產(chǎn)4萬噸順酐可行性研究報告代項目建議

1、銅化集團(tuán)有機(jī)公司年產(chǎn)四萬噸順酐項目可行性報告銅化集團(tuán)有機(jī)化工公司年產(chǎn)4萬噸順酐項目建議書第一章 總 論11.1 概述11.2 可行性研究編制的依據(jù)及原則11.3 建設(shè)單位概況和項目提出的背景及意義11.4 可行性研究的工作范圍31.5 可行性研究的主要過程31.6 研究結(jié)論31.7 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)4第二章 市場預(yù)測52.1 國內(nèi)外市場情況分析與預(yù)測52.2 產(chǎn)品價格分析12第三章 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模123.1 產(chǎn)品方案123.2 生產(chǎn)規(guī)模12第四章 工藝技術(shù)方案選擇134.1 工藝技術(shù)方案選擇134.2 工藝流程和消耗定額184.3 自動控制和分析化驗194.4 工藝設(shè)備選擇21第五章 原、

2、輔材料及動力供應(yīng)225.1 原料供應(yīng)225.2 輔助材料及公用工程供應(yīng)23第六章 建廠條件及廠址方案256.1 建廠條件256.2 廠址方案26第七章 公用工程和輔助設(shè)施方案267.1 總圖運輸267.2 給排水277.3 供電及電訊277.4 采暖通風(fēng)277.5 維修277.6 分析化驗287.7 土建28第八章 節(jié)能288.1 能耗指標(biāo)及分析288.2 節(jié)能措施29第九章 環(huán)境保護(hù)299.1 本項目執(zhí)行的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及污染物排放標(biāo)準(zhǔn)299.2 本項目執(zhí)行的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及污染物排放標(biāo)準(zhǔn)299.3 綠化319.4 環(huán)保管理機(jī)構(gòu)319.5 清潔生產(chǎn)319.6 環(huán)保投資31第十章 勞動保護(hù)和安全衛(wèi)

3、生3210.1 勞動保護(hù)與安全衛(wèi)生3210.2 消防39第十一章 工廠組織和勞動定員4211.1 工廠體制及組織結(jié)構(gòu)4211.2 生產(chǎn)制度和定員4211.3 人員來源和培訓(xùn)43第十二章 項目實施規(guī)劃4312.1 建設(shè)周期規(guī)劃4312.2 項目實施進(jìn)度規(guī)劃43第十三章 投資估算及資金籌措4413.1 投資估算4413.2 資金籌措44第十四章 財務(wù)評價4514.1 成本費用估算4514.2 財務(wù)評價4514.3 財務(wù)評價結(jié)論47第一章 總 論1.1 概述項目名稱：銅陵化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有機(jī)化工有限責(zé)任公司4萬噸/年順酐工程主辦單位：銅陵化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有機(jī)化工有限責(zé)任公司企業(yè)性質(zhì)：有限責(zé)任公司法人代表：錢

4、葉明1.2 可行性研究編制的依據(jù)及原則1.2.1 原化工部一九九七化計發(fā)1997426號化工建設(shè)項目可行性研究報告內(nèi)容和深度的規(guī)定（修訂本）。1.2.2 銅陵化工集團(tuán)有機(jī)化工有限責(zé)任公司提供有關(guān)建設(shè)項目的基礎(chǔ)資料。1.2.3 編制原則 1）、結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有實際情況，在新建裝置主要工藝技術(shù)及工程的技術(shù)方案選擇上，即考慮先進(jìn)性，又確保技術(shù)的可靠性，并進(jìn)行各方面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，所選方案力求達(dá)到先進(jìn)、可靠、合理、經(jīng)濟(jì)。 2）、堅持資源綜合利用，節(jié)能降耗，技術(shù)優(yōu)化設(shè)計原則將降低產(chǎn)品能耗作為項目每個環(huán)節(jié)考慮的首要問題。 3）、環(huán)境保護(hù)方面要按國家規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，堅持生產(chǎn)項目與環(huán)保項目“同時設(shè)計、同時施工、同時

5、開車”的原則，采取各種有效措施減少或消除污染，符合環(huán)保要求。1.3 建設(shè)單位概況和項目提出的背景及意義1.3.1 建設(shè)單位概況銅陵化工集團(tuán)有機(jī)化工有限責(zé)任公司是以生產(chǎn)苯酐、橡膠防老劑、染料中間體等產(chǎn)品的中型精細(xì)化工企業(yè)，成立于1983年6月，建廠二十多年來，依靠科技進(jìn)步，積極增品種、上規(guī)模，生產(chǎn)經(jīng)營迅速發(fā)展。目前，產(chǎn)品已由建廠初期單一的500噸/年萘法苯酐，發(fā)展到擁有70000噸/年鄰法苯酐，1000噸/年的周位酸，350噸/年勞倫酸，700噸/年苯基周位酸，1000噸/年4010na，500噸/年4020等生產(chǎn)裝置和水、電、汽、制冷、空壓等公用配套設(shè)施。50000萬噸/年苯酐投產(chǎn)后將年產(chǎn)量將

6、達(dá)到120000噸/年。主要產(chǎn)品苯酐、周位酸、勞倫酸和苯基周位酸均為安徽省名牌產(chǎn)品。其中，周位酸、勞倫酸、和苯基周位酸為國內(nèi)外之最大，市場占有率達(dá)60%以上，產(chǎn)品銷往歐美及東南亞等國家和地區(qū)。銅陵化工集團(tuán)有機(jī)化工有限責(zé)任公司現(xiàn)有技術(shù)人員65人，占在崗職工總數(shù)17.1%，其中高級職稱4人，中級職稱21人。1.3.2 項目提出的背景及意義順丁烯二酸酐是重要的基本有機(jī)原料，也是世界上僅次于醋酐和苯酐的第三大有機(jī)酸酐，它主要用于生產(chǎn)不飽和樹脂、富馬酸、潤滑油添加劑、農(nóng)用化學(xué)品、耐熱苯乙烯樹脂等近百種下游精細(xì)化工有機(jī)中間體和專用化學(xué)品。近年來，順酐酯化低壓加氫制1，4-丁二醇和順酐加氫制四氫呋喃技術(shù)的開

7、發(fā)成功，使順酐成為生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品1，4-丁二醇，四氫呋喃和r-丁內(nèi)酯的原料，應(yīng)用領(lǐng)域有了進(jìn)一步的拓寬。目前，國內(nèi)有二十多家企業(yè)生產(chǎn)順酐，預(yù)測2008年國內(nèi)總生產(chǎn)能力將達(dá)到40萬噸，生產(chǎn)量將達(dá)25萬噸。而我省沒有一家企業(yè)生產(chǎn)（原有安慶一家年產(chǎn)1500噸的生產(chǎn)企業(yè)由于工藝技術(shù)落后，規(guī)模太小而被市場淘汰，不再生產(chǎn)）。根據(jù)國內(nèi)市場預(yù)測，到2010年前，市場需求仍將以每年67%的速度增長。為加快銅陵化工集團(tuán)有機(jī)化工有機(jī)有限公司發(fā)展，落實公司“十二五”發(fā)展規(guī)劃，提高公司經(jīng)營效益，經(jīng)過嚴(yán)密調(diào)查研究，決定利用公司苯酐生產(chǎn)技術(shù)與順酐生產(chǎn)技術(shù)相似的技術(shù)優(yōu)勢及良好的市場信譽(yù)，新上一套年產(chǎn)40000噸順酐生產(chǎn)裝置。

8、銅化集團(tuán)有機(jī)化工有限責(zé)任公司提前落實好順酐銷售渠道，與許多順酐用戶建立了密切關(guān)系。本項目的建成，不會對市場造成沖擊。新建40000噸/年順酐工程，對有機(jī)公司的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的意義，項目建成投產(chǎn)后，將年增銷售收入 萬元，利稅 萬元，其中利潤 萬元。項目總投資 萬元。項目報批總投資 萬元，其中建設(shè)投資 萬元，建設(shè)投資利息 萬元，流動資金 萬元，其中墊底流動資金 萬元。綜上所述，我們認(rèn)為在銅化集團(tuán)有機(jī)公司建設(shè)4萬噸/年苯酐裝置，項目投資要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于引進(jìn)技術(shù)及裝置的投資，建設(shè)速度快，這樣，將會大大提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，為企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展將帶來新的生機(jī)。1.4 可行性研究的工作范圍論證40000噸/

9、年順酐生產(chǎn)項目的重要性和必要性，并綜合評價其經(jīng)濟(jì)效益、社會效益、和環(huán)境效益。在對市場需求預(yù)測、建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案、工藝流程、主要設(shè)備選型、原材料供應(yīng)、工程技術(shù)方案和項目實施進(jìn)度等評價的基礎(chǔ)上，對該項目進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價，分析該項目采用技術(shù)的先進(jìn)性和可靠性以及經(jīng)濟(jì)的真實性和可行性，以得到客觀的評價結(jié)果，為有關(guān)部門及投資方的決策提供科學(xué)依據(jù)。1.5 可行性研究的主要過程本報告分析了當(dāng)前國內(nèi)外順酐的市場情況，提出了建設(shè)順酐項目的合理依據(jù)。工藝選擇方面，對目前國內(nèi)、國外的成熟技術(shù)和正在開發(fā)的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行了綜合評價，結(jié)合當(dāng)?shù)氐馁Y源優(yōu)勢和投資規(guī)模，選擇了合理匹配的工藝路線。投資估算方面，重要裝置均按最新報價

10、和現(xiàn)有裝置投資比價后確定。建設(shè)安裝費按照當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)行價格標(biāo)準(zhǔn)確定。并進(jìn)行了投資估算和財物評價，力求經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益三統(tǒng)一，在此基礎(chǔ)上得出了可行性研究結(jié)論。1.6 研究結(jié)論 1、本項目為順酐生產(chǎn)裝置建設(shè)項目，裝置污染少，產(chǎn)品滿足市場需求，符合國家產(chǎn)業(yè)政策。 2、建設(shè)裝置采用計算機(jī)監(jiān)控，部分冷凝回收液酐等先進(jìn)技術(shù)，使產(chǎn)品質(zhì)量得到提高，成本進(jìn)一步降低。 3、本項目固定投資 萬元，內(nèi)部收益率42.50%(稅前)。經(jīng)濟(jì)效益、社會效益顯著，應(yīng)變能力較強(qiáng)，項目可行。希望盡快實施，早見效益。1.7 主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)本裝置主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)如下：序號名 稱單 位數(shù) 量備 注一生產(chǎn)規(guī)模t/a40000二年

11、操作時時7200三主要原材料用量1苯t/a480002二甲苯t/a4003催化劑t/a84熔鹽t/a85包裝袋萬個160四動力消耗副產(chǎn)蒸汽1除鹽水萬t/a202循環(huán)水萬m3/a3303蒸汽萬t/a-184電萬kwh3000五運輸量t/a884401運入量t/a484402運出量t/a40000六定員人26生產(chǎn)工人人20管理人員人6七占地面積m24000建筑面積m21600新建八工程總投資萬元1建筑投資萬元2建設(shè)期利息萬元3流動資金萬元九年銷售收入萬元平均十年總成本萬元平均十一投資回收期（含建設(shè)期）年稅后十二財物內(nèi)部收益率%稅后十三盈虧平衡點%第二章 市場預(yù)測2.1 國內(nèi)外市場情況分析與預(yù)測2.

12、1.1 產(chǎn)品現(xiàn)有品種、型號、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)情況和用途順丁烯二酸酐(ma)簡稱順酐，又名馬來酸酐、失水蘋果酸酐。分子量：98.06，系白色斜方形針狀晶體，熔點52.8，沸點202，相對密度1.314。順酐溶于水得失水蘋果酸，溶于醇成為酯，微溶于四氟化碳和粗汽油，易升華，閃點103。順酐的粉塵和蒸氣均易燃易爆，對人有刺激，而且會燒傷人的皮膚。催化氧化苯的生成氣經(jīng)水吸收后，得產(chǎn)物順?biāo)崴芤海標(biāo)崴芤航?jīng)精制得最終產(chǎn)品順酐，同時產(chǎn)生少量反酸。反酸、順?biāo)岷晚橍奈锢硇再|(zhì)見下表：順酐物理性質(zhì)性 質(zhì)反 酸順 酸順 酐溶點（）287130-130.552.85沸點（）165.7(升華)138(分解)202比重（在2

13、0/20，固體）165315901480克分子體積7981生成熱（千卡/克分子）-193.4-188.95-112.43生成自由能（千卡/克分子）-156.7-149.40燃燒熱（千卡/克分子）-319.01-324.56-333.29氫化熱（千卡/克分子）-31.15-36.61固體比熱0.29液體比熱0.40氣化熱（千卡/克分子）13.1熔化熱（千卡/克分子）3.262溶解熱（千卡/克分子）4.44水解熱（千卡/克分子）-8.33中和熱（千卡/克分子）30.22晶體結(jié)構(gòu)單斜晶系斜方晶系中華人民共和國國家順酐標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)名稱優(yōu)等品一級合格品含量(以順酐計) %99.599.098.5熔融色度，號

14、，2550100凝固點，52.452.051.5灰份，ppm，5050-鐵含量（以fe計），ppm，5-順酐是一種重要的有機(jī)化工原料，是目前世界上僅次于苯酐和醋酐的第三大有機(jī)酸酐，其下有產(chǎn)品有著廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。順酐主要用于生產(chǎn)不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂，用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、涂料、油墨、潤滑油添加劑、造紙化學(xué)品、紡織品整理劑、食品添加劑以及表面活性劑等領(lǐng)域。此外，以順酐為原料還可以生產(chǎn)1，4-丁二醇(bod)、-丁內(nèi)酯(gbl)、四氫呋喃(thf)、馬來酸、富馬酸和四氫酸酐等一系列用途廣泛的精細(xì)化工產(chǎn)品，開發(fā)利用前景十分廣闊。2.1.2 產(chǎn)品國內(nèi)外供需情況現(xiàn)狀和主要消費去向2.1.2.1產(chǎn)品國內(nèi)

15、外供需情況現(xiàn)狀據(jù)美國sri 咨詢公司統(tǒng)計，到2004年全世界順酐的總生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到約176.0萬噸/年，主要生產(chǎn)國家和地區(qū)是美國、亞洲、西歐、等地區(qū)。近年來世界主要順酐生產(chǎn)地區(qū)的生產(chǎn)能力（wt/年） 地區(qū)年份北美中南美歐洲亞洲199426.53.029.032.4199631.03.924.139.3199828.83.940.950.0200026.83.956.8200329.04.147.671.0200428.93.849.486.4從上表來看，亞洲是世界上順酐生產(chǎn)能力發(fā)展最快的地區(qū)，也是目前世界上順酐生產(chǎn)能力最大的地區(qū)，現(xiàn)已占世界生產(chǎn)能力的50%。2002年我國共有30家

16、順酐生產(chǎn)廠，總生產(chǎn)能力達(dá)到28.8萬噸/年，其中萬噸級以上生產(chǎn)企業(yè)有13家，合計生產(chǎn)能力為22.7萬噸/年，占總生產(chǎn)能力的79；萬噸級以下生產(chǎn)企業(yè)有17家，合計生產(chǎn)能力為6.1萬噸/年，占總生產(chǎn)能力的21。我國主要順酐生產(chǎn)廠家見下表。       序號廠家生產(chǎn)能力(萬噸/年)產(chǎn)量(萬噸/年)苯法正丁烷法1天津中和4.53.62太原僑友2.82.33山西太明2.71.74吐哈石油25常州曙光1.51.786勝利石化1.5(流化床)7上海華亭1.31.08淄博齊峰1.20.89蘇州合成1.21.1810開封油脂1.211遼寧盤錦

17、10.5112江西前衛(wèi)0.80.713浙江富陽0.50.514鄭州實驗0.450.2515撫順化塑0.40.15近幾年我國順酐的產(chǎn)量年 份產(chǎn) 量 (萬噸)產(chǎn)能出口消費增 長 %20009.966911.1200114.279814.843.27200217.405717.922%200320.824819.56%200424.01.14200527.8402.64200636.8635.8920075286.59.02.1.2.2產(chǎn)品的主要消費去向及構(gòu)成近年來，世界對順酐的需求量穩(wěn)步增長，1998-2001年需求量的年均增長率約為3%。2001年全世界對順酐的需求量約為108.9萬噸，2002

18、年需求量約為117.0萬噸，消費主要集中在美國、西歐和日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，其中西歐的消費量約占世界總消費量的33.9%，美國約占20.3%，日本約占8.5%，其他國家和地區(qū)約占37.3%。消費結(jié)構(gòu)為：不飽和聚酯樹脂(upr)對順酐的需求量約占總需求量的41%，1，4-丁二醇約占14%，潤滑油添加劑約占5%，富馬酸約占6%，共聚物約占8%，醇酸樹脂約占2%，烯基琥珀酸(酐)約占3%，四氫呋喃約占7%，蘋果酸約占2%，農(nóng)用化學(xué)品約占1%，其他方面約占11%。近年來，由于1，4-丁二醇和四氫呋喃生產(chǎn)對順酐需求量的不斷增長，世界對順酐的需求量將穩(wěn)步增長，預(yù)計今后幾年世界對順酐的需求量將以年均約6

19、.0%-7.0%的速度增加，到2006年對順酐的總需求量將達(dá)到約150.0萬噸。近年各國順酐的消費現(xiàn)狀及預(yù)測國家消費名稱美國西歐日本中國20022006200220062002200620022005消耗總量(萬噸)23.726.5239.745.2 9.69.217.926不飽和樹酯占%58.660.2233.532.124.226.0961.555.8蘋果酸占%3.33.091.51.3富馬酸占%1.91.8976.514.116.30農(nóng)用化學(xué)品占%1.11.020.30.21.11.2烯基琥珀酸占%10.52.82.3潤滑油添加劑占%10.19.052.52.31.11.5共聚物占%8.

20、28.03四氫呋喃占%13.916.2醇酸樹脂占%3.53.3食品添加劑占%8.18.7塑料改性占%8.18.7表面活性劑占%3.04.35酰亞胺占%5.06.52紙張上漿劑占%3.03.261,4-丁二醇占%21.422.111.221.1酒石酸占%4.53.5涂料占%7.85.8其它占%6.36.159.69.525.226.0910.18.8順酐需求預(yù)測表序號消費構(gòu)成2005(萬噸)2010(萬噸)增長率%1不飽和樹酯11.718.910.0621,4-丁二醇3.66.010.753涂 料0.71.07.44潤滑油添加劑0.30.458.445農(nóng)用化學(xué)品0.20.254.566其 它1.

21、21.77.2合 計17.728.39.842.1.3 順酐國內(nèi)外市場分析及預(yù)測2.1.3.1國內(nèi)市場近年，我國順酐消費保持了快速增長，從年的萬增長到年的萬，年均消費增長率高達(dá)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同期的年均增長率（見表）我國10年來順酐消費統(tǒng)計年份     消費量/萬噸      gdp增長率  %    消費增長率 % 1992         

22、 2.8         13.9          - 1993          3.4         13.1         21

23、.4 1994          4.0         12.8           17.6 1995          5.0       &#

24、160; 8.9          25.0 1996          6.0         9.8         20.0 1997         &

25、#160;6.5         8.8    8.3 1998          8.1         7.9           24.6 1999    

26、;      10.6        7.0           30.9 2000          11.1        8.0    

27、0;    4.7 2001          14.7        7.3        32.9 2002          18.3       

28、60;8.0        24.2我國順酐消費始終以不飽和聚酯樹脂為主，如近年不飽和聚酯消耗順酐均在以上（見表）。          近年我國不飽和聚酯樹脂產(chǎn)量 年份      產(chǎn)量        消費順酐量       占總消費量比例/

29、% 1997       20           4.0                    62 1998       22  

30、60;        4.4                    54 1999       32           6.4 

31、                   60 2000       35           7.0           

32、         63 2001       52           10.4                   70 2002

33、0;      58           11.6                   63 我國不飽和聚酯樹脂的加工形式主要以手工涂層為主，約占不飽和聚酯樹脂總量的，纏繞約占，、用樹脂約占，擠拉樹脂約占。近年來，國內(nèi)不飽和聚酯樹脂市場呈逐

34、年遞增趨勢。我國不飽和聚酯樹脂玻璃鋼增強(qiáng)制品主要應(yīng)用領(lǐng)域：冷卻塔、玻璃鋼門窗、活動房屋、衛(wèi)生潔具、貯水箱、波形瓦、塑料門窗、下水系統(tǒng)用品、化工防腐及管道設(shè)備、車輛部件、船艇、風(fēng)力發(fā)電、娛樂設(shè)備及運動器材等。 我國不飽和聚酯樹脂在非增強(qiáng)制品領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展十分迅速，特別是在華南與東南沿海地區(qū)。在非增強(qiáng)用樹脂的五大板塊中產(chǎn)量漲幅依次為工藝品、人造石、紐扣、涂料、原子灰。近幾年人造石用樹脂增長顯著，主要由于我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展；此外原子灰的市場前景十分看好，主要原因是國內(nèi)汽車行業(yè)的高速發(fā)展。 我國汽車工業(yè)和房地產(chǎn)住宅行業(yè)的飛快發(fā)展，大大刺激了其相關(guān)材料的發(fā)展，不飽和聚酯樹脂就是其中之一。此外國內(nèi)不飽和

35、聚酯樹脂的加工工藝也相應(yīng)改善，手糊法正逐步被較為先進(jìn)的加工工藝所代替，人造大理石加工也由過去膠衣飾面、平面澆鑄發(fā)展到直接用間苯或乙烯基樹脂與填料混合制塊切片拋光所代替。因此，近期我國不飽和聚酯仍將是順酐消費增長的主要驅(qū)動因素。2.1.3.2國外市場近年來，世界對順酐的需求量穩(wěn)步增長，1998-2001年需求量的年均增長率約為3%。2001年全世界對順酐的需求量約為108.9萬噸，2002年需求量約為117.0萬噸，消費主要集中在美國、西歐和日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，其中西歐的消費量約占世界總消費量的33.9%，美國約占20.3%，日本約占8.5%，其他國家和地區(qū)約占37.3%。據(jù)咨詢公司預(yù)測，

36、未來世界順酐需求將以年速度增長。該公司分析認(rèn)為，美國和歐洲順酐行業(yè)毛利仍將繼續(xù)保持在較合理水平，供需平衡相對穩(wěn)定，未來幾年新增產(chǎn)能較少。亞洲由于產(chǎn)能過剩致使價格下挫，毛利大幅縮水。美國順酐價格相對穩(wěn)定，開工率維持在左右。 據(jù)了解，世界范圍近期將不會有大量新增生產(chǎn)裝置投產(chǎn)，唯一新增產(chǎn)能為年將投產(chǎn)的沙特阿拉伯海灣化學(xué)工業(yè)集團(tuán)的朱拜勒萬噸年裝置。巴斯 夫在美國的新建裝置計劃時間尚未確定。此外，巴斯夫計劃于年把位于比利時的萬噸年順酐裝置擴(kuò)能至萬噸年。綜上所述,順酐市場目前仍前景看好,還有開發(fā)潛力,是一個有發(fā)展前途的產(chǎn)品。 2.2 產(chǎn)品價格分析順丁烯酸近年的市場價格在950013000元/噸左右波動。根

37、據(jù)市場可行性研究采用的順酐銷售價為12000元/噸。純苯近期內(nèi)價格為7600元/噸。第三章 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模3.1 產(chǎn)品方案擬建裝置用于生產(chǎn)順丁烯二酸酐，該裝置以苯為原料，以v-mo-p碳化硅為催化劑，在固定床反應(yīng)器中與空氣接觸進(jìn)行氧化反應(yīng)后生成順酐氣體，再經(jīng)水吸收，恒沸脫水，減壓蒸餾得產(chǎn)品順丁烯二酸酐。3.2 生產(chǎn)規(guī)模根據(jù)國內(nèi)順酐市場現(xiàn)有情況并結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有資金實力、原材料供應(yīng)情況等因素，新建順丁烯二酸酐生產(chǎn)規(guī)模確定為40000噸/年，裝置年運行7200小時。順酐產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國標(biāo)gb3676-92合格品標(biāo)準(zhǔn)。順酐質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)名稱優(yōu)等品一級合格品含量(以順酐計) %99.599.098.5熔融

38、色度，號，2550100凝固點，52.452.051.5灰份，ppm，5050-鐵含量（以fe計），ppm，5-第四章 工藝技術(shù)方案選擇4.1 工藝技術(shù)方案選擇4.1.1 原料路線的選擇 工業(yè)上生產(chǎn)順酐主要有苯氧化法、正丁烷氧化法。國內(nèi)順酐生產(chǎn)裝置主要采用苯氧化法，該法技術(shù)成熟可靠。正丁烷法生產(chǎn)技術(shù)在國內(nèi)尚不成熟，該法原料質(zhì)量要求高而且難以獲得，國內(nèi)采用此法的兩套裝置因上述原因至今不能正常生產(chǎn)。因此本工程采用苯氧化法工藝生產(chǎn)順酐。苯氧化法的主要原料苯來源充足，除石油煉制工業(yè)提供的石油苯外，還有大量的焦油苯。4.1.2國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀目前，工業(yè)上順酐的生產(chǎn)工藝路線按原料可分為苯氧化法、正丁烷法氧化

39、法、c4烯烴法和苯酐副產(chǎn)法4種，其中苯氧化法應(yīng)用最為廣泛，但由于苯資源有限，c4烯烴和正丁烷為原料生產(chǎn)順酐的技術(shù)應(yīng)運而生，尤其是富產(chǎn)天然氣和油田伴生氣的國家，擁有大量的正丁烷資源，因此近年來正丁烷氧化法生產(chǎn)順酐的技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)在順酐生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位，其生產(chǎn)能力約占世界順酐總生產(chǎn)能力的80%。4.1.3 技術(shù)方案比較(1)苯氧化法：苯蒸氣和空氣(或氧氣)在以v2o5-mno3等為活性組分，-al2o3為載體的催化劑上發(fā)生氣相氧化反應(yīng)生成順酐。苯氧化法是生產(chǎn)順酐的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法，工藝技術(shù)成熟可靠，主要技術(shù)有美國sd法、alusuisleucb法和日本觸媒化學(xué)法等，其中以sd法應(yīng)用最為普及，alu

40、suisleucb法原料苯的消耗量最低，是較為先進(jìn)的生產(chǎn)方法。(2)烯烴法：該法是以混合c4餾分中的有效成分正丁烯、丁二烯等為原料，和空氣(或氧氣)，在v2o5-p2o5系催化劑作用下經(jīng)氣相氧化反應(yīng)生成順酐，其中正丁烯在反應(yīng)過程中先脫氫生成丁二烯，再氧化生成順酐。在反應(yīng)過程中，除生成主產(chǎn)物外，還副產(chǎn)生成一氧化碳、二氧化碳和水以及少量的乙醛、乙酸、丙烯醛和呋喃等。德國basf公司和拜爾公司開發(fā)了以混合c4餾分為原料的固定床氧化工藝。日本三菱化成公司開發(fā)了以含丁二烯的c4餾分為原料的流化床氧化制順酐工藝。由于脫氫屬于吸熱反應(yīng)，而且副產(chǎn)物較多，因此，混合c4烯烴氧化制順酐發(fā)展前途不太樂觀。(3)苯酐

41、副產(chǎn)法：在由鄰二甲苯生產(chǎn)苯酐時，可以副產(chǎn)得到一定數(shù)量的順酐產(chǎn)品，其產(chǎn)量約為苯酐產(chǎn)量的5%。在苯酐生產(chǎn)中，反應(yīng)尾氣經(jīng)洗滌塔除去有機(jī)物后排放到大氣中，洗滌液為順酐和少量的苯甲酸、苯二甲酸等雜質(zhì)，經(jīng)濃縮精制和加熱脫水后得到順酐產(chǎn)品。(4)正丁烷氧化法：正丁烷氧化工藝是以正丁烷為原料，在v2o5-p2o5系催化劑作用下發(fā)生氣相氧化反應(yīng)生成順酐。該工藝自1974年由美國孟山都等公司實現(xiàn)工業(yè)化以來，由于原料價廉、對環(huán)境污染小以及歐美等國家正丁烷資源豐富等原因而得到迅速的發(fā)展，代表了順酐生產(chǎn)工藝的發(fā)展趨勢。目前國外以正丁烷為原料生產(chǎn)順酐的比較典型和先進(jìn)的工藝技術(shù)路線有美國lummus公司和意大利alusui

42、sle公司聯(lián)合開發(fā)的正丁烷流化床溶劑吸收工藝，即alma工藝；英國bp公司開發(fā)的正丁烷流化床水吸收工藝，即bp工藝；美國sd公司開發(fā)的正丁烷固定床水吸收工藝，即sd工藝；意大利sisas化學(xué)公司采用的正丁烷固定床溶劑吸收工藝，即conser-pan噸ochim工藝。在固定床工藝中，由于正丁烷氧化選擇性和反應(yīng)速率均比苯法低，正丁烷-空氣混合物中正丁烷濃度可高達(dá)1.6%-1.8%(摩爾分?jǐn)?shù))，順酐收率按正丁烷計約為50%，故對于同樣規(guī)模的生產(chǎn)裝置需求較大的反應(yīng)器和壓縮機(jī)；采用流化床反應(yīng)器可使正丁烷在空氣中的濃度提高到3%-4%(摩爾分?jǐn)?shù))。流化床反應(yīng)器傳熱效果好，且投資較少，但流化床用的催化劑磨損

43、較多，對大型順酐生產(chǎn)裝置(20k噸年以上)，如能獲得價廉且供應(yīng)有保障的正丁烷原料，宜選用流化床反應(yīng)器。與傳統(tǒng)苯法相比，正丁烷氧化法具有原料價廉、污染小等優(yōu)點。正丁烷法每噸順酐產(chǎn)品消耗1.l-1.2噸正丁烷，而苯法每噸順酐產(chǎn)品消耗1.1-1.3噸苯。而且正丁烷法生產(chǎn)順酐理論產(chǎn)量為1：1.69，苯法為1：1.256，因此正丁烷的順酐理論產(chǎn)量比苯法高許多。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，正丁烷作原料其單耗將比苯法低得多，正丁烷不僅消耗少，而且與苯法相比，其毒性也小，同時正丁烷法生產(chǎn)順酐對環(huán)境污染小，隨著全球環(huán)保壓力越來越大，正丁烷法在滿足環(huán)保要求以及發(fā)展前景方面比苯法更具有生命力。正因為如此，目前全球順酐生產(chǎn)能

44、力約80%采用正丁烷路線，而且還有不斷增加的趨勢。4.1.4 生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)展目前，國外順酐生產(chǎn)技術(shù)由以苯法為主向正丁烷氧化法為主轉(zhuǎn)變，沒有其他新的生產(chǎn)路線出現(xiàn)，技術(shù)進(jìn)展主要體現(xiàn)在現(xiàn)有裝置的工藝改進(jìn)和提高催化劑性能兩個方面。順酐產(chǎn)品成本50%左右是原料費用，已工業(yè)化的順酐生產(chǎn)技術(shù)都是以控制最大收率來確定工藝條件。目前，三菱化學(xué)英國boc公司、sisasconser公司等分別開發(fā)了回收尾氣中未反應(yīng)的正丁烷，將其重新送回反應(yīng)器中參與反應(yīng)，以減少正丁烷消耗量的催化劑和生產(chǎn)工藝。日本三菱化學(xué)公司和英國boc公司共同開發(fā)成功一種不含金屬氧化物復(fù)合物的新型催化劑(命名為zm-5)。通過對氧和丁烷混合實行嚴(yán)格控

45、制與這種催化劑結(jié)合，可以實現(xiàn)原料氣的循環(huán)，提高順酐的轉(zhuǎn)化率和選擇性，降低裝置的能耗，提高最終產(chǎn)率，生產(chǎn)成本比傳統(tǒng)制造方法降低約30%，且燃燒的尾氣減少了15%-30%。該工藝既適用于流化床也適用于固定床。sisasconser公司開發(fā)出溶劑回收工藝和未反應(yīng)丁烷循環(huán)技術(shù)。該工藝溶劑消耗低，溶劑回收率可以達(dá)到99%，污染小，操作費用低，未反應(yīng)正丁烷可以循環(huán)使用，每噸順酐正丁烷的消耗量可以減少20%，燃燒尾氣量減少50%，適合流化床生產(chǎn)工藝。目前該方法已經(jīng)在比利時的生產(chǎn)裝置上使用，結(jié)果良好。bp-阿莫科公司開發(fā)的新型順酐催化劑中不含鹵素，不僅省略了脫污染工序，減少了烴類廢物的產(chǎn)生，而且提高了轉(zhuǎn)化率，

46、催化劑使用壽命高達(dá)7年。英國利物浦大學(xué)和法國催化劑研究所合作開發(fā)出一種改性的磷酸釩催化劑，該催化劑用在正丁烷固定床反應(yīng)器中，比表面積超過40m2g，可使順酐的產(chǎn)量翻番，并且由于選擇性高，使碳的氧化物含量降低15%左右，因而極具發(fā)展?jié)摿Α?.1.5 我國的順酐合成技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀我國在順酐合成技術(shù)的研究開發(fā)方面也取得了很大的進(jìn)展，特別是在大型苯法固定床列管式反應(yīng)器的制造技術(shù)方面，長期影響固定床反應(yīng)器性能的幾個關(guān)鍵問題如反應(yīng)器流道設(shè)計、固定床列管式反應(yīng)器的制造性能均取得實質(zhì)性突破。目前我國已經(jīng)能夠設(shè)計制造萬噸級苯法固定床列管式反應(yīng)器，且使用性能良好，這就為更大規(guī)模和更高要求順酐反應(yīng)器的國產(chǎn)化提供了極好

47、的條件。我國對苯法制順酐的催化劑研制方面也取得了很大進(jìn)展。北京化工研究院開發(fā)的bc-11b高效環(huán)狀催化劑具有運行負(fù)荷高、導(dǎo)熱性能好、床層阻力低、熱點溫度低、熱點分布均衡、可在高負(fù)荷下使用等特點，有效克服了床層阻力大、操作熱點溫度較高等缺點，明顯提高了順酐裝置的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益。天津天環(huán)精細(xì)化工研究所開發(fā)的tiz-2催化劑性能已經(jīng)達(dá)到國外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，在床高2.9m左右，空速2000-2500h-1、鹽溫345-375、苯濃度不大于55gm3條件下，苯轉(zhuǎn)化率在98.5%以上，順酐收率在95%以上，選擇性在80%左右，而價格不及進(jìn)口催化劑的一半。該研究所在2001年還研制成功噸h-3b苯氧化

48、制順酐新型催化劑，該催化劑在合理的釩鉬比例基礎(chǔ)上，添加了兩種以上的助催化劑，載體仍使用環(huán)狀綠碳化硅，以保持其阻力及導(dǎo)熱性好的特點。在鹽溫340-352、熱點溫度420-445、苯濃度45-53gm3、空速1600-2200h-1的工業(yè)實驗條件下，苯轉(zhuǎn)化率為98.5%-99.5%，順酐產(chǎn)品收率達(dá)到90%-93%。目前該催化劑已經(jīng)成功地運用于天津中和化工廠、石家莊化工二廠等多套工業(yè)生產(chǎn)裝置上。在正丁烷氧化法固定床生產(chǎn)順酐催化劑的研制方面，北京化工研究院和天津大學(xué)也開展了一些工作，并取得了一定的進(jìn)展。4.1.6 生產(chǎn)工藝的確定1 由于本公司主產(chǎn)苯酐，可以副產(chǎn)順酐約為苯酐產(chǎn)量的5%。2考慮到苯氫法在我

49、國發(fā)展比較成熟，國內(nèi)各生產(chǎn)廠家大都采用此法，有相關(guān)的成功經(jīng)驗可以借鑒，所以我公司擬建項目采用苯氧化法，以苯為原料與空氣混合，在催化劑作用下，在反應(yīng)器中進(jìn)行氧化反應(yīng)，一部分冷凝回收粗順酐，另一部分由水洗成酸水，經(jīng)二甲苯恒沸脫水，精制成精順酐。（1）氧化床型國外苯催化氧化制順酐所用的反應(yīng)器都是固定床。苯固定床工藝路線已有六十余年的生產(chǎn)歷史，其中具有代表性的是halcon sd公司開發(fā)的苯固定法（sd法），利用該法建立的生產(chǎn)裝置約占順酐生產(chǎn)能力的30%。苯固定床技術(shù)成熟可靠，工業(yè)上順酐收率高達(dá)90%以上。目前國內(nèi)苯氧化生產(chǎn)順酐大都采用固定床工藝，故本項目采用固定床氧化床型。（2）催化劑的選擇苯法工藝

50、是國內(nèi)目前最為普遍的順酐生產(chǎn)方法，目前該工藝主要致力于催化劑的改進(jìn)，如優(yōu)良載體和活性組分負(fù)載方法的改進(jìn)。國內(nèi)開發(fā)的苯固定催化劑接近先進(jìn)水平，主要指標(biāo)與國外的差距不大，而價格則比國外低得多，來源方便。北京化工研究院開發(fā)的催化劑運行負(fù)荷高而且使用性能部分已達(dá)到國外催化劑水平，因此本項目推薦使用北京化工研究院生產(chǎn)的催化劑。（3）順酐回收順酐回收主要有四種方法：i）水吸收法 將反應(yīng)生成的順酐用水吸收成順酐水，順酐水溶液經(jīng)恒沸脫水得粗酐。ii）部分冷凝法 反應(yīng)生成的順酐在其凝固點和露點以上的適當(dāng)溫度下，通過冷凝分離裝置，將50%-60%的順酐捕集出來，余者以水吸收成順酐，再經(jīng)恒沸脫水得精酐。該法美國sd

51、公司開發(fā)，是目前各國最廣泛采用的方法。iii）冷凝熱熔法 將反應(yīng)生成氣降至30，使80%的順酐在冷凝器中呈固態(tài)析出，然后加熱至60-80，使其熔化后回收。余下的20%用水吸收成順?biāo)?，?jīng)恒沸脫水或異構(gòu)化制成順酐或反酸。這是西德魯爾化學(xué)公司發(fā)展的方法。由于該法只能回收80%，而且空氣需預(yù)先干燥，在經(jīng)濟(jì)上不優(yōu)越，故此法很少采用。iv）溶劑吸收法 反應(yīng)器中的順酐，用沸點高、粘度低、化學(xué)穩(wěn)定性好，同水親和力弱的有機(jī)溶劑（例如環(huán)烷酸酯）全部吸收，然后通過氣提精餾得精酐。該法最近由意大利fatalital公司開發(fā)。這種非水回收工藝，節(jié)省了蒸發(fā)脫水的大量消耗，避免生成順?biāo)岷彤悩?gòu)化反應(yīng)，提高了順酐的回收率并降低

52、設(shè)備投資。比吸收法工藝的生產(chǎn)費用低17%，是目前國外推崇的發(fā)展方法，但至今國內(nèi)尚無該項目技術(shù)。各種方法對比見下表：順酐回收方法比較工藝方法回收率%能耗（千卡/公斤酐）副產(chǎn)物優(yōu)缺點國外國內(nèi)水吸收-恒沸脫水95-96921400-1600無能耗大部分冷凝-恒沸脫水96-9795-96800-1000無能耗低冷凝熱熔80-901200-1400反酸流程長，能耗大有機(jī)溶劑吸收無流程短、能耗低、收率高冷風(fēng)冷凝70-801000-1200反酸收率低各種方法進(jìn)行綜合對比可以看出，部分冷凝法較好，能耗低。因此，我們認(rèn)為以苯為原料生產(chǎn)順酐，采用部分冷凝-恒沸脫水回收工藝為宜。粗酐精制采用間歇法。將脫水-精制集于

53、一體，由一臺設(shè)備完成。我國精餾收率與國外差距不大，最多低2-3%，只是產(chǎn)品指標(biāo)的熱穩(wěn)定性相差較大，尚需考慮提高精餾塔板數(shù)或在精餾前后對物料或成品進(jìn)行物理-化學(xué)處理，固定雜質(zhì)，防止進(jìn)一步分解。綜上所述，從各方面的分析來看，確定擬建項目采用以苯為原料，固定床部分冷凝-沸脫水-精制一體的生產(chǎn)工藝，建立規(guī)模為 噸/年的順酐生產(chǎn)裝置。4.2 工藝流程和消耗定額4.2.1 工藝流程擬建裝置擬采用苯固定床催化氧化、部分冷凝回收液體順酐、二甲苯恒沸脫水、減壓精餾一體的流程。實踐證明，該流程工藝先進(jìn)合理，自動化程度高，安全可靠，產(chǎn)品的單耗和能耗低，質(zhì)量達(dá)優(yōu)級品。下面將分步對流程進(jìn)行描述。氧化部分：主要包括固定床

54、反應(yīng)器，部分冷凝回收液體順酐和水吸收三部分組成，與主工藝相匹配的附屬部分有原料供應(yīng)系統(tǒng)、熔鹽循環(huán)系統(tǒng)、蒸汽產(chǎn)生系統(tǒng)。具體過程敘述如下：氧化所需的空氣由離心式風(fēng)機(jī)供給。原料苯來自廠區(qū)苯庫，通過屏蔽泵打入苯汽化器，苯蒸汽通過計量，經(jīng)調(diào)節(jié)計量并過熱后與空氣混合，進(jìn)入氧化反應(yīng)器。反應(yīng)器為列管式，內(nèi)裝催化劑。反應(yīng)放出熱量靠軸流泵將熱載體熔鹽循環(huán)帶出，無離子水脫氧后，由多級泵將水通過前后冷卻器預(yù)熱后進(jìn)入高汽包，高壓汽包保持一定液位，與聯(lián)通的熔鹽換熱器產(chǎn)生2.4mpa蒸汽，以保持反應(yīng)溫度恒定，蒸汽通過高壓汽包進(jìn)入中壓汽包，供后工段使用。由前后冷卻器出來的反應(yīng)氣進(jìn)次冷器，次冷器由54以上的溫水循環(huán)冷卻，50%

55、以上的液體順酐在分離器中回收粗順酐槽，分離器出來的反應(yīng)氣進(jìn)入吸收塔，上段為談酸水吸收不循環(huán)回流，下段為濃酸水循環(huán)吸收，濃酸水入酸水槽供后工段作用，塔頂排出放空尾氣高空排放。后處理部分：后工段主要包括恒沸脫水，減壓蒸餾和產(chǎn)品成型及相匹配的真空系統(tǒng)。二甲苯從中間槽通過泵打入恒沸精餾釜中，當(dāng)釜溫142以上，塔溫100左右，濃酸水在塔中部（16塊板）進(jìn)入塔內(nèi)，與由釜底上升的二甲苯蒸汽逆向接觸，形成共沸物，共沸蒸汽經(jīng)冷凝后在分層器分層，上層為二甲苯作塔全回流，下層水分離出來回談酸水作吸收液，順酐流入恒沸精餾釜中。恒沸過程終止后，真空抽入部分冷回收的粗順酐至恒沸釜中，經(jīng)減壓蒸餾，先蒸出二甲苯入二甲苯中間槽

56、，然后除去低沸點雜質(zhì)，割頭料進(jìn)入粗酐槽，蒸出的成品順酐進(jìn)入順酐成品率槽。成品順酐通過滾筒刮片成型機(jī)，形成片狀順酐，用塑料編造袋包裝。真空系統(tǒng)：用蒸汽噴射泵，蒸汽冷凝，減少污染，使二甲苯和順酐都能得到回收。4.2.2 消耗定額(1) 消耗定額工藝消耗定額見下表序號名稱規(guī)格單位數(shù)量備注一原材料1苯y(tǒng)b289-75t/t1.22二甲苯t/t0.013催化劑kg/t0.4二公用工程1軟化水t/t0.012循環(huán)水t/t1683蒸汽t/t-14.6副產(chǎn)蒸汽4電kwh/t8005熔鹽kg/t0.84.3 自動控制和分析化驗4.3.1 自動控制本生產(chǎn)裝置自動控制系統(tǒng)，本著先進(jìn)、可靠、實用、維護(hù)簡單、安全的原則。壓力、流量、液位等現(xiàn)場一次儀表，選用引進(jìn)的或合資的儀表，中央控制室選用計算機(jī)控制系統(tǒng)，具有對現(xiàn)場工藝過程進(jìn)行實時監(jiān)控、調(diào)節(jié)、記錄、顯示、報警和打印報表、顯示歷史曲線的功能。4.3.2 分析實驗4.3.2.1 原料和副產(chǎn)物分析方法（1） 色譜法原料氣的分析在于測定苯濃度，從而計算出苯的轉(zhuǎn)化率和順酐收率。甲基硅酮柱可滿足上述要求。反應(yīng)生成氣中，除了未反應(yīng)的原料氣和產(chǎn)品順酐外，還有微量的醛類、酮類等氧化物，利用新戊四腈性能，比較好地將上述化合物分離。