青岛碱业平度分公司,青岛碱业平度分公司8

一集 6
万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告 工程号:JJ1C 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 工程咨询资格证书:国家发展和改革委员会—工咨甲11920070004二O一三年六月 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告 目录 1总论.......................................................................71.1概述.................................................................71.1.1项目名称及建设地点.............................................71.1.2项目编制依据和原则.............................................71.1.3项目提出的背景,投资的目的、意义和必要性........................81.1.4设计范围......................................................101.2研究结论............................................................111.2.1项目建设的有利条件............................................111.2.2项目特点......................................................121.2.3主要的经济技术指标............................................131.2.4研究结论......................................................14 2市场预测分析...............................................................152.1产品用途和产品执行质量标准...........................................152.1.1硫酸钾用途及质量标准..........................................152.1.2氯化钙用途及质量标准..........................................162.1.3小苏打用途及质量标准..........................................172.2产品市场分析........................................................172.2.1硫酸钾市场预测分析............................................172.2.2氯化钙市场预测分析............................................222.2.3小苏打产品市场分析............................................232.3原料市场分析........................................................232.3.1氯化钾........................................................232.3.2硫酸..........................................................242.3.3盐酸..........................................................252.3.4石灰石市场及价格分析..........................................26 3生产规模和产品方案.......................................................274工艺技术方案...............................................................28 4.1工艺技术方案的选择..................................................284.1.1硫酸钾工艺技术选择............................................284.2.2氯化钙工艺技术选择............................................284.2.3小苏打工艺技术选择............................................28 4.3自动控制............................................................294.3.1控制系统的选择................................................294.3.2自动化水平....................................................294.3.3控制系统及仪表选型............................................304.3.5动力供应......................................................324.3.6仪表接地......................................................334.3.7仪表伴热......................................................334.3.8仪表维修......................................................334.3.9标准,规范....................................................33 4.4装置界区内公用工程设施..............................................334.5工艺装置“三废”排放与预处理.........................................33 4.5.1废水..........................................................334.5.2废气..........................................................344.5.3固体废物......................................................344.5.4“三废”预处理................................................345原材料、辅助材料、燃料和动力供应...........................................365.1主要原材料、辅助材料、燃料的种类、规格、年需用量.....................365.2主要原辅材料市场分析................................................36
I 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 5.3水、电、汽和其他动力供应............................................365.3.1供电.........................................................365.3.2供水.........................................................365.3.3供汽.........................................................365.3.4天然气.......................................................36 6建厂条件和厂址选择........................................................386.1建厂条件...........................................................386.1.1建厂地点的自然条件............................................386.1.2建厂地点的社会经济条件.......................................406.1.3外部交通运输状况.............................................406.1.4公用工程条件.................................................406.1.5用地条件.....................................................416.1.6环境保护条件..................................................416.2厂址方案...........................................................41 7总图运输、储运、土建、界区内外管网........................................437.1总图运输...........................................................437.1.1全厂总图.....................................................437.1.2全厂运输.....................................................447.2储运...............................................................457.2.1储运介质及储运量.............................................457.2.2储运方案.....................................................457.3厂区外管廊.........................................................457.3.1设计范围及分工..............................................457.3.2管道敷设的原则与方式........................................457.4土建...............................................................467.4.1工程地质条件.................................................467.4.2土建工程方案.................................................467.4.3建筑设计.....................................................467.4.4结构设计.....................................................477.4.5全厂建、构筑物一览表.........................................48 8公用工程方案和辅助生产设施................................................508.1公用工程方案.......................................................508.1.1给水排水.....................................................508.1.2供电.........................................................528.1.3电信.........................................................568.1.4供热.........................................................628.1.5空压站.......................................................628.1.6采暖、通风和空气调节..........................................638.2辅助生产设施.......................................................648.2.1维修设施.....................................................648.2.2仓库及堆场...................................................658.2.3中心化验室...................................................65 9服务性工程与生活福利设施以及厂外工程......................................6810节能.....................................................................69 10.1节能..............................................................6910.1.1相关法律、法规和产业政策.....................................6910.1.2合理用能标准及节能规范.......................................6910.1.3节能依据与原则..............................................69 10.2公用工程节能措施...................................................7010.3项目工艺技术合理用能措施...........................................70 10.3.1硫酸钾装置部分..............................................7010.3.2氯化钙装置部分..............................................7010.3.3小苏打装置部分..............................................70 II 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告 10.3.4空压机.......................................................7010.3.5电气方案节能.................................................7010.3.6土建工程节能.................................................7110.3.7自控部分节能.................................................7110.3.8设备管道布置.................................................7110.3.9总图布置和运输节能...........................................7110.3.10设备采购中应重视节能因素....................................7210.3.11能源计量方面的措施..........................................7210.3.12节能管理措施................................................7210.3.13其它节能措施................................................7310.4项目能耗指标.......................................................7310.5能耗分析...........................................................7310.6减排...............................................................7311节水.....................................................................7511.1编制依据...........................................................7511.2项目用水概况.......................................................7511.3水资源供应状况.....................................................7511.4项目节水技术应用与措施.............................................7512消防.....................................................................7712.1编制依据...........................................................7712.2依托条件...........................................................7712.3危险性分析.........................................................7712.3.1火灾危险性...................................................7712.3.2火灾类别.....................................................8112.4采用的防火措施及配置消防设施........................................8212.4.1消防水的水源形式、最大供水能力和储存量。
......................8212.4.2消防设施.....................................................8212.5消防设施费用及比例..................................................8213环境保护.................................................................8313.1项目所在地区环境质量状况............................................8313.1.1项目所在地区环境质量现状.....................................8313.1.2工业园区环境保护现状.........................................8313.2执行的环境标准与规范................................................8413.2.1环境保护法规................................................8413.2.2环境质量标准................................................8413.2.3污染物排放标准..............................................8413.3主要污染源和主要污染物.............................................8413.3.1废水.........................................................8413.3.2废气.........................................................8413.3.3固体废物.....................................................8513.3.4噪声.........................................................8513.4环境保护治理措施及方案.............................................8513.4.1保护环境、防治污染,贯彻循环经济与资源节约的总体原则..........8513.4.2废水处理.....................................................8513.4.3废气治理.....................................................8613.4.4固体废物治理.................................................8613.4.5噪声治理.....................................................8613.5综合利用与节能减排.................................................8613.6绿化...............................................................8613.7环境风险管理措施和防范措施..........................................8613.8污染物总量控制.....................................................8713.9环境监测及管理机构.................................................8713.10环境保护机构及定员................................................88 III 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 13.11环境影响分析.....................................................8914劳动安全卫生.............................................................90 14.1设计原则..........................................................9014.2设计依据..........................................................9014.3生产过程职业安全与有害因素分析.....................................91 14.3.1主要物料毒害分析............................................9114.3.2噪声危害分析................................................9114.3.3静电、雷电危害分析..........................................9214.3.4意外伤害和烫伤、化学灼伤危害分析.............................9214.3.5粉尘危害分析................................................9214.3.6腐蚀........................................................9214.3.7其他危险有害因素.............................................9214.4采取的职业卫生防护措施.............................................9214.4.1设计原则....................................................9214.4.2防火、防爆..................................................9214.4.3防毒........................................................9314.4.4防腐蚀措施..................................................9414.4.5防噪声措施..................................................9414.4.6防静电、雷击措施............................................9414.4.7照明设计....................................................9414.4.8防机械损伤、防高温烫伤......................................9414.4.9消防设施....................................................9414.4.10采暖设施...................................................9414.4.11安全色、安全标志等对策措施.................................9414.5劳动安全卫生机构设置及人员配备情况.................................9414.6安全卫生投资概算...................................................9514.7预期效果及评价....................................................9515组织机构与人力资源配置...................................................9615.1工厂体制..........................................................9615.2生产班制和定员....................................................9615.3人员培训..........................................................9615.3.1人员来源....................................................9615.3.2人员培训....................................................9616项目实施计划.............................................................9717投资估算与资金筹措.......................................................9817.1投资估算编制说明...................................................9817.2投资估算编制依据和说明.............................................9817.3投资估算..........................................................9917.4资金筹措.........................................................10218财务分析................................................................10318.1分析依据..........................................................10318.2投资.............................................................10418.3主要经济效益指标..................................................10418.4主要评价指标.....................................................10418.5盈亏平衡指标.....................................................10418.6敏感性分析指标...................................................10418.7经济效益分析结论..................................................10519研究结论................................................................10619.1综合评价.........................................................10619.2研究报告的结论...................................................10619.3存在的问题.......................................................106 IV 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告 1总论 1.1概述 1.1.1项目名称及建设地点 项目名称:青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目项目实施单位:青岛碱业平度分公司企业性质:股份制企业法人代表:郭汉光建设地点:青岛平度市新河化工生态科技产业基地 1.1.2项目编制依据和原则 1.1.2.1编制依据 1)青岛碱业股份有限公司下达的设计委托书《青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目》。
2)《化工投资项目可行性研究报告编制办法》中石化联产发[2012]115号 1.1.2.2编制原则 本报告的编制原则如下:1)报告全面、客观地对本项目的建设条件、生产路线、技术经济指标、环境影响等方面作出评价,为项目审批部门和投资者的决策提供依据。
2)产品方案符合国家产业政策、技术政策及地区发展规划。
3)充分论证了项目建设的可行性,进行风险分析,减少投资的风险性和盲目性。
4)在工艺方案选择上做到先进、合理,确保产品质量,提高市场竞争能力。
5)遵循持续发展的战略观念,严格执行环境保护法规、安全和工业卫生法规,控制对环境的污染,建设清洁生产装置。
1.1.2.3指导思想和原则
(1)遵守国家和地方的有关政策、法规;执行国家和行业的有关规范、标准、规定。

(2)项目建设地位于青岛平度市新河化工生态科技产业基地,基地作为承接青岛地区化工企业转移的主阵地,为加快推进青岛老城区企业搬迁改造工作,贯彻落实“环湾保护、拥湾发展”战略,实现产业升级、优化城区功能,促进青岛市经济社会科学发展、和谐发展、率先发展起到关键作用。
根据青岛碱业股份有限公司“十二五”期间规划搬迁的实际情况,认真执行“五化”原则,做到工厂布置一体化、生产装置露天化、建(构)筑物轻型化、公用工程园区化、引进技术国产化。

(3)严格遵守国家和地方有关环境保护的各项法规和政策,设计中坚持“三同时”的原则,完善本项目主要配套装置的环保设施,按园区要求,所有三废均达三级排放标准后排入工业园区区污水处理站,以改善自身和周围环境现状。

(4)坚持执行“安全第
一、预防为主”的指导方针,遵守安全生产、工业卫生方面国家制定的政策、规范、规定,做到劳动安全、工业卫生与工程建设同步规划、同步实施、同步发展。

(5)采用先进和可靠的工艺技术。
按积极、稳妥、可靠、实事求是的原则,深入调查研究,做多方案的比较和科学论证,以优化工程技术方案;立足国内,选择可靠性和经济性比较好,而且在技术上比较先进的工艺技术。
最大限度地降低项目的目标成本,节约能源,改善生产条件,节省人力,提高企业的技术水平和经济效益。

(6)对项目建设的必要性、产品的市场需求预测、产品的生产工艺技术、建厂条件、投资估算等坚持实事求是原则,进行客观分析。
青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 第7页共106页 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 1.1.3项目提出的背景,投资的目的、意义和必要性 1.1.3.1项目申请单位概述及项目背景 1)项目申请单位概述青岛碱业平度分公司是由青岛碱业股份有限公司独资建设的分公司。
青岛碱业股份有限公司是以生产经营纯碱、化肥、热电及相关精细化工产品为主的大型综 合性化工企业,公司位于青岛市北部胶州湾东岸,凭借着便捷交通地理、工业科技实力以及丰富人力资源等优越环境条件,与国内外建立了广泛的经贸关系。
公司始创于1958年,1994年定向募集方式设立青岛碱业股份有限公司,2000年3月在上交所挂牌上市(股票代码:600229),成为青岛市化工行业首家上市公司。
公司现有1个分公司和7个子公司。
公司总资产29.80亿元;年产纯碱80万吨,氯化钙15万吨,小苏打15万吨,自发电5.8亿kWh,蒸汽产品700万吨,是山东省、青岛市首批信誉等级AAA企业,被授予“全国AAA级信用企业”。
公司始终坚持技术进步与管理创新,拥有省级技术中心,产品生产均采用大型节能高效设备装置,实现DCS自动化控制,纯碱、化肥、氯化钙生产技术形成独具优势。
公司同世界500强企业日本住友商事株式会社合资生产的高品质、差别化的复合肥,展现了广阔的发展前景。
公司与威立雅水务中国有限公司合资建设的海水淡化项目,在国内同行业首家实现了“纯碱生产—海水淡化—浓海水化盐制碱—热电联产一体化”的循环经济模式,取得了显著的经济效益。
公司致力管理创新,通过ISO9001质量体系和ISO14001环境管理体系认证,主导产品自力牌纯碱于1983年荣获“国家质量金质奖”,2003年被中国名牌推进委员会认定为“中国名牌”产品;纯碱、氯化钙于2010年被评为“知名品牌产品”。
产品远销日本、韩国、东南亚、澳大利亚等二十多个国家和地区。
为实现持续健康发展,青岛碱业以实现低碳发展、循环发展、绿色发展为理念,与青岛市产业发展方向紧密相联,编制了“十二五”及中长期产业发展规划。
“十二五”乃至中长期,青岛碱业将立足当前,着眼长远,根据国家宏观经济形势、行业政策和企业经营环境,把握发展机遇,着力推动公司产业结构优化升级,构建海洋化工、石油化工、化工新材料、煤化工四大产业平台;按照“技术国际化、装置大型化、环境生态化、管理现代化”的标准,重点推动产业结构优化升级,构建多元化发展的产业格局。
2)项目背景 2008年9月5日,青岛市人民政府提出了“青岛市人民政府关于推进老城区企业搬迁改造工作的意见”,要求认真贯彻落实“环湾保护、拥湾发展”战略,实现产业升级、优化城区功能,促进青岛市经济社会科学发展、和谐发展、率先发展。
2012年初,青岛市委提出了“抢抓机遇,全面赶超,率先科学发展,努力实现蓝色跨越”的战略部署,为实现产业升级、优化城区功能,促进青岛市经济社会科学发展、和谐发展、率先发展,根据《青岛市人民政府关于推进老城区企业搬迁改造工作的意见》要求,将利用5年左右的时间,基本完成老城区四类企业向指定工业集聚区的转移改造,形成汽车、船舶、纺织、化工等产业集聚区。
《青岛市工业布局调整意见》要求搬迁企业向包括平度新河化学工业、胶南董家口重化工业等六个功能区转移。
利用老城区腾出空间发展现代服务业。
根据青岛市李沧区规划,青岛碱业搬迁后,现有厂址区域在“十二五”乃至中长期内将被打造成交通商务区,实现区域功能转型升级。
《青岛市工业布局调整意见》也鼓励企业通过异地搬迁,同步实现改造升级,实现优化产业结构、提高企业竞争力。
青岛碱业通过搬迁升级、转型发展,吸引高端生产要素,为青岛市引导产业高端发展和集群发展,努力打造具有国际竞争力的制造业集群做出贡献。
青岛市目前已经形成了以无机化工、农用化工、橡胶加工、精细化工和石油炼制、化纤、合成树脂、合成橡胶等行业为主的化工体系,为青岛化工产业发展奠定良好基础。
青岛碱业根据《青岛市人民政府关于推进老城区企业搬迁改造工作的意见》、《青岛市工业布局调整意见》以及海湾集团“十二五”规划的“南北”两个基地发展的总体布局要求,充分 第8页共106页 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告 考虑各产业之间的有机联系、规划项目原材物料及产品运输的便利性和经济性,确立了在平度新河率先启动化工产业项目。
青岛平度市新河化工生态科技产业基地位于新河镇西北部,范围:东临泽河、西靠胶莱河、南接264省道、北至胶莱河与泽河交汇处,大莱龙铁路南北两侧。
总规划面积25平方公里,产业布局主要以有机化工、无机化工、精细化工、盐化工为主,其中一期在大莱龙铁路以北473.75公顷(7100亩),作为先期启动区。
青岛新河生态化工科技产业基地优势:基地作为承接青岛地区化工企业转移的主阵地,具有三大优势: 一是地理优势。
该产业区地处青岛、烟台、潍坊三市交界处,是山东半岛制造业基地的中心地带,处于环渤海湾经济圈内,西与潍坊市滨海经济开发区昌邑市化工区隔河相望,有利于化工产业集中和协作。
北距离莱州湾仅有10公里,便于污水集中处理达标排放。
二是交通优势。
在青岛市一小时经济圈内,荣乌高速(山东威海荣城—内蒙古乌海)、青新高速(青岛—新河)两条高速公路在该功能区交汇并设有出入口;264省道、辛沙公路、大莱龙铁路贯穿东西,是连接青岛、潍坊、烟台、东营的交通枢纽。
距离青岛国际空港130公里,青岛海港150公里,莱州海港40公里,潍坊火车站50公里,大莱龙铁路平度灰埠站5公里,到青岛市区仅需要50分钟,交通运输极为便利。
莱州港座落于环渤海经济圈中的莱州湾,是国家一类开放口岸,《黄河三角洲高效生态经济区发展规划》中,将莱州港确定为四个重点港口之
一。
自然条件优越,是莱州湾及黄河三角洲地区近千公里沿岸唯一具备条件建设深水码头和打造亿吨大港的港口,是鲁中、鲁西、鲁北等地区最便捷、物流成本最低的出海通道,可为新河化工园区提供便利的港口、物流条件。
莱州港目前万吨级以上泊位达到12个,其中5万吨级油品专用泊位3个,5万吨级通用泊位2个。
以油品、化工品为支柱货种,还有矿石、粮食、盐、集装箱等重要货种。
“十二五”期间,莱州港确定了以两个中心即:环渤海油化品集储运、中转、交易、贸易和信息中心,环渤海粮食物流中心;两个基地即矿石钢材一体化物流基地、煤炭物流和配煤基地的发展思路。
“十二五”期间,莱州港将投资40亿元,建成10万吨级泊位8个、5万吨级泊位8个,把莱州港建成亿吨大港,其中液化品年通过能力达到2500万吨,液化品仓储能力在现有100万立方米的基础上扩大到200万立方米。
三是资源优势。
该产业区地势平坦开阔,水资源丰富,拥有15平方公里可利用的耕地及盐碱滩地。
地下卤水储量约3000万吨,周边地区可提供丰富的盐、石灰石等无机化工原料。
淡水资源依靠胶东引黄调水工程,可满足生产生活用水需要。
硫酸钾是无氯钾肥的主要品种、主要用作忌氯作物的专用钾肥,也可用来制造明矾、钾水玻璃、碳酸钾或过硫酸钾,以及用于医药、染料、玻璃和炸药工业等。
氯化钙广泛用作于干燥剂、溶雪剂、冷冻剂、防冻剂、凝固剂以及化工原料。
广泛应用于食品工业,用作疏松剂或膨胀剂;用作不含酒精饮料或人造矿泉水和汽水的生产中。
医药上用来制造各种药品和药剂。
它还广泛应用于选矿、冶炼、金属热处理、鞣革、燃料、纤维、橡胶、泡沫塑料、金属钠制造、洗涤剂配料、泡沫灭火剂和干粉灭火剂等工业用途。
产品市场前景广阔。
小苏打是一种重要的碱类产品,广泛应用于食品工业,用作疏松剂或膨胀剂;用作不含酒精饮料或人造矿泉水和汽水的生产中。
医药上用来制造各种药品和药剂。
它还广泛应用于选矿、冶炼、金属热处理、鞣革、燃料、纤维、橡胶、泡沫塑料、金属钠制造、洗涤剂配料、泡沫灭火剂和干粉灭火剂等工业用途。
1.1.3.2项目建设的必要性 1)有利于提高经济效益,增强企业的抗风险能力现今,大型企业都朝着多元化、大型化发展,提高竞争力。
本项目有利于发挥企业自身的体制、资金、市场、人才等优势,不断壮大企业,有利于提高经济效益,增强企业的抗风险能力。
2)是青岛碱业实现产业结构调整的需要 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 第9页共106页 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 由于青岛碱业的发展已受到规模和地缘的限制,建设本项目是青岛碱业实现产业结构调整的需要,将提升青岛碱业持续发展的能力,提高企业的经济效益。
1.1.4设计范围 本设计包括的项目有:8万吨/年硫酸钾生产装置、10万吨/年氯化钙生产装置、8万吨/年小苏打生产装置;原料及产品罐区及仓库;变配电室、生产控制楼、消防设施、循环水系统等辅助生产设施。
设计主项表详见1.1。
第10页共106页 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 表1.1设计主项表 序号 主项名称
1 生产装置 1.1 硫酸钾生产装置
1.2 硫酸钾生产装置
1.3 罐区 1.4 氯化钙生产装置 1.5 小苏打生产装置
2 公用工程 2.1 备件库 2.2 机电仪维修间 2.3 变配电室 2.4 氯化钙仓库 2.5 纯碱仓库及化碱框架 2.6 小苏打仓库 2.7 生产控制楼 2.8 氯化钾、硫酸钾仓库 2.9 空压站 2.10 包装材料库 2.11 循环水泵房及消防水池 2.12 事故水池 2.13 污水收集池 2.14 食堂、更衣室、浴室 可行性研究报告
备注及方案盐酸、硫酸 1.2研究结论 1.2.1项目建设的有利条件
(1)技术优势①结晶小苏打技术,青岛碱业独家拥有。
结晶小苏打也是唯一在世界高端小苏打市场与欧美产品竞争的国货。
②球粒状氯化钙生产技术,青岛碱业生产的高品质氯化钙产品可用于石油开采和炼制,是唯一在沙特阿拉伯打开市场的国产氯化钙产品。
③曼海姆法,是目前世界上最为成熟的硫酸钾生产工艺。

(2)符合产业政策项目符合国家、省、市和平度市新河化工生态科技产业基地产业政策,对化工基地内化工产业集群建设和化工产业协作具有显著的促进作用。

(3)项目区位优势显著项目建设地点位于平度市新河化工生态科技产业基地,该产业区地处青岛、烟台、潍坊三市交界处,是山东半岛制造业基地的中心地带,处于环渤海湾经济圈内,西与潍坊市滨海经济开发区昌邑市化工区隔河相望,区位优势显著,为本项目相关行业提供了发展空间和市场。

(4)项目物流条件优越平度市新河位于山东省北部,在青岛市一小时经济圈内,荣乌高速(山东威海荣城—内蒙古乌海)、青新高速(青岛—新河)两条高速公路在该功能区交汇并设有出入口;264省道、辛沙公路、大莱龙铁路贯穿东西,是连接青岛、潍坊、烟台、东营的交通枢纽。
距离青岛国际空港130公里,青岛海港150公里,莱州海港40公里,潍坊火车站50公里,大莱龙铁路平度灰埠站5公里,到青岛市区仅需要50分钟,交通运输极为便利,公路、铁路、航空运输发达,对减少大宗商品的运输成本,提高产品竞争力大有裨益。

(5)项目原料有保证平度市新河化工生态科技产业基地产业区地势平坦开阔,水资源丰富。
周边地区可提供丰富的盐、石灰石等无机化工原料。
淡水资源依靠胶东引黄调水工程,可满足生产生活用水需要。
青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 第11页共106页 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 该产业区海运、铁路、公路等交通运输条件便利,可满足生产对原料运输的需求。
氯化钾在莱州港等有货。
硫酸、盐酸在招远、烟台等地区量大价低。
纯碱来自海天生物化工有限公司。
1.2.2项目特点 8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目是利用曼海姆法生产硫酸钾,副产品盐酸与石灰石反应生产氯化钙,硫酸钾副产的盐酸不足以满足10万吨氯化钙的用量,需外购废盐酸进行补充。
氯化钙生产副产的CO2与纯碱反应生成小苏打。
项目实施后,每年将生产8万吨硫酸钾、10万吨氯化钙、8万吨小苏打,属于典型的低碳循环经济型项目。
第12页共106页 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告 1.2.3主要的经济技术指标 主要的经济技术指标见表1.2 表1.2技术经济指标 序号 项目名称 一产品方案 l产品
(1)硫酸钾
(2)球状氯化钙
(3)小苏打 二年操作时间 三主要原辅材料、燃料用量 l氯化钾(K2O≥60%) 298%浓硫酸 331%盐酸 4石灰石(1-3mm,94wt%) 5生石灰粉(200目,CaO>92%) 6纯碱 7包装袋(25kg/袋) 8包装袋(50kg/袋) 9包装袋(1t/袋) 10缝包线 四动力消耗量 l自来水 2供电 3蒸汽(1.0MPa)4天然气,发热量:9200kcal/m3 五三废排放 l废水 2废气 3固体废物 六运输量 1运入量 2运出量 七定员 八总占地面积 1厂区占地面积(围墙内面积) 2投资强度 3绿化率 九总图 1建构筑物总占地面积 2道路占地面积 3露天装置及管廊占地面积 4绿化占地面积 5建筑系数 十一综台能耗总量 1硫酸钾 2氯化钙 3小苏打 十二总投资(含铺底流动资金) l总资金(含全额流动资金) 2建设投资(不含建设期利息) 3建设期利息 4流动资金 5其中:铺底流动资金 单位104t/a 104t/a104t/a104t/a 天 104t/a104t/a104t/a 104t/a104t/a104t/a万条万条万条 t 104t/a104kW.h104t/a104Nm3/a t/hNm3/ht/a 104t/a104t/a 人104m2104m2万元/亩 m2m2m2m2 kg标煤/t产品kg标煤/t产品kg标煤/t产品 万元万元万元万元万元万元 指标8 8108300 6.84.485.357.150.45.32360160 92.86 41.92536.56 20.45601.1 1917008900 29.526164 17.914.69133.8912% 449612439664461746635% 97.4697.4679.2637770.0740570.0736570.07613.2640001200 备注 折268.54亩折220.32亩 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 第13页共106页 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 序号 项目名称 十三年均销售收入 十四年均总成本费用 十五年均利润总额 十六年均税后净利润 十七年平均增值税 十八财务评价指标 1总投资利润率 2投资利税率 3资本金净利润率 4项目投资回收期(含建设期) 所得税前 所得税后 5盈亏平衡点 单位 指标 备注 万元 47415 万元 41385 万元 5919 万元 4439 万元 923 % 14.59 % 17.14 % 23.51 年 6.24 年 7.14 % 57.79 1.2.4
研究结论
1、青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打项目,符合平度园区整体规划及国家相关产业政策的要求。

2、该项目产品市场良好,通过利用当地的原料优势和运输优势,可最大限度地降低成本,具有明显的市场竞争优势。

3、该项目采用的生产技术成熟、先进,产品质量达到国际先进标准。

4、该项目的环保、劳动安全卫生、消防均符合国家和地方的有关规范和规定的要求。

5、该项目经过财务评价分析,项目规模总投资:40570.07万元,税后投资回收期7.14年,有良好的经济效益和一定抗风险能力。

6、项目建成后,每年减少2.1万吨CO2排放。

7、但当产品销售价格下降10%或原材料采购价格上升10%时,财务净现值为负,抗成本风险能力相对较差。
第14页共106页 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告 2市场预测分析 2.1产品用途和产品执行质量标准 2.1.1硫酸钾用途及质量标准 硫酸钾的分子式为K2SO4,分子量为174.27。
无色或白色正交或六方结晶或粉末,具有苦 味。
溶于水,不溶于乙醇,丙酮及二硫化碳。
它是无氯钾肥的主要品种、主要用作忌氯作物的 专用钾肥,也可用来制造明矾、钾水玻璃、碳酸钾或过硫酸钾,以及用于医药、染料、玻璃和 炸药工业等。
硫酸钾适合所有农作物生产需要,它不但能提供
K2O,而且还能提供硫(S)份,特别是 诸如烟草、甘蔗、水果、茶叶、西瓜、蚕桑等忌氯农作物。
这些农作物用氯化钾作肥料会严重 影响到品质,如甘蔗、水果、西瓜等会降低其甜度(含糖量)。
本项目主产品为农业用硫酸钾。
产品质量符合
GB20406-2006《农业用硫酸钾》国家标准 ——非水盐体系工艺农业用硫酸钾质量指标。
表2.1《GB20406-2006农业用硫酸钾》硫酸钾质量标准 水盐体系工艺农业用硫酸钾质量指标: 粉末结晶状 颗粒状 项目 优等品一等品合格品优等品一等品合格品 氧化钾(K2O)的质量分数,%,≥氯离子(Cl-)的质量分数,%,≤ 51.01.5 50.01.5 45.02.0 51.01.5 50.01.5 40.02.0 水分(H2O)的质量分数,%,≤ 2.0 2.0 3.0 2.0 2.0 3.0 游离酸以(H2SO4)的质量分数,%,≤ 0.5 粒度(粒径1.00~4.75mm - 90 或3.35~5.60mm),%,≥ 注:以水为介质的硫酸钾生产工艺方法为水盐体系法,包括硫酸盐盐湖卤水法、芒硝法、硫铵法、缔置法、泻利盐法等。
青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 第15页共106页 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 表2.2《GB20406-2006农业用硫酸钾》硫酸钾质量标准 非水盐体系工艺农业用硫酸钾质量指标: 项目 粉末结晶状优等品一等品合格品 优等品 氧化钾(K2O)的质量分数,%,≥氯离子(Cl-)的质量分数,%,≤ 50.01.0 50.01.5 45.02.0 50.01.0 水分(H2O)的质量分数,%,≤ 0.5 1.5 3.0 0.5 游离酸以(H2SO4)的质量分数,%,≤ 1.0 1.5 2.0 1.0 粒度(粒径1.00~4.75mm- 或3.35~5.60mm),%,≥ 颗粒状一等品 50.01.51.51.5 90 合格品40.02.03.02.0 注:无介质或以有机溶剂等非水介质生产硫酸钾的工艺方法为非水盐体系法,包括曼海姆法等。
本项目采用曼海姆法生产工艺,质量符合“非水盐体系”指标。
2.1.2氯化钙用途及质量标准 氯化钙,分子式CaCl2,固体氯化钙为白色、灰色或稍带黄色、红色粉体、片状、颗粒固体;液体氯化钙为无色透明或稍微浑浊的透明液体。
我国氯化钙产品主要有二水氯化钙和无水氯化钙二种,生产方法可分为氨碱废液回收法、氯酸钾废液回收法和盐酸石粉法三种。
目前国内生产总量约有155万吨/年左右。
氯化钙独特的物理性质,如吸湿性、保湿性、高溶解度、高溶解热、低结晶温度等特性,使它广泛用作于干燥剂、溶雪剂、冷冻剂、防冻剂、凝固剂以及化工原料。
执行中华人民共和国化工行业标准《HG/T2327-2004工业氯化钙》质量要求,青岛碱业氯化钙产品大部分为Ⅳ型产品(氯化钙含量74%),还有小部分Ⅰ型产品(氯化钙含量95%)。

(1)外观固体氯化钙为白色、灰色或稍带黄色、红色粉体、片状、颗粒固体;液体氯化钙为无色透明或稍微浑浊的透明液体。
第16页共106页 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告
(2)表2.3为氯化钙产品质量指标 表2.3《HG/T2327-2004工业氯化钙》质量指标 指标 指标项目 固体氯化钙 液体氯化钙 氯化钙(CaCl2)质量分数:% ≥ 总碱氯化物(以NaCl计)质量分数,%≤ 总镁(以MCl2计)质量分数,% ≤ 碱度[以Ca(OH)2计]质量分数,%≤ 水不溶物质量分数,% ≤ 粒度,% ≤ Ⅰ型Ⅱ型 94 90 7.0 0.5 0.4 0.3 协商 Ⅲ型Ⅳ型Ⅴ型 77 74 68协商 11.0 0.5 0.4 0.1 2.1.3小苏打用途及质量标准 小苏打,分子式NaHCO3,分子量84.01,是白色或不透明单斜晶系结晶或晶状粉末。
是一种重要的碱类产品,广泛应用于食品工业,用作疏松剂或膨胀剂;用作不含酒精饮料或人造矿泉水和汽水的生产中。
医药上用来制造各种药品和药剂。
它还广泛应用于选矿、冶炼、金属热处理、鞣革、燃料、纤维、橡胶、泡沫塑料、金属钠制造、洗涤剂配料、泡沫灭火剂和干粉灭火剂等工业用途。
碳酸氢钠按照用途不同分为工业品、食用品、饲料品、药用品,分别执行GB/T1606-1998工业碳酸氢钠、GB1887-1998食品添加剂碳酸氢钠、HG/T3972-2007饲料级碳酸氢钠和中华人民共和国药典(2005版)碳酸氢钠标准。
本项目小苏打产品为饲料品,执行HG/T3972-2007饲料级碳酸氢钠标准。
外观:白色结晶粉末、细粒,质量指标如下: 表2.4《HG/T3972-2007》饲料级碳酸氢钠质量指标 指标项目 指标 总碱量(以NaHCO3计)(质量分数)/%干燥减量(质量分数)/%pH值(10g/L水溶液)砷(As)(质量分数)/%重金属(以Pb计)(质量分数)/%澄清度铬(Cd)(质量分数)/% ≥99.0≤0.20≤8.6≤0.0001≤0.0005通过试验≤0.0002 2.2产品市场分析 2.2.1硫酸钾市场预测分析 2.2.1.1国外市场及资源状况 目前,世界硫酸钾产量约为800~900万吨,国外主要硫酸钾生产企业产能见表2.5。
美 国、德国、比利时、意大利是主要生产国,约占总产量的75%。
从硫酸钾的消费结构看,目前 世界各国生产的硫酸钾大约有95%作为化学肥料,仅有5%用于中间体、澄清剂、香料工业助剂、 食品添加剂或制备其它钾盐盐类。
表2.5国外硫酸钾主要生产企业和生产能力 万吨/年 企业名称 国家 生产能力 西方矿物公司 美国 45 大盐湖矿物与化学品公司 美国 35~40 国际矿物化学肥料公司 美国 17 Climax
化学公司 美国 5.4 北美化学公司 美国
4 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 第17页共106页 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 企业名称Kerr-McGec化学公司钾盐公司(Kaliandsaiz)Tessenderio化学公司列海工程公司以色列矿业公司(LMI)ItalkaliFesaKemiraHellenicAtacama矿物公司智利发展公司Kymggi化学公司萨斯威克温钾碱公司国际矿物公司中国合计 国家美国德国比利时以色列以色列意大利西班牙芬兰希腊智利智利韩国加拿大突尼斯中国 生产能力3.61009030305013201.6201580.721350840 2.2.1.2国内市场及资源状况 中国硫酸钾工业化生产始于1992年,其中95%的生产企业以氯化钾为原料制取硫酸钾。
国内曼海姆工艺的成熟发展,推动了硫酸钾行业的发展壮大,由于曼海姆技术国产化,投资成 本不高,是很多中小企业的投资首选项目,因此硫酸钾产能在
2005至2007年期间有了突飞猛 进的提高。
国内硫酸钾生产企业见表2.6。
中国新疆罗布泊区域钾盐资源蕴藏量极为丰富,新疆地矿2011年发布的勘探结果表明, 2010年在罗布泊南部的钾盐勘查新增硫酸钾资源量6000万吨,目前该区域已累计探明资源量 为1.2亿吨,可开采利用3600万吨。
2000年9月国家开发投资公司控股成立国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司,以开发罗布 泊天然卤水资源制取硫酸钾为主业,国投罗钾公司的成立标志着罗布泊钾盐开发进入实质性阶 段。
2008年11月新疆罗布泊钾肥基地一期工程年产120万吨钾肥项目正式投产,目前罗钾总 生产能力已达到130万吨/年;2011年9月国投罗钾公司启动了年产170万吨硫酸钾镁二期项 目工程,二期项目预计2014年建成,届时总产能将达到300万吨/年,罗布泊将成为世界最大 的硫酸钾生产基地。
表2.6国内硫酸钾主要生产企业和生产能力 万吨/年 序号 公司名称 产能 工艺
1 云南磷肥厂(云南云天化国际化工有限公司) 1.2 曼海姆法
2 青上化工上海有限公司
4 曼海姆法
3 上海青上农业科技有限公司
8 曼海姆法
4 上海富利化工有限公司
4 曼海姆法
5 米高化工(上海)有限公司
8 曼海姆法
6 浙江捷盛化学工业有限公司(浙江龙盛集团)
4 曼海姆法
7 青上化工厦门有限公司
4 曼海姆法
8 青上化工广州有限公司
4 曼海姆法
9 青上化工惠州有限公司
6 曼海姆法 10 广东米高化工有限公司 16 曼海姆法 11 青上化工佛山有限公司
8 曼海姆法 12 柳州化工股份有限公司
(柳州柳化钾肥有限公司)
5 13 青上化工天津有限公司(共4套)全线开车,
4 曼海姆法 14 天津天青化工有限公司
1 曼海姆法 15 潍坊银丰化工有限公司
2 16 山东青上化工有限公司(山东三方化工集团有限公司)
6 曼海姆法 17 莒南华利化肥有限公司 10 曼海姆法 18 烟台齐丰化工有限公司
4 曼海姆法 第
18页共106页 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告 序号1920 21 2223242526272829303132333435363738394041 42 434445合计 公司名称山东奥宝化工集团有限公司山东红日阿康 山东金正大生态工程股份有限公司 山东联盟化工集团有限公司山东海化硫酸钾山东鲁丰钾肥有限公司(聊城市钾肥厂)青上化工开封有限公司河南新乡磷化钾肥公司石家庄和合化工河北冀州佳禾化肥有限公司石家庄昊方化工有限公司南风化工集团股份有限公司青上化工株洲有限公司湖北香青化肥有限公司四川川化青上化工有限公司四川米高化肥有限公司四川友禾硫酸钾黑龙江省齐化集团有限公司吉林长春青上化工米高化工(长春)有限公司辽宁盘锦恒兴硫酸钾辽宁鑫水硫酸钾辽宁米高化工有限公司 国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司 新疆新雅泰化工有限公司通辽明州化工股份有限公司甘肃新川肥料有限公司 产能 42.21447130435106548244 130 8410332.4 工艺自用低温转化法,自用低温转化法、缔置法,自用且采购目前开一条线卤水生产国产化的曼海姆法曼海姆法 曼海姆法 芒硝转化法;停产好多年。
曼海姆法曼海姆法曼海姆法复分解方法曼海姆法 曼海姆法曼海姆法曼海姆法 曼海姆法完全自主知识产权卤水制取硫酸钾”工艺同罗钾 曼海姆法 2.2.1.3硫酸钾产品销售预测及目标客户 目前中国硫酸钾生产企业有70家左右,硫酸钾产能已达380多万t/a。
每年硫酸钾的表观需求量不足300万吨,从产能看硫酸钾行业已经处在过剩局面。
2012年国内硫酸钾产量为270万吨,加之进口的16.6万吨硫酸钾,国内表观需求量为290万吨。
2012年国投罗钾硫酸钾产量140万吨(包括几万吨硫酸钾镁,其中硫酸钾产量130万吨),由于其养份含量高、价格低,该公司已占据国内硫酸钾需求的50%以上的份额;那么上述其他厂家拥有的200多万吨的产能,实际上开工率只要达到50%即可满足整体市场需求。
近年来,国内硫酸钾供需情况见表2.7。
表2.72008-2012年国内硫酸钾的总供应量情况(万吨,实物) 年份资源型企业产量加工型企业产量加工型企业开工率进口量出口量总供应量 2008年 12.60 87.00 44% 10.502.60107.50 2009年 77.00 72.00 36% 9.100.03158.07 2010年 91.70 93.90 47% 11.400.10196.91 2011年 145.20 118.30 59% 14.600.04278.06 2012年 150.00 120.00 52% 16.570.09286.48 青岛碱业股份有限公司与住友商事株式会社合作建设的第一个复合肥工厂——住商肥料(青岛)有限公司,生产规模为20万吨/年。
随着住商(青岛)公司销售工作的全面开展,及农作物种植者对住商复合肥的产品质量认可,接收程度不断增加,销售量逐年增长,为满足销 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 第19页共106页 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 售需求,拟在新河园区建设一套20万吨复合肥装置,之后将目前位于平度市区的20万吨复合 肥装置迁至新河园区,届时将在平度新河形成40万吨复合肥生产能力,每年需消耗硫酸钾5.2 万吨。
上述复合肥装置应作为本项目硫酸钾产品的主要目标客户。
通过实地走访调研落实,山东临沂、烟台等地区硫酸钾用量很大,但高塔造粒法和滚筒造 粒法多以罗布泊粉状钾肥为主。
由于曼海姆法硫酸钾成本高,在普通复合肥领域销路不好,但 质量优良的曼海姆法硫酸钾在水溶性复合肥生产中有优势。
目前水溶性复合肥发展较快,大的 复合肥厂都开始在生产水溶性复合肥,这应是我们硫酸钾产品生产和销售的主要方向。
因此, 该项目硫酸钾产品应在质量方面下功夫,走高端路线,达到水溶性复合肥用钾肥标准,占领高 端钾肥市场。
本项目硫酸钾目标用户需求量预测及签订供销意向情况见表
2.8,其中已签订供销意向 4.55万吨/年,目前绝大部分用于普通复合肥,只有山东红日阿康化工股份有限公司的500吨 用于水溶性复合肥,山东史丹利等大复合肥公司正在计划建设水溶性复合肥项目。
表2.8硫酸钾调研落实情况表(万吨/年) 序号 企业名称 电话调研硫酸钾用量 实地调研拟采购我公司硫酸钾量 有无配套硫酸钾装置
1 山东史丹利化肥股份有限公司 20
2
2 施可丰化工股份有限公司
1
3 山东新沭化化肥有限公司
2 1 无
4 金沂蒙生态肥业有限公司
1 1 无
5 山东红日阿康化工股份有限公司 0.05 0.05 无
6 青岛拜特尔化工有限公司 0.2 无
7 山东旭阳肥业有限公司
6
8 山东银天化(国际)化肥有限公司 0.05 无
9 临沂中粮化肥有限公司 0.5 无 10
利丰农业发展股份有限公司
1 无 11寿光市东沃肥业有限公司 0.05 无 12五洲丰农业科技有限公司
2 有 13烟台农喜乐肥料有限公司 0.05 无 14济南乐喜施肥料有限公司 0.8 无 15山东明水大化集团 0.03 无 16山东光大肥业科技有限公司 1.2 无 17山东谷丰源生物科技集团有限公司
2 无 18鲁西化工集团
1 19嘉威化肥(青岛)有限公司 0.5 无 20山东博丰利众化工有限公司 0.05 无 21烟台众德集团公司 0.5 合计 39.48 4.55 2.2.1.4硫酸钾进出口情况 中国硫酸钾年进口数量比氯化钾年进口量小得多。
2003年中国硫酸钾进口量居历史最高纪录,约33.3万吨。
此后,随着中国硫酸钾行业的发展壮大,硫酸钾进口数量均不大,不足20万吨。
出口量从2009年开始急剧下降,不足千吨。
近几年中国硫酸钾进口量见表2.9: 表2.9近几年中国硫酸钾进出口量(吨) 年度 进口量 出口量 2003 332762 30658 2004 168611 44404 第20页共106页 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 20052006200720082009201020112012 18964124673617950010520590547113779145887165708 49954529075966626078292950388935 可行性研究报告 从近几年进口硫酸钾货源来看,德国和俄罗斯居于主导,每年保持了4~6甚至6~9万吨市场规模。
比利时、台湾省、美国、朝鲜、菲律宾、也有一定进口量,平均在几千吨的数量。
目前中国对氯化钾、硫酸钾和硝酸钾三种钾肥的进口均实行进口许可管理。
在进口企业资质方面,对氯化钾和硫酸钾进口实行国营贸易管理。
2.2.1.5价格分析与预测 调研落实,罗钾报价2010年平均2825.2元/吨;2011年3480元/吨,2012年3263.6元/吨,2010~2012年平均价格3132元/吨,2013年1-3月份3000元/吨。
山东省内某公司硫酸钾(不含罗钾)进厂采购价格(含50元/吨运费)2010年3051元/吨;2011年3740元/吨,2012年3652元/吨,2010年-2012年平均价格3481元/吨,2013年1-3月份3365元/吨。
根据硫酸钾市场调研总结,该项目8万吨/年硫酸钾产品应定位高端,首先将公司与住友合资建设的复合肥装置作为主要目标客户,其次在提高硫酸钾产品品质基础上,把水溶肥市场作为进一步的市场销售领域,剩余少部分以高品质优势采取降低价位策略占领目前罗布泊钾肥销售市场。
图2.12010-2012年中国国内硫酸钾价格走势图本可研其中5万吨/年硫酸钾不含税价格按照3250元/吨(2013年一季度价格),3万吨/年按照3050元/吨(2013年一季度价格)进行经济分析。
青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 第21页共106页 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 2.2.2氯化钙市场预测分析 2.2.2.1国内氯化钙产能简介 目前,国内氯化钙总的产能约为200万吨,二水片状钙约为160万吨/年,占总产能的80%左右;各种粒状钙(包括球粒钙)产能约35万吨/年,约占总产能的17.5%左右(其中80%为无水粒钙产能),另有部分粉状氯化钙及液体钙。
二水钙球粒状氯化钙产能约为12万吨/年,已知的生产厂家为青岛华东制钙、潍坊宏远公司、潍坊龙威公司、潍坊龙腾公司、唐山三友氯化钙厂(唐山5万吨)。
华东公司因生产工艺不同,产品质量(球形外观)明显好于其他三家,价格也高于他们。
二水普通粒状钙产能约4万吨/年,生产厂家为青岛华东制钙。
国内氯化钙的生产工艺按使用原料区别可分为两大类:利用纯碱废液的生产工艺和利用盐酸石灰石的工艺(简称酸钙法)。
近几年来随着环保治理要求的日益严格,酸钙法产能增加较快,总量有超过纯碱废液法产能的趋势,目前副产盐酸的生产厂家已把利用废酸生产氯化钙作为一种首选的废酸处理方式了,其产品主要是二水片钙和无水粒钙。
2.2.2.2市场分析 氯化钙产品按含钙量分类大至可分为无水类(90%以上)、二水类(72%以上)和液体类(38-40%、12%两种)。
按产品外形可分为片状钙、普通粒状钙、球粒状钙(直径大于2mm的外形呈球形的粒状),粉状钙和液体钙。
氯化钙主要品种二水片状钙自2010年至2012年华东公司三年的出厂含税价分别为1000元/吨、980元/吨、950元/吨。
无水钙产品的市场价格在1200元/吨(含税价)左右,目前国内酸钙法生产厂家大多生产这种规格的产品。
液体钙(40%)左右浓度,产品现在大多由氨碱法纯碱厂周边的个体散户生产经营,利用盐田进行晾晒蒸发,生产成本低(基本没有工厂成本),因此工厂采用蒸发生产或用有成本的废酸石灰石生产液体产品,近期无法达到赢利。
二水球粒状氯化钙(简称球粒钙),一般是指含钙量在74%-76%间,球粒直径大于2mm以上的产品,主要用做家庭用除湿剂(干燥盒)。
球粒钙市场价格一般在1200元/吨-1450元/吨,近三年来价格比较稳定,华东公司的二水球粒钙直径在2.5mm-4.0mm间,质量较好,出厂含税价格约1500元/吨,高于潍坊宏远、龙威公司的产品,目前产能为1.8万吨/年,产品供不应求。
华东球粒钙目前80%左右销往国内干燥剂市场,其他20%出口到韩国、澳洲、台湾地区。
另外食品添加剂氯化钙出厂含税价也在1400~1450元/吨之间,波动较小。
华东近几年销量约在4000吨左右。
根据目前市场分析,该项目利用废酸生产氯化钙,产品应定位于二水球粒钙,并按食品添加剂级要求进行工艺设计(主要是对包装及库房的卫生要求)。
利用产品技术优势占领高端的家用除湿剂市场和食品添加剂市场,从目前市场需求看,产能扩大至3万吨/年,需要进一步挖掘扩老客户的市场,同时利用质量、价格、服务优势争取新的市场用户。
以消化3万吨/年产能。
若将产能扩大至3万吨/年以上,超出了国内家用除湿剂市场的需求量,则需拓展至目前的片状钙市场方可消化产能,但是这将会使二水球粒钙的价格发生变化。
目前,日本的融雪剂市场有一定的需求量,日本中央硝子公司和德山公司氯化钙的产能各为11万吨/年,合计产能约为22万吨/年,均为二水球粒钙。
部分供应本国内融雪剂市场,部分出口国外。
另外日本每年还要进口部分低价粒状氯化钙补充本国内的融雪剂市场。
华东公司近几年每年向日本出口普通二水粒钙8000-10000吨作为融雪剂。
出厂含税价约为1250元/吨,接触过的日本的经销商对华东的二水球粒钙的质量是认可的,认为可以满足日本市场的需求,预计用目前的产品价格开拓日本市场是有可能的。
初期可以先用球粒钙代替普通粒钙进入日本市场,待质量和价格得到认可后,就可以逐步扩大市场占有量,预计目前华东公司的二水钙球粒钙的质量和价格(性价比)与日本中央硝子公司和德山公司相比是具有一定优势的。
因此该项目将二水球粒钙产能扩至3万吨/年以上,定位为9万吨/年,其产品的主要目标市场一是挖 第22页共106页 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告 掘现有国内外老客户的潜力,扩大销售;再就是通过保证供货,拉回部分国内干燥剂用户;但主要还是要开发日本、韩国等国外市场。
2.2.2.3价格分析 本项目二水球粒钙年产量共10万吨,目标市场主要用于日本除湿剂及融雪剂市场、韩国除湿剂市场和国内除湿剂市场。
按照梯级定价进行该项目经济分析,其中3万吨/年按照出厂含税价1500元/吨,2万吨/年按照出厂含税价1450元/吨,5万吨/年按照出厂含税价1350元/吨。
2.2.3小苏打产品市场分析 2012年全国小苏打产量估计在130万吨左右,含桐柏新型10万吨增产项目、苏尼特15万吨、天津碱厂5万吨项目、山东海天6万吨项目、青岛碱业5万吨项目,其中内销约150万吨,出口约50万吨。
2.2.3.1市场分析 目前青岛碱业小苏打产量10万吨/年,将现有新系统5万吨/年小苏打搬迁至新河后,增加一台碳化塔,并通过技术改造挖潜,将5万吨/年小苏打装置的产能扩大到8万吨/年。
2.2.3.4价格分析 该项目小苏打产品定位高端市场,根据产品方案预测,4万吨大颗粒售价不含税1481元/吨,普通小苏打4万吨不含税1260元/吨,为2013年一季度平均销售价格。
2.3原料市场分析 2.3.1氯化钾 2.3.1.1氯化钾资源概况 世界氯化钾生产和供应存在极大的不均衡性,主要集中在加拿大、俄罗斯、白俄罗斯、德国、以色列、约旦6个国家,世界五大钾肥生产商的氯化钾产能约占全球的65%,出口量约占80%以上。
目前国内氯化钾绝大部分依赖进口。
2.3.1.2氯化钾价格分析 由于我国钾资源十分有限,主要依赖于进口。
2012年,中国氯化钾总进口量634万吨,主要来自俄罗斯、加拿大、德国、以色列、约旦等国家。
下图为2010-2012年国内氯化钾市场价格走势。
青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 第23页共106页 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 图2.22010-2012年中国氯化钾市场价格走势图 目前国内曼海姆法硫酸钾生产厂家一般使用进口氯化钾,从硫酸钾生产厂家了解到最好的氯化钾是俄罗斯粉状氯化钾,德国氯化钾会污染盐酸导致盐酸有颜色,国产氯化钾因为含水量高(因含镁高而吸潮)会堵塞氯化钾下料溜子。
实地调研了解到国内钾肥的进口需要许可证,中农和中化两大公司有进口权。
青岛青上硫酸钾项目采用进口精细级白晶钾,一般购自中化,产地以以色列、加拿大、约旦为主。
米高公司一般用产自俄罗斯的氯化钾。
调研了解到山东省内某公司到厂氯化钾价格,2010年2790元/吨,2011年3407元/吨,2012年3179元/吨,2010-2012年三年均价3125元/吨。
本可研氯化钾价格采用2013年1季度价格2835元/吨。
2.3.2硫酸 该项目年需求硫酸(98%)4.48万吨/年。
山东半岛地区冶炼酸产量较大,目前大宗采购的到厂价350元/吨。
在调研中了解到,硫酸和盐酸都是受严格监管化学品,生产、使用和运输方面受的管制较多。
在运输方面,硫酸相比盐酸超载情况要严重得多,运费也比较便宜。
如盐酸运输车的装载量都在30吨以下,而硫酸运输车的装载量接近100吨。
从运费上看盐酸约为0.6元/吨公里,而烟台国大运到安丘的硫酸运费仅为60元/吨,计约0.3元/吨公里。
第24页共106页 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告 表2.10硫酸调研情况表(万吨/年) 电话调研实地调研 序号 企业名称 硫酸商品硫酸商品 备注 量 量 烟台鹏辉铜业有限公
1 15 司 冶炼酸(93%、98%)。
现在产硫酸15-20万吨/年,三年后搬迁产硫酸100万吨/年。
硫磺酸,产量10万吨,商品量5-6万吨/年,山东 山东奥宝化工集团有
2 5 限公司 各港口进口硫酸量很大,加之半岛地区冶炼酸产量较大,硫酸采购不会有什么问题,目前大宗采购的 到厂价270-280元/吨。

3 山东恒邦冶炼化工100(40) 冶炼酸 山东国大黄金股份有
4 40 限公司 冶炼酸(93%、98%)到新河100公里,运费约50元3 /吨。
山东联盟化工集团有
5 45 限公司 硫磺酸 莱州金兴化工有限责
6 18 任公司 硫铁矿酸,其中98%的硫酸有一万吨,其余为93%,
1 目前98%硫酸230元/吨。

7 山东大地盐化集团 2.4 硫磺酸
8 东佳集团 40 硫磺酸
9 建龙化工有限公司 60 硫磺酸 山东博丰利众化工有 10 6.6 限公司 硫磺酸 11 锦江化工 10 硫磺酸 12 方圆有色金属 60 冶炼酸 13 振兴化工硫酸厂 19 硫磺酸 山东方泰循环金业股 14 12 份有限公司 冶炼酸,2015
年能达到45万吨/年。
实地考察建议
5 作为第一供货选择单位。
距新河20公里,运费20 元/吨。
合计 423
9 本可研经济分析硫酸价格采用2013年一季度含税价格350元/吨。
2.3.3盐酸 本项目生产的副产品盐酸,是重要的无机化工原料,是耗量很大的基本化工原料,广泛用 于染料、医药、食品、印染、皮革、冶金等行业。
盐酸能用于制造氯化锌等氯化物(氯化锌是 一种焊药),也能用于从矿石中提取镭、钒、钨、锰等金属,制成氯化物。
销售市场广阔,具 有很大的市场开发潜力。
该项目副产盐酸用于生产氯化钙,不足部分约
5.35万吨/年需从外部采购。
为降低成本, 实际调研以平度周边硫酸钾企业副产盐酸作为主要调研对象。
表2.11盐酸采购调研 单位:万吨/年 电话调研实地调研 序号 企业名称 盐酸商品盐酸商品 备注 量 量 1烟台齐丰化工有限公司
2 共4线曼海姆法硫酸钾装置,目前开2线,副产盐酸60-702 吨/天。
2线曼海姆法硫酸钾装置副产盐酸。
去年副产盐酸平均售价 80元/吨,今年到现在为止副产盐酸售价30-50元/吨。
同 2潍坊银丰化工有限公司
2 2 行目前多数是赔钱请人拉走,而银丰化工的副产盐酸在质 量接近合成酸的情况下依然卖如此低价的原因是戴了一顶 副产酸的帽子。
山东奥宝化工集团有限
3 10 公司 低温转化/喷浆造粒硫基复合肥生产副产盐酸。
目前潍坊地
4 区副产盐酸出厂价在
20-40元/吨,预计一两年内不会有太 大回升。
建议我公司采购盐酸应优先选择贸易商,因为在 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 第25页共106页 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 电话调研实地调研 序号 企业名称 盐酸商品盐酸商品 备注 量 量 采购量比较大的情况下,贸易商比生产厂的供应保障力更 强。

4 山东青上(三方化工) 9.6 曼海姆法硫酸钾装置副产盐酸。
5山东海化 副产酸、合成酸 山东联盟化工集团有限
6 公司 曼海姆法硫酸钾装置副产盐酸大部分自用。
山东红日阿康化工股份
7 13 有限公司 低温转化/喷浆造粒硫基复合肥生产副产盐酸。
马上要生产磷复肥,生产原料已采购,到时候盐酸全部用掉。
山东金正大生态工程股
8 40 份有限公司 低温转化/喷浆造粒硫基复合肥生产副产盐酸,是红日的3-4倍,副产盐酸量太大所以全部白送,有固定的经销商拉走。
预计马上也要生产磷复肥,自用盐酸。
合计 76.6
8 表2.12盐酸贸易商调研 单位:万吨/年 序号 企业名称 电话调研信息 青岛新永安化学品有限只卖两种,一是31%烟台万华的货源,到厂价200元,二是食品级480元,其他的低
1 公司 端副产酸不卖。
淄博的货源,31%,杂质少,质量仅次于合成酸,可达到食品级,但颜色微黄。
大量 采购送到新河120-130元含税价。
东营的货源30%,无色,送到新河价格一样。
复合2青州富苑化工有限公司 肥厂副产酸不经过贸易公司卖,采购方与复合肥厂谈卖价,该公司可帮忙联系,可 做运输,据了解30-40元出厂价,估计到新河70-80元。
莱州市金运商贸有限责货源:烟台巨力精细化工股份有限公司(在莱阳),生产甲苯二异氰酸酯(简称TDI),
3 任公司 副产盐酸含4%氢氟酸(HF)。
青岛佳盟化学品有限公副产酸;烟台潍坊的货源,具体是不是有机副产还是无机副产酸不清楚,主要供应
4 司 做水处理、除锈、电镀应用,到达新河价格120-150元/吨,供应量没有问题。
烟台盛邦源生物科技有做31%的副产酸,主要从烟台周边的肥料企业采购,价格运到新河大约130-150元/
5 限公司 吨,量没有问题。
关心付款方式 本可研盐酸价格采用2013年一季度含税到厂价格120元/吨。
2.3.4石灰石市场及价格分析 本项目需要外购7.15万吨/年石灰石,用于与硫酸钾副产盐酸反应生产氯化钙产品,根据对目前淄博市场上主要规格石灰石价格调研情况,本可研采用淄博地区1-3mm规格石灰石2013年一季度含税到厂价57.67元/吨。
第26页共106页 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告 3生产规模和产品方案 本项目设设规模的确定主要是从国内的需求量、装置规模的经济性、原料的可获得性、装 置投资的风险性及国内外现有生产装置的规模等方面考虑的。
本项目主要设计内容为: 硫酸钾 8
万吨/年 氯化钙 10万吨/年 小苏打 8万吨/年 硫酸钾和氯化钙属于新建装置,小苏打生产装置由公司的现有装置整体搬迁至本项目所在新河园区,并通过技术改造挖潜,将原有5万吨/年小苏打装置的产能扩产到8万吨/年。
青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 第27页共106页 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 4工艺技术方案 4.1工艺技术方案的选择 4.1.1硫酸钾工艺技术选择 目前我国硫酸钾生产方法主要有以下几种:1)曼海姆法和主要企业国内目前多数企业采用该法生产,生产能力150万吨/年以上,主要为合资企业,规模一般为4~8万吨/年,主要有台湾青上化工(包括以下分公司:上海、厦门、广州、天津、山东莒南、株州、青岛等)。
2)芒硝转化法及主要厂家目前采取该法生产的企业有十几家,设计能力81万吨/年,生产能力最大的为山西南风化工集团,设计能力为16万吨/年。
3)石膏转化法及主要厂家石膏转化法的主要生产厂家有:江西贵溪化肥厂,它利用南昌大学技术建成5万吨/年硫酸钾生产装置;山东青岛东方化工集团公司已破产,它与成都科大联合研发建成1万吨/年硫酸钾装置。
4)硫酸铵转化法及主要厂家硫酸铵转化法的主要生产厂家有:四川邛崃化肥厂的3.5万吨/年装置、山东烟台化肥厂2万吨/年、北京新平化肥厂1.5万吨/年、上海长征化工厂1万吨/年和湖南金海化肥厂0.5万吨/年。
5)缔置法及主要厂家目前国内有山东金正大生态工程股份有限公司和四川米高化肥有限公司采用此法。
6)可溶性硫酸盐矿制取硫酸钾浙江温州化工厂于1992年引进俄罗斯综合利用明矾石技术,建成2.4万吨/年硫酸钾装置。
7)硫酸盐型钾盐湖卤水制取硫酸钾目前国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司年产120万吨钾肥项目已投产,二期170万吨在建。
采用该工艺的还有新疆新雅泰化工有限公司等,新疆新雅泰目前8万吨装置在运行,计划2014年再扩5万吨。
曼海姆法是中国主要生产硫酸钾的方法,也是目前最为成熟的硫酸钾生产工艺,已有青上集团、米高集团等多家企业采用曼海姆法生产。
平度工业园周边的硫酸量大价低,且副产物盐酸可作为氯化钙生产装置的原料。
经过上述生产工艺方法的比选,推荐采用曼海姆法生产工艺路线。
4.2.2氯化钙工艺技术选择 氯化钙生产方法可分为氨碱废液回收法、氯酸钾废液回收法和盐酸石粉法三种。
本项目氯化钙采用盐酸石粉法。
盐酸与石灰石反应,经多次蒸发提浓,再经过造粒,制得球状氯化钙,达到节能降耗,减少排放的目的。
盐酸一部分来自硫酸钾装置副产物,一部分来自外购。
氯化钙产品从外观上分出粒状、片状、粉状以及水溶液等四种。
其中水溶液含钙量低,运输费用高,主要用于国内海藻行业;片状氯化钙流动性差,粉状氯化钙不利于环境,已不受欢迎,而粒状氯化钙的需求增长强劲。
国内制片技术应用较广泛,造粒技术还不十分过关,目前华东制钙有限公司的球状氯化钙造粒技术最为先进。
该项技术是由华东制钙有限公司和天津大学共同研究、开发、设计、生产应用取得成功的,已经在青岛碱业华东制钙有限公司实现了5000t/a的工业化生产。
4.2.3小苏打工艺技术选择 本装置原料纯碱来自外购,CO2为氯化钙生产过程中的反应尾气。
纯碱溶液吸收CO2并与 第28页共106页 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告 之反应生成NaHCO3悬浮液,经离心分离、干燥即得到小苏打产品。
4.3自动控制 4.3.1控制系统的选择 本项目控制方式采用DCS控制,分主控制室和各装置分控制室两种控制室。
在生产控制楼内设统一的DCS主控制室,对厂区内各装置进行监控。
在硫酸钾装置内设分控制室,对焙烧反应、HCl吸收的进行监控;在氯化钙及小苏打生产装置内设置各自的生产控制室。
控制室内布置电源柜、DCS机柜等。
控制室布置操作员站,其中一台操作员站具备工程师站的功能。
变送器等仪表在测点附近就近相对集中布置。
4.3.2自动化水平 本设计中,硫酸钾装置控制室设置DCS控制系统一套,用于焙烧反应、HCl吸收的控制系统;氯化钙及小苏打生产装置控制室各设置DCS控制系统一套;对主要参数进行显示、记录、累积、报警。
位于生产控制楼的主控制系统采用分散型控制系统(DCS),各分控制室的信号传输至主控制室统一监控。
控制方式以集中控制为主,整个生产过程的操作及主要动设备的状态显示、停操作均可在控制室内完成。
生产过程中的主要工艺参数将在DCS(分散控制系统)内进行显示、报警、记录和积算,并通过控制系统进行调节、联锁等。
对不重要的或不需要经常监视的工艺参数采用就地仪表指示。
采用以微机为中心的分散控制系统(DCS)。
以CRT和键盘(鼠标)为监视控制中心,实现化工生产集中控制。
通过该DCS系统,运行人员在集中控制室可对化工生产的运行工况进行全面管理,在少数就地运行人员的配合下,在集中控制室内实现化工生产的启、停操作和异常工况的报警和紧急事故处理。
4.3.2.1DCS功能 本工程DCS功能包括了以下子系统:模拟量控制系统(MCS)(modulatingcontrolsystem)、顺序控制系统(SCS)(sequencecontrolsystem)、数据采集系统(DAS)(dateacquisitionsystem)。
其中MCS指工艺所有的自动调节系统。
4.3.2.2操作员站 基本功能如下:
1、汉字显示
2、监视机组有关的模拟量和开关量
3、生成趋势显示画面并显示趋势信息
4、打印制表
5、控制驱动装置
6、选择自动/手动控制方式,调整过程设定值和偏置 4.3.2.3工程师站 基本功能如下:
1、工程师站应具有操作员站的所有功能,并具有程序开发和诊断、控制系统组态、数据 库、画面生成和修改功能,通常工程师站主要使用后者功能。

2、DCS系统的操作员站、控制站、通讯总线、电源卡及重要I/O卡均采用冗余配置。

3、DCS的卡件I/O可对现场变送器提供24VDC电源。

4、DCSI/O配置时力求保证DCS有一套完整的报警系统,覆盖化工生产所有的报警信息。
青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 第29页共106页 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 4.3.2.4控制系统的可靠性 DCS集散控制系统是本工程的控制中心,本工程采用进口原装DCS系统,为增加系统的可靠性,DCS系统的操作员站、控制站、通讯总线、电源卡均采用冗余配置。
硬、软件配置及组态上采用可靠性措施。
虽然操作员站的使用各有分工,但任何显示和控制功能均应能在任一操作员站上完成。
4.3.2.5生产安全保护 1)信号报警及联锁本着安全可靠、保证生产和正常操作的原则,对有关温度、压力、压差、液位、流量等参数均设置了信号报警及联锁系统。
2)传感器和执行器传感器和执行器的选型原则为故障安全型,即开关类检测仪表选择仪表带电工作,接点闭合;变送器类检测仪表带故障输出信号设定的功能;控制阀故障(气源、电源、信号故障)时位置和响应时间的选择均能满足工艺单元/装置的安全要求。
3)信号报警系统为保证装置的正常生产和操作,对有关过程参数越限和设备状态异常均以声、光形式提醒操作人员。
信号报警系统在DCS、ITCC中实现,报警信息包括报警程度、报警参数当前值、报警设定值、报警时间、文字描述及其它信息,并存贮在系统中,对重要的报警点除在辅助台上显示外,还设置操作指导画面表示,帮助操作人员及时、正确地处理问题。
4)安全停车联锁全厂设安全仪表系统,安全停车联锁分为三级,即全厂停车联锁、装置停车联锁和单元停车联锁,安全联锁系统均为故障安全型,系统除在过程参数越限和设备状态异常使单元/装置/全厂安全停车外,系统自身故障(包括硬件和软件)也能使单元/装置/全厂安全停车,同时系统能记录所有联锁停车信息,并能有效的区分首发事故。
5)装置区的调节系统主要是单参数定值调节系统。
另外,还有少量的比值、串级调节系统。
4.3.3控制系统及仪表选型 控制系统拟选用技术先进、知名度较高的国外DCS系统。
仪表选型本着技术先进、安全可靠、维修方便和经济合理的原则选择技术先进、性能可靠、价格合理、售后服务和技术支持良好的仪表和自控设备。
本项目尽量延续使用在青岛碱业股份有限公司使用良好的仪表设备。
现场仪表原则上均带就地显示表头,以便观察和调试;现场仪表的防护等级不低于IP65。
除就地控制、指示或特殊仪表外,现场变送器采用智能型仪表。
控制阀及开关阀一般采用气动执行机构,所有进出控制室的信号都是电信号。
除温度检测元件和特殊测量仪表外,标准的电动信号为4~20mADC。
除非对气动信号提出更高的压力要求,气动薄膜调节阀一般采用的气动信号为20~70kPa。
智能仪表采用Hart通讯协议。
4.3.6.1分散型控制系统(DCS) 采用的DCS是一个功能完善的系统,具有过程控制(连续控制、离散控制和顺序控制)、操作、显示记录、报警、制表打印、信息管理、系统组态以及自诊断等基本功能,可与其它控制系统和工厂信息管理网进行通信。

(1)DCS系统设计原则DCS系统应是一个定型的、标准产品,在同类装置中有丰富的成功应用业绩,同时,它是 第30页共106页 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告 一套开放的系统,其通信层次结构符合OSI参考模型,符合TCP/IP协议和IEEE802协议族的有关协议,并采用WINDOWS操作系统,具有良好的人机界面,良好的控制和检测性能等,并提供丰富的多用途的实时数据库和历史数据库,硬件配置应易于升级和扩展。
DCS系统除配置有必要的控制站、操作站和通信系统外,还配备有诸如配电柜、安全栅柜、继电器柜、端子柜等辅助机柜以及安装有重要报警输出和紧急停车按钮的辅助操作台,系统的控制站分装置独立设置,以利于装置的调试和开车。
每套DCS系统均预留OPC接口,为用户以后建立全厂信息管理网提供实时数据接口。

(2)DCS系统配置要求DCS系统通常由控制站、操作站和通信系统三部分组成,本项目的DCS系统配置要求如下:1)控制站DCS系统的控制站包括过程接口单元和控制单元。
2)操作站操作站的软件操作环境和数据处理能力应符合下列要求:对于网络上的数据资源,应能分成不同的操作区域或数据集合,并可根据需要进行监视、操作等不同操作,操作站应能对网络上的任一控制器或检测器的数据进行存取;操作站应具备不同级别的操作权限和不同操作区域或数据集合的操作权限,操作权限由密码或硬钥匙的方式限定并在组态中划分,供不同岗位的人员使用;系统应满足所有数据的记录需要,可由用户选定记录的参数、采用时间和记录长度,并可对记录的数据进行编排处理和随时调用;硬盘上的永久记录应能转存到其它存储设备上;操作站应具备完善的报警功能,对过程变量越限、设备异常和系统故障报警应有明显区别。
应能对过程变量报警任意分级、分区、分组,应能自动记录和打印报警信息,区分第一事故报警,记录报警顺序。
3)通信系统DCS系统的控制站与操作站和工程师站之间的通信网络符合TCP/IP协议和IEEE802协议族的有关协议。
4.3.6.2SIS系统 SIS系统由传感器、可编程电子系统(PES)、最终执行元件和软件组成,其设计原则为当过程变量越限、机械设备故障、系统本身故障或能源中断时,SIS系统能自动(必要时可手动)地完成预先设定的动作,使操作人员、工艺装置及环保转入安全状态。
PES系统(包括过程接口)的安全性能要求不低于标准IEC61508SIL3级的要求,其系统硬件和软件必须获得权威机构(如TÜV)的安全认证,并获得相应安全级别的认证证书。
4.3.6.3现场仪表选型
(1)温度仪表1)就地温度指示采用抽芯式、万向型双金属温度计,表盘直径为150mm,温度计的表壳或接线盒的材质采用不锈钢。
2)远传的温度信号检测一般选用热电阻,根据工艺介质情况选用304、316L、钛等不同材质的温度计保护管。
3)一般情况下,采用铠装铂热电阻元件(三线制Pt100)的测温范围为-200℃~500℃,有机械振动的场合不宜使用。
4)当温度信号用于控制和联锁时,采用一体化温度变送器(HART),对于热电偶信号,也尽量采用一体化智能温度变送器(HART)。

(2)压力仪表一般情况下,采用压力(差压)变送器;另根据介质粘堵、腐蚀等情况,分别选用远传式隔膜压力(差压)变送器。
毛细管填充液根据环境温度和介质温度选择。
压力表原则上选用不锈钢波登管压力表。
另根据介质情况可选用隔膜压力表。
泵出口选用 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 第31页共106页 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 耐震压力表。
压力表刻度盘直径一般为150mm。

(3)流量仪表流量测量原则上选用涡街流量计、电磁流量计及标准孔板、喷嘴等,蒸汽和关键场合的气 体要进行温压补偿。
对于大口径管道的流量测量采用均速管流量计或横截面积流量计。
对于DN300以上的大管道或者要求低压损的流量检测选用节能型检测元件,如德尔塔巴。
就地用流量检测采用金属管转子流量计。
对原料和成品计量,选用质量流量计。

(4)物位仪表对于含固体颗粒的液位或较大的液位贮罐测量,采用超声波液位计或雷达液位计。
根据工艺介质的特点,采用双法兰差压变送器或单法兰差压变送器测量液位。
差压式液位仪表一般选用差压变送器带法兰式隔膜密封装置;根据测量介质的腐蚀性、有毒性、高粘度、含固体颗粒的物位选用平法兰、插入式法兰或双法兰式差压变送器。
差压变送器的测量元件材料最低为316SS不锈钢。
对于设备上方开口的液位检测仪表,则采用射频导钠式液位变送器或雷达液位计。
就地液位指示,采用磁翻板液位计。

(5)分析仪表根据工艺需要,在氯化钙工序中设置在线CO2分析仪。
在氯化钙工序中设置pH分析仪,pH分析仪要采用在线清洗等方式防止分析电极结疤。
在线分析仪的工艺参数进DCS系统,进行显示、记录、报警等。
分析仪均带4~20mA输出信号和MODBUS通讯接口。
在线分析仪组装在机柜内或分析室小屋内,分析柜或分析小屋内的配电、配线、配管应成套供应。
对于红外分析仪、磁氧分析仪和工业色谱仪等用于在线测量工艺介质中气体组分的含量的分析仪表,根据检测点的分布情况,在响应时间允许的情况下,将预处理单元、分析仪表及辅助设施等集中在装置内的分析小屋内。
在线分析仪表系统同现场分析小屋成套提供,其中包括现场分析小屋、分析仪、采样及预处理系统、标定气及载气系统、空调、通风、可燃气体检测器、报警系统等。

(6)控制阀化工装置的控制阀原则上采用气动执行机构,调节阀配置智能型电-气阀门定位器(4-20mA+HART),需要联锁开/关的控制阀和开关阀采用电磁阀(24VDC)控制,对于需设置阀位开关的阀门,采用接近式开关。
原则上采用V型球阀、单座、套筒调节阀、蝶阀等;蒸汽选用套筒阀;有气蚀可能的场合选用抗气蚀阀;噪音大时,选用低噪音阀;阀门及内件材质应不低于工艺管道材料等级,阀内组件至少为不锈钢。
用于连续控制的调节阀均配智能型电-气阀门定位器。
对于切断阀,优先选用球阀,要求选用快速切断阀时,其行程时间应满足工艺要求,以确保装置安全。
其泄漏量等级不低于ANSIClassⅥ。
所配电磁阀为不锈钢,低功耗、直动式。
切断阀带接近式阀开、阀关位置开关。
调节阀的执行机构一般采用气动薄膜式,切断阀的执行机构采用气动活塞式。
控制阀的所有附件,包括电-气阀门定位器、电磁阀、阀位开关及过滤减压器等均随控制阀成套供货。
控制阀上的管件、接头等均应为不锈钢材质。

(7)机柜及仪表盘柜在控制室内安装的机柜及仪表盘柜、操作台及辅助操作台等均留有必要的空间以便于操作、维修、安装,并均设有接地汇流排。
盘、柜内均配有照明、风扇等辅助设施。
4.3.5动力供应
(1)仪表电源DCS系统和现场仪表以及随设备带来的控制系统及仪表均采用不间断电源(UPS)供电。
第32页共106页 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告 UPS电源由电气专业设计并分别送至各主要用电点。
UPS电源的质量满足:220VAC±5%,50±0.5Hz,波形失真率<5%,蓄电池备用时间30分钟。
UPS采用冗余热备的运行方式。

(2)仪表气源要确保气源中断后能持续供气30分钟。
供气主管由管道专业负责设计,自控专业负责自供气主管到各用气点的管路设计。
仪表气源进装置压力不低于0.7MPa(G),质量满足: 露点:操作压力下低于-16.9℃含尘:粒径<3μm,含尘量<1mg/m3含油:<8ppm(W) 4.3.6仪表接地 仪表接地采用等电位接地方式,仪表控制系统侧设有仪表信号接地、仪表安全接地汇流条,分别与电气的接地网络相连接。
现场盘、仪表电缆桥架、仪表设备、仪表接线箱和仪表密封接头的仪表安全接地在现场通过框架直接与电气接地网连接;仪表的信号接地应在仪表控制系统侧接至仪表信号接地汇流排上。
4.3.7仪表伴热 仪表伴热采用电伴热或蒸汽伴热。
各装置由工艺安装专业敷设伴热蒸汽或热水及伴热回水主管线。
4.3.8仪表维修 设置仪表维修间,对全厂仪表进行维修、保养及校验。
4.3.9标准,规范 HG/T20505-2000《过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号》 HG/T20507-2000《自动化仪表选型设计规定》 HG/T20508-2000《控制室设计规定》 HG/T20509-2000《仪表供电设计规定》 HG/T20510-2000《仪表供气设计规定》 HG/T20511-2000《信号报警、安全联锁系统设计规定》 HG/T20512-2000《仪表配管、配线设计规定》 HG/T20514-2000《仪表及管线伴热和绝热保温设计规定》 HG/T20515-2000《仪表隔离和吹洗设计规定》 HG/T20516-2000《自动分析器室设计规定》 HG/T20513-2000《仪表系统接地设计规定》 HG/T20636-20637-1998《化工装置自控设计规定》 GB50058-1992 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 4.4装置界区内公用工程设施 生产中用到的蒸汽由园区内公用热电厂供应;界区内需要单独配置的公用工程主要有循环水站、空压站。
4.5工艺装置“三废”排放与预处理 4.5.1废水 根据清污分流的原则,装置内雨水,排入厂外雨水管线。
生活污水经化粪池处理后排入市政生活污水管网。
雨水和污水管采用玻纤增强聚丙烯(FRPP)管。
青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 第33页共106页 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 本项目生产装置正常生产时没有废水排放。
只设备及地坪冲洗时,产生少量酸性冲洗水或 含碱清洗水,按每周冲洗一次,每次10分钟。
详见“废水排放一览表”。
表4.1废水排放一览表 序号排放水名称 废水组成 排放量排放(m3/h)特征 处理方法 排放去向备注 含盐或酸1地面及设备冲洗水 CODCr:100mg/L 10间断送入污水收集池中和达标排放 2生活污水 BOD5:200CODCr:3002.55间断化粪池处理市政污水管网 4.5.2废气 硫酸钾装置产生的废气,主要来自于HCl吸收塔最终排放的尾气,废气量24000Nm3/h。
尾气经四级吸收,排放废气中含HCl:10mg/Nm3。
另外,焙烧反应炉排放燃烧尾气量12500Nm3/h,废气中含CO:3.0mg/Nm3,25.0kg/h。
小苏打装置碳化尾气一部分送至厂区干式气柜循环利用,一部分放空。
放空部分气量为2700Nm3/h,废气含Na2CO3:11.70mg/Nm3。
小苏打干燥引风机尾气、小苏打分级引风机尾气、小苏打冷却尾气中含NaHCO3:8mg/Nm3。
氯化钙除尘尾气、小苏打除尘尾气均为除尘后尾气,几乎不含杂质,气体直接排放大气。
表4.2废气排放一览表 序号 排放气名称 废气组成(mg/Nm3)排放量(m3/h)排放特征处理方法排放去向备注
1 HCl尾气 HCl:10 24000 连续直接排放大气
2 炉气 CO:3.0 12500 连续直接排放大气
3 氯化钙除尘尾气 - 95000 连续直接排放大气
4 小苏打碳化尾气 Na2CO3:11.70 2700 连续洗涤、冷凝大气 5小苏打干燥引风机尾气 NaHCO3:
8 27000 连续直接排放大气 6小苏打分级引风机尾气 NaHCO3:
8 12000 连续直接排放大气
7 小苏打除尘尾气 - 12000 连续直接排放大气
8 小苏打冷却尾气 NaHCO3:
8 6500 连续直接排放大气 4.5.3固体废物 本项目产生的固体废物,为氯化钙装置的固废1.24t/h。
详见“固体废物排放一览表”。
表4.3固体废物排放一览表 序号 固废名称 废物组成 排放量排放特征处理方法 排放去向 备注 1固废(湿基)CaSO4、Mg(OH)28900t/a 连续 回收外运用作脱硫剂 4.5.4“三废”预处理
1、废水本项目生产装置正常生产时没有废水排放。
只设备及地坪冲洗时,产生少量酸性冲洗水或含碱清洗水,污水成分简单,只需进行简单收集中和后即可排放至园区污水管网。
处理标准达到园区污水处理场接收标准,园区污水处理厂接水水质要求执行标准为《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343-2010),主要指标执行如下标准:COD≤500mg/L,BOD5≤300mg/L,悬浮物(SS)≤400mg/L,pH值6~
9,氨氮≤45mg/L,总磷含量≤8mg/L,溶解性固体≤2000mg/L。

2、废气硫酸钾装置产生的废气,主要来自于HCl吸收塔最终排放的尾气,废气量24000Nm3/h。
尾气经四级吸收,排放废气中含HCl:10mg/Nm3。
废气经25m高排气筒排放。
焙烧反应炉排放燃烧尾气量12500Nm3/h,废气中含CO:3.0mg/Nm3,25.0kg/h。
经25m高排气筒排放,符合GB3095-1996《环境空气质量标准》的表1“各项污染物浓度限值”中的一级标准。
小苏打装置碳化尾气2700Nm3/h,废气含Na2CO3:11.70mg/Nm3,直接高空排放。
第34页共106页 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告 小苏打干燥引风机尾气、小苏打分级引风机尾气、小苏打冷却尾气中含NaHCO3:8mg/Nm3,气量分别为27000Nm3/h、12000Nm3/h、6500Nm3/h。

3、固体废物本项目氯化钙生产装置产生的固废外运用作双桃精细化工(集团)有限公司平度分公司的锅炉烟气脱硫的脱硫剂。
青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 第35页共106页 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 5原材料、辅助材料、燃料和动力供应 5.1主要原材料、辅助材料、燃料的种类、规格、年需用量 表5.1主要原材料、辅助材料、燃料和动力消耗表 序号 项目名称
1 氯化钾(K2O≥60%) 298%浓硫酸 331%盐酸 4石灰石(94wt%) 5纯碱 6自来水 7供电 8蒸汽 9天然气(发热量≥9200kcal/kg) 单位 104t/a104t/a104t/a 104t/a104t/a104t/a104kW.h104t/a104Nm3/a 数量 6.84.485.357.155.3241.92536.5620.45601.1 来源 外购外购外购外购外购外购外购外购外购 运输方式 汽车槽车槽车汽车汽车管道电网管道管道 10生石灰粉(200目,CaO>92%) t/a 4000 外购 汽车 5.2主要原辅材料市场分析 本项目原料氯化钾、浓硫酸、盐酸、纯碱等均通过公路运输,平度周边有丰富的原料来源;蒸汽接自园区集中供热中心,可以满足本项目的蒸汽需求;水接自园区水管网,园区供水稳定,能保证生产需求;天然气来自园区天然气管网。
5.3水、电、汽和其他动力供应 5.3.1供电 目前,园区海浦路南端(青银高速新河站出口向南800米)设有35千伏变电站1座(新河变电所),供电电压等级10千伏,变电容量1.5万千伏安。
园区海湾路西侧、晋水路南侧拟新建110千伏变电站1座(河口变电所),供电电压等级10千伏或35千伏,一期变电容量10万千伏安,二期变电容量增加5万千伏安,总容量15万千伏安,拟于2013年6月份建设,2014年年底建成运行。
平度市李园街道办事处建有220千伏变电站1座(唐田变电所),供电电压等级110千伏,变电容量30万千伏安。
5.3.2供水 园区供水水源有三处,总供水能力17万立方米/日。
其中,从潍坊峡山水库引水工程设计日供水能力10万立方米,目前,一期工程已完工,具备日供原水能力5万立方米;正在规划建设库容996万立方米的胶东调水工程调蓄水库,设计日供水能力5万立方米;从大泽山水库及淄阳水库引水工程,已开工建设,设计日供水能力2万立方米。
园区供水公司为青岛鹏昊水务有限公司,目前日供原水能力5万立方米;二期工程可在2013年上半年开工建设,2013年年底前完工,届时园区日供水能力达到10万立方米,能够满足本项目的需求。
主供水管道直径800毫米,供水压力0.3MPa。
供水水质符合《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006。
5.3.3供汽 园区实行集中供热,蒸汽由青岛双桃有限公司建设,目前,20吨锅炉已经投入使用,正在准备扩建锅炉。
本项目蒸汽管道接自青岛双桃有限公司锅炉房。
5.3.4天然气
(1)天然气来源:天然气管道一是从中海油天然气公司莱州站接入,二是从中石油天然 第36页共106页 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告 气公司“泰青威”管线高密站接入,在园区萃水路西端建有供气门站。

(2)天然气设计日总供气能力300万立方米,一期设计日供气能力60万立方米,目前已 在园区铺设管道18公里,具备供气条件。
主供气高压管道管径273毫米,压力40公斤,中压管道管径200毫米,压力4公斤,热值9200千卡,主要成分甲烷(含量92%以上)。

(3)目前天然气供应价格为3.3元/立方米(含税价)。
青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 第37页共106页 可行性研究报告 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 6建厂条件和厂址选择 6.1建厂条件 6.1.1建厂地点的自然条件 6.1.1.1厂址地理位置、地形、地貌概况 青岛碱业新河8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目厂址位于青岛平度市新河生态化工科技产业基地,行政划分隶属于新河镇。
青岛新河生态化工科技产业基地位于平度市西北角,青岛、烟台、潍坊三市交界处,大莱龙铁路以北,东临灰埠镇,西隔胶莱河与昌邑卜庄镇相望,北靠近莱州市土山镇。
泽河和胶河分别流经工业园区的东、西两侧。
工业园北侧是利用泽河和胶河交汇口规划建设的生态湿地公园。
大莱龙铁路、荣乌高速、G206从园区南侧通过,向西连接潍坊市的昌邑市,向东、北连接烟台的莱州市。
产业园场地内一般海拔高度为3.5m~3.7m(黄海高程),地貌属滩涂地回填形成,地形相对平坦,地貌成因类别为冲洪积平原。
规划用地性质为工业用地,拟建场地地势较为平坦,其场区范围内无古墓和文物古迹,也不存在影响建设的其他因素,市政规划配套设施齐备,场地现状适合工程建设,综上所述,该厂址具备优越的建设条件。
图6.1新河生态化工科技产业基地地理位置 6.1.1.2工程地质、水文地质及地震烈度
(1)工程地质项目所在区域上部为第四系地层,厚度约30米左右不等。
主要为上更新统和全新统地层,岩性以黄色—灰白色中粗砂为主特征,砾石含量少,砾径小。
基地规划边界北部为河漫滩相、河床相及河流冲积成因。
下部为下元古荆山群和粉子山群变质岩及广泛的花岗岩复合体组成的结晶基地。
根据规划圈定范围,青岛新河生态化工科技产业基地的北部及南部具有铁矿,地磁异常。
根据有关要求,施工前需进行建筑工程地质环境影响评价和建设工程压覆矿床调查。

(2)水文降水:根据1956-2002年47年系列降水资料计算,平度多年平均年降水量为601.3毫米, 第38页共106页 青岛海湾化工设计研究院有限公司编制 青岛碱业平度分公司8万吨/年硫酸钾联产氯化钙小苏打循环经济项目 可行性研究报告 其降水特点:一是降水年内分布不均,降水多集中在6-9月份,6-9月份降水多年平均为451.8毫米,占年降水量的75.1%;1-5月份为93毫米,占年降水量的15.5%;10-12月份为56.5毫米,占全年降水量的9.4%。
二是降水量年际变化大。
最大年降水量1256.4毫米(1964年),年最小降水量303.9毫米(1981年),最大年降水量是最小年降水量的4.13倍。
三是地域分布不均。
总的趋势是山区大于平原,由东北部山区向西南、西北胶莱河谷递减。
北胶莱河流域位于胶莱河谷区,属暖温带季风气候。
流域内多年平均降水量为615.1mm(1956~2002年系列),最大年份(1964年)年降水量为1256.4mm,最小年份(1981年)年降水量为303.

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