小型制氧建设项目可行性研究报告.docx
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小型制氧建设项目可行性研究报告
小型制氧建设项目可行性研究报告
1总论
1.1概述
项目名称、主办单位、企业性质及项目负责人
项目名称：
****气体制造有限公司36.5万瓶/年氧气项目
主办单位：
*****气体制造有限公司
企业性质：
有限公司
项目负责人：
****
建设地点：
****工业小区
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
⑴化学工业部文件：
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）。
⑵化学工业部规划院项目工程处编制的《化工建设项目经济评价程序》
⑶*****气体制造有限公司提供的可行性研究基础资料。
⑷国务院令第253号，1998年11月29日《建设项目环境保护管理条例》。
⑸国石化规发（1999）195号《化工建设项目可行性研究投资估算编制办法》（修订本）
1.1.2.2编制原则
（1）根据国内外氧气生产装置状况，尽量使本装置达到较高的技术水平，保证项目实施后，生产装置能够顺利投产并长周期、安全稳定运行。
（2）以技术为先导，以节能降耗为中心，采用先进、成熟、可靠的工艺技术，提高经济效益。
（3）严格执行国家、地方现行的有关环境保护、劳动安全、工业卫生、消防、节能等规定，采取切实可行的措施，作到清洁生产，可持续发展。
（4）实事求是地论述项目在技术和设备上的先进性、可靠性；经济上的必要性、合理性；财务上的赢利性、合理性。
1.1.3项目提出的背景、投资必要性和经济意义
1.1.3.1企业概况
*****气体制造有限公司，由法人代表****，利用****原控股的《****机械修理厂》土地及部分厂房，由自然人***、***、***及法***共同出自，自主经营，工业化生产氧气、氮气。
1.1.3.2投资的意义及必要性
氧气在钢铁企业生产中占有很重要的地位，并具有非常广泛的用途。
其用途基本可分为：
工艺用氧和切焊用氧。
钢铁企业不仅用氧量大，而且用途广泛，从原料加工、冶炼、轧钢到机修、基建，甚至生活后勤工作，无时不用氧气。
本项目的建设符合国家的产业结构调整政策，符合山西建设的总体思路，该项目的实施后，可增加地方财政收入，为社会提供就业机会，对当地经济的发展和人民生活水平的提高有积极的作用。
*****县是历史悠久，闻名国内外的锻造之乡，锻造企业遍及全县，是全县的龙头支柱产业，特别是近年来，*****县不断加强招商引资的步伐，全县锻造业取得了突飞猛进的发展，为锻造业提供服务延伸，从而有力地促进锻造业的良好发展，成为了全县的当务之急，在此背景下兴建的*****气体制造有限公司，工业化生产工业用氧气，不断满足全县锻造业的发挥咱，从而从根本上解决了全县锻造业发展中的一节瓶颈。
1.1.4研究范围
本报告将论述如下问题:
（1）项目建设的背景、必要性、意义。
（2）产品工业用氧气国内外市场情况并进行价格分析。
（3）评述国内外氧气生产方法、工艺路线。
（4）提供合理、可行的工艺流程及所需的主要工艺设备。
（5）提供原材料、动力消耗及供应要求。
（6）确定装置总平面布置。
（7）规划项目建设进度，确定生产组织及劳动定员。
（8）提出本项目的环保治理措施及劳动安全防护措施。
（9）进行投资估算及生产成本估算，在此基础上进行财务评价。
（10）对建设项目作总体评价，提出存在问题及建议。
1.2研究结论
1.2.1研究的简要结论
⑴本项目利用空分制取氧气，是提高附加值的有效、经济的途径，符合国家的产业政策、能源和环境保护政策。
⑵氧气有明显的价格优势和成本优势，在市场中具有较强的竞争力。
⑶本项目采用了先进可靠的技术和设备。
⑷项目在经济上可行
本装置报批项目总投资为95.94万元，其中建设投资82万元，建设期利息为2.63万元，铺底流动资金11.31万元。
年均总成本费用274.97万元，年均销售收入316.88万元，年均利润总额26.11万元，年所得税6.53万元，经济效益较好。
全投资内部收益率为23.04%（税后），全投资所得税后回收期5.53年，贷款偿还期为4.69年（含基建期），投资利润率21.34%，投资利税率34.26%，均远高于行业平均指标，在经济上是可行的。
1.2.2存在的主要问题和建议
⑴因本装置中定型设备较大，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；
⑵本项目技术先进，经济效益较好，建议上级部门尽快决策，使本项目尽快上马，早日实现其较好的经济效益和社会效益。
1.3主要技术经济指标
主要技术经济指标
序号
指标名称
单位
数量
备注
一
生产规模
氧气
万瓶/年
36.5
二
产品方案
氧气
万瓶/年
36.5
三
年操作时间
天
365
四
主要原辅材料用量
空气
m3/h
1320
五
公用工程消耗
1
新鲜水
t/h
2
2
循环水
t/h
50
3
电（380V）
Kw·h
320
六
运输量
万瓶/年
36.5
七
全厂定员
人
20
八
厂区占地面积
亩
2.3
九
工程项目总投资
万元
⑴
建设投资
万元
⑵
建设期利息
万元
⑶
铺底流动资金
万元
十
年均销售收入
万元
十一
成本和费用
年均总成本
万元
十二
年均利润总额
万元
十三
年所得税
万元
十四
财务评价指标
1
投资利润率
%
2
投资利税率
%
3
全投资回收期
⑴
所得税前
年
⑵
所得税后
年
4
全投资财务内部收益率
⑴
所得税前
%
⑵
所得税后
%
5
全投资财务净现值
⑴
所得税前
万元
106.27
⑵
所得税后
万元
69.26
6
自有资金内部收益率
%
37.21
7
自有资金净现值
万元
77.15
十五
盈亏平衡点
%
2市场预测
2.1国内、外市场情况预测
2.1.1产品介绍及用途
2.1.1.1产品介绍
氧气
分子式：
O2
英文名称：
O*ygen
分子量：
31.9988
无色透明、无臭、无味的气体。
相对密度1.429（0℃）。
冷却至-183℃时就变成蓝色透明而易于流动的液体，液态相对密度1.149。
将液态氧继续冷却至-218.4℃就形成淡蓝色固态结晶，其相对密度1.426。
不易溶于水，微溶于醇。
临界温度-118.8，临界压力4.97MPa。
所有燃烧及氧化的化学反应，在纯氧气中都可非常迅速且急剧地进行，同时放出大量热。
与氢按一定比例混合形成爆炸性混合物。
2.1.1.2产品用途
⑴冶金工业
在炼钢过程中吹以高纯度氧气，氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应，这不但降低了钢的含碳量，还有利于清除磷、硫、硅等杂质。
而且氧化过程中产生的热量足以维持炼钢过程所需的温度，因此，吹氧不但缩短了冶炼时间，同时提高了钢的质量。
高炉炼铁时，提高鼓风中的氧浓度可以降焦比，提高产量。
在有色金属冶炼中，采用富氧也可以缩短冶炼时间提高产量。
⑵化学工业
在生产合成氨时，氧气主要用于原料气的氧化，例如，重油的高温裂化，以及煤粉的气化等，以强化工艺过程，提高化肥产量。
⑶国防工业
液氧是现代火箭最好的助燃剂，在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂，可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性，可制作液氧炸药。
⑷医疗保健方面
供给呼吸：
用于缺氧、低氧或无氧环境，例如：
潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等时。
⑸氧气在金属切割及焊接等方面也有着广泛的用途。
2.1.2氧气市场供需现状和主要消费去向
随着*****县锻造业的迅猛发展，全县锻造用工业氧气年需求量达到了150万m3，而这一缺口目前主要依靠太原市、忻府区等临近县市提供，外地的供应状况就出现了第一不能及时供应，第二运输成本增加，这即不符合国家节能减排的大产业政策，又形成了能源运输等成本的浪费，本项目即为满足*****工业用氧气需要而应运而生。
此企业建成后，可年产氧气160万m3，在满足现阶段全县锻造业生产用氧气的基础上，能够提供两年内全县锻造生产企业增扩10%的需要，从而形成了广阔的2前景和良好的生命力，该企业为*****县唯一生产工业用氧气的企业，并成为忻州市第二家生产企业，在服务本县的基础上，可延伸服务临近的五台、原平的企业，从而产品销路稳定，并解决了*****县锻造业发展的一大瓶颈，将有力的推动全县锻造业的发展。
2.2产品价格的分析
本项目建成后，将年产氧气160万m3，折合氧气36.5万瓶/年，结合市场氧气价格，本项目氧气价格为8元/瓶。
３产品方案及生产规模
3.1产品方案
本工程所用原材料为空气，拟采用浙江省杭州锦华气体设备有限公司提供的氧气空分装置、氧气分馏装置等设备制取氧气。
本工程的产品为氧气，该产品方案符合国家的产业政策和环保政策，也符合*****气体制造有限公司的发展规划。
为保证氧气供应的连续性，设置20m3液氧储罐一台，液氧由槽车运输到厂，当空分装置发生故障或检修时，由液氧储罐提供氧气。
3.2生产规模
氧气160万m3/年（36.5万瓶/年）
年操作时间365天
3.3产品质量指标
本项目的产品为氧气，其质量标准达到中华人民共和国国家标准（GB/T3863-1995）优等品。
项目
指标
优等品
一等品
合格品
氧含量（体积分数）
10-2≥
99.7
99.5
99.2
水分
游离水，ml/瓶≤
——
无游离水
100
露点，℃≤
-43
——
——
注：
液态氧不规定水含量
4工艺技术方案
4.1工艺技术方案的选择
4.1.1原料路线确定的原则和依据
工业上制取氧气的方法从原理上分现在有三类工艺：
一是深冷法，就是能过将空气液化后氧氮的沸点不同通过精馏将氧氮及稀有气体分离。
适用于大、中型制氧规模。
能得到高纯氧、氮及分离出稀有气体产品。
二是变压吸附法，原理是使空气通过有选择性吸附的分子筛，氮被吸附，氧则通过。
一般产品纯度不超过93%.适和于中小规模制氧。
能耗成本低。
三是膜分离法：
就是使空气能过有选择性渗透的膜，使氧体能过。
工艺方法简单。
使用方便，但一般是生产富氧空气。
纯度不超过50%.
医用氧则在前两种基础上，强调对充装和输送工艺方面对洁静度方面有较高要求。
根据本项目的具体情况，本项目采用目前较为先进的深冷空分流程。
4.2工艺流程
4.2.1全厂总工艺流程
详见附后全厂工艺流程图
4.2.2车间工艺流程简述
空气从大气吸入，经过滤器过滤后进入空气压缩机，经逐级压缩冷却吹除后，进入空气预冷并在水分离器中分离冷凝水，然后进入纯化器的吸附筒清除水份、二氧化碳及大部分的碳氢化合物等。
净化后的空气进入分馏塔冷箱中的热交换器，在其中与返流的氧、氮和污氮进行热交换，然后部分空气节流入下塔，另一部分空气从热交换器中部抽出进入透平膨胀机进行膨胀制冷，膨胀后的低温空气进入上塔（或部分进入污氮管道复热后放空）。
在下塔中空气被初步分离，液空从下塔底部抽出经过冷器入上塔中部。
液氮从下塔顶部抽出经过冷后入上塔顶部。
空气在上塔中经过充分精馏后，从上塔底部获得产品氧气。
产品氧气经过热交换器复热后，排出分馏塔外，经贮气囊缓冲后由氧压机增压并经工艺管线送往用户或灌入氧气刚瓶销售。
氮气从上塔顶部抽出经液氮液空过冷器、热交换器复热后排出分馏塔外，经工艺管线送往用户或由氮气压缩机增压后灌入刚瓶销售。
污氮从上塔污氮口抽出，经热交换器复热后，做为纯化器再生气。
原材料、动力消耗定额及消耗量表
序号
名称
规格
使用
情况
单位
消耗量
备注
每小时
每年
1
循环水
△t=10℃
连续
t
50
2
电
380V
连续
Kwh
320
2
新鲜水
16℃
连续
t
2
4.3自控技术方案
4.3.1概述
该装置是以空气为原料，采用ＦＯＮ-１８０/３００型空分装置生产氧气，自控部分设计包括空气分离、净化、压缩、装瓶等工艺生产装置和公用工程、贮运工程、辅助工程。
为了取得最佳经济效益，确保整套生产装置安全、可靠地运行，设计采用先进可靠、自动化水平高的集散控制系统（DCS）的控制方案。
4.3.2环境特点
氧气站属于危险化学品生产场所，按照GB50058《爆炸和火灾危险环境电力装置
设计规范》所做的火灾危险区划分,液氧储配区、氧气调节阀组间为21区火灾危险区,灌氧站房、氧贮气囊间为22区火灾危险区。
4.3.3自动化水平
根据工厂的布置及装置的操作特点，同时考虑到管理以及最大限度的减少现场人员及现场操作，在主控制室中利用集散控制系统（DCS）来进行工厂的操作。
4.3.4仪表选型
4.3.5.1常规仪表
根据装置的特点，现场仪表采用隔爆型或本
在满足工艺控制和测量要求的前提下，本着节省投资的原则，该工程所需的仪表产品在国内采购，或在国内合资企业、独资企业采购。
4.3.5.2分散型控制系统（DCS）
根据进入DCS系统的检测、控制点及工艺装置的控制范围，DCS系统拟采用国内合资企业生产的先进的DCS系统。
4.3.5安全技术措施
4.3.5.1仪表的防护
该项目是以空气为原料生产氧气。
生产工艺特点是高压，介质易燃、易爆。
在现场设置的仪表、检测元件应采取相应的保护措施。
各生产设备必须采用适用的防爆型电气设备或仪表。
当受条件限制，需采用不适用于氧气的或非防爆型电气设备或仪表，应将其布置在单独的电气设备间内或室外。
4.3.5.2仪表及其系统接地
控制室应根据控制系统（DCS）的要求来设置接地系统。
一是将现场和主控制室内的用电仪表、用电设备、仪表盘（台）、DCS系统盘和接线箱的金属外壳进行安全接地的保护接地系统。
二是屏蔽电缆的屏蔽层和DCS的工作接地系统，其接地电阻根据制造厂的要求而定。
4.3.6动力供应
对主装置的所有仪表供电，均采用不间断电源系统供电，输出电压等级为380V50Hz。
4.4主要设备选择
4.4.1空压机
活塞式空气压缩机 １台
型号：
VW-22/7型无油润滑空压机
排出气体量：
～1320m3/h
排出压力：
～０.７MPa
配置电机功率：
１３２ＫＷ
4.4.2分馏塔 １台
型号：
FON-１８０/３００
冷箱占地面积：
～2100mm×2000mm
冷箱高：
13500mm
5原材料、辅助材料及燃料动力的供应
5.1原料供应
原料为空气，年用量为1157万m3。
5.2动力供应
5.2.1新鲜水
上水压力0.2MPa
温度16℃（±5℃）
5.2.2循环冷却水
供水压力0.3MPa
回水压力0.15MPa
供水温度≤32℃（夏季）
回水温度42℃（夏季）
PH值7～8
总硬度≤3.2mmol/L
悬浮物含量≤100g/L
5.2.3电
380V/220V供电
容量50KVA
电压380V/220V（±5%）
频率50Hz（±1%）
相数3相4线,中性点接地
6建厂条件和厂址方案
6.1建厂条件
6.1.1地理位置
*****气体制造有限公司厂址位于*****县崔家庄工业园区，交通便利。
*****县城地处于山西中部忻定盆地东部，在东经110°39′15″至
113°16′50″，北纬38°19′22″至38°40′15″之间。
该县东临五台，南临孟县、阳曲县，西接忻州市，北与原平市接壤。
东西长48km，南北宽37km，总面积为865km2。
6.1.2气象条件
*****县地处黄土高原，属暖温带大陆性气候。
一年四季分明，春季为61天，气候温和，干燥多风；夏季为66天，天气炎热，雨水集中；秋季为56天，时期较短，天高气爽；冬季长达182天，气候寒冷，雨多雪少。
但由于地形差异，不同地区的气候略有不同，海拔1000米以上的山区，气候寒冷，无霜期短，农作物只种一茬，而平川地区气候温和，无霜期较长，可一年两作。
本县气温，因地形差异而不同，南庄乡滹沱河谷地为最暖区，年平均气温10.8℃左右，宏道镇西北部为次暖区，年平均气温10.5℃左右；董家堰乡为最冷区，年平均气温3.4℃左右；平川区年平均气温则在8-10℃之间，全县年平均气温8.7℃。
本县年降水量为413mm，因受季风影响，月、季降水量分配不均，每年降水量主要集中在7-9月间，因地形负责，海拔高度不等，县境各地区年降水量也不均匀，山区大于平川，南山大于北山。
受禄乡与杨芳乡的交界处，宏道镇的大部分地区和季庄的部分地区，属县内少雨区，年平均降水量不足400mm，董家堰乡属次多雨区，年平均降水量可达700mm。
6.1.3地表水系
*****县境内主要河流有属于海河水系的滹沱河及其支流牧马河，该区地下水资源丰富。
云中河发源于市域西部的云中山麓，境内长58km，流域面积近800km2，属季节性河流，汛期洪峰流量较大，在*****县城北大桥汇入滹沱河，多年平均水量为0.007亿m3。
牧马河发源于阳曲县白马山南麓，流经庄磨、向阳、豆罗和市区东南隅流向*****，最后于五台县济胜桥汇入滹沱河，牧马河也为季节性河流，主要以雨雪补给，多年平均水量为0.61亿m3。
6.1.4工程地质
*****县位于山西背斜的核部，底层和构造均受新华夏系构造体系的控制，构造线均呈北东东-南西西方向延伸，其构造形态过表现为紧密的褶皱和断裂。
前震旦系古老岩层受到五台山系运动和吕梁山系运动的影响，使基底岩层发生区域变质和构造复杂化。
本县地质构造属五台山断隆内新生化断陷盆地的东南部，并与太行山断隆北端相接。
地震
根据《中国地震烈度区划图》，本地区地震烈度按8度设防，基本地震加速度值为0.20g。
建设单位应进行场地地震安全性评价，以指导工程的设计工作。
6.1.5地理地貌
*****县地质属黄土高原，总的地表特征是东、北、南三面群山环绕，中部为盆地，地势东高西低，整个地形呈簸箕形。
境内最高处为南部蒙山柳林尖峰，海拔高度为2121.9米，中部平山地区海拔为700～800米，海拔高度为570米，县城海拔高度为760米。
本县的地貌分布为：
平川面积393平方公里，占总面积的5.46%，本区土地肥沃，很适宜农业生产发展；丘陵面积为105平方公里，占总面积的12.17%。
土地以梯田为主，适宜发展林牧业，山地面积为367平方公里，占总面积的42.37%，海拔高度在1100米以上，其主要山峰有马鞍山、龙山、漆郎山、虎山、凤凰山、老汉山及南部和东部的系舟山、从蒙山、红泉山、七岩山等。
6.1.6交通运输
*****县内城乡油路纵横交错，有县级公路和乡镇公路多条，四通八达，该厂建成后位于崔家庄工业小区，该小区距*****县城5公里，工厂前有约2km的乡村土路通往镇公路，交通便捷。
6.2厂址方案
*****气体制造有限公司氧气项目厂址位于*****县神山乡崔家庄工业园内，距县城5公里，交通便利，且水、电等公用设施完备。
本项目厂址具有交通方便、原料充足、投资环境优厚的三大优势。
根据拟建工程的生产性质、规模、自然条件、工程建设条件、环保、卫生防护要求以及当地工业布点规划等条件，所选厂址符合*****县工业总体规划，可在此建厂。
7公用工程和辅助设施方案
7.1总图运输
7.1.1总平面布置
7.1.1.1总平面布置原则
⑴严格执行有关的规范、规定及标准，满足防火、防爆、安全、卫生、环保的要求，确保生产及人身安全。
⑵在满足工艺流程、厂内外运输、检修及生产管理的要求的前提下，紧凑合理布置，节约工程用地。
（3）考虑企业发展需要，在场地条件许可的情况下，使近期建设与远期发展相结合，以近期为主。
7.1.1.2总图布置方案
本项目以联合布置的方式布置在新建厂区内。
整个布置符合工艺流程走向，顺畅、紧凑、合理布局。
氧气站总体上由制氧间、贮气囊间、压氧间、灌充间和瓶库等主要生产车间和变配电间、钢瓶检验间、化验间、冷却水循环系统、办公室、门卫和生活设施等辅助部分组成。
详见总平面布置图。
主要技术经济指标见下表：
主要技术经济指标表
序号
名称
单位
数量
备注
1
厂区占地面积
亩
6
2
建、构筑物占地面积
m2
834
3
渣场占地面积
m2
24
4
绿化面积
m2
800
4
建筑系数
%
21
5
利用系数
%
41
6
绿化系数
%
20
7.1.2竖向布置
（1）根据工艺流程和厂区地形合理确定厂区排水系统及排水方式，保证雨水顺利排除。
（2）合理确定场地平整方案。
7.1.3绿化
为美化环境，创造良好生产条件，本装置建成后，在工厂的予留地及可绿化的地段内全部种植适合当地气候、土壤的乡土乔木、灌木、草皮及观赏性植物。
绿化系数约为20%。
7.1.4工厂运输
本装置的原料为空气，故不需运输，产品为灌装氧气，用汽车运出厂外销售。
工厂运输量
本工程运输总量为2348.62t/a,其中运入量948.62t/a，运出量1400t/a。
运入货物主要为电石、化学品等，运出货物主要为乙炔气、电石渣等。
7.1.5道路设计
本厂生产车间为一间房屋，其他为办公和生活建筑，因此，除必要的绿化带以外，设主道路一条，宽6m。
环绕主要生产车间布置消防车道。
消防车道宽度不小于3.5米,净高度不小于4米。
7.1.6工厂防护
工厂的四周设置了实体围墙并设置出入口，因本工程规模较小，只设一处出入口供人流、货物出入。
大门处设置了门卫室。
7.1.7消防
在总平面设计中，各建、构筑物距离满足防火间距要求；
7.2给排水
本次设计范围，包括*****气体制造有限公司生产氧气项目的给水、排水及消防设计。
7.2.1水源
本工程新鲜水最大用量2m3/h。
据甲方提供的资料，本项目水源为距厂址1公里的崔家庄由管道输送到厂。
7.2.1.1工厂给水
根据各用户的水量、水质、及用途的不同要求，将本工程给水系统划分为生产生活给水系统、冷却水给水系统。
分述如下：
（一）生产生活给水系统
本系统主要为满足工艺装置生产用水、生活要求而设置，经常用水量为2m3/h。
（二）冷却水给水系统
空气压缩机、氧气压缩机冷却水的水质，应符合现行的国家标准《压缩空气站设计标准》的要求。
循环上水来自循环水池，冷却水消耗量大约为50m3/h。
循环回水返回循环冷却水池。
配套泵型号
7.2.1.2工厂排水
本项目不产生生产污水。
生活污水及雨水经收集后，通过排水管道排至厂外。
7.2.2节水措施
为保护水资源，节约用水量，本工程尽可能选用节能节水型流程。
7.3供电
7.3.1电源
本项目厂址位于*****县神山乡崔家庄工业园区内，电源来自2公里外的崔家庄变电站，可满足本项目需要。
本项目正常生产时，用电320KW，全厂负荷由电网供电。
7.3.2负荷等级
氧气站的供电，按
升级会员 