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1、新建年产 20000t 国际标准级液体食品 CO2 装置项目建议书xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx二 OO 六年六月目 录1. 项目建设的目的和意义. 32. 市场初步预测分析.53产品方案和生产规模.104工艺技术初步方案.115原材料、燃料和动力的供应.136建厂条件和厂址初步方案.147公用工程和辅助设施初步方案.158环境保护.16.9工厂组织和劳动定员估算. 1610项目实施初步规划.16.11投资估算和资金筹措方案. . .1712经济效益和社会效益的初步评价.1813结论与建议.19.1项目建设的目的和意义二氧化碳（CO2）是较丰富的化学物质之一，其来源分为天然的
2、和化学反应过程中产生的两种。CO2 的物理状态有气态、液态、固态三种，在常温常压下是无色略带酸味的气体。在标准状态下，一立方米 CO2 气体重 1.9769Kg，在一个标准大气压下，其升华温度为-78.5，临界温度为 31.1，临界压力为 7.3967Mpa,相对分子质量为 44.01。不能燃烧，容易液化，密度是空气密度的 1.53 倍。在临界温度以下加压，可使 CO2 气体液化为无色的液体 CO2。根据 CO2 质量，用途不同，可分为工业级和食品级二种，根据 CO2 物理状态又可分为气态、液态、固态（干冰）三种形式。合成氨变换气中含有约 27%的 CO2，在合成氨之前必须将其脱除。目前大部分
3、生产厂家脱碳后的 CO2 均用来生产尿素、碳铵或其它用途。但有些企业由于工艺流程限制及氨平衡的影响，CO2 被大量放空，既破坏了生态环境，引起温室效应，又浪费了 CO2 这一宝贵资源。2005 年 2 月 16 日联合国气候变化框架公约京都议定书正式生效。作为世界上第一个带有法律约束力的国际环保协议，它规定了工业化国家在 2008 年到 2012 年间把温室气体减排量在 1990 年的基础上降低 5.2。因为气候变暖已经成为一个无法回避的问题，成为人类面临的最为严重的环境问题之一。出现这种现象的原因是人类活动造成的温室气体的大量排放。特别是以煤炭、石油为主的化工燃料的大量使用造成的 C02 污
4、染快速增加造成的。如果不采取积极的减排措施，气候变暖对经济发展，乃至人类生存都构成非常严重的威胁，成为社会发展的最大挑战。目前全球每年排放大气的 CO2 约达 80 多亿吨,我国占 10%左右,居世界第二。中国在京都议定书中虽然属于发展中国家，但清洁发展机制与我国的利益关系紧密。因此二氧化碳的回收利用十分重要,是贯彻中央的科学发展观、能源循环利用、加强环境保护、构筑社会主义和谐社会的一项重要工作。实际上 C02 是一种可利用的宝贵资源,已被世界有关组织列为人类最亲和的气体之一,并已在化学工业、食品工业、机械加工、石油开采等领域大量应用，但目前全球 C02 年利用量不足 1 亿吨,这是一个很大的
5、浪费。我国的 C02 真正出路,是以 3R(减量化 Reduce、再利用Reuse、资源化 Recycle )为原则,形成 CO2 产业结构链,达到循环经济的标准。如今,大力开发利用 CO2 这一资源的热潮正在我国掀起,工业级与食品级液体 C02。的使用领域正在大力拓宽。1.1 工业级 CO2 主要用在：1.1.1 CO2 气体保护焊：CO2 气体保护焊是我国焊接行业重点推广的技术项目之一，随着推广速度的递增，预计年增长幅度在 10%左右。1.1.2 CO2 灭火装置：人们生活水平的提高，宾馆、高级住宅、汽车、企事业单位对 CO2灭火装置得配置也大幅度增长，所以 CO2 在灭火器材中的用量也以
6、年 8-12%的幅度增长。1.1.3 CO2 气肥：CO2 和水是植物光合作用的二种基本原料，农业生产产业化是农业现代化的唯一途径。粮食基地、蔬菜基地的建立，为 CO2 作为气肥应用于农业开辟了新的领域，预计其增长幅度也在 5%以上。1.1.4 C02 目前在中药、食品、香料、石油化工、生物化工、石油开采等方面已取得突破性进展。该技术作为一种新型低成本技术,将越来越受到人们的青睐,也为 C02 提供了用“武“之地。1.2.食品级 CO2 主要用在：1.2.1 饮料和啤酒行业：饮料和啤酒行业是食品 CO2 主要市场，目前我国饮料和啤酒消费量远远低于发达国家，随着我国人民生活水平的日益提高，这一行
7、业对食品 CO2 的需求将会以每年 25%以上的速度增长。1.2.2 烟草行业：随着环保要求的提高以及对食品添加剂的严格要求，为食品 CO2 进入烟草行业提供了很大的机遇，液体食品 CO2 用于烟丝膨化可使每箱香烟节约 2.5-3.0kg 原料烟丝，而且烟丝膨化质量也有很大的提高。卷烟行业以年产 3000 万箱计算约需 CO2 190万吨/年。1.2.3 防腐保鲜行业：食品级 C02 或其制成的干冰还是食品、蔬菜、水果、水产品真正“绿色“产品防腐保鲜的首选,在速冻食品、冷藏运输、医疗冷冻、粮食的杀虫与贮存领域也可大显身手。在氮肥生产过程中，C02 作为副产品用于生产尿素、碳酸氢铵等化学肥料，但
8、是由于产品结构的调整，出现了一定量的过剩 C02 排放。随着液体 CO2 下游产业的高速发展，带动了液体 CO2 产业的发展，而氮肥企业在回收 CO2 方面具有技术优势和资源优势,因此越来越多的氮肥企业纷纷开始对过剩的 C02 加以利用。河北 xx 化工有限公司是河北省一家以煤为原料的知名氮肥企业，经过近几十年发展已达到 18 万吨总氨的生产能力，多项指标处于国内领先水平。随着产品结构的调整,还有相当一部分富裕 CO2 气体放空(详见 CO2 物料平衡表) 。为充分利用 CO2 资源，提高企业效益,新上 20000t/a 国际标准级液体食品 CO2 装置,是一项投资少见效快的效益与环保双赢项目
9、。随着二氧化碳应用领域的不断拓宽，市场发展前景越来越好，目前用于饮料、烟草、食品冷藏保鲜、焊接保护、发泡剂、植物气肥、消防等行业的需求强劲。若以 350 公里为我厂 CO2 产品的服务半径，在此区域内，目前还没有高品质的 CO2 生产企业，整个河北省目前只有四.五家小型 CO2 生产企业,而我厂的生产能力远不能满足市场需求。同时我厂脱碳改造项目完成后,CO2 气体将有大量富裕，因此充分回收利用 CO2，既可以满足日益增长的市场需求，给企业带来经济利益，同时，也减少温室气体排放，具有良好的环保效益。2市场初步预测分析2.1产品国内、外市场供需现状，近期、远期需要量及主要消费去向的初步预测2.1.
10、1 国外对 CO2 利用的概况美国是世界上最大的 C02 生产国和消费国,现有 90 多套生产 C02 装置,总生产能力约 800 万吨/年,主要为合成氨厂、石化厂、乙醇厂、天然气加工厂等副产 C02。美国 C02 生产装置的利用率在 60%左右，近几年产量基本维持在 450 万 t/a。日本 C02 气体的来源主要是重油脱硫制氢工厂、合成氨脱碳、高炉炼铁、石化厂 、酒厂副产品等。日本 C02 生产能力为 116 万 t/a,市场需求量约为 100 万吨,应用领域与美国相比有较大差别,近几年以每年 8%10%的速度增长。西欧 C02 消费量约 200 万吨/年,其中 80%以上为液体 C02,
11、 C02 气体来源主要以天然气井分离的 C02 和合成氨厂副产 C02 为主。在西欧各国中德国 C02 产量最大,有 30 余家液体 CO2 工厂。西欧 C02 市场今后几年消费增长幅度估计在 3%4%。国外 CO2 消费分布情况见表 1.区域 食品工业 饮料、啤酒 油气井操作 金属加工 钢铁 灭火、气雾剂 其他美国 46 20 11 5 8 日本 12 17 44 12 西欧 68 8 2.1.2 国内对 CO2 利用的概况我国拥有可以开发利用的 CO2 资源非常丰富。主要来源为(1)合成氨厂脱碳工序排放气；(2) CO2 气田气(3)酒精厂、啤酒厂排放废气；(4)制氢装置副产气；(5)石灰
12、石锻烧窑气；(6)石油化工副产气。70 至 80 年代,国内合成氨厂、酒精厂开始回收利用 C02,其生产规模均在 3000 吨/年以下，基本为自产自用或以销定产,当时国内 CO2 产销量不足 3 万吨。90 年代初,国内 C02 产销量迅速增长到 20 万吨以上,市场初具规模。随着我国工农业经济的多元化发展,国内 C02 需求呈现快速增长。至 1997 年底,国内 50 多家中型合成氨厂已建成了 34 套 C02 回收装置,总产能约 23 万吨/年,其中最小规模仅 1000 吨/年,最大规模为 3 万吨/年,万吨以上 9 套。国内酒精厂、啤酒厂也有百余家安装了 C02 回收、精制装置,总生产能
13、力达 18 万吨/年,其中最大规模为 2 万吨/年,大部分为 1000 吨/年；炼油厂、石化厂也建成或在建大型 C02 生产装置10 余家,约占国内 C02 商品量的 50%。华东石油地质局利用江苏黄桥 C02 气田、东北石油地质局利用吉林万金塔 CO2 气田开发的南北两大气田气 C02 产品也先后投入市场,总生产能力在 15 万 t/a 以上。2000 年以后,发展更快。预计今后几年平均增长消费速度为 15%-20%。国内 C02 市场需求量的快速增长,引起众多海外 C02 公司的高度重视,上述 C02 生产装置的迅速发展,与海外著名气体公司的参与密切相关。近年,世界各大工业气体公司,如英国
14、的 BOC 公司、法国的法液空公司、美国的普莱克斯公司、CBI 公司、日本的岩谷公司以及我国台湾的泾福公司等先后投资国内,在资源丰富、市场潜力较大的省市纷纷建厂。其中英国 BOC 公司投资最大,在我国成立的合资公司最多,液体 CO2 的产量和市场占有率也最高。BOC 公司以其开发的新型 C02 生产设备作为资本投入方式，在我国已引进 8 套 1 万t/a 的液体 CO2 生产设备,其中 6 套已在抚顺、大连、迁安、胶南、兴甲、资江等正式投产,世界三大工业气体公司之一的美国普莱克斯公司独自经营的固体 CO2 项目采用世界最先进的技术回收巴陵石化排放的 CO2,第一期工程投资 800 万美元,设计生产能力 3 万 t/a。法液空公司和泾福公司则分别立足青岛、上海等重要沿海开放城市合资开发、经营 CO2 等工业气体产品,为提高市场占有率和竞争力,其规模也在不断扩大。如林德和上海焦化合资拟建 6万吨/年精制厂。与国外公司的合作,使我国行业的整体技术水平上了一个台阶。国内广州氮肥厂,江苏华扬液碳公司在九十年代采用催化氧化法净化 CO2 生产获得成功,催化剂和设备均立足国内,流程简单
