氢气回收利用项目可行性研究报告

*****氢气回收利用项目可行性研究报告*******股份有限公司氢气回收利用项目可行性研究报告项目名称:氢气回收利用项目项目类别：项目负责人：联系电话：目录TOC\o"1-2"\u1总论 总论1.1概述1.1.1项目名称、项目单位、企业性质及法定代表人项目名称：4万吨/年（27.5%浓度计）氢气回收利用项目项目单位：建设地址：企业性质：1.1.2编制依据及编制（1）*****提供的产品市场调研（2）*****提供的有关基础资料（3）原化工部（1997）426号文《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定（修订本）》（4）《危险化学品建设项目安全监督管理办法》国家安全生产监督管理总局令第45号（5）国家计委、建设部颁发的《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）（6）《危险化学品安全管理条例》（中华人民共和国国务院令第591号）（7）委托编制可行性研究报告合同（8）《化工企业总图运输设计规范》GB50489-2009（9）《建筑设计防火规范》GB50016-2006（10）《化工企业安全卫生设计规定》HG20571-1995（11）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-1992（12）《化工企业静电接地设计规程》HG/T20675-1990（13）《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010（14）国家、省、市关于建设项目的有关规定1.2.3编制原则（1）对方案进行充分论证，提出技术先进、成熟可靠、经济合理、符合国情的工艺路线。（2）认真总结吸收各过氧化氢生产厂家的经验，改进工程设计，提高设计质量。（3）采用国内最新科研成果及先进技术，在稳妥可靠的前提下，结合我国国情和企业实际情况，提高自动化水平，体现国内技术先进水平。（4）在设计中充分利用原厂内现有公用工程设施、生产设施、生活福利设施，降低工程投资。（5）认真贯彻国家环保法，设计中采用切实可行的措施治理“三废”，使“三废”排放满足国家及广西省地方标准要求。（6）认真贯彻劳动部《关于生产性建设工程项目职业、卫生安全监察的规定》和消防要求。（7）认真执行国家计委《关于在设计中贯彻节能、合理利用能源》的通知精神，努力降低能耗。1.2项目提出的背景、投资的必要性和经济意义1.2.1企业概述*****是一家民营企业，公司的主导产业涉及房地产开发、商业贸易、物流、化工等多个领域。*****原属国家大型（二档）化工企业，始建于1968年，历经了四十多年的建设和发展，生产能力和技术水平得到不断提高，各种经济技术指标处于全国同行业中上水平，产品质量稳定，四大主导产品烧碱、液氯、盐酸、聚氯乙烯均获广西优质产品称号，其中生产聚氯乙烯在广西是第一家。柳州***公司总资产原值2.158亿元，资产负债率74%。公司于2003年改制为民营股份制企业，2003年完成工业总产值1.15亿元，销售收入超亿元，利税1057万元；2004年完成工业总产值1.25亿元，销售收入1.6亿元，利税1200万元；2005年完成工业产值1.58亿元，销售收入1.56亿元，利税1012万元。公司原有职工约1100人，其中各类工程技术人员214人，下属有7个生产分厂、3个子公司。公司于2003年改制为民营股份制企业，2006年元月由于安全距离达不到国家标准要求，被广西自治区人民政府责令停产搬迁。*****经过四十余年的发展，停产前其产品占据了广西西北部地区市场大部分份额，销售网格遍布贵州东部南部和湖南的南部，对柳州、桂林及其周边地区的工业生产和经济发展具有不可替代的重要性，为柳州乃至广西工业发展作出了巨大的贡献。*****积极响应政府“退城进郊”的号召，将生产区域整体搬迁至柳********。目前，***公司一期氯碱项目已经在正常运行中。为了增强企业的综合实力，***公司针对市场需求及国家政策导向，合理开发下游衍生产品，顺应化工产业的发展趋势，为企业今后的快速发展打下坚实的基础。1.2.2项目性质项目性质：新建1.2.3项目背景、投资必要性和经济意义*****生产区迁建项目，不是简单地将原有生产装置搬迁新址，在新址复制一个旧***，而是借搬迁之机，立足公司实情，依托工业园区，着眼高科技含量和高附加值，并遵循资源节约和环境保护的原则，走集约型、特色化和差异化的求生存、谋发展的道路，提升产品档次，扩大产品种类，从而增强企业的综合实力，为企业今后的快速发展打下坚实的基础。利用氯碱厂副产氢气生产过氧化氢，可以扩大生产规模，满足周边市场需求。由于氢的来源是副产氢气利用，加上生产规模扩大，生产成本降低，投产后过氧化氢产品的市场竞争能力强。部分专家认为，采用廉价氢气作原料是今后建立新过氧化氢厂和扩大原有过氧化氢装置生产规模应考虑的一个重要因素。随着我国国民经济的迅速发展，作为基本化工原料的过氧化氢，国内市场需求量日益增长，出口量也逐年递增。近年来，造纸行业和环保行业开始用过氧化氢进行纸浆漂白、脱墨和污水处理，我国已进入了大量消费过氧化氢的时代。因此，在柳州东风化工股份公司建设一套4万吨/年（27.5%计）过氧化氢装置，具有现实及深远的意义，对提高企业经济效益也具有重要意义。1.3可行性研究的范围本报告研究范围主要包括4万吨/年（27.5%计）过氧化氢稀品装置、产品贮运、空压站、纯水站、循环冷却水站等，对工厂新区现有的公用工程及辅助生产设施能否满足建设4万吨/年（27.5%）过氧化氢的需求也作了研究；并对该工程的技术经济进行了分析和评价。1.4可行性研究结论1、利用氯碱装置副产氢气，充分挖掘公用工程潜力，增加产品品种，增强企业活力，综合发展经济，根据自身需要，在*****建设4万吨/年（27.5%计）蒽醌法过氧化氢装置是经济合理的，也是可行的。该装置建成投产后在市场上具有较强的竞争力。本项目符合柳********发展具有循环经济特色、产业发展与环境协调的现代化工业园区的规划理念。2、项目厂址位于柳********区，部分原料、公用及附属设施可依托***公司氯碱项目，具有投资省、工期短、效益高等优势，可以降低生产及管理成本，产品在市场上更具竞争力。3、通过对国内外市场调查与预测，认为过氧化氢产品发展前景良好，装置建成投产后，销售市场广阔。4、本工程采用成熟的蒽醌法制过氧化氢生产技术，工艺技术先进，稳妥可靠，在国内处于领先水平。5、项目建成投产后，将进一步增加就业机会，带动当地化工及运输等行业的发展，也为其他生产企业提供了良好的发展机遇。该项目的实施将为公司的可持续发展奠定坚实的基础，同时有力推动当地经济的快速发展。6、经济效益好，经过经济评估，财务盈利能力及各项经济指标良好，有一定的抗风险能力。综上所述，本项目从产业政策及规划符合性、技术、经济效益、社会效益等方面来看，都是可行的。1.5经济技术指标表1.1主要经济技术指标表序号项目名称单位数量备注一生产规模吨/年40000（27.5%过氧化氢）二产品方案27.5%过氧化氢吨/年4000050%过氧化氢吨/年待定三年操作时间小时8000四原材料氢气用量标立方/小时1250五公用工程消耗量1供水循环冷却水最大用量吨/时1400平均用量吨/时11662供电设备容量千瓦3000用电负荷千瓦15003供汽最大用汽量吨/小时8平均用汽量吨/小时3六三废排放量1废气标准立方米/小时6000经处理后达排放标准2废水立方米/年13000经处理后达排放标准3废渣吨/年680回收利用七运输量1运入量吨/年10852运出量吨/年50348八装置定员人52其中：生产工人人52九总占地面积平方米13500十总建筑面积平方米3500十一工程总投资万元4500十二年销售收入万元3500销售按年均价700元/吨十三成本费用1年总成本费用万元2289正常年份（氢气按照0元/吨，财务按照4500*7%计提）十四年利润总额万元1211正常年份十五年销售税金万元1000（由业主考虑）十六财务评价指标1投资利润率%26.9所得税前2投资回收期年3所得税后（不含建设期）1.6存在的主要问题和建议1、工期本项目总平面布置、主体厂房及相关配套设施等各项准备工作较为繁杂，必须在前期组织好设计、设备加工订货的时间衔接，尽量缩短施工建设周期。2、技术本项目虽然采用成熟技术，但仍需加大生产培训和技术参数研究工作力度，缩短调试周期，实现早日正常生产。此外仍需加强与科研院所的合作，加大科研技术方面的投入，为企业今后的发展做好技术和人才的储备。

2市场预测2.1产品市场预测2.1.1过氧化氢用途及市场预测过氧化氢是一种重要的化工产品，由于它分解后所产生的氧具有漂白、氧化、消毒、杀菌等多种功效，且具有无副产物，无须特殊处理等特点，广泛用于造纸、纺织、化工等工农业生产中，现列举如下：2.1.1造纸工业可用于纸浆漂白、废印刷纸回收时脱墨等。（1）纺织工业可用于织物漂白、织物脱浆及还原染料染色等。（2）化学工业可用于环氧化物、过氧化物、水合肼、对苯二酚、甘油、酒石酸、已内酰胺、农药、医药、洗涤剂原料、橡胶硫化促进剂、亚氯酸钠等制备。（3）电子工业用于锗、硅晶体管和半导体元件侵蚀、清洗。（4）轻工业用于毛皮漂白、肥皂漂白、烟草漂白等。（5）其它行业过氧化氢还可用于农业、食品业、手工业、军工、建材、矿山等。2.2价格预测 1985年后，国内过氧化氢（27.5%计）市场销售价格（净水价，以下同）基本稳定在2000～2200元/吨，至1988年上涨到3000～4000元/吨。在市场需求的刺激下，各地纷纷兴建过氧化氢装置。1989年下半年到1992年上半年，过氧化氢售价处于低潮，每吨销售价格为1600元/吨，1992年下半年过氧化氢售价开始回升，但略有波动。2003年价格在1100~1600元/吨左右，2004年在1250~1400元左右，2005年在850~1200元左右，2006年目前27.5%过氧化氢的价格约为1400～1700元/吨。国际市场上，过氧化氢价格一直平稳，美国35%的过氧化氢售价为485美元/吨，50%过氧化氢售价为680美元/吨，由于过氧化氢产品用量不断扩大，供求矛盾仍然突出，目前我国年出口双氧水20万吨左右，主要为韩国、印度、东南亚等国家。我国是发展中国家，自改革开放以来各方面发生了巨大变化，各行各业都在努力进行结构调整，通过发展生产，采用高新技术来壮大自己，适应市场经济的需要，与世界接轨。与过氧化氢工业息息相关的纺织、化工合成、造纸、电子产业及其它产业不断调整、变革和发展，为过氧化氢在这些领域的消费提供了无限商机和广阔的发展前景，而过氧化氢产业自身的不断发展和技术进步，又使过氧化氢产品销售价格大幅度下降，如1988年曾市售价3400元/吨，现市售价为1100～1700元/吨（在一定范围波动），为过氧化氢在这些行业的广泛使用和在更多行业的推广应用打下了良好的基础。虽然近些年国内不断有过氧化氢大装置建成投产，但随着人民生活水平的提高和国民经济的快速发展，过氧化氢产品的供需矛盾仍突出。预计今后几年国内外过氧化氢的生产及需求能力仍以12%的速度递增。国外过氧化氢的生产及需求能力已达270万吨/年（100%过氧化氢计），用量及应用领域仍在不断扩大。国内的发展亦将同步于国外，在原领域扩大用量，并且同时扩大应用领域，如造纸及环保。纺织行业纺织业一直是过氧化氢的第一大用户，据国家有关部门统计，1996年纺织业消费过氧化氢数量占全国过氧化氢总生产量的45%，达13万吨（以27.5%过氧化氢计，下同）。近几年纺织业因结构调整和市场疲软，使过氧化氢在这一领域的消费增长趋缓。随着一批骨干企业努力发展生产，开发适销对路的产品，加上国人消费观念转变，市场对棉毛织品、丝麻织品的需求转旺等。将需要更多的过氧化氢。预计今后过氧化氢在纺织业用量将逐步增长，只是由于过氧化氢需求量增长没有过氧化氢产量增长快，因此表现出纺织业过氧化氢消费比例下降。化工合成过氧化氢在化工上的应用是相当广泛的，它是合成许多无机、有机过氧化物的主要原料。近些年国内重视精细化工产品的生产，积极开发包括过氧化氢下游产品在内的新产品，并使之工业化，使过氧化氢在化工上的消费呈上升趋势。以过碳酸钠生产为例，年总生产能力由90年代初的0.2万吨增加至现在的13万吨，仅该产品一年消耗过氧化氢即达15.6万吨过氧化苯甲酰、过氧化硫脲的生产能力增长幅度也很大，加上过硼酸钠、过氧化钙、过氧乙酸、过氧化甲乙酮、过碳酸酰胺的生产，将消耗大量过氧化氢。浙江上虞洁华公司过碳酸钠年耗双氧水6万吨，金科化工年耗双氧水4万吨。另外，作为聚合物引发剂的其他有机过氧化物的生产也迅速发展，国内已有三四家专业生产厂，估计年总生产能力7000～10000t，将消耗一部分过氧化氢。无锡前进化工厂过氧化甲乙酮年耗50%双氧水1500吨。各科研机构还在抓紧开发以过氧化氢为原料合成的化工产品，如用过氧化氢合成己内酰胺，过氧化氢法合成对苯二酚和邻苯二酚等，湖南巴陵石化已内酰胺已成功工业化，年使用双氧水8万吨，第二套已内酰胺已在筹建，设计双氧水用量10万吨/年。法国罗地亚公司在无锡建精细化工厂年耗70%浓度双氧水5000吨，折合27.5%双氧水1.27万吨，预计07年上半年投产，常州常茂生物化工公司年耗50%双氧水6000吨，06年底扩产后年用量会达到50%双氧水10000吨。预计今后将会有越来越多的过氧化氢用于化工生产。造纸行业我国造纸行业传统采用“含氯”漂白技术，对环境造成的污染十分严重。由于国家加强造纸废水治理工作及严格的环保要求，造纸业纷纷寻找用以二氧化氯（ClO2）为代表的无元素氯漂白（ECF）技术和以过氧化氢为代表的全无氯漂白（TCF）技术漂白纸浆。用过氧化氢漂白纸浆的好处是白度高，纸浆收率高，纸张不易返黄，漂白废水可经回收系统处理，对环境的污染小等。广州纸业、吉林职业、宜宾纸业、南纸股份、岳阳造纸厂等一大批新闻纸制造企业先后引进采用过氧化氢漂白的CTMP、BCTMP、APMP制浆生产线和废纸脱墨浆生产线，极大地促进了过氧化氢在造纸上的使用，用量呈逐年上升趋势。随着江西纸业、南京造纸厂、和上海韩松潜力纸业二期24万t/a新闻纸等一批用过氧化氢漂白纸浆生产线的建成投产及部分企业为提高纸品质量减少污染改采用CENP漂白工艺措施的实施，将消耗大量过氧化氢。过氧化氢在漂白的同时还具有消毒、杀菌作用，特别适合卫生用纸、医学上特殊用纸的生产。我国报业彩印广告的发展需要高白度新闻纸以增加色彩的对比度，将促使各新闻纸厂采用过氧化氢漂白。为节省木材，今后将加大回收纸的利用，也将增加过氧化氢用量。目前造纸业各科研人员不仅用过氧化氢漂白各种木浆，还用过氧化氢漂白草浆、苇浆和蔗渣浆等，一旦这些技术在生产中使用，将会使过氧化氢用量成倍增长。如果我国也同国外发达国家一样规定食品包装用纸不含氯，将会使更多的造纸企业用过氧化氢漂白。目前华泰纸业年耗双氧水14万吨，晨鸣纸业达到18万吨/年，海南金海纸业、广西金桂纸业投产后每年用量将达到8万吨和7万吨。印尼APP集团在河南信阳地区建纸浆厂，最近两年可能新增双氧水用量14万吨。可以这样说，越来越严格的环保要求和市场对高品质纸张的需要是推动过氧化氢在造纸上广泛使用的强大动力。专家预言全无氯漂白技术是今后造纸漂白技术发展的方向，将逐步取代目前的“含氯”漂白及无元素氯漂白。美国家浓度为50%～60%的过氧化氢用于造纸业就是一个最好例证。今后10年是我国造纸企业进行技术改造、调整产品结构、发展生产的关键10年，是推进过氧化氢在该行业广泛使用的大好时期。过氧化氢行业应抓住这一良好机遇，加强应用研究，大力发展生产，提高技术水平，进一步降低过氧化氢销售价格，使用过氧化氢漂白纸浆成本与使用次氯酸钠、二氧化氯等漂白剂相当或更低，吸引更多的造纸企业采用过氧化氢漂白。环保行业用过氧化氢处理各类工业废水，减少废水对环境的污染，意义深远，福及子孙。国外发达国家环保消费过氧化氢量在逐年增加，有的国家已占到过氧化氢总生产量的10%～15%。我国在这方面基本上是空白。近年有极少数企业用过氧化氢处理生产中的废水，效果颇佳，用过氧化氢处理各类工业废水的研究和报道也在逐年增加。在生产中实施关键看国人的环保意识和过氧化氢的价格。随着我国经济的不断发展，国人环保意识在不断增强，对过氧化氢的认识在不断加深，一旦过氧化氢售价降到一定程度，将会激发过氧化氢在废水处理上的应用，环保业是过氧化氢行业最具开发价值的消费市场。电子工业我国电子工业发展很快，根据工艺要求需要不同级别的过氧化氢产品。我国已有四五家企业可以提供MOS级和高纯过氧化氢产品。至于专用于半导体芯片生产的超净高纯过氧化氢产品，只有北京化学试剂研究所能生产，年产量200吨。我国已建立了象华晶、华越、华虹这样的半导体芯片生产基地，大部分需要从国外进口，缺口很大，据海关统计我国每年进口各类高纯双氧水2万吨左右。至于金属杂质含量在ppt级的过氧化氢产品，我国还无法生产。为满足电子工业对超净高纯过氧化氢不断增长的需求，过氧化氢业应加强这方面的研究工作，研究分离技术、微量杂质测定方法、包装材质和贮运方法，并探讨实现工业化的可能性。此外，食品工业软包装的消毒杀菌、食品纤维的脱色、制药过程中管道的处理、发光管生产、金属冶炼等，都将消耗大量过氧化氢。航天和激光武器的开发和发展，使过氧化氢在军事领域一展身手。我们相信，随着人们对过氧化氢认识的不断深入，过氧化氢作为一种“清洁”的化工产品将会用在更多的行业。国内过氧化氢市场销售方向为：1）棉纺织物漂白、漂染30%2）纸浆漂白35%3）废纸回收5%4）三废处理2%5）有机合成、增塑剂18%6）竹木草藤等制品漂白3%7）出口2%8）其他5%

3产品方案及生产规模3.1性能规格及质量标准过氧化氢，俗称双氧水，分子式为H2O2,分子量34.016,外观为无色透明液体，无毒，对皮肤有一定的侵蚀作用，产生灼烧感和针刺般疼痛。过氧化氢是一种强氧化剂，当遇重金属、碱等杂质时，则发生剧烈分解，并放出大量的热，与可燃物接触可产生氧化自燃。过氧化氢易被催化分解，分解依下式进行：H2O2——→H2O+1/2O2＋98.4（kJ/mol）其分解速度随温度升高而加快。浓度为27.5%的过氧化氢产品，其质量指标符合国家标准GB1616-2003,具体指标见表3-1。表3-1工业过氧化氢产品质量指标（摘自GB1616-2003）指标名称指标27.5%过氧化氢50.0%过氧化氢优等品一等品合格品优等品一等品合格品过氧化氢(H2O2),(m/m)%≥27.527.527.550.050.050.0游离酸（以H2SO4计），%≤0.0400.0500.0800.0400.0600.12不挥发物，%≤0.080800.120.24稳定度，%≥97.097.093.097.097.093.0分析方法按国家标准（GB1616）产品外观：无色透明3.2产品方案本项目产品方案为：27.5%过氧化氢4万吨/年生产时间：8000小时规模效益可降低生产成本，生产规模又受市场的销售情况制约，同时亦受企业投资能力等因素影响，根据市场和综合各因素，该项目生产规模确定为27.5%过氧化氢4万吨/年。此规模既可有效地降低成本，工程建设投资适中，为适宜的经济规模。3.3产业政策符合性根据《产业结构调整指导目录（2011年本）》（中华人民共和国国家发展和改革委员会令2011年第9号），4万吨/年氢气回收利用项目不属于限制类和淘汰类，为允许类，符合国家产业政策。广西*****投资建设本项目符合柳********发展具有循环经济特色、产业发展与环境协调的现代化工业园区的规划理念。广西*****仔细权衡和分析自身资金和技术、当地资源、周边市场等实际情况决定投资建设4万吨/年氢气回收利用项目。本项目建设对于公司的健康和可持续发展至关重要，符合循环经济的理念，有利于延伸和拓展企业产业链，促进企业的长足发展。

4工艺技术方案4.1国内外工艺技术概况4.1.1国外工业化生产技术电解法常用的电解法为过硫酸铵法，其主要过程如下：电解：2NH4HSO4→（NH4）2S2O8+H2水解：（NH4）2S2O8+2H2O→2NH4HSO4+H2O2电解法是在电解槽内以白金丝网为阳极，以石墨管作阴极，将含NH4HSO4的电解液进行电解，产生过硫酸铵，后者再经水解、蒸馏，可得浓度为27.5%或35%的过氧化氢水溶液。该法所得产品较纯，但能耗很高，且消耗白金，同时由于单个电解槽的生产能力有限，难以实现生产装置大型化。近年来，对电解法虽然进行了改进并取得一定效果，但由于方法本身所固有的缺点，该法基本被淘汰；世界上最大的一套电解法装置（8000吨100%过氧化氢/年）美国FMC公司的一套装置已于1983年停产。据报导，西方国家仅有两个规模较小的电解法工厂继续在运转。日本原来有两家电解法工厂也已被蒽醌法取代。异丙醇氧化法主要反应如下：CH3O2CHOH——→CH3COCH3+H2O2CH3该法联产过氧化氢和丙酮。西方国家利用该法建厂的只有美国Shell公司一家。该公司曾于1985年建成一套装置，建成投产后无太大发展，年生产能力达到1700吨（100%计）。至1980年，由于燃料和原材料价格上涨，使该法缺乏竞争力。因而Shell公司的上述装置也被迫停产。据报导原苏联仍有此法生产装置在运行。蒽醌法蒽醌法是在触媒存在下，将溶于有机溶剂中的烷基蒽醌氢化，得到相应的烷基氢蒽醌，后者再经氧化，即生产过氧化氢。同时烷基氢蒽醌又还原为烷基蒽醌。生成的过氧化氢用纯水萃取，即得产品，萃取后的烷基蒽醌溶液经处理后，可循环使用。该法主要反应如下：蒽醌法的优点是能耗低、成本低、安全性能好，同时适合于大规模生产。目前世界各国几乎均采用此法。氢氧直接合成法早在1914年即有人试图用此法制取过氧化氢，但在其后近50年的继续研究中，所得产物浓度甚低，无工业化意义。60年代以后，人们又开始将研究注意力转向此法，取得一些进展。自1987年以来，此项研究取得了较大进展，目前处在半工业中间试验装置阶段。但是由于缺乏工艺基础数据，对该工艺的经济评价尚不能进行。4.1.2国内过氧化氢工艺技术国内生产过氧化氢主要用两种方法：电解法和蒽醌法。据不完全统计，1982年电解法产品产量约占总产量的80%。几年后，黎明化工研究院率先在国内推出蒽醌法生产过氧化氢技术，并迅速推广应用。已建成并投产60余套蒽醌法生产装置，约占过氧化氢总产量的95%。电解法生产技术已被取代。近年来，国内外采用黎明化工研究院研究开发的蒽醌法钯触媒工艺技术建设的大规模过氧化氢生产装置能力为180000t/a，已在山东华泰有限公司建成投产。采用此工艺建成的40000t/a装置有印尼SAMATOR公司、山东高密化肥厂、广东（番禺）化工有限公司、浙江善高化学有限公司。黎明化工研究院开发的蒽醌法钯触媒过氧化氢工艺技术的特点如下：（1）钯触媒氢化塔氢化；（2）TOP取代氢化萜松醇作溶剂；（3）空塔空气氧化；4.2工艺技术路线选择4.2.1蒽醌法优于电解法蒽醌法与电解法相比，其优点明显；蒽醌法能耗低电：电解法生产每吨产品（以27.5%计）耗电5000度左右；蒽醌法镍触媒工艺每吨产品耗电仅500度左右，约为电解法的十分之一。而蒽醌法钯触媒工艺耗电更低，约210度/吨。蒸汽：电解法生产每吨产品耗蒸汽约15吨；蒽醌法镍触媒工艺每吨产品耗蒸汽仅2吨，约为电解法的八分之一。而蒽醌法钯触媒工艺耗蒸汽更低，每吨产品耗蒸汽约0.3吨。蒽醌法成本低生产每吨27.5%产品电解法成本：1200～1800元（不包括包装）；生产每吨27.5%产品蒽醌法成本：400～800元（不包括包装）；蒽醌法易于规模较大，尤其是钯触媒氢化塔更适于大规模生产。而电解法受电解槽限制，难以放大生产规模。电解法生产消耗贵金属铂，蒽醌法不需要铂，需要镍或钯，但镍和钯均可回收利用。由于蒽醌法生产工艺不断改进，产品质量不断提高，目前已与电解法产品质量相当。4.2.2蒽醌法钯触媒新工艺较蒽醌法镍触媒工艺更先进蒽醌法新工艺，主要包括黎明化工研究院开发的（1）钯触媒氢化塔氢化新工艺；（2）磷酸三辛酯新溶剂；（30空气氧化新工艺；（4）过氧化氢处理污水新技术等一整套新成果的工艺技术。与镍触媒蒽醌法相比，新工艺更具优越性，现分述如下：钯触媒氢化塔氢化新工艺与镍触媒悬浮釜氢化工艺相比，新工艺具有以下优点：（1）氢化塔比氢化釜结构简单，操作方便，氢化釜内有转速高（500转/分）、结构复杂的搅拌器，轴封易泄露，另外釜内有近百根外包滤布的过滤袖筒，以便将粉状镍触媒阻留于釜内，从而达到固、液相分离的目的。运转过程中如有袖筒外漏触媒，即需拆釜更换袖筒滤布，检修工作量很大。运转中还常出现因袖筒滤布表面积有触媒而造成氢化液出料不畅的困境。氢化塔系固定塔式设备，塔内固定填装条状或球状钯触媒，固、液分离容易，操作方便，可免除采用氢化釜时的上述诸多不便。（2）氢化塔工艺及设备便于放大，可适应生产装置大型化要求。目前，通用的氢化釜，其单台最大年生产能力为7500吨（以27.5%计），更大能力的氢化釜国内尚无。对大规模生产装置而言，只能采用多台组台。这既造成工艺操作和控制分析等工作的极大不便，又使设备造价和动力消耗增高。氢化塔的单台生产能力一般不受限制，可满足大型生产需求，而且生产规模愈大，愈能显示其优越性。以年产1万吨的装置为例，如采用2000～2500吨/年的氢化釜，则需4-5台（造价约需100～124万元，搅拌电机功率约200千瓦）。此外，在辅助设备（如触媒配制设备、废触媒受槽等）、管道、阀门、控制仪表等方面的费用也相应增加。若采用氢化塔，则1台即可（造价约60万元，无搅拌），附属设施也相应地大量简化。此外，采用钯触媒新工艺时，也更便于实现装置的露天化。（3）钯触媒使用性能较好钯触媒在空气中不象镍触媒那样容易自燃，安全性能好，镍触媒需保持在溶剂或工作液中，否则遇到空气则自燃，造成不安全隐患。钯触媒单价虽高，但使用寿命长，当其活性下降后可多次再生，再生无效时，还可从失效的废触媒中回收价高的残钯（用于制备新的钯触媒）。因此，经济上也是可行的。今后随着触媒和工艺的不断改进，还可进一步降低触媒费用。此外，采用钯触媒（由黎明化工研究院生产供应）后，生产装置中可减少一套镍触媒制备设备和操作工人。磷酸三辛酯（简称TOP）作溶剂目前，工业生产装置中尚有不少部分采用重芳烃和氢化萜松醇作溶剂。近年来，经黎明化工研究院开发，研究以TOP取代氢化萜松醇，使用效果显著，在黎明化工研究院中试装置和由黎明化工研究院转让的生产装置中的使用结果表明，TOP与氢化萜松醇相比，具有以下多方面优点：（1）TOP沸点高，在余压4mmHg柱下，沸点为216℃，而氢化萜松醇常压下沸程为200-220℃，使用TOP不仅可降低产品单耗，且可改善生产环境卫生。（2）TOP与水的相互溶解度很低，而氢化萜松醇与水的相互溶解度较高。因此采用TOP时，萃取、净化后所得27.5%过氧化氢产品中的有机碳含量明显下降。与此同时，使用TOP时萃余液中水份含量也低，故可减轻后处理中碳酸钾干燥工作液的负担。（3）TOP溶解氢蒽醌的能力比氢化萜松醇强。因此，使用TOP时可降低它与重芳烃的配比（保持TOP与重芳烃的体积比为25：75），而使用氢化萜松醇时，它与重芳烃的体积比为45：55.由于TOP或氢化萜松醇比重芳烃的价格贵得多，故改变配比后可降低工作液费用。与此同时，由于降低了TOP的配比，大大地提高了萃取时过氧化氢在水与工作液之间的分配系数，免除了因其他工艺条件波动而影响萃取产品浓度合格（≥27.5%）之虑。（4）使用TOP时，由于所得稀产品的浓度高，有机碳含量低，因而更有利于后期的浓缩，以保证产品的质量，同时可相应降低蒸发残液中的有机碳含量，更有效地保证了生产安全。4.3工艺流程说明4.3.1稀品工段工艺流程说明稀品（27.5%计）过氧化氢工段工艺流程简图见附图。工艺流程说明如下：配制工序（1）重芳烃蒸馏外购来的芳烃（通常用镀锌铁桶装运），由芳烃泵或真空抽吸送入工作液配制釜，开启水环真空泵，使配制系统处于真空状态（0.01~0.02MPa）,同时开启配制釜搅拌，向夹套内通入蒸汽加热，釜内芳烃沸腾后，其蒸汽经芳烃冷凝器冷凝成液体后流入芳烃接受槽。用氮气将槽内芳烃压入贮槽待用。釜内残液从釜底排出，收集于桶内或直接排入污水池处理。（2）工作液配制工作液配制是在工作液配制釜中分批进行的。用芳烃泵将芳烃贮槽内蒸馏过的芳烃送入芳烃计量槽，由纯水站将纯水送入纯水计量槽。芳烃靠位差流入工作液配制釜，以体积计量；磷酸三辛酯（桶装）靠工作液配制釜内真空抽入。芳烃和磷酸三辛酯按一定比例加入工作液配制釜后，将计量的2-乙基蒽醌由工作液配制釜上的手孔加入，开启釜上的搅拌，并向釜体夹套通入蒸汽，将物料加热至一定温度，以加速2-乙基蒽醌的溶解。自纯水计量槽中将适量的纯水加入配制釜，洗去工作液中的杂质，直至洗水呈清澈透明为止。再用少量过氧化氢洗涤，分层后放出过氧化氢，再按上述纯水洗涤的方法洗涤工作液，至其中过氧化氢含量低于0.3g/l即可。至此，一批工作液配制完毕。借助氮气压力将配制好的工作液经工作液过滤器压入工作液贮槽。洗涤和处理工作液时放出的污水及废过氧化氢排入污水池，经集中处理达标后排放。（3）碳酸钾溶液的配制配制碳酸钾溶液仍在工作液配制釜中进行，由配制釜手孔加入经称量的碳酸钾，再从纯水计量槽加入一定量的纯水，开动搅拌至完全溶解，控制其密度，然后用氮气加压将碱液经碱过滤器送至浓碱液贮槽。（4）稀碳酸钾溶液的蒸发浓缩碳酸钾溶液在干燥塔内吸水后回到稀碱液贮槽，其密度降至一定值时，由稀碱液泵送入碱蒸发器进行蒸发。蒸发后的浓碱液经碱液过滤器压入浓碱液贮槽。氢化工序由后处理工序再生工作液泵送来的工作液，经工作液预热器预热后进入氢化塔。原料氢气经氢气过滤器除去可能夹带的机械杂质后同工作液一起进入氢化塔顶部。氢化塔系一钯触媒填充的三节反应器，经常使用二节，另一节供再生时备用或串用。工作液和氢气同时经床顶分布器喷淋而下，其中的2-乙基蒽醌和氢气在钯触媒作用下进行氢化反应，生成相应的2-乙基氢蒽醌和少量的四氢2-乙基氢蒽醌，此时的工作液称为氢化液。氢化液与未参加反应的氢气从氢化塔底进入氢化液气液分离器，分离出的氢气（夹带部分芳烃）经再生蒸汽冷凝器使其中部分芳烃冷凝后进入冷凝液计量槽内，这部分芳烃回入工作液配制釜，经蒸馏后仍可作为工作液组份。分离出的氢气由冷凝液计量槽顶放空。氢化液气液分离器内的氢化液一部分经循环氢化液泵送回氢化塔，另一部分氢化液借助氢气压力压入氢化液过滤器，滤去从氢化塔内冲刷出来的触媒及载体粉末。经过滤后的氢化液分两部分：一部分约占总量的10%进入氢化液再生床，使氢化过程中生成的少量降解物得到再生，而后和其余部分一起经工作液热交换器与后处理工序送来的再生工作液进行热交换，最后进入氢化液贮槽。在此借助氢化液泵将氢化液经氢化液冷却器送入氧化塔。触媒再生：经运转一段时候后，当氢化效率达不到要求时，触媒需要再生，再生是在不停车情况下进行的。首先将需要再生的塔节切换出来，将其中的工作液放入氢化液气液分离器，由蒸汽总管来的低压蒸汽经蒸汽净化器除去可能夹带的铁锈和其他杂质后进入再生的塔节内，将吸附于触媒上的工作液及有害物质吹出，经再生蒸汽冷凝器进入冷凝液计量槽，冷凝液排入工作液回收槽，用真空抽入配制釜，以回收其中的工作液，废水排入污水站。关闭再生蒸汽后，将氮气经氮气过滤器送入再生塔节，将其中触媒吹干。由氢化液气液分离器分出的气体经冷凝后经冷凝液计量槽顶部流量计放空。氧化工序氧化塔系二节串联带内冷却器的空塔。氢化液经冷却后与预先在磷酸贮槽内配制好的并经磷酸计量泵送入的磷酸水溶液混合，然后进入氧化塔上节底部。压缩空气经空气过滤器后分为两股；一股进入氧化塔中节底部，另一股进入氧化塔下节底部。空气在塔节底部经分散器分散成气泡。氢化液与空气在塔节中并流向上，在此过程中氢蒽醌被氧化，生产过氧化氢。而氢蒽醌还原为原来的2-乙基蒽醌（四氢2-乙基氢蒽醌只能恢复为四氢2-乙基蒽醌并逐渐积累于工作液中）。此时的工作液称为氧化液。氧化液和尾气（主要成份为氮气，并夹带有少量芳烃蒸汽和剩余的氧气）一起从上节塔顶部流出，进入氧化液气液分离器，分出的氧化液直接进入氧化塔下节底部，并与进入下节塔底部的新鲜空气并流向上，此时氢蒽醌被进一步氧化，下节的氧化液与尾气一起进入另一氧化液气液分离器，分出的氧化液进入氧化液贮槽，借助氧化液泵将其送入萃取塔。从氧化液气液分离器分离出的尾气用低温水冷却的氧化尾气冷凝器，冷凝下来的芳烃进入芳烃中间受槽，在其中分离出水（水进污水池）后回到废芳烃计量槽，经蒸馏后回入系统。尾气则经活性碳纤维吸附达标后30米高空排放。由氧化塔放出的残液进入氧化残液分离器，分离出的水相（含过氧化氢）进污水池，分出的氧化液最终进入工作液配制釜，经处理后回入系统。萃取工序萃取塔是由多块筛板组成的筛板塔。来自氧化工序的氧化液进入萃取塔底部。在纯水配制槽中配制含有稳定剂和缓蚀剂的纯水，并由纯水泵将其送入萃取塔顶部。由于氧化液的比重低于纯水和过氧化氢，故氧化液在塔中通过过氧化氢连续相时自行上漂，经过每块筛板形成分散相液滴，逐渐达到顶部，自行流出，此时的工作液称为萃余液，进入萃余液分离器。在萃余液分离器中分离出的水大部分返回萃取塔，少量排入污水池，萃余液则进入后处理工序的工作液计量槽。萃取剂纯水自塔顶加入后，经每块塔板上的降液管逐级向下流至塔底。因为过氧化氢在水中的溶解度远远大于在氧化液中的溶解度，故萃取剂流动过程中不断有过氧化氢从氧化液液滴内进入水中。自塔底流出的粗过氧化氢成为萃取液。萃取液中含有少量的工作液，为了除去这些杂质需要进行净化处理。净化塔是一填料塔，萃取液从净化塔顶进入，经蒸馏过的芳烃由芳烃泵送入芳烃高位槽，并从净化塔底部进入。萃取液和芳烃在塔内进行逆流萃取，因工作液在芳烃中的溶解度大于在过氧化氢中的溶解度，故可以达到净化目的。经净化后的萃取液进入稀品分离器，分出所夹带的部分芳烃后，去包装工序的产品调配槽，进一步用氮气吹除残余的芳烃，达到合格的过氧化氢即可包装出售。自净化塔顶和稀品分离器流出的芳烃进入废芳烃计量槽，经蒸馏处理后可再使用。后处理工序由碱液泵将预先配制好并贮存于浓碱液贮槽中的碱液送入碱液高位槽，而后进入干燥塔。干燥塔是一填料塔，其作用是利用浓碳酸钾溶液的吸水性除去溶解在萃余液中的部分水，分解萃余液中的少量过氧化氢，并使萃余液由酸性转为碱性。工作液计量槽中的萃余液从干燥塔底进入，在填料层中分散成液滴，逐渐上漂至塔顶，此时工作液中含水量应满足工艺要求。工作液可能夹带部分碱液，为了除去这部分碱液，需先后流经沉降器和碱液分离器，然后进入后处理白土床，进一步降低工作液中的碱度并起到再生蒽醌降解物的作用。经处理后的工作液进入再生工作液贮槽，借助再生工作液泵送入氢化工序，开始新的循环。后处理白土床中活性氧化铝失效后也需再生，此时自碱液分离器出来的工作液进入另一台后处理白土床，而后进入再生工作液贮槽。自干燥塔底部出来的稀碱液流入稀碱液贮槽。该稀碱液由碱液泵送入碱蒸发器，蒸除水份后循环使用。4.4原材料、辅助材料和动力技术要求及消耗4.4.1稀品过氧化氢原材料、辅助材料和动力技术要求及消耗见表4-1。表4-127.5%过氧化氢原材料、辅助材料和动力技术要求及消耗序号名称规格单位单耗年耗来源12345671氢气(1)纯度≥99.0%（V/V）(2)氯≤10PPm(3)露点低于当地最低气温Nm32001.000×107氯碱厂提供2空气(1)油含量≤15PPm(2)尘埃≤15PPm(3)露点低于当地最低气温Nm314007.0×107本装置提供3氮气(1)纯度≥99%(2)含氧量O2≤1%Nm3100.4×106本装置供4钯触媒(1)外观：灰色条形颗粒(2)外形尺寸：Φ2mmkg0.180.90×104外购52-乙基蒽醌(1)外观：浅黄色或亮黄色鳞片或粉末(2)初熔点≥107℃(3)含量≥97%(4)芳烃中不熔物含量≤0.3%kg0.52.5×104外购6重芳烃(1)芳烃C9(2)密度：～875kg/m3(3)沸程：150～200℃(4)C9芳烃含量：≥96%(5)不含砷、硫、汞及其它有害杂质kg4.02.0×105外购7磷酸三辛酯(1)外观：无色透明液体(2)密度：918～924kg/m3(3)纯度：≥98%(4)与水的界面张力≥0.018N/m3(5)悬浮物：无(6)级别：工业kg0.502.5×104黎明院和杭州有机化工厂联营厂提供8活性氧化铝(1)碱度：中性(2)级别：工业(3)外观：白色球形颗粒Φ3～5mmkg4.02.0×105外购9磷酸化学纯kg1.05×104外购10硝酸铵化学纯kg0.10.5×104外购11复合稳定剂化学试剂kg0.052.5×103外购12碳酸钾(1)含量：≥92%(2)级别：工业kg1.57.5×104外购13纯水(1)PH：6～7(2)电导率≤1.0×10-4s/m(3)不含金属离子及氯根t1.05×104本工程纯水站提供14冷却水Δt=5℃，t=32℃t1708.5×106由现有工程循环水站提供15补充水自来水t8.54.25×105外供16蒸汽压力：0.2MPa,0.8MPat0.31.5×104现有装置提供17电380V、220V,50HzkWh2101.05×107外供4.4.2稀品工段物料衡算及热量衡算40000t/a过氧化氢稀品生产装置物料衡算及设备热负荷见图4-1及表4-2。表4-2设备热负荷表序号设备名称换热介质设备热负荷载热介质位号名称介质名称特性要求kW流量t/h1E1102工作液预热器加热蒸汽热交换工作液0.3MPa41~52℃1218.11.92E1103氢化液冷却器循环水氢化尾气32~37℃61~40℃-2258.3389.53T1201-Ⅰ氧化塔上循环水氧化液32~37℃40~45℃-739.7127.64T1201-Ⅱ氧化塔下循环水氧化液32~37℃45~48℃-510.588.15E1201氧化尾气冷凝低温水混合氧化尾气5~10℃46~10℃-119.520.66E1501芳烃冷凝器循环水芳烃蒸汽32~37℃140~45℃-223.638.57E1502水蒸汽冷凝器循环水蒸碱水蒸汽32~37℃100~50℃-22038.08E1503碱蒸发器加热蒸气出塔稀碱液0.3MPa46~100℃241.62.04.5主要设备选择4.5.1设备制造要求由于过氧化氢是一种无机强氧化剂，较不稳定，遇重金属离子、灰尘或碱性物质时均可加速分解。故整套装置材制绝大部分为不锈钢（0Cr18Ni9、0Cr18Ni11Ti）,少量为碳钢及P.V.C等。在制造非定型设备时，必须采用氩弧焊进行焊接，设备制造完后，应按技术要求严格进行检验，合格后还需进行酸洗钝化处理。钝化处理的方法是先用一定浓度的氢氧化钠溶液除去金属表面的油污，再用硝酸溶液浸泡，使金属表面形成一层保护性的氧化膜，后用纯水洗至中性，再用过氧化氢浸泡。经处理之后的设备对过氧化氢分解性很小，可达到提高生产收率以及安全生产的目的。4.5.2主要设备选型（暂定）（1）固定床——氢化反应器固定床是氢化反应器。内装钯触媒，材质采用304不锈钢。（2）氧化塔氧化塔系——二节串联的空塔，每节塔下部设有空气分散器，材质采用321不锈钢。（3）萃取塔萃取塔是——筛板塔，材质采用321不锈钢。（4）净化塔净化塔为——填料塔，材质采用321不锈钢。（5）干燥塔干燥塔为填料塔，材质采用304不锈钢。4.5.3设备表主要稀品生产工段共有非标设备63台，定型设备31台（暂定）。主要设备详见表4-3。表4-3过氧化氢装置主要非标设备序号设备名称规格材质数量备注1固定床Φ2400×2967330412氢化液气液分离器Φ1800×260030413氢化液再生床Φ2000×678630414氢化液贮槽Φ4000×450030415氧化塔Φ3000×2950032116氧液气液分离器Φ1800×336232117氧化液贮槽Φ4000×450032118萃取塔Φ3000×3297831619净化塔Φ1200×20401316110白土床Φ3000×7250304211配制釜Φ2200×373230414.6过氧化氢自控技术方案本自控技术方案是根据工艺对自控的要求、设备规格和布置确定的方案。该方案共有自动调节回路21套，监视回路35套。工艺参数越限报警20点。仪表自控室内采用新型的DCS控制系统。该系统具有国内外用户公认的性能优良、可靠性高及互换性强等优点。现场仪表，主要采用美国罗斯蒙特公司的仪表，部分仪表以及调节阀等采用国内产品，力求过程控制可靠、准确、安全。仪表自控室内的操作站设置二台高分辨率20寸彩显CRT人机接口，一台打印机，可供二名操作人员同时监视控制各工位的正常运转。该操作站具有控制、监视、报警、自动打印、事故报警以及班报、日报、月报等功能。通过CRT可显示总貌画面、分组画面、调整画面、动态流程图画面、趋势画面及组态画面，给操作带来了极大的方便。本设计设置了必要的冗余回路，一旦出现故障，相应的冗余单元会自动的接替有故障的单元，确保系统连续运行、确保安全可靠。

5原料、辅助材料的供应5.1氢气氢气是蒽醌法过氧化氢生产的主要原料之一。由氯碱厂洗涤干燥后供给4万吨/年（27.5%）过氧化氢新建项目。年产4万吨27.5%过氧化氢装置需纯度99%以上的氢气1250Nm3/h，年需用量约1000万标准立方米。目前氯碱厂有3000Nm3/h氢气富余，由此可见，现有氯碱副产氢经处理后完全可以满足项目对氢气的需求。5.2空气空气是蒽醌法生产过氧化氢的又一主要原料。本项目稀品工段的氧化工序需用工艺空气约8125Nm3/h,生产用仪表空气约200Nm3/h，共计用空气量8325Nm3/h,用气压力为0.6MPa。为满足本项目需要，新建一空压站，选用一台138Nm3/min的离心式空压机及配套的冷冻干燥装置，另外选用一套处理能力为200Nm3/h的无热再生干燥装置一套，提供合格仪表空气。5.3纯水本项目正常生产需用纯水约6.25t/h，需新建一套生产能力为7t/h纯水装置，才能满足正常生产及其它间歇用水。5.4氮气采购一台100Nm3/h,制氮装置。5.5其它原料其它原料来源及年需用量详见表4-1。

6建厂条件和厂址方案6.1建设的有利条件本项目是*****氯碱项目的下游配套产品，水、电等公用工程设施可与氯碱项目共用，不必重建，可节约大量投资。另外，生产原料为氯碱生产线的产品，可节约大量的原料成本。6.2厂址选择本项目占地面积30亩,建筑面积约5400米2。项目建设地址位于*****新厂址的二期地内，取原料方便，接水电也便利。项目建设地位于********原广西磷酸盐化工工厂东侧，现柳*******开发区内，该工业区是柳州市统一规划的专属化工工业园区，规划总面积约600亩，***公司已与柳城县签订了用地协议。厂址东距柳州市60km，东北距柳城县城关镇45km，西距宜州43km，南距龙江1.3km。工业区距宜柳高速公路六塘镇出口约1.5km，有二级公路相通（计划2008年11月份完工）；新修建的黔桂铁路六塘火车站（县级站）离工业区约1.8km，已建成投入运营，有二级公路相通；在水运方面目前还没有货运码头，待二期工程完成后可在糯米滩下游新建一个小型码头。工业区内地形为丘陵缓坡，地面黄海高程在131m—142m之间，地势南高北低，地质构造为粘土结构，地址稳定，适宜厂房建设，也适宜工厂布置。6.3厂区气象条件⑴气温年平均：20.5℃温度冬季极端温度：-3.8℃夏季极端温度：39.2℃最高月平均温度：28.6℃最低月平均温度：10℃⑵相对湿度年平均：77%最高月平均：86%最低月平均：62%⑶气压平均气压：1001.8hPa12月份最高气压平均：10226.3hPa7月份最低气压平均：9317.3hPa⑷风速年平均风速：2.7m/s最大风速：21.6m/s冬季主导风：北风夏季主导风：南风⑸降雨量年平均降雨量1489mm最高年降雨量2253.0mm最低年降雨量：828.1mm全年降雨量集中在4～8月份。⑹洪水位历年最高水位：100.94m7公用工程及辅助设施7.1总图运输7.1.1总平面布置总平面布置原则依据《化工企业总图运输设计规范》GB50489-2009，根据厂区所处位置及周边状况，按照工艺流程的要求，结合现场地形，在保证工艺流程畅通、操作方便，符合防火、防爆、安全卫生的条件下，合理进行功能分区，做到布局紧凑，统一规划，节约用地，有利于生产管理和环境保护。1、设计原则：①合理利用场地，远近期结合。②工艺流程通畅，管线尽量短捷，人流货流不交叉。③构建筑物之间的间距符合有关防火规定，并设环形通道。④充分利用原有的生化处理设施。2、项目选址①根据柳州市规划及本项目对周边综合环境的要求，将建设地点选定在柳州东风化工股份公司二期项目用地内。②*****地理位置相对偏僻：离城市、车站、人口稠密区、重要文物、自然保护区、重要水源地有1000m以上的距离，以防化工生产过程中可能偶发事故而造成损失或损害。因此厂区与周边区域的相互影响较小，选址安全可靠。3、厂址具有下述优势：①位于柳州市柳城县化工工业园，符合城市规划要求；②水、电等能源较为充足，对生态环境影响小；③本地紧邻公路交通便利，企业原材料和产品运输方便；④可实现公用设施共享、产品互用、降低项目投资和生产成本。总平面布置项目总图布置执行《化工企业总图运输设计规范》GB50489-2009，对厂区进行功能分区，项目生产装置区、储罐区等建筑物之间均应满足防火间距的要求。平面布置详见总平面布置图。满足生产、运输装卸对高程的要求，并为其创造良好的条件，因地制宜，充分利用和合理改造地形，力求场地土石方总量最小，并使整个厂区和各分区挖填方量接近平衡，土石方运距最短，适应建构筑物的基础和管线埋设深度要求，考虑工程地质和水文地质条件，场地标主同和坡向的确定，应保证场地不受洪水威胁，使雨水能迅速顺利排除。本项目过氧化氢生产装置界区包括：过氧化氢主装置；配电间；循环水站；（依托现有装置改扩建）包装厂房；纯水站；空压站。装置总平面布置根据现场实际情况，稀品主厂房布置于二期基地内，其它公用工程设施新建或依托现有设施改扩建。尽可能节省占地，减少投资，同时可以加快建设周期。7.1.2运输方案（1）工厂运输及仓储厂区原料由厂外通过公路或管道运输送到原料储存区，产品通过汽车外运。厂内设环形道路，以满足运输、消防及检修的需要，道路宽度为6m，路面采用混凝土面层。本项目生产所需原料和产品采用管道运输或车辆拉运。每年总运输量见运输量表。表7.1运输量一览表序号货物名称包装形式运输方式年运输量（吨）备注运入运出12-乙基蒽醌桶装汽车25年消耗2芳烃桶装汽车300年消耗3磷酸三辛酯桶装汽车25年消耗4钯触媒桶装汽车99年消耗5活性氧化铝桶装汽车200250年消耗6其它化学试剂桶装汽车50年消耗727.5%过氧化氢桶装或槽车汽车5×1048合计69050259（2）车辆配备全厂除配备必要的办公用车辆外，原料和产品外运所需车辆，由公司统一外租，本设计不再考虑。（3）交通运输条件新建装置与辅助系统之间均有道路与厂外公路相连接，交通运输十分方便。5.储运（1）设计原则近期建设与长远发展相结合，合理确定工程建设规模。采用先进技术设备，有利于安全生产和环境保护。合理利用能源，降低能耗。（2）设计范围根据工厂工艺装置的规模，对全厂储运系统进行统一规划，包括原料系统、产品系统。7.2给水排水7.2.1给排水现状*****紧靠龙河，循环水补充水源和纯水站原水水源均来自河水，经水处理装置澄清处理后进入该公司，河水浊度和SDI值均较高，水温在夏季达到30℃左右。7.2.2给排水方案给排水系统本设计中给排水系统分为：循环冷却水系统、生产、生活给水系统、高压消防给水系统及纯水系统；排水系统分为：生产排水系统、雨水排水系统、污水处理系统。设置一套1500m3/h的循环水系统以供生产冷却用水，消防水池和循环水池合并。设置一套7m3/h的纯水装置。给排水系统特点本工程用水量最大的是设备的冷却水，它是由装置区内新设的循环冷却水系统供给，生产、生活用水由广磷化工有限公司原生产给水管网引入过氧化氢界区，污水经处理达标后排放；生活排水经化粪池处理后就近排入雨水系统。给排水量拟建过氧化氢装置循环冷却水量最大为2000m3/h,平均约1100m3/h,新设置的循环冷却水系统能力能满足新建过氧化氢装置要求。供水量详见表7-2。表7-2新鲜水用水量表序号工段名称水量（m3/h）水压（MPa）供水要求备注经常最大1循环水系统补充水60800.45连续8000h/a2生活用水2.53.00.2间断1000h/a3浇洒绿地0.010.00.2间断150h/a4污水处理站0.01.00.2间断2400h/a5包装、贮运2.02.50.2间断2400h/a6纯水7150.45连续8000h/a平均用水量71.5111.5表7-3循环水用水量表序号用水工段水量（m3/h）水温℃水压（MPa）备注经常最大供水回水1稀品工段1200140032370.458000小时/年浓品工段600600由业主再定2空压10015032370.458000小时/年总用水量1900215032370.457.3供电及电讯7.3.1全厂供电情况本工程装机容量约3600kW,需要容量1800kW。根据用电负荷，拟在装置区新设一变配电站，用全塑电缆将电源引至各厂房。（暂定）7.3.2负荷等级及供电要求本装置稀品工段为二级负荷，其余属三级负荷。7.3.3负荷情况功率因数补偿采用在变电所低压侧集中补偿，补偿后功率因数达COSΦ＝0.95以上。7.3.4车间配电环境特征稀品工段属2区防爆，其余属正常环境。设备选型变配电间设备选型如下：①浸油式全密封电力变压器S11-M系列②高压开关柜（中置式内装VSD）③动力中心（插入式开关柜）④MCC中心（插入式开关柜）在稀品工段主要用电场所设置专用配电室，内设动力配电屏，一般用电场所选用动力配电箱，照明配电箱选用PXT（R）型嵌入式。配线方式稀品工段等主要工段配线采用YJV/1kV型电缆沿桥架敷设，辅助工段线路采用BV-500导线穿电线管暗设。7.3.5防雷及防静电接地稀品工段按第二类防雷建筑物考虑，在屋顶设避雷针和避雷网保护。稀品及罐区，设置防静电接地网，凡工艺需要静电接地的设备和管道，均与之相连接。7.3.6电讯各工段值班室、休息室均设置电话分机，该分机与公司电话通信网络联接。7.4供热7.4.1装置蒸汽需用情况装置蒸汽使用情况及用汽量见表7-4。表7-4装置设备用汽情况序号需用蒸汽设备名称蒸汽参数（MPa）用汽量（t/h）备注1工作液预热器0.2～0.32.2间断2固定床0.2~0.32.0间断、触媒再生用3配制蒸芳烃0.60.7间断4浓缩蒸发器0.74.5由业主再定5蒸碱0.32.0间断6总计蒸汽供给蒸汽由现有装置供应。本项目蒸气最大用量为9.2t/h,现有供汽能力能够满足本项目的用汽需要。7.5贮运设施过氧化氢装置使用的化工原材料主要存放在原料仓库中。装置界区内设过氧化氢贮存及灌装站，灌装能力为4万吨/年27.5%过氧化氢。7.5.2过氧化氢产品贮存天数、贮存量的确定贮存及灌装站设计按4万吨/年27.5%过氧化氢规模考虑。贮存天数按15天计算，贮存量为2250吨27.5%过氧化氢。7.5.3产品灌装产品灌装设置槽车罐装机2台，另设自动计量桶装机15台。7.6采暖通风及空调7.6.1采暖通风气象资料：见第6章第6.1节建厂条件采暖：各车间均不设采暖。通风本工程主厂房可能有散发的氢气和芳烃蒸汽，为使上述气体不聚集于室内，主厂房采用钢筋混凝土框架结构，半露天布置，便于通风。在中控分析室内考虑设置通风柜，以便处理样品。7.6.2空调本工程采用计算机DCS集散控制系统，自控仪表室按如下参数设置空调系统。全年室内温度：22℃全年室内相对湿度：〈70%7.7中央化验室7.7.1中央化验室的目的和任务对原料进行分析、检验；生产中间控制分析；成品质量检验分析；环境污染监测；7.7.2分析方案中央化验室设置在办公楼内，并配备必要的分析仪器设备。7.8土建初步方案及设计原则7.8.1土建工程方案的选择和原则确定根据当地的气象环境、地质情况、建筑物与构筑物的情况和特点以及本工艺生产的要求，过氧化氢项目中土建工程处理原则如下：过氧化氢装置稀品主厂房在生产过程中有一定的爆炸危险，并可能由生产装置中散发出少量难闻气体，本设计厂房采用钢筋混凝土框架结构露天布置，主要大型设备如塔器、贮槽布置在主厂房框架外，考虑冬季气温低，采用保温处理。稀品厂房采用框架结构，其余厂房采用砖混结构。厂房楼、地面以水泥砂浆、混凝土面层为主，但根据使用要求不同，有较高要求的部分，如仪表控制间、分析间等则用水磨石面层。本工程采用微机操作，自控程度高，生产技术先进，故仪表控制间建筑标准要求较高。除满足生产、设备安装、设备检修、生产操作要求外，还应根据过氧化氢生产具有防火、防爆、防腐等特点，采取相应的防护措施，以满足安全生产的要求。结构造型在满足生产使用的情况下，使建筑具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性，并尽量做到外形美观。合理利用地方材料，采用新技术。抗震设防建、构筑物的抗震设防烈度：6度。7.8.2建筑物结构及特征建筑物结构及特征表见表7-5表7-5建筑物结构及特征表序号建筑物名称特征建、构筑物面积m2占地面积m2备注1稀品厂房、塔区2-4层，框架混合结构2415435+680新建2包装厂房砖混结构一层264264新建3纯水站砖混结构一层7272新建4低温水站砖混结构一层138138扩建5空压站砖混结构一层240240扩建6循环水站砼结构240240扩建7变配电站砖混结构一层175175新建8合计340621067.8维修设施本项目设备维修及养护由***公司现有机电公司维护人员负责中、小修及仪表日常维修，可满足项目维修的需要。较大的维修和设备安装依靠附近的维修施工队伍。为配合本项目的实际生产，制定了相应的“使用设备的维护保养”制度：（1）日常维修保养：班前班后由操作工认真检查设备，擦拭各个部位和加注润滑油，使设备经常保持整洁、清洁、润滑正常、安全。班中发生设备故障及时给予排除，并认真做好交接班记录。（2）一级保养：以操作工人为主，维修工人为辅，按计划对设备进行局部拆卸和检查，清洗规定的部位，疏通油路、管道，清洗、更换密封的填料，调整设备各部件配合间隙，固定设备各个部位。（3）二级保养：以维修工人为主，操作工人参加，对设备进行部位解体检查和修理、更换或修复所损部件、换油，检查修理电器部分，局部恢复精度，满足工艺要求。日常维修保养由操作工进行，普通设备每天下班前十分钟进行，精密设备前三十分钟进行。7.9通风设计各建筑可充分利用自然通风，自然通风不能满足要求时，设置机械通风。根据工艺要求，拟对生产厂房内散发大量热及有害气体的建筑物采用全面通风。通风机拟采用边墙式排风机。排风机安装于建筑外墙上。对于具有放散爆炸和火灾危险物质，并有防火、防爆要求的场所，均采用防爆轴流风机，安装在车间外墙上。对于突然大量放散有害气体或爆炸危险气体的生产车间设计事故通风。通风机的启动采用两种方式：手动启动与房间内爆炸性气体探测器联锁自动启动，及时排出室内有害气体，以防止爆炸性气体的积聚。排风设备及管道均做防静电接地。为了防止有毒、有害气体污染环境和空气，生产设备和容器尽可能密闭，液体物料尽可能采用管道输送，防止跑、冒、滴、漏。7.10化验化验室承担进厂原料、出厂产品的分析、标准溶液的配制、标定，还负责生产过程中的控制分析。利用***公司现有化验中心的装置和人员已能满足项目需要。7.11土建7.11.1设计原则（1）建构筑物设计严格遵照国家和地方有关规范和标准。在满足生产要求的前提下，尽可能为施工、检修提供方便条件。（2）选材、选型优先采用本地材料和构配件，在安全可靠的基础上尽量采用新技术、新结构、新材料。力求做到经济实用，同时兼顾美观。7.11.2建筑标准和构造（1）建筑设计在满足工艺流程要求、便于安装检修、生产操作与管理的同时，做到技术先进，安全使用及确保质量。根据化工生产的特点，必须遵照国家规范，妥善处理防火、防潮、防噪、防尘等，符合化工生产的要求。（2）本项目生产车间的耐火等级为II级，垂直通道及安全通道设置符合《建筑设计防火规范》GB50016—2006的规定要求。（3）地震设防烈度：7度，设计基本地震加速度值为0.15g。7.11.3土建设计采用的标准及规范《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑模数协调统一标准》GB/T50100-2001《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《建筑设计防火规范》GB50016-2006《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《石油化工构筑物抗震设计规范》SH/T3147-2004《建筑地基处理技术》JGJ79-2002《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002《混凝土结构设计规范》GB50010-200建筑结构依据工艺生产流程的要求，并考虑长远规划，根据国家现行的标准规范，对主要建筑物和构筑物设计如下：设备基础采用钢筋砼结构，水池采用钢筋砼结构，车间采用框架结构，控制室、变配电室等为砖混结构。耐火等级二级，抗震设防烈度7度。主要建筑物一览表见表7.3。表7.3建筑物结构及特征表序号建筑物名称特征建、构筑物面积m2占地面积m2备注1稀品厂房、塔区2-4层，框架混合结构2415435+680新建2包装厂房砖混结构一层264264新建3纯水站砖混结构一层7272新建4低温水站砖混结构一层138138扩建5空压站砖混结构一层240240扩建6循环水站砼结构240240扩建7变配电站砖混结构一层175175新建8合计34062106

8节能8.1能耗指标及分析8.1.1项目能耗指标本项目主要能耗包括稀品工段（包装贮运）等其他辅助工段的能耗，详见工段能耗指标一览表8-1。表8-1各工段能耗指标一览表序号工段能耗指标备注蒸汽（t）电（kWh）单耗年耗单耗年耗1稀品工段（27.5%过氧化氢）包装贮运0.31.5×104452.7×1061.一年按8000h计2.室内外照明未计入3.单位为每吨2空压站1337.98×1063纯水站1.59×1044循环水站402.4×1068.1.2能耗分析本工程采用的蒽醌法钯触媒比镍触媒能耗指标有较大幅度降低。表8-2不同氢化工艺触媒能耗比较表（以每吨27.5%过氧化氢计）序号项目能耗指标备注蒸汽（t/t）电（kWh/t）1钯触媒工艺0.62102镍触媒工艺2.0500由表8-2可知，钯触媒工艺比镍触媒工艺能耗低得多。其原因是由于钯触媒工艺中钯触媒不需制备，且可多次再生使用，因此工艺中省去镍触媒配制工序，取消了触媒配制釜及烧碱泵等转动设备，钯触媒工艺中氢化固定床不需搅拌，又省去了镍触媒工艺氢化釜的搅拌电机，因而大大减少了电能消耗。同时省去了用于触媒配制釜及氢化釜夹套加热的蒸汽消耗。钯触媒蒽醌法与电解法制备过氧化氢工艺相比，其节能优点更为明显，由表8-3可知其能耗远低于电解法。表8-3钯触媒蒽醌法与电解法制过氧化氢能耗比较表（以每吨27.5%计）序号项目能耗指标备注蒸汽（t/t）电（kWh/t）1蒽醌法0.6210钯触媒2电解法15.050008.2本设计采取的节能措施8.2.1工艺流程中所采用的节能新技术、新工艺。工艺中采用钯触媒氢化技术，在同等大小装置中比镍触媒工艺可大幅度节能。本装置工艺流程设备布置，力求紧凑，便于巡回检测，按物料流向，自上而下合理利用位差布置，既减少了管阻，又节省动力消耗。8.2.2余热、余压、可燃气体的回收利用。稀品工段中，生产废气主要是氧化尾气，经冷凝后回收其中大部分芳烃，提高了溶剂重芳烃的回收量。浓品工段生产装置采用引进蒸发精馏技术，热能消耗为国内技术的50%，电耗为国内技术的20%。8.2.3热力管网及加热设备的保温由于工艺中氢蒽醌在工作溶剂重溶解度较低，氢化液管线要求管内温度大于15℃，因此氢化液管线以及固定床等设备均需保温。对低温水管线进行保冷，以减少冷量的损失，同时对蒸汽管线进行保温，减少热量损失，以减少能耗。8.2.4电气设备节能措施装置中所用电机采用高效节能电机降低消耗。流量调节泵采用变频器调节减少能耗。照明灯具选用高压汞灯及卤素灯等高光效灯具降低能耗。本项目吨产品能耗折标煤26.58公斤，综合能耗折标煤1063.424吨/年。其中年消耗电378万度，折标煤464.56吨；年耗新鲜水32万吨，折标煤27.424吨。8.5能耗分析1、从上表可以看出本项目主要能量消耗为电和煤。2、在项目的设计中应尽量采用节能型生产设备，设备维护尽量减少损失。8.6节能措施本项目在采用先进的工艺设备与技术提高产品质量的同时，将十分注重节能技术的应用，使产品的综合耗能指标达到国内先进水平。8.6.1能源选择原则1、项目设计时应综合考虑资源条件、地区能源产销平衡和合理流向，所采用的能源种类、品位、质量与耗量等，必须符合国家、地区及行业颁布的能源政策、法规、通则、规范及标准。2、在能满足产品质量前提下，应优先选用一次能源和低品位能源，少用二次能源和优质能源。社会或本地区奇缺的能源尽可能不用或少用。3、耗用的能源品种，应因地制宜立足于本地区，不宜舍近求远，充分考虑供能承受力，保证用能可靠性、稳定性和连续性。4、尽可能减少自产能源的种类，充分利用社会的集中供能。5、能源的综合利用应该是“技术上可行，经济上合理”。余热回收利用应优先本工序、本车间、本部门。6、项目设计时应采用合理用能的新工艺、新设备、新材料。对项目中属于国家规定淘汰的原有设备应予以更新改造。凡设计中的新增设备，均应采用国家推荐的节能产品。8.6.2节能措施本装置在使用国内外先进技术的同时，在装置的能量利用，节能及余热回收等方面采取了一系列措施。节能节水综合措施1、优化装置设计，合理选择工艺参数，采用合理的温度，从而降低原料消耗和装置能耗。2、制定必要的能源管理措施，配置相应的能耗计量仪表，以利于开展能源管理及节能工作。3、采用高效机泵，降低用电消耗。4、工艺设备