环保治理可行性报告.docx
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环保治理可行性报告
环保综合治理可行性报告
1、企业概况:
四川广宇化工股份有限公司位于四川省广汉市东西大道西三段。
是一家经四川省经济体制改革委员会川体改(1993)270号文批准设立的定向募集股份有限公司。
公司股本总额3339.18万股,其中:
法人股670万股,员工持投2669.18万股,公司完全符合产权明晰、权责明确、政企分开、管理科学的现代企业制度标准。
从建厂初期,经过20多年的艰苦创业,现已发展成为中
(一)型综合性化工企业。
生产区占地面积95199平方米,现资产总额22378.07万元(2004年12月止)。
公司在职职工893人,其中工程技术人员218人(高中级工程技术人员45人),公司主要产品生产能力合成氨6万吨/年、工业纯碱12万吨/年、农用氯化铵12万吨/年、农用碳酸氢铵8万吨/年、塑料编织袋400万条/年。
产品行销四川地区,在川西地区具有良好的信誉度和较高的市场占有率。
公司二OO三年投入1.2亿元进行技术改造,合成氨节能技改装置采用先进的双一段换热式转化新工艺技术代替原间隙式转化工艺;并采用先进的变换气制碱、制铵技术替代原有的脱碳工艺和中低甲流程,通过二OO四年一年来的运行,能源消耗和产品成本大幅度下降低,产品质量也有明显提高。
在质量管理方面,公司采用了PDCA,以质量管理为中心,全员参与,全过程控制,全方位管理,确保了公司产品的质量,各种产品获省优、市优。
2002年底,通过ISO9001:
2000标准国际质量管理体系认证和产品(工业碳酸钠)质量认证。
公司历年来曾先后荣获多种称号,“四川省先进单位”、“德阳市十佳企业”、四川省100家重点企业和化工部500家最大化学工业之一。
由于广宇公司地处广汉市区仅2公里,地理位置特殊,因此,公司内的生产排放污染物、暴空气氨的损失、噪声污染等环保工作成为公司工作的重中之重。
2、公司环保治理情况:
公司按照广府发[2004]34号《广汉市人民政府关于限期四川广宇化工股份有限公司治理废水的通知》的文件精神,立即召开了公司中层以上干部会议,成立了以公司叶总经理任组长的“废水治理达标”领导小组,认真学习和领会文件精神,本着“整体规化、分步实施、先易后难、先小后大,加大环保治理,从生产源头上彻底根治环境污染,实现雨、污分流,最终实现零排放”的原则,制定落实环保治理的实施计划。
首先,提高公司全体员工环保意识。
公司上下团结一心,众志成城,全员积极参与,利用桶、槽回收原料、成品、半成品分析余样及残液,发现管线、法兰等出现泄漏,立即采取措施回收生产料液等办法杜绝排放超标,出现了人人重视环保的可喜局面。
其次,从技术上进行废水源头治理。
公司先成立调查小组,对公司内部各工序生产废水排放情况进行了全面监测调查,又派考察小组远赴郑州水晶化工股份有限公司、江苏华昌化工股份有限公司进行废水治理实地考察,并组织全公司生产管理干部到环保已达标的新都玖源化工股份有限公司参观学习环保治理经验。
公司叶总经理多次召开工程技术人员与生产管理干部会议,以排放调查数据为基础,借鉴同行成功经验,结合自身工艺、设备特点,投资200余万元,针对性采取六项治理措施:
1.)对各机泵一方面将排放液和泄漏液用池子或桶槽进行直接回收进入生产系统利用,另一方面提高检修质量,对一些易腐蚀的管线阀门及密封材料改用抗腐蚀能力更强的材质,杜绝泄漏,避免了各机泵泄漏的污染源产生。
2.)改联碱氯化铵工序外冷器水清洗法为工艺介质(热AI)循环清洗,用2台300m3/h不锈钢材质的热氨泵将热AI循环清洗外冷器,从工艺上杜绝了水洗法每天产生约120m3较高含氨废液的排放,根除了过去废水量较大而治理难度又较高的污染源。
3.)新建360m3废水回收池,集中回收各气液分离器排污的含NH3-N液,回收除去上面的浮油后用以清洗塔器逐级提浓后进入生产系统消化。
4.)新上重碱工序AⅡ泥过滤回收系统,将直排AⅡ泥采用压滤机回收,并将滤布的清洗液回收到回收池沉淀,清液循环清洗使用达到一定浓度后,送入生产系统消化。
5.)为防止突发事故造成水体污染,建造了三个应急处理池,两个应急处理贮桶;并制定了《环境污染事故应急处理预案》。
6.)改进生产系统软水加入,由原来的多点加入改为现在的少点加入,并向一点加入的方向发展,逐级提浓进入生产系统,从源头上减少污染的产生。
这样又将过去排放的淡液全部回收利用,杜绝淡液污染源的产生。
公司在环保治理方面总投入近600万元,采取一系列措施后,从污染物产生的源头控制抓起,大幅削减了污染物的排放量,从现目前来看,公司回收利用的氨的价值基本能维持整套环保措施的正常运转,经济效益虽然不太明显,但环保效益和社会效益却很显著,公司生产废水实现达标排放;根据广汉市环境监测站的验收监测的数据来看,外排废水中,氨氮含量基本稳定达到排放标准要求。
3、环保治理项目提出的背景:
公司技改前合成氨生产能力2.5万吨/年、碳酸氢铵生产能力4.0万吨/年、氯化铵、纯碱生产能力各6.0万吨/年,由于生产工艺沿用C、C、R流程,各消耗较高,在市场竞争中处于劣势地位,严重制约了合成氨、碳铵、氯化铵装置能力的发挥,加之各生产系统设备服务年限较长,设备泄漏大,给环保工作带来了较大隐患。
故结合公司实际,从2002年起公司投入巨资,采用高新技术进行技术改造,通过改造使合成氨装置能力由2.5万吨/年达到6.0万吨/年,氯化铵、纯碱生产能力由6.0万吨/年达到12.0万吨/年。
自2004年3月24日全面投入试运行以来,生产一直正常、稳定,主要生产设备、电气、仪表等运行良好,本次技改工程不仅提高了工艺装备生产能力,而且又大幅度降低了能耗,随着工程的竣工投产,给公司安全、环保、生产带来了显著成效,也极大地提高了企业的经济效益和综合经济实力,在同行业具有较强的竞争能力。
公司在6万吨合成氨和12万吨纯碱节能技改工程的环境保护工作上,严格按照国家有关政策、规定执行。
在环保设施上严格按中国成达化学工程公司作的《合成氨、联碱装置节能技改方案》、《合成氨节能技改工程可行性研究报告》中省、市环保部门、设计部门要求实施,在项目可行性研究阶段,编制了项目建设环境影响报告表,对工程建设可能出现的环境保护问题提出了明确的治理措施,落实了专项基金。
整个工程从设计、施工到试生产过程,环境保护设施绐终坚持与建设项目主体工程建设“三同时”的原则,对生产过程产生的废液、废渣、废气及噪声等,均配套建设了相应的设施进行处理,并在公司总排水口安装了NH3—N在线监测系统,收到了良好的环境效益,对改善厂区及周围环境起到了较好的作用。
但由于公司在“612”工程中投入了巨资进行技改,加之市场行情风云突变,公司面临资金紧缺,一些已经立项和即将立项的环保新技术项目不能及时投入到生产中去,给环保治理工作带来了困难,为了确保环保治理达标合格,公司采取有效措施,利用新技术来彻底根治环境污染。
4、项目提出的理由:
4.1、含氨废液治理项目的提出
氨氮是合成氨分厂、联碱分厂的主要污染物之一,也是国家“一控双达标”要求我公司重点削减的污染因子。
减少氨氮排放总量,对广宇公司今后的发展具有十分重要的意义。
在合成氨、联碱的生产过程中,炉气冷凝液、变换气制碱的尾气洗涤液、综合回收塔回收的稀氨水、合成氨弛放气回收部份的稀氨水、外冷塔洗塔液以等含氨的废水通称为淡液,主要成份是氨和二氧化碳,另外还含有纯碱和铵盐等,由于浓度不高,不能直接进入系统母液中参加循环,否则会造成母液变稀、总存量膨胀,危及正常生产,造成环境污染。
所以对于淡液的处理,传统的办法是采用淡液蒸馏塔来回收其中的氨和二氧化碳,再经综合回收塔吸收后进入系统母液,淡液蒸馏塔一般采用铸铁材料,高大笨重,回收1t氨(折100%)蒸汽耗量约在30t左右,回收成本高,不少厂家将该设备闲置不用,淡液全部或部分排放,淡液没有综合回收,致使氨耗偏高,造成环境污染,影响生态环境。
为此,我们和上海化工研究院合作,借鉴上海化工研究院在合成氨稀氨水解吸精馏塔上的成功经验,设计建设一套适合于合成氨厂稀水、联碱厂淡液综合回收的生产装置,总投资约400万元,再加上其它一些综合回收装置的投资建设,整个环保投资资金为989万元。
各项新环保项目的建设投产,对广宇公司顺利通过污染治理达标验收奠定了可实基础。
淡液综合回收有其特殊性:
首先,淡液综合回收是一个复杂的化学过程,其淡液组份十分复杂,其中氨和二氧化碳具有较大的挥发性,碳酸盐和重碳酸盐的化合键不牢固,在加热情况下很容易解吸出来,但氯化铵等化合物必须先与淡液中的碱性物质反应才能回收其中的氨和二氧化碳。
其次,淡液蒸馏回收受条件限制,在联碱的生产过程中,其母液循环不但要严格控制一定的母液成份,而且还要严格控制母液的总量,即总存量。
母液成份控制不当就会造成系统恶化,甚至无法生产;总量的膨胀势必造成母液排放而损失原料(1m3母液中含氨100kg,含盐300kg)。
为了维持母液的总存量和组份,回收淡液中的氨和二氧化碳不能以氨水的形式进入系统,否则母液的水平衡就会被打破,总存量就会膨胀,生产将严重受损。
加热蒸馏后的塔顶馏出物除氨、二氧化碳外,还含有一定量的水蒸气,为减少水份的带入,必须降低温度。
但淡液蒸馏塔塔顶馏出物的温度降低到一定程度时,会从气相直接生成固相结晶造成管道、设备堵塞。
因此,回收淡液中的氨、二氧化碳必须以气态进入系统而且要控制一个合适的温度,尽可能的减少水份带入系统母液中。
5、几项工业废液综合治理项目:
5.1、废液综合治理项目之一:
淡液蒸馏回收系统装置
5.1.1、工艺流程简述:
合成氨分厂,联碱变换气制碱、炉气冷凝系统等岗位送来的稀氨水、淡液入原料桶,原料液经泵加压后去原料液预热器经釜液预热提温后进入解吸塔,由上而下经塔底进入的蒸汽加热,解析出氨和二氧化碳,气体(NH3、CO2和水蒸汽)进入塔顶冷凝器,经循环冷却水降温,部份水蒸汽冷凝成水回流后,由塔顶引出送去综合回收塔MI吸收段;蒸馏后的残液由塔底引出,经原料预热器与原料液换热降温后,去残液换热器经循环冷却水再次降温合格后送残液池,残液经加压后送至炉气洗涤塔和碳化综合回收塔洗氨提浓进入生产系统。
淡液蒸馏回收系统工艺流程简图:
5.2、主要工艺指标一览表:
序号
指标名称
单位
控制范围
1
解析气温度
℃
85~113
2
解析塔顶温度
℃
93~115
3
塔釜温度
℃
109~129
4
塔顶压力(表)
MPa
0~0.15
5
蒸汽压力(表)
MPa
0.40~0.45
6
入塔原料NH3
tt
20~40
7
残液含NH3
PPM
≤60
8
原料桶液位
%
10~90
9
塔釜液位
%
30~70
10
电机温升
℃
≤60
11
残液分析频率
次/时
1/2
12
原料液分析频率
次/时
1/4
13
原料泵电流
A
≤29.4
14
循环水加压泵电流
A
≤56.8
15
气相组份NH3
%
≥30.5
16
气相组份CO2
%
≥51.5
17
气相组份H2O
%
≤18
5.3、主要设备一览表:
序号
设备名称
规格
数量(台)
1
原料桶
∮3500*5000
1
2
原料泵
65FB-64A
2
3
预热器
∮1500
1
4
残液换热器
80m2
1
5
淡液蒸馏塔
∮1000
1
6
冷凝器
∮800
1
7
残液池
18000*6000*1500
1
8
软水桶
∮3000*4000
1
9
残液泵
65FB-64A
2
10
炉气洗涤塔
∮1500
1
5.2、废液综合治理项目之二:
联碱厂热AI循环清洗外冷器装置
5.2.1、工艺流程简述:
吸氨后的热AI入AI桶,由热AI泵抽送到外冷器,由外冷器底进入。
清洗氯化铵结疤后的AI由外冷器上部溢液回AI桶,以此循环清洗利用,同时部份去结晶供生产系统用。
工艺流程简图如下:
5.2.2、工艺指标:
热AI温度≥40°。
5.2.3、主要设备一览表:
序号
设备名称
规格
数量(台)
1
热AI泵
ZB200-150-400A
2
2
外冷器
∮1500
4
∮2000
2
5.3、废液综合治理项目之三:
联碱厂AⅡ泥回收装置
5.3.1、工艺流程简述:
由AII澄清桶底排出的AII泥进入AII泥桶,经AII泥泵打入板框压滤机,经过压滤,滤液入清液池,由清液泵抽回AII澄清桶回收利用。
滤布清洗水入洗水澄清池,经清液泵循环清洗,待浓度提高一定程度后回收入生产系统。
而压滤后的滤饼(滤渣)用作水泥生产添加济。
工艺流程简图如下:
5.3.2、主要设备一览表:
序号
设备名称
规格
数量(台)
1
AII泥桶
∮2000
1
2
AII泥泵
2PN
1
3
清液泵
1
4
板框压滤机
1
5.4、废液综合治理项目之四:
联碱厂炉气净化及回收装置
5.4.1、工艺流程简述:
煅烧炉气经轻灰分离器除去大部份碱尘,进入洗涤器由冷凝液泵送来的冷凝液洗去细碱尘后,进炉气冷凝塔经循环水冷却降温,除去大部份水蒸汽后进入炉气洗涤塔,经洗涤液洗去其中的氨,由风机加压后送去压缩工序;炉气冷凝液由冷凝液泵抽送部份作碱车洗水,其余部份循环洗涤炉气;洗涤液由洗涤液泵循环洗涤炉气,同时送部份作冷凝塔补充水,而洗涤塔液位由淡液蒸馏系统送来残液补充。
工艺流程简图如下:
5.4、2、主要工艺指标一览表:
序号
指标名称
单位
控制范围
1
炉气气温度
℃
≤40
2
玻换气液位
液位计
1/3-2/3
3
洗气塔液位
液位计
1/3-2/3
4
冷凝泵出口压力
MPa
≥0.4
5.4.3、主要设备一览表:
序号
设备名称
规格
数量(台)
1
轻灰分离器
∮1800
1
2
洗涤器
3000×3000
1
3
炉气冷凝塔
∮1500
1
∮1200
2
4
炉气洗涤塔
∮1500
1
5
冷凝液泵
3
6
洗涤液泵
2
7
炉气风机
9-26.7.1D
2
6、废液综合治理项目技术性质、环境和经济可行性分析:
6.1、项目一:
淡液蒸馏回收系统装置
6.1.1、项目一的治理性质:
✧污染防治;
✧与装置有关的技术;
✧资源综合利用。
6.1.2、淡液蒸馏系统装置回收效果和经济可行性评估:
A:
蒸汽消耗:
传统的淡液蒸馏塔采用铸铁材质板式塔,很笨重,传质、传热效果不佳,加上气液分布和接触的不均匀造成蒸汽消耗偏大,回收1t液氨(折成100%)消耗蒸汽在30t左右。
而采用新技术,选择不锈钢规整填料塔,气液分布和接触均匀,可以在较小的气液比下工作,所以蒸汽消耗大大降低。
同时,在设计中采用了高效热交换设备——板式换热器,最大限度地回收了塔釜残液的热量,节约了蒸汽的用量。
经实际生产证明,该装置回收1t液氨(折成100%)消耗蒸汽在10t左右。
B:
装置投资及经济可行性评估:
传统的淡液回收技术由于塔高大笨重,高度都在20m以上。
由于设备笨重,塔基础要求严格,回收效率低,投资大。
采用新技术的淡液回收装置,整套总投资417余万元,按该公司年产合成氨6万吨、纯碱12万吨计,稀水、淡液中的氨(折成100%)在4000t/a左右,向大气排氨2000吨,蒸汽价格按150元/t,全年创效益400余万元。
运行后1年后总投资就能全部收回。
淡液蒸馏系统装置回收投资估算表
序号
设备名称
规格
数量(台)
投资费用(万元)
1
原料桶
∮3500*5000
1
5.0
2
原料泵
65FB-64A
2
5.0
3
预热器
∮1500
1
3.0
4
残液换热器
80m2
1
2.5
5
淡液蒸馏塔
∮1000(包括内装填料)
1
152.0
6
冷凝器
∮800
1
30.0
7
残液池
18000*6000*1500
1
45.0
8
软水桶
∮3000*4000
1
5.0
9
残液泵
65FB-64A
2
5.0
10
炉气洗涤塔
∮1500
1
25.0
11
安装费用
---
50.0
12
土建费用
---
40.0
13
电器仪表
---
20.0
14
其它
---
30.0
15
合计
---
417.0
C:
节约软水:
通过改造,将原塔釜液氨氮含量≤60mg/l的残液经换热降温后,经泵增压至炉气洗涤塔,代替补充水,节约软水用量。
D:
回收效率:
传统的淡液回收技术,其塔釜残液中氨的浓度在0.1%左右,氨回收效率为95%。
采用新技术后,塔釜残液中氨的浓度仅60mg/L,氨回收效率在99.0%以上。
前者塔釜残液中氨氮浓度严重超标,不符合国家规定的环保排放要求,而后者可以达到国家规定的一级环保排放要求。
采用新技术可以保护环境,减少排污费支出,同时减少对河流的污染,保护生态环境,具有显著的经济效益和社会效益。
6.1.3、环境评估:
在生产过程中原流失的氨主要随水和废气排入环境。
排出的废水中氨氮浓度高,氨流失量大,造成直接经济损失。
采用该装置后,将稀氨水进行提浓回收,回用到生产中去,减少了污染也带来经济效益。
6.2、项目二:
联碱厂热AI循环清洗外冷器装置
6.2.1、项目二的治理性质:
✧资源综合利用。
6.2.2、联碱厂热AI循环清洗外冷器装置回收效果和经济可行性评估:
A:
装置投资及经济可行性评估:
过去用清水直接清洗外冷器后进行排放,既影响环保又给企业带来较大损失,该装置投用后,每天可直接回收氨2.5吨,回收氯化铵3.0吨,全年可回收氨达825.0吨,按液氨每吨1500.00元/吨,回收氯化铵990.0吨,氯化铵600.0元/吨吨计,除运行费用后可回收经济效益150.00万元。
热AI循环清洗外冷器装置回收投资估算表
序号
设备名称
规格
数量(台)
投资费用(万元)
1
热AI泵
ZB200-150-400A
2
10.0
2
外冷器
∮1500
4
170.0
∮2000
2
150.0
3
安装费用
---
2.0
4
土建费用
---
10.0
5
电器仪表
---
5.0
6
合计
---
347.0
6.2.3、环境评估:
该项目投资运行后,实现了无废水产生和排放,每年可少交排污费,其节省费用是相当可观的,减少对江河流域的污染,保护生态环境,具有显著的经济和社会效益。
6.3、项目三:
联碱厂AⅡ泥回收装置
6.3.1、项目三的治理性质:
✧防治污染;
✧与装置有关的技术;
✧提高资源综合利用。
6.3.2、联碱厂AⅡ泥回收装置回收效果和经济可行性评估:
A:
装置投资及经济可行性评估:
该装置投入后,总投资约为11.0万元。
以公司12万吨/年纯碱计,每年可回收氨量约为:
240.0吨,工业盐600.0吨,CO2100.0吨,综合经济效益可达50.0万元。
AⅡ泥回收装置回收投资估算表
序号
设备名称
规格
数量(台)
投资费用(万元)
1
AII泥桶
∮2000
1
2.0
2
AII泥泵
2PN
1
1.0
3
清液泵
1
1.0
4
板框压滤机
1
3.5
安装费用
1.0
土建费用
2.5
合计
11.0
6.3.3、环境评估:
杜绝了AII泥排放污染环境的问题,减少了污染也带来经济效益。
6.4、项目四:
联碱厂炉气净化及冷凝回收装置
6.4.1、项目四的治理性质:
✧防治污染;
✧与装置有关的技术。
6.4.2、联碱厂炉气净化及冷凝回收装置
A:
装置投资及经济可行性评估:
该装置投用后,可将煅烧炉气及冷凝液进行回收利用,避免炉气和冷凝液排放造成的环境污染,每年可回收炉气中的氨约为:
820.0吨,纯碱920.0吨,按液氨每吨1500.00元/吨,纯碱1200.0元/吨计,全年可实现经济效益约230.0万元。
AⅡ泥回收装置回收投资估算表
序号
设备名称
规格
数量(台)
投资费用(万元)
1
轻灰分离器
∮1800
1
5.0
2
洗涤器
3000×3000
1
1.0
3
炉气冷凝塔
∮1500
1
60.0
∮1200
2
90.0
4
炉气洗涤塔
∮1500
1
15.0
5
冷凝液泵
3
12.0
6
洗涤液泵
2
6.0
7
炉气风机
9-26.7.1D
2
15.0
8
安装费用
5.0
9
土建费用
5.0
10
合计
214.0
6.4.3、环境评估:
煅烧炉气及冷凝液进行回收利用后,变废为宝,减少了环境污染,同时也带来经济效益和社会效益。
7.四项废液综合治理项目总投资估算
四项废液综合治理项目总投资估算下表
序号
项目名称
投资费用(万元)
备注
1
淡液蒸馏回收系统装置
417.0
2
联碱厂热AI循环清洗外冷器装置
347.0
3
联碱厂AⅡ泥回收装置
11.0
4
联碱厂炉气净化及冷凝回收装置
214.0
总计
989.0
以上四项投资项目运行后,氨利用率可提高6%,每年可多回收氨4000吨,现加上回收的盐、CO2等经济效益是相当可观的,每年可实现销售收入1270万元,利润600万元,税金100万元。
该项废液综合治理项目建设期一年,一年半后可收回全部投资费用。
8.工业废水持续治理战略
8.1、进一步在公司员工中克服概念性的障碍,进一步动员合公司员工,充分认识环境保护的重要性,从而促进环保治理健康的、持续不断的发展。
8.2、巩固环保治理各项低费用/无费项目的成果,把环保治理的管理方法用到全过程的控制中去,包括备品备件的管理,原料的分类管理及混配,合成氨、纯碱生产过程各工序的管理和状态控制等,使生产管理和环境管理处于最优化状态。
8.3、建立远期的环保治理项目的计划投资和动作,根据本厂具体情况,待各可行性方案实施后,进一步降低氮肥生产的物耗、能耗,逐步实施碳铵和氯化铵生产过程中各种能量的回收利用等,搞好生产、保护环境,不断研究,把环保治理持续稳定地进行下去。
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