目 录
第1章 总论
第2章 市场预测
第3章 产品方案及规模
第4章 工艺初步方案
第5章 原材料燃料的供应
第6章 扩建条件和选址方案
第7章 公用工程及辅助设施方案
第8章 环境保护
第9章 劳动保护与安全卫生
第10章 工厂组织和劳动定员
第11章 项目实施规划
第12章 投资估算
第13章 财务经济评价
第14章 结论
第一章 总论
1、概论
1.1 项目名称
湖南省某某制碱厂合成氨扩产至120kt/a、纯碱扩产至200kt/a工程
1.1.1 主办单位及负责人
主办单位：湖南省某某制碱厂
单位负责人：
1.2 可行性研究报告编制的依据和原则
1.2.1 编制依据
1.2.1.1 湖南省某某制碱厂合成氨扩产至120kt/a、纯碱扩产至200kt/a工程项目建议书
1.2.1.2 2004年7月厂技改工程专项会议及厂长办公会议决定
1.2.2 编制原则
1.2.2.1 执行国家重点产业政策，发展投入产出比高，市场潜力好的工业产品
1.2.2.2 力求技术先进，产品质量可靠，节省投资
1.2.2.3 在编制中严格执行有关标准，规范
1.2.2.4 在先进可靠的基础上，充分发掘现有设备的能力及技术优势配套平衡，形成新的生产能力
1.2.2.5 设计上尽量做到原料消耗低，能量回收好，提高劳动生产率，充分体现国家对技术进步的要求。
1.2.2.6 在目前条件下，争取较好的经济效益，提高企业在市场经济中的竞争能力
1.3 项目提出的背景
1.3.1 企业基本情况
湖南省某某制碱厂是省属国有企业，1967年开始建设，1972年建成投产。第一期工程为20kt/a纯碱，1987年扩建至40kt/a规模。近几年来，经技术改造，填平补齐，实际生产能力已经达到了合成氨30kt/a，纯碱70kt/a，农业氯化铵70kt/a，复混肥30kt/a的生产规模，产品质量，消耗，成本都达到了较好水平。
工厂位于湖南省某某市，工厂生产区占地 8.7公顷，西临资江，东距湘黔铁路1.3公里，厂区设有铁路专用线与某某火车东站接轨，可直接在厂区仓库装卸货物。S312线、冷邵公路从厂前通过，交通十分便利；该厂紧依某某产煤区，原煤充足易；厂区内预留有扩建空地，可以满足煤加工、造气、半脱、变换、精炼、合成的扩能用地和变脱、脱碳、提氢、循环水四大工序增设用地；工厂公用设施条件较好，建有35/6KV降压站。工厂用电由金竹山电厂和岩口变电站引来，用电指标已争取到50kt/a合成氨生产的用电，建有锅炉房供热，并有3000kw的自备发电机组，可解决部分生产用电，于资江边也建有取水泵房，可供生产生活用水，工厂部分主体设备如合成塔，压缩机、铜塔、蒸汽锅炉等已经达到通过改造能够达到或超过50kt/a，合成氨生产能力，工厂的机加工设施比较齐备，加工能力较强，能够满足生产的需要。
工厂现有在册职工1833人，其中上岗职工1085人，各级各类专业技术人员328人，其中工程技术人员85人。现有固定资产8800万元，工业总产值8700万元/件，销售收入10000万元/年，每年上缴利税700万元。湖南省某某制碱厂是一个基础设施齐全，公用工程条件十分优越，技术力量比较雄厚，综合实力较强的工业企业。从事合成氨生产、管理的工程技术人员，在多年的生产实践中积累了 丰富的生产经验和技改设计经验，具有较强的项目管理能力，为项目的实施提供了强有力的技术保证。
2、研究的简要结论
2.1 现有的30kt/a合成氨生产装置，为本项目的建设和生产提供了技术基础、管理经验和成熟的市场条件。
2.2 本次扩建和技改扩大了生产规模，可提高工厂的规模效益，增强工厂在市场的竞争能力。
2.3 本项目产品符合国家产业结构的调整方向，合成氨、纯碱作为工业生产的基础原材料，具有广阔的市场前景。
2.4 本项目建成投产后，有着良好的经济效益和社会效益。
主要经济技术指标表
附表1-1
项目 单位 指标值（万元）
总投资 万元 16343
其中：建设投资 万元 15330.7
流动资金 万元 1000
销售收入 万元/年 43880
工厂成本 万元/年 31334.58
经营成本 万元/年 33882.98
净利润总额 万元/年 8783.37
投资净利润率 % 35.8%
投资收益率 % 32.7%
投资回收期 年 3.92
第二章 市场预测和生产规划
1、市场预测
随着工业产品向深度，广度进一步发展，特别是玻璃、冶炼、日用化工、医药，农药，精细化工等的崛起，以及多元复合肥市场需求的猛增，给合成氨及纯碱这些传统工业产品的产业化发展注入了强劲的动力合成氨及纯碱已经成为旺销产品。根据目前掌握的情况合成氨已广泛用于磷酸一铵，磷酸二铵，精细化工，食品化工等产品和行业中。而纯碱作为工业基础原料，其应用范围更加广泛。随着工厂改制后，生产规模的不断扩大，工厂的市场容量也相应增加，但由于近几年来原材料的大幅上涨，化工行业由于石油、煤、盐等价格的上涨，导致其主导产品价格上扬，出现了近年来的最高点，因此合成氨、纯碱、化肥一直处于供应偏紧的局面，现以我们掌握的市场行情对合成氨、纯碱、氯化铵市场作简要分析：
1、合成氨：从合成氨价格来看，目前市场均价在2050-2200元/吨车板交货价，市场最低车板交货价也在1600元/吨以上，而我厂生产规模扩大后（扩产至12万吨），考虑原材料涨价因素，合成氨生产成本也只有1100元/吨，扣除财务、销售费用后，其利润空间还是比较大。
通过对市场调查，江西贵溪化肥有限责任公司完全有能力容纳我厂4万吨液氨。江西贵溪化肥有限责任公司是国家大型一档化肥企业，现有240kt/a磷酸二铵，100kt/a硫基复合肥，150kt/a复混肥生产的能力，公司总资产13亿元，为我国磷复肥的主要生产基地之一。该厂没有合成氨系统，合成氨年需求量为75kt/a，预计2004年将达到100kt/a。全部依靠外购。目前主要的供应有湘江氮肥厂、岳阳市氮、福建龙岩、上海吴泾和江苏南经等单位。资氮曾供应过一段时间，但由于尿素市场情况好，自用液氨增加而逐渐退出市场。其它几家供应商供应量也不稳定。因此，江西贵化的合成氨问题是制约其发展的瓶颈。其次，从磷酸二铵主要依赖进口，现在虽然建成了几家大生产基地，但供应仍非常紧张。据我们在与贵溪的初步接触中，该公司总经理口头承诺，可以接受20kt/a甚至更多的我厂商品液氨。江西贵化现有42台液氨槽罐车，储存能力达5000m3。
2、纯碱作为工业的基础原材料，其应用范围更加广泛，随着近几年来纯碱的下游产品生产规模不断扩大，纯碱的需求量也越来越大，根据目前的市场行情，整个纯碱行业的市场容量基本上处于饱和，但是由于近几年来原材料的大幅上涨，一些中、小联碱企业因规模小、抗风险能力差、适应市场应变能力不强而停产、减产。加之近两年来，铁路运输相对紧张，北碱南下的机会相应减小，因此整个南方市场的纯碱供应相对偏紧，为我厂生产规模扩大提供了一个千载难逢的机会。更何况我厂由于先河公司的正常投产及三A公司的生产规模的扩大，工厂围墙内大约年消耗纯碱6万吨左右，大量节省运输及包装费用，降低了工厂的经营成本，这是同行业企业无法比拟的。
3、氯化铵：随着国家产业结构的调整，国家加大对农业发展的投资和扶持，因此，化肥的需求量越来越大，而作为复合肥的原料之一——氯化铵，其市场前景会更加广阔。
我厂所处地理位置在湖南省的中部、煤炭资源十分丰富。依资江河岸建立，加上铁路公路交通便利，向四周销售辐射能力大。特别是我厂具有多年的生产经验和一大批合成氨生产的专业人才，所在我厂建设一套120kt/a液氨、200kt/a纯碱生产装置无论从经济效益优势和市场容量来说都是十分可行的。
2、生产规模
2.1 生产能力
合成氨 120kt/a
纯 碱 200kt/a
氯化铵 216kt/a
2.2 脱碳能力分配
a、联碱脱碳：100kt/a合成氨，20kt/a供外销。
b、变压吸附脱碳：20kt/a合成氨，供外销。
第三章 产品方案
1、产品方案
以煤、水、空气为主要原料生产液氨（NH3），生产规模为120kt/a。其中制碱用液氨72kt/a，商品液氨40kt/a。
2、产品质量
符合GB536—88标准要求（液氨）、GB210-92（纯碱）标准要求。
3、本装置年操作生产时间为340天，即8160小时
第四章 工艺初步方案
一、造气工序
造气现有六台2400的炉子，按每台炉产气量4000Nm3/h计，
合成放空气提氢装置投产后，回收的氢折合半水煤气1985Nm3/h。
按Ф2600炉产气量5000Nm3/h计，所需炉子台数为：
（120000340243500-1985-40006）5000=5.1
考虑一台炉备用，至少新增六台Ф2600造气炉。
如按Ф2850炉产气量6000Nm3/h计，所需炉子台数为：
（120000340243500-1985-40006）6000=4.2
考虑一台炉备用，至少新增五台Ф2850造气炉。
每台炉配备一台汽包、一台旋风除尘器、一台废锅、一台洗气塔、一台烟筒。
淘汰现有三台小鼓风机，更新三台D700的高效风机，二开一备。
二、半脱工序
1、方案确定：
现有Ф300024000半脱塔的生产能力为60ktNH3/a，只需增加一套同规格的半脱设备即可，另外需将贫、富液泵更新，并相应改造喷射吸气器。
萝茨鼓风机，现有两台257NM3/min，所需气量为：
1200034024350060(273+45)(273+25)760740（1-0.0433）=983 NM3/min
需新增两台500 NM3/min的萝茨鼓风机，运行二大或一大二小均可。
气柜：现有容积5000m3，按气柜容积的90％保后工段10分钟计算，所需容积为：
120000340603500（273＋30）273104100.9＝10172m3
显然，现有5000m3气柜偏小，更新为10000m3
三、压缩工序
现有七台4M8-36/320压缩机，淘汰六台L系列压缩机，总打气量：367=252 NM3/min，所需打气量为：
12000034024350060=858 NM3/min
选H22A-165/320压缩机四台，运行四大六小，一小机备用
四大六小：1654+366=876 NM3/min
四、变换工序
现有中低变流程，能力有限，阻力较大，通过一些改造，将其能力提高到40kt/a合成氨，再增加一套80kt/a合成氨的中低变流程。
五、精炼工序
现有铜洗塔Ф70016500，能力太小，拟淘汰现有设备。
取铜塔实际操作气速0.1m/s，计算其直径D；
通过铜洗塔的气量
1200003403600（273+35）2731263100=0.113m3/s
0.113=0.785D20.1, D=1.20m
确定新上一套Ф1200铜洗塔系统。
六、合成工序
现有Ф1000矮胖型合成塔，生产能力为60kt/a合成氨，但附
属设备是原Ф600塔系统的设备，针对这一不足，利用闲置的Ф600合成塔外筒、制作一台冷交；增加一台氨冷器；增加水冷排管的排数以增大换热面积，提高降温效果；改造氨分、油分内件提高其分氨和分油能力，使Ф1000系列达到其设计能力，另外，再增加一套Ф1000标准塔型的成套设备。
七、合成冷冻工序
精炼工序需要的冷量：
66.212000.875(38-10)1.05=2043594 kcal/h
合成工序需要的冷量：
27054722.47.4[18-(-15.26)]](100+5)%=3120132kcal/h
向联碱输送9150kg/h液氨产生的冷量:
91501722.45301.55=4122535kcal/h
冷量平衡:
4122535-2043594-3120132=-1041191 kcal/h
显然冷量不够
冷量平衡方案:
将合成工序3120132 kcal/h冷量需求用蒸发联碱的9150 kcal/h液氨来保证，剩余的冷量供精炼，精炼冷量需求缺口1041191 kcal/h用现有的一台氨压缩机（制冷量为44万kcal/h）和新增一台制冷量为65万kcal/h的氨压缩机来解决。
二机运行制冷量为：
44+65=109万kcal/h，满足要求
八、重碱工序
200000340=588.2t碱/d=588.224=24.5t碱/h
现有碳化塔总能力 240t碱/d，缺口588-240=348t碱/d。
按增加两台外冷碳化塔考虑，每台至少需174t碱/d，考虑塔效率，核定为180t碱/d.台。
滤碱机：现有8m2,200t碱/d两台，增加二台13.5m2,400t碱/d滤碱机，开一大一小，一大一小备用。
九、煅烧工序
现有Ф200020000，160t碱/d和Ф180016000，70t碱/d煅烧炉各一台，拟淘汰Ф1800小炉，增加一套Ф280027000煅烧炉系统，其生产能力为500t碱/d（蒸汽压力3.2mpa时,生产能力达550t碱/d）
十、结晶工序
现有冷析、盐析结晶器的生产能力已达到80kt铵/a，所以，
只需新上一套140 kt铵/a的冷析、盐析结晶器系列即可。
冷析结晶器：产量占总产量的46%，其生产能力为：
14046%=64.4kt铵/a
盐析结晶器:产量占总产量的54%,其生产能力为:
14054%=75.6kt铵/a
十一、结晶冷冻工序
每生产一吨氨化铵需移出20万kcal的热量，所需冷量为：
2200003402420=539万kcal/h
现有氨压缩机的总能力为502+443=232万kcal/h，不能满足要求，增加两台170万kcal/h的氨压缩机，运行二大四小即可。
冷凝器：采用蒸发式冷凝器，其单位面积热负荷为8000 kcal/m2.h
总热负荷 17000002=3400000 kcal/h
冷凝面积 F=34000008=425m2
需要一台冷凝面积为425m2的蒸发式冷凝器
十二、新增：变脱（变换气脱硫）工序
由于原料煤的问题，制得的半水煤气中有机硫含量较高，单靠半水煤气脱硫不能满足变换气脱碳的需要，必须增设变换气脱硫工序来加以解决。本方案设计一台变脱塔Ф3100 H=25000，分两段装填钢质填料，上部安装布液器；一台变换气分离器；两台贫液泵采用回收富液势能的涡轮机泵。
十三、新增：脱碳（变压吸附脱除二氧化碳）工序
在我厂现有联碱生产流程中，氨和二氧化碳处于基本平衡的状态，要达到有大量的液氨富裕，只有采取其它的脱碳方式。
本方案采用高分子材料作吸附剂，在压力交变条件下吸收和解析变换气中的二氧化碳气体，吸附塔压力的交变和气体节流由计算机控制电磁阀来实现。
本工序需要设置：8台Ф1600的吸附塔和一个计算机工作站，8台吸附塔中，可以利用6台（原来的变换气二次脱硫罐），只需增加两台新塔。
十四、新增：提氢（合成放空气）工序
合成氨过程中，部分惰性气体需从系统中排空，同时会夹带有效气体氢气，造成合成氨消耗升高，为此，设置氢气回收装置来回收合成放空气中的氢，以降低消耗。
本方案采用中空纤维管束（膜法）提氢新工艺，此法分离合成氨放空气中的氢气动力消耗少，开关量亦小（见《膜法提氢工艺方案》
需要净氨塔、气水分离罐、加热器各一台，软水泵两台；膜分离管两台，常压软水桶一台。