尿素节能改造工程可行性研究报告.docx
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尿素节能改造工程可行性研究报告
尿素节能改造工程可行性研究报告
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第一章总论
1.1概述
1.1.1项目名称、主办单位名称、企业性质及法人
项目名称：
18万吨/年合成氨、30万吨/年尿素节能改造工程
主办单位：
某某化工有限责任公司
企业性质：
有限责任制
企业法人：
罗某某
1.1.2可行性研究报告编制的依据和原则
1.1.2.1编制依据
1.原化工部化计发（1997）426号文“化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定”（修订本）；
2.《中华人民共和国工程建设标准强制性条文》；
3.《建设项目环境保护设计规定》[（87）国环字第002号]及国务院（98）253号文；
4.《建设项目环境保护管理办法》；
5.污水综合排放标准：
（GB8978－96）；
6.大气污染物综合排放标准：
（GB1629-1996）；
7.合成氨工业水污染物排放标准：
（GB13458－2001）；
8.环境空气质量标准：
（GB3095－1996）；
9.锅炉大气污染物排放标准（GB13271－2001）；
10.恶臭污染物排放标准（GB14554－93）；
11.城市区域环境噪声标准（GB3096－93）；
12.工业企业厂界噪声标准（GB12348－90）；
1.1.2.2编制原则
1.实事求是的研究和评价，客观地为上级主管部门审议该项目提供决策依据。
2.坚持可持续发展战略，企业生态环境建设，实现社会、经济、环境效益的统一。
3.坚持以人为本的原则，创造优美的企业环境。
4.合理有序的安排用地结构，用地功能布局考虑产业用地与生态环境协调发展。
5.根据工厂的区域位置及性质，严格控制污染，污水的排放应遵循大集中小分散的原则。
6.在满足生产工艺及兼顾投资的前提下，尽可能地推广新技术、新工艺、新设备新材料的应用，以体现本工程的先进性。
7.新增生产装置具有先进性和适用性，达到节能降耗，提高企业经济效益的目的。
8.加强环保意识，遵循环境工程与主体工程同时设计、同时施工、同时投产运行的“三同时”原则。
9.主体工程与安全、工业卫生、消防同时考虑，尽量消除生产过程中可能对环境和人身安全所造成的危害。
1.1.3研究范围
本可行性研究报告的研究范围包括：
合成氨、尿素综合节能改造项目的产品市场需求预测、产品方案及规模、节能改造技术方案的选择、原材料辅助材料及公用系统供应、建厂条件、环境保护、职业安全卫生、消防、节能、工厂（企业）组织及劳动定员、项目实施规划、投资估算、财务评价等。
1.1.4企业现状
2004年12月某某集团有限责任公司（简称“某某集团”）通过国企改制收购原某某兴义化工总厂，成立某某化工有限责任公司。
某某集团是全国520家重点企业之一，是某某省85家重点企业和9家技术创新试点企业之一，也是某某市委、市政府扶优壮强首家企业。
某某集团前身某某地区化工厂是全国小化肥行业最后一批诞生的小合成氨厂，1978年建厂，1981年投产时总资产仅1359万元，经过二十多年的奋斗，某某已发展成总资产65亿元、销售收入63亿、利税5亿的大型企业集团，控股一家上市公司、拥有四家中外合作经营企业和其余十余家子公司。
某某已通过ISO9001、ISO14001、OSHMS18001质量、环境、安全三体系认证和省级现代企业制度评审，建立了省级技术开发中心。
公司产品涵盖化肥、化工、热电、矿山开发4大领域30多个品种，具备年产160万吨合成氨、200万吨尿素（其中大颗粒尿素30万吨）、40万吨碳铵、6.5万吨季戊四醇、12万吨离子膜烧碱、12万吨聚氯乙烯、200万吨磷铵、10万千瓦热电为主导产品的生产能力。
是全球最大的季戊四醇生产基地，全国最大的合成氨、尿素、磷酸一铵生产企业。
某某集团公司曾先后获得全国化工行业最高奖“金球奖”、某某省优秀企业“金鹤奖”、“五一”劳动奖章、文明单位、思想政治工作最佳企业、先进基层党组织等荣誉称号。
多年来，某某集团“三改一加强”、党建和精神文明建设得到了中央、某某省、某某市各级党委、政府的高度评价和充分肯定。
某某化工有限责任公司（以下简称“某某”）始建于一九六八年，一九七二年建成投产。
一期规模为0.3万吨合成氨/年、1.2万吨碳铵/年；一九八八年二期扩建至1.5万吨合成氨/年，6万吨碳铵/年；一九九二年纳入国家第二批小氮肥专项改扩项目，配套上马一套4万吨/年尿素装置，生产工艺采用“水溶液全循环法”，该装置于一九九六年建成投产，形成年产合成氨3万吨、尿素4万吨、碳铵3万吨生产能力；一九九八年以来，经过不断的填平补齐技术改造，目前已形成年产合成氨9万吨、尿素13万吨、碳铵6万吨的生产能力。
2005年，某某集团在某某兴义成立某某某某化工有限责任公司（以下简称“某某某某”），作为在某某兴义20万吨合成氨、30万吨尿素工程（简称“2030”工程）的投资建设主体，该项目于2006年5月顺利投产。
“2030”工程采用了当今国际、国内先进的技术和某某集团自有的先进技术，使生产中各种原材料消耗和能源消耗水平在国内趋于领先水平。
项目建设期仅14个月，并且做到了当月投产，当月达产达标并实现赢利的目标，创造了国内同类工程的新纪录。
为了充分利用某某兴义丰富的煤炭和电力资源，增强企业的市场竞争力，同时结合某某在煤化工方面的成熟技术和“2030”工程的成功经验，以及雄厚的资金实力，某某决定对现有合成氨、尿素生产装置进行综合节能改造扩建，降低消耗，节约能源。
1.1.5项目提出的背景、投资的必要性和经济意义
1.1.4.1背景概况
小氮肥厂自一九五八年诞生以来，经过四十多年的发展，已成为我国化肥工业的重要力量。
我国现有小氮肥厂616个，分别占全国合成氨、氮肥产量的50.35%和50.8%。
为我国农业和地方工业的发展作出了重要贡献。
但是，小氮肥厂在较长一段时间里，由于生产能力小，技术和设备落后，加上管理上的原因，致使能耗居高不下。
为了改变这一状况，早在八十年代初，在原国家计经委和原化工部的关心指导下，小氮肥在加强企业管理和提高技术水平的同时，分期分批进行了节能技术改造，到九十年代初，约有40%的小氮肥厂进行了较全面的节能技术改造，使这些厂吨氨综合能耗都降到6280兆焦（1500万大卡）以下，一批先进厂综合能耗已降到5024兆焦（1200万大卡）。
小氮肥厂的产品主要是碳铵。
碳铵是农化性能良好的速效中性肥料，长期使用对土壤没有不良影响，且成本低，价格便宜，长期以来是农民的当家肥料。
但碳铵含氮量低，易挥发，运输成本高，不适于远距离运输。
随着碳铵企业规模的不断扩大，国家氮肥存在品种单一，低浓度碳铵比重过大的矛盾。
为此，“七五”以来，国家安排专项投资，支持120个碳铵企业改产尿素（兴义化工总厂是其中之一）。
在全国小氮肥产品中，尿素约占41.56%。
我国现已加入WTO，面对入世后的竞争，小氮肥存在一系列困难和问题。
一是生产规模偏小，产品单一，产品市场占有率低；二是入世后，煤炭、电力、运输业逐步与国际接轨，价格放开，将导致化肥成本上升，加上国外化肥的进入，小氮肥将再次经受考验和冲击。
党中央、国务院历来高度重视节能工作，党的十六届五中全会提出把节约资源作为基本国策，“十一五”规划纲要进一步把“十一五”时期单位GDP能耗降低20%左右作为约束性指标。
某某兴义历次改造和某某某某“2030”工程的成功建设，企业积累了丰富的生产和技改经验，培养了一支素质较高的职工队伍。
公司现有正式职工459人，其中生产工人680人，技术人员85人，销售人员10人，管理人员56人。
本项目依托某某建设，可为该合成氨、尿素节能改造项目的建设创造及其有利的条件。
1.1.4.2项目投资的必要性和经济意义
为了配合合成氨装置的技术改造，2001年中国氮肥工业协会筛选了第一批经企业使用证明有效的新技术、新产品和新设备推荐给企业，如常温精脱硫新技术、新产品及脱氢净化催化剂；中空纤维氢气膜法从合成氨放空气中回收氢气系统、反渗透膜法制备锅炉脱盐水系统；低供热源变压再生新工艺；HX－SC系列新型静电除焦油器；高效分离、系统优化新技术；循环型煤气制造过程的优化操作与控制系统；A301型低温低压氨合成催化剂；变换新工艺及B303Q系列耐硫变换催化剂（某某省化学研究所化肥催化剂中心）；888湿法脱硫催化剂（东北师大实验化工厂）。
小型合成氨厂尽管有很多不足的地方，但根据目前国内的情况仍有生存的必要，但必须加以改造、提升规模、拓宽产品、采用节能降耗的新技术、新工艺，同时提高化肥的复混、复合化率，开发适销对路的专用肥新品种。
我国如果全部淘汰小型合成氨装置，若靠进口氮肥，那么氮肥的价格也不会是现在的行情；若以新建大型合成氨装置代替小型合成氨装置，大概还需新建30万t/a大型合成氨装置近百套，大约需要投资2500亿元人民币，但小型合成氨装置要进行自然淘汰，有条件的就生存，无条件的就淘汰。
建设好大型合成氨装置，技改好中型合成氨装置，自然淘汰小型合成氨装置是我国今后合成氨发展的主流趋势，建立区域性大型合成氨企业集团。
我国长期以来对化肥企业实行了多项优惠政策，特别是对小化肥企业免征增值税。
从2002年起国家对小氮肥的尿素生产企业开始征收增值税。
2002年全征退50％，2003年全征。
这一税收政策的实行，对小氮肥生产尿素企业来说，则意味着2002年成本增加30～50元/t（进项税抵消后），2003年开始成本增加80～100元/t（进项税抵消后）。
并且现在正在讨论取消优惠电价，这说明国家已下决心压小保大，腾出有限的市场空间，净化现有的市场格局。
这也是很多工业行业成功的做法。
小型合成氨装置若不向大型化发展，将自然被淘汰。
某某是一个多民族聚居的贫困省份，地处云贵高原，海拔1000~3000余米，山多、土地贫脊。
全省耕地面积仅有2767.65万亩，人均占有耕地0.78亩，只有全国平均水平的69％，并且大部分耕地不宜机械化操作。
由于历史、地理、人文方面的诸多原因，某某经济长期落后于全国平均水平，为全国少数贫困省份之一。
2000年全省人均占有粮食约270公斤，为全国平均水平的68％，粮食至今不能自给，致使每年需从外省调入大量粮食才能满足生活需要。
某某耕地有限，要解决粮食不足只有提高单位面积产量。
除了农业科技以外，主要措施就是化学肥料的使用量。
目前某某每亩耕地的施肥量约12公斤（折纯计算），仅为全国耕地平均施用量的59%，影响了某某农业的发展。
国家有关部门多次要求加强对某某农业的投入，尤其是增加粮食产量。
因此，对某某化工有限责任公司进行改造和扩建十分必要。
我国中、小氮肥大都以无烟煤为原料，省外氮肥厂的原料大都由山西省晋城地区供应，造成大量北煤南运，西煤东运，产品倒流，给铁路和港口增加很大压力。
我国铁路运输中，40％为煤炭，在水路运输中，煤炭占1/3以上，而且相当一部煤炭还要经过多种运输方式才能运转到消费地。
目前，由于我国煤炭行业清理整顿小煤窑，而国有大型煤矿又不能同步建成投产，造成煤产量大幅度下降，煤价上涨。
有的厂由于运距较远，到厂的煤炭每吨已超过700元，给这些厂的生产和经营带来很大困难。
而某某省煤炭资源十分丰富，贮量名列全国第四，在长江以南储量名列第一，有江南煤海之称。
现已探明储量达505.9亿吨，保有储量491.4亿吨，其中无烟煤334.8亿吨，约占保有储量的70％，主要集中在织金、纳雍、金沙等地。
这些地区的优质无烟煤已多年用于省内外中、小氮肥厂生产，各厂都取得了好的经济效益。
目前，某某化工有限责任公司的原料无烟煤为320元/吨、锅炉燃料煤为180元/吨，具有很大的原料优势。
此外，某某省的电力和水利资源也十分充足，某某生产电价为0.288元/度，取水来源于木浪河水库，且水量充足。
某某18万吨/年合成氨、30万吨/年尿素节能改造工程可以充分利用老厂的公用设施，根据需要新增部分建设用地。
1.2研究结论
1.2.1研究的简要综合结论
综上所述，本项目的建设可充分依托当地丰富资源条件，节约投资，加快建设速度；本项目充分利用了现有装置和公用工程，采用先进的生产技术对现有工艺和设备进行改造，并扩建部分设备以提高装置生产能力，对降低生产成本、提高企业技术水平、提高产品市场竞争能力将产生积极意义，有利于进一步提高企业的经济效益；该项目采用国内外先进的工艺技术，立足国产化的方式建设，技术先进、可靠，项目投产后能够很快正常生产，并发挥效益。
因此，本次节能改造从技术上是可行的。
本项目分二期进行建设，一期为合成氨装置节能改造，二期为尿素装置节能改造。
报批（上报）项目总投资为49052.18万元，其中固定资产投资为48142.74万元、铺底流动资金为909.44万元，总建设期为12个月（自初步设计批准开始）。
项目全投资投资回收期所得税后5.49年（含建设期），年均销售收入46286万元，年均利润总额12035万元，年均所得税3971.61万元。
项目各项指标均能满足国家评价标准，具有较好的经济效益、社会效益及环境效益，项目是可行的。
根据项目扩建的需要，需新征建设用地总面积为234.63亩，分两期征用：
一期征用84.96亩，二期征用149.67亩。
1.2.2项目的主要技术经济指标表
主要技术经济指标表
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
1
2
生产规模
合成氨
尿素
万吨／年
万吨／年
18
30
新增生产能力,（下同）
二
副产品
硫磺
吨/年
6475
三
年操作日
天
330
四
1
2
主要原材料、燃料用量
原料煤：
无烟粉煤
燃料煤：
烟煤
万吨／年
万吨／年
32.4
9.5
实物煤耗
未含造气炉渣掺烧
五
1
2
3
4
5
公用动力消耗量
一次水
最大用水量
平均用水量
循环水
造气循环水
脱硫循环水
合成循环水
尿素循环水
供电
用电负荷
年耗电量
供汽
最大用汽量
平均用汽量
冷冻
最大用冷负荷
平均用冷负荷
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
KW
KW·h
t/h
t/h
kW
kW
500
435
1500
500
4700
4160
32643.8
2.585×108
75
66
8000
7000
六
三废排放量
1
2
3
废气
造气吹风气
锅炉烟气
尿素造粒塔排放气
尿素尾吸排放气
废水
含油、含氨废水
合成、尿素循环水站
化学水处理站
冲洗用水及其它
生活废水
废渣
Nm3/h
Nm3/h
Nm3/h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
m3/h
万吨／年
518991
121270
110000
287518
203
113
8
44
5
7
3
3.4
进污水处理站
作为造气循环水补水
七
1
2
运输量
运入量
运出量
万吨／年
万吨／年
55
40
八
1
2
3
全厂定员
其中：
生产工人
技术人员
管理人员
人
人
人
人
255
233
10
12
九
1
2
3
4
占地面积
新增厂区占地面积
建构筑物占地面积
绿化面积
建筑占地系数
m2
m2
m2
%
156420
43798
39600
25.32
十
1
2
单位产品综合能耗
合成氨
尿素
GJ
GJ
49.9086
34.862
十一
1
1）
2）
2
报批（上报）项目总投资
固定资产投资
建设投资
建设期利息
30%铺底流动资金
万元
万元
万元
万元
万元
49052.2
48142.74
46997.41
1145.33
909.44
十二
年均销售收入
万元
46286
十三
1
工厂成本
年均总成本
万元
31608
十四
年均利税总额
万元
16006.61
十五
年均利润总额
万元
12035
十六
1
2
3
4
财务评价指标
投资利润率
投资利税率
资本金利润率
全投资投资回收期
全员劳动生产率
％
％
％
年
万元／年·人
23.52
28.68
80.08
5.49
47.2
税后（含建设期）
税后（全投资）
第二章市场预测
2.1.产品用途
尿素是一种含氮量最高的中性固体肥料，也是重要的化工原料。
农业用尿素占90%，10%用于工业。
农业上尿素可作单一肥料、复合肥料、混合肥料及微肥使用，也用作饲料及添加剂。
在工业上，尿素可生产三聚氰胺、尿醛树脂、氰尿酸、氯化异氰尿酸、三羟基异氰酸酯、水合肼、盐酸氨基脲、脲烷、氨基磺酸、发泡剂AC、尿囊素等；尿素可制氨基甲酸酯、酰尿、造影显影剂、止痛剂、漱口水、甜味剂等医药品；尿素可生产石油炼制的脱蜡剂；尿素用于生产含脲聚合物，也可作纤维素产品的软化剂；尿素还可以作炸药的稳定剂，选矿的起泡剂，也可用于制革颜料生产。
2.2国内外市场分析预测
2.2.1国外市场供应现状及预测
2004年世界尿素生产能力约1.38亿吨（实物量，下同），产量1.17亿吨，开工率85.4%。
全球共有生产装置460多套，其中60%的产能分布在亚洲，30%的产能集中在中国。
印度、中东、前苏联和欧洲产能分别占世界总产能的15%、10%、9%和9%。
全球60多个国家拥有尿素生产装置，但主要集中在30个国家，有出口能力的国家只有15个。
2003年世界尿素装置生产能力分布状况见表2-1。
表2-12003年世界尿素装置生产能力分布状况（万吨，实物量，%）
地区
原厂家数
关闭数
现厂家数
生产能力
开工率
比例
中国
186
10
176
4200
86
30.37
印度
61
7
54
2094.5
89
15.14
中东
41
3
38
1448
82
10.47
东方诸国
79
41
38
1428.8
86
10.33
欧洲
122
63
59
1296.7
60
9.37
前苏联
42
5
37
1241.3
61
8.97
北美
78
37
41
1180.5
110
8.53
拉丁美洲
30
10
20
536
48
3.88
非洲
17
8
9
356.4
60
2.58
大洋洲
3
1
2
49.4
97
0.36
合计
659
185
13831.6
83
近年来，世界尿素生产格局发生较大的变化，生产重心逐渐由发达国家向发展中国家转移，向气源丰富、价格低廉的地区转移。
目前，世界上合成氨/尿素新建装置主要集中在中东、南亚及东亚地区，尤其是中国。
伊朗、卡塔尔、沙特及阿曼等新增产能将于近期投产。
今后5年，天然气价格将决定世界新建合成氨厂的建设地点。
天然气价格较低的国家或地区主要有俄罗斯、中东、澳大利亚、孟加拉和马来西亚。
价格较高的国家或地区主要有美国、欧洲及东亚。
两者氨成本差达20~35美元/吨。
近年来，由于天然气价格涨幅较大，美国一些氨厂相继关闭或减负荷生产，或将氨厂迁到气源丰富、价格低廉的地区，产量下降30%以上。
中欧合成氨厂天然气长期依赖俄罗斯供应，今后10年这种状况难以改变。
据不完全统计，在今后10年中，世界尿素的新增能力仍然集中在煤炭资源丰富的亚洲发展中国家和天然气资源丰富的中东地区。
2.2.2国外市场消费需求现状及预测
2004年全球尿素消费量约1.12亿吨，比2000年1.017亿吨增长了约10%，年均增长率约2.49%，其中亚洲消费量占全球总消费量的63%，主要消费国是中国和印度。
世界尿素供需状况及预测见表2-2。
表2-2世界尿素供需状况及预测（万吨）
项目/年份
1996
1997
1998
1999
2004
2005
1999~2005年
年均增长率%
生产能力
11000
11543
11891
12130
13696
14717
3.27
产量
8848
9174
9457
9717
11696
13078
5.08
开工率
80.43
79.47
79.52
80.11
85.4
88.86
需要量
7543
7848
8109
8391
11087
11478
5.36
供需平衡
348
326
304
283
609
478
尿素主要用作农田肥料，农用尿素约占世界尿素消费总量的90%，其余作三聚氰胺等化工产品。
尿素是氮肥中的主要贸易品种。
1985年世界尿素贸易量为760万吨，1996年达到1100万吨，中国进口尿素占当年世界贸易量的52%。
1997年中期中国停止尿素进口后，世界贸易量一度大幅度下降。
中国停止进口的份额逐渐由拉美、澳大利亚和美国进口的增加填补，1999年又恢复到1996年的水平。
2003年世界尿素出口量为2830万吨，其中前苏联国家出口量居第1位，达到750万吨，占27%；中东地区尿素出口量次之，620万吨，占22%。
预计2012年，中东尿素出口量将翻番至1500万吨左右，占世界贸易总量的39%。
而传统意义上的尿素出口大国，如俄罗斯、乌克兰等前苏联国家，由于国内消费增长，加之装置老化而又无较大的新增能力，出口将逐渐萎缩，2012年出口份额将降至18%。
世界尿素消费增长主要在亚洲，特别是印度和中国，亚洲将是世界尿素生产商争夺的主要市场，中东地区凭借低廉的天然气原料价格，大量尿素产品投放国际市场，将对世界尿素市场产生较大的冲击，生产成本高的生产商将最终被挤出市场。
未来尿素需求量的增加将主要来自肥料用尿素需求的增加，包括尿素用于粮食增产，也包括尿素进一步替代其它肥料的应用，如西欧逐步替代硝酸铵、在中国逐步替代碳酸氢铵。
据预测，2005年世界尿素生产能力1.47亿吨，产量1.308亿吨，过剩478万吨。
今后几年，尿素缺口主要集中在亚洲、拉丁美洲、大洋洲、非洲等地区。
亚洲缺口逐年增大，2005年达到1087万吨。
2013年世界尿素需求量将达到1.45亿吨。
2.2.3国内市场供应现状及预测
我国尿素工业化生产始于1967年，70年代我国引进了13套大型尿素装置，单套装置生产能力在50万吨/年。
进入80年代以后，又引进了多套装置，先后有100多家碳铵厂改产尿素，一些工厂尿素生产能力由4万吨/年改为6万吨/年，有的扩至10万吨/年，最大的达到60万吨/年。
迄今为止，全国共有生产企业170多家，生产能力达到4600万吨/年，大型尿素装置30套，小型尿素装置产能约占总产能的45%。
除了2004年12月建成投产的山东华鲁恒升集团有限公司国产化30万吨/年尿素装置外，大型尿素装置均为引进装置，采用当时先进的成熟的工艺技术，在国际市场竞争中具有一定的实力。
20世纪90年代，我国尿素生产进入了大发展时期，产量从1990年的1100万吨增至1999年的2900万吨，年均递增180万吨，尤其是1997年和1998年增幅更大，年均增长300万吨以上。
2000年和2001年，由于尿素市场疲软，价格过低，增长势头明显趋缓。
2002年以来，尿素市场好转，2004年尿素产量突破4000万吨大关，达到4182万吨，比上年增加529万吨。
2005年尿素生产继续保持增长势头，产量达到4337万吨。
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