50Kta苯胺工程项目建议书.doc

50Kt/a苯胺工程项目建议书50Kt/a苯胺工程项目建议书一、项目名称及主办单位1-1、项目名称：50Kt/a苯胺工程1-2、主办单位：AAAA化工有限公司二、 企业概况及项目提出的背景二、苯胺产品用途概述 苯胺，俗名阿林尼油，为无色油状液体，有强烈的气味，有毒，密度1021.6kg/m3，熔点-6.2，沸点184.4，暴露于空气中或在日光下变成棕色。稍溶于水，能与乙醇、乙醚、苯混溶；有碱性，能与盐酸(或硫酸)反应生成盐酸(或硫酸)盐；能起卤化、重氮化等反应。苯胺是重要的有机化工原料之一，广泛应用于染料、医药、炸药，香料、橡胶硫化促进剂、药品等行业，尤其是可作为聚氨酯产品MDI主要原料的原料。此外，苯胺还可以用作溶剂和其它化工原料。苯胺衍生物甲苯胺、枯胺、甲基枯胺和二甲代苯胺作为原料时，可以增加显影剂、农业试剂的效用。是重要的有机化工基本原料之一，主要用于生产聚氨酯（MDI），其用量发达国家达到总耗量70%，年增长率8%。还可直接合成二苯胺、4-硝基二苯胺、环己胺，N-甲基苯胺等产品，另外还有延伸产品数百种之多。广泛用于聚氨酯、橡胶助剂、染料、医药、农药和特种纤维等行业。三、 国内生产现状、市场分析及需求预测2 苯胺市场预测2.1 产品概述苯胺，俗名阿林尼油，为无色油状液体，有强烈的气味，有毒，密度1021.6kg/m3，熔点-6.2，沸点184.4，暴露于空气中或在日光下变成棕色。稍溶于水，能与乙醇、乙醚、苯混溶；有碱性，能与盐酸(或硫酸)反应生成盐酸(或硫酸)盐；能起卤化、重氮化等反应。苯胺是重要的有机化工原料之一，广泛应用于染料、医药、炸药，香料、橡胶硫化促进剂、药品等行业，尤其是可作为聚氨酯产品MDI主要原料的原料。此外，苯胺还可以用作溶剂和其它化工原料。苯胺衍生物甲苯胺、枯胺、甲基枯胺和二甲代苯胺作为原料时，可以增加显影剂、农业试剂的效用。是重要的有机化工基本原料之一，主要用于生产聚氨酯（MDI），其用量发达国家达到总耗量70%，年增长率8%。还可直接合成二苯胺、4-硝基二苯胺、环己胺，N-甲基苯胺等产品，另外还有延伸产品数百种之多。广泛用于聚氨酯、橡胶助剂、染料、医药、农药和特种纤维等行业。本项目苯胺装置生产能力为30Kt/a为商品出售，年销售量为30000t。2.2 国内市场分析我国苯胺广泛应用于聚氨酯、橡胶助剂、染（颜）料、农药、医药及特种纤维等领域。国外80%的苯胺是用于制备聚氨酯MDI的原料。MDI：我国苯胺主要用于橡胶助剂、染（颜）料、医药、农药生产，目前用于MDI生产的消费量不足总消费量的30%。国内仅烟台万华一家企业在生产MDI，国内生产MDI所需苯胺占总消费量的比例不到30%，目前国内新建苯胺装置都能生产出达到MDI要求的苯胺。橡胶助剂：橡胶助剂是苯胺的一个主要消费领域，约占国内苯胺消费量的25%，苯胺主要用于生产轮胎等橡胶制品的防老剂、增塑剂、抗氧剂、抗臭氧剂、硫化剂、促进剂、稳定剂、活性剂等多种橡胶助剂。该领域近几年的增长率约为30%。染料行业：合成染料也是消耗苯胺的大户，在国内，苯胺在该行业的消费比例在15%左右。苯胺系染料已超过700种。有百余种染料直接消耗苯胺。同时，苯胺可以合成多种染料中间体。医药、农药：医药、农药是消耗苯胺的另一种重要行业。在医药工业中主要用于生产磺胺类药物原料、双苯基脲等；在农药行业，可用于生产除草剂、杀虫剂、杀菌剂、动物驱避剂、落叶剂等。目前这一领域苯胺消费量占国内苯胺总消费量的10%。其它行业：以苯胺为原料，还可以制取多种化工产品和中间体，同时苯胺盐可用作发动机燃料添加剂，苯胺的N-烷衍生物可制取加铅汽油添加剂等。2.3 国内生产情况我国苯胺生产始于1953年，吉林化工公司染料厂首先采用硝基苯铁粉还原法生产苯胺。1978年原化工部南京化工厂率先建成千吨级硝基苯催化加氢装置，1986年采用该法建成20Kt/a装置。2002年吉林化工公司与清华大学联合开发了4500mm反应器，使苯胺单系列产能达70Kt/a，2005年4月兰州石化利用该技术也建成了70Kt/a装置。此外为提升我国苯胺生产技术，天脊集团引进了美国KBR绝热硝化技术建设130Kt/a硝基苯/苯胺联合装置，定于2006年建成投产。截至2005年末，我国苯胺产能已达64.2万吨，实际产量达50万吨。预计2008年我国苯胺产能将达140万吨。统计还表明，我国2004年苯胺消费构成中MDI占首位，达10.36万吨，占26.3%；第二位是染料9.2万吨，占23.3%；第三位是橡胶助剂，8.1万吨，占20.6%；其余依次为环已胺3万吨（7.6%）、医药2.95万吨（7.5%）、二苯胺2.25万吨（5.7%）、农药1.5万吨（2.8%）、其它用途2.05万吨（5.2%）。预计到2010年我国苯胺需求总量将达130万吨，2004年至2010年年均消费增长率将达14%，而需求增长速度最快的是MDI和橡胶助剂，分别为29.3%t 和12.2%。近年来受原料供应、规模、成本等多种因素影响，中小型苯胺生产企业的处境越来越窘迫，很多几年前曾经生产苯胺的中小型企业有的已经停产，有的则实行合并来扩大生产规模，所以目前生产苯胺的企业基本都是万吨以上规模的企业详请参见表2.2-1。2009年全国苯胺生产状况单位：万吨 表2.2-1企 业 名 称生产能力今年新增产量备 注化学工业有限公司18.00天 化工有限公司13.00化学工业公司染化厂9.00化工股分有限公司1.50化学工业集团公司3.00集团1.00化工有限公司1.00已停产化学（泰兴）有限公司13.50化工有限责任公司1.00化工有限公司1.00化工有限公司3.00化工有限公司1.00新材料有限公司2.00化工有限公司5.00化工有限公司6.00化工有限公司1.00化工有限公司3.50化工有限公司5.00精细化工有限公司5.00氯碱化工有限公司3.00聚氨酯有限公司36.0036.00没试车材料科技有限公司26.00异氰酸酯有限公司21.00化工有限公司15.00化工有限公司1.50风化工厂5.50化工有限公司2.502.50合 计204.0038.502.4 价格分析从成本角度来看，2008年我国纯苯处于供需平衡状态，国内需求依靠国内厂家满足，不需要采购大量的进口货物。但随着众多纯苯下游装置（苯乙烯、苯酚、丙酮等）的新扩建，国内纯苯市场供需平衡的格局将会被逐渐打破。从供需关系来看，虽然今后几年苯胺的下游需求会出现跨越式增长，主要是MDI对苯胺的需求有大幅增长，但是很多厂家纷纷新建或扩产苯胺装置，使得苯胺的产能增长超过需求增长，造成一定的产能过剩，这也会造成苯胺市场竞争愈加激烈，这将会使得苯胺的价格难以随着成本的增长而同幅度增长。总的来说预计今后几年，苯胺的价格会随着成本的影响而保持在一个相对较高的水平，但是受市场供求关系影响，以及市场竞争的日趋激烈，苯胺成品价格难以有大幅的上升，且上升到一定程度将会趋于平缓，苯胺的利润空间也将会缩小。表2.2-5 2004年至2009年苯胺国内价格表（人民币）年 份200420052006200720082009平 均苯 胺6978元6521元6343元8553元12500元12900元8966元四、产品方案和生产规模确定的原则4-1、本项目采用国内先进成熟的50 Kt/a苯胺生产制造技术。4-2、从投资规模及山东地域消费量来确定苯胺生产能力为50Kt/a，配套的硝基苯生产能力为67.5 Kt/a。五、产品名称及生产规模5-1、产品名称：苯胺（俗称：阿尼林油）分子式：C6H7N结构式：分子量：93.115-2、生产规模硝基苯：67.5Kt/a苯 胺：50Kt/a六、 产品生产中间过程6-1、产品：苯胺无色油状液体，暴露于空气中容易被氧化从而使颜色变深，能溶于水及有机溶剂，有碱性，能与盐酸形成盐酸盐。密度：1021.19、凝固点：-6.2、沸点：184.4、闪点：70（开杯）、自燃温度：770。产品质量指标（GB2961-90） 3.2.1 硝基苯：GB/T9335-2001表3.2-1 硝基苯产品质量指标指标名称指 标优级品一级品外观浅黄色透明液体干品凝固点 5.5min5.4min纯度%（m/m） 99.8min99.5min低沸物%（m/m） 0.1max0.1 max硝基甲苯总量%（m/m） 0.1 max0.1 max高沸物%（m/m） 0.1 max0.1 max水份%（m/m） 0.1 max0.1 max3.2.2 苯胺：GB29612006表3.2-1 苯胺产品质量指标指标名称指 标优级品一级品合格品外观无色至浅黄色透明液体，贮存时颜色允许变深干品结晶点 -6.2 min-6.4 min-6.6 min苯胺质量分数，%99.8 min99.6 min99.4 min水分质量分数，%0.1 max0.3 max0.5 max硝基苯质量分数，% 0.002 max0.010 max0.015 max低沸物质量分数，% 0.005 max0.007 max0.010 max高沸物质量分数，%0.01 max0.03 max0.005 max由于MDI对苯胺质量要求较高，新建苯胺生产企业对成品质量控制均按MDI要求来控制，因此本项目苯胺成品内控指标请见表表3.2-3表3.2-2 MDI级苯胺产品质量指标序号指 标 名 称指 标试验方法1外 观无色至浅黄色透明液体无悬浮物目测2色度（铂钴号） 60 maxGB31433水分 %0.05 maxGB62834硝基苯含量 mg/Kg0.50 maxPU/T01-0885环己醇 %0.0020 maxPU/T01-0886环已胺 %0.0005 maxPU/T01-0887甲苯胺 %0.0040 maxPU/T01-0888甲苯含量 %0.0003 max9苯含量 %0.0005 max10乙苯胺含量 %0.0003 max11二甲 %0.0003 max12高沸物 %0.0050 maxPU/T01-08813纯度 %99.99 minPU/T01-0886-3、工艺叙述4.1 硝基苯装置目前国内外苯硝化有三种方法：绝热硝化法、釜式硝化法及环形硝化法。绝热硝化法：该法由加拿大工业炸药研究所开发，1979年在美国氰氨公司建立的工业生产装置，该法的最大优点是硝化采用稀硝酸硝化并且硫酸在系统内循环，从而不产生废酸，所以生产过程中污染少，另外硝化反应热用于硫酸的浓缩从而节省了废酸处理所需的设备和能量，对于有稀硝酸生产的企业该法减少了稀硝酸浓缩的成本，但对无稀硝酸的企业运输存一定问题。该法的缺点是由于硫酸浓缩的腐蚀性对材质要求较高，设备费用大，但设备效率高、装置占地小。目前国内一些研发单位在进行技术开发，但国内技术尚未形成工业化装置。环形硝化法：该法的优点是循环量大、停留时间短，换热面积大可把硝化温度降至50-60，从而使二硝含量降低，增加了硝基苯生产的安全性，但环形硝化器造价稍高。釜式硝化法：该法反应比较平稳、技术成熟、产品质量稳定，且反应器造价低廉，易上马。该法的缺点是换热面积小，硝化温度容易升高，从而使二硝含量增加，所以控制硝化温度是此法的关键。现在自控系统上增加联锁等安全措施，从而大大提高了生产的安全性，现国内大多数苯硝化生产企业均采用此法进行生产。根据以上分析，在满足生产的前提条件下，选择产品质量稳定、设备投资费用低的釜式硝化法和环形硝化法相结合的工艺路线。因此，硝化工艺采用环形硝化器结合锅式硝化釜的多级低温硝化工艺，符合国家发展改革委办公厅关于加强硝基苯及苯胺行业安全生产管理的通知(发改办工业（2006）2号)的精神。4.2 苯胺装置苯胺生产技术主要有三种生产方法，即铁粉还原法、硝基苯催化加氢及苯酚氨化法。铁粉还原法：此法为工业化生产苯胺最古老的生产方法，该法的优点是原料易得、投资小，但其缺点是苯胺收率低、劳动强度大、污染严重、产品质量差，国家相关规定明文禁止建设新上装置。苯酚氨化法：即用苯酚为原料与氨反应而得到苯胺，反应方程式如下：催化剂C6H5OH+NH3C6H5-NH2+ H20该法是美国富尔康国际开发公司于1962年工业化成功的，讫今只有两套装置投入生产，即日本三井石化公司40Kt/a和美国阿里斯德化学公司18Kt/a生产装置，该技术成熟，但投资比硝基苯气相加氢高出30%以上，且只适用于苯酚资源丰富、价格合理的国家，而我国苯酚的价格高于苯胺，故不宜采用。硝基苯催化加氢法：硝基苯催化加氢法又分为硝基苯气相加氢法和硝基苯液相加氢法。硝基苯液相加氢法生产收率高、副反应少，但存在催化剂及溶剂回收、设备费用高及操作复杂等问题，故基本不采用。硝基苯气相加氢为现在绝大部分生产企业所选用，硝基苯经汽化后在铜催化剂的作用下，加氢还原生成苯胺。目前国内外苯胺生产基本都采用此方法生产，该法又分为固定床加氢和流化床加氢两种生产方法。固定床操作简便、不需分离催化剂，但对反应热的移出存在不足，难免会造成催化剂局部过热，因此催化剂使用周期短，且更换催化剂工作量大，所以七十年代后苯胺生产企业基本都采用硝基苯气相加氢技术。自1978年国内硝基苯气相加氢流化床工艺技术开发成功后，经三十年的发展，现有工艺技术成熟，产品质量稳定、能耗低，利用废热锅炉将硝基苯加氢所放出的热量产生蒸汽，基本能满足苯胺岗位精制的需要，从而实现汽耗为零，此生产技术水平已达到世界先进水平。综上所述本项目选择硝基苯气相加氢流化床生产技术。4.3 废酸浓缩装置原有硝基苯生产装置基本均采用锅式浓缩，锅式浓缩诞生已有近百年的历史，它是采用锅体对硫酸直接加热，并用水喷射泵对系统抽微负压（100-150mm水柱），受热的硫酸形成上升的硫酸蒸汽在填料塔内和下降的稀酸逆向接触，从而带出稀酸中的水份，稀酸水随同水喷射泵的下水一同排出系统，该工艺的优点是出酸浓度高且工艺简单、成熟，投资小，但缺点是由于采用铸铁锅装硫酸并采用直燃式加热，锅体及塔节等腐蚀严重，从而使维修工作巨大、维修费用高，同时由于硫酸和锅体的反应形成的硫酸铁带入后序生产系统，对生产的危害较大，一般每年需停车处理1-2次，并且排放的废水酸度高，也就是硫酸收率低，直燃式的加热使能耗也高，从而加大了硫酸的回收成本。另有部分军工企业采用热风法浓缩回收硫酸，热风法浓缩是原苏联在对我国进行技术支持时产物，主要使用于军工企业界，正是由于原使用军工企业，现运行单位很少。其原理是通过燃烧炉加热经鼓风机加压后使空气达到一定的高温，然后鼓入由安山岩砌成的蒸酸器中鼓泡，利用热风将稀酸中的水份带出，该工艺优点是出酸浓度高。但缺点是占地面积大，并且安山岩仅东北一家原军工企业可提供，尤其是其排出系统的烟道气硫酸含量高，处理6t/h废酸生产能力的装置每小时排出烟道气约1000m3，排气温度95，其组份见表4.1-1。表4.1-1 热风法浓缩烟道气组份表 序 号组 份气量（g/ m3）百 分 数1硫酸1.650.17%2氮气595.561.5%3二氧化碳49.45.1%4氧气184.519.0%5水136.714.12%由上表可看出，烟道气中硫酸含量太高，也就是说SO2排放量超标，并且由于鼓风机电机功率大，该方法电耗高。新型硫酸浓缩为真空法浓缩，真空浓缩是七十年代研究开发出的一种新工艺，主要工艺方法是提高系统的真空度，使系统真空度在0.09MPa左右，从而降低了稀酸中的水份沸点，改用蒸汽加热，再在工艺上加强对稀酸水中硫酸的回收，从而提高了收率、降低了能耗，其优点除上述的收率高、能耗低外，还有一个最主要的优点是其排放的废水全部回用于硝基苯生产工艺洗涤水，因此对整个硝基苯生产而言减少废水排放总量，并且占地小，但是其最大的缺点是投资相对前两种方法为多。这几年国产化的开发成功已使真空浓缩装置从贵族化转化为平民化，出于环保及安全考虑，本装置拟建设真空浓缩处理废酸装置。七、装置投资概况7-1、项目总投资：8880万元人民币（详见表二十三）其中：7-1-1、固定资产：6640万元7-1-2、无形资产：300万元7-1-3、递延资产：440万元不含氢气制造、办公、生活设施。50kt/a苯胺投 资 总 额 构 成 表表23单位：万元序号项 目金 额备 注一固定资产6,640.001设备3,200.002工艺管材及安装1000.003仓储及公用设施950.004电气、仪表、分析设备650.005通信办公设备40.006土建800.00二无形资产300.001软件包140.002设计费160.00三递延资产440.00开办费及不可预见费200.00催化剂费用240.00四流动资金1,500.00五投资总额8,880.007-2、装置区占地50kt/a苯胺装置仅一栋四层7012m2框架主厂房，其它辅助装置为平房，装置区总占地约200120m2。如和老厂共用部分公用设施用地及投资还可节省相当部分。八、其它8-1、新增用电容量50kt/a新增用电容量表十六 单位：KW序号岗位名称装机负荷正常负荷最大负荷用电等级1原料包装906060类2废酸浓缩805050类3硝基苯500360370