山东滨州裕华化工厂有限公司年产8万吨甲基丙烯酸甲酯项目可行性研究报告

山东滨州裕华化工厂有限公司年产8万吨甲基丙烯酸甲酯项目 可行性研究报告山东滨州裕华化工厂有限公司年产8万吨甲基丙烯酸甲酯项目可行性研究报告 目录第一章 项目总论51.1项目概述51.1.1 项目介绍51.1.2 主办单位基本情况51.1.3 编制依据51.2符合性分析61.2.1产业政策符合性分析61.2.2所在地发展规划符合性分析61.2.3项目背景71.2.4投资的必要性71.3主要技术经济指标表71.4项目可行性研究结论81.4.1项目结论8第二章 市场预测分析102.1产品国外市场分析102.1.1国外产品产能分析102.1.2国外产品需求分析与预测112.2产品国内市场分析112.2.1国内产品产能分析112.2.2国内市场供需分析122.2.3国内产品进出口贸易分析132.3产品下游市场分析142.4价格预测142.5小结15第三章 生产规模与工艺技术方案163.1 产品方案选择163.1.1丁基橡胶163.1.2 甲基丙烯酸甲酯163.1.3 叔丁胺163.2生产规模173.3 产品方案及技术要求173.4工艺技术方案选择173.4.1 MMA合成工艺技术方案概述173.4.2 C4路线工艺比较193.4.3工艺路线确定20第四章 原料供应及公用工程224.1主要原材料、辅助原料224.1.1 原材料供应分析224.1.2 辅助原料供应分析234.1.3 燃料供应分析234.1.4原料、燃料来源汇总234.2公用工程244.2.1主要公用工程来源分析244.2.2主要公用工程消耗用量24第五章 建设厂地条件与厂址选择265.1 建厂原则265.2建厂条件265.2.1地理位置265.2.2地形地貌275.2.3气候条件275.2.4交通运输275.2.5建设地工业发展状况275.2.5政策环境285.2.6自身优势285.3小结28第六章 系统集成方案296.1 项目系统集成方案296.1.1厂内能量集成方案296.2 与总厂及园区的集成方案306.2.1 原料集成306.2.2 公用工程306.2.3 三废处理30第七章 环境保护317.1大气环境质量现状317.2环境保护法规及采用标准317.3三废排放量表327.3.1废水327.3.2废气327.3.3固废327.4三废治理措施及方案327.4.1废水处理327.4.2废气处理327.4.3固废处理33第八章 职业卫生与安全348.1编制依据348.1.1国家、地方和行业法律、法规及条例348.1.2采用的主要设计标准、规范348.2职业危害因素及其影响348.2.1有毒有害物质健康危害348.2.2可燃可爆危险性物质物性358.2.3其他368.3职业危害因素的防范及治理368.4结论36第九章 投资估算和资金筹措389.1投资估算编制说明及依据389.2建设投资估算389.2.1 固定资产费用389.2.2无形资产489.2.3递延资产489.2.4预备费用489.2.5建设投资估算汇总499.3建设期利息估算519.4流动资金估算519.5固定资产投资方向调节税529.6项目总投资估算529.6.1 资金来源529.6.2 银行贷款还款方式53第十章 财务分析54概述5410.1 成本和费用估算5410.1.1原材料及辅助材料费5410.1.2燃料和动力费5410.1.3 职工薪酬及福利费5510.1.5摊销费5710.1.6 维修费5710.1.7 管理费5710.1.8 财务费5710.1.9 三废处理费5810.1.10成本和费用估算汇总5810.2 销售收入和税金估算5910.2.1 销售收入5910.2.2销售税金及附加税5910.3 税后利润6010.4 项目财务内部收益率（FIRR）6110.5 财务净现值（FNPV）6410.6 投资回收期6410.7项目投资利润率6510.8 项目投资利税率6510.9 项目资本金净利润率6510.10权益投资内部收益率6510.11借款偿还期6710.12不确定性分析6810.12.1 盈亏平衡分析6810.12.2 敏感性分析6810.12财务评价结论70第一章 项目总论1.1项目概述1.1.1 项目介绍(一) 项目名称：山东省滨州市裕华化工厂年产8万吨MMA项目(二) 单位名称及其性质：山东滨州裕华化工厂有限公司（民营控股）(三) 项目内容、规模及目标：本项目设计对山东滨州裕华化工厂的6万吨/年的异丁烯新建一期生产甲基丙烯酸甲酯的装置。甲基丙烯酸甲酯的年产量为8万吨。(四) 项目建设地点：山东省滨州市裕华化工厂厂区 1.1.2 主办单位基本情况山东滨州裕华化工厂有限公司成立于1992年，于2005年入驻滨州市滨北工业园区，具有优越的地理位置和发展空间。公司占地300余亩，历经二十多年拼搏发展和创新突破，现已发展成为主业突出、产业链完整的综合型化工企业，拥有裕祥化工、裕瑞化工、裕华化工、三谷化工新能源四家公司，总资产约3.2亿元，主要从事石油精细化工及相关产品的科研开发、生产运营和销售服务。公司目前主要生产装置有：30万吨/年M组分、6万吨/年异丁烯、12万吨/年MTBE、20万吨/年芳构化合物、20万吨/年烷基化项目；主营产品：M组分、异丁烯、MTBE、异辛烷、醚化反应后的碳四、正丁烷、高清洁车用液化气等。其中M组分研制项目已申请发明专利两项、实用新型专利六项，产品标准已通过登记备案，产品质量经山东省产品质量检验研究院检测达到备案标准要求，生产工艺技术及催化剂均达国内先进水平，该项目于2018年7月21日顺利通过专家组鉴定验收。1.1.3 编制依据（1） 中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要；（2） 中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国劳动安全法等相关的国家法律法规；（3） 中国石油和化学工业协会文件中石化协产发（2012）115号“关于印发化工投资项目可行性研究报告编制方法、化工投资项目申请报告编制办法和化工投资项目资金申请报告编制办法（2012年修订版）的通知”；（4） 产业结构调整指导目录（2011年本）（修正）；（5） 石化和化学工业“十三五”发展规划；（6） 石化和化学工业发展规划（20162020年）（以下简称规划），作为“十三五”时 期石化和化学工业发展的指导性文件）；（7） 2018 年“东华科技-陕鼓杯”第十二届全国大学生化工设计竞赛设计任务书；（8） 滨州市有关供水、供电、项目征用土地意见和建设项目环境保护意见的批文及资料。1.2符合性分析1.2.1产业政策符合性分析（1） 本项目符合产业结构调整指导目录（2011年本）中的第一类鼓励类第二项炼油、化工第5条：“乙烯副产品碳四(丁二烯除外)、碳五、碳九等和炼厂干气资源的综合利用”。未列入产业结构调整指导目录（2011年本）（修正）中的限制类或淘汰类。（2） 石化和化学工业发展规划（2016-2020年）中提出：“重点推进环氧丙烷、环氧氯丙烷、甲基丙烯酸甲酯等产品的工艺路线改进，加大节能减排力度”。（3） 绿色石化工艺名录（2018年版）中将“异丁烯/叔丁醇法制甲基丙烯酸甲酯”列入绿色石化工艺。经评估，本项目符合国家产业政策要求。1.2.2所在地发展规划符合性分析（1） 山东省高端化工产业发展规划(20182022年)提出，山东省将按照坚持高端发展、创新发展、绿色发展、特色发展、集约发展的要求，加快化工产业统筹提升，力争实现四大分类目标。本项目是C4工艺路线，技术难度较高，异丁烯工艺等替代性绿色生产工艺采用无毒无害的原料、无毒无害的催化剂，整个生产过程没有“三废”，从源头上消除了环境污染，原子利用率高，符合化学工业可持续发展战略的要求，符合规划“绿色化工技术和清洁文明生产全面推广实施”的要求。（2） 滨州市城市总体规划（2017-2035年）（草案）提出，构筑“一核、八区、十二园、多点”的产业发展格局。重点打造十二大重点产业园区。引导产业向北海经济开发区、沾化临港产业园、沾化经济开发区、无棣经济开发区、阳信经济开发区、大高空港经济园区、滨北工业园区、滨州市经济开发区、高新技术开发区、博兴经济开发区、邹平经济开发区、惠民经济开发区等国家、省级和区县重点产业园区集聚。山东滨州裕华化工厂有限公司位于滨北工业园内，是政策重点发展之地。 经评估，本项目所在地发展规划政策要求。1.2.3项目背景近5年来，由于下游产品需求的缘故，MMA的价格持续上涨，目前已经达到18800-19000元/吨，再加上近年来受环保政策影响环保涂料对MMA的需求也在快速增长。因此，MMA的市场需求很广泛。山东滨州裕华化工厂目前有12万吨/年MTBE和6万吨/年异丁烯生产装置，该公司应该利用异丁烯生产更有附加价值的下游产品。例如，PMMA以及环保涂料等等。甲基丙烯酸甲酯是一种有机化合物，又称MMA。是一种重要的化工原料，是生产透明塑料聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃，PMMA）的单体。可以通过乳液聚合制得涂料；漆、粘合剂；防水剂、调节润滑油粘度助剂等。可以代替苯乙烯做交联剂，稀释不饱和聚酯树脂，做天然和合成橡胶改性剂。甲基丙烯酸甲酯大部分用于有机玻璃行业，但在其他许多领域应用也极其广泛。1.2.4投资的必要性我国将于2020年前在全国推广使用乙醇汽油，MTBE市场将大幅缩减。目前，我国MTBE的产能将近1905 万吨，因此利用异丁烯生产既有使用价值又有市场需求量的下游产品显得尤为重要。目前，随着国内经济的高速发展，环保要求越来越高，环保涂料对MMA的需求较大。以实现绿色环保的要求。1.3主要技术经济指标表序号项目名称单位数值1产品方案1.1甲基丙烯酸甲酯t/a800002年操作时间h80003主要原材料、辅助原料用量3.1空气Nm/a3.2甲醇t/a7.4*1043.3工艺软水t/a3.2*1053.4异丁烯水合催化剂t/a4.513.5MAL催化氧化催化剂t/a22206公用动力消耗量6.1冷却水t/a982.46.20.4MPa蒸汽Nm/a59.196.30.8 MPa蒸汽Nm/a134.566.4电Kw/h1.96*1076.5仪表空气Nm/a3.648*1068三废排放量8.1废水t/a48.068.2废气m/h1.54*1058.3固废t/a2238.898.4 总占地面积亩96010投资估算10.1项目总投资万元14271.7610.2 建设投资万元10784.1510.3建设期利息万元124.4110.4流动资金万元2989.5110.6年总成本万元121994.1610.7年利润总额万元21679.3410.8年销售额税金及附加万元326.4911财务评价11.1投资利润率%134.811.2投资利税率%136.8711.3投资回收期%2.6711.4资本金净利润率%134.2811.5财务内部收益率%8311.6财务净现值万元61912.671.4项目可行性研究结论1.4.1项目结论通过市场需求分析、技术方案和厂址论证、技术经济分析，初步结论如下：（1） 利用异丁烯二步氧化法技术，通过对现有操作参数的优化和反应设备的改进，对滨州裕华化工厂的异丁烯直接进行生产MMA在技术及经济上是可行的。 （2） 项目所在地基础设施完善，政策优惠多，交通运输便利，上游甲醇等原料来源有供应，下游甲基丙烯酸甲酯产品可实现就地销售。具有一定的竞争力。（3） 本项目与传统的MMA生产工艺相比，具有低污染，低能耗的作用，并有较好的经济效益。有较强的抗风险能力。 （4） 本项目可一定程度上缓解当地大气污染，水污染现状，得到山东省省政府、滨州市政府的大力支持。本项目占地面积小，不占用农田和耕地，社会风险极小。第二章 市场预测分析2.1产品国外市场分析2.1.1国外产品产能分析2013年全球MMA产能达到432万吨/年，在2013年-2016年间全球MMA产能稳步增长，2015年达到472.9万吨/年，2016年MMA全球产能达到485.4万吨/年。据统计，MMA全球年产能以每年4.13%的增长速率增长。2016年世界主要 MMA 生产企业的生产请况如表2-1所示。表2-1 2016年全球主要国家/地区MMA产能统计（单位：万吨/年）序号国家/地区产能主要企业1美国95.7陶氏、赢创2中国87.3吉林石化、赢创3欧洲83.6赢创、巴斯夫、阿科玛4日本56.5三菱丽阳、旭化成、住友、可乐丽、三菱瓦斯化学5新加坡34.3新加坡MMA、三菱丽阳6韩国33.8LG、三菱丽阳7泰国25.0泰国MMA、PTT旭化成8沙特25.0三菱丽阳-SABIC9中国台湾20.6高雄单体、台塑10巴西9.0Proquigd Quimica SA11其他14.6合计485.4近年来由于MMA的市场的扩大，世界 MMA 总产能大幅增长，其具体变化情况请见图2-1。其中，美国、西欧、中东欧和中南美的产能变化很小。主要增长在亚太地区，亚太地区产能已增至约170 吨/年。2017年全球MMA总产能在389万吨左右。由于国际市场在2017年时MMA经历全球性供应短缺，主流装置事故频发，极大程度影响MMA的供应造成MMA短缺，致使全球产能下降。图2-1 2013-2017年全球MMA产能统计（单位：万吨）2.1.2国外产品需求分析与预测根据慧聪化工网分析预计到2020年全球甲基丙烯酸甲酯（MMA）需求还将以每年2-3%增速增长，到2020年全球甲基丙烯酸甲酯（MMA）需求将达到450万吨/年。尽管对全球MMA需求起支配作用的主要是欧美发达国家，但未来增长最快的将是亚洲地区，尤其是MMA的下游产品PMMA，在亚洲地区的需求增长分外强劲。2.2产品国内市场分析2.2.1国内产品产能分析国内早期的MMA生产是由有机玻璃废料经裂解而制取的。20世纪50年代末期，先后在苏州安利化工厂和上海制笔化工厂各建了一套1000t/a和6000t/a装置，工艺均是采用丙酮氰醇路线。20世纪70年代又陆续建设了一批中小型装置。20世纪80年代末期开始从国外引进技术，建设较大规模的MMA生产装置。随着三菱丽阳璐彩特国际（中国）化工公司新建9万吨/年装置的建成投产，近年来国内主要MMA生产企业是上海璐彩特公司以及吉化集团丙烯晴厂。我国的MMA主要产能地区分布在东北，华东，华南，西南等地区。图2-2为我国各地区MMA产能占比图。图2-2我国各地区MMA产能占比图2013年-2017年，我国MMA产业不断发展，MMA产能稳步增加。截至2016年我国MMA总产能达到82.3万吨/年，成为仅次于美国的全球第二大生产国家。图2-3是2013-2017年中国MMA产能情况图。图2-3 2013-2017年中国MMA产能情况图（单位：万吨）2.2.2国内市场供需分析近年来，我国MMA的需求量稳步增长，已成为仅次于美国和日本的全球第三大消费市场。图2-4是2013-2016年中国MMA产量及表观消费量统计图。图2-4 2013-2016年中国MMA产量及表观消费量统计图(单位：万吨)2.2.3国内产品进出口贸易分析由于我国MMA产不足需，每年都得大量进口。据海关统计，2007年，我国MMA的进口量为7.26万吨，2010年之后，进口量呈现不断增长的发展态势。2012年猛增到23.85万吨，同比增长约71%。这是由于受国际金融危机加剧及中国经济增速放缓的双重影响，全球经济仍呈现疲弱态势，国外MMA生产商纷纷向中国寻求市场，加上国内一些丙烯腈装置开工率较低，影响了MMA供应，MMA进口量出现了前所未有的大幅上升局面。2014年的进口量又进一步增至27.48万吨，比2013年增长12.03%。自2015年8月1日起，中国海关对进口原产于新加坡、泰国和日本的甲基丙烯酸甲酯进行了反倾销政策，国内对国外MMA进口依赖减少，使得国内MMA生产企业得以发展。近年来，中国MMA进口量不断减少，对外出口MMA量开始增加。图2-5 2013年-2015年中国MMA进出口量数据（单位：万吨）2.3产品下游市场分析MMA是一种重要的化工原料。它主要用于制造有机玻璃、涂料、润滑油添加剂、塑料、粘合剂、树脂、木材浸润剂、电机线圈浸透剂、离子交换树脂、纸张上光剂、纺织印染助剂、皮革处理剂、印染助剂和绝缘灌注材料等。在美国、西欧MMA 在世界上主要用于生产丙烯酸树脂和塑料（有机玻璃），在美国、西欧和日本，其消费构成比例分别为48.1%、58.8%和 49.9%。其次是用来生产表面涂料， 美国和西欧在这一领域的 MMA 消费构成比例分别为22.5%和 24.4%。亚洲MMA需求增长的主要动力，将来自于液晶显示器、建筑和汽车领域。2.4价格预测2017年，国内甲基丙烯酸甲酯（MMA）现货价格不停的刷新历史高位，市场行情走势早已脱离上下游产品的关联，据安迅思评估价格显示，2017年华东现货市场最高价较2017年年初涨幅达到40%左右。随着2018年国内新装置建成投产加之进口货源的补充，市场人士认为2018年MMA供应较2017年或将有明显的增加。随着2018年海外工厂装置陆续复工，除常规检修外，并无装置关停，届时全球供应将上涨。在贸易差价无明显优势的前提下，大量出口的现象也会有所好转，预计2018年国内供应缺口将重新被填补上。图2-6为2015-2017年MMA市场价格对比图(数据来自卓创资讯)。图2-6 2015-2017年MMA市场价格对比图(数据来自卓创资讯)2.5小结综上所述，MMA 在全球特别是以中国为主的亚洲地区其需求增长强劲。同时，随着多年的应用与开发，消费领域不断拓展，MMA 在全球范围内将具有更加广阔的市场。由于目前我国 MMA 产不足需，加上在近两年国内有机原料整体低迷的情况下，MMA的经济效益仍较为乐观，预计MMA的价格在近几年内还会上涨，但是随着近几年MMA产能的不断增长，MMA最终的价格会逐渐走向稳定。第三章 生产规模与工艺技术方案3.1 产品方案选择在下游产品的选择中，本项目选择了丁基橡胶、甲基丙烯酸甲酯、叔丁胺进行比较。3.1.1丁基橡胶丁基橡胶产品可分为普通丁基橡胶（IIR）和卤化丁基橡胶（HIIR）两大类。从目前国内市场丁基橡胶的供求关系看，普通丁基橡胶的产能已经供过于求，市场竞争激烈；普通丁基橡胶的消费量将逐渐下降，而卤化丁基橡胶的需求量却将呈现稳步增长的态势。虽然我国卤化丁基橡胶发展前景好，进口量大，但由于我国技术还处于不断完善之中，相关应用开发还无法满足实际需求，加上近期下游产品和合成橡胶整体市场萧条，为避免资源的浪费和导致的无序竞争，企业新建或者扩建装置宜慎重。3.1.2 甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯（MMA）是采用丙酮氰醇法（ACH法）或者异丁烯氧化法生产的一种重要有机化工产品，是生产有机玻璃聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的重要单体，此外还可用作甲基丙烯酸甲酯丙烯酸丁酯共聚物（ACR）和甲基丙烯酸甲酯苯乙烯丁二烯共聚物（MBS）的抗冲改性剂，也用于生产腈纶等，用途十分广泛。我国MMA产不足需,依赖进口，国际市场上MMA的产能出现过剩，国内对进口MMA采取了反倾销的政策。国内企业主要采用是传统的丙酮氰醇法（ACH法），ACH法的难点在于原料HCN的获得，在较为严格的环保要求下，HCN的生产受到限制。综上，中国市场仍将保持供应不足的局面。3.1.3 叔丁胺叔丁胺作为重要的有机合成中间体，主要用于合成橡胶硫化促进剂 N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺（NS）和N-叔丁基-2双苯并噻唑次磺酰胺（TBSI）、药物、杀虫剂、杀菌剂、除草剂、染料等。我国以前叔丁胺产销量都比较小，主要用于药物利福平的合成，很少用于合成橡胶助剂NS，主要原因是国内叔丁胺生产工艺落后，成本较高，导致NS售价较高，无法与NOBS竞争，国内叔丁胺市场存在一定缺口。但是如今新上产能较多、以中国市场为目标的海外企业也较多，市场竞争压力也较大，竞争也激烈。装置规模不适合裕华异丁烯产量。综上所述，甲基丙烯酸甲酯的前景较好，市场需求较大，技术相对简单，本项目选用甲基丙烯酸甲酯作为产品。3.2生产规模在综合考虑总厂实际异丁烯产量、下游市场对MMA需求量、生产工艺技术、国家的产业政策等因素后，本项目拟对山东裕华化工6万吨异丁烯产品新建一套甲基丙烯酸甲酯（MMA）生产装置，产量8万吨/年。项目由异丁烯氧化制MAL工段、MAL氧化酯化制MMA工段及MMA提纯工段组成。建设规模如表3-1所示：表3.-1 建设规模序号项目单位规模1甲基丙烯酸甲酯生产规模万吨/年82项目投资万元14271.763项目用地平方米640003.3 产品方案及技术要求主要产品：本项目以异丁烯为原料生产8万吨/年的甲基丙烯酸甲酯（MMA）产品，主产品MMA的规格如表3-2所示。表3-2 主产品MMA的规格序号项目指标1甲基丙烯酸甲酯，wt%99.92密度（35）/（kg/m）926.35技术要求：工业用甲基丙烯酸甲酯3.4工艺技术方案选择3.4.1 MMA合成工艺技术方案概述MMA生产工艺按其使用原料的碳数不同，可分为C2路线、C3路线和C4路线。目前这三大路线都有工业化装置。（1）C2路线C2路线以乙烯为原料生产MMA，共有3条路线：丙醛路线、丙酸路线和丙酸甲酯路线。丙醛路线由BASF公司开发并实现工业化，该路线的经济性取决于低成本、大规模丙醛工艺的实现，该路线催化剂寿命短，生产不够稳定。RTI（Research Triangle Institute）与Eastman和Bechtel工程公司共同开发了丙酸路线，但还未实现工业化。丙酸甲酯路线（Alpha工艺）主要由Shell公司开发，该工艺摆脱了传统ACH法和异丁烯氧化法的不足，无需酸回收装置，不生成MAA中间产物，工艺条件温和，不使用有毒或有腐蚀性的化学品，因而无需采用特殊的制造材料，维护费用低。流程图3-1 C2路线流程图图如下图3-1所示。（2）C3路线图3-2 C3路线流程图C3路线以C3有机物为原料生产MMA，共有5条路线，分别是传统丙酮腈醇（ACH）路线、MGC-ACH路线、赢创ACH路线、丙烯羰基化路线以及丙炔路线。传统丙酮腈醇（ACH）路线由英国 ICI 公司推出并实现工业化，该工艺有效利用了化工副产物氢氰酸，且 MMA收率高。但该工艺装置必须采用耐酸设备，且原料氢氰酸具有剧毒，生产过程要严格控制。MGC-ACH路线是改进型ACH法，由三菱瓦斯化学（MGC）独家开发并实现工业化该路线，特别是氨气循环路线，可满足HCN供应不足和废气排放限制的要求，但该路线MMA总收率低、工艺流程长、投资高、能耗高，在一定程度上制约了该路线的进一步推广应用。赢创ACH路线（Aveneer工艺）已有中试装置，但未有成功的工业化装置消息。丙烯羰基化路线还没有实现工业化。丙炔路线由Shell公司成功开发，该路线具有工艺简单、投资低、产品纯度高、副产品少等优点，因而得到广泛关注。但其丙炔消耗量很大，充足稳定的丙炔成为该路线推广的一大障碍。流程如图3-2所示。（3）C4路线图3-3 C4路线流程图C4路线以C4有机物为原料生产MMA，共有4条路线：异丁烯/叔丁醇（i-C4/TBA）氨氧化法（甲基丙烯腈法，MAN法）、异丁烯/叔丁醇两步气相直接氧化法、异丁烯/叔丁醇一步氧化法和异丁烯/叔丁醇直接酯化法。i-C4/TBA氨氧化法要使用大量的氨，原料费用高，且需要处理大量废酸液，生产成本较高，目前已停止工业化生产。i-C4/TBA两步气相直接氧化法避免使用剧毒原料氢氰酸，也避免了废酸生成，但流程长、综合收率较低。i-C4/TBA一步氧化法经一步氧化制得MAA，目前尚未实现工业化生产。异丁烯/叔丁醇直接酯化法不经过MAA，流程简单，比直接氧化法的MMA收率高，但因采用价格昂贵的贵金属催化剂，初期投资费用较高。此外，虽然甲基丙烯酸副产减少，但回收过剩甲醇使公用工程费用增加。流程如图3-3所示。3.4.2 C4路线工艺比较本项目以异丁烯为原料，主要比较C4路线工艺，其中i-C4/TBA氨氧化法因其不足已停止工业化装置，i-C4/TBA一步氧化法目前尚未实现工业化生产。因此只比较异丁烯/叔丁醇两步气相直接氧化法与异丁烯/叔丁醇氧化酯化法。异丁烯/叔丁醇两步气相直接氧化法，异丁烯发生催化氧化反应生成甲基丙烯醛（MAL），MAL经氧化生成甲基丙烯酸（MAA），MAA经分离后与甲醇发生酯化反应生成MMA。该法原料来源广泛，生产过程简单，催化剂活性高、选择性好、寿命长，MMA的收率高，无污染，生产成本低于丙酮氰醇法，在较小装置规模上也具有很强的竞争力，是目前应用最为广泛的C4工艺路线；不足之处在于收率较低，装置折旧费用高，对催化剂要求高。异丁烯/叔丁醇氧化酯化法，将异丁烯直接氧化生成MAL，然后以Pd金属化合物为催化剂，在40100与甲醇进行液相酯化反应制得MMA。该法的特点是工艺较为简单，产品收率高，甲醇可以循环使用；但催化剂寿命短，MMA分离困难。对C4路线生产MMA工艺进行对比，总结见表3-5-2：表3-5-2 C4路线生产MMA工艺对比表异丁烯/叔丁醇两步气相直接氧化法异丁烯/叔丁醇直接酯化法技术成熟成熟工艺流程复杂较复杂设备投资多较少运行费用多较多转化率较高高能耗较大大3.4.3工艺路线确定通过对以上工艺方案各个方面的对比，异丁烯/叔丁醇氧化酯化法制MMA工艺具有合成路线短，基建费用低的优点，大幅度的降低生产成本，而且生产过程中没有废酸产生，被公认为典型的清洁工艺技术。综合考虑，异丁烯氧化酯化法制MMA工艺具有较大的经济效益和社会效益，很有发展前景。因此，本项目最终确定选择异丁烯氧化酯化法制 MMA 工艺。其流程如图3-4-3图3-4-3 工艺总流程图第四章 原料供应及公用工程4.1主要原材料、辅助原料本项目以总厂提供的高纯度异丁烯和化工园区其他企业提供的工业级甲醇及空气为主要原料进行甲基丙烯酸甲酯的生产。4.1.1 原材料供应分析4.1.1.1 异丁烯石油化工行业标准为SH/T 1482-2004。本项目的异丁烯、甲醇由总厂上游提供，裕华化工厂现有年产6万吨高纯度异丁烯装置，采用管道输送的方式运输到本项目装置。表4-1异丁烯质量指标序号指标名称指标1异丁烯含量/%（m/m）99.72丙烷/%（mm）0.0531-丁烯/%（mm）0.024丁二烯/%（mm）0.0055丁烷/%（mm）余量4.1.1.2 工业级甲醇国家标准为GB 338-2011，选用工业级优级品。本项目的甲醇购自滨州大有开发新能源有限公司，用于甲基丙烯酸甲酯的制备，通过管道输送的方式运送到本生产区。具体指标如下：表4-2 甲醇质量指标序号指标名称指标1色度，Hazen单位（铂-钴色号）52密度20/（g/cm3）0.791-0.7923沸程（0，101.3kPa）/0.84高锰酸钾试验/min505水，w/%0.105.1.1.3空气本项目空气由空压站提供，78%N2和22%O2作为MAL合成中的反应原料进料。4.1.2 辅助原料供应分析4.1.2.1工业正己烷正己烷是一种重要的化工中间体，执行国家标准GB 176021998。本项目的正己烷主要用于MMA的分离精制，通过储罐车运输的方式运送到本厂，且原料的储存量均1个月的使用量，可以有效规避异常天气所引起的原料中断问题。具体指标如下：表4-3 工业正己烷质量指标序号项目质量指标1气味无残留异味2密度（20，kg/m3）6556813贝壳松脂丁醇值报告4赛波特色号+285铂-钴色号104.1.2.2工艺软水工艺软水执行国家低压锅炉水质标准GB 1576-2001。水用于两个反应合成工段过程后混合物的分离。本项目年需工艺软水8460.8吨，接自裕华化工厂软水管网。工艺软水符合GB50109-2006规范及本项目用水要求，具体指标如下：表4-4工艺软水质量指标序号项目质量指标1浊度FTU2.02硬度/mmolL-10.0303电导率s/cm1.010.04含盐量(/L）34.1.3 燃料供应分析本项目生产过程中的最高温度为350，需要燃料燃烧提供高温热源。本项目所需高温燃料由总厂公用工程提供，用于MAL合成工段。4.1.4原料、燃料来源汇总因此，得到原料和燃料的名称、品种、数量及来源见表4-4。表4-5主要原材料、辅助原料、燃料来源表项目名称数量来源运输方式备注原材料异丁烯60000t/a总厂提供管道运输总产输送甲醇73920t/a外购管道运输滨州大有开发新能源有限公司空气760000m3空压站管道运输辅助原料正己烷34000t/a外购公路运输工艺软水320000t/a管网自来水厂公用工程Mo-Bi催化剂5.89t/a外购公路运输外购Pb-Pd催化剂4.86t/a外购公路运输外购燃料燃料气1376.04t/a总厂提供管道运输公用工程4.2公用工程4.2.1主要公用工程来源分析本项目生产需要用到冷却水、冷冻剂、中高压蒸汽、电、仪表空气等公用工程。厂区的公用动力站为本项目供应电以及中压、高压等各参数蒸汽（进口温度249、出口温度250的高压蒸汽以及进口温度125、出口温度124的低压蒸汽）；厂区的公用冷却站为本厂提供循环制冷剂（具体有进口温度-25、出口温度-24的冷冻盐水）以及循环冷却水（进口温度15、出口温度20）；厂区内的空压系统为本项目提供仪表空气。本项目的所有公用工程消耗均为连续使用。4.2.2主要公用工程消耗用量表4-2 主要公用工程消耗用量表 公用工程名称单位消耗使用方式来源小时耗量年耗量低压蒸汽t67.74541900连续厂区公用动力站中压蒸汽t41.95335600连续厂区公用冷冻站循环冷却水t135310824000连续厂区公用冷冻站循环冷冻剂t3712968000连续厂区公用动力站电KWh232.451859600连续厂区公用动力站仪表空气Nm34563648000连续厂区空压系统第五章 建设厂地条件与厂址选择厂址选择是工业基本建设中的一个重要环节，它是实现国家长远规划、工业布局规划、决定生产力布局的一个具体步骤和基本环节，也是具体的工业企业建设和设计的前提，同时涉及到废气源、下游市场、生态环境、社会影响、长远发展等方面。选择厂址时要兼顾工厂现有的污染现状、原料的来源和产品的销售，权衡利弊，做出有利于本项目实施的选择。5.1 建厂原则（1） 厂址宜选在原料、燃料供应和产品销售便利的地区，并在储运、机修、公用工程和生活设施等方面具有良好协作条件的地区。（2） 厂址应靠近水量充足、水质良好，电力供应充足的地方。（3） 厂址应选在有便利交通的地方。（4） 选厂应注意节约用地，不占或少占耕地，厂区的面积形状和其它条件应满足工艺流程合理布置的需要，并要予留适当的发展余地。（5） 选厂应注意当地的自然环境条件，工厂投产后对周围环境造成的影响作出预评价，工厂的生产区和居民区的建设地点应同时选定。5.2建厂条件5.2.1地理位置滨州市是山东省下辖地级市，位于山东省北部、鲁北平原、黄河三角洲腹地，地处黄河三角洲高效生态经济区、山东半岛蓝色经济区和环渤海经济圈、济南省会城市群经济圈“两区两圈”叠加地带，是山东省的北大门。地理坐标为：北纬36413816，东经1171511837，东西最大跨径120千米，南北最大跨径175千米，总面积9453平方千米。滨州区位交通优势明显，具有依河傍海的优势，是连接苏、鲁、京、津的重要通道，是国家级交通运输主枢纽城市。图5-1 厂址地理位置5.2.2地形地貌山东滨州的地形以平原为主，境内地势南高北低，由西南向东北倾斜。长白山脉横贯南部和西南部边沿，其主峰摩诃顶海拔826.8米，为最高点；北部沿海最低处海拔高度仅1.6米，最低点在沾化县境内。以小清河为界，全境呈现南北两种不同类型的地形地貌特征。5.2.3气候条件表5-1为建厂所在地的气候条件表5-1 山东滨州气候条件气温温带大陆性季风气候，平均气温12.7年平均降水量564.8毫米平均日照时数2632.0小时风向冬季以偏北风为主，夏季以偏南风为主平均地面温度14.7最大冻土厚度一般50厘米左右（无棣1984年曾达209厘米）年平均最大湿度66%，8月份最大为81%年蒸发量1805.8毫米无霜期205天5.2.4交通运输山东省滨州市位于黄河三角洲腹地，是环渤海经济区的重要发展城市。西靠205国道，与滨博高速连接，东依滨州东外环，北依滨塘高速，南邻黄河，交通十分便利。 5.2.5建设地工业发展状况工业生产总体平稳。全年规模以上工业增加值增长5.44%，其中，轻工业下降9.46%，重工业增长13.35%;非公有制企业工业增长4.15%。产销衔接良好，工业企业产销率达103.84%。全年重点监测的24种工业产品中，有11种产品产量实现增长，增长面为45.8%。5.2.5政策环境政府支持建设滨州临港高端石化产业园，打造化工新材料和精细化工产业基地。5.2.6自身优势（1） 2005年企业与国家大型石化公司合作，总投资30亿元人民币，建成了100万吨化工工业园项目，形成了原油加工、MTBE、异丁烯、MMA、抗氧剂、甲醇等下游产品。2003年5月异丁烯一期工程扩产1.2万吨，2005年11月二期工程扩产2.8万吨，总产量达到4万吨，规模居国内第一。2006年5月异丁烯三期工程扩产6万吨，于2007年5月投产，总产量达10万吨，实现了亚洲第一，产品质量达到了国际先进水平。在医药、农药、香料、抗氧剂等行业树立了良好的信誉。（2） 靠近滨州大有开发新能源有限公司，甲醇供应得到解决5.3小结分析认为山东滨州裕华化工厂有限公司年产8万吨甲基丙烯酸甲酯项目有利于社会效益、企业效益、产业发展、生态环境、资源最大化利用，故我们决定进行此项目工艺设计。第六章 系统集成方案6.1 项目系统集成方案6.1.1厂内能量集成方案本过程采用了热集成技术，节能79.0MW，需要冷公用工程150.4MW，热公用工程227.3MW。需要的冷公用工程为冷却水和冷冻液，需要的热公用工程包括低压蒸汽和中压蒸汽，可由园区公用工程站和本厂废热锅炉提供。优化后换热网络见图6-1。图6-1换热网络优化6.1.2 厂内物料集成方案甲醇在本本段工艺中同时起到反应物和吸收剂的作用：一方面，甲醇与甲基丙烯醛在浆态床反应器中发生反应，反应中甲醇需要大量过量来实现MAL的高效转化，使大部分MAL参与反应，生成甲基丙烯酸甲酯；同时，甲醇作为吸收剂，在MAL合成分离工段的分离部分将反应混合物中的主要产物与水分离。使MAL和甲醇从塔顶进入下一工段，起到分离作用。分离得到的甲醇Mal共沸物作为反应物，从而大大减少了原料消耗、废液排放，实现良好的物料集成。正己烷在本段工艺中起到萃取剂的作用：正己烷作为吸收剂在双溶剂萃取塔内选择性地萃取MMA。塔顶液为初步分离过后的甲基丙烯酸甲酯有机溶液，送入下一个精馏塔内分离出正己烷，实现正己烷的分离与循环。MMA分离物经精制最终得到纯度为99.9%的甲基丙烯酸甲酯。塔底的甲醇，水经过简单精馏则可实现分离，分离后甲醇用于循环，具有良好的经济效益。6.2 与总厂及园区的集成方案6.2.1 原料集成本项目原料异丁烯来自裕华化工厂的异丁烯装置，甲醇来自滨北工业园区内的其他企业，与总厂物质能量集成关系密切，减少了中间过程的储运等一系列流程，降低了成本投资，提高了项目安全性和环境友好性。本项目承接来自山东滨州裕华化工厂异丁烯生产装置的产品进行下游产品的生产，选定甲基丙烯酸甲酯为最终产品。6.2.2 公用工程本项目主要使用0.23MPa的低压蒸汽以及0.89MPa的高压蒸汽，由总厂统一提供，通过管路使厂区车间与蒸汽管道工程系统连接。仪表空气等分别由总厂空压系统统一供应，配电室为本厂提供所需的电力。6.2.3 三废处理本项目全流程产生的废液送往总厂中心及废液处理池处理，废催化剂供应商回收，生活垃圾送往三废处理中心。第七章 环境保护7.1大气环境质量现状通过调研山东省滨州市2016-2017年的环境空气质量，发现山东省空气优良率占了一半多，但环境问题引发的当地雾霾现象持续存在。如图8-1所示。图8-1 山东省滨州市2016-2017年环境空气质量级别分布图7.2环境保护法规及采用标准（1）2015年1月1日实施的新中华人民共和国环境保护法；（2）国务院1998第253号令建设项目环境保护管理条例；（3）国家计委、环委(87)、国环002号文，关于颁发建设项目环境保护设计规定的通知；（4）中华人民共和国大气污染防治法（主席令第三十一号）；（5）中华人民共和国水污染防治法（中华人民共和国主席令 第八十七号）；（6）中华人民共和国环境噪声污染防治法；（7）中华人民共和国固体废物污染环境防治法；（8）中华人民共和国清洁生产促进法；（9）环境空气质量标准(GB3095-2012)；（10）大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)；（11）恶臭污染物排放标准(GB14554-1993)；（12）污水综合排放标准(GB8978-1996)；（13）地表水环境质量标准(GB3838-2002)；（14）工业企业厂界噪声标准(GB12348-2008)；（15）工业企业噪声控制设计规范(GB/T50087-2013)；（16）石油化工行业工业污染物排放标准（GB31571-2015）；（17）2019年1月1日实施的山东省环境保护条例；7.3三废排放量表7.3.1废水表8-1 废水排放一览表序号排污液名称有害成分及浓度排放量(t/h)排放方式排放去向处理方法1MAL分离废水水99.99%，甲醇0.12ppm24.91MAL排气塔塔底连续送至总厂回收装置回收2甲醇分离废水水96.04%，甲醇2.1%，MAA1.84%,MAL24ppm23.15甲醇精馏塔塔底连续送至总厂回收装置回收使用3生活废水等COD、氨氮、SS0.5全厂生活设施间歇送厂区污水处理厂分解处理7.3.2废气表8-2 废气排放一览表序号排污气名称组分浓度排放量(Nm3/h)排放方式排放去向处理方法1MAL分离后废气CO 545ppm18911.6MAL排气塔塔顶连续高温火炬气处理燃烧2MMA分离后废气甲醇159ppm135502浆态床反应器顶高温火炬气处理燃烧7.3.3固废表8-3 固废排放一览表序号固废名称有害物组成排放量(t/a)排放方式排放去向处理方法1MAL合成催化剂Mo,Bi,Ce等金属5.892年/次供应商回收回收2MMA合成催化剂Pd,Pb等元素4.862年/次供应商回收回收3生产包装物低毒或腐蚀性0.6间歇送资质单位处理降解4生活垃圾生活垃圾32.4间歇送至垃圾处理站降解7.4三废治理措施及方案7.4.1废水处理装置内排水按其水质划分为生产污水系统、生活污水系统、污染与水系统和雨水系统，在设计上层层把关，做到清污合流。（1）生产