精编完整版00N立方米hFCC催化裂化装置烟气脱硫项目可研报告.docx

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精编完整版00N立方米hFCC催化裂化装置烟气脱硫项目可研报告

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山东成达新能源科技有限公司

200000Nm³/hFCC催化裂化装置烟气脱硫项目

可

行

性

研

究

报

告

重庆川仪自动化股份有限公司

2014年12月20日

审定：

诸建民

审核：

张浩

校核：

秦杨

编制人员：

孙鉴杨俊许剑吴旭奇

第一章总论9

1.1项目名称及承办单位9

1.1.1项目名称9

1.1.2项目法人及法人代表9

1.1.3项目建设地点9

1.1.4报告编制单位9

1.2编制依据9

1.2.1国家及行业法规9

1.2.2编制原则11

1.2.3项目单位提供的资料12

1.2.4项目性质及建设规模12

1.3研究目的及研究范围12

1.3.1研究目的12

1.3.2研究范围13

1.4主要技术原则13

1.5工程建设的必要性14

1.6项目总投资及资金来源15

1.6.1项目管理与实施15

1.6.2环境保护15

1.7项目结论及建议15

1.7.1项目结论15

1.7.2建议16

第二章项目建设条件及选址16

2.1项目建设条件16

2.1.1地理位置16

2.1.2气象条件17

2.1.3地质条件18

2.1.4水文条件19

2.2水、电、气供应条件19

2.2.1供水19

2.2.2供电19

2.2.3供压缩空气19

2.3项目选址20

第三章工程技术方案可行性20

3.1主要脱硫工艺及项目脱硫工艺的选择20

3.1.1主要脱硫工艺20

3.1.2项目脱硫工艺的选择24

3.2钠-镁双碱法脱硫工程描述26

3.2.1钠-镁双碱法工艺原理26

3.2.2工程描述27

3.2.3技术特点29

3.3装机方案及选型30

3.3.1螺杆膨胀发电站配置30

3.2.2热水参数的选定30

3.2.3热力设计内容和范围30

3.4设计基础参数30

3.4.1脱硫系统设计基础参数30

3.4.2脱硫系统各项性能参数32

第四章脱硫工程系统33

4.1脱硫装置的总平面布置33

4.2脱硫工艺系统设计33

4.2.1脱硫工艺系统33

4.2.2脱硫工艺系统设计34

4.2.3主要设备表41

4.3脱硫电器系统设计43

4.3.10.4kV供电配电系统43

4.3.2控制与保护44

4.3.3防雷接地系统45

4.3.4电缆和电缆构筑物45

4.3.5电气设备布置47

4.4脱硫仪表系统设计47

4.4.1就地远传仪表47

4.4.2分析仪表47

4.4.3控制方式48

4.5建筑、结构设计49

4.5.1设计准则50

4.5.2建筑标准50

4.5.3材料51

4.5.4建筑物的结构型式51

4.5.5建（构）筑物基础及其地基处理51

4.9总平面布置51

4.9.1平面布置52

4.9.2竖向设计52

4.9.3管线布置52

第五章环境保护63

5.1项目周围环境现状63

5.2主要污染源63

5.2.1施工期63

5.2.2运营期63

5.3治理方案63

5.3.1编制依据63

5.3.2执行标准64

5.3.3治理方案64

5.4绿化65

5.5项目对周围环境影响的变化65

5.5.1总量控制和环境保护标准65

5.5.2对周围环境影响的改善65

5.6其他污染物处理效果评估66

5.7工程实施后的社会效益67

第六章劳动安全和工业卫生68

6.1消防68

6.2劳动安全和工业卫生69

6.2.1生产过程中主要职业危险，危害因素分析69

6.2.2职业安全卫生防护的措施70

6.2.3事故状态下环境应急措施71

第七章节约能源72

7.1必要性72

7.2节能原则72

7.3节能措施72

7.3.1主要节能措施72

7.3.2其它节能措施73

第八章项目管理及实施计划73

8.1项目实施领导小组73

8.2项目管理74

8.2.1原则74

8.2.2施工管理74

8.2.3财务管理74

8.3项目实施计划75

8.3.1项目实施条件75

8.3.2项目实施计划75

第九章项目定员76

9.1生产管理76

9.2人员编制76

9.3人员培训76

第十章投资估算77

10.1投资估算说明77

10.1.1本工程预算包括77

10.1.2本工程估算不包括如下部分77

10.2投资估算78

10.2.1编制依据78

10.2.2编制方法78

10.2.3总投资79

第十一章结论与建议79

11.1结论79

11.2建议80

第一章总论

1.1项目名称及承办单位

1.1.1项目名称

200000Nm³/hFCC催化裂化装置烟气脱硫项目

1.1.2项目法人及法人代表

项目法人：

山东成达新能源科技有限公司

法人代表：

蔡君普

1.1.3项目建设地点

项目建设地点选于山东成达新能源科技有限公司现址内。

1.1.4报告编制单位

编制单位：

浙江经纬工程项目管理有限公司

1.2编制依据

1.2.1国家及行业法规

（7）《大气污染物综合排放标准》（GB16297－1996）

（8）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348－90）

（9）山东成达新能源科技有限公司与上海川仪工程技术有限公司签订的《山东成达新能源科技有限公司200000Nm³/hFCC催化烟气脱硫工程技术协议》

（10）山东成达新能源科技有限公司提供的有关设计基础数据和资料。

（11）国家发展计划委员会、国家经济贸易委员会、建设部计基础〔2001〕26号关于《热电联产项目可行性研究技术规定》等。

（12）山东永鑫能源集团提供的企业基本情况、项目备案证、节能备选项目汇总表、企业基本情况表、项目基本情况表、相关文件、设计基础资料等；

（13）《建设项目经济评价方法与参数》（第三版），国家发改委、建设部发布；

（14）国家现行的有关法规、政策及标准；

（15）《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》。

1.2.2编制原则

（1）项目建设必须符合国家产业政策和发展方向。

严格贯彻执行《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》、国务院《关于加快发展循环经济的若干意见》及《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》和国家发展和改革委员会《关于印发“十一五”十大重点节能工程实施意见的通知》精神及国家标准、规范、政策。

（2）走新型工业化发展道路，大力推进节能降耗，以技术创新为动力，以项目实施为基础，实现“十二五”期间废气、废弃物减排的目标；

（3）根据山东成达新能源科技有限公司的实际情况和建设要求，采用技术先进可靠、高效环境治理的成熟技术，力求做到环保治理技术先进、设备配置先进可靠、不影响原装置的稳定操作、产品质量符合有关标准。

在确保治理效果的前提下，尽量减少占地、降低运行费用和一次性投资；

（4）项目建设与生产同时进行，尽量做到不影响正常生产。

充分利用现有的生产设备、公用工程、辅助工程、生活福利设施和人员的有利条件，节约投资，加快建设进度；

（5）严格执行环境保护、消防、安全工业卫生法规，落实“三废”处理和安全卫生措施，使项目实施后，各项指标符合国家和企业安全卫生要求，企业在获得经济效益的同时，产生良好的社会效益。

注重采取环境保护措施，努力避免产生新的污染源。

执行《化工建设项目环境保护设计规范》，注重采取环境保护措施，环保工程与工艺装置同步设计、同步施工和同步投产；

（6）厂区总体规划布局、车间的平面布置及生产配套设施，执行《危险化学品安全管理条例》（国务院令第344号）、《安全生产许可证条例》（国务院令第397号）的有关规定和要求。

（7）项目建设必须符合企业的整体发展规划。

充分利用公司现有生产装置、公用工程、辅助工程、生活福利设施和人员的有利条件，节约投资，加快建设进度。

在满足生产工艺要求的前提下，严格控制辅助设施的建设规模。

（8）根据地方和行业基价表，结合企业的实际情况，实事求是地编制工程投资估算。

1.2.3项目单位提供的资料

（1）厂址气象和地理、地质条件；

（2）山东成达新能源科技有限公司现有工程设计资料；

（3）FCC再生烟气量、烟气温度、烟气压力、含硫量、粉尘含量等资料；

1.2.4项目性质及建设规模

本项目属于现有FCC催化裂化装置加装烟气脱硫装置及余热综合发电的老厂技改项目，拟对山东成达新能源科技有限公司200000Nm³/h烟气实施脱硫

1.3研究目的及研究范围

1.3.1研究目的

本可行性研究的目的是为了寻求先进适用的脱硫工艺技术；在现有有限的场地上实现紧凑的设备布置；工程的安全实施；与主体机组的无缝连接和装置的稳定可靠运行；各项脱硫指标能够满足现行的环境保护标准和其它相关规定的要求；脱硫剂价廉易得；脱硫副产品可综合利用。

1.3.2研究范围

本项目可行性研究的范围为：

为现有200000Nm³/hFCC催化裂化再生烟气配套建设烟气脱硫装置具体包括以下内容：

（1）脱硫工程建设条件的落实和描述；

（2）脱硫工程工艺技术的比较和选定；

（3）脱硫工程实施方案的确定；

（4）本次节能改造节能工程的可行性、必要性、有利条件；

（5）改造的技术内容，包括技术方案、设备方案及工程方案；

（6）公用辅助工程方案；

（7）改造工程中的环保、安全、消防按“三同时”原则提出方案；

（8）本次改造工程的节能量计算和校核；

（9）改造工程的投资估算及运行成本分析；

（10）提出研究结论，存在问题和建设性意见。

1.4主要技术原则

（1）通过对对山东成达新能源科技有限公司200000Nm³/h加装烟气脱硫装置的实施，使公司的SO2排放总量不超过目前的配额目标，并为公司的进一步发展留有余量。

（2）结合工程的实际情况，在脱硫系统工艺设计方案拟定时，要妥善处理好与运行机组的衔接关系，尽可能减少在工程实施过程中对主体机组的影响，确保主体装置正常运行并充分利用公司的现有场地和现有公用设施，以利于节约工程投资。

（3）脱硫工艺的选择应遵循“工艺成熟，运行稳定，脱硫效率高，投资省，无二次污染”的原则，结合公司特点和现状，提出推荐方案。

（4）脱硫装置按相对独立的脱硫系统进行设计，同时充分注意烟气脱硫装置（FGD）与主机系统的有机联系，烟气脱硫系统的配套辅助设施尽量与主机系统共用，所需的工艺水、电、仪用压缩空气等由电厂相应系统引出。

（5）在周围资源许可的情况下，优先考虑供应可靠、价格便宜、质量稳定、对周围环境不会产生污染的吸收剂。

（6）脱硫副产物应尽可能综合利用，当综合利用受阻时，其处置应避免对环境带来不利影响。

应与灰渣分开堆放，留有今后综合利用的可能性，并采取防止副产物造成二次污染的措施。

（7）综合考虑公司FCC催化裂化装置实际含硫量的变化趋势，脱硫装置系统设计及设备选型时有一定的适应能力。

FGD系统的设计寿命与对应主机的剩余寿命相适应。

1.5工程建设的必要性

山东成达新能源科技有限公司位于山东省博兴县湖滨工业园，距离县城15公里，虽不在酸雨控制区和二氧化硫控制区范围内，但以清洁生产、达标排放和总量控制为基本原则，通过有效削减烟气污染物的排放量，结合环境保护发展规划和城市发展总体规划，对污染排放实施有效的治理是必要的。

FCC装置加设烟气脱硫装置后，每年可大幅度减少二氧化硫和烟尘的排放，减小对周边环境的污染影响。

1.6项目总投资及资金来源

项目总投资2150万元，全部为企业自筹。

1.6.1项目管理与实施

项目建设期为项目建设进度拟定为4个月。

1.6.2环境保护

该项目是利用新工艺、新技术和新设备对FCC催化裂化装置加设烟气脱硫装置，每年可大幅度减少二氧化硫的排放，减小对周边环境的污染影响。

1.7项目结论及建议

1.7.1项目结论

山东成达新能源科技有限公司积极响应政府号召，实施FCC催化再生装置的烟气脱硫项目，在很大程度上减少污染物的产生量和排放量，有效地降低SO2和烟尘的排放量，对保护环境，确保“十二五”节能减排目标的实现，促进资源节约型、环境友好型社会建设，都具有十分重要的意义。

项目总投资2150万元，全部由企业自筹。

项目建成后，锅炉主要污染物SO2减排量为350t/a,同时减排烟尘78.8t/a，

1.7.2建议

建议项目建设中加强质量监督管理，加强成本控制，降低造价。

同时政府应加大扶持力度，确保项目的正常运行。

第二章项目建设条件及选址

2.1项目建设条件

2.1.1地理位置

山东省博兴县位于鲁北平原,黄河下游南岸,为黄河冲积平原的一部分,区内地形比较平坦,总的地势南高北低,西高东低,自西南向东北缓倾,地面坡降1/10000左右,海拔高度8～15米,最高海拔20米.地貌层在各种自然因素的影响作用下,形成高、坡、洼地相间的地貌景观。

博兴县南邻淄博市的桓台县和临淄区,北接滨州市的滨城区,东与东营市的广饶县毗邻,西与淄博市的高青县接壤,处在环渤海经济区\黄河三角洲腹地.山东成达新能源科技有限公司位于博兴县城东南的湖滨镇项目集中区,厂区北靠柳辛公路,交通运输十分便利。

2.1.2气象条件

博兴县属暖温带亚湿润季风气候区,受海洋气流影响明显,其主要特征是:

春旱多风、夏热多雨、冬季干冷、四季分明.根据博兴气象站1961～2000年40年间观测资料统计,博兴县气候、气象为:

（1）气温

年平均气温12.9℃

极端最高气温41.4℃,出现在1972年7月5日

极端最低气温-23.4℃,出现在1972年2月7日

最热月平均气温26.7℃

最冷月平均气温-3.1℃

（2）降雨量

年降雨量576mm

年最大降雨量1073.1mm

年最小降雨量276mm

月最大降雨量496mm

年平均降水日数71天

（3）蒸发量

年平均蒸发量1850.4mm

年最大蒸发量2417mm

（4）风

常年主导风向为ESE

平均风速为2.6m/s

年平均大风日数13.7天

（5）气压

平均气压1016.2毫帕

（6）其他

冬季冻土深度49cm

最大积雪厚度30cm

平均雾天日数20.3天

平均雷暴日数26.8天

2.1.3地质条件

博兴县县境地处燕山运动断裂带，渤海凹陷西南边缘与泰沂山区山前冲击平原的交接地带，齐河至广饶大断裂带从中部穿过，今小清河基本上处断裂层裂痕处。

从而将博兴县分成两个南北不同的地质构造单位。

小清河以南属泰沂山区山前冲积平原。

形成全境西高东低，南北高中间洼的簸箕状地形特点。

2.1.4水文条件

博兴县平均海拔8米，最高21.6米，最低5.4米。

境内有黄河、小清河、支脉河三大水系，与其支系预备河、北支新河自西向东穿境而过。

兴福河、溢洪河、渔沟子、小河子、三号沟、蒲洼沟、工农河、打渔张河8条河流为季节性河流。

胜利河纵观南北，对北水南调起重要作用。

全境河网纵横，排灌畅通。

麻大湖位于博兴、桓台交界处，入湖河流有乌河、孝妇河等，是小清河水量的调蓄区。

2.2水、电、气供应条件

2.2.1供水

按照脱硫工程及余热发电工程的有关设计参数，FCC烟气脱硫装置工艺水总消耗量约为15m3/h，引用厂内冷却水即可。

本期脱硫装置所需的工艺水来源于电厂主体工程的工业水，主要用于制作氧化镁浆液，以及烟气喷雾降温。

2.2.2供电

脱硫系统所用380V交流电源由FCC装置配电室提供，用于脱硫段与脱硫电机的供电及余热发电装置的仪表供电，正常运行情况下，用电负荷140KW.h-1。

2.2.3供压缩空气

脱硫装置及余热发电装置的压缩空气消耗量不大，主要用于喷雾冷却系统。

压缩空气气源由主体工程的仪用压缩空气系统提供。

2.3项目选址

FCC装置烟气脱硫工程在公司现有装置位置西南空地上建设，不需另外选址。

第三章工程技术方案可行性

3.1主要脱硫工艺及项目脱硫工艺的选择

3.1.1主要脱硫工艺

烟气脱硫的历史悠久，早在一百多年前就有人进行了这方面的研究。

据美国环保局（EPA）统计，世界各国开发、研究、使用的S02控制技术达200种。

这些技术归纳起来可分为三大类:

（l）燃烧前脱硫，如洗煤、微生物脱硫;

（2）燃烧中脱硫，如工业型煤固硫、炉内喷钙;（3）燃烧后脱硫，即烟气脱硫（FGD）。

FGD法是世界上唯一大规模商业化的脱硫技术,主要是利用吸收剂或吸附剂去除烟气中的S02，并使其转化为较稳定的硫的化合物。

FGD技术种类繁多，但是真正工业化的只有十几种。

FGD技术按脱硫后产物的含水量大小可分为湿法、半干法和干法;按脱硫剂是否再生分为再生法和不可再生法;按脱硫产物是否回收分为回收法和抛弃法。

其中湿法脱硫技术应用约占整个工业化脱硫装置的85%左右。

主要有以下几种：

（1）湿法石灰石/石灰烟气脱硫技术

该法是利用成本低廉的石灰石或石灰作为吸收剂吸收烟气中的S02，生成半水亚硫酸钙或石膏。

这种技术曾在70年代因其投资大、运行费用高和腐蚀、结垢、堵塞等问题而影响了其在火电厂中的应用。

经过多年的实践和改进，工作性能和可靠性大为提高，投资与运行费用显著减少。

该法主要优点为:

a.脱硫效率高（脱硫效率大于90%）;b.吸收剂利用率高，可大于90%;c.设备运转率高（可达90%以上）。

该法是目前我国引进的烟气脱硫装置中主要方法。

主要缺点是投资大、设备占地面积大、运行费用高。

“七五”期间重庆路磺电厂引进日本三菱重工的与2又360MW机组配套2套湿式石灰石/石膏法烟气脱硫技术与设备，率先建成了大型电厂锅炉烟气莫建松，双碱法烟气脱硫工艺的可靠性研究及工业应用脱硫示范工程，并于1992年和1993年正式投入商业运转，系统脱硫率达95%以上，副产品石膏纯度高于90%。

目前，从设计上综合考虑加强反应控制，强制氧化，从而减少吸收塔和附属设备体积、降低电耗、减少基本建设投资和运行费用。

选用耐腐蚀材料，提高吸收塔及出口烟气、挡板、除雾装置等的使用寿命，提高气液传质效率，建造大尺寸的吸收塔等因素，对此项技术作了进一步改进和提高。

（2）氨法烟气脱硫技术

氨法烟气脱硫采用氨作为二氧化硫的吸收剂，氨与二氧化硫反应生成亚硫酸铵和亚硫酸铵，随着亚硫酸氢铵比例的增加，需补充氨，而亚硫酸铵会从脱硫系统中结晶出来。

在有氧气存在的情况下还可能发生氧化反应生成硫酸铵。

该法根据吸收液再生方法不同，可以分为氨一酸法、氨一亚硫酸铵法和氨一硫铵法。

影响氨法脱硫效率的主要因素是脱硫液的组成，受溶液蒸气压和pH值的影响。

氨法的主要优点是脱硫剂利用率和脱硫效率高，且可以生产副产品。

但氨易挥发，使得吸收剂的消耗量增加，产生二次污染。

此外该法还存在生产成本高、易腐蚀、净化后尾气中含有气溶胶等问题。

（3）双碱法脱硫工艺

为了克服石灰/石灰石法容易结垢和堵塞的缺点，发展了双碱法。

该法先用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收，然后再用石灰乳或石灰对吸收液进行再生。

双碱法的明显优点是，由于主塔内采用液相吸收，吸收剂在塔外的再生池中进行再生，从而不存在塔内结垢和浆料堵塞问题，从而可以使用高效的板式塔或填料塔代替目前广泛使用的喷淋塔浆液法，减小吸收塔的尺寸及操作液气比，降低成本。

另外，双碱法可得到较高的脱硫率，可达85%以上，应用范围较广，该法的主要缺点是再生池和澄清池占地面积较大。

（4）喷雾干燥法烟气脱硫技术

这种技术属半干法脱硫技术，多数采用旋转喷雾器，石灰浆液作吸收剂，以细雾滴喷入反应器，与二氧化硫反应并同时干燥，在反应器出口，随着水分蒸发，形成了干的颗粒混合物。

其工艺特点是投资较低，设计和运行费用较为简单，占地面积较少，脱硫率一般为60一80%。

在西欧的德国、奥地利、意大利、丹麦、瑞典、芬兰等国家应用比较多。

美国也有巧套装置（总容量500OMW）在运行，燃煤含硫量一般不超过1.5%，脱硫效率均低于90%。

黎明发动机厂从丹麦引进技术并建成一套5000ONm3/h工业装置，并对低硫煤（含硫率0.97%）烟气进行了脱硫试验，在钙硫比为2.2时，取得80%的系统总脱硫效率。

（5）炉内喷吸收剂/增湿活化烟气脱硫工艺

该法是一种将粉状钙质脱硫剂直接喷入燃烧锅炉炉膛的技术，由于投资及运行费用较低，该类工艺方法在近期内取得较大进展，在西北欧广大国家均已有工业运行装置。

芬兰IVO公司开发了炉内喷钙/活化脱硫工艺（LIFAC），克服了脱硫效率不高及粉尘比阻升高而影响除尘效果的弊端，具体做法是:

在锅炉尾部安活化反应器，将烟气增湿，使剩余的吸收剂活化与二氧化硫反应。

其工艺简单，占地小，主要适用于中、低硫煤锅炉，脱硫率一般为60一80%。

其主要缺点是脱硫剂消耗量大，易产生粉灰，使除尘负荷加重。

南京下关电厂引进LIFAC全套技术，配套125MW机组（燃煤含硫率0.92%），设计脱硫率75%。

（6）烟气循环流化床法

在流化床中将石灰粉按一定的比例加入烟气中，使石灰粉在烟气当中处于流化状态反复反应生成亚硫酸钙。

优点：

钙利用率高、无运动部件、投资省。

缺点：

脱硫率较低≥80%、对石灰纯度要求较高，国内石灰不易保证质量、烟气压头损失大、由于加料不均匀会影响锅炉运行。

（7）活性炭法

使烟气通过加有催化剂的活性炭，烟气中的SO2经催化反应成SO3并吸附在活性炭中，用水将活性炭中的SO3洗涤成为稀硫酸同时使活性炭再生。

优点：

脱硫率较高：

≥90%、工艺流程简单、无运动设备、投资较省、运行费用低。

缺点：

副产物为稀硫酸，不适宜运输，只能就地利用消化。

活性炭每5年需要更换。

（8）电子束法

将烟气冷却到60℃左右，利用电子束辐照；产生自由基，生成硫酸和硝酸，再与加入的氨气反应生成硫酸铵和硝酸铵。

收集硫酸铵和硝酸铵粉造粒制成复合肥。

优点：

脱硫率高：

≥90%、同时脱硫并脱硝，副产物是一种优良的复合肥，无废物产生。

缺点：

投资高，因设备元件不过关，大型机组应较困难。

（9）脉冲电晕法

将烟气冷却到60℃左右，利用高压电场辐照；产生自由基，生成硫酸和硝酸，再与加入的氨气反应生成硫酸铵和硝酸铵。

收集硫酸铵和硝酸铵粉造粒制成复合肥。

优点：

脱硫率高：

≥90%、同时脱硫并脱硝，副产物是一种优良的复合肥，无废物产生。

缺点：

投资高，因设备元件不过关，大型机组应较困难。

（10）海水脱硫法

利用海水洗涤烟气吸收烟气中的SO2气体。

优点：

脱硫率比较高：

≥90%、工艺流程简单，投资省、占地面积小、运行成本低；缺点：

受地域条件限制，只能用于沿海地区。

只适用于中、低硫煤种、有二次污染。

3.1.2项目脱硫工艺的选择

根据目前国内外脱硫技术的状况,要选择好适当的脱硫技术必须从以下几点进行综合考虑：

（1）所选择的脱硫技术是否影响原有或新建装置的正常生产。

有些脱硫技术在对已建成的装置进行实施脱硫工程，须对原有装置进行改造，脱硫工程建成后有可能影响到原有装置的生产或锅炉的运行情况，此类影响包括两方面的内容；一是脱硫装置在建设期的影响；即在装置建设期间，原装置需停工，由此会造成经济损失；二是装置投用后对原有设施的影响。

即装置建成后会造成原有生产装置