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年产7000吨甘露醇技术改造项目节能报告

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2019-04-10
简介
7000吨/年甘露醇技术改造项目节能报告目录1编制依据..................................................................................................................................11.1相关法律、法规.............................................................................................................................11.2规划、行业准入条件及产业政策.................................................................................................11.3标准及相关设计规范.....................................................................................................................21.4其他.................................................................................................................................................22项目概况..................................................................................................................................42.1企业基本情况......................................................................................................

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7000吨/年甘露醇技术改造项目节能报告目录1编制依据..................................................................................................................................11.1相关法律、法规.............................................................................................................................11.2规划、行业准入条件及产业政策.................................................................................................11.3标准及相关设计规范.....................................................................................................................21.4其他.................................................................................................................................................22项目概况..................................................................................................................................42.1企业基本情况.................................................................................................................................42.2项目基本情况.................................................................................................................................42.3项目建设的必要性.......................................................................................................................122.4项目用能概况...............................................................................................................................133项目能源消耗及所在地能源供应情况分析........................................................................213.1项目能源消费的种类及消费量合理性、可行性分析...............................................................213.2项目所在地能源供应条件及消费情况.......................................................................................213.3项目选址、总平面布置等对当地能源消费的影响...................................................................214项目建设方案及主要能耗指标先进性分析........................................................................234.1项目工艺流程、技术方案对能源消费的影响...........................................................................234.2主要用能工艺、技术、选择原则及其主要内容对比分析评价...............................................244.3主要耗能设备、辅助生产设施能耗指标及能效水平分析.......................................................284.4能效水平分析...............................................................................................................................295项目合理用能及节能措施分析............................................................................................325.1节能措施.......................................................................................................................................325.2单项节能工程...............................................................................................................................366企业节能管理........................................................................................................................376.1管理组织和制度...........................................................................................................................376.2能源消耗计量...............................................................................................................................377结论........................................................................................................................................388存在问题及建议....................................................................................................................398.1问题...............................................................................................................................................398.2建议...............................................................................................................................................3911编制依据1.1相关法律、法规1、《中华人民共和国节约能源法》(主席令第七十七号);2、《中华人民共和国清洁生产促进法》(主席令第五十四号);3、《河北省节约能源条例》(2006年5月24日);4、《河北省节能监察办法》(2008年2月14日)。1.2规划、行业准入条件及产业政策1、《节能中长期专项规划》;2、《产业结构调整指导目录》(2011年本);3、《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》(国发〔2011〕26号);4、《河北省主要耗能产品单位产品能耗及工序能耗限额》(2009);5、河北省工业和信息化厅关于印发《河北省工业企业技术改造管理暂行办法》的通知;6、《河北省人民政府关于印发河北省“十二五”节能减排综合性实施方案的通知》;7、《河北省工业和信息化发展“十二五”规划纲要》(12年03月02日);8、《河北省工业和信息化厅关于印发河北省工业节能“十二五”规划的通知》;9、河北省工业和信息化厅关于印发《河北省工业资源综合利用“十二五”发展规划》的通知;10、河北省工业和信息化厅《关于印发《河北省工业企业技术改造项目2节能评估和审查暂行办法》的通知》(冀工信节(2011)259号)。1.3标准及相关设计规范1、《工业企业能源管理导则》(GB/T15587-2008);2、《企业节能量计算方法》(GB/T13234-2009);3、《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)。1.4其他1.4.1节能技术1、《中国节能技术政策大纲》(2006)(发改环资[2007]199号);2、《评价企业合理用电技术导则》(GB/T3485-1998);3、《节能产品评价导则》(GB/T15320-2001);4、《评价企业合理用热技术导则》(GB/T3486-1993);5、《空气压缩站设计规范》(GB50029-2003);6、《容积式空气压缩机能效限定值及节能评价值》(GB19153-2003);7、《热处理节能技术导则》(G/Z18718-2002);8、《房间空气调节器能效限定值及能源效率等级》(GB12021.3-2010);9、《通风机能效限定值及节能评价值》(GB19761-2005)。1.4.2产品推荐目录1、《国家重点节能技术推广目录》(第一批)(2008年5月);2、《国家重点节能技术推广目录》(第二批)(2009年12月);3、《国家重点节能技术推广目录》(第三批)(2010年11月);4、《节能机电设备(产品)推荐目录》(第一批);5、《节能机电设备(产品)推荐目录》(第二批)(2010年8月);36、《节能机电设备(产品)推广目录》(第三批)(2011年12月);7、《节能降耗电子信息技术、产品与应用方案推荐目录》(第一批);8、《高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录》(第一批);9、《高耗能落后机电设备(产品)淘汰目录》(第二批)。1.4.3国家明令淘汰的用能产品、设备、生产工艺目录《部分工业行业淘汰落后生产工艺装备和产品指导目录》(工业和信息化部2010年本);《国务院关于进一步加强淘汰落后产能工作的通知》。1.4.4评估范围本项目是在公司内的葡萄糖和山梨醇生产车间基础上改建的,新增一座车间(建筑面积2150m2)及扩建原有结晶车间(建筑面积300m2)。生产规模为年产7000吨甘露醇,同时年副产4200吨食品级液体山梨醇(70%)。本项目为技术改造项目,生产中分离完的葡萄糖处理装置、高温高压加氢处理装置以及本项目所需的汽、电、气、水、机修等均利用公司原有设施。42项目概况2.1企业基本情况公司调整产品结构,引入新产品,增强市场竞争优势,充分利用现有葡萄糖生产管理经验和山梨醇生产经营实力,以及自身得天独厚的原料优势和生产条件,发展以淀粉为原料的糖醇化学品,满足迅速发展的国内外糖醇市场发展的需求,是一条比较理想的发展思路,为此提出进行技术改造建设年产7000吨的甘露醇项目。2.2项目基本情况2.2.1项目名称7000吨/年甘露醇技术改造项目2.2.2建设地点XXX2.2.3项目性质技术改造2.2.4建设规模及内容1、建设规模年产7000吨甘露醇,同时年副产4200吨食品级液体山梨醇(70%)。2、建设内容本项目建设内容为新增溶糖罐和异构罐、糖和醇的脱色和离交装置、色谱分离系统、结晶、离心分离、母液结晶分离装置、二次结晶干燥、包装设备及辅助设施(包括冷水机组、纯水系统、压缩空气、冷却水系统等);新增一座车间(建筑面积2150m2)及扩建原有结晶车间(建筑面积300m2)。5本项目生产中分离完的葡萄糖处理装置、高温高压加氢处理装置以及本项目所需的汽、电、气、水、机修等均利用公司原有设施。表2.2-1新增及利旧建构筑物一览表序号建筑物名称占地面积建筑面积一旧车间260044001结晶车间180036002山梨醇车间5005003液体葡萄糖车间300300二新车间245024501结晶车间改造3003002液体车间215021502.2.5产品方案本项目主要产品为医药级甘露醇,规模为7000吨/年,同时副产食品级山梨醇4200吨/年(折70%含量)。产品方案详见下表:表2.2-2产品方案序号产品规格产量(t/a)备注1甘露醇医药级70002液体山梨醇(副产)食品级420070%2.2.6产品标准本项目产品医药级甘露醇质量符合中国药典2010版标准,此规格的甘露醇除可应用于医药行业外,也可应用于食品和化工等行业。详细指标见表2.2-3:表2.2-3甘露醇的质量标准(中国药典2010版)。6项目指标外观白色粉未或结晶含量%98.0~102.0熔点℃166~170酸度合格溶液澄清度与颜色澄清无色氯化物%≤0.003硫酸盐%≤0.01草酸盐%≤0.02本项目副产的食品级液体山梨醇质量符合国家标准GB7658-2005,此规格的山梨醇可应用于食品、轻工、烟草等行业。详细指标见表2.2-4:表2.2-4液体山梨醇质量标准(GB7568-2005)。项目指标固形物的质量分数%69.0-71.0山梨醇的质量分数%≥50.0pH值(样品:水=1:1)5.0-7.5相对密度(d2020)1.280~1.316还原糖(以葡萄糖计)的质量分数%≤0.21总糖(以葡萄糖计)的质量分数%≤8.0砷(As)的质量分数%≤0.0002铅(Pb)的质量分数%≤0.0001重金属(以PB计)的质量分数%≤0.0005氯化物(以Cl计)的质量分数%≤0.001硫酸盐(以SO4计)的质量分数%≤0.005镍(Ni)的质量分数%≤≤0.0002灼烧残渣的质量分数%≤≤0.10注:砷(As)的质量分数,铅(Pb)的质量分数,重金属(以PB计)的质量分数为强制性要求72.2.7项目工艺方案选择目前,国内外工业生产甘露醇的方法有:海带提取法、蔗糖水解氢化还原法、葡萄糖双异构氢化还原法和葡萄糖异构分离还原法。比较甘露醇生产的几种工艺,本项目采用葡萄糖异构分离还原法,该方法较大地提高了甘露醇的收率(高达75%以上),从而降低生产成本;同时,因公司有多年生产葡萄糖和液体山梨醇的经验,现已有年产12万吨的葡萄糖生产能力和年产8万吨的氢化装置,因此无论从原料来源,还是从工艺技术本身的先进性、项目承担单位的实际情况等方面考虑,葡萄糖异构分离还原法工艺均为首选。本项目采用葡萄糖为原料,进行异构、催化还原生产甘露醇。其中氢化部分,公司已有生产装置和技术;甘露糖和葡萄糖分离及异构以后的工艺技术,也是成熟可靠的,拟采用由南京凯通粮食生化研究设计有限公司开发的工艺技术,此生产工艺是目前国际上较先进的生产工艺。本项目设备均为国内采购。2.2.7.1原料路线确定的原则和依据1、原料路线确定的原则(1)原料来源必须长期有保证;(2)应充分利用本地资源;(3)所用原料应使产品单位成本尽可能低,以尽可能得到最好的经济效益;(4)原料的品质应满足工艺生产要求。2、原料路线的确定的依据本项目选用量大易得的玉米加工产品淀粉制得的葡萄糖为原料。葡萄糖8经化学异构,再经模拟移动床色谱分离甘露糖后,催化加氢制取甘露醇。河北省是玉米淀粉产量较大的省份之一,为原料的来源提供保障。公司自身就有年产12万吨葡萄糖的生产能力,因此本项目的原料葡萄糖供应有保证。2.2.7.2工艺流程说明本项目以葡萄糖为原料,经溶解后化学异构得葡萄糖、甘露糖的混合液,再经模拟移动床色谱分离得甘露糖,高温高压加氢,得山梨醇和甘露醇的混合液,经冷却结晶分离将甘露醇从溶液中分离出来,进一步处理后得成品医药级甘露醇和副产品食品级液体山梨醇。工艺过程如下:图2.2-1葡萄糖异构分离还原法生产甘露醇工艺流程图2.2.7.3消耗定额表2.2-5消耗定额表序号名称规格单耗(t甘露醇计)年消耗量一原辅材料1葡萄糖口服葡萄糖标准4t28000t2异构剂工业用3kg21t9序号名称规格单耗(t甘露醇计)年消耗量3活性炭糖用50kg350t4氢气纯度99.99%200Nm3140万Nm35催化剂三元,含Ni计0.65kg4.55t6盐酸工业盐酸含量≥30%0.36t2520t7液碱工业用含量≥42%0.36t2520t8阳树脂0.90kg6.33t9阴树脂0.90kg6.33t二动力1电力380V896.9kWh627.83×104kWh2水新鲜水41.7329.21×104m33蒸汽0.6MPa6.51t45600t2.2.8主要经济技术指标本项目主要技术经济指标见表2.2-6。表2.2-6主要经济技术指标序号项目单位指标备注一生产规模t/a7000二产品方案1产品医药级甘露醇t/a70002副产品液体山梨醇(70%)t/a4200三年操作日天300四主要原料葡萄糖t/a28000厂区内自产五动力消耗量101新鲜水104m329.212年耗电量104kWh627.833年耗蒸汽量t45600六运输量t/a630001运入量t/a308002运出量t/a32200七定员人1061原有氢化车间人122新增人员人94八新增占地面积m22450九总建筑面积m224501新增建筑面积m221502扩建建筑面积m2300十工程项目总投资万元63761固定资产投资万元5526.51.1建设投资万元54691.2建设期利息万元57.52流动资金万元850十一年均销售收入(含税)万元11480十二成本和费用1年均总成本费用万元5363.292年均经营成本万元4994.073主要产品单位生产成本元/吨7185.52十三年均利润总额万元3184.96十四年均销售及附加万元1834.84十五年均增值税万元1668.03十六财务分析盈利能力指标1投资利润率%67.152投资利税率%83.94114项目财务内部收益率4.1所得税前%53.64.2所得税后%704.3投资回收期(税前)a3.224.4投资回收期(税后)a3.585项目财务净现值(Ic=%)5.1所得税前万元17453.685.2所得税后万元12238.612.2.9项目进度计划本项目在前期准备工作完成后,一年内完成设计和土建施工、设备、管道、电气仪表安装,并通过试车验收,投入生产。项目进度表如下表:表2.2-7工程实施进度计划表项目123456789101112初设及审查施工图设计设备及材料订货土建施工非标设备加工设备管道安装电气仪表安装12单机试车联动及化工试车验收2.2.10预期经济和社会效益本项目年均收入可达11480万元,年均利润总额为3184.96万元,全投资所得税后财务内部收益率为70%,所得税前财务内部收益率为53.6%,均高于基准收益率13%。从上述财务评价来看,财务内部收益率比较高,表明财务盈利能力较好。本项目属清洁生产工艺,三废排放少,具有很好的经济效益。项目实施后,可以形成产业链,既可推动工业的进步,又可促进农业的发展。因此本项目是属国家鼓励发展的产业。同时该项目为采用新工艺实施生产,大大提高甘露醇的收率(高达75%),可节约能源,减少环境污染,提高劳动生产率,提高了产品的竞争力,为产品进入国际市场创造了优越的条件。2.3项目建设的必要性本项目属葡萄糖深加工项目,起始原料为淀粉,淀粉经生物转化酶转变成葡萄糖后,经合成法制取甘露醇。河北省是全国玉米淀粉主要产地之一。为原料的来源提供了保障。本项目属清洁生产工艺,三废排放少,具有很好的经济效益。项目实施后,可以形成产业链,既可推动工业的进步,又可促进农业的发展。因此本项目是属国家鼓励发展的产业。13公司葡萄糖和山梨醇生产已实现了规模化的生产经营,但为了增加公司抵抗市场风险的能力,公司积极调整产品结构,充分利用自身的糖醇生产原料--淀粉和葡萄糖、公用工程等资源,以及多年的糖醇生产管理经验和高温高压加氢的实践经验,发展以淀粉为原料的糖醇化工产品,满足迅速发展的国内外糖醇市场发展的需求,为此公司提出经技术改造建设7000吨/年甘露醇项目。2.4项目用能概况2.4.1主要耗能设备的初步选择本项目是在公司内建设甘露醇生产线,公司已有葡萄糖和山梨醇生产车间,因此可利用这两部分的生产装置,以节省投资。可利用的原有部分设备有:1、三台脱色过滤机、氢化系统等。2、色谱分离后的葡萄糖处理部分,为减少投资,暂不上处理系统。该部分葡萄糖送回到液体葡萄糖生产线,可一起脱色离交,部分回流作异构原料,部分作为液体葡萄糖出售。在本项目只考虑来回送料的槽罐和输送泵。新增部分设备:溶糖和异构罐、糖和醇的脱色和离交装置、色谱分离系统、结晶、分离装置、二次结晶干燥、包装;辅助设施(冷水机组、纯水系统、压缩空气等)。本项目设备选型立足于国内,不考虑引进国外设备。14表2.4-1主要耗能设备表序号设备名称规格数量单台功率kW合计功率kW总用汽t/h新增设备一异构化系统1100.91葡萄糖溶解罐V=6m3带搅拌2台5.5110.32异构罐V=7m3带搅拌3台5.516.50.53糖脱色罐V=6.4m3带搅拌3台7.522.5——4溶糖泵IH型Q=25m3/hH=20m1台33——5溶糖稀糖泵IH型Q=12.5m3/hH=20m1台2.22.2——6葡萄糖原料泵IH型Q=25m3/hH=20m1台33——7异构糖脱色过滤泵IH型Q=25m3/hH=50m1台7.515——8异构糖一级进料泵IH型Q=25m3/hH=20m1台33——9异构糖二级进料泵IH型Q=25m3/hH=20m1台33——10异构糖离交液泵(带变频)IH型Q=25m3/hH=20m1台33——11稀糖泵IH型Q=25m3/hH=20m1台33——12排液泵(管道泵)ISG型Q=12.5m3/hH=20m1台2.22.2——13盐酸进料泵FSB型Q=25m3/hH=20m1台33——14液碱进料泵IH型Q=25m3/hH=20m1台33——15水泵IH型Q=25m3/hH=20m1台33——16水泵IH型Q=25m3/hH=20m1台33——17板式换热器6台————0.118其它辅助装置6台10——15二甘露糖分离系统131.50.31分离前调料槽V=43m3带搅拌1台5.55.5——2模拟移动床分离系统7000t甘露醇/a1套9090——3水环式真空泵2BV型最大气量280m3/h真空度:500-700mmHg1台77——4水环式真空泵2BV型最大气量280m3/h真空度:500-700mmHg1台77——5B液泵IH型Q=25m3/hH=50m2台1122——6板式换热器2台————0.3三混醇241.53.11甘露糖浓缩料槽V=100m31台————1.82混醇脱色罐V=6.4m3带搅拌2台36——3浓缩前混合槽V=20m3带搅拌1台66——4混醇浓缩进料槽V=6m31台————1.05板式换热器3台————0.364T蒸发器冷却水泵Q=250m3H=50m1台7575——1效泵Q=25m3H=32m1台5.55.5——2效泵Q=25m3H=32m1台5.55.5——3效泵Q=25m3H=32m1台5.55.5——4效泵Q=20m3H=30m1台44——冷凝水泵Q=12.5m3H=30m1台33——真空泵Q=12.5m3H=30m1台1111——76T蒸发器冷却水泵Q=250m3H=50m1台7575——1效泵Q=25m3H=50m1台7.57.5——2效泵Q=25m3H=50m1台7.57.5——3效泵Q=25m3H=32m1台5.55.5——164效泵Q=20m3H=32m1台5.55.5——冷凝水泵Q=20m3H=30m1台44——真空泵1台1515——四结晶系统4091.21结晶罐25m320台5.51000.22分离机能力:60t/d3台75225——3一次结晶分离进料槽V=6.4m31台33——4自动分离机能力:2t/h1台5555——5一晶溶解调节槽V=6.4m3带盘管搅拌2台3616一母泵IH型Q=25m3/hH=20m1台33——7二次结晶过滤泵IH型Q=25m3/hH=32m1台55——8母液泵IH型Q=12.5m3/hH=20m1台22——9母液结晶出料泵(螺杆)Q=6m3/hP=4barH=10m1台55——10母液山梨醇泵IH型Q=12.5m3/hH=20m1台22——11山梨醇泵IH型Q=25m3/hH=20m1台33——五甘露醇干燥56.90.81干燥机能力:1t/h1台53.253.20.82筛分机Ф12001台1.51.5——3自动包装机能力:1t/h1台2.22.2——六辅助系统200.71.31冷水机组制冷量:1160kW1套6.26.21.32纯水系统Q=15m3/h1套2020——3工艺用空气无油压缩机排气量8m3/min带空气干燥器1套1515——4仪表用空气无油压缩机排气量1.5m3/min带空气贮罐空气干燥器1套7.57.5——5泵4台22——176组合式空调机组1台130130小计1449.67.6利旧设备1加氢设备1000.5总计1249.68.12.4.2能源消耗种类、数量及能源使用分布情况2.4.2.1项目能源消耗种类根据生产工艺方案,本项目能源消耗种类为电和蒸汽,主要耗能工质为水。2.4.2.2项目能源消耗数量1、水本项目用水由公司原有供水系统供应,目前富裕供水能力为100m3/h。项目用水分为生活用水和生产用水。(1)生产用水:主要用于离交、分离用水和设备冷却水补水。本项目离交、分离需要纯水,总量约为25m3/h,本项目考虑采用一套能力为25m3/h的二级反渗透纯水制备装置,以供应该项目所有的用纯水点。该制水装置的制纯水效率为为78%,故所需新鲜水为:25/0.78=32.05m3/h。制备纯水装置产生的高浓度水,作为中水用于锅炉除尘洒水。本项目需用循环冷却水的的设备有:蒸发器、葡萄糖输送泵、压缩机、加氢系统、空调系统等,共需循环水500m3/h,循环水利用率为99%,循环水补水为5m3/h。(2)生活用水:本项目新增定员94人,取水定额按120L/人·日计算(符合《河北省用水定额(试行)》中的要求),则生活用水量为11.28m³/d18(0.47m3/h)。表2.4-2用水量表序号用水种类小时使用量(m3/h)日使用量(m3/d)备注1循环水500120002新鲜水离交、分离用水32.05769.20循环水补水5120循环水利用率为99%生活用水0.4711.28未预见用水3.0573.13按10%计新鲜水小计40.57973.61由上表可以看出,本项目新鲜水消耗量为40.57m3/h,年新鲜水消耗量为:341021.293002457.40m。单位产品需水量为29.21×104m3/7000t=41.73m3/t。2、电公司拥有12000千瓦自备热电厂一座,按年生产300天,年可发电8640万kW,现用电量约4600万kW,富余4040万kW。本项目用电可由公司原有配电系统供电至车间配电室的开关柜,分配给各用电负荷,以两路电源供电,设有一备用电源。各配电柜、箱集中或就地控制各用电设备的开停。配电线路为三相四线制,电压为380/220V。表2.4-3负荷计算表序号用电设备名称工作容量(kW)计算系数计算(最大)负荷KxcosψtgψPjQjSj(kW)(kVAr)(kVA)1异构化系统1100.80.810.7288.0063.36
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