甲酸可行性报告正式版080115 (500字)

1/52甲酸可行性报告正式版080115(500字)目录1.总论.3概述.3研究结论.3主要技术经济表.42.市场预测.5国内外市场情况预测.5产品价格的分析及变化趋势.123.产品方案和生产规模.13产品方案.13生产规模.13产品质量目标.134.工艺技术方案.2/52.14工艺技术方案的选择.14工艺流程和消耗定额.18主要工艺设备.21自控技术方案.235.原料、辅助材料及燃料的供应.24原材料供应.24公用工程供应.256.建厂条件和厂址方案.27建厂条件.27厂址方案.277.公用工程和辅助设施方案.27总图运输.27给排水.28供电及电讯.29供热.29贮运设施3/52.29工厂外管.29空压站、氮氧站、冷冻站.29维修.30中央化验室.30土建工程.308.环境保护.31厂址及环境现状.31执行的环境质量标准及排放标准.31建设项目的主要污染源及污染物.31环境保护及综合利用.32环境保护投资.32结论.329.劳动安全卫生与消防.32执行标准及规范.32劳动保护与安全卫生4/52.32消防.3410.工厂组织、定员及人员培训.35工厂体制和组织机构.35生产班制和工厂定员.35人员来源和培训.3611.项目实施规划.37建设周期的规划.37项目实施进度计划.3712.投资估算和资金筹措.38工程概况及投资分析.38编制依据.39其它.39总估算表.39资金筹措.4213.财务经济评价及社会效益分析5/52.43编制依据.43基础数据.43成本估算.44财务评价.45不确定性分析.46财务评价意见.47附表.47附图：1总平面布置图2.甲酸工艺流程简图1.总论概述项目名称、法定地址项目名称：法定地址：企业基本情况企业名称：主管部门：法人代表：可行性研究报告编制的依据和原则编制依据a、国务院令第253号，1998年11月29日建设项目环境保护管理条例b、国家计委、建设部投资530号文建设项目经济评价方法与参数c、国石化规发412号化工投资项目经济评价参数d、e、公司提供的基础数据编制的原则6/52a、采用先进可靠的技术路线，合理安排工艺流程，设备制作及选型尽量立足于国内。b、充分利用现有的公用工程、辅助设施，改造现有装置，填平补齐，以便节约投资，充分发挥装置的经济效益。项目提出的背景、投资必要性和经济意义a、建设单位概况。b、项目提出的背景。研究结论研究的简要结论甲酸采用焦炭、空分装置产O2、尿素生产中富余的CO2为原料，制的CO合成甲酸的C1化学产品，装置的建设符合国家的产业政策和能源政策。采用甲酸甲酯水解法制甲酸，具有工艺技术成熟、先进、原料易得，消耗低、产品成本低等优点，能适合今后技术进步的需要。采用甲酸甲酯法制甲酸，不消耗碱和硫酸，无污染，符合国家清洁生产的要求，本装置建成后，对环境的影响较小。本装置建成后，产品生产规模达到仅次于BASF公司，处于世界第二位，并可进一步降低成本，扩大市场占有率，获取更高的经济效益。主要技术经济表表11主要技术经济指标表7/522.市场预测国内外市场情况预测产品现有品种、型号、规格、质量标准情况和用途产品现有品种、型号、规格甲酸产品有工业用和试剂级两种，工业用甲酸规格按含量划分有：90%、85%和低于80%的。试剂级甲酸对纯度要求更高，一般为98%或更高。产品的质量标准我国甲酸质量国家指标对甲酸产品划分为三种规格，其具体指标如下：表21甲酸产品质量指标本装置产品甲酸的质量符合优级品要求，并可根据用户需要，提供77%98%的甲酸产品。产品性质甲酸是无色透明液体，有浓烈刺激性酸味，属于强酸类。甲酸能以任何比例与水互溶，并形成共沸混合物。甲酸还能与许多有机物互溶并形成共沸混合物，但甲酸不溶于烃类，主要物理性质如下：8/52表22甲酸的主要物理性质产品用途甲酸是重要的基本化工原料，广泛用于化工、轻工、医药、农药、冶金、养殖、纺织、食品等行业。化工行业：主要用于有机合成甲酸甲酯、甲酸戊酯、二甲基甲酰胺、甲酸纤维素、酚醛树酯等。轻工行业：在皮革工业中用于制造皮革鞣软剂，脱灰剂、中和剂；在橡胶工业中可替代醋酸作天然橡胶凝聚剂；在染料工业中可制造吖啶染料：吖啶绿、吖啶橙、吖啶黄等酸性染料；在印染上可制造毛织物染色的还原剂及染色的补助剂等；在造纸工业中用于硫酸盐纸浆生产、纤维和纸张的染色剂、处理剂及增塑剂；在食品工业用于酿酒工业的消毒，果汁等食品的保藏。医药工业：主要用于合成冰片、氨基吡啉，合成樟脑、咖啡因、撒利、安乃近、维生素B1、医药消毒剂、风湿症的擦拭剂。其它：在畜牧业中作防腐剂用于牲畜青贮饲料处理；用于食品保存剂；香料溶剂；新工艺合成胰岛素；电镀工业中取代盐酸和硫酸作钢板酸洗剂等。产品国内外市场供需情况的现状和主要消费去向产品国内市场供需情况的现状和主要消费去向9/52我国从1959年开始采用甲酸钠法生产甲酸，至今已有40余年的历史，绝大多数生产厂仍采用老工艺“甲酸钠法”，工艺落后，成本高、污染严重，生产能力小，一般在10003000t，1995年底以前产量约30000t。目前我国甲酸生产能力超过15万吨/年，历史最高峰时期生产厂家近60家，最大生产能力的是肥城阿斯德化工有限公司，生产能力达到100000t/年以上，国内主要生产厂家列表。表23我国甲酸主要生产厂甲酸装置的生产能力和产量我国大多数甲酸生产装置采用甲酸钠法，劳动条件差，污染严重，加之生产能力较小，最大单装置只有5000t/年，有的装置面临关停并转的局面，因而造成甲酸产量较小，严重影响我国甲酸工业的发展，山东肥城阿斯德化工有限公司甲酸装置生产能力较大，现实际生产能力已达10万吨以上，为亚洲最大甲酸生产装置。1996年由于山东肥城阿斯德化工有限公司甲酸装置投产，我国甲酸生产能力有了较大幅度的增长。甲酸的主要消费去向和消费量我国历年甲酸的消耗逐年上升，1990年消耗量约万吨，1995年达万吨，1998年达万吨，1999年达万10/52吨，2000年为万吨。我国甲酸主要用在医药工业、化学工业、农药、轻工业、橡胶行业及其它部门。甲酸在医药工业中，主要用于生产咖啡因、安基比林、VB1、安乃近等，1998年医药系统消耗甲酸30000吨，2000年达50000吨。甲酸在化学工业中主要用在二甲基甲酰胺，甲酰胺、橡胶助剂、农药等方面。DMF则主要用于医药、合成革、农药、无纺布、聚氨酯等方面，其中医药占50%，合成革和聚氨酯占38%，农药占12%。甲酸在农药工业上用于生产三环唑和粉锈宁等产品，但三环唑市场已出现疲软，1995年消耗5000吨左右，1998年6500吨，2000年消耗13000吨。橡胶行业消耗甲酸主要用于防老剂和凝聚剂，1985年用量约2400吨左右，特别是农业部要求推广甲酸代替醋酸作凝聚剂，甲酸在此领域内消耗将极为可观，2000年消耗在9000吨。在甲酸的国内消耗领域中，皮革加工、织物印染、青贮饲料和谷物防霉等方面的应用才刚起步。随着我国对环保的高度重视，甲酸在皮革、印染等行业的应用将会因其加工质量高，环境污染小等突出优点而被广泛认同，市场前景十分可观。在西欧用酸产量的45%用于青贮饲料，11/52随着我国畜牧业的大力发展，甲酸在青贮饲料及农作物的贮藏剂、防霉剂将有较大的潜在市场。产品国外市场供需情况的现状和主要消费去向国外甲酸工业概况目前世界上甲酸生产能力达60万吨/年，产量48万吨/年，主要分布在欧洲，德国DASF公司生产能力最大，生产能力达万吨，其余分布在俄罗斯、美国、日本及东南亚、南亚等少数国家。大部分厂家采用甲酸甲酯法，部分厂家采用轻油氧化法，丁烷氧化法，少数采用甲酸钙法和甲酸钠法。自80年代至今生产能力增长率9%，产量增长率%。世界上最大的生产厂家是BASF公司、BP化学公司和凯米拉公司等三家公司。世界主要甲酸生产厂家列于表24。表24世界主要甲酸生产厂家各国甲酸生产能力情况如表25所示表25各国甲酸生产能力美国甲酸用途分配比例：橡胶化学品%、医药%、催化剂12%、皮革9%、增塑剂9%、织物印染8%、季戊四醇及三甲基丙烷，其它占%。西欧甲酸用途分配比例：青贮饲料45%、橡胶12/52化学品和皮革各占18%、医药10%、织物印染9。日本甲酸分配比例：织物印染和医药各占30%，皮革25%，出口占15%。美国及西欧甲酸用途见表26。东南亚地区的甲酸主要于天然橡胶的凝聚剂。表26美国及西欧甲酸用途分配近几年产品进出口情况甲酸是我国传统出口化工产品之一。其中80%出口日本、东南亚各国，12%出口到欧洲，其余是大洋洲。1992年至1994年每年出口均接近10000吨，1995年出口7594吨。1996年至1999年，由于亚洲金融危机的影响，我国甲酸出口量下降，在5000至7500吨之间。XX年出口量接近30000吨。我国甲酸历年出口情况见表27。表27我国甲酸历年出口量甲酸出口量徘徊不前的一个主要原因是众多厂家生产厂家仍采用甲酸钠法，生产成本高、质量差，不能满足国外用户的要求。随着亚洲经济的复苏和中国WTO的加入，预计甲酸出口将迅速增长。产品的销售预测、竞争能力和进入国际市场的13/52前景本装置采用CO羰基化制甲酸甲酯、部分甲酸甲酯作为产品售往境外，其余部分甲酸甲酯水解制甲酸产品。由于装置规模大，技术先进，除少部分设备引进外，大部分装置国产化，因而投资较低，用该法生产的甲酸原料来源广，生产成本低，产品质量好，三废污染少，因而具有较强的竞争能力。另外，肥城阿斯德化工有限公司目前已设有专门的营销公司，长期以来负责公司产品的销售工作，已在全国各地建立有办事处，对于公司的各种产品已制定了全方面的营销战略方针。在该营销公司工作人员的努力下，公司的产品已销往全国各地，并出口到美国、南韩、日本等30多个国家和地区，其出口量占全国总出口量的80%以上。该营销公司完全可以承担本项目产品的营销任务。但是今后甲酸市场为竞争仍是相当激烈。例如韩国、印度新建甲酸装置除满足本国需要外，尚有余量出口，俄罗斯的甲酸装置也是以出口为重要目标的，因此生产厂家要强化管理，节能降耗、生产优质、价廉的产品才能在竞争中立于不败之地。产品价格的分析及变化趋势国内、外产品价格的现状我国甲酸价格与国际市场价格息息相关，1993年初市场价格为4000元/吨，1994年初升至4800元/吨，14/521995年为5300元/吨，1996年为6000元/吨，1996年以后因为东南亚等地发生金融危机，导致全球经济疲软，受国际甲酸价格下跌的影响，我国甲酸价格亦有下降趋势，甲酸价格下降至35003800元/吨，是近几年的最低点。目前，随着国内及全球经济的复苏，甲酸的销售已回升至38004500元/吨。国外1996年产85%甲酸的价格一直在650800美元/吨之间波动，1996年后，东南亚等地发生金融危机，化工产品价格滑落较快，部分影响了甲酸的国际市场价格。目前国际上甲酸的价格为500550美元/吨。随着东南亚经济形势的好转，甲酸的价格还有可能进一步攀升。本装置产品价格的确定产品甲酸的价格按近期中国化工信息等国内价格资料及厂家提供的信息，其售价34004000元/吨，考虑今后国内外甲酸装置规模扩大后，市场竞争力度增加，价格有下降的趋势，为此本装置甲酸财务评价价格定为3800元/吨。3.产品方案和生产规模产品方案本装置以甲酸甲酯为原料，采用甲酸甲酯法生产甲酸，最终产品为甲酸。原料甲酸甲酯由现有装置改造15/52供应。生产规模本次扩建的生产规模为万吨/年。产品质量目标甲酸产品质量应达到GB209396中一级品标准。4.工艺技术方案工艺技术方案的选择甲酸生产工艺历史1855年Berthelat以一氧化碳和氢氧化钾为原料制备甲酸获得成功，到1936年GayLussal在试验室用草酸制得甲酸，使之成为了早期生产甲酸的工业方法。1952年美国Celanese公司建成丁烷液相氧化生产醋酸并副产甲酸的生产装置，继后英国BP公司又开发了轻油氧化生产醋酸副产甲酸的工艺技术，世界各国竞相建厂，在70年代成为国外生产甲酸的主要方法。随着美国孟山都公司甲醇低压羰基合成醋酸工业化后，丁烷液相氧化法生产醋酸并副产甲酸已无发展前途，导致美国和日本等一些丁烷氧化装置相继停产。德国BASF公司首先提出由甲醇羰基化合成甲酸甲酯专利，该专利随后发展成为甲酰胺法。该法有一定技术特色，曾建有5万吨/年生产装置，但生产成本太高。1980年德国BASF公司已淘汰了此法。甲酸钠法是生产甲酸的传统方法，在世界各地16/52建有小型装置，我国绝大多数甲酸生产企业采用该法，但该法劳动条件差，污染严重，许多先进的工业化国家已淘汰了此法。只有当考虑综合利用装置副产物时，才考虑采用此法。70年代中期，美国Leonard、SDBethlechemStell公司和德国BASF公司均开发成功甲酸甲酯生产甲酸新工艺，Leonard公司和BASF公司于80年代初先后实现了工业化。Leonard公司在1981年10月在芬兰奥鲁建成投产第一套20000吨/年甲醇羰基化甲酸工业装置。BSAF公司也把德国路德维希港的甲酸装置生产能力由10万吨/年扩大到18万吨/年。80年代中期苏联采用强酸型阳离子交换树脂催化水解工艺建成了甲酸甲酯法工业生产装置，该装置建设在萨拉托夫液相氧化工艺，甲酰胺工艺和甲酸甲酯工艺。甲酸钠工艺：甲酸钠工艺过程包括合成、蒸发、浓缩、分离、酸化、蒸馏和冷凝等工序。一氧化碳加压至，进入反应器，在180-200下与烧碱溶液反应生成甲酸钠溶液，经蒸发、浓缩、分离得到甲酸钠结晶，再入酸化器与硫酸反应生成甲酸和硫酸钠。经蒸馏获得85-90%的甲酸。按一氧化碳计，甲酸收率为90-95%甲酸钠工艺消耗烧碱和硫酸，成本高，副产硫酸钠不能完全回收，造成污染，而且产品质量较差，国外17/52大部分甲酸生产厂家均淘汰了此法。不过该工艺简单，原料易得，在发展中国家仍占有一席之地。丁烷液相氧化工艺该工艺包括反应、分离、回收、脱水和共沸蒸馏工序。该工艺是80年代前生产甲酸的主要方法，轻油氧化后同时生产醋酸和甲酸等，甲酸收率为醋酸收率的10%。美国孟山都公司开发成功甲醇羟基合成醋酸工艺后，大大降低了醋酸成本，使丁烷液相氧化工艺受到很大冲击，不少装置相继停产，到目前为止，该工艺在甲酸生产中仍占有20-30%的比例，只是发展该工艺的可能性不大。甲酰胺工艺该工艺包括甲酸甲酯合成，甲酸甲酯胺化和甲酰胺酸解等工序。甲酸甲酯产率按甲醇计为98%，按一氧化碳计为95%，甲酰胺产率按甲酸甲酯计为93%，该工艺是70年代欧洲甲酸生产的主要工艺，工艺流程较长，用料复杂，导致甲酸生产成本高，80年代初，该工艺即被淘汰。甲酸甲酯工艺该工艺是从70年代初开发的甲酸生产新工艺，可分为四种，即Kemira-Leonard、BASF和USSR工艺。K-L工艺18/52K-L工艺由美国Leonard公司开发，1981年首次在Kemira公司实现大规模工业生产。Kemira-Leonard工艺由美国Leonard公司开发，1981年首次在Kemira公司装置上应用，实现大规模工业生产。该工艺使用的一氧化碳要求浓度达到94%以上，其中水含量低于20ppm，二氧化碳含量不大于200ppm硫化氢含量低于20ppm。甲醇经分子筛吸附装置除去微量水，即甲醇中水含量低于%，甲酸甲酯反应的专用催化剂为甲醇钠和特殊添加剂，现场配制。K-L工艺分为甲酸甲酯反应与蒸馏，水解反应与甲酸分离，甲酸提浓三个工序。在专用催化剂存在下，甲醇和一氧化碳在反应器内于中等温度和压力下发应生成甲酸甲酯，而后送入甲酸甲酯蒸馏塔内分离，塔顶获得甲酸甲酯，送入水解工序；塔底未反应的含少量催化剂的甲醇送回甲酸甲酯反应器，失活的催化剂用结晶分离法除去。水解反应系统为两级反应系统。第一次为水与甲酸甲酯预混，并生成少量甲酸作为自催化反应催化剂。第二级为水解部分，为了减轻甲酸分离塔负荷，把含甲酸、甲醇、甲酸甲酯和水的四组分水解反应混合物先入闪蒸塔，使大部分未反应的甲酸甲酯迅速冷却保持液体状态，气相循环至水解反应器；液相送入甲酸提浓塔，而塔顶馏分甲19/52醇和甲酸甲酯混合物送至循环塔分离，分离出甲醇返回甲酸甲酯反应器，而甲酸甲酯返回水解反应器。来自甲酸分离塔的甲酸和水混合物进入加压蒸馏塔，塔顶分出纯水，返回水解工序。由于甲酸与水共沸，因此获得的甲酸溶液仅85%左右；当采用真空分离时，可获得100%甲酸产品。KL工艺具有以下特点：甲酸甲酯合成采用独特催化剂，使反应压力降低一半；水解时采用预混合和闪蒸技术，大量甲酸甲酯在闪蒸器内被蒸出，这使甲酸分离塔能在低回流比、低反应温度、短接触时间下操作，甲酸甲酯化率BethlehemStell工艺该工艺系统由美国SD公司和BethlehemStell公司于80年代共同开发的甲酸生产工艺。该工艺由甲酸甲酯反应与蒸馏工序、水解与精制工序组成。该工艺特点是：水解反应在均一液相中进行，反应条件温和，工艺简单，设备可靠性强。可生产高纯度甲酸，水解产物比例一般是水:MF=3:11:3，甲醇为10%BASF工艺该工艺由BASF公司于80年代初实现工业化，由甲酸甲酯反应、水解、萃取蒸馏工序组成，其主要特点是甲酸甲酯水解时采用特殊溶剂作萃取剂，使MF转化率高，甲酸分离塔操作为常压，甲酸塔为减压塔，可减少蒸20/52汽用量30%，但工艺操作较困难。USSR工艺前苏联在Bolislarv中试装置上开发成功MF工艺，被称之为USSR工艺。该工艺由MF反应与蒸馏，水解与精制组成，其特点是：采用双段反应连续水解，使用强酸性的离子交换树脂作为酸性催化剂，缺点是工艺操作较困难，投资较高，反应温度5562，水:甲酸甲酯=14:1，MF转化率87%，甲酸产品纯度为%。国内工艺技术概况我国自1959年开始采用甲酸钠法生产甲酸，至今已有40多年历史，国内绝大多数企业采用甲酸钠法。经过多年努力，对甲酸钠装置作大量改进，摒弃了原使用的产量小、操作复杂的釜式反应器，采用管式反应器，可连续生产甲酸钠，且提高了产量质量，现已能生产甲酸85%和90%二个规格的产品。90年代初期，山东肥城化肥厂与美国酸胺技术公司合资兴建了山东肥城阿斯德化工有限公司，建设规模为年产90%甲酸20000吨，浓度为98%的甲酸甲酯3000吨，该装置于1996年建成投产。历年来经不断改造，平衡生产能力，现甲酸产量已达100000吨/年，甲酸甲酯产量达100000吨/年。该装置由AAT公司及CML公司代表21/52Bethlehem公司，联合承担甲酸甲酯专利业务及工艺设计，所以肥城阿斯德公司引进的是KL工艺与BethlehemStell工艺相结合的工艺。工艺技术方案比较和选择理由如前所述，甲酸生产工艺有甲酸钠法，丁烷液相氧化法、甲酰胺法和甲酸甲酯法，四种方法的比较见表41。表41甲酸生产工艺比较由上表可以看出，甲酸甲酯法与其它三法相比，具有工艺流程短，原料易得，投资省，不消耗烧碱和硫酸，无污染，消耗低，生产成本低等优点，这也是国外近几年来均采用该工艺建厂的原因。甲酸甲酯法又可分为KL工艺、BethlehemStell工艺、BASF工艺、USSR工艺，这四种工艺各有特点，但KL工艺装置投资最低，并使用自催化水解法，对22/52产品无污染，产品质量高，操作温度相对较低，减少了设备腐蚀性，设备可靠性强，易操作，可以使用低压蒸汽。BASF工艺和USSR工艺与KL工艺相比较为逊色。故在选择甲酸甲酯法工艺时，KL工艺应为首选。BethlehemStell工艺与KL工艺基本类似。肥城阿斯德公司经过几年的生产操作，消化吸收，已经完全掌握了KL改进工艺，其操作指标已达到和超过了引进的技术指标，因此本装置仍选择阿斯德公司目前采用的KL改进工艺。工艺流程和消耗定额本装置的主要生产装置包括：6000Nm3/h空分装置、富氧制气装置、变压吸附提纯CO以下进行工艺流程叙述。主要化学反应式TPHCOOCH3+H2OHCOOH+CH3OH工艺流程叙述深冷制氧装置：经预处理后的空气在空气压缩系统，经压缩机分级压缩及冷凝，而后进入空气预冷系统。空气由管网送入空气冷却塔底部，由下往上穿过填料，被从上往下的水冷却，并同时洗涤部分NOx、SO2、CL+等有害杂质，最23/52后穿越顶部的丝网分离器，进入分子筛纯化系统，出空冷塔空气的温度约为。分子筛空气纯化系统主要由两台吸附器，一台蒸汽加热器及电加热器组成。分子筛吸附器为立式双层床结构，下层为活性氧化铝，上层为分子筛，两只吸附器切换工作，由空冷塔来的空气，经吸附器除去其中的水分，CO2及其它一些CnHm后，除一部分入增压机及作仪表气之外，其余全部入分馏塔。当一台吸附器工作时，另一台吸附器则进行再生、冷吹备用。由分馏塔来的氮气，经一台电加热炉加热至170后，入吸附器加热再生，脱附掉其中的水分及CO2，后经放空消声器排入大气。经由吸附器纯化后的空气水含量在-65露点以下，CO22PPm。增压膨胀机系统主要由两台增压透平膨胀机，两台增压机后冷却器，两台供油装置组成。由分子筛吸附器来的部分洁净空气入增压器，抵消掉由膨胀机输出的能量，同时使压力得以升高，经增压后的空气入增压机后冷却器，冷却到所需温度后，入主换热器冷却到一定温度后入透平膨胀机膨胀，然后入膨胀后换热器进一步冷却后入上塔参与精馏。24/52氧、氮精馏系统主要由下塔，主冷凝蒸发器，上塔来完成。由纯化系统来的加工空气进入主换热器组冷却到接近露点进入下塔，经下塔的精馏，在顶部获得氮气，除一小部分作为热源到纯氩塔外，其余经冷凝蒸发器冷凝，冷凝的液体一部分做为下塔的回流液，一部分经过冷器过冷后，再节流后作为上塔回流液送至上塔顶部，在下塔底部得到富氧液空，经过冷器过冷后，节流至上塔中部参与精馏。经上塔精馏，在顶部得到产品氮气，在上部得到污氮气，氮气及污氮气经过冷器，主热交换器组复热。复热后氮气除一部分送往用户管网外，其余均入水冷塔制冷；而污氮气除一部分用作再生用气外，其余均入水冷塔制冷。在上塔底部得到氧气，经膨胀后换热器及主热交换器组复热后进入造气氧气输送管网。造气工段：在造气工段，将粒度为25-60mm的合格焦炭加入到自动加焦机,自动加焦机定量将焦炭加入气化炉内,从深冷制氧工段来的O2和化肥厂供应CO2严格按一定比例混合后,从气化炉底部进入，与焦炭进行氧化和还原反应，气化炉产生的粗煤气经旋风除尘器除尘，废热锅炉回收热量后，再进入洗气塔，将煤气温度降到40以下，同时除去煤气中的大部分粉尘后送入气柜，准25/52备送入脱硫工段。PSA提纯CO工序：在变压吸附工段，脱硫装置来的煤气经原料气压缩机压缩后，分离游离水，由下而上进入由现有PSA-和PSA-段吸附塔串联组成的新吸附工段，吸附剂在常温和规定压力下吸附原料气中的CO2和H2O等强吸附组份，弱吸附组份如CO、CH4、O2和N2等从吸附塔上部流出，进入半成品气缓冲罐V103。当吸附气中的CO2含量达到一定指标后，停止吸附操作进入再生阶段，原料气切换至另一吸附塔重复吸附操作。四组吸附塔交替进行，从而达到连续处理原料气的目的。当吸附塔吸附饱和后停止吸附操作，通过五次降压方式使被吸附剂吸附的CO2组份得到完全解吸。获得的94%以上CO2返回造气装置使用，并在解吸过程中回收高浓度的CO。半成品气由下而上进入由六个吸附塔组成的PSA工序，采用6-3-2吸附工艺，吸附剂在常温和一定压力的状态下继续吸附半脱碳气中的CO2组份，得到纯度为CO96%、CO2400PPm的成品气，进入成品气缓冲罐。产品气压缩机将成品气CO压缩26/52至后经产品气缓冲罐送入MF工段。在甲酸甲酯工段，由PSA送来的96%CO经喷嘴后被分解成肉眼几乎看不见的气泡进入反应器，与系统内甲醇充分接触，控制严格温度、压力，在催化剂存在条件下，进行反应，生成甲酸甲酯，含甲酸甲酯、甲醇的混合料液靠反应器自身压力经计量后分别进入V102精馏塔中部进行分离。MF在塔顶采出，进入MF储槽。塔底含有甲醇、催化剂和盐的物料经泵返回反应器，并与未反应的CO逆流接触，充分反应。在甲酸工段，甲酸甲酯储槽的甲酸甲酯经泵抽出与化肥厂送来的去离子水和甲酸二塔正常生产中返回的顶部稀酸按规定比例经予混合槽、预加热器加热后进入水解反应器，甲酸甲酯在反应器内控制温度、压力，水解得到反应后产物甲酸。反应产物进入甲酸精馏工序，依次经过一、二精馏塔，MF、CH3OH、H2O、HCOOH在精馏一塔中进行粗精馏，塔顶采出CH3OH和MF，返回甲酸甲酯系统的精馏塔分离CH3OH和MF，塔底采出含量约为%的FA，进入二塔，底部得到85%FA，顶部稀甲酸返回甲酸甲酯水解反应器。甲酸消耗定额表42甲酸生产消耗定额27/52主要工艺设备第21页共62页第22页共62页自控技术方案生产控制方案根据本装置具有易燃、易爆和连续生产的特点，为此，本设计考虑集中检测和控制的基本原则，选用当前最先进的DCS系统的控制室进行集中操作，并有信号报警和紧急停车等措施以保证装置正常运行。本工程DCS系统具体选用霍尼韦尔公司TDC3000集散系统，系统地硬件配件主要是4个万能操作站US，两套HPM过程控制管理站。由于TDC3000系统的控制和回路和传送总线具有高可靠性的双重化构造，且自控系统组态灵活方便，可组成各类复杂调节系统，同时对流量可自动进行温度、压力补偿等，因而大大提高了系统整体的可靠性和先进性，所以本工程的自动化水平具有国内同类装置最先进的水平。仪表选型温度仪表：就地采用双金属温度计，集中选用铂铑铂热电偶，镍铬镍硅热电偶和铂热电阻。压力仪表：就地选用变通压力表、隔膜压力表和真空表等集中用1151型压力变送器。28/52第23页共62页流量仪表：尽量选用节流装置配1151型差压变送器、液位仪表、集中选用1151型差压变送器。调节阀主要选用吴忠仪表厂引进日本山武霍尼韦尔公司技术生产的CV3000系列调节阀。报警甲酸生产装置的报警和压缩机的运行监视，均在主控室DCS系统中实现，并设有信号报警和紧急停车措施，以保证装置正常运行。仪表电源、仪表空气和主控室仪表电源：仪表供电由电气配电室提供，具体要求如下：电压：220V10%，50HZ%。容量：约5KW配备：UPS不间断电源仪表空气：本装置仪表用压缩气量约94Nm3/h，由现有空压站供应。对气源要求如下：压力：除水露点：尘粒大小：除去3m以上的微粒。主控室主控室面积为180m2，室内布置分操作室、机房和操作工值班室三部分，操作室放置三个操作站配三台打印机，另外还配有全厂通讯装置，机房放六个6008002150机柜和UPS电源。主控室内的操作室和机房要求设空调，地面应29/52考虑防静电措施等，仪表维修只考虑现场维修，需新增设维修设施和维修人员。5.原料、辅助材料及燃料的供应原材料供应原材料的品种及规格焦炭第24页共62页固定碳硫灰份挥发份水份%脱盐水导电率s/cmsio2总硬度Fe总溶解固体铜Cl-5PPmP=t=32氧气规格O2%，压力：二氧化碳规格CO298%,压力:MPa原料供应本装置原材料供应见下表51表51原材料供应公用工程供应公用工程规格新鲜水P=t=25Ca2+毫升当量/升Mg2+毫升当量K+Na+毫升当量/升第25页共62页%Cl-毫升当量/升总硬度德国度总碱度德国度循环水P=t=32浊度污垢热阻腐蚀30/52度频率：50HZ电压：6000V三相：380V二相：220V单相氮气N299%无油无灰露点：-40压力：仪表空气t=常温无油无灰露点：-40压力：冷媒-15冷冻盐水公用工程供应本装置公用工程供应见下表52表52公用工程供应6.建厂条件和厂址方案建厂条件厂址的地理位置、地形、地貌概况。工程地质、地震烈度、水文地质概况。当地气象条件。交通运输条件和运输量的现状。公用工程情况。当地施工和协作条件。厂址方案31/52。7.公用工程和辅助设施方案总图运输总平面布置总平面布置的原则装置总平面布置应在工厂总体规划的基础上，结合建设场地自然条件，根据装置生产工艺流程，防火防爆和工业卫生要求以及厂内外运输，施工安装及检修，生产经营管理，紧凑合理的进行布置，在条件允许的清况下，尽可能实现装置露天化，联合集中布置，节约用地，同时，考虑地区环境质量要求，使工厂布置有利于环境保护。竖向布置原则新厂址地形平坦，自然标高为米左右，为了与原有厂区地坪标高取得一致，故本工程竖向设计应结合工厂总体布置的要求，与老厂区总平面布置统一考虑，使场地符合于建设的要求，为装置施工，生产和经营管理创造了良好的条件。工厂运输拟建甲酸装置的运输任务主要是原料、辅助材料及产品的运输及备品的运输，年总运输量为40211吨，其中运入量211吨，运出量为40000吨，详见表71。表71运输情况一览表工厂的运输任务大部分依托本公司已有的运输设32/52施条件，少部分的运输任务依托当地的运输公司等社会运输力量解决，本项目不增设运输设备及车辆等。给排水工厂给水装置界区内给水依托本公司已有的三眼深井水供给，水温为1921，本装置用水量为125m3/h。装置界区内用循环水1750m3/h，原有循环水站有富余量，能满足扩建工程的需要。消防用水依托本公司已有的消防水供给管网，将消防水拴接至界区内即可。工厂排水拟建生产装置的废水为生产废水及生活废水，排水系统拟采用分流制，界区内生产废水并入老厂区生产废水处理系统，经处理达标后一并排放。供电及电讯全厂供电。电讯。供热拟建装置需、蒸汽/h，贮运设施拟扩建装置贮运设施主要包括产品贮罐及副产品贮罐等.产品贮罐为甲酸贮罐，情况见表72。表72罐区贮罐一览表工厂外管本装置厂区外管主要包括：界区内工艺外管，33/52供热管线，弱电、仪表配管配线，其它公用工程管道等。为了便于管道的安装，维修以及装置的整洁、美观、设集中管架，布置分为一层或二层，背面留有20%的余量，管道架空设置，装置内管架净高不低于米，横穿厂区主干道净高不低于米，柱间距为48米。空压站、氮氧站、冷冻站空压站拟建装置需仪表空气量为120Nm3/h，要求仪表空气压力为，露点-40，并且无油及无以上微粒。仪表空气原有空压站有富余量，能满足扩建工程的需要。氮压站拟建装置生产过程中需N2气30m3/h，主要用作原料及产品贮罐的保护用气等，N2的供应由公司已有供氮气装置负责供给。冷冻站拟建装置生产过程需供冷/h，原有冷冻站有富余量，能满足扩建工程的需要。维修。中央化验室拟建装置系以甲酸甲酯为原料生产甲酸，为了对原料气、中间产物、产品及副产品进行分析和质量监测，主要的分析项目有甲酸甲酯、甲酸及一些中间产物等。原有中央化验室能满足拟建工程的需要。土建工程34/52土建工程方案的选择和原则的确定本工程主要生产厂房分为甲酸的合成、精馏及贮运。根据生产工艺的特点，在满足生产功能要求、保障完全文明生产、改善劳动条件的前提下，建筑设计尽可能做到安全适用、经济合理、技术先进、美观大方、并具有特色，给人以清闲舒适的感觉。本装置建筑设计应符合国家现有的有关规范、规程、严格执行建筑设计防火规范和石油化工企业设计防火规范，主厂房的生产设备为外露设置，无围护墙体，尽量展示梁、柱结构的刚劲和栏杆的线条，并与设备、管线布置相协调。主厂房、产品库房、罐区的火灾危险性分类为甲类，建筑耐火等级为二级。在厂区应按规范设置防火门、防火墙、消防梯及泡沫灭火器等，并设有应急通道，以利于事故处理。主要建构筑物拟扩建甲酸装置建筑物和构筑物情况见表73。表73建构筑物一览表8.环境保护厂址及环境现状。执行的环境质量标准及排放标准环境空气质量标准地表水环境质量标35/52准城市区域环境噪声标准大气污染物综合排放标准工业企业厂界噪声标准污水综合排放标准山东省有关的标准。建设项目的主要污染源及污染物表81“三废”排放及噪声情况表环境保护及综合利用废气反应器冷却器及冷凝器废气其成份为CO、N2、H2等，回收CO后再放空。环境保护投资装置的环保投资已包含在项目总投资之中。结论国内甲酸的生产大多数是甲酸钠法，原材料消耗高，“三废”严重；拟建装置选用的是世界上较先进的甲酸甲酯法，生产工艺先进，“三废”污染少，且对其生产的“三废”均进行了综合利用及相应处理。装置的建设对周围环境的影响很小，符合清洁生产的要求。9.劳动安全卫生与消防执行标准及规范建筑设计防火规范GBJ16-87。石油化工企业设计防火规范GB50160-92。石油化工企业职业安全卫生设计规范SH3047-93。工业企业设计卫生标准TJ36-79。石油化工企业设计防火规范GBJ5016O-36/5292。建筑设计防火规范GBJ16-87。劳动保护与安全卫生建设项目生产过程中职工危害因素的分析本装置生产过程中接触的化学品主要有甲醇、一氧化碳、甲酸甲酯和甲酸。以下是这些化学品的物性、对人体影响和车间卫生允许最高浓度。甲醇甲醇是无色透明易燃的有毒液体，为麻醉性毒物，可经呼吸道、肠胃和皮肤吸收，具有明显的麻醉作用，对视神经和视网膜有特殊的选择作用，可使视神经萎缩，甚至引起失明；甲醇吸入体内的转换物可逐渐积累而导致醇中毒。车间空气中