河北某化肥化工有限公司60ktaEPVC项目可行性研究报告.doc

化肥化工有限公司60kt/a epvc项目可行性研究报告1 总论1.1 概述1.1.1 项目名称、主办单位名称、企业性质及法人 项目名称：60kt/aepvc项目 主办单位：化肥化工有限公司 企业性质：股份制法人代表： 1.1.2 可行性研究报告编制的依据和原则1.1.2.1编制依据1.化工建设项目可行性研究报告内容及深度的规定。2.中华人民共和国环境保护法及中华人民共和国劳动保护法3.河北xx化肥化工有限公司与河北省石油化工规划设计院签定的工程咨询合同，合同号2006288。1.1.2.2编制原则1.编制过程中坚持“客观、公正、科学、可靠”的原则，对项目产境效益、能耗和风险等进行充分调查和论证，真实、全面地反映项目的有利和不利因素，提出可供选择的建议。2.根据厂址条件，对项目所需的水、电、蒸汽、人力、资金、原辅材料来源及质量进行测算与落实。3.以技术进步为先导，选择技术合理可行、适度先进并节省投资的方案为原则，以提高产品质量降低产品成本和能耗为中心，增强企业在市场竞争中的生存能力。4.贯彻国家有关环保法规，“三废”治理、安全生产、工业卫生与生产装置同时设计、同时建设和同时投产使用。1.1.3项目提出的背景、投资必要性和经济意义1.1.3.1企业概况河北xx化肥化工有限公司是2003年组建的，是集化肥、化工生产于一体的综合性化工企业。位于河北省沧州黄骅港经济技术开发区，东临渤海，背靠京津，毗邻石黄高速和307国道，地理位置优越，交通便利。公司现有总资产1.2亿元，资产负债率为15%，征用工业用地66.7万平方米，职工210人，其中具有大学本科及以上学历的职工有20人，具有高级技术职称8人，拥有精干的技术开发队伍和专业营销队伍。公司主要产品有：硫酸钾和盐酸，年产能分别为6万吨、7.8万吨，其中硫酸钾产能居国内第五位，居河北省第一位，是华北地区最大的生产厂家；也是国家提倡和鼓励的支农产业。公司采用先进的德国曼海姆技术工艺，使用先进的检测设备进行产品质量检测，有效地保证了产品优级品率，产品行销二十多个省市自治区和日本等国家。年产10万吨硫酸钾和13万吨盐酸项目已由政府2003年批准立项，其中6万吨硫酸钾、7.8万吨盐酸已建成投产，预计在2008年下半年扩建完成。公司计划利用副产的大量盐酸，经脱吸生产出氯化氢，作为生产epvc的原料，该技术工艺属国内首创，技术科技含量高。公司计划在二至三年内投资3.71亿元，投资建成位居国内前三位的epvc生产基地，年产6万吨epvc树脂，届时公司可实现年销售收入7.78亿元，年利税1.39亿元。1.1.3.2项目提出的背景和意义河北xx化肥化工有限公司曼海姆法生产农用硫酸钾产品，品质优良，成本较低，但该项目副产的31%盐酸是需要充分利用的丰富资源。31%盐酸属于级强腐蚀性物质，运输不便，只能在一定的运输半径区域内销售。大量的副产盐酸给公司储存、销售、运输带来了很大压力。利用本公司副产品氯化氢联产epvc产品，比氯碱厂用合成氯化氢生产epvc成本每吨低200元左右，因此我公司借较强的成本优势，拟上60kt/aepvc项目，既可以延长公司的产品链，又能消化氯化氢，具有良好的经济效益。其必要性如下：1. epvc用途广泛epvc俗称糊用聚氯乙烯树脂，是一种特殊的制作聚氯乙烯增塑糊的专用树脂。epvc具有优良的耐化学腐蚀性、电绝缘性、阻燃性、易加工且能得到软质制品，价格低廉，被广泛地应用于地板、墙纸、手套、服装革、玩具、密封剂、汽车内饰等行业。2. 国内epvc市场尚存较大缺口2005年，我国epvc市场需求量45万吨，国内产量27万吨，自给率仅为60%左右。近年来，我国每年都进口相当数量的epvc来满足国内市场的需求，年进口量达10-16万吨。随着我国经济实力的增强，人民生活水平的提高，对epvc的需求将日益增加。从我国epvc产能所占整个pvc行业的比例来看:2005我国epvc产量27万吨，约占pvc总产量的4.16%,而国外比例一般占到10%左右，德国甚至占到20%以上，可见，我国epvc糊树脂还有不小的发展空间。着力发展epvc是非常必要的。3. 走科学发展的道路epvc项目是消化大量盐酸的最佳出路。目前，epvc是消化氯化氢（盐酸）量最大的塑料产品，每吨epvc消耗氯化氢折合31%盐酸2.16吨。epvc产品不仅消耗盐酸量大，而且市场容量也较大，属中等专用型化工产品。硫酸钾装置副产盐酸脱吸后制取hcl，投资省，纯度高；作为epvc的主要原料，生产出的产品成本低，质量好，符合国家实现循环经济，节约经济和科学发展观的产业政策。4. 走适合国情的发展道路我国是一个相对的“贫油国”，乙烯法epvc路线，原料绝大部分依赖进口，不仅受制于人，而且受到国际原油价格上涨的冲击，风险很大。电石法工艺路线不仅具备一定的成本优势，而且也符合我国的现实国情。epvc电石路线生产工艺在我国已有五十多年的历史，国内拥有成熟的设计经验，绝大多数生产设备均已实现国产化。5. 走自主创新的发展道路曼海姆法硫酸钾联产普通聚氯乙烯树脂生产装置，在齐化集团运行多年，工艺技术成熟可靠；而利用该方法联产epvc树脂工艺，国内尚无先例，属于xx公司首创的发展思路。60kt/aepvc项目在国内仅次于沈化集团，规模位居国内前茅；聚合工艺采用世界上先进的微悬浮法生产技术，在国内领先。该项目投产后不但可填补省内该产品空白，而且占据了国内技术和市场的制高点，为xx公司的进一步发展奠定基础。6. xx公司在黄骅港经济技术开发区有1000亩工业用地，为建设60kt/aepvc项目提供了基础条件。xx公司拟采取如下项目实施方案：投资建设6万吨/年epvc项目，根据市场要求变化再行扩建或进行产品链延伸。拟生产手套、输送带、壁纸等所大量需要的糊树脂。1.1.4 研究的过程及范围1.1.4.1研究的主要过程1. 本项目市场需求预测方面：经过对近年国内外epvc市场和epvc后续产品的开发利用情况进行了全面系统的调研，从而得出了科学合理的结论。2. 工艺选择方面：对目前国内、国外的成熟技术进行了综合评价，结合项目的原料优势和投资规模，选择了先进、合理、匹配的工艺路线。3. 投资估算方面：主要设备均为最新报价，建设安装费按照当地的定额标准，三材费按照当地的现行价格确定。1.1.4.2研究的范围1. 确定全厂总平面布置方案；2. 确定工艺技术方案；3. 国内外市场预测；4. 原材料、燃料及动力的供应；5. 公用工程设施建设方案及水、电、汽供应方案；6. 确定企业组织及劳动定员；7. 确定项目建设进度规划；8. 确定环境保护及劳动安全卫生措施；9. 技术经济：投资估算、资金筹措和经济分析。1.2 研究结论1. 本项目产品epvc不仅当前市场需求量大，每年需要大量进口，而且其潜在市场大，发展前景广阔，建设该项目是非常必要的，可行的。2. 本项目epvc生产所需主要原料：电石便宜易得，供应有保证；hcl气体可由xx公司硫酸钾生产装置大量提供。故建设该项目xx公司具有得天独厚的资源条件，可实现循环、节约经济，使该项目具有良好的社会效益、经济效益和环境效益。3. 本项目采用先进可靠的技术和设备，基本上立足国内解决。4. 本项目产生的电石废渣与锅炉炉渣经粉碎混合后可生产一种替代石灰的建筑材料，能取得良好的综合利用经济效益。5. 采取有效的环保措施，保证污染物的排放达到国家规定的标准。6. 本项目选址在黄骅港经济技术开发区，工程建设将享受国家高新技术产业开发区的优惠政策，具备良好的投资条件。7. 分析表明，本项目所得税后投资收益率为26.01%，总投资收益率36.05%，税后财务内部收益率为26.01 %，高于国家规定的化工项目基准折现率12%，投资回收期仅为5.89年（包括建设期2年），说明本项目经济效益较好。综上分析本工程建设是必要的也是可行的。附：主要技术经济指标表序号指标名称单位数量一生产规模104 t/a6二年生产时间 h8000三主要原材料及燃料用量104 t/a25.041、电石(300l/kg)104 t/a 8.702、盐酸( 31%)104 t/a12.963、聚合助剂 t/a 2405四公用动力消耗量 kwh/h13061、软化水t/h32.202、新鲜水 t/h1053、电年耗电量104 kwh/a2490装机容量 kw70554、氮气平均用气量 nm3/h135最大用气量nm3/h2105、蒸汽 t/h 28.586.冷冻最大冷负荷mj/h22838平均冷负荷mj/h15225五三废1、废水t/h26.00其中生产废水t/h21.642、废气nm3/h218,0003、废渣、废液t/h22.15其中废液( 副产品)t/h0.73六运输量104 t/a 33.321、最大运入量104 t/a14.002、最大运出量104 t/a26.56七定员人 380八占地面积m2 187395九工程项目总投资万元37132.71、建设投资万元 27492.0其中：建设期利息万元 1166.42、铺底流动资金万元 2542.3年均营业收入万元 46822.48十年均税金及附加万元 358.81十一年均总成本万元 33442.72十二年均利润总额万元 13020.96十三年均所得税万元 4296.92十四年均税后利润万元 8724.04十五财务评价指标1、总投资收益率% 36.502、项目投资税前财务内部收益率% 34.193、投资回收期（包括建设期）年 5894、财务内部收益率（税后）% 26.01 5、财务净现值（i=12）万元 27739.41十六贷款偿还期 （包括建设期） 年 4.762 市场预测2.1 市场预测2.1.1 产品现有品种和用途epvc是由聚氯乙烯单体聚合而成的热塑性高聚物，分子结构式为： （ ch2chcl）n其中，n=3508000epvc属无定形聚合物，通常含有5%-10%的微晶体，epvc的分子量、结晶度、软化点等物性指标因聚合条件的不同而有所差别。1. 物理力学性能密度1.351.45g/cm3,表观密度0.400.65 g/cm3,比热容1.0451.463j/(g.),热导率2.1kw/(m.k),折射率20d=1.544。颗粒度一般在0.12um。2. 热性能epvc在85以下呈玻璃态，85175呈粘弹态，高于190以上时由熔融状态变成粘流态。epvc的脆化点-50-60，软化点7585，玻璃化转变温度在80左右，100以上开始分解。3. 燃烧性能epvc在火上燃烧，降解释放出hcl、co等低分子化合物，离火自熄。4. 化学稳定性和耐溶剂性epvc在酸、碱、盐溶液中较稳定，一般不发生化学反应。除芳烃、苯胺、四氢呋喃、含氯烃、酮、酯外，对水、汽油和酒精等均为稳定。5. 糊性能epvc具有优异的成糊性能，epvc在增塑糊中能迅速崩解生成0.12um的初级粒子，从而使增塑糊加工设备简单，且能生产一些其它工艺无法完成的制品，这是其他树脂所不具备的。epvc具有优良的耐化学腐蚀性、电绝缘性、阻燃性、质轻、强度高，易加工且能得到软质制品，价格低廉，因此被广泛地应用于地板、墙纸、手套、服装革、玩具、密封剂等行业。2.1.2 产品市场需求情况的现状和主要消费去向及需求预测2.1.2.1产品国内外市场供需现状2.1.2.1.1世界epvc供需状况 2005年全世界epvc树脂生产企业产能大约有250万吨/年左右，消费量约为230万吨/年，目前世界epvc供求基本平衡。国外发达国家生产工艺以乙烯石油法为主，约占93%，日本则达到100%。世界epvc树脂产能欧洲约占45%，美洲20%，亚洲35%左右。欧洲是产能和消费最大地区，2002年产量70多万吨/年， 2005年产量接近80万吨/年，消费量达到75万吨/年，需求年增长率为5%。亚洲是产能和消费增长最快地区，年递增速度约在67%之间，2005年亚洲epvc消费约69.5万吨。预计未来几年世界epvc树脂需求增长率将达到5%左右。 2.1.2.1.2国内epvc供需状况1. 生产能力 我国目前epvc生产企业约有16家，统计产量270kt/a以上。我国epvc工业始于20世纪50年代，到70年代共建有8个生产厂，生产规模也只有100-500t/a。80年代糊树脂增长较快，先后引进国外7家有代表性的技术。到90年代epvc生产厂家达到十几家，总生产量接近100kt/a。2005年，我国epvc糊树脂产量已达到270kt。估计近一两年内还会有所增长。 我国epvc生产企业2005年产量主要分布见表2-1：表2-1我国epvc生产企业2005年产量主要分布表企业名称采用技术 产量（kt/a）沈阳化工 微悬浮法85.2郴州电化 微悬浮法32 安徽氯碱 微悬浮法18.2上海氯碱集团 混合法58.6 武汉祥龙 混合法19.2 西安化工 连续乳液法6.4 天津化工 种子乳液法50合 计269.92. 进出口情况 我国epvc产量与需求之间还存在较大的缺口，每年均需进口大量的epvc。见图2-1所示： 图2-1 我国进口epvc树脂图表 单位：kt200 150100500 2001 2002 2003 2004 20053. 我国epvc的供需平衡情况如图2-2：图2-2 我国epvc供需平衡图表 单位：万吨 国产量 进口量300 250 200 150 100 50 0 2001 2002 2003 2004 20052.1.2.2消费量和消费结构 2.1.2.2.1世界epvc消费结构分析及预测世界epvc的消费主要应用于地板、墙纸、手套、服装革、玩具、密封剂等行业。具体情况如下：人造革（地板革服装革等） 30%； 墙纸 10%； 浸渍产品 （手套玩具等） 33%； 密封剂 10% 其他 17% 未来世界epvc树脂消费市场仍将是合成革、浸渍手套、壁纸、粘合剂、汽车密封料、输送带、钢板涂层、高级鞋靴等应用领域，其中汽车、建筑、电子、涂料、鞋用、手套、输送带等领域消费比例逐渐增大。2.1.2.2.2我国epvc消费结构分析及预测现阶段我国epvc消费结构情况如表2-2： 表2-2 我国epvc消费结构情况表 加工 类别制品名称消费比例 % 蘸塑浸渍手套18 转塑搪塑玩具22 涂布 人造革37 涂布 输送带16 涂布壁纸6 其他瓶盖垫油墨胶粘剂1 合计100我国epvc的消费区域主要在华北、华东和华南。消费市场分布已逐渐形成行业集中的特点：手套行业集中在河北、上海、山东、江苏等地，华北市场占60%，华东约占38%；人造革集中在江浙地区，华东占60%，华南约占35%；玩具集中于长江三角洲和珠江三角洲；地板革主要集中在华北地区；输送带以华北、山东、山西居多。随着我国经济的发展，epvc加工行业正发生着结构性变化，特别是在汽车、建筑、电子、涂料、手套、鞋用等方面，国内市场具有较大的发展空间。分述如下：1. pvc服装革 由于pvc人造革产品档次较低，高端产品受到pu革打压，低端产品又受到压延革的冲击，现在使用pvc人造革的基本上是家具箱包和部分服装革。这个领域萎缩到一定规模后，基本能够稳定，今后要发展只能依靠技术上的突破来实现。2. 手套 手套行业近年发展形势较好，主要有工业级医用级和特种pvc手套。但由于大多数手套企业属于出口型加工企业，对树脂质量要求非常高。今后几年，手套行业还会有一个持续发展时期，如何开发出适应这个行业使用的产品将成为国内各树脂厂的首要技术课题。3. 玩具 玩具包括固件浸渍、旋转成型、搪塑、点塑等多种成型方式，目前国内玩具行业属于劳动密集型行业，主要依靠低廉的价格打拼国际市场。最近欧盟委员会授权标准化机构(cen)推行的en71-9标准，主要针对玩具中易迁移组分提出了更具体要求，这些措施使得玩具制造成本上升，从而限制了该行业的发展。4. 输送带 输送带是一个较早使用糊树脂的行业。近年来，国家加强了对矿产资源和矿山安全的监控力度，加上近年来矿山企业效益的增长，带动了输送带行业的发展。今后一段时期内，输送带行业会有一个持续、稳定的发展。5. 壁纸 我国壁纸用量与发达国家相比，壁纸产品的行业比例还比较低，受我国建筑装饰业的带动，壁纸行业应有一个较大的发展空间。但是必须严格控制壁纸中残留的微量有害成分在国家允许标准范围内，才能健康发展。6. 汽车内饰 该领域多用共聚、掺混epvc品种。汽车内饰是一个方兴未艾的行业，虽然该领域受到高端制品pu等材料的冲击，但由于epvc制品的低成本和优良性能，仍然使epvc内饰材料具有相当的生命力。7. 油墨、胶粘剂等行业 该领域属于糊树脂的专有特殊品种，多为共聚树脂、专用树脂和掺混树脂，进口国外品种较多，是国内糊树脂行业将来发展的重点。2.1.2.3 产品销售预测、竞争能力和市场前景本项目利用曼海姆硫酸钾装置副产氯化氢联产60kt/aepvc，与国内氯碱厂合成氯化氢生产epvc相比，每吨epvc生产成本可低200元左右，具有较大的成本优势。在利用好现有市场条件的前提下，只要充分发挥自身的价格优势，积极开拓产品市场，建立完善的营销网络及信息系统， 逐步树立企业的良好形象，创出品牌，就会取得较好的经济效益和社会效益。与国内规模较大的电石法epvc生产企业相比，该公司具有毗邻黄骅港的地缘优势，加上生产成本较低，具有较好的发展前景。 从上述情况可以看出，本工程的产品市场前景广阔。2.2 产品价格的确定2.2.1国外epvc价格状况pvc国际市场价格经历八十年代末期连续几年的高峰阶段后,价格涨势趋于回落，并基本保持在一定水平上。从各年国际市场epvc的价格分析可以看出，epvc价格受原油价格影响很大。国外发达国家epvc大多采用石油路线，近年来国际石油价格高位运营，epvc国际价格高位运行是必然趋势。2.2.2国内epvc糊树脂价格状况近年来国内epvc糊树脂市场走势较好，国内产不足需；糊树脂价格虽然有所震荡，但总体仍在合理价格区间内波动。2005年糊树脂产品价格除年初1月份及年末12月份略低，主流出厂价在950010000元吨之间波动外，211月份糊树脂主流出厂价都在1100012000元吨之间。2.2.3产品价格的确定本项目产品主要立足于国内市场，根据以上国际和国内epvc市场需求预测和市场价格变化情况以及黄骅所处地理位置的具体情况，结合国内化工市场行情，本研究报告财务分析中对epvc价格暂定为：9400元/吨（不含税），相应含税价格为11000元/吨；副产品edc价格暂定为2600元/吨（不含税），相应含税价格为3043元/吨。3 产品方案及生产规模3.1 产品方案3.1.1产品品种1. 主产品：按照国内市场需求情况，本装置以生产手套，输送带，壁纸等型号epvc树脂为主，也可根据市场情况生产其他型号如地板革，玩具汽车内饰等epvc树脂。2. 副产品：本项目vcm精馏单元生产的二氯乙烷副产品( vcm19%,edc81%)，作为产品出售。3.1.2产品规格及标准本项目epvc产品质量可达到 gb15592-1995一等品的要求。 糊用聚氯乙烯（gb15592-1995）数据 型号项目mspb10mspa20msp155测试方法粘数/（ml/g） k值 155 135155gb3041 77.2 72.4 77.2gb5761平均聚合度1650-18501250-14501650-1850gb5761标准糊黏度/pa.s0.5-3.0 3.0-7.03.0-7.0gb12004.4 epvc/dop100/100100/60100/60 级别优等品一等品合格品杂质粒子数/个 12 20 40gb12004.1挥发物含量/% 0.40 0.50 0.50gb2914筛余物250um 0 0.1 0.2gb/t13455.163um 0.1 2.0 3.0残留vcm含量/(mg/kg) 10 10 -gb461524h糊增稠率/% 50 - - 白度（16010min）/% 80.0 gb15565水萃取液ph值 8.0乙醇萃取物含量/% 3.0 - -3.2 生产规模根据国家产业政策以及本公司硫酸钾装置所提供的氯化氢气量，确定本装置的总生产能力为：年产60ktepvc树脂、5.81ktedc，装置设计年操作小时为：8000h。从我国现有的几个大的epvc企业生产规模来看，最大的沈阳化工有限公司年生产能力也仅为80-100kt，其余企业一般在20-30kt之间。而且我国epvc企业的发展轨迹均是先上10-20kt/a规模，运行一定时期后，再进行扩产。xx公司所上60kt/aepvc项目，在国内规模仅次于沈阳化工有限公司，项目投产后应能取得很好的规模效益。4 工艺技术方案4.1 工艺技术方案的选择4.1.1原料路线的确定目前生产epvc的方法基本上有两种，一种是乙烯氧氯化法，另一种是电石乙炔法。乙烯氧氯化法是以石油为基础，裂解出乙烯，再进行氧氯化获得氯乙烯单体，氯乙烯单体经聚合后获得epvc。电石乙炔法是以电石为原料，水解后获得乙炔，乙炔和氯气氢进行加成反应，获得氯乙烯单体，然后氯乙烯单体再聚合成epvc。按照国内资源分布情况，本项目选择电石原料路线。对我国74%以上采用电石路线的epvc企业来说，原油价格的高位运行是一个良好的发展机遇。当原油价格在65美元/桶时，对应电石价格3200元人民币/吨；原油价格达到75美元/桶时，对应电石价格3696元人民币/吨。目前的原油价格已使石油路线生产epvc企业难以承受时，以电石为原料的企业仍有相当的利润空间。据专家测算，电石路线epvc吨成本比乙烯路线低600-1000元。近几年来石油、电石平均价格的变化情况如下表所示： 近年来聚氯乙烯生产原料平均价格的变化情况。年份国际原油价格美元/桶电石国内均价元/t200124.841500200225.231600200328.852000200445.002800200558.0022002006年原油价格一度冲高至75美元/桶，而国内电石价格仍在2400元/吨波动。对河北xx化肥化工有限公司来讲，采用电石路线还有公司对河北xx化肥化工有限公司来讲，采用电石路线还有公司地址靠近原料电石产地，运输、生产成本低的优势。生产epvc所需的另一主要原料为hcl。利用副产盐酸脱吸得到的hcl作为原料比利用氯碱工业合成的hcl作为原料更经济、更合理。我国pvc产业，绝大多数hcl原料来源于氯碱工业，使得我国国内市场多年来一直存在着“碱过剩，氯不足”的失调状况。2005年我国烧碱总产能为1611万吨，而表观消费量只有1159.3万吨，国内烧碱全面过剩已成定局。因此，另辟蹊径，以副产hcl来发展epvc产业，既解决了该公司大量副产盐酸的问题，降低了生产成本，又避免了氯碱工艺路线烧碱过剩的问题，符合国家提倡循环经济、节约能源和资源节约型的科学发展观。兼具“一鸟三石”之效。本工程利用现有的硫酸钾装置副产的盐酸脱吸得到高纯度的hcl气体，采用电石乙炔法生产epvc的原料路线，有较强的市场竞争力，是科学、先进的最佳合理选择。4.1.2工艺方案的选择4.1.2.1乙炔发生和净化乙炔发生方法有湿法和干法两种，但干法工艺目前尚不成熟，还没有工业化运行装置，故本项目采用成熟的湿法乙炔发生工艺。乙炔气的净化采用次氯酸钠脱除硫化氢、磷化氢，然后用氢氧化钠中和的清净工艺。4.1.2.2 hcl气体的制备 制取hcl气体采用盐酸脱吸工艺。来自硫酸钾装置副产hcl气体，经过不断循环吸收生成盐酸和脱吸产生纯度99%以上hcl的过程，为vcm单体生产提供高纯度的hcl气体原料。 4.1.2.3 epvc单体合成epvc单体的合成采用乙炔、氯化氢气相接触法反应工艺。该工艺目前国内已很成熟。4.1.2.4 epvc单体的聚合 epvc单体的聚合主要有三种方法：乳液法、微悬浮法、混合法。本工程采用世界上先进的微悬浮法epvc生产工艺，不仅填补了省内空白，占据国内技术和市场的制高点，而且为xx化肥化工有限公司的进一步发展奠定坚实基础。4.1.2.5 epvc未反应单体的回收 树脂浆料中epvc未反应的单体回收采用国内较为先进的垂直筛板塔汽提技术，可大大减少成品树脂中氯乙烯单体的含量，降低原料消耗，同时避免对环境的污染。4.1.2.6 epvc胶乳的干燥 epvc胶乳的干燥目前国内主要采用双流体雾化干燥工艺和高速离心喷雾干燥工艺。其中高速离心喷雾干燥工艺具有雾化均匀、产品质量稳定，装置程序化控制高、操作简单、能耗低等优点，为国外糊树脂工业所广泛采用。本工程选择进口高速离心喷雾干燥设备及工艺，以适应专有用途的高档次、优质epvc产品的需要。4.2 工艺流程和消耗定额4.2.1 工艺流程简述4.2.1.1乙炔气体的制备将符合工艺要求粒径的电石原料，装入电石吊斗内，借电动葫芦经第一贮斗和第二贮斗、再由电磁振动加料器加入乙炔发生器,在乙炔发生器内电石水解生成粗乙炔气体，粗乙炔气体由发生器顶部逸出，经喷淋预冷器、正逆水封进入喷淋冷却塔，然后进入气柜。粗乙炔同来自冷却塔顶回收的乙炔气体，经水环泵压缩后进入两台串联的清净塔，与次氯酸钠直接接触反应，以脱除粗乙炔气体中的硫、磷等杂质。清净塔顶排出气体进入中和塔与塔顶喷入的液碱中和反应后，经冷却器除去气相中过饱和的水分，得到高纯度的乙炔气送至氯乙烯合成工序。4.2.1.2氯化氢气体的制备由硫酸钾车间副产的粗氯化氢气体经吸收得到31%以上的浓盐酸，浓盐酸经浓酸泵送入脱吸塔脱吸氯化氢，脱吸后的氯化氢气体由塔顶进入石墨冷却器，被管外冷却水冷却至室温后送到氯乙烯合成工序。脱吸后生成的浓度约为20%的稀酸，打回硫酸钾装置继续吸收含有较多杂质的hcl再生成31%以上的浓酸，循环进行吸收和脱吸过程，得到vcm单体所需99%以上的高纯度hcl气体原料。该脱吸工艺每吨31%的盐酸可脱吸产生约0.1吨hcl气体和0.9吨20%的稀酸，生产一吨epvc所需hcl气体量折合31%的盐酸为2.16吨。4.2.1.3氯乙烯的制备来自乙炔装置的乙炔气体和来自解吸塔的氯化氢气体经预冷，在混合器中混合后，进入两台串联的石墨冷却器，用-35的盐水间接冷却，再经酸雾过滤器除雾、预热器预热后进入串联的两组转化器，在转化器中乙炔气体与氯化氢气体合成为粗氯乙烯单体。粗氯乙烯单体经水洗、碱洗和精馏后得到纯度99.9%以上的氯乙烯单体。4.2.1.4氯乙烯的聚合高纯度氯乙烯单体进入聚合工序后，一部分先行均化制备成微悬浮种子，一部分不经均化制备成乳液种子直接投入聚合釜。在各种助剂的作用下，悬浮于水介质中的氯乙烯单体聚合成epvc，经泄压回收未反应的氯乙烯单体后，将浆料打入浆料槽。4.2.1.5氯乙烯单体的回收来自浆料槽的epvc浆料，经浆料过滤器用进塔浆料泵把epvc浆料打至汽提塔顶部，部分浆料从回流管回到出料槽，浆料汽提塔为筛板式汽提塔，浆料从第一层塔板顺塔板的孔自上而下流动。蒸汽从汽提塔底部进入，自下而上从塔板的孔上升，在每层塔板上同下降的浆料完成传热传质，将残存的氯乙烯脱析出来，蒸汽与脱析出来的氯乙烯单体从汽提塔顶部排出。经塔顶冷凝器后， 氯乙烯单体由冷凝水槽顶部排到气柜或经过压缩冷凝后进入液体贮罐。汽提塔底部浆料（此时浆料中的氯乙烯单体已降至10ppm以下）经出料泵打至螺旋板换热器，在换热器内出塔与进塔浆料进行热交换。完成热交换的出塔浆料至离心喷雾干燥塔供料槽。4.2.1.6干燥研磨包装离心喷雾干燥塔供料槽中的epvc浆料，经螺杆泵打至离心喷雾干燥塔，经雾化器离心喷雾形成微细液滴，从空气加热系统送来的180干热空气侧切进入汽提塔，与微液滴并流接触，经过传质传热过程，浆料液滴干燥成含水量0.2%以下微细粉末。干燥后的微细粉末，通过引风机，旋风分离系统，轻组分直接进入料仓，重组分经筛选研磨后得到粒度符合要求的epvc成品,进入料仓进行包装。工艺流程简图如下：h2onaocl电石水解乙炔清净气体混合冷冻脱水 盐酸脱吸种子制备氯乙烯合成氯乙烯精馏水洗碱洗epvc成品干燥研磨包装浆料汽提氯乙烯聚合4.2.2 主要原料、辅助材料、燃料及动力消耗定额4.2.2.1物料平衡图60kt/apvc项目年消耗电石87.0kt，盐酸129.6kt，物料平衡图如下： 60kt/aepvc生产装置电石87.0kt水117.8kthcl 40.2kt助剂0.24万t2 8%盐酸14.14kt60kt epvc成品5.81kt 副产品（edc81%） 电石渣（干基）164.4ktvcm单体排空60t除尘器粉尘损失60t系统损失乙炔气体0.29万t4.2.2消耗指标 4.2.2.1消耗指标聚氯乙烯主要原料、辅助材料、动力和公用工程的消耗定额和消耗量列表4-1如下：表4-1 60kt/a epvc主要原材料消耗定额和消耗量表序号名称规格单位吨epvc消耗小时耗量年消耗量1盐酸31%t2.1616.20 129,6002触媒kg1.209.00 72,0003活性炭kg0.241.80 14,4004液碱32%kg22.9171.75 1，374，0005电石300l/kgt1.4510.88 87,0006包装袋25kg/袋条403002，400,0007软化水t4.2932.20106,0008助剂kg40300 2，400，0009新鲜水0.3mpat14 105 592,16010动力电380vkwh415311224，900，00012冷量5gj1.7913.42107，40013冷量-35gj0.241.8014，40014蒸汽1.6mpat4.1731.24 249,92015n20.6 mpan m318.00135.00 1,080,00016工艺空气0.6 mpa104n m31.5011.2590000 17仪表空气0.6 mpan m380.00600.004，800,0004.3 主要设备的选择4.3.1工艺设备概况由于工艺介质具有氯离子应力腐蚀，但温度较低，故根据介质操作条件不同而选用316、304不锈钢和碳钢等。本装置设备具有设备类型多（有反应器、塔器、螺旋板换热器、管壳式换热器、板式换热器、容器、储罐、过滤器、搅拌器、喷射器等）和不锈钢设备多（材料为cs316复合板、316、304等）的特点。4.3.2设备拟采用标准化的情况为了提高产品质量和劳动生产率，降低成本，节省设计力量，加速产品发展，设备设计尽量采用通用型和系列化的结构、尺寸以及配件。例如：容器筒体和封头，包括球形、椭圆形、锥形等的直径；法兰及坚固件；液面计；除雾器；人孔、手孔；支座、吊耳；梯子平台等配件均尽量按标准化，商品化选择和使用。4.3.3 60kt/aepvc装置主要设备60kt/aepvc装置主要设备见表4-1：表4-1 60kt/aepvc装置主要设备一览表序号设备名称型号台数材质一乙炔工段1发生器2800h6200,ht=78003碳钢2冷却塔1400h156001碳钢3乙炔水环压缩机l800-at1004 (30m3/min)3碳钢4级清净塔1400h156001碳钢5级清净塔1400h156001碳钢6中和塔1400h156001碳钢7乙炔气柜v=1000m31碳钢二解吸工段盐酸解吸装置2套三合成工段1转化器2400h3930 ht=546036碳钢2级水洗塔1400h156001碳钢3级水洗塔1400h156001碳钢4碱洗塔1400h156001碳钢5vcm压缩机v=60m3/min3碳钢6低沸塔800h150002碳钢7高沸塔1000h170002碳钢8单体贮槽v=50m33碳钢9高沸残液回收装置1套10精馏尾气回收装置1套四公用工程锅炉、供热管道1套盐水冷冻装置1套变压吸附制氮装置1套空气压缩机3五聚合工段1聚合釜60 m36不锈钢2出料槽60 m31不锈钢3沉析槽 、中间槽60 m31不锈钢4汽提塔筛板式1250h187001不锈钢5vcm回收压缩机26vcm气柜v=500m31碳钢7螺杆输送泵3.75t/h4不锈钢8离心喷雾干燥塔30kt/a2不锈钢9空气鼓风机2台不锈钢10旋风分离器2套不锈钢11布袋脉冲除尘器2套不锈钢12尾气引风机2台13包装机2套4.4 自控技术方案4.4.1 自控水平和主要控制方案本工程采用dcs集中控制与就地检测相结合的控制原则，按工段分别设立控制室，根据生产过程的特点，采用常规仪表检测。设置必要的计量仪表，以便于成本核算。现场仪表的材质与工艺管道相同，以满足工艺生产的要求。 对温度、压力、流量、物位、气体成份等参数进行检测，对重要的过程参数进行控制、记录或保警，以保证生产的正常安全进行。4.4.2 仪表类型的确定温度仪表选用防爆型热电偶或铂热电阻。压力仪表选用eja系列压力变送器。流量仪表选用一体化孔板流量计、转子流量计、涡流流量计、电磁流量计等。物位仪表选用阻旋式料位计和差压液位变送器。气体成份自动分析仪选用红外线分析仪。执行机构选用气动薄膜调节阀。420ma信号传送选用安全栅。4.4.3 关键仪表选型可燃气体浓度检测选用可燃气体检测报警装置。5 原料、辅助材料、燃料及动力的供应5.1原材料、辅助材料及年消耗量本工程的主要原料是电石和氯化氢，辅助材料为各种助剂（引发剂、乳化剂、缓冲剂、消泡剂等）。5.1.1原材料及辅助原料规格1. 电石gb10665-2004电石发气量指标指标名称指标优级品一级品二级品三级品发气量l/kg粒度mm811503052952802555180305295280255250300290275250乙炔气中磷化氢，%( v/v) 0.060.080.080.08乙炔气中硫化氢，%( v/v)0.100.100.150.15电石粒度指标粒度mm限度内粒度%2mm筛下物 % 8115085以上3518085以上325075(16mm以上) 42. 盐酸gb320-1993指标名称hcl含量 % fe含量 % so42- %as %内容310.0060.030.00063. 助剂 质量指标 （略）。5.1.2原料及辅助原料的年消耗量 原料、辅助原料年消耗量及来源见表5-1表5-1 原料、辅助原料年消耗量及来源一览表序号原料辅料名称单位年消耗量供应来源1电石kt87.0国内采购2盐酸kt129.6本公司3助剂t2405国内采购5.1.3公用工程的规格及消耗量公用工程的规格及消耗量见表5-2表5-2 公用工程的规格及消耗量表序号名称规格单位年消耗量输送方式1软化水kt257.6管道2循环冷却水0.3mpakt12300管道3蒸汽1.6/0.8mpakt228.6管道4电50hz0.2kwh2.49x107电缆5仪表空气0.5mpanm34.8x106管道6压缩空气0.5mpanm39.0x108管道7氮气0.5mpanm31.08x106管道5.2原料的来源电石和氯化氢是本工程项目的主要原料。电石由国内采购。主要从山西和内蒙购入，供应有保证。电石主要供应厂家有：1. 阳泉市全兴电石厂该厂是一家集先进技术、生产工艺装备，专门从事电石生产和技术开发的民营企业。电石生产已达到环保要求，固定资产1000余万元，年设计生产能力5万吨。产品主要销往山东、河北、沈阳等省市。2. 盟多蒙德治化学有限公司位于内蒙集宁市，职工500人，设备及生产工艺居目前国内领先水平，电石优级品率达到95%以上。年产量13万吨左右，产值2.4亿元。3. 山西阳泉金石化工有限公司属于中二型股份制企业，固定资产2600万元，职工300余人，销售收入6000多万元，年利税300万元，现电石年产能3