膜法脱硝项目建议书Word文档格式.docx
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除钙效果好,而且反应产物碳酸钠可以降低精制剂纯碱的加入量。
反应时间较长,而且在硫酸钡沉淀中含有一定比例的碳酸钡,需要对沉淀进行处理后方可排放,操作复杂。
4)膜法脱硝法,膜法除硝技术是在高压下高分子无孔膜由于“Donnan”效应,在高浓度氯化钠盐水中纳滤膜对二价硫酸根离子有高效的截留作用。
膜法脱硝可降低运行费用,防止二次污染,并实现无毒化、“零排放”生产。
膜法脱硝工艺是氯碱协会推行的新型环保节能工艺,根据亿利化学工业有限公司40万吨/年聚氯乙烯、36万吨/年离子膜烧碱项目盐水精制实际运行情况吨碱消耗氯化钡22.5㎏,扩能4万吨/年烧碱投产后年总消耗氯化钡9000吨,氯化钡市场销售价格为2800元/吨,年采购氯化钡费用2520万元。
采用膜法脱硝工艺可为我公司节约可观的盐水精制成本,并可避免使用氯化钡可能带来的二次污染。
1.3主要技术经济指标
主要技术经济指标如下:
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
生产规模
1
芒硝
㎏/h
1200
二
产品方案
淡盐水
m³
/h
120
2
三
总投资
万元
万元
1500
四
经济指标
年总成本
650
年销售总额
2153
3
年利润总额
1284.6
4
投资回收期
年
1.16
2企业基本情况
内蒙古亿利化学工业有限公司(以下简称公司)成立于2004年,是由亿利资源集团、华谊集团(上海氯碱)和神华集团共同出资组建。
公司是亿利能源化工循环经济产业园区中的主要企业之一。
公司注册资本金11.39亿元人民币,其中,亿利资源集团出资4.6665亿元,占注册资本的41%,相对控股;
上海华谊集团出资3.873亿元,占注册资本的34%;
神华集团出资2.8475亿元,占注册资本的25%。
公司目前主要设有乙炔厂、烧碱厂、聚氯乙烯厂、热动厂及生产管部等七个部室和四个公司。
公司拥有的40万吨/年聚氯乙烯、40万吨/年离子膜烧碱项目是目前世界上最大的乙炔法生产PVC项目和国内一次性投产规模最大的PVC项目。
在设备和技术方面有很多国内首创甚至世界领先,如:
一次盐水精制采用了新加坡凯膜过滤技术;
电解槽采用世界最先进的意大利伍迪公司复极式自然循环电解槽;
氯化氢合成采用日产100吨大型二合一石墨合成炉并采用了氯气尾气吸附工艺;
片碱及包装工序引进了塞特公司成套技术;
乙炔发生器选用了国内最大直径的发生器等。
3产品市场预测
3.1产品市场供需分析
本项目主要产品为脱硝盐水,盐水经过脱硝处理后回用到一次盐水化盐工序,作为电解工序原料循环使用。
另外还有副产品芒硝除可入药外,还可供给洗涤制品厂家,作为洗衣粉等产品的添加剂。
亿利能源化工园区即将建设的3万吨PVA项目是芒硝产品潜在的用户,年用量在5000吨左右,可以消化50%的芒硝产量。
3.2价格现状与预测
通过必要的市场调查,芒硝(无水)的现市场价格为530~600元/吨,由于经济的复苏及市场的波动调节,相信芒硝的价格会有一定的上升空间。
3.3市场竞争力及风险分析
本项目采用先进的膜法脱硝技术与冷冻技术相结合,同氯化钡法除硫酸根相比,运行成本大幅度降低,同时膜法技术在脱硝上已有成熟运行案例,本项目采用的技术又有了进一步改进,体现了高效、高质、低成本、环保的优势。
4建设规模与产品方案
4.1建设规模
根据工艺条件,产能40万吨/年离子膜烧碱(考虑扩能项目),原盐实物消耗以1.56t/tNaOH计,硫酸根平均含量以0.95%计,亚钠消耗以0.0013t/tNaOH计,一年以8000h计,则膜法脱硝设计产能为1200kg/h(以无水硫酸钠计)。
系统占地面积:
25.5×
22.5m2
厂房占地面积:
15m2,如场地较小,可布置在18×
15m2的范围内,三层框架结构。
4.2产品方案
1、120m³
/h淡盐水(进槽硫酸根含量小于:
5g/L);
2、副产品芒硝1200kg/h(以无水硫酸钠计);
5厂址选择
本项目拟建在亿利化学工业园区,烧碱分厂一次盐水厂房北面的发展用地可为本项目提供所需的场地。
6项目实施方案(技术方案、设备方案和工程方案,详述)
6.1项目实施内容
本项目拟利用膜法脱硝代替现有的氯化钡法脱硝,达到降低运行成本、无毒化、防止由废渣产生的二次污染的目的。
6.2技术方案及生产工艺流程
(1)技术方案简述
淡盐水经PH调节,进入淡盐水缓冲槽,通过两级换热,两级(膜法)脱硝后的盐水进入二次盐水工序。
浓水经PH调节后依次进入结晶槽、沉硝槽,经结晶和沉降作用,最后得成品芒硝。
(2)生产工艺流程
淡盐水入水
PH调节及还原剂
循环水系统(用户自备)
透过水去化盐
浓水
PH调节
循环回流
冲洗系统
溢流清液回至缓冲水槽
回至结晶槽
6.3主要设备方案
1.
淡盐水缓冲槽
容积
材质
产地
配套
:
1个
200m3
玻璃钢
国产
液位控制开关、管道连接
2.
增压水泵
型号
流量
扬程
功率
(二用一备)
:
CZx65-200
3台
68.6m3/h
40m
18.5KW
钛材料
3.
一级钛板换热器
BR03M-1.0/100-33-E
1台
佛山澜石或同等质量国内名优产品
4.
二级钛板换热器
BBR09-1.0/100-145.8-E
5.
5.1
5.2
亚硫酸钠加药装置
压力
配备
溶液箱
DC4D
1套
200L/h
10.0Bar
美国帕斯菲达或同等质量名优产品
MC500
PE
慈溪德顺
6.
活性炭过滤器
直径
直边高度
滤层总高度
滤料活性炭
设备本体材质
进水分布
下排布水结构
阀组
取样阀
压力表
反洗操作
2台
68.6m3/h/台
2400mm
1800mm
1000mm
0.5-2.5mm,1000mm厚
碳钢衬橡胶
挡板
ABS水帽
1组
2个/台
手动
7.
保安过滤器
规格
型式
出力
工作压力
材料壳体
滤芯
滤芯数量
滤芯长度
滤芯精度
控制方式
生产厂壳体
Ø
500×
1000×
25芯
垂直圆筒
0.6MPa
熔喷聚丙烯
25支
40”
5μ
根据压差更换滤元
新普利公司
台湾或者合资厂
8.
一级高压泵
DT85-45x6
250m
110KW
西安泵阀厂或同等质量国内名优产品
变频(1套/台)
9.
一级膜脱硝系统装置
给水条件
水温
给水SDI
残余氯
pH值
氯化钠
正常运行压力
2组
59m3/h/组(20℃)
40℃(设计值)
<5
≤0.1mg/L
6-8
190~210mg/L
1.0~2.0MPa
10.
二级高压泵
DT12-50x8
13m3/h
300m
37KW
变频(1套)
11.
二级膜脱硝系统装置
回收率
6.2m3/h(20℃)
≥30-34%
1.0~2.5MPa
12.
结晶槽
配套设备
Φ6000
碳钢衬玻璃鳞片
搅拌器
7.5kw
1套
13.
浓缩液循环水泵
CZx150-400
290m3/h
35m
75KW
316
西安泵阀厂或杭州碱泵
14.
板式换热器
(一用一备)
BBR09-1.0/100-115.2-E
316L
15.
15.1
15.2
15.3
冷水机装置
冷水机组
冷量
冷水循环泵
型号
冷水槽
水冷螺杆式低温
LJL-240WSM
384.8x103Kcal/h
150.9KW
广州凌静制冷或同等质量国内名优产品
KQWH125-160
150m3/h
32m
22KW
304
上海凯泉或同等质量国内名优产品
20m3
FRP
16.
结晶体输送泵
GN16/1.6
13m3/h
7.5KW
合肥精大或同等质量国内名优产品
17.
沉硝槽
Φ2300
18.
离心机
处理量
P-500
4-8t/h
1Cr18Ni9Ti
杭州轻机
22+45KW
7主要原材料和能源供应
7.1主要原材料供应
名称
主要成分
连接
界区条件
成分名称
含量
温度(℃)
压力(Mpag)
亚硫酸钠
Na2SO3
工业级
袋装
柠檬酸
化学纯或更高
磷酸
高纯盐酸
HCl
31%
管线
环境
5
氢氧化钠
NaOH
32%
6
EDTA-4Na
96%(化学纯)
7.2能源供应
电力可由本公司的烧碱分厂高、低压配电室提供。
8总图、运输与公用辅助工程
本项目拟布置在烧碱分厂一次盐水厂房北侧发展用地。
除需将产出的副产品芒硝,进行储存、运输外,基本无需增加运输。
9投资估算及资金筹措
9.1投资估算表
设备投资
材料费用
安装费用
土建费用
1100万元
100万元
200万元
1500万元
9.2资金筹措
本项目以自有资金为主,在项目立项后争取获得部分国家和自治区节能减排专项资金支持。
10经济效益和社会效益分析
10.1成本分析
1、氯化钡法去除硫酸根费用分析
吨碱氯化钡实际消耗按0.0225计,吨氯化钡市场采购价按平均价2350元/吨计则年氯化钡消耗如下(因氯化钡法加料系统设备投资较小,设备折旧忽略):
40万吨烧碱/年×
0.0225吨氯化钡/吨碱×
2800元/吨(固体氯化钡价格)=2520万元,年消耗2520万元氯化钡。
由于氯化钡的投入会产生硫酸钡和氯化钠,硫酸钡沉淀析出,氯化钠会留在盐水系统中,年产生氯化钠量为8150吨,按市场价450元/吨计算年节约原盐367万元。
因此氯化钡法除硫酸根费用为2153万元/年。
2、膜法去除硫酸根每年的费用分析
膜法脱硝运行费用主要包括电费、药剂费、膜折旧费、人员工资和设备折旧费和财务费用等。
其中电费约244.8万元,药剂费142.9万元,膜折旧147万元(详见下表)。
膜法脱硝装置的运行人员任利用原一次盐水氯化钡工序的运行人员,人员工资按不增加考虑。
膜法脱硝项目总投资为1500万元,减去膜投资294万元按2年折旧考虑以外,其它设备和厂房按15年折旧考虑,设备折旧每年约80万元。
其它费用按35.3万元/年估计。
膜法脱硝年运行费用总计650万元。
项目
运行量
周期
单价
单位处理量
单位价格
天合计(元)
年合计(万元)
电费
KWH
765.04
24
0.4
5.100266667
2.040106667
7,344.38
244.8
*1
L/h
25
0.125
0.166666667
0.020833333
75.00
2.5
*2
盐酸
300
0.5
3,600.00
120.0
烧碱
20
0.7
0.133333333
0.093333333
336.00
11.2
滤芯
支
2个月
100
0.000115741
0.011574074
41.67
1.5
活性炭
公斤
5300
2年
0.002208333
0.055208333
220.83
6.6
7
膜元件
147
20000
0.00006125
1.225
4,900.00
147.0
8
膜清洗
项
3个月
2000
0.00617284
22.22
0.6
9
油品等其他耗材
一年
5000
0.004166667
16.67
10
合计
¥4.46
16,556.77
534.7
膜法脱硝装置运行费用分析表
10.2经济效益分析
从以上分析可以看出膜法脱硝项目具有明显的成本优势,较氯化钡法去除硫酸根工艺项目年节约运行费用1503万元。
另副产品芒硝年产15008吨(十水芒硝),可为园区内兄弟企业廉价提供,按100元/吨芒硝计算,去除销售等费用,年实现销售收益150.08万元。
膜法脱硝项目建成投产后可为公司降本增效1653.08万元/年,税后利润1284.6万元/年,1.16年可回收全部投资。
10.3社会效益分析
膜法除硝与旧工艺(氯化钡法)相比,由于其技术先进、生产过程比较清洁,不再使用除硝药剂,无毒无害,因此,除了可节约原材料成本外,对环境基本不产生污染,可达到环境保护的要求。
并且产出的脱硝透过液可循环使用,实现了节能、节水,降本降耗的目标,进一步优化了我公司的产业结构,具有良好的社会效益。
11结论
膜法脱硝工艺是氯碱协会推荐使用的新型环保、节能除硝工艺,在氯碱行业内已经得到广泛的推广和成功的使用。
在目前复杂经济环境下,本企业只有通过技术革新和装备升级,不断优化工艺,以更低的能源消耗和更高的生产效率实现降低成本生产,才能使得我公司在当前局势下稳步发展。
因此建议尽快实施膜法脱硝工艺装置,取得更多的经济效益和社会效益。