年產(chǎn)80萬噸尿素煤化工項(xiàng)目建議書和電化學(xué)技術(shù)在新能源中的利用

PAGEPAGE5年產(chǎn)80萬噸尿素煤化工項(xiàng)目建議書項(xiàng)目承建單位：白城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)項(xiàng)目開發(fā)中心二OO八年十一月目錄一、項(xiàng)目概述…………..1二、項(xiàng)目建設(shè)的意義及有利條件……..5三、市場預(yù)測…………..10四、技術(shù)方案、產(chǎn)品方案、規(guī)模及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)…………..20五、建廠位置及總平面圖初步方案….45六、公用工程…………..47七、勞動定員、環(huán)境保護(hù)及消防安全………………..49八、項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度安排………………..50九、投資估算及資金籌措…………….51十、經(jīng)濟(jì)效益分析……..54一、項(xiàng)目概述1、項(xiàng)目名稱及產(chǎn)品規(guī)模（1）項(xiàng)目名稱：年產(chǎn)80萬噸尿素煤化工項(xiàng)目（2）產(chǎn)品規(guī)模年產(chǎn)尿素80萬噸；2、項(xiàng)目總投資及經(jīng)濟(jì)效益（1）項(xiàng)目總投資項(xiàng)目總投資330000萬元。其中：建設(shè)投資300000萬元人民幣；流動資產(chǎn)投資30000萬元人民幣。（2）經(jīng)濟(jì)效益年產(chǎn)值180000萬元人民幣；年稅金13000萬元人民幣（未包括所得稅）；3、項(xiàng)目承建單位及項(xiàng)目負(fù)責(zé)人（1）項(xiàng)目承建單位：吉林省白城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)煤化工開發(fā)辦公室（2）項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：龔喜軍白城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)管委會副主任電話：0436—手機(jī)：傳真：、0436--5086019郵編：137000地址：吉林省白城市幸福南大街88號開發(fā)大廈11024、承建單位基本情況白城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)是1998年2月經(jīng)吉林省人民政府批準(zhǔn)設(shè)立的省級開發(fā)區(qū)。位于白城市區(qū)西南，初期規(guī)劃開發(fā)面積6.9平方公里，常住人口12000人。建區(qū)以來，在市委、市政府的正確領(lǐng)導(dǎo)和各界人士的大力支持下，開發(fā)區(qū)以項(xiàng)目建設(shè)為中心，以招商引資為手段，以建設(shè)派克企業(yè)園、高新技術(shù)園、生物醫(yī)藥園、環(huán)保產(chǎn)業(yè)園、生態(tài)農(nóng)業(yè)園為重點(diǎn)，各項(xiàng)工作取得了較大進(jìn)展。截止到2007年末，累計(jì)實(shí)現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)總值16億元，年均遞增79%；累計(jì)實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值14億元，年均遞增91%；累計(jì)招商引資到位資金25億元，年均遞增54.9%；累計(jì)新上項(xiàng)目124個(gè)，完成投資23億元，年均遞增37%。在實(shí)施的各類項(xiàng)目中，基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目主要有：西部供熱站、勝利路、花園路、光明街、吉鶴廣場、吉鶴苑高檔住宅小區(qū)、幸?；▓@、客貨運(yùn)輸樞紐站、電信大廈、廣電中心、開發(fā)大廈、鶴原賓館等百余個(gè)項(xiàng)目，其中，已經(jīng)建成投入使用的有35個(gè)項(xiàng)目，累計(jì)完成投資15億元。目前，起步區(qū)已達(dá)到“七通一平”，具備建設(shè)各類項(xiàng)目的條件。工貿(mào)項(xiàng)目主要有：美國德爾福派克企業(yè)園、金鵬齒輪變速箱、國宏汽車改裝車、道君藥業(yè)、多邦藥業(yè)、長恒藥業(yè)、裕豐精制稻米、鶴城旅游街、富都娛樂城、聚龍建材城、批發(fā)大世界、移動通訊等89個(gè)項(xiàng)目，其中已經(jīng)建成投入生產(chǎn)運(yùn)營的有78個(gè)。白城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)機(jī)構(gòu)健全、職能完善，代表市政府對開發(fā)區(qū)經(jīng)濟(jì)和行政事務(wù)實(shí)行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和管理，在開發(fā)區(qū)內(nèi)行使市級經(jīng)濟(jì)管理權(quán)，享有省政府賦予的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)管理權(quán)。經(jīng)省政府批準(zhǔn)，開發(fā)區(qū)在1999年列入了省土地管理改革試點(diǎn)單位，賦予國家級開發(fā)區(qū)管理職能和權(quán)限。白城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)視投資者、納稅人為上帝、衣食父母，全面推行“直接辦理制、窗口服務(wù)制、全程服務(wù)制、社會服務(wù)承諾制”，形成了良好的投資軟環(huán)境。面對我國加入WTO的新形勢，經(jīng)濟(jì)全球化大趨勢，白城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)將全面實(shí)施二次創(chuàng)業(yè)，努力實(shí)現(xiàn)“五年升四位”的發(fā)展目標(biāo)。到2010年，GDP要達(dá)到32億元，在全市經(jīng)濟(jì)總量中所占份額由1/20提升到1/10，實(shí)現(xiàn)翻兩番的目標(biāo)；到2020年，GDP要保持15%的增長速度達(dá)到130億元。該項(xiàng)目建設(shè)將以開發(fā)區(qū)管委會為依托，成立煤化工項(xiàng)目的開發(fā)辦公室，根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)展需要不斷充實(shí)擴(kuò)大，以適應(yīng)項(xiàng)目建設(shè)需要。5、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯總表序號指標(biāo)名稱單位指標(biāo)1總投資萬元3300001.1建設(shè)投資萬元3000001.2流動資金萬元300002工作制度2.1全年生產(chǎn)天數(shù)天3502.2每天生產(chǎn)班次班33項(xiàng)目定員7003.1其中生產(chǎn)工人4644項(xiàng)目新增建筑面積m2800005年總成本費(fèi)用萬元1450006年銷售收入萬元1800006.1銷售利潤率%22.407年利潤萬元345008全員勞動生產(chǎn)率萬元/人年2388.1投資利潤率%26.219財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率%2610財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值(8%)%8920411投資回收期年12從建設(shè)期年1312.1從投產(chǎn)期11二、項(xiàng)目建設(shè)的意義及有利條件2.1項(xiàng)目建設(shè)的意義2.1.1項(xiàng)目的建設(shè)有利于白城市33億斤糧食增產(chǎn)和促進(jìn)農(nóng)民增收近年，全國玉米產(chǎn)量達(dá)1280億公斤左右，但玉米年銷費(fèi)量則為1100億公斤，平均每年超產(chǎn)100億公斤。吉林省是全國最大的商品糧基地，玉米產(chǎn)量多年來居全國第一位，年平均產(chǎn)量為1536萬噸。白城市的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值在全市國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)主導(dǎo)地位。在地理位置上也是東北玉米黃金帶的組成之一。近年來隨著玉米收購價(jià)的下滑，給農(nóng)民收入造成很大的影響，不利于農(nóng)村的穩(wěn)定和農(nóng)業(yè)的發(fā)展。吉林省增產(chǎn)百億斤糧食計(jì)劃，白城市要承擔(dān)三分之一，玉米、水稻生產(chǎn)大量使用尿素，因此，80萬噸尿素項(xiàng)目的建設(shè)對于解決農(nóng)產(chǎn)品的增收、促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展發(fā)揮作用，有利于國家對“三農(nóng)”問題的解決。能增加作物產(chǎn)量。據(jù)有關(guān)資料，化肥在各項(xiàng)增產(chǎn)因素中的作用占40％～60％，國外如此，我國也不例外，一般中低產(chǎn)田(無限制因素時(shí))化肥的增產(chǎn)作用大于高產(chǎn)田。合理施用化肥是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)保證。2.1.2可提高土壤肥力農(nóng)民對施用有機(jī)肥料能提高土壤肥力深信無疑，但化肥的后效易被人忽視，連續(xù)多年合理施用化肥后效將疊加，生產(chǎn)實(shí)踐證明耕地肥力不但能保持而且能越種越肥。不同年代無肥區(qū)作物單產(chǎn)呈現(xiàn)不斷增加的趨勢是生產(chǎn)力不斷提高的有力證據(jù)。

2.1.3能發(fā)揮良種潛力一般高產(chǎn)品種可以認(rèn)為是使用肥料高效應(yīng)的品種，肥料投入水平成為良種良法栽培的一項(xiàng)核心措施。2.1.4可補(bǔ)償耕地不足我國耕地由于多種原因正在逐漸減少。對農(nóng)業(yè)增加化肥施用量，實(shí)質(zhì)上與擴(kuò)大耕地面積的效果相似。按我國近年的平均肥效，每噸化肥養(yǎng)分增產(chǎn)糧食7．5噸，若每公頃耕地的糧食單產(chǎn)也是7．5噸，則每增施1噸化肥養(yǎng)分，相當(dāng)于擴(kuò)大耕地面積1公頃。

2.1.5是發(fā)展經(jīng)濟(jì)作物、森林和草原的物質(zhì)基礎(chǔ)我國在農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)良種化、持續(xù)提高施肥量、獲得糧食連年豐收的基礎(chǔ)上，我國經(jīng)濟(jì)作物獲得大幅度發(fā)展。糧食的豐收有力地促進(jìn)了退耕還林、退耕還草的大面積實(shí)施，因而對生態(tài)環(huán)境的改善作用巨大，難以取代。2.1.6項(xiàng)目建設(shè)對于發(fā)展白城經(jīng)濟(jì)有利白城周邊蘊(yùn)藏豐富的煤談資源，合理的開發(fā)建設(shè)大型煤化工項(xiàng)目，可以有力的促進(jìn)吉林省西部經(jīng)濟(jì)振興和躍進(jìn)。白城位于國家規(guī)劃的東蒙煤化工項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域中心，交通運(yùn)輸、水資源、廠址選擇等方面有利于大型煤化工項(xiàng)目擺放。2.1.7煤化工項(xiàng)目建設(shè)是煤炭綜合利用的戰(zhàn)略選擇煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體，液體，固體燃料以及化學(xué)品，生產(chǎn)出各種化工產(chǎn)品的工業(yè)。煤的焦化、氣化、液化，煤的合成氣化工、焦油化工和電石乙炔化工等，都屬于煤化工的范圍。與煤炭燃燒相比，煤轉(zhuǎn)電的效益可增加5倍，煤轉(zhuǎn)化工的效益可增加10倍。由此可見，煤化工產(chǎn)業(yè)可促進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，提高煤炭資源綜合效益。2.2項(xiàng)目建設(shè)的有利條件2.2.1項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)條件好，交通運(yùn)輸便捷。白城市位于吉林省西部。這里交通運(yùn)輸十分方便、航空有烏蘭浩特—白城機(jī)場，可直航北京、長春；鐵路有長白鐵路、平齊鐵路，可直達(dá)北京、天津、南京、大連、上海、呼和浩特、秦皇島、長春、哈爾濱等地；公路有烏圖公路、長白一級路、203國道等重要線路，為貨物流通提供了良好的條件。白城火車站是沈陽鐵路局轄區(qū)內(nèi)的一等貨運(yùn)、客運(yùn)編組站，火車站貨場接貨方便。貨運(yùn)可經(jīng)白城火車站貨場裝車，直接發(fā)往全國各鐵路站點(diǎn)，貨運(yùn)裝車以滿一節(jié)車皮（60噸）為起點(diǎn)，整車發(fā)運(yùn)，以白城到沈陽（運(yùn)距550公里）為例，每節(jié)車皮（60噸）到站運(yùn)費(fèi)合計(jì)為3614.00元。以白城到沈陽（運(yùn)距550公里）為例，空車配貨每噸貨物運(yùn)費(fèi)為155.00－165.00元，10噸以上貨物空車配貨價(jià)為130.00－140元，零擔(dān)班車價(jià)格要比上述價(jià)格同比高10％左右。2.2.2企業(yè)用工及技術(shù)人才有保障白城市具有很強(qiáng)的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)，擁有十幾個(gè)中型化工企業(yè)，可以就地招募一批技術(shù)人才及工人。吉林省是國內(nèi)知名的科技教育大省。聞名國內(nèi)外的吉林大學(xué)、東北師大、長春工業(yè)大學(xué)等三十多所院校都有大批的化工、機(jī)械、電子等方面的專家、學(xué)者，長春應(yīng)化所、吉林省石油化工設(shè)計(jì)研究院、吉林電力設(shè)計(jì)院、長春光機(jī)所等單位也都可為項(xiàng)目建設(shè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持；各大學(xué)每年畢業(yè)的大學(xué)、碩士、博士生都可為本項(xiàng)目提供各類高層管理人才；另外，白城市有白城師院、白城工學(xué)院及多所專業(yè)技工學(xué)?？蔀轫?xiàng)目提供優(yōu)秀的管理人才及專業(yè)技術(shù)工人隊(duì)伍。2.2.3能源供應(yīng)充足，價(jià)格合理。2.2.3.1電費(fèi)對大工業(yè)用電，除基礎(chǔ)電價(jià)外，還包括基本電費(fèi)（指有變壓器的企業(yè)，變壓器容量每KVA每月價(jià)格19.00元，如500KVA變壓器每月基本電費(fèi)為9500.00元）、力率電費(fèi)、三峽基金、還貸資金、扶持資金、附加費(fèi)、能源附加。以工業(yè)用500KVA變壓器為例，如果每月用電量為6－8萬千瓦時(shí)，則每千瓦時(shí)電費(fèi)為0.70－0.73元之間。2.2.3.2水費(fèi)及資源項(xiàng)目年生產(chǎn)需消耗水資源80萬噸。白城市位于東北大平原的中西部、吉林省西部、科爾沁草原的邊緣，年降雨量在400—500mm之間，是興安嶺與平原的交界處，地形為大興安嶺正前大型扇形地，地面平坦，微向東南傾斜，地面標(biāo)高由210m下降到160m第一層為上更新流，松散巖類孔隙水；遍體全區(qū)域，由冰水砂礫石層組成，地層厚度15—40米，水位埋深3—7米，含水層厚度10—30米，巖石為粗顆粒的砂礫石、卵礫石組成，透水性極強(qiáng)，水量極豐富，日流量可達(dá)1萬—5萬噸，礦化度小于0第二層為上第三系綜合含水層；地層厚度為80—180m，為泥巖和粉細(xì)沙巖等多個(gè)韻律層組成，含水層占地層厚度的20—40%，最大日流量為1萬—第三層為白堊紀(jì)下流嫩江水組含水層；該層透水性不好，水量小于日流量100噸。另有西部地表洮兒河水和人工運(yùn)清水，夏、秋季節(jié)水量充沛，春、冬之時(shí)極小，在項(xiàng)目建設(shè)時(shí)可考慮春、夏、秋用人工運(yùn)河水，而冬季用地下水的方法較有利。白城市水域?qū)拸V，水資源極其豐富。全市總水資源量為22.72億立方米/年，其中：地下水資源量為20.83億立方米/年，占總水資源量的91.68％。另外，引嫩入白工程即將竣工，每年可以引進(jìn)嫩江水6.24億立方米，可以解決農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水、生活用水、生態(tài)用水等方面之需。白城市工業(yè)用自來水費(fèi)每噸為3.20元，加上每噸0.50元的污水處理費(fèi)，實(shí)際工業(yè)用自來水費(fèi)每噸3.70元。使用自備水源井水價(jià)較低，每噸為0.30元左右。2.2.3.3煤炭本地區(qū)完全可以滿足項(xiàng)目每年160萬噸的用煤需要。白城市周圍有年產(chǎn)千萬噸以上的伊敏、霍林河、大雁、扎賚諾爾煤炭礦區(qū)4個(gè)。煤炭儲量豐富、煤質(zhì)優(yōu)良、價(jià)格低廉、運(yùn)輸快捷，距白城運(yùn)距均在8小時(shí)之內(nèi)。目前，白城市燃料用煤基本是黑龍江省黑寶山煤礦原煤，基本售價(jià)每噸為300元。黑寶山原煤發(fā)熱量每千克為5200千卡。2.2.4建設(shè)成本低如果僅考慮工、料成本和建筑企業(yè)合理利潤，目前，白城市建筑市場住宅及辦公建設(shè)每平方米建設(shè)成本為800.00－830.00元；框架結(jié)構(gòu)建筑物如廠房建設(shè)每平方米建設(shè)成本為880.00－910.00元。因白城地處中溫帶，冬季寒冷，對常年生產(chǎn)的工業(yè)企業(yè)一般不適合建設(shè)全鋼結(jié)構(gòu)建筑。屋頂可采用鋼結(jié)構(gòu)。如果包括保溫、鋼骨架，鋼結(jié)構(gòu)屋頂造價(jià)每平方米為270.00－290.00元。無保溫，有鋼骨架的鋼結(jié)構(gòu)屋頂造價(jià)每平方米為160.00－180.00元。全部鋼結(jié)構(gòu)廠房含保溫造價(jià)每平方米為650.00－700.00元，無保溫全部鋼結(jié)構(gòu)廠房造價(jià)每平方米為300.00－350.00元。2.2.5土地價(jià)格低該項(xiàng)目計(jì)劃在白城工業(yè)園區(qū)建廠，園區(qū)為本項(xiàng)目提供了較低的土地價(jià)格，對節(jié)約項(xiàng)目投資有利。2.2.6煤基尿素技術(shù)優(yōu)勢德國未來能源有限責(zé)任公司的技術(shù)是用褐煤資源，采用先進(jìn)、成熟的工藝技術(shù)生產(chǎn)尿素。GSPTM氣化技術(shù)是20世紀(jì)70年代末，由前民主德國燃料研究所（DBI）開發(fā)并投入商業(yè)化運(yùn)行的大型粉煤氣化技術(shù)。該研究所創(chuàng)建于1956年，全稱為DeutschesBrennstoffinstitutFreiberg，一直致力于煤炭綜合利用的開發(fā)工作，即使在國際市場石油過剩時(shí)，也沒有中斷過對煤氣化技術(shù)的開發(fā)工作。針對化工行業(yè)，本著降低投資與成本，而研發(fā)出的GSPTM氣化技術(shù)是世界先進(jìn)的大型粉煤進(jìn)料氣流床加壓技術(shù)之一。分別于1979年和1996年，在弗賴貝格（Freiberg）建立了３ＭＷ和５ＭＷ兩套氣化中試裝置。目前這兩套裝置屬于瑞士可持續(xù)技術(shù)控股公司下屬的德國未來能源公司，試驗(yàn)過的煤種來自德國、中國、波蘭、前蘇聯(lián)、南非、西班牙、保加利亞、加拿大、澳大利亞和捷克等國家。東西德合并后，該技術(shù)擴(kuò)展應(yīng)用到生物質(zhì)、城市垃圾、石油焦和其他燃料等氣化領(lǐng)域。1989年東西德合并后，德國諾爾公司（Noell）公司收購了前東德燃料研究所氣化工藝部門，成為GSPTM氣化技術(shù)的擁有者。1999年諾爾公司被德國巴伯高克（Babcock）電力公司收購。2002年德國巴伯高克電力公司破產(chǎn)，瑞士可持續(xù)技術(shù)控股公司（SUSTECHoldingAG）收購其氣化技術(shù)部門并成立全資子公司-德國未來能源有限責(zé)任公司。項(xiàng)目的給排水方案可行投資估算基本合理。設(shè)計(jì)中采用了多項(xiàng)節(jié)水措施，不僅可以減少水資源的消耗量，同時(shí)也減少了污染物排放量，爭取達(dá)到污水零排放。對廢渣、廢氣等也采取了效的治理，以及對污染物的回收和綜合利用。綜上所述，本項(xiàng)目建設(shè)具有很高的可行性，意義重大！三、市場預(yù)測3.1煤炭是國家能源安全的可靠保證國內(nèi)煤炭能源消耗大，石油進(jìn)口量多，而進(jìn)口石油90%由海上船運(yùn),其中運(yùn)船90%是外輪。這就給國家能源安全造成了威脅。因此，節(jié)約能源，開發(fā)煤基能源，利用煤基能源燃料，減少石油進(jìn)口量是保證國家能源安全的重要方面。一、我國能源現(xiàn)狀與發(fā)展中的瓶頸問題：提倡能源節(jié)約1、可從政府照明，燈光工程中做起；2、減少直接燃煤，可節(jié)約資源，少污染環(huán)境；3、以煤化工來替代石油化工；4、使用煤油、煤甲醇、煤水、煤油水等混合燃料；5、用煤間接液化，生產(chǎn)不含硫的高清潔汽油，柴油等油品來替代動力燃料。二、發(fā)展煤基化工的幾個(gè)觀點(diǎn)：觀點(diǎn)一、現(xiàn)在是能源化工與煤化工發(fā)展的最好時(shí)機(jī)，是氮肥工業(yè)與能源化工相互結(jié)合的最好時(shí)機(jī)，是甲醇化工、甲醇燃料、甲醇系產(chǎn)品發(fā)展的最好時(shí)機(jī)。提倡應(yīng)該象煉油一樣去煉煤。煤不僅是燃料，更應(yīng)該作為資源與原料來進(jìn)行加工。觀點(diǎn)二、用煤制合成氣，可生產(chǎn)氮和化肥，合成油品，制甲醇，用甲醇制烯烴，還可合成醇、醛、酸、酯、醚等一系列含氧化合物和其他化工產(chǎn)品。觀點(diǎn)三、以煤氣化為龍頭的多聯(lián)產(chǎn)能源化工系統(tǒng)計(jì)劃。甲醇是煤炭轉(zhuǎn)化為能源與化工產(chǎn)品的主要中間環(huán)節(jié)，大量甲醇增量將主要集中在煤基燃料和聚烯烴的生產(chǎn)應(yīng)用上。三、現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)：建立以煤氣化為核心的多聯(lián)產(chǎn)能源化工系統(tǒng)，純凈的合成氣可作為原料進(jìn)行熱、電、氣、化、冶、的聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)，也可用于礦石的還原冶煉。煤化電、煤化冶、煤焦化、一體化等多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，形成一種新型的以煤炭資源為核心的多種產(chǎn)業(yè)集群態(tài)勢，有效地促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展。以煤代油，煤液化變油，或煤氣化合成油是立足現(xiàn)有可利用的煤炭資源，解決國家能源安全，補(bǔ)充，替代石油短缺的有效途徑。－－摘自國家化工行業(yè)生產(chǎn)力促進(jìn)中心煤化工中心副主任申同賀教授學(xué)術(shù)報(bào)告《1：煤基能源燃料是國家能源安全的可靠保證；2：醇醚清潔燃料介紹》3.2氮肥未來市場，前景依然燦爛。實(shí)施農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，進(jìn)行生態(tài)環(huán)境建設(shè)后，化肥市場出現(xiàn)的此消彼長、不斷擴(kuò)張新的需求變化。這種變化將展示三種發(fā)展趨勢：一、種糧面積的減少，不等于化肥銷量的萎縮。由于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，經(jīng)濟(jì)作物種植面積的擴(kuò)大，種糧面積縮小，因此如何提高單位面積糧食產(chǎn)量，也就成為解決不斷增長的人口壓力的當(dāng)務(wù)之急。增加化肥投入量，提高糧食產(chǎn)量，也必將成為發(fā)展趨勢。在這種情況下，化肥單位面積的施用量不僅不會減少，反而還會增加。目前世界一些發(fā)達(dá)國家每公頃耕地化肥的施用量，韓國為526千克，日本為386千克，以色列為341千克，英國為320千克，而我國只有290千克。如果按國際通行的方法嚴(yán)格統(tǒng)計(jì)的話，再扣除我國復(fù)種面積的施肥量，實(shí)際上，我國化肥施用量僅為186千克，處于世界中下水平。面對越來越多的人口壓力，我們要想利用世界7%的耕地，養(yǎng)活占世界22%的人口，也只能依靠化肥提高產(chǎn)量。二、經(jīng)濟(jì)作物面積的擴(kuò)大，不意味著化肥使用量的減少，相反，增加了化肥的消費(fèi)量。由于經(jīng)濟(jì)作物能給農(nóng)民帶來更大的收入，也使農(nóng)民對化肥投入不再吝嗇，按照經(jīng)濟(jì)作物用肥量是糧食作物用肥量1.2-2倍、果蔬用肥量是糧食的1.3倍計(jì)，加上塑料溫棚復(fù)種面積增加的2-3倍的施肥量，化肥的潛在市場將會大大擴(kuò)展。據(jù)中科院南京土壤所研究表明：辣椒吸收的氮、磷養(yǎng)分，五分之三來自肥料；茄子吸收的氮、鉀養(yǎng)分，有一半來自肥料；西紅柿需要的養(yǎng)分有近一半來自肥料……農(nóng)民要想取得更大的經(jīng)濟(jì)利益，不增加化肥投入，別無選擇。三、生態(tài)環(huán)境建設(shè)，為化肥工業(yè)特別是氮肥工業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的市場空間。未來，我國生態(tài)環(huán)境建設(shè)任務(wù)非常艱巨，特別是國家最近批準(zhǔn)的“六大林業(yè)工程”建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)施，為化肥產(chǎn)品提供了巨大的商機(jī)，各地實(shí)施的退耕還林還草，封山育林工程，也使畜牧業(yè)“圈養(yǎng)”被“逼上梁山”，也將著手人工草場建設(shè)；大中城市人均綠化面積在逐年提高，正以每年3萬平方公里的面積增長。尤其值得注意的是：目前，各地生態(tài)林、水果林、速生林的建設(shè)方興未艾，已成為發(fā)展趨勢……這都需要大量的化肥投入。以氮為主要元素的氮肥產(chǎn)品，承擔(dān)著促使枝葉生長的獨(dú)特職能。迎來如此浩大的生態(tài)建設(shè)工程，自然有了更大的用武之地。3.3本地化肥市場份額全區(qū)現(xiàn)有耕地面積81662公頃,其中,旱田74318公頃，水田7344公頃。尤其是吉林省增產(chǎn)百億斤糧食，計(jì)劃在白城新開墾幾百萬畝良田，化肥用量會提高百分之三十。旱田年均投入化肥量為6.5萬噸，其中復(fù)合肥為3萬噸；水田年均投入化肥量為1.7萬噸，其中復(fù)合肥0.8萬噸。本項(xiàng)目產(chǎn)品部分在本地銷售，可降低運(yùn)輸成本。如銷售于區(qū)外或市外、省外，交通運(yùn)輸方便。四、技術(shù)方案、產(chǎn)品方案、規(guī)模及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)4.1、總技術(shù)方案的選擇本項(xiàng)目以煤為原料，經(jīng)過煤氣化、脫硫、變換、壓縮、合成等工序，其中造氣工段是整個(gè)化肥生產(chǎn)的前道工序，也是關(guān)鍵工序，工段的任務(wù)就是用煤和蒸汽制備合成氨的生產(chǎn)原料——半水煤氣。4.1.1煤氣化4.1.1.1煤氣化采用GSPTM氣化技術(shù)GSPTM氣化技術(shù)是20世紀(jì)70年代末，由前民主德國燃料研究所（DBI）開發(fā)并投入商業(yè)化運(yùn)行的大型粉煤氣化技術(shù)。該研究所創(chuàng)建于1956年，全稱為DeutschesBrennstoffinstitutFreiberg，一直致力于煤炭綜合利用的開發(fā)工作，即使在國際市場石油過剩時(shí)，也沒有中斷過對煤氣化技術(shù)的開發(fā)工作。針對化工行業(yè)，本著降低投資與成本，而研發(fā)出的GSPTM氣化技術(shù)是世界先進(jìn)的大型粉煤進(jìn)料氣流床加壓技術(shù)之一。分別于1979年和1996年，在弗賴貝格（Freiberg）建立了３ＭＷ和５ＭＷ兩套氣化中試裝置。目前這兩套裝置屬于瑞士可持續(xù)技術(shù)控股公司下屬的德國未來能源公司，試驗(yàn)過的煤種來自德國、中國、波蘭、前蘇聯(lián)、南非、西班牙、保加利亞、加拿大、澳大利亞和捷克等國家。東西德合并后，該技術(shù)擴(kuò)展應(yīng)用到生物質(zhì)、城市垃圾、石油焦和其他燃料等氣化領(lǐng)域。1989年東西德合并后，德國諾爾公司（Noell）公司收購了前東德燃料研究所氣化工藝部門，成為GSPTM氣化技術(shù)的擁有者。1999年諾爾公司被德國巴伯高克（Babcock）電力公司收購。2002年德國巴伯高克電力公司破產(chǎn)，瑞士可持續(xù)技術(shù)控股公司（SUSTECHoldingAG）收購其氣化技術(shù)部門并成立全資子公司-德國未來能源有限責(zé)任公司。4.1.1.2技術(shù)應(yīng)用雖然GSPTM氣化技術(shù)的擁有權(quán)幾經(jīng)變動，但是該技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用擴(kuò)展絲毫沒有停止過。1984年在德國黑水泵工廠采用GSPTM氣化技術(shù)建立了一套200MW的商業(yè)化裝置，粉煤處理能力為30t/h。該裝置在1984至1990年間，成功對普通褐煤及含鹽褐煤進(jìn)行了氣化，生產(chǎn)民用煤氣。東西德合并后，德國政府引進(jìn)天然氣取代了城市煤氣，且對垃圾處理有補(bǔ)貼政策，故1990年后，該裝置分別氣化過天然氣、焦油、廢油、漿料和固態(tài)污泥等原料，生產(chǎn)出的合成氣用于甲醇生產(chǎn)及聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）。2001年，巴斯夫（BASF）在英國的塑料廠建成30MW工業(yè)裝置，用于氣化塑料生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢料。2005年，捷克Vresova工廠采用GSPTM氣化技術(shù)建設(shè)的140MW工業(yè)裝置開車運(yùn)轉(zhuǎn)，其氣化原料為煤焦油，用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電項(xiàng)目（IGCC）。具體應(yīng)用成功范例見表1。表1GSPTM氣化工藝應(yīng)用成功范例氣化類型氣流床氣化爐氣流床氣化爐氣流床氣化爐用戶SchwarzePumpeBASFplc，SealsandsSokolovskduhelnd，a.s．所在地SchwarzePumpe，德國Middlesbrough，英國試車19842001計(jì)劃2005年反應(yīng)器類型氣流床，水冷壁氣流床，水冷壁氣流床，水冷壁熱容量130MW30MW140MW壓力28bar29bar28bar溫度140014001400反應(yīng)器體積11M3.5M15M激冷方式完全激冷局部激冷完全激冷供料系統(tǒng)煤粉/液態(tài)供料液態(tài)供料液態(tài)供料氣化原料1984-1990前采用普通的與含鹽的褐煤尼龍合成過程中產(chǎn)生的液體廢物，包括合氫氰酸和硝酸鹽的副產(chǎn)物以及含硫酸銨的有機(jī)物440MWIGCC的26個(gè)固定床氣化爐產(chǎn)生的焦油與其它液態(tài)副產(chǎn)品產(chǎn)品用于IGCC和甲醇的原氣燃料氣用于IGCC的燃?xì)?.1.1.3本技術(shù)在中國的業(yè)績中國是能源消耗大國，更是煤炭大國，石油資源相對缺乏。為了更好的推動GSPTM氣化技術(shù)在中國煤化工及煤制油領(lǐng)域的應(yīng)用，瑞士可持續(xù)技術(shù)控股公司于2005年5月與中國神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司成立合資公司，即北京索斯泰克煤氣化技術(shù)有限公司。截止2006年1月底，北京索斯泰克煤氣化技術(shù)有限公司已經(jīng)簽訂了三個(gè)技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同，其中與寧夏煤業(yè)集團(tuán)簽訂了83萬噸/年二甲醚一期60萬甲醇?xì)饣瘝u項(xiàng)目合同；與安徽淮化集團(tuán)簽訂30萬噸/年合成氨氣化島項(xiàng)目合同；與江蘇靈谷化工有限公司簽訂30萬噸/年合成氨氣化島項(xiàng)目合同。發(fā)展前景良好！4.1.2半水煤氣合成氨工藝路線本工藝路線為國內(nèi)成熟路線。4.1.2.1造氣->半水煤氣脫硫->壓縮機(jī)1，2工段->變換->變換氣脫硫->壓縮機(jī)3段->脫硫->壓縮機(jī)4，5工段->銅洗->壓縮機(jī)6段->氨合成->產(chǎn)品NH34.1.2.2采用甲烷化法脫硫除原料氣中CO.CO2造氣->半水煤氣脫硫->壓縮機(jī)1,2段->變換->變換氣脫硫->壓縮機(jī)3段->脫碳->精脫硫->甲烷化->壓縮機(jī)4,5,6段->氨合成->產(chǎn)品NH3。4.1.2.3火車接收工段原料煤炭由火車運(yùn)進(jìn)廠，經(jīng)化驗(yàn)合格后卸到煤場，由輸送機(jī)輸送到道線倉，從道線倉出來的煤炭經(jīng)斗式提升機(jī)提升和氣墊輸送機(jī)輸送到工作樓。4.1.2.4備煤系統(tǒng)工段預(yù)先被破碎到0～50mm的經(jīng)過計(jì)量的無金屬的煤，通過輸送機(jī)送入磨機(jī)，在磨機(jī)內(nèi)將煤碾碎到適于氣化的微粒（≥94%wt,≤250微米）。同時(shí)采用加熱的惰性氣流將其干燥到水份含量小于2％wt．經(jīng)研磨的干燥煤粉由壓縮氣體(N2或CO2)送到煤的加壓和投料系統(tǒng)。此系統(tǒng)包括鎖斗和給料器。鎖斗加煤后，即用壓縮氣(N2或CO2)加壓，然后將其送至給料器。再用壓縮氣(N2或CO2)從給料器中將干煤粉送到氣化爐的聯(lián)合噴嘴中，其中輸送煤粉線速度為6～8m/s；密相煤粉量為350-450Kg/m3；輸送能力為1200Kg/cm2?h。粉煤入爐量測量可通過帶稱重傳感器的加料器與入爐煤粉管線上的流量計(jì)4.1.2.5氣體及氣體冷卻除塵系統(tǒng)加壓干煤粉，氧氣及少量蒸汽通過聯(lián)合噴嘴進(jìn)入到氣化爐中。氣化爐包括一個(gè)帶水冷壁的氣化室和激冷室。氣化爐的操作壓力為25～40巴。根據(jù)進(jìn)料的組份和爐渣熔化的情況，氣化操作溫度控制在1350℃～1600從激冷室出來的粗合成氣經(jīng)兩級文氏管洗滌后，含飽和蒸汽的粗合成氣含塵量達(dá)到小于1mg/Nm3后送出界區(qū)。4.1.2.6黑水處理系統(tǒng)激冷室和文氏管排出的黑水經(jīng)減壓后送入兩級閃蒸罐去除黑水中的氣體成分，閃蒸罐內(nèi)的黑水則送入沉降槽，加入少量絮凝劑以加速灰水中細(xì)渣的絮凝沉降。沉降槽下部沉降物經(jīng)過濾機(jī)濾出的濾餅裝車外送。沉降槽上部的灰水與濾液一起送回激冷室作激冷水使用，將其中少量污水送界區(qū)外污水處理系統(tǒng)。4.1.3尿素的生產(chǎn)方法十分成熟。尿素的生產(chǎn)原理是氨與二氧化碳的合成，生產(chǎn)方法有水溶液全循環(huán)法、氣提法、中壓聯(lián)尿法，小氮企業(yè)大多采用水溶液全循環(huán)法。其反應(yīng)方程式為：2NH3（液）+CO2（氣）CO（NH2）2（液）+H2O（液）+Q4.1.4尿素的合成工藝路線主要反應(yīng)方程式2NH3（液）+CO2（氣）=NH4COONH2（液）NH4COONH2=CO（NH2）2（液）+H2O工藝流程簡述由造氣爐產(chǎn)生的半水煤氣脫碳后，其中大部分的二氧化碳由脫碳液吸收、解吸后，經(jīng)油水分離器，除去二氧化碳?xì)怏w中攜帶的脫碳液，進(jìn)入二氧化碳壓縮機(jī)系統(tǒng)，由壓縮機(jī)出來的二氧化碳?xì)怏w壓力達(dá)到16Kg后進(jìn)入尿素合成塔。從合成氨車間氨庫來的液氨進(jìn)入氨儲罐，經(jīng)過氨升壓泵加壓進(jìn)入高壓液氨泵，加壓至20Kg左右，經(jīng)過預(yù)熱后進(jìn)入甲胺噴射器作為推動液，將來自甲胺分離器的甲胺溶液增壓后混合一起進(jìn)入尿素合成塔。尿素合成塔內(nèi)溫度為186~190℃，壓力為200Kg4.2產(chǎn)品方案及技術(shù)指標(biāo)本產(chǎn)品方案是按目前工藝路線提出的，將通過交流研究再充實(shí)完善。4.2.1產(chǎn)品規(guī)模年產(chǎn)80萬噸尿素4.2.2技術(shù)指標(biāo)4.2.2.1原料煤:無煙煤:粒度15-25mm或25-100mm固定75%蒸汽:壓力0.4MPa,1-3MPa4.2.2.2產(chǎn)品:合成氨：氨含量（99.8%）殘留物含量（0.2%）

尿素GB-國家標(biāo)準(zhǔn):GB2440-2001)4.3關(guān)鍵設(shè)備4.3.1氣化爐氣化爐的結(jié)構(gòu)包括用耐熱碳鋼制成的水冷壁和激冷室。水冷壁由以碳化硅為屏蔽的冷卻盤管所組成。由于所形成的渣層保護(hù)，水冷壁的表面溫度會小于500℃。水冷壁僅在氣化室的底部加以固定，由氣化室和噴嘴安裝頂部的導(dǎo)軌來支撐，因此頂部產(chǎn)生熱膨脹不會產(chǎn)生熱應(yīng)力。冷卻盤管的數(shù)量取決于氣化爐的大小和負(fù)荷。出于安全考慮，水冷壁盤管的壓力要比爐內(nèi)操作壓力高，以防盤管泄漏或損壞。氣化爐外殼設(shè)有水夾套，用冷卻水進(jìn)行循環(huán)，故外殼溫度低于60另外，氣化爐可依氧氣、煤粉流量調(diào)節(jié)加以控制，亦可參照在線分析的氣體成分和氣化室與激冷室壓差加以調(diào)節(jié)。GSPTM氣化爐氣化干煤粉可以產(chǎn)生的粗合成氣（CO+H2）大于90%，相比之下，采用濕法進(jìn)料的水煤漿氣化爐產(chǎn)生的粗合成氣（CO+H2）大于80%，表3給出氣化爐出口處典型氣體組成。GSPTM氣化爐的高效率同時(shí)降低了煤和氧氣的消耗量，這意味著生產(chǎn)中原料成本得到降低，表4給出了GSPTM氣化工藝的消耗指標(biāo)。表1GSPTM氣化工藝的消耗指標(biāo)物料名稱1000Nm3(CO+H2)原料煤（灰份6.84wt%,低熱值27378kj/kg）564kg氧氣（純度99.6%）315Nm3蒸汽（300℃56kgGSPTM氣化爐可以根據(jù)用戶的要求加以設(shè)計(jì)，表2給出了GSPTM氣化爐的不同規(guī)模。表2不同規(guī)模的GSPTM氣化爐小中大項(xiàng)目規(guī)模200MW400MW800MW操作壓力（MPa）2.52.52.5產(chǎn)氣量（m3/h）50000160000320000結(jié)構(gòu)水冷壁水冷壁水冷壁尺寸（￠mm/Hmm）2000/35002900/52503650/6700進(jìn)展情況已商業(yè)運(yùn)行工藝包交付中完成關(guān)鍵計(jì)算如表所示，現(xiàn)今階段主要設(shè)計(jì)壓力為2.5MPa,如果更換粉煤輸送過程中的閥門組件，操作壓力可以提高到4.0MPa以上，相應(yīng)氣化爐的尺寸都將減小。目前在中國提供的GSPTM氣化爐設(shè)計(jì)壓力均為4.0MPa4.3.2由配有火焰檢測器的點(diǎn)火噴嘴和生產(chǎn)噴嘴所組成，故稱為組合式氣化噴嘴。受到高熱負(fù)荷的噴嘴部件由噴嘴循環(huán)冷卻系統(tǒng)來強(qiáng)制冷卻。噴嘴的材質(zhì)為奧氏體不銹鋼，高熱應(yīng)力的噴嘴頂端材質(zhì)為鎳合金。由中心向外的環(huán)隙依次為氧氣、氧氣/蒸汽、煤粉通道。幾根煤粉輸送管均布進(jìn)入最外環(huán)隙，并在通道內(nèi)盤旋，使煤粉旋轉(zhuǎn)噴出。給煤管線末端與噴嘴頂端相切，在噴嘴外形成一個(gè)相當(dāng)均勻的煤粉層，與氣化介質(zhì)混合后在氣化室中進(jìn)行氣化。因此從給煤管出口到噴嘴頂端之間只產(chǎn)生很小的熱應(yīng)力。圖5給出了組合氣化噴嘴的外觀示意圖。4.3.3水冷壁水冷壁如圖6所示,是由液體熔渣、固體熔渣、膜式壁、碳化硅耐火填充料、加壓冷卻水管和抓釘組成的。氣化反應(yīng)過程中，爐內(nèi)溫度很高，燃燒產(chǎn)生的液態(tài)熔渣被噴嘴以小渣滴的形式噴至水冷壁上，在水冷壁內(nèi)層上形成固態(tài)渣層。該固態(tài)渣層的厚度取決于爐內(nèi)火焰溫度和熔渣的粘結(jié)特性。水冷壁可以通過固態(tài)渣層厚度的變化自動調(diào)節(jié)氣化爐的運(yùn)行工況。圖7給出氣化過程中水冷壁的溫度分布示意圖。當(dāng)由于系統(tǒng)故障而使固態(tài)渣層變厚時(shí)，固態(tài)渣最內(nèi)層的在高溫下逐漸熔化，直至達(dá)到穩(wěn)定的固態(tài)渣層厚度。當(dāng)設(shè)備初始運(yùn)行時(shí)，固態(tài)渣層會逐漸積累，直至達(dá)到穩(wěn)定的固態(tài)渣層厚度。在氣化過程，固態(tài)渣層可以自動調(diào)節(jié)，始終保持在穩(wěn)定的厚度，此即為以渣抗渣原理。由于固態(tài)渣層的自行修復(fù)功能，保證了水冷壁的使用壽命在10年以上。4.4.GSPTM煤氣化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)采用干煤粉（水份含量＜2%）作氣化原料，根據(jù)后續(xù)化工產(chǎn)品的要求，煤粉可用氮?dú)饣蚨趸驾斔?，故操作十分安全。由于氣化溫度高，故對煤種的適應(yīng)性更為廣泛，從較差的褐煤、次煙煤、煙煤、無煙煤到石油焦均可使用，也可以兩種煤摻混使用。對煤的灰熔點(diǎn)的適用范圍比其他氣化工藝更寬，即使是高水份、高灰份、高硫含量和高灰熔點(diǎn)的煤種也能使用。氣化溫度高，一般在1450℃~1600℃。碳轉(zhuǎn)化率高達(dá)99%（v）以上，煤氣中甲烷含量極少。（CH4＜0.1%（v））不含重?zé)N，CO+H氧耗較低，與水煤漿加壓氣化工藝相比，氧耗低約15~20%（v），可降低配套氣分裝置投資和運(yùn)行費(fèi)用。氣化爐采用水冷壁結(jié)構(gòu)，無耐火材料襯里。水冷壁設(shè)計(jì)壽命按25年考慮。正常使用時(shí)維護(hù)量很少，運(yùn)行周期長。只有一個(gè)組合噴嘴（開工噴嘴與生產(chǎn)噴嘴合二為一），噴嘴使用壽命長，為氣化裝置長周期運(yùn)行提供了可靠保障冷煤氣效率高達(dá)80%以上。對環(huán)境影響小，氣化過程無廢氣排放。流體上進(jìn)下出，單噴嘴，水激冷流程，設(shè)備和工藝簡單，投資省，建設(shè)周期短4.5.主要設(shè)備：本技術(shù)采用瑞士可持續(xù)技術(shù)控股公司合成氨、尿素等成套設(shè)備。五、建廠位置及總平面圖初步方案5.1、建廠位置年產(chǎn)80萬噸尿素項(xiàng)目擬選址在白城陽山南側(cè)，延人工運(yùn)河以西，占地面積40萬平方米，在此建廠的優(yōu)越性：第一是利于供水。項(xiàng)目春、夏、秋的主要水源供應(yīng)地是人工運(yùn)河。第二是利于排水。生產(chǎn)后可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水可由運(yùn)河直接排入農(nóng)田。第三是利于供電。一期工程主供電是東北電網(wǎng)的白城一次變電站，離廠區(qū)僅3公里距離?！笆濉蹦┢冢S著白城陽山30兆瓦火力發(fā)電站的建設(shè)，可直接由電廠供電。第四是便于公路、鐵路運(yùn)輸。與項(xiàng)目同時(shí)建設(shè)的包含由陽山火車站—廠區(qū)的貨場運(yùn)輸鐵路運(yùn)輸線?？芍苯釉趶S區(qū)內(nèi)裝車、卸貨，鐵路線路僅為2.55.2、總平面圖初步構(gòu)設(shè)（略）六、公用工程6.1、給排水工程：6.1.1供水白城地區(qū)水域?qū)拸V，水資源極其豐富。地下水儲量達(dá)到127億立方米，僅白城市區(qū)儲量就達(dá)20億立方米/年，是一個(gè)天然的地下大水庫。地上有嫩江、洮兒河流經(jīng)域內(nèi)，在水源基礎(chǔ)建設(shè)上，洮兒河上游有查爾森水庫，水庫儲水充足；實(shí)施“引嫩入白”工程后，嫩江之水將最大限度地滿足項(xiàng)目發(fā)展用水需要。供水經(jīng)處理后能達(dá)到工業(yè)用水要求。供水水壓為0.3兆帕,年供水180萬噸,可循環(huán)使用80萬噸/時(shí),生活用水忽略不計(jì)。6.1.2排水排水為生產(chǎn)性污水排污系統(tǒng)及含氨水的排放，循環(huán)水系統(tǒng)要在涼水塔附近，經(jīng)處理后可重復(fù)使用，也可有少部分排入農(nóng)田肥田。6.2、供電工程6.2.1用電負(fù)荷及負(fù)荷等級。本工程總計(jì)用電負(fù)荷約為2600KW/小時(shí)左右。年用電8000萬度。負(fù)荷等級：本工程用電大部分屬于二級負(fù)荷，部分屬于一級負(fù)責(zé)。電壓等級：向本工程總變電站供電電壓110千伏；向各分電站供電35千伏；向各生產(chǎn)裝置、輔助生產(chǎn)設(shè)施及公用工程供電6千伏；供電由白城一次變電站供電。6.3、電信廠區(qū)電信系統(tǒng)要根據(jù)生產(chǎn)管理的需要，為工藝裝置、輔助設(shè)施和公用工程、辦公系統(tǒng)提供通訊聯(lián)絡(luò)，盡量依托城市電訊的能力、力求技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，達(dá)到傳輸迅速、網(wǎng)絡(luò)透明、兼容性強(qiáng)、圖文數(shù)據(jù)處理和計(jì)算機(jī)信息傳送等功能一體化。6.4、供熱本裝置廠區(qū)內(nèi)設(shè)蒸氣站，統(tǒng)籌計(jì)算裝置的需熱強(qiáng)度，設(shè)計(jì)鍋爐容量和能力。估算年產(chǎn)80萬噸尿素項(xiàng)目用汽量為冬季120噸/時(shí)，夏季105噸/時(shí)，壓力0.6Mpa，溫度170℃6.5、鐵路、公路運(yùn)輸鐵路由陽心火車站分出延長米約為2.5—3公里6.6、倉儲設(shè)施（1）項(xiàng)目產(chǎn)品區(qū)要集中到鐵路運(yùn)輸延線排開，以方便外運(yùn)。（2）其它固體物的倉儲和運(yùn)輸要根據(jù)產(chǎn)量及庫存時(shí)間統(tǒng)籌設(shè)計(jì)規(guī)劃。6.7、公用工程主要生產(chǎn)設(shè)備序號名稱規(guī)格套備注1凈水廠20001座2涼水塔400T/h2座3蒸氣鍋爐100T/h1座4蒸氣分配、換熱站20T/h16座5污水處理站3001座6空壓站1套7汽車庫15001套8循環(huán)水廠6001座9消防站30001座10電力配電站1座小計(jì)26座套七、勞動定員、環(huán)境保護(hù)及消防安全7.1、勞動定員參考大唐電力在海拉爾項(xiàng)目用人安排數(shù)，估算本項(xiàng)目勞動定員700人。7.2、環(huán)境保護(hù)依據(jù)大唐電力在海拉爾項(xiàng)目工程環(huán)保處理方案，廠區(qū)的廢水、廢氣、廢渣要經(jīng)嚴(yán)格處理。本工程所產(chǎn)生的廢水多為生產(chǎn)工藝中DDGS干燥后的廢水，年處理量為30萬噸，回收工藝使用一部分，余下部分處理后可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，并排入人工運(yùn)河。生產(chǎn)中有部分廢氣二氧化碳排入空中。鍋爐蒸氣站每年有鍋爐煤渣產(chǎn)生，可出售給建材廠，用于生產(chǎn)砌塊磚。在項(xiàng)目前期要做好環(huán)評工作。3、消防安全水煤氣生產(chǎn)過程中，在反應(yīng)工段是易燃易爆場所，在設(shè)計(jì)及生產(chǎn)中要嚴(yán)格按消防安全生產(chǎn)法規(guī)執(zhí)行，杜絕跑、冒、滴、漏現(xiàn)象的發(fā)生。根據(jù)工藝需要設(shè)立四個(gè)消防站，配置4臺消防車，全廠消防控制中心。生產(chǎn)區(qū)設(shè)全廠高壓水消防系統(tǒng)，低壓水消防系統(tǒng)和生產(chǎn)區(qū)內(nèi)其它消防系統(tǒng)等。八、項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度安排2009年5月—2009年5月可行性報(bào)告及論證2009年6月—2009年12月初步設(shè)計(jì)2010年1月—2010年5月初步設(shè)計(jì)審查2010年6月—2011年3月工程土建及設(shè)備安裝2011年4月—2011年9月工程設(shè)備調(diào)試2011年10月—工程投產(chǎn)九、投資估算及資金籌措1、投資估算的范圍（1）本項(xiàng)目為年產(chǎn)80萬噸尿素項(xiàng)目，第一部分的費(fèi)用中有：原料煤及粉碎車間、造氣車間、合成氨車間、尿素車間、供熱站、污水處理站、固體廢棄物的綜合利用、鐵路專用線、貯罐區(qū)（酒精、酸堿貯罐）、倉庫（包括成品、五金及綜合材料、化工原料）、水凈化廠、蒸氣站及換熱站、空壓站、維修車間、火車車輛檢驗(yàn)車間、食堂、綜合辦公樓、浴室、專家樓、倒班宿舍等生活設(shè)施，廠內(nèi)外運(yùn)輸、廠區(qū)弱電通訊系統(tǒng)、廠區(qū)外管線工程、總圖工程及廠內(nèi)外給排水工程。（2）第二部分其它工程中有待攤投資（包括建設(shè)單位管理費(fèi)、辦公及生活用具購置費(fèi)、聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)、出國人員考察費(fèi)、外國人員來華費(fèi)、引進(jìn)設(shè)備商檢費(fèi)、工程保險(xiǎn)費(fèi)、工程勘察、設(shè)計(jì)費(fèi)、工程監(jiān)理費(fèi)、城市配套費(fèi)、項(xiàng)目前期工作費(fèi)及電力、環(huán)科、鐵路設(shè)計(jì)的其它費(fèi)用等），無形資產(chǎn)投資（包括土地轉(zhuǎn)讓費(fèi)、引進(jìn)技術(shù)軟件費(fèi)及從屬費(fèi)），遞延資產(chǎn)（包括國內(nèi)培訓(xùn)費(fèi)、生產(chǎn)技術(shù)人員國外培訓(xùn)費(fèi)）。（3）基本預(yù)備費(fèi)由兩部分組成：國內(nèi)配套工程費(fèi)用按第一、第二部分合計(jì)數(shù)扣除鐵路專用線費(fèi)用后的10%計(jì)??；引進(jìn)設(shè)備及引進(jìn)技術(shù)軟件費(fèi)部分按2%計(jì)取。本估算不包含供水、污水排放及廠外通訊增容費(fèi)。2、建設(shè)投資估算（1）本工程預(yù)計(jì)建設(shè)投資估算300000萬元（其中外匯5600萬美元），詳見附表“建設(shè)投資估算表）。（2）建筑面積為8萬平方米（未包括鐵路用房所需面積）（3）投資構(gòu)成如下表：序號工程名稱投資額占建設(shè)總投資1建筑工程8000026.02設(shè)備價(jià)值16000052.03安裝工程200007.04其它費(fèi)用4000015人民幣100其中外匯（美元）5600（4）土建主要材料估算如下表：序號名稱單位數(shù)量規(guī)格1水泥噸1100425#525#2鋼材噸220Ⅱ級鋼3木材立方米100成材（5）附件建設(shè)投資估算表。3、資金籌措及用款計(jì)劃（1）資金用款計(jì)劃編制依據(jù)本項(xiàng)目資金用款計(jì)劃根據(jù)建設(shè)進(jìn)度計(jì)劃及業(yè)主的意見安排，計(jì)劃建設(shè)進(jìn)度為3年，各年度資金用款數(shù)額按工程進(jìn)度作相應(yīng)估算。（2）總投資本項(xiàng)目估算總投資為330000萬元（其中外匯560萬美元），包括建設(shè)投資300000萬元（其中外匯560萬美元），流動資金50000萬元。（3）資本金根據(jù)國務(wù)院國發(fā)[1996]35號文件規(guī)定，投資項(xiàng)目資本金必須達(dá)到總投資的20%，故本項(xiàng)目資本金為7000萬元。（4）資金籌措初步確定項(xiàng)目資金籌措方案如下：項(xiàng)目資本金7000萬元（含征地費(fèi)）；建設(shè)資金300000萬元；流動資金30000萬元。資金來源：白城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)以土地及基礎(chǔ)設(shè)施工程投資4000萬元；申請國家資金1億元人民幣；引進(jìn)投資2.1億元。4、流動資金（1）本項(xiàng)目流動資金按分項(xiàng)估算法估算，其中主要原料煤炭的周轉(zhuǎn)天數(shù)按15天計(jì)算；其它原材料按30天計(jì)算；燃料按21天計(jì)算；應(yīng)收帳款按35天計(jì)算；在產(chǎn)品按3天計(jì)算；產(chǎn)成品按5天計(jì)算；現(xiàn)金按7天計(jì)算；應(yīng)付帳款按30天計(jì)算。所以如滿負(fù)荷生產(chǎn)年約需流動資金30000萬元。十、經(jīng)濟(jì)效益分析本項(xiàng)目為吉林省白城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)年產(chǎn)80萬噸尿素項(xiàng)目，基本方案選址在白城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)陽山鐵路車站南側(cè)，引進(jìn)德國未來能源有限責(zé)任公司的技術(shù)，工程建設(shè)周期為2年，主要建設(shè)設(shè)施為原料煤及粉碎車間、造氣車間、合成氨車間、尿素車間、供熱站、污水處理站、固體廢棄物的綜合利用、鐵路專用線、貯罐區(qū)（酒精、酸堿貯罐）、倉庫（包括成品、五金及綜合材料、化工原料）、水凈化廠、蒸氣站及換熱站、空壓站、維修車間、火車車輛檢驗(yàn)車間、食堂、綜合辦公樓、浴室、專家樓、倒班宿舍等生活設(shè)施，廠內(nèi)外運(yùn)輸、廠區(qū)弱電通訊系統(tǒng)、廠區(qū)外管線工程、總圖工程及廠內(nèi)外給排水工程。年產(chǎn)80萬噸尿素。1、分析依據(jù)●1993年國家計(jì)委、建設(shè)部發(fā)布的《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)方法與參數(shù)》（第二版）●電力工業(yè)部《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)分析方法》2000年版●國家計(jì)委、財(cái)政部對燃料乙醇項(xiàng)目擬定的優(yōu)惠政策政策●費(fèi)率、稅率按國家對尿素?cái)M定的優(yōu)惠政策?！窠?jīng)濟(jì)效益分析依照大唐電力海拉爾工程經(jīng)濟(jì)效益分析測算。2、主要參數(shù)確定依據(jù)（1）主導(dǎo)產(chǎn)品—尿素價(jià)格依據(jù)尿素在我國屬于老產(chǎn)品，價(jià)格為1600元/噸。（2）煤炭價(jià)格依據(jù)本方案的主要原料是煤炭，每生產(chǎn)一噸尿素需要2噸霍林河煤，年消耗煤炭160萬噸，煤炭價(jià)格到白城平均為150元/噸。3、評價(jià)方案確定企業(yè)所得稅減按0%征收。4、產(chǎn)品成本估算（1）產(chǎn)品名稱及生產(chǎn)規(guī)模a、年產(chǎn)尿素80萬噸；（2）單位產(chǎn)品成本估算主要產(chǎn)品為尿素，其它副產(chǎn)品不計(jì)。3、產(chǎn)品成本估算依據(jù)（1）原材料本項(xiàng)目成本估算中、原材料、燃料、動力消耗定額按目前國內(nèi)市場價(jià)測算。（2）燃料及動力本項(xiàng)目年用工藝水180萬噸，年用電8000萬度。采用電網(wǎng)供電，每度電0.8元。蒸氣為每噸40元，水每噸為2.5元。（3）人員工資與津貼本項(xiàng)目所需人員700人，其中高級管理人員6名，中級管理人員30名，技術(shù)人員200名，生產(chǎn)及輔助生產(chǎn)人員464名。高級管理人員年薪平均60000元/人計(jì)算，中級管理人員每人工資按3萬/人計(jì)，技術(shù)人員每人按每年2.5萬元/人計(jì)，生產(chǎn)及輔助人員每人每年按1.5萬元計(jì)，年工資總額為1286萬元。以上工資含養(yǎng)老金、待業(yè)保險(xiǎn)金、醫(yī)療保險(xiǎn)及福利等。（4）制造費(fèi)用制造費(fèi)用包括折舊費(fèi)、修理費(fèi)、物料消耗、低值易耗品攤銷、原材料運(yùn)輸?shù)?、勞動保護(hù)費(fèi)及其它費(fèi)用。其中折舊費(fèi)計(jì)算方法如下：采用直線折舊制，共形成固定資產(chǎn)原值300000萬元，其中房屋形成原值80000萬元，機(jī)器設(shè)備形成固定資產(chǎn)原值為180000萬元。房屋建筑物按20年折舊，年折舊率為4.75%。機(jī)器設(shè)備按20年折舊，年折舊率為4.75%。固定資產(chǎn)凈殘值率為5%。（5）管理費(fèi)用管理費(fèi)用包括無形資產(chǎn)及開辦費(fèi)攤銷、公司經(jīng)銷、勞動保護(hù)費(fèi)、土地使用費(fèi)、房產(chǎn)稅、業(yè)務(wù)招待費(fèi)和其它費(fèi)用，無形資產(chǎn)中的土地使用權(quán)按30年攤銷，其它無形資產(chǎn)按10年攤銷，遞延資產(chǎn)按5年攤銷。（6）銷售費(fèi)用銷售費(fèi)用包括產(chǎn)品運(yùn)輸、廣告，除運(yùn)費(fèi)按當(dāng)年銷售收入的1.5%計(jì)算。4、銷售收入及稅金、估算（1）本項(xiàng)目第一年的生產(chǎn)負(fù)荷為40%，以后每年均為100%。（2）產(chǎn)品售價(jià)尿素每噸售價(jià)1600元，包括其他產(chǎn)品銷售收入為18億元。（3）稅率為零5、利潤估算及分析（1）利潤估算經(jīng)測算生產(chǎn)期年平均利潤總額為3.45億元元。（2）利潤分析本項(xiàng)目基本方案銷售利潤率為22.4%。（3）利潤指標(biāo)序號項(xiàng)目指標(biāo)1銷售利潤率（%）22.42銷售利稅率（%）34.873投資利潤率(%)26.214投資利稅率（%）36.886、投資回收能力分析（1）本項(xiàng)目建設(shè)期為2年，生產(chǎn)期按20年計(jì)。投資回收期為（含建設(shè)期）11年。（3）技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯總表序號指標(biāo)名稱單位指標(biāo)1總投資萬元3300001.1建設(shè)投資萬元3000001.2流動資金萬元300002工作制度2.1全年生產(chǎn)天數(shù)天3502.2每天生產(chǎn)班次班33項(xiàng)目定員7003.1其中生產(chǎn)工人4644項(xiàng)目新增建筑面積m2800005年總成本費(fèi)用萬元1450006年銷售收入萬元1800006.1銷售利潤率%22.407年利潤萬元345008全員勞動生產(chǎn)率萬元/人年2388.1投資利潤率%26.219財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率%2610財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值(8%)%8920411投資回收期年12從建設(shè)期年1312.1從投產(chǎn)期11

電化學(xué)技術(shù)在新能源中的利用一.能源的概況1.能源的重要性1.能源的重要性自古以來,人類就為改善生存條件和促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不停地進(jìn)行奮斗.在這一過程中,能源一直扮演著重要的角色.從世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的歷史和現(xiàn)狀來看,能源問題已成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中一個(gè)具有戰(zhàn)略意義的問題,能源的消耗水平已成為衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的重要標(biāo)志,能源問題對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著決定性的作用.2.能源的種類2.能源的種類大自然賦予人類的能源是多種多樣的,一般可分為常規(guī)能源和新能源兩大類.常規(guī)能源包括煤炭,石油,天然氣和水能,而新能源有生物質(zhì)能,核能,風(fēng)能,地?zé)崮?海洋能,太陽能和氫能等.其中煤炭,石油,天然氣被成為化石能源,水能,生物質(zhì)能,風(fēng)能,太陽能和氫能等是可再生能源.3.化石能源的問題(1)化石能源的短缺化石能源的短缺能源是人類賴以生存和社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈,但目前主要使用的化石能源的儲量不多.據(jù)2002年世界探明的化石能源的儲量和使用量統(tǒng)計(jì),世界上煤,石油和天然氣的儲采比分別為204,40和60年,中國的情況更為嚴(yán)峻,據(jù)2002年統(tǒng)計(jì),中國煤,石油和天然氣的儲采比只有82,15和46年.這表明在人類歷史的長河中,只有很短的一段時(shí)間能使用化石能源.隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速增長,對能源的需求也持續(xù)攀升.我國一次能源消費(fèi)總量從1978年的5.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,上升到2002年的14.3億噸.據(jù)估計(jì),我國在2004,2020和2050年的石油消費(fèi)量達(dá)3,4.5和6億噸,其中進(jìn)口量分別為1,2.7和4億噸.4億噸的進(jìn)口量相當(dāng)于目前美國的石油進(jìn)口量,這不但會制約我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,而且對國家的安全也十分不利.(2)化石燃料造成嚴(yán)重環(huán)境污染和氣候異?；剂显斐蓢?yán)重環(huán)境污染和氣候異常化石燃料的使用引起的環(huán)境污染,排放的CO2會造成溫室效應(yīng),使全球氣候變暖.有關(guān)機(jī)構(gòu)已向聯(lián)合國發(fā)出警告,如再不對CO2的排放采取嚴(yán)厲措施,在10年內(nèi),世界的氣候?qū)a(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的變化.我國的環(huán)境污染問題更是日趨嚴(yán)重,目前,我國CO2排放量占世界總排放量的14%,在美國之后位居第二,估計(jì)到2025年,將位居第一.在本世紀(jì)初聯(lián)合國關(guān)于環(huán)境污染的調(diào)查中,發(fā)現(xiàn)在世界上十個(gè)環(huán)境污染最嚴(yán)重的城市中,七個(gè)在中國.它們是太原,北京,烏魯木齊,蘭州,重慶,濟(jì)南和石家莊.4.21世紀(jì)世界能源發(fā)展趨勢世紀(jì)世界能源發(fā)展趨勢(1)節(jié)能技術(shù)將備受重視節(jié)能技術(shù)將備受重視節(jié)能就是提高能源利用率,減少能源的浪費(fèi).目前節(jié)能技術(shù)水平已是一個(gè)國家能源利用情況的綜合性指標(biāo),也是一個(gè)國家總體科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志.許多研究報(bào)告指出,依靠節(jié)能可以將能源需求量降低2530%.我國在能源利用方面的效率很低,我國的能耗很高,是世界平均水平的2倍,發(fā)達(dá)國家的5-10倍,因此更應(yīng)重視節(jié)能技術(shù),我國應(yīng)該充分重視化石能源的高效利用.(2)世界能源系統(tǒng)將發(fā)生重大變革世界能源系統(tǒng)將發(fā)生重大變革據(jù)預(yù)測,20世紀(jì)形成的以化石燃料為主的世界能源系統(tǒng)將在21世紀(jì)轉(zhuǎn)換成以可再生能源為主的新的世界能源系統(tǒng).在20世紀(jì)末,化石燃料的使用量占了世界一次能源用量的89.5%.據(jù)世界能源委員會(WEC)和國際應(yīng)用分析系統(tǒng)研究所的研究報(bào)告認(rèn)為,在20世紀(jì)上半葉,化石燃料仍將是世界一次能源的主體,但到21世紀(jì)下半葉,太陽能,生物質(zhì)能,風(fēng)能等新能源將占世界能源的50%左右.(3)煤炭將作為過渡能源而受到重視煤炭將作為過渡能源而受到重視由于石油和天然氣的儲量較少,而煤炭儲量相對較多,因此煤炭將作為一種過渡能源而在21世紀(jì)上半葉受到重視.主要發(fā)展的技術(shù)是潔凈煤技術(shù),煤液化和汽化技術(shù).(4)新化石能源的開發(fā)將得到強(qiáng)化新化石能源的開發(fā)將得到強(qiáng)化近年來發(fā)現(xiàn),在海洋300米深處有甲烷水合物存在.目前,甲烷水合物的開發(fā)已經(jīng)受到特別的關(guān)注.據(jù)估計(jì),世界甲烷水合物的儲量可能超過石油,天然氣和煤炭儲量的總和.因此,甲烷水合物作為儲量巨大的未開發(fā)能源開始受到世界各國的高度重視.(5)核能的利用將進(jìn)一步得到重視核能的利用將進(jìn)一步得到重視據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),在20世紀(jì)末,全世界運(yùn)行的核電站有436座,總發(fā)電量為3.5億千瓦.這些電站主要分布在美,法,日,英,俄等31個(gè)國家,近年來,由于擔(dān)心核電站運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性,核廢料對環(huán)境的影響和核技術(shù)擴(kuò)散對世界安全性的影響,核能的發(fā)展在發(fā)達(dá)國家已有下降趨勢,但在亞洲地區(qū)仍有強(qiáng)勁的增加趨勢,我國準(zhǔn)備在今后幾年內(nèi)建造4座核電站.受控核聚變是一直受人們關(guān)心的技術(shù),因?yàn)樵诤Ｋ写蠹s有23.4億萬噸氘,如受控核聚變技術(shù)在21世紀(jì)能得到應(yīng)用,在21世紀(jì)末,核能可望占世界一次能源的30%左右.(6)可再生能源的開發(fā)將越來越受到重視可再生能源的開發(fā)將越來越受到重視鑒于化石燃料的短缺及化石燃料的使用引起嚴(yán)重的環(huán)境污染和氣候異常,人們對新能源的開發(fā)越來越重視.其中水力能,地?zé)崮?海洋能和風(fēng)能的可利用資源有限,因此,太陽能,生物質(zhì)能和氫能的利用將倍受關(guān)注.二.生物質(zhì)能的利用1.生物質(zhì)能的優(yōu)點(diǎn).(1)生物質(zhì)來源豐富地球上每年生長的生物質(zhì)總量約14001800億噸,相當(dāng)于目前世界總能耗的10倍,我國的生物質(zhì)能也極為豐富,可作為能源開發(fā)的生物質(zhì)能總量可達(dá)4.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤.加上生物質(zhì)能可再生.因此,生物質(zhì)能的高效,規(guī)?；每捎行Ь徑馐澜缒茉垂┬杳?(2)生物質(zhì)能可多途徑利用(a)直接燃燒.其熱能和蒸汽可發(fā)電,技術(shù)成熟,但效率低.(b)生物轉(zhuǎn)化.包括制沼氣和水解發(fā)酵制取醇類.生物質(zhì)制甲醇和乙醇技術(shù)基本成熟,但生產(chǎn)成本較高.生物質(zhì)制沼氣技術(shù)相當(dāng)成熟.2002年全國已建1300多萬個(gè)沼氣池.(c)光熱轉(zhuǎn)化.通過氣化,裂解,光催化等技術(shù),獲得氣,液體燃料來發(fā)電.(d)生物柴油.從油料植物提取植物油,經(jīng)甲酯化得生物柴油.它有含氧高,含硫低,分解性能好,燃燒效率高等優(yōu)點(diǎn).(3)生物質(zhì)能利用的環(huán)境污染少由于生物質(zhì)利用過程中釋放的CO2是其生長過程通過光合作用從環(huán)境吸收的,所以生物質(zhì)能的利用過程不排放額外的CO2,而對環(huán)境污染少.生物質(zhì)能的利用還能降低污染.如可利用生物質(zhì)熱解汽化技術(shù)處理生活垃圾等,可得到以甲烷為主的燃?xì)?實(shí)現(xiàn)垃圾的減量化,無害化,資源化.2.生物質(zhì)能利用的問題2.生物質(zhì)能利用的問題生物質(zhì)能利用的缺點(diǎn)主要是生物質(zhì)分布廣,大面積收集成本高,經(jīng)濟(jì)的收集半徑在50公里以內(nèi),只適合建立小型,分散的生物質(zhì)能利用系統(tǒng).而小型轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的效率低,不提高生物質(zhì)能的利用效率就不能獲得好的經(jīng)濟(jì)效益,這是生物質(zhì)能至今未能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一.因此,如何在小型,分散體系實(shí)現(xiàn)能量的高效,清潔及規(guī)?；檬瞧惹行枰鉀Q的問題.三.太陽能的利用1.太陽能的優(yōu)點(diǎn)太陽能的優(yōu)點(diǎn)(1)太陽能來源豐富太陽能來源豐富太陽能來源豐富是眾所周知的,這似乎是一種用之不絕,取之不盡的能源.太陽內(nèi)部不停地進(jìn)行熱核反應(yīng),釋放出巨大的能量,輻射到地球上的能量只占起輻射總能量的極小部分,約1/22億,但地球每年接收的太陽能至少有6×1017千瓦小時(shí),相當(dāng)于74萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能量.其中被植物吸收的僅占0.015%.可見,開發(fā)太陽能利用的潛力很大.(2)太陽能的使用沒有污染問題太陽能的使用沒有污染問題這也是眾所周知的,太陽能的使用基本上沒有污染問題.(3)太陽能可多途徑利用太陽能可多途徑利用(a)太陽能的熱利用.如太陽能熱水器,太陽灶,太陽能蓄熱池發(fā)電等.(b)太陽能發(fā)電.如太陽能電池和光電池.(c)光催化和光電催化制氫.主要用這兩種技術(shù)從水或生物質(zhì)中制得氫氣.2.太陽能利用的概況太陽能利用的概況近年來,太陽能的利用發(fā)展很快,據(jù)1997年的數(shù)據(jù),全球太陽能發(fā)電量已達(dá)800兆瓦.到2000年,日本已有7萬個(gè)住宅用上太陽能電池,美國和歐盟計(jì)劃在2010年前安裝100萬套太陽能電池.特別是把太陽能電池與屋頂瓦結(jié)合成光電發(fā)電系統(tǒng),目前歐洲已有300套,年發(fā)電量為1億千瓦.這種系統(tǒng)不但可供應(yīng)清潔能源,而且美觀耐用,壽命可達(dá)25年.太陽能的熱利用發(fā)展更快.特別在我國,太陽能熱水器的年產(chǎn)值已達(dá)60多億元,居世界首位.3.太陽能利用的問題太陽能利用的問題開發(fā)太陽能利用的主要問題是如何提高太陽能的轉(zhuǎn)換效率,其次是降低成本,這對我國特別重要,目前我國生產(chǎn)太陽能電池的能力已達(dá)幾百兆瓦,但由于價(jià)格高,基本上都銷往國外.第三,一些技術(shù),如光催化和光電催化制氫技術(shù)還沒成熟,沒有達(dá)到實(shí)用化的階段,應(yīng)該抓緊這方面的研究和發(fā)展.四.氫能的利用1.氫能的優(yōu)點(diǎn)氫能的優(yōu)點(diǎn)(1)氫是自然界儲量最豐富的元素.(2)氫是除核燃料外發(fā)熱量最大的燃料.(3)氫燃燒生成水,是世界上最清潔的燃料.(4)燃燒性能好,可燃范圍大,燃燒速度快.(5)氫可用多種方法大規(guī)模生產(chǎn).(6)氫的利用形式多,可通過燃燒發(fā)電,通過燃料電池發(fā)電等.2.對氫能利用的重視2002年加拿大舉辦了以"氫行星"為主題的第14屆世界氫能源大會.2003年在華盛頓召開15個(gè)國家和地區(qū)參加的"國際氫能經(jīng)濟(jì)合作伙伴"會議.冰島計(jì)劃用40年時(shí)間將冰島建成"氫社會".布什將投資120億美元來促進(jìn)氫能源的發(fā)展.過去5年,工業(yè)化國家在氫能開發(fā)領(lǐng)域的投入年均遞增20.5%.氫將取代天然氣,油和煤而成為未來世界的主要能源,進(jìn)入氫能時(shí)代已成為近年來的熱門話題,21世紀(jì)將是氫能世紀(jì).布什舉著使用氫燃料的照相機(jī)我國對發(fā)展氫能經(jīng)濟(jì)也開始重視,參加了2003年在華盛頓召開的有15國家參加的"國際氫能經(jīng)濟(jì)合作伙伴"會議.2004和2005舉辦了兩次關(guān)于氫能經(jīng)濟(jì)的中美雙邊會議.今年一月,中國科學(xué)院院士局召開了關(guān)于"石油替代能源"的研討會,主要討論石油資源可持續(xù)性分析,石油的替代能源,氫能燃料和我國的石油替代能源.并要組織人員進(jìn)行軟課題研究.3.氫能的問題3.氫能的問題(1)氫的價(jià)格氫的制備,儲存和運(yùn)輸中的價(jià)格問題,是影響走進(jìn)氫能時(shí)代的很關(guān)鍵的問題.要降低其價(jià)格,必須形成氫的制備,儲存和運(yùn)輸?shù)木W(wǎng)絡(luò).(2)廉價(jià)清潔的制氫技術(shù)問題(2)廉價(jià)清潔的制氫技術(shù)問題目前制氫效率很低,氫的制取要消耗大量的能量,因此尋求大規(guī)模的廉價(jià)清潔的制氫技術(shù)是各國科學(xué)家共同關(guān)心的問題.(a)化石燃料制氫:目前,96%氫從化石燃料制備,技術(shù)成熟,但要造成環(huán)境污染.(b)電解水制氫:技術(shù)成熟,但耗能多,價(jià)格高.一般每生產(chǎn)1立方米的氫氣,需要消耗4.2-6度的電能,其能量轉(zhuǎn)化率不到32%.(c)生物質(zhì)制氫:有可再生,產(chǎn)量大,可儲存,碳循環(huán)等優(yōu)點(diǎn),從中長期看是最有前途的制氫方式.目前生物質(zhì)制氫效率低.(d)生物制氫:國內(nèi)外在選育高效產(chǎn)氫菌株工作進(jìn)展不快,制氫效率低.(e)風(fēng)能制氫:用風(fēng)能發(fā)電來電解水產(chǎn)生氫,技術(shù)上沒有問題,降低成本和風(fēng)能發(fā)電量少是主要的問題.(f)太陽能制氫:該法還處在基礎(chǔ)研究階段,離商業(yè)化還有較遠(yuǎn)的距離.(3)氫的儲運(yùn)問題(3)氫的儲運(yùn)問題氫的儲運(yùn)技術(shù)主要解決儲運(yùn)的安全性和成本,現(xiàn)在由于儲運(yùn)技術(shù)不過關(guān),因此浪費(fèi)了許多氫.許多工業(yè)過程,如煉油,煉焦,氯堿,合成氨,合成甲醇及煤氣制造等多有大量的副產(chǎn)品氫氣,只是由于儲運(yùn)技術(shù)的問題而不能被利用.我國每年放空和燒掉的氫氣至少在1010標(biāo)立方米以上.因此解決氫的儲運(yùn)問題也是走進(jìn)氫能時(shí)代的一個(gè)很關(guān)鍵的問題.目前氫的儲運(yùn)還有很大問題.(a)高壓儲氫:儲氫量少,只有1%左右,還有不安全的問題.(b)液氫儲氫:很不方便,儲氫設(shè)備大,蒸發(fā)損失大.(c)吸附儲氫:這是目前的研究熱點(diǎn),但儲氫容量還較低,一般不超過2%.鎂合金儲氫在3%,但儲放不可逆.熱門一時(shí)的納米碳管儲氫也已沒有了希望,最終的儲氫量也只有1%左右.(e)化合物儲氫:放氫不容易.(4)燃料電池還沒有商品化用氫作燃料的燃料電池的出現(xiàn)是促進(jìn)氫能利用的重要原因.近年來,由于化石燃料資源短缺和環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,各國對燃料電池的研究十分重視.美國《時(shí)代周刊》把燃料電池列為21世紀(jì)十大高新科技之首,燃料電池已被認(rèn)為是21世紀(jì)極具應(yīng)用前景的一種新型能源系統(tǒng).雖然燃料電池有很誘人的優(yōu)點(diǎn),而且燃料電池的發(fā)展已有100多年的歷史,但至今還沒有一種燃料電池已經(jīng)真正商品化,因此,燃料電池何時(shí)才能商品化是一個(gè)與氫能利用密切相關(guān)的問題.4.反對氫能的意見4.反對氫能的意見(a)氫以化合物形式存在,制氫要消耗能源.它不是一種能源,而是能源的流通手段.(b)氫的泄漏會改變氣候.氫不可避免泄漏,泄漏量可達(dá)15%.泄漏的氫會在大氣形成水霧,它會象二氧化碳一樣,使天氣變暖.(c)現(xiàn)在一般用高壓氫作燃料電池燃料,氫的泄漏會產(chǎn)生很大的不安全性,手機(jī)等的火花就會使泄漏的氫發(fā)生爆炸.(d)冰島能做的,其他國家不一定能做,冰島的氫都是電解水制得的,因該國70%的電是由地?zé)岷退娬井a(chǎn)生的.(5)氫的清潔生產(chǎn)要用風(fēng)能和太陽能.據(jù)估計(jì),如用風(fēng)能發(fā)電制氫,當(dāng)風(fēng)能發(fā)電量達(dá)到美國6%的用電量,風(fēng)能發(fā)電機(jī)要占的面積要有半個(gè)加州那么大.(6)布什承諾投資120億美元用于氫能的研究是一個(gè)微不足道的投資.美國去年用于核能和礦物質(zhì)燃料方面的研究經(jīng)費(fèi)大于氫燃料的研究經(jīng)費(fèi).美國推行"健康婚姻"的預(yù)算就有150億美元.美國用于伊拉克戰(zhàn)爭的經(jīng)費(fèi)每月390億美元.(7)氫燃料電池價(jià)格昂貴.目前內(nèi)燃機(jī)成本為每千瓦50美元,而氫燃料電池為800美元.估計(jì)大量使用后,也要300美元.另外所有的加油站改成加氫站也要花費(fèi)大量的資金.五.燃料電池加速氫能利用1.燃料電池的優(yōu)點(diǎn).(1)燃料電池是一種高效清潔的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng),可降低環(huán)境污染和氣候異常.(2)燃料電池能高效利用生物質(zhì)轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的氣,液物質(zhì)和氫作燃料,因此,能促進(jìn)氫能的利用.(3)燃料電池的發(fā)電效率不受體系規(guī)模限制,小型燃料電池同樣能夠?qū)崿F(xiàn)高效發(fā)電,適合于生物質(zhì)分散性的特點(diǎn).2.燃料電池定義燃料電池是一種不經(jīng)燃燒直接以電化學(xué)反應(yīng)的方式將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置,只要連續(xù)供應(yīng)燃料,燃料電池就能連續(xù)發(fā)電.3.原理陽極反應(yīng):H2=2H++2e陰極反應(yīng):1/2O2+2H++2e=H2O總的反應(yīng):H2+1/2O2=H2O4.燃料電池分類堿性燃料電池(AFC)(1)堿性燃料電池(AFC)陽極:催化劑:Pt,燃料:氫陰極:催化劑:Ag,氧化劑:氧電解液:30%KOH隔膜:石棉膜工作溫度:60-80oC用途:航天器和潛艇的動力源優(yōu)點(diǎn):比能量和比功率高缺點(diǎn):對CO2敏感,不宜地面使用(2)磷酸燃料電池(PAFC)磷酸燃料電池(PAFC)陽極:催化劑:Pt,燃料:氫陰極:催化劑:Pt,氧化劑:氧電解液:98%磷酸工作溫度:200oC用途:家庭住宅能源和汽車動力源優(yōu)點(diǎn):穩(wěn)定性好,已有商品生產(chǎn)缺點(diǎn):用貴金屬作催化劑,價(jià)格高.(3)質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)陽極:催化劑:P