產(chǎn)10萬噸乙酸乙酯項目可行性研究報告

1、.年產(chǎn)10萬噸乙酸乙酯項目可行性研究報告目錄一、總論31.1項目概論31.1.1項目名稱31.1.2項目擬建地區(qū)和地點41.1.3項目背景41.1.4研究依據(jù)41.2可行性研究結(jié)論51.2.1市場預(yù)測和項目規(guī)模51.2.2原材料、燃料和動力供應(yīng)61.2.3廠址61.2.4項目工程技術(shù)方案61.2.5環(huán)保71.2.6工廠組織結(jié)構(gòu)71.2.8固定資產(chǎn)估算和資金籌措7三、生產(chǎn)工藝83.1反應(yīng)精餾法83.2乙醛縮合法93.3乙醇脫氫法103.4乙烯與乙酸直接加成法10四、建廠條件與廠址選擇114.1原料供應(yīng)114.2廠址選擇分析114.3基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)114.4廠區(qū)概況12五、工廠技術(shù)方案125.1生產(chǎn)

2、技術(shù)方案125.1.1產(chǎn)品標準125.1.2 生產(chǎn)方法135.1.3技術(shù)參數(shù)和工藝流程圖145.1.3主要生產(chǎn)設(shè)備選擇145.1.4主要原料、燃料、動力消耗指標155.1.6生產(chǎn)車間布置方案155.2總平面布置和運輸165.2.1總平面布置原則165.2.2倉儲原則165.2.2占地面積分析175.2.3土建工程175.3其他工程195.3.1 給排水工程195.3.2 供電配電工程195.3.3 防雷防靜電工程195.3.4 電信工程205.3.5 供熱工程215.3.6采暖通風及空氣調(diào)節(jié)21六、主要工藝計算216.1 物料衡算216.1.1設(shè)計任務(wù)216.1.2 酯化法主要生產(chǎn)步驟226.

3、2 初步物料衡算236.3初步能量衡算依據(jù)27七、環(huán)境保護287.1 廠址與環(huán)境現(xiàn)狀287.3 主要污染物、污染源分析297.3.1 廢氣297.3.2 廢液297.3.3 廢渣297.3.4 噪聲297.3.5 生態(tài)297.4 主要防治措施297.4.1 廢氣污染防治措施297.4.2 廢液污染防治措施307.4.3 廢渣污染防治措施307.4.4 噪聲污染防治措施307.5廠內(nèi)綠化30八、技術(shù)經(jīng)濟分析308.1投資估算及投資明細表318.1.1編制說明318.1.2投資估算318.1.3投資明細表328.2生產(chǎn)總成本估算及成本構(gòu)成明細338.2.1成本估算依據(jù)338.2.2總成本構(gòu)成及明細

4、33九、不確定性分析349.1概述349.2盈虧平衡分析349.3敏感性分析35第十章 效益分析3610.1環(huán)境效益3610.2社會效益37一、總論1.1項目概論1.1.1項目名稱年產(chǎn)10萬噸乙酸乙酯項目可行性研究報告1.1.2項目擬建地區(qū)和地點本乙酸乙酯合成廠的廠址選擇在宜賓縣柏溪鎮(zhèn)長江村一組小地名滴水巖的一山坳內(nèi)1.1.3項目背景 乙酸乙酚(E A)具有優(yōu)異的溶解性、快干性 ,是一種用途廣泛的大宗精細化學品,在涂料 、油撰、膠粘劑以及醫(yī)藥品和有機合成中用作工藝溶劑 ,也可作為調(diào)香劑組份和工藝萃取劑應(yīng)用于食品工業(yè)中。乙酸乙酯是工業(yè)上的重要溶劑,廣泛用作人造香精、 乙基纖維素、 硝化纖維素、

5、賽珞璐、 清漆、涂料、 人造革、 油氈、 人造纖維、 印刷油墨等的溶劑,也可用作人造珍珠的粘接劑,藥物和有機酸的萃取劑及水果香料的原料。 隨著我國化學工業(yè)、 醫(yī)藥工業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,我國乙酸乙酯的消費量逐年上升, 特別是近幾年,更以近10%的速度增長。1980 年消費乙酸乙酯 1. 67 萬 t, 1990 年上升到 3. 66 萬 t,1994 年增長到6. 04 萬t , 1996 年國內(nèi)市場乙酸乙酯的總消耗量為 8 萬t ,目前,我國乙酸乙酯總耗量在20萬t 以上。到2010 年國內(nèi)需求可達80 萬t。我國乙酸乙酯的生產(chǎn)企業(yè)有30多家, 總生產(chǎn)能力約 12 萬 t ,但由于一直沿用

6、傳統(tǒng)的乙酸和乙醇酯化法工藝, 總體生產(chǎn)技術(shù)落后,成本偏高, 有些生產(chǎn)企業(yè)處于停產(chǎn)、 半停產(chǎn)狀態(tài),有些企業(yè)處于保本、 微利或無利經(jīng)營, 造成產(chǎn)量下滑,產(chǎn)品供需矛盾突出。由于國外乙酸乙酯的生產(chǎn)工藝先進,成本低廉,大量產(chǎn)品進入我國市場,對國內(nèi)市場造成巨大的沖擊,在市場競爭中處于被動的地位。 因此，引進新技術(shù)在技術(shù)上進行研究創(chuàng)新，研制新設(shè)備生產(chǎn)乙酸乙酯是我國解決乙酸乙酯供需不足等諸多問題的最主要方法和途徑。1.1.4研究依據(jù)(1) 關(guān)于年產(chǎn)10萬噸乙酸乙酯工程項目建議書；（2）化工廠建設(shè)的有關(guān)規(guī)定（3）搜集的有關(guān)產(chǎn)品市場、交通運輸、地理水文以及公用工程、技術(shù)經(jīng)濟等條件。1.2可行性研究結(jié)論1.2.1市

7、場預(yù)測和項目規(guī)模 2005 年以前， 我國是乙酸乙酯的凈進口國，從2005 以后，隨著我國乙酸乙酯生產(chǎn)能力和產(chǎn)量的大量增加， 由凈進口國轉(zhuǎn)變?yōu)閮舫隹趪?006 年我國乙酸乙酯的凈出口量為10.0 萬噸，約占國內(nèi)總產(chǎn)量的15.87%。2008 年凈出口量達到18.28 萬噸，同比增長41.27%。近兩年，我國乙酸乙酯的進口量逐年減少，2006 年進口量為0.96 萬噸，2008 年下降到0.11 萬噸，同比下降約85.52%。2009 年上半年進口量為0.03 萬噸，同比減少約57.14%。與此相反，我國醋酸乙酯的出口量卻在逐年增加。2006 年出口量超過10.0 萬噸， 達到10.94 萬噸

8、，2008 年盡管受到全球金融危機的影響，但出口量仍高達18.39 萬噸，同比增長34.23%。2009 年上半年出口量為8.73 萬噸，同比增長0.23%。2010年我國醋酸乙酯出口到30多個國家和地區(qū)，其中對亞洲國家的出口量約占總出口量的93%，其中對韓國的出口量為3.23萬噸，約占總出口量的29.6%，其次是中國臺灣，出口量為1.89萬噸，約占總出口量的17.2%；再次是日本，出口量為1.66萬噸，約占總出口量的15.1%。我國醋酸乙酯出口主要集中在江蘇、山東和廣東3省，2006年出口量分別為6.1萬噸、2.1萬噸和1.53萬噸，合計出口量占出口總量的88.78%，其他省份出口量僅為1.

9、21萬噸。主要出口企業(yè)有江蘇索普、山東金沂蒙、廣東江門謙信化工發(fā)展公司等大型醋酸乙酯生產(chǎn)企業(yè)。2003年以前，我國醋酸乙酯的進口價格變化不大，基本上維持在520-550美元/噸，2004年以后進口價格開始上漲，2004年價格為653.2美元/噸，2006年上漲到841.4美元/噸，比2005年上漲7.60%。出口價格近幾年也不斷上漲。2003年出口價格為573.8美元/噸，2004年上漲到757.3美元/噸，2006年上漲到798.6美元/噸。2008年進一步上漲到905.7美元/噸。近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速增長，涂料、油墨、粘合劑等產(chǎn)品需求大幅提升，從而拉動醋酸乙酯的消費穩(wěn)步增長。1997

10、年我國醋酸乙酯的表觀消費量只有10.50萬噸，2001年增加到22.79萬噸，2006年進一步增加到53.02萬噸，比2005年增長約5.91%，2007年增加到580.6萬噸，2009年進一步增加到821.1萬噸，同比增長約5.91%，2004-2009年表觀消費量的年均增長率約為13.71%，近年來我國醋酸乙酯的供需情況見表2-5。表2-5 近年來我國醋酸乙酯的供需情況 單位：萬噸/年年份生產(chǎn)能力產(chǎn)量進口量出口量表觀消費量200026.217.24.420.3321.29200131.217.95.350.4622.79200239.030.74.581.0934.19200354.034

11、.24.271.1937.28200467.041.83.462.0743.19200580.047.34.641.8850.06200690.063.00.9610.9453.022007109.071.00.7613.7058.062008150.095.00.1118.3976.722009150.0105.00.0622.9582.11根據(jù)以上市場信息以及生產(chǎn)能力的預(yù)測，結(jié)合原料供應(yīng)情況、自身情況相關(guān)等因素，確定該項目的生產(chǎn)規(guī)模為年生產(chǎn)量10萬噸。1.2.2原材料、燃料和動力供應(yīng) 本項目的主要原料為：乙醇、乙酸、濃硫酸 結(jié)合宜賓本地的情況，宜賓每年的煤產(chǎn)量高達200多萬噸，能夠為公司提

12、供足夠的燃料和動力供應(yīng)。且距離煤產(chǎn)地近，交通運輸便宜，成本低。1.2.3廠址 綜合考慮原料供應(yīng) 、 產(chǎn)品市場定位 、 交通等因素 ， 最終決定廠址為宜賓縣柏溪鎮(zhèn)長江村一組小地名滴水巖的一山坳內(nèi)。1.2.4項目工程技術(shù)方案 本項目采用成熟工藝流程：乙酸和乙醇在濃硫酸等催化劑的催化作用下發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯。硫酸、乙醇、醋酸在混合器內(nèi)均勻混合然后流經(jīng)預(yù)熱器進入酯化塔發(fā)生酯化反應(yīng)，然后再進入精餾塔進行精餾分離，分離過后的產(chǎn)品進入干燥塔進行干燥，最后得到乙酸乙酯成品。1.2.5環(huán)保 由于采用的是成熟工藝，所以三廢處理流程成熟。對廢氣、廢渣、廢水統(tǒng)一處理達標以后排放。1.2.6工廠組織結(jié)構(gòu) 公司屬于

13、高科技中小企業(yè)，因此組織結(jié)構(gòu)以授權(quán)型、扁平化、動態(tài)性為主要特征 ， 淡化部門界限，改變傳統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)的剛性，增加快速反應(yīng)能力，以實現(xiàn)公司整體最優(yōu)化。第 1 4 年組織結(jié)構(gòu)如下：年工作日 為 300 天 ， 除工廠管理及后勤人員等實行一班制工作，各主要工序為連續(xù)操作，其基本工作制度為三班制。1.2.8固定資產(chǎn)估算和資金籌措 本項目總投資為 110195.71萬元。其中固定資產(chǎn)為80950.07萬元，流動資產(chǎn)為16190.01萬元。資金籌措方案為自籌30%，向銀行貸款70%。建設(shè)期為3年，建設(shè)期貸款利率為6.4%，建設(shè)期貸款利息13055.63萬元。資產(chǎn)投資表固定資產(chǎn)（萬元）流動資產(chǎn)（萬元）建設(shè)期利

14、息（萬元）80950.0716190.0113055.63二、產(chǎn)品介紹 乙酸乙酯為無色透明液體, 能與乙醇、 乙醚、氯仿、 苯、 丙酮等有機溶劑互溶, 微溶于水。乙酸乙酯大量用作油漆、 清漆、 人造革、 硝酸纖維素、 乙酸乙烯酯等的溶劑, 藥物和有機酸的萃取劑。近年來又開發(fā)作粘合劑和生物促進劑, 并可作為染料、 制藥、化工的原料。乙酸乙酯的主要物理性質(zhì)：物理性質(zhì)熔點()： -83.6沸點()： 77.06臨界壓力(MPa)： 3.83相對密度(水=1)： 0.894-0.898相對蒸氣密度(空氣=1)： 3.04飽和蒸氣壓(kPa)： 13.33(27) 燃燒熱(kJ/mol)： 2244.2

15、臨界溫度()： 250.1 乙酸乙酯的質(zhì)量要求：乙酸乙酯化學純與分析級用 GB12589 - 90, 工業(yè)品為GB3728- 91, 工業(yè)品分優(yōu)質(zhì)、 一級、 合格 3 個級。它們分別質(zhì)量為: 質(zhì)量分數(shù), % 98. 5, 99. 5; 相對密度 20 / 4 , 0.895 0. 90、 0. 899 0. 901、 0. 897 0. 9202、 0. 897 0. 902、0. 896 0. 902;乙醇含量, % 0. 08, 0. 08;水分, % 0. 4、 0.1、 0. 10、 0. 20、 0. 40游離酸, %(以酸度計) , mmol/ 100 g 0.08, 0. 08,

16、 而工業(yè)品以蠟酸計% 0. 004, 0. 005, 0. 01.三、生產(chǎn)工藝3.1反應(yīng)精餾法 反應(yīng)精餾是精餾技術(shù)中的一個特殊領(lǐng)域。在操作過程中,化學反應(yīng)與分離同時在一個設(shè)備內(nèi)進行,既有精餾的物理相變傳遞現(xiàn)象, 又有物質(zhì)變化的化學反應(yīng)現(xiàn)象,兩者同時存在,互相影響。因此反應(yīng)對下列2 種情況特別適用: ( 1)可逆平衡反應(yīng)。一般情況下,反應(yīng)受平衡影響,轉(zhuǎn)化率只能維持在平衡轉(zhuǎn)化的水平,但是若生成物中有低沸點或高沸點物質(zhì)存在,則精餾過程可使其連續(xù)地從系統(tǒng)中排出, 最終轉(zhuǎn)化率超過平衡轉(zhuǎn)化率,大大提高了效率。( 2) 異構(gòu)體化合物分離。通常因它們的沸點接近, 靠精餾方法不易分離提純, 若異構(gòu)體中某組分能發(fā)

17、生化學反應(yīng)并能生成沸點不同的物質(zhì), 即可在精餾過程中得以分離。醇酸酯化屬于第一種情況。3.2乙醛縮合法 乙醛經(jīng)乙醇鋁, 又名乙氧基鋁、 三乙氧基鋁( Aluminiumtriethoxide Al ( O2CH5 ) 3 ) 為 催 化 劑下, 縮 合 成乙 酸 乙 酯CH3CHO Al(O2CH5) 3 CH3COOC2H5催化劑三乙氧基鋁是在另一單獨反應(yīng)器內(nèi)合成, 它是由 Al 粉、 無水 C2H5OH 和乙酸乙酯為溶劑的混合物溶液中, 并用少量氯化鋁及少量氯化鋅作助催化劑反應(yīng)而成。Al+ CH3CH2OH Al( OC2H5 ) 3+ 3/2H2 ,副產(chǎn)氫氣經(jīng)冷凍冷凝回收冷凝物后排放。催

18、化劑溶液充分攪拌均勻后備用。乙醛由乙烯在氯化鈀催化下液相反應(yīng)成乙醛后與乙氧基鋁溶液一起連續(xù)進入反應(yīng)塔,控制反應(yīng)物比例,使進料混合時已有 98%乙醛轉(zhuǎn)為乙酸乙酯, 1. 5 %乙醛在后面攪拌繼反應(yīng),此為放熱反應(yīng), 有冷鹽水盤管控制 0 10 e 反應(yīng) 1h。原料乙醛中含水量應(yīng)盡量低, 以防止催化劑在有水時分解。粗生成物乙酸乙酯入分餾塔 T1 ,塔頂餾出物乙酯入反應(yīng) T2,T1 底下部分出乙醇與氫氧化鋁。分餾塔 T2 頂餾出物冷凝后一部分返回 T2 回流,大部入分餾塔 T3 , T3 底排出乙醇/ 乙醛循環(huán)利用, T3 頂餾出物乙醛返入反應(yīng)塔, 塔 T 2 底料入分餾塔 T4 ,塔頂冷凝料一部分返

19、回 T4 作回流, 大部分是成品乙酸乙酯, 而 T4 底排出重組分進一步去加工。乙醛縮合成乙酸乙酯一般在乙烯) 乙醛聯(lián)合裝量內(nèi)進行。日本該工藝裝置能力有 20 萬 t/ a。該工藝的反應(yīng)式如下： 此法乙醛的轉(zhuǎn)化率為97%, 乙酸乙酯的選擇性為96%,副產(chǎn)物主要是乙縮醛。工藝流程圖如下：圖1 乙醛縮合法制乙酸乙酯工藝流程圖3.3乙醇脫氫法 采用銅基催化劑(主要用PdC、骨架Ni、CuCoZnAl混合氧化物及Mosb二元氧化物等催化劑)使乙醇脫氫生成粗乙酸乙酯，經(jīng)高低壓蒸餾出去共沸物，得到高純度的乙酸乙酯。就生產(chǎn)乙酸乙酯來說,該法在理論上是最好的。由于以較便宜的乙醇代替乙酸, 因此成本可降低20%

20、左右,并可副產(chǎn)氫氣508 Nm3#t- 1乙酯,沒有腐蝕,大部分設(shè)備可用碳鋼, 沒有含酸廢水等環(huán)保問題。由清華大學開發(fā)技術(shù), 并已建 0. 5 萬 t/ a裝置已投產(chǎn),副產(chǎn)氫氣使化肥成本降低 2%, 發(fā)酵廢液生產(chǎn)沼氣,作爐用燃料, 節(jié)省煤 0. 3 萬 t/ a。吉林燃料乙醇有限公司從英國 Dav y工程公司引進乙醇脫氫技術(shù), 于 2007 年 10月 29 日已生產(chǎn)出合格乙酸乙酯。該法疏程短、 對乙醇范圍要求較寬,副產(chǎn)合理利用, 成本低廉。3.4乙烯與乙酸直接加成法 該工藝由于直接利用了豐富的乙烯資源, 無須生產(chǎn)乙醇或乙醛作為中間體, 因而能明顯降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本, 具有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。從資源

21、利用方面看,一方面可以高效、 充分地利用乙烯資源, 同時合成乙酸乙酯具有較高的產(chǎn)率和選擇性, 產(chǎn)率可達90%以上,選擇性大于 95%但是該工藝依賴于大量的乙烯資源,只能在乙烯和乙酸資源相對比較豐富而廉價的地區(qū)才可以考慮工業(yè)化生產(chǎn)。四、建廠條件與廠址選擇4.1原料供應(yīng) 根據(jù)宜賓地區(qū)的實際情況以及市場調(diào)查，本廠所在地宜賓縣柏溪鎮(zhèn)長江村一組小地名滴水巖的一山坳緊挨著我國著名的硫酸生產(chǎn)企業(yè)天源化工廠。該廠歷史悠久，生產(chǎn)規(guī)模大，有能力為公司提供足夠的硫酸供應(yīng)。且兩廠相隔距離近，運輸成本少，價格低廉。另一方面，工廠離宜賓的煤產(chǎn)地較近，能源充足且價格便宜。宜賓又是萬里長江的起源，水資源豐富。4.2廠址選擇分

22、析 由于本廠是用乙醇和醋酸為原料在濃硫酸在催化作用下生產(chǎn)乙酸乙酯，又因為濃硫酸的運輸過程風險較大，所以廠址選擇在距離濃硫酸產(chǎn)地較近的宜賓縣柏溪鎮(zhèn)長江村一組。并且，宜賓是著名的白酒金三角有著名的白酒生產(chǎn)企業(yè)五糧液。乙酸乙酯的需求量巨大，產(chǎn)品市場良好。 廠址距離宜賓的高速公路只有幾公里，該高速公路連接了成都、重慶等地，運輸便捷。4.3基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)一、供水工程 采用城區(qū)管網(wǎng)延伸供水和聯(lián)片供水 ， 日供水能力 3.33萬噸。 二、排污工程 污水經(jīng)初步處理 （ 國家三級排放標準 ） 后 ， 排入污水處理公司管網(wǎng)統(tǒng)一處理后排放 （ 國家二級排放標準 ） ，現(xiàn)日處理能力 2.5 萬噸。廢氣經(jīng)過統(tǒng)一的處理凈化

23、達標過后再進行排放，以求做到污染最小，對環(huán)境的傷害最小，響應(yīng)國家的可持續(xù)發(fā)展路線。 三、供電供熱工程 由熱電公司統(tǒng)一供應(yīng) ， 質(zhì)量穩(wěn)定 ， 年供熱能力 170 萬噸 ， 年供天燃氣 8000 萬立方。供電處于西南電廠 120 萬 KW 電網(wǎng)之中，質(zhì)量穩(wěn)定，電力充足四、通信工程 郵電通訊設(shè)施完備 ， 移動通訊 、 電話 、 數(shù)字寬帶通訊 、 CATV 等網(wǎng)絡(luò)通訊 ， 技術(shù)先進 ，保證信息交流之需要。4.4廠區(qū)概況 廠區(qū)位于宜賓縣柏溪鎮(zhèn)長江村一組，本項目擬定廠區(qū)地形為矩形，其中南北方向長為150m，東西方向?qū)挒?00m，總面積約15000m²。廠區(qū)分為廠前區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)、生產(chǎn)區(qū)和儲罐區(qū)。

24、廠前區(qū)位于廠區(qū)西北側(cè)，為常年主導風向西北風的上風向。主要建筑包括行政樓、停車場等，職工宿舍和食堂組成生活區(qū)遠離生產(chǎn)區(qū)，位于行政樓的南側(cè)，停車場位于行政樓與生活區(qū)之前。廠前區(qū)北面是生產(chǎn)輔助區(qū)。生產(chǎn)輔助區(qū)主要包括中心控制樓、化驗中心、維修車間、材料倉庫和水處理車間等。生產(chǎn)區(qū)和儲罐區(qū)主要位于整個廠區(qū)的東面。主要有四大部分：乙醇儲罐區(qū)，反應(yīng)車間，分離車間和產(chǎn)品罐區(qū)。95%乙醇直接通過管道輸送至廠區(qū)，在乙醇儲罐區(qū)存放。反應(yīng)車間由兩層組成，其中安放了脫氫反應(yīng)器和加氫反應(yīng)器及其輔助設(shè)備。反應(yīng)車間的南側(cè)集中布置分離車間，其中包括閃蒸罐一個，精餾塔五個及其配套的輔助設(shè)備。燃料煤堆場和蒸汽鍋爐房位于反應(yīng)車間東面，

25、分離車間的北面，靠近大量耗用蒸汽的精餾工段。產(chǎn)品灌區(qū)位于廠區(qū)的最南面，其中包括了氫氣球罐，乙酸乙酯儲罐和副產(chǎn)物無苯天那水溶液粗料儲罐。各車間最大可能的采用露天布置，精餾塔、儲罐等均布置在露天場所，減少了建設(shè)投資，便于改擴建。其余廠房多采用單層結(jié)構(gòu)，設(shè)計要求滿足甲類產(chǎn)品生產(chǎn)的耐火、防火、防爆等級。廠區(qū)設(shè)有四個出口，兩扇主門一南一北，東側(cè)開兩扇側(cè)門，廠內(nèi)10米寬的中央主道橫貫?zāi)媳保瑬|面出口即為總廠鐵路。 此外，本項目根據(jù)當?shù)刈匀粭l件，工廠生產(chǎn)特點并結(jié)合全廠總平面布置進行綠化設(shè)計，廠區(qū)綠化面積超過20。廠前區(qū)和生產(chǎn)輔助區(qū)為重點綠化、美化區(qū)，設(shè)置花壇，種植花卉，輔以草坪。沿工廠圍墻四周、道路兩側(cè)及廠內(nèi)

26、適當?shù)牡攸c種植喬木、灌木、綠籬，為職工生產(chǎn)和生活創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，以達到凈化空氣，保護環(huán)境，有益于人體健康的目的。綠化既要保護環(huán)境，防止污染，美化廠容，又不應(yīng)妨礙生產(chǎn)操作，物料運輸及防火要求。我們采用的植物主要以綠色木本植物為主，能夠達到一個良好的降低空氣污染的效果。五、工廠技術(shù)方案5.1生產(chǎn)技術(shù)方案5.1.1產(chǎn)品標準 本項目主要產(chǎn)品為乙酸乙酯，根據(jù)產(chǎn)量調(diào)整會有些許無水乙醇產(chǎn)品。其中，乙酸乙酯產(chǎn)品執(zhí)行 GB 3728-07 工業(yè)乙酸乙酯標準。具體如下：外觀：透明液體，無懸浮雜質(zhì)。乙酸乙酯標準5.1.2 生產(chǎn)方法 目前乙酸乙酯的主要生產(chǎn)工藝有酯化法 、 乙醛縮合法 、 乙烯直接加成法和乙醇脫氫

27、法等。各方法比較如下表。乙酸乙酯生產(chǎn)方法比較 其中，酯化法 比較成熟、可靠，生產(chǎn)成本相對較低 ，但是由于 催化劑與乙酸形成的混酸對設(shè)備腐蝕嚴重， 因此 維修費用較高 。乙醛縮合法具有 原料消耗少，工藝過程簡單 ，對設(shè)備腐蝕性小、能耗低、 “ 三廢 ” 排放量少 的優(yōu)點，但其生產(chǎn)能力不如酯化法，因此很難大規(guī)模生產(chǎn)。利用乙烯直接加成法 產(chǎn)品收率和選擇性均較高 ，但是投資較高。乙醇一步法是 近年來發(fā)展起來的新工藝 ， 使用該工藝 產(chǎn)品收率高 ， 對設(shè)備腐蝕性小 ， 成本相對較低，不產(chǎn)含酸廢水， 且 有利于大規(guī)模生產(chǎn) 。綜合以上信息，本廠采用工藝技術(shù)比較成熟、可靠、產(chǎn)品相對成本較低的酯化法進行生產(chǎn)。原

28、料在混合罐內(nèi)充分混合以后進入酯化罐進行酯化反應(yīng)，生成乙酸乙酯，然后進入精餾塔對產(chǎn)品進行分離，分離出純度較高的乙酸乙酯。分離后的乙酸乙酯進入干燥塔，對其進行充分干燥。5.1.3技術(shù)參數(shù)和工藝流程圖 生產(chǎn)方法通常有間歇法和連續(xù)式兩種。為增加反應(yīng)轉(zhuǎn)化率, 通常用過量乙醇投料。1、 間歇式 間歇式在搪瓷釜內(nèi)加乙酸、 乙醇、 硫酸, 熱回流 4 5 h,蒸出粗品用 5 % NaCl 洗, 再用 NaOH 與 NaCl 混溶液中和到 pH8, NaCl液洗無水 K2CO3 干燥、 分餾出成品乙酸乙酯。2、連續(xù)式 用乙酸、 過量乙醇、 少量硫酸( 96 %) 混合后共入預(yù)熱器,進而入酯化塔, 塔頂蒸出含 7

29、0 %乙醇、 20 %乙酯、 10 %水( 乙酸已全反應(yīng)掉) 的餾出物入冷凝器, 一部分作塔頂回流,一部分于 80 左右入分離塔, 塔頂蒸出含 83 %乙酯, 9%乙醇, 8 %水的料與等體積的水入混合器, 繼進傾析器, 該器層流出含少量乙醇與酯的稍重水層返回分離塔下部, 經(jīng)分離塔分離,乙酯重新以三元恒沸物分出, 而濃的含水乙醇返回酯化反應(yīng)塔下部經(jīng)氣化后進行酯化反應(yīng)。而傾析器上層混合物含 93 %乙酯、 5 %水、 2%乙醇入干燥塔,塔的中下側(cè)出乙酸乙酯產(chǎn)品。塔頂蒸出物一部分作本塔回流, 一部返入酯化塔。干燥塔底作殘物排出。該法可得 GB3728- 9質(zhì)量指標的工業(yè)乙酸乙酯成品。3、工藝流程圖

30、 本公司采用連續(xù)法生產(chǎn)乙酸乙酯。工藝流程圖如下：乙酸乙酯的生產(chǎn)工藝流程圖5.1.3主要生產(chǎn)設(shè)備選擇 結(jié)合自身情況 、 遵循相關(guān)設(shè)計原則 ， 對設(shè)備進行設(shè)計 ， 詳細見 初步設(shè)計報告 中設(shè)備設(shè)計方案 。本工藝方案用到的主要生產(chǎn)設(shè)備如下表：主要設(shè)備一覽表項目數(shù)量酯化塔1干燥塔2混合罐5預(yù)熱器5精餾塔3冷凝器2機泵若干5.1.4主要原料、燃料、動力消耗指標本項目所需的主要原料及輔助材料的品種、規(guī)格、年需用量見表 4.4 ：序 號名 稱規(guī) 格單位年用量運輸方式1燃料煤熱值6800kcal/kgt5汽車或火車2新鮮水常溫，0.3MPat5.8×106外供3循環(huán)冷卻水3238,0.4MPat2.

31、096×108自建4脫鹽水常溫，0.5MPat845600自建5電106kVkW·h6000外供、自建6蒸汽0.5MPat1.44×106自建7儀表空氣0.7MPaNm31.20×107空分5.1.6生產(chǎn)車間布置方案廠區(qū)“一”字形 在保證安全距離的前提下，為合理利用土地，減少管道回轉(zhuǎn)次數(shù)，節(jié)約管線，各個工段的布置都采用了“一”字形理念。1）生產(chǎn)車間按照生產(chǎn)流程“一”字形布置2）輔助生產(chǎn)區(qū)“一”字形排布3）儲運區(qū)按照原料區(qū)中間罐區(qū)成品罐區(qū)線性排布5.2總平面布置和運輸5.2.1總平面布置原則一、設(shè)計依據(jù)1）原化工部文件化工企業(yè)總圖管理規(guī)定2）HG/T206

32、49-98化工企業(yè)總圖運輸技術(shù)規(guī)定3）GBJ16-87建筑設(shè)計防火規(guī)范4）GB50187-93工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范二、設(shè)計范圍廠內(nèi)總平面布置、豎向布置、交通運輸設(shè)計三、豎向布置原則（1）滿足生產(chǎn)、運輸、裝卸及管線敷設(shè)對高程的要求，并為其創(chuàng)造良好條件。（2）結(jié)合地形，因地制宜，合理確定場地設(shè)計標高，使場地排水暢通，減少土方工程量，并使廠區(qū)不受洪水威脅。（3）與外部交通運輸設(shè)施及廠區(qū)周圍地形相適應(yīng)，并與總平面布置相協(xié)調(diào)。5.2.2倉儲原則 我廠有原料儲罐和成品儲罐分別置于2個儲罐區(qū)，為保證原料與產(chǎn)品的安全以及運輸?shù)姆奖悖卷椖繉ζ浯鎯εc運輸進行了規(guī)劃。 由于乙酸乙酯是易燃易爆液體，為保證安全存儲

33、與運輸，儲罐的選擇與布置以及施工安全遵循了以下標準：表4.2 執(zhí)行國家標準列表名稱標準號石油化工立式圓筒鋼制焊接儲罐設(shè)計規(guī)范SH3046立式圓筒鋼制焊接油罐施工安全及驗收規(guī)范GBJ128鋼制焊接常壓容器JB/T4735石油化工鋼制設(shè)備抗震設(shè)計規(guī)范SH3048石油化工鋼儲罐地基設(shè)計基礎(chǔ)規(guī)范SH3062儲罐區(qū)防火堤的設(shè)計規(guī)范GB50351 儲罐區(qū)位于廠的廠區(qū)西北面，包括成品儲罐區(qū)和原料儲罐區(qū)，其存儲量都為2000立方米。儲罐區(qū)在設(shè)計上從多個方面考慮了防雷防靜電，并設(shè)置防雷針、靜電接地板等多項防雷防靜電設(shè)施。5.2.2占地面積分析廠區(qū)總面積為95748平方米，具體指標見下表：指標名稱單位數(shù)量廠區(qū)占地

34、面積m295748建筑占地面積38764露天堆場及作業(yè)場地占地面積19716道路及廣場占地面積26027地下管道及地上管架總占地面積4787綠化面積30246建筑系數(shù)%40.48場地利用系數(shù)61.08綠化系數(shù)31.595.2.3土建工程（1）建筑材料： 本項目建設(shè)生產(chǎn)中存在有具有易燃易爆的物質(zhì)，工藝裝置集中、連續(xù)，生產(chǎn)是在高溫、高壓或低溫、化學腐蝕等條件下進行，存在著火災(zāi)爆炸危險因素。因此，建筑物的建設(shè)要利用防爆墻，將易發(fā)生爆炸的部位進行隔離，一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸可以減少破壞面積，并利用門窗、輕質(zhì)屋面、輕質(zhì)墻體泄壓減少破壞程度。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計及相應(yīng)措施： 本工程設(shè)計中，單層和多層廠房采用現(xiàn)澆鋼筋框

35、架結(jié)構(gòu)，廠房下采用現(xiàn)澆注下單獨基礎(chǔ)，生活輔助用房采用磚混結(jié)構(gòu)，并采用磚柱剛性基礎(chǔ)。鋼柱采用防火保護層。墻體的要求如下：外墻采用承重墻，用普通磚做廠房維護墻，并在檐口設(shè)置一道圈梁。屋頂板采用空心板，樓墻板采用空心板活槽形板。為了便于生產(chǎn)以及安全疏散，本設(shè)計采用室外樓梯，樓梯采用防火材料。側(cè)窗采用開平窗，大門采用開平門。屋頂采用坡度為5的平面頂剛性放水屋頂，有組織排水；對有爆炸危險的廠房，設(shè)置輕質(zhì)屋頂，作為泄壓面積。因為本工程生產(chǎn)區(qū)中廠房有爆炸危險，因此要對其設(shè)置一定的泄壓面，并用防火墻體隔開，廠房的梁重等承重構(gòu)件需采用防火包伙措施。對安置有重要貴重儀器設(shè)備的廠房，其墻體的耐火行能根據(jù)實際選擇。（

36、3）對有特殊要求的建、構(gòu)筑物所采取的建筑措施：設(shè)置防爆墻 將有爆炸危險的生產(chǎn)部位用防爆墻分隔，減少由于爆炸產(chǎn)生的二次破壞，有利于盡快恢復生產(chǎn)。為了進入有爆炸危險的區(qū)域可采用防爆門斗。本項目中，泵房、壓縮車間、鍋爐房、控制室、質(zhì)量檢測室均采用一級防火材料。在建筑里安置避雷針，防止雷電引起的爆炸事故；設(shè)置泄壓 有爆炸危險的廠房，應(yīng)設(shè)置輕質(zhì)屋蓋泄壓、門窗泄壓及輕質(zhì)外墻泄壓。彩鋼板復合的墻板和屋面板重量輕，但在一定長度內(nèi)應(yīng)斷開搭接，才能達到泄壓目的。布置泄壓面，應(yīng)盡可能靠近爆炸部位；側(cè)面泄壓應(yīng)盡量避開室外設(shè)備、人員集中場所、主要道路。其泄壓比值應(yīng)達到建筑設(shè)計防火規(guī)范的要求。本項目中，采用輕質(zhì)屋蓋作為泄

37、壓設(shè)施， 保持頂棚平整，避免產(chǎn)生死角，保持廠房上部空間通風良好。不發(fā)火地面由于散發(fā)比空氣重的可燃氣體，會沉積在地面，當達到爆炸濃度時，由于碰撞、摩擦、靜電產(chǎn)生的火花會引起火災(zāi)爆炸危險，應(yīng)采用不發(fā)火的地面。不發(fā)火無機材料地面，是采用不發(fā)火水泥砂漿、細石混凝土、水磨石等無機材料制造。骨料可選用不含金屬的石灰石、白云石等不發(fā)火材料，施工前配料制成試塊，進行試驗，確認為不發(fā)火后才能正式使用。在使用不發(fā)火混凝土制作地面時，應(yīng)采用摩擦碰撞不發(fā)火材料做分格條。采用不產(chǎn)生火花的有機面層，是彩色耐磨不發(fā)火涂料，施工周期短，易清潔，美觀大方，目前經(jīng)常采用的做法。 本項目中，泵房、壓縮車間、鍋爐房地面采用絕緣材料作

38、為整體材料緊密填實，并采取防靜電措施，所有動設(shè)備均使用防爆靜電機作為驅(qū)動機，保證安全。另外，本設(shè)計范圍內(nèi)多采用鋼筋框架結(jié)構(gòu)，對鋼筋混凝土屋面板、梁、柱基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋，宜采用接閃器，引下線和接地裝置。設(shè)置防爆門斗 設(shè)置防爆門斗是解決交通和防爆有利措施，第一道門宜采用防爆門，才能達到防爆的效果。但防爆門均采用特殊鋼材制作，其連接轉(zhuǎn)動部件和防止門與門框碰撞產(chǎn)生火花，門鉸鏈應(yīng)采用青銅軸和墊圈或其它摩擦碰撞不發(fā)火材料制作，門扇周邊貼橡膠板，防止碰撞產(chǎn)生火花。防爆門斗內(nèi)要有一定的容積，保證當門打開時瞬時進入門斗的可燃氣體濃度降低，兩門布置應(yīng)在不同方位上，間距200f以上。防爆門斗也是爆炸危險部位的安全出口，

39、其位置應(yīng)滿足安全疏散距離的要求。5.3其他工程5.3.1 給排水工程 本項目使用工業(yè)園區(qū)的統(tǒng)一供水方案。給水方案以節(jié)約用水為原則，合理利用水資源。生產(chǎn)冷卻水全部使用循環(huán)水，其他用水使用回用的二次水，以盡量減少新鮮水。排水系統(tǒng)的劃分以清污分流為原則，生產(chǎn)污水和初期雨水均需進行生化處理。5.3.2 供電配電工程 本項目由華魯電廠統(tǒng)一供電，質(zhì)量穩(wěn)定，電力充足，現(xiàn)有110KV變電所，擁有裝機容量5.1萬KW的熱電廠。給電方案以節(jié)約用電為原則，合理利用電力資源。5.3.3 防雷防靜電工程 為防止電磁感應(yīng)產(chǎn)生火花第一級和第二級建、構(gòu)筑物內(nèi)平行敷設(shè)的長金屬物，如管道、構(gòu)架和電纜外皮等，其凈距小于100mm時

40、，應(yīng)每隔30m用金屬線跨接，交叉凈距小于100mm時，其交叉處也應(yīng)跨接。當管道連接處，如彎頭、閥門、法蘭盤等不能保持良好的金屬接觸時（過渡電阻>0.03），在連接處應(yīng)用金屬線跨接。用絲扣緊密連接（不少于5根螺栓）接頭和法蘭盤，在非腐蝕環(huán)境下可不跨接。同時，無論對于哪類建筑，如果建筑物中有計算機、電子信息設(shè)備，特別是對于控制室、變電所等建筑，要對其雷擊電磁脈沖進行防護，可以采取電磁屏蔽的方式。5.3.4 電信工程 為了加強企業(yè)的管理，提高生產(chǎn)效率，增加組織和調(diào)度能力，保證工廠生產(chǎn)的快速有效的進行，工廠內(nèi)部安裝有電信設(shè)備。本項目電信設(shè)施主要包括：行政管理電話、生產(chǎn)調(diào)度電話、無線通訊、火災(zāi)自動

41、報警系統(tǒng)、廣播系統(tǒng)等內(nèi)容：（1）行政管理電話為了全廠行政管理和對外聯(lián)絡(luò)的需要，考慮用戶數(shù)量和分布情況。在廠前區(qū)辦公室內(nèi)設(shè)一個電話總機站，廠區(qū)內(nèi)需要行政電話約54門。（2）生產(chǎn)調(diào)度電話由于生產(chǎn)管理機構(gòu)設(shè)置情況，需要生產(chǎn)適度電話約25門，擬設(shè)100門程控電話交換機及其配套設(shè)備一套，作為全廠調(diào)度使用。（3）擴音呼叫/通話系統(tǒng)控制室為了和現(xiàn)場通訊聯(lián)絡(luò)，巡回檢查時對通訊的要求，維修和安裝調(diào)試有關(guān)崗位聯(lián)絡(luò)等要求，擬設(shè)擴音呼叫/通話系統(tǒng)及其配套設(shè)備一套，由8個呼叫通話站組成。（4）無線對講電話在生產(chǎn)聯(lián)系密切的固定或移動崗位，在噪聲較大的環(huán)境，需要頻繁、及時聯(lián)系工作之處，擬設(shè)8對無線對講電話機。（5）火災(zāi)自動

42、報警系統(tǒng)為了防止火災(zāi)在廠內(nèi)發(fā)生，能及時報告火災(zāi)信號，擬在全廠設(shè)置一套火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，由火災(zāi)報警控制器、火災(zāi)自動探測器、手動報警按鈕、線路等組成。（6）電信電路敷設(shè)均采用電信電纜橋架或埋地敷設(shè)。5.3.5 供熱工程 本廠使用的熱由工業(yè)園區(qū)統(tǒng)一的管道引入，該熱源由熱電公司統(tǒng)一供應(yīng)，質(zhì)量穩(wěn)定，額定工況下外供蒸汽保持在200t/h，最大外供蒸汽量300t/h，基本可以滿足我廠正常生產(chǎn)的需要。本項目廠區(qū)外管道包括：各界區(qū)之間、裝置各工段間、主要生產(chǎn)裝置之間，生產(chǎn)裝置與輔助生產(chǎn)裝置等之間的相連接的工藝及公用工程管線。5.3.6采暖通風及空氣調(diào)節(jié) 為排除廠房內(nèi)余熱、余濕、有害氣體以及蒸氣、粉塵等，維持工室

43、內(nèi)空氣的溫度、濕度和衛(wèi)生要求，以保證良好的工作環(huán)境和產(chǎn)品質(zhì)量，本項目對全廠范圍進行設(shè)計，包括生產(chǎn)裝置區(qū)、輔助生產(chǎn)區(qū)、生活管理區(qū)、成品及儲罐區(qū)等。（1）按照各車間生產(chǎn)的實際情況，結(jié)合相關(guān)設(shè)計規(guī)范設(shè)計各車間通風設(shè)施。（2）按照各房間空氣調(diào)節(jié)的設(shè)計參數(shù)，提出對空調(diào)的要求；相關(guān)空調(diào)的設(shè)計、安裝由空調(diào)提供方依據(jù)相關(guān)行業(yè)標準及設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計。設(shè)計要達到三個基本目標：（1）保證有足夠的室內(nèi)風速和氣流量。（2）房間內(nèi)要有合理的氣流通路，即氣流應(yīng)當經(jīng)過需要換氣和降溫的地方。（3）要保證有良好的氣流質(zhì)量，即進入廠房的應(yīng)該是低溫潔凈的空氣。六、主要工藝計算6.1 物料衡算6.1.1設(shè)計任務(wù) 設(shè)計項目：醋酸和乙醇在

44、催化劑濃硫酸存在下生產(chǎn)醋酸乙酯（假定70%的醋酸轉(zhuǎn)化為醋酸乙酯）產(chǎn)品名稱：醋酸乙酯產(chǎn)品規(guī)格：純度99%年生產(chǎn)能力：折算為100%醋酸乙酯10萬噸/年6.1.2 酯化法主要生產(chǎn)步驟 （1）等分子的冰醋酸和95%乙醇混合和少量的濃硫酸接觸，進行酯化反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，并加熱至沸點。 （2）達到平衡狀態(tài)的混合液通入精餾塔，由于不斷移去難揮發(fā)的水分，在塔中反應(yīng)趨于完全；由塔頂部出來的流出液組成為： 醋酸乙酯 20%（重量百分率，下同） 水 10% 乙醇 70% （3）由塔頂部出來的餾出液通入精餾塔進行蒸餾，由塔頂部出來的三組分恒沸液組成為： 醋酸乙酯 83% 水 8% 乙醇 9%由塔底部出來的殘液組成為

45、乙醇和水，重新送入塔作為第二進料。由塔頂部出來的餾出液和塔頂部出來的餾出液匯合并加等量的水，三者混合后流入沉降槽進行分層。 上層富有醋酸乙酯，其組成為： 醋酸乙酯 94% 水 4% 乙醇 2% 下層主要是水，其組成為： 醋酸乙酯 8% 水 88% 乙醇 4% 下層（即水層）重新回入塔作為第二進料。（5）上層（即酯層）送入精餾塔進行蒸餾，由塔底部流出的即為成品的醋酸乙酯，這是由于醋酸乙酯和三組分恒沸液和雙組份恒沸液比較起來，其揮發(fā)度最小，由塔頂部出來的為三組分恒沸液，其組成如下： 三組分恒沸液組成： 醋酸乙酯 83% 水 8% 乙醇 9% 雙組分恒沸液組成： 醋酸乙酯 94% 水 6%（6）塔頂

46、部出來的餾出液包括三組成恒沸液送回沉降器中。6.2 初步物料衡算 （1） 每小時生產(chǎn)能力的計算 根據(jù)設(shè)計任務(wù)，醋酸乙酯的年生產(chǎn)能力為10萬噸/年（折算為100%醋酸乙酯，下同）全年按300天計，每天24小時連續(xù)工作。每小時的生產(chǎn)能力為： 100000×1000÷300÷24=13.89 t /h以上作為物料衡算基準。為了使物料衡算簡單化，在初步物料衡算中假定成品醋酸乙酯的純度為100%，在生產(chǎn)過程中無物料損失，塔頂餾出液等均屬雙組份或三組分恒沸液，這在事實上是不可能的，故將在最終衡算中予以修正。酯化器物料衡算醋酸和乙醇酯化反應(yīng)如下:CH3COOH+C2H5OHC2

47、H3COOCH5+H2O 60 46 88 18 X y 13.89z原料規(guī)格：醋酸濃度為100%;乙醇純度為95%；濃硫酸純度為93%（相對密度為1.84）加入：100%醋酸量：60/x=88/13.89x=60×13.89/88=9.47 t/h 100%乙醇量：46/y=88/13.89y=46×13.89/88=7.26 t/h 95%乙醇需要量：y/95%=7.26/95%=7.64 t/h 其中C2H5OH=7.26 t/h； H2O=0.38 t/h 濃硫酸量=0.53 t；其中H2SO4=0.49 t；H2O=0.04 t/h支出：轉(zhuǎn)化率為70% 醋酸乙酯生

48、成量=9.47×0.7×88÷60=9.72 t/h 醋酸剩余量=9.47×0.3=2.84 t/h 乙醇剩余量=7.26×0.3=2.18 t/h反應(yīng)生成水量：18/z=88/9.72 z=18×9.72÷88= 1.99 t/h總水分=1.99+0.38=2.37 t/h 濃硫酸量=0.53 t/h進出酯化器的物料衡算表如下：表一：進出酯化器的物料衡算表加入支出序號物料名稱純度%數(shù)量t/h序號物料名稱純度%數(shù)量t/h1醋酸1009.471醋酸乙酯1009.722乙醇957.642水1002.37其中C2H5OH1007.263乙醇1002.18H2O1000.384醋酸1002.843濃硫酸930.535濃硫酸1000.53合計17.64合計17.64 由酯化器出來的混合液進入精餾塔，在塔中反應(yīng)趨于完全，因此進入塔的混合液在塔中最后生成： 醋酸乙酯=13.89 t/h 水=18×13.89÷88+0.38=3.22 t/h 濃硫酸