宁夏回族自治区重点研发计划项目申请书.docx

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宁夏回族自治区重点研发计划项目申请书

编号：

宁夏回族自治区

重点研发计划项目申请书

2018年度

项目名称：

碳化硅尾气回收再利用生产合成氨

申请人：

卓粤

申请单位：

宁夏兴尔泰化工集团有限公司

通讯地址：

宁夏中宁县石空镇兴尔泰化工集团办公楼

联系电话：

申报日期：

宁夏回族自治区科学技术厅

填写说明

一、填写申请书以前，请认真查阅本年度自治区科技计划项目申报通知（指南）。

二、申请书内各项内容应实事求是，认真填写，表达明确，一律打印填表。

外来语要同时用原文和中文表达，第一次出现的缩略词，须说明全称。

三、申请书中各栏不得出现空白，如没有内容，可填“无”。

四、封面中项目编号申请人不填，由自治区科技厅发展计划处统一填写。

五、申请书用A4纸打印，字体为宋体小四号，于左侧装订成册。

加盖公章后，一式三份报自治区科技厅发展计划处。

六、项目申报单位应通过归口管理部门统一报送，未通过

归口管理部门而上报的申请书，将不予受理。

一、基本信息

申请人情况

姓名

卓粤

性别

男

出生年月

学历

大专

所学专业

化工

职称

工程师

联系电话

手机

申报单位情况

名称

宁夏兴尔泰新型材料有限公司

性质

一人独资

通讯地址

宁夏中宁县石空镇兴尔泰化工集团办公楼

邮编

751200

所属部门

宁夏兴尔泰集团

主要参加单位

宁夏兴尔泰集团、宁夏兴尔泰新型材料有限公司

所属技术领域

能源化工

主要研究内容与经济技术指标（150字左右）

本新型项目涉及碳化硅冶炼技术领域，尤其是一种碳化硅密闭炉尾气回收的装置，包括基座，所述基座设置有碳化硅密闭炉、冷却箱和尾气存储罐，所述碳化硅密闭炉的顶部开设有尾气排放口且尾气排放口与尾气导管的一端连接，所述冷却箱内通过若干固定装置固定安装有冷却管，所述尾气存储罐靠近排气口的下侧开设有通孔，且通孔内安装有压力传感器，所述压力传感器与单片机电连接，所述尾气存储罐的顶部设置有支架，所述支架上安装有气体压缩机，所述气体压缩机通过连接管与尾气存储罐连接，所述气体压缩机通过管道与抽气机的出气口连接。

实用新型结构筒单，回收效率高，节约生产成本。

项目与自治区十三五科技发展规划的衔接性

?

明确列入《规划》工业领域能源化工优先主题

?

基本属于《规划》工业领域能源化工优先主题的范畴

□其它（请说明）

项目与部门（地方）科技需求的衔接

□需求提出部门（地方）：

□其它（请说明）

创新类型

?

自主创新　　□集成创新　　□引进消化吸收再创新

项目完成时

的应用类型

?

形成自主研发能力　　　　□形成规模生产能力

□局部试点示范　　　　　　□较大范围推广应用

总经费概算

8568万元

申请自治区科技支撑计划资助2000万元

研究起止日期

2017年6月至2017年11月

1、项目意义

我国经济高速发展，能源消耗迅速增加，但能源的开发和生产却严重滞后于消费增长，使得供需矛盾日益突出。

随着经济的发展，在相当长的一段时间内，我国能源需求将呈强劲增长态势，供需矛盾继续加大。

目前，我国单位国内生产总值的能耗比世界平均水平高倍，与国际先进水平比则高出更多。

能源的粗放利用，也带来了环境的严重污染。

与此同时，国际国内市场能源价格大幅度攀升，使得一些高耗能企业的生产成本也大幅度上升。

要实现节能降耗的目标，就必须做到资源开发与节约并举，把节约放在首位。

就要以提高能源利用效率为核心，以企业为实施主体，大力调整和优化结构，加快推进节能技术进步。

化工工业是国民经济重要基础产业，能源消耗量与废水、固体废弃物排放量也占全国工业总能耗相当大的比例，是节能减排的重要行业。

集团公司虽然已跨入自治区大中型工业企业行列，并被自治区政府列入循环经济重点示范企业，在激烈的市场竞争中具有一定优势。

碳化硅在冶炼炉的生产过程中同时会副产大量纯度较高的一氧化碳气体，若得不到利用，将白白的排入大气。

碳化硅气的主要成分为:

CO、CO2、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量约占72%--92%，CH4约占3%，不可燃气体的含量很少，热值约为11000KJ/Nm3（Nm3）左右。

作为资源综合利用项目，本项目回收利用碳化硅副产尾气进行供热发电，实现了能源的综合利用和温室气体减排。

因此，本项目符合CDM的要求，是一个节能减排项目。

供热中心紧靠碳化硅厂建设，可以达到优势互补的目的，供热中心利用了碳化硅副产尾气，其发电供碳化硅项目使用，将每吨碳化硅的生产成本降低567元/吨（节约电量为吨）。

上述副产燃料，如能有效地加以利用，对企业节能降耗、降低生产成本、提高产品的市场竞争力将有极大的促进作用，如不利用，将造成能源的极大浪费，同时还会严重地污染周围的环境，影响职工和居民的身体健康。

现阶利用碳化硅尾气发电技术已完全可行，效益明显，也可减轻本企业对电力供应的需求。

综上所述，碳化硅尾气余热利用，掺烧电石生产废料煤末、化肥厂生产废料煤渣，建设配套燃气锅炉与汽轮发电机组，不仅是国家实行可持续发展战略的需要，也是企业自身发展的需要。

本工程的建设给社会带来巨大节能效益和环境效益的同时，也会为企业带来巨大的经济效益。

2、二、相关领域国内外技术现状和发展趋势

碳化硅炉气回收利用现状

目前冶炼炭化硅气体大部在炉表面燃烧了，还有部分（18%）未燃而污染大气；在阴天气压低时，炉汽排不上去，现场易造成煤气中毒现象的发生。

炉汽在炉表面燃烧形成一层火焰，造成操作现场气体升高，工人处在高温环境下工作。

冶炼炭化硅炉气的回收在国外只有在u型炉上使用过（回收气体发电送回炉内，吨碳化硅耗电由6300kWh降到5200kWh），未见到高功率直炉上使用。

炉气利用

发电

碳化硅炉气回收用于发电，有很好的节能减排效果，同时也有较好的经济效益，所发的电可自用于碳化硅冶炼。

炉气用于发电，首先须经除尘和脱硫净化。

所用技术有干法和湿法两种。

新疆伊犁麦斯特碳化硅制品有限公炉气发电拟采用PDS湿法脱硫技术。

金属冶炼

由上海众合创业投资管理有限公司和上海鼎鑫国际资本中国基金组织的“四高”碳化硅新材料—金属镁—水泥熟料多联产项目可行性专家论证会于2008年5月12日在西安科技大学召开。

多热源生产碳化硅新技术已获得国家专利，在国内已建成12条生产线，技术成熟先进，生产碳化硅可节能10%～15％，一级品率提高30％，单炉产量提高2倍左右，产品具有高纯度、高密度、高结晶性和高均匀性的“四高“特性，有广泛的应用前景。

双预热冶炼金属镁新技术生产金属镁能耗下降40％，CO2、NOx等有害气体减排40％以上，节能和环保效果十分显着。

通过利用碳化硅冶炼尾气（CO）实现碳化硅金属镁、水泥熟料多联产（碳化硅冶炼尾气冶炼金属镁，金属镁渣作水泥熟料），节能降耗约20％，实现无三废排放，符合国家节能减排的产业政策。

回收高纯一氧化碳用于生产碳一化工产品

宁夏兴尔泰新型材料有限公司50万吨碳化硅项目生产过程中会产生一氧化碳尾气，经计算每年排放尾气5.88亿Nm3。

宁夏兴尔泰新型材料有限公司采用密闭式电阻炉生产方式，拟建设不锈钢炉罩、管道、制氮系统、仪表自动化系统、罗茨风机尾气净化系统以及一台5000m3气柜，以回收生产过程中副产的一氧化碳气体。

项目实施后，年产50万吨碳化硅项目年回收碳化硅尾气亿Nm3，折标煤25万吨，投资项目从地方和企业发展的角度看是可行的，在经济上是合理的。

从宏观角度考察，投资符合国家发展政策，具有良好的社会效益。

从总体上评价，该项目的投资可行，项目的经济效益较好。

项目采用成熟、可靠的技术，可充分利用碳化硅的尾气用于发电，节约能源，提高了资源利用率，减少了污染物排放，净化了环境，不仅为企业带来了很好的经济效益，还会带来很好的环保效益和社会效益。

本项目属于自主研究、自主设计、自主开发的专利项目，已取得国内自主知识产权和专利证书（专利号：

ZL20162）。

三、项目主要任务

本项目建设周期总的时间规划为12个月建成投产。

项目实施期间要积极筹措资金，统筹安排，合理交叉作业。

在可行性研究报告批准后，要尽快安排下一步的设计、设备材料的询价、招标及合同谈判，按照设备制造周期的长短认真组织设备采购定货和非标设备的制造和运输，招标确定施工安装队伍，进行施工和生产准备，确保各阶段进度按期实施，使装置早日投产发挥效益。

各阶段实施进度规划：

项目实施计划内容拟分为四个阶段实施，即：

立项阶段，工程设计阶段，施工阶段

和试运营阶段。

立项阶段：

主要内容包括：

可行性研究报告的申请审批，编制项目安评、环评报告。

工程设计阶段：

主要内容包括：

详细地质勘探，施工图设计，资金筹措，以及施工

前的各种审批手续。

施工阶段：

包括设备定货，制造，土建及设备安装。

在项目上报审批后，施工图设

计、设备采购以及安装施工交叉进行，以便缩短整个工程建设周期。

在施工阶段后期还

应组织操作人员的培训工作。

调试及试生产阶段：

在所有施工工作完成后，应进行调试及试生产，辅助装置运行

等工作，将公用工裎（水，电等）引入装置，投入正常使用。

四、项目预期技术、经济、社会效益及推广应用和产业化前景

本项目的建设和运营在给当地带来收益的同时，将不可避免的对水环境、空气和声环境等产生一定的影响，与本项目有利益关系的公众提出以下建议和意见：

（1）对于施工期带来的不良影响，大多数居民表示理解和接受，同时也提出了要求，要求建设单位禁止夜间施工，注意施工安全，运输车辆走指定的路线。

（2）希望该项目在建设过程中，认真执行环保“三同时”制度，加强环境管理，加大环保投资，切实落实环保治理措施，加强环保队伍的建设，使环境负效应降至最低。

对于公众提出的意见，建设单位应予以采纳。

拟建工程应严把工程质量关、切实落实报告书有关环保措施，严格执行“三同时”制度，把对环境的影响降至最低。

为加强环境管理，最大限度地减少本项目运行期间对周围环境的影响，应采取以下措施：

（1）严格执行配套建设的环境保护设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用的“三同时”制度。

工程竣工后按规定程序申请环保验收，验收合格后主体工程方可投入正式运行。

（2）充分重视对废气的治理，严格履行设计的治理措施，加强管理，减轻废气排放对环境空气的污染：

（3）实施清污分流、用污排清。

（4）选用低噪声设备，对主要噪声源采取减振、消声、隔声等措施，确保东厂界噪声满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）中2类、北厂界满足4类声环境功能区要求。

（5）加强固体废物的综合利用和处置工作，脱硫石膏须用于建材生产。

综合利用不畅时运至临时灰渣场贮存。

失去活性的脱硝催化剂优先再生，不能再生的按照危险废物处置，厂内临时贮存须满足《危险废物贮存污染控制标准》（GB18597-2001）标准要求。

（6）落实环境风险防范措施及应急预案，并定期组织演练，防止污染事故的发生。

（7）企业应加强环境管理工作，提高全体职工的环保意识，使清洁生产成为职工自觉的行为，保证工程设计及环评提出的各项污染防治措施的落实及正常运行。

通过采取以上完善可行的污染防治措施，将其风险降至最低。

本项目年回收碳化硅尾气量亿Nm3,年发电量7亿,年外供电量年亿。

根据国家能源局发布的数据，2015年全国6000KW以上机组平均供电标煤315g/,本项目年节标煤量万吨/a。

可减少CO2排放量万t/a,SO2排放量4937t/a,NOX排放量1544t/a,烟尘量10182t/a。

作为资源综合利用项目，本工程回收利用碳化硅副产尾气进行供热发电，实现了能源的综合利用和温室气体减排。

因此，本项目符合CDM的要求，是一个节能减排项目。

供热中心紧靠碳化硅厂建设，可以达到优势互补的目的，供热中心利用了碳化硅副产尾气，其发电供碳化硅项目使用，将每吨碳化硅的生产成本降低567元/吨（节约电量为吨）。

本项目建厂条件如水源、交通运输、用地、联网及工程地质等都是可行的，可满足建设2×260t/h燃气锅炉及2×N70MW汽轮发电机组的要求。

本项目具有良好的环境、社会效益，具有良好的经济吸引力。

五、必要的支撑条件、组织措施及实施方案

本项目可研报告批准后，建设周期总的时间规划为12个月建成投产。

项目实施期间要积极筹措资金，统筹安排，合理交叉作业。

在可行性研究报告批准后，要尽快安排下一步的设计、设备材料的询价、招标及合同谈判，按照设备制造周期的长短认真组织设备采购定货和非标设备的制造和运输，招标确定施工安装队伍，进行施工和生产准备，确保各阶段进度按期实施，使装置早日投产发挥效益。

各阶段实施进度规划：

项目实施计划内容拟分为四个阶段实施，即：

立项阶段，工程设计阶段，施工阶段和试运营阶段。

立项阶段：

主要内容包括：

可行性研究报告的申请审批，编制项目安评、环评报告。

工程设计阶段：

主要内容包括：

详细地质勘探，施工图设计，资金筹措，以及施工前的各种审批手续。

施工阶段：

包括设备定货，制造，土建及设备安装。

在项目上报审批后，施工图设计、设备采购以及安装施工交叉进行，以便缩短整个工程建设周期。

在施工阶段后期还应组织操作人员的培训工作。

调试及试生产阶段：

在所有施工工作完成后，应进行调试及试生产，辅助装置运行等工作，将公用工裎（水，电等）引入装置，投入正常使用。

为保证项目实施进度和工程质量，成立项目实施领导小组。

根据建设内容，制定实施计划，确保工程总体进度，做好项目建设的管理的工作，建立工程招投标制度、工程监理制度、合同管理制度，筹建期要加强建设资金的管理和工程质量的监督工作，努力降低工程建设成本，保证建设工期，确保如期达产。

项目实施后，根据项目建设内容，按项目实施进度建立网络图，定期召开工程协调会议，同时可能采取承包形式，建立经济责任制，对工程建设、工程质量、安全等几个方面进行考核，制定奖惩办法，争取工程早曰投产，早创效益。

项目经试产成功后，在竣工验收前，按国家安全生产的有关规定，必须进行项目安全验收评价，也是对安全“三同时”的验证，建议在本项目试产成功后，竣工验收前做好此项工作。

六、项目的关联行动

目前项目与2014年11月开工建设，一期2×75MW高温高压背压式汽轮发电机组（1#机、2#机）已完成锅炉主体安装、机组主厂房土建及办公楼、公寓楼、餐厅楼后勤设施，公用系统及发电机、汽轮机及其辅机安装正在进行，累计完成投资59417万元。

碳化硅项目1、35KW入场电源线路工程正在进行。

2、高低压所有电器设备正在连接、调试中。

3、集中上料系统设备正在连接调试中。

4、气体回收系统正在施工，设备正在制作加工中。

七、项目负责人主要工作及科研经历

卓粤，男，38岁，大专学历，现任宁夏兴尔泰化工集团有限公司技术部部长。

主要负责循环经济、节能减排、技术改造和企业的管理工作。

该同志朝气蓬勃，勤奋学习，勇于创新，是企业不可多得的优秀人才。

1、无私奉献，积极为技改做贡献。

卓粤在担任技术部部长期间，累计参加技术改造工作十多次，每次都身先士卒，积极的投入到技改第一线，2012年以来，公司往循环经济企业转型，为加快技改工程进度，许多工艺和设备都是自己设计和制作，而这些设备一旦在安装过程中出现失误，将导致严重后果，在困难面前，不退缩，不怕难，亲自参与工艺设计和设备制作、安装。

对每一道工序严格控制。

累计制作设备二百多万元，为公司节约技改资金一百多万元。

2、大力发展循环经济、促进节能减排、申请国家专利，提高公司竞争力

传统开放式电石炉尾气都没回收利用，都被燃烧掉或泄露掉，造成极大的能源浪费和环境污染。

近几年密闭式电石炉的尾气回收利用大多数都是作为燃料烧制石灰，这种工艺简单替代了价值很低的沫煤。

电石炉尾气中一氧化碳含量在80%以上，是制作化工产品很好的原料。

但是对气体中的氧含量要求很高，不能高于%。

2012年以前，全国只有两家利用电石炉尾气制作化工产品的厂家。

2012年公司提出构思，利用原有的两台电石炉尾气，回收利用到原有的老合成氨系统，生产合成氨、碳酸氢铵。

到2012年底，成功解决了尾气中氧含量高，粉尘高，焦油高的问题，顺利把尾气并入了合成氨系统。

年节约无烟煤万吨，同时减少了一氧化碳、二氧化碳等污染物排放。

电石炉尾气回收装置经过2014年、2015年两年运行，累积了丰富的实践经验，2016年申请了三项国家专利，一种电石尾气回收系统20（发明专利），一种电石尾气回收系统20（实用新型专利），一种电石炉尾气回收装置20（实用新型专利），成为全国仅有的三家利用电石炉尾气生产化工产品的厂家之一。

2015年由于开了四台电石炉，合成氨系统无法消耗四台电石炉尾气，其中有一台电石炉尾气始终无法回收利用。

公司决定投资亿元，上一套8万吨合成氨装置，消耗四台电石炉尾气的同时，达到安全、节约的目的。

卓粤同志负责该项目的设计、施工、投运。

项目实施期间，自主设计了脱硫工段、变换工段、变压吸附工段（国家发明专利：

变压吸附脱碳工艺及装置。

专利号：

[]。

发明人：

卓粤）2017年元月该项目顺利试生产，一次性安全开车成功。

四台电石炉尾气全部回收利用，电耗大幅度降低。

比技改前，年节约无烟煤万吨，年节约用电1200万度，合成氨系统压力从29兆帕降至22兆帕，达到了安全节能的目的。

并成功利用硫酸厂的副产蒸汽到合成氨系统，年节约燃料煤5000吨，为企业的循环经济发展做出了贡献。

3、刻苦钻研、勇于创新

2016年卓粤同志参与了公司建设50万吨碳化硅/尾气利用到电厂发电和尾气利用到合成氨装置的项目，项目正在建设中。

全国碳化硅厂大部分尾气都没有回收利用，即浪费了能源有污染了环境。

看到目前这种浪费能源的情况，卓粤同志看在眼里，急在心中。

根据实际情况，刻苦钻研，研究了大量的技术资料，研发了三项回收尾气技术，并申请了国家专利。

一种碳化硅密闭炉尾气回收发电再利用的方法（国家发明专利），一种碳化硅尾气回收再利用生产合成氨的方法（国家发明专利），一种碳化硅密闭炉尾气回收的装置（实用新型专利）。

八、主要参加人员名单

姓名

性别

出生年月

职务

职称

所学专业

现从事专业

所在单位

在本项目中

承担的任务

卓粤

男

工程师

化工工程

化工

宁夏兴尔泰化工集团

技术总监

李毅

男

技术员

化工

化工

宁夏兴尔泰化工集团

技术指导

秦大庆

男

技术员

化工

化工

宁夏兴尔泰化工集团

技术指导

九、项目经费预算及来源渠道

科目名称

合计（万元）

专项经费

自筹经费

一、经费支出

8568

2000

6568

（一）直接费用

8568

1.设备费

6440

1306

5134

2.材料费

1428

382

1046

3.测试化验加工费

120

54

66

4.燃料动力费

180

85

95

5.差旅费

30

5

25

6.会议费

7.国际合作交流费

8.出版/文献/信息传播/知识产权事务费

5

5

9.劳务费

130

68

62

10.专家咨询费

5

5

11.其他支出

230

90

140

（二）间接费用

其中：

绩效支出

二、经费来源

（一）申请从专项经费获得的资助

2000

/

（二）自筹经费来源

6568

/

1、其他财政经费拨款

/

2、单位自筹经费

/

十、申报单位意见

负责人：

（公章）

2017年12月15日

十一、自治区有关部门科技处或县（市）科技局意见

负责人：

（公章）

年月日