稀硫酸浓缩装置技术改造项目黄水处理可行性研究报告

PAGEXXX精细化工股份有限公司稀硫酸浓缩装置技术改造项目可行性研究报告工程号：xxxxxxx设计经理：总工程师：院长（副）：XXXXXX

参加编制人员：专业设计人校核人审核人工艺总图土建自控给排水环保概算分析化验暖通审定人：PAGE64

目录1总论……………51.1概述……………51.2研究结论………………………72市场预测分析……………………112.1产品市场分析…………………112.2产品的竞争力分析……………222.3价格预测………………………233生产规模和产品方案…………263.1产品方案的选择………………263.2产品方案是否符合国家产业政策、行业发展规划的要求…263.3符合国家循环经济的要求……………………263.4生产规模的确定………………263.5产品方案………………………264工艺技术方案…………………274.1工艺技术方案的选择………274.2工艺流程和消耗定额………304.3主要设备选择………………344.4自控技术方案………………344.5装置界区内公用工程设施…………………394.6工艺装置“三废”排放与处理………………394.7装置占地与建、构筑物面积及定员………404.8工艺技术及设备风险分析…………………405原材料、辅助材料及燃料和动力的供应…………………415.1主要原材料的种类、规格，年需用量、来源及运输条件………………415.2主要原材料的供应………415.3水、电、汽和其他动力的供应……………416建厂条件和厂址方案的选择………………426.1建厂条件……………………426.2厂址选择……………………447总图运输、储运、土建、界区外管网……457.1总图运输……………………457.2装置外管网…………………467.3土建…………488公用工程方案和辅助生产设施……………518.1公用工程方案……………518.1.1给水排水…………………518.1.2供电……………………538.1.3电信………………………578.1.4供热………………………588.1.5氮氧站及空压站…………588.1.6采暖通风和空气调节……………………598.2辅助生产设施………………598.2.1维修设施…………………598.2.2中心化验室………………599服务性工程与厂外工程……………………609.1厂外生活福利设施…………609.2水源与供水………………609.3道路…………609.4供电………………………6010节能、节水…………………6110.1节能………………………6110.2节水………………………6211消防…………6311.1编制依据…………………6311.2依托条件…………………6311.3工程概述…………………6311.4消防措施及设施…………6311.5消防安全防护投资费用估算……………6412环境保护…………………6512.1环境质量现状……………6512.2设计所执行的环保法规和标准…………6512.3工程概况…………………6612.4主要污染物………………6612.5环境监测与管理…………6712.6环境保护主要工程量……………………6712.7环境保护投资……………6712.8环境影响分析……………6813劳动安全卫生………………7013.1劳动安全卫生执行的标准、规范………7013.2环境因素分析……………7113.3生产过程职业安全与有害因素分析……7213.4安全卫生主要措施………7313.5安全卫生监督与管理……………………7613.6预期效果分析……………7614组织机构和人力资源配置…………………7614.1企业管理体制及组织机构……………7614.2生产班制与人力资源配置………………7714.3人员培训与安置…………7715项目实施计划……………7915.1建设周期的规划…………7915.2项目实施计划进度………8016投资估算…………………8116.1投资估算编制说明………8116.2投资估算编制依据和说明…………………8116.3建设投资估算………………8216.4总投资估算…………………8217资金筹措……………………8317.1资金来源……………………8317.2资金使用计划………………8317.3融资成本分析………………8317.4融资风险分析………………8318财务分析……………………8518.1成本和费用估算…………8518.2销售收入和税金估算………8618.3财务分析…………………8719风险分析……………………11019.1风险因素识别………………11019.2风险分析与对策……………11020研究结论……………………11220.1综合结论…………………11220.2研究报告的结论…………112附总估算表图纸目录1、厂区区域位置图2、厂区总平面布置图3、工艺流程图1总论1.1概述1.1.1项目名称、主办单位、企业性质项目名称：XXX精细化工股份有限公司稀硫酸浓缩装置技术改造黄水处理项目主办单位：XXX精细化工股份有限公司企业性质：有限公司法人代表：地址：1.1.2主办单位基本情况XXX精细化工股份有限公司，于2001年6月8日成立，注册资本1.8亿元人民币。公司建址在山东省莱阳市经济技术开发区，拥有固定资产8.5亿元人民币。现有职工500余人，其中各类工程技术人员781.1.3项目提出的背景、投资的必要性和经济意义1.1.3.1项目提出的背景甲苯二异氰酸酯（TDI）是聚氨酯塑料的主要原料之一，聚氨酯性能优异，用途广泛，由于我国经济的快速发展，市场对TDI的需求剧增，产品供不应求。XXX精细化工股份有限公司现有2万t/aTDI装置的建成投产是我国TDI建设史上一次成功的范例，是国内目前具有自主知识产权的TDI生产装置，发展前景十分看好。为了增强企业的市场竞争能力，进一步优化产品结构，适应经济全球化和我国经济结构战略性调整的新形势，公司规划进一步扩大TDI产品的生产能力。在TDI生产中，主要化学反应之一是在98%的硫酸做脱水剂的条件下，甲苯与浓硝酸反应生成二硝基甲苯。在DNT精制过程中分离出含硝酸11%、硫酸3%、有机物0.5%的黄水。公司原来处理黄水的方法是：将此黄水泵送至污水处理厂，在污水处理厂将此水进行中和、蒸发浓缩、催化、氧化、焚烧后达标排放。此法也可以达标排放，但也有一定的缺陷：浪费原料、降低中间产品收率、处理成本高。该公司二期工程拟建设一套4.5万吨/年TDI装置。由于黄水处理量的增加，对黄水处理提出更高要求：该项目在Ⅱ期稀硫酸浓缩装置进行技术改造增加黄水处理，将黄水稀硫酸浓缩成96%的浓硫酸，将黄水中的稀硝酸浓缩成98%的浓硝酸。蒸汽冷凝水和分离出的有机物均返回DNT（硝化）装置。此项目既可降低TDI的生产成本、减少污水处理负担、增加经济效益，又符合国家节能减排、循环利用的产业政策。1.1.3.2投资的必要性和经济意义黄水处理装置技术改造项目的建设可为公司TDI装置提供浓缩后的硫酸和硝酸，换玫瑰水中的有机物也再返回到硝化装置中。这样，即回收了可用的物料，又减少了废水中有机物的含量。鉴于此套装置既可降低TDI的生产成本、增加经济效益，又符合国家节能减排、循环利用和保护环境的产业政策。因此，增加该套装置是非常必要的。1.1.4可行性研究报告编制依据、指导思想和原则1.1.4.1可行性研究报告编制依据（1）中国石油和化工协会《化工投资项目可行性研究报告编制办法》中石化协产发（2006）76号。（2）XXX精细化工股份有限公司与XXXXXX签订的咨询合同。（3）XXX精细化工股份有限公司提供的项目基础资料。1.1.4.2指导思想及原则（1）建设项目应在国家总体发展规划和产业政策的指导下，坚持高起点、高技术水平、高产品质量、有市场、有规模、有效益，实现质量、规模和效益同步增长。（2）项目建设必须严格遵守国家的有关方针、政策、法令和法规，认真执行国家、部门和地方的有关设计标准、规范和规定。（3）设备选型的原则是技术先进、安全可靠和经济合理，不采用没有化学工业实践的技术和设备。（4）在做好装置设计的同时，要注重节能、环保、安全、消防、抗震、劳动安全及工业卫生的配套设计。“三废”排放必须符合国家有关标准的要求。生产操作的环境条件必须符合国家劳动安全及工业卫生标准规范的要求，贯彻执行国家有关环境保护和职业安全卫生的政策和法规。（5）认真贯彻“五化”原则，即工厂布置一体化、生产装置露天化、建（构）筑物轻型化、公共服务设施社会化等。（6）控制费用，节省投资，在确保工程质量的前提下，尽量降低工程造价，使项目综合技术经济指标达到先进水平。（7）坚持实事求是的原则，对项目的可行与否进行客观论证。（8）合理安排建设计划，做到工期合理有序，实现预定的建设周期。1.1.5研究范围及过程1.1.5.1研究范围本项目研究的范围为稀硫酸浓缩装置的基础上进行技术改造项目增加黄水处理装置及相应的辅助生产装置设施和公用工程设施。（1）各工艺装置的主要内容黄水预处理工序、硝烟吸收工序改造及硝酸浓缩工序改造。（2）辅助生产装置生产楼（包括DCS控制、电气控制等）。注：该套装置的玻璃设备和玻璃管道需放置在楼内。（3）公用工程循环水、厂区给排水、工艺及供热外管道、采暖通风。脱盐水、锅炉、空压及制氮利用现有设施。1.1.5.2研究过程本可研报告着重研究了TDI的国内、外市场情况、确定产品方案、生产规模及工艺技术方案；并对公用工程、节能、环境保护、劳动安全及工业卫生等进行了研究；对项目的投资估算、经济效益和社会效益进行了综合评价，作出了建设项目的评价结论。1.2研究结论（1）本项目的建设可为XXX精细化工股份有限公司TDI工程降低生产成本、增加经济效益，符合国家节能减排、循环利用和保护环境的产业政策。（2）本项目不需新增原料供应。（3）本项目主装置引进国外先进、成熟、可靠的生产技术，部分关键设备进口，部分设备实现国产化，。既降低了工程投资，又为装置长周期稳定运行提供了保障。（4）本项目有良好的节能降耗效果，产品质量有保障、污染少。（5）XXX精细化工股份有限公司建厂条件好，地势开阔，适合该装置的生产；利用厂内现有的土地及部分公用工程、辅助工程、生活福利设施建设，将节省投资加快建设进度。（6）项目总投资万元，其中建设投资万元。税后全投资财务内部收益率为，投资回收期为年。敏感性分析表明本项目有较强的抗风险能力。综上所述，本项目是可行的，投资是必要的。附：主要技术经济指标表表1.2-1主要技术经济指标序号项目名称单位数量备注一生产规模1黄水处理万吨/年4.32二产品方案196%硫酸（H2S04）万吨/年新增0.1498%硝酸（HN03）万吨/年新增0.53三年操作日小时7200300天四主要原材料用量1黄水万吨/年4.322五动力消耗量1供水（1）纯水t/h（2）一次水正常量m3/h最大量m3/h（3）循环水正常量m3/h400最大量m3/h2供电设备容量kWh89.5年耗电量万kW3供汽正常量t/h6.4最大量t/h六三废排放1废水m3/h2废气kg/h3固体废物无七定员人1生产工人人2技术及管理人员人八占地面积公顷1装置占地面积m22其他占地面积m23投资强度万元/公顷4绿化率由公司统一安排九建筑面积m21生产用建筑面积m22非生产用建筑面积依托公司现有建筑3行政办公及生活福利设施用地面积所占比重4建筑系数%十工程项目总投资（评价用）万元1建设投资万元建设期利息万元2流动资金万元十一报批项目总投资（控制投资规模用）万元其中铺底流动资金万元十二成本和费用1年均总成本和费用万元平均2年经营成本万元平均十三年均利润总额万元平均十四息税前利润万元平均十五息税折旧摊销前利润万元十六年均销售税金及附加万元十七年均增值税万元十八财务评价指标1投资利润率%2资本净利润率%3投资回收期%4项目财务内部收益率所得税前%所得税后%5项目财务净现值（I=10%）所得税前万元所得税后万元6权益投资财务内部收益率%十九清偿能力指标1利息备负率%2偿债备负率%3人民币借款偿还期年2市场预测分析 2.1产品市场分析2.1.1产品用途本项目产品96%硫酸和98%的硝酸均送回该公司硝化装置，作原料使用。用于生产中间产品DNT，该公司的最终产品是TDI（甲苯二异氰酸酯）。甲苯二异氰酸酯(TDI)是制造聚氨酯的基本原料。聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，是合成树脂的一个重要分支。一般聚氨酯系由一元或多元有机异氰酸酯与多元醇化合物(聚醚多元醇或聚酯多元醇)相互作用而制得。根据所用原料官能团数的不同，可以制成线形结构或体型结构的高分子化合物。利用这种性质，聚氨酯类聚合物可以分别制成塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂等。近二、三十年来，聚氨酯在这几方面的应用都发展很快，特别是聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯橡胶、聚氨酯涂料发展更加迅速。由于生产TDI的方法不同，所得到的TDI产品品种不同。一般聚氨酯工业中，根据产品中异构体比例的不同分为三种：（2,4异构体/2,6异构体）比例分别为100/0，80/20，65/35，也即常用的TDI-100，TDI-80，TDI-65。由于各国公司采用的技术有所不同，其产品品种、规格、质量略有差异。TDI主要有以下用途：(1)生产聚氨酯泡沫塑料甲苯二异氰酸酯与聚醚或聚酯反应主要生产软泡沫塑料，广泛用于制作家俱、床垫、地毯、汽车飞机等运输工具的内部组件、衣料、包装材料等。泡沫塑料是聚氨酯合成材料的主要品种，它的主要特征是具有多孔性、比重小、比强度高。根据所用原材料不同和配方的变化，可制成软质、半硬质聚氨酯泡塑料等几种。由于聚氨酯泡沫塑料还具有优良的物理机械性能、声学性能，导电性能及导热系数特别低等。因此，成为一种优质的绝热保温保冷材料，成为冷藏、建筑、绝热等部门不可缺少的材料之一。近年来，又在农业、医药卫生、三废治理、节能、宇宙飞行、国防等领域开辟了新的用途，成为塑料工业中应用范围最广的品种之一。(2)生产聚氨酯弹性体由甲苯二异氰酸酯和低聚物多元醇等生成的聚氨酯弹性体，具有坚韧、耐磨、抗撕裂强度高、耐蚀等特性，使它在工业生产中广泛用于实芯轮胎、密封件、垫片、输送带、滚筒、电器元件灌封、涂层等方面。(3)生产涂料甲苯二异氰酸酯与醇酸反应可制得各种聚氨酯油漆。这些油漆对大多数类型的表面具有极好的粘着力，生成的膜具有良好的弹性，低渗透压，抗老化和良好的电性能。由于这些产品可以大量进行调整，异氰酸酯对改进干性油是有影响的，用这些改性油调合的涂料和油漆比用未改进的产品制得的涂料和油漆性能优良，特别是在抗酸碱腐蚀方面。(4)用于粘合剂由甲苯二异氰酸酯生产的聚氨酯，本身就可用作粘合剂，因其具有高度的弹性，与其它柔性粘合剂相比，它具有更好的耐热水、耐溶剂、耐热、耐寒、耐油、耐氧化等性能。对金属、木材、橡胶、织物、大部分塑料都有很好的亲和性。它能把几乎所有类型的钢性材料粘接在一起，如：钢、铝、镁、玻璃、陶瓷以及各种各样的塑料材料。2.1.2国外市场预测分析2.1.2.1市场供应现状及预测世界异氰酸酯工业起源于德国，接着在美国等国得到迅速发展。现在异氰酸酯主要生产国家是美国、德国、法国及日本等。近年来，发展中国家的异氰酸酯生产发展较快。在亚洲除日本外，中国、韩国、印度及我国台湾省均有不同程度的发展。2005年，世界TDI产能为162.7万吨，产量为148.2万吨，开工率高达91.1%。近年来世界TDI生产能力见表2.1-1。表2.1-1世界TDI生产能力(万吨/年)年份地区1987199219951998200020022005美洲3545.75370.576.378.378.9欧洲4244.3455254.355.155.4亚洲1320212629.331.633.0总计90110119148.5158.3161.6162.7全世界生产TDI的国家有近20个，生产厂已达近40个，其中五大生产商Dow、Bayer、BASF、Lyondell、三井化学的TDI生产能力占世界TDI总生产能力的81%。由于聚氨酯工业的飞速发展，使得在聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯橡胶、聚氨酯涂料等方面对TDI产品的需求不断扩大，因此也带动了整个TDI工业的发展。近十几年来，TDI平均年需求以3.8%的增长率稳步增长。从1988年到2005年的十几年间，TDI的年需求量从81.3万吨增长到148.2万吨/年。2.1.2.2市场需求现状及预测欧洲和北美不仅是TDI的主要生产地区，也是主要的消费地区。但从近十年的情况来看，亚太地区是TDI需求增长最快的地区，它的增长速度远远高于欧洲和美洲地区。由于亚太地区经济的快速发展，对聚氨酯产品的需求量上升很快，刺激了聚氨酯工业在亚洲地区的发展，使亚太地区TDI的消费量猛增。尽管近年由于亚洲金融危机影响了整个经济的发展，全球TDI需求有所滑坡，但1988年到1999年间世界和亚太地区的TDI需求年均增长率仍达到3.8%和7.8%。预计在未来10年内，全球TDI需求将趋于旺盛，可望恢复到4%左右的增长率，而亚洲将在2010年前保持7%左右的增长速度，仍是TDI需求增长最快的地区之一，而且是最具发展空间的市场。表2.1-2全球TDI产能及需求预测单位：万吨年份2001200220032004200520062007*产能149.1158.3167.3176.3181.1237.5233.6需求144.3151.5159.5167.7176.6234.1246.7*2007年为预测值表2.1-3亚洲TDI产能及需求预测单位：万吨年份2001200220032004200520062007*产能33.534.543.552.554.557.557.5需求46.449.152.155.258.662.266.1*2007年为预测值2.1.3国内市场预测分析2.1.3.1市场供应现状及预测2.1.3.1.1中国聚氨酯工业现状中国聚氨酯工业起始于60年代初，至今已近40年。在60～70年代相当长一段时间内，由于中国经济基础薄弱，原材料配套工业及应用开发工作发展迟缓，中国聚氨酯工业发展相当迟缓。八十年代末、九十年代初以来，由于国民经济持续高速发展，中国聚氨酯工业也进入快速发展时期。聚氨酯作为新型多功能先进高分子材料在汽车、建筑、冰箱、制冷、家俱等领域的应用越来越广泛。近年来中国聚氨酯工业一直保持高速增长势头，而原料的增长跟不上制品发展的要求，特别是TDI的生产与市场需求有巨大差距。中国聚氨酯工业分基本原料、助剂、制品和加工机械等部份。基本原料分异氰酸酯(TDI、MDI)、聚醚多元醇、聚酯多元醇。现重点对TDI、聚氨酯制品等有关情况分别进行分析。（1）TDI生产状况中国从60年代开始先后在大连、太原、重庆、常州建立了小规模TDI生产装置并陆续在80～90年代停产。1986年甘肃白银银光化学工业公司（805厂）引进年产2万吨TDI装置，1990年建成并试车成功。2002年复产双线改造后达产。2005年扩产新建一生产线，达到年产4万吨。2006年改造原生产线达到年产5万吨。计划继续对现有两条生产线扩产改造，最终达到年产10万吨TDI能力。1987年上海吴淞化工总厂引进年产1万吨TDI装置，1992年建成。由于难以连续稳定生产，1996年关停，2002年装置卖给XXX公司。XXX公司TDI装置2005年建成，试车成功，生产出合格产品。1994年河北沧州大化集团引进年产2万吨TDI装置，1999年10月试车成功，2000年10月通过考核验收，2001年达产达标。2005年扩产改造为年产3万吨。现正在建设一套新的年产5万吨TDI装置。1987年太原化工厂引进年产2万吨TDI装置，1993年建成。由于种种原因，1996年关停。2002年TDI分厂重组为蓝星化工。蓝星化工TDI装置2004年建成试车，生产出合格产品。2006年11月通过性能考核。1997年巴斯夫在上海化学工业园区建设16万吨TDI装置。2006年建成并试生产。现在我国的TDI年生产能力虽达到28万吨，但实际年生产能力仅10万吨。具体见下表。表2.1-4中国TDI生产厂情况TDI生产厂能力(万吨/年)建成年份备注甘肃银光化学工业公司(805厂)5.019902006年底能力河北沧州大化TDI有限责任公司3.019992005年底能力蓝星化工3.020042004年底能力XXX精细化工股份有限公司2.020052005年底能力上海巴斯夫异氰酸酯公司16.020062006年底能力小计=SUM(ABOVE)28.0近年来中国TDI实际产量见下表。表2.1-5中国历年TDI生产情况年份TDI厂（产量：万吨）能力(万吨)产量(万吨)1990805厂2.00.21991805厂2.00.81992805厂2.00.91993805厂2.01.31994805厂、吴淞3.00.81995805厂、吴淞3.00.11996805厂、吴淞3.00.71997805厂2.00.61998805厂2.00.81999805厂、沧州(0.4)4.00.42000805厂、沧州(1.3)4.01.32001805厂(0.4)、沧州(2)4.02.42002805厂(1.0)、沧州(2)4.03.02003805厂(2)、沧州(2)4.04.02004805厂(2)、沧州(2.1)、蓝星(0.2)7.04.32005805厂(2.4)、沧州(2.3)、蓝星(0.9)、巨力(0.02)11.05.62006805厂(3.7)、沧州(3.1)、蓝星(2.1)、巨力(0.6)、巴斯夫(1)28.010.5随着中国国民经济持续稳定的发展，用于轻工、建筑、汽车、机电等行业的聚氨酯制品需求增长较快。2006年TDI消费量达到26.4万吨，而近几年TDI年产量仅为4～10万吨多，远远不能满足需求，造成花费大量外汇进口TDI产品局面，而且走私猖獗。（2）聚氨酯制品生产情况近年来中国聚氨酯制品生产情况见下表。表2.1-6中国聚氨酯制品历年生产情况单位:万吨年份19891991199319951997199819992000软泡4.07.012.019.022.024.026.0弹性体0.891.22.23.85.56.78.5合成革浆料//3.75.05.86.89.0胶粘剂0.171.21.62.34.510.313.0涂料1.251.72.612.711.011.413.0纤维////0.200.300.50皮革织物涂饰剂////2.02.54.0硬泡3.673.97.010.313.015.018.0总计9.9815.029.153.164.077.092.0106.6注：合成革，胶粘剂，涂料，皮革织物涂饰剂均含溶剂。①软泡中国的软泡生产厂家一般规模较小，特别是大量乡镇企业的软泡规模都在数百吨以下，生产厂家超过1000家，1998年产量24万吨。下表是部份软泡主要厂家情况。表2.1-7中国部份软泡生产厂家情况厂家生产能力(万吨/年)备注天津聚氨酯制品厂0.30成都塑料七厂0.30金陵石化塑料厂0.30邯郸惠生泡沫厂1.50大连聚氨酯泡沫厂0.30北京星月泡沫厂1.00上海桥福泡沫厂0.50秦皇岛第三塑料厂0.20湖北汽车工程塑料厂0.30山西阳泉泡沫塑料厂0.40辽宁庆阳泡沫塑料厂0.30开封顺河聚氨酯公司0.30北京亿丰海绵制品公司0.25软泡主要用于沙发、床垫、垫材等家俱行业，据调查，1998年中国家具行业消费软泡不足18万吨，约占软泡总量的70%;交通运输工具(如汽车、大客车、摩托车)的座、靠垫消费高回弹泡沫（属于软泡），1998年中国生产汽车168万辆、摩托车1150万辆，仅汽车、摩托车就消费3万多吨软泡，再加上汽车内装饰件、隔音垫等约占15%，其它包装、服装鞋帽衬垫等约占软泡总量15%。②弹性体(包括鞋底原液)1998年中国共生产鞋50亿双，其中聚氨酯鞋底1.5亿双，占总量3%，共消费聚氨酯4.5万吨。除鞋底原液外弹性体应用范围广而分散，主要应用于汽车工业(汽车零部件)、建筑业(跑道、铺装、防水材料等)、油田(旋流除尘器部件、井口密封件等)、矿山(选矿与选煤筛板、浮选机部件、砂磨机零件、球磨机衬里、矿沙输送管道等)、冶金(冷轧胶辊等)、纺织工业(胶辊、胶带等)等。1997年产量5.5万吨，1998年产量6.7万吨，其消费结构为鞋底料占67%，其它弹性体占33%。主要生产厂家情况见下表。表2.1-8中国聚氨酯弹性体部分主要厂家生产情况厂家能力生产情况(万吨)(万吨)1997年1998年烟台华大0.600.550.35青岛宇田0.600.030.30温州华锋5.000.701.60温州盈丰0.90/0.30南京橡胶厂0.200.010.012扬州合成化工总厂0.160.0430.054金陵石化公司塑料厂0.500.100.1.2江都聚氨酯厂0.400.0650.08天津聚氨酯制品厂0.100.020.02南京橡胶厂0.200.010.01③合成革浆料合成革浆料主要应用领域是鞋类、箱包、沙发和汽车座椅等，中国合成革发展很快，合成革浆料产量1997年为5.8万吨，1998年为6.8万吨，2000年产量约9.0万吨。主要生产厂家情况见下表。表2.1-9合成革浆料主要厂家生产情况厂家能力生产情况(万吨)(万吨)1997年1998年2000年烟台华大0.600.380.250.35江苏德发1.000.600.700.70江苏金冠0.800.600.700.70嘉兴欣和1.00/0.200.70合肥安利0.600.400.450.45温州华锋1.50/0.701.20温州德泰1.000.300.700.80温州正大利1.20//0.80福建三明0.800.600.500.60④胶粘剂中国聚氨酯胶粘剂1998年总产量为10.3万吨，主要分为鞋用胶、复合薄膜胶、通用胶、密封剂和其它特种胶四大类，分别占78％、7.8％、9.7％和4.5％。鞋用胶一般为15％左右固含量，其中聚氨酯树脂90％为进口;通用胶固含量30％～40％;复合薄膜胶固含量60％～70％。其主要厂家情况见下表。表2.1-10聚氨酯胶粘剂主要厂家生产情况厂家生产情况(万吨)备注1997年1998年广东南光树脂厂2.002.60鞋用胶北京市化工研究院0.400.80复合薄膜胶上海新光化工厂0.120.14通用胶广东潮州虫胶厂0.180.20通用胶⑤涂料中国聚氨酯涂料1998产量11.4万吨以上，产量达一定规模的厂家数百家，其中木器家具漆、地板漆占80%以上，工业和其它用漆占20%左右，主要生产厂家情况见下表。表2.1-11聚氨酯涂料主要生产厂家情况厂名能力(万吨)1998年产量(万吨)广东顺德华润涂料公司2.001.70广东顺德金冠涂料公司2.001.50上海华生化工厂2.501.60宜兴太极化工公司1.501.32湖南湘江涂料公司1.501.40顺德联邦化工公司1.001.00常州猴已涂料公司1.000.80常州虎王涂料公司1.000.85西安惠安涂料公司0.600.50常州光辉油漆厂0.500.24⑥纤维聚氨酯纤维(氨纶)1997年产量0.2万吨，1998年0.3万吨，主要生产厂家有烟台氨纶厂、连云港氨纶厂，生产能力分别为2000吨及1700吨，上海氨纶厂能力2000吨，广东鹤山氨纶厂能力500吨，温州华锋氨纶厂能力为500吨并将于2000年开车，到2000年，中国可形成0.67万吨生产能力。⑦皮革及织物涂饰剂中国聚氨酯皮革及织物涂饰剂1997年产量约2.0万吨，1998年产量约2.5万吨，其主要生产厂家情况见下表。表2.1-12皮革及织物涂饰剂主要厂家生产情况厂家1998年产量(万吨)备注安徽大学科招精细化工厂0.36安庆月山化工厂0.37张家港化工厂0.28温州东宝化工厂0.30四川望江化工厂0.10广东新汇化工厂0.102.1.3.1.2中国历年来聚氨酯制品进出口情况近年来中国每年还进口一定量聚氨酯制品，主要为鞋用胶，弹性体，合成革用树脂，具体情况见下表。表2.1-13中国聚氨酯制品近年来进出口情况单位：万吨年份聚氨酯树脂聚氨酯革泡沫制品净进口总量进口出口净进口进口出口净进口进口出口净进口19941.060.031.033.390.103.2.90.380.170.214.5319951.720.061.663.840.393.450.360.130.235.3419962.640.062.583.730.083.650.270.080.216.4419973.840.103.743.560.183.370.390.110.287.3919983.840.123.723.290.223.070.330.110.227.0119995.450.175.283.350.303.050.300.140.168.4920006.790.666.133.250.442.810.490.160.339.2720016.710.795.923.280.492.790.370.120.258.962.1.3.1.3中国聚氨酯生产企业概况中国从事聚氨酯原料、助剂、制品及加工机械的生产、科研开发(包括院校)和经营单位约有2000多厂家，其中有一定规模的生产单位约有600多厂家，参加中国聚氨酯工业协会的有262个厂家，主要大厂均为协会会员，分布在北京、天津、上海、重庆四个直辖市和六大行政区内，其中直辖市占16％，东北区占9.5％，华北区占8.9％，中南区占14％，西南区占4.7％，西北区占3.1％，华东区占43.8％2.1.3.1.4中国聚氨酯制品消费结构及TDI消耗以1998年为例,中国聚氨酯制品总产量为77万吨，其中软泡24万吨，占31.2%；硬泡15万吨，占19.5%；鞋底料及弹性体6.7万吨，占8.7%；其它非泡沫制品(包括合成革浆料、涂料、胶粘剂、皮革织物涂饰剂等)31万吨(含溶剂)，占40.6%。非泡沫制品扣除溶剂后为9.8万吨；制品总产量扣除溶剂后为55.5万吨，其中软泡24万吨，占43.2%；硬泡15万吨，占27%；鞋底料及弹性体6.7万吨，占12%；其它非泡沫制品占17.8%。经分析,上述聚氨酯制品量需TDI12万吨。中国近年TDI实际消费和产量见下表。中国近年TDI实际消费趋势见图2.1-1。表2.1-14中国近年TDI消费量单位：万吨年份产量进口量出口量表观消费量增长率％19980.8（6.9）1419990.4（13.6）1614.2920001.312.70.31812.5020012.412.60.22011.1120023.018.20.22210.0020034.018.40.322.10.4520044.324.60.828.127.1520055.623.750.7528.61.78200610.516.50.626.4-7.692000年前海关将异氰酸酯统计为一大类，产品代码29291000。2000年起海关将异氰酸酯分为TDI、TODI、MDI、HDI和其它等五小类，TDI产品代码29291010。TDI进口量占异氰酸酯总进口量的比例2000年为47%，2001年为58%。上表括号内数量是按TDI进口量占异氰酸酯总进口量50%推算出的正常报关TDI进口量。海关统计的净进口量加国内产量与消费量不一致，是因为另有部分TDI以走私或变相走私形式入境。因香港没有大量消耗TDI的行业，所以根据TDI出口国向中国和香港出口公布数据分析，2000年国内非法入境的TDI在4万吨左右。2006年TDI表观需求量有所下降，其主要原因是自2005年底以来，由于国外货源紧俏，国内TDI厂尽管加紧生产，不能满足市场需求，造成TDI价格持续飙升，目前（2007年1月下旬）达到了历史新高每吨4.05万元。居高不下的价格使得TDI下游用户难以承受，造成大批用户停产，同时也造成了走私猖獗。但总的来说，TDI消费量会随着国民经济的发展不断增加。“十一五”期间TDI消费年平均增长率为9.70%。1998年到2006年的TDI消费年平均增长率为8.25％。2.1.3.2市场需求现状及预测中国聚氨酯制品的生产从“七五”、“八五”期间得到快速发展，这一期间年均增长率达到25%和32%。1991年至1993年年均增长率高达40%。尽管1995年后，由于中国聚氨酯制品量达到一定规模，并受到亚洲金融危机影响，其增长率有所放慢，但五年的年均增长率仍然在11%以上。与中国同期GDP增长速度相比，“八五”聚氨酯需求量增长比GDP平均高20%，“九五”则高3%～4%。1999年中国TDI的实际消费量为16万吨，2000年为18万吨，2001年为20万吨，2002年为22万吨，由于受“非典”影响，2003年仅为22.1万吨，而2004年TDI消费量达到28.1万吨预计中国聚氨酯的需求增长速度仍将保持高于同期GDP增长率和高于世界和亚洲异氰酸酯发展速度。在分析了中国“七五”、“八五”、“九五”、“十五”期间异氰酸酯需求增长率的历史数据，并考虑到未来10年中国经济发展的走势和GDP的增长速度后，许多部门和国际著名公司预测中国的TDI的需求在“十一五”及其以后的年均增长率为8%。“9.11”事件后，世界经济形势有所疲软，TDI的国内需求增长可能会略有滞后，但长远的增长前景还是乐观的。中国TDI市场增长见下表。表2.1-15中国TDI市场需求及预测单位：万吨年份2000200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015能力7.07.07.07.010.510.527.532.543.566.570.038.841.945.248.952.8产量1.01.72.03.56.67.014.025.035.056.063.054需求17.719.721.825.131.336.040.545.050.055.061.064进口量12.712.619.118.424.623.81-4月5.2注：2009年数据包括拜耳装置在内。河北沧州大化集团和辽宁锦化集团正在建设新的TDI装置，产能均为年产5万吨，计划2008年投产。本项目如果也得到批准，建成投产也在2008年。甘肃银光也有扩建计划，2007年将达到年产7万吨，2010年达到年产10万吨。德国拜耳公司计划在上海建设年产16万吨TDI装置，目前无动工消息，估计项目建成将在2010年以后。届时，中国TDI年产能将达到54万吨。以85%开工率计，2008年以后TDI的产量可达到38.2万吨，2010年以后TDI的产量可达到54.4万吨，超出中国国内的TDI需求。届时，中国的TDI市场将出现激烈竞争的局面。所以，本项目要立足以国内市场，着眼于世界市场，以国际TDI价格为本项目定价，这样才能有市场竞争力2.2产品竞争力分析由于国内TDI的产量较少，每年大量进口TDI产品，因此中国的市场价格受进口价格的控制，1994年中国TDI市场价格在19000～21000元人民币/吨。1995年和1996年TDI价格较高，最高时达28000元人民币/吨。从1996年底价格回落，最低时达16000元人民币/吨。1998年底，因世界性TDI减产，TDI价格回升，价格为21000～23000元人民币/吨。2000年，因各种因素，TDI价格回落，最低时达13500元人民币/吨。2003年以后，TDI价格逐渐回升。自2005年底起，全球TDI市场呈现供需矛盾突出，价格一路飙升的局面。尤其在2006年第二季度，拜尔美国工厂的爆炸，道化学意大利工厂的关停更加剧了欧美及周边地区货源紧张态势。另外，日本及BASF上海工厂的低负荷运行也加剧了亚太地区供应偏紧。在这种情况下，作为全球最大的TDI消费地，年消费量已经超过全球总消费量五分之一以上的中国TDI市场，由于市场消费形态、历史原因和一些政策调整，TDI市场格局正逐渐发生质变，包括供应格局、价格形式体系均出现显著变化。目前，中国的TDI处于新的市场格局形成前的动荡期。目前（2007年1月下旬），TDI市场价为每吨4万元。由于国内TDI生产量不能满足市场需求量，每年需进口大量TDI产品。近年来TDI产品进口价(CIF)见表2.3-1。表2.2-1我国近年进口TDI价格(CIF)项目单位200020012003200420052006平均进口量t126545125523195087245734237491165285进口金额万美元25139.9219771.8629064.0939259.1141782.4135294.47平均价美元/t1987157514901598175921351757近年来美国市场上销售的TDI价格(槽车交货价格)情况见表2.2-2。表2.2-2前些年美国市场TDI价格项目单位199519961997挂牌价格美元/t277529522952大用户合同价格美元/t2095-22032070-21812070-2181近年来西欧市场上销售的TDI价格(槽车交货价格)情况见表2.2-3。表2.2-3前些年西欧市场TDI价格（大宗定货）项目单位1989-071992-101997-06TDI-80价格德国马克/t4500-47004000-42003680TDI-80价格美元/t2400-250028202120TDI-100价格德国马克/t85007000—TDI-100价格美元/t45204930—前些年日本市场上销售的TDI价格(槽车交货价格)情况见表2.2-4。表2.2-4前些年日本市场TDI价格项目单位199519961997TDI-80挂牌价格日元/t250000-280000250000-270000TDI-80价格美元/t2660-29802290-2480TDI-80市场价格日元/t241000239000240000-280000TDI-80市场价格美元/t256021901980-2310由以上数据可见，国际上TDI市场价格（槽车价）大多在2200美元/吨左右，以汇率7.7元人民币兑换1美元计，约合16940元人民币/吨（CIF）。据以上分析，本项目采用22000元/吨进行财务分析，以增强产品的市场竞争力。XXX的TDI产品目标市场为华东50％、华北20％、东北20％、中原10％。因产量小，市场半径不宜过大，华南作为潜在市场。华北、东北、中原地区都有较大的聚氨酯泡沫生产厂，现在都从外地进料。XXXTDI装置的扩产，可使这些企业的原料就近得到供应。2.3价格预测由于国内TDI的产量较少，每年大量进口TDI产品，因此中国的市场价格受进口价格的控制，1994年中国TDI市场价格在19000～21000元人民币/吨。1995年和1996年TDI价格较高，最高时达28000元人民币/吨。从1996年底价格回落，最低时达16000元人民币/吨。1998年底，因世界性TDI减产，TDI价格回升，价格为21000～23000元人民币/吨。2000年，因各种因素，TDI价格回落，最低时达13500元人民币/吨。2003年以后，TDI价格逐渐回升。自2005年底起，全球TDI市场呈现供需矛盾突出，价格一路飙升的局面。尤其在2006年第二季度，拜尔美国工厂的爆炸，道化学意大利工厂的关停更加剧了欧美及周边地区货源紧张态势。另外，日本及BASF上海工厂的低负荷运行也加剧了亚太地区供应偏紧。在这种情况下，作为全球最大的TDI消费地，年消费量已经超过全球总消费量五分之一以上的中国TDI市场，由于市场消费形态、历史原因和一些政策调整，TDI市场格局正逐渐发生质变，包括供应格局、价格形式体系均出现显著变化。目前，中国的TDI处于新的市场格局形成前的动荡期。目前（2007年1月下旬），TDI市场价为每吨4万元。由于国内TDI生产量不能满足市场需求量，每年需进口大量TDI产品。近年来TDI产品进口价(CIF)见表2.3-1。表2.3-1我国近年进口TDI价格(CIF)项目单位200020012003200420052006平均进口量t126545125523195087245734237491165285进口金额万美元25139.9219771.8629064.0939259.1141782.4135294.47平均价美元/t1987157514901598175921351757近年来美国市场上销售的TDI价格(槽车交货价格)情况见表2.3-2。表2.3-2前些年美国市场TDI价格项目单位199519961997挂牌价格美元/t277529522952大用户合同价格美元/t2095-22032070-21812070-2181近年来西欧市场上销售的TDI价格(槽车交货价格)情况见表2.3-3。表2.3-3前些年西欧市场TDI价格（大宗定货）项目单位1989-071992-101997-06TDI-80价格德国马克/t4500-47004000-42003680TDI-80价格美元/t2400-250028202120TDI-100价格德国马克/t85007000—TDI-100价格美元/t45204930—前些年来日本市场上销售的TDI价格(槽车交货价格)情况见表2.3-4。表2.3-4前些年日本市场TDI价格项目单位199519961997TDI-80挂牌价格日元/t250000-280000250000-270000TDI-80价格美元/t2660-29802290-2480TDI-80市场价格日元/t241000239000240000-280000TDI-80市场价格美元/t256021901980-2310由以上数据可见，国际上TDI市场价格（槽车价）大多在2200美元/吨左右，以汇率7.7元人民币兑换1美元计，约合16940元人民币/吨（CIF）。据以上分析，本项目采用22000元/吨进行财务分析，以增强产品的市场竞争力。XXX的TDI产品目标市场为华东50％、华北20％、东北20％、中原10％。因产量小，市场半径不宜过大，华南作为潜在市场。华北、东北、中原地区都有较大的聚氨酯泡沫生产厂，现在都从外地进料。XXXTDI装置的扩产，可使这些企业的原料就近得到供应。3产品方案和生产规模3.1产品方案和生产规模的选择根据该公司TDI生产装置中DNT（硝化）稀硫酸的产量及国家的产业政策，确定本项目的生产规模为：年处理黄水4.32万吨。3.2产品方案符合国家产业政策、行业发展规划的要求根据国家发展和改革委员会产业结构调整指导目录(2005年本)，本项目生产规模符合国家产业政策。3.3符合国家循环经济的要求在国务院关于加快发展循环经济的若干意见（国发[2005]22号）中指出本世纪头20年，我国将处于工业化和城镇化加速发展阶段，面临的资源和环境形势十分严峻。为抓住重要战略机遇，实现全面建设小康社会的战略目标，必须大力发展循环经济；按照“减量化、再利用、资源化”原则，采取各种有效措施，以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价，取得最大的经济产出和最少的废物排放。实现经济、环境和社会效益相统一，建设资源节约型和环境友好型社会。黄水处理工艺，具有能耗低、产品质量好、无环境污染、生产成本低和占地面积小等特点。本项目产品为下游产品国家重点工程TDI生产提供原料，形成产业链，生产中产生的废水循环利用，节能降耗，符合国家循环经济的要求。3.4生产规模的确定3.4按每年300天，7200小时计。3.4.2生产规模：年处理黄水4.32万吨。3.5产品方案主要产品：H2S0496%0.14万t/a，返回DNT装置重复利用。HN0398%0.53万t/a，返回DNT装置重复利用。4工艺技术方案4.1工艺技术方案的选择4.1.1国内、外工艺技术概况截至目前国内、外甲苯硝化均用浓硫酸作硝化反应中的脱水剂，而硫酸不发生反应。此工艺在均有黄水（约12%稀硝酸）生成。对于黄水的处理，国内、外有2种处理方法：常见成熟工艺：中和——蒸发——焚烧法；新趋势工艺：将稀酸提浓，返回硝化生产装置再用。第1种方法：虽然技术成熟，但能耗较高、浪费原料、资源浪费严重。第2种方法：稀酸浓缩的基本原理：先在负压状态下加热，将大部分水分蒸发掉；再用硫酸将硝酸干燥提浓。由于稀硝酸由12%至98%的浓度阶段、以及干燥硫酸由90%至80%的浓度阶段，腐蚀性变化很大，腐蚀性很强。因此，对设备、管道和阀门的材质要求比较高，小型浓缩装置使用玻璃管道和容器，大、中型则要使用搪玻璃作衬里。而搪玻璃由于其原料和配比的不同，其耐腐蚀的情况也不同。材质的选择对于该装置的稳定运行至关重要。4.1.2工艺技术方案的选择理由该装置的生产工艺分两步进行。第一步：预处理--减压蒸馏，去除大部分水分；第二步：用浓硫酸对稀硝酸进行干燥，生产出98%的浓硝酸。水污水处理DNT生产黄水黄水预处理装置45%稀硝酸15%稀硫酸96%浓硫酸硫酸、硝酸浓缩装置98%浓硝酸第一步：在预浓缩塔中将黄水预浓缩，采用负压蒸馏，以提高（硫酸+硝酸）浓度，使之具备进入Ⅱ期稀硫酸浓缩装置的条件。蒸汽从塔顶离开，排往废水处理作无害化处理；预浓缩黄水进入酸浓缩。第二步：进入酸浓缩装置的预浓缩黄水，经硫酸浓缩、硝酸浓缩，得到96%的浓硫酸、98%硝酸返回DNT生产系统循环利用。蒸发出的水份经冷凝变成冷凝水，一部分返回DNT生产系统作为生产用水，多余部分排往废水处理作无害化处理。该公司二期工程配套建设稀硫酸浓缩装置，产能：处理70%稀硫酸8.65万吨/年；产出96%浓硫酸6万吨/年。该装置包括：硫酸浓缩、硝酸浓缩、有机物回收、硝烟吸收等几部分，因此把黄水处理与二期稀硫酸浓缩装置相结合，仅需对二期硫酸浓缩装置的硝酸浓缩塔和硝烟吸收塔等极少数设备进行改造。这样黄水中硫酸、硝酸都得到了循环利用，而不再作为废物处理，既符合国家的产业政策又为企业节省了资金，还减少了废水处理量。鉴于以上原因，本项目选择该工艺来处理硝化工序所产生的黄水。4.1.3引进设备引进的设备如下表：黄水预浓缩工序位号名称材质数量备注C110预浓缩塔DN1200/1800×14,000玻璃、搪玻璃1*E111D111蒸馏塔C110用卧式沸腾器DN1600*6500，45m钽，搪玻璃1*E112冷凝器DN1200*7700A=392mSS1T119液液分离器DN800×4,20017m搪玻璃1*D130中间接收罐DN1600×2,300，4m搪玻璃1P131输送泵Q=1.5m3/h，H=CS/PFA1D140凝液槽2m3SS1P141输送泵Q=1.5m3/h，H=SS1P900温水循环泵，H=20mQ=780m3SS1U150真空设备液环真空泵，Q=840m3吸入压力290mbar,电机22kwSS1二期稀硫酸浓缩装置（改造）位号名称材质数量备注C13102硝酸浓缩塔DN600*4300玻璃1改造*E13217换热器搪玻璃/碳化硅1改造*C13321DNT汽提塔搪玻璃1改造*C13321BDNT汽提塔副塔玻璃1新增*P13328温水循环泵Q=640m3SS1改造C13445B硝烟吸收塔副塔SS1新增*P134503%硝酸泵SS1新增注：*为引进设备4.2工艺流程和消耗定额4.2.1工艺流程概述4.2.1.1装置规模和年操作时数本项目为年处理4.32万吨黄水工程，年操作日为300天，7200小时。4.2.1.2装置组成（1）工艺装置的主要内容本项目工艺装置由以下几部分组成：黄水预浓缩工序、硝酸浓缩工序。（2）辅助生产装置与TDI工程同步进行。（3）公用工程与TDI工程同步进行。4.24.2.黄水项目数量组分H2SO43.06%w/wHNO38.56%w/wHNO22.98%w/wMNT/DNT0.21%w/wWater平衡流量6000kg/h温度50压力3barg4.2.（1）电项目指标380V，50Hz，3相90kwh（2）蒸汽项目指标压力1.2barg温度约123.3流量约6.4t/h（3）循环水 项目指标压力4barg温度32/45流量约400m3（4）仪表空气（无油、尘及水） 项目指标压力5barg温度常温流量约5Nm3/h黄水预浓缩工序：黄水物料进入预浓缩塔C110中部，在塔底蒸发器T111的作用下经精馏段、汽提段将黄水中大部分水（含少量硝酸）从塔顶分离出来；从塔底出来的预浓缩黄水用泵送入稀硫酸浓缩工序。硫酸浓缩工序：脱去硝化物的硫酸从汽提塔底部进入硫酸浓缩工序，硫酸浓缩工序是两台串联蒸发器在负压条件下进一步脱水使硫酸提浓。从第二个蒸发器底部出去的硫酸浓度已达96%，经原料/产品换热器降温，再经冷却后用泵送至硝化装置。硝酸浓缩工序：从脱硝塔顶出去的蒸汽，进入吸收塔，吸收液是其蒸气冷凝液；不凝性气体经塔顶冷凝和冷却后去硝烟吸收工序，塔底的稀硝酸进入硝酸浓缩塔；在浓缩塔内，稀硝酸被从硫酸浓缩工序第一蒸发器出口的浓度为90%的硫酸进行干燥和提浓。为保证硝酸浓度，浓缩塔底部也有再沸器进行加热。产出的浓硝酸经脱色、冷却后送至硝化装置。硝烟吸收工序：硝化装置和硝酸浓缩工序来的不凝性氮氧化物，在吸收塔内经低温和高压转化成溶于水的氮氧化物，氮氧化物气体与水逆向接触，生成稀硝酸后进入浓缩工序；残余的不凝性气体基本上是空气达到排放标准，高空排放。吸收塔内的气体反应情况如下：2NO＋O2→2NO22NO2＋H2O→HNO3＋HNO22NO2→N2O4N2O4＋H2O→HNO3＋HNO2NO＋NO2→N2O3N2O3＋H2O→2HNO22HNO2→HNO3＋H2O＋2NO装置工艺流程图见附图4.3主要设备选择主要设备的选择本着可靠、先进、耐用、适用的原则，尽可能考虑设备满足使用要求。为了使本工程达到国内外先进水平，拟考虑进口主要设备和材料。4.4自动控制4．4．1概述XXX精细化工股份有限公司黄水处理装置技术改造项目，自控专业设计范围包括工艺生产装置和中央控制室。生产装置包括：黄水预浓缩工序、硫酸浓缩工序、硝烟吸收工序及硝酸浓缩工序。中央控制室：本工程工艺生产装置确定采用中央控制室集中控制方式，信号进入DNT控制室，利用DCS对生产过程进行监控,正常情况下操作人员在中控室就可以使工艺生产装置连续安全生产。全厂自动化水平应达到国内同类型装置中最先进水平。本工程自控水平依下列原则确定:a．对工艺过程影响较大,需随时监控的参数设单参数调节或复杂调节;b．对工艺过程需要经常了解其变化趋势的参数设趋势记录;c．对工艺过程影响不大,但需经常监视的参数设指示;d．对可能影响生产及安全的参数设报警或报警+连锁,同时进行报警打印;e．对工艺过程中要求计量或经济核算的参数设积算;f．对生产过程设班报、日报及月报等报表打印;g．对生产过程中重要机泵等运转设备设状态显示和必要的操作。罐区接入生产装置DCS系统或采用常规仪表在操作室就地集中监控。4．4．2控制系统的选择控制系统的选择以技术先进、安全可靠、操作方便、满足管控一体化为原则。集散型控制系统（DCS）是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作管理和分散控制的先进控制系统。与常规模拟仪表构成的系统相比具有更丰富的控制操作功能，逻辑运算功能，更高的控制品质，集中监视操作，直观清晰，系统扩展性好，易于改变控制方案，可靠性高，维护量小，与上位机连接便于全厂优化管理，具有丰富的存贮功能，便于记录各种数据，提供分析依据等。本工程生产装置采用DCS集中控制方案。所有集中监控参数均引至中控室的DCS系统中，DCS由操作员站、工程师站、控制站、冗余的通讯总线及电源系统、打印机等配置而成。DCS系统要求留有上位机接口,以便实现全厂管控一体化。DCS的功能及各项技术指标应能满足本工程的要求，DCS电源由UPS供给。本工程DCS系统应具备但不限于下述基本功能：1).控制和计算功能具有反馈控制（包括PID、串级、比值、均匀、分程、手动操作、自整定PID、选择、PID带偏差、带死区、带平方误差等控制）、顺序控制，程序/逻辑控制、超前/滞后/阻尼控制、解耦控制、前馈控制和其它控制方式（包括配合压缩机成套的速度、防喘振、安全保护、停车联锁、自动开停车、负荷等控制）等功能。提供方根运算、算术四则运算、信号选择、信号转换、死区、滞后、死区补偿、函数发生、折线、平均、程序给定、最大/最小值选择等计算功能。2).输入值处理功能具有输入信号转换、小信号输入/切除、线性化、工程单位转换、数字滤波、补偿、输入信号隔离、积分和累积、报警、与现场仪表连接等功能。3).输出值处理功能具有输出信号转换、输出信号限幅、输出值跟踪/保持、输出值初始化、防积分饱和、无平衡/无冲击、控制器失效时输出状态、输出信号隔离、与现场执行器连接、可输出至智能阀门定位器和HART协议等功能。4).操作和编程功能通过鼠标、专用操作键盘或触摸式屏幕实现工艺过程的操作，操作工可方便和快捷地处理各种信息,人机界面友好。操作员站间可冗余备用。允许在线和离线用标准键盘在工程师站、PC机、操作员站上编程。编程有锁定功能，并可使用通用软件。具备操作安全功能。5).显示功能具有菜单、总貌、分组、调整、报警、历史趋势、动态模拟流程图、操作指导、维修等画面显示。6).报警功能可在CRT、示号器、打印机上报警。具有系统报警和过程报警等功能。7).打印记录功能系统应具备报警打印、班报表打印、操作记录打印及硬拷贝等功能。可根据用户要求而定的报表格式、内容、打印周期等进行实时打印，也可以随时打印各类报表信息。8).信息管理功能重要信息均能自动保存在存储器内备查，并可方便地在操作员站调出。9).通讯统能系统通讯应为开放式的，支持OPC通讯方式，可通过接口与上位机通讯，执行优化控制，生产管理功能，可与可编程控制器（PLC）进行通讯，执行顺序控制，信号联锁功能。应具有热备冗余、自诊断、容错等功能，通讯负荷率小于40%。10).其它有丰富的软件支持，且通用性强，组态工作简明快捷，系统应具备良好的开放性和扩展性，控制用输出卡件可双重化冗余配置。硬件、软件具备在线维护功能，并支持卡件热插拔。4．4．3仪表选型仪表选型以先进、安全、可靠、适用为原则。一般为智能型，采用HART通讯协议。变送器、控制阀采用近几年国内使用成熟的合资引进系列产品。特殊控制阀、分析仪及SIS中关键仪表和关键阀门宜采用进口产品。仪表信号制式：■电动型4～20mADC ■气动型20～100KPa测量单位：液体流量:■kg/h、t/h■L/h、m3/h气体流量:■Nm3/h(*0℃，1atm为标准状态蒸汽流量:■kg/h、t/h液位:■%■mm，m（用于罐区液位计）压力及差压:■(K、M)Pa真空压力:■－(K)Pa，(K)PaA温度:■℃密度:■kg/m3、g/cm3电导率:■s/cm成份分析:■%■P.P.M粘度：■CP精度等级：一般为1.0、1.5级；用于计量为0.2、0.5级;变送器不低于0.075级；热电阻为A级；热电偶为Ⅰ级。防护等级：所有现场仪表为全天候型，防护等级一般为IP65；特殊为IP68。防爆要求：本装置不属于防爆区域。防腐要求：由于各生产装置中存在有腐蚀的工艺介质，故对一次检测元件和调节阀接触介质部件的材质作了相应考虑。防冻要求：考虑当地气候条件，对易冻介质的现场仪表采取了保温、防冻措施，并应符合《仪表及管线伴热和绝热保温设计规定》HG/T20514-2000中有关规定。伴热保温采用低压蒸汽，可就近由工艺低压蒸汽管网上接取。仪表选型具体如下：1).温度测量就地指示采用万向型双金属温度计，刻度盘直径一般为Φ100；需要集中检测的工艺参数的温度传感器采用国际统一标准的铠装热电偶（分度号为S或K）和铠装热电阻（分度号为Pt100）。温度传感器保护管材质根据工艺介质的特性选取，一般采用304不锈钢的保护管，腐蚀性介质考虑特殊材质。在工艺管道上安装的温度传感器，连接形式为螺纹式或法兰式。在设备上安装的温度传感器，连接形式一般为法兰式。测温传感器根据工况带温度计套管。2）.压力（差压）测量集中测量时,一般采用智能型压力（差压）变送器，粘堵、结晶、腐蚀性介质的测量采用智能型隔膜压力（差压）变送器，可用手持编程器对其进现场参数调整；就地测量时,根据不同的工艺介质工况,分别采用普通压力表、真空压力表、隔膜压力表、防腐压力表等；机泵出口采用耐振压力表。压力表刻度盘直径一般为100mm。3）.流量测量对于一般介质和低压、低温蒸汽采用智能型涡街流量计；对料浆、腐蚀性或易堵的导电介质采用智能型电磁流量计，衬里一般为PTFE，电极根据不同介质选用不同材质；管道内径小于50mm4）.液位测量对一般性工艺介质，选用智能型差压变送器、静压式液位计或磁翻板式液位计。对腐蚀性介质和特殊工况选用超声波或雷达式液位计或隔膜密封式智能型差压变送。对于料位采用电容式料位计。5）.分析仪表根据各装置不同工艺要求，红外线在线分析仪，紫外线在线分析仪；环境监测仪表采用单点在线两线制环境检测仪。6）.控制阀本工程一般采用气动控制阀，并附智能型电－气阀门定位器。根据不同介质和工况，分别选用单座阀、双座阀、旋塞阀、衬塑阀、V形球阀、套筒阀、蝶阀、高压角阀、开关阀等控制阀，并对阀门内件材质作了相应考虑。控制阀阀体材质不低于工艺管道的材料等级。控制阀一般为法兰连接，法兰等级和连接面与工艺管道规格相匹配。阀芯的流量特性根据控制对象不同分别为线性、等百分比或快开。开关阀的执行机构一般为气动弹簧复位型，并带阀位开关（可在DCS中显示阀的开或关状态）和电磁阀。4．4．4控制室的设置工艺生产装置中央控制室，设在装置外综合建筑物内，并附有机柜室、软件维护室、硬件维护室、值班室及更衣室等附属设施。中控室位置的选择、布置和面积、环境条件、建筑结构要求、采光与照明、暖通和空调等应符合《控制室设计规定》HG/T20508-2000中有关规定。中控室面积根据控制操作要求及I/O点数规模约为200~300平方米。4．4．5仪表的供电和供气1．仪表的供电中控室仪表电源负荷等级按特殊供电要求负荷考虑，为220VAC±5%，50±0.5Hz的交流电源。其电源由电气专业提供两路自动切换的独立供电回路