采用低噪声的施工工具,如以液压工具代替气压工具,同时尽可能采用施工噪声低的施工方法。
(3)在高噪声设备周围或施工厂界周围设置必要的隔声墙,以降低噪声向外的辐射。 (4)混凝土需要连续浇灌作业前,应做好各项准备工作,将搅拌机运行时间压到最低限度。
9.3.2 施工期废水环境影响评价及防治措施
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9.3.2.1 废水来源
施工废水主要来自建筑材料的清洗水、混凝土养护排水、设备水压试验水以及施工人员生活废水。主要含COD、氨氮、TP、SS 等,此外还有粪大肠菌群、油脂、表面活性剂等污染物。 9.3.2.2 控制措施
(1)施工过程产生的砂石冲洗水、混凝土养护水、设备水压试验水以及设备车辆洗涤水等应导入事先设置的沉淀池,经沉淀后回用,不向外排放。
(2)施工单位应加强对污水的处理,尤其是厕所污水必须排入化粪池, (3)经化粪池处理后排入园区污水管网。
(4)对各类车辆、设备使用的燃油、机油和润滑油等应加强管理,所有废弃油脂类均要集中收集处理,不得随意倾倒、排入附近其他河流。
加强施工机械维护,防止施工机械漏油。 9.3.3 施工期废气环境影响评价及防治措施
项目施工期废气主要是建设施工扬尘和施工废气。本项目施工场地已基本平整,土壤以夹沙土为主。施工废气主要来自搅拌、运输车辆进出厂址排放的尾气、施工队伍临时食堂炉灶的废气以及施工机械驱动设备(如柴油机等)排放的废气。
施工过程中需要开挖地面,由此不可避免地产生扬尘,对环境造成一定的不良影响。施工中的扬尘主要来自以下环节:机械挖土、废土堆放、运输过程、混凝土拌合以及地表裸露。
据类比调查表明,建筑材料的运输装卸和混凝土拌合的扬尘最为严重, 其影响范围为施工场界 200 米之内,以下风向 100 米内影响较明显。其次是在干燥、大风天气下土石方作业的扬尘。在采取一定的防护措施后,施工扬尘的影响范围一般在厂界外 50 米左右,此范围内的区域影响明显。由于居民距离本项目较远,因此施工扬尘不会对居民造成影响。
为了减少扬尘和施工废气对环境的影响,必须采取以下防治措施:
(1)运输车辆应完好,装载不宜过满,并尽量采用遮盖密闭措施,以防物料抛撒泄漏。 (2)建筑垃圾和生活垃圾及时清运,场地及时平整,对干燥作业面适当撒水,以防二次扬尘。
(3)施工区必须围挡。 (4)临时堆场必须遮盖。
(5)禁止在大风天气进行开挖土方、回填等作业。
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9.3.4 施工期固废环境影响评价及防治措施
施工期固废主要是生活垃圾和建筑垃圾,处理措施如下:
(1)施工期产生的生活垃圾委托开发区环卫部门进行统一处置,及时清运出场。 (2)施工期产生的一些金属轧头、木材及建筑材料的碎屑和废弃的混凝土等由专人专车收集处理。
9.3.5 生态保护与水土流防治措施
施工场地现为已征预留工业发展用地,场地已经基本平整,目前仅有少量的杂草覆盖,因此施工的生态影响甚微。另外,根据现场调查,项目周围没有景观敏感点。按照园区规划,周围应全部为工业厂房,且本项目施工时, 施工厂界建围墙,不会产生明显的景观影响。
本项目施工厂界有围墙,不会带来明显的水土流失。但是,为了防止产生水土流失,应采取以下措施:
(1)禁止在大雨和暴雨时进行土方工程施工; (2)临时堆场应遮盖。
综上所述,施工期的噪声、废气、废水和固体废弃物将会对环境产生一定程度的影响,但只要施工单位认真做好施工组织工作(包括劳动力、工期计划和施工平面管理等),并进行文明施工,加强对厂址附近水体的保护, 遵守上述环保建议,工程建设期将不会对环境产生明显不利影响。
9.4 项目生产期主要污染源及治理措施 9.4.1 项目废水来源及其治理措施
根据每步废水含有有机物无机物进行分类处理,含有有机物的先进行蒸馏萃取回收有机物,再进行微电解、三效蒸发、生化处理,达到园区指标后排至园区污水处理厂。 9.4.1.1处理工艺及步骤
污水处理总体分三步:第一步各车间初步处理,达到公司规定排放标准; 第二步公司污水处理站处理,达到园区规定排放标准;第三步由园区污水处理厂进行处理,达到国家规定标准后外排。
(1)车间污水处理工艺流程
蒸馏萃取
微电解处理
三效蒸发
污水处理站
各车间自行污水处理,COD 在 6000 ㎎/l 以下,BOD3000 ㎎/l,TDS5000㎎/l,氨氮 150 ㎎/l 以下,ph 值 4-6,然后转入公司污水处理站进行进一步处理。
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(2)公司污水处理工艺流程
微电解处理 生化处理
园区污水处理厂
公司污水处理站处理,COD 在 500 ㎎/l 以下,BOD200 ㎎/l,TDS2000㎎/l,氨氮 30 ㎎/l 以下,ph 值 6-9,用管道排入园区污水处理厂进一步处理。
(3)生化处理工艺,废水处理采用 PH调节+高效生化+沉淀的处理方法。项目生活污水经化粪池处理后排入公司污水处理站,与生产车间处理后工艺废水混合进行生化处理。
生产车间处理后废水经废水收集池与生活污水混合后,进入PH 调节池进行酸碱度调节再进入中间调节池,在调节池内调节水量和水质,根据进水水质情况通过投加碱液控制进水PH6.5-8 值,通过厌氧菌、水解细菌、产酸菌等兼性菌的协同作用,降解有机物,有效去除部分 COD cr 、BOD5、氨氮。高效生化池内设置专用填料盒高效专用曝气装置,提高氧的利用率, 有效降低运行成本。
接触氧化池出水自流进入沉淀池进行固液分离,清水溢流排放,沉淀污泥回流至高效生化池,经过水解酸化池以提高水解池内生物活性,剩余污泥处理后外运。采用的污水处理生化工艺流程图 9-1。
收集池
沉淀池
调节池
一次生化
二次生化
清水
9.4.1.2各项目污水成分及数量分析
(1)氯代碳酸乙烯酯: 生产过程不产生废水。
(2)碳酸亚乙烯酯反应不产生废水;回收三乙胺产生含碳酸二甲酯、三乙胺、氯化钠、碳酸亚乙烯酯、氯代碳酸乙烯酯、碳酸乙烯酯的废水,三效蒸发处理后达标排至公司污水处理站经微电解、生化处理达标排至污水处理厂进一步处理。其余废水经调节PH 值进行三效蒸发处理。
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沉淀池 压滤
车间达标污水进入公司处理站经微电解处理去除COD70%,再经生化处理去除剩余COD70%,经生化处理去除剩余氨氮 85%以上,总体去除率分别是COD98%、BOD98%、TDS90%、氨氮 96%、SS98%、色度 90%,废水中COD500 ㎎/l 以下,BOD200 ㎎/l 以下,TDS2000 ㎎/l 以下,氨氮在 20 ㎎/l 以下、ph 值 6-9 达到园区污水处理厂接受标准,如果经生化处理污水的氨氮指标超标可以通过折点氯化法(加入喷淋吸收的次氯酸钠)进行进一步降解,达标排放。
9.4.2 项目废固来源及其治理措施
(1)固废来源
本项目生产装置产生一定蒸馏残留液。
装置产品蒸馏过程中会产生一些精馏残液,主要成份为高分子量的有机物,年产生量约为 50 吨;
污水处理:三效蒸发产生盐,其成分为氯化钠。作为危废;污水处理产生的污泥约为 20t,主要成份为水和少量有机物。
其它固体废弃物为生活垃圾,生活垃圾年产生量约15吨。 (2)处理工艺
本项目生活垃圾由环卫部门统一收集处理。其它过滤废渣、蒸馏残渣外送由有资质的固废处理中心处理。固体废物设置专用堆场,并分别堆放,且在醒目处设置标志牌。在固体废物堆场周围构筑简单的沟渠,防止废物流失,造成二次污染。 9.4.3 项目废气来源及其治理措施
收集到有机废气的工艺管道先经过冷凝回收有机物,再根据废气中的主要物质进行分类处理。
分类处理工艺如下: (1)用水和碱液吸收:
氯代碳酸乙烯酯产生的氯化氢气体跟少量氯气,用水吸收成盐酸,用碱液吸收后形成次氯酸钠;
(2)RTO焚烧
碳酸亚乙烯酯废气经冷凝回收后排至RTO尾气焚烧炉焚烧,经检测合格达标排放。 9.4.4 项目噪声来源及其治理措施
本项目对周围环境可能造成影响的主要噪声源是泵机、冷冻机、压缩机等,项目针对噪声特点,采取了不同的防治措施,主要有:
(1)合理布局
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厂区总平面布置时,按照闹静分开的原则,对高噪声源集中布置。 (2)设备选型
尽量选用低噪声设备。生产设备如反应釜等均采用性能好、噪声发生源强小和生产效率高的设备。
(3)采用建筑物隔声
对于部分体积较小、噪声量较大的设备,采取设置的操作室和控制机房的建筑隔声方式,对于室外风机等采取消声器的基础上通过周围其他建筑物隔声减少对厂界的噪声贡献。
(4)噪声消声、减震措施
主要噪声设备还采取了隔声、消音、减震等降噪措施。泵类电动机安装消声器、风机采取隔振和消声措施,动力设备采用钢砼隔振基础,管道、阀门接口采取缓动及减振的挠性接头(口)。噪声源的降噪值在 10-19 dB(A)。
(5)加强厂区绿化
项目建设同时加强厂区绿化,绿化率达到 30%,可达到吸声降噪的效果。运营期噪声采取以上治理措施,可以确保厂界噪声达标排放,上述噪声治理措施容易实施,投资费用较少,在经济上是可行的。
9.4.5土壤和地下水污染防治措施评述
污染物排放对土壤和地下水的污染主要是因为固废堆积产生的渗滤液及废水渗漏而产生。因此,设置的固废堆场要符合规范要求,渗滤液要收集, 防止其泄漏,另外,车间、仓库等地面也要具有防渗功能,并设置边沟,收集泄露的废水;项目产生的废水需全部管网收集,定期检查、维修废水管道, 防治废水发生滴漏。另外,要做好厂区的绿化工作。
9.5 三废治理设施投入
项目建设相应的废水收集处理设施,对生产过程中产生的三废进行综合处理。 根据上述三废治理设施情况,预计相关三废处理工程及设备投资约300万元,占固定投资总额的2%。 9.6 环境风险防范措施 9.6.1大气环境污染防范措施
(1物料泄漏应急、救援及减缓措施
当发生易燃易爆或有毒物料泄漏时,可根据物料性质,根据事故级别启动应急预案,防止事态进一步发展。
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①根据装置各高点设置的风向标,将无关人员迅速疏散到上风向安全区,对危险区域进行隔离,并严格控制出入,切断火源。
②比空气重的易挥发易燃液体泄漏时,用工业覆盖层或吸附/吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方,防止气体进入。
③如果有毒有害化学品排入土壤,将用沙袋围堵,用铁桶收集污染的化学物料及土壤,送至危险废物回收商处置。
④小量液体泄漏时用砂土或其它不燃材料吸附或吸收,或用大量水冲洗,稀释水排入废水系统;大量液体泄漏时构筑临时围堤收容,用泡沫覆盖,降低挥发蒸气灾害,用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
⑤对某些可通过物理、化学反应中和或吸收的气体发生泄漏,可喷相关雾状液进行中和或吸收。
(2火灾、爆炸应急、减缓措施
当装置或储罐发生火灾或爆炸时:根据事故级别启动应急预案;根据需要,切断着火设施上、下游物料,尽可能倒空着火设施附近装置或贮罐物料,防止发生连锁效应;在救火的同时,采用水幕或喷淋的方法,防止引发继发事故。 9.6.2 水环境风险防范措施
为防止发生事故时化工物料或消防水的外泄进入地表水系统或形成地表漫流,造成水体污染,厂区实行三级防范措施。
第一级,各装置区的周边设置围堰,在罐区周围设置防火堤;
第二级,有污染风险的装置区、罐区初期雨水收集系统。该系统由围堰、排水沟、集水井和切换阀门、管线等组成;
第三级,新建全厂事故水池(有效容积1500m³),用以收集事故消防水,事故发生时的污水分批送污水处理站进行处理。 9.7 环境管理及监测 9.7.1 环境管理机构
公司领导应设专人分管本项目的环境保护工作,并设置健全公司、车间二级环保管理机构,公司应设置环保科,各车间设置环保检查监督员,负责各污染源控制和环保设施的监督检查工作,并纳入公司环境管理体系。本项目应设专职或兼职环境管理人员 2-3 人,负责正常运行管理和污染监测工作。
环保科是公司综合环境管理部门,负责对公司内环境保护实行统一的监督管理,并对公司所在区域环境质量全面负责,接受上级环境保护行政部门的监督、检查和指导。具体
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职责包括:
(1)贯彻执行环境保规、和标准。 (2)制定并组织实施企业环境保护规划和计划。 (3)监督和检查环保设施运行状况。
(4)组织制定公司环境保护管理的规章制度和主要污染岗位的操作规范, 并监督执行。 (5)对全公司职工进行经常性的环境保护知识教育和宣传,提高职工环保意识,增加职工自觉履行保护环境的义务。
(6)领导和组织本单位的环境监测工作。 (7)推广应用环境保护的先进技术和经验。
(8)除完成公司内有关环境保护工作外,还应接受宜昌市环境保护局的检查监督,并按要求上报各项管理工作执行情况。 9.7.2 排污口规范化
排放一般污染物排污口(源),应设置提示式标志牌,排放有毒有害等污染物的排污口设置警告式标志牌。标志牌设置位置在排污口(采样点)附近且醒目处。标志的设置应执行《环保护图形标志 排放口(源)》(GB1556.1-1995) 和《环境保护图形标志 固体废物贮存(处置)场》(GB15562.2-1995)中的有关规定。高度为标注牌上缘离地面2m。排污口附近 1m 范围内无建筑物,设立式标志牌。规范化排污口的有关设置(如图形标志、计量装置、监控装置等)属环保设施,建设单位负责日常的维护保养,任何单位和个人不得擅自拆除,如需变更的需报环境监理部门同意并办理变更手续。 9.7.3 环境监测机构
公司环境监测由环保科统一负责,本项目不单独设置环境监测站,日常监测委托当地的第三方环境检测机构实施。
环保科环境监测主要的监测职责如下:
(1)制定本企业环境监测的规章制度与年度监测计划。
(2)定期监测建设项目运行期排放的污染物是否符合规定的排放标准,并对主要污染源建立监测档案,给公司环保规划提供依据。
(3)分析所排污染物的变化规律,为制定污染物控制措施提供依据。 (4)配合生产车间参加“三废”的治理工作。
(5)负责企业污染事故调查监测,及时将调查监测结果上报有关主管部门。 (6)开展环境监测科学研究,不断提高监测水平。 9.7.4 监测报告制度
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环境管理和监测结果可采用年度报表和文字报告相结合的方式。通常情况下,每次监测完毕,应及时整理数据编写报告,作为企业环境监测档案,并需按上级主管部门的要求,按季、年将分析报告及时上报环境保护局。
在发生突发事件情况下,要将事故发生的时间、地点、原因、后果和处理结果迅速以文字报告形式呈送上级主管部门以及当地环境保护局。 9.7.5环境监测计划
全厂废水排放口包括工业废水排放口、高盐清净水排放口、雨水排放口。废水排放口均应配套在线监测站房,其中工业废水排放口在线监测站房需配置在线监测设备必须包括但不限于pH、COD、氨氮、总磷、总氮、TOC、电导率/TDS、生物毒性检测、流量计等在线监测设备;高盐清净水排放口在线监测站房需配置在线监测设备必须包括但不限于 pH、COD、氨氮、盐分、流量计等设备;厂区雨水排放口在线监测站房需配置的在线监测设备必须包括 pH、COD、氨氮、盐分、流量计等。 9.8 环境影响分析
本项目采用先进的生产工艺技术与设备,优先从生产源头上减少了污染物的排放,符合清洁生产的要求,同时结合末端治理,对生产过程中所产生的废气、废水、固体废物和噪声源等均采取妥善有效的处理、处置措施,经过处理后的污染源及污染物均能实现达标排放,且均满足国家和地方相关的环保标准及法律法规要求,最大限度地减少了本项目污染物的排放量,减小对当地环境的不利影响。本工程对于外界环境的最终影响结果可由环评定量分析。 9.9 建议
本项目应尽快开展项目环评,在环评编制期间,环评单位应与设计单位充分沟通,准确掌握工程信息并提出合理可行的环境影响评价建议。
项目在今后的建设过程中要严格按“三同时”原则,落实污染物消除或减少的各项处理措施,投产后进一步加强生产管理和环境管理,保证各项处理措施的正常运行,确保满足国家环境保护的各项标准和规定。
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第10章 安全卫生
10.1 设计原则
认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,执行安全卫生设施“三同时”原则,对可能发生的各种事故和职业危害采取有效的防范措施,以确保生产安全和人体健康。
10.2 设计采用的规定及标准规范 10.2.1法律、法规
《中华人民共和全生产法》令第 13 号,2014 年 12 月 1 日施行 《中华人民共和国劳动法》令第 28 号,2009 年 8 月 27 日修正后施行 《危险化学品安全管理条例》令第 591 号,2013 年 12 月 7 日经令第 5 号修正后施行
《建设项目安全设施“三同时”监督管理办法》安监总局令第36号,根据 2015 年1月16日安监总局令第77号修正
《生产安全事故应急预案管理办法》安监总局令第 88 号
《监管总局关于公布首批重点监管的危险化学品名录的通知》安监总管三[2011]第 95 号
《监管总局关于印发首批重点监管的危险化学品安全措施和应急处置原则的通知》安监总管三[2011]第 142 号
《监管总局关于公布第二批重点监管的危险化学品名录的通知》安监总管三[2013]12 号
《监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》(安监总管三〔2009〕116 号)
《监管总局关于公布第二批重点监管危险化工工艺目录和调整首批重点监管危险化工工艺中部分典型工艺的通知》(安监总管三〔2013〕3 号)
《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》生产监督管理总局〔2011〕第 40 号令,自 2011年12月1日起施行
《监管总局关于印发危险化学品目录(2015 版)实施指南(试行)的通知》安监总厅管三[2015]80 号
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《宁夏回族自治区安全生产条例》2012年3月29日宁夏回族自治区十届常委会第29次会议修订
10.2.2 国家、行业及地方相关标准、规范
《化工企业安全卫生设计规范》HG20571-2014 《生产设备安全卫生设计总则》GB5083-1999 《生产过程安全卫生要求总则》GB/T12801-2008 《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010 《个体防护装备选用规范》GB/T11651-2008 《危险化学品重大危险源辨识》(GB 18218-2018)
《工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素》GBZ2.1-2019 《工作场所有害因素职业接触限值第2部分:物理因素》GBZ2.2-2007 《工作场所职业病危害作业分级第2部分:化学物》GBZ/T229.2-2010 《工作场所职业病危害作业分级第3部分:高温》GBZ/T229.3-2010 《工作场所职业病危害警示标识》(GBZ158-2003) 《工业企业噪声控制设计规范》GB/T50087-2013 《工业管路的基本识别色和识别符号》(GB7231-2003) 《建筑设计防火规范》GB50016-2014(2018 年版)
《石油化工企业设计防火标准(2018 年版)》GB50160-2008 《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
《建筑抗震设计规范(2016 版)》GB50011-2010
《固定式钢梯及平台安全要求第 1 部分:钢直梯》GB4053.1-2009 《固定式钢梯及平台安全要求第 2 部分:钢斜梯》GB4053.2-2009
《固定式钢梯及平台安全要求第 3 部分:工业防护栏杆及钢平台》GB4053.3- 2009 《安全标志及其使用导则》GB24-2008 《安全色》GB23-2020
《工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识》GB7231-2003
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《工业企业总平面设计规范》GB50187-2012
《工业金属管道设计规范(2008 版)》GB50316-2000 《建筑照明设计标准》GB50034-2013 《建筑采光设计标准》GB50033-2013
《工业企业电气设备抗震设计规范》GB50556-2010 《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2015 《高毒物品作业岗位职业病危害告知规范》(GBZ/T203-2007) 《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》GB/T50493-2019 《危险化学品生产装置和储存设施风险基准》(GB 3-2018)
《危险化学品生产装置和储存设施外部安全防护距离确定方法》(GB/T 37243- 2019) 10.3 环境因素分析
本项目位于宁夏平罗工业园区红崖子能源化工基地化工新材料园,属于温带性气候,四季分明,春迟夏短,秋早冬长,昼夜温差大,雨雪稀少,蒸发强烈。平均气压为 0.1hPa,多年平均气温为9.0℃,平均最高气温23.4℃,平均最低气温-7.6℃;该地区年平均降水量为179.5mm,8月降水最多,年降水量集中在夏季;年平均风速为 2.7m/s,全年最多风向为S风向,四季的最多风向春季、夏季、秋季均为S风向,冬季为 N 风向;年平均相对湿度为56%。年极端最高气压917.1hPa,年极端最低气压 867.1hPa, 极端最高气温38.9℃,极端最低气温-27.7℃,年极大风速的最大值27.7m/s(ENE 向)。平均风速较小,主导风向稳定;温度适宜,四季分明,气候条件适宜。但开发区周边历史上发生过暴雨、大风等气象灾害造成房屋垮塌和人员伤亡的事故,故还需提高灾害防范意识,做好相应预防工作。
项目建设地陶乐镇场地基本烈度为VII 度,地震峰值加速0.15g,特征周期0.45S。本项目场地50年 63%、10%、2%三种超越概率水准下,场地地面地震峰值加速度分别为55、165、310gal,特征周期分别为 0.40、0.45、0.69s,场地基本烈度为Ⅶ度,设计地震分组为第三组。
10.4 “两重点一重大”情况分析
根据《监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》
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(安监总管三[2009]116 号),本项目氯代碳酸乙烯酯合成工艺属于典型的氯化工艺,为重点监管化工工艺。
根据《监管总局关于公布首批重点监管的危险化学品名录的通知》(安监总管三〔2011〕95号)的规定,本项目涉及的重点监管危险化学品有氯、天然气。
本项目氯代碳酸乙烯酯装置以碳酸乙烯酯氯化制氯代碳酸乙烯酯。根据《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2018),本项目生产装置、储存单元初步判断构成危险化学品重大危险源,待后续设计中进一步辨识、分级,并按照重大危险源相关要求进行安全设计。
10.5 生产过程中主要危害因素分析 10.5.1 生产过程中主要危险化学物质分析
依据《特别管控危险化学品目录(第一版)》进行核对,本项目氯气、天然气属于特别管控危险化学品。
根据《危险化学品目录》(2015 版)、《危险化学品安全技术说明书》(第三版)、 《职业接触毒物危害有害程度分级》(GBZ 230-2010)和《工作场所有害因素职业接触值化学有害因素》(GBZ 2.1-2019)等标准规范,本项目具有爆炸、燃烧等性质,对人体、设施、环境具有危害的化学品进行辨识。本项目主要危险物质为如氯气、天然气、氮气、三乙胺、氯化氢、氢氧化钠、盐酸。
在本项目氯代碳酸乙烯酯装置、碳酸亚乙烯酯装置生产过程主要危险性物料如氯气、三乙胺等均为易燃、易爆的物质,氮气为窒息性气体。
本项目生产过程部分存在高温、高压操作,因而存在燃爆事故的可能,会危及人身安全。另外由于生产过程中设备及管道连接多且复杂,存在可能导致工艺物料泄漏的泄漏点,一旦有毒、有害物质排放或泄漏,可能引发火灾、爆炸、中毒或窒息等危害。上述物质的燃爆特征见表 10-1。
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表 10-1
序号 1 2 生产过程中火灾爆炸性物质特征一览表
闪点 (℃) 燃点 (℃) 650 爆炸极限 下限 上限 (%) (%) 5 8 15 1.2 液(固) 气相与 沸点 水溶体与水比 空气比 (℃) 性 0.45kg/Nm³ 0.73g/cm³ 不溶 比重 火灾 类别 甲 甲 物料 液化天然气 三乙胺 -7 232-249 .5 微溶 10.5.2 生产过程职业病危害因素分析
根据《职业病危害因素分类目录》国卫疾控发(2015)92号,本项目物理危害因素有:高温、噪声、工频电场。物理因素危害见下表:
表 10-2
职业危 害因素 生产过程中职业病物理危害对人体的健康影响
对人体的健康影响 职业接 触限值 可能导致 的职业病 高温作业时,人体可出现一系列生理功能改变,这些变化如超过一定限度,则可产生不良影响。中暑是指在高温作业场所劳动一定时间后,出现头昏、头痛、口渴、多汗、全身疲乏、心悸、注意力不集中、动作不协调等症状,体温正常或略有升高。轻症中暑除中暑先兆照 GBZ2.2- 高温 的症状加重外,出现面色潮红、大量出汗、脉搏快速等2007表8 表现,体温升高至 35.5℃以上。重症中暑可分为热射病、热痉挛和热衰竭三型,也可出现混合型。职业性中暑是在高温作业环境下,由于热平衡和水盐代谢紊乱而引起的以中枢神经系统和心血管障碍为主要表现的急性疾病。 长期在较高强度噪声环境下工作可使听力受损,噪声对神经系统的影响可表现为头痛、头晕、耳鸣、心悸、睡眠障碍等神经征候群;对心血管系统的影响可表现为参照 GBZ 血压和心率的改变,如血压升高、心率增快或减慢;对噪声 消化系统的影响表现为胃肠功能紊乱,如食欲下降、恶2.2-2007 表 9 和表10 心消瘦等。噪声强度过大还可引起视觉反应时间延长。长期在高强度噪声环境下工作可导致听力损失,甚至噪声性耳聋。 可能出现神经系统症状并伴有食欲不振、脉搏加快和血压偏高等症状,血象有轻微的变化。主要临床表现为:头痛、头晕、视力减退、睡眠障碍等神经系统和消化系统症状等近期效应,并出现癌症或遗传性障碍等远期效应。 中暑 噪声聋 工频 电场 头痛、头 参照 GBZ 晕、视力减退 2.2-2007表2和表3 根据《职业病危害因素分类目录》国卫疾控发(2015)92 号,本项目化学危害因素有氯气、氮气、三乙胺、氢氧化钠、氯化氢,化学因素物质的主要生产性毒物性质及危害见下表:
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表 10-3 生产过程中有毒、有害物质特征一览表
序号 物料 闪点 (℃) CAS 号 危害性类别 毒性危害级别 主要侵入途径及健康危害 职业接触限值(中国) 1 急性毒性-经口,类别 3;7782-5刺激眼、鼻,氯气 无意义 0-5 类别1 7727-3有害气体-经7-9 口,类别3; 刺激眼、鼻,刺激咽喉,引起剧烈咳嗽,可能造成致命性伤接触30-60min可能引起严极度危害 害,重损害,深吸入少许可能危及生命。 可令人窒息 2 氮气 无意义 未制定 3 三乙胺 -7 毒性-经口, 误吞咽会中毒,会烧伤皮肤,类别3;强烈刺其蒸汽会强烈刺激眼皮及粘激眼皮,类别膜, 121-441;化学性灼极毒危害 -8 伤,经皮,类别4。 未制定 4 强腐蚀性-吸人,类别3;灼氢氧 1310-7无意义 伤-经皮,类别中毒危害 3-2 化钠 4;灼伤-经眼,类别1B。 有强烈刺激和腐蚀性。粉尘或烟雾刺激眼和呼吸道,腐蚀鼻 MAC:0.5mg中隔;皮肤和眼直接接触可引/m³ 起灼伤;误服可造成消化道灼伤,粘膜糜烂、出血和休克。 窒息性-口,类对上呼吸道有强刺激,对眼、77-0别3,腐蚀-眼,皮肤、黏膜有腐蚀。 5 氯化氢 无意义 轻度危害 1-0 类别1B;;腐蚀-皮,类别4。 注: MAC 为时间加权平均容许浓度, PC- TWA 为时间加权平均容许浓度,PC- STEL 为短时间接触容许浓度。 10.5.3 火灾爆炸危害
生产工艺过程中的天然气、三乙胺均具有易燃、易爆的特性。三乙胺遇明火、高温、强氧化剂有引起燃烧和爆炸危险。 10.5.4 中毒、窒息的危害
在生产过程中,作业人员接触、使用的化学有毒有害物质的机会和种类较多, 如氯气为有毒有害物质,氮气为窒息性物质。
上述有毒有害物质以气体或者液体状态存在,在设备或管道密封不好,或因设备管道腐蚀造成泄漏,设备检修,操作失误,发生事故等情况下,在带压条件下迅速外泄并污染作业环境,如防护不当或处理不及时,则很容易发生中毒和窒息。其中氮气无色无臭,泄漏后不易被人察觉,往往会发生更大的危害。工艺装置中置换、保护使用的氮气,为窒息性物质,如发生泄漏,在作业场所通风不良的情况下,人员接触高浓度氮气会造成窒息事故。
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10.5.5 化学腐蚀的危害
本项目氯代碳酸乙烯酯使用氢氧化钠溶液,碳酸亚乙烯酯装置使用氢氧化钠,具有不同程度腐蚀性,会使设备、管道遭受一定腐蚀,泄漏后接触作业人员可能造成皮肤灼伤。
腐蚀性介质的特性和危害如下: 表 10-4
序 号 1 2 物质 名称 氢氧化钠 盐酸 主要腐蚀性介质物质特征一览表
职业接触限值 mg/m³ MAC 2 7.5 TWA / / STEL / / 健康危害 有强烈刺激和腐蚀性。粉尘或烟雾刺激眼和呼吸道, 腐蚀鼻中隔;皮肤和眼直接接触可引起灼伤;误服可 造成消化道灼伤,粘膜糜烂、出血和休克。 接触其蒸汽或雾,可引起急性中毒,出现眼结膜炎, 鼻及口腔黏膜有烧灼感,齿龈出血,气管炎等。误服可引起消化道灼伤、溃疡形成,有可能引起胃穿孔、腹膜炎等。眼和皮肤接触可致灼伤。长期接触,引起 慢性鼻炎、慢性支气管炎、牙龈酸蚀症及皮肤损害。 10.5.6 噪声危害
噪声分为因固体振动产生的起伏运动产生的机械性噪声,以及气流的起伏运动而产生的空气动力性噪声。本项目生产过程中的噪声,主要集中在风机、泵、压缩机组等所在的厂房或场所。这些产生噪声的生产场所,同时伴有较大的振动。
生产过程中动设备与机械设备的振动产生的噪声对人体会产生不良影响,长期接触强噪声,会引起听觉疲劳、听力下降,甚至造成噪声性耳聋。噪声对神经系统、心血管系统也会产生不良影响。噪声还容易分散作业人员的注意力发生误操作。生产过程中动设备产生的振动、机械设备转动产生的噪声对人体均可产生不良影响,如损伤耳膜、听力下降,严重时引起耳聋。
噪声作业环境不仅对影响正常的信息交流,容易诱发事故,而且振动会造成设备、管道金属材料的疲劳,缩短使用寿命,易因疲劳而损坏引发其它事故。 10.5.7 雷击的危害
项目所在地雷暴日较多,如高大装置、储罐或建筑物防雷设计不合理、施工不规范、接地电阻值不符合规范要求,当雷击建筑物、电力设备、线路等时,会产生雷电过电压,在雷电波及的范围内会导致严重损坏建筑物、设备并可能危及人身安全。雷电火花还可能引发易燃易爆物质的火灾、爆炸,造成严重的生命、财产损失。 10.5.8 化学灼伤和高温、低温的危害
本项目部分生产过程是在高温下进行的,其中的化学物质一旦外泄或喷溅,均会造成
化学灼伤或烫伤。另外高温对劳动者的危害,主要是当高温作业产生的热负荷,超过了人体的适应能力时,就会使工作能力下降,引起工作效率下降;同时对人体的体温调节、水盐代谢及循环系统、消化系统、神经系统、泌尿系统的功能产生不良影响,引起生理功能的紊乱,严重的可引起高温作业的职业病-中暑,此外高温设备或物料接触人体,可造成皮肤发生烫伤。低温环境可能涉及低温作业并引起相应的职业病。 10.5.9 机械伤害的危害
本项目生产过程中使用一定数量的具有相对旋转或者往复运动的固定机械设备,如风机、压缩机、泵这些机械直接与人体接触,有可能造成夹击、碰撞、剪切、卷入、绞、刺、碾割等伤害。造成这类事故发生的原因多是由于未设置防护罩或者防护罩设置不合要求,操作失误、警示信号不灵导致。 10.5.10 电气伤害
本项目生产装置普遍使用各种电气设施,许多设备、管道、操作平台为金属制造,属于电的良导体。部分电气的工作环境为潮湿、腐蚀,甚至火灾、爆炸环境。因此,电流,电磁场、雷电、静电和某些电路故障灯直接或者间接造成建筑设施、电气设备损坏、人、动物伤亡,以及引起火灾和爆炸等后果的事件也是同类生产装置常见的事故类型。
电气设备及导体安全距离不够、电气设备及导体标志不符合要求、电气设备及导体电气绝缘不合格、电气设备及导体安全载流量不够、雷击、破坏性放电、短路、保护性接地不可靠等均引起电气事故。
变配电设施及厂内各种电气设备、设施、电缆等,因故障、误操作、短路、雷击、过负荷、绝缘老化等原因均可引起人身触电伤害、设备损坏、仪表失灵、系统破坏等危险。电气事故不仅会造成电气系统本身的火灾,还可能引燃、引爆其它易燃、易爆物质,引发人身伤亡事故,造成财产损失。
操作人员在施工、作业、检查、维修以及使用过程中,由于未按照电气工作操作规程,或缺少安全用电常识,或者设备本身出现故障以及设备防护措施不完善、损坏或者损坏后未及时更换,均可能导致电气事故的发生。 10.5.11 高空坠落
在高大建构筑、设备和高位操作平台较多,高处坠落主要来自高处作业时违章、生产现场存在隐患以及特定的生产环节场所。对高处作业重视不够、管理不严、作业人员不系安全带、不带安全帽,思想麻痹,怕麻烦图省事。此外,由于
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化工企业生产环境中存在腐蚀性物质,往往对平台、栏杆及预留孔盖板或者栏杆造成腐蚀、脱焊及安放不牢的现象,均会造成高处坠落事故的发生。
在日常操作安装检修过程中由于人的失误、引起的设备、零件、工具坠落,造成的人身伤亡事故。 10.5.12 物体打击
物体在重力或其它外力作用下产生运动,打击人体造成人身伤亡事故。如设备检修时工具、零件、材料未装入工具袋从高处坠落、厂房外墙上水泥块掉落等,都可能会对人体造成伤害。高处作业、检修时,工具摆放不当,将平台上操作人员打伤,甚至掉下平台,砸伤人。
10.5.13 车辆伤害
本项目氯气、氢氧化钠、盐酸等流转采用汽车运输,各种机动车辆在厂内行驶较为繁忙。由于司机误操作、行人违章等都会引起撞击、碾压人和物体,造成人员伤亡或物体倒塌、跌落等事故。
10.6 设计中采取的防范措施 10.6.1 防火防爆措施
在总图布置中,将结合地形、风向、工艺流程特点和相关标准规范的要求,以做到流程短捷、经济合理,并且在此基础上保证装置内各生产单元设备之间以及装置与厂区内其他建构筑物之间的安全间距满足防火要求,工厂与周围的企业也要保持足够的安全间距。主要生产工序周围均设置环形消防车道,以满足紧急疏散和消防灭火的要求。建构筑物内外道路畅通并形成环状,以利消防和安全疏散。
采用先进的DCS控制技术对生产过程的集中检测、显示、报警、控制和操作。操作人员在控制室内对生产进行集中监控,确保生产安全。同时设置的安全仪表系统(SIS),实现各装置的安全联锁保护及紧急停车,以保证装置及人员的安全
较为危险的设备和生产单元均采用敞开式框架结构,设备尽可能露天化布置, 以减少有毒、有害气体的积聚。
厂房建筑设计中,采取防爆泄压和通风措施,个别地方设机械通风,避免火灾爆炸危险物质和有毒物质积聚。
按照生产装置的危险区划分,选用相应防爆等级的电气设备和仪表,并按规范配线。对厂房、各相关设备及管道设置防雷及防静电接地系统。
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在可燃气体可能泄漏的场所,设置可燃气体探测器,以便及时发现和处理气体泄漏事故,确保装置安全。
生产系统严格密封,选用可靠的设备和材料,以防泄漏、燃烧和爆炸等条件的形成。 所有压力容器的设计、制造、检验和施工安装,均按有关标准严格执行。可能超压的设备均安装有安全阀、防爆膜等安全措施。 10.6.2 毒性物质危害防范措施
对可能产生泄漏的设备、管道,在满足工艺条件的情况下,尽量敞开布置。所有的有毒有害物均在密闭的设备或管道中运行,正常情况下无有毒有害物的泄漏。
为防止布置在厂房内的生产设备产生的有毒有害物积累,厂房内设计可靠的通风系统或设置有毒气体报警器。另外为了防止有害物的外逸尽量采用负压操作,对负压操作的设备和管道,除对焊缝进行严格的检查外,还进行水压及气密性试验。
设备、管线按照有关标准的规定涂识别色,重要管线应标注介质和流向。在阀门集中处,应对各阀门加以标识,以避免误开阀门。
装置均尽量露天布置。封闭场所设置强制通风装置,降低岗位有毒有害物质的浓度。 在可能散发有毒有害物的岗位设置有毒气体检测报警装置,防止有害气体浓度超标对作业人员造成危害。
各车间根据工作环境特点配备各种必须的防护用具和用品。包括洗眼器、正压式空气呼吸器,过滤式防毒面具,防化服,耐腐蚀护目镜、防护手套、耳塞等。
接触有毒有害物的工作岗位配备空气呼吸器及防毒面具等防护器材,接触盐酸、烧碱的岗位设事故冲洗装置,事故状态时保证操作工的安全。 10.6.3 化学腐蚀防范措施
对与工艺物料直接接触的设备、管道、阀门选用合适的耐腐蚀材料制作,电机及仪表选型也考虑到防腐蚀。建构筑物设计采用耐腐蚀的建筑材料和涂料,存在腐蚀性介质的装置区及罐区设置防腐蚀地坪。 10.6.4 噪声防治
防噪措施应根据《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2010)、《工业企业噪声控制设计规范》(GB/T50087-2013)等相关标准进行。在设备选型时首先选用低噪声设备,必要时采取消声、隔声、吸声、隔振或综合控制措施;管道设计与调节阀的选型做到防止振动和噪声,管道截面力求不突变;管道与强烈振动的设备连接处具有一定的柔性;对噪声超标的放空口设置消声器。主装置全自动化操作,岗位无操作人员,对出入高噪声区的人员
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必须配带耳塞或耳罩等防护用品。 10.6.5 静电、雷电防范措施
所有工艺生产装置及其管线,按工艺及管道要求作防静电接地保护,其接地装置一般情况与电气设备工作接地和保护接地共用一个接地装置。所有爆炸危险的场所的工艺生产装置及其建、构筑物,均属第二类防雷,考虑防直击雷和感应雷;其他构筑物属第三类防雷,设防直击雷装置,并各设接地体装置。这些接地体在地中与安全接地装置不能满足安全距离要求时,则将两者相联。车间变电所变压器中性点直接接地并设接地体。各工艺生产场所均设安全保护接地,其接地装置与变压器中性点接地体相联,必要时再在生产场所周围加装辅助接地体。界区内所有安全接地体相联,构成界区接地网。 10.6.6 化学灼伤和高温的防范措施
具有化学灼伤危害的作业场所尽量采用机械化、自动化操作,设置淋浴洗眼器以应对作业人员不慎接触氯气、烧碱等刺激、腐蚀性物质,并配备必要的个人防护用品如橡胶手套、化学安全护目镜。
高(低)温设备、管线均采取保温(冷)措施,同时加强个体防护,防止发生高温灼伤和冻伤。
10.6.7 机械及坠落意外伤害防范措施
对高速旋转或往复运动的机械零部件设计可靠的防护器、防护罩、挡板或安全围栏。传动运输设备,皮带运输线设计带有栏杆的安全走道,爬梯平台设有扶手和护栏等。装置区内有发生坠落危险的操作岗位技规定设置便于操作、巡检和维修作业的扶梯、平台和围栏等附属设施。凡容易发生事故或危及生命安全的场所和设备,以及需要提醒操作人员注意的地点,均按标准设置各种安全标志。凡需要迅速发现并引起注意以防发生事故的场所、部位均按标准涂安全色。 10.6.8 人身防护措施
在操作人员可能接触酸性、碱性或毒性物料的地点,就近设置事故淋浴和洗眼器,以便及时冲洗。对高温设备和管线进行保温,并合理配置蒸汽和冷凝液的管道接头,以防物料喷出而造成烫伤或冻伤。各车间根据工作环境特点配备补充各种必需的防护用具和用品。包括防静电工作服、化学安全护目镜、防护手套、橡胶手套、绝缘鞋、过滤式防毒面具、耳塞、耳罩等。
10.6.9 “两重点一重大”安全措施
本项目涉及的重点监管危险化学品有氯气、天然气,设计满足《监管总局办
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公厅关于印发首批重点监管的危险化学品安全措施和应急处置原则的通知》安监总管三[2011]第 142 号的相关要求。
氯代碳酸乙烯酯生产工艺属于典型的加氯工艺,设计满足《监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》(安监总管三[2009]116 号)的相关要求。
本项目原料及成品罐区初步判断构成危险化学品重大危险源,设计满足《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》生产监督管理总局〔2011〕第 40 号令的相关要求。
10.6.10 安全教育
对新入工厂的职工必须经过三级安全教育,并通过安全考试,考试合格取得安全作业证后方可上岗。 10.6.11 辅助用室设置
本项目的生产装置区和厂前区根据需要配置符合卫生标准要求的卫生辅助用室,包括更衣室、厕所等。
10.6.12安全色和安全卫生标志设计
(1)安全色
化工装置安全色执行《安全色》GB23-2020 规定。消火栓、灭火器、火灾报警器等消防用具以及严禁人员进入的危险作业区的护栏采用红色。车间内安全通道、太平门等采用绿色,工具箱、更衣柜等采用绿色。化工装置的管道刷色和符号执行《工业管路的基本识别色和识别符号》(GB7231-2003)的规定。
(2) 安全标志及风向标
化工装置安全标志执行《安全标志及其使用导则》(GB24-2008)规定。在化工装置区、化学品库等危险区设置永久性“严禁烟火”标志;在危险部位设置警示牌,提醒操作人员注意;在阀门布置较集中、且易误操作的地方,在阀门附近标明输送介质名称或设明显标志;生产场所、作业地点的紧急通道和紧急出入口均设置明显标志和指示箭头。在有毒有害的化工生产区域,设置风向标。
(3)职业病危害警示标识
根据《工作场所职业病危害警示标识》(GBZ158-2003)的规定在风机、压缩机和泵等噪声设备处,高低温设备处等职业病危害因素的位置设置相应的警示标识。本项目氯气属于高毒物质,根据《高毒物品作业岗位职业病危害告知规范》(GBZ/T203-2007)规定设置职业病危害告知卡。
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10.7 安全卫生管理和机构
(1)安全职业卫生管理机构
本项目设置安全管理办公室,配置专职的安全技术人员 3 人,负责全厂的安全卫生及消防管理工作。职业卫生监测可依托工厂的分析化验室和当地有资质的职业卫生监测机构,职业病防治机构依托当地的医疗卫生机构,不另单独设置。
(2)医疗
本项目所在地设置有镇一级医院。 (3)职业病防治
新建安全卫生机构,负责职业病防治工作,新建健康安全环保管理、教育宣传工作及职业卫生管理体系,以预防、控制和消除职业病危害,防治职业病,负责劳动保护用品专柜及特殊岗位防护器具统一调配和管理。
本项目投产后,按照《中华人民共和国职业病防治法》的规定,针对本项目的特点企业必须建立完善的职业卫生管理制度,相关制度管理制度如下:
1)建立应急救援预案,配备必要的应急救援器材、设备; 2)防护设施的维护、检测、使用与管理制度;
3)个人使用的职业病防护用品的发放、使用、鉴定制度; 4)职业卫生档案和员工健康档案建立与管理制度; 5)员工和职业卫生管理人员培训制度; 6)职业卫生有关内容公布制度; 7)职业病防治专项经费管理制度。 (4)重大事故应急措施计划
在项目设计过程中,开车运转之前,业主应当与当地、企业消防队、当地消防及安全卫生管理、医疗机构密切配合,制定完善的重大事故应急措施计划,并报当地、消防、劳动安全、卫生、环保等部门审查批准、备案。适当时候应组织重大事故演习,以检验重大事故应急措施计划的可操作性及可行性。 10.8 安全卫生投资估算
本工程劳动安全投资估算约为总投资的 5.5%,主要包括以下项目:建筑防火、SIS 系统、可燃气体有毒气体检测报警系统、火灾报警系统、工业电视监视系统、防雷、防静电接地系统、消防设施、个人安全防护用品和安全培训教育等。 10.9 预期效果及建议
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本项目本选址合理,具有工艺技术先进、生产设备安全可靠、自动化水平高等特点。采用 DCS、SIS、GDS 等控制系统,使整个生产工艺处于严格的受控状态,加上严格的安全管理制度,能够确保装置的安全生产以及对事故的安全应急处理。综合采取各项职业卫生防范措施,安全生产条件和职业危害程度能够满足国家相关标准规范要求。
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第11章 消 防
11.1 编制依据
《中华人民共和国消防法》(2019 订)
《石油化工企业设计防火标准》(GB 50160-2008)(2018 年版) 《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)(2018 年版) 《消防给水及消火栓系统》(GB 50974-2014) 《固定消防炮灭火系统设计规范》(GB50338-2003) 《建筑灭火器配置设计规范》(GB 50140-2005) 《火灾自动报警系统设计规范》(GB 50116-2013) 《化工企业总图运输设计规范》(GB 504-2009) 《建筑物防雷设计规范》(GB 50057-2010)
《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB 50058-2014) 11.2 项目概况
本项目建设地点位于宁夏平罗工业园区红崖子园精细化工产业区。建设规模如下:
装置名称 氯代碳酸乙烯酯装置 碳酸亚乙烯酯装置 公称规模 6000吨/ 年 2000吨/ 年 备注 99% 99% 火灾危险性分析 本项目生产过程中主要危险性物料有三乙胺、天然气等,属易燃危险品。在生产过程中,由于设备和管道的密封原因和意外事故,可能导致工艺介质泄漏,从而产生火灾事故,危害人身安全,破坏生产。本项目涉及到的主要危险物质火灾危险特性见下表。
表 11.3-1 主要易燃质物理性质及火灾危险特性一览表
名称 三乙胺 天然气 闪点℃ -7 爆炸极限% 8-1.2 5-15 引燃温度℃ 232-249 650 火灾危险性 甲 甲 11.3主要防火措施 11.3.1工艺防火设计
装置内的设备、管道、建构筑物之间保持一定防火间距。有火灾爆炸危险场所的建构筑物的结构形式以及选用材料符合防火防爆要求,具有可燃气体、易燃液体的生产装置设防静电接地系统。具有火灾爆炸危险的生产装置设防静电接地系统。具有火灾爆炸危险的
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生产设备和管道设计安全阀、爆破板、水封、阻火器等防爆阻火设施。 11.3.2 总图防火设计
总平面布置尽量因地制宜,使装置和设施紧凑布置,少占地,节约投资; 满足防火、防爆、安全、卫生等有关规范要求,为生产创造有利条件;合理划分街区,力求工艺流程顺畅,工艺管线短捷,方便生产管理。 11.3.3建筑防火设计
(1)建、构筑物的布置
建、构筑物的平面和空间布置,除应满足工艺生产、工人操作、维修、安全等要求外,尚应综合地结合化工生产的特点,如防火、防爆、防腐蚀、防噪声、防毒等因素合理布置。厂房布置尽可能一体化,生产装置尽可能露天或敞开与半敞开式布置。
(2)防火防爆
甲、乙类生产厂房应按规定满足泄压面积的要求,优先采用轻质墙体、轻质屋盖泄压,其次应采用门、窗泄压。甲、乙类生产厂房钢结构承重部分(梁、柱)均按规范要求除锈后刷防火涂料。 11.3.4 通风设计
余热量不大及有较少有害气体产生的厂房,原则上以自然通风为主,自然通风不能满足生产工艺要求时,则考虑机械通风,对可能突然大量放散有害气体或爆炸危险气体的生产房间考虑事故排风。 11.3.5 防雷、防静电
所有工艺生产装置及其管线,按工艺及管道要求作防静电接地保护,其接地装置一般情况与电气设备工作接地和保护接地共用一个接地装置。
所有爆炸危险的场所的工艺生产装置及其建、构筑物,均属第二类防雷, 考虑防直击雷和感应雷;其他构筑物属第三类防雷,设防直击雷装置,并各设接地体装置。这些接地体在地中与安全接地装置不能满足安全距离要求时,则将两者相联。各工艺生产场所均设安全保护接地,其接地装置与变压器中性点接地体相联,必要时再在生产场所周围加装辅助接地体。界区内所有安全接地体相联,构成界区接地网。 11.4 主要消防设施
(1)消防给水系统
根据《石油化工企业设计防火标准》(GB50160-2008)(2018 年版)的规定。本项目最大消防用水流量约为100m³/h,消防总用水量约350m³,供水压力约为 1.0MPa(G),
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供水延续时间按6小时考虑。
本项目拟设计一套稳高压消防给水系统,拟建消防泵房 1 座,并新建消防水池 2 座,与生产水泵房合建。消防泵的配置如下:
高压消防电泵:2用,单台流量5m³/h,扬程1.1MPa。高压消防柴油泵:2 备,单台流量 50m³/h,扬程 1.1MPa。
高压消防稳压泵:2 台,1用1备,单台流量6m³/h,扬程 1.1MPa。
本项目消防供水管线不少于两条,每条进水管道应能通过装置区内所需的100%消防用水量。装置区内环状管网上设置室外消火栓、消防水炮等消防灭火设施;环状管道采用切断阀将管网划分成若干管段,每段室外消火栓的数量不多于4个,室外消火栓的间距不大于60米,消防水炮距离被保护对象的距离不小于15米,室外消火栓沿道路敷设,距离路边不大于5米。
(2)室内消火栓系统
甲、乙类厂房等应设置室内消火栓系统。室内消火栓布置间距不超过30m。拟采用公称直径DN65mm 单栓减压稳压型室内消火栓(直流-雾化两用),水带长度为 25m,水接口通径DN65,其布置保证同层有两支水的充实水柱同时到达室内任何部位。
(3)固定消防冷却水系统
按照《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)第 8.4.5 条,可燃液体地上立式储罐应设固定或移动式消防冷却水系统,低压储罐应设置固定式消防冷却水系统。罐壁供水强度不小于2.5L/min.m2, 喷头工作压力不小于0.20Mpa,持续喷雾时间不小于6h。
(4)低倍数泡沫灭火系统
本项目在醇成品罐区及中间罐区设计一套固定式低倍数泡沫消防系统。本项目一次火灾所需最大泡沫液供给量为碳酸亚乙烯酯储罐的灭火用量。其消防用泡沫混合液供给强度不小于12L/min·m2,连续供给时间为25min。
该固定式泡沫消防系统主要由泡沫比例混合装置(包括常压泡沫液储罐和泡沫比例混合器等部件),泡沫混合液管道和泡沫产生器等组成。
为扑救可燃液体流淌火灾,在罐区围堰、装车站台周围设置环状泡沫混合液管网,在环管上设置有地上式泡沫消火栓(包括消火栓箱,箱内配有泡沫和水龙带)和泡沫管,其间距均不大于 60 米。
(5)灭火器设置
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本项目根据火灾类型灭火器主要选择干粉灭火器和二氧化碳灭火器,灭火器根据各工况灭火类别分设在不同的场所。
(6)火灾报警系统
在中心控制室内设置一套火警控制主盘,以显示危险区的位置。火警盘上的信号由设在各个危险点或防火分区的可燃气体探测器、感烟探测器、感温探测器、手动报警按钮等自动或手动报警设施送达。一旦发现火险或其他危险情况,报警设施将及时发出报警信号,以引起操作人员高度注意,采取适时补救措施。 11.6消防设施费用
本项目消防设施费用约为125万元,主要包括水消防系统、自动火灾报警设施、灭火器等投资。
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第12章 工厂组织和劳动定员
12.1 工厂及组织机构
本项目按部门模式设置,采用垂直管理,设置各职能部门在职能范围内进行管理,生产装置按工段设置班组,归口生产技术部管理,以满足本项目生产管理和操作要求。
本项目总定员为70人,其中生产人员为53人。 12.2生产班数及定员
管理部门为白班制,生产车间人员按4班3运转设置(根据工种不同, 部分工种按 2 班或3班设置),每班工作8小时编制,根据需要设置操作人员。
本项目按照高水平自动化程度配置,多上设备少上人,装置现场不设置巡检室、值班室,操作人员在巡检时间按照规定的巡检路线进行巡检,两人一组开展巡检。
全厂定员如下:
序号 一 1 2 二 1 2 3 4 5 6 名 称 公司 董事长/总经理 副总经理/总工程师 部门 生产技术部 设备工程部 安环部 综合部 供销部 财务部 合计 定员( 人) 1 2 53 4 4 2 2 2 70 备 注 12.3 人员来源及培训 12.3.1 人员来源
本项目所含装置对生产岗位工艺操作的认知水平要求较高。因此,主要岗位的操作工人都应具有化工专业大中专以上文化水平, 辅助生产岗位要求中专或高中以上文化水平。
可向社会公开招聘有化工工作经验的操作人员,亦可在社会上或应届大学毕业生中招聘专业技术人员。特别应招聘具有石油、化工等专业知识和有生产经验的人员。 12.3.2 人员培训
建立坚持先培训,后上岗制度。明确不同类型的工人,对新进厂的生产、辅助人员和
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工程技术人员安排到同类工厂相应的车间或部门进行培训,必要时也可到专利商工厂进行短期培训,以获得更多的操作经验。在培训技术工人的过程中要严格训练和考核,达到岗位操作要求方能持证上岗。
全厂定员的80%,至少需在机械竣工以前一年进厂培训,其中管理层及技术人员应提前一年半进厂接受培训。提前进厂的人员除参加培训外, 还要参加设备安装和调试工作, 以熟悉其操作岗位的机械、设备性能,为各岗位的单机试车、联动试车和全厂开车作好准备。全厂定员的20%人员,至少也应在工程机械竣工前8个月进厂。
本厂生产物料易燃、易燃物品较多, 凡新招聘入厂的职工都必须进行厂规、厂纪和安全教育。
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第13章 项目实施计划
13.1项目实施计划
本项目地处平罗工业园区红崖子园精细化工产业区内,园区内配套建设有完善的供水、供电、污水处理等公用工程设施,为本项目的建设提供了良好的依托条件。既能够节约项目建设费用,又能够缩短项目建设周期。本项目的快速建设投产,对地区的经济增长具有十分重要的意义,必须争分夺秒力争在最短的时间执行,一旦引进技术合同生效,项目拟在18个月内建成。项目具体实施规划如下:
(1)合同生效后第10个月完成详细工程设计(国内) 。 (2)合同生效后第2~13个月完成设备材料采购。 (3)合同生效后第5~14个月施工开工准备、土建施工。
(4)合同生效后第10~16个月完成设备采购及安装、管道安装、电仪安装及防腐保温工作。
(5)合同生效后第17~18个月完成试车、投产及考核工作。 13.2 项目实施初步进度表
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第14章 投资估算及资金筹措
14.1投资估算 14.1.1 工程概况
(1)概述
拟在宁夏平罗工业园区红崖子园精细化工产业区建设年产6000吨氯代碳酸乙烯酯、2000吨碳酸亚乙烯酯项目。
(2)投资估算范围
本投资估算包括氯代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯装置等主要生产装置,甲、乙类库房;辅助生产设施:原料及成品罐区、消防站(含泡沫消防)、化验室(含环境监测站和气体防护站)、维修车间、备品备件库等;公用工程项目包括:循环冷却水站、事故水池、污水处理站、冷冻站、总图运输、全厂供配电、控制室、全厂给排水、全厂外管、全厂通信、全厂暖通等;不包括厂外工程。
建设地点:宁夏平罗工业园区红崖子园精细化工产业区。 14.1.2 编制依据
(1)提供的基础数据。
(2)中国石化咨[2006]203 号文颁发的《中国石油化工集团公司石油化工项目可行性研究投资估算编制办法(试行)》。
(3)各设计专业提供的估算工程量。 14.1.3 主要设备及材料价格
(1)设备价格:定型设备及非标设备均采用近期的询(报)价,或参照近期同类工程的订货价水平。不足部分参考近期有关工程经济信息价格资料。
(2)主要材料价格:建安工程主要材料按近期市场价和工程造价信息格。 14.1.4 估算指标
(1)安装工程:采用综合指标方法(系数法)进行各专业估算编制。
(2)建筑工程:建筑物按平方米造价、构筑物按立方米造价、土石方按立方米费用、道路按平方米造价等指标估算。 14.1.5 项目总投资及投资分析
工程项目总投资为11814万元,其中:建设投资10944万元,流动资金870万元。
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建设投资 其中:设备购置费 主要材料费 安装工程费 建筑工程费 其他费用
10944 3129 759 669 5678 709
万元, 万元, 万元, 万元, 万元, 万元,
占建设投资 占建设投资 占建设投资 占建设投资 占建设投资 占建设投资
100.00% 28.59% 6.94% 6.11% 51.88% 6.48%
14.1.6 其他说明
(1)引进部分费用按类似工程估列。
(2)基本预备费:按3%计取。取费基数为固定资产、无形资产以及其他资产之和。根据国家计委计投资(1999)1340 号《国家计委关于加强对基本建设大中型项目概算中‘价差预备费’管理有关问题的通知》,暂未考虑设备材料的价差预备费。 14.2 资金筹措
本项目总投资11814万元,其中建设投资110944万元,流动资金870万元。 流动资金按照扩大指标估算法计算值为870万元。 项目投资来源:企业自筹解决11814万元。 14.3 投资估算表
详见投资估算表。
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工程项目或费用名称 项目报批总投资 % 建设投资 % 工程费用 工艺生产装置(含库房) 氯代碳酸乙烯酯装置 碳酸亚乙烯酯装置 甲类库房一 乙类库房一 乙类库房二 公用工程项目 全厂供配电设施 冷冻站 供热站 总图运输 事故水池 污水处理站 控制室 全厂给排水系统 全厂通信 全厂暖通 辅助生产设施
投 资 估 算 表 年产6000吨氯代碳酸乙烯酯、2000吨碳酸亚乙烯酯项目 规模或主要工程量 6000t/a 2000t/a 设备购置费 3129 39.00% 3129 28.59% 3023 3023 2011 401 1610 824 78 61 20 20 363 123 98 20 3 12 26 172 主要材料费 759 18.60% 759 6.94% 738 738 305 123 182 374 24 8 17 77 18 20 4 128 8 16 59 估算价值(万元) 安装工程费 669 8.00% 669 6.11% 376 376 96 35 61 229 24 15 5 15 55 15 8 2 79 5 6 23 建筑工程费 5678 18.40% 5678 51.88% 5591 5591 3685 1256 1567 326 268 268 1358 160 9 36 778 69 68 16 168 528 占总投资 其他费用 1579 16.00% 709 6.48% 378 合 计 11814 100% 10944 100% 10106 9728 6097 1815 3420 36 268 268 2785 316 1 42 88 1273 225 194 42 378 25 48 782 % 100.00% 92.% 85.% 82.34% 51.61% 23.57% 6.62% 项目号: 2 含外币 (万美元) 107
日期: 202 备) 固定资产投资 1 2 3 4 5 1 2 循环冷却水站 3 4 5 6 7 8 9 0 1
1 原料及成品罐区 消防站(含泡沫消防) 123 3 28 18 16 36 2 12 9 20 1 2 14 14 14 38 20 29 18 15 8 400 20 378 78 33 20 38 10 8 8 6 5 7 5 20 33 10 217 26 69 18 15 8 429 14 14 16 34 378 78 33 20 38 10 8 8 6 5 7 5 20 33 10 0.12% 0.14% 0.28% 3.20% 2 3 化验室(含环境监测站和气体防护站) 维修车间 备品备件库 危废暂存间 员工生活区 特定条件下的费用 大型机具使用费 工器具及生产家具购置费 安全生产费 固定资产其他费用 土地费用 工程建设管理费 工程建设监理费 临时设施费 前期准备费用 环境影响评价费及验收费 安全预评价费及验收费 定员70人 4 5 6 7 1 职业病危害预评价及控制效果评价费 危险与可操作性分析及安全完整性评价费 节能评估费 可行性研究报告编制费 水资源论证报告编制费 工程勘察费 工程设计费 特种设备安全监督检验费
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超限设备运输特殊措施费 设备采购技术服务费 设备监造费 工程保险费 联合试运转费 无形资产 土地使用权出让金及契税 其它资产 生产人员准备费 预备费 基本预备费 建设期贷款利息 流动资金 全额流动资金 铺底流动资金 项目总投资 % 106 0 3129 26.49% 21 759 6.42% 293 669 5.66% 87 5678 48.06% 20 10 7 10 50 15 15 296 296 20 0 870 870 260 1579 13.37% 20 10 7 10 50 15 15 296 296 527 870 870 260 11814 100% 0.12% 2.51% 4.46% 7.36% 7.36% ) ) ) ) 抵扣额
109
第15章 财务评价
15.1 财务评价依据、基础数据与参数 15.1.1 财务评价依据的主要经济法规和文件
(1)财务评价依据的主要经济法规和文件国家发展改革委、建设部《建设项目经济评价方法与参数》(第三版);
(2)业主提供的相关基础资料。 15.1.2 财务评价基础数据与主要参数
(1)固定资产折旧、无形资产递延资产摊销
固定资产折旧、无形及递延资产摊销按平均年限法计算。其中固定资产折旧年限为15年,残值率为5%。无形资产的摊销年限为10年,递延资产的摊销年限为5年。
(2)投入物价格及消耗 表 15-1-1 主要投入物价格
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 名 称 碳酸乙烯酯 氯气(99%) 氢氧化钠(30%) 氢氧化钠(99%) 碳酸二甲酯 2,6二叔基对甲酚 三乙胺 天然气 新鲜水 电 价格(含税) 1万元/吨 0.03万元/吨 0.06万元/吨 0.3万元/吨 0.9万元/吨 10万元/吨 2万元/吨 1.9元/Nm³ 3.2元/吨 0.6元/度 年耗量 4500吨 4050吨 6710吨 298吨 4480吨 100吨 4000吨 1.84万Nm³ 11080吨 297.3万度 (3)产品价格及商品量。
本项目产品财务评价所采用的价格(出厂价)按下表确定。 表 15-1-2 产品售价及销量表
序号 1 2 3 4 名 称 氯代碳酸乙烯酯 碳酸亚乙烯酯 盐酸(30%) 次氯酸钠(10%) 售价(含税) 2万元/吨 16万元/吨 100元/吨 200元/吨 商品量 1688吨 2000吨 5294吨 6087吨
110
(4)项目计算期
本项目建设期 2 年,生产期 15 年。总计算期 17 年。 (5)定员、职工工资及福利费计算
本项目总定员70人,平均工资按12万元/年计算。 (6)维修费率
维修费取固定资产原值(扣除建设期利息)的3%。 (7)其他管理费
其它管理费取定员的2万元/年人。 (8)其他制造费
其它制造费取固定资产原值(扣除建设期利息)的1%。 (9)销售费
销售费取销售收入的1%。 (10)财务费用
参考中国人民银行最新发布的基准利率,银行长期借款年利率按4.9%(5 年以上)计取,流动资金借款年利率按 4.35%计取。 (11)率
本项目产品税率按 13%计取。原辅材料除水、天然气、蒸汽的税率取 9%外,其余均取 13%。
(12)城市维护建设税和教育费附加
城市维护建设税按金的 7%计取,教育费附加按金的 5%计取。 (13)企业所得税
企业所得税税率暂按25%计取。 (14)财务基准收益率
参考行业及企业实际情况,本项目基准收益率取 12%。 (15)利润及利润分配
税后利润中提取10%的法定盈余公积金,剩余作为股东分红、未分配利润、偿还借款等。 15.2 资金筹措 15.2.1 项目总投资
表 15-2-1 投资表
111
序 1 2 3 4 项 目 建设投资 建设期利息 流动资金 合计(工程总投资) 单位 万元 万元 万元 万元 金 额 10944 0 870 11814 备注 其中可抵扣527万元 15.2.2 资金使用计划
本项目财务评价采用的建设期预计为2年,财务评价采用的建设投资年用款计划比例为:第一年 40%,第二年60%。 15.3 产品成本分析
本项目采用的成本费用估算方法为生产要素法。
总成本=外购原材料、燃料及动力费+人员工资及福利+维修费+折旧费+摊销费+财务费用+其他费用
本项目年均总成本21678万元。 15.4 销售收入和税金估算 15.4.1销售收入估算
本项目满负荷运行时,正常年销售收入为35551万元(含税),年均销售收入35077万元(含税)。 15.4.2税金估算
本项目年均所得税为2174万元,年均销售税金为5097万元。 15.5 财务评价 15.5.1 盈利能力分析
(1)主要评价指标
表 15-5-1 主要财务评价指标
序号 1 2 3 指标 财务内部收益率(%) 财务净现值(万元,ic=12%,10%) 投资回收期(年) 所得税前 57.6% 35584 3.52 所得税后 45% 24105 3.97 由上述指标可以看出,项目投资所得税前财务内部收益率 60.5%,远远大于基准收益率,盈利能力满足项目要求。
(2)其它重要评价指标 表 15-5-2 其它重要评价指标
112
序号 1 2 指 标 年均税后利润 投资利润率 数值 6010万元 50.9% 15.5.2不确定性分析
以生产能力利用率表示盈亏平衡点(BEP)
BEP(%)=年固定成本/(年销售收入—年可变成本-年营业税金及附加)×100%
=2430/(35551-19248-5177) =21.48%
15.6 小结
由财务评价指标知,项目所得税前内部收益率为57.55%,大于基准收益率12%,具有较强的盈利能力。从项目不确定性分析的结果可以看出,项目有较强的抗风险能力。
主要财务报表
附表 1 财务评价主要指标表 附表 2 分年投资计划和资金筹措表 附表 3 年总成本费用表
附表 4 销售收入和销售税金估算表 附表 5 损益表
附表 6 财务计划现金流量表
113
附表1 财务评价主要指标表
序 号 1. 1.1 1.2 1.3 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 11.1 11.2 12. 12.1 12.2 13. 13.1 13.2 14. 14.1 14.2 项 目 总投资 建设投资 建设期贷款利息 流动资金 年均销售(营业)收入 年均销售税金 年均总成本费用 年均利润总额 年均所得税 年均税后利润 投资利税率 投资利润率 资本金利润率 长期借款偿还期 外汇借款偿还期 国内借款偿还期 全投资财务内部收益率 所得税前 所得税后 全投资投资回收期 所得税前 所得税后 全投资财务净现值 所得税前 所得税后 单 位 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 万元 % % % 年 年 % % 年 年 万元 万元 数 值 11814 10944 0 870 35077 5097 11814 8456 2136 63011 78.4 50.8 50.8 0 0 0 57.5 45 3.52 3.97 35584 24105 备 注 含建设期 含建设期 ic = 12% ic = 10%
附表2 分年度投资计划和资金筹措表 单位:万元 序号 1 1.1 1.2 1.3 2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.3 年 份 项 目 投资计划 建设投资 建设期利息 流动资金 小 计 融资计划 资本金 固定资产投资 建设期借款利息 流动资金 借款 长期借款 其中: 建设投资借款 建设期利息借款 流动资金借款 短期借款 其它 小 计 合 计 10944 0 870 11814 10944 0 870 0 0 0 11814 建设期 1 4378 0 4378 4378 0 0 0 4378 2 6566 0 6566 6566 0 0 0 6566 3 570 570 570 0 570 生产期 4 300 300 300 0 300
附表3 年总成本费用表 单位:万元
年 份 项 目 生 产 负 荷 外购原料及辅助材料 碳酸乙烯酯 氯气 氢氧化钠(30%) 氢氧化钠(99%) 碳酸二甲酯 三乙胺 外购燃料 天然气 外购动力 新鲜水 电 工资及福利费 制造费用 折旧费 修理费 其它制造费用 其它营业费用 利息支出 长期及短期借款利息 流动资金借款利息 管理费用 摊销费 其它管理费用 扣除副产品回收 总成本费用 其中: 固定成本 可变成本 经营成本 盈亏平衡点 单 位 万吨 万元 万吨 万吨 万吨 万吨 万Nm³ 万吨 万度 单价(万元) 1 0.3 0.06 0.3 0.9 10 2 1.9 3.2 0.6 年耗 量 4500 4050 6710 298 4480 100 4000 1.84 1.1 297.3 增值 税率 13% 13% 13% 13% 13% 13% 13% 9% 9% 13% 建设期 1-2 3 80% 3600 972 322 72 3226 800 00 2 2 145 3 142 840 745 456 217 72 284 0 0 0 280 0 140 140 2149 4 100% 4500 1215 402 4032 1000 8000 3 3 182 4 178 840 745 456 217 72 355 0 0 0 315 0 140 175 2430 5 100% 4500 1215 402 4032 1000 8000 3 3 182 4 178 840 745 456 217 72 355 0 0 0 315 0 140 175 2430 6 100% 4500 1215 402 4032 1000 8000 3 3 182 4 178 840 745 456 217 72 355 0 0 0 315 0 140 175 2430 7 100% 4500 1215 402 4032 1000 8000 3 3 182 4 178 840 745 456 217 72 355 0 0 0 315 0 140 175 2430 8 100% 4500 1215 402 4032 1000 8000 3 3 182 4 178 840 745 456 217 72 355 0 0 0 315 0 140 175 2430 生 产 期 9 100% 4500 1215 402 4032 1000 8000 3 3 182 4 178 840 745 456 217 72 355 0 0 0 315 0 140 175 2430 10 100% 4500 1215 402 4032 1000 8000 3 3 182 4 178 840 745 456 217 72 355 0 0 0 315 0 140 175 2430 11 100% 4500 1215 402 4032 1000 8000 3 3 182 4 178 840 745 456 217 72 355 0 0 0 315 0 140 175 2430 12 100% 4500 1215 402 4032 1000 8000 3 3 182 4 178 840 745 456 217 72 355 0 0 0 315 0 140 175 2430 13 100% 4500 1215 402 4032 1000 8000 3 3 182 4 178 840 745 456 217 72 355 0 0 0 315 140 175 2430 14 100% 4500 1215 402 4032 1000 8000 3 3 182 4 178 840 745 456 217 72 355 0 0 0 315 140 175 2430 15 100% 4500 1215 402 4032 1000 8000 3 3 182 4 178 840 745 456 217 72 355 0 0 0 315 140 175 2430 16 100% 4500 1215 402 4032 1000 8000 3 3 182 4 178 840 745 456 217 72 355 0 0 0 315 140 175 2430 17 100% 4500 1215 402 4032 1000 8000 3 3 182 4 178 840 745 456 217 72 355 0 0 0 315 140 175 2430 15392 19238 19238 19238 19238 19238 19238 19238 19238 19238 19238 19238 19238 19238 19238 2,6二叔基对甲酚 万吨 178 21678 21678 21678 21678 21678 21678 21678 21678 21678 21678 21678 21678 21678 21678 15399 19248 19248 19248 19248 19248 19248 19248 19248 19248 19248 19248 19248 19248 19248 17075 21047 21047 21047 21047 21047 21047 21047 21047 21047 21047 21047 21047 21047 21047 24.15% 21.84% 21.84% 21.84% 21.84% 21.84% 21.84% 21.84% 21.84% 21.84% 21.84% 21.84% 21.84% 21.84% 21.84% 116
附表4 销售收入和销售税金估算表 单位 万元 序号 年 份 建设单 价 期 单 位 (元) 项 目 生产负荷 1 产品销售量 氯代碳酸乙烯酯 碳酸亚乙烯酯 万吨 盐酸(30%) 次氯酸钠(10%) 2 产品销售收入 万吨 氯代碳酸乙烯酯 吨 20000 碳酸亚乙烯酯 吨 160000 100 盐酸(30%) 吨 次氯酸钠(10%) 吨 200 3 销售税金及附加 3.1 销售税金消费税 3.2 城建税及教育费附3.3 加
生产期 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 80% 1005 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100% 1350 1688 1688 1688 1688 1688 1688 1688 1688 1688 1688 1688 1688 1688 1688 1600 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 4235 5294 5294 5294 5294 5294 5294 5294 5294 5294 5294 5294 5294 5294 5294 4870 6087 6087 6087 6087 6087 6087 6087 6087 6087 6087 6087 6087 6087 6087 28438 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 2699 3376 3376 3376 3376 3376 3376 3376 3376 3376 3376 3376 3376 3376 3376 25600 32000 32000 32000 32000 32000 32000 32000 32000 32000 32000 32000 32000 32000 32000 42 53 53 53 53 53 53 53 53 53 53 53 53 53 53 97 122 122 122 122 122 122 122 122 122 122 122 122 122 122 4141 5177 5177 5177 5177 5177 5177 5177 5177 5177 5177 5177 5177 5177 5177 3697 4622 4622 4622 4622 4622 4622 4622 4622 4622 4622 4622 4622 4622 4622 259 185 324 231 324 231 324 231 324 231 324 231 324 231 324 231 324 231 324 231 324 231 324 231 324 231 324 231 324 231
117
附表5 利润表 单位:万元
年 份 项 目 生产负荷 产品销售收入 销售税金 年总成本费用 利润总额 弥补前年度亏损额 应纳税所得额 所得税 税后利润 盈余公积及公益金 应付利润 未分配利润 累计未分配利润 建设期 1-2 3 80% 28438 4141 178 6749 4 35551 5177 21678 8696 5 35551 5177 21678 8696 6 35551 5177 21678 8696 7 35551 5177 21678 8696 8 35551 5177 21678 8696 9 35551 5177 21678 8696 生产期 10 35551 5177 21678 8696 11 35551 5177 21678 8696 12 35551 5177 21678 8696 13 35551 5177 21678 8696 14 35551 5177 21678 8696 15 35551 5177 21678 8696 16 35551 5177 21678 8696 17 35551 5177 21678 8696 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 8.1 8.2 8.3
6749 8696 8696 8696 8696 8696 8696 8696 8696 8696 8696 8696 8696 8696 8696 1687 2174 2174 2174 2174 2174 2174 2174 2174 2174 2174 2174 2174 2174 2174 5062 6522 6522 6522 6522 6522 6522 6522 6522 6522 6522 6522 6522 6522 6522 506 652 652 652 652 652 652 652 652 652 652 652 652 652 652 5870 5870 5870 5870 5870 5870 5870 5870 5870 5870 5870 5870 5870 4556 5870 4556 10426 16296 22166 28036 33906 39776 456 51516 57386 63256 69126 74996 80866 86736
118
附表6 财务计划现金流量表 单位:万元 序 年 份 建设期 号 项 目 1 生 产 期 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 100% 36817 35551 396 870 29281 870 21047 0 0 5177 2187 7536 83032 100% 100% 100% 100% 100% 100% 1005 1005 100% 100% 1005 100% 100% 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 35551 29268 29269 29270 29271 29272 29273 29274 29275 29276 29277 29278 29279 29280 870 21047 0 0 5177 2174 6283 178 870 21047 0 0 5177 2175 6282 870 21047 0 0 5177 2176 6281 870 21047 0 0 5177 2177 6280 870 21047 0 0 5177 2178 6279 870 21047 0 0 5177 2179 6278 870 21047 0 0 5177 2180 6277 870 21047 0 0 5177 2181 6276 870 21047 0 0 5177 2182 6275 870 21047 0 0 5177 2183 6274 870 21047 0 0 5177 2184 6273 870 21047 0 0 5177 2185 6272 870 21047 0 0 5177 2186 6271 生产负荷 80% 1 现金流入 28438 1.1 产品销售收入 31908 1.2 回收固定资产余 值 1.3 回收流动资金 1.4 其它 2 现金流出 4378 6633 23599 2.1 建设投资中自有4378 6633 资金 2.2 流动资金中自有 696 资金 2.3 经营成本 17075 2.4 借款本金偿还 0 2.5 借款利息支付 0 0 0 2.6 销售税金 4141 2.7 所得税 1687 2.8 其它 3 净现金流量 -4378 -6566 4839 4 累计净现金流量 -4378 -10944 -6105 60 12741 19021 25300 31578 37855 44131 50406 56680 62953 69225 796 5 所得税前净现金-4378 -6566 6526 8457 8457 8457 8457 8457 8457 8457 8457 8457 8457 8457 8457 8457 9723 流量 -4378 -10944 -4418 4039 12496 20953 29410 37867 46324 781 63238 71695 80152 88609 97066 105523 115246 计算指标: 所得税前 所得税后
内部收益率 57.5% 45%
净现值 35585万元 24105万元 投资回收期 3.52年 3.97年
119
附表7 氯代碳酸乙烯酯装置物料平衡表
原辅材料进入量 主要产品、副产品及废气的产生量 物料名称 数量 折纯物质 折纯量 物料名称 数量 折纯物质 折纯量 99.9%碳氯代碳酸氯代碳酸酸乙烯4500 碳酸乙烯酯 4495.5 乙烯酯 6000 乙烯酯 6000 酯 杂质 4.5 30%盐酸 5294 盐酸 5294 10%次氯99%氯气 4050 氯气 4009.5 酸钠 6086.8 次氯酸钠 6086.8 杂质 40.5 碳酸乙烯30%氢氧氢氧化钠 1033.8 酯、氯代碳化钠 3446.2 水 2412.4 废气 79.6 酸乙烯酯、氯化氢、氯79.6 水 .2 水 .2 气、水蒸气等 合计 17460.4 合计 17460.4
120
附表8 碳酸亚乙烯酯装置物料平衡表
原辅材料进入量 物料名称 氯代碳酸乙烯酯 数量 4312 折纯物质 氯代碳酸乙酯 三乙胺 99%三乙胺 4000 杂质 碳酸二甲酯 杂质 30%氢氧化钠 3263.9 氢氧化钠 水 氢氧化钠 99%氢氧化钠 298.7 杂质 2,6二叔基对甲酚 杂质 27.2 水 19218.6 40 4435 44.8 979.2 2284.7 295,7 废水 3 99 1 27.2 固废 合计 241.7 蒸馏残渣 19218.6 241.7 8159.8 废气 7.8 折纯量 2986.5 3960 主要产品、回收物及三废的产生量 物料名称 99.9%碳酸亚乙烯酯 回收三乙胺 回收碳酸二甲酯 数量 2000 3800 4252.3 折纯物质 碳酸亚乙烯酯 三乙胺 碳酸二甲酯 氯代碳酸乙烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸二甲酯、三乙胺、水蒸气等 三乙胺、碳酸二甲酯、氯化钠、氢氧化钠等 折纯量 2000 3800 4253.3 99%碳酸二甲酯 4479.8 7.8 8159.8 99% 2,6二叔基对甲酚 水 合计
100
121
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