精蒽及咔唑生產(chǎn)項目方案-

1、精蒽及咔唑項目方案第一部分項目概述目前,國內(nèi)建有蒽油加工裝置的企業(yè)主要有:鞍山鋼鐵集團公司化工總廠、攀枝花鋼鐵集團煤化工公司、上海焦化有限公司、本溪鋼鐵(集團有限責任公司焦化廠、上海寶鋼化工有限公司、武漢鋼鐵集團焦化有限責任公司、酒泉鋼鐵集團有限責任公司焦化廠、濟寧凱模特化工有限公司等。濟寧凱模特化工有限公司是目前我國蒽油加工能力最大、加工技術最先進的企業(yè)。該企業(yè)是由兗礦集團公司、濟寧煤化公司、法國BEFS工程公司三方合資建設的,采用法國BEFS 公司和瑞士CIBA公司的技術的關鍵設備。國內(nèi)蒽油加工裝置除生產(chǎn)精蒽外,大都聯(lián)產(chǎn)咔唑和脫晶蒽油,尤其是近幾年,咔唑的市場價格遠高于精蒽,成為煤焦油加工

2、企業(yè)主要利潤增長點。一、精蒽精蒽,主要是蒽醌(氧化的生產(chǎn)原料。目前,國外蒽醌(氧化生產(chǎn)大國即德國拜爾、英國ICI、日本川崎和蒸餾公司,加上其它國家的蒽醌產(chǎn)量,約年產(chǎn)12000噸左右。以蒽醌為原料生產(chǎn)的染料是輕紡工業(yè)的必需品,市場需求量無法滿足。因此,目前市場上已有合成蒽醌作為氧化蒽醌的替代品,合成蒽醌的質(zhì)量及下游產(chǎn)品的收率、色澤均無法與氧化蒽輥相比。精蒽、咔唑乃至氧化蒽醌都是從煤焦油中提取的產(chǎn)品,發(fā)達國家的煤焦油生產(chǎn)受焦化行業(yè)的限制,產(chǎn)品產(chǎn)量逐年減少,如最大的德國魯爾區(qū)姆曼爾特焦油加工廠、日本的蒸餾公司等與上世紀末的產(chǎn)量下降了30-50%,其它發(fā)達國家的同類企業(yè)也因煤焦油量的減少及環(huán)保限制等原

3、因,日趨萎縮。國內(nèi)精蒽、咔唑生產(chǎn)廠即上海寶鋼(精蒽2000噸以上/年;咔唑半成品600 噸/年;江蘇大豐(精蒽1000噸以上/年;咔唑400-500 噸/年;江蘇江都(精蒽600噸/年;咔唑180噸/年;山西文水(精蒽3000噸/年;咔唑1000噸/年;江蘇興化(精蒽500 噸/年;咔唑150 噸/年;遼寧鞍山(精蒽600噸/年;咔唑180噸/年;山東濟寧(精蒽2000 噸/年;咔唑600噸/年。國內(nèi)精蒽需求情況是:石家莊化工二廠需1500噸,上海染化七廠年需1000噸,另外寶鋼、濟寧、江都、大豐等。企業(yè)都有自己的蒽醌生產(chǎn)線,精蒽自己消化還有缺口。二、咔唑咔唑是生產(chǎn)染料、塑料和農(nóng)藥的重要原料,

4、早以有工業(yè)生產(chǎn),只不過規(guī)模遠小于精蒽,一般是作為精蒽生產(chǎn)的副產(chǎn)品。咔唑常規(guī)生產(chǎn)工藝有硫酸法、溶劑法和真空精餾法。目前我國生產(chǎn)企業(yè)除采用真空蒸餾技術外,主要采用溶劑萃取法技術。硫酸法已被淘汰,溶劑萃取法工藝存在產(chǎn)品純度低、能耗高的缺點,而真空蒸餾技術先進,產(chǎn)品純度高,“三廢”少,是發(fā)展方向。咔唑是一種含氯雜環(huán)化合物,是煤焦油中經(jīng)濟價格最高的成分之一,世界上的咔唑基本上都是從煤焦油中提煉出來的。咔唑可用于生產(chǎn)染料(如海昌蘭、硫化還原蘭、有機顏料(如永固紫、光電導體PVCA等。主要中間體是N-乙基咔唑,另外還有N-乙烯咔唑、N-丙基咔唑等。國內(nèi)咔唑的生產(chǎn)和使用主要集中在江蘇、上海,生產(chǎn)方法是洗滌、萃

5、取。生產(chǎn)規(guī)模小,產(chǎn)品純度低,廢水排放量較大。國內(nèi)年產(chǎn)咔唑3000噸左右,需求情況是:江蘇南通海迪年需咔唑1500噸,江蘇南通龍祥年需咔唑1500 噸,常熟紫晶年需咔唑1000噸,無錫新光年需求咔唑500噸,江西紫晶年需咔唑500 噸,其它制藥、感光材料、海昌蘭顏料等行業(yè)也有大量需求。國外生產(chǎn)咔唑的廠家很少,只有德國RUT-GERS、捷克DEZA、日本JORYU,總產(chǎn)量為3000t。但是用戶卻很多,如日本的住友、DIG、東洋油墨、荷蘭AKZO、ICI、BASF、杜邦等,每年用量4000- 8000t,潛在需求量將大于10000t.而且大部分喜歡用高純度咔唑。由于咔唑的主要用戶在西方發(fā)達國家,在中

6、國加入WTO后,產(chǎn)品銷售很好。我國咔唑的主要用途是生產(chǎn)有機顏料及燃料,產(chǎn)能最大的品種是永固紫RL和硫化海昌藍。近幾年我國每一年均有一定數(shù)量的咔唑出口到國際市場,主要出口到美國、日本、西歐和南亞,近年以來隨著我國咔唑生產(chǎn)的發(fā)展,出口量還在增加,預計2010年有望達到4500噸。上述情況分析,目前國際市場需求精蒽、咔唑加工下游產(chǎn)品的勢頭強勁,隨著蒽系列產(chǎn)品應用領域的應用開發(fā),應用范圍會越來越大。況且發(fā)達國家此系列產(chǎn)品生產(chǎn)量的萎縮,而我國山西、河北、內(nèi)蒙等省近3-5年煤焦化行業(yè)的崛起,大量的煤焦油可以說有取之不盡資源優(yōu)勢。因此,用蒽油直接生產(chǎn)精蒽、咔唑等產(chǎn)品,在國內(nèi)即是一個難得的機遇,也是一種絕佳的

7、生產(chǎn)模式,應該說在不具備蒽油資源的企業(yè)生產(chǎn)精蒽、咔唑與具有蒽油資源的企業(yè)生產(chǎn)精蒽、咔唑,從降低成本、減少運輸、菲油還原及產(chǎn)品收率等綜合因素方面,都顯示出它的優(yōu)勢,必將在近期內(nèi)成為蒽油深加工的一種趨勢被人們所信可并廣泛應用。三、脫晶蒽油蒽油分離提取粗蒽后,亦稱脫晶蒽油,可作為生產(chǎn)炭黑的原料,因此又稱之為炭黑油。隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展,特別是橡膠工業(yè)需求快速增長,我國炭黑工業(yè)呈現(xiàn)空前發(fā)展的良好態(tài)勢,炭黑產(chǎn)量超過日本僅次于美國,居世界第二位。炭黑原料油可分三類,即煉油廠副產(chǎn)的催化裂化澄清油、乙烯焦油和煤焦油。歐洲和美國的炭黑原料油以澄清油為主,我國炭黑生產(chǎn)原料以煤焦油和乙烯焦油為主。隨著我國炭黑產(chǎn)量的

8、不斷增長,對炭黑原料油的需求量逐年提高,但由于乙烯生產(chǎn)企業(yè)外供乙烯焦油量越來越少,加上玻璃、陶瓷企業(yè)大量搶購煤焦油、蒽油來代替昂貴的重油作為生產(chǎn)用燃料以及出口市場的需求,造成國內(nèi)炭黑原料油供應價格大幅上漲,供應出現(xiàn)緊張的局面。再者隨著我國炭黑裝備水平的提高,特別是生產(chǎn)裝置的大型化,對原料油的質(zhì)量也在不斷提高,粗煤焦油直接用于生產(chǎn)炭黑會越來越受到質(zhì)量的制約,而蒽油或蒽油經(jīng)提取精蒽和咔唑后的菲油用作炭黑原料油有著非常大的發(fā)展空間。四、氧化蒽醌蒽醌按生產(chǎn)方法的不同,分為合成蒽醌和氧化蒽醌二種,我們準備上氧化蒽醌。它是用精蒽經(jīng)催化氧化而制成。國內(nèi)生產(chǎn)的蒽醌多是合成蒽醌,氧化蒽醌比便的10%,生產(chǎn)量小的

9、原因主要是2005年以前精、粗蒽的產(chǎn)量很小,全國只有3-5家生產(chǎn),而且較少,2005年后我國焦油加工量迅速擴大,蒽油量幾倍增加,提取的粗蒽量較大,因國內(nèi)加工量較低,出現(xiàn)了粗蒽精蒽過剩的情況。目前我國氧化蒽醌的生產(chǎn)能力只有4600噸/年,而實際所需10000噸/年以上。國內(nèi)銷售供不應求,還有一部分靠進口解決。按現(xiàn)在國內(nèi)情況,我們計劃上二套年產(chǎn)500噸的氧化蒽醌裝置2套,來緩解國內(nèi)需求。五、市場競爭力分析1、技術競爭力此技術在國內(nèi)首次完成一套工藝同時產(chǎn)出高純度的精蒽、咔唑等產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)法。該技術大大縮短了傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程,操作容易,生產(chǎn)成本低,而且基本無三廢排放。生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良,受到國內(nèi)外用

10、戶的認可和信賴,并出現(xiàn)爭購現(xiàn)象。該技術獲得國家發(fā)明專利(專利號ZL99122301.2,并獲得山西省科技進步獎、國際發(fā)明金獎等多項榮譽。2、產(chǎn)品質(zhì)量競爭力(1據(jù)山西省技術監(jiān)督局、化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站2002年對該成果所生產(chǎn)產(chǎn)品檢驗報告證明,精葸含量為99.5%(標準值90%,初熔點211.4(標準值;咔唑外觀白色結晶粉末(一級品標準值:白色或帶粉紅色結晶粉末,含量96.7%(一級品標準值95%,初熔點240.2(一級品標標準>240。(2據(jù)中科院煤化所1999年分析測試結果:精蒽純度為99.14%。咔唑純度為96.98%上述產(chǎn)品在不同時期的分析檢驗結果基本一致,說明該專利技術成熟,產(chǎn)品

11、質(zhì)量穩(wěn)定,生產(chǎn)工藝在產(chǎn)品在質(zhì)量上是具有較高的競爭力。3、產(chǎn)品價格競爭力如前所述該蒽系列產(chǎn)品的生產(chǎn)專利技術,為國內(nèi)首創(chuàng),由于優(yōu)化了生產(chǎn)工藝,縮短了生產(chǎn)過程,各項生產(chǎn)費用降低,產(chǎn)品成本較低,從價格上有一定的競爭優(yōu)勢。隨著本項目的實施,規(guī)模擴大后,規(guī)模效應的優(yōu)勢將更為突出。4、營銷優(yōu)勢該公司擁有一支高素質(zhì)的營銷隊伍和科學有效的營銷戰(zhàn)略,是華北地區(qū)煤化工市場十分活躍的主力軍,也是同行業(yè)眾多合作伙伴的首要客戶,在華東、華北、華中及西北地區(qū)煤焦油市場具有著一定的響力。在營銷上具有較高的競爭能力。第二部分建設規(guī)模及產(chǎn)品方案一、規(guī)模根據(jù)國內(nèi)市場需求情況,結合企業(yè)實際擬定生產(chǎn)能力為:10萬噸/年蒽油加工,年操作

12、時間300天。二、產(chǎn)品方案參照國內(nèi)現(xiàn)有裝置蒽油加工企業(yè)的情況,加工10萬噸蒽油的產(chǎn)品方案見下表:序號產(chǎn)品名稱產(chǎn)品規(guī)模(噸/年年作業(yè)時間(天日產(chǎn)量(噸備注精蒽22700 300 75.66 商品外售咔唑21600 300 72 商品外售氧化蒽醌1000 300 3.33 商品外售脫晶蒽油20000 300 66.6 商品外售碳黑油34700 300 115.66 商品外售。1、產(chǎn)品性質(zhì)及質(zhì)量指標(1精蒽精蒽為帶有淡蘭色熒光的針狀品晶體,分式式:C14H10,具有半導體的性質(zhì)。熔點216.4,沸點340,閃點121,自燃點472。不溶與水,微溶于醇醚,能溶于苯、氯仿和二硫化碳。性質(zhì)比較活潑,在空氣

13、中、日光下易被氧化,加熱時升華。精蒽質(zhì)量指標級別試劑級一級品二級品工業(yè)級外觀雪白片狀結晶雪白片狀結晶淡黃片狀結晶淡黃色結晶蒽含量% 98 96 93 90初熔點215 213 212 210揮發(fā)份% 1.5 1.5 1.5(2咔唑咔唑又稱9一氮雜芴,系無色小鱗片狀結晶體或白色結晶。分子式: C14H10N,暴露于紫外光中,呈現(xiàn)出強的熒光和長時間的磷光。不溶于水,稍溶于乙醇、乙醚和苯,可溶于喹啉,吡啶和丙酮。微溶于冷苯、甲苯、冰醋酸、氯仿、二硫化碳和汽油。溶于冷硫酸鹽,不溶于無機酸溶液。咔唑易升華,幾乎不呈堿性,屬于極弱的堿。沸點為355,熔點246,相對密度1.10(1 8/4。咔唑質(zhì)量指標級

14、別試劑級一級品二級品工業(yè)級外觀雪白色晶體白色微細結晶白色微細結晶淺黃色微細結晶含量% 98 97 95 93初熔點246 245 243 241(3氧化蒽醌1物質(zhì)性質(zhì)黃色針狀結晶,可燃、低毒、溶于乙醇、乙醚、及丙酮,不溶于水。比重1.419-1.438,熔點286,沸點379-381,閃點365.2用途A、做高級染料的中間體。以蒽醌為原料、經(jīng)磺化、氧化等,生產(chǎn)蒽醌醌系分散燃料,酸性燃料,還原燃料,形成色譜全,性能好的染料類別。B、用作紙漿蒸煮劑、在堿法蒸煮液中,只需加入少量的蒽醌,即可加快脫木素的速度,提高紙漿得率,節(jié)省時間,現(xiàn)在以蒽醌作為添加劑的消費量增長很快。(4脫晶蒽油蒽油分離提取粗蒽后

15、,亦稱脫晶蒽油,可作為生產(chǎn)炭黑的原料,因此又稱之為炭黑油。脫晶蒽油質(zhì)量標準名稱一級二級相對密度d420 1.06 1.06苯不溶物%0.3 0.3餾程%(210前,體積 5 5餾程%(235前,體積10 10餾程%(360前,體積75 75水份% 1.5 1.5粘度(恩氏 1.7 1.7三、技術方案1、工藝技術狀況本項目的生產(chǎn)主要包括蒽油分離,粗葸分離、精制兩部分。蒽油分離的產(chǎn)品有粗蒽和脫晶蒽油;脫晶蒽油加中溫瀝青配制成燃料油外售;粗蒽分離的產(chǎn)品有工業(yè)菲、精葸和咔唑。脫晶蒽油、精蒽、咔唑、工業(yè)菲作為成品出廠外銷。該工藝的特點是:工藝過程配置合理,設備流程簡單容易操作,生產(chǎn)成本低。其核心工藝是自

16、行開發(fā)的蒸升新工藝,它以自行研制的獨特蒸升釜,將蒸餾與升華巧妙地結合在一起,它是復合法新工藝的核心技術,目前國內(nèi)還沒有使用的先例,經(jīng)過中試和多年工業(yè)化生產(chǎn),設備運行性能優(yōu)良,操作安全、可靠,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,可達到試劑水平。受到用戶的認可和信賴,成為德國科來恩公司、日本住友化學在中國唯一認可的產(chǎn)品。2、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝(1精蒽洗滌工藝說明原料粗蒽:(蒽含量>35%、咔含量>15% ;1溶劑: (DMF餾程150-155 ;2溶劑:(CiO餾程187-210 先將二次洗滌精葸母液從母液中間罐用泵抽入,粗蒽庫代攪拌的配料釜內(nèi)(與固液混合料同一趟帶加熱管道再將粗蒽按固液比1:l.2比例計量,用輸

17、送機送入配料釜內(nèi),同時開動攪拌,使固液混合均勻,必要時可稍加熱躉60使此混蝕,物料放料通入60目濾網(wǎng)過怒剛齒輪泵通過代加熱的管道(與母液共用抽至洗滌釜中,同時開動攪拌,通過蒸氣加熱至120、保溫30分鐘,關閉蒸氣。通入循環(huán)水冷卻至40,關閉冷卻開始出料,用開啟式葉輪離心泵抽入葉片過濾機過濾,過濾機最大負荷固體量850kg,過濾濾液排入備回收母液小間罐“集中回收”濾餅振動卸入代絞龍料倉左轉排入地下帶攪拌配料釜內(nèi),同時按一定比例抽入新鮮DMF稀釋物料并開動攪拌,將物料混合均勻,用齒輪油泵抽入蒽洗滌釜進行二次洗滌固液比1:2,同時加熱充分攪拌溶解至120、保溫30分鐘,關閉蒸氣。給循環(huán)水冷卻至50,

18、開始放料至開啟式葉輪油泵抽入過濾機過濾,濾液入母液中間罐一次洗滌套用,濾餅用空壓機或干蒸氣吹干、振動放料至帶絞龍料倉右旋入烘千輸送機至包裝車間料倉包裝入庫。(精蒽90%。(2DMF回收工藝說明由粗蒽次洗滌集中回收母液中間罐用母液泵抽入DMF蒸餾釜中“輸送管道帶拌熱防止管道結晶”并開始供熱蒸餾,加熱至90,緩慢升溫防止溢鍋,至150開動真空,真空度緩慢加熱0.07mpa,蒸餾干點200,保溫一小時使DUF全部蒸盡,蒸出液入真空捕集罐計量后入油庫,循環(huán)使用,剩余釜底殘渣“粗咔唑”,放至代保溫套的齒輪汕泵,抽入機咔洗滌釜中。(3咔唑洗滌工藝說明先將二次洗滌粗咔唑的母液從母液中間罐用泵抽入粗咔帶攪拌的

19、洗滌釜內(nèi)。再將DMF蒸餾釜底殘渣“粗咔唑”按固液比1:1.5比例計量,用齒輪泵通過帶加熱的管道抽至粗咔唑洗滌釜中。同時開動攪拌通入蒸汽粗咔唑次洗滌加熱至120、保溫30分鐘,關閉蒸氣。通入循環(huán)水冷卻下40關閉冷卻開始料,用開啟式葉輪離心泵抽入葉片過濾機過濾。過濾機最大負荷固體量850kg。濾液排入備回收母液中間罐“集中回收”。濾餅振動卸入絞龍料倉,左轉排入地下攪拌配料釜內(nèi),同時按一定比例抽入粗咔洗滌釜進行二次洗滌,(固液比1:1.5同時通入蒸氣加熱充分攪拌溶解至120、保溫30分鐘,關閉蒸氣。打開循環(huán)水冷卻至50,開始放料至開啟叫輪油泵抽入過濾機過濾,濾液一次洗滌粗咔套用,濾餅振動卸入絞龍料倉

20、,左轉排入地下攪拌配料釜內(nèi)。同時按一定比例抽入精咔一次母液稀釋物料并開動攪扦,將物料混合均勻,用齒輪汕泵抽入粗咔洗滌釜進行三次洗滌。(固液比1:1.5同時加熱充分攪拌溶解至120、保溫30分鐘,關閉蒸氣,加循環(huán)水冷卻至60,開始放料至開啟葉輪油泵抽入過濾機過濾,濾液二次洗滌粗咔唑套用濾餅振動卸入帶絞龍料倉右轉入烘干輸送機烘干,產(chǎn)品(半成品咔唑去蒸升工段蒸升。(4蒸升工藝況明將三次洗滌的烘干粗咔唑用斗·式提升機到計量槽按要求用絞龍分配機加入蒸升釜內(nèi),用遠紅外線加熱緩慢加熱,防止溢鍋升溫至200左右。捕集桶上面開冷卻水冷卻,并開動真空0.07mpa通過補集桶抽濾,不宜存料太多,要及時用氣

21、流風機抽入代計量料的倉備精洗。(5精咔唑洗滌工藝說明先將二次洗滌精咔的母液從母液中間罐用泵抽至精咔唑洗滌釜中,同時開動攪拌再用氣流分機從蒸升計量料倉將蒸升粗咔唑按同液比1: 2吸入洗滌釜中,通入蒸氣加熱至120、保溫30分鐘,關閉蒸乙通入循環(huán)水冷卻至60,關閉冷卻水開始出料,用開啟式葉輪離心泵抽入葉片過濾機過濾,過濾機最大負荷固體量850kg,濾液排入母液中間罐中(三次洗滌粗咔唑套用,濾餅振動卸入絞龍料倉,左轉排入地下帶攪拌配料釜內(nèi)。同時抽入三次精咔唑洗滌母液稀釋物料并開始攪拌,將物料混合均勻,用齒輪油泵抽入精咔洗滌釜進行二次洗滌(同液比1:2.5同時加熱充分攪拌,溶解巨120。保溫30分鐘,

22、關閉蒸氣,加循環(huán)水冷卻至65,開始放料至開啟葉輪油泵抽入過濾機過濾,濾液次洗滌精咔唑套用,濾餅振動卸入絞龍料倉左轉排入地F攪拌配料釜內(nèi),同時按一定比例抽入新鮮C10,稀釋物料并開動攪拌,將物料混合均勻,用齒輪油泵抽入精咔唑洗滌釜進行三次洗滌(舊液比1:3同時加熱充分攪拌溶解至120、保溫30分鐘,關閉蒸氣,加循習;冷水卻至70開始放料至開啟式葉輪油泵抽入過濾機過濾,濾液二次洗滌精咔唑套用,濾餅用空氣或干蒸氣吹千振動卸入絞龍料倉右轉入烘十輸送機烘干入包裝料倉包裝入庫(精咔唑95%。(6CIO回收蒸餾工藝說明由粗咔次洗滌集中回收母液中間罐中用母液泵抽入C10蒸餾輸入帶加熱管道防止管道結晶”并開始加

23、熱蒸餾,加熱至90,緩慢升溫防上溢鍋。至120開動真空,真空泵緩慢加午0.07mpa,燕餾于點250、保溫1小時使C10全部蒸出,蒸出液入真空捕集罐訓量后入油庫,循環(huán)使用,剩余釜底殘渣,粗菲”用齒輪油泵通過帶加熱管道輸送至菲渣庫,入帶節(jié)套的高位罐中,冷卻午100,陸續(xù)放入刮鳳結晶機巾,刮片結晶、結晶料堆入庫內(nèi)做商品“工業(yè)非”。(7炭黑油生產(chǎn)工藝脫晶蒽油30%+中溫液體瀝青70%在調(diào)和槽帶攪炭黑油。3、設備選型根據(jù)項目生產(chǎn)過程的特點和節(jié)約投資的原則,項目建設中保證工藝操作條件的情況下,盡可能采用通用定型設備。主要生產(chǎn)設備表名稱規(guī)格型號單位數(shù)量結晶機10m3 臺15過濾機90m2 臺 3洗滌釜2m*4m*16外10 臺10中間罐2m*4m*16 臺12蒸餾釜2.2m*4m*16外10 臺 6回收輕油罐2m*4m*16 臺 3蒸升釜1.8m*3m*16 臺 3 捕集桶1.5m*3m*6 臺3二次捕集桶1.2m*3m*6 臺6真空料倉2m*4.5m*6 臺1過濾機90m²臺6原料配料罐2m*4m*16外10 臺2返鍋配料罐1.6m*2m*10 臺5過濾出料絞龍200代料倉>