基于MDEA脫硫方法的延川天然氣凈化裝置工藝設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u21887基于MDEA脫硫方法的延川天然氣凈化裝置工藝設(shè)計(jì) ④。表3.6霧沫夾帶線數(shù)據(jù)列表0.2286.54030.1821.08830.4239.68120.3642.17660.6195.69800.5463.26500.8154.79270.7284.35321.0117.21720.9105.44141.283.29791.0926.5280降液管超負(fù)荷線：取停留時(shí)間5s為極限負(fù)荷（TEG溶液容易起泡，），即=147.744m3/h液流強(qiáng)度：氣相脈動(dòng)線：取齒縫開啟高度為16mm：查文獻(xiàn)[7]圖4-10有：又，推出空塔氣速：最小液體負(fù)荷下限：取溢流堰上最小液層高度=6mm，查文獻(xiàn)[5]圖4-15有L=6.8m3/h，即(m3/hm)m3/s，：繪制脫水吸收塔負(fù)荷性能圖：操作線與液體負(fù)荷下限線和淹塔界線相交，故操作線分別受負(fù)荷下限線和淹塔界線影響與操控。查圖有3.7，，。：圖3.7脫水吸收塔負(fù)荷性能圖11.7.3塔高，，頂層塔板到捕霧器的間距應(yīng)不小于板間距的1.5倍，捕霧器到干氣出口的間距不小于吸收塔直徑的0.35倍,由文獻(xiàn)[17]得吸收塔塔高計(jì)算公式如下：中：將各數(shù)據(jù)帶入（3-60）式中即=m11.7.4脫水吸收塔的計(jì)算結(jié)果匯總表4-5吸收塔結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果序號(hào)項(xiàng)目數(shù)值1塔徑D/m2.22塔高H/m14.03實(shí)際塔板數(shù)N/塊104板間距Ht/m0.605塔板溢流型式單溢流6降液管型式弓型7泡罩型號(hào)Dg1508溢流堰長度/m1.169溢流堰液流強(qiáng)度/(m3/h.m)3.5810降液管底緣距塔板的高度S/m0.003111泡罩個(gè)數(shù)n/個(gè)7012溢流堰高度/m0.103413齒縫壓力降/m液柱0.03414液面梯度/m液柱0.002415塔板壓力降Ht/m液柱0.113916停留時(shí)間τ/s128.4517操作彈性4.2011泵的性能比較及選型11.8再生塔精餾柱一般會(huì)被至于頂部，柱內(nèi)有一定量（1.2—2.4m）填料。精餾柱上方的部件是回流冷凝器，作用為冷凝精餾柱內(nèi)部分水蒸氣，形成頂部回流，降級(jí)TEG的損耗提高能源利用率。不銹鋼一般會(huì)被選做為精餾柱內(nèi)的填料，通過柱內(nèi)操作條件下的噴淋密度和氣速估算其直徑。查文獻(xiàn)[15]（3-9）式進(jìn)行估算：=0.5946m圓整后，塔徑取0.6m.式中：－吸收塔的脫水量，kg/h；－三甘醇循環(huán)流率，m3/kg水。12泵的性能比較及選型12.1泵的性能比較表12-1化工用泵的特性比較泵類型動(dòng)力式容積式離心泵軸流泵漩渦泵部分流泵往復(fù)泵螺桿泵自吸能力除自吸泵外其他大型泵無自吸能力開式泵能自吸無能自吸啟動(dòng)與調(diào)節(jié)啟動(dòng)前需灌液，關(guān)閉出口閥，用出口閥調(diào)節(jié)啟動(dòng)前灌液，全開出口閥，用改變?nèi)~片安裝角調(diào)節(jié)出口閥全開啟動(dòng)，用旁路閥調(diào)節(jié)適于流量調(diào)節(jié)出口閥全開下啟動(dòng)，用專置調(diào)節(jié)或旁路閥調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速高轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速范圍大一般轉(zhuǎn)速較低轉(zhuǎn)速較高高轉(zhuǎn)速低速轉(zhuǎn)速范圍寬流量與壓力范圍流量、揚(yáng)程范圍大大流量、低揚(yáng)程小流量、較高揚(yáng)程中小流量，高揚(yáng)程中小流量、高壓力流量范圍寬、中高壓效率高高較低較低高較高12.2泵的選型12.2.1MDEA循環(huán)泵根據(jù)圖4-3可知：50%MDEA溶液在30℃（86℉）時(shí)的密度為8.7lb/gal=1042.4899kg/m3。已知，循環(huán)泵的流量為72.3740m3/h；假設(shè)將液體送20m時(shí)，阻力損失為5m，在以上流量下流過管路所需的壓頭為H1=25m，泵的效率取0.5，所以泵的軸功率[12]：10.280kW12.2.2回流泵已知，回流泵的流量為m3/h，假設(shè)管路中流體流過時(shí)所需的壓頭為h=22m，阻力損失為5m，因此泵的壓頭H2=27m，泵的效率取0.5，所以泵的軸功率為:kW12.2.3MDEA補(bǔ)充泵已知MDEA的補(bǔ)充泵流量為=29.2522m3/h，假設(shè)管路中流體流過時(shí)所需的壓頭為h=22m，阻力損失為5m，因此泵的壓頭為H3=27m，泵的效率取0.5，所以泵的軸功率為:N泵的各項(xiàng)參數(shù)見表11-2。表12-2泵的各項(xiàng)參數(shù)匯總表泵型循環(huán)泵回流泵MDEA補(bǔ)充泵型號(hào)IS100-80-160IS50-32-160IS80-65-160轉(zhuǎn)速n/r·min-1290029002900流量/m3·h-11001530揚(yáng)程H/m323536效率η/%784461功率/kW軸功率11.21.594.82電機(jī)功率1537.5必須汽蝕余量（NPSH）r/m4.02.02.5重量(泵/底座)/kg69/11050/4648/6613安全分析13.1主要危險(xiǎn)及有害因素分析因天然氣在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和加工的時(shí)候壓力大、氣量大，一旦設(shè)備和管線起火燃燒，將會(huì)產(chǎn)生劇烈的爆炸，天然氣泄露后還會(huì)發(fā)生連續(xù)爆炸等事故。因?yàn)樘烊粴獾臒嶂当纫话愕娜剂弦撸坏┌l(fā)生危險(xiǎn)事故，破壞性會(huì)非常大，而且濃度到達(dá)一定程度時(shí)會(huì)引起窒息。天然氣脫硫脫碳，硫磺回收和尾氣處理工藝，主要的危害是含硫天然氣中的H2S等有毒氣體的毒性引起作業(yè)人員中毒或窒息，所以含硫天然氣脫硫脫碳是火災(zāi)、爆炸和毒性等危險(xiǎn)危害性都可能發(fā)生的工藝過程，安全生產(chǎn)極其重要。因此，除了預(yù)防燃燒和爆炸事故發(fā)生外，防止含硫天然氣泄漏以及事故時(shí)的自然泄漏造成人體急性中毒等，同樣也是安全生產(chǎn)的重點(diǎn)。含硫天然氣中除含H2S外，有時(shí)也含有機(jī)硫。有機(jī)硫也是毒性物質(zhì)[29]。13.2安全對(duì)策措施與建議首先我們要做好對(duì)有危險(xiǎn)源頭的辨識(shí),但是要分清有害因素和危險(xiǎn)源是有區(qū)別的。危險(xiǎn)有害因素辨識(shí)是已經(jīng)明確了危險(xiǎn)源的存在,然后對(duì)它可能存在的隱患進(jìn)行識(shí)別和規(guī)避,然后在此的基礎(chǔ)上,對(duì)人們工作時(shí)候的危險(xiǎn)行為和工作環(huán)境的安全隱患進(jìn)行排查。HAZOP是天然氣安全評(píng)價(jià)方法中最常使用的一種，通過找出工藝生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的偏差，并且總結(jié)原因，提出具有針對(duì)性的意見和建議14經(jīng)濟(jì)分析14.1投資估算在工廠建設(shè)中，房地產(chǎn)所需資金，資金靈活運(yùn)作，前期借款資金占總投資的一半以上。這此中固定的資產(chǎn)又分為了工程花費(fèi)、無形資產(chǎn)及預(yù)備資產(chǎn)[30]。14.1.1固定資產(chǎn)投資估算設(shè)備費(fèi)用的計(jì)算根據(jù)以下公式計(jì)算：這里304不銹鋼是18000元/噸;普通碳鋼為6000元/噸;高壓碳鋼為9000元/噸。（1）設(shè)備基本費(fèi)用投資由塔設(shè)備的直徑和塔高估算出脫硫塔和解吸塔的總重量為7196噸，塔設(shè)備總費(fèi)用為5180.9萬元，換熱器總價(jià)錢為1346.4萬元，儲(chǔ)罐費(fèi)用為2135.6萬元，泵的費(fèi)用為33.67萬元。（2）無形資產(chǎn)土地轉(zhuǎn)讓費(fèi)①根據(jù)設(shè)計(jì)要求，廠房面積為42648平方米。依照“全國工業(yè)用地轉(zhuǎn)讓最低價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)”，可以計(jì)算出征地成本為2564萬元。②由于本次設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的所有技術(shù)均為國家公共技術(shù)，無需技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)用。（3）遞延資產(chǎn)費(fèi)用它包括三個(gè)方面：建筑公司管理成本，生產(chǎn)準(zhǔn)備成本和生產(chǎn)啟動(dòng)時(shí)的調(diào)試成本。①建筑單位管理費(fèi)用：一般8000萬元的建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模，以工程費(fèi)為基礎(chǔ)費(fèi)用，費(fèi)用率為3.4%。②生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)。員工工作津貼為5000元/人，崗位培訓(xùn)費(fèi)為5000元/人，公司注冊(cè)費(fèi)為5萬元，其他方面為18萬元。③裝置聯(lián)合啟動(dòng)調(diào)試費(fèi)用：以工程費(fèi)用為基礎(chǔ)按照1.3%計(jì)算。（4）基本預(yù)備費(fèi)取其他固定資產(chǎn)的15%；由于國家自從2014年以來，國家固定資產(chǎn)的投資的變化不大，所以忽略。14.1.2建設(shè)期借款利息以現(xiàn)有銀行利率4.9%為準(zhǔn)，貸款20000萬元，項(xiàng)目修建期為2年，在這期間銀行貸款利息2000萬元。14.1.3流動(dòng)資金由類比估計(jì)方法中籌集的資金估算，即目前，大多數(shù)化工廠建設(shè)期間的固定資產(chǎn)流動(dòng)性維持在12％-20％左右。保險(xiǎn)起見，本項(xiàng)目取20%。14.1.4項(xiàng)目總投資估算建設(shè)投資原則：設(shè)備及其備品備件的采購費(fèi)設(shè)為100%，以此費(fèi)用作為其余項(xiàng)目花費(fèi)的基準(zhǔn)。建設(shè)投資有三個(gè)部分：固定資產(chǎn)、建設(shè)期借款利息和流動(dòng)資金三部分，滿足以下條件：建設(shè)總投資=固定資產(chǎn)+建設(shè)期借款利息+流動(dòng)資金。固定資產(chǎn)費(fèi)用，包括工程費(fèi)，無形資產(chǎn)，遞延資產(chǎn)和準(zhǔn)備費(fèi)①工程費(fèi)用塔、換熱器、儲(chǔ)罐和泵的總設(shè)備費(fèi)8696.6萬元；設(shè)備安裝費(fèi)為設(shè)備的45％，即3913.5萬元;備件采購費(fèi)為設(shè)備的0.8％，為70萬元；制造商購買設(shè)備和設(shè)備的成本為設(shè)備成本的0.15％，即13萬元。②控制儀表費(fèi)為設(shè)備安裝后費(fèi)用的15%，為1903.9萬元。③管道工程：有運(yùn)輸?shù)墓苈泛凸芗埽€有保溫和閥門，為30%，為3807萬元。④電氣工程：包括電機(jī)，開關(guān)，電源線，配電盤，照明和接地等，為16％，為2030.8萬元。⑤土木工程項(xiàng)目：包括生產(chǎn)車間，生活和行政區(qū)域建設(shè)，消防，通信設(shè)備和維護(hù)費(fèi)用，為25%，為3173.2萬元。⑥場(chǎng)地建設(shè)：廠區(qū)內(nèi)的地面施工，道路圍欄等公共設(shè)施的建設(shè)率為15％，即1903.9萬元。⑦公用工程設(shè)施費(fèi)：包括生產(chǎn)、分配和儲(chǔ)存，為60%。為7615.6萬元。⑧服務(wù)工程、場(chǎng)外管道及路線，為10%，為1269.3萬元。⑨其他固定資產(chǎn)費(fèi)用包括鍋爐和壓力容器檢驗(yàn)費(fèi)、土地征用及拆遷費(fèi)、超限設(shè)備運(yùn)輸費(fèi)，工程保險(xiǎn)費(fèi)，建筑機(jī)構(gòu)拆遷費(fèi)等。根據(jù)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可計(jì)算2％的工程費(fèi)用，即253.8萬元。以上九項(xiàng)之和為固定資產(chǎn)費(fèi)，計(jì)算得到固定資產(chǎn)費(fèi)為34650.1萬元無形資產(chǎn)費(fèi)只有土地使用費(fèi)，其中土地使用費(fèi)為2564萬元。遞延資產(chǎn)費(fèi)用包括施工單位管理費(fèi)，生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)和安裝的聯(lián)合調(diào)試費(fèi)。其中，建設(shè)單位管理費(fèi)1459.6萬元，生產(chǎn)準(zhǔn)備費(fèi)18萬元，單位聯(lián)合啟動(dòng)調(diào)試費(fèi)684萬元，遞延資產(chǎn)費(fèi)61.46萬元。預(yù)備費(fèi)用包括基本預(yù)備費(fèi)和漲價(jià)預(yù)備費(fèi)。本次設(shè)計(jì)中漲價(jià)預(yù)備費(fèi)用為0，基本預(yù)備費(fèi)用為5197.6萬元。（2）第二部分是建設(shè)期間的借款利息，即2000萬元。（3）第三部分為流動(dòng)資金，為6930.2萬元所以建設(shè)的總投資為51957.5萬元14.2資金籌措14.2.1資金來源工廠投資額為519,775萬元，中國建設(shè)銀行貸款額為2億元。其余的由自有資金注入。14.2.2貸款及償還方式貸款期限稍長，總共五年的實(shí)踐，每年只需要相同的利息，貸款金額需要一次性全額償還，直到達(dá)到最后期限。14.3產(chǎn)品成本和費(fèi)用估算14.3.1生產(chǎn)成本和費(fèi)用估算生產(chǎn)成本有可調(diào)整成本和不變的成本兩個(gè)部分。可調(diào)整的成本會(huì)隨著生產(chǎn)能力的變化而變化，主要有原料、輔助的消耗，公用工程的消耗，修理費(fèi)用，新技術(shù)開發(fā)等。不變的費(fèi)用有工作人員的工資，資產(chǎn)折舊的費(fèi)用，廠區(qū)管理的費(fèi)用，銷售費(fèi)，各種附加費(fèi)，貸款利息和保險(xiǎn)花費(fèi)。因此,該廠的生產(chǎn)成本可以逐項(xiàng)計(jì)算。（1）產(chǎn)品生產(chǎn)成本估算見表14-1表14-1原料及動(dòng)力費(fèi)用估算原料及動(dòng)力費(fèi)用估算序號(hào)物質(zhì)年消耗量wt/a價(jià)格元/t年度成本/萬元1原料天然氣104.54904642500261372.6162MDEA0.0050629322000111.384463低壓蒸汽6.4820012964冷卻水79.676179.6765電37500.752812.56廢水處理2.11510.557廢氣處理0.11.80.188廢渣處理0.91.81.629合計(jì)265684.5265（2）廠內(nèi)職工工資估算據(jù)該部門介紹，工廠員工可分為管理部門，辦公室，財(cái)務(wù)部門，營銷部門，人力資源部門，生產(chǎn)區(qū)域，輔助生產(chǎn)區(qū)域，安全部門，技術(shù)部門和物流部門?？?cè)藬?shù)為169，具體計(jì)算如下：管理層包括一名總經(jīng)理，年基本工資為30萬元/人;副總經(jīng)理是2人，年基本工資為25萬元/人；總工程師一人，年基本工資為23萬元/人。辦公室3人，年基本工資為6萬元/人。財(cái)務(wù)部4人，年基本工資為8萬元/人。市場(chǎng)部包括采購部和銷售部兩個(gè)部門，其中采購部7人，年基本工資為6萬元/人，銷售部3人，年基本工資為8萬元/人。人力資源部門2人，年基本工資為8萬元/人。生產(chǎn)區(qū)73人，其中部門主管為1人，年基本工資為10萬元/人，各個(gè)生產(chǎn)廠區(qū)共72人，年基本工資為6萬元/人。輔助生產(chǎn)區(qū)為54人，部門主管一人，年基本工資為10萬元/人，其它各輔助生產(chǎn)人員共有53人，年基本工資為6萬元/人。保衛(wèi)處12人，年基本工資為5萬元/人。技術(shù)部4人，年基本工資為8萬元/人。后勤部門3人，年基本工資為5萬元/人。計(jì)算可以得到員工年薪1122萬元，其他20％的年末獎(jiǎng)金，15％的工人工作福利，10％的平時(shí)娛樂活動(dòng)，所以這個(gè)總薪水面積需要1626.9萬元。（3）折舊及攤銷費(fèi)用化工廠折舊費(fèi)一般為6.3%，工程費(fèi)用為34651.1萬元，則年折舊費(fèi)為2183萬元，十年中的攤銷費(fèi)用為61.5萬元。（4）其他費(fèi)用其他費(fèi)用包括行政費(fèi)用，財(cái)務(wù)費(fèi)用，銷售費(fèi)用，化工行業(yè)財(cái)務(wù)費(fèi)用通常占制造費(fèi)用的7％，其中制造費(fèi)用為3913.5萬元，因此管理費(fèi)用為273.9萬元。該項(xiàng)目貸款2億元，年利息2000萬元，其他財(cái)政支持預(yù)計(jì)500萬元，年度財(cái)政總額2500萬元。銷售費(fèi)按銷售收入的3％計(jì)算，銷售收入為345,098,400元，銷售費(fèi)用為1,035,294,412元。（5）年總成本和費(fèi)用估算總成本由制造成本，管理費(fèi)，財(cái)務(wù)成本，銷售成本等組成，等于成本加成本。營業(yè)成本等于總成本減去折舊，攤銷和貸款利息。本廠年總成本為274567.1388萬元。14.3.2銷售收入即稅金（1）主要產(chǎn)品估算本次設(shè)計(jì)的主要產(chǎn)品為凈化后的天然氣氣體，產(chǎn)量為123249.3kg/h，年工作時(shí)間8000小時(shí)，每噸天然氣銷售價(jià)格為3500元。年銷售額：（2）銷售稅金及附加中國的銷售稅包括各種稅收，以方便計(jì)算。在本項(xiàng)目中使用統(tǒng)一的收稅方式，根據(jù)工廠所在地的規(guī)定，銷售稅取27%，計(jì)算出為19043.34萬元。（3）現(xiàn)金流量表在該項(xiàng)目投資建設(shè)的前兩年，在施工期間的兩年內(nèi)不可能進(jìn)行生產(chǎn)。到第三年，60％的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)可以按照預(yù)定的目標(biāo)完成，第四年是80％，在第五年，它可以達(dá)到100％的生產(chǎn)目標(biāo)。具體數(shù)據(jù)見表14-2，圖14-1。表14-2現(xiàn)金流量表項(xiàng)目建設(shè)期投產(chǎn)期達(dá)產(chǎn)期1，234567生產(chǎn)負(fù)荷00.60.81111.現(xiàn)金流入產(chǎn)品銷售收入0.0207058.72276078.433450983450983450982.現(xiàn)金流出固定資產(chǎn)投資/萬元3465100000流動(dòng)資產(chǎn)/萬元693000000經(jīng)營成本/萬元0167519220656273793273793273793償還本息06000.06000.06000.06000.06000.0銷售稅及附加01142615234190431904319043所得稅01057914106176321763217632小計(jì)/萬元41581195524255997316469316469316469凈現(xiàn)金流量-415811153420081286292862928629累計(jì)現(xiàn)金流量-41581-30047-9965186634729275921圖14-1累計(jì)現(xiàn)金流量（4）資產(chǎn)損益見表14-3表14-3資產(chǎn)損益表序號(hào)項(xiàng)目投產(chǎn)期達(dá)產(chǎn)期3456生產(chǎn)負(fù)荷0.60.08111生產(chǎn)銷售收入2070592760783450983450982總成本費(fèi)用1675192206562737932737933銷售稅金及附加114261523419043190434利潤總額395395542271305713055所得稅105791410617632176326稅后利潤2896041316536725367214.4財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)14.4.1盈利能力分析（1）投資的利潤率