20万吨年联碱装置生产能量系统优化工程建设可行性研究论证报告

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1、20万吨/年联碱装置生产能量系统优化工程可行性研究报告 XX集团公司二一三年六月第一章 总 论.11.1项目名称与承办单位.11.2研究依据与编制原则.11.3企业概况.21.4项目概述.31.5主要经济指标.51.6结论及建议.5第二章项目提出的背景及必要性.72.1项目建设的背景.72.2项目建设的必要性.8第三章 生产系统现状及生产能耗分析.133.1企业现状概述.133.2企业生产工艺简介.133.3现有工程主要原辅材料及动力消耗.153.4现有工程蒸汽及电力等能源消耗情况.163.5现有工程主要设备.183.6现有工程废气及废渣产生与排放分析.183.7企业能量利用存在的问题.19第

2、四章 厂址与建设条件.204.1建设选址.204.2地理位置及交通条件.204.3 自然资源条件及优势.20第五章 能量优化技术方案.235.1重碱离心脱水节能改造项目.235.2液相水合机节能改造项目.265.3半水煤气显热回收.30第六章 总平面及公用工程.336.1总图规划方案.336.2公用工程.35第七章 节 能.367.1必要性.367.2节能原则.367.3能耗现状.367.4重碱离心脱水项目节能量计算.377.5液相水合机节能量计算.427.6半水煤气显热回收改造.457.8节能改造后的总节能量.467.9节能量监测方法.46第八章 环境保护.488.1环境现状.488.2执行

3、排放标准.488.3项目建设对环境的影响及治理措施.498.4项目生产过程产生的污染物对环境的影响.498.5环境监测.508.6环境影响评价.50第九章 消 防.519.1设计原则及依据.519.2工程火灾爆炸危险性分析.519.3采用的防火措施.52第十章 劳动安全与卫生.5410.1设计依据.5410.2生产过程中职业危险、危害因素分析.5410.3预期效果及建议.56第十一章 组织机构与劳动定员.5711.1组织机构.5711.2劳动定员与来源.5711.3人员培训.57第十二章 项目组织及实施进度.5812.1项目组织.5812.2项目实施阶段和实施进度.5812.3项目实施建议.5

4、9第十三章 项目招投标方案.6013.1项目招标范围及招标组织形式.6013.2投标、开标、评标和中标等程序.6013.3评标委员会的人员组成和资格要求.61第十四章 投资估算和资金筹措.6214.1投资估算.6214.2资金筹措.63第十五章 财务评价.6415.1费用与效益估算.6415.2财务分析.6415.3财务评价结论.661、 总 论 1.1概述1.1.1项目名称、主办单位、法人代表及建设地址项目名称：20万吨/年联碱装置生产能量优化项目主办单位：甘肃XX化学工业集团有限公司企业性质：国有企业项目负责人：建设地址：XX集团公司生产厂区内1.1.2可行性研究报告编制的依据和原则1.1

5、.2.1 编制依据 1、甘发改环资函（2013）4号的文件精神，关于组织申报2013年节能循环经济备选项目的通知要求发改办环资20134号； 2、国家节能中长期专业规划 3、中华人民共和国节约能源法 4、国家发改委等八部委局关于“十一五”十大重点节能工程实施意见。 5、甘肃XX化学工业集团有限公司与航天长征化学股份有限公司兰州分公司关于编制20万吨/年联碱装置能量优化工程可行性研究报告的咨询合同。 6、XX集团公司提供的现有生产情况：1、联碱系统过程（制取纯碱工序）物料循环利用技术改造能回收利用情况；2、联碱系统过程（制取氯化铵工序）物料循环利用技术改造；3、重点岗位DCS控制系统技改方案等设

6、计所需的有关资料。 1.1.2.2 编制原则 1、采用目前国内较先进的尾气排放氨回收技术，并加强企业管理，尽量减少能源流失。 2、采用先进的工艺等技术使冷凝塔能力扩大最终降低温度达到，45以下，达到系统能量合理利用。真正做到物尽其用，节约能源和资源。 3、稀氨水氨回收改造项目，A/B法去除回收技术受到行业广泛。 4、滤碱机改造项目，新建两台新型高效滤碱机，替代淘汰现有5台低效率滤碱机。 5、800方盐析结晶器技改上一台，在原有的500m3盐析结晶器旁边上一台800m3结晶器及其配套设备。 6、氯化铵母液换热器改造项目，新上三台1.2米的换热器与1.5米2台换热器组成一套母换。 7、外冷器改造项

7、目，重新安装两台外冷器，增大冷却面积，有效降低外冷温度至工艺指标。 8、工艺优化改造在新系统外冷二楼各加装两台中间循环泵（流量450 m3/h、扬程15米），旧系统外冷二楼各加装一台中间循环泵（流量450 m3/h、扬程15米），使外冷器清洗循环量增加到600 m3/h左右，增加热AI 在外冷器列管内清洗结疤的流速，提高热AI溶解结疤的速度，强制清洗外冷器列管结疤，在有效的清洗时间内将结疤彻底清洗干净。 9、重点岗位DCS控制系统技改方案，新上一套DCS集中控制系统，将碳化、滤过、吸收岗位的工艺控制全部并入DCS控制系统，实现集中控制，对生产过程工艺参数集中进行显示、记录、报警、操作；对吸氨量

8、、母液送量、洗水用量、循环水温、各母液桶液位等工艺参数自调，使工艺得以优化，生产更趋稳定，确保系统物料长周期保持闭路循环，外排量达到“0”排放目标，贯彻国家建设项目的有关政策，按照委托书规定的设计内容，充分利用原有装置的优势条件，以节省投资，节约能源，保护环境，保障生产安全。1.1.3 项目提出的背景、投资必要性和经济意义1.1.3.1承办企业概况 甘肃XX化学工业集团有限公司以下简称“XX集团公司”位于河西走廊的XX市河西堡镇，毗邻欧亚大动脉兰新铁路（兰州-新疆）。XX集团经过四十多年的发展，已形成了以化肥为基础、以化工为主导的综合化工企业集团。现有员工2902人，其中各类技术人员710余名

9、。产品年综合生产能力已达100万吨以上，主要产品年生产能力为：合成氨18万吨、碳铵8万吨、纯碱22万吨（其中重质碱10万吨）、氯化铵22万吨、磷酸二铵40万吨、普钙40万吨、专用复混肥20万吨等。2008年末，企业总资产已达10.89亿元，其中固定资产6.71亿元，实现销售收入10.8亿元。已发展成为甘肃乃至西北地区生产能力最大、产品品种最多的多功能大型化工企业之一，并先后填补了甘肃省纯碱、氯化铵、磷二铵、工业氯化铵、氟硅酸钠、重质纯碱等8项产品空白。2007年，公司跻身于中国化工500强第403位，中国化肥制造业100强第82位。2008年，公司跻身于中国化工500强第313位。 XX集团的

10、“奔马”牌商标被评为甘肃省著名商标。纯碱、复混肥、磷二铵被评为甘肃省名牌产品，并获“陇货精品”称号。产品运销四川、浙江、安徽、新疆等十九个省市。主要产品具有一定的市场竞争力，部分产品竞争优势明显。 1.1.3.2项目提出的背景XX集团公司20万吨/年联碱生产装置经过26年的运行发展，生产技术管理日趋成熟，系统管理水平也逐年提高，其中装置能力由原设计38Kt/a提高到目前的220kt/a，主要原材料消耗、联碱综合能耗均有所下降，产品质量也逐年提高，但以上主要技术经济指标距工信部提出的在2015年联碱达到能耗245标煤/吨、氨耗340/吨、盐耗1150/吨、产品质量达到标准规定的II类一等品100

11、%、优级品85%，“三废”排放达到纯碱行业清洁生产评价标准体系的要求还有一定的差距。因此，还需下一步通过从工艺、设备上的重新布局、先进技术及自动化控制的应用、各类回收装置的完善等方面开展工作，并以蒸氨扩能改造为核心、以降低氨、盐、电、蒸汽四大消耗为主线、在循环利用上狠下决心，重点在氨回收、碱回收、系统水平衡、系统自动化控制改造、淘汰落后改造等方面入手，通过完成以上项目，使公司联碱生产装置达到行业先进水平，物料、能源循环利用率达到最大化。 1.1.3.3投资的必要性和经济意义 化学工业是我国的高耗能行业之一，能源消耗量在全国能源消耗总量中的比例举足轻重。而联碱则又是化工行业的第一耗能大户，改革开

12、放以来，我国联碱行业发展迅速，因此，采用能量系统优化技术对联碱进行节能改造，进一步降低单位产品能耗，节约能源，提高经济效益，具有十分重要的作用。 近年来，我国合成氨行业在产量快速增长的同时，单位产品综合能耗亦有较大幅度下降，但目前平均综合能耗与国际先进水平还相差600-700千克标煤/吨，国内的先进水平也仅在1150千克标煤/吨左右，比国际先进水平还相差150千克标煤/吨左右。其主要原因，是我国大多数合成氨生产企业存在诸如装置规模小、原料结构受限、工艺技术相对落后、小机组效率较低，相当一些企业的管理比较薄弱等一系列问题。具体表现在： （1）工艺流程能耗高，主要体现在煅烧工序重碱含水量高，造成煅

13、烧过程中蒸汽消耗过大。 （2）蒸汽系统管网布置、走向不合理，蒸汽的配送与装置不匹配，凝结水没有得到合理回收，管网和设备的保温结构设计不合理，温度、压力等运行参数控制得不够准确，致使供用热系统的蒸汽损耗大，经济运行水平低。 （3）重灰生产采用固相水合法，工艺技术落后，造成产品质量低，能耗高。 （4）生产系统的余热、余压未能得到优化利用。装置输出热物流没有直接进入下一级装置实现热料直供，致使热物流携带的热能没有得到利用，同时增加了热炉负荷；供给生产系统的蒸汽压力等级高于工艺要求压力，使用减温减压器而造成蒸汽余压的浪费；一方面未利用生产过程中产生的物流余热，体现在合成氨厂造气工序显热未得到合理回收利

14、用；另一方面又不能合理采用蒸汽采暖伴热，造成了储运和罐区的能量损失量大。 （5）系统或装置的管理相对落后，尚未采用各种模拟优化软件或先进控制技术。 上述问题不同程度的存在，既浪费了大量的能源资源，加剧了我国能源紧张的局面，又极大地制约了合成氨企业经济效益的提高，必须采用先进的技术和生产工艺对生产系统进行技术改造。 我公司主营合成氨、纯碱、氯化铵产品的生产和销售，本项目完成后，年可增产合成氨20万吨，纯碱（重质纯碱）、氯化铵各20万吨。 该项目公司已经完成备案，也进行了前期投入，本次使用超募资金进行建设，将加快该项目的完成时间；项目完成后，将实现现有纯碱业务的节能降耗，取得规模效应，进一步降低生

15、产成本；此外，本次项目的纯碱产品全部为重质纯碱，项目完成后，将实现公司现有产品的升级，将丰富公司产品品种，提高公司产品品质。 该项目符合国家产业政策，工厂外部条件好，工艺技术和设备选型先进，产品销售可靠，建设规模合理，原材料和动力供应有保证，特别是联碱生产的主要原料工业盐，在项目建设地始终有供大于求的买方市场，联碱副产品氯化铵又是该公司下游产品复合肥的主要原料，销售上可灵活调节，投资收益高，能承受一定的风险。项目建设是可行的。从各项经济指标来看，该项目财务效益较好，各项指标均超过行业基准值。 综上所述，本项目实施是必要的，技术与投资方案可行，投资风险较小。本项目的实施具有较好的经济效益和社会效

16、益。 1.1.4 研究范围 本报告将论述研究如下问题: (1) 项目建设的目的、意义。 (2) 产品联碱的国内外市场情况并进行价格分析。 (3) 评述联碱的生产方法、工艺路线，推荐本装置采用的方法。 (4) 提供合理、可行的工艺流程及所需的主要工艺设备；提供原材料、动力消耗及供应要求。 (5) 确定装置总平面布置。 (6) 规划项目建设进度，确定生产组织及劳动定员。 (7) 提出本项目的环保治理措施及劳动安全防护措施。 (8) 进行投资估算及生产成本估算，在此基础上进行财务评价。 (9) 对建设项目作总体评价，提出存在问题及建议。1.1.5 研究的主要过程在接受甘肃XX化学工业集团有限公司的委

17、托后，我院立即组织技术力量投入本项目研究工作，建设单位给予了密切配合，提供了编写可行性研究报告所需的基础资料，有关技术人员查阅了大量技术资料，并根椐工厂现有状况进行计算和论证，通过技术比较和经济评价，推荐了较好的工艺技术方案，然后按“化工建设项目可行性报告内容和深度的规定”（修订本）及“建设项目经济评价方法和参数”，“化工投资项目经济评价参数”有关规定的要求编写本报告，经审核、审定合格后打印成册。1.2研究结论1.2.1 研究的简要结论 本项目合理利用了资源，使资源优势转化为产品优势。本装置产品纯碱、氯化铵主要以雅布赖的盐以及合成氨的二氧化碳等为原料生产的，有明显的价格和成本优势，在市场竞争中

18、具有很强的竞争力。装置的建设符合国家的能源政策、产业政策和环保政策以及地区的发展规划，属国家鼓励的利用新技术发展循环经济，走可持续发展的阳光工程项目，应抓紧时间尽早建设。 采用的工艺技术先进本装置原料主要是原盐、石灰石、焦炭或白煤、氨。采用联碱法制取纯碱，主要有八个生产环节，一是盐水制备和精制；二是石灰石煅烧及灰乳制备；三是精盐水吸氨；四是氨盐水碳酸化；五是重碱过滤；六是重碱煅烧；七是重碱生产；八是回收氨。工艺技术成熟可靠，产品纯度高，消耗定额低，生产成本低。 环保、安全卫生及消防措施落实本项目既是一个环境污染治理项目，又是一个资源综合利用项目，装置三废排放量较小，建成后对周围环境影响较小，符

19、合国家清洁生产的要求。同时在设计中严格执行“三同时”规定，认真贯彻执行国家和地方的各项法规，采取完善的安全、消防措施，确保安全生产。 项目在经济上可行本工程报批项目总投资为4822万元，其中建设投资4320万元，建设期利息为380万元，铺底流动资金410万元。年均不含增值税的销售收入3100万元，年均所得税180万元，年利润总额1900万元，年均利税总额2200万元，经济效益较好，均高于行业平均指标，在经济上是可行的。 项目抗风险能力较强本项目盈亏平衡点44.99%，具有很强的抗风险能力。当产品售价、产品成本、产量和建设投资等各因素向不利方面变化10%时（单因素变化），内部收益率都远高于行业基

20、准值，说明本项目适应市场变化的能力强，具有很强的竞争能力。1.2.2 存在的主要问题和建议本项目为联碱生产能量系统优化节能项目，采用了多项成熟先进的节能技术，充分利用企业现有设施和场地，具有投资省、见效快的特点。在满足化肥工业的快速发展达到节能降耗要求的同时，依靠科技进步提高技术装备水平，加快企业的产业升级。为保证本工程的顺利实施，建议企业应注意以下几点： 1、争取政府在政策、资金等方面的支持，使项目建设有一个稳定的资金来源。 2、本工程建议项目承办单位加强与各有关部门的密切合作和协调，以确保项目顺利进行，保证工程按期完成，早日实现其良好的经济效益和社会效益。 3、因本工程技术和设备先进，项目

21、承办单位应注意职工的培训和培养，使职工尽快熟练掌握操作技术，提高管理水平，以保证产品质量，降低生产成本，提高经济效益。 4、承办单位要严格按“三同时”原则，搞好环保治理工作。 5、因本装置中非标设备较多,定型设备较大，为保证工程进度，应尽早与供应商联系，落实供应厂家和供货时间。 6、本项目属资源综合利用及污染治理的支农项目，可享受许多优惠政策。建议建设单位应争取优惠政策，使本项目更具有竟争力和抗风险能力。附：双吨产品消耗定额表双吨产品消耗定额表序号项 目规格单位消耗定额指标备注(一)原 材 料1.原盐NaCl 100%kg12002.合 成 氨NH3 100%kg3453.二氧化碳CO2 10

22、0%Nm3320(二)燃料及动力4.中压蒸汽3.1MPa（G）t1.5来自热电站5.低压蒸汽1.21.4MPa（G）t0.3来自热电站6.自产低压蒸汽0.35MPa（G）t-0.317.自用低压蒸汽0.35MPa（G）t0.2938.外供低压蒸汽0.35MPa（G）t-0.018自用后剩余并入低压蒸汽管网9.返回低压冷凝水0.4MPa（G）t-1.5返回热电站10.清水0.3MPa（G）m3411.软水0.6MPa（G）m30.712.外供废淡液0.3MPa（G）m3-0.713.循环水0.3MPa（G）m311014.电kwh24115.压缩空气0.52MPa（G）Nm316(三)辅助材料1

23、7.氯化铵塑料袋50kg/袋条2018.氯化铵包装袋50kg/袋条2019.轻质纯碱包装袋40kg/袋条25（四）生产定员人208注：双吨产品以轻质纯碱和粉状氯化铵计；2、市场预测2.1产品性质2.1.1纯碱的性质化学式为Na2CO3，俗名纯碱，又称苏打、碱灰，一种重要的化工基本原料，纯碱工业的主产品。通常纯碱为白色粉末，高温下不易分解，易溶于水，水溶液呈碱性。纯碱在潮湿的空气里会潮解，慢慢吸收二氧化碳和水，部分变为碳酸氢钠，所以包装要严，否则会吸潮结块，碳酸钠与水生成Na2CO3.10H2O、Na2CO3.7H2O、Na2CO3. H2O三种水合物，其中Na2CO3.10H2O最为稳定，且溶

24、于水的溶解热非常小。多应用于照相行业，其商品名称为碳氧。Na2CO3.10H2O又称晶碱，以前，晶碱常用于家庭洗涤和洗羊毛，故又称“洗濯碱”。过去，我国民间习惯使用既能洗衣又能发面的“块碱”，那是用纯碱加大量水搅拌制成的（另加有一些小苏打（NaHCO3），其含水量在50%以上。碳酸钠溶于水时呈吸热反应，在空气中易风化。Na2CO3.7H2O不稳定，仅在32.536范围内才能从碳酸钠饱和溶液中析出。碳酸钠是弱酸强碱盐。用化学方法制出的Na2CO3比天然碱纯净，人们因此称它为“纯碱”。 2.1.2氯化铵的性质无色立方晶体或白色结晶，味咸凉而微苦，相对密度1.527，加热至350升华，沸点520，易

25、溶于水，溶于液氨，微溶于醇，不溶于丙酮和乙醚；加热至100时开始显著的挥发，337.8时离解为氨和氯化氢，遇冷后又重新化合成颗粒极小的氯化铵而呈白色浓雾，不易下沉，也极不易再溶解于水。吸湿性小，但在潮湿阴雨天气也能吸潮结块。水溶液呈弱酸性，加热时酸性增强。对黑色金属和其它金属有腐蚀性，特别对铜腐蚀更大，对生铁无腐蚀作用。 防护：腐蚀性较大，注意不要与皮肤接触。空气中氯化铵烟雾的容许浓度为10克/米3。操作人员应穿工作服，戴口罩、乳胶手套等。产品设备要密闭，车间通风应良好。 储运：应储存在阴凉、通风、干燥的库房内，注意防潮。避免与酸类、碱类物质共储混运。运输过程中要防雨淋和烈日曝晒。装卸时要小心

26、轻放，防止包装破损。失火时，可用水、沙土、二氧化碳灭火器扑救。 2.2产品用途2.2.1纯碱的用途 纯碱广泛应用于建材、轻工、化工、冶金、纺织等工业部门和人们的日常生活中，堪称“化工之母”，一般都是利用它的碱性。 在建材方面主要用于制造玻璃，如平板玻璃、瓶玻璃、光学玻璃和高级器皿；在轻工方面主要用于洗衣粉、三聚磷酸钠、保温瓶、灯泡、白糖、搪瓷、皮革、日用玻璃、造纸等；在化工方面主要用于制取钠盐、金属碳酸盐、小苏打、硝酸钠、亚硝酸钠、硅酸钠、硼砂、漂白剂、填料、洗涤剂、催化剂及染料等；冶金工业中主要用作冶炼助熔剂、脱除硫和磷、选矿、以及铜、铅、镍、锡、铀、铝等金属的制备；在陶瓷工业中制取耐火材料

27、和釉也要用到纯碱。另外，纯碱还可用于显像管、石油、医药、国防军工等部。 纯碱是一种重要的大吨位的化工原料。 2.2.2、氯化铵的用途主要用于选矿和鞣革，农用肥料。用作染色助剂、电镀浴添加剂、金属焊接助溶剂。也用于镀锡和镀锌、医药、制蜡烛、粘合剂、渗铬、精密铸造和制造干电池和蓄电池及其它铵盐。 2.3国内市场供需现状2.3.1低盐重质纯碱市场目前我国重质纯碱、特别是氯化钠含量小于0.2%的超低盐低铁重质纯碱生产能力严重不足（用该方法生产的氯化钠含量小于0.05%低盐低铁重质纯碱在国际市场上几乎是空白），与其它国家相比，我国重质纯碱在纯碱产品中所占的比例明显偏低，不能满足下游行业的需求。国际国内重

28、质纯碱、超低盐低铁重质纯碱供不应求，国内超低盐低铁重质纯碱近70依靠进口。在纯碱的消费市场中，浮法平板玻璃、光学玻璃、显像管玻壳及洗涤剂等现代工业要求使用超低盐纯碱。国家重质纯碱工业质量技术指标：GB21092工业纯碱指标名称类指标优等品一等品合格品总碱量（以干基的Na2CO3质量分数计）% 99.298.898.0氯化钠（以干基的NaCl的质量分数计）含量% 0.700.901.20铁（Fe）的质量分数（干基计）%0.00350.0060.010硫酸盐（以干基的SO4的质量分数计）%0.03水不溶物的质量分数% 0.030.100.15烧失量%0.81.01.3堆积密度（g/ml） 0.90

29、0.900.90粒度，180m筛余物% 70.065.060.0 2.3.2氯化铵市场今年以来，氯化铵保持强劲上行势头，随着价格的不断攀升，目前市场价格已达到今年的高点，主流出厂报价：湿铵950-1120元/吨，干铵990-1170元/吨，由于市场货源供应紧张，后市预期较好，部分乐观心态预计10月份之前市场都在高位上运行。需求旺、现货供应紧张仍是支撑氯化铵价格上涨的最主要因素，目前氯化铵销售情况良好，多数企业接单至7月底8月初，个别企业接单甚至排至9月份。市场拉涨的动力仍是来自于二元肥出口订单；而国内复合肥方面，由于近一段时间原料氯化铵价格进一步上扬，货源比较紧俏，尿素价格一直处于高位，磷肥、

30、钾肥也居高不下，前期厂家低价原料已经消耗差不多，厂家成本进一步加大，所以近期国内复合肥厂调整比较频繁，主要表现在氯基肥上。不过目前夏季用肥基本接近尾声，离秋季用肥的为时尚早，整体需求量很少，下游贸易商对厂家价格上涨接受程度比较差。从各地区来看，东部主要用于生产出口二元复合肥，部分生产秋季复合肥；中部河南地区主要为生产夏季追肥为主，秋季复合肥生产尚未启动；西南主要用于生产秋季复合肥。据统计，氯化铵整体开工率在75.06%左右，其中河南地区受限电影响，部分企业装置运行不足。纵观国内氯化铵市场，市场交投尚可，氯化铵厂货源普遍供紧，加上一些企业停车检修，供需矛盾凸显，市场情绪稳步上扬，商家面对如此高位

31、，有喜有忧，由于部分企业执行月初定价制，故未来氯化铵仍或稳中有涨。2.4国际市场供需现状相对于美国和欧洲的纯碱生产企业，国内的行业集中度有进一步提高的空间。亚洲是世界上最大的纯碱生产及消费地区，纯碱产量约占世界总产量的l3。中国、印度是主要生产国家，其中中国的纯碱生产能力约占亚洲的70。东南亚是世界上最大的纯碱进口地区，近几年，受美国天然碱的冲击，生产能力至少下降了120万吨年，如日本曾是继中国后亚洲第二大纯碱生产商，近年能力逐渐降低。韩国和台湾的碱厂相继关闭，转向投资美国的天然碱，当前的市场缺口约200万吨，市场由美国和中国占领，今后东南亚地区的纯碱缺口会有所增加，为我国纯碱扩大出口提供了机

32、遇。目前,我国纯碱生产能力仅次于美国,居世界第二位,合成碱与氯化铵生产能力居世界第一位，技术装备水平比较先进，从产量上看,近几年产量和出口量均呈稳步上升趋势。由于中国有技术、资源、劳动力成本较低等诸多方面的优势,在纯碱工业世界范围的调整中有望成为世界纯碱工业的生产和出口基地,这样不仅大大减轻国内纯碱市场相对饱和的状态,而且还将进一步刺激对纯碱产品的需求,为我国纯碱工业提供难得的发展机遇。世界产业经济的演进规律可以知道，工业化初期（人均GDP 10003000 美元）基础设施的投资速度远远快于同期国民经济的增长速度。我国正处于工业化初期，这个时期的完成尚需要510 年。纯碱的下游需求领域又集中在

33、建材等基础设施领域，从这个角度出发可以看出较长时期内国内市场对纯碱的需求将高于国民经济增长速度而增长。2.5发展的重点方向2.5.1坚持总量控制，严格新上项目对纯碱工业发展要坚持总量控制，支持技术水平高、市场前景好、对产业升级有重大作用的大型企业，通过技改、重组等方式做大做强；对新建项目要严格控制，新上纯碱项目要经省级投资管理部门核准并由国家有关部门组织中国纯碱工业协会等有关方面认定为符合产业政策之后才能实施。充分利用和消化一些已经形成的生产能力，进一步优化产业结构；促进合理布局和东中西部协调发展。对产能集中的东部沿海地区，应严格控制新增产能，重点在质量、品种、技术开发、企业重组等方面突破。2

34、.5.2、鼓励自主创新，推广应用“节能减排”新技术鼓励企业自主创新，推广节能减排技术，提高产品质量，节能降耗，降低成本。“十二五”期间，鼓励纯碱生产采用先进自动化控制技术及大型和高效节能设备；推广重碱二次过滤技术和带式滤碱机，以降低能耗；对于蒸汽的多级利用更有效，更细化。氨碱法推广干法加灰技术和真空蒸馏技术；推广废渣用于烟道气脱硫技术及其他废渣综合利用技术。联碱法推广氯化铵造粒技术，以增加氯化铵单独施肥量；进一步完善不冷式碳化工艺、热法联碱工艺及三聚氰胺与联碱联产新工艺。2.5.3、提高纯碱产品质量，增加重质纯碱和干铵比例“十二五”期间，通过产品结构调整，提高我国纯碱产品质量，特别是联碱产品质

35、量；提高重质纯碱产能和干燥氯化铵产能比例，争取重质纯碱产能和干燥氯化铵产能分别达到总能力的50%以上，满足市场求。2.6市场前景分析2.6.1纯碱行业是典型的周期性行业，更是带有区域性的资源性行业。纯碱是成熟的基础化工品，下游行业主要是玻璃、有色金属冶炼等，具有明显的周期性行业特征，纯碱的成本主要为原盐、能源，从这方面来看，纯碱更是资源性行业。2.6.2国家政策调控下产能增长放缓，行业集中度趋向提高，减弱了经济周期性需求变化的冲击。2005 年底，国务院公布了促进产业结构调整暂行规定，其中规定100 万吨以下氨碱装置和30 万吨/年以下联碱装置属于限制发展类。2006 年初，发改委发出了关于加

36、强纯碱工业建设管理促进行业健康发展的通知，要求下属相关部门严控纯碱新增产能。同时，国家环保力度的加强也促使部分企业生产压力增大，未来2 年内由于搬迁改造将使得纯碱产量增长放慢。同时，行业集中度的提高增强了纯碱企业的议价能力，下游行业的周期性需求变化对纯碱价格的影响减弱，从而减弱了对行业的冲击。2.6.3下游玻璃、有色金属冶炼、日化等行业高速发展，纯碱国内需求强劲。我国处于工业化初期，基础建设将以高于国民经济的速度高速发展。玻璃、日化、有色金属等纯碱消费行业将在相当长的时间内持续高速发展，纯碱国内需求将持续高速增长。2.6.4亚太纯碱产能向中国转移，我国未来纯碱出口将稳步增长。韩国已经完全停产，

37、日本也将逐步减少产能，中国纯碱产量逐年增加。持续高位运行的原油和天然气价格使运费增加将降低美国天然碱的竞争力，相对韩国、日本和东南亚的出口市场，我国纯碱行业更具有竞争力。我们判断，纯碱出口将稳步增长。2.6.5原盐价格走低，煤炭价格企稳，生产成本减少。原盐价格从 2004 年下半年到2005 年初的400 元/吨左右的出厂价格下降到今年不到200 元/吨，大幅度地将抵了纯碱的生产成本。从原盐的供需形势来看，未来两年有望继续保持低价。煤炭基于电力供需基本平衡，需求增速缓慢，其价格将在未来保持稳定，纯碱生产中另一重要成本能源的价格因而将保持稳定。2.6.6周期性减弱下行业估值偏低，行业龙头公司投资

38、机会明显。成本的降低和纯碱本身供需决定的产品价格坚挺标志着纯碱行业盈利能力将持续增强，比较行业内上市公司的相对估值水平，我们推荐三友化工、山东海化和双环科技。3、产品方案和生产规模3.1 产品方案本次改造项目联碱装置的主产品方案仍确定为纯碱和氯化铵两大品种。根据重灰产品市场的现状，纯碱产品仍保留原有的轻质纯碱、普通重质纯碱品种，氯化铵产品为粉状农铵（干铵）。3.2 生产规模结合XX集团公司的现实条件，按照“低消耗、低污染、高效率、高附加值”的新型工业化要求，本项目在设计中通过改造和扩建使联碱装置生产总规模达到近20万吨/年，根据XX集团分期建设、分步实施要求，项目建设分为三个阶段，第一阶段建设

39、联碱系统过程（制取纯碱工序）物料循环利用技术改造；第二阶段建设联碱系统过程（制取氯化铵工序）物料循环利用技术改造，第三阶段建设重点岗位DCS控制系统技改方案等。4、工艺技术方案4.1原料路线确定的原则4.1.1立足于当地的自然资源优势。4.1.2考虑企业现有公用设施、生产流程和已掌握的工艺技术。4.1.3原料供应的可靠性，质量指标符合要求，价格合理。4.1.4符合国家的有关资源、产业政策。4.2原料路线确定的依据目前我国纯碱生产主要采用氨碱法和联碱法两种生产工艺，少量以天然碱为原料加工制作。氨碱法因不需要配套合成氨装置，纯碱产品质量优异而备受欢迎。近年来，由于氨碱法中蒸馏废液、废渣利用率较低，

40、该工艺受到一定限制和制约。二十世纪六十年代后，在侯德榜博士率领下成功地实现了联合制碱工艺的工业化大生产，之后我国先后在大连、天津、湖北等地建立起大、中、小型联合制碱厂30多个，XX集团公司就是其中之一。 鉴于纯碱装置与合成氨厂毗邻而建，主要原料供应量充足便利，合成氨厂除与联碱配套外，还有其它下游产品的加工，因此，选择常压法联合制碱工艺路线无论从技术、产品，还是从环保、经济角度考虑都是合理的。具体的设计方案采用了国内外联碱生产最新成熟工艺技术和设备，又针对自身特点在提高产品质量、减少原料消耗、降低能耗、减少环境污染等几个方面做了一定改进和完善，氯化铵除少量直接做肥料或复合肥就地销售，大部分需要干

41、燥后运往外地销售。本设计采用的主要工艺技术路线为：一次浓气常压碳化、二次喷射吸氨、真空转鼓过滤、轻灰汽炉煅烧、水和法重灰培流化床干燥、液氨致冷、外冷结晶、满液位操作、沸腾干铵、产品半自动包装、DCS自控操作。4.3工艺技术方案的比较和选择理由4.3.1尾气排放氨回收技改方案4.3.1.1现状分析XX联碱系统合成氨消耗平均350355kg/t，与同行业先进水平相比还有1015kg/t差距。就目前看降低联碱氨耗的途径主要应围绕蒸氨系统扩能改造，并通过充分回收煅烧冷凝液含氨（冷凝液量0.65m3/t、氨含量30tt,产量按27.08吨/小时计，氨量16.57/t）的同时，一是回收碳化尾气排放氨损失（

42、尾气量约3467 m3/h，含氨浓度0.6%，折标计算氨损失量20.8/h，0.77/t），二是回收滤过尾气排放氨损失（6.05/h，0.36/吨），三是回收各母液贮桶逸散氨损失（约6.05/h，0.36/吨），预计可回收氨在10-20kg/t，可使联碱氨耗降低到340345kg/t以内。4.3.1.2改造方案(一)技改方案碳化尾气经淡氨I洗涤后二次进入综合回收塔上部经软水洗涤（洗涤液与滤过尾气洗涤液并联循环使用），洗涤尾气达标放空；滤过尾气需新增一台净氨塔并用洗涤液循环洗涤后达标排放，另外，碳化、滤过洗涤液一并循环提浓达到35tt以上，与煅烧冷凝液一并送淡液蒸馏系统进行蒸氨。各贮桶排空尾气，

43、加装抽气罩经引风机抽吸（其设计压力应与真空泵出口压力相等，为防止压力不均衡出现滤过尾气出口憋压或相互串气）后并入滤过尾气净氨塔循环洗涤，净氨尾气进入压缩机进口做碳化清洗气使用，多余部分气体可放空。洗水以蒸氨釜液为主，不足部分补充软水，如有富余釜液可将其中碱度控制在合理指标内作为蒸发冷凝器补充水使用。另外，为进一步提高滤碱机能力，提高产品质量，将滤碱机洗水由目前仅用热碱液作洗水为改为三级洗水：一级煅烧热碱液洗水，二级蒸氨釜液洗水、三级软水洗水，即将优质软水先由重碱滤过使用，然后去其他岗位，这样可从根本解决产品质量及滤过洗水当量的控制问题，同时也对系统平衡水将产生重大意义。（二）工艺技改流程图如下

44、页所示： 设计参数:处理量: 60 m3/h 淡液含氨:25-35tt残液含氨: 20ppm 蒸汽用量:10t/TNH3(0.5Mpa)塔底温度:85-102 塔顶温度:60-80 残液冷却前温度80 冷却后温度40（三）项目投资： 淡液蒸馏塔组件650万元（包括淡液蒸馏塔、换热器、机泵、储液槽、工艺管道、电器仪表、各类调节阀、产、液信位计、安装运输费等）；尾气洗涤塔组件500万元（洗涤塔及其附属设备、引风机、泵、工艺管道、设备运输安装费）；暴空气回收改造300万元（真空泵、抽气罩、附属设备、配管安装费用等），项目合计投资：1450万元。4.3.2 2#煅烧炉炉气冷凝塔技改方案4.3.2.1现

45、状及原因分析2#煅烧炉炉气是由一台2500列管式铸铁冷凝塔冷却降温，在十七年的运行过程中由于结疤、腐蚀等因素造成换热能力下降。2007年在此系统中又并入两台合成氨淘汰的2200碳钢换热器（经现场测绘计算，换热面积为510平米/台），因腐蚀泄漏严重现已停用。致使炉气温度高达75以上，炉气中水分不能完全被冷凝而炉头呈现正压状态，冒料严重，且炉气中C02浓度偏低使利用率下降。为维护煅烧炉的正常生产，不得不采取在洗涤塔加大软水量降低炉气温度，又造成热碱液量大过剩而外排，加大了产品、原料的损失，并给企业的正常生产带来了很大的环保压力。因此2#煅烧炉炉气冷凝系统技术改造迫在眉睫。煅烧炉气工艺流程图如下页所

46、示：2#煅烧炉炉气系统工艺流程简图1#煅烧炉炉气系统工艺流程简图4.3.2.2改造方案的确定（一）煅烧炉气冷凝过程的工艺计算 1）、生产负荷及工艺条件 a、生产负荷：单炉生产能力400吨/天； b、冷凝塔进气温度110，出气温度40 c、冷凝塔进气组成及流量（表1）组成Co2H2ONH3空气合计流量Kg/h428.56569.3427.0313.81038.23 d、冷凝塔出气组成及流量（表2）组成Co2H2ONH3空气合计流量Kg/h428.5619.13.9813.8442.88 e、冷却水进口温度30，出口温度38（二）冷却塔的冷却热负荷： Q Q=(进冷却塔炉气带入的热量+炉气中水蒸气冷凝成水放出的热量)-（冷凝液带出的热量+出冷凝塔炉气带出的热量） 1）、炉气带入的热量： q1 q1=mg*CP1*t1=1038.73*1.703*110=1.946*105Kj/吨碱 式中 mg-炉气当量 Kg/t CP1-炉气平均热比容 Kj/( Kg *k) t1-炉气进口温度 2）、炉气中蒸汽冷凝成水放出的热量 q2 q2=