大型油气和空分冷箱技改可研报告.docx
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大型油气和空分冷箱技改可研报告
四川空分设备（集团）有限责任公司
大型油气集输设备低温机械和空分冷箱
生产线技术改造项目
可行性研究报告
1．总论………………………………………………………………
（1）
1.1项目建设的必要性……………………………………………
（1）
1.2项目简介………………………………………………………（3）
1.2.1主要建设内容……………………………………………（3）
1.2.2项目总投资和资金筹措……………………………………（6）
1.2.3建设规模及目标……………………………………………（6）
1.2.4项目遵循的主要原则…………………………………………（6）
2．市场预测………………………………………………………（7）
3．资源条件………………………………………………………（9）
3.1承担项目企业简介……………………………………………（9）
3.2厂址和自然条件……………………………………………（11）
3.3建设单位的有利条件…………………………………………（12）
4．建设规模、产品水平及生产纲领………………………………（13）
4.1钢制容器及钢结构车间技改工程……………………………（13）
4.2板翅式换热器生产线技改工程………………………………（16）
4.3封头生产线技改工程…………………………………………（18）
4.4大型空分冷箱和低温机械技改工程…………………………（20）
4.5工作制度和年时基数…………………………………………（21）
4.6建设场地选择……………………………………………（22）
5．工艺和设备………………………………………………………（23）
5.1主要工艺说明……………………………………………………（23）
5.2设备的选择与购置…………………………………………（24）
5.3车间原材料消耗及运输……………………………………（25）
6．总图运输及公用工程…………………………………………（26）
6.1总图………………………………………………………（26）
6.2土建工程………………………………………………………（28）
6.3物流………………………………………………………（30）
6.4公用工程………………………………………………………（30）
6.4.1厂区绿化……………………………………………………（30）
6.4.2厂区道路……………………………………………………（30）
6.4.3给排水……………………………………………………（30）
6.4.4动力………………………………………………………（34）
6.4.5电气………………………………………………………（37）
7．节能措施………………………………………………………（39）
8．环境保护………………………………………………………（40）
9．消防………………………………………………………（42）
10．劳动安全卫生…………………………………………………（44）
11．组织机构与人员培训…………………………………………（48）
12．项目实施进度计划…………………………………………（48）
13．投资估算………………………………………………………（40）
14．融资方案………………………………………………………（57）
15．财务评价………………………………………………………（59）
16．社会评价………………………………………………………（80）
17．风险分析………………………………………………………（80）
18．结论………………………………………………………（81）附表：
新增设备明细表
1、大型油气集输设备和空分冷箱生产线技术改造项目低温机械生产线技改工程新增设备明细表
2、大型油气集输设备和空分设备冷箱生产线技术改造项目空分冷箱技改工程新增设备明细表
附图：
一、大型油气集输设备低温机械和空分设备冷箱生产线技术改造项目低温机械车间总平面图
二、大型油气集输设备低温机械和空分设备冷箱生产线技术改造项目冷箱车间总平面图
1．总论
1.1项目建设的必要性
四川空分设备（集团）有限责任公司，主要从事空分设备、天然气（油田气）液化分离设备、低温液体储运设备、大型油气集输系统低温机械、空分设备用低温机械、超级绝热低温气瓶、输液管道、中小型活塞压缩机、铝制板翅式换热器、低温阀门、特种阀门和溶解乙炔设备等产品的设计、制造和安装的专业企业。
在大型油气集输系统，天然气、石油特别是对其伴生气和天然气富气的集输，为防止重烃在输送管线中冷凝析出，造成管线堵塞或输气能力的下降，需处理伴生气，以降低其烃露点满足管线输送的要求，同时提取重烃得到丙烷和丁烷轻油产品，提高附加值实现综合利用。
在大型油气集输处理设备中伴生气、天然气处理装置的关键部机——低温机械就是天然气（石油气）透平膨胀机，它是油气集输处理设备的心脏，在整个装置中起到降温降压，为整个装置提供冷量，使天然气（石油气）降温并分离重烃。
因此透平膨胀机的效率和可靠性及变工况性能就显得非常重要，而大型天然气（石油气）透平膨胀机的一个关键件就是高效率的透平叶轮，在透平膨胀机叶轮中的介质为气液两相区，为了满足气液两相区介质在叶轮中的流动，高效率透平叶轮的叶片就必须设计成空间三维扭曲型面，叶轮的加工质量和精度对膨胀机性能影响很大，因此需用加工精度高质量稳定的五轴联动数控机床进行加工。
而国内制造厂目前还不能提供能满足所需加工范围和精度要求的机床。
自二十世纪八十年代以来，我公司已为国内各大型油气田提供天然气透平膨胀机300余台，同时已出口东南亚和欧洲市场40余台。
目前，随着大型油气集输系统对透平膨胀机的规格大型化的要求，如
公司与冀东南堡油田签了2套4500000t/a油气集输处理装置用低温机械——透平膨胀机供应合同，该透平膨胀机叶轮直径达到300mm，这对加工机床的精度和规格提出了新的要求。
同时，为了适应国民经济发展的需要，满足公司产品配套需要，实现重大装备国产化。
根据公司生产发展规划，满足市场需求，为了提高大型油气集输处理设备、空分设备和天然气（石油气）液化分离设备等成套设备用低温机械——大型透平膨胀机和低温泵，以及空分冷箱的生产能力和工艺技术水平，以提高产品质量，为此需要购买加工关键设备之一五轴联动铣床。
在另一方面，目前中国气体分离设备行业呈现出三种发展趋势：
气体分离设备开始向大型化方向发展；市场领域不断拓展，除了钢铁行业，制造商开始为石化行业提供设备；技术不断进步，使5万等级以下的气体分离设备不再完全依靠进口。
设备大型化不仅可以节省投资，减小占地面积，还可以大大降低设备运行成本。
以一套5等级空分设备为例，无论是购买设备的费用，还是运行、维修费用等，都将大大低于两套2.5万等级空分设备。
况且，两套2.5万等级空分设备联运，设备的故障率也是一套设备的2倍。
到2003年为止，气体分离设备的主要应用领域仍然是钢铁行业，有70%的设备运行在全国大大小小的钢铁企业。
2004年，经历宏观调控之后，这种以钢铁为主的市场格局开始发生变化，气体分离设备行业开始拓展石化领域。
冶金，石化行业的发展对气体分离设备行业的发展是至关重要的，甚至可以说是决定性的。
在冶金方面，国家在限制的同时对技术含量较高、规模比较大的企业仍然进行扶持，特别是扶持开发高附加值、高技术含量的钢铁品种。
而且也应看到，很多钢铁企业的空分设备正处在设备更新的周期上；中国加入WTO后，钢铁行业已经溶入到世界经济体系，从目前来看，世界钢铁仍处在供不应求的状态。
冶金行业仍将是空分设备市场发展的最主要的推动者。
在石化方面，乙烯、甲醇、煤液化的开发带给空分设备难得的发展机遇，势必带动石化型空分设备的快速发展。
气体分离设备大型化不是简单地把设备放大，它对整套设备的流程设计、工艺设计、各单体设备的技术水平、DCS控制水平等都有相当高的要求。
设备大型化的确能带动整个行业技术进步，这也十分符合行业技术发展的要求。
20世纪90年代中期，空气设备行业进行了一次重大的技术改革，几项具有世界先进水平的新技术得以在行业内广泛应用，使国产空分设备的技术水平大大提高，国产大型空分设备已接近国际先进水平，在一些关键技术上已经达到世界先进水平。
进入21世纪以来，空气设备行业又进行了一系列的开发研制工作。
新型空气设备达到国际20世纪末期水平，部分关键技术已处于国际先进水平。
取得了举世瞩目的成就。
但是，国内空气设备企业与国外企业之间的差距也是非常明显的，在设备的可靠性、稳定性方面还有待提高。
在十一五期间，气体分离行业将重点发展以下方面技术：
（1）特大型空分流程组织研究。
（2）特大型空分设备关键部机研究，包括膨胀机、板翅式换热器等。
（3）大型乙烯冷箱国产化。
（4）大型空气设备DCS控制研究。
（5）大型天然气（石油气）分离液化装置流程组织、关键部机研究。
四川空气设备（集团）有限责任公司（简称四川空分公司）主要从事空分设备，低温液体购运设备、天然气（油田气）液化分离设备、各种透平膨胀机、低温液体泵、铝制板翅式换热器、低温阀门和特种阀门等上千个品种规格的设计、制造和安装，系全国大型一档企业，机械工业的重点骨干企业，中国深冷设备主要设计制造基地之一。
四川空分公司大型成套空分设备的核心部机有：
空气设备冷箱、大型板翅式换热器、低温透平膨胀机等，主要由冷箱车间、低温机械公司、板翅式换热公司、封头公司、钢制容器及钢结构车间制造。
目前用于生产制造空分设备冷箱、低温机械设备的厂房是60年代建成的，主要的加工设备是从杭州制氧机厂内迁搬过来的，现有厂房场地狭小，生产设备老化，设备精度降低，行车吨位小等，这些已不能满足制造大型空分设备配套冷箱（上塔、主冷凝蒸发器、下塔、粗氩塔等）及透平膨胀机、低温泵等的生产要求。
而用于市场竞争优胜劣汰、适者生存，只有进一步开发新技术和新产品，扩大生产能力，提高加工和检测手段，才能更好地提高产品质量，开拓市场领域，提高产品的市场竞争力。
鉴于上述两个方面的情况，公司提出大型油气集输设备机械和空分设备冷箱生产线技术改造项目是必要的、及时的。
1.2项目简介
1.2.1主要建设内容
本项目由以下2项工程内容组成：
（1）大型油气集输设备低温机械技术改造工程
（2）大型空分冷箱生产线技术改造工程
2项工程包括投资分配、征地、新建厂房、新增设备及完善公用工程等内容。
1.2.2项目总投资和资金筹措
本项目总投资2800万元（含62.5万美元），资金来源全为企业自筹。
1.2.3建设规模及目标
（1）新建低温机械车间厂房面积7560平方米，辅助生产车间面积620平方米，购买五轴联动铣床、起重机设备、TX125卧式镗床等设备。
（2）新建空分冷箱车间厂房面积3240平方米，探伤室面积96平方米，购买厚板铝合金纵环缝自动焊机、大吨位滚轮架、75吨行车等设备；扩能生产4—6万Nm3/h大型空分冷箱，透平膨胀机、活塞式低温泵等产品。
1.2.4项目遵循的主要原则
（1）根据四川空分公司发展战略，结合国家空分设备行业“十一.五”重点发展规划，依据四川空分公司市场拓展能力和产品技术开发积累的优势，针对各类大型空分设备进行高水平的扩能技术改造。
（2）充分利用现有生产工艺和设备，采用国内外先进成熟技术，选购先进工艺设备。
（3）新建厂房的工艺设备布置应与原有厂房的工艺设备布置协调一致，做到新、老厂房物流畅通、合理。
（4）严格执行国家和当地政府有关环境保护、消防、劳动安全卫生、建筑等法律法规。
2．市场预测
2.1大型油气集输设备低温机械市场分析
据有关资料介绍，随着国民经济的不断发展，工农业对各类油品、天然气的需求在不断增长，因此各大油田在大力开发、开采油田气，努力增加天然气资源。
目前中石油油气田的日均供气量已超过1.5亿立方米；为了保证西气东输下游用气，其日均供气量达到了3350万立方米。
在未来的十年到二十年，天然气将是中国需求量增长最快的能源，中国将是全世界天然气需求量增长最快的国家，因此国家正在加紧制定天然气中长期发展规划，加快天然气勘探、开发和利用。
预计到2020年，天然气、油层气等的基础设施需要2200亿元人民币。
在大型油气集输系统，天然气、石油特别是对伴生气和天然气富气的集输，为防止重烃在输送管线中冷凝析出，造成管线堵塞或输气能力的下降，需处理伴生气，以降低其烃露点满足管线输送的要求，同时提取重烃得到丙烷和丁烷轻油产品，提高附加值实现综合利用。
在大型油气集输处理设备中伴生气、天然气处理装置的关键部机——低温机械就是天然气（石油气）透平膨胀机，它是油气集输处理设备的心脏，在整个装置中起到降温降压，为整个装置提供冷量，使天然气（石油气）降温并分离重烃。
因此，各大油气田对天然气（石油气）透平膨胀机等低温机械需求量越来越大。
在2000年以前，一般每年只有一、两套，而最近几年平均在5套，在2007年达到了8套，而且其能力和规模不断增加。
我公司最近签订了2套450万方/日河北冀东油田油气集输设备用低温机械。
公司为了适应国民经济发展的需要，满足公司产品配套需要，实现重大装备国产化，为了提高大型油气集输处理设备、空分设备和天然气（石油气）液化分离设备关键部机——大型透平膨胀机和空分冷箱和低温泵的生产能力和工艺技术水平，以提高产品质量。
为此，进行大型油气集输设备低温机械生产线技术改造。
该项目完成后，将新增销售收入7800万元，实现利税1000万元。
2.2空分设备冷箱市场分析
“十一五”期间，石化企业是国家重点发展的行业之一。
国家对化工、石油领域的投资将会大增。
空分设备在这方面有非常大的市场发展空间。
四川空分公司2002年~2005年上半年，石油、煤化工等行业订货比例已超过50%，达到了钢铁行业2004年~2003年在四川空分公司订货数量水平。
当然，化工、石油领域所需的空分设备也都将是技术水平相当高的大型空分设备。
如一套年产500万吨的煤液化工程，将需要10套左右5万等级到7万等级的空分设备联动生产。
从技术上看，到2010年，国内设备制造的7万等级空分设备，基本上能达到世界先进水平，满足国内大部分石化项目的需求。
所以，在近一两年，从空分设备的制造套数来讲，可能不会有太大的变化，但是，从气体分离设备生产出来的产品产量（氧容量）来讲，将会有较大的提高。
由于目前工业装置已普遍趋于大型化和特大型化，而为之配套的空分装置的规模也日趋扩大，较适宜的容量为4—6万等级及以上空分设备。
这类规格等级的空分设备是大型化肥、大型冶金、大型煤化等工程装置中配套的不可缺少的重大技术装备。
目前国内上述工业装置所用的6万及其以上等级的大型空分设备全部为成套进口。
随着我国石油产量及进口石油的增长，我国将建造一批1000万吨级的炼油厂、100万吨级的大型乙烯厂、大型甲醇厂、大型化肥厂（包括煤改油）。
预计“十一五”期间，我国石油领域将需要40套中型空分设备，10套大型空分设备。
而一个煤气化后合成油（简称间接液化）的500万t/y的合成油厂需要120万—130万m3/h的空分设备，而一个煤直接液化的500万t/y合成油厂约需30万—40万m3/h的空分设备。
一个煤气化后合成100万t/y的甲醇厂，约需12万m3/h的空分设备，一个400mw的煤气化和燃气轮联合发电的项目约需70000m3/h的空分设备。
大型空分设备的需求量将是不可估量的。
此外，我国工业气体供应市场也在发生重大变革，区域性的气体供应网络也在逐步建立，我国区域辽阔，这一市场发展前景也看好。
据市场预测，近期40000Nm3/h及以上等级空分设备的需求量约10套。
公司空分设备冷箱生产线技术改造完成以后，能为3～5套40000Nm3/h及以上等级空分设备提供冷箱，新增销售收入25200万元，实现利税3500万元。
综上所述，公司大型油气集输设备低温机械和空分设备冷箱生产线技术改造完成后，将会新增销售收入33000万元，实现利税4500万元。
3．资源条件
3.1承担项目企业简介
项目名称：
大型油气集输设备低温机械和空分冷箱生产线技术改造项目
企业法定代表人：
单金铭
项目负责人：
单金铭
财务负责：
叶立清
四川空分设备（集团）有限责任公司主要从事空分设备、低温液体贮运设备、天然气（油田气）液化分离设备、各种透平膨胀机、低温液体泵、超级绝热低温气瓶和输液管道、中小型活塞压缩机、铝制板翅式换热器、低温阀门和特种阀门、溶解乙炔设备等上千个品种、规格的设计、制造和安装，系全国大型一档企业，机械工业的重点骨干企业，中国深冷设备主要设计制造基地之一。
四川空分公司建立了较完善的产品质量体系，取得了国家质检总局颁发的一、二、三类压力容器设计、制造许可证，国家计量局颁发的一级计量合格证，美国机械工程师协会颁发ASME锅炉压力容器授权证书和U、U2规范钢印，并于1996年11月取得了中国机械工业质量体系认证中心颁发的IS09001质量体系认证，1998年建立了经省经贸委认定的省级技术中心。
近年企业获得国家、省、市授予的全国“五一”劳动奖状、中国行业百强企业、技术开发百强企业、省企业管理优秀奖、省级最佳文明单位等多项荣誉。
经过多年的积累和发展，四川空分公司综合实力显著提高，至2004年底四川空分公司现有员工人数1178人，其中，中高级技术人员80，技术人员400人，有一大批丰富实践经验的高级工人、高级技师。
拥有固定的资产原值17062万元，固定资产净值7000万元，主要设备950台套。
2004年底累计实现合同177513万元，商品产值84626.9万元，销售收入86501.7万元，利润17078.5万元，税金4064.2万元。
四川空分公司三年来主要经营状况
年度
销售收入
（万元）
产值
（万元）
利润
（万元）
税金
（万元）
资产负债
（万元）
银行信用
等级
2004
86502
95983
17078
4064
71.28
AA
2005
105468
108846
16550
5800
68.5
AA
2007
预计
125000
130000
12500
6000
63
AA
3.2厂址和自然条件
3.2.1厂址
四川空分公司位于四川省简阳市简城镇建设路。
东北方向距市中心约2km，东面是成渝铁路、沱江，北面为成渝高速公路，南面和西面分别为四川华西通用机器公司、四川工具厂和四川省棉花研究所。
生活区在企业的东北面，距四川空分公司约1km。
老厂区现有铁路专用线与成渝铁路简阳路车站连接，与简仁公路、成渝高速公路相通，交通运输十分方便。
3.2.2自然条件
根据当地气象部门提供的气象资料如下：
历年极端最高温度：
38.7℃
历年极端最低温度：
-5.4℃
历年最热月平均温度：
30.7℃
历年最冷月平均温度：
10.5℃
历年夏季相对温度：
79%
历年冬季相对温度：
77%
历年最大风速：
25m/m
历年平均风速：
1.8m/s
历年最大降雨量：
1267.4m
历年平均降雨量：
875.4mm
地震设防烈度：
6度
3.3建设单位的有利条件
四川空分公司在“八五”到“九五”期间不断进行技术改造，先后完成了“八五”技改、“八五”重大装备国产化专项技改、“九五”节能技改、“出口专项”技改、“二期双加”技改等五大技改项目，累计完成总投资7511.42万元，企业综合实力和市场竞争力有较大提高。
在制定和实施发展战略过程中，四川空分设备（集团）有限责任公司锻炼培养了一大批企业管理和技术开发人才。
四川空分设备（集团）有限责任公司对扩能开发生产大型空分设备、大型油气集输设备低温机械已具备较高的产品开发技术水平、技术改造能力和经济基础。
4．建设规模、产品水平及生产纲领
4.1大型空分冷箱车间和低温机械车间现状
四川空分设备（集团）有限责任公司用于生产制造空分冷箱和大型油气集输设备低温机械的厂房是60年代建成的，主要的加工设备是从杭州制氧机厂内迁搬过来的，现有厂房场地狭小，生产设备老化，设备精度降低，行车吨位小等已不能满足制造大型空分配套冷箱（上塔、主冷凝蒸发器、下塔、粗氩塔）等大型油气集输设备低温机械透平膨胀机、低温泵等生产要求，已严重制约了四川空分设备（集团）有限责任公司生产经营规模的扩大发展。
4.2建设规模
（1）建设地点：
低温机械车间和冷箱车间拟建在空分工业园区内。
（2）建设内容：
大型油气集输设备低温机械和空分冷箱生产线技术改造项目分为冷箱车间和低温机械车间建设工程。
1）冷箱车间新建重型厂房面积3240平方米，排架结构，行车最大起重能力75吨。
探伤室面积96平方米，建工具和零件辅助房。
2）低温机械车间新建厂房两跨面积约7560平方米，钢结构，行车最大起重能力15吨。
辅助生产车间620平方米，二层砖混结构，一层为叶轮钎接、零件库，二层为生产管理、计调、工时额定、计量检测、资料室等。
4.3生产纲领
新建冷箱车间和低温机械车间工程生产纲领见下表：
冷箱车间和低温机械车间工程生产纲领表
产品品种
代表产品
年产量
年产值（万元）
空分设备
40000Nm3
3套
25000
大型油气集输设备低温机械
4套
3000
大型油气集输处理设备用低温机械
180台
5600
其中：
天然气（石油气）透平膨胀机
100万m3/日
40台
活塞式低温泵
1000升/h
60台
离心式低温泵
20m3/h
80台
合计
33600
4.4产品和技术水平
项目完成后，使国内大型空分设备尤其是4万~6万等级空分设备成套能力，成套水平达到国际先进水平；大型油气集输设备低温机械及大型油气集输处理设备用的透平膨胀机、低温泵在3年内总体技术和质量达到国外同类产品目前的水平，重视质量，把产品做成精品，使透平膨胀机和低温泵成为国内的优质产品，继续保持领先国内同行业水平。
在低压膨胀机方面，进一步提高膨胀机的效率，拉开与国内同行业厂家差距。
在中压膨胀机方面，作为四川空分设备（集团）有限责任公司发展的重点，目前国内这类产品基本依靠进口，预计在2008年时，使其效率与进口产品比较，差距在2~3%以内，在2010年时，使其效率与进口产品不超过1~2%。
4.5工作制度和年时基数
按JBJ/T2-2000《机械工厂年时基数设计标准》规定，四川空分公司采用每周5d工作制，全年工作日251d，除抽真空采用短期连续三班工作外，其余按两班和一班工作制，其年时基数见下表。
设备年时基数
设备类型
年时基数
备注
一班
二班
三班
机械加工设备
1970
3820
锻压
1970
3700
焊割设备
1950
3780
抽真空设备
5360
工人年时基数
工作
环境
数别
每班工作时间（h）
设计年时基数
备注
一班
二班
三班
一班
二班
三班
一类
8
8
1830
1830
机械加工
二类
8
8
8
1790
1790
1790
锻、焊、涂装、抽真空
本项目产品生产协作项目和协作单位仍按现有的品种和单位进行协作，不需调整。
4.6建设场地选择
低温机械车间和冷箱车间建在四川空分设备（集团）有限责任公司工业园区内。
5．工艺和设备
5.1主要工艺说明
5.1.1大型
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