60000Nm³d沼气回收综合利用项目可行性研究报告.doc

1、目 录1 总 论11.1 概述11.2 研究结论72 市场预测分析112.1 产品市场分析112.2 价格预测及确定143 生产规模及产品方案153.1 生产规模及产品方案153.2 产品的质量指标154 工艺技术方案174.1 工艺技术方案选择174.2 工艺流程和消耗定额244.3 主要设备选择294.4 自控方案314.5 标准、规范385 原辅材料和动力供应425.1 主要原辅材料供应425.2 动力供应435.3 原辅材料及动力年需要量446 建厂条件和厂址方案456.1 建厂条件456.2 厂址方案517 总图运输、外管网、土建547.1 总图运输547.2 外管网567.3 土建

2、（建筑物、构筑物）578 公用工程和辅助设施628.1 公用工程方案628.2 辅助设施709 节能篇729.1 用能标准和设计规范729.2 能源消耗量计算749.3 能耗指标及分析759.4 节能措施综述769.5 节能效果评价8010 环境保护8210.1 设计依据及标准8210.2 厂址环境现状8310.3 建设期间对环境的影响和主要应对措施8310.4 生产期对环境的影响和主要应对措施8410.5 环境管理及监测8510.6 清洁生产8610.7 环境影响评价8611 劳动安全卫生专篇8711.1 设计依据8711.2 项目概述9011.3 生产过程中主要职业危险及危害因素的分析91

3、11.4 劳动安全采用的主要防范措施10011.5 职业卫生防护措施10511.6 安全管理措施10611.7 预期效果及评价10611.8 专用投资概算10712 消防专篇10812.1 采用的标准规范10812.2 消防环境现状及依托条件10812.3 火灾危险性分类及建筑类别10812.4 主要消防设施和措施10912.5 消防设施费用11113 组织机构与人力资源配置11213.1 工厂体制及组织机构11213.2 生产制度与人力资源配置11213.3 人员来源及培训11314 项目招标11514.1 项目招标目的11514.2 招标原则11514.3 招投标方案11515 项目实施规

4、划11815.1 项目实施规划内容11815.2 实施进度计划11816 投资估算和资金筹措12016.1 投资估算12016.2 资金筹措12217 财务分析12417.1 成本和费用估算12417.2 营业收入和税金估算12517.3 财务评价12518 综合结论13218.1 综合评价13218.2 研究报告的结论132附表1 建设投资估算表133附表2 流动资金估算表134附表3 投资使用计划与资金筹措表135附表4 总成本费用估算表(要素成本法)136附表4A 外购原材料费估算表137附表4B 外购动力费估算表138附表4C 固定资产折旧估算表139附表4D 无形资产与其他资产摊销估

5、算表140附表5 营业收入、营业税金及附加和增值税估算表141附表6 利润与利润分配表142附表7A 项目投资现金流量表143附表7B 项目资本金现金流量表144附表8 财务计划现金流量表145附表9 资 产 负 债 表146附件：1企业法人营业执照 注册号：3705230000001082. 60000Nm3/d沼气回收综合利用项目地理位置图3. 60000Nm3/d沼气回收综合利用项目工艺流程图（KY12018-A-0102）4. 60000Nm3/d沼气回收综合利用项目总平面布置图（KY12018-Z-01）*新能源科技有限公司 60000Nm3/d沼气提纯项目1 总 论1.1 概述1.

6、1.1 项目名称、建设单位名称、企业性质及法人1项目名称：60000Nm/d沼气回收综合利用项目2建设单位：*新能源科技有限公司3法人代表：*4注册资本：玖佰万元5企业类型：有限责任公司6项目地点：*省*市广饶县*镇*工业园1.1.2 主办单位基本情况*新能源科技有限公司（以下简称：*新能源科技公司）是*集团上市公司*纸业股份有限公司的全资子公司。*集团是以造纸、化工为主导产业，集印刷、热电、物流、林业、环保、商贸、房地产等十大产业于一体的全国500强企业，*省重点调度的24家大型骨干企业和省政府重点培育的20个知名品牌企业之一。该公司现有员工15000余人，总资产260亿元；年造纸生产能力4

7、00万吨，化工及造纸助剂200万吨，年承接印刷能力50万色令，是全球最大的新闻纸生产基地和全国最大的氯碱盐化工生产基地。该公司先后被评为国家重点高新技术企业、中国上市公司百强，全国守合同重信用企业、全国质量管理先进企业、*省改革开放30年功勋企业、*省节能突出贡献企业等多项荣誉称号；“*”商标也被评为中国驰名商标。2011年，*集团全年完成销售收入272亿元，利税31.6亿元，同比分别增长33.5%和34.8%，继续保持了健康、快速、稳定的发展势头。*新能源科技公司成立于2012年6月，是*集团为进一步做好公司节能减排工作，有效实施废水处理资源化回用工程，让“低能耗、低排放、高效率”主导企业新

8、的经济增长模式，实现环保工程独立经营、独立核算而成立的，该公司注册资金900万元。该公司主要经营有机废水生产沼气的综合利用与科研开发、生物质能源开发，生产加工及输送、供应和天然气销售等。1.1.3 项目建设的背景及投资必要性1.1.3.1 项目建设的背景*集团根据国家“十二五”期间工业结构调整规划，抓住黄河三角洲生态经济区和*半岛蓝色经济区上升为国家战略的重要历史机遇，认真贯彻中央转方式调结构精神。在做强做大造纸主业的同时，该企业始终视环保为企业的“生命工程”，将节能减排视为企业义不容辞的社会责任，先后投资15亿多元用于环保事业，引进国际先进的厌氧好氧生物处理系统、Fenton流体化床高级氧化

9、深度处理工艺，实现了造纸中水全部循环利用，经处理后的外排水完全达到了鱼类存活标准，全部用于灌溉造纸速生林，建立了循环经济体系。*集团上市公司*纸业股份有限公司造纸能力400万吨/年，化工及造纸助剂200万吨/年，为了处理*纸业股份有限公司废水及*集团其它企业生产的废水和城市污水，*新能源科技有限公司已建设了100000 m3/d好氧处理设施、60000 m3/d厌氧处理设施、64000 m3/d化学高级氧化深度处理设施、100000 m3/d深度脱色处理设施。*纸业股份有限公司全资子公司*新能源科技有限公司在废水厌氧处理过程中每天约产生60000Nm3的沼气，直接燃烧一方面是燃烧热值低，能源利

10、用价值较低；另一方面是沼气中硫化氢对人体和设备都有严重的危害，且会造成环境污染。为提高沼气的利用价值，减轻环境污染，降低企业能源消耗，现结合2011年*纸业股份有限公司在其厂区内增上的45万吨/年铜版纸项目（本项目区南面），拟增上60000N m3/d沼气回收综合利用天然气项目，要求产品指标符合GB18047-2000国家标准的同时甲烷含量97%，满足铜版纸项目中进口设备对燃料的要求。1.1.3.2 项目投资的必要性及建设意义1992年瑞典建立的Laholm沼气厂是瑞典首例将生物甲烷并入天然气管网的工厂。到2011年底，我国民用沼气池达到3400多万口，污水处理厂、食品加工厂、酒厂等大中型沼气

11、工程达2500多处，年产沼气总计超过180亿m，对比我国2011年天然气用量1120亿m，这部分能源相当可观。目前，大量的沼气利用还是以低品位的热利用为主，随着集中式沼气工程不断发展，沼气提纯和发电等能量利用率更高，能量输出更多。沼气的主要利用方式有：直接民用取暖、照明和炊事等直接燃烧产生蒸汽，用于工业供热内燃机发电上网经净化提纯后并入天然气管网或用作车用燃料等。在我国农村，沼气工程由于规模小、技术落后，基本以直接燃烧供暖、炊事等低端利用方式为主；而一般的大型污水处理厂和垃圾填埋厂等产生的沼气，一般就地燃烧供热或直接火炬燃烧。沼气供应具有非常强的区域性，输送距离有限，实际利用效率较低；另外沼气

12、发电工程需额外负担昂贵的上网费用，再加上发电输出效率较低，因此，我国一般的沼气发电项目都很难单独盈利。沼气通过提纯制取天然气，不仅能增加燃烧的热值，还能减轻环境污染，是一种较好的沼气利用方式。各种方式的能量利用情况比较如图1.1.3-1所示。由图1.1.3-1可知，沼气提纯净化能量损失最小，且得到的可输送能量最多。相比其他几种沼气利用方式，将沼气提纯后作为燃气或者汽车燃料等可实现沼气的高效利用，是最有前景的一种利用方式。注：甲烷低位热值35.902MJ/m，沼气中甲烷含量70%图1.1.3-1 沼气能量利用情况比较天然气主要成分为甲烷，是一种无色、无味、无腐蚀性气体，它是较为安全的燃气之一，它

13、不含一氧化碳，比重轻于空气，一旦泄漏，立即会向上扩散，不易聚积成爆炸性气体，安全性较高。采用天然气作为能源，可减少煤和石油的用量，因而能大大改善环境污染问题；天然气作为一种洁净环保的优质能源，能减少二氧化硫和粉尘排放量近100%，减少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%，并有助于减少酸雨形成，舒缓地球温室效应，从根本上改善环境质量。将沼气通过提纯制取的天然气与未经处理的沼气相比有以下几个方面的优点：沼气中甲烷含量为45%60%，而通过提纯制取的天然气甲烷含量在97%以上，因此天然气燃烧起来火力要强，能源利用率高；沼气中含有硫化氢气体，直接用于燃烧会产生二氧化硫，排放后对环境造成较严重的

14、污染，而天然气基本上不含有硫化氢，属于清洁燃料；沼气中二氧化碳含量在40%左右，二氧化碳的存在有灭火阻燃的作用，在燃烧时会降低燃烧热的利用率、降低火焰温度、降低燃烧室的容积利用率，导致燃烧放热过程的成本增加。沼气回收提纯后完全可以达到天然气的标准，甚至可以达到并超过车载天然气的标准，可以缓解能源危机，通过脱硫脱碳可以减少大气的污染，减少废气的排放。根据*集团及*新能源科技公司现状，本项目的实施主要从以下几个方面考虑：（1）现在国内外利用生物沼气提纯净化成天然气，用于生产、生活及车用技术基本成熟，提纯设备的安全性能良好，并且提纯的沼气与天然气性质及质量等同。（2）该公司上马沼气回收综合利用项目条

15、件非常有利，一是有气源和使用车间，且气源量和使用量相当；二是从地理条件和安全性方面看，沼气气源到铜版纸公司卸气站距离比较近且不需穿越公路，能保证厌氧水处理厂、提纯项目地点和加气站的安全距离。（3）企业每年进入冬季就出现天然气供应紧张的局面，因水处理的气源供量比较稳定，能够缓解外购天然气压力，并提高铜版纸车间生产效率。若有气源不足，可少量外购补充；若铜版纸停机检修或纸种调换，出现的多余气源可用于热电燃烧；如若出现都停机，可点燃火炬进行燃烧。无论是气源不足或超量，从安全方面可以得到有效控制。（4）该项目的主要内容包括工艺技术、设备安全性，设备运行效率和回收率。提纯后沼气的纯度可达到甲烷含量97%，

16、其他可满足车载天然气的标准GB180472000。（5）到目前为止，国内运行设备主要是变压吸附和加压水洗法，项目运行费用较低，利润空间大，有良好的经济效益。本项目的实施，可减少资源浪费，提高沼气产品的附加值，同时满足*集团公司铜版纸项目涂布车间、包装车间的纸张干燥和热塑包装需要的燃烧加热使用。1.1.3.3 产业政策符合性分析本项目将废水处理过程中得到的沼气经脱硫、脱碳提纯后制成天然气，符合国家发改委产业结构调整指导目录（2011年本）第一类“鼓励类”第三十八项“环境保护与资源综合利用”第15款“三废综合利用及治理工程”和第28款“再生资源回收利用产业化”的内容。因此，该项目符合国家产业政策，

17、属于国家政策鼓励发展的项目。1.1.4 可行性研究报告编制的依据、指导思想和原则1.1.4.1 编制依据1、国家、地方有关法律、法规、规定及政策要求；2、国家现行有关设计规范和标准；3、国家发展改革委、建设部发布建设项目经济评价方法与参数（第三版）（发改投资20061325号文）；4、中国石油和化工勘察设计协会、石油和化学工业规划院编制的化工投资项目可行性研究报告编制办法(中石化协产发200676号)；5、危险化学品建设项目安全监督管理办法（国家安监总局令2012第45号）（2012年4月1号起实施）；6、*新能源科技有限公司委托济南石油化工设计院编制“60000Nm/d沼气回收综合利用项目可

18、行性研究报告”的委托书；7、企业提供的编制可行性研究报告的有关资料。1.1.4.2 指导思想和编制原则1、认真贯彻国家有关方针、政策，执行有关标准、规范。2、以技术进步为先导，采用经过实践考验的先进、可靠的工艺技术，并尽快达标达产，实现长周期运转。3、综合考虑，选用先进、合理的脱硫和脱碳技术，优化设计方案。使本项目消耗和生产成本降低，达到资源的综合利用，提高企业的经济效益、社会效益及环境效益。4、提高自动化控制水平，优化操作，提高产品的产量和质量。5、贯彻工厂布置一体化、生产装置露天化、建构筑物轻型化、设备技术国产化的原则。6、主体工程与环境保护、劳动安全和工业卫生、消防同时考虑，以消除工厂生

19、产对周围环境及职工健康的影响。7、充分利用项目规划场地，进行合理的总图布置。利用企业现有的基础设施，利用企业及当地资源方面的优势，节省投资，缩短工期，提高效益，尽快收回投资。1.1.5 研究范围1、*新能源科技公司60000Nm/d沼气回收综合利用项目以其厂内废水处理装置产生的沼气开始，至制成符合要求的天然气为止，脱水、脱硫、脱碳和干燥工段以及与上述工段配套的辅助设置、公用工程等可行性研究内容。2、对产品方案、生产工艺、技术水平进行论述，拟定合理的工艺技术方案和设备选型。3、对项目的建设条件、厂址、原料供应、运输条件进行研究。4、对项目的环保、节能、劳动安全卫生、消防等方面进行研究。5、工程项

20、目的全部投资估算和技术经济评价。1.2 研究结论1.2.1 研究的简要综合结论1、*新能源科技有限公司60000Nm/d沼气回收综合利用项目符合国家产业政策，符合清洁生产和资源综合利用的要求。2、本项目利用先进的脱硫、脱碳工艺，将沼气提纯为天然气，提高了能量利用率，降低了环境污染。3、该项目工程条件优越，交通位置便利。原料来源稳定，采用的工艺技术成熟、可靠。水、电、汽等公用工程供应有保障，能满足该项目投产后的需求。4、本项目生产过程中产生的废气、废水等在设计中尽量在工艺过程中处理，减少三废的排放量。三废排放均能达到国家的有关规定和标准，不会增加对环境的污染。5、该项目的环保、节能、劳动安全卫生

21、、消防均符合国家和地方的有关规范和规定的要求。6、经济效益显著。本项目经过经济评估，财务盈利能力强，各项经济指标均较好，有较强的抗风险能力。年均营业收入（不含税） 3814万元年均利润总额 1608万元总投资收益率 40.66%资本金净利润率 30.50%投资回收期（所得税后） 3.88年6、简要结论本项目为沼气回收综合利用项目，所选的工艺技术成熟、可靠，能耗低。项目工艺组合合理，规模适当。财务盈利能力较强，有较强的抗风险能力。1.2.2 建议1、本项目应抓紧前期准备工作，建议企业尽快组织强有力的工程建设指挥系统，进一步做好项目前期工作，提高工程建设质量。2、建议在项目实施过程中，对设备、厂房

22、建设按照国家相关规定，通过招投标采购，并对工程建设进行监理。3、企业应注重技术水平和人员素质的提高，加强技术人员和技术工人的培训，进一步加强生产管理，确保产品质量。表1.2-1 主要技术经济指标表序号项目名称单位指标备注一生产规模沼气Nm/d60000二产品方案1天然气Nm/d399002硫磺t/a1125副产三年操作日天3508400小时四主要原辅材料用量1沼气Nm/d60000碳酸钠t/a6302催化剂t/a3.783氧化铁t/a31.52年1换4专用吸附剂t/a1415年1换五公用工程消耗量1一次水用量t/a191802软化水（工艺装置用）t/a15753循环水t/a25.21044供电

23、(1)设备装机容量kW1527(2)开机负荷kW1035(3)年耗电量kWh855.51045蒸汽t/a43746仪表空气Nm/a75.6104六三废排放量1废气Nm3/h7352污水kg/h0.488不外排3废渣t/a无七项目定员人31八工程总占地面积23318.7九建筑物面积748新建十项目综合总能耗吨标准煤1464.56十一单位产品综合能耗kg标煤/kNm沼气94.75十二万元工业增加值能耗吨标准煤/万元0.635十二工程项目总投资万元3954其中：规模总投资万元3820报批项目总投资1建设投资万元37622建设期利息万元03流动资金万元192其中铺底流动资金万元57十三年均营业收入万元

24、3814十四成本和费用1年均总成本费用万元21772年均经营成本万元1923十五年均利润总额万元1608十六年均营业税金及附加万元29十七年均所得税万元402十八年均净利润万元1206十九年均息税前利润万元1608二十年均增值税万元291二十一财务分析盈利能力指标1总投资收益率%40.66%年均2资本金净利润率%30.50%年均3项目财务内部收益率（所得税前）%44.72%4项目财务净现值(所得税前)万元8821ic=10%5项目投资回收期(所得税前)年3.34自建设日起6项目财务内部收益率（所得税后）%35.46%7项目财务净现值(所得税后)万元7543ic=8%8项目资本金内部收益率(IR

25、R)%3.88ic=12%二十二盈亏平衡点（生产能力利用率）%35.46%正常年份2 市场预测分析2.1 产品市场分析2.1.1 天然气简介分子式：CH4 物化性质：无色，无味气体。相对密度（水=1）：0.42(-164)；相对密度（空气=1）：0.55；熔点：-182.5；沸点：-161.5；饱和蒸气压（kPa）：53.32（-168.8）；爆炸下限%(V/V)：5.3；爆炸上限%(V/V)：15。微易溶于水，溶于醇、乙醚。技术指标：执行标准：GB18047-2000，同时还必须满足甲烷含量97%，低位发热值必须36.8MJ/Nm。表2.1-1 天然气技术指标项目 技术指标低位发热值 MJ/

26、Nm36.8总硫（以硫计） mg/m140硫化氢 mg/m8二氧化碳yco2 %3氧气yo2 %0.5水露点 -20注：本标准中气体体积的标准参比条件是101.325KPa用途：用作燃料和用于炭黑、氢、乙炔、甲醛等的制造。2.1.2 产品市场需求分析1、天然气产业链与客户天然气从生产到销售主要包括上游、中游、下游三个环节。上游包括天然气勘探生产、净化、液化。上游业务国家市场准入门槛、资本投入、技术壁垒都较高，属于高度垄断行业。在我国基本为中石油、中石化、中海油所垄断。中游运输业务主要包括管道运输、船舶运输、陆路运输，这一领域资金、技术、规模经济壁垒高。下游为天然气销售，国家对民营资本准入要求在

27、降低，但是由于销售网络建设与运营需要大量资金投入，以及对技术、服务能力等要求高，所以总体壁垒仍然不低。从终端应用上看，主要应用领域包括天然气发电、天然气化工、天然气汽车、城市燃气。2、天然气市场前景天然气资源是天然气行业发展的基础，新中国成立以来，我国天然气生产有了很大发展。特别是“八五”以来，天然气探明储量快速增长，天然气产业进入高速发展时期。2010年我国油气勘探再获突破，全年天然气新增探明储量5945.5亿m，与2009年相比有大幅增长。从主要盆地油气探明分布来看，天然气新增探明地质储量主要位于鄂尔多斯、四川、塔里木和准噶尔4个盆地。21世纪以来，我国天然气市场进入大规模发展阶段，天然气

28、消费量以每年两位数的速度增长。2011年我国生产天然气1020亿m，同比增长7.9%。全国天然气表观消费量为1300亿m，与2010年相比增长约20%，国内天然气供需缺口达200多亿 m，缺口比例高达35%。2012年我国天然气市场消费需求将持续增长。为了缓解国内天然气供应不足，我国LNG进口量正在不断增加。2011年我国进口了天然气约合280亿m，相当于2011年全国天然气总消费量的近21.5%。随着中亚天然气管道、西气东输二线西段的投产运营以及我国液化天然气项目的加速发展，预计未来我国天然气进口量将有较大幅度的增长。随着居民生活水平提高，对清洁能源需求增加，中国天然气需求将继续旺盛。未来中

29、国将形成国产气为主，进口气为辅的多气源资源保障体系，国内天然气供应将呈现西气东输、北气南下、就近供应以及海气登陆四大格局。到2020年，我国天然气市场需求有望达到2000亿m，占整个能源构成的10%。天然气工业发展前景广阔。 综合来说，在当前节能减排的严峻形势下，由于天然气的碳排放低于煤炭和石油，是替代煤炭和石油类高碳排放能源的较理想的过渡性能源，战略意义日益突出。从国家对新能源规划情况看，规划中将煤炭能源占比由70%降低到63%，降低了7个百分点，而天然气的规划占比增长了4.4个百分点，绝对百分数来说是目前3.9%的一倍多，而相对来说将占据由从煤炭能源转化而来的62.9%的份额。可以说，天然

30、气将成为我国工业化中后期的重点应用能源之一。3、经济周期影响天然气生产消费与整体经济周期有密切联系，一般而言，天然气及相关产品需求，经济周期上行时增加，而经济周期下行时回落。由于以石油为中心的化石能源支撑的世界生产格局和以美元为核心的国际货币体系支撑的全球消费格局主导了天然气生产和消费，由于美国及西方国家自身经济和社会问题有较大可能爆发危机，世界经济将在低速且较为动荡中前行，导致世界天然气因其附带着准石油特征在未来生产消费中不可避免的将随之跌宕起伏。就我国而言，在世界经济不稳定，不确定性因素较大的情况下，也难以独善其身，加之国内已步入经济社会转型期，各类矛盾开始显现并需要着力应对，未来相当一个

31、时期，经济增长速度将比以前的高增长有所放缓。通过对1970年至2011年我国GDP与天然气消费量相关数据分析可知，GDP增量每增加或者减少1%，将导致天然气消费量增加或减少0.41%，两者表现出高度正相关性。此外，在年均GDP增量8%9%情况下，天然气消费增量年增长3.2%3.7%，我国天然气消费量将有可观增长，特别是与世界天然气消费水平相比较。4、天然气消费趋势根据天然气市场投资价值结果上看，公交车、出租车投资价值相对较高；工业制气生产、居民气代液化石油气（LPG）、蒸汽生产气代油、陶瓷生产气代煤、居民气代电等投资价值居中，较其他能源有一定价格优势；调峰电站气代煤、集中供暖气代煤、甲醇生产、

32、尿素生产、蒸汽生产气代煤等相对投资值较低，其中虽然发电领域市场价值较低，但由于天然气发电对于开发天然气市场以及天然气供应系统调峰有着积极作用，未来应该是国家重点扶持的领域之一。另外，有关研究认为，我国未来天然气消费品种开发重点应按如下顺序进行：生活和商业用天然气领域、城市的冷热电联产（调峰电厂和供暖合并）、车用、高附加值化工（或化工燃料）、普通化工，其中普通化工应限制。本项目提纯制取的天然气直接通过管道输送到*纸业股份有限公司铜版纸项目区使用或输送到贮存罐暂时贮存，因此本项目天然气不存在市场问题。2.2 价格预测及确定2.2.1 产品价格分析及预测本项目产品标准比车用天然气标准要高，其价格可参

33、考目前国内车用天然气市场价格（含税价）确定，暂定天然气价格3.5元/Nm。2.2.2 主要原辅材料、动力价格确定成本是推动价格上涨的重要因素。本项目中制取天然气的主要原料是沼气是由*新能源科技公司废水厌氧处理过程中产生，其价格由沼气处理成本确定。沼气成本价格暂定为0.4元/Nm动力价格按当地实际执行价格（含税价）确定：电0.65元/度；蒸汽152元/吨。3 生产规模及产品方案3.1 生产规模及产品方案3.1.1 生产规模1、正常年操作小时：8400；年操作日：350天。2、生产能力：沼气回收处理能力正常情况下为60000Nm/d，年处理沼气2100104Nm。考虑到沼气产量的波动因素，该项目沼

34、气处理能力3000050000 Nm/d，弹性25%。天然气产量2000030000Nm/d，正常情况下为39900Nm/d，天然气年产量1397104Nm。3.1.2 产品方案表3.1-1 最终产品的规格和数量序号产品名称规格数量备 注1天然气39900Nm/d1397104Nm/a2硫磺1125t/a副产3.2 产品的质量指标1、天然气分子式：CH4 本项目提纯的天然气通过管道输送到*集团新上45万吨/年铜版纸项目界区内供使用，因铜版纸项目为进口设备，根据其设备燃烧要求，天然气必须满足GB18047-2000要求，因发热量要求，甲烷含量要求97%，低位发热值必须36.8MJ/Nm，产品终端

35、使用压力0.250.35MPa。最终产品组分如表3.2-1所示，技术指标如表3.2-2所示表3.2-1 天然气参数表组分甲烷（V/V）总硫（mg/Nm）硫化氢（mg/Nm）氧气、氮气等气体杂质直径（m）温度（）压力（MPa）参数97%14080.5%5500.35表3.2-2 天然气技术指标值对比项目技术指标GB18047-2000本项目天然气指标值低位发热值MJ/Nm31.436.8总硫（以硫计）mg/Nm200140硫化氢 mg/Nm158.0二氧化碳yco2 %3.00.86氧气yo2 %0.50.5水露点 比最低气温低5-20注：本标准中气体体积的标准参比条件是101.325KPa运输

36、：管道输送。4 工艺技术方案4.1 工艺技术方案选择4.1.1回收综合利用工艺选择的理由沼气中成分较多较杂，有一些气体夹杂在沼气中在应用过程中对工艺、设备、环境都将造成一定的影响，如硫化氢、二氧化碳等。沼气中的硫化氢是一种可燃性无色气体，常温下为无色有臭鸡蛋气味的气体，有剧毒，密度比空气大，溶于水后的水溶液为氢硫酸，氢硫酸对钢铁有较大的腐蚀作用，对与之接触的输送管道和使用机械的使用寿命具有较大影响。而且硫化氢在燃烧过程中产生二氧化硫对人的身体和环境的危害较大，因此沼气在使用过程中应除去硫化氢；沼气中的二氧化碳是一种无色无味气体，溶于水形成碳酸，对金属有腐蚀作用。二氧化碳有灭火阻燃作用，常用作灭

37、火剂，在以燃烧放热或以燃烧做功为目的的系统中，二氧化碳的存在通常会降低燃烧热的利用率、降低火焰温度、降低气缸容积利用率，导致放热或做功过程中成本增加。因此在这类气体的使用过程中，只有将二氧化碳降低到较低的含量，才能达到使用要求，提高设备效率，降低使用要求，因此在沼气提纯中须进行脱碳处理。通过对沼气的脱硫脱碳处理后，沼气的使用价值能在原有基础上提高20%左右，可给企业带来很好的经济效益和社会效益。因此，本项目采用以废水厌氧处理过程产生的沼气为原料，通过脱硫、脱碳工艺制取天然气。4.1.2 脱硫工艺技术方案的比较和选择4.1.2.1 国内外技术概况目前，国内外处理沼气脱硫的方法很多，依其弱酸性和强

38、还原性而进行脱硫可分为干法和湿法。干法是利用硫化氢的还原性和可燃性，以固体氧化剂或吸附剂来脱硫或直接燃烧，其中包括克劳斯法、氧化铁法、活性炭法和卡太苏耳弗法等。湿法按其所用的不同脱硫剂分为液体吸收法和吸收氧化法两类。液体吸收法中有利用碱性溶液的化学吸收法和利用有机溶剂的物理吸收法，以及物理化学吸收法。吸收氧化法主要利用各种氧化剂、催化剂进行脱硫。4.1.2.2 工艺技术方案的比较1、湿法脱硫湿法脱硫可以归纳分为物理吸收法、化学吸收法和氧化法三种。采用碳酸钠、氨水和醇胺溶液等吸收硫化氢的为化学吸收法；用冷甲醇吸收硫化氢的为物理吸收法；采用碱性溶液为吸收剂，并加入载氧体为催化剂，吸收硫化氢，并将其

39、氧化成单质硫的方法为氧化法，此法采用溶液吸收，且具有氧化再生的特点，故此脱硫方法也称为湿式氧化法。以上三种脱硫的方法中，物理吸收法和化学吸收法存在硫化氢再处理问题。目前湿式氧化法技术成熟可靠，脱硫效率可达99.5以上。国内湿式氧化法主要以改良ADA法、栲胶法、PDS法等为代表。（1）改良ADA法：又称改良蒽醌二磺酸法，是成熟的氧化脱硫法，脱硫率可达99.5%以上。其主要反应如下：脱硫塔中的反应：以PH=8.59.2的稀碱液吸收硫化氢生成硫氢化物。Na2CO3+H2S NaHS+NaHCO3硫氢化物与偏钒酸钠反应生成元素硫：2NaHS+4NaVO3+H2O Na2V4O9+4NaOH+2S氧化态

40、ADA氧化焦性偏钒酸钠生成偏钒酸钠：Na2V4O9+2ADA（氧化态）+2NaOH+H2O 4NaVO3+2ADA（还原态）再生过程中的反应：还原态ADA被空气中的氧氧化成氧化态，然后溶液用泵送入吸收塔循环使用。2ADA（还原态）+O2 2ADA（氧化态）+2H2O改良ADA溶液组分中，碳酸钠（Na2CO3）作吸收剂，ADA为析硫的载氧体，偏钒酸盐为ADA析硫过程的催化剂。改良ADA法是技术成熟、过程规范程度高、溶液性能稳定、技术经济指标较好的脱硫方法。该方法还具有硫磺回收率高，回收的硫磺纯度高，溶液对人和生物无毒害作用，对碳钢无腐蚀作用的优点。其缺点是易发生硫磺堵塞脱硫塔内填料。（2）栲胶法

41、：栲胶是聚酚类（丹宁）物质，可代替ADA作载氧体，价格低廉。此法的吸收效果与ADA相近，且具有不容易堵塞脱硫塔填料、栲胶资源丰富、价格便宜等优点。其缺点是配制脱硫液和往系统中补加栲胶时都要经过加热溶化制备过程。（3）PDS法：PDS是酞菁磺酸盐系化合物的混合物，它具有较高的催化活性。PDS脱硫与其它各种湿式氧化法脱硫具有相同的生产工艺，因此由ADA法或栲胶法改为PDS脱硫不需要更改原有工艺，只是以PDS代替脱硫液中得ADA或栲胶即可。PDS的催化活性好，用量少，消耗低。溶液再生时产生硫泡沫的硫晶体粒子大，易于分离，故脱硫液中的悬浮硫含量较低。该法不仅脱除无机硫，对有机硫也有很好的脱除效果。PDS对人体无毒害作用，脱硫液对设备基本无腐蚀。由于脱硫液中PDS含量特低，且容易被硫泡沫带走损失掉，若集中加入，将导致PDS未参加反应就被泡沫带出系统，且损失多，所以须采用24小时连续滴加的方式加入。另外最新的脱硫剂主要代表有SY-7和888，它们是针对PDS的缺点而改进的催化剂，也具有催化活性好，用量少，消耗低的特点。2、干法脱硫干法脱硫是采用固体吸收剂或吸附剂来脱除硫化氢或有机硫的方法。干法脱硫