年产3.5万吨食品级磷酸项目可行性研究报告

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1、XX化工有限责任公司年产3.5万吨食品级磷酸项目 可行性研究报告XX化工有限责任公司技术中心目 录1总 论11.1概述1主办单位：XX化工有限责任公司11.2研究结论52市场预测72.1产品性质与用途72.2磷酸市场预测92.3磷酸市场预测142.4价格预测173建设方案及规模173.1生产规模和产品方案173.2产品质量规格184工艺技术方案184.1工艺技术方案选择184.2工艺流程和消耗定额214.3主要设备234.4自动控制245原料、辅助材料及动力供应275.1主要原料供应275.2动力供应276建厂条件和厂址选择286.1建厂条件297公用工程和辅助设施方案307.1总图运输307

2、.2给排水337.3供电347.4电信377.5软水站397.6采暖、通风及空调407.7维修407.8分析化验407.9土建407.10生活设施448节 能448.1能耗指标及分析448.2节能措施459环境保护469.1环境现状469.2拟建项目执行的环保标准479.3运营期主要污染源及污染物489.4污染治理方案509.5清洁生产分析529.6环境管理与监测机构529.7环境影响初步分析5210劳动安全与工业卫生5310.1编制依据5310.2项目生产过程中职业危害因素的分析5410.3职业安全卫生防护的措施5710.4消防6011工厂组织和劳动定员6311.1工厂体制及组织机构的设置6

3、311.2生产班制和定员6311.3人员的来源和培训6412项目实施规划6512.1项目实施计划6512.2实施进度规划6513投资估算和资金筹措6613.1投资估算6613.2资金筹措6714财务评价6714.1成本和费用估算依据及说明6714.2生产成本和费用估算6814.3销售收入和利润估算6814.4盈亏平衡分析6914.5财务评价结论6915研究结论与建议69 3 1 总 论1.1 概述项目名称、建设单位名称、企业性质及法人项目名称：年产3.5万吨食品级磷酸项目主办单位：XX化工有限责任公司企业性质：有限责任公司企业法人：赵良明主办单位基本情况XX化工有限责任公司是一家有自营出口权的

4、股份制企业，成立于1997年10月，公司位于XX小池镇省级开发区化工工业园区，公司所在地XX小池镇位于湖北、江西、安徽三省交界的长江边，由九江长江大桥与江西省九江市一桥相连。小池镇作为湖北两大口子镇之一，被定为省级经济贸易开发区。XX交通条件十分优越，“京福”、“沪蓉”两条高速公路贯穿其中，“合九”、“京九”两条铁路穿境而过，南依长江黄金水道上至重庆下达上海，至九江机场36公里，南昌机场走高速路136公里，这样优越的交通区位条件在全国县市来说也不多见。公司经过几年的发展，拥有土地47.77亩，房屋建筑面积10738m2，固定资产原值2852万元，总资产3606万元，职工总数108人，其中工程技

5、术人员15人。公司目前有四条化工产品生产线，一是年产5000吨生产能力的次磷酸钠产品生产线，二是年产1500吨有机磷阻燃剂产品生产线，三是年产600吨次磷酸产品生产线，四是年产4000吨饲料级磷酸钙产品生产线。公司2007年实现销售收入3850万元，实现利税480万元。公司产品90%以上出口国外，主要销往美国、欧盟、俄罗斯、日本、韩国、新加坡、巴基斯坦、台湾等国家和地区，全年出口创汇350万美元。公司次磷酸钠和有机磷阻燃剂四羟甲基硫酸磷产品生产工艺和技术处全国同行业先进水平，产品质量远远超过国家标准。项目提出的背景、必要性和经济意义磷酸在食品加工中的作用主要表现为：1对蛋白质的作用；2对金属离

6、子鳌合作用；3持水保鲜保嫩作用；4营养乳化分散防氧化作用；5pH值缓冲调节作用。食品级磷酸及其盐类具有安全、无毒，可改善食品品质及对人体有补钙、补铁、补锌等作用，同时，磷酸根（PO43-）是人体合成细胞壁的基础物质，因而磷酸及其盐类已在食品加工中得到广泛应用，主要运用于肉制品、海产品、烘焙食品以及医药产品中，特别在欧美、日本等发达国家有作广阔的市场和潜在的开发领域。我国食品工业中应用磷酸作为食品添加剂起步较晚，仅有十八九年的历史。因而食品用磷酸的生产相对滞后。目前实际生产能力远远不能满足我国市场上的需要。仅按全国生产方便面一项计算，目前每年需磷酸l60余万吨，还有饮料行业、冷冻食品及其它食品加

7、工等的需要。因此我国的食品工业用磷酸缺口相当大，在品种方面就更显得有缺口。而且随着各种方便食品及新鲜产品的发展，乃至整个食品工业的发展，食品工业用磷酸的缺口会越来越大。食品级磷酸市场是今后几年国内磷酸厂家相互竞争的焦点之一。我国生产磷酸具有丰富的原料优势，完全有条件大力发展磷酸产品，而且随着国民经济的不断发展，国内对食品级磷酸的需求将会大幅度增长。而目前国际市场对精细磷化工产品（食品级磷酸，磷酸盐等）的需求量逐年攀升。2008年5月19日，财政部公布了对磷矿石和黄磷出口加征100%的出口特别关税。该政策有意通过控制磷矿石初级产品出口，引导磷产品走向深加工。这对食品级磷酸产品等精细化工产品的发展

8、特别是出口无疑具有较大的推动作用。为积极应对日趋激烈的市场竞争，加快产品结构调整步伐，不断提高企业核心竞争力和抗御市场风险能力，公司正抓住这一机遇，拟建成3.5万吨级食品磷酸生产基地，充分利用企业自身资源，进一步深加工磷资源，提高产品附加值，进一步提高企业经济效益。实施该项目需投入总资金4500万元，其中固定资产投资3600万元，流动资金900万元。预计本项目正常投产后，按发挥生产能力80%计算，年产量为28000吨，按11000元/吨计算，年均销售收入30800万元，年均新增利润总额2464万元，年均新增所得税616万元，年均税后利润1848万元，投产后3年内可回收全部投资。该项目既可为企业

9、创造较好的经济效益，又可创造一定的社会效益，因此本项目的实施是必需的和必要的。可行性报告编制的依据和原则1、编制依据(1) 原中石化协产计发200676号文关于印发化工投资项目可行性研究报告编制办法的通知.(2) 由XX化工有限责任公司提供的项目有关基础资料。2、编制原则(1) 在编制过程中按照国家、行业和地区的发展规划，以及国家的产业政策、技术政策的要求，对本项目的建设条件、技术路线、经济效益、工程建设、生产管理以及对环境的影响等各个方面进行分析对比，力求全面地、客观地反映实际情况，为上级领导机关决策提供依据。(2) 工艺技术来源立足于已实现工业化的稳妥可靠的技术，在节省资源、能源和降低成本

10、方面采取具体措施，提高资源利用率和企业的综合经济效益。(3) 依托XX公司现有基本生产装置，充分利用现有的设备，节约投资。本项目在XX化工有限责任公司内建设，在建设场地、交通运输、水电气供应等方面，均有一定基础，为本项目提供了良好的条件。因此，本报告将充分发挥已有的公用工程、辅助工程、生活福利设施等有利条件，节约投资，加快工程建设进度，提高企业的经济效益。(4) 遵循持续发展的战略观念，注重采取环境保护措施，努力避免产生新的污染源。环保工程与工艺装置同步设计、同步施工和同步投产。控制对环境的污染，节约能源。(5) 根据装置特点，搞好各装置的衔接、配套专业的设计。充分体现工厂设计的“五化”原则，

11、即厂房布置一体化、生产装置露天化、建筑结构轻型化、公用工程社会化、设备材料国产化的精神，优化设计方案，科学论证，实事求是地提出研究结论。可行性研究报告研究范围(1) 新建3.5万吨/年食品级磷酸装置；(2) 相配套的公用工程及辅助生产设施（装置变配电、空压站、环境保护、劳动安全与工业卫生）；(3) 投资估算和资金筹措；(4) 财务分析和技术经济评价。项目建设的有利条件(1) XX化工有限责任公司是目前国内为数不多的专业生产磷化工产品的厂家之一，积累了丰富的生产、管理上的经验和技术优势，可保证项目建设和生产经营的顺利进行。(2) 公司销售渠道畅通，有一定的市场份额，特别是国外市场。目前已在美国、

12、新加坡等国建立了固定的客户。(3) 本项目通过回收利用生产食用级磷酸产品过程产生的余热，用于生产蒸汽，不仅做到系统内的热量平衡，还可以外供大部分蒸汽，省掉了专用的燃煤锅炉与减少50%以上循环水用量，达到节约煤资源和水资源、合理利用能量、降低生产成本的目的。按目前公司5000吨次磷酸钠用煤量计算，可节约用煤8400吨/年，按700元/吨来计算，平均一年可节省费用600万元左右。可见本项目的实施不仅具有明显的经济效益，为企业节约了能源，又降低了生产成本，还减少了因燃煤产生的废气、废渣排放，减少了热污染，有利于保护环境，具有良好的经济效益、社会效益和环保效益。(4) 湖北省磷矿资源得天独厚，生产食品

13、级磷酸产品原料有保证，且食品级磷酸产品市场前景广阔，符合国家和我省产业政策。(5) 公司有自己专用的码头，产品通过管道直接输送，大大减少了运输费用及包装等成本支出。1.2 研究结论 研究的简要结论1、本项目产品市场前景良好；2、本项目产品方案选择正确，规模合适；3、本项目原料来源可靠、工艺成熟；4、本项目高效利用资源，减少了污染物的排放，符合可持续发展理念的经济增长模式；5、本项目的“三废”治理设施完善，并运行可靠；6、初步财务评价表明该项目有良好的经济效益；7、研究结果表明：本项目符合国家产业发展政策，对XX化工有限责任公司主导产品规模优势，增强核心竞争力，提高经济效益有着积极的意义。存在的

14、主要问题与建议1、依托XX化工有限责任公司成熟的磷化工生产技术以及完善的采购、营销网络，努力提高产品质量、降低营业费用。2、为确保产品质量，须加强产品生产控制和原料、中间产品及成品分析，拟采用自动化监控系统进行管理。3、在当今市场经济情况下，产品价格随着市场波动很大，产品所实现的经济效益也与市场休戚相关。拟尽快抓住市场良好机遇，并尽早筹措资金，使工程早日上马。 附： 主要技术经济指标表1-1表1-1 主要技术经济指标项 目 名 称单 位数 量备 注一生产规模吨/年35000二生产方案食品级磷酸吨/年35000三年操作日天300四主要原辅料用量1黄磷P499.9%吨/年95202双氧水H2O22

15、7.5%吨/年883硫化钠吨/年914包装桶只/年900000五公用动力消耗量1水吨/年1225032工艺纯水吨/年529213软水吨/年325004电万kwh/年6305副产蒸汽吨/年35000六运输量吨/年 508391运入量吨/年127442运出量吨/年38095七定员人36八总建筑面积平方米10000九全厂综合能耗总量KJ/年5.25109十单位产值综合能耗KJ/万元1.775105十一工程项目总投资万元45001固定资产总投资万元39002流动资金万元600十二年均销售收入万元30800十三年均总成本费用万元20825十四年均利润总额万元2464十五年均销售税金万元1848十六财务评

16、价指标1投资利润率%36.02投资利税率%53.83投资回收期 I(税前) II(税后)年年1.832.44不含建设期4生产能力利用率(BEP)%452 市场预测2.1 产品性质与用途磷酸在食品加工中主要是用作品质改良剂，改进食品的组织结构和口感；二是可用作矿物营养强化剂。磷酸在食品加工中的作用主要表现为：1对蛋白质的作用；2对金属离子鳌合作用；3持水保鲜保嫩作用；4营养乳化分散防氧化作用；5pH值缓冲调节作用。食品级磷酸及其盐类具有安全、无毒，可改善食品品质及对人体有补钙、补铁、补锌等作用，同时，磷酸根（PO43-）是人体合成细胞壁的基础物质。表2-1 磷酸在食品加工中的应用应用领域作用肉制

17、品和禽肉制品加工提高肉制品的品质，提高肉制品的持水能力。提高肉制品的粘结性，改善肉制品的切片性能；提高肉的持水能力，使肉制品在加工和烹调过程中仍能保持其天然水分、减少肉的营养成分损失，保存了肉制品的嫩度，提高成品率；控制肉制品的PH值在最适合蛋白质发胀的范围并使肉制品产生最佳的颜色；增进乳化性能和乳化稳定性，有效防止脂肪和水分离；封闭金属阳离子，延缓肉制品加工中的氧化反应，能有效降低产品的酸败速度，抑制肉制品的脱色、酸败，延长肉制品的货架期；改善肉制品的加工性能，提高生产效率。海产品加工有效提高海产品的持水能力，使肉汁更丰富，有效保持营养物质及水分；抑制脂肪的氧化，有效延长海产品的货架期；减少

18、解冻后的流滴损失，减小烧煮重量损失；保持海产品的天然色泽和风味；与糖类协同增效，有效防止鱼糜蛋白质冷冻变性。烘焙制品不同的磷酸盐具有不同的生面团反应速率（ROR）,可根据预期的烘焙效果（膨松体积、孔隙结构、口味）合理选择磷酸盐。此外磷酸盐还可用作面粉调节剂、面团改良剂、缓冲剂及酵母营养剂。方便面及普通面条的加工作为面条品质改良剂：增加淀粉糊化程度，增加淀粉吸水能力，使面团的持水性增加，使方便面复水快、易冲泡；增强面筋蛋白的吸水溶胀性能，提高其弹性，使面条口感滑爽并有筋道、耐煮耐泡；磷酸盐优异的缓冲作用能稳定面团的PH值，防止变色、变质，改善风味和口感；磷酸盐在面团中能与金属阳离子络合，对葡萄糖

19、基团有“架桥”作用，形成淀粉分子的交联，使耐高温蒸煮，经高温油炸的面条在复水后仍能保持淀粉胶体的粘弹性特征；提高面条的光洁度。乳制品作为稳定剂和乳化剂用于UHT-灭菌奶、奶油制品、炼乳、奶粉、咖啡伴侣、乳饮料、奶酪制品。缓冲和PH稳定作用；与蛋白质的相互作用：分散食品配料，稳定乳化体系，增强酪蛋白结合水能力, 有效防止蛋白质、脂肪和水分离；螯合多价金属离子，使得在加热过程中和贮存过程中蛋白质凝集沉淀现象大大减少，从而提高了牛奶的热稳定性和贮存稳定性。并能有效延缓乳糖凝结现象的发生。饮料用作酸度调节剂、稳定剂和矿物营养强化剂土豆制品用作稳定剂、保色剂米制品提高制品弹性、改善制品口感调味料和速食汤

20、稳定剂、酸度调节吸湿性粉状食品防结块，提高其自由流动性能婴儿食品、功能食品矿物营养强化剂食品级磷酸无色透明油状液体，无臭、味酸、易溶于水、溶于乙醇。其酸性较硫酸、盐酸、硝酸等强酸为弱，但较醋酸、硼酸等弱酸为强，对皮肤有腐蚀性。在湿空气中贮存，会吸潮变稀。在酸性饮料、食品中作酸味剂，其酸度为柠檬酸的78倍。用于制备各种食品级磷酸盐类，如磷酸钠盐、聚磷酸钠盐、磷酸钾盐、磷酸铵盐、磷酸钙盐、磷酸铝钠、磷酸铁、磷酸镁等。这些磷酸盐类在食品工业中主要用作品质改良剂、营养强化剂以及膨松剂等。2.2 磷酸市场预测国外市场预测分析国外从2O世纪5O年代就开始应用食品磷酸，目前已经非常成熟。是世界各国应用最广泛

21、的食品品质改良剂，它广泛应用于加工型食品各个领域，对于食品品质改良起着重要作用。先后推广至肉制品、水产品、面制品、奶制品、饮料等食品行业。据报道，食品磷酸盐现已达17类、近百个品种，常用品种有三十余种。复配型磷酸盐品种繁多，仅日本市场上就有300余个品种。1990年世界磷酸盐食品添加剂的消费量已超过七十万吨以上，市场消费量最大的美国八十年代年消费磷酸及盐类达二十万吨以上。2001年全球磷酸盐的消费量达120万t左右。根据美国SR1咨询公司的数据表明，美国食品用钠的磷酸盐市场消费量的平均增长率为1.5%，主要消费对象是肉类和海洋产品加工；第二大消费市场是如面包等食品烘烤业，作用就是冷藏中的发酵剂

22、，被广泛用于面点制备的自始至终，钠的磷酸盐还可用于奶品及其相关产品中。世界上两个主要的食品级磷酸盐生产商一是位于美国Albright&Wilson的Rhodia(罗地亚)的子公司Acquisition有限公司，二是由美国FMC有限公司同Solutia有限公司合资的Astaris LLC公司。Astaris LLC 公司是一个综合性企业，实际上它是FMC有限公司和Solutia有限公司有意借其联合起来，用以巩固和扩大双方在北美洲及其它区域的市场占有率，目前两公司在北美洲共有五个大型磷酸盐生产公司，主要由Astaris公司管理。Astaris目前同时管理的磷酸盐生产装置包括由FMC公司投资的分别位

23、于美国新泽西州的Carteret、堪萨斯州的Lawrence(生产磷酸和磷酸盐)、怀俄明州的Green River(仅生产磷酸盐)、怀俄明州的Kemmerer、怀俄明州的Poeatello及印第安纳州的Dry valley，以及由Solutia投资建设的分别位于美国蒙大拿州的Carondelet、密歇根(密执安)州的Trenton(生产亚磷酸盐化学品)、伊利诺伊州的Sauget(生产磷酸盐化学品)、加拿大的Ontario及巴西的Campos(生产亚磷酸盐化学品)等。在欧洲，还有其它三个主要的食品级磷酸盐生产商：Prayon公司、BK Giulini化学公司和Fabrik Budenheim公司

24、。后二者使用的是同一个磷矿的磷矿石，二者是一体的，有共同的利益；BK Giulini公司是Rotem-AmfertNegev集团公司的子公司，前者是于1997年由BK Ladenburg公司和Giuini有限公司(以色列化学公司的分公司)合并而来的。为了有利于企业的生存和加强其竞争优势，国外食品磷酸盐生产商纷纷调整自己的生产战略，新建或停产装置。Rhodia公司2000年至2001年底，Rhodia公司要对位于北美和欧洲的磷酸盐生产装置进行调整及维修。首先是投资l1亿美元的位于Aibright & Wilson、用于生产特殊磷酸盐产品的新装置竣工投产。此外，Rhodia公司将关闭位于英国Whi

25、tehaven的三聚磷酸钠(STPP)生产单元，每年减少三聚磷酸钠生产量16000吨，对位于法国Rouen的三聚磷酸钠生产装置进行升级改造，于2000年第四季度关闭位于英国Whitehaven的高纯湿法磷酸(PWA)生产装置，并评估在此地建设另一套年设计能力1O万吨磷酸盐生产装置的可行性，还包括准备关闭位于Buckingham的磷酸盐生产厂。同时，Rhodia公司还将扩大其位于墨西哥Coatzaeoalcos的高纯湿法磷酸生产能力，由原来的年生产15万吨扩大到22万吨；将位于美国田纳西州Nashvile的亚磷酸盐装置改造转产为生产高纯湿法磷酸；而且公司还在研究是否将位于伊利诺伊州Chicago

26、 Heights、加拿大安大略湖附近的Port Maitland、美国田纳西州Nashville三地的生产装置进行升级或扩产；以及准备在墨洛哥或其他附近地区新建一套年生产能力12万到l8吨磷酸盐的装置。更为重要的是，Rhodia公司还将在美国新泽西州Cranbury建设一个食品级磷酸盐技术中心。中心的任务就是研究怎样能够更好地对公司现有的生产装置进行改造或升级，以及解决产品在应用中存在一些问题并使之更紧密地与生产相结合。Astaris公司Astaris利用Solutia公司位于Fosbrasil的装置生产高纯磷酸(PPA)，与此同时，FMC公司同Nu West公司也达成协议即将在印第安纳州靠近

27、Soda Springs的地方投资6000万美元建设一套设计能力为年产8万吨高纯磷酸的生产装置。此装置将利用Astaris位于印第安纳州Dry Valley外的磷矿石原料，并在2001年7月正式开工，此外，Astaris还在2001年扩大用于烘烤食品加工业的食品级磷酸盐供应量，这是因为一些代理及从公司直接订货的预售订单数量已经超过了其现有生产能力。Prayon公司Prayon公司准备在近期内解决其生产装置中存在的瓶颈问题，购买Solutia公司在美国佐治亚洲Augusta的一个工厂，这也给Paryon公司进军美国市场提供了机会。此外，Paryon公司还准备在Augusta的工厂生产食品级和工业

28、级钠、钾和钙的磷酸盐，其最大年生产能力为5万吨磷酸盐。食品级磷酸盐的发展严重依赖于食品业的增长与否，它还可能通过国家的GDP系数得到反映。在北美洲，食品级磷酸盐市还相对比较稳定，同时相对于整个消费领域而言，象营养品、烘烤食品业和饮料业的发展速度是比较快的，所以说在以后的几年中，这一行业还是有一定的发展空间。国内市场预测分析我国在食品添加剂方面的工作始于1973年, 1995年10月颁布了食品卫生法, 到1999年共批准使用食品添加剂22大类1500余种。二十世纪六、七十年代，只有个别食品添加磷酸盐，八十年代食品磷酸盐才得到广泛的开发。品种达到十余种，九十年代食品磷酸盐的品种已有三十余个，接近发

29、达国家水平。市场年消费量在5万吨以上，虽然增量较大，但比发达国家的差距还很大，人均五氧化二磷消耗量只有美国的1/6、英国的1/4。近几年，我国食品工业平均每年以10%以上的速度迅速发展，特别是方便、快餐食品和各类熟食制品的产量大幅增加，使磷酸盐消费需求量不断增长，加之出口需求越来越大，使食品磷酸盐市场蕴藏着巨大的商机。随着我国人民生活水平的提高，对食品质量的要求也越来越高。食品工业的飞速发展，也对食品添加剂提出了新的要求。食品级磷酸是重要的食品添加剂系列品种之一，在肉类制品、面食制品、水产制品等加工中，性能非常优越。由于食品级磷酸对技术要求较高，对产品使用效率较为注重，并同时存在产品升级的问题

30、。所以，目前国内号称能有5万吨产量以上的数字，实际上只能达到3.5万吨左右，远远无法满足国内需求，更无法节余用于出口。故而该类产品长期被欧美生产厂家所垄断。而食品级磷酸的主要市场亦分布在北美， 拉美， 欧洲， 澳洲及东南亚富足国家这些高利润的市场。近年来通过自身技术发展与外资合作，国内先后涌现出一些知名厂商：云南贝克，柳州大拿，北京中兴天，徐州天嘉，徐州天富，嘉兴海球，连云港瑞峰等。而这些厂商的生产能力仍不能满足国内需求，国内舟山地区高档鱼虾的处理仍使用欧洲进口产品。而随着国内食品工业的迅速发展，食品级磷酸市场是受到相当看好的。所以，目前国内一些知名厂商纷纷在近两年制定了食品级磷酸战略计划，江

31、苏澄星、四川成洪等均有着上5万吨级的食品级磷酸计划。徐州天富徐州天富化工公司 (Thermphos International, Xuzhou)是荷兰天富国际集团 (全球领先的磷化学制品制造商) 和徐州海鸥集团所成立的合资企业，是国内三聚磷酸钠类化工产品年生产量与市场份额最大的领导厂商。除了外销全球之外，国内的主要客户包括宝洁(P&G)、联合利华(Unilever)、汉高(Henkel)、白猫等清洁消费用品及食品厂商。荷兰天富国际事业股份有限公司其基础由世界500强德国跨国公司赫斯特奠定，总部位于荷兰符利辛根。天富国际在荷兰，阿根廷，中国，瑞典，法国，英国，哈萨克斯坦都设立工厂，并且保证品质全

32、球一致，2004年6月，荷兰天富又成功的收购了法国罗地亚的磷酸盐公司。徐州天富已经开始运营的食品级磷酸盐新车间所生产食品级复合磷酸盐及特种磷酸盐，年产量为1.5万吨。产品系列涵盖：食品三聚，食品焦钠，食品三偏，食品六偏，磷酸三钠，磷酸氢二钠，磷酸二氢钠，焦磷酸二氢二钠及复合磷酸盐系列。主要应用于海产品保鲜保水，肉类防腐保鲜，烘培，饮料等范围。徐州天嘉徐州天嘉食用化工有限公司于九九年四月份由始建于五十年代的原徐州化工三厂改制设立，具有近 50 年磷酸盐的研发、生产和经营的历史，是国内正、焦、聚、偏系列磷酸盐产品开发最早、品种最全的企业。现有工业级、食品级、牙膏级、医药级四大系列的钠盐、钙盐、钾盐

33、、铝盐、铁盐及复合磷酸盐等近五十余个品种的磷酸盐产品，年综合产能为 4.5 万吨左右。目前，世界各大磷酸盐生产厂商，经销商的合并重组动作不断。（Innophos 和 Astaris. Brenntag收购Alchol）导致业务供应链波动变化，同时我国食品磷酸盐和各方面环境因素的长足发展，使我国及以色列的产品成为了客户新的选择。一些大的经销商和生产厂家为了保持其市场份额和产品竞争力，开始主动寻求采购中国和以色列的产品（如Brenntag）。这些都成为公司发展食品级磷酸盐的良好契机。2.3 磷酸市场预测国内生产情况除了在20世纪80年代和90年代从德国赫斯特公司引进的2套大型装置外，国产装置大多数

34、为中、小型，单机生产能力一般为3-20kt/a85%H3PO4（以下均以85%H3PO4计），20kt/a的生产装置较少。全国热法磷酸装置生产能力估计超过1300kt/a，2001年产量约975kt/a，占热法磷酸生产装置能力的75%。热法磷酸生产企业分布在全国各地，其中云、贵、川、鄂等地约占生产能力的80%以上（表2-1）。表2-1 我国热法磷酸生产企业一览表企业名称生产能力（kt/a）云南磷肥工业有限公司225中轻依兰集团公司140澄江磷化学工业公司40澄江华业有限公司60昆阳磷肥厂20云南滇东磷化工公司18云南曲靖磷酸盐厂10贵州剑峰化工股份有限公司90贵州磷酸盐厂15贵州黔南州五钠厂3

35、3四川绵阳华丰磷化工有限公司30川西磷化工集团公司20重庆川东化工集团20国投原宜实业股份公司60湖北兴发化工集团股份公司150合肥四方化工集团公司70广西三柳化工有限责任公司35广西钦州港明鑫食用磷化工有限公司40山西春泉化学工业有限公司40山东腾州市化工二厂20江苏澄星磷化工集团200陕西宝嘉应用化学（集团）有限责任公司25注：大部分企业的生产能力以85%H3PO4计。国内热法磷酸消费途径我国热法磷酸是黄磷的主要用户，其消费量占黄磷总消费量的50以上。其中，三聚磷酸钠又是热法磷酸的主要用户，约50以上的热法磷酸用于生产三聚磷酸钠。其消费途径主要有：a、作为生产三聚磷酸钠等磷酸盐的原料；b、

36、作为商品磷酸出口；c、用于生产耐火材料、食品添加剂、金属表面处理剂等。以2000年为例，上述三部分消费量分别为662.29kt、126.94kt及129.59kt，所占产量百分比分别为72.08%、13.82%及14.10%。未来五年我国热法磷酸消费比例预测值如表2-2。表2-2 未来五年我国热法磷酸消费比例预测值项 目消费比例 %项 目消费比例 %饲料添加剂10-12阻燃剂1洗涤剂及水处理剂30-35金属表面处理剂4-6食品及饮料添加剂5-10耐火材料11-13农药6-8其它22-30市场预测国内小磷酸生产装置，由于受本身规模效应和市场限制而纷纷关闭，国内大型热法磷酸生产企业主要用于加工生产

37、下游磷酸盐类，近年来由于磷酸和磷酸盐出口量迅速上升，许多东南亚国家、日本、欧美、中东及港、澳、台等国家和地区间接或直接要求供应不同规格品种的磷酸和磷酸盐，为此国内各大公司压缩了国内磷酸销售份额，提高了磷酸盐产量并增加出口销售量，但仍满足不了外商的需要，同时造成国内磷酸的紧张。据外贸部门统计，我国磷酸出口也呈上升趋势。为此，公司决定新建磷酸生产能力，加速磷酸的开发，尽快占领国际、国内市场，是当前磷化工发展的迫切任务。本项目产品主要针对北美和欧洲市场，而且XX化工有限责任公司具有原料资源优势，产品成本较低，在市场竞争中有较强的实力，经过近几年的发展已经具有较强的实力，公司70%的产品远销欧美、韩国

38、、东南亚等多个国家和地区，因此本项目产品进入市场可以充分利用公司已有的销售渠道。XX化工有限责任公司以磷深加工为主导产业，并形成一定规模。公司拥有一流的自动化生产线和先进的工艺技术设备，拥有现代化的检测手段和健全有效的质量保证体系。因此为满足客户的要求和市场需求量，生产食品级磷酸，调整磷化工产品结构，加强技术更新，开发高附加值、高技术含量的磷化工产品，建设3.5万/年食品级磷酸势在必行，产品在国际、国内市场将具有较强竞争实力。2.4 价格预测食品级磷酸价格同其它商品一样，与市场供需关系紧密相关，供大于求价格下跌，求大于供价格上扬。若XX化工有限责任公司3.5万装置建成投产以后，势必会对市场造成

39、冲击，价格回落，影响经济效益，且食品级磷酸的出口退税率若进一步降低，也会造成同样影响。本可研中食品级磷酸定价为10200元/吨。目前国际市场为1550美元/吨。3 建设方案及规模3.1 生产规模和产品方案3.5万吨/年食品级磷酸建设方案建设单位拟建3.5万吨/年食品磷酸生产装置。同时采用云南化工研究院黄磷燃烧制磷酸余热回收装置，每吨磷酸可回收1.512吨蒸汽（即5.292万吨/年），除供磷酸装置自用外还可外供蒸汽约1.102吨，即3.857万吨/年。建设地点该项目装置拟建在XX化工有限责任公司内，位于湖北省黄冈市XX小池镇沿江路108号。3.2 产品质量规格产品及中间产品质量符合以下质量标准要

40、求。见下表。 热法食品磷酸质量指标（添加剂GB/T3149-2004）项 目指 标色度 20磷酸（H3PO4），% 85.0砷（As），% 0.0001氟（F），% 0.001重金属（以Pb计）% 0.001氯化物（以Cl计），% 0.0005硫酸盐（以SO4-计），% 0.005易氧化物（以H3PO4计），% 0.0124 工艺技术方案4.1 工艺技术方案选择工艺技术概况4.1.1.1 磷酸食品磷酸作为酸味剂、酵母的营养剂，广泛用于食品工业，同时作为食品级磷酸盐原料具有广泛的用途。由于食品级磷酸中的杂质指标要求特别严格，目前，食品级磷酸可由湿法磷酸和热法磷酸精制制得。其中湿法磷酸得精致难度较

41、大，但因其成本低、耗能少，仍被采用。目前，许多国家都已能大规模生产湿法食品磷酸。热法磷酸精制食品磷酸的工艺简单，但成本较高。1、 由湿法磷酸净化精制的方法主要有两种：(1) 化学净化精制法：利用化学物质进行中和沉淀或硫化物沉淀法。(2) 物理净化精制法：离子交换法、离子交换膜电渗析法，电化学沉淀法、磷酸浓缩结晶法或复盐结晶法、有机溶剂萃取法等。采用单一的净化精制方法净化湿法磷酸，基本上不可能；一般采用复合方法可制得食品级磷酸。由湿法磷酸制取食品级磷酸的典型流程有：以色列IMI开发的盐酸法精制磷酸和日本开发的两次化学精制、一次有机溶剂萃取精制制食品磷酸的P4流程。化学精制工序主要使用碱调pH值，

42、使金属离子杂质沉淀并用活性碳吸附过滤。过滤酸用有机溶剂萃取。磷酸溶入有机相而与杂质分离，再制得食品级磷酸。2、热法磷酸的净化主要是除去磷酸中砷、铅等金属离子。热法磷酸中约含0.0020.01%的砷，形态为亚砷酸As（OH）3。可在6080下用H2S或用Na2S、P2S5处理，生成As2S3再通过过滤除去。工艺技术方案的比较和选择4.1.1.2 磷酸磷酸的生产可分为湿法磷酸和热法磷酸两种工艺。即：磷矿用硫酸分解制取磷酸的湿法磷酸工艺；将磷矿转化成黄磷然后生产磷酸的热法磷酸工艺。由于湿法磷酸工艺的产品磷酸浓度低，通常只有28% P2O5，进行深度加工生产各种磷酸盐，还需进行浓缩，加之湿法浓磷酸有较

43、强的继沉淀倾向，磷酸中含有较多铁、铝、镁、钠和钾的磷酸盐，因此不易生产高品级深度加工产品。而热法较湿法具有流程短、收率高、磷酸产品质量较好、污染小的特点，所以选择采用热法磷酸工艺。热法磷酸生产根据不同的黄磷处理方式又分成“一步法”（即黄磷的燃烧氧化与五氧化二磷的水合吸收在一个设备内进行）和“二步法” （即黄磷的燃烧氧化与五氧化二磷的水合吸收分别在二个设备内进行）。整个生产过程需要控制燃烧、水合、热交换和除雾四个环节。工艺特点如下：磷的燃烧氧化、水合。多数装置均采用不锈钢制的燃烧水合塔（水冷却）的一步法酸冷流程，只有少数小型装置采用碳钢内衬耐火材料或石墨板制成的燃烧塔（炉），并且含P2O5的气体

44、经水冷不锈钢水化塔吸收，即二步法。出塔气体的吸收净化。多数装置采用文丘里洗涤器，稀酸循环吸收除雾，并由排风机将尾气排空。少数装置采用空气喷射洗涤器等净化设备，由压缩空气喷射引气，尾气气量较大。磷燃烧热的交换。多数装置采用循环酸移走热量，然后循环酸经波纹板式不锈钢冷却器或石墨冷却器将酸冷却至40-45送回燃烧水化塔循环使用。少数小型二步法工艺装置靠燃烧塔、水化塔（水冷）的塔体散热，配一些不锈钢蛇管（或排管）冷却磷酸。事故磷酸（又称红酸）处理。基本上是将这些磷酸少量、逐步地加入循环酸中，经过多次反复循环而成为合格的酸，也可加入适量的双氧水进行处理。由于两步法磷酸工艺黄磷燃烧更加充分，减少了磷的低级

45、氧化物如P2O3的产生，延长了水合时间，提高了磷酸的质量，下一步产品如磷酸盐等质量更加有保证；同时可以采用特种锅炉带走黄磷燃烧的辐射热副产蒸汽，后续换热器也将相应改小，减少了冷却水使用量，更进一步减少了供水能耗，具有消除视觉污染和明显节水的功效。因此本可行性研究推荐采用“二步法”工艺建设3.5万/年食品级磷酸装置。热法磷酸约含0.0020.01%的砷，形态为亚砷酸As(OH)3。为除去这些砷，可在酸中，于6080下用H2S或用Na2S、P2S5处理，生成As2S3再通过过滤除去。本可行性研究推荐采用Na2S处理，生成的H2S气体用液碱吸收生成Na2S浓缩后可以循环利用。4.2 工艺流程和消耗定

46、额化学反应式4.2.1.1 磷酸磷酸生产工艺的主要化学反应式如下：P4 + 5O2 = 2P2O5P2O5 + 3H2O = 2H3PO4热法磷酸净化主要化学反应式如下：2As（OH）3 3H2S As2S3 6H2O工艺流程概述4.2.1.2 食品级磷酸1、工艺流程说明将黄磷在熔磷槽内熔化成液体，经磷喷嘴送入特种燃磷炉，同时用压缩空气（一次空气）将磷雾化，使磷氧化燃烧生成五氧化二磷，同时放出大量热量，这些热能通过辐射换热的形式被设置于燃磷炉壁面的一系列上升管内的水吸收从而副产蒸汽。为了使磷氧化完全，在塔顶还需补充二次空气。从燃磷炉出来的含P2O2气体进入水化塔，在塔顶壁淋洒3040的循环磷酸

47、，使五氧化二磷气体进一步冷却，同时水合成磷酸，使循环磷酸的浓度不断提高至一定浓度后输送到后一工序。循环磷酸通过板式换热器与水换热，降低温度后返回塔内，在塔壁形成酸膜保护塔避免受高温烟气侵蚀，并继续吸收燃烧产生的热量和五氧化二磷气体，排出的气体进入文丘里除沫器以回收磷酸，经冷却至3040后得到85%的磷酸。再经硫化钠除砷和双氧水脱色后即可得到食品级磷酸。除砷过程产生的尾气中的硫化氢气体经碱洗吸收后放空（硫砷化合物沉淀分离后包装库存）。图4-1 食品级磷酸工艺流程图消耗定额表4-1 食品级磷酸消耗定额序号项 目单位消耗定额备 注一原辅料及辅助材料1黄磷P499.9%t0.2722硫化钠t0.002

48、63双氧水H2O227.5%t0.00254包装桶35Kg/只29只/吨二动力1电kwh1802循环冷却补充水t3.53工艺纯水t0.934软水t1.5125副产蒸汽t1512其中可外供蒸汽1.102t4.3 主要设备表4-3 主要设备一览表序号设备名称规 格单位数量一磷酸装置主要设备1熔磷槽台12液磷贮槽台13司磷釜20005000台14热水槽台15旋涡泵台46特种燃磷炉D均=2700，H=16600台17水化塔台18循环酸泵IJ300-250-400A台29板式换热器BR06（16/150）180MS台110空气压缩机台111文丘里除雾器170台112复档除雾器1200台113文丘里酸槽台

49、114文丘里酸泵台115燃磷尾气碱洗塔160010000台116H2S尾气碱洗塔规格：25006500 材质：304台117液碱泵材质：304台118碱液贮槽材质：304台119风机台220硫化钠溶解槽台121除砷釜V5m3 材质：316L台422过滤机台223脱气塔台124脱色釜台225磷酸贮槽V=500m3 材质：316L台226全自动软化水处理设备套14.4 自动控制设计标准及规定自动化仪表选型规定 HG2050792控制室设计规定 HG2050892仪表供电设计规定 HG2050992仪表供气设计规定 HG2051092信号报警连锁系统设计规定 HG2051192石油化工自控设计技术规

50、定 CD50A381自控技术方案4.4.1.1 自控水平及主要技术方案根据所确定的工艺技术方案和工艺流程，结合目前国内同类装置的成功经验，本着“技术先进、经济合理、运行可靠、操作方便”的原则，本研究采用DCS系统，以完成整个生产过程的主要工艺参数的在线监测、分析、显示、记录、报警和实时控制，本设计设置两个控制室，四个控制站或工程师站。主要控制方案为：依据工艺装置的规模、工艺流程的特点及操作上的要求，采用DCS自动控制系统和手动遥控对工艺参数进行检测、调节。从生产装置的实际情况考虑，调节系统都由DCS控制系统来完成，对生产过程的重要控制点及安全设有报警系统并与相关动力进行联锁。同时考虑本装置的安

51、全性，防止终端爆燃的发生，还在自动控制的平台对主要参数进行显示和报警，及时发现故障，并对主要点设立安全联锁和后备操作器。4.4.1.2 仪表类型的确定DCS系统集散控制系统采用性能价格比高的DCS系统。选用比较实用、组态和操作方便以及有成功经验的控制系统，能满足生产的需要，并要求系统供应商技术过硬，售后服务好。温度仪表集中检测点选用防腐型镍铬-镍硅热电偶、防腐型型Pt100热电阻，能直接输入至控制系统的模块上，现场温度测量选取用双金属温度计。压力仪表集中检测点选用智能型压力变送器，输出信号为420mA,对于结晶、腐蚀、高粘度场合，采用法兰远传压力变送器。就地压力检测选用弹簧管压力表、氨用压力表

52、、膜片压力表，隔膜压力表。流量测量仪表流量测量对于强腐蚀性或含有固体颗粒的导电介质的流量测量选用电磁流量计。腐蚀性较小、粘度不大的液体测量选取用不锈钢涡轮流量计。蒸汽、气体和液体宽量程且管道振动不足以影响仪表正常使用的场合的流量测量选取用旋涡流量计。关键计量仪表选用质量流量计。管道内径小于50mm的一般流量测量，一般采用金属转子流量计。液位仪表按被测介质选用单/双法兰远传液位变送器，现场液位采用磁翻板液位计。执行器调节阀选用气动薄膜调节阀，阀体、阀芯的材质按照工艺介质选用304或316L，填料采用石墨或聚四氟乙烯填料，对于开关阀则采用开关球阀。分析仪器分析仪器选用进口或合资的在线式气体分析仪。

53、PH值的测量选取用PH计。4.4.1.3 集散控制系统（DCS）DCS采用集中监视、分散控制的方式对生产过程进行数据采集、处理及控制，具有很高的安全性。除基本的反馈控制、顺序控制、逻辑控制的功能外，DCS还具有串级、前馈、比值、大滞后补偿等高级控制功能，更可以运用各种运算单元，组成综合控制算式，实现更复杂的综合控制功能。DCS具有完善的设备状态监视及自诊断功能，使设备的维护更加容易。操作员站操作员站主要配置高性能主机、大屏幕彩色CRT、单/彩色打印机、工业键盘、光标、控制设备等I/O接口以及大容量存贮介质，为用户提供工艺参数、设备运行状态、动态流程图画面的显示，检测控制仪表及运转设备的显示操作

54、、实时趋势记录、报表显示打印等操作功能。必要时还选用后备操作器。同时配置网卡后可以与调度中心联系，生产调度员可以通过网络看到生产状况。控制站主要配置高性能控制单元，各种过程接口及网络接口单元，提供现场仪表的供电和隔离。在控制站中实现过程量的数据采集，并按组态要求实现过程的控制，同时把采集到的数据通过网络发送到操作站、工程师站及其它控制站。控制站的主控单元、电源、网络接口等均可冗余配置，重要控制回路的过程接口也可冗余配置，以提高系统可靠性。工程师站工程师站提供在线和离线组态功能，并对DCS本身的运行状态进行监视。工程师站也可以由操作员站兼用，通过设置口令来实现分级操作。4.4.1.4 动力供应仪

55、表电源各装置控制室仪表电源取自电气独立供电回路，为220VAC，50HZ，DCS电源采用10KVA不间断UPS电源。5 原料、辅助材料及动力供应5.1 主要原料供应磷酸本项目建设3.5万/年磷酸生产装置，磷酸生产的原料黄磷消耗9520吨/年，为外购。主要原料、辅助材料年耗量见表5-1。表5-1 主要原料、辅助材料年耗量序号项 目单位年用量备 注食品级磷酸1黄磷P499.9%万t0.9522硫化钠万t0.00913双氧水H2O227.5%万t0.00885.2 动力供应动力电本项目年新增用电量为630万kwh，工厂总变电所现有1000kVA富余容量,能满足本项目需要。新鲜水本项目年新增用水量约2

56、0万吨/年（包括软水、工艺纯水）。目前XX化工厂区的生产用水由小池镇自来水公司供给，供全厂的生产用水和循环补充水，能满足本项目需求。蒸汽本项目年新增用汽量为1200吨/年，而本项目利用特种燃磷炉回收黄磷燃烧热能副产蒸汽，除满足磷酸装置自身蒸汽消耗外每年还可外供蒸汽3万吨。因此，能满足本项目的蒸汽消耗。主要公用工程年耗量见表5-2。表5-2 主要公用工程年耗量一览表序号项 目单位年用量（万）备 注食品级磷酸1电万kwh6302水万t12.253工艺纯水万t5.29 4软水万t3.2555副产蒸汽万t3.50满足自用后外供3万吨/年6 建厂条件和厂址选择6.1 建厂条件厂址的地理位置XX化工有限责

57、任公司位于XX小池镇郊区，长江黄金水道的北岸外，距离小池镇人口密集区2公里，距九江市3公里，东近九江长江大桥1公里，南离九江机场12公里，西邻105国道4公里，北接京福高速公路2公里，交通极为便利。气象水文条件XX地处中纬度，属亚热带季风气候区，具有气候温和、雨量充沛、日照充足、四季分明、雨热同季的特点。所在地常年主导风向为东北风。根据多年气候历史资料显示，主要气候特征为下，年平均气温 15 地下水平均深度 3米极端最高温度 41 地耐力 30t/m2极端最低温度 -12.7 冻土深度 30mm年平均湿度 65% 地震基本裂度 7度年平均降雨量 1270mm 年日照时数 2100时历史最大风速

58、 8级 无霜期 270天能源交通运输状况XX小池镇地处鄂、赣、皖三省交界处，与江西省九江市一桥相连，水路临江达海，105国道、沪蓉高速公路穿境而过，京九、合九铁路在此交汇，空运毗邻九江机场，素有“九省通衢”、商贸旅游“金三角”之称。水源、供排水、防洪等情况现有公用工程的富余能力可满足本项目的用水。厂址的水源地为其东南面的长江，水资源丰富。厂址内目前排水设施完善。电源、供电、电讯等情况工厂总变电所原有富余容量能满足本项目需求，不需增容。厂址方案 本项目拟建在XX化工有限责任公司内。该厂址最大的优势是交通方便，货物运距短，运输成本低。厂址附近无自然景观和人文景观，无地下矿藏，对区域环境质量影响较小，符合该地区城