本科毕业设计含汞废物综合治理技术应用项目立项建议方案.docx
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本科毕业设计含汞废物综合治理技术应用项目立项建议方案
含汞废物综合治理技术应用项目
建
设
方
案
*******有限公司
二0一二年九月
目录
1总述
1.1公司简介1
1.2项目概况1
1.3方案的原则1
1.4方案的依据2
1.5项目建设结论2
2、项目建设的必要性及可行性
2.1项目提出的必要性4
2.2项目的可行性分析4
3工程现状及建设内容
3.1项目单位基本现状6
3.2目前存在主要问题6
3.3采取治理措施及预期目标7
4、项目建设条件8
5建设方案
5.1技术原理、工艺、路线14
5.2技术改造方案及主要设备14
5.3主要构筑物及设备14
6自动化控制
6.1控制方式15
6.2自动化水平15
6.3控制系统选型16
6.4仪表供电17
7环境保护
7.1污染物及环保标准18
7.2工业“三废”治理效果19
8管理机构及项目实施进度21
9投资估算与资金筹措
9.1投资估算22
9.2资金筹措22
10经济效益分析
10.1运行成本分析23
10.2副产品回收、汞回收及节水效益、销售税金23
10.3运营效益分析23
11环境、社会效益分析24
第一章总述
1.1公司简介
********有限公司成立于2006年10月，公司注册资本111000万元，是由******有限公司以货币形式一次性缴纳投资成立的公司，生产规模为年产聚氯乙烯112万吨。
目前公司拥有职工1430人。
公司年产112万吨聚氯乙烯项目建在**市**镇，前滨长江黄金水道，后倚焦柳铁路，毗邻318国道和省道红东公路，距****有限公司约7公里，距枝城火车站3公里，距****机场40公里，距**大坝90公里，水、陆、空交通十分方便。
2009年12月31日公司总资产15.005亿元，2010年实现销售收入38.06亿元，实现利税11575万元。
产量、消耗、质量都达到国际先进水平。
公司通过了ISO9000质量、ISO14000环境、OHSAS18001职业健康安全三体系认证。
1.2项目概况
项目名称：
含汞废物综合治理技术应用项目
建设单位：
********有限公司
企业性质：
有限公司
单位地址：
**市11号
法人代表：
1.3方案的原则
本建设方案的编制将遵循下述原则：
（1）本报告是供公司及上级部门决策使用，因此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、改造方案、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，为上级领导部门决策提供依据。
（2）工艺技术来源立足于公司现有生产技术和研究开发成果，因地制宜地进行改造，采用新工艺、新技术、新设备，节能降耗，提高企业的综合经济效益。
（3）经济效益是企业生存的命脉。
因此，本报告编制过程中要特别注意合理布局、优化工艺指标、节省投资、降低消耗定额以提高企业的经济效益和产品在市场中的竞争能力。
（4）遵循持续发展的战略观念，严格执行环境保护法规、安全和工业卫生法规，完善“三废”处理设施，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）项目建设与生产同时进行，尽量做到不影响或少影响正常生产。
（6）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，优化设计方案，科学论证，实事求是地提出研究结论。
1.4方案的依据
（1）中石化协产发（2006）76号《化工投资项目可行性研究报告编制办法》、《投资项目可行性研究指南》、《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）。
（2）《财政部办公厅环保部办公厅关于组织申报2010年重金属污染防治专项资金项目的通知》（财办建[2010]50号）。
（3）********有限公司提供的基础资料等。
1.5项目建设结论
1.5.1研究简要结论
通过各方面分析，本可行性研究报告认为：
1、本项目的建设符合国家产业政策、节能政策和国家“十一五”发展规划。
2、项目建设单位具备良好的基础条件和外部环境，本项目可依托公司现有资源，结合生产现状，进行含汞废物综合治理。
3、本项目拟采用的技术成熟可靠、经济合理，主导产品质量不受影响。
4、本项目亦是一个环保工程，是充分利用现有装置的废热，实现变废为宝的效益工程。
5、本项目基本无“三废”排放，并有减排污染物的环保效益。
6、本项目符合公司发展要求，对增强企业核心竞争力，提高经济效益有着积极的意义。
因此，项目的实施是必要的和必需的。
1.5.2存在的主要问题及建议
建议建设单位尽快完成方案设计，进入建设阶段，使项目早日建成投产、创造效益。
第二章项目建设的可行性及必要性
2.1项目提出的必要性
化工行业是国民经济发展的重要原材料产业，也是资源密集型的高耗能、高污染产业，化工企业排放的大量废气、废液和废渣，给环境造成严重的危害，所以化工企业要把节约资源、保护环境这一基本国策摆到应有的重要位置。
以科学发展观为指导，提高资源的利用率，推进清洁生产，减少污染物的排放，发展循环经济，建设资源节约型企业。
资源与环境问题、人口问题已被国际社会公认是影响21世纪可持续发展的三大关键问题。
新中国成立后特别是改革开放以来，我国经济社会发展取得了举世瞩目的巨大成就，但是，我们在资源和环境方面也付出了巨大代价。
经济增长方式粗放，资源消耗高，浪费较大，污染严重，能源紧缺与环境污染已成为制约我国经济与社会进一步发展及人民生活与健康水平进一步提高的重大因素。
党的十六届五中全会提出：
“要加快建设资源节约型、环境友好型社会，大力发展循环经济，加大环境保护力度，切实保护好自然生态，认真解决影响经济社会发展特别是严重危害人民健康的突出的环境问题，在全社会形成资源节约的增长方式和健康文明的消费模式”。
因此，企业必须转变经济增长方式，全力打造“资源节约型，环境友好型”企业。
2.2项目的可行性分析
用低汞触媒替代高汞触媒：
1、降低了汞的消耗及汞的排放量。
新型低汞触媒的含量只有6%左右（高汞触媒的氯化汞含量为10.5%-12%），汞消耗量下降50%。
同时减少了氯化汞的升华，因此降低了后处理中汞的排放。
2、减少了含汞废活性炭的排放。
传统的废汞触媒回收是在回收汞的过程中将残渣排放、填埋，减少排放后将减少处理费用。
3、实现氯化汞循环。
由于低汞触媒是由特殊的活性炭生产的，因此可以实现氯化汞的回收循环利用，进一步降低汞的消耗，低汞触媒氯化汞的升华量很小，失活后废汞触媒中的氯化汞含量仍很高，经回收可再利用，从而实现氯化汞的循环，使电石法聚氯乙烯行业汞消耗量下降70%，汞排放量下降90%。
该项目实施后，会改变传统末端治理给环境带来的危害，从源头上控制了污染物的排放，实行了资源的回收利用，具有明显的环境效益、经济效益和社会效益，符合清洁生产要求。
该项目的实施，是建设节约型企业的行之有效的技术改造措施，符合党中央、国务院提出的加快建设“资源节约型，环境友好型社会”的要求，经济效益、节能效益、环保效益和社会效益显著。
投资建设本项目装置，对于企业发展循环经济、提高经济效益和产品竞争力、合理利用能源及可持续发展具有重要意义。
第三章工程现状及建设内容
3.1项目单位基本现状
********有限公司是由******有限公司以货币形式一次性缴纳投资成立的公司，生产规模为年产聚氯乙烯112万吨。
目前公司拥有职工1430人。
公司年产112万吨聚氯乙烯项目建在**市枝城镇，前滨长江黄金水道，后倚焦柳铁路，毗邻318国道和省道红东公路，距***有限公司约7公里，距枝城火车站3公里，距**40公里，距90公里，水、陆、空交通十分方便。
2009年12月31日公司总资产15.005亿元，2010年实现销售收入38.06亿元，实现利税11575万元。
产量、消耗、质量都达到国际先进水平。
公司通过了ISO9000质量、ISO14000环境、OHSAS18001职业健康安全三体系认证。
本公司采用国内成熟可靠的乙炔+氯化氢生产精制氯乙烯的技术工艺，主要生成工艺包括乙炔制取、氯化氢生成、氯乙烯合成和氯乙烯聚合四部分。
污水主要污染因子为PH值、SS等，CODcr、BOD5有机污染物较少，厂区各污水经管网收集后，经酸碱中和、沉淀处理，再经厂区排污口外排。
废气主要来自电石破碎尾气、低沸塔精馏尾气、干燥尾气等，污染因子为粉尘、氯乙烯、汞等，采用了旋风除尘、水膜除尘、吸附回收等处理后外排。
含汞废触媒年产生约186吨，作为危险废物，根据原触媒销售厂家的承诺，全部由厂家回收。
3.2目前存在主要问题
1、贮存设施不完善：
废弃的含汞废触媒用包装袋装好后堆放于空地处，用防水油布覆盖。
等含汞废触媒达一定数量时，再联系厂家回收。
此期间含汞废触媒有可能随雨水流入外排沟。
2、清洁生产能力不足：
目前********有限公司生产PVC仍然采用的是高汞触媒（氯化汞含量为10.5%-12%），不符合目前国家制订的《聚氯乙烯行业清洁生产技术推行方案》中的清洁生产要求。
3、安全设施不够：
需增加备消、气防设施；电气系统加摄像头。
3.3采取治理措施及预期目标
治理措施：
建设200m2危险废物临时贮存库一座，配备必要的安全防护设施，同时用低汞触媒替代高汞触媒。
预期目标：
不会向周边环境排放污染物，改变了传统末端治理给环境带来的危害，从源头上控制了污染物的排放，实行了资源的回收利用，具有明显的环境效益、经济效益和社会效益，符合清洁生产要求。
第四章项目建设条件
4.1总图运输
4.1.1总平面布置
4.1.1.1总平面布置执行现行国家和行业的有关规范和标准，主要有：
（1）《建筑设计防火规范》GB50016-2006
（2）《化工企业总图运输设计规范》HG/T20649-1998
（3）《厂矿道路设计规范》GBJ122-1987
（4）《工业企业总平面设计规范》GB50187-93
4.1.1.2总平面布置的原则和功能划分
本项目总平面布置遵循以下原则设计：
（1）总平面布置设计充分考虑建设场地的自然条件，在满足工艺流程需要的前提下，尽量使工艺管线短捷顺畅，全厂物流条件优越，功能分区合理、明确；满足相关规范规定的要求；
（2）遵循露天化，集中布置的原则，将主要工艺生产装置和辅助设施集中布置，以节省用地；
（3）在平面布置上考虑尽量使辅助生产设施在满足防护要求、环境良好的前提下，与主要工艺装置距离的最小化；
（4）充分利用现有的公用工程设施，以节省投资。
4.1.1.3总平面布置
项目建设主要是在不改变主要生产工艺流程和产量及原料消耗的情况下，通过改造、优化现有工艺装置，能够满足工艺及总图布置的要求，不需重新进行全面的总体布置变更。
4.1.2工厂运输
项目建设主要是在不改变产品产量及原料消耗的情况下，通过改造、优化现有工艺装置，对公司的原有货物运输量和运输方式不产生影响。
项目不新增货物运输量，不需新增运输车辆和定员。
公司利用原有贮运设施可满足改造后生产要求。
4.2储运
项目建设主要是在不改变产品产量及原料消耗的情况下，通过改造、优化现有工艺装置，回收利用热能副产蒸汽、节约蒸汽、发电或节电，对公司的原有货物储运不产生影响。
公司利用原有贮运设施即可满足生产要求。
4.3厂区外管网
项目为改造项目，厂区外管网在原装置建设时即已经建设完善，本项目改造无需进行厂区外管网的改造建设。
4.4土建
4.4.1设计依据
（1）工艺专业提供的工艺条件
（2）建设单位提供的有关当地气象，地质，地震等自然条件资料
（3）地质条件
抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。
（4）国家现行的有关设计标准，设计规范.
《房屋建筑制图统一标准》（GB/T5001-2001）
《建筑制图标准》（GB/T50104-2001）
《建筑地面设计规范》（GB50037-1996）
《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-1995）
《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ187-1985）
《工业企业照明设计标准》（GBJ133-1990）
《建筑设计防火规范》 （GB50016-2006）
《厂房建筑模数协调标准》（GBJ6-86）
《屋面工程技术规范》（GB50207-94）
《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）
4.4.2设计原则
本工程是在原有生产区进行技术改造，厂房保持原有特色，满足生产要求的同时做到平面紧凑、布局合理，便于安装、检修、操作等要求。
根据化工生产的特点，遵照国家规范，妥善处理防火、防爆、防腐、防尘等到问题。
贯彻执行国家颁发的现行的规划规定和法定计量单位及标准。
4.4.3土建设计
本项目的土建工程主要是装置的设备基础和泵基础。
基础为钢筋砼整体式大块基础，泵基础为单独砼基础，以满足生产工艺要求。
砼防腐着重在提高砼的密性，加强养护，全面增强砼的自身抗腐蚀能力。
同时重点部位涂刷防腐涂料或防腐砖。
结构设计要满足工艺生产要求，结构布置合理，做到技术先进、经济合理、安全适用。
4.5给排水
4.5.1概述
设计范围包括各改造装置界区生产、生活、消防给水管网设计。
本设计采用业主提供的基础条件和国家规范作为设计依据。
采用的规范如下：
《室外给水设计规范》GB50013-2006
《室外排水设计规范》GB50014-2006
《建筑给排水设计规范》GB50015-2003
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
设计原则：
（1）力求满足生产、生活、消防用水的条件下，使管线短捷，降低造价。
（2）厂区采用生产、消防合用给水管网。
（3）本装置生产、消防用水对水质无特殊要求。
（4）本设计界区内生产污水、生活污水与雨水采用分流制排水系统，对排出的化工污水，实行就近处理，待其达标后就近排放或重复利用。
（5）对装置的生产用水，尽可能采用循环水，以节约水资源，保护环境卫生。
4.5.2给水设计
厂区给水系统采用公司生产、消防合用给水管网。
本装置界区给水管接厂区现有DN300生产、消防合用给水管网。
生活用水接厂区自来水管网，接管管径为DN80。
装置界区室外内给水管材采用无缝钢管，室内生活给水管采用PPR管。
4.5.3排水设计
界区内现有生产污水、生活污水与雨水采用分流制排水系统。
生产污水经污水池收集后送至公司污水处理厂进行处理，达标排放；装置界区雨水排至公司雨水系统；生活污水经化粪池处理后，再经地埋式生活污水处理设备处理达标后排放。
生产污水及雨水管排水管采用钢筋混凝土排水管，砂垫层基础，承插式接口。
4.6供电
4.6.1用电负荷：
本节能改造项目新增设备需用负荷65.5kW。
4.6.2负荷等级：
本项目新增负荷供电等级为三级负荷。
4.6.3供电电源：
本项目0.4kV电源从原车间配电室引来。
4.6.4防爆区域：
本项目生产车间，防爆2区。
4.6.5供电方案：
车间配电房设低压电柜。
本项目设备低压电柜放置在车间配电房内,该配电装置负责为装置提供AC380/220V电源，采用集中控制，现场设备旁设按钮箱（防爆区域用防爆按钮箱）。
4.6.6用电负荷谐波及其防治设想：
拟建的该工程各装置内高、低压用电设备大部分为三相对称线性负荷，预计所有用电设备投运后所产生的高次谐波最大允许值符合《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549-93）中有关规定的要求，不需要采取防治高次谐波污染电网的措施。
4.6.7节电措施：
本装置在电气设计中遵循《节约能源管理暂行条例》（1989.1.20.能源部标准）电力工业实施细则的有关规定。
（1）电气设备和材料选型：
本装置在电气设备和材料选型时，尽量采用节能设备和耗电少的电器元件。
（2）功率因数补偿：
本装置变电所内低压侧均设静电电容器补偿装置，以确保0.4kV侧功率因数为0.90以上。
4.6.8主要设备选型：
在确保供电安全可靠的前提下，尽量采用先进成熟的技术和设备。
低压配电柜安装在配电室内。
4.6.9照明灯具与照明配电箱的选择，按照环境要求防爆区用防爆灯具。
其办公室，变电所用常规灯具。
4.6.10电缆按电压、电流、允许电压损失及环境等条件选择。
380V电缆选用阻燃型铜芯聚氯烯、绝缘聚氯乙烯护套电力电缆。
控制电缆需要阻燃型聚氯烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆。
电缆敷设采用穿钢管明敷。
照明及配线穿钢管敷设。
4.6.11防雷、接地：
配电室内装置均采用避雷器，对从线路侵入的雷击电波进行接地保护。
对系统接地的型式本工程采用TN-S系统，负荷侧的电气设备外露可导电部分则通过保护线（PE线）与接地点连接，车间及工艺设备不带电的金属外壳、支架、管道均与全厂接地网可靠连接，各工艺场所均设安全接地装置。
整个系统采用等电位联接。
表4.6-1电气材料表
序号
名称
型号
数量
1
低压开关柜
GGD
2台
2
现场防爆操作箱
15个
3
穿线管
SC50
60米
4
穿线管
SC40
30米
穿线管
SC32
20米
穿线管
SC20
30米
5
动力电缆
一批
6
钠灯（防爆破型）
20盏
7
防雷及接地材料
一批
4.7电信
公司内各生产装置均设有通信和调度电话，供全公司生产行政管理，可以满足项目需要，本项目改造不新增。
4.8供热
不需新增供热设施。
4.9维修
公司在厂区均设有检修班组，负责对装置运行设备的维护和检修，涉及电气、电仪方面的维护、检修，公司现有维护检修能力完全能够满足本项目的需要。
4.10分析
公司设有分析质检中心，改造项目不需新增分析设备。
4.11生活设施
本项目充分利用公司现有较完善的生活福利设施。
4.12消防
4.12.1编制依据
《中华人民共和国消防法》中华人民共和国主席令（1998）第4号
《建筑工程消防监督审核管理规定》中华人民共和国公安部令第30令
《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
《工业企业总平面设计规范》（GB50187－93）
《低压配电设计规范》（GB50054－95）
《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140—2005）
《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）
《火力发电厂与变电所设计防火规范》（GB50229—96）
《火灾自动报警系统设计规范》（GBJ116—88）
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50116—92）
《化工企业静电接地设计技术规程》（HGJ28—90）
4.12.2设计原则
充分贯彻“安全第一，预防为主”和“生产必须安全，安全为了生产”的设计思想，对生产中的易燃、易爆物品设置防范措施，并实施有效的控制，以减少和防止火灾事故的发生。
消防设施的设计贯彻“预防为主，消防结合”的方针，执行有关消防、防火设计规范和标准，根据工程的规模、火灾的危险性程度、现有和临近单位消防力量，合理地设置消防设施。
4.12.3依托条件
公司已建立了完善的消防给水系统，可保证消防的安全性和可靠性。
同时依托**市消防力量协助灭火。
4.12.4消防措施
4.12.4.1消防水
厂区给水系统完备。
本装置界区给水管接厂区现有DN300环形生产、消防合用给水管网。
本装置界区在厂区现有的室外消火栓保护范围之内，不需新增室外消火栓。
4.12.4.2消防系统：
公司已建立了完善的消防给水系统，可保证消防的安全性和可靠性。
本装置界区在厂区现有的室外消火栓保护范围之内，充分利用厂区现有的消防给水管网及室外消火栓。
项目改造只是局部增减或更换设备，基本不影响消防设施的设置，只在局部增加适当数量的手提式磷酸铵盐干粉灭火器和推车式磷酸铵盐干粉灭火器。
本项目消防依托**市消防力量协助灭火。
第五章建设方案
5.1技术原理、工艺、路线
5.1.1原理：
低汞触媒的氯化汞含量在6%左右（高汞触媒的氯化汞含量为10.5%-12%），是采用多次吸附氯化汞及多元络合助剂技术将氯化汞固定在活性炭有效孔隙中的一种新型催化剂，大大提高了催化剂的活性、降低了汞升华的速度，重金属污染物汞的消耗量和排放量均大幅度下降。
对我国电石法PVC行业所面临的汞问题的压力可以起到缓解作用。
在不改变生产工艺、设备的前提下，完全可以替代传统的高汞触媒。
5.1.2工艺路线：
图5-1氯乙烯工艺流程图
5.2技术改造方案及主要设备
本工程是在原有生产区进行技术改造，主要是在不改变产品产量及原料消耗的情况下，通过改造、优化现有工艺装置。
需配备消、气防设施：
5KG干粉灭火器8只；消防沙一堆（1吨）；防尘口罩，在装卸过程中使用；同时电气系统加2个摄像头，铲车和行车各1台。
5.3主要构筑物及设备
新建设200m2危险废物临时贮存库一座，其他是在原有生产区进行技术改造，不新增构筑物。
第六章自动化控制
6.1控制方式
本设计贯彻“可靠、适用和经济”的原则，根据装置的规模，流程特点及操作上的要求，采取集中控制与就地控制相结合的控制方式。
本项目工艺较复杂，控制点很多，所有装置和设备均为引进，根据工艺要求，结合国内同类装置生产实际经验，为达到控制产品质量和方便生产操作的要求，采用DCS集散控制系统进行整个装置的监视、控制。
生产过程中的主要工艺参数将在CRT中进行显示、纪录、报警，并通过控制系统进行调节、联锁、积算。
对不重要的或不需要经常监视的工艺参数采用就地仪表指示。
装置所有需要集中检测的工艺参数的信号从现场通过电缆直接送入控制室，装置设置一个DCS控制室，二台工作站或工程师站，仪表设备和系统也配套引进。
设计的控制原则是：
设计控制以保护工厂人员、设备的安全和保证优化的工艺操作和高质量的产品，主要的控制过程都是自动实现的。
对需要停车的机组或设备，设有联锁保护系统，对于生产过程中越限变量设有信号报警系统。
由于现场存在氯乙烯等可燃性气体，所以需按照要求设立可燃气体探测器，并且独立于系统之外。
可燃性气体报警器安装在控制室内，设立二段报警，一段进行报警，提示操作人员进行处理，二段将与相关消防动力进行联锁，一旦二段开始报警，将自动启动消防设施。
6.2自动化水平
工艺提供的相关条件
《自动化仪表选型规定》（HG/T20507-2000）
《过程检测和控制系统用文字代号和图形符号》（HG/T20505-2000）
《控制室设计规定》（HG/T20508-2000）
《仪表供电设计规定》（HG/T20509-2000）
《仪表供气设计规定》（HG/T20510-2000）
《信号报警、安全联锁系统设计规定》（HG/T20511-2000）
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）
《仪表配管配线设计规定》（HG20512-2000）
其它ISO、IEC等相关规定
6.3控制系统选型
聚氯乙烯生产的环境腐蚀较为严重，故仪表选型首要考虑的是防腐蚀问题，同进聚氯乙烯工段还存在可燃性气体，主要仪表选型还需考虑防泄漏问题。
材质除有特殊要求外，均使用不锈钢或更高防腐材质并且具有低泄漏率。
需要远传的仪表均为电动型。
采用4～20mADC二线制变送器，部分仪表还带有现场指示仪表并且要求隔爆。
（1）温度仪表
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