某化工公司年產(chǎn)40萬噸醋酸工程可行性研究報告書

公司年產(chǎn)40萬噸醋酸工程4-PAGE23PAGE10年產(chǎn)40萬噸醋酸工程可行性研究報告

目錄1項目建設的目的和意義2市場初步預測分析3產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模4工藝技術(shù)初步方案5原材料、燃料和動力供應6建廠條件7公用工程及輔助設施初步方案8環(huán)境保護9工廠組織和勞動定員估算10項目實施初步規(guī)劃11投資估算和資金籌措12經(jīng)濟效益和社會效益的初步評價13結(jié)論與建議

1．項目建設的目的和意義1.1項目提出的背景1.2項目建設的意義醋酸是一種重要的有機化工原料，是制造醋酸乙烯、醋酐、氯乙酸、醋酸酯和對苯二甲酸等的主要原料，廣泛用于化工、合成纖維、醫(yī)藥、食品、紡織、電子等領(lǐng)域。全球醋酸的需求將以年均4.4%的速率增長，亞洲地區(qū)醋酸的需求量年均增長速率為8%以上。我國醋酸主要用于生產(chǎn)醋酸乙烯、對苯二甲酸、醋酸酐、醋酸酯、氯乙酸等化工產(chǎn)品。*****公司利用海洋石油有限公司向*****增供的**億標準立方米/年天然氣為原料，采用有競爭力的技術(shù)建設40萬噸/年醋酸項目，是對資源的合理利用，有助于提升國內(nèi)醋酸行業(yè)的整體競爭力。該項目的建設有利于促進**省化工產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟的增長。建設醋酸項目是*****集團根據(jù)企業(yè)實際進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整的重要步驟，本項目的建設可增強該企業(yè)抵御風險能力，促進企業(yè)的長遠發(fā)展，對提高企業(yè)的經(jīng)濟效益以及生存和發(fā)展具有積極的意義。項目建設的有利條件原燃料來源可靠*****公司原料天然氣來自渤海202油氣田，儲量豐富，品質(zhì)好，原料供應得天獨厚。中國海洋石油有限公司承諾每年增加提供**億立方米天然氣，穩(wěn)定供應15年以上。該公司現(xiàn)有一套年產(chǎn)**萬噸甲醇裝置，可為本工程提供部分所需甲醇。公用工程、輔助生產(chǎn)設施及生活福利設施完備*****公司水、電公用工程能力充足，可以滿足本項目的需求。交通通訊條件好*****公司交通便利，企業(yè)毗鄰京沈高速鐵路、沈山鐵路，距葫蘆島港10公里、錦州港40公里、距錦州機場40公里。該公司所處的地理位置具有公路、鐵路、海運、航空等多種便利運輸方式，原材料、產(chǎn)品運輸和人員來往十分方便，有利于吸引技術(shù)和投資。*****公司自有鐵路專用線聯(lián)結(jié)在沈山、魏塔兩條鐵路線上。有自備內(nèi)燃機車和封閉裝車站臺，有自己的汽車運輸車隊。*****公司電話通訊與葫蘆島市電信局并網(wǎng)，并采用虛擬網(wǎng)技術(shù)，通訊質(zhì)量大大提高，故障率大大降低。廠內(nèi)通訊網(wǎng)與葫蘆島市通訊網(wǎng)聯(lián)為一體，國內(nèi)、國際長途通訊暢通、方便快捷。同時廠內(nèi)設調(diào)度交換機，便于生產(chǎn)調(diào)度管理。該公司有完整的計算機網(wǎng)絡管理體系，有服務器5臺，工作臺100臺，整個網(wǎng)絡為光纖主干，100M交換，對外通訊租用2M寬帶光纜，企業(yè)管理各方面有效地整合為MIS系統(tǒng)，企業(yè)管理、生產(chǎn)控制、國際互聯(lián)網(wǎng)三位一體，可完全滿足企業(yè)管理、生產(chǎn)管理和工程信息交流的需要。

2．市場初步預測分析2.1銷售預測2.1.1產(chǎn)品用途醋酸是一種重要的有機化工原料之一，是制造醋酸乙烯、醋酸酐、氯乙酸、醋酸酯類和對苯二甲酸等的主要原料，廣泛用于化工、合成纖維、醫(yī)藥、食品、紡織、電子等領(lǐng)域,如下圖所示：聚醋酸乙烯乳液(PVAc)－粘合劑、涂料、造紙、織物上漿劑聚乙烯醇(PVA)－維綸纖維、膠粘劑、涂料、紙張上漿、聚乙烯縮丁醛醋酸乙烯乙烯－醋酸乙烯共聚物(EVA)－包裝薄膜、熱熔膠、電線電纜（VAM）氯乙烯－醋酸乙烯共聚物丙烯腈－醋酸乙烯共聚物醋酸纖維素醫(yī)藥及中間體：乙酰丙酮、乙酰螺旋霉素、氯霉素、呋喃唑酮、乙酰水楊酸、醋酸酐維生素E、咖啡因、茶堿、氨茶堿、氫化可德松染料中間體：對硝基苯胺、對乙酰氨基苯甲醚染料中間體：乙酰乙酰苯胺、鄰氯乙酰乙酰苯胺、鄰甲氧乙酰乙酰苯胺乙酰乙酸酯類農(nóng)藥：久效磷、拌種靈、蠅毒磷醋酸雙乙烯酮喹乙醇醫(yī)藥：氨替比林、安乃近脫氫醋酸羧甲基纖維素鈉(CMC)甘氨酸氯乙酸氯乙酸酯類農(nóng)藥：樂果、氧化樂果、草甘膦、2,4-滴丁酯，二甲四氯醫(yī)藥：巴比妥、咖啡因、布洛芬、鹽酸腎上腺素、茶堿染料：靛蘭乙烯酮－山梨酸醋酸乙酯－醫(yī)藥、涂料、油墨等溶劑醋酸丁酯－溶劑和萃取劑醋酸異丙酯藥物提取劑、涂料、溶劑醫(yī)藥：三氮唑核苷、黃連素、維生素B1硝酸鹽、維生素B1鹽酸鹽、環(huán)丙沙星、諾氯沙星，磺胺嘧啶，磺胺鄰二甲氧嘧啶、磺胺甲惡唑、甲芐氨嘧啶、吡哌酸、保泰松、平痛新、對乙酰氨基酚、芬布芬、克咳敏、氫化可的松、吲哚美辛精對苯二甲酸（PTA）聚對苯二甲酸乙二醇酯（DMT）2.1.2國外醋酸的生產(chǎn)和消費概況2.1.2.1生產(chǎn)能力及產(chǎn)量國外醋酸的生產(chǎn)方法主要有甲醇羰基合成法，約占總生產(chǎn)能力的60％，乙醛氧化法工藝約占總生產(chǎn)能力的25％，其它還有丁烷液相氧化法和乙烯直接氧化法，約占總生產(chǎn)能力的15％。1998年達到全球醋酸的生產(chǎn)能力約為700萬t/a，預計到2002年達到900萬t/a。世界最大的五大生產(chǎn)商分別為Celanese、BPAmoco、Daicel、Acetex和Millennlun1公司，其所擁有的生產(chǎn)能力已超過世界總生產(chǎn)能力的80％，且還有進一步加強的趨勢。全球醋酸生產(chǎn)能力分布（1998年）見表2-1。表2-1全球醋酸生產(chǎn)能力分布北美282.840.2%西歐15121.5%亞洲216.530.8%東歐45.76.5%南美及其它7.11.0%合計703.1100%美國是世界上最大的醋酸生產(chǎn)國，1998年醋酸生產(chǎn)能力為250萬t/a，占世界總生產(chǎn)能力的35%，四大醋酸生產(chǎn)商分別是Celanese、East-man、Millennium和Sterling公司，Celanese公司是美國最大的醋酸生產(chǎn)商，該公司在Texas州的ClearLake裝置也是世界上最大的生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)方法是甲醇羰化法，目前的生產(chǎn)能力為100萬t/a。該公司的另一套生產(chǎn)裝置也在Texas州的Pampa地區(qū)，生產(chǎn)能力為25萬t/a。1998年末，西歐地區(qū)的醋酸生產(chǎn)能力為151萬t/a，占世界總生產(chǎn)能力的21.5％。BP化學公司是該地區(qū)的最大生產(chǎn)商，1998年底，該公司在Hull地區(qū)的裝置生產(chǎn)能力已達到67.5萬t/a。預計2002年西歐地區(qū)的醋酸生產(chǎn)能力將增長到172萬t/a。日本有三大醋酸生產(chǎn)商，1998年的醋酸生產(chǎn)能力達到70萬t/a。協(xié)同醋酸（KyodoSakusan）是日本最大的生產(chǎn)商，1998年的生產(chǎn)能力達到42萬t/a。韓國三星／BP裝置生產(chǎn)能力為35萬t/a。2.1.2.2需求狀況及預測1997年全球的醋酸需求為570萬t，2002年前，醋酸需求的年均增長率將達到3.5%，預計2002年的消費需求為680萬t。醋酸主要消費在醋酸乙烯、PTA溶劑、醋酸纖維素和醋酸酯等領(lǐng)域。醋酸乙烯是最大的消費領(lǐng)域，約占總消費量的48%。PTA溶劑方面的需求增長最快，年均增長率為4.9%。1997-2002年全球的醋酸消費情況見表2-2。表2-21997～2002年全球醋酸消費情況，萬噸應用醋酸乙烯PTA溶劑醋酸酯醋酸酐其它總計1997273.696.463.975.862.9572.61998282.897.067.776.866.1590.41999292.5101.871.077.869.0612.12000303.4108.872.478.871.8635.22001313.4114.776.879.873.9658.62002318.8122.680.280.876.2678.6增長率%3.14.94.61.33.93.51997年美國國內(nèi)的醋酸消費量超過160萬t,美國醋酸的消費市場較為發(fā)達且非常成熟，醋酸乙烯約占國內(nèi)醋酸需求的60％，廣泛用于生產(chǎn)維綸、聚乙烯醇、乙烯基共聚酯、粘結(jié)劑和涂料等。預計2002年美國的醋酸需求將達到187萬t，1997～2002年的年均增長率為2.8％。西歐地區(qū)的醋酸消費結(jié)構(gòu)與美國不盡相同，用于生產(chǎn)醋酸乙烯的醋酸消費量只占醋酸總消費量的35％，1997年該地區(qū)的總需求量為140萬t，估計1997～2002年醋酸的年均增長率為2．3％。1998年日本國內(nèi)的醋酸需求為51.1萬t,預計1997～2002年的年均增長率為1.7％。據(jù)估計，1997～2002年東南亞地區(qū)的醋酸需求將以年均5.3％的速度增長，2002年將達到172萬t，成為世界上醋酸消費增長最快的地區(qū)。美國和日本是傳統(tǒng)的醋酸出口國，而西歐和東南亞地區(qū)是傳統(tǒng)的醋酸進口地區(qū)，但隨著擴能改造及幾套大型醋酸生產(chǎn)裝置的建成投產(chǎn)，世界醋酸的供需狀況將發(fā)生全方位的變化。1997～2002年世界醋酸供需預測見表2-3。表2-31997～2002年世界醋酸供需預測萬t國家/地區(qū)199719981999200020012002美國供應210.5213.0223.5226.8220.0217.9需求163.3166.6170.5174.6182.5187.1進出口-47.2-46．4-53.0-52.2-37.5-30.8拉美供應21.223.924.117.217.617.7需求43.144.545.845.747.749.7進出口+21.9+20.6-21.7+29.5+30.1+32西歐供應130.8136.5137.5142.8143.6146需求140.7141.9145.8152.2155.1158.0進出口+9.9+5.4+8.3+9.4+11.5+11.2日本供應61.162.364.365.967.067.0需求51.151.552.353.854.655.6進出口-10.0-10.8-12.0-12.1-12.4-11.4東南亞供應106.1105.4114.2133.2160.4180.9需求133.1139.3145.5155.0163.9172.4進出口+27.0+33.9+31.3+21.8+3.5-8.5世界其它地區(qū)供應64.173.262.666.567.666.0需求84.491.198.099.6102．5105.5進出口+20.3+17.9+25.4+33.1+34.9+39.5全世界供應572.6580.4612.1635.2658.6678.6需求572.6590.4612.1635.2658.6678.6開工率,%8583858178792.1.3國內(nèi)醋酸的生產(chǎn)和消費概況2.1.3.1生產(chǎn)概況1953年，我國上海試劑一廠以乙醇——乙醛氧化法建成工業(yè)裝置，開始進行醋酸生產(chǎn)。1958年，吉林化學工業(yè)公司2萬噸/年乙炔——乙醛氧化法醋酸裝置投入生產(chǎn)，此后，先后建成了一批以乙醇為原料的小型醋酸裝置。1977年，上海石化總廠引進乙烯制乙醛裝置，國內(nèi)自行設計配套的3.5萬噸/年醋酸裝置開始運行，開辟了國內(nèi)醋酸生產(chǎn)原料新來源。80年代，吉林、大慶、揚子三套7萬噸/年乙烯——乙醛氧化法醋酸裝置相繼建成，大大提高了我國醋酸生產(chǎn)能力。1993年，上海吳涇化工廠引進10萬噸/年Monsanto低壓甲醇羰基合成法技術(shù)和主要設備簽約，1996年8月建成投產(chǎn)，標志著我國醋酸生產(chǎn)技術(shù)進入了一個新階段。四川維尼綸廠(15萬t/a)和鎮(zhèn)江化工廠(10萬t/a)以甲醇為原料的碳基合成法裝置也已先后建成投產(chǎn)，目前我國的醋酸生產(chǎn)能力約100萬t/a。我國主要醋酸生產(chǎn)企業(yè)見表2－4。表2－4我國醋酸生產(chǎn)企業(yè)及生產(chǎn)情況生產(chǎn)公司工藝路線能力(萬噸/年)北京有機化工廠石家莊欒城醫(yī)藥化工廠上海吳涇醋酸公司四川維尼綸廠鎮(zhèn)江化工廠臺安縣化工一廠錦州市有機化工廠吉化集團公司中國石化大慶石油化工總廠上海試劑總廠上海石油化工股份有限公司徐州溶劑廠江蘇化工農(nóng)藥集團公司南通醋酸化工廠場子石化公司杭州龍山化工總廠安徽蚌埠聚星釀造化工（集團）公司永康市溶劑廠山東臨沐縣化肥廠開封化學試劑總廠河南省新鄉(xiāng)有機化工廠湖南省維尼龍廠廣州溶劑廠廣東省江門市溶劑廠京海市華石醋酸廠南寧第二化工廠廣西省南寧化工集團公司乙醇法乙醇法甲醇法甲醇法甲醇法乙醇法乙醇法乙烯法乙烯法乙醇法乙烯法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法1.53.01015100.40.87.07.02.54.51.50.81.57.00.51.00.43.00.60.30.50.30.70.41.30.3重慶化學試劑總廠貴州有機化工總廠云南嵩明有機化工廠云南省溶劑廠云南元江糖廠云南維尼綸廠云南省玉溪市鎮(zhèn)中溶劑廠新疆博龍實業(yè)總公司廣西索山市第二化工廠黑江縣冰醋酸廠山東新華制藥廠湘潭市合成化工廠山東省淄博中聯(lián)化學集團公司江蘇省常熟華港制帛藥有限公司河南省南陽酒精總廠遼河油田股份化工有限公司淄博仲興化工有限公司四川省內(nèi)江糖廠廣西金光實業(yè)總公司帛糖化工廠天津市福利醋酸化工總廠淄博市啤酒廠中山市國營中山糖廠隆安縣糖廠廣東省遂溪建國糖廠錫山市石糖化工助劑廠廣西省斗門縣乾務糖廠乙醇法乙醇法甲醇法乙醇法乙醇法乙烯法乙烯法乙醇法乙烯法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法乙醇法0.41.80.50.10.30.80.50.40.30.31.20.20.80.31.01.00.80.50.51.01.00.60.50.30.40.4合計97.72.1.3.2產(chǎn)量我國醋酸的生產(chǎn)量詳見表2－5。表2－5我國醋酸生產(chǎn)量年份產(chǎn)量（萬噸）比上年增長（％）年份產(chǎn)量（萬噸）比上年增長（％）198518.685.03199547.2013.7198620.8211.44199649.124.7198723.4412.58199751.043.9198828.1620.13199861.6220.7198929.073.24199973.5319.3199035.8523.33200083.5113.6199139.7310.8199244.3711.8199341.07-7.4199441.521.12.1.3.3消費和市場預測近幾年我國冰醋酸消費構(gòu)成情況大致是：醋酸乙烯和聚乙烯醇等消費約占冰醋酸總消費量的20%左右，對苯二甲酸占18%，醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙腈等占15%，染料占14%，醋酸酐占8%，醫(yī)藥占10%，其它占15%。從部門來看，化學工業(yè)是消費冰醋酸最多的行業(yè)，約占總消費量的70%以上。輕紡工業(yè)是另一消費冰醋酸的大戶，主要用于生產(chǎn)聚乙烯醇、對苯二甲酸、醋酸乙烯、針織印染等，前幾年這些產(chǎn)品大多銷勢不旺。紡織工業(yè)經(jīng)過深化改革，市場復蘇，全行業(yè)實現(xiàn)了扭虧為盈，帶動了以聚乙烯醇為原料的紡織漿料的生產(chǎn)，聚乙烯醇需求增加。國內(nèi)經(jīng)濟的好轉(zhuǎn)，拉動了房地產(chǎn)業(yè)投資增長，商品房銷勢好轉(zhuǎn)，裝修形成一般潮流，對粘合劑等需求增加，因此去年醋酸乙烯的銷勢看好。我國醋酸乙烯生產(chǎn)能力約55萬噸／年，需冰醋酸約20多萬噸／年。對苯二甲酸主要用于聚酯樹脂生產(chǎn)，我國產(chǎn)不足需，進口數(shù)量較多。近幾年我國已建成、擬建一批對苯二甲酸生產(chǎn)裝置，冰醋酸的需求會進一步增加。冰醋酸在醫(yī)藥工業(yè)主要用于生產(chǎn)退熱冰、撲熱息痛等。根據(jù)上述情況，2001年冰醋酸的需求會有一定的增加，社會需求量約90萬噸左右。表2－6我國冰醋酸的消費量（萬噸）年份消費量比上年增長（％）年份消費量比上年增長（％）1985198619871988198919901991199218.1520.7025.3525.6827.3735.0338.9947.806.8614.0422.481.276.6227.9811.3022.6019931994199519961998200141.5444.6253.3560.636590-13.107.419.5713.657.2表2－7我國醋酸消費構(gòu)成（萬噸）用途199019951990～1995年均消費消費量比例（％）消費量比例（％）增長率（％）VAMPVAPTA醋酸酐醋酸纖維素醋酸酯類氯乙酸醫(yī)藥染料／顏料乙烯酮／雙乙烯酮紡織其它3.62.22.73.803.82.52.41.11.12.29.610.36.37.710.9010.97.16.93.13.16.22.77.52.96.14.02.07.36.03.42.52.22.310.313.34.811.47.13.713.010.76.04.43.94.118.315.84.217.79.6—13.919.17.217.814.90.91.4使計35.010056.510010.0注：＊含醋酸纖維素用醋酐2002～2010年，預計我國醋酸需求量每年增加約10萬噸。2.1.3.4進出口情況隨著我國經(jīng)濟持續(xù)高速增長，各相關(guān)行業(yè)對冰醋酸的需求不斷增加，產(chǎn)量不能滿足市場需要，因此每年都有不同數(shù)量的進口。近兩年我國冰醋酸產(chǎn)量大幅增加，進口雖有減少，但數(shù)量仍較大。我國醋酸的進出口情況詳見表2－9。表2－9我國醋酸進出口情況年份進口量出口量數(shù)量（萬噸）數(shù)量（萬噸）1986198719881989199019911992199319941995199619971998199920000.342.220.150.090.093.741.103.836.3312.149.5913.5410.5810.360.460.302.631.290.820.300.630.730.180.100.0160.0222.2價格預測美國、西歐和日本是世界主要的醋酸生產(chǎn)國和消費國，這些國家的醋酸價格（1984～1997年）見表2－10。近十年來，中國醋酸價格變化較大，1994年初價格僅4000多元／噸，而1995年6月價格上升到了9000元／噸，1996年10月價格下降到了5600元／噸。98年市價3300-3600元／噸，99年降至3000-3300元／噸。由于國際市場石油價格不斷攀升，牽動冰醋酸市價上揚，2000年曾升至4600-4800元／噸，但后期又有回落，目前市場價在4400-4600元／噸。我國醋酸各地售價相差較大，1995～2001年期間一些省市價格見表2－11。表2－10：美國、西歐和日本醋酸價格時間美國（美元／噸）德國（馬克／噸）日本（日元／kg）198419851986198719881989199019911992199319941995年Q11995年Q21995年Q31995年Q41996年Q11996年Q21996年Q31996年Q41997年Q1506528551617617～683661～683727～771727～771683～815727～815727～815727～815727～815790～881727～793727～815793～881793～881793～881793～881122612121163100597511001145113510801025950～11001250～12601280～13301210～12301090～11301030～11001120～12001030～11001090～1170180～200200～210206～218201～213180～200180～200180～200180～200180～200180～200180～200180～200180～200180～200190注：美國醋酸價格為合同價表2－11：中國醋酸價格變化日期價格（元／噸）平均價格（元／噸）1986（1～6）1986（7～12）1987（1～6）1987（7～12）1988（1～6）1988（7～12）1989（1～6）1989（7～12）1990（1～6）1990（7～12）1991（1～6）1991（7～12）1992（1～6）1992（7～12）1993（1～3）1993（3～6）1993（7～9）1993（10～12）1994（1～2）1994（3～4）1994（5～6）1994（7～8）1994（9～10）1994（11～12）1995（1～2）1995（3～4）1995（5～6）1995（7～8）1995（9～10）1995（11～12）1996（1～2）1996（3～4）1996（5～6）1996（7～8）1996（9～10）1996（11～12）1997（1～2）1997（3～4）1997（5～6）1998199920002000～25002500～32003300～43004100～43003700～40003600～39003500～43004300～48003200～39003600～41003500～44004000～45003600～38003600～41003900～48003800～48003700～48003800～48003700～48003800～48003750～50004600～56005200～70006500～76007500～93008600～98008300～95008300～94007200～89006700～80006200～75006000～72005900～70005550～72005400～62005400～63006400～75505350～58005400～60003600～49003000～43003600～5000225028503800415038503750390045503550385039504100425037003650385043504300402041304350510063007030845093408950887083407190657064506230617056005680678055305600注：表中為市場價從長期來看，受各種因素尤其是國際醋酸市場價格的影響，國內(nèi)醋酸價格的隨機性波動將仍然存在。為比較客觀地預計本工程將來的財務狀況，本工程財務評價醋酸價格暫按目前北方部分醋酸廠出廠價3800元/噸進行。

3．產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模3.1產(chǎn)品方案本項目以天然氣和二氧化碳為原料,先制造氣體一氧化碳和液體甲醇，然后采用低壓羰基合成法制造工業(yè)冰醋酸，其規(guī)格見表3-1。表3-1冰醋酸規(guī)格組分指標醋酸≥99.85%wt.水≤0.15%wt.甲酸≤0.05%wt.乙醛≤300ppm鐵≤1.0ppm重金屬≤0.5ppm丙酸≤300ppm甲基碘＋I≤0.04ppm氯化物≤1.0ppm硫≤1.0ppm色度≤10APHA高錳酸鹽時間≥2h比重1.05(20℃)3.2生產(chǎn)規(guī)模本工程的生產(chǎn)規(guī)模為:公稱能力:40萬噸/年設計能力:300噸/天年操作時間：8000小時4．工藝技術(shù)初步方案4.1國內(nèi)外醋酸工藝技術(shù)概況現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)醋酸的方法主要有三種：——乙醛氧化法——飽和烴液相氧化法——甲醇羰基合成法乙醛氧化法乙醛生產(chǎn)使用的主要原料有乙炔、乙醇和乙烯，因而按原料又可將乙醛氧化法分為：乙炔——乙醛氧化法、乙醇——乙醛氧化法和乙烯——乙醛氧化法。乙炔——乙醛氧化法生產(chǎn)醋酸，是先用乙炔水合法制取乙醛，而乙醇——乙醛氧化法或乙烯——乙醛氧化法是先將乙醇或乙烯氧化成為乙醛，制得的乙醛再氧化成為醋酸。乙醇——乙醛氧化法在1930年開始工業(yè)化運行。1961年乙炔——乙醛氧化法開始工業(yè)化生產(chǎn)。60年代，隨著石油化學工業(yè)的大力發(fā)展，開始采用乙烯——乙醛氧化法生產(chǎn)醋酸，目前，在乙醛氧化法中，乙烯路線占主導地位，而乙炔路線基本淘汰。飽和烴液相氧化法飽和烴液相氧化法主要有正丁烷和石腦油兩種路線。原料正丁烷或石腦油液相氧化成醋酸、甲酸、丙酸等，氧化產(chǎn)物經(jīng)多次分離精餾得產(chǎn)品醋酸，副產(chǎn)甲酸、丙酸等。1952年，美國Celanese公司建成了第一套丁烷液相氧化法醋酸裝置。1962年，英國蒸餾公司先以輕油為原料用氧化法生產(chǎn)醋酸，以后，法國和原蘇聯(lián)也陸續(xù)建成輕油液相氧化法醋酸生產(chǎn)裝置。在美國，石腦油原料路線曾占主導地位。飽和烴液相氧化法氧化產(chǎn)物組成復雜，相應的醋酸分離費用也較高，因此在醋酸生產(chǎn)中，飽和烴液相氧化法所占的比例正在逐漸減少。甲醇羰基合成法甲醇羰基合成法有兩種技術(shù)：——BASF高壓甲醇羰基合成法——Monsanto低壓甲醇羰基合成法BASF和Monsanto甲醇羰基合成法均采用甲醇和一氧化碳為原料，經(jīng)反應、提純等工序生產(chǎn)出冰醋酸。1960年，德國BASF公司開發(fā)的高壓甲醇羰基合成法第一套1.1萬噸/年醋酸裝置投入生產(chǎn)，隨后美國Bordon公司5.2萬噸/年醋酸裝置和羅馬尼亞Craiova公司6萬噸/年醋酸裝置分別在1966年和1983年開始運行。以后一直沒有采用BASF工藝建廠的報導。美國Monsanto公司于1967年開始進行低壓甲醇羰基合成工藝研究，1970年第一套直接從5噸/年實驗室規(guī)模放大到13.5萬噸/年規(guī)模的醋酸裝置在美國德克薩斯投產(chǎn)。Monsanto低壓甲醇羰基合成法在工藝技術(shù)和經(jīng)濟效益上都有明顯的優(yōu)點，因而該方法開發(fā)成功后，BASF高壓羰基合成法技術(shù)實際上已失去工業(yè)意義。美國Monsanto低壓甲醇羰基合成法技術(shù)已轉(zhuǎn)讓給英國BPChemicalsLimited。目前，BP公司在Monsanto技術(shù)的基礎上又開發(fā)出高活性Cativa銥系催化劑，能大大提高合成反應速度。此外，塞拉尼斯公司也擁有其專有的低壓甲醇羰基合成醋酸技術(shù)。世界各國新建醋酸裝置，幾乎都采用低壓甲醇羰基合成法技術(shù)，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全世界醋酸產(chǎn)量約700萬噸/年，甲醇羰基合成法約占60%。1953年，我國上海試劑一廠以乙醇——乙醛氧化法建成工業(yè)裝置，開始進行醋酸生產(chǎn)。1958年，吉林化學工業(yè)公司2萬噸/年乙炔——乙醛氧化法醋酸裝置投入生產(chǎn)，此后，先后建成了一批以乙醇為原料的小型醋酸裝置。1977年，上海石化總廠引進乙烯制乙醛裝置，國內(nèi)自行設計配套的3.5萬噸/年醋酸裝置開始運行，開辟了國內(nèi)醋酸生產(chǎn)原料新來源。80年代，吉林、大慶、揚子三套7萬噸/年乙烯——乙醛氧化法醋酸裝置相繼建成，大大提高了我國醋酸生產(chǎn)能力。1993年，上海吳涇化工廠引進10萬噸/年Monsanto低壓甲醇羰基合成法技術(shù)和主要設備簽約，1996年8月建成投產(chǎn)，標志著我國醋酸生產(chǎn)技術(shù)進入了一個新階段。四川維尼綸廠和鎮(zhèn)江化工廠以甲醇為原料的15萬t/a碳基合成法裝置也已先后建成投產(chǎn)，目前我國的醋酸生產(chǎn)能力約100萬t/a。4.2醋酸工藝技術(shù)的比較和選擇在乙醛氧化法中，乙炔——乙醛氧化法存在著成本高、汞中毒污等嚴重缺點，基本上已淘汰。占乙醛氧化法主導地位的乙烯——乙醛氧化法，由于石腦油價格高漲引起乙烯價格上升，而該方法又無通過技術(shù)改進提高產(chǎn)品收率的余地，因而乙烯——乙醛氧化法的成本競爭能力日趨下降。乙醇——乙醛氧化法由于乙醇價格較高，成本較高，市場競爭能力也比較差。在飽和烴液相氧化法中，石腦油液相氧化法的醋酸收率處于較低水平，且氧化產(chǎn)物組成復雜，為了回收副產(chǎn)物，增大了設備的投資和能耗，況且對于回收的副產(chǎn)品是否能找到大的、價格也有利可圖的市場，是決定石腦油液相氧化法經(jīng)濟性的重要因素。此外，原料石腦油或正丁烷價格的急劇上升，正逐漸劣化飽和烴液相氧化法的經(jīng)濟性，就連一直宣稱能獲得廉價石腦油的美國，也已逐漸由占主導地位的石腦油液相氧化法轉(zhuǎn)為甲醇羰基合成法生產(chǎn)醋酸。在甲醇羰基合成法中，BASF高壓甲醇羰基合成法反應壓力高達70MPa，原料消耗和能耗遠高于低壓甲醇羰基合成法，因而低壓甲醇羰基合成法具有顯著的技術(shù)、經(jīng)濟先進性：采用活性高、選擇性好的催化劑，反應條件變得緩和，反應可在2.8MPa壓力下進行，降低了設備投資，特別是BP公司開發(fā)的高活性Cativa銥系催化劑，能大大提高合成反應速度；另一方面提高了原料的利用率，降低了能耗，從而提高了工藝的經(jīng)濟性。所用的催化劑穩(wěn)定，合適的工藝流程設置使昂貴的催化劑損失降到最低。催化劑的選擇性高，可使副產(chǎn)物的生成降至極少，因而減少了用于副產(chǎn)物回收的設備投資，且排放的廢酸量很少。采用先進的電子計算機集散控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了操作條件的最佳化。上述主要方法的工藝技術(shù)比較見表4-1，本項目醋酸裝置推薦引進BP公司開發(fā)的使用銥系催化劑的低壓甲醇羰基合成法工藝技術(shù)，軟件引進深度為基礎工程設計，硬件引進范圍為主要設備、儀表和材料。CWCEC*****公司年產(chǎn)40萬噸醋酸工程4-PAGE58表4.2-1主要醋酸生產(chǎn)工藝技術(shù)比較序醋酸生產(chǎn)反應條件醋酸收率消耗定額號工藝技術(shù)催化劑溫度℃壓力MPa(G)原料收率%原料t冷卻水t電kWh蒸汽t醋酸生產(chǎn)副產(chǎn)品1乙烯-乙醛制乙醛鈀銅氯化物125～1301.1乙烯950.534001603.9無氧化法制醋酸醋酸錳660.7乙醛95(乙烯)2正丁烷液相氧化法醋酸鈷150～2255.6丁烷571.0847515208乙醛、甲醇、丙酮3石腦油液相氧化法醋酸錳2005.3石腦油401.4542215005.5甲酸、丙酮、丙炔酸4BASF高壓甲醇羰基合成法鈷、碘250～26570甲醇CO87590.830.8518010784無5低壓甲醇羰基合成法銠(或銥)、碘1852.8甲醇CO99900.5380.536145341.35無4.3原料及工藝路線低壓甲醇羰基合成醋酸工藝的化學計量方程式如下：CO+CH3OH=CH3COOH制備一氧化碳和甲醇的原料有天然氣、煤、石油等，本項目提出的背景是利用中國海洋石油有限公司提供的1億立方米/年天然氣，因此，本項目以天然氣為原料制備醋酸合成所需一氧化碳和甲醇。由于以天然氣為原料制備一氧化碳時氫過量而碳不足，因此，本項目擬從轉(zhuǎn)化爐煙氣中回收CO2補入天然氣中作為原料。以天然氣和二氧化碳為原料合成醋酸的總化學計量方程式如下：CH4+CO2=CH3COOH工業(yè)上需要經(jīng)過許多工序才能完成上述總反應，本項目擬采用天然氣、二氧化碳、水蒸汽加壓一段轉(zhuǎn)化制取CO、CO2、H2的混合氣體；采用MDEA法脫除CO2返回轉(zhuǎn)化，深冷法分離醋酸合成所需CO，尾氣去轉(zhuǎn)化作燃料；采用MEA法脫除轉(zhuǎn)化工序煙氣中的CO2作為原料。4.4轉(zhuǎn)化工序以天然氣為原料制合成氣工藝流程多種多樣，尤其是世界能源出現(xiàn)危機以來，各種低能耗工藝相繼出現(xiàn)，由于引進技術(shù)及關(guān)鍵設備投資較大，專利技術(shù)費、引進設備費較高，不適合中國目前的國情和錦天化公司的現(xiàn)狀，因此本項目建議書以節(jié)約投資、降低能耗為宗旨，裝置全部設備國產(chǎn)化，并吸收、采納國內(nèi)外先進成熟的節(jié)能技術(shù)，以期達到投資省、能耗低的效果。4.4.1工藝技術(shù)方案的選擇根據(jù)本項目的特點，本項目建議書采用3.8MPa一段蒸汽轉(zhuǎn)化制合成氣，同時采用CO2氣循環(huán)技術(shù)，以提高合成氣中CO的含量。轉(zhuǎn)化是以天然氣為原料制取合成氣的關(guān)鍵工序，投資、能耗最大。隨著能源危機日益突出，國際上各大公司競相采用節(jié)能新技術(shù)，盡管技術(shù)手段多種多樣，各具特色，但就其節(jié)能效果可歸納為以下三個方面：一是降低原（燃）料氣消耗；二是提高一段爐熱效率；三是提高轉(zhuǎn)化的熱能效率。本方案轉(zhuǎn)化技術(shù)立足國內(nèi)，并結(jié)合實際采用國內(nèi)外先進、可靠的節(jié)能技術(shù)，具體特點如下：提高轉(zhuǎn)化壓力，降低壓縮功耗提高轉(zhuǎn)化壓力是目前國內(nèi)外采用較多的一種節(jié)能方法，本方案轉(zhuǎn)化壓力確定采用3.8MPa。采用新型HP-50薄壁管采用薄壁型爐管,可使傳熱效率提高,據(jù)某廠使用后的實際數(shù)據(jù)顯示，可因此減少燃料氣量1.35%；同時由于爐管輻射熱強度減小，將大為延長其使用壽命。另外與傳統(tǒng)HK爐管相比爐管內(nèi)徑增大，可多裝催化劑30%～50%，設備尺寸縮小，投資與占地面積均有不同程度降低。提高一段爐入口溫度溫度提高一段爐入口氣體溫度，由傳統(tǒng)的510℃提至580℃，減少工藝氣在一段爐溫升，從而節(jié)省燃料氣消耗。降低排煙溫度，提高一段轉(zhuǎn)化爐熱效率采用熱管技術(shù)回收一段爐低溫段煙氣余熱，預熱燃燒空氣，將排煙溫度降至130℃，一段爐采用強制通風式燒咀，熱效率可由88%提高至92%,目前國內(nèi)已改造的工廠均有此項措施。采用原料氣飽和塔，節(jié)省中壓蒸汽用量。將合成氣中的冷凝液經(jīng)一段爐對流段預熱后用于原料天然氣的飽和，可以節(jié)省工藝蒸汽的用量。采用CO2氣循環(huán)技術(shù)，提高合成氣中CO的含量由于采用天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化工藝，合成氣中CO含量低，又由于本項目是生產(chǎn)醋酸，需要的CO氣量多，為提高CO含量，在原料氣中補入CO2氣，以抑制在轉(zhuǎn)化反應中CO2氣的生成。4.4.2工藝流程簡要說明由配氣站來的天然氣（約0.5MPa）分二路：一路送往原料氣壓縮機，另一路送往燃料系統(tǒng)。原料天然氣先經(jīng)活性炭脫硫槽，除去天然氣中大部分的硫，再經(jīng)原料氣壓縮機加壓至3.8MPa，配以從合成氣壓縮機來的富氫氣后，經(jīng)一段爐對流段預熱至400℃，進入鈷鉬加氫轉(zhuǎn)化槽，天然氣中的有機硫經(jīng)加氫轉(zhuǎn)化為H2S后，與從CO2壓縮機來的CO2氣混合后，進入氧化鋅脫硫槽，將氣體中硫含量降至0.1ppm以下。脫硫后的天然氣與工藝冷凝液在原料氣飽和塔逆流接觸，原料氣增濕飽和并經(jīng)一段爐對流段加熱至400℃后與管網(wǎng)來的中壓蒸汽混合，再通過一段爐對流段的原料氣—蒸汽混合盤管加熱至580℃后進一段轉(zhuǎn)化爐爐管，在轉(zhuǎn)化管內(nèi)鎳基催化劑的作用下進行轉(zhuǎn)化反應，此反應為吸熱反應，所需熱量由一段轉(zhuǎn)化爐頂部燒嘴燃燒天然氣供給，出輻射段的煙道氣約950℃，通過對流段盤管（原料氣蒸汽混合加熱盤管、原料氣加熱盤管、原料氣蒸汽混合預熱盤管、CO2氣預熱盤管、原料氣預熱盤管）和燃燒空氣加熱器逐級回收熱量，溫度降至130℃，由引風機抽出，經(jīng)煙囪排至大氣。出一段轉(zhuǎn)化爐的轉(zhuǎn)化氣（850℃）經(jīng)廢熱鍋爐、工藝冷凝液加熱器、脫鹽水預熱器、水冷卻器等逐級降溫至常溫后，送后續(xù)工段。冷凝下來的冷凝液經(jīng)泵加壓、工藝冷凝液加熱器復熱后送原料天然氣飽和塔使用。4.4.3原材料及動力消耗序號項目單位消耗指標備注1天然氣Nm3/h420002電kW40003循環(huán)冷卻水m3/h16004蒸汽t/h-1103.8MPat/h-400.5MPa5脫鹽水t/h1504.5脫碳4.5.1工藝技術(shù)方案選擇目前國內(nèi)以天然氣為原料的制合成氣裝置中，脫碳主要采用熱鉀堿法和MDEA工藝。熱鉀堿脫碳工藝屬于化學吸收，反應速度快、凈化度高，一般在2.0MPa壓力下凈化氣中CO2可達到0.1~0.2%，再生氣中CO2純度可達98.5%，CO2回收率可到99％，吸收和再生均在100℃左右進行。其優(yōu)點是技術(shù)成熟，工廠經(jīng)驗豐富，溶劑來源廣，價格低廉，生產(chǎn)穩(wěn)妥可靠。缺點是溶液吸收能力受堿液濃度限制，吸收能力較差，不隨氣相中酸氣分壓變化，CO2再生耗熱量大，改良熱鉀堿法脫碳工藝國內(nèi)最低熱耗約860kcal/Nm3CO2。活化MDEA工藝是德國BASF公司的專利，1970年運用于工業(yè)生產(chǎn)，目前全世界有近50套大型裝置，工業(yè)經(jīng)驗非常豐富。MDEA的溶劑是N-甲基二乙醇胺水溶液，溶液濃度為45～50％，并添加了3％左右的活化劑以增加吸收CO2的速度。MDEA工藝屬物理化學吸收，反應速度快、凈化度高，一般在3.0MPa壓力下凈化氣中CO2可小于0.1%，再生氣中CO2純度可達99.5%，CO2回收率可到99％以上，吸收溫度為40～90℃，再生在110℃左右進行。其優(yōu)點是溶液吸收能力大，凈化度高，再生熱耗低，約450kcal/Nm3CO2，適用于吸收壓力1.8～12MPa，技術(shù)成熟，工廠經(jīng)驗豐富，生產(chǎn)穩(wěn)妥可靠。缺點是溶液來源受限制，溶劑價格較貴，該技術(shù)需從德國BASF公司引進?，F(xiàn)將二種工藝綜合比較如下：凈化方法單位改良熱鉀堿法活化MDEA工藝原料天然氣轉(zhuǎn)化氣天然氣轉(zhuǎn)化氣吸收壓力MPa(G)3.03.0凈化氣純度CO2，％<0.1<0.1再生氣純度CO2％98.599.5CO2回收率％～100～100溶液成份K2CO3,DEA,水N-甲基二乙醇胺、活化劑再生方法多級閃蒸閃蒸＋氣提熱再生熱再生再生熱耗kJ/Nm3CO235591884電耗kWh/tNH372.137.6蒸汽t/tNH31.450.76冷卻水t/tNH313297溶液消耗kg/tNH30.20.1總能耗GJ/tNH35.142.78操作費用元/tNH377.850.7裝置投資相對值11.1溶液價格比每m3溶液114由上表可看出，盡管MDEA工藝投資稍高，但其操作費用和能耗均低很多，本項目建議書推薦活化MDEA工藝脫碳。軟件引進深度為工藝包，硬件引進范圍為MDEA溶液。4.5.2工藝流程簡述從轉(zhuǎn)化裝置來的40℃，3.0MPa轉(zhuǎn)化氣進入吸收塔,與入塔上段的貧液和入塔中段的半貧液逆流接觸脫除CO2，凈化氣經(jīng)水冷器冷卻、分離器分離后凈化氣中CO2小于0.1%送一氧化碳分離裝置。吸收塔底出來的吸收富液先經(jīng)過減壓閃蒸出富氫氣，富氫氣經(jīng)壓縮冷卻后送回吸收塔，閃蒸后的富液送入氣提再生塔再減壓閃蒸和氣提，閃蒸氣中的主要成分是CO2，閃蒸氣經(jīng)解析氣水冷器冷卻、分離器氣液分離后，CO2送CO2壓縮裝置。從氣提再生塔底出來的半貧液約2/3經(jīng)泵加壓，再經(jīng)貧液換熱器換熱入再生塔頂部并向下流經(jīng)填料段，與自下塔上升的氣體進行傳質(zhì).傳熱，再生塔所需熱量由蒸汽煮沸器提供。從解析塔底抽出約1/3的半貧液經(jīng)半貧液泵送入吸收塔中段；貧液出再生塔底經(jīng)貧富液換熱器與富液換熱后,由貧液泵再經(jīng)貧液冷卻器送入吸收塔上段。4.5.3原材料及動力消耗序號名稱規(guī)格單位消耗備注1電10kv/380vKw20002蒸汽3.9Mpa、飽和t/h453循環(huán)水0.392MPa、30℃t/h24004.6CO分離4.6.1CO分離技術(shù)概況從混合氣煤氣中分離CO目前有銅氨液法、變壓吸附法（PSA法）、COSORB法、深冷分離法等，各自特點如下：4.6.1.1銅氨液法銅氨液法是在20年代開發(fā)應用的工業(yè)方法，它用含有亞銅離子和碳酸或醋酸的氨水溶液為吸收劑，在常溫及10MPa以上的壓力下吸收混合氣中的CO。該法的缺點是高的腐蝕率、弱的絡合物以及溶劑對環(huán)境的污染。因此，以后很少被采用。4.6.1.2變壓吸附法（PSA法）變壓吸附法（PSA法）是一種新的氣體分離技術(shù)并得到廣泛應用，其中，以PSA法制氫應用最多。PSA法分離高純度CO和其它方法比較，適用氣源廣并可在環(huán)境溫度下操作，但其分離過程復雜，須先用一套PSA裝置脫除比CO吸附能力強的CO2、H2O等。再用一套PSA裝置回收CO其純度可大于96％，回收率約70％。其主要缺點為：對原料氣要求較高，當原料氣中CH4＋Ar達到1％時，CO純度只能達到96％。若原料氣中CO濃度較低時對PSA法不利。PSA裝置的規(guī)模受一定限制。若處理氣量大于9000標米3/時，需要多套并聯(lián)操作。4.6.1.3COSORB法COSORB法是美國TENNECO公司七十年代開發(fā)的CO分離技術(shù)。1976年美國DOW化學公司建成第一套處理氣量為4000標米3/時的工業(yè)化裝置。該法的優(yōu)點是：溶液選擇性吸收CO，原料氣中N2、O2、H2、CH4及CO2等組份幾乎不被吸收，因此，CO的純度和收率很高。在常溫、常壓下可操作，吸收CO的能力比銅氨液高3倍以上。但該法也具有很大的局限性，其主要缺點是：操作穩(wěn)定性差。COSORB溶液與多種常見化合物（如：H2S、COS及氨）易發(fā)生分解反應，使其吸收能力迅速下降，反應常伴有HCl產(chǎn)生，使設備腐蝕。而且若原料氣中含不飽和烴，則易與COSORB溶液反應生成聚合物、堵塞設備管道，增加溶液消耗。溶液配置過程復雜。裝置開車麻煩。需對原料氣進行嚴格的精制、脫水。目前，國內(nèi)對COSORB法CO分離進行過中小試驗，并已建成一套工業(yè)化裝置。4.6.1.4深冷法深冷法是六十年代開始在工業(yè)上采用的制備高純度CO的方法。目前，國外最新CO分離技術(shù)是部分冷凝和甲烷洗工藝。部分冷凝法是利用CO與其他氣體冷凝點的差別，使混合氣在－165～－210℃的低溫下，令某一組份或幾個組份冷凝液化，其他組份保持氣態(tài)，從而將CO分離出來。甲烷洗工藝是利用低溫下液態(tài)甲烷對CO溶解力相當強的特點，在洗滌塔中用液態(tài)甲烷洗滌原料氣中CO，再通過CO/CH4塔精餾得到高純度CO。甲烷洗工藝制得的CO產(chǎn)品純度高，收率也高，但甲烷洗工藝投資相對高一些。深冷法的特點是：可同時制得二種以上高純度氣體，其收率也高。流程簡單、裝置占地少，操作簡便。在較高壓力狀態(tài)下，從含高濃度CO的原料氣中分離CO時，采用深冷法有利。工藝成熟可靠。從七十年代到九十年代，德國林德公司十年來在世界各地已有十多套工業(yè)化裝置。該法不足之處在于：當原料氣中含N2時，難以制得高純度的CO產(chǎn)品。必須脫除原料氣中水和CO2，使其含量小于1ppm，否則在低溫下堵塞管道。目前，該工藝技術(shù)需引進。4.6.2CO分離工藝技術(shù)方案的選擇由于本方案原料氣制備采用天然氣轉(zhuǎn)化工藝。本工程設置CO分離工藝是為合成醋酸提供原料氣，要求CO含量大于98％，同時分離出的富H2送甲醇合成系統(tǒng)。因PSA法制CO過程復雜，CO回收率低，并需多套并聯(lián)操作，且原料氣中CO/H2比低，也不利于PSA法。故對此工藝不予考慮。COSORB工藝與深冷工藝比較如下（產(chǎn)品CO按21000Nm3/h）：項目COSORB法深冷法（部分冷凝法）進CO分離裝置原料氣壓力2.9.MPa2.9MPa產(chǎn)品CO壓力、溫度3.7MPa、40℃3.7MPa、40℃主要消耗冷卻水t/h5560300電kwh51003480蒸汽t/h(低壓)60t/h(中壓)0.20.2氮氣Nm3/h84008400化學藥品類COSORB溶劑2.88kg/h分子篩3.2t/h3.2t/hCO回收率>99.5%>94%CO純度99.9%98%能耗（相對值）5.71操作費用（相對值）1.471由上表可見，無論是能耗還是操作成本，深冷法（部分冷凝法）都是較經(jīng)濟的，且能滿足產(chǎn)品CO>98％的純度要求。根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)醋酸裝置的生產(chǎn)經(jīng)驗，認為深冷法操作穩(wěn)定，制取的CO產(chǎn)品純度受外界條件影響小。因此，本項目建議書推薦CO分離工藝采用深冷法，軟件引進深度為工藝包，硬件引進范圍為冷箱。4.6.3工藝流程簡述從脫碳來的原料氣40℃，2.9MPa經(jīng)氨冷并分離后，以－10℃，2.85MPa(A)進CO分離工段，先經(jīng)分子篩吸附器脫除其中水及微量的CO2，再進原料氣過濾器，然后進冷箱。分子篩吸附器由二臺并聯(lián)組成。當其中一臺在吸附時，另一臺處于再生狀態(tài)，它是用熱的低壓氮氣再生。從界區(qū)外來的低壓氮氣用中壓蒸汽在再生加熱器中被加熱后進入分子篩吸附器中進行再生，然后再生氣去火炬。經(jīng)過濾后的原料氣送入冷箱，原料氣在二個板翅式換熱器中被冷的產(chǎn)品物流冷卻，其中的CO被冷凝下來。含液態(tài)CO的物流再進氣體分離器中進行分離。經(jīng)分離后其氣相富氫氣組份經(jīng)二個板翅式換熱器加熱后送出冷箱。出冷箱的富氫氣－52.2℃，0.47MPa進氫氣壓縮機增壓到3.45MPa再與合成氣原料氣混合進甲醇合成裝置。為了制得較高純度的CO產(chǎn)品，將分離器中被冷凝的CO物流分二股送至精餾塔。其中一股送到塔頂減壓閃蒸，另一股進換熱器后送到塔中部減壓閃蒸，為保證CO純度，從塔下部抽出部分液體經(jīng)換熱后再進塔底部，該氣液混相中的氣體來汽提液相混合物中的H2、CH4、Ar等。被閃蒸及解吸的富氫氣再與分離器出的富氫氣混合，經(jīng)二個板翅式換熱器加熱后送出冷箱。從精餾塔底出來的高純度CO產(chǎn)品被分成三股物流，根據(jù)CO壓縮機的進氣量、合理壓比以及冷箱的冷量總體平衡，確定各物流的流量減壓至不同壓力，然后經(jīng)二個板翅式換熱器加熱后送出冷箱。從冷箱出來的CO產(chǎn)品物流經(jīng)與原料氣換熱后，三股物流分別進壓縮機的一、二、三段，最后增壓到3.7MPa(A)送界區(qū)。4.6.4原材料及動力消耗序號名稱規(guī)格單位消耗備注1電10kv/380vkw3202冷凍量kw1012-20℃3循環(huán)水0.392MPa、30℃t/h1

604蒸汽3.8MPat/h2.64.7煙氣回收從煙氣中回收CO2的方法較多，較常用的主要有MEA法、BV法、SCC－A法和FT法。SCC－A法和BV法盡管蒸汽消耗較MEA低，但是CO2回收率低和裝置投資較高。FT法消耗和成本均較MEA工藝低，但該技術(shù)投資高，需從國外引進。此外，該技術(shù)在國內(nèi)某廠的使用效果并不理想。因此，從節(jié)省投資和穩(wěn)妥可靠角度考慮，本項目煙氣CO2回收裝置擬采用改良MEA工藝。4.7.1工藝流程簡述來自轉(zhuǎn)化工序的煙道氣先進入洗滌塔冷卻、粉塵，然后經(jīng)增壓風機升壓后進入CO2吸收塔，在吸收塔內(nèi)煙道氣中CO2組分被改良MEA溶液吸收，未被吸收的尾氣經(jīng)洗滌后排入大氣。CO2吸收塔底排出的溶液由富液泵加壓后進入再生氣冷凝器與再生塔頂部出來的CO2氣體換熱，然后進入貧－富液換熱器換熱，最后從再生塔頂部入塔。再生塔頂部解吸出來的CO2進入再生氣冷凝器與富液泵送來的溶液換熱后去CO2水冷卻器，然后進入氣液分離器，分離出來的CO2氣體去CO2壓縮工序。再生塔底部排出的貧液經(jīng)貧－富液換熱器冷卻，然后經(jīng)貧液泵升壓，再經(jīng)貧液冷卻器冷卻后去CO2吸收塔循環(huán)使用。4.7.2原材料及動力消耗序號名稱規(guī)格單位數(shù)量1蒸汽0.5MPa,飽和t/h49.42循環(huán)水0.392MPa、30℃t/h30533電380Vkw12504.8冷凍工序為了滿足一氧化碳分離和醋酸裝置工藝物流冷卻需要，特設置本工序。4.8.1工藝流程簡述來自一氧化碳分離和醋酸裝置的氣氨，經(jīng)氨壓縮機升壓后進入氨冷凝器，冷凝后的液氨進入貯氨器，然后送往一氧化碳分離和醋酸裝置，進行下一個制冷循環(huán)。4.8.2原材料及動力消耗序號名稱規(guī)格單位數(shù)量1循環(huán)水0.392MPa、30℃t/h4002電10kvkw12004.9醋酸裝置4.9.1產(chǎn)品醋酸規(guī)格組分指標醋酸≥99.85%wt.水≤0.15%wt.甲酸≤0.05%wt.乙醛≤300ppm鐵≤1.0ppm重金屬≤0.5ppm丙酸≤300ppm氯化物≤1.0ppm硫≤1.0ppm色度≤10APHA高錳酸鹽時間≥2h比重1.05(20℃)4.9.2主要原料規(guī)格及用量甲醇符合GB338－92一等品用量：26850kg/h(537kg/t)組分指標色度（鉑－鈷），號≤5密度（20℃），g/cm30.791～0.793溫度范圍（0℃，101325Pa），℃64.0～65.5沸程（包括64.6±0.1℃），℃≤1.0高錳酸鉀試驗，分≥30水溶性試驗澄清水分含量，％≤0.15酸度（以HCOOH計），％≤0.003或堿度（以NH3計），％≤0.0008羰基化合物含量（以CH2O計），％≤0.005蒸發(fā)殘渣含量，％≤0.003一氧化碳用量：26800kg/h(536kg/t)組分指標一氧化碳≥98％mol氫氣＋氮氣＋氬氣＋甲烷＋二氧化碳≤2％mol氧氣≤100ppm硫≤0.2ppm氯化物≤0.1ppm4.9.3工藝流程簡述醋酸裝置以甲醇和一氧化碳為原料，采用低壓羰基合成工藝生產(chǎn)醋酸。醋酸裝置可分為反應、提純、輕組份回收三個工序。反應工序來自甲醇貯槽的甲醇經(jīng)預熱后用泵送至反應器，一氧化碳直接噴入反應器。反應器內(nèi)，在大約185℃、2.8MPa和有催化劑存在的條件下甲醇與一氧化碳進行羰基化反應，反應采用銥系催化劑。在正常操作時，反應器內(nèi)液相介質(zhì)以液體形式連續(xù)引出，這種液體通過減壓閥而產(chǎn)生蒸汽，形成氣液混合物，再進入閃蒸槽，在此氣體與液體分離。含有催化劑的液體貯存在閃蒸槽的底部，用催化劑循環(huán)泵將這種液體泵送回反應器。從閃蒸槽頂部出來的氣體含有醋酸產(chǎn)品、水、甲基碘和碘化氫，送至醋酸提純工序。從反應器出來的氣體在反應器冷凝器中冷凝，可凝物在反應器尾氣冷凝分離器內(nèi)分離，冷凝的液體返回到反應器，氣體則排至輕組份回收工序。提純工序提純工序以閃蒸槽來的氣體作為進料，主要由脫輕組分塔、干燥塔、脫重組分塔、廢酸汽提塔及脫烷烴塔5塔組成。閃蒸槽來的氣體進入脫輕組分塔，塔頂氣體經(jīng)冷凝后去氣液分離器。冷凝液在氣液分離器中分為輕重兩相，重相返回到反應器，輕相部分回流、部分返回到反應器。不凝氣去輕組分回收工序。塔底混合物通過閃蒸槽循環(huán)至反應器。粗醋酸從脫輕組份塔側(cè)線引出，加入干燥塔。干燥無水的醋酸作為釜液從干燥塔抽出，干燥塔頂餾出物為水和醋酸，經(jīng)冷凝后部分回流、部分返回到反應器。將干燥塔底抽出的干燥無水醋酸加入脫重組分塔，工藝過程中產(chǎn)生的少量丙酸以釜液的形式從脫重組分塔中引出，最終產(chǎn)品從脫重組分塔側(cè)線獲得，富含重組分的塔底釜液加入廢酸汽提塔。在廢酸氣提塔中廢酸中的醋酸得到進一步回收，少量且非常濃的釜液送至廢酸槽，回收的醋酸從廢酸汽提塔塔頂返回脫重組份塔。在正常條件下，成品醋酸中丙酸含量為100ppm，水含量為1500ppm。輕組分回收工序輕組分回收工序由高壓吸收塔、低壓吸收塔和汽提塔組成。本工序的作用是回收反應工序反應器尾氣及提純工序脫輕組分塔尾氣中所含的催化劑。從反應器尾氣冷凝器分離器來的氣體進入高壓吸收塔，在此催化劑被醋酸吸收，富含催化劑的醋酸送氣提塔。從脫輕組分塔來的不凝性氣體進入低壓吸收塔，用低溫的醋酸吸收氣體中的催化劑，富含催化劑的醋酸也送至汽提塔。大部分為一氧化碳、二氧化碳和氫氣的氣體從兩個吸收塔塔頂出來后送至火炬。在氣提塔中，催化劑從醋酸吸收劑中汽提出來。汽提后的醋酸吸收劑循環(huán)使用，富含催化劑的氣體從塔頂出來后返回提純工序。4.9.4原材料及動力消耗序號名稱規(guī)格單位數(shù)量1蒸汽0.5MPa,飽和t/h21.35MPa,飽和t/h67.52循環(huán)水0.392MPa、30℃t/h72523電380Vkw17004冷凍量kW2232

4.10自動控制4.10.1概述本工程設計范圍包括轉(zhuǎn)化、脫碳、CO分離、合成氣壓縮、甲醇合成、精餾、罐區(qū)、CO2回收、CO2壓縮、PSA提氫、醋酸裝置等工藝裝置以及冷凍、循環(huán)水、脫鹽水、鍋爐房等。轉(zhuǎn)動設備和PSA的隨機配套儀表由設備制造廠成套提供。4.10.2控制方式根據(jù)工藝生產(chǎn)的特點和裝置布置情況，本設計采用控制室集中監(jiān)控和就地檢測相結(jié)合的控制方式。設計的檢測和控制系統(tǒng)將為生產(chǎn)裝置的正常、穩(wěn)定、安全、可靠運行以及在異常情況下的緊急處理提供保障。本設計采用DCS對主要工藝生產(chǎn)裝置進行集中監(jiān)控。循環(huán)水、脫鹽水、鍋爐房分別在各工段控制室采用常規(guī)儀表進行集中監(jiān)視。壓縮機在現(xiàn)場崗位集中監(jiān)控，由設備制造廠成套提供就地檢測和監(jiān)控儀表設備，重要參數(shù)引入DCS集中監(jiān)視。原料、輔助材料及燃料的供應5.1原料、燃料的供應主要原料、輔助材料及燃料的年需要量名稱及規(guī)格單位年消耗量備注天然氣104Nm334000精甲醇104t32.3煙煤104t11.2電104kwh20000一次水104t640注：精甲醇年需要量為8.07萬噸，本工程自產(chǎn)20萬噸，其余12.3萬噸由外購供應。5.1.2主要原材料規(guī)格天然氣組成：mol%N21.13CH496.98CO20.22C2H61.61C3H80.05C4H100.01H2S≤20mg/Nm35.1.3主要原料、輔助材料及燃料的供應天然氣：本項目年需天然氣34000萬立方米，由中國海洋石油有限公司提供，供方保證穩(wěn)定供氣15年。煙煤：本項目年需煙煤12萬噸，由*****公司周邊煤礦提供。5.2水、電的供應本項目需一次水640t/h，由*****公司現(xiàn)有水源地提供。本項目需用電20000kW,10kv電源由*****公司現(xiàn)有高壓變電所提供。6.建廠條件和廠址初步方案7.公用工程8.環(huán)境保護8.1建設地區(qū)環(huán)境現(xiàn)狀建設項目所在地為工業(yè)集中區(qū)。空氣中SO2、NOX等主要污染物濃度滿足國家二級空氣質(zhì)量標準。環(huán)境噪聲：晝間<65分貝，夜間<55分貝。公司現(xiàn)有生產(chǎn)裝置主要廢氣污染源包括尿素工藝尾氣和造粒塔尾氣，主要污染物為NH3和尿素粉塵；廢水污染物主要有COD和NH3-N,固體廢物主要有廢觸媒。經(jīng)當?shù)丨h(huán)保部門確認，公司現(xiàn)有生產(chǎn)廢水、廢氣污染源已實現(xiàn)達標排放，固體廢物已全部綜合利用。8.2執(zhí)行的排放標準本工程廢氣污染物排放執(zhí)行《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297—1996)二級；廢水污染物排放執(zhí)行《污水綜合排放標準》（GB8978—1996）表4一級標準；廠界噪聲執(zhí)行《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》（GB12348—1990）Ⅲ類區(qū)標準。8.3主要污染源和主要污染物排放情況8.3.1本工程廢氣排放情況見表8－18.3.2本工程廢水排放情況見表8－28.3.3本工程廢渣排放情況見表8－38.3.4本工程噪聲情況本工程噪聲源主要來自動設備，其中：壓力機類噪聲值85～105dB(A)風機類噪聲值95～98dB(A)泵類噪聲值86～96dB(A)表8－1廢氣污染源一覽表排放位置及廢氣名稱排氣量Nm3/h污染物排放量排放方式及去向污染物kg/h轉(zhuǎn)化爐煙氣250000CO216060放空甲醇合成閃蒸氣200CH3OH18.4去轉(zhuǎn)化工段焚燒甲醇精餾不凝氣240CH3OH120去轉(zhuǎn)化工段焚燒醋酸裝置高壓和低壓吸收塔尾氣2860COCH3COOH2432368送火炬系統(tǒng)鍋爐煙氣172000煙塵800文丘里水膜除塵SO23200表8－2廢水污染源一覽表排放位置及廢水名稱排水量(m3/h)污染物(Wt)%排放方式及去向甲醇污水72.4CH3OH0.04%送生化處理裝置廢酸汽提塔釜液0.105丙酸醋酸54～68%30~44%送焚燒爐焚燒烷烴脫除鹽殘液0.016烷烴70%送焚燒爐焚燒表8－3廢渣污染源一覽表排放位置及廢渣名稱排放量主要組成備注氧化鋅脫硫劑25.6t/aZnO回收加氫催化劑48t/2aCoO,MoO回收轉(zhuǎn)化催化劑70t/2aNiO回收甲醇催化劑80t/2aCu/Zn/Al/V的氧化物二年一次，回收醋酸催化劑524kg/次有機物：88%金屬：7.5%碘化物：4.0%一年二次送焚燒爐焚燒鍋爐灰渣34560t/a綜合利用8.4設計采用的環(huán)境保護措施8.4.1廢氣治理措施轉(zhuǎn)化工序煙氣采用MEA溶液脫除中的CO2,脫除的CO2氣體經(jīng)壓縮到3.7Mpa去轉(zhuǎn)化工序作原料。甲醇合成閃蒸氣主要含CO、CO2、甲醇、CH4，此氣體去轉(zhuǎn)化工序作燃料。甲醇精餾不凝氣主要含CO、甲醇、CH4，此氣體送轉(zhuǎn)化工段燃燒。醋酸高壓和低壓吸收塔尾氣主要含CO、CH3COOH，該氣體送至火炬燃燒轉(zhuǎn)化成CO2和H2O，最終排至大氣。8.4.2廢水治理措施醋酸廢液治理醋酸裝置廢酸汽提塔釜液和烷烴脫除塔殘液中主要含丙酸、醋酸和烷烴。將上述兩種廢液送至廢液貯槽，然后用泵直接送至焚燒爐，廢液經(jīng)噴咀霧化后在焚燒爐內(nèi)高溫燃燒分解成無害的CO2、H2O排至大氣。甲醇污水治理來自低溫甲醇洗甲醇／水分離塔的污水和甲醇精餾塔的污水，經(jīng)管線送污水處理系統(tǒng)生化處理。8.4.3固體廢棄物處置本工程鍋爐爐渣綜合利用作建筑材料。本工程排出的廢催化劑送有關(guān)廠家回收利用或焚燒。8.4.4噪聲防治全廠噪聲源主要來自動設備。為了降低廠區(qū)噪聲，在噪聲較大的設備上安裝消聲器，隔聲罩。蒸汽放空管上安裝消聲器。在噪聲源集中的崗位設置隔聲操作間，出入高噪聲區(qū)的工作人員配帶耳塞或耳罩。8.5環(huán)保投資概算本工程環(huán)保投資為330萬元，具體用于如下環(huán)保設施：醋酸廢液焚燒系統(tǒng)95萬元噪聲防治25萬元污水處理系統(tǒng)210萬元9企業(yè)組織及勞動定員估算9.1工廠體制本項目建成后,隸屬*****公司領(lǐng)導。根據(jù)該公司組織機構(gòu)設置,為了減少定員，提高勞動效率、充分發(fā)揮公司原有各級管理機構(gòu)的作用，本工程的工廠體制及管理機構(gòu)按車間進行設置。9.2企業(yè)組織目前，*****公司已擁有完善的管理機構(gòu)，其產(chǎn)、供、銷、維修、技術(shù)等業(yè)務管理部門，均充分依托公司現(xiàn)有的業(yè)務部門，不再增設管理機構(gòu)。9.3勞動定員估算本項目生產(chǎn)裝置為連續(xù)操作，年運行時間在330天以上，生產(chǎn)崗位按五班三倒制設置定員，人員來源主要由總廠內(nèi)部調(diào)配，裝置定員見表9-1。9.4人員培訓本項目所需生產(chǎn)、管理人員必須通過專業(yè)培訓，首先應經(jīng)過相應工藝裝置對口單位6個月的操作學習，掌握生產(chǎn)的基本知識、基礎理論，熟悉工藝流程和主要設備結(jié)構(gòu)，熟練掌握正常生產(chǎn)、事故處理及開停車，同時必須注意安全防護知識的學習。培訓結(jié)束后，考試合格方能持證上崗。表9-1裝置定員一覽表序號崗位每班定員班次定員備注1轉(zhuǎn)化45202脫碳35153CO分離35159煙氣回收351510CO2壓縮251011制冷15513醋酸1055014鍋爐房452015循環(huán)水251016脫鹽水251017污水處理251018供電251019管理人員10110合計=SUM(ABOVE)48=SUM(ABOVE)200

10.項目實施初步規(guī)劃10.1建設工期初步規(guī)劃本項目建議書批準立項后，著手可行性研究報告的編制和報批；可行性研究報告批準后，著手初步設計的編制和報批；初步設計批準后，著手工程建設。工程建設分施工圖設計、采購、土建、安裝和試車投產(chǎn)六個階段進行。施工圖設計、采購、土建和安裝工作交叉進行,并進行有效協(xié)調(diào),以期盡快進入試車投產(chǎn)階段。本項目在實施過程中將充分依托公司現(xiàn)有的公用工程、輔助生產(chǎn)設施、生活輔助設施及其它各種有利條件，以期盡快形成生產(chǎn)能力，提高投資效益。本項目從施工圖設計至試車投產(chǎn)完成初步規(guī)劃總建設周期為24個月，詳見項目實施規(guī)劃進度表。10.2實施進度規(guī)劃10.2.1各階段建設進度規(guī)劃施工圖設計 10個月土建施工 10個月設備采購 15個月安裝調(diào)試 6個月試車投產(chǎn) 1個月

11投資估算11.1工程概況本估算系*****公司年產(chǎn)40萬噸醋酸工程項目建議書投資，費用包括主要生產(chǎn)項目、公用工程項目等全部費用。本估算根據(jù)各專業(yè)提供的設計條件編制。11.2編制依據(jù)11.2.1國家和上級領(lǐng)導機關(guān)的有關(guān)政策及規(guī)定國石化規(guī)發(fā)（1999）195號“關(guān)于化工建設項目可行性研究投資估算編制辦法”的通知?；l(fā)（1993）599號文關(guān)于《化工設計概算編制辦法》的通知。11.2.2建筑、安裝工程費用定額指標確定建筑工程參照類似工程造價。安裝工程執(zhí)行《化工建設概算定額》調(diào)整本。11.2.3設備、材料價格確定主要設備采用詢報價，一般設備參照《工程建設全國機電設備價格匯編》1998年版,《儀表價格手冊》，《全國電力設備常用價格匯編》。材料價格采用化工建設預算價格及近期市場價格。11.3投資估算

總估算表序號工程及費用名稱估算價值（萬元）其中外匯（萬美元）一建設投資1固定資產(chǎn)費用1.1工程費用1.1.1主要生產(chǎn)項目1.1.1.1轉(zhuǎn)化7750.001.1.1.2脫碳10430.00600.001.1.1.3CO分離5980.00480.001.1.1.4合成氣壓縮2500.001.1.1.5甲醇合成3750.001.1.1.6甲醇精餾870.001.1.1.7甲醇中間罐區(qū)260.001.1.1.8甲醇成品罐區(qū)750.001.1.1.9煙氣回收5700.001.1.1.10CO2壓縮9000.001.1.1.11制冷550.001.1.1.12變壓吸附1600.001.1.1.13醋酸129500.006200.00小計178640.007280.001.1.2公用工程項目1.1.2.1循環(huán)水1125.001.1.2.2供汽3000.001.1.2.3供電3750.001.1.2.4除鹽水站450.001.1.2.5污水處理150.001.1.2.6地下管網(wǎng)325.001.1.2.7總圖1489.00小計10289.00工程費用合計188929.007280.001.2固定資產(chǎn)其他費用2500.002無形資產(chǎn)9650.003遞延資產(chǎn)費用5600.0060.004預備費(基本預備費)14350.00建設投資221029.007340.00二建設期貸款利息9800.00建設期貸款利息9800.00三流動資金1全額流動資金7842.502鋪底流動資金2352.70項目總投資241024.207340.00報批項目總投資238671.507340.00

12經(jīng)濟效益和社會效益的初步評價12.1.基礎數(shù)據(jù)12.1.1產(chǎn)品方案冰醋酸40萬噸／年12.1.2投資與資金來源項目總投資241024.25萬元（含外匯7340萬美元），其中:建設投資為221029.00萬元（含外匯7340萬美元），流動資金為7842.50萬元，建設期利息9800萬元。資金來源按如下考慮:(1)項目資本金71600萬元，為概算總投資的30%。(2)建設投資貸款167071.50萬元，貸款年利率6.21%。流動資金貸款5490萬元,貸款年利率5.85%。12.1.3經(jīng)濟計算期與建設期項目的經(jīng)濟計算期暫定為16年，其中包括2年建設期。12.1.4產(chǎn)品價格及稅率醋酸的銷售價格為3800元/噸（含稅）。醋酸的增值稅率為17%,進項稅中天然氣的增值稅率為5％、煙煤的增值稅率為13％，其余計稅項目的增值稅率均按17％計算。城市建設維護稅暫按增值稅的7％計，教育費附加暫按增值稅的3％計。企業(yè)所得稅率為33％。12.1.5成本估算主要成本基礎數(shù)據(jù)如下：名稱單價(含稅)