环保型低汞触媒研发与应用项目可行性研究报告书.docx

1、环保型低汞触媒研发与应用项目可行性研究报告书1、总 论1.1概述1.1.1项目名称、建设单位名称、企业性质及法人项目名称：环保型低汞触媒的研发和利用主办单位：*责任公司 企业性质：有限责任公司建设地点：*省*工业园区1.1.2主办单位基本情况*责任公司是由*化工股份有限公司在*省西宁市设立的全资子公司，主营聚氯乙烯、离子膜烧碱、片碱、液氯、盐酸等产品的生产、经营。*责任公司成立于2009年6月11月，是*集团有限责任公司在*注册的一家大型化工企业，位于*省*路28公里处*化工原址，下辖*化工有限责任公司和*化工有限责任公司。为立足*氯碱化工发展战略需要，充分借助*资源优势，*投资40亿元在*化

2、工原址新建年产45万吨电石、30万吨PVC、30万吨烧碱项目。 该项目充分利用当地丰富的煤、电、工业盐、石灰石等资源优势，坚持“走环境友好型、资源节源型”发展道路，大力推行循环经济，实现可持续发展。生产烧碱作*公司主导军工产品的原材料，延长产业链，不断提升产品附加值。电石采用当前国内领先成熟的大型密闭电石炉技术，电耗低、环保、节能；氯化氢合成采用国内领先节能技术，采用副产蒸汽组合高效石墨炉直接合成氯化氢并副产低压蒸汽，高效节能；聚合采用当前国内最先进的70m3古德里奇技术，工艺先进，自动化程度高，消耗低，特别是采用自主创新的低温水冷却工艺使单釜产能由2万吨提高到3万吨，属国内首创；离子膜烧碱采

3、用国内领先的氯工程大型零极距电解槽技术，电耗低、节能；除尘采用集团自主创新的干法除尘技术，安全、高效、环保；尾气采用国内领先的气烧窑技术，利用电石炉尾气烧制石灰，节能、环保、不需消耗额外能源；废渣采用集团自主创新的粉料成型技术，可回收粉料碳材和石灰，具有节能高效环保特点。该项目于2009年9月20日破土动工，2010年10月竣工投产，新项目投产后可新增销售收入40亿元，利税总额为12.5亿元，新增就业3500人，届时，公司发展后劲进一步增强，将成为推动地方经济发展的生力军，成为*西部产业布局中最重要的生产基地。*相继通过了质量（ISO9001）、环境（ISO14001）、职业健康安全（OHSA

4、S18001）三体系认证。“*”牌商标为中国驰名商标，“*”牌尿素为“中国名牌”产品，公司主导产品“*”牌尿素、离子膜烧碱等均为国家免检产品。1.1.3项目提出背景，投资目的、意义和必要性（1）可持续发展的战略要求我国是一个人均资源拥有量很少的国家，能源利用率低的问题已严重阻碍了我国经济的发展和企业效益的提高。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

5、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发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”。 因此企业必须大力发展循环经济并加大环保整改力度。（2）企业可持续健康发展的需要聚氯乙烯（PVC）树脂是五大热塑性合成树脂之一，也是世界上最早实现工业化生产的塑料品种之一。由于聚氯乙烯树脂具有难燃、抗化学腐蚀、耐磨、电绝缘性优良和机械强度较高等优点，在加工过程中可以加入添加剂或采用适当的工艺和设备生产出各种

6、各样的塑料制品，包括板材、管材、管件、异型材等硬制品以及薄膜、人造革、塑料鞋、电缆料、泡沫材料等软制品，在工业、农业、建筑、日用品、包装以及电力等方面具有广泛的应用。 目前，汞污染作为一个新的全球环境问题受到国际社会的高度重视。自 2001 年起，汞污染问题成为联合国环境规划署（UNEP）每年理事会的重要议题， 目前正在研究制定限制汞流通和实施汞削减的国际公约。据有关专家预测，全世界年耗汞 1600 吨，中国年消耗1000吨，电石法聚氯乙烯年消耗600吨，已成为世界耗汞量最大的行业。在我国氯碱工业快速发展的进程中，应当清醒看到，我国是汞的生产和使用大国，电石法聚氯乙烯行业汞使用量占全国汞使用总

7、量的 60%左右，这决定了电石法聚氯乙烯行业将成为未来我国汞公约履约的最重要领域。目前，随着国际方面对制定具有法律约束力的国际文书的呼声越来越高， 我国坚持自愿性立场所面临的国际压力也越来越大，未来我国将存在严重的汞供需削减问题以及出口贸易中的汞废物处理问题，将来还很有可能要面临履行国际公约的压力。汞作为一类稀缺资源和对环境有高度敏感性的重金属，供应量逐年减少，而电石法聚氯乙烯行业对汞资源的消耗却与日俱增，对汞资源的过度消耗和依赖是电石法聚氯乙烯发展面临的巨大障碍。 降低汞消耗和污染是关系到行业发展的迫切任务， 也是实现行业可持续健康发展的关键环节。 为积极应对汞对电石法聚氯乙烯行业发展带来的

8、巨大挑战，确保我国电石法聚氯乙烯和氯碱产业的健康发展，中国政府有关部门积极应对，有序推进汞减排。2009 底,国家工信部、石油和化学工业协会、中国氯碱工业协会、中国化工环保协会共同起草了关于加强聚氯乙烯行业汞污染防治的指导意见 。该意见提出了聚氯乙烯行业汞污染防治的工作目标：2012年，实现我国电石法聚氯乙烯行业低汞触媒普及率达到 50%，并全部合理回收废汞触媒；到2015年，全行业全部使用低汞触媒，废汞触媒回收率达到 100%。2010年2月，国家工信部节能与综合利用司发布了聚氯乙烯行业清洁生产技术推行方案 ，明确提出到2012 年，力争我国电石法PVC行业低汞普及率达50%，降低汞使用量2

9、08吨，并全部合理回收废汞触媒。积极支持低汞触媒应用和高效汞回收技术、盐酸深度脱析等清洁生产技术的示范，提高我国电石法聚氯乙烯行业的清洁生产水平。 在当前的发展形势下，电石法PVC企业必须高度重视汞减排工作，坚持“减量化、再利用、资源化”的高效循环经济原则，开发应用汞减排技术，降低汞排放量，实现清洁生产，才能实现可持续发展。通过本项目的示范建设，将大幅度降低电石法聚氯乙烯行业汞污染问题的危害性，对保障我国电石乙炔法聚氯乙烯行业发展安全、确保行业健康、可持续发展，实现聚氯乙烯行业经济发展与环境、资源的和谐统一，具有极其重要的战略意义。（3）建设项目的经济和环保意义该项目建成投产后年均减少汞触媒用

10、量约36吨，降低触媒费用320万元/年，减少汞用量16.2吨/年，汞排放量14.4吨/年。具有明显的环保效益和一定的经济效益。该项目的实施，是一项建设环保型企业的行之有效的技术改造措施,经济效益、节能效益、环保效益和社会效益显著。本项目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。1.1.4可行性报告编制的依据和原则1 编制依据（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）*化工有限公司电石尾气回收及炭粉成型节能技术改造项目可行性研究报告编制委托书。（3）国家

11、工信部发布的电石法聚氯乙烯行业汞污染综合防治方案的通知的有关精神和内容。（4）国家“十一五”发展规划中关于“建设资源节约型、环境友好型社会”的有关内容。（5）*责任公司提供的项目有关基础资料。2 编制原则本可研报告的编制将遵循下述原则：（1）本报告是供上级部门及公司决策使用，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行业现有生产技术和研究开发成果，因地制宜地进行改

12、造，采用新工艺、新技术，降低汞排污量，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）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。（5）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。1.1.5可行性研究报告研究范围（1）项目建设的背景及必要性；（2）工程建设内容；（3）工艺技术方案；（4）辅料供应； （5）建设条件及方案；（6）公用工程（7）项目的环境保护、劳动安

13、全和卫生评估；（8）工厂组织和定员及项目实施规划；（9）投资估算与经济评价。1.2研究结论通过各方面分析，本可行性研究报告认为：1、“环保型低汞触媒研发和利用项目”的建设符合国家产业政策、环保政策和国家“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，进行节能改造。3、本项目拟采用的节能技术先进适用、成熟可靠、经济合理。4、本项目属于环保改造项目，项目完成后年减少汞触媒使用量36吨，减少汞排放量14.4吨/年，减少汞耗量16.2吨/年。每年降低汞触媒费用108万元。因此，项目的实施是必要的和必需的。2、工程建设内容2.1 工程建设内容符合

14、国家环保政策环境是人类生存的条件,也是人类发展的根基。当前,保护生态环境,实现人与自然的和谐发展,已成为全党和全国人民的共识,成为社会主义现代化建设进程中的迫切任务。党的十六届五中全会通过的中共中央关於制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议明确指出,在“十一五”期间,要加大环境保护力度,各地区各部门都要把保护环境作为一项重大任务抓紧抓好,采取严格有力的措施,降低污染物排放总量,切实解决影响经济社会发展特别是严重危害人民健康的突出问题。建议号召保护生态环境,加快建设资源节约型、环境友好型社会,促进经济发展与人口、资源、环境相协调。以胡锦涛同志为总书记的党中央”,以邓小平理论、 “三个代表”

15、重要思想和科学发展观为指导,高度重视环境保护问题,并将之摆上事关经济社会发展全局、事关中华民族长远利益的重要战略位置,为我国保护生态环境、实现经济社会可持续发展指明了方向,具有重要的现实意义和历史意义。 国家鼓励化工行业进行节能和环保改造。而且企业要生存和发展也必须充分运用先进技术进行技术改造，既要发挥资源优势，也不能完全依赖资源消耗来支撑经济的长期快速增长。要充分、高效利用有限的资源，搞好资源节约和综合利用，加强节能降耗，降低生产成本，提高竞争力，发展循环经济，使有限的资源发挥出最大的效用。本项目是对现有转化器设备进行改造和合理利用环保型低汞触媒代替高汞触媒达到节能降耗以及降低汞排放的环保改

16、造项目。这样，不仅做到生产系统内的热量平衡，节省锅炉燃煤，充分利用能源，又节约了煤资源和电资源，符合党中央国务院提出的用高新技术改造传统产业，走节约能源，节约资源，保护环境的可持续发展道路的产业政策，具有明显的经济效益与社会效益。2.2 改造方案及规模低汞触媒是将氯化汞固定在活性炭有效孔隙中的一种新型催化剂，其氯化汞含量在 6%左右，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，是我国当前汞减排领域的重大技术突破，对我国电石法聚氯乙烯行业所面临的汞排放问题的压力可以起到有效的缓解作用。由于低汞触媒氯化汞吸附更加均匀，并且添加助剂，从其实际使用情况看，氯乙烯

17、合成在 130150平稳反应，反应温度区间缩小，反应温度要求低于高汞触媒，对转化器的换热有较高的要求。从实际生产过程来看， 其乙炔转化率在 98%以上，但总体略微低于高汞触媒。解决低汞触媒在使用中的换热问题，主要有两个途径得以解决：提高固定床转化器的换热能力，可采用大循环强制换热。适度降低单台转化器的生产能力，增加固定床转化器的数量。 传统的转化器和移热方式存在不可弥补的缺陷，容易造成“烧芯”现象,为此，在不降低产能的前提下，为更好的发挥低汞触媒的能力，本项目通过优化固定床转化器的内部结构，强化其换热工艺，确保氯乙烯合成反应在低温下进行，充分发挥低汞触媒的催化潜力，减少了氯化汞的升华，降低了乙

18、炔的炭化速度，满足了低汞触媒的使用要求。本项目通过对原68台转化器在不影响生产的情况下依次进行内部改造，同时对原热水循环系统进行改造，加强整个系统的换热效率。并且逐步对高汞触媒进行替换。*现有的68台转化器依次进行改造并逐步将高汞触媒更换为环保型低汞触媒。3、工艺技术方案3.1 拟改造装置现状转化工序由脱水系统预热器送来的气体由转化器上封头进入，经过装有吸附氯化汞的活性炭触媒后部分转化为氯乙烯，气体由下封头出来进入后台转化器，经过装有吸附氯化汞的活性炭触媒后大部分的乙炔转化为氯乙烯气体，反应放出的热量由管间的热水带走，后台出来的气体经装有活性炭的除汞器后，送净化系统。目前本项目共有主要生产设备

19、为68台3200转化器及配套热水系统设备。3.2改造方案如下：1、将现有的68台转化器在不影响当前生产的情况下，依次从系统中退出并进行改造,对转化内部换热管线进行改造，增加换热效果。2、在完成转化器改造后，将触媒逐步更换为环保型低汞触媒。4、原料及辅料供应本项目所有的原料均采用原系统原料供应，辅料进行外购。5、公用工程和辅助设施5.1给排水本项目所有的给排水采用原系统给排水，不另行增加建设给排水工程。5.2供电本项目不增加用电负荷。5.3电信该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。5.4供热不需新增供热设施。5.5维修公司在厂区均设有检

20、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。5.6分析公司设有分析质检中心。5.7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。6、消防6.1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（GB 50016-2006）工业企业总平面设计规范（GB 5018793）低压配电设计规范（GB 5005495）建筑灭火器配置设计规范 （GB 501402005）建筑物防雷设计规范 （GB 50057-94）火力发电厂与变电所设计防

21、火规范 （GB5022996）火灾自动报警系统设计规范 （GBJ11688）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB5011692）化工企业静电接地设计技术规程 （HGJ2890）6.2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。6.3依托条件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。同时公司专职消防队

22、。6.4消防措施6.4.1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。6.4.2消防系统公司设置专职消防队，有专职消防队员22人，为大通地区重大事故应急救援依托单位。拥有消防车4台，其中：10吨水+2吨泡沫举高消防车一台、4吨水罐车一台、3吨干粉消防车一台、化学抢险车一台、消防泵站一个，厂区已有一套完善的消防给水系统，泵房内设有消防泵，池内贮存了消防用水，厂区环状消防管网上设置了室外消火栓，建、构筑物按规范规定设置室内消火栓和移动式干粉灭火器。本装置界区在厂区现有的室外消火栓保护范围之

23、内，充分利用厂区现有的消防给水管网及室外消火栓。项目改造只是局部对设备进行改造，基本不影响消防设施的设置。7、环境保护7.1建设地区环境现状7.1.1自然生态环境现状(1) 地理位置厂区位于西宁市北郊大通县境内，南距西宁市30km，北距大通县城6km。 (2) 气象特征工程所在地区年平均气温2.8，极端最高气温29.3，极端最低气温-27.6；常年主导风向西南风，年平均风速 2m/s，最大积雪深度13cm。7.1.2公司环境保护现状(1)工厂环境保护现状公司建立了完整的环境管理体系，成立了安全环保部，形成了公司、事业部、班组三级环保管理网络，编制和执行了环境管理标准等13项环境管理制度，生产过

24、程控制中实施了目标管理，总量控制，超标收费等现代化的环境管理办法。建厂以来，特别是近几年来，公司在发展生产的同时，结合技术改造，广泛开展了以“防治三废污染，综合利用资源”为中心内容的环境保护工作。“十五”、“十一五”期间先后投资700多万元重点修建了污水池，治理了工业污水、煤灰废水、锅炉烟道气等主要污染源，从而极大的改善了工厂的环境面貌及周边地区污水现状。7.1.3厂址与环境现状本工程厂址位于公司生产区内，由于原有3#锅炉效率低，耗煤量大，污染较为严重，本工程上马后，所排放的污染物都将小于现有状况，对环境治理大有好处。7.2执行的环境质量标准及排放标准7.2.1 环境质量标准环境空气质量标准

25、GB3095-96 地表水环境质量标准 GB3838-2002 7.2.2排放标准工业企业厂界环境噪声排放标准二类标准 GB12348-2008 污水综合排放标准 GB8978-1996 7.3 建设项目的主要污染源及污染物7.3.1主要污染物7.3.1.1 汞本工程废汞触媒的排放量为360t/a，其中含汞约3%，每年汞排放量为12.6t。7.3.1.2 废水本工程无废水。7.3.1.3 废渣本工程废汞触媒的排放量为360t/a。7.3.1.4工业噪声本项目不产生工业噪声。7.4三废治理7.4.1 废汞触媒处理本项目所有废汞触媒均采用外销至有汞触媒处理资质厂家进行处理回收。7.4.2废水污染物

26、治理措施本项目无废水外排。装置地面卫生冲洗水送至循环水做补充水。7.4.3噪声处理本项目不产生工业噪声。8、劳动保护与安全卫生8.1编制依据国家安全生产监督管理总局令8号令中华人民共和国消防法中华人民共和国主席令（1998）4号中华人民共和国安全生产法（自2002年11月1日起施行）中华人民共和国职业病防治法（自2002年5月1日起施行）危险化学品安全管理条例（自2002年3月15日起施行）危险货物品名表GB12268-1990劳动保护用品选用规则GB11651-89职业性接触毒物危害程度分级 GB5044-85生产过程危险和有害因素分类与代码 GB/T13861-1992常用危险品的分类及标

27、志 GB13690-92工业企业设计卫生标准 GBZ1-2002工业企业噪声控制设计规范 GBJ87-85建筑设计防火规范 GB50016-2006建筑物防雷设计规范 GB50057-94爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058-92工业企业照明设计标准 GB50034-91化工企业静电设计规定防止静电事故通用导则 GB12158-1990生产过程安全卫生要求总则 GB12801-91生产设备安全卫生设计总则 GB5083-19998.2项目过程中危害因素的分析8.2.1生产作业系统中的主要危险、有害物质本项目改造在聚氯乙烯装置中进行,涉及主要危险、有害物质包括氯乙烯、氯化氢、氢气、

28、氯气等。1、氯乙烯（乙烯基氯）（C2H3Cl）理化持性：氯乙烯也叫乙烯基氯，属易燃气体，为无色具有醚样气味的气体。熔点-159.8，沸点-13.4，相对密度（水=1）0.91，相对密度（空气=1）2.15。本品易燃，引燃温度415，爆炸下限为3.6%，爆炸上限31.0%。本品微溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮等多数有机溶剂。本品用作塑料原料及用于有机合成，也用作冷冻剂等。对人体的危害：本品侵入人体的主要途径是吸入。急性毒性表现为麻醉作用；长期接触可引起氯乙烯病。急性中毒：轻度中毒时病人出现眩晕、胸闷、嗜睡、步态蹒跚等；严重中毒可发生昏迷、抽搐，甚至造成死亡。皮肤接触氯乙烯液体可致红斑、水肿或坏死；

29、。慢性中毒：表现为神经衰弱综合症、肝肿大、肝功能异常；消化功能障碍、雷诺氏现象及肢端溶骨症；皮肤可出现干燥、皲裂、脱屑、湿疹等。本品为致癌物，可致肝血管肉瘤。2、氯化氢（氢氯酸）（HCl）理化特性本品含量：工业级为31%以上，本品为无色至微黄色发烟液体，有刺鼻的酸味，有毒；熔点-114.8（纯），沸点108.6（20%），相对密度（水=1）1.20，相对密度（空气=1）1.26；本品不燃烧；本品与水混溶。本品是重要的无机化学品，广泛用于染料、医药、食品、印染、皮革、冶金等行业。对人体的危害本品侵入人体的途径主要为吸入、食入、接触其蒸气或烟雾，可引起急性中毒，出现眼结膜炎，鼻及口腔粘膜有烧灼感，

30、鼻衄，齿龈出血，气管炎等。误服可引起消化道灼伤、溃疡形成，有可能引起胃穿孔、腹膜炎等。眼和皮肤接触可致灼伤。慢性影响：长期接触，引起慢性鼻炎、慢性支气管炎、牙齿酸蚀症及皮肤损害。3、氢气（H2）理化特性本品含量: 工业级98.0；高纯99.999。无色无嗅气体，熔点-259.2，沸点-252.8，相对密度(水=1) 0.07(-252)，燃烧热(kJ/mol)：241.0，引燃温度()：400，爆炸上限%(V/V)：74.1，爆炸下限%(V/V)：4.1，不溶于水，不溶于乙醇、乙醚。用于合成氨和甲醇等，石油精制，有机物氢化及作火箭燃料。对人体的危害本品在生理学上是惰性气体，仅在高浓度时，由于空

31、气中氧分压降低才引起窒息。在很高的分压下，氢气可呈现出麻醉作用。4、氯气（Cl2）理化特性本品含量：工业级99.5，本品为黄绿色、有刺激性气味的气体，有毒；熔点-101，沸点-34.5，相对密度（水=1）1.47，相对密度（空气=1）2.48；本品助燃；本品易溶于水、碱液，主要用于漂白，制造氯化合物、盐酸、聚氯乙烯等。对人体的危害对眼、呼吸道粘膜有刺激作用。急性中毒：轻度者有流泪、咳嗽、咳少量痰、胸闷，出现气管炎和支气管炎的表现；中度中毒发生支气管肺炎或间质性肺水肿，病人除有上述症状的加重外，出现呼吸困难、轻度紫绀等；重者发生肺水肿、昏迷和休克，可出现气胸、纵隔气肿等并发症。吸入极高浓度的氯气，可引起迷走神经反射性心跳骤停或喉头痉挛而发生“电击样”死亡。皮肤接触液氯或高浓度氯，在暴露部位可有灼伤或急性皮炎。慢性影响：长期低浓度接触，可引起慢性支气管炎、支气管哮喘等；可引起职业性痤疮及牙齿酸蚀症。8.2.2危险作业分析生产过程中，由于