年产3000吨糠醛生产线建设项目可行性研究报告.doc

通辽市工程咨询中心 年产3000吨糠醛生产线项目xxxx化工有限公司年产3000吨糠醛生产线项目可行性研究报告通辽市工程咨询中心二O一一年八月8xxxx化工有限公司年产3000吨糠醛生产线项目可行性研究报告编制单位：通辽市工程咨询中心资质证书编号：编制人员： 王金山 经济师赵宏伟 注册咨询工程师 高级工程师刘英奎 高级工程师张锡金 高级工程师张明 高级工程师李晓艳 工程师 总 审 核：王金山 经 济 师目 录第一章 总 论1第二章 项目背景及建设的必要性6第三章 市场预测9第四章 建设规模与产品方案13第五章 厂址选择15第六章 技术设备工程方案22第七章 原辅材料、燃料动力供应37第八章 总图运输与公用工程40第九章 劳动安全、消防与节能47第十章 环境保护51第十一章 企业组织及劳动定员61第十二章 项目实施进度63第十三章 投资估算与资金筹措65第十四章财务评价71第十五章 社会评价86第十六章 风险分析89第十七章 研究结论与建议91第一章 总 论项目名称：年产3000吨糠醛生产线项目建设性质：新建项目承办单位：兴安盟绿园化工有限公司项目负责人： 贾经理建设地点：齐齐哈尔市富裕县 建设规模：年产糠醛3000吨。项目总投资与资金来源：项目总投资922万元。其中：项目固定资产投资522万元，全部由建设单位自筹；项目铺底流动资金 400万元，全部由建设单位自筹。建设期：1年一、承办单位概况旺缘糠醛厂于2011年在富裕县注册，企业注册资金1000万元，规划投资1500万元，建设生产3000吨糠醛生产线一条，厂址选择在富裕县。二、可行性研究报告编制依据与范围1、可行性研究报告编制依据（1）投资项目可行性研究指南（电力出版社）；（2）国家发改委、建设部颁发的建设项目经济评价方法与参数(第三版)。（3）国务院批准的产业结构调整目录(2005年本)。（4）国务院关于西部大开发若干政策措施的实施意见，2002年。（5）兴安盟行政公署兴安盟国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要，2006年。（6）国家现行的财会、税收政策。 （7）国家有关技术标准及规范。（8）建设单位提供的其它有关资料。2、可行性研究的主要范围 受项目承办单位的委托，我们会同上级有关部门和相关单位，对项目涉及的有关问题进行了认真的调查和分析，并在企业已有工作的基础上，根据当地的发展规划，按照建设项目经济评价方法与参数、投资项目可行性研究指南以及国家和行业的有关规定，编制了本项目的可行性研究报告。本可研报告编制范围包括：（1）项目建设的必要性（2）市场预测（3）建设规模与产品方案（4）厂址选择（5）技术、设备、工程方案（6）原辅材料、燃料动力供应（7）总图运输与公用工程（8）劳动安全、消防与节能（9）环境保护（10）企业组织与劳动定员（11）项目实施进度（12）投资估算与资金筹措（13）财务评价（14）社会评价（15）风险分析。三、项目概况1、拟建地点该项目拟在富裕县实施。2、建设规模与目标该项目拟建设年产3000吨糠醛生产线一条。3、主要建设条件（1）项目符合地区规划要求。是富裕县农业产业化重点发展地区，该项目已列入富裕县工业发展规划。（2）市场容量大。由于发达国家糠醛生产萎缩，逐渐退出糠醛及其制品市场，生产重心已转入发展中国家。我国一半以上糠醛产量供出口。无论在糠醛产能、产量及出口量上我国都居全球第一，成为糠醛及其加工产品的最大生产国。另外，随着糠醛及其制品应用范围的扩大，也为糠醛产品提供了更大的市场空间。（3）交通便利。“111”国道和省际大通道南北并列从东西贯穿辖区，富裕县隶属黑龙江省齐齐哈尔市。位于黑龙江省西部，嫩江中游左岸。距齐齐哈尔市65公里，距哈尔滨市350公里。地处东经124024、北纬471824。南与齐齐哈尔、大庆市毗邻，东与依安县接壤，西与甘南县隔江相望，北与讷河市相连。幅员4026平方公里。齐北、富嫩两条铁路在县城交汇，齐黑、碾北两条公路从县内通过，是齐齐哈尔市北部交通枢纽。公路、铁路、民航已构成立体交通网，便于人员往来和货物运输。（4）主要原材料及动力供应有保障。本项目主要原材料为玉米芯，富裕县是全国重要的商品粮基地，以盛产优质玉米而享誉国内外，玉米是这里的主栽作物，因此，原材料供应有保障，且电力充足。（5）厂址条件优越。项目厂址位于xxx，占地面积105亩（70000平方米）。厂区内地面较平整，交通便利，周边地区均为玉米产区，原料收购半径小，运输成本低。（6）环保技术水平先进。本项目拟采用国内先进、成熟的糠醛废水蒸发综合利用工艺，实现生产废水零排放。（7）项目投资及效益情况项目计划总投922万元，资金来源为企业自筹。项目竣工后，税后项目财务内部收益率为24.44，从财务评价和环保角度分析，项目是可以接受的。（8）主要技术经济指标本项目主要技术经济指标如表1-1所示。主要技术经济指标表表1-1序号项 目单位指标备注1建设规模1.1糠醛吨/年30002项目总投资万元9222.1建设投资万元5222.2铺底流动资金万元4003资金来源3.1企业自筹万元9224营业收入万元第3年5利润总额万元第3年6增值税万元7营业税金及附加万元8所得税前内部收益率%9所得税后内部收益率%10所得税前财务净现值万元ic=12%11所得税后财务净现值万元ic=12%12所得税前投资回收期年含建设期1年13所得税后投资回收期年含建设期1年14盈亏平衡点%第二章 项目背景及建设的必要性本项目以农产品的废弃物玉米芯为原料，加工生产糠醛，提高了农产品的附加值，符合国家关于当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录的批复中农产品的综合利用和传统产业规模化经营的政策。我国是农业大国、也是世界上糠醛生产大国，发展糠醛产业具有资源、技术、经济和市场等多种优势。由于我国的糠醛生产企业大多为中小型乡镇企业，糠醛产业的发展对繁荣发展农村经济、增加农村就业机会、增加农民收入起到了积极的促进作用。我国糠醛生产具有资源、技术、经济和市场等多种竞争力的优势，发展糠醛及下游产品生产具有现实和长远的利益。一、原料来源丰富。我国生产糠醛大多采用玉米芯为原料，约12吨原料生产1吨糠醛。我国是农业大国，玉米年产量1.1亿1.3亿吨，每年2000万吨的玉米芯，可供生产200万吨糠醛。甘蔗渣、麦壳和稻壳等其他资源还未利用，这些资源都是可再生资源，估计我国每年具有潜在的400万吨以上糠醛原料资源。二、技术成熟。我国现有的糠醛装置都采用1020立方米的衬耐酸材料的水解釜串联，工艺流程及设备相对简单，投资少、见效快、易于推广，适合于中小型企业。三、社会效益显著。我国的糠醛生产企业大多为中小型乡镇企业，对繁荣发展农村经济、增加农村就业机会、增加农民收入以及增加农村电力供应等都具有现实意义。生产糠醛的原料是可再生资源，以玉米一季产量500千克亩计，一亩地可产玉米芯100千克，按目前玉米芯市场价格500元/吨计，农牧民每亩地可通过玉米芯增加收入50元。四、下游产品需求旺盛。糠醛下游产品丰富，有待进一步开发，特别值得提起的是由糠醛可以直接生产四氢呋喃，聚四氢呋喃是生产氨纶及聚氨酯弹性体的原料之一，目前我国每年有10万吨以上的市场。山东圣泉股份有限公司已由俄罗斯引进气相法糠醛制四氢呋喃工艺，吉林前郭炼油厂也从美国penn公司引进液相法工艺。五、促进当地经济发展富裕县地处“中国玉米黄金带”北段的北方春玉米区，是国家商品粮生产基地。玉米是这里的主裁作物，被称作“铁杆庄稼”。全县玉米常年播种面积266.4万亩以上，占全市粮食播种面积的68.5。玉米产量达133.2万吨以上，占全市粮食产量的68.5。按富裕地区玉米平均亩产量及年播种面积，约10亩玉米可产玉米芯1吨。年产玉米芯27万吨。发展糠醛产业具有丰富的玉米芯资源。同时，富裕县属东北经济区，区位优势明显，资源富集，可为糠醛生产提供充足的电能、硫酸、纯碱等主要能源和化工原料，具有发展糠醛产业的组合型资源优势。项目的实施，符合国家西部大开发战略，符合振兴东北老工业基地开发战略，符合国家产业政策，符合富裕县实现资源大县向经济强县的跨越的发展战略。项目对于促进农业资源的转化，提高农业生产效益，增加农民收入，促进地方经济发展等具有积极的促进作用。第三章 市场预测一、产品名称、性能和用途糠醛(Furfural)又称呋喃甲醛，是杂环类有机化合物。分子式C5H4O2，无色油状液体，有类似苯甲醛的特殊气味。暴露在光和空气中颜色很快变为红棕色。易燃，易与蒸汽一同挥发。其蒸汽与空气形成爆炸混合物，爆炸下限21。微溶于水,易溶于乙醇、乙醚，比重1.161，沸点161.7，凝固点-36.5，闪点140C(闭环)，折光率l.5260，自燃温度600。糠醛是有机化工原料之一，可以制取顺丁烯二酸酐、已二酸、糠醇、四氢呋喃等；用它可以合成医药、农药、兽药；在合成树脂生产中可以用来生产呋喃树脂、糠醛树脂、糠醇树脂等；在助剂方面，可合成橡胶硫化促进剂、橡胶及塑料的防老剂、防腐剂等；还可用作溶剂。此外，糠醛在食品、香料、染料等工业中均有应用。糠醛是生产四氢呋喃。美国Penn公司有2万吨年的糠醛生产四氢呋喃装置，由于竞争力的问题于2001年停产，我国吉林前郭炼油厂已引进了该项技术，计划近年内开工建设2万吨年四氢呋喃装置。润滑油精炼过程中糠醛用做溶剂，可选择性地萃取出润滑油中不需要的芳烃和烯烃等不饱和烃组分，只留下饱和的脂肪烃和脂环烃，并减少了润滑油中硫及碳的残余量，杂质去除后改善了润滑油的黏度、色泽、耐氧化和热稳定性。目前我国大部分润滑油精炼装置仍采用糠醛作溶剂。此外糠醛还可用作从粗蒽油中提纯蒽的溶剂、松香脱包溶剂等。另外，糠醛化学性质活泼，可以进一步作为生产医药、杀虫刺、香料的中间体，例如生产糠酸、2一甲基呋喃、呋喃、乙酰丙酸等。8090的糠醇则消耗于呋喃树脂，此外还用于生产四氢糠醇。四氢糠醇主要用作专用溶剂和化学中间体，如农药溶剂、工业及家用清洁剂、脱漆剂等，其丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯可用作不饱和聚酯的反应单体，其最新用途是在电子工业中用其配制清洗剂，这可能成为四氢糠醇今后市场需求增长最快的领域。少部分糠醇用于生产摩擦轮用耐高温酚醛树脂粘结剂，例如汽车用刹车片等。此外糠醇还是生产香料、香味剂、医药、农药的中间体。糠醛主要下游产品应用如下：1、糠醇。糠醇是糠醛加氢产物中最重要的品种，主要用于制备呋喃树脂，用作汽车、拖拉机等内燃机铸造工业的粘合剂，以提高铸件质量和促进铸造过程的机械化和自动化。此外还可用作清漆、颜料的溶剂和火箭燃料，用于合成营养药物果糖酸钙的中间体乙酰丙酸等。2、富马酸及其二甲酯。糠醛经氯酸钾氧化可制得富马酸，再经甲醇酯化得到宫马酸二甲酯。富马酸主要用于生产不饱和聚酯树脂，其耐化学腐蚀、耐热性能好。富马酸二甲酯是国外20世纪80年代开发的一种高效、低毒、适用pH值范围广的新型食品和饲料防腐防霉保鲜剂，使用效果优于苯甲酸、山梨酸、脱氢醋酸、丙酸及其盐类防腐剂，可广泛用于食品、饲料、4E妆品、水果、蔬菜的防腐保鲜。3、糠酸。糠酸可由糠醛经空气氧化制得，主要用于合成四氢呋喃、糠酰胺和糠酸酯及其盐。在塑料工业中用作增塑剂、热固性树脂等，在食品工业中用作防腐剂，此外还可用作涂料添加剂及医药、香料等的中间体。4、呋喃。呋喃可由糠醛脱羰基制得。它主要用于有机合成，是生产药物呋哺丙胺、呋喃西林、呋喃坦丁和痢特灵的主要原料，也可以用来制备噻吩、吡咯、四氢噻吩、四氢呋喃、四氢吡咯等市场前景看好的化工产品。5、四氢糠醇。四氢糠醇又名四氢呋喃甲醇，是由糠醛在镍、铬、铜系催化剂存在下气相加氢制得，是一种重要的化工原料，可用于丁二酸、二氢呋喃、赖氨酸、吡喃和吡啶等的合成。四氢糠醇油脂无色，对光、热稳定性好，是聚氯乙烯的优良增塑剂；沸点高，难挥发，可用作树脂、涂料和油脂的溶剂，也可用作脂肪酸及一些药品的脱色脱臭剂。6、2一甲基呋喃。2-甲基呋喃由糠醛在Cu-Cr-AI催化剂作用下高温加压制得。它是重要的有机合成中间体，可制备戊二醇、乙酰丙醇、戊二烯以及酮类和甲基四氢呋哺等，也是生产维生素B1，生产磷酸氯喹和磷酸伯胺喹不可缺少的原料。此外，2一甲基呋喃也是合成食用香料2-甲基一5一酰基呋喃类、2一甲基-3-呋喃硫醇、2-甲基一5一烷硫基呋喃类的重要母体。二、市场预测目前，我国糠醛总产能约近30多万吨年，分布在近200多家生产企业。由于发达国家糠醛生产萎缩，逐渐退出糠醛及其制品市场，生产重心已转入发展中国家。我国一半以上糠醛产量供出口。无论在糠醛产能、产量及出口量上我国都居全球第一，成为糠醛及其加工产品的最大生产国。近几年，我国糠醛合计年出口量在6万9万吨左右，2004年15月出口量为27112.6吨，出口金额为2300.08万美元，主要出口到日本、韩国、美国、比利时、泰国、约旦、伊朗和土耳其等国及我国台湾。由于我国糠醛生产原料来源丰富，技术成熟，具有资源、技术、经济和市场等多种竞争力的优势，随着石油化工及糠醛深加工业的发展，世界糠醛需求量不断增加，又鉴于发达国家的糠醛工业下马，将糠醛工业的生产主要集中在发展中国家，我国作为农业大国，农作物废料来源丰富，糠醛工业发展前景广阔。12第四章 建设规模与产品方案一、建设规模根据当地资源情况以及企业财务能力、国内外的市场情况，确定生产规模为年产糠醛3000吨。使该公司成为富裕县糠醛生产基地。二、产品方案根据确定的建设规模，考虑市场导向，确定本项目产品方案如表41所示。产品方案表表4-1产品方案单位产品产量商品产量备注糠 醛吨30003000合计吨30003000三、原料标准1、玉米芯含水率：15%，最多不得超过25%；2、玉米芯破碎规格： 15-20mm；三、产品标准糠醛产品执行GB1926.1.2-88标准。具体标准如下表所示。糠醛产品标准(GB1926.1.2-88) 表4-2指标名称混指 标优级一级糠醛含量%99.0%min98.5%min酸度mo1/L0.008mol/Lmax0.016mol/Lmax水份含量0.05%max0.1%max密度%1.159-1.1611.158-1.161折光率（D20/20）1.524-1.5271.524-1.527总馏出量%99.0%max98.5%max终馏点170170残馏物%1.0%max-46第五章 厂址选择一、建设地点与地理位置本项目拟在富裕县建设。二、自然条件1、地形、地貌、地震富裕县域内地势东北高西南低，以冲击波状平原为主。平均海拔185米。厂址位于111国道北侧，地势比较平坦，地震基本烈度在6度以下。2、气候条件富裕县属中温带大陆性季风气候，四季分明，年平均气温2，年平均降水量427.4毫米。年平均相对湿度61%，年平均日照数为2742.8小时，有效积温2580度。3、工程地质与水文地质（1）工程地质项目区地质结构简单、主要是中生代火成岩和新生代第四纪冲积层。冲积层为填土，厚度为0.51米，下层为卵石层，厚度1011米，卵石层中局部有亚粘土薄层,分层极不规律，卵石层可作基础持力层，基本承载力一般600KPA。（2）水文地质条件境内有嫩江、乌裕尔河两条自然河流，北引、中引两条人工河流以及星罗棋布的自然泡沼。水量丰富，地下水流向一般为南偏东。地下水为中性水。以上自然条件对工程实施影响不大，但对工程施工和造价影响较大，由于科右前旗地处寒温带，全年施工期较短。同时雨季和风沙天气也会给施工带来诸多不便。另外，冻土深度大，冻深2.49米，路面结构厚度需考虑防冻要求，人工构筑物埋置深度也相对较大，而且冬季挖方困难，会使工程造价有不同程度的增加。三、社会经济条件1 、优惠的投资环境富裕县地处黑龙江省西部，嫩江中游左岸。南与齐齐哈尔（县城距齐齐哈尔市区65公里）、大庆毗邻，东与依安县接壤，西与甘南县隔江相望，北与讷河市相连。富裕县地处中温带，属大陆性季风气候，气候适宜，雨雪调顺，年平均气温2，无霜期130天，年平均降水量447.2毫米。富裕县资源丰富，沃野平畴，草原辽阔，牛羊成群。境内有嫩江、乌裕尔河两条自然河流，北引、中引两条人工河流以及星罗棋布的自然泡沼。主要有大豆、玉米、小麦、水稻、甜菜、马铃薯等农副产品；奶牛、肉牛、猪、羊、禽等畜产品；鲤鱼、鲫鱼、鲢鱼、鲇鱼、泥鳅等水产品；纤维、淀粉、饲用、药用等野生植物近400种；盛产羊草、龙胆草、芦苇等；河流石、石英砂、草炭土、矿泉水等矿产资源。富裕县交通便利，齐北、齐嫩两条铁路在县城内交汇，齐黑、碾北两条公路从县内通过，是齐齐哈尔北部交通运输枢纽。富裕县为了加快工业发展步伐，富裕县政府对投资者制定了优惠的政策，在投资运作中给予方便、简化手续；在规划区内土地使用上予以照顾，减少土地使用费；在税收上，对所得税实行优惠；对于建设和生产中用水、电、暖优先供应；协调金融部门予以资金支持等。这些政府优惠可使项目投资最大限度地发挥投资功能和提高投资效果。在项目投入后的运营上，政府对招商引资项目格外进行扶持帮助，做好疏通和协调工作，使招商引资项目尽快达到产业规模。富裕县社会安定、政治生活稳定、政府政策连续性强，这对于外来投资者都是具有吸引力的。2、经济条件2010年1-9月完成城镇固定资产投资11.8亿元，同比增长47.6%。其中建设项目投姿7.4亿元，同比增长14.5%；房地产投资4.4亿元，同比增长1.9倍。目前，富裕县社会和经济发展的基本现状是体制转换取得突破性进展，市场经济体制初步建立，经济实力明显增强，结构调整取得重大进展，产业结构、产品结构、技术结构、所有制结构和城乡结构进一步合理。基础设施建设步伐加快，城市功能明显增强，已经形成公路、铁路、航空 等多种运输形式的立体交通网络，电力、电信、邮政、供水以及安居工程、文化、娱乐、旅游设施建设步伐加快。人民生活明显改善，社会保障制度初步建立，最低生活保障、养老保险、医疗保险等社会保障制度初步确立。综合市场与专业市场相配套的市场网络已基本形成。富裕县辖区5个镇，5个乡，90个行政村，其中2个少数民族乡，22个少数民族聚居村。总人口27.94万人，其中非农业人口8.4万人。民族有汉、满、回、蒙、达斡尔、柯尔克孜等，以汉族为主。3 、人文环境条件在社会主义新农村建设进程中，富裕县根据中共中央国务院关于推进社会主义新农村建设的若干意见和富裕县20112016年建设新农村新牧区发展规划，结合富裕县经济和社会发展实际，深入贯彻2010年县委工作会议和全县经济工作会议两会精神，紧紧围绕社会主义新农村建设“二十字”方针，始终如一锁定“生产发展、生活富裕、生态良好”三大目标，优势优先，重点重抓，在求实、务实、落实上狠下功夫，全力推进工作部物质、精神、政治和生态“四个文明”建设进程，努力构建和谐稳定的社会主义新农村。本项目地区，从富裕县政府，到项目区附近的居民，对项目都给予热情欢迎和大力支持。群众支持率在90%以上。改革开发以来，富裕县地区也同全国一样，开放搞活、走向世界、封闭式的自然经济早已打破，热情欢迎外来投资者进行产业开发，共同繁荣富裕已深入人心。走出去，请进来，加大交流是加快发展的有效途径，这是大家一致的愿望。这里民风朴实，社会风气好，治安状况稳定。政府对社会治安综合治理措施力度大，各种犯罪发案率低，项目建设和经营有安全保障。4、主要筑路材料水源及施工条件富裕县筑路材料比较丰富，砂砾、水泥可在当地采购，水泥产自当地水泥厂。沥青需从盘锦购进，运输方式采用汽车运输。上述材料的数量和质量完全可以满足本工程需要。由于拟建占用占地大部分为荒地，不涉及房屋拆迁，施工场地非常宽阔。施工用水可从*河取用，施工用电可从*就近引入，施工条件良好。富裕县有着多年的工业项目建设和管理经验，具有一批技术水平高，实力雄厚的建设队伍、工程监理和管理人才、并在施工和管理方面积累了许多宝贵经验，同时施工设备配套，机械设备齐全，能够适应道路建设的需要。5、公共设施条件（1）给水项目区地下水资源丰富，且水质优良符合GB579485生活饮用水卫生标准。项目区用水由自备水井供给。（2）排水该项目生产污水采取不锈钢蒸发器处理，循环利用，达到零排放。生活污水设置化粪池沉淀处理。（3）供电：由东北电网调度供电。该项目用电，直接从供电主干线接入。（4）供热：该项目供热由该公司自行解决。（5）通讯条件项目地通讯设施齐备，网通、联通、移动、传呼服务网络覆盖全境。6、交通条件“111”国道和省际大通道南北并列从东西贯穿辖区，富裕县隶属黑龙江省齐齐哈尔市。位于黑龙江省西部，嫩江中游左岸。距齐齐哈尔市65公里，距哈尔滨市350公里。地处东经124024、北纬471824。南与齐齐哈尔、大庆市毗邻，东与依安县接壤，西与甘南县隔江相望，北与讷河市相连。幅员4026平方公里。齐北、富嫩两条铁路在县城交汇，齐黑、碾北两条公路从县内通过，是齐齐哈尔市北部交通枢纽。公路、铁路、民航已构成立体交通网，便于人员往来和货物运输。第六章 技术设备工程方案一、技术方案1、工艺技术选择糠醛蒸馏法精制按生产流程不同可分为间歇精制及连续精制两类，我国大部分糠醛厂采用间歇精制工艺，该流程具有设备结构简单，投资较少的特点，但有产品质量不稳定，不易实现生产过程的连续化和自动化弱点。采用连续精制，虽然建设投资较高，但产品质量好、稳定性强、易于实现生产的连续化和自控。国外以美国魁克麦片化工公司糠醛连续精制流程为代表，流程简便是其一大优点，但产品高沸点，杂质含量高，色泽深是其弱点。我国开发推广的连续精制流程，由塔釜采出液回收的糠醛接近理论值，可达99.99%，具有物料流失少、塔径小、投资少、能耗低等多种优点，几种方法产品质量对比见表6-1。三种糠醛精制流程产品质量对比表6-1 流程名称色度糠醛纯度%高沸点杂质%酸度mol/L甲基糠醛其他高沸物中国连续精制5- 999.60.22-0.29痕量-0.040.003-0.005美国魁克麦片化工公司连续精制12-1599.40.430.170.02中国间歇精制5-999.10.400.210.004-0.007本工程拟采用我国普遍推广的连续精制流程，使企业更具竞争力。2、主要工艺技术参数主要工艺技术参数表6-2序号指标名称单位定额备注1全年工作日天3002日工作班数班33粉碎粒度1.5-2.04配酸量35%5装锅密度Kg/m32406蒸汽压力Mpa0.87糠醛含量%95一级98.58糠醇含量%97一级97.03、 工艺技术选择和工艺流程简述（1）工艺技术选择我国当前糠醛生产采用直接法：n(C5H8O4)十nH2On(C5H10O5)n(C5H4O2)多聚戊糖 戊糖 糠醛玉米芯含有三种主要成分：纤维素、半纤维素和木质素、这三种主要成分的含量约占总原料的90%以上，纤维素、半纤维素经水解转化为相应的糖类，溶解于水，聚戊糖的水解和戊糖脱水这两个反应在同一个水解锅内进行，在一定温度和压力作用下水解成5%糠醛液体，称为原液，在水解锅内生成醛汽应及时放出锅外进行冷凝，以减少树脂化和缩合损失；将5%糠醛原液经初馏塔利用液体混合中各种组分沸点不同来达到分离成各个组分的方法蒸馏出含糠醛90-92%的毛醛(或粗醛)；经脱水塔分离出水份和低沸点组合，经精馏塔分离的高沸点物和灰分，生产出纯度98.5%糠醛。精馏塔底存留的高沸点物定时排入蒸馏釜内对残液进行蒸馏达到回收一定糠醛的目的，浓缩后的残液排放。玉米芯成分中木质素在水解过程中即不溶解也未发生质的变化，从水解锅中沉淀出来，被放出去，用做燃渣锅炉的主要原料。本工艺流程的特点是采用当前比较先进的连续精馏工艺，早期建的糠醛厂毛醛经精制釜一台设备完成脱水，去除低沸物、高沸物。间歇式精制，靠操作工人的眼睛视测判断糠醛质量，质量不易控制，特别是含水指标，反复率高，增加精制次数，糠醛精制得率低，工人劳动强度大。本流程精制设脱水塔、精馏塔、回收釜、靠设备保证产品质量，连续精馏操作，保证了产品质量，提高了精制率。玉米芯含水15%为好，最多不得超过25%，玉米芯破碎成15-20mm，去杂、破碎好坏影响出醛率，按玉米芯含水量配制水解前拌酸浓度；水解装锅要带汽装锅，增加装锅密度，并且予热原料；水解锅要串联操作，一是节汽，二是保持稳定的原液浓度，三是减少冷凝热负荷，要严格按照编制操作规程进行操作，确保最好产醛效果。脱水塔蒸出水和各种低沸物，如甲醇、丙酮，升温要慢，否则易跄黑醛，精馏塔温升不要过快和过高，否则易爆沸、易出高沸物，如甲基糠醛和树脂状物质溶入醛中，造成醛的干点过高，脱水精馏要严格控制真空度和塔内温度，确保两塔配合稳定连续工作。（2）工艺流程简述1） 原料制备玉米芯原料运进料场，用除土筛将其中泥砂杂物除去，送粉碎机将其粉碎至粒度小于2cm，由斗式提升机将物料提升至料仓，原料制备工艺见图6-3所示。粉尘粉尘粉尘装运筛土粉碎提升料仓废渣图6-3 原料制备流程图2） 水解废气废渣蒸汽玉米芯配酸拌酸水解锅冷凝储罐水解工艺见图6-4所示。图6-4 水解工艺流程图由斗提机将料仓内的玉米芯运到螺旋输送机，再溜入拌酸车，依次开启拌酸车、螺旋输送机。在拌酸车内存5%稀酸溶液（浓硫酸在配酸罐内配制为3-5Be稀酸），与玉米芯按固液比1:0.5进行搅拌，将拌酸后的玉米芯分配到水解锅的装料口待装料完毕，盖好锅盖通入蒸汽升温，在一定压力下进行水解反应生成糠醛，并定时排放不凝气体。几个水解锅为串联操作，应掌握好气压、时间，有秩序操作。拌料在水解锅内进行水解反应。这是制取糠醛的一道主要工序。玉米芯中的多聚戊糖以硫酸作为水解剂，经过水解成戊糖。戊糖再经过脱水环化生产糠醛。但以上两个反应在常温下不易进行，因此，在实际生产中采用高温高压的方法。一般在生产中采用的温度为145-230，蒸汽压力为49.03104巴。水解出醛时间(反应时间)要6小时，前3小时为串出时间。若蒸汽压力为98.06104巴(10千克/厘米2)时，反应时间可缩短为1小时。水解反应后生成的糠醛应该立刻用蒸汽把它吹出来，以免发生副反应。在水解过程中，蒸汽中的糠醛是不均衡的，因此在水解操作中要根据含醛量的变化而调节蒸汽。出醛量高时，气门开大，出醛量少时，气门开小。水解反应式如下：聚戊糖水解生成戊糖：戊糖脱水生成糠醛：当物料达到反应温度后开始排放醛汽，一部分醛汽先送入初馏塔釜作为加热介质，多余的醛汽直接进入冷凝器，冷凝后的稀醛液流入贮罐以备精制加工用。水解结束后，关闭蒸汽阀、醛汽阀，然后打开排空阀，将锅内废渣排出。水解后醛汽经汽渣分离器，过滤出醛渣后热气体经塔釜内加热釜液，随后回到原液冷凝冷却器，冷却后原液进入原液罐，原液由位差进入蒸馏塔，进塔温度80-90，塔底废水连续排放，塔顶醛汽温度98.5-99，进入冷凝冷却器，冷却后的粗醛进入分醛罐，分醛温度45-55，分层后水层回流入蒸馏塔，醛层入毛醛贮罐待用。蒸馏的目的是浓缩稀糠醛溶液，从而提高糠醛的浓度。稀糠醛溶液从蒸馏塔的中部进入，塔底用间接蒸汽加热。糠醛和水的共沸点较低，容易蒸发。稀糠醛溶液经过蒸发，蒸汽就从蒸馏塔浮阀的缝隙冒出，分成许多水气泡进入上层塔板，而上层塔板上多余液体就由溢流管回流至下一层。如此反复进行，经过多次蒸发而浓缩的馏分由塔顶引出。残液从塔底部排出。3） 精制水解后的稀醛液一般含糠醛4-6%，并含有以醋酸为主的多种杂质，将其送进初馏塔提浓，分离出大量有机酸和其它高沸点馏分(甲基糠醛、四氢糠醇、树脂类等)，蒸出的粗糠醛经冷凝器、分醛罐冷却分离水后，加入碳酸钠溶液（10%）中和，进一步除去其中残留的乙酸等有机酸。中和所用碱液在化碱计量罐中配置好，加碱量为要中和毛醛总量的0.3-0.4%，碱液罐中配碱浓度10-13%碱液，搅拌中和20分钟，静置1小时。净化（中和）后的醛汽送精馏釜进行深度脱水，并除去低沸点馏份(甲酸、甲醇、丙酮、乙醛)。蒸出的低沸点馏分及醛水共沸馏分，贮于头馏分贮罐中，待馏出液由乳白色转向清澈透明时，取成品糠醛，贮入成品罐。定期由头馏分贮罐回收醛层，进行再蒸，水层定期洗涤精制釜用。精制工艺见图6-5所示。糠醛精制工艺流程图6-5高沸物废气残渣醋酸钠碱液10-13%废水回流废气稀醛初馏塔冷凝器分离罐成品冷凝器精馏釜中和头馏罐废水池4） 结晶醋酸钠回收设计对醛汽进行了回收，生产醋酸钠。醋酸钠生产是采用汽相中和法，将糠醛生产醛汽中的醋酸用12-13%的纯碱溶液中和，汽液相在旋风分离器中分离，得到17%左右的醋酸钠稀溶液，经真空蒸发浓缩、活性炭脱色、板框压滤及二次蒸发浓缩后，得到结晶液，最后经离心机分离出三水结晶醋酸钠成品，生产流程见图6-6所示。废活性炭Na2CO3醛汽旋风分离真空蒸发浓缩脱色醋酸钠离心分离结晶液板框压滤二次蒸发浓缩废水图6-6 醋酸钠回收工艺流程图5）生产控制为确保产品质量、设备安全运行，对各工序的工艺参数如压力、真空度、温度、流量、液位一律采用就地控制，对工艺参数要求控制严格的部位，如蒸馏顶、精馏塔的温控指示，选用灵敏可靠的数字温度显示仪，显示瞬间温度状况及温度升降情况，以便及时调整蒸汽量，使两塔配合好，保证连续精馏正常进行。二、设备方案详见主要生产设备明细表6-3。主要生产设备一览表表6-3序号名 称规格及技术条件主要材质数量价格（万元）备注1粉碎机处理量：10t/h玉米芯， 筛孔1520mmQ235-B1用户自购2斗式提升机提升量；12t/h H=24米Q235-B1用户自购3风机Q235-B1用户自购4配酸机LS450 L=2000pvc1用户自购5螺旋输送机LS400 L=2000Q235-B16皮带输送机处理量：12t/h玉米芯1用户自购7水解锅V=15m38压力容器8快开阀、直管350不锈钢/ Q235-B89过滤器800 不锈钢1压力容器10料仓V=15m3Q235-A1现场制作11粗馏塔1100/1800不锈钢112精馏塔700/1600不锈钢/ Q235-B113水解气冷凝液罐1500不锈钢114醛水分离器800不锈钢115粗醛计量罐800304116真空罐1000Q235-B1负压操作18精醛计量罐1200Q235-B2负压操作21进料罐800Q235-B2带搅拌22稀液罐1200Q235-B124中和罐1500304125静止罐 1000Q235-B126碱液罐800Q235-B127浓酸液罐1600Q235-B128粗醛罐20004000Q235-B129精塔冷凝器F=60m2304/3211列管式30粗塔冷凝器F=160m2304/3211组列管式31水解气冷凝器F=160m2304/3211组列管式32汽包4001800202压力容器33配酸搅拌罐V=3m3PVC1带搅拌36精醛储罐V=10m3Q235-B137进料泵IH50-32-250 Q=3.2m3/h H=20m1用户自购38进料泵IH50-32-160 Q=7.5m3/h H=30m1用户自购39循环水泵IS125-100-250A Q=100m3/h H=50m1用户自购40进碱泵IH50-32-250 Q=7.5m3/h H=32m1用户自购41真空泵W3 Q=200m3/h -0.095MPa2用户自购一非 标 设 备 合 计195二废水处理设备1套96三外购及现场制作设备35参考价四阀 门、管道、弯头、平台、辅助件1套35参考价五电 器 控 制含变压器1套20参考价六安装费1套25参考价七设计、调 试 费10参考价八保 温、水解锅衬里 16参考价九锅 炉6吨x3台90参考价