食品级液体二氧化碳装置项目建议

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新建年产20000t国际标准级液体食品CO2装置

项目建议书

目录

1. 项目建设的目的和意义 (3)

2. 市场初步预测分析 (5)

3.产品方案和生产规模 (10)

4.工艺技术初步方案 (11)

5.原材料、燃料和动力的供应 (13)

6.建厂条件和厂址初步方案 (14)

7.公用工程和辅助设施初步方案 (15)

8.环境保护..........................................16.

9.工厂组织和劳动定员估算 (16)

10.项目实施初步规划................................16.

11.投资估算和资金筹措方案.......... .... . (17)

12.经济效益和社会效益的初步评价 (18)

13.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。

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

2.1.1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, 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)

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