液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能改造项目可行性研究报告Word文档下载推荐.docx

1、该项目采用氨酸法转鼓造粒工艺，充分利用工业硫酸、气氨经管式反应器中和反应产生的热能，达到节能降耗的目的，符合国家发改委关于组织申报2009年资源节约和环境保护备选项目的通知的节能方面中“能量系统优化（系统节能）”的要求，也符合产业结构调整指导目录（2005年本）“化工”类第三条“优质磷复肥、钾肥及各种专用复合肥生产”的要求，项目建设是必要的。1.2.2编制原则本可行性研究报告编制的内容和深度按照中国石油和化学工业协会化工投资项目可行性研究报告编制办法（中石化协产发（2006）76号）。经济评价参照国家发改委、建设部关于印发建设项目经济评价方法与参数的通知文件（发改投资20061325号）。 坚

2、持勤俭建厂的方针和实事求是的原则，项目改造所用的技术应成熟、可靠，节约能源，降低原材物料消耗，保证产品质量，增加企业经济效益。 本着“立足实际，优化工艺，留有余地”的原则，在设计中充分考虑利用国产设备，同时结合国内类似项目的实践经验进行设计建设，节省投资。 充分依托现有的公用工程及生活设施潜力，减少储运、机修和车辆等方面的投资。 重视劳动安全卫生和“三废”治理，改造工程与环保、安全和公共卫生设施同时考虑，消除“三废”对环境造成的不利影响。 贯彻“工厂布置一体化，生产装置露天化，建（构）筑物轻型化，公用工程社会化，引进技术国产化”五化的设计原则。1.3 研究范围本可行性研究工作的范围是对拟建项目

3、的建设意义、建设条件、技术路线、环境影响、实施计划、经济效益等方面是否可行加以论证，以提供准确的资料和数据，并对拟建项目是否应该建设和如何建设做出论证和评价，以作为项目决策的依据和为下一步的项目运作提供依据。1.4 研究的主要过程项目主办单位对自身的技术改造条件进行了研究后，对目前国内同行业节水技术、设备等情况进行了调查，经向有关领导汇报和请示，按要求决定对本项目开展可行性研究阶段的工作。项目主办单位委托淄博市工程咨询院进行项目可研工作，并提供了有关的基础资料。淄博市工程咨询院对本项目所涉及的相关问题进行了认真的、有重点的调研和分析，对项目建设在经济上的必要性与合理性、技术和设备的先进性、可靠

4、性与适用性、财务上的盈利性与可行性、环境和建设上的可容纳性和可实施性等进行了详细的比较论证，同时对项目的建设、生产和经营进行风险分析、并适当留有余地。1.5 研究结论该项目在原220万吨转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置上进行技术改造, 在生产过程中采用工业硫酸、气氨经管式反应器中和反应所产生的热能和转鼓造粒工艺，利用液态硫酸粘结成粒，不需加入蒸汽，大幅度减轻了烘干负荷，洗涤水循环使用，生产出颗粒外观光滑圆润，不易结块的氯基复合肥，节能效果显著，在同类复合肥生产工艺中具有明显的绝对优势；同时能够大幅度降低生产成本，对于企业抗拒金融危机的冲击，为农民提供价廉质优的复合肥，具有明显的经济效益、社会效益和广

5、泛的推广使用价值。目前，该项目工艺技术经临沂市科技查新：“在国内未发现与本项目研究内容相关的文献和技术主要创新点有相同的报告”（见附件）；2008年12月，XXX省科技厅组织国内著名复合肥专家鉴定认为“该项目节能效果显著，设备改造合理，质保体系完善，技术达到国内领先水平”（见附件）。1.6 主要技术经济指标表1.6 主要技术经济指标指标名称单位指标备注项目年综合节能量万吨标煤2.46其中：节水万吨8节约煤炭2.36节约电力万kWh1120 节约蒸汽4.4减少污染：年SO2减排量吨300项目投资万元7229建设投资7111建设期利息118年节约支出2120年固定成本增加833效益总额1219计算

6、期平均财务内部收益率%24.04所得税后19.16所得税前财务净现值56023739总投资收益率17.24资本金利润率38.61投资回收期（含1年建设期）年5.334.70借款偿还期3.00含1年建设期第二章 项目建设背景2.1项目法人基本情况XX化肥股份有限公司属股份制企业，现拥有总资产11亿元，职工1976人，工程技术人员795人，公司占地1062亩，形成了年产220万吨的复混（合）肥生产规模，其中20万吨年复合（混）肥生产装置线6套、20万吨年和40万吨年塔式熔体造粒复合肥生产装置各1套。2004年10月，公司成功建成投产了我国第一条年产20万吨高塔熔体造粒复合肥生产线，其工艺、技术、质

7、量指标达到国际同行业先进水平，2006年4月又投资2.6亿元建设了年产100万吨的双塔熔体造粒缓释复合肥生产装备。在此基础上2008年6月XX化肥股份有限公司又投资8200万元开工建设了年产60万吨两步氨化法硫酸钾复合肥节能改造工程。该公司产品畅销全国 28个省区600多个县市，出口日本、朝鲜、韩国、马来西亚等国家。2008年公司实现销售收入23亿元，利税1.6亿元，其中上交税收4135万元,净资产60872万元，资产负债率45.3%。公司先后通过了IS09001质量体系认证和IS014001环境管理体系认证，荣获农业部全面质量管理达标单位、全国消费者满意产品、农业产业化龙头企业、省级重合同守

8、信用企业、XXX省农行“AAA”级信用单位、XXX省消费者满意单位、XXX省技术创新示范企业等荣誉称号。在全国科研成果实用技术新产品展示会上复合肥项目荣获重大科技创新项目，高浓度复合肥被评为XXX省企业创新一等奖。公司研究开发机构被XXX省经贸委认定为“XXX省企业技术中心”，国家知识产权局授权了“两步氨化法新型硫酸钾复合肥”和“生物腐植酸复合肥”两项发明专利，2007年9月被科技部认定为“国家重点高新技术企业”。我公司复合肥产品在国家技术监督局的历次抽查中均为合格产品，2005年10月又被XXX省工商行政管理局评为“XXX省著名商标”，被XXX省质量技术监督局评为“XXX省名牌”，2007年

9、9月还被国家工商总局授予“中国驰名商标”称号。先后荣获获中国石油和化学工业协会技术发明三等奖、XXX省第九届专利发明三等奖，2007年12月被国家科技部、商务部、质量监督检验检疫总局、环保总局四部委联合认定为国家重点新产品。本项目工艺技术研究于2008年12月通过了XXX省科技厅组织的专家鉴定，为国内领先水平。2.2项目建设的目的、意义和必要性随着我国资源节约型、环境友好型企业建设步伐的顺利推进，复混（合）肥产业面临着新的发展趋势，主要体现在整合资源、节能降耗、提高产品科技水平等产业可持续发展的核心领域。XX化肥股份有限公司为节约能源，降低生产成本，采用氨酸法转鼓造粒及液态硫酸铵粘结团粒工艺，

10、对原装置进行节能技术改造，在传统的转鼓造粒复混肥生产装置上开发出氯基复合肥新产品。该项目具有投资省，改造工期短，效果好，可大大提高该装置的生产能力和产品质量，降低能源消耗，同时“三废”排放污染物经处理后达到国家相关标准要求。该项目生产的复合肥成本低于同等养分的复混肥或复合肥生产成本，具有显著的经济、环境和节能效益。通过该项目的实施，可提高传统的复混肥生产装备的技术水平，促进复混（合）肥行业的科技创新能力的发展。该项目的实施具有一定的现实意义和较强的示范、推广、应用价值。在工业生产中，传统的蒸汽造粒复合肥造粒能耗大，污染较重，是节能改造的重点行业，同时也是复合肥生产企业面临的生死存亡的重大问题。

11、当前，我国复合肥生产企业都在致力创造和谐统一的生产环境，推进化肥工业结构调整和重组，加大节能降耗及环境保护新技术、新装备投入，降低能源销耗，改革生产工艺，促进生产工艺路线多元化，提高资源再生综合利用的水平。因此该项目的建设符合我国节约资源，环境保护基本国策的需要。我国是一个化肥生产和消费大国，随着我国经济的快速增长和社会发展，党和国家对“三农”问题更加重视，化肥的需求量持续增加，复合肥产业已成为支撑我国农业发展的重要条件。因此国家制定出台了一系列相关政策，把化肥列为优先发展主题。但是进入二十一世纪，国际能源趋于紧张，石油价格一路飙升，生物能源应运而生，大量粮食被加工成燃料乙醇，造成了世界粮食紧

12、张，导致化肥使用量猛增，价格上涨。我国虽然高度重视“三农”问题，粮食储备足，价格稳定，但受国际基础化肥原料价格影响，化肥生产成本居高不下，市场销售价格迅速增长，增加了农业生产成本，一定程度上挫伤了农民种粮积极性。因此，国内化肥生产企业适应市场环境，满足市场需求，降低化肥生产成本势在必行。 目前，受国际金融危机的冲击，复合肥产品市场和原料价格极不稳定，生产复混（合）肥所用原料氮肥和磷肥的价格在短短的2个月内就完成了从历史上的巅峰期跌落到6年来的谷低，尤其是生产磷肥的原料硫酸所用硫磺，近期国际交易价格每吨从800美元骤跌到60美元，国内工业硫酸也从每吨1200元（人民币）跌落到目前的每吨280元（

13、人民币）。因此采用硫酸、液氨生产复混（合）肥成本低，利润空间大，经济效益好，能够较好的抗御金融危机的冲击。2.3 国内复合肥生产现状目前国内外复合肥的生产方法主要有：料浆法、团粒法、挤压法、掺混法和熔体法等，且以上几种方法都比较成熟，均建有不同规模的生产装置。熔体法造粒工艺，我国从1997年起开展熔体造粒法制备高浓度尿基复合肥技术的研究，科研人员先从尿基复合肥料的理化性质，混合反应机理，熔体料浆性质等多方面进行研究，取得了突破性的进展，获得了一系列工艺和技术参数。在此基础上，XX化肥股份有限公司在国内率先建设了2套累计年产100万吨的单塔和双塔熔体造粒工艺的复合肥生产装置。并在该装置上研究开发

14、高氮基质复合肥与生物抑制剂缓释控释复合肥料，经XXX省科技厅组织的专家鉴定达到国际先进水平。为节能降耗，实现创新发展，该公司将在原220万吨转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置进行改造生产氯基复合肥新产品，已通过省级鉴定，其工艺技术达到国内领先水平。XX化肥股份有限公司液态硫酸铵转鼓造粒复合肥节能工程改造项目，充分利用工业硫酸、气氨经管式反应器中和反应所产生的热能，对原220万吨转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置进行改造，节约能源消耗，提高产品的质量和技术含量，能够使企业实现节能、高效运转，降低生产成本，使企业产生良好的经济效益。项目改造后，能够节省大量煤炭资源，实现清洁生产，“三废”排放达到国家相关标准要求。

15、综上所述，该项目的建设能够实现经济、环境和社会三方面协调持续，具有很强的推广意义。第三章 项目改造内容及及前期工作情况3.1 装置改造前情况3.1.1原生产工艺流程 蒸汽氯化钾尿素磷一铵氯化铵上料一级烘干机一级冷却机造粒机 返料筛分机二级冷却机包装入库二级烘干机烟筒除尘室风机 除尘室项目实施前年产20万吨蒸汽造粒复合肥工艺流程图工艺流程说明：工艺采用滚筒蒸汽物理团粒法造粒，来自蒸汽总管的蒸汽，来自上料工段的尿素、氯化铵、磷酸一铵、氯化钾、中量及微量元素、添加料经计量后与系统返料一起在造粒机内团聚造粒，经皮带机及斗提机输送、进入一级烘干机烘干及一级冷却机冷却；冷却后去粗级筛分筛分下大颗粒，再经细

16、级筛分筛分下小颗粒及粉子后去二级烘干机烘干及二级冷却机冷却。经二级冷却机冷却后的中颗粒进入精品筛筛分，筛面上的物料作为成品经包膜机包膜进行防结块处理，处理后去自动包装机包装，包装后去成品库作为成品出售。粗级筛分筛分下的大颗粒返料经粉碎机粉碎后，同细级筛分筛分下的小颗粒、粉子及精品筛筛分下的粉子一起返回造粒机头部，作为系统返料在造粒机内团粒。一级烘干机、一级冷却机、二级烘干机、二级冷却机的尾气通过除尘室，风机加压，经30米烟囱放空。系统所需添加剂由磨粉工段提供，石块经鄂式破碎机破碎后，经雷蒙磨磨碎，磨碎后去二级旋风除尘收集细粉，供生产车间使用。3.1.2原工艺需要解决的问题原工艺的返料比为1.8

17、2.2：1，造粒机出口水分8%，用黏性添加剂造粒，与国内同行业相比，居于上游水平；国内同行业返料比为23：1。黏性添加剂的加入只是增加造粒过程的黏性，提高成品率，对肥效无帮助。返料比的降低，可减少吨成品需要烘干的物料总量，相应增大产量，降低消耗。造粒机出口水分的降低，可减少吨成品烘干需要的燃煤量。在同一配比情况下，造粒机出口水分的降低，靠造粒温度的升高来实现。在同一造粒温度情况下，造粒机出口水分的降低，靠合理配比来实现。工艺上的节能，靠降低返料比，降低造粒机出口水分，不用或少用添加剂来实现。通过蒸汽冷凝水余热回收利用，二次蒸汽等压回收节能措施来节煤。调整锅炉及热风炉燃烧状况，使一次燃烧室及二次

18、燃烧室燃烧充分，采用炉渣分拣混烧，合理控制原煤颗粒度，煤层厚度，合理控制原煤的低位发热值，实行掺烧工艺，烟道尾气余热回收，用热风设备全部保温等节能措施来节煤。原工艺需要解决的问题，可通过以上节能措施途径来实现。3.1.3项目实施前设备节能需要完善的问题项目实施前风机为4-73型普通风机，风机效率只有60-70%，提高风机效率成为风机节能的重点。主要耗电设备应用变频调速器，节能电机，超过37KW的电机实行降压启动成为节电的重点。加强热风炉及锅炉炉体保温措施。3.1.4项目实施前公用工程概况1、给排水该公司目前用水主要为生产和生活用水，生产用水为蒸汽冷却水，日用量约90吨，日最大用水量约150吨。

19、生产用水由市政自来水单路供水系统接入，并根据生产工艺要求进行相应的处理。直接冷却水和间接冷却水系统设有循环水池，通过水泵房供给各车间使用。厂区给水为生产、生活与消防合用一套给水管网。厂区排水采用雨污分流系统。所排生活用水经过化粪池进行初级预处理后，通过厂内污水管道与车间所排生产废水一道排入自建污水处理厂进行处理，然后达标排放。2、供电负荷等级：本项目生产设备用电负荷按三级；办公、生活用电均属三级负荷；消防用电负荷属二级负荷，采用充放电式电源箱作为备用电源。电压等级选择:外部供电电压为10千伏，车间用电负荷为380/220电压的设备，配电室降压后用380/220伏三相四线系统向生产车间供电。车间

20、配电系统：变压器的低压侧耳母线分段运行并设有联络开关，保安电源接于低压母线，其开关与正常供电的变压器低压侧总开关设有联锁，生产车间动力照明各用一线，配电室设置单独照明配电盘供生活用电。动力及照明：电气车间和公用设施配电、动力、照明共用一个电源，三相四线制，动力干线380伏，三相三线制供电，采用铜芯全塑电缆穿管暗敷，支线用电缆或绝缘导线穿管暗敷，局部地方选用电缆桥架敷设。车间使用双管防爆日光灯，厂区及生活等其它照明为白炽灯。3、供汽生产用汽使用公司根据产量选型10t自备锅炉，能够满足生产需要。3.1.5主要能耗设备XX化肥股份有限公司主要耗能设备见下表表3.1主要能耗设备序号分段工程名称设备清单

21、设备规格数量（台）设备功率（KW）1造粒烘干工段280080002552800090240024000二级干燥机2200220004518001800037包膜机600022滚筒筛70004精品振动筛220050003卧式破碎机PCH8065100立式破碎机XLP-10006皮带秤B10005.5包装机DCS50/B22.2空压机0.7-715包膜泵包膜槽10001000螺旋喂料机13330001.1搅拌机3200800一烘热风炉560万大卡/小时18.6二烘热风炉320万大卡/小时12.1斗提机TH800-TH1000118一烘风机14D 一冷 风机12D二烘二冷风机10D74造粒风机6D电

22、器系统变压器总1800控制柜2台3仪表系统自动调节系统2台套上料自控调节系统蒸汽自控调节系统测温测压表锅炉岗位10吨锅炉62.7总计2231.23.1.6 主要耗能分析从主要耗能设备表可以看出，耗电的主能耗设备为烘干机、冷却机、风机、粉碎机；耗煤的主能耗设备为一烘热风炉、二烘热风炉、10吨锅炉；耗蒸汽的主能耗设备为造粒机。原工艺采用滚筒蒸汽物理团粒法造粒，吨耗电40度，吨耗原煤71公斤，吨耗蒸汽130公斤，吨耗一次水0.24m3，本公司原工艺吨消耗与国内同行业吨消耗相比居于中游，国内同行业吨耗电38-56度，吨耗原煤68-96公斤，吨耗蒸汽130-160公斤，吨耗一次水0.2-0.4m3。3.

23、2 项目改造内容本项目采用工业硫酸、气氨经管式反应器中和反应、转鼓造粒工艺对原有220万吨转鼓蒸汽造粒复混肥生产装置进行技术改造。主要改造内容如下：（1）采用“液态硫酸铵转鼓造粒复合肥工艺”对装置主要生产工序进行改造，需要改造造粒尾气吸收系统、供氨系统、供酸系统、造粒反应系统，需增强筛分系统、仪表控制系统、配电节能系统，同时改造一些辅助生产系统。（2）采用变频调速器节能电机，对超过37KW的电机实行降压启动。（3）对热风炉及锅炉炉体保温、一次燃烧室及二次燃烧室进行改造，实行掺烧工艺，采用炉渣分拣混烧，控制原煤颗粒度，对烟道尾气余热回收，同时对热风设备全部保温。（4）对蒸汽冷凝水余热回收利用，蒸

24、汽管道及蒸汽加热设备保温，余压利用，二次蒸汽等压回收等节能改造。（5）通过直接节能措施的实施，本生产装置消耗已经降低，但降低幅度不太大，只降低了20%左右。3.3 前期工作准备通过直接节能措施对原装置实施改造，能量消耗降低幅度不太大，只降低了20%左右。要想获得大的节能空间，只有通过工艺的改进，为此该项目承办单位成立了科技攻关组，以降低返料比，提高产出率，降低电耗，降低蒸汽消耗，减少原料中填充料的使用为研究课题，攻克了“无水分引入液态硫酸铵转鼓造粒复合肥工艺”这一新课题。“无水分引入液态硫酸铵转鼓造粒复合肥工艺”的研制成功可利用液氨与硫酸的反应热加热成蒸汽进行造粒，不用蒸汽或少用蒸汽造粒，节约

25、蒸汽，减少煤耗；可减少了造粒机出口水分，降低了烘干能耗；可利用液态硫酸铵的黏性来提高成品率，省去原工艺中的黏性添加剂，省去加工黏性添加剂所需耗电；可提高造粒成品率，降低烘干负荷，提高产量，降低电耗，煤耗。经过对“液态硫酸铵转鼓造粒复合肥工艺”这一节能工艺的效果分析，XX化肥股份有限公司决定实施本项目的建设。第四章 工艺技术方案4.1 改造工艺原理、设备、工艺数据分析和研究4.1.1液态氨酸转鼓造粒复合肥生产原理分析和研究液氨与硫酸中和反应。浓硫酸经稀释后与定量的液氨在管式反应器中进行中和反应，生成硫酸铵料浆并放出热量，其化学反应式如下：H2SO4（稀）+2NH3= （NH4）2SO4+Q氯化钾

26、、磷酸一铵、硫酸氨间的复分解反应及复盐生成。从配料岗位输送到造粒机内的氯化钾和磷酸一铵在低温下可进行复分解反应生成磷酸二氢钾和氯化铵，但该反应在温度低时反应缓慢生成的磷酸二氢钾量相对较低，当硫酸与液氨进行中和反应放出大量的热量时，物料温度升高加速了其反应速度，同时液氨与硫酸进行中和反应生成的硫酸铵又与物料中的氯化钾发生复分解反应生成硫酸钾和氯化铵。其化学反应式如下：KCl+ NH4 H2PO4= KH2PO4+ NH4Cl（NH4）2SO4 +2 KCl= K2SO4+2NH4Cl复盐固溶体的形成。该物料中氯化钾和磷酸一铵发生复分解反应生成的氯化氨与原料中的氯化钾将形成氯化铵钾复盐固溶体（NH

27、4，K）Cl。硫酸与液氨进行中和反应生成的硫酸铵又与氯化钾复分解反应所产生的硫酸钾形成硫酸铵钾固溶体 （NH4，K） 2SO4 。氯化钾和磷酸一铵反应生成的磷酸二氢钾与原料中的磷酸一铵又形成磷酸铵钾固溶体（NH4，K） H2PO4。这些固溶体将是该肥料的主要成分，并在造粒过程中起到成球作用。（1 p）NH4Cl+ p KCl=（NH4，K）Cl p=01（1q） （NH4）2SO4+q K2SO4=（NH4，K） SO4 q =01（1n） NH4 H2PO4+nk H2PO4= （NH4，K） H2PO4 n=014.1.2 设备选择和研究管式反应器。传统的氨酸中和反应采用悬埋式双喷管法，生产中经常出现反应不完全造成局部物料粘结、赌塞等现象，影响物料的成球速率，而且悬管容易在高温下弯曲变形，阻挡物料导致酸管断裂，使氨酸中和反应受阻。为保证硫酸与气氨的充分反应，该采取在造料机入口端安装