河北省东光化工有限责任公司节能减排综合技术改造项目节能评估报告书

河北省东光化工有限责任公司

节能减排综合技术改造项目

节能评估报告书

建设单位:河北省东光化工有限责任公司评估单位名称:河北鑫易林工程咨询有限公司评估报告完成日期:

目录

前言 (4)

第一章评估依据 (5)

1.1评估范围和内容 (5)

1.2评估依据 (5)

第二章项目概况介绍 (9)

2.1 项目建设单位概况 (9)

2.2 项目基本情况 (10)

2.3项目建设的必要性 (29)

2.4项目用能情况 (31)

第三章能源消耗及所在地能源供应情况分析 (32)

3.1消耗的能源种类和数量 (32)

3.2项目所在地能源供应条件及消费情况 (34)

3.3项目选址、总平面布置对当地能源的影响 (34)

3.4项目新增能源指标 (35)

第四章建设方案及主要能耗指标先进性分析 (36)

4.1项目工艺流程、技术方案对能源消费的影响 (36)

4.2主要用能工艺、技术方案选择 (37)

4.3主要耗能设备、辅助生产和附属生产设施 (39)

4.4能源加工、转换、利用情况 (42)

4.5能效水平分析 (42)

第五章合理用能及节能措施分析 (43)

5.1节能措施 (43)

5.2单项节能工程 (44)

5.3节能措施效果分析 (45)

5.4节能措施经济型评估 (46)

第六章企业节能管理 (47)

6.1管理组织和制度 (47)

6.2企业能源计量统计制度: (53)

第七章结论 (56)

第八章存在的问题及建议 (57)

附录 (58)

前言

节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针,也是当前一项极为紧迫的任务。随着我国经济快速增长,各项建设取得巨大成就,但也付出了巨大的资源和环境代价,经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐,群众对环境污染问题反应强烈。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式,资源支撑不住,环境容纳不下,社会承受不起,经济发展难以为继。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展,才能实现经济又好又快发展。同时,温室气体排放引起全球气候变暖,备受国际社会广泛关注。进一步加强节能减排工作,也是应对全球气候变化的迫切需要,是我们应该承担的责任。

对企业而言企业实施节能改进,不仅可以降低能耗成本,提高经济效率,而且有助于缓解政府能源供应和建设压力,对减少废气污染保护环境也有巨大的现实意义。

河北省东光化工有限责任公司积极贯彻节能降耗方针,为了有效提高企业的能源利用率、降低原材料消耗率,增强企业的竞争优势,进一步扩大产品市场,河北省东光化工有限责任公司特建设本项目。

第一章评估依据

1.1评估范围和内容

该项目从立项选址、总面布置到该项目产品产出,整个过程都属于评估范围。

具体的内容有项目厂房的选址,厂区内各建筑物和建筑物内各种设备的布置,生产过程中的工艺流程,原材料和产品的运输,机器设备的耗能情况等。

1.2评估依据

1.2.1相关法律、法规、规划、行业准入条件、产业政策

1.2.1.1 相关法律

(1)《中华人民共和国节约能源法》(2008年4月1日施行);

(2)《中华人民共和国清洁生产促进法》(2003年1月1日施行);

(3)《中华人民共和国建筑法》(2003年1月1日施行);

(4)《中华人民共和国环境影响评价法》(2003年9月施行);

(5)《中华人民共和国可再生能源法》;

(6)《中华人民共和国电力法》;

(7)《中华人民共和国水污染防治法》(2008年6月1日施行)。

1.2.1.2相关法规

(1)《能源效率标识管理办法》(国家发改委、国家质检总局2004年17号令);

(2)《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》(国发[2010]6号);

(3)《国务院关于加强节能工作的决定》(国发[2006]28号);

(4)《河北省节约能源条例》(2006年5月24日);

(5)《河北省民用建筑条例》(2009年7月30日)。

1.2.1.3相关规划

(1)《节能中长期专项规划》(国家发改委发改环资[2004]2505号);

(2)《河北省建筑节能发展规划》。

1.2.1.4行业准入条件

本项目是当前国家重点鼓励发展的产业,该项目准入条件符合行业准入条件和清洁生产要求。

1.2.1.5产业政策

(1)国家发展和改革委员会颁布的《产业结构调整指导目录》(2011年本);

(2)《国家发展改革委关于印发固定资产投资项目节能评估和审查指南(2006)的通知》(发改环资[2007]21号);

(3)《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》(国发[2007]15号);

(4)《国务院关于进一步加强节油节电工作的通知》(国发[2008]23号);

(6)《国家发展改革委关于印发固定资产投资项目节能评估和审查指南(2006)的通知》(发改环资[2007]21号);

(7)《关于加强工业固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知》(工信部节[2010]135号);

(8)《河北省人民政府关于加强节能工作的决定》(冀政〔2006〕90号);

(9)《关于2009年全省及各设区市单位GDP能耗等指标的公报(冀统能字〔2010〕92号)》。

1.2.2相关标准及规范

(1)《公共建筑采暖空调能耗限额》(DB 37/935-2007);

(2)《建筑照明设计标准》(GB 50034-2004);

(3)《建筑采光设计标准》(GB/T 50033-2001);

(4)《外墙外保温工程技术规程》(JGJ 144-2004);

(5)《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB 50242-2002);

(6)《采暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019-2003);

(7)《综合能耗计算通则》(GB/T 2589-2008);

(8)《企业节能量计算方法》(GB/T 13234-2009);

(9)《企业能源审计技术通则》(GB/T17166-1997)

(10)《评价企业合理用电技术导则》(GB/T3485-1998)

(11)《工业企业能源管理导则》(GB/T 15587-2008);

(12)《用能单位能源计量器具配备和管理通则》(GB 17167-2006);

(13)《节电技术经济效益计算与评价方法》(GB/T 13471-2008);

(14)《公共建筑节能设计标准》DB13(J)81-2009;

(15)《居住建筑节能设计标准》DB13(J)63-2007。

1.2.3节能技术、产品推荐目录

1.2.3.1节能技术推荐目录

(1)《国家推广节能技术目录》(第一批);

(2)《国家推广节能技术目录》(第二批)。

1.2.3.2节能产品推荐目录

(1)《中国节能产品目录》;

(2)工业和信息化部公告《节能机电设备推荐目录(第一批)》;(3)工业和信息化部公告《节能机电设备推荐目录(第二批)》。

1.2.4国家明令淘汰的用能产品、设备、生产工艺等目录

(1)《国家明令淘汰用能设备、产品目录》;

(2)其他明令淘汰的用能产品、设备、生产工艺目录。

1.2.5其他依据

(1)节能减排综合技术改造项目节能评估报告书技术合同;(2)项目建设单位提供的其他资料。

第二章项目概况介绍

2.1 项目建设单位概况

项目建设单位:河北省东光化工有限责任公司。

河北省东光化工有限责任公司(以下简称“东光化工“)始建于1970年,前身是东光县化肥厂,1998年改制为股份制企业,旧厂区位于东光县城南部工业区,在津沪铁路、京福公路(104国道)的东侧,南临京福高速公路引路,距东光火车站1km,交通运输极为方便,现有老厂区占地面积2.0×105m2,其中建筑面积6×104m2。

近几年来,随着我国煤化工行业的发展,小氮肥行业进入了第三次革命,化肥行业在规模、产品结构、技术改造方面有了较大程度的变化,逐渐向大规模、高新技术方向发展。随着东光县的发展,该公司原有厂区周边已建设了不少居民区,在原有的生产厂区已无法继续扩大规模,不能满足卫生防护距离的要求。为了适应当前生产形势发展的要求,该公司在县城东部新建一厂区,目前新厂区已形成18万吨/年合成氨、30万吨/年尿素的生产能力。该公司新厂区位于东光县城东部,在化工路两侧,与老厂区直线距离约3.5km。

东光化工是一家以煤为原料的氮肥企业,经过40年的发展,公司尿素产能跃居全省前列,新厂区及老厂区总生产能力达到合成氨40万吨/年、尿素65万吨/年、甲醇10万吨/年、塑料编织袋2000万套/年、生物降解塑料制品1万吨。

该公司现有职工800余人,其中工程技术人员140余人,现有固定资产净值32000万元,产品以尿素为主,同时生产液氨、甲醇、塑料编织袋等产品。公司本着坚持“以煤化工为基础,以现有产品为主

导”,在把现有产品做大做强的同时,加快发展与之相关联的产品,进一步拉长产业链,调整产品结构,增强企业抗风险和驾驭市场的能力。并大力推行节能降耗,在全公司范围内形成了团结奋进,向管理要效益,向技改要效益的氛围,积极开拓国内外市场,增强公司自身实力,使之在激烈的市场竞争中发展壮大。

2.2 项目基本情况

2.2.1 项目名称

河北省东光化工有限责任公司节能减排综合技术改造项目。

2.2.2 建设地点

东光县城东部工业区。

2.2.3 总投资及资金筹措

项目总投资15209.99万元,全部为企业自筹资金。

2.2.4 建设规模及内容

本项目总占地面积5000m2,其中包括食品级二氧化碳生产装置和三废流化混燃炉装置区。其中,食品级二氧化碳生产装置占地面积约2600m2三废流化混燃炉装置区占地面积约2400m2。

项目建成后,年产5万吨食品级液体二氧化碳、年产71.28万吨蒸汽。

本项目三废混燃炉装置均为室外设备,无建构筑物;二氧化碳生产工段有二氧化碳压缩厂房一座以及配套的辅助用房。

项目建设主要建筑物详见表2-1。

建构筑物一览表(2-1)

本项目产品方案为食品级液体二氧化碳、过热蒸汽(5.29MPa、485℃)。

(1)二氧化碳性质:

二氧化碳化学式为CO2,常温下是一种无味、无色、无毒的气体,在低温高压下,可变成液体,微溶于水,并生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰,易升华,二氧化碳略微溶于醇。二氧化碳密度为1.977g/L,熔点-56.6℃(226.89kPa——5.2大气压),沸点-78.5℃(升华)。临界温度31.1℃。常温下7092.75千帕(70大气压)液化成无色液体。液体二氧化碳密度1.1g/cm3。液体二氧化碳蒸发时或在加压冷却时可凝成固体二氧化碳,俗称干冰,是一种低温致冷剂,密度为1.56g/cm3。二氧化碳能溶于水,20℃时每100体积水可溶88体积二氧化碳,一部分与水反应生成碳酸。

液体二氧化碳质量标准符合国际饮料技术协会(ISBT)标准和GB10621-2006标准(根据用户要求,生产中作相应调整)。

液体二氧化碳产品规格(GB 10621—2006标准)(2-2)

液体二氧化碳产品规格(国际饮料协会质量标准(ISBT))(2-3)

①东光化工新厂区生产装置能力为18万吨合成氨/年、6万吨甲醇/年、30万吨尿素/年,拟新上产汽量90t/h的三废流化混燃炉及配套装置一套,将合成氨生产过程中产生的造气吹风气、合成放空气提氢尾气、氨槽驰放气、造气炉渣、造气污水池煤泥、除尘器细灰、掺

入部分粉煤和煤矸石在三废炉进行流化燃烧,产生中温、中压蒸汽供合成氨生产使用,年产71.28万吨蒸汽。

②东光化工新厂区目前日产合成氨700吨,尿素1100吨,现有变压吸附脱碳装置原料气流量为16万m3/h,解析气流量为1万m3/h 左右,其中CO2含量92%以上,按CO2回收率70%计算可以满足5万吨/年液体CO2装置的需求。因此根据企业自身实际情况和市场发展趋势,确定本项目液体二氧化碳建设规模为:50kt/a食品级液体二氧化碳。

2.2.6项目工艺方案

2.2.6.1装置组成

液体二氧化碳生产装置组成包括两部分:压缩工段、脱硫工段、精制液化工段、提纯工段和冰机工段。

三废混燃炉产汽装置主要包括粉碎工段、燃烧工段、产汽工段。

2.2.6.2工艺流程说明

(1)二氧化碳工艺流程

合成氨脱碳放空装置来的解析气经水洗塔除去原料气中夹带的大部分水溶性杂质。分离去除水分后进入二氧化碳压缩机,二氧化碳压缩机为三级压缩,经过三级压缩、冷却、降温、分水后,气体压力增加到3.0MPa,然后气体通过粗脱硫1、粗脱硫2(脱除H2S)和精脱硫(有机硫和无机硫),使气体中H2S+COS<0.1mg/m3。

经过高效过滤器去油污和杂质后送入脱烃、脱苯塔,利用催化氧化原理,催化氧化脱烃净化,将原料气中的所有可燃性杂质在催化剂存在下与氧发生燃烧而加以脱除,特别是那些沸点比二氧化碳高的有毒有害杂质,如多碳烃、醛、醇、苯等含氧有机物,由于燃烧反应彻底,燃烧后产物是水和二氧化碳。经过脱烃、脱苯塔脱出将烃、苯及

其他含氧有机物脱除。气体经干燥后压力为2.4MPa,进入二氧化碳液化器,CO2气体在液化器中与制冷系统的液氨进行热交换,温度降至-17~-19℃以下,冷凝成液体二氧化碳。

将液体二氧化碳送提纯塔,通过专用新型自回流型提纯塔经低温精馏将轻组分氮气、氢气、甲烷等全部从塔顶除去,塔底得到99.99%的二氧化碳产品经过节流降压到2.2MPa,送到液体二氧化面贮罐,产品质量完全可以达到食品级标准。

二氧化碳液化器出来的气氨送入冰机压缩,经过油分离器进入蒸发凝器冷凝成液氨,然后将其送至液氨储罐,再从储罐将氨送到二氧化碳液化器循环操作。另外,液氨储罐还需要定期补充液氨。

流程方框图如下:

(2)三废流化混燃炉工艺流程

现有合成氨装置以无烟块煤为原料,采用固定层间歇式气化技术生产半水煤气,碱液脱硫、2.1 MPa中低低变换、变压吸附脱碳、13MPa 中压联醇、31.4MPa高压醇烷化原料气精制原料气,31.4MPa氨合成,水溶液全循环法生产尿素。

采用固体块煤为原料,以空气和水蒸汽为气化剂,在高温条件下,通过固定床层间歇式气化法生产出半水煤气(成分见表4-1)。经罗茨风机加压后送入脱硫系统,通过碱液脱除H2S,脱除H2S后的气体送入压缩机一段,经压缩至2.1MPa后送到变换工序。在催化剂和水蒸汽作用下,CO变换为H2和CO2。变换后的气体送到脱碳工序脱除CO2,脱除CO2后的净化气经压缩至13.0MPa后送到联醇工序。在催化剂的作用下,未完全脱除的CO和CO2与H2反应生成甲醇,未反应的气体送到醇烷化工序进一步净化,深度净化后的H2、N2经压缩至26.0MPa后送到合成工序,在催化剂的作用下,H2、N2合成为NH3,经冷却分离后的液氨送到液氨贮槽贮存。

液氨贮槽贮存的液氨送到尿素工序,与脱碳解析出的CO2气分别经压缩到22.0MPa后送到尿素合成塔进行反应生成尿素。

半水煤气成分(2-4)

驰放气(驰放气成分见表4-3)、造气炉渣、造气除尘器细灰,掺配部分煤矸石、烟煤或无烟煤沫,在炉内流化燃烧,产生高温烟气集中热量回收的装置,进一步产生蒸汽。

吹风气成分(常规)(2-5)

提氢后的驰放气体成分(常规)(2-6)

部分技术,采用了吹风气余热锅炉热量回收的模式,使造气产生的废气、废渣、废灰能够达到同时混燃,解决了低热值气体单独燃烧需大量点火气和易灭火、易爆炸等问题。

三废混燃炉下部为燃渣燃煤区,中部为造气吹风气燃烧区,烟气从混燃炉顶部进入组合式除尘器,经旋风除尘后,烟气自下部进入遂道窑式余热锅炉,烟尘经落灰管落入下部水封。

三废流化混燃炉主要由三废混燃炉和组合除尘器构成。均采用钢制外壳,内部用高铝砖、硅酸铝制品、黏土轻质砖、高强耐磨浇注料等砌筑。炉体下部为沸腾燃烧室,配有风室、布风板、风帽、二次风管等。风室除和来自空气预热器的风管相连外,还装有点火装置。破碎掺合后的混合料(造气炉渣:60%;造气除尘器细灰10%;烟煤或无烟煤沫30%),由料仓进入螺旋给煤机,再由螺旋给煤机将炉渣等混合料送混燃炉下部的燃烧室流化燃烧。三废炉中上部为吹风气的燃烧空间。吹风气经预混器与空气充分混合后进入炉内,在高温作用下充分燃烧。为达到三废混燃炉的综合利用,生产系统的各种废气均可送入三废流化混燃炉内回收处理。为有效控制炉膛温度,在炉内布置了一定的受热面,与余热锅炉汽水系统相连,避免了炉壁结焦。燃烧后的高温烟气进入组合除尘器,旋风筒是用1Cr25Ni20Si2耐热钢制作。在旋风筒和中心筒作用下,进行“烟”“尘”分离。

流程方框图如下:

2.2.7原材料情况

本项目原辅材料消耗见下表:

食品级液体CO 2主要原、辅材料用量(2-7)

90t/h 三废混燃炉原材料及动力年耗量(2-8)

(1)总平面布置原则

①满足工艺流程的要求,尽可能使物料线路短捷、顺畅。 ②紧凑布置,节约建设用地。

③合理组织人流和物流,减少交叉运输,保证安全。

④结合厂区现状,尽可能利用现有设施,减少建设投资。

⑤注意方位朝向,满足通风采光。

⑥满足卫生要求,有利环境保护。

⑦符合防护间距,确保生产安全。

⑧适应生产弹性,合理预留发展。

⑨装置布置方便安装、操作、维修,满足消防需要。

(2)总平面布置方案

①贯彻“四化”(露天化、流程化、集中化、定型化)原则。

②装置布置方便安装、操作、维修。

③装置防火间距及通道设计符合现行有关防火规范,满足消防需要。

④装置布置满足总体规划,注重整齐美观。

⑤充分考虑设备的检修和催化剂、吸附剂的装卸场地。

⑥充分考虑装置设备的维修、消防、生产操作等所需通道。

⑦管桥及框架等构筑物采用钢结构。

本项目建设在东光化工新厂区院内预留区。由于本公司已建设办公、倒班宿舍等主要生活设施,能够满足本项目的要求,所以不需新增。

在考虑土地的合理利用以及能够满足工艺和安全距离的前提下,并充分考虑到原辅材料的输送、公用工程的依托便利条件,做到交通、运输便利,对本项目新增建构筑物的布局如下:

在现有锅炉房的北侧新建三废流化混燃炉装置,靠近煤场及现有锅炉装置,其蒸气并网、用煤方便。液体二氧化碳生产装置拟建在厂区的东北部的预留区,其脱碳工段的驰放气通过管道输送至装置区。

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