年產(chǎn)3000噸粗酚加工項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

1、3000噸/年粗酚加工項(xiàng)目簡介一、概述及市場分析粗酚是對煤焦油蒸餾得到的含酚餾份進(jìn)行加工得到的，呈白色或無色，易潮解結(jié)晶，快狀，帶顯著氣味及尖銳灼燒味道，可溶于水，能溶于乙醇。可用于生產(chǎn)合成纖維、農(nóng)藥、工程塑料和染料中間體。主要用于提取苯酚、鄰甲酚、間對甲酚、二甲酚、3,5-二甲酚等，是高級(jí)絕緣漆的溶劑，也是塑料、醫(yī)藥、防霉劑等行業(yè)的重要原料。粗酚組成比較復(fù)雜，含有苯酚及甲酚類，甲酚包括一甲酚、二甲酚和三甲酚；一甲酚有鄰甲酚、間甲酚和對甲酚；二甲酚有2,3-二甲酚、2,4-二甲酚、2,5-二甲酚、2,6-二甲酚、3,4-二甲酚、3,5-二甲酚，其中用量最大的是2,6-二甲酚；三甲酚主要包括2,

2、3,6-三甲酚和2,4,6-三甲酚。由于粗酚組成復(fù)雜，各組份之間沸點(diǎn)非常接近，對其進(jìn)行加工分離工藝比較復(fù)雜。目前我國粗酚的加工量還比較低，主要是從中分離出苯酚、間甲酚、鄰甲酚等單組份以及混合甲酚、二甲酚。1、苯酚苯酚又名名石炭酸，是重要的基本有機(jī)化工原料。主要用于生產(chǎn)酚醛樹脂、已內(nèi)酰胺、雙酚A、已二酸、烷基酚、苯胺、環(huán)氧樹脂、聚碳酸酯、聚砜等，也可作為生產(chǎn)農(nóng)藥、醫(yī)藥、有機(jī)化工中間體和精細(xì)化學(xué)品等的原料。近兩年，我國苯酚的產(chǎn)生產(chǎn)發(fā)展較快，生產(chǎn)能力不斷提高，產(chǎn)量也不斷增加。1995年我國苯酚的產(chǎn)量只有11.24萬噸，2000年產(chǎn)量達(dá)到24.94萬噸，19952000年產(chǎn)量的年均增長率約為17.3%

3、。2005年產(chǎn)量為44.33萬噸，同比增長約19.87%，裝置開工率約為82.1%，20002005年產(chǎn)量的年均增長率約為12.19%。盡管我國苯酚生產(chǎn)發(fā)展較快，但產(chǎn)量仍不能滿足國內(nèi)市場的需求，每年都大量進(jìn)口，1999年進(jìn)口7.38萬噸，2001年進(jìn)口增長到20.53萬噸，2003年進(jìn)口量達(dá)到32.27萬噸，200405年進(jìn)口量分別為28和29萬噸。2003年我國苯酚表觀消費(fèi)量為61.41萬噸，國內(nèi)自給率48.85%。2005年我國苯酚表觀消費(fèi)量為73.341萬噸，比2004年增長12.93%，20002005年我國苯酚表觀消費(fèi)量年均增長率約為16.38%。根據(jù)我國雙酚A、酚醛樹脂、水楊酸、壬

4、基酚等生產(chǎn)發(fā)展分析，預(yù)計(jì)2010年我國苯酚需求將達(dá)到95萬噸2、鄰甲酚目前我國內(nèi)鄰甲酚的生產(chǎn)方法是從煤焦油中分離回收，生產(chǎn)企業(yè)有：上海焦化廠、上海寶鋼化工有限公司、南京隆燕化工有限公司、上海梅山企業(yè)發(fā)展有限公司南京化工實(shí)業(yè)分公司、馬鞍山鋼鐵股分有限公司煤焦化公司和攀枝花鋼鐵集團(tuán)煤化工公司，年產(chǎn)量在10001500噸，但質(zhì)量較差，不能滿足農(nóng)藥等有機(jī)合成的需要。湖南化工研究院雖開發(fā)了由苯酚和甲醇合成鄰甲酚的生產(chǎn)工藝，但由于副產(chǎn)品2,6-二甲酚的市場銷路問題影響了該技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。雖然2,6-二甲酚重新反應(yīng)可生成鄰甲酚，但經(jīng)濟(jì)上不可行，因此我國至今沒有鄰甲酚的工業(yè)化合成裝置。鄰甲酚用于生產(chǎn)農(nóng)

5、藥除草劑2甲4氯、塑料加工的增塑劑、粘膠纖維的增塑劑和防腐劑等，還可用于生產(chǎn)樹脂、抗氧劑、阻聚劑等。我國二甲四氯（鈉鹽）的產(chǎn)量在6000噸左右，對鄰甲酚的需求在3500噸左右。鄰甲酚可生產(chǎn)鄰羥基苯甲醛和鄰羥基苯甲酸，鄰羥基苯甲醛可合成香料香蘭素，鄰羥基苯甲酸主要用于生產(chǎn)酸性媒介質(zhì)漂藍(lán)B（年產(chǎn)量200噸，需要鄰甲酚100噸）；由鄰甲酚和甲醛制得的酚醛樹脂可用于電子元件，特別是計(jì)算機(jī)元件中環(huán)氧模型化合物的固化劑；鄰甲酚還可生產(chǎn)抗氧劑、阻聚劑等。目前上述領(lǐng)域?qū)︵徏追拥男枨罅吭?500噸左右。前我國鄰甲酚的總需求量在6700噸左右。由于產(chǎn)能不足需，每年都需從國外進(jìn)口。下表為我國鄰甲酚的進(jìn)出口情況：我國

6、二甲四氯的產(chǎn)量一直在穩(wěn)步上升，預(yù)計(jì)今年的產(chǎn)量還將有所所增加，但增幅不會(huì)太大，以鄰甲酚為原料生產(chǎn)的香料和染料也不會(huì)有太大增長。但鄰甲酚在其他方面的用量會(huì)大幅上升，如用于生產(chǎn)鄰甲酚酚醛樹脂方面及合成助劑方面。預(yù)計(jì)2010年我國鄰甲酚的需求量將達(dá)到11000噸左右。3、間甲酚間甲酚是合成農(nóng)藥、染料、橡膠、塑料、抗氧劑、醫(yī)藥、感光材料、維生素E及香料等重要的精細(xì)化工中間體。目前我國主要的間甲酚生產(chǎn)裝置在中國石油化工集團(tuán)公司燕山石化三廠，該裝置系1978年引進(jìn)美國UOP公司和HERCULES公司開發(fā)的異丙基甲苯法生產(chǎn)間甲酚、對甲酚、丙酮及BHT產(chǎn)品工藝技術(shù)。根據(jù)生產(chǎn)間甲酚與生產(chǎn)苯酚工藝相似的特點(diǎn)，199

7、5年雙成功地對間甲酚裝置實(shí)施了改造，改造后裝置生產(chǎn)苯酚丙酮的能力可達(dá)4.5萬噸，同時(shí)仍具有回收間甲酚1.2萬噸的生產(chǎn)能力。由于生產(chǎn)間甲酚時(shí)副產(chǎn)對甲酚，而且比較難分離，加之苯酚丙酮市場一直較好，生產(chǎn)苯酚丙酮的效益大高于生產(chǎn)間甲酚，因此近年來該裝置完全用于生產(chǎn)苯酚丙酮。另外溧陽市溶劑廠、遼寧、慶陽等還有幾家小的間甲酚生產(chǎn)裝置，采用間甲苯按重氮化、水解技術(shù)，生產(chǎn)能力合計(jì)約為4000噸/年。受間甲苯胺及該技術(shù)三廢較大的制約，估計(jì)該技術(shù)無發(fā)展前景。多年來由于國內(nèi)間甲酚產(chǎn)量不能滿足國內(nèi)市場的需求，因此每年需要進(jìn)口，19982002年隨著間甲酚市場需求量的發(fā)展，進(jìn)口量逐年大幅度增長,但近兩年隨著國產(chǎn)間甲酚生

8、產(chǎn)量的增長,進(jìn)口量有所降低。下表給出了近幾年我國間甲酚的進(jìn)口量（單位：噸）。間甲酚是合成維生素E用關(guān)鍵中間體三甲基氫醌的重要原料，還可以以用于生產(chǎn)彩色膠片顯影劑、合成樹脂、粘合劑、滅癬三溴甲酚和一些新型的重要醫(yī)藥中間體。2003年進(jìn)口間甲酚5893噸，2004年進(jìn)口量增至6372噸，比2003年增長8.1%，國內(nèi)市場自供量不足50%。2005年我國間甲酚的市場消費(fèi)量約為13000噸，2010年我國生產(chǎn)合成維生素E需求間甲酚將達(dá)到1.5萬噸，加上其他領(lǐng)域的需求量，2010年我國間甲間甲酚市場需求量將達(dá)到2.0萬噸，從目前國內(nèi)間甲酚供應(yīng)量與2010年需求量來看，國內(nèi)間甲酚生產(chǎn)有發(fā)展空間。對煤焦油蒸

9、餾得到的酚油進(jìn)行加工不僅可得到多種酚類產(chǎn)品，在經(jīng)濟(jì)上獲得一定的效益，也可進(jìn)一步發(fā)展下游精細(xì)化工產(chǎn)品、拉長產(chǎn)業(yè)鏈，提高產(chǎn)品附加價(jià)值。目前國內(nèi)比較成規(guī)模的煤焦油加工企業(yè)均對粗酚進(jìn)行加工，主要是從中提取苯酚和鄰甲酚；由于間（對）甲酚的沸點(diǎn)比較接近，大多數(shù)企業(yè)未對其進(jìn)行分離，僅生產(chǎn)混合間對甲酚目前國內(nèi)有粗酚加工裝置的企業(yè)主要有：鞍山鋼鐵集團(tuán)公司化工總廠、攀技花鋼鐵集團(tuán)煤化工公司、上海焦化有限公司、上海寶鋼化工有限公司、武漢鋼鐵集團(tuán)焦化有限公司、上海梅山化工公司、還有馬鋼、濟(jì)鋼、宣鋼、太鋼、本鋼等。二、產(chǎn)品方案及主要原料物料消耗1、項(xiàng)目規(guī)模本項(xiàng)目擬以30萬噸/煤焦油加工裝置蒸餾得到的酚油以及輕油、萘油洗

10、滌脫酚的酚鹽等為原料，提取粗酚，對其進(jìn)行精制得到酚、鄰甲酚、間甲酚、混甲酚和混合二甲酚等產(chǎn)品。30萬噸/煤焦油裝置可提供粗酚量3000噸左右，因此，擬定粗酚加工裝置規(guī)模為3000噸/年。2、產(chǎn)品方案參照國內(nèi)現(xiàn)有粗酚加工裝置，加工3000噸粗酚的大致產(chǎn)品方案見下表： 3000噸/年粗酚加工裝置產(chǎn)品方案3、主要原材料需求量本裝置所需原料這煤焦油蒸餾得到的酚油以及輕油、萘油洗滌脫酚的酚鹽，可由30萬噸/煤焦油加工裝置供應(yīng)。此外，年需焦?fàn)t氣（CO2含量天1520%）1800萬立方米。需1015%氫氧化鈉1200噸（折百）4、燃料及公用工程需求量年操作時(shí)間按330天計(jì)。三、工藝流程簡述1、餾分洗滌由于酚

11、類化合物帶有酚羥基，具有弱酸性，能同堿反應(yīng)生成酚鈉鹽，因而可用氫氧化鈉水溶液將酚從焦油餾分中萃取出來。工業(yè)上粗酚的提取都是采用10%15%的NaOH水溶液洗滌焦油餾分而得到粗酚。理論上每千克粗酚需用100% NaOH 0.4千克，實(shí)際上生產(chǎn)中性酚鈉只需0.36kg。堿洗過程中得到的中性酚鈉，游離堿小于1.5%，含酚20%25%。餾分洗滌工藝有間歇洗滌和連續(xù)洗滌兩種工藝。間歇洗滌采用分批在反應(yīng)器內(nèi)處理餾分，工藝操作靈活方便，洗滌次數(shù)和反應(yīng)時(shí)間可以靈活掌握，因而國內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)均采用間歇洗滌工藝。連續(xù)洗滌工藝處理量大，占地面積小，而且是采用酸堿交替洗滌，以脫除餾分中酚類和鹽類化合物，但相對間歇洗

12、滌工藝，其酸堿耗量稍高。根據(jù)裝置原料供應(yīng)情況和工藝技術(shù)特點(diǎn)，本方案采用間歇式洗滌工藝，流程圖見圖3-12、酚鈉溶液凈化堿洗脫酚后得到中性酚鈉溶液，經(jīng)酚鈉精制以洗去含量約13%的中性油、萘和吡啶堿等雜質(zhì)。酚鈉精制工藝有蒸吹法和輕油洗凈法，一般采用蒸吹法。工藝流程見圖3-2：中性酚鈉溶液依次與脫油塔底約110的凈酚鈉和塔頂約100的餾出物換熱到案90，進(jìn)入第一層淋降板，經(jīng)過汽提從塔底得到凈酚鈉。塔底凈酚鈉與原料粗酚鈉換熱后，溫度為70，泵入凈酚鈉槽，作為酚鈉分解的原料。經(jīng)與中性酚鈉換熱后的塔頂餾出物進(jìn)入冷凝器，冷凝液流入分離槽進(jìn)行油水分離。脫油塔需要的熱量由重沸器循環(huán)加熱塔底油供給，熱源為蒸汽。為

13、了吹出油分離槽油水分離的效果，可將密度較小的焦油輕油加入吹出油中，并用泵進(jìn)行由吹出油槽到油水分離槽的循環(huán)，當(dāng)分離效果較差時(shí)，還可以直接向油水分離槽加入新輕油，以改善油水分離效果。酚鈉溶液經(jīng)蒸吹凈化后，送往下一步分解工序。3、酚鈉分解酚鈉鹽屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，可以通過采用比酚酸性強(qiáng)的酸將其分解，工業(yè)上一般采用硫酸分解法和二氧化碳分解法。硫酸分解法得到和產(chǎn)品不易磺化，反應(yīng)不激烈，分解完全，煙霧逸出較少，操作環(huán)境較好。但設(shè)備與管道腐蝕嚴(yán)重，且硫酸鈉廢水處理困難。二氧化碳分解法無廢液排放，堿液可循環(huán)使用，只是工藝路線較長，相對于硫酸法較煩瑣。由于二氧化碳可由焦?fàn)t煙道氣或石灰窯中獲得，也可從高爐煤氣燃燒的廢

14、氣中獲得。為充分合理利用資源，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，本項(xiàng)目推薦采用二氧化碳分解法，分解率高（可到95%左右），產(chǎn)生的碳酸鈉溶液可用于焦油蒸餾裝置。來自上步工序的凈酚鈉鹽進(jìn)入氣泡分解塔中與二氧化碳?xì)怏w并流接觸并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成粗酚和碳酸鈉。4、粗酚預(yù)處理主要是脫水脫渣，其目的是為了縮短精餾時(shí)間和避免高沸點(diǎn)樹脂狀物熱聚合。其工工藝流程如圖3-3所示：粗酚置入脫水釜內(nèi)，在常壓下用蒸汽間接加熱脫水，脫出的酚水經(jīng)冷凝冷卻和油水分離后，繼續(xù)加熱進(jìn)行脫渣操作，直至苯酚、甲酚、二甲酚全部餾出為止。餾出的餾分作為精餾原料。5、粗酚精餾精餾分常壓精餾和減壓精餾，粗酚精餾有間歇精餾和連續(xù)精餾。為防止粗酚在高溫下分解和高沸點(diǎn)酚的聚合結(jié)渣，本方案選用粗酚間歇減壓精餾工藝，以降低熱量消耗、防止酚聚合、提高產(chǎn)品質(zhì)量。其工藝流程見圖3-4：脫水脫渣后的粗酚，進(jìn)入精餾