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PAGEXX可行性研究报告工程号:2011SD003XX工程咨询公司PAGE99目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章总论 1一、概述 1二、编制原则 2三、项目的范围及配套设施的落实情况 2四、可行性研究简要结论 3第二章市场分析和预测 7一、苯酐市场分析和预测 7二、DOP市场分析和预测 14三、产品价格分析 21第三章生产规模、产品方案和总工艺流程 22一、生产规模 22二、产品方案 22第四章工艺装置 26一、工艺技术方案 26二、工艺流程 28三、主要设备选择 36四、自动控制 42五、消耗指标 50六、总图布置 51七、土建 53第五章原料、辅助材料的供应 55一、原材料供应 55二、辅助材料供应 56第六章建厂条件和厂址方案 59一、厂址条件 59二、厂址方案 61第七章公用工程及辅助生产设施 62一、公用工程 62二、辅助生产设施 63第八章节能 64一、节能设计原则 64二、能耗计算分析 64三、节能措施综述 65第九章环境保护 67一、环保设计原则 67二、主要污染源及污染物 67三、环保措施 68四、环境影响评价分析 69第十章消防 70一、设计原则及范围 70二、消防措施与设施 70第十一章职业安全卫生 72一、危害因素及其影响 72二、防护方案 79三、预期效果 82第十二章劳动定员 84一、生产班制和定员 84二、人员的来源 84第十三章项目实施计划 85一、建设周期规划 85二、项目实施规划进度 85第十四章投资估算和资金筹措 86一、编制说明 86二、投资估算 86三、资金筹措 87第十五章财务分析 88一、基本数据 88二、财务评价 88第十六章结论 92一、综合评价 92二、结论 93第一章总论一、概述1.1项目名称、建设单位及项目负责人项目名称:建设单位:单位负责人:项目性质:1.2企业基本情况XX化工有限公司成立于2011年7月,系新建企业,项目计划投资3.8亿元,形成8万吨/年苯酐、20万吨/年DOP生产规模,厂址位于利津经济开发区化工园区(东起利明路、西到辛戊二醇厂,南至利九路、北到利十路)。1.3投资的必要性及意义为进一步提高资源综合利用率,调整优化产业结构,公司拟建8万吨/年苯酐,20万吨/年DOP联合装置,以利华益集团的辛醇为原料,生产附加值高市场广大的DOP产品。本项目具有较大的自身优势,厂区与本地区最大的化工企业、全国化工100强利华益集团辛醇厂相邻,上游原材料辛醇可以直接实现管道输送进入厂区,可以极大地节省运输和包装成本,后期付款可以大大节省资金占用成本。邻二甲苯原材料市场较大,国内邻二甲苯产量集中在中石化集团和中石油集团的下属子公司内,主要为金陵、扬子、镇海、齐鲁、吉化、辽宁、抚顺等。同时,周边国家的地区如韩国、台湾、日本等也有大量邻二甲苯销往国内,到厂价格也与国内原料到厂价格基本一致。综上所述,公司DOP产品以较低的成本优势占领一定的市场份额,经济效益明显。本项目符合国家相关产业政策要求,属国家发改委<产业结构调整指导目录(2005年本)>第一类“鼓励类”中第九条“化工”第七款“新型生物化工产品、专用精细化工品和膜材料生产”项目。建成后,有一定数量的直接或间接人员就业,还可带动周边同行业工艺技术水平的提高,带动下游塑料制品、精细化工、运输等相关行业的发展,促进区域产业结构调整,对本地区的经济发展具有一定贡献。同时,也有利于改善国内苯酐和DOP市场供求状况,减少相关产品进口,降低对外依存度。二、编制原则(1)按照社会主义市场经济原则来论证拟建设项目的竞争性、经济性、可行性。(2)努力跟踪世界先进水平,在国际上现有的先进工艺技术中进行对比选择,确立装置主要工艺技术方案,以确保装置技术上的先进性,经济上的合理性及操作上可靠性。(3)积极采用国内自行开发的新技术和质量可靠的设备、材料,尽可能节约外汇,必须引进的技术设备应先进可靠。(4)充分依托现有利华益集团的公用工程和辅助生产设施。(5)采用各种可能的措施,尽量减少装置污染物排放量,同时确保排放物符合环保要求。(6)严格遵循现行有关安全法规,采取各种切实可靠和行之有效的事故防范及处理措施,以确保装置安全生产。(7)平面布置合理,在满足安全、防火方面的有关标准和规范的条件下,节省用地,充分利用现有厂区的预留地。三、项目的范围及配套设施的落实情况本项目拟采用国际先进的“90~100克工艺”邻二甲苯氧化法苯酐、非酸催化连续酯化法DOP工艺技术,建设8万吨/年苯酐、20万吨/年DOP联合装置,以及配套公用工程和辅助生产设施。苯酐工艺装置包括催化氧化、切换冷凝、粗酐精制、尾气洗涤、制片包装等部分,DOP工艺装置包括酯化、脱醇、中和水洗、汽提、吸附过滤等部分,均为新建工程。公用工程和辅助生产设施包括原料罐区、中间罐区、产品罐区、成品仓库等储运工程,以及供排水、变送电、循环水场等公用工程,部分可依托利华益集团原有设施,部分设施自行新建。四、可行性研究简要结论4.1主要内容和结论4.1.1产品方案与生产规模本项目主要产品为苯酐、DOP,年产量分别为8万吨、20万吨。苯酐是一种重要的基本有机化工原料,主要用于生产邻苯二甲酸酯类增塑剂,以及生产不饱和聚酯树脂、醇酸树脂,另有少量用于染料、农药、医药等行业。DOP是性能优良的塑料增塑剂,且是目前世界上消费量最大的增塑剂品种,主要用于聚氯乙烯树脂的加工,另外,还可用于纤维素树脂、醋酸乙烯树脂、ABS树脂及橡胶等高聚物的加工,也可用于油漆、染料、分散剂等。本项目产品质量符合国标优等到品要求,能够替代进口、节约外汇,其产品方案是合理的。本项目新建苯酐及DOP装置公称规模分别为8万吨/年、20万吨/年,设计年运行7000小时。拟定的生产规模是根据国内技术发展水平与现有生产条件,并在广泛市场调研基础上确定的。由于工艺技术先进、成熟、可靠,所需基础条件有保障,产品质量高、市场容量大,其生产规模是合适的。4.1.2建设条件本项目拟在利津县开发区(化工园区)内预留地建设,选址自然条件、地理位置、交通运输及当地施工协作条件良好;所需原辅材料、公用系统供应有保障。因此,各项条件对本项目的建设都是有利的。4.1.3环境评价本项目加强三废治理,注重防火、防爆、防尘、防噪声等措施,不会对厂区周围造成污染。4.1.4投资估算及经济效益项目总投资3.8亿元人民币,分二期投入。一期投资1.8亿元人民币,建设2万吨/年苯酐和20万吨/年DOP项目,二期投资2亿元人民币,用于建设6万吨/年苯酐项目。项目建成投产后,预计可实现年均营业收入276254.47万元,年均总成本266486.47万元,年均利润总额7278.89万元,年均税金4308.83万元,年均净利润5459.17万元。4.1.5综合评价(1)产品方案合理,建设规模合适,产品市场前景广阔。(2)工艺技术先进、可靠,自控水平高。(3)三废治理,消防和劳动安全卫生措施有效。(4)项目建设条件好。(5)企业将实现较好的经济效益和社会效益。4.2主要技术经济指标表表1-1主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注1生产规模1.1设计规模1.1.1苯酐t/a800001.1.2DOPt/a2000001.2生产能力1.2.1苯酐t80000其中76200吨用于DOP生产1.2.2DOPt2000001.3副产品1.3.1顺酸溶液(~25%)t84112年操作小时h70003主要原材料消耗3.1邻二甲苯t748003.2辛醇t1346004辅助材料消耗4.1氧化催化剂t38一次装填量/4年4.2导热油t83一次装填量/5年4.3熔盐t190一次装填量/5年4.4碳酸钠t762.44.5酯化催化剂t724.6氢氧化钠t2404.7活性炭t905公用系统消耗5.1新鲜水m3/h3.15.2循环水m3/h2593.55.3脱盐水m3/h35.25.4电Kwh23505.54.0Mpa过热蒸汽t/h24.0苯酐开车时用5.61.0Mpa饱和蒸汽t/h10.0苯酐开车时用5.74.0Mpa过热蒸汽t/h-11.77装置副产5.8氮气m3/h1245.9仪表空气m3/h2145.10压缩空气m3/h14166劳动定员人786.1生产人员人726.2管理人员人36.3技术人员人37总占地面积m2120008三废排放8.1废气Kg/h1609788.2废水t/h16.8/14.3最大连续8.3废渣Kg/h208.19项目总投资万元37920.739.1建设投资万元30614.919.2建设期利息万元867.099.3铺底流动资金万元6438.7310年销售收入万元276254.47年均11年总成本万元266486.47年均12年增值税万元2242.44年均13年营业税及附加万元246.67年均14年利润总额万元7278.89年均15年税后利润万元5459.17年均16财务评价指标16.1静态指标16.1.1投资利润率%13.7516.1.2投资利税率%18.4516.2动态指标16.2.1财务内部收益率%21.37税后16.2.2财务净现值万元20186.66税后16.2.3投资回收期年5.75税后17借款偿还期年5.98综上所述,该方案在技术、经济、环保等各方面都是可行的。
第二章市场分析和预测一、苯酐市场分析和预测1.1产品概述苯酐为邻苯二甲酸酐的简称,英文名称为PhthalicAnhydride(PA),分子量148.12,分子式C8H4O3,化学结构式:苯酐常温下为白色鳞片状结晶性粉末或白色针状晶体,易燃,在沸点以下易升华,具有轻微的刺激性气味。常温下几乎不溶于水,但易溶于热水并水解为邻苯二甲酸,溶于乙醇、乙醚、苯和吡啶。密度1.53g/cm3,熔点131.2℃,沸点295℃,闪点152℃,自燃温度570℃,爆炸极限(空气中)1.7-10.5%(V/V)。苯酐属芳香族羧酸,是一种重要的基本有机化工原料,用途十分广泛,主要用于制造DOP、DBP、DINP和DIDP等邻苯二甲酸类增塑剂,以及醇酸树脂和不饱和聚酯树脂。此外,还被大量应用于颜料、医药、农药、糖精等工业中。1.2国际苯酐市场分析和预测2009年全球苯酐总产能496.0万吨/年,其中亚太地区272.9万吨/年、北美64.8万吨/年、西欧70.7万吨/年、中南美27.7万吨/年、中东欧45.0万吨/年、中东12.5万吨/年、非洲2.4万吨/年。2009年全球苯酐的总产量和消费量分别为386万吨和388万吨。2010年全球苯酐的总产量和消费量分别为425万吨和455万吨。2005年~2010年,全球苯酐产能年均增长1.7%,消费年均增长3.0%。需求增长动力主要源自亚洲(不包括日本),美洲及欧洲的需求平稳。预计今后5年,全球苯酐需求量的年均增长率将达到3.0%~3.5%。其中亚太地区将继续引领全球苯酐市场增长,其年均增长率将达到4.0%~5.0%;美国市场的年均增速将仅为1.3%~1.5%。预计2011全球苯酐的需求量约为427.6万吨,其中亚洲(除日本外)218万吨、西欧71万吨、美洲50万吨、中东欧28万吨、中南美23万吨、非洲5.3万吨、大洋洲1.1万吨。苯酐主要用于生产增塑剂、醇酸树脂和不饱和聚酯树酯(UPR)。其中增塑剂和UPR全球市场需求增速非常快,是拉动苯酐需求的主要因素。醇酸树脂主要用作溶剂涂料的成膜材料,当前溶剂型涂料正逐渐被水性涂料所取代,该领域对于苯酐的需求量正在下降。表2-12010年、2011年全球苯酐消费结构及预测消费领域2010年2011年年均增长率%消费量/万吨所占比例/%消费量/万吨所占比例/%增塑剂221.1357.0244.7457.22.7醇酸树脂70.8318.373.8617.31.1UPR59.7015.469.2016.24.0其他36.109.339.809.32.6总计388.00100427.601002.61.3国内苯酐市场供需现状及分析我国苯酐的生产始于50年代中期,当时产量很低。由于苯酐工业化生产技术的研究起步较晚,国内技术开发进度不能满足国民经济发展的需要,因此在二十世纪80~90年代陆续引进了1套2万吨/年苯酐、5套4万吨/年苯酐生产装置。同时,随着国内开发工作不断加快,1987年开发出第一套500吨/年“60克工艺”苯酐装置,随后又陆续开发出1万吨/年“70克工艺”、2万吨/年“80~90克工艺”、4万吨/年“90~100克工艺”邻二甲苯氧化法苯酐生产技术。目前,采用国产化技术建成的苯酐装置已达数十套,国内苯酐行业逐步进入一个快速发展的新阶段。2010年,国内苯酐生产企业达到40余家,拥有生产装置50余套,总产能超过120万吨,主要生产企业包括山东宏信化工股份有限公司、中石化金陵石化分公司、、石家庄白龙化工股份有限公司、台湾联成石油化学公司(镇江/珠海/中山)、宁波市镇海泰达化工有限公司、齐鲁增塑剂股份有限公司、湖北沙隆达股份有限公司等。其中,规模最大的是宁波镇海泰达化工有限公司2006年5月份投产的6万吨/年生产装置,另有十余套装置产能达到4万吨/年;其余均为2万吨/年及以下规模装置。表2-2国内主要苯酐生产企业及产能1995年国内苯酐产量为17.76万吨,表观消费量为30.15万吨,2000年分别增长到41.52万吨、63.21万吨,“九五”期间年均增长速度为18.51%、63.21%;2005年继续提高到88.80万吨、105.78万吨,“十五”期间年均增长速度为16.42%、10.85%。2007年,苯酐产量和消费量双双突破100万吨大关,分别达到110.48万吨、116.84万吨。2010年创历史最高纪录达到125.70万吨。从历史数据来看,国内苯酐消费量呈现明显的周期性变化,除2001年、2004年消费下降,2009年基本持平外,其他年份大多表现为二位数以上的高速增长态势。长期以来,由于国内苯酐产能不足,每年均需大量进口,主要进口对象是韩国、中国台湾和俄罗斯等国家和地区。2003年8月,国家有关部门决定对原产于韩国、日本、印度的进口苯酐征收反倾销税,征税时间自2003年8月31日起,期限为5年。目前,这一征税期限已到,有关部门又作出延长决定,自2008年8月31日起,继续对其征收反倾销税,这将有利于维护我国苯酐生产企业的健康发展。表2-3近几年我国苯酐生产、进口及消费统计年份产量进出口量表观消费量数量增长进口出口数量增长1995年17.7612.430.0430.152000年41.5221.710.0263.212001年44.005.97%16.210.0360.18-4.80%2002年53.6521.93%22.900.1076.4527.05%2003年59.8311.52%25.310.0885.0511.24%2004年50.83-15.04%19.670.2270.25-17.37%2005年88.8074.70%17.020.04105.7850.51%2007年100.8013.51%14.200.18114.868.56%2009年110.489.60%7.791.43116.841.75%2010年125.713.7%12.61.64128.49.8%截至2011年6月份,苯酐产量已经突破98万吨。预计2011年全国苯酐总产量将达到180万吨以上,较2010年有较大幅度的增长,增长率预计在20%以上。1.4国内苯酐消费需求现状及预测我国苯酐最主要的用途是用来生产邻苯二甲酸酯类增塑剂,如邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、二丁酯(DBP)、二壬酯(DINP)、二癸酯(DIDP)、丁苄酯、环己酯和混合酯等;其次是用于生产不饱和聚酯树酯,以及生产醇酸树脂和氨基树脂涂料;苯酐还在染料工业中用以合成蒽醌,在颜料生产中合成酞青兰BS、酞菁蓝BX、酞菁蓝B等颜料。目前,国内苯酐消费结构为:增塑剂占46.9%、不饱和聚酯占23.0%、醇酸树脂占13.1%、其他占17.0%。邻苯二甲酸酯类增塑剂广泛用作各种类型全成树脂和橡胶的增塑剂,主要用于聚氯乙烯(PVC)制品的加工。近年来,我国PVC表观消费量以年均15%左右的速度增长,2010年达到1026.8万吨。国内PVC消费主要集中在华南和华东两个地区,其中山东、江苏及浙江的PVC加工业发达,三省消费量约占国内总消费量的34%。同时,近年来国内邻苯二甲酸酯类增塑剂产品供应不足,市场缺口巨大,2010年国内DOP进口量30.52万吨,DINP和DIDP进口量10.60万吨。今后,随着国民经济快速发展,以及国家对中西部地区开发力度的加强以及大规模基础设施的兴建,国内PVC消费量将会不断增多,从而带动苯酐行业得到了快速发展。近年来,国内不饱和聚酯树脂市场呈逐年递增趋势,特别是在非增强制品领域应用发展十分迅速,必将有效推动苯酐需求的增长。自上世纪90年代中期以来,我国不饱和聚酯树脂产量和消费量一直保持大幅攀升的上升势头。2005年,我国不饱和聚酯树脂产量、消费量已居世界首位,生产能力200万吨/年,产量逾100万吨/年;2010年国内不饱和聚酯树脂产量达到135万吨,预计2011年将超过200万吨。我国不饱和聚酯树脂在非增强制品领域应用发展十分迅速,包括家具涂料、宝丽板、纽扣、仿象牙和仿玉工艺品、人造大理石、人造玛瑙、人造花岗岩、原子灰等。近几年受建筑待业快速发展的带动,人造石用树脂增长显著;此外,由于国内汽车行业的高速发展,原子灰的市场前景也十分看好。醇酸树脂由苯酐和多元醇及其他适宜的双甘醇经缩合反应制得,是涂料专用的饱和聚酯树脂。2005年我国涂料总产量达到383万吨,较2004年增长28.3%;2006年达到597万吨。其中,珠三角涂料总产量与2006年持平,增长比率很低,而环渤海地区和长三角地区均保持了高增长率,说明涂料市场正逐渐由珠三角向环渤海地区及长三角地区转移,同时也显示了环渤海地区、长三角地区良好的工业涂料基础正逐渐发挥各地优势,逐渐壮大,成为未来涂料工业发展重点区域,从而改变了中国涂料行业的企业分布格局。18大类涂料中,我国产量最大的品种是醇酸树脂漆,约占25%。随着国内涂料行业发展,近年来醇酸树脂漆、氨基树脂漆等以醇酸树脂为原料的涂料产品增长较快,从而必然带动苯酐市场需求的增长。另外,由苯酐为原料制得的蒽醌类、酞菁类等染料品种,是制造还原染料、分散染料和活性染料的重要原料。苯酐还被用于合成羧苯甲酰磺胺噻唑、对氨基水杨酸、盐酸氯丙嗪、对氨甲基苯磺胺等多种医药产品;以及用于制造除草剂抑草生、杀菌剂稻瘟酞和杀菌丹、杀虫剂吩噻嗪、防霉剂邻苯二甲酰亚胺硫化磷酸酯等农药产品。苯酐市场需求不断增长,且呈逐年上升趋势。2002~2010年我国苯酐表观消费量年均增长率为8.85%,预计到2011年,我国苯酐需求量将达到150万吨/年,而产能仅120~130万吨/年,且部分装置为2万吨/年以下落后产能,市场仍有一定缺口。随着我国相关产业的迅猛发展,长远来看,苯酐市场需求前景乐观。二、DOP市场分析和预测2.1产品概述DOP为邻苯二甲酸二辛酯(邻苯二甲酸(2-乙基己基)酯)的简称,英文名称为DioctylPhthalate,分子量:390.62,分子式C24H38O4,化学结构式:DOP外观为无色透明油状液体,有特殊气味,熔点-40℃,沸点340℃,相对密度0.986,折射率1.4852,闪点218℃,着火点241℃。不溶于水,25℃时该品在水中溶解度<0.01%,水在该品中的溶解度0.2%,溶于乙醇、乙醚、矿物油等大多数有机溶剂和烃类,微溶于甘油、乙二醇。与大多数工业用树脂有良好的相容性,与醋酸纤维互、聚醋酸乙烯酯部分相容。DOP为重要的通用型增塑剂,增塑效率高、挥发性小,耐光、耐水、耐寒、电性能、柔软性等均良好。增塑剂是添加到高分子聚合物中增加材料塑性,使之易加工、赋予制品柔软性的功能性产品,是塑料加工的一类重要添加剂,广泛应用于玩具、建筑材料、汽车配件、电子与医疗部件如血浆袋和成套输液器等大量耐用并且易造型的塑料制品中。作为目前世界上使用最广、产量最大的增塑剂品种,DOP主要用于聚氯乙烯树脂的加工,还可用于各种纤维素树脂、醋酸乙烯树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂,以及部分合成橡胶等高聚物的加工。另外,DOP还用作缩合剂、减磨剂、有机溶剂、气相色谱固定液等。2.2国际DOP市场分析和预测2010年全世界增塑剂产能约为890万吨,分布情况为:北美占17%、欧洲占25%、日本占11%、亚洲其他地区占34%、其他占13%。目前,全球最大的增塑剂生产商为韩国爱敬油化,在2006年收购浙江华泰化工有限公司后,产能达到50万吨/年;其次为美国埃克森美孚40万吨/年、德国巴斯夫38万吨/年、台湾南亚塑胶30万吨/年、德国德固赛23万吨/年、美国伊士曼22.5万吨/年。2010年世界增塑剂产量和消费量分别为697万吨、692万吨。其中,增塑剂消费的地区分布为:北美17.5%、西欧17.6%、中东欧4.2%、日本5.4%、中南美洲7.3%、非洲2.2%、亚洲其他地区45.5%、大洋洲0.3%;品种消费分布为:邻苯二甲酸酯类88%、聚合物类2.6%、脂肪族类2.4%、偏苯三酸酯类占2.3%、环氧化合物类1.2%、柠檬酯及碳酸酯类等其他增塑剂品种3.5%。由于DOP综合性能高,实用性及加工性能理想、价廉,原料易得,被作为标准增塑剂(增塑效率的基准)。虽经多年的毒性争论,但仍是增塑剂中的大品种。从趋势来看,美国、西欧和日本增塑剂发展预计增长缓慢,而亚洲地区仍是增塑剂消费的巨大市场,消费仍以DOP为主。目前全球增塑剂市场较为成熟,消费年增长率在3%左右;亚洲地区增长率最高,年增长在7%~8%。我国市场消费增长率在10%在上,成为最重要的增塑剂消费市场。2.3国内DOP市场供需现状及分析我国的增塑剂工业起始于20世纪50年代后期。进入21世纪以来,伴随着我国聚氯乙烯树脂和塑料工业的高速发展,我国增塑剂工业也在快速发展着,其年产量已经超过日本,仅次于美国,列世界第二位;增塑剂消费量则超过美国,成为全球第一消费大国;同时,仍然是增塑剂第一大进口大国,增塑剂消费市场进口比例占40%左右,居高不下。我国现有增塑剂生产企业近40家,上世纪80年代末90年代初生产厂家数量达到最高峰,多达100多家,而产能不足50万吨。近10年来,生产厂家数量大幅度下降,而产能则逐渐上升,单套装置生产能力不断提高。2010年,国内增塑剂产量约150万吨,表观消费量约为190万吨,包括近100个品种,主要产品有邻苯二甲酸酯、对苯二甲酸酯、二元酸酯、烷基磺酸酯、氯化石蜡、磷酸酯等,其中邻苯二甲酸酯类占国内增塑剂消费量的80%以上。2010年,我国主要DOP生产企业有19家,合计产能190万吨/年,主要集中在山东、江苏、浙江等地,包括齐鲁增塑剂股份有限公司、宏信化工股份有限公司(山东/江苏/东莞)、中石化金陵石化分公司、爱敬(宁波)化工有限公司、庆安化工高科技股份有限公司(河南/浙江)、台湾联成石油化学公司(镇江/珠海)、昆山合峰化工有限公司、宁波东来化工有限公司、苏州安利化工有限公司等。表2-4国内主要DOP生产企业及产能企业名称产能齐鲁增塑剂股份有限公司30.0山东宏信化工股份有限公司17.0中石化金陵石化分公司15.0爱敬(宁波)化工有限公司15.0镇江联成化学工业有限公司15.0昆山合峰化工有限公司15.0浙江庆安化工有限公司15.0宁波东来化工有限公司10.0苏州安利化工有限公司10.0珠海联成化学工业有限公司10.0河南庆安化工高科技股份有限公司5.0江苏宏信化工股份有限公司5.0宁波联泰化学工业有限公司5.0东莞盛和化工有限公司4.0虽然国内DOP生产能力较大,但由于部分装置产能在10万吨/年以下,能耗较高、竞争力较差,且由于原料辛醇、苯酐供应紧张造成装置开工率不够。同时,部分生产装置还用于多种增塑剂品种的切换生产,从而造成国内DOP产量不足,每年需从韩国、日本、德国、印尼、美国等地进口大量产品。1995年国内DOP产量为17.2万吨,表观消费量为20.6万吨,2000年分别增长到28.2万吨、58.5万吨,“九五”期间年均增长速度为10.4%、23.2%;2005年继续提高到73.0万吨、109.3万吨,“十五”期间年均增长速度为21.0%、13.3%。2009年,DOP产量和消费量分别达到124.1万吨、154.0万吨。从历史数据来看,近年来我国DOP消费量一直保持增长态势,除2003年、2004年等少数年份外,年增长速度均在13%以上。预计近期内国内市场DOP的需求量将以每年10%以上的速度继续增长。表2-5近几年我国DOP生产、进口及消费统计年份产量进出口量表观消费量数量增长进口出口数量增长1995年17.25.52.120.62000年28.230.60.358.52001年34.623.01%32.70.666.713.95%2002年39.413.77%38.91.177.315.90%2003年44.613.04%40.21.183.68.26%2004年48.07.74%39.80.387.44.51%2005年73.052.08%37.00.7109.325.08%2007年102.039.73%33.80.3135.523.94%2009年124.112.75%30.50.7154.013.61%2010年145.217.0%36.21.3182.618.57%截至2011年6月份,DOP产量已经突破95万吨。预计2011年全国苯酐总产量将达到160万吨以上,较2010年有较大幅度的增长,增长率预计在20%以上。2.4国内DOP消费需求现状及预测我国的工业增塑剂品种中以邻苯二甲酸酯类增塑剂的生产和消费最大,尤其是DOP,约占80%。由于DOP增塑效率高、挥发性低、迁移性小、柔软性和电性能等综合性能优良,除大量用于PVC树脂外,还广泛用于各种纤维素树脂、不饱和聚酯、环氧树脂、醋酸乙烯树脂和某些合成像胶中。而非邻苯类的增塑剂不到总产量的10%,生物可降解和以生物物质为原料的增塑剂产品极少,无法满足PVC塑料加工业对增塑剂无毒、生物降解和增塑能力高的要求。作为目前用量最大的增塑剂品种,目前90%左右的DOP用于软质PVC树指加工领域,其他10%用于合成橡胶、胶粘剂、醋酸纤维、涂料以及其他树脂的加工。PVC是世界上最早实现工业化生产的塑料品种之一,是五大泛用塑料之一,其需求量在泛用塑料中仅次于聚乙烯位居第2位。由于其具有难燃、抗化学腐蚀、耐磨、电绝缘性优良和机械强度较高等优点,在工业、农业、建筑、日用品、包装以及电力等方面具有广泛的应用。近年来,世界PVC树脂生产和消费均得到稳步增长,2005年全球PVC树脂的总生产能力为3611.5万吨,2007年增加到4341.5万吨,同比增长约5.4%。2007年世界PVC树脂的总消费量达到3352.2万吨,亚洲、北美和西欧地区是最主要的消费地区,消费量合计约占世界总消费量的84.5%,其中亚洲约占45.1%,北美约占21.0%,西欧约占18.4%。预计今后几年,世界PVC树脂的消费量将以年均约3.8%的速度增长,其中亚洲地区的消费量增长最快,消费量的年均增长率将达到约6.7%。另外,中东地区发展十分迅速,也将成为未来世界重要的PVC树脂生产的消费地区,其消费量的年均增长率将达到约5.4%。我国PVC工业已有近50年历史。近年来,随着我国国民经济的持续高速发展,以及城镇化基础建设、包装材料、电子电器制品等方面对PVC树脂消费的强劲拉动,国内PVC工业发展十分迅速。目前,我国PVC的生产企业有100多家,2007年总生产能力达到1534万吨,同比增长约19.5%。随着我国基础建设等方面的快速发展,近年来国内对PVC树脂的需求量不断增加。1995年国内PVC消费量为181万吨,2000年增长到418万吨,“九五”期间年均增长速度为18.3%;2005年继续提高到820万吨,“十五”期间年均增长速度为14.4%。2010年,国内PVC消费量突破千万吨大关,达到1087万吨。预计今后几年我国PVC树脂的需求量将以年均约
7.1%的速度增长。表2-6近几年我国PVC生产、进口及消费统计单位:万吨年份产量进口量出口量表观消费量年增长消费比DOP/PVC1995年131.057.68.1180.511.4%2000年238.7192.44.1418.314.0%2001年291.8250.84.1534.427.8%12.5%2002年339.2217.41.9554.73.8%13.9%2003年400.7229.22.5627.413.1%13.3%2004年503.2200.22.0701.311.8%12.5%2005年668.2165.413.5820.116.9%13.3%2007年811.2145.250.9905.510.4%15.0%2009年971.7130.475.31026.813.4%15.0%2010年1030.3118.762.41086.65.82%15.2%PVC树脂制品可分为硬制品和软制品。目前,世界PVC树脂的消费中,硬制品约占总消费量的65.14%,软制品占34.86%,预计今后几年其消费结构不会发生太大的变化。在国内,软制品约占总消费量的37.0%,主要包括电线电缆、各种用途的膜(根据厚度不同可分为压延膜、防水卷材、可折叠门等)、铺地材料、织物涂层、人造革、各类软管、手套、玩具、塑料鞋以及一些专用涂料和密封件等;硬制品约占总消费量的63.0%,主要包括各种型材、管材、板材、硬片和瓶等。预计今后几年,中国市场国际化的步伐将进一步加大,PVC树脂包装材料和管材在水泥、化肥、粮食、食品、饮料、药品、洗涤剂、化妆品等领域都有广阔的发展空间,其需求量相应大幅度增长;另外,汽车、通讯、交通领域对聚氯乙烯树脂的需求量也呈高速增长,国内聚氯乙烯树脂工业仍有较大的发展空间。随着我国PVC树脂消费量的不断增加,必将带到国内DOP市场需求保持较快的增长趋势。三、产品价格分析根据近几年国内产品平均价格和国家有关规定,本项目估算产品价格(含税)确定如下:苯酐10200元/吨DOP13800元/吨
2011年3月份以来,国内邻苯二甲酸二辛酯(DOP)市场行情稳中走好。由于受国内经济总体回暖和国际原油价格走高的双重影响,部分厂家报价上调,商家报价跟风上涨.目前市场价格冲破14000元关口。华东市场DOP行情坚挺。温州地区价格走坚,部分报价为13500~13600元(吨价,下同),多数持货商持货待涨,无意报价;宁波地区DOP出罐价格略升至13400~13500元,上游原料价格坚稳;张家港地区近日主流报价为13600~13700元,市场货源充裕,看涨心态仍浓。华南市场DOP行情上升。珠三角DOP市场部分商家封盘不报,部分商家售价提升至13700~13800元,商家心态较好,高端价位成交不易;福建DOP主要供应商报价继续上调至13800元,下游需求上升,交投气氛活跃。华北市场DOP行情坚挺上扬。原料辛醇厂家继续上调出厂价格,DOP厂家跟涨,市场涨势继续。天津地区部分持货商报价上调至13800~13900元,低端价位货源较少,市场询盘渐趋活跃,实际成交上涨明显,下游商家需求旺盛,备货意向明显,市场交投气氛活跃。受原油价格止跌反弹、原料辛醇货紧价扬、外盘价格继续走高以及厂家库存有限等利好因素的推动,业界持货待涨,预计DOP后市主流走势仍稳中向好。第三章生产规模、产品方案和总工艺流程一、生产规模本项目主要建设内容为苯酐、DOP联合装置,其中苯酐公称规模为8万吨/年,年产量为80000吨;DOP公称规模为20万吨/年,年产量为200000吨;设计年运行时数7000小时。拟定的生产规模是根据国内技术发展水平与现有生产条件确定的,也是在广泛市场调研基础上确定的。本项目采用国际先进成熟的“90~100克工艺”邻二甲苯氧化法苯酐,以及非酸催化连续酯化法DOP工艺技术,所需原辅材料、包装材料供应有保障,现有公用工程和辅助设施可以利用,水、电、汽等公用系统供应充足,市场前景广阔,其生产规模是合适的。二、产品方案2.1苯酐本项目分二期建设,一期建设2万吨/年,二期扩建到8万吨/年。扩建完成后苯酐工艺装置年产量为80000吨,其中76200吨为液体(熔融态)直接进入DOP工艺装置作为原料,其余3800吨进行制片包装后出厂销售。片状固体苯酐产品采用内衬塑料袋的聚丙烯编织袋包装,每袋25kg,质量符合国家标准GB/T15336-2006优等品要求。表3-1GB/T15336-94《邻苯二甲酸酐》项目优等品一等品外观白色鳞片状或结晶性粉末熔融色度(色度号),≤2050热稳定色度(色度号)≤50150硫酸色度(色度号)≤60100结晶点,℃≥130.5130.3纯度(质量分数),%≥99.5099.50游离酸含量(质量分数),%≤0.200.30灰分(质量分数),%≤0.052.2DOP本项目DOP工艺装置年产量为200000吨,采用汽运槽车或装镀锌铁桶出厂销售,产品质量符合国家标准GB/T11406-2001优等品指标,并可达到通用级、电气级、食品级、医药级等各种规格质量要求。表3-2GB/T11406-2001《工业邻苯二甲酸二辛酯》项目优等品一等品合格品外观透明油状液体色度(铂-钴)号,≤304060密度(20℃)g/cm3≤50150-闪点,℃≥196192192纯度,%≥99.599.099.0酸度(以苯二甲酸计),%≤0.0100.150.15水分,%≤0.150.150.15表3-3邻苯二甲酸二辛酯(DOP)产品规格表序号项目单位通用级电气级食品级医药级1纯度≥%99.599.599.599.52粘度(20℃)mpa·s78~8378~8378~8378~833密度(20℃)g/cm30.982~0.9880.983~0.9850.983~0.9850.983~0.9854酸度(以苯二甲酸计)≤%0.010.0030.00740.0035水分≤%0.050.050.050.056折射率N20D1.486~1.4871.486~1.4871.486~1.4871.486~1.4877色值≤HAZEN302020208体积电阻率Ω·cm1×10111~3×1011//9气味/////10低沸物≤其中辛醇≤ppm////300~350120300~35012011紫外线吸收///0.22.3副产品本项目苯酐工艺装置每年副产部分顺酸溶液,产量为8411吨,可外售用于生产富马酸,其产品规格为:水65.71%苯二甲酸4.35%顺丁烯二酸24.63%苯甲酸2.14%柠康酸3.17%三、总工艺流程本项目属于辛醇衍生物项目,原料辛醇、部分苯酐可有山东利华益集团提供,两公司相距不超500米,可由管道直接输送,其他辅助材料可以外购。
水空气邻二甲苯80610t/a邻二甲苯水空气邻二甲苯80610t/a邻二甲苯80610t/a苯酐部分图3-1项目总工艺流程图醇醇DOP200000t/aDOP部分吸附过滤汽提中和水洗脱醇酯化液体苯酐76200t/a辛醇134600t/a成品苯酐9800t/a顺酸溶液13930t/a尾气洗涤催化氧化催化氧化催化氧化尾气洗涤苯酐部分图3-1项目总工艺流程图醇醇DOP200000t/aDOP部分吸附过滤汽提中和水洗脱醇酯化液体苯酐76200t/a辛醇134600t/a成品苯酐9800t/a顺酸溶液13930t/a尾气洗涤催化氧化催化氧化催化氧化尾气洗涤
第四章工艺装置一、工艺技术方案1.1苯酐工艺装置苯酐生产路线有萘氧化法和邻二甲苯氧化法两种。萘氧化法生产技术,是由萘与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐,其理论收率为115.6%,国内工业装置实际收率为86%。邻二甲苯氧化法生产技术,是由邻二甲苯与空气中的氧气进行气相氧化反应合成苯酐,其理论收率为139.6%,国外和国内引进的大型苯酐装置,采用国外先进催化剂,实际苯酐收率在108%~112%,而国内一些中小企业采用国产催化剂,其苯酐收率为104%~107%。由于工业萘原料来源有限,且生产收率低,产品成本高,而邻二甲苯资源丰富,生产收率高,产品成本低,目前国内外苯酐生产90%以上采用邻二甲苯氧化法。自二十世纪八十年代以来,我国自行开发了以邻二甲苯为原料的“60克工艺”、“70克工艺”、“80克工艺”苯酐生产技术,取得了良好的成果,并以为基础兴建了一批中小型国产化苯酐装置。与此同时,我国又引进了六套大型的苯酐装置,均采用邻二甲苯为原料的苯酐生产技术。目前国内外苯酐生产技术发展很快,“80~90克工艺”技术业已成熟,诸多装置已相继建成投产。新的苯酐生产工艺技术具有“三高一低”的优点,即负荷高、收率高、质量高、能耗低,从而可以获得较好的经济效益。本项目工艺技术方案将采用邻二甲苯氧化法生产技术,以邻二甲苯为原料,采用固定床反应器,“90~100克工艺”气相催化氧化生产苯酐;切换冷凝器采用导热油加热、冷却,实现DCS程序控制;采用内有特殊填料的三级水洗塔,确保排放空气符合国家环保标准;采用真空连续精馏,再沸器采用热虹吸式,加热介质为利用反应热副产的高压蒸汽;苯酐精馏系统真空度通过空气喷射或蒸汽喷射器来实现;全部采用DCS控制系统。项目除所用催化剂、氧化反应器等需要进口外,全部实现国产化,其建设投资仅为引进国外技术的一半,但装置水平可达到国外先进水平,具有投资低、能耗低、原料消耗低、操作负荷高、自动化程度高、产品质量高等特点。1.2DOP工艺装置DOP是由苯酐与辛醇(2-乙基己醇)经酯化而得。按生产中酯化反应使用的催化剂类型可分为酸性催化工艺和非酸性催化工艺。酸性催化工艺以硫酸作为酯化催化剂,其优点是催化剂价廉易得,催化活性高,反应温度不太高,容易投产。但它有一定缺陷,由于酸的脱水、酯化和氧化作用,酯化时会生成硫酸酯、醚等副产物,造成产品精制困难,产品质量差。另外,浓硫酸对设备的腐蚀严重。非酸催化工艺主要是以钛、锡、铝类化合物为催化剂,如钛酸四丁酯、氧化亚锡、铝酸盐或混合物等。与酸性催化工艺相比较,非酸性催化工艺具有以下明显优点:(1)酯化过程中副反应较少,反应混合物色泽浅,且产生的回收醇质量较好,便于循环回用;(2)产品精制过程比较简单,设备少;(3)生产过程中废水量少且水质好,废水处理工艺简单、成本低,便于清洁化生产。(4)产品质量好、酯含量高,色泽和热稳定性好;(5)物耗低、能耗低,产品收率高。邻苯二甲酸酯类增塑剂的生产,通常都要经过以下几步骤来完成:酯化、中和、水洗、脱醇、脱色过滤。根据工艺装置单元操作方式的不同,DOP生产工艺又可分为连续法和间歇法两大类。间歇法生产工艺中各自工序单独进行,无法实现大规模自动化生产,产品质量不稳定。国内DOP生产企业最早均采用间歇法生产工艺,技术相对落后,自动化程度低,物耗、能耗水平高。1989年,齐鲁增塑剂股份有限公司和中石化金陵石化分公司引进德国巴斯夫公司先进的工艺技术和设备,分别建成5万吨/年连续法DOP生产装置。其后,在国内生产企业和科研单位的共同努力下,经过科技攻关,在消化、吸收的基础上进一步开发了自己的非酸催化连续法DOP生产工艺,以此为基础对原有引进装置进行了改扩建,并将其应用到多套新建DOP生产装置中。本项目拟采用国内最新升级的非酸催化连续法生产工艺,按照多酯化釜阶梯式串联排布,先脱醇、后中和水洗、再汽提的流程,有效地避免了在中和过程中酯-醇、醇-水的乳化,对产品质量和消耗都起到了有效控制,其产品质量和经济技术指标均达到国际先进水平。二、工艺流程2.1苯酐工艺装置2.1.1工艺原理邻二甲苯与空气的气态混合物在催化剂活性温度下,在催化剂表面发生主反应生产苯酐,副反应生成顺酐、苯甲酸、柠康酸等副产物,部分过氧化生产CO2、CO。氧化时发生的反应是强放热反应。催化剂的活性和选择性、反应控制温度、邻二甲苯纯度、空间速度,对于邻二甲苯部分氧化生产苯酐的收率,具有决定性的影响。用于邻二甲苯部分氧化的催化剂是V-Ti系表面涂层催化剂,载体一般是瓷环。以邻二甲苯为原料气相催化氧化法制取苯酐的反应历程包括了一系列平行和串联的反应。主反应:副反应:2.1.2工艺流程简述2.1.2.1催化氧化系统邻二甲苯氧化所需空气经过滤后,由空气鼓风机压缩到0.06MpaG,空气鼓风机用蒸汽透平机驱动。被压缩的工艺空气经空气预热器用蒸汽加热至185℃后,进入气化器。从邻二甲苯罐区送来的邻二甲苯经邻二甲苯加热器加热至145℃后送入气化器。邻二甲苯流量与空气流量按每标准立方米空气含90克邻二甲苯比例,由仪表自动调节。在气化器中,邻二甲苯通过喷嘴注入并与空气完全混合气化。从邻二甲苯气化器出来的邻二甲苯/空气混和物约160℃,自反应器顶部直接进入反应器,在V-Ti催化剂表面邻二甲苯被空气氧化生成苯酐,这个反应是在爆炸范围内的强放热反应。部分反应热将反应气体加热到360℃左右,大部分反应热经熔盐冷却器中循环流动的熔盐移出,产生6.0MpaG高压饱和蒸汽。360℃反应气体自反应器底部排出,经气体冷却器至175℃,然后进入切换冷凝系统。气体冷却器分为二级,第一级通过高压汽包用于产生6.0MpaG高压蒸汽,第二级预热锅炉给水。反应器中反应热由流经反应管间的熔盐移走。熔盐通过两台熔盐泵进行循环。部分热的熔盐流经反应器外部的熔盐冷却器,在此熔盐被冷却,产生6.0MpaG高压饱和蒸汽,此高压饱和蒸汽部分去苯酐装置加热和保温用,其余部分通过蒸汽过热器,经熔盐过热到340℃,用于驱动蒸汽透平机,富余蒸汽以4.0MpaG、340℃送出界外。调节阀调节流过熔盐冷却器的熔盐流量,使盐浴温度保持恒定。电加热器在开车时经盐浴提供热量并在停车时保持足够的盐浴温度。2.1.2.2切换冷凝系统由催化氧化系统来的175℃反应气体,首先进入预冷凝器,部分苯酐被以液态形式冷凝回收送往粗苯酐储罐,同时副产0.18MpaG的低压饱和蒸汽。含苯酐反应气体被进一步冷却到140℃左右进入切换冷凝器。四台切换冷凝器中的三台通入反应气体进行凝华,一台处于热熔或再冷却。切换冷凝器根据固定的周期切换操作,各项切换操作通过DCS系统自动控制。在凝华时,54℃的冷导热油流经切换冷却器翅片管内,反应气体中的苯酐被凝华。当凝华操作结束时,冷油被切换为180℃热油,粗苯酐被熔化并排入粗苯酐中间罐。切换冷凝器使用的导热油在两个循环系统流动,冷油经冷油罐-冷油泵-冷油冷却器流经切换冷凝器后回到冷油罐进行循环。热油经热油罐与蓄热油罐的高温热油混合、热油泵流经切换冷凝器后回到热油罐进行循环。高温热油经蓄热油罐-蓄热油循环泵、热油加热器后回到蓄热油罐进行循环。2.1.2.3尾气洗涤系统从切换冷凝器排出的尾气进入尾气吸收塔,在吸收塔中尾气中的有机物经三级洗涤后被除去,经吸收后的尾气直接由高空排入大气。低位循环洗涤液中顺酸浓度约25%,送入苯酐装置酸水贮槽中,可以作为生产富马酸的原料出售。在高位循环液中补入工业水。2.1.2.4粗酐精制系统由切换冷凝系统粗苯酐泵送来的粗苯酐进入苯酐热处理系统。在第一处理槽中粗苯酐由热处理循环泵经粗苯酐加热器用6.0MpaG高压蒸汽从160℃加热到250℃,在第二级处理槽中粗苯酐经外部加热盘管用高温导热油继续加热到275℃,粗苯酐靠位差从第一处理槽流到第二处理槽,再流到第三处理槽中,最后经轻组分塔进料泵送入轻组分塔。经预处理的粗苯酐由轻组分塔进料泵送入轻组分塔,塔顶含低沸物的气体经轻组分塔冷凝器冷凝,一部分冷凝液作为回流返回塔内,一部分凝液作为塔顶馏份排入轻组分排放罐。轻组分塔底排出物经产品塔进料泵送入产品塔。在产品塔中将苯酐和重组分分离。塔顶苯酐气体经产品塔冷凝器冷凝,一部分凝液作为回流返回塔内,一部分作为产品由纯苯酐提取泵送入纯苯酐罐,塔底重组分排入回收塔釜,经残渣回收塔回收部分苯酐。残渣回收塔顶苯酐气体经回收塔冷凝器冷凝,一部分凝液作为回流返回塔内,一部则作为回收的苯酐再返回第一处理槽。纯苯酐罐的苯酐液体产品,经纯苯酐输送泵送往DOP装置。2.2DOP工艺装置2.2.1工艺原理DOP生产是以工业辛醇和苯酐为主要原料,在催化剂作用下,经吸热反应生产酯类(酯化反应),化学反应式如下:2.2.2工艺流程简述2.2.2.1酯化系统由苯酐装置来的原料液体苯酐管输至酯化反应器。自丁辛醇装置来的辛醇原料,先经醇酯换热器与来自降膜蒸发器的粗酯换热,温度升至148℃后进入辛醇加热器,用2.0Mpa蒸汽再加热至175℃,然后进入酯化反应器。酯化催化剂由催化剂贮罐经催化剂计量泵也送入酯化反应器。酯化反应事桨式搅拌器的立式容器,反应器外壁焊有加热盘管,维持反应温度在200~230℃之间进行。酯化反应器共有四个,其结构完全相同。在第一酯化反应器中发生酯化反应后,反应物再依次进入其它各反应釜继续反应,其它各釜只分别补充部分辛醇。反应温度由调节阀控制进盘管蒸汽量自动调节。反应生成的粗酯用泵送至粗酯罐,然后送到脱醇系统。水和醇组成共沸物,离开反应器后一起进入醇回收塔。回收的醇中一部分流回第一酯化反应器,另一部分出塔经回收塔冷凝器及回收塔冷却器进入醇水分离器,分离出来的醇收集在醇收集罐,以醇泵打回醇回收塔作回流液。从回收塔顶冷凝器出来的含低沸物、水分等气体经低沸物冷却器冷却后进入低沸物水分离器,分离出来的低沸物送到低沸物贮槽。分离出来的水连同醇水分离器来的水一起送至中和水洗系统的收集槽。2.2.2.2脱醇系统由酯化系统来的粗酯进粗酯蒸发器。粗酯蒸发器下部设有列管式换热器,用2.0Mpa蒸汽加热,操作温度为200℃左右,塔顶绝压力为3.5Mpa,其真空度由水环真空泵维持,用自动调节阀控制。蒸发的醇从塔顶排出,经醇冷却器冷凝下来的醇进入密封罐,再流入醇收集罐,重新使用。降膜蒸发器出来的粗酯依次收集在密封罐及粗酯罐,经泵送到醇酯换热器,与来自丁辛醇罐区的辛醇进行热交换,温度由200℃冷却至98℃,然后去中和水洗系统。2.2.2.3中和水洗系统脱醇系统来的粗酯,以及从水收集槽来的水一起进入中和釜。收集槽收集了从反应系统及气提系统分离出来的水,连同补充的脱盐水一起由泵送到中和釜,途中与来自液碱贮槽的NaOH溶液混合,水和碱的混合采用比例调节。中和釜带有搅拌器,温度控制在98℃左右。经中和釜中和洗涤后,粗酯的酸值控制在0.01-0.02mgKOH/g。然后流入中间脱水罐,水相由罐底流出界区,油相由上面流出,送到粗酯罐,然后进入汽提系统。2.2.2.4汽提系统由中和水洗系统来的粗酯贮存在粗酯罐中,经泵送到汽提换热器,与出汽提塔的物料逆流换热,温度由98℃提到140℃后进汽提塔进行真空汽提。汽提塔塔顶绝压为4.0Mpa,操作130℃左右,粗酯从塔底采出,经粗制塔进一步真空汽提,使水、低沸物含量进一步降低。然后用泵送到汽提换热器,冷却至103℃,再经汽提冷却器进一步冷却到80℃送至吸附过滤系统。精制塔塔顶气体经二级蒸汽喷射器,再进塔顶冷却器冷却,凝液收集在汽提分离器,分离出的醇送到醇收集罐,水送到水收集槽,冷凝后的尾气由水环真空泵抽出排空。2.2.2.5吸附过滤精制塔来的粗酯送至精制釜,活性炭由料斗经螺旋输送器送至精制釜。经搅拌混合,由泵送到粗过滤器进行粗过滤,脱出的活性炭排入滤渣车作为废渣处理。清液由粗过滤器底部流入粗过滤器进行精过滤,除去残存的活性炭,最后经纯酯冷却器冷却至50℃作为产品送到DOP贮罐。三、主要设备选择3.1设备概况苯酐及DOP联合装置共有设备236台,包括主要为反应器、塔器、换热器、立卧式容器和机泵类等设备。苯酐凝固点为131℃,高于常温,所以所有苯酐设备和管道均需伴热。苯酐氧化冷凝系统,气量大、阻力还要小,故许多换热器采用体积小,换热面积大的高效翅片管式换热器。为了确保产品质量,凡与苯酐介质接触的设备,如处理槽、轻组分塔、产品塔、塔顶冷凝器、再沸器、精苯酐贮槽,以及以上设备相连的管道、阀门均采用不锈钢材料。在苯酐尾气洗涤工段,凡是与顺酸介质接触的设备、管道和阀门,如水洗塔、酸水槽等,均采用不锈钢。DOP工艺装置的生产特点是,温度较高,压力不高,部分介质有一定腐蚀性,因此对设备材质的要求高一些。按照工艺流程的顺序,从酯化、脱醇至中和水洗之前,全部采用不锈钢设备。另外,醇回收部分和循环醇贮槽也使用了一部分不锈钢设备。除此外,大多设备采用压力容器钢板或一般碳钢。3.2设备的制造和供应3.2.1非标设备本装置非标设备的设计温度和压力的要求较低,大部分的非标设备可由国内设计和制造,对非标设备的制造,拟按以下标准制造:《钢制压力容器》GB150-1998《钢制管壳式换热器》GB151-1998对于化工设备的设计、制造和检验,中国有完善的规范,具有较高水平的制造厂,可保障设备的制造质量。3.2.2转动设备本装置有鼓风机1台,采用汽轮机-鼓风机的二联机组,充分利用副产蒸汽,降低电耗,由国内领先制造商供应成套设备。苯酐具有凝固点高、易升华的特点,需要高温伴热输送,因此推荐采用国外领先制造商生产的带蒸汽夹套的苯酐泵。机泵的制造厂商应有完整的质量保证体系,应有同类装置或类似操作状况可证明运转良好的业绩,所选机泵采符合所选用标准、规范的要求,技术上先进、效率高、操作稳定。3.2.3设备引进邻二甲苯氧化反应系统是在爆炸极限内操作,所以设有可行的安全措施,氧化反应器拟由国际领先制造商引进。氧化反应器组包括一台固定床反应器、一台熔盐调节阀、一台熔盐冷却器、一台蒸汽过热器、一台电加热器、两台熔盐泵、一台气化器等设备组成。同时,还有部分阀门、分析设备、催化剂引进,其余设备全部国内制造,整体装备水平达到国内领先水平。3.3主要设备表主要设备一览表见下表:
表4-1苯酐工艺装置主要设备表序号设备名称规格单位数量备注一、反应器类1氧化反应器Φ7550×4660台1引进2第一处理槽V=80m3Φ4350×5500台13第二处理槽V=80m3Φ4350×5500台14第三处理槽V=80m3Φ4350×5500台1二、塔类1尾气洗涤塔Φ6000×20000台12轻组分塔Φ1460×23400台13产品塔Φ2430×19500台14残渣回收塔Φ750×4800台1三、换热器类1空气预热器F=2712m26组台12邻二甲苯加热器F=50m2Φ500×3800台13电加热器N=1440KW台1反应器附件4熔盐冷却器Φ1770×6300台1反应器附件5蒸汽过热器Φ704×6900台1反应器附件6气体冷却器F=3835m29组台17预冷凝器台18切换冷凝器F=6750m2台19热油加热器F=195m2Φ700×5850台110冷油冷却器F=1120m2Φ1640×5850台111轻组分塔冷凝器F=208m2Φ1460×1830台112产品塔冷凝器F=560m2Φ2430×1830台113轻组分塔再沸器F=114m2Φ970×3000台114产品塔再沸器F=268m2Φ1460×3000台115粗苯酐预热器F=50m2Φ500×6000台116热处理冷凝器F=62m2Φ730×2430台117导热油电加热器N=500KW台118回收塔冷凝器F=65m2Φ730×2430台119空冷器台1四、容器类1气化器V=8.0m3Φ1120/1500×8600台12熔盐槽V=27m3Φ2900×4260台13高压汽包V=45m3Φ3100×8300台14低压汽包V=8m3Φ1700×3650台15冷油罐V=32m3Φ2430×7100台16热油罐V=32m3Φ2430×7100台27粗苯酐贮罐V=130m3Φ3650×12400台18熔盐调节阀Φ630×10900台19蓄热油罐V=55m3Φ3400×6080台110纯苯酐罐V=180m3Φ5100×8760台211轻组分排放罐V=8.5m3Φ1950×2900台112碳酸钠溶解槽V=1.4m3Φ980×1860台113苯酐捕集箱V=6m3Φ2500×1300×1800台114低压汽包V=12.5m3Φ1950×4200台115除氧器Q=90t/h台116高压闪蒸罐V=8m3Φ1900×2800台117中压闪蒸罐V=5.5m3Φ1500×3100台118低压闪蒸罐V=1.4m3Φ800×2700台119低压凝液回收罐V=12.5m3Φ1850×3200台1五、机泵类1熔盐循环泵台2反应器附件2预冷凝器循环泵Q=42m3/hH=30m台23热油泵Q=650m3/hH=50m台14冷油泵Q=1200m3/hH=50m台35粗苯酐泵Q=15m3/hH=30m台2引进6低位循环泵Q=230m3/hH=50m台37中位循环泵Q=110m3/hH=25m台28高位循环泵Q=120m3/hH=50m台29蓄热油循环泵Q=320m3/hH=40m台310处理槽循环泵Q=100m3/hH=60m台311碳酸钠计量泵Q=0.0025m3/hH=20m台212轻组分塔进料泵Q=15m3/hH=45m台1引进13产品塔进料泵Q=15m3/hH=35m台1引进14纯苯酐提取泵Q=15m3/hH=20m台1引进15纯苯酐输送泵Q=15m3/hH=45m台2引进16高压锅炉给水泵Q=100m3/h台217低压锅炉给水泵Q=15m3/h台218凝结水泵Q=13m3/h台2六、鼓风机类1空气鼓风机-透平机组Q=125000m3/h台1七、其他类1蒸汽喷射器台3表4-2DOP工艺装置主要设备表序号设备名称规格单位数量备注一、反应器类1酯化反应器V=115m3Φ4900×6700台4引进2中和釜Φ900×1350台13水洗釜Φ1200×1850台14精制釜Φ5400×6200台1二、塔类1醇回收塔Φ1750×5800台12汽提塔Φ1900×8650台13精制塔Φ1000/900×11000台1三、换热器1辛醇加热器F=26.5m2Φ360×4300台12冷凝液冷凝器F=60m2Φ580×4300台13回收塔顶冷凝器F=60m2Φ720×2900台14低沸物冷却器F=90m2Φ280×2160台15回收塔顶冷却器F=7.5m2Φ300×6500台16降膜蒸发器F=36m2台17醇冷却器F=145m2Φ1000×2900台18冷却器F=6m2Φ280×2200台19酯冷却器F=54m2Φ430×4300台110洗涤水加热器F=6.5m2Φ280×2200台111塔底产品加热器F=12.5m2Φ290×2900台112粗酯蒸发器F=120m2Φ1450×2900台113低沸物冷却器F=500m2Φ1450×4300台114低沸物冷却器F=8.5m2Φ290×2900台115纯酯冷却器F=115m2Φ580×6500台116醇冷却器F=85m2Φ720×2900台117醇冷却器F=8.5m2Φ290×2900台118换热器F=86.5m2台119换热器F=12m2台120换热器F=4.2m2台3四、容器类1冷凝液闪蒸罐V=7m3Φ2000×2600台22醇收集罐V=13m3Φ2300×3600台13催化剂贮罐Φ430×1250台14分离器V=9m3Φ1800×430台15分离器V=0.8m3Φ860×1600台16粗酯罐V=13m3Φ2300×3600台27密封罐V=0.6m3Φ720×1550台38粗酯罐V=32m3Φ3150×4320台29分离器V=21m3Φ2900×3600台110分离器V=27m3Φ2300×6500台111水槽V=3m3Φ1450×1800台112轻组分接收罐V=9.5m3Φ1730×4320台113产品接收罐V=22m3Φ2900×3900台114液碱贮罐V=32m3Φ3170×4600台115低沸物贮罐V=115m3Φ5000×6500台116循环醇贮槽V=115m3Φ5000×6500台117贮罐台3五、机泵类1粗酯泵台32辛醇泵Q=20m3/hH=60m台33水泵Q=3m3/h
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