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1、赤峰瑞阳化工有限公司年产50000吨国际标准食品级液体CO2 项目建议书赤峰瑞阳化工有限公司 二一三年八月十八日目录1. 项目建设的背景和必要性.32. 市场初步预测分析 .73产品方案和生产规模.164工艺技术初步方案.165原材料、燃料和动力的供应 .206建厂条件和厂址初步方案 .207公用工程和辅助设施初步方案 .208环境保护.219工厂组织和劳动定员. . 2110项目实施初步规划 .2111投资估算和资金筹措方案 . . .2212经济效益和社会效益的初步评价 . .2313结论与建议 . .241项目建设的背景和必要性 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，CO2气体密度1.9769Kg/ Nm3，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质量和用途的不同，可分为工业级和食品级两种，根据CO2物理状态又可分为气态、液态、固态（干冰）三种形式。 在以玉米为原料生产酒精过程中，其发酵工序产生大量二氧化碳，理论上每吨酒精可以产生0.955吨二氧化碳
3、。但有些生产企业由于工艺技术限制或顾及销售市场的影响，CO2被大量放空，如果我公司搬迁工程扩建酒精到8万吨/年，理论上产生二氧化碳76400吨/年，如果不回收或少回收，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、石油为主要燃料的大量使用
4、造成的C02污染快速增加造成的。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必要,是贯彻落实科学发展观、资源综合利用、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、石油开采等诸多领域大量应用。但目前全球C02年利用量不足1亿吨,这是一个很大的浪费
5、。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,达到清洁生产和循环经济的标准。如今, 我国正在掀起大力开发利用CO2这一资源的热潮,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主要用途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，占二氧化碳市场的20%左右，并以每年10%左右的幅度增长。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年8-12
6、%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目前在医药、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主要用途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，这一行业对食品CO2的需求将会以每年25%以上的速
7、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，贵州开磷集团合成氨厂的二氧化碳专供烟草。液体食品级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。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，而发酵行业在回收CO2方面具有质量优势和资
8、源优势,因此越来越多的酒精企业纷纷开始对过剩的高纯度C02加以回收利用。回收利用CO2资源，把企业每个产品做到极致，提高企业产业链效益,是一项投资少见效快的效益与环保双赢的项目。 由于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400公里为我公司CO2产品的销售半径，在此区域内，目前通辽开鲁利牛公司有酒精生产，本工业园区的恒升淀粉和宁夏伊品属于淀粉发酵企业，但他们并没有回收CO2，赤峰市燕京啤酒的CO2自产量还不足以自用，更没有高品质的CO2产品。赤峰市附近目前只有联谊气体生产液体CO2,而联谊气体的
9、气源是我公司酒精副产物，年回收量1.21.3万吨左右（回收率不足50%），生产能力远不能满足市场需求。该公司象征性的给我们企业缴纳30万元/年左右的资源费，相当于23元/t，约等于其产品销售价的5%6%。因此，我公司在CO2这块资源效益损失较大。同时我公司搬迁扩能改造项目完成后,CO2气体产生量大，通过工艺技术改造，提高二氧化碳回收率，年回收量可达4500050000吨左右，年新增销售收入在2400万元2500万元左右（按食品级市场价600元/t计）。既可以满足日益增长的市场需求，也为我公司酒精板块经济效益开辟一大利润来源。同时从搬迁项目全局来看，减少温室气体排放，也具有良好的环保效益。综上所
10、述，我公司自己回收C02尤为必要。2市场初步预测分析2.1产品国内外市场供需现状，近期、中期需要量及主要消费去向的初步预测2.1.1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、酒精厂、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 、酒精厂、啤酒厂副产品等。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%
11、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, 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2-1区域食品工业饮料、啤酒油气井操作金属加工农业气肥灭火剂气雾剂其它美国46%20%11%10%6%7%日本13%17%44%15%7%4%西欧55%18%7%12%5%3% 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
12、)酒精、淀粉等发酵行业排放气；(4)制氢装置副产气；(5)石灰石锻烧窑气；(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年产销量迅速增长到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2007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,万吨级以上装置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
13、产能力达18万吨/年,其中最大规模为10万吨/年,大部分为10000-30000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。2010年以后,发展更快。预计今后几年平均消费增长速度为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,如英国的BOC公司、法国的法液空公司、美国的
14、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C02行业,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5万t/a的液体CO2生产设备,其中6套已在辽宁抚顺、大连、河北迁安、山东胶南、重庆兴甲、湖南资江等正式投产。世界三大工业气体公司之一的美国普莱克斯公司独家经营的固体CO2项目采用世界最先进的技术回收中石化湖南巴陵石化公司排放的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
