年產五萬噸碳酸二甲酯項目建議書

1、年產五萬噸碳酸二甲酯項目建議書專 業(yè)：化學工程與工藝班 級：097班 學 號：0903101b777姓 名：聞軍年產五萬噸碳酸二甲酯項目建議書一 、總論1、 項目名稱：年產五萬噸碳酸二甲酯項目2、 建設地點：瀘州市高新技術開發(fā)區(qū)工廠選擇建在四川省瀘州市高新技術開發(fā)區(qū)，高新技術開發(fā)區(qū)的整體環(huán)境優(yōu)良。擁有豐富的自然資源和土地資源；擁有充足的勞動力供應，完善的生產、生活配套設施；擁有科學的產業(yè)規(guī)劃和良好的產業(yè)發(fā)展基礎。不僅如此，大學城也在該地區(qū)，是一個不可忽視的知識寶庫，可直接或間接地推動該廠的科研開發(fā)和技術創(chuàng)新。我們將工廠建于此地必有良好的收益。3、 建設規(guī)模綜合考慮碳酸二甲酯產品供需關系和09年

2、已建成并投產的碳酸二甲酯裝置規(guī)模，5wt/a的規(guī)模在經濟性和項目可行性上都是比較穩(wěn)妥的選擇，考慮到客戶的具體需求，以及相關的配套設施的完善程度和規(guī)模，可以進行適當的調整。二 、建設的目的和意義1、 建設目的化學工業(yè)的發(fā)展，在為人類提供豐富多彩的物質享受同時，也在嚴重的破壞人類賴以生存的環(huán)境。大氣酸化、江河污染、溫室效應加劇、臭氧層破壞等等，都在導致環(huán)境惡化，損害人類的健康，威脅著人類可持續(xù)發(fā)展的空間。從各種統(tǒng)計數據來看，環(huán)境惡化已成不爭的事實，迫切需要人類采取措施保護環(huán)境。因此，在1992年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會上，有183個國家，103位國家元首或政府首腦和70個國際組織出席簽署了“關于環(huán)境與

3、發(fā)展的里約熱內盧宣言”。宣言正式提出可持續(xù)發(fā)展是全球可持續(xù)發(fā)展的基本戰(zhàn)略，認為資源與環(huán)境是可持續(xù)發(fā)展的關鍵問題，提出建立與環(huán)境友好的清潔生產-生態(tài)經濟新模式。綠色化學又稱環(huán)境無害化學、環(huán)境友好化學和清潔化學，是用化學的原理和方法來減少或消除對人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的料、催化劑、溶劑、試劑、產物、副產物等的新興學科，是從源頭阻止環(huán)境污染的化學學科。國內外綠色化學的研究工作主要是圍繞化學反應、原料、催化劑、溶劑和產品的綠色化展開的，如圖所示。經過近些年來不斷的研究和開發(fā)，綠色化學已經取得了可喜的進展。隨著人們環(huán)保意識的加強和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，許多傳統(tǒng)的化學工業(yè)因環(huán)境污染等問題而面臨著

4、嚴峻的挑戰(zhàn)。而利用化學原理和方法從根本上減少或消除傳統(tǒng)工業(yè)對環(huán)境的污染，并改善人類生存環(huán)境和大幅度提高經濟效益的綠色化學工業(yè)則正在全球蓬勃興起。碳酸二甲酯作為一種重要的化工原料，在國內外都長期處于供不應求的狀態(tài)，而且目前國內外現(xiàn)有的碳酸二甲酯生產裝置不僅生產效率低，而且對環(huán)境均有不同程度的污染。2、 建設意義現(xiàn)代科學技術不斷發(fā)展，人們越來越重視對環(huán)境的保護，化工企業(yè)要長期立于不敗之地，應盡量選用安全無毒的原料，生產過程少產生甚至不產生“ 三廢” 。而碳酸二甲酯，是一種重要的有機合成中間體，分子結構中含有羰基、甲基和甲氧基等官能團，具有多種反應性能，在生產中具有使用安全、方便、污染少、容易運輸等

5、特點。由于碳酸二甲酯毒性較小，是一種具有發(fā)展前景的“綠色”化工產品。近年來碳酸二甲酯的應用受到了越來越廣泛的重視。此外，碳酸二甲酯項目不僅拉動當地就業(yè)，帶動了當地的直接就業(yè)和間接就業(yè)能力，使當地的下崗工人重新回到工作崗位，提高了人們的生活水平，而且直接增加了地方財政的稅收，間接地增加了國家財政的收入。碳酸二甲酯投資項目還可以提高當地的知名度，推動當地居民的消費能力，進而促進該地區(qū)基礎設施的建設。三 、產品需求初步預測1、 我國碳酸二甲酯生產能力近十年，我國合成碳酸二甲酯技術不斷進步，國內裝置生產能力快速增長，成為重要的碳酸二甲酯出口國。目前 ,我國dmc生產企業(yè)約 30 家，總生產能力超過 1

6、5萬t/a, 實際產量約有5萬噸。國內dmc裝置平均開工率較低,約為60%;但國內幾家大型生產企業(yè)裝置平均開工率均較高,達到90%以上。2、 我國碳酸二甲酯消費結構我國生產的碳酸二甲酯多用于出口，國內市場消費量不大。2001年碳酸二甲酯的凈出口量約為6000噸，國內市場實際消費量約為3600噸，主要應用于醫(yī)藥、固體光氣、農藥及精細化工中間體等領域中。其中，醫(yī)藥行業(yè)碳酸二甲酯的總消費約為1800t，占總消費量50%；生產固體光氣消費量為1000t，占總消費量27.8%；農藥行業(yè)碳酸二甲酯的消費量約500t，約占總消費量的13.9%。由于我國聚碳酸酯生產廠主要采用光氣界面聚合生產工藝，因此，碳酸二

7、甲酯在聚碳酸酯生產中沒有消耗量。近幾年國內涂料領域對碳酸二甲酯需求有較大幅增長，據報道近年涂料行業(yè)消費碳酸二甲酯約占總量的50%以上。3、 供需現(xiàn)狀及預測有資料表明，2005年, 碳酸二甲酯國際市場需求量約13萬噸，國內為34萬噸。預計國內外碳酸二甲酯的需求將以1020的速度遞增，到2010年國內需求量將達10萬噸以上，國外將達到2030萬噸。隨著basf、bayer 、snpe等的光氣生產裝置和部分小規(guī)模酯交換法生產裝置的停產，未來幾年碳酸二甲酯的供求矛盾會越來越突出。資料顯示，目前國際市場碳酸二甲酯的市場缺口約在5萬噸左右。四 、工藝技術方案1、 現(xiàn)有工藝方案碳酸二甲酯是一種重要的化工中間

8、體。目前已工業(yè)化的合成工藝有：光氣法、酯交換法、氧化羰基化法等等。當然還有一些是正處于研發(fā)階段的工藝：甲醇與二氧化碳直接合成法、甲醇電解羰基化法、二甲醚氧化羰基化法、尿素醇解法等。2、 本項目所選方案我國目前碳酸二甲酯的工業(yè)合成方法仍然是光氣法和酯交換法為主，不但不符合環(huán)保的要求，而且也不經濟，加上我國的碳酸二甲酯生產能力遠遠不能滿足市場需要，大部分依賴進口，國家為此每年需花費大量外匯。隨著環(huán)保的需要，碳酸二甲酯需求越來越多，對其進行開發(fā)研究，市場前景看好。 目前正被廣泛關注的co氣相氧化羰基化法(一步法)、co2直接合成法和尿素醇解法將成為合成碳酸二甲酯的主要方法。由于co液相氧化羰基化法和

9、氣相兩步法的工藝已成功工業(yè)化生產，co氣相氧化羰基化的一步法可能會首先取得突破。co2直接合成法的前景最被看好，無論從經濟、技術和環(huán)保等方面，該合成路線均具有一定的優(yōu)勢。尿素醇解法的最明顯的優(yōu)勢是反應過程沒有水生成，省去后續(xù)的碳酸二甲酯一甲醇一水共沸體系的分離，是最經濟的生產方法。上述3種方法雖都存在很多需要解決的問題，但從出于經濟和原料的考慮有望替代現(xiàn)有的酯交換法生產工藝。 尿素醇解法的原料尿素和甲醇的生產工藝國內已經很成熟，產量大，所以原料來源廣且價廉，尿素生產中利用了co2可以減少溫室效應，因此我們選擇尿素 醇解法作為本廠合成碳酸二甲酯的工藝方案。 這里簡單介紹一下本廠采用的尿素醇解法流

10、程，來自總廠的尿素和甲醇在混合釜中進行充分的混合，然后進入反應釜中進行反應，生成中間產物氨基甲酸甲酯，經精餾塔進行分離，塔底產品即氨基甲酸甲酯、尿素混合液及極少量的甲醇進入碳酸二甲酯反應器中進行反應，反應后的碳酸二甲酯混合氣體冷凝后先經一個精餾塔預分離除去部分甲醇，再進行萃取以便較徹底的分離甲醇，含碳酸二甲酯的萃取相則經由一個精餾塔分離出碳酸二甲酯，得到最終產品。反應過程中產生的氨氣甲醇混合氣被不斷加入的氮氣和甲醇帶走，經分離后，氨氣與氮氣混合氣前往總廠合成氨，甲醇則回儲罐作為原料再利用。各步驟中分離出的尿素、萃取劑、催化劑等則由泵打回重新利用。此套流程可謂是物盡其用，有較好的經濟效益，符合環(huán)

11、保要求。 圖一.工藝流程簡圖五 、投資估算總投資由以下幾方面構成：（1）固定資產投資，其中包括設備材料選擇和設備的購置，設備及控制系統(tǒng)的安裝，建筑工程費用和土地的購買 （2）設計施工費用，其中包括工程設計與咨詢，工程施工與監(jiān)理和其他服務和配套公用設施； （3）其他方面的費用，包括人員的培訓，其他籌備費用和機動流動資金的儲備。這些都是一些不涉及原料的費用，原料費用由我們的生產量以及我們生產這些產品所需要的原料為基準的，可以由物料衡算算出。下面是各個部分的資金情況。 1.1設備數量及價格設備名稱數量單價/萬元總價/萬元塔設備 5 70 350 反應器 2 30 60 換熱器 10 0.6 6 緩沖

12、罐 10 4 40 泵20 0.2 4 萃取機 1 20 20 過濾機 2 4 8 設備購置費合計 488 1.2其他固定資產投資項目 總價/萬元設備安裝 250 管道工程 250 控制儀表安裝 120 電氣工程 80 基建土建 280 公用工程設施 220 建設用地購置 1000 固定資產投資合計 2200 2、設計施工費用項目 總價/萬元工程設計與咨詢 280 施工管理監(jiān)理 420 合計 700 3、其他費用項目 總價/萬元人員培訓 1000 施工配套設施建設 220 測試和投產準備 220 機動應急資金 280 流動資金 550 總費用 2270 總投資費用為5658萬元六 、環(huán)境保護化

13、工行業(yè)所涉及的原料、材料、中間產品大多數是易燃易爆、有毒、有臭味、有酸堿性的物質。一個化工生產裝置從設計開始，就意味著有一個污染人們生存環(huán)境的實體即將誕生，那么在設計中同時考慮如何盡可能減少和控制生產過程所產生的污染物，并且設計對這些污染物加以工程治理的手段，使之減少或完全消除，則是完全必要的。1、主要污染源及污染物分析：1.1、廢氣（1） 在建廠施工期間，工程及運輸車輛排放的尾氣及揚塵，主要污染物有co2、co、氮氧化合物及煙塵等。 （2）在正常生產期間，本工藝設計生產流程清潔，理論上并不會產生廢氣污染物。但是不可避免的，在以下情況會有極少量的廢氣產生：反應器所生成的產物在高溫下氣化溢出；化

14、工廠常年工作管道不可避免的會有些泄露，比如nh3泄露。1.2、廢水施工期間的水污染物主要為工人的生活污水以及管道施壓后排放的工程廢水。生產期間，產生的廢液主要為碳酸二甲酯生產工段廢棄液，以及各場站等后方設施排放的生活污水以及地面洗水等。 1.3、廢渣施工中的固體廢棄物來源于廢棄物料、催化劑和生活垃圾，平時生活中的廢棄物為生活垃圾。生產過程中產生的催化劑廢料、鍋爐房的煤渣、以及污水處理站產生的污泥等。 1.4、噪聲噪聲主要來源于振動、轉動等設備產生的噪聲，如各類泵等產生的噪音等。1.5、生態(tài)一般化工廠對生態(tài)的影響主要表現(xiàn)在對地表層的破壞，植被的破壞，土壤結構的改變，土壤養(yǎng)分的流失以及不良地質條件

15、下帶來的水土流失等。本設計的實施基本沒有造成對生環(huán)境的破壞。屬于環(huán)保型項目2、主要防治措施2.1廢氣的處理措施 對整個工藝流程裝置中最有可能發(fā)生泄露或泄壓的地方(例反應器爆破片，氣體提純塔等等)，對其進行封閉處理。提純工段產生的少量氣體也進行焚燒處理，由于是低分子有機物燃燒，最終只會產生少量的二氧化碳和水，不會對大氣環(huán)境造成太大污染。2.2廢水的處理措施生活排污水送入污水回用水裝置處理后回用。本工程產生的廢液均排入污水處理廠處理，達到一級排放標準后進入回用水裝置處理，達到污水再生利用工程設計規(guī)范（gb/t50335-2002）后回用于循環(huán)水工藝。對各種生產廢水進行生化處理后回用不外排，因此不會

16、對當地水體環(huán)境造成大的影響。 2.3廢渣的處理措施生產過程中產生的廢催化劑，送往催化劑廠家回收。生活垃圾由環(huán)衛(wèi)部門收集后統(tǒng)一送往垃圾回收站處理。長時間生產后，罐底殘留的廢棄物料委托具有危險固廢處理資質的專業(yè)單位進行處理。 2.4噪聲的處理措施設計中盡量選用低噪聲、少振動的設備，對生產較大噪聲和振動的設備，采取消聲、吸聲、隔聲及減振、防振措施，使操作環(huán)境中的噪聲值達到規(guī)范要求。在總圖布置中，根據廠區(qū)的總體布置并結合地形、聲源方向性、建筑物的屏蔽作用及綠化植物有吸收作用等因素進行布局，減弱崗位噪聲的危害作用。在操作中只設流動崗位，不固定值班，需要固定值班的，設置消聲墻等，也可以采取相應的個人防護，

17、如可以佩戴耳塞、防聲帽、防聲耳罩。并在廠區(qū)種植降噪植物。 3、綠化設計綠化植物可以對保護環(huán)境起著多種作用，是防止環(huán)境污染的一項重要措施，它可以改善小區(qū)域的氣候、凈化空氣中的有毒有害氣體，防止粉塵擴散和遷移、凈化污水、工廠的綠地建設，是綜合實力的外在表現(xiàn)，是企業(yè)的外衣，體現(xiàn)它的外部形象。 綠化布置要綜合考慮，全面規(guī)劃，按照不同的功能區(qū)選擇不同的綠化樹種。廠區(qū)前、辦公區(qū)前綠化布置以美化為主，選擇有一定觀賞價值的喬木灌木等，同時還可配有假山、棚架、噴泉以及花草等裝飾小品，綠化系數要達到30%。我們采用的植物主要以綠色木本植物為主，環(huán)廠區(qū)種植，樹種主要選用的是香樟樹和桂花樹。這兩種樹種具有吸煙滯塵、涵養(yǎng)水源、固土防沙和美化環(huán)境的能力，有較強的抗海潮風及耐煙塵和抗有毒氣體能力，并能吸收多種有毒氣體，并對氯氣、二氧化硫、氟化氫等有害氣體都有一定的抗性，能夠起到美化環(huán)境的作用。為防止廠區(qū)內噪聲對廠界周圍的影響，在廠圍墻內外選擇樹冠低矮、分枝低、樹葉茂密的長綠喬、灌木搭配種植，形成一定寬度的吸聲林帶，以防止和降低噪聲對周圍環(huán)境的影響。 七、 結論碳酸二甲酯作為有機合成工業(yè)中重要的原料，已成為二十一世紀清潔生產和綠色化