年产5000吨乙酸、丙酸生产项目可行性研究报告.doc

目 录1 总论11.1项目概论11.2项目提出的背景和建设必要性21.3可行性研究的依据及原则31.4项目研究的范围51.5项目概况及主要技术经济指标61.6可行性研究的结论72 市场分析及预测92.1产品用途92.2国外醋酸的生产和消费概况92.3国内醋酸的生产和消费概况112.4市场分析结论133 建设地点及场址选址143.1场址选择143.3社会经济条件163.4交通运输条件173.5公用设施条件184 技术方案、设备方案及工程方案194.1建设规模194.2工艺技术方案204.3主要设备方案294.4自动控制314.5工程方案315 原材料、燃料消耗供应345.1主要原（辅）材料供应345.2燃料、动力供应366 总图运输及公用工程386.1总图运输386.2运输396.3公用工程407 环境影响评价457.1执行环境质量标准及排放标准457.2项目选址合理性分析467.3环境污染治理467.4施工期环境影响468.5营运期环境影响分析468 节能措施498.1用能标准及节能设计规范498.2节能原则498.3产品综合能耗指标及分析508.4主要节能措施518.5节能管理措施538.6项目节能综合评价539 劳动安全卫生与消防549.1劳动安全卫生549.2消防5710 组织机构与人力资源配置6010.1组织机构6010.2劳动定员6110.3人员培训6211 项目实施进度6311.1建设工期6311.2项目实施时期各阶段进度安排6311.3项目实施进度计划表6312 项目招标方案6512.1编制依据6512.2招标原则6512.3建设项目招标范围及招标组织方案6612.4招标程序6712.5评标委员会的人员组成和资质要求6813 投资估算与资金筹措7013.1投资估算7013.2资金筹措7213.3资金使用计划7214 财务评价7414.1财务评价分析说明7414.2成本费用估算7414.3利润的估算7614.4财务评价7715 综合效益分析8015.1项目经济效益分析8015.2项目社会效益分析8016 结论与建议8216.1结论8216.2建议82附表1：项目投资估算及财务分析表附图1：项目地理区域位置图2：厂区平面布置图附件：可行性研究咨询委托书25 1 总论1.1项目概论1.1.1项目名称年产5000吨乙酸、丙酸生产项目1.1.2项目承办单位项目承担单位：#新材料有限公司项目负责人：联系电话：#新材料有限公司成立于2016年9月，注册资金2000万元，注册地址位于#高新区化工产业园区内，是一家专业从事新材料和化工产品开发、生产、销售的现代化企业。企业将采用先进技术和生产工艺组织生产，并配备完善的环保和安全生产设施，具备科学的质量管理保证体系控制产品质量，按照国际领先的产品质量标准进行产品质量检测。拟新建的年产5000吨乙酸、丙酸生产项目规划占地30亩，目前项目的各项前期手续正在有序办理中。1.1.3项目建设地点#高新区化工产业园区1.1.4项目建设性质 新建1.1.5可行性研究报告编制单位编制单位：工程咨询资格证书编号：资质等级：发证机关：国家发展和改革委员会1.2项目提出的背景和建设必要性化学工业是国民经济的重要部门之一，在经济发展中举足轻重。化工生产总值一般占国民生产总值的5%-7%，占工业总产值的7%-10%，列于各工业部门的2-4位。世界化学工业的发展速度超前于工业平均增长速度。化学工业的发展反映了人类对化工产品的需求日益增加，化学工业在人类社会生活中的作用愈来愈重要。化工产品渗透到人类衣、食、住、行的各个领域，从化纤服装到塑料制品；从性能各异的食品添加剂、果蔬保鲜剂到用途广泛的卫生用品及医用高分子材料；从室内装饰材料到新型轻质的建筑材料；从家用商品到海、陆、空各种交通工具使用的轮胎、板材、管类等橡胶制品，都是由化工提供的原料制成。乙酸又叫醋酸、冰醋酸，是一种重要的有机化工原料，是制造醋酸乙烯、醋酐、氯乙酸、醋酸酯和对苯二甲酸等的主要原料，广泛用于化工、合成纤维、医药、食品、纺织、电子等领域。全球乙酸（醋酸）的需求将以年均4.4%的速率增长，亚洲地区醋酸的需求量年均增长速率为8%以上。我国醋酸主要用于生产醋酸乙烯、对苯二甲酸、醋酸酐、醋酸酯、氯乙酸等化工产品。丙酸是化工生产的重要中间体，并且在农药、食品、塑料等的生产中均有广泛应用。饮用水中丙酸的允许浓度为1/L以下，易燃。丙酸可反应生成盐、酯、酰氯、酰胺、酸酐等，还可发生氯化反应、缩醛反应及羧基还原反应。我国丙酸消费结构中60%用于谷物和饲料保存剂、食品保鲜剂，20%用于除草剂敌稗和禾乐灵等的原料，20%用于生产香料和香精等，目前我国丙酸需求迅猛增长，未来数年这种增长趋势将会继续。#新材料有限公司在#高新区化工产业园区内，依托鲁西化工集团生产的部分废料作为原材料，采用有竞争力的技术建设年产5000吨乙酸、丙酸项目，是对资源的合理利用，有助于提升国内醋酸行业的整体竞争力。该项目的建设有利于促进山东省化工产品的结构调整和经济的增长。1.3可行性研究的依据及原则1.3.1可行性研究的依据（1）#新材料有限公司与工程咨询单位签订的可行性研究报告编制委托协议（2）国家、行业和地区颁发的法律、法规和设计规范、标准（3）厂方提供的关于本项目的原始材料及数据（4）国家发改委投资项目可行性研究指南（5）国家发改委建设项目经济评价方法与参数（第三版）（6）产业结构调整指导目录（2011年本）（2013年修正版）（7）#市国民经济和社会发展“十三五”规划纲要本报告本着实事求是的原则，对项目的要素进行认真的、全面的调查和详细的测算、分析、论证。 在确保设备的先进性、适用性、可靠性的前提下，尽量节省建设投资，降低工程造价，缩短建设周期，提高经济效益。 本报告力求内容完善、文字简练、文件齐全。1.3.2编制原则在本工程项目设计中，遵循创新、先进、可靠、实用、效益的指导方针。保证本工程技术先进、质量优良、保证进度、节省投资、提高效益，充分利用实践经验，实现降低成本、提高经济效益的目标。本工程具体设计原则：1、贯彻执行国家基本建设的方针政策，采用国内成熟的有机硅单体生产技术，吸收国内外先进经验，提高有机硅产品品质，保证装置长周期安全稳定运行。2、 工厂总平面布置充分考虑东阿县鲁西化工工业园区现有用地的总体布局和周围拟建装置情况，因地制宜，合理布置，留有发展余地。3、 在满足生产安全的前提下，采用经济、合理的设计方案，节约工程投资，节省占地。装置采用露天和半露天布置，充分体现“五化”（一体化、露天化、轻型化、社会化、国产化）的要求。4、 充分依托#高新区化工产业园区已有公用工程及辅助设施条件，优化设计方案，节省工程投资。5、 严格执行国家和地方消防、环境保护、劳动安全卫生法律和法规，建设既符合消防安全要求又清洁环保的现代化工厂。6、 环保措施与主体工程同时设计、同时施工同时投产和使用。治理工艺要落实可靠，排出物必须符合国家及地方的污染物排放标准，并尽可能综合利用。贯彻“安全生产，预防为主”的方针，确保装置符合职业安全卫生的要求，保证职工的安全和健康。（7）技术规范、标准动力机器基础设计规范（GB 50040-96）建筑设计防火规范（GB50016-2006）建筑物防雷设计规范（GB 50057-2010）工业企业噪声控制设计规范（GBJ 87-1985） 工业自动化仪表工程施工及验收规范（GBJ 93-86）电气设备安全设计导则（GB/T 25295-2010）工业企业采光设计标准（GB50033-91）机械设备安装工程施工及验收通用规范（GB 50231-2009）1.4项目研究的范围根据项目单位委托要求，本项目可行性研究的范围主要是：（1）市场分析和预测（2）场址选择（3）工程技术方案（4）原材料、燃料消耗与供应（5）总图运输与公用工程（6）环境影响评价和节能、节水措施（7）劳动安全卫生与消防（8）组织结构与人力资源配置（9）项目实施进度和招标方案（10）投资估算和财务评价1.5项目概况及主要技术经济指标1.5.1项目主要建设内容及规模本项目选址于#高新区化工产业园区内，规划占地面积20000平方米（30亩），总建筑面积20040平方米，包括新建生产厂房、辅助车间、综合办公楼、管理用房、职工餐厅等；并引进安装国际先进的生产装置、管道设施，满足安全、绿色生产的要求，根据项目的设计生产能力，预计投产后可实现年产主产品乙酸4400吨、副产品丙酸600吨的生产规模。1.5.2投资概算及资金来源项目计划总投资8930.9万元。其中建设投资8657.3万元，主要包括建筑安装工程费、设备购置费、工程建设其他费、预备费；铺底流动资金273.6万元。资金来源：全部由项目承办单位自筹资金解决。1.5.3主要技术经济指标表1-1 主要技术经济指标表序号指标单位数量备注1项目占地总面积平方米20000折合30亩2总建筑面积平方米200403生产规模3.1主产品：乙酸吨44003.2丙酸吨6004能耗4.1其中：年耗蒸汽量t3900 年耗水量m326039.24.2年耗电量万度72.385项目定员人606项目总投资万元8930.96.1其中：建设投资万元8657.36.2 铺底流动资金万元273.67财务数据7.1年销售收入万元3328.07.2年利润总额万元1213.8正常年7.3投资利润率%13.59正常年，税前7.4财务内部收益率%15.41税后7.5投资回收期年8.09税后8建设期年11.6可行性研究的结论（1）该项目符合国家有关产业政策，符合本地区的行业规划和地区规划，并且该项目市场前景广阔。（2）该项目技术方案合理、技术成熟、工艺科学、操作方便。经考察论证分析，项目切实可行。（3）通过各项污染物治理措施，能够实现项目生产过程基本无污染，对环境影响不大。（4）本项目总投资8930.9万元，其中项目建设投资8657.3万元，铺底流动资金273.6万元；建成达产后企业每年可创销售收入3328.0万元。（5）本项目在投资收益率、盈利性等方面均有较好的指标。正常年利润总额为1213.8万元，税前内部收益率为15.41%，税后内部收益率为11.79%，总投资收益率为14.09%，以上各项指标表明了本项目获利能力很强。（6）从盈亏平衡分析看，项目生产能力达到设计能力的53.91%就可保本，故该项目风险不大，从敏感性分析表明，项目具有一定的抗风险能力。综上所述，该项目的建设符合国家产业政策，同时具有显著的经济效益和社会效益，因此该项目的建设是可行的。2 市场分析及预测2.1产品用途醋酸是一种重要的有机化工原料，是制造醋酸乙烯、醋酐、氯乙酸、醋酸酯和对苯二甲酸等的主要原料，广泛用于化工、合成纤维、医药、食品、纺织、电子等领域。全球醋酸的需求将以年均4.4%的速率增长，亚洲地区醋酸的需求量年均增长速率为8%以上。我国醋酸主要用于生产醋酸乙烯、对苯二甲酸、醋酸酐、醋酸酯、氯乙酸等化工产品。2.2国外醋酸的生产和消费概况2.2.1生产能力及产量国外醋酸的生产方法主要有甲醇羰基合成法，约占总生产能力的60，乙醛氧化法工艺约占总生产能力的25，其它还有丁烷液相氧化法和乙烯直接氧化法，约占总生产能力的15。 2010年达到全球醋酸的生产能力约为1700万t/a，预计到2002年达到900万t/a。世界最大的五大生产商分别为Celanese、BPAmoco、Daicel、Acetex和Millennlun1公司，其所拥有的生产能力已超过世界总生产能力的80，且还有进一步加强的趋势。美国是世界上最大的醋酸生产国，2010年醋酸生产能力为650万t/a，占世界总生产能力的35%，四大醋酸生产商分别是Celanese、East-man、Millennium和Sterling公司，Celanese公司是美国最大的醋酸生产商，该公司在Texas州的Clear Lake装置也是世界上最大的生产装置，生产方法是甲醇羰化法，目前的生产能力为100万t/a。该公司的另一套生产装置也在Texas州的Pampa地区，生产能力为50万t/a。 2010年末，西欧地区的醋酸生产能力为365万t/a，占世界总生产能力的21.5。BP化学公司是该地区的最大生产商，2010年底，该公司在Hull地区的装置生产能力已达到85万t/a。预计2015年西欧地区的醋酸生产能力将增长到450万t/a。日本有三大醋酸生产商，2010年的醋酸生产能力达到150万t/a。协同醋酸（Kyodo Sakusan）是日本最大的生产商， 2010年的生产能力达到65万t/a。韩国三星BP装置生产能力为60万t/a。2.2.2需求状况及预测2014年全球的醋酸需求为2100万t，2010年前，醋酸需求的年均增长率将达到3.5%，预计2020年的消费需求为2400万t。醋酸主要消费在醋酸乙烯、PTA溶剂、醋酸纤维素和醋酸酯等领域。醋酸乙烯是最大的消费领域，约占总消费量的48%。PTA溶剂方面的需求增长最快，年均增长率为4.9%。2014年美国国内的醋酸消费量超过630万t，美国醋酸的消费市场较为发达且非常成熟，醋酸乙烯约占国内醋酸需求的60，广泛用于生产维纶、聚乙烯醇、乙烯基共聚酯、粘结剂和涂料等。预计2020年美国的醋酸需求将达到800万。 西欧地区的醋酸消费结构与美国不尽相同，用于生产醋酸乙烯的醋酸消费量只占醋酸总消费量的35，2014年该地区的总需求量为360万t。2010年日本国内的醋酸需求为130万t，预计20102020年的年均增长率为1.7。据估计，2010-2020年东南亚地区的醋酸需求将以年均5.3的速度增长，2020年将达到350万t，成为世界上醋酸消费增长最快的地区。美国和日本是传统的醋酸出口国，而西欧和东南亚地区是传统的醋酸进口地区，但随着扩能改造及几套大型醋酸生产装置的建成投产，世界醋酸的供需状况将发生全方位的变化。2.3国内醋酸的生产和消费概况2.3.1生产概况1953年，我国上海试剂一厂以乙醇乙醛氧化法建成工业装置，开始进行醋酸生产。1958年，吉林化学工业公司2万吨/年乙炔乙醛氧化法醋酸装置投入生产，此后，先后建成了一批以乙醇为原料的小型醋酸装置。1977年，上海石化总厂引进乙烯制乙醛装置，国内自行设计配套的3.5万吨/年醋酸装置开始运行，开辟了国内醋酸生产原料新来源。80年代，吉林、大庆、扬子三套7万吨/年乙烯乙醛氧化法醋酸装置相继建成，大大提高了我国醋酸生产能力。1993年，上海吴泾化工厂引进10万吨/年Monsanto低压甲醇羰基合成法技术和主要设备签约，1996年8月建成投产，标志着我国醋酸生产技术进入了一个新阶段。四川维尼纶厂（15万t/a）和镇江化工厂(10万t/a)以甲醇为原料的碳基合成法装置也已先后建成投产，目前我国的醋酸生产能力约360万t/a。2.3.2消费和市场预测近几年我国冰醋酸消费构成情况大致是：醋酸乙烯和聚乙烯醇等消费约占冰醋酸总消费量的20%左右，对苯二甲酸占18%，醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙腈等占15%，染料占14%，醋酸酐占8%，医药占10%，其它占15%。从部门来看，化学工业是消费冰醋酸最多的行业，约占总消费量的70%以上。轻纺工业是另一消费冰醋酸的大户，主要用于生产聚乙烯醇、对苯二甲酸、醋酸乙烯、针织印染等，前几年这些产品大多销势不旺。纺织工业经过深化改革，市场复苏，全行业实现了扭亏为盈，带动了以聚乙烯醇为原料的纺织浆料的生产，聚乙烯醇需求增加。国内经济的好转，拉动了房地产业投资增长，商品房销势好转，装修形成一般潮流，对粘合剂等需求增加，因此去年醋酸乙烯的销势看好。我国醋酸乙烯生产能力约200万吨年，需冰醋酸约60多万吨年。对苯二甲酸主要用于聚酯树脂生产，我国产不足需，进口数量较多。近几年我国已建成、拟建一批对苯二甲酸生产装置，冰醋酸的需求会进一步增加。冰醋酸在医药工业主要用于生产退热冰、扑热息痛等。预计20102020年，预计我国醋酸需求量每年增加约20万吨。2.3.3进出口情况 随着我国经济持续高速增长，各相关行业对冰醋酸的需求不断增加，产量不能满足市场需要，因此每年都有不同数量的进口。近两年我国冰醋酸产量大幅增加，进口虽有减少，但数量仍较大。2.4市场分析结论综上所述，醋酸作为重要的化工材料在诸多领域有着广泛的应用，价格近些年相对稳定，市场前景较为广阔，项目的生产能够取得一定的经济效益。3 建设地点及场址选址3.1场址选择本项目建设场地位于#高新区化工产业园区内。项目规划用地面积为20000平方米（30亩），符合国家土地政策和高新区的用地规划要求，临鲁西化工集团的厂区，周边公用动力设施配套齐全，引入的生产线运行良好，场地各项建设条件基本可以满足本项目建设需要，项目选址合理。#高新区化工产业园是#市打造的以煤化工、盐化工、氟硅化工类化工新材料以及精细化工、医药化工为特色的国家新型化工基地，园区规划用地规模17.95平方公里，位于#高新区。以高新发展、内引外联等产业发展模式为指导，产业多元发展，构建以高端化工为主，以高端装备制造为辅，以研发、物流为配套的综合性高端产业体系，打造以煤化工、盐化工、氟硅化工类化工新材料以及精细化工、医药化工为特色的国家新型化工基地。作为综合性化工产业园区，目前产业园区已初具规模，已形成年产330万吨化肥和400万吨化工产品的生产能力，年制造化工装备容器10万吨。园区水、电、汽、环保、消防等公用工程设施齐全，为项目建设奠定了良好的基础和保障。2020年计划实现销售收入1000亿元。3.2建设条件（1）地理位置#高新技术产业开发区位于#市区东部，与主城区隔徒骇河相望。#高新区成立于2008年，2013年7月与经济技术开发区分设管理，辖九州街道、许营镇、顾官屯镇和韩集乡，206平方公里，142个行政村，10.9万人，辖区内水、电、汽、暖等基础设施完善，基本实现九通一平的标准。#高新区是#市委、市政府着力打造的高新技术产业聚集区，全市科学发展的先行区，转调创的主阵地和对外开放的主窗口。高新区坚持科学规划、绿色发展的原则，围绕节能环保、电子信息、新材料及新能源、高端制造业、生物科技五大高新产业，着力把高新区打造成“科技新城、创业新城、产业之城”。（2）地势地形高新区的地貌是微波起伏、类型不同的黄泛冲积平原。总趋势是由西南向东北倾斜，平均坡降为1/7000-19000。拟建场区地形平坦，地貌类型单一，地层结构简单，分布连续，厚度稳定，物理力学性质均匀，地层承载力较高，无不良地质现象分布，场区稳定性良好，适宜建筑物的建设。（3）气候概况区域属温带半湿润气候区，具有四季变化分明，降水集中等特点。年平均气温13.3度，年平均无霜期196天，结冰期103天，年平均降雨量582.1mm，多年平均水面蒸发量1280 mm，年平均日照时数2663.3小时，相对湿度63%，最大冻土深度0.5米，最大日降雨量273.7mm日，最大雪压176Pa。全年各风向频率为偏南风最多达30-40。其次是北到东北风频率占20-30，大风日数以春季最多，主导风向为东南和东北。全年平均风速3.4-3.9米秒，最大风速23.2米秒，最大瞬时风速35米秒，最大风压336Pa，最大瞬时风压765Pa。3.3社会经济条件以高新区管委为圆心，半径5公里范围内有60余万人在这里居住。按照#市2013-2030年总体规划，#规划中心城区东至新东外环、西至德商高速、南至新南外环、北至北外环。到2015年中心城区将建成“双百大城市”，2030年前中心城区达到207平方公里，人口180万人。#高新区秉承科学发展、绿色发展的原则，确定了全市高新技术产业聚集区、科技创业示范区、高端人才集聚区，科学发展的先行区和对外开放主窗口的发展定位，按照既要稳扎稳打，又要只争朝夕的要求，致力打造冀鲁豫三省交界处独具特色的“科技新城 创业新城 产业新城”，在科学发展、跨越发展的道路上阔步前行。#高新区以打造创新型高新区为目标，强化自主创新基础设施，区内拥有国家级高新技术创业服务中心、国家级企业技术中心，省级以上企业技术中心，省级以上工程技术研究中心，省级“一企一技术”研发中心和创新企业，博士后科研工作站等公共服务平台，为加快转变发展方式，构建富有竞争力的区域创新体系提供重要支撑。 #高新区以战略性新兴产业作为突破口，集聚发展化工新材料、高端制造、生物医药、节能环保等高新产业，着力打造先进、绿色、现代的五大园区，即以#高新生物技术研发中心、博奥克生物科技、华胶饮品为主的生物园区；以环保产业园、天翔数据采集器及模拟人、诺伯特机器人、宏运达电梯等为主的高端制造业园区；以上市公司鲁西集团建设为主建设的化工新材料千亿产业园；以及位于高新区核心位置的九州洼水文化公园和古漯园区，以#大学为依托建设鲁西大学科技城园区。五大园区全力推进、竞相发展。自2013年7月到2014年10月份，高新区成立16个月以来，已建设86个项目，平均6天一个项目在这里入驻。2014年以来，高新区财政收入增幅始终保持在40%以上，税收增幅保持在42%以上，税收占比在85%以上。3.4交通运输条件#高新技术产业开发区既背靠经济发达的东部沿海地区，又面向市场广阔、资源丰富的中西部内陆省份，处在东西部经济、技术、信息和文化交流的结合部。这里坐享#交通优势，已经建成的京九铁路和胶济邯铁路、德商高速和济聊馆高速形成两个“黄金大十字”；已经国家有关部委和山东省政府批准的5条铁路、3条高速公路、2条航道、1个机场及1个港口即将动工建设；贯穿高新区的济聊一级路将#到省会济南的距离缩短为73公里；项目所在厂区位于高新区化工产业园内，距京九线#火车站25km，距济邯铁路15km，距济馆高速公路12km，交通方便，项目所选场址交通条件良好，完全可以保证本项目生产设备、大宗原材料及成品的运输。3.5公用设施条件（1）供水：项目用水均采用高新区化工产业园区内的自来水管网，由目前周边供水管网接入。（2）排水：企业外排达标生活污水经厂区污水处理设施处理后排至市政污水管网，雨水由厂内雨水系统排入市政雨水管网。（3）供电：本项目所需电力由高新区供电所供应，可以满足本项目建设与生产的需要。（4）通讯：当地通讯设施较为完善，拥有程控交换等现代化通讯设施和技术，并通过国内、国际直播及有线、无线电话，用户可直播国内各大中城市和世界170多个国家和地区，可以满足本项目对外通讯的需要。4 技术方案、设备方案及工程方案4.1建设规模4.1.1生产规模结合项目的市场情况选择建设乙酸、丙酸及丙酸钙生产项目。生产装置年工作天数250天，实现年产乙酸4400吨、丙酸600吨。1、主产品：乙酸：也叫醋酸、冰醋酸，化学式CH3COOH，是一种有机一元酸，为食醋内酸味及刺激性气味的来源。纯的无水乙酸（冰醋酸）是无色的吸湿性液体，凝固点为16.7，凝固后为无色晶体。尽管根据乙酸在水溶液中的解离能力它是一种弱酸，但是乙酸是具有腐蚀性的，其蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。醋酸是一种重要的有机化工原料之一，是制造醋酸乙烯、醋酸酐、氯乙酸、醋酸酯类和对苯二甲酸等的主要原料，广泛用于化工、合成纤维、医药、食品、纺织、电子等领域。2、副产品：丙酸：无色透明带刺激气味的液体，溶于水。丙酸是化工生产的重要中间体，并且在农药、食品、塑料等的生产中均有广泛应用。饮用水中丙酸的允许浓度为1/L以下，易燃。丙酸可反应生成盐、酯、酰氯、酰胺、酸酐等，还可发生氯化反应、缩醛反应及羧基还原反应。（2）建设规模本项目规划占地面积20000平方米（30亩），总建筑面积20040平方米，包括新建生产厂房、辅助车间、综合办公楼、管理用房、职工餐厅等；并引进安装国际先进的生产装置、管道设施，满足安全、绿色生产的要求。4.2工艺技术方案4.2.1国内外乙酸工艺技术概况 现代工业生产乙酸（醋酸）的方法主要有三种： 乙醛氧化法 饱和烃液相氧化法 甲醇羰基合成法1、乙醛氧化法乙醛生产使用的主要原料有乙炔、乙醇和乙烯，因而按原料又可将乙醛氧化法分为：乙炔乙醛氧化法、乙醇乙醛氧化法和乙烯乙醛氧化法。乙炔乙醛氧化法生产醋酸，是先用乙炔水合法制取乙醛，而乙醇乙醛氧化法或乙烯乙醛氧化法是先将乙醇或乙烯氧化成为乙醛，制得的乙醛再氧化成为醋酸。乙醇乙醛氧化法在1930年开始工业化运行。1961年乙炔乙醛氧化法开始工业化生产。 60年代，随着石油化学工业的大力发展，开始采用乙烯乙醛氧化法生产醋酸，目前，在乙醛氧化法中，乙烯路线占主导地位，而乙炔路线基本淘汰。2、饱和烃液相氧化法饱和烃液相氧化法主要有正丁烷和石脑油两种路线。原料正丁烷或石脑油液相氧化成醋酸、甲酸、丙酸等，氧化产物经多次分离精馏得产品醋酸，副产甲酸、丙酸等。1952年，美国Celanese公司建成了第一套丁烷液相氧化法醋酸装置。1962年，英国蒸馏公司先以轻油为原料用氧化法生产醋酸，以后，法国和原苏联也陆续建成轻油液相氧化法醋酸生产装置。在美国，石脑油原料路线曾占主导地位。饱和烃液相氧化法氧化产物组成复杂，相应的醋酸分离费用也较高，因此在醋酸生产中，饱和烃液相氧化法所占的比例正在逐渐减少。3、甲醇羰基合成法甲醇羰基合成法有两种技术：BASF高压甲醇羰基合成法Monsanto低压甲醇羰基合成法BASF和Monsanto甲醇羰基合成法均采用甲醇和一氧化碳为原料，经反应、提纯等工序生产出冰醋酸。1960年，德国BASF公司开发的高压甲醇羰基合成法第一套1.1万吨/年醋酸装置投入生产，随后美国Bordon公司5.2万吨/年醋酸装置和罗马尼亚Craiova公司6万吨/年醋酸装置分别在1966年和1983年开始运行。以后一直没有采用BASF工艺建厂的报导。美国Monsanto公司于1967年开始进行低压甲醇羰基合成工艺研究，1970年第一套直接从5吨/年实验室规模放大到13.5万吨/年规模的醋酸装置在美国德克萨斯投产。Monsanto低压甲醇羰基合成法在工艺技术和经济效益上都有明显的优点，因而该方法开发成功后，BASF高压羰基合成法技术实际上已失去工业意义。美国Monsanto低压甲醇羰基合成法技术已转让给英国BP Chemicals Limited。目前，BP公司在Monsanto技术的基础上又开发出高活性Cativa铱系催化剂，能大大提高合成反应速度。此外，塞拉尼斯公司也拥有其专有的低压甲醇羰基合成醋酸技术。世界各国新建醋酸装置，几乎都采用低压甲醇羰基合成法技术，据不完全统计，目前全世界醋酸产量约700万吨/年，甲醇羰基合成法约占60%。1953年，我国上海试剂一厂以乙醇乙醛氧化法建成工业装置，开始进行醋酸生产。1958年，吉林化学工业公司2万吨/年乙炔乙醛氧化法醋酸装置投入生产，此后，先后建成了一批以乙醇为原料的小型醋酸装置。1977年，上海石化总厂引进乙烯制乙醛装置，国内自行设计配套的3.5万吨/年醋酸装置开始运行，开辟了国内醋酸生产原料新来源。80年代，吉林、大庆、扬子三套7万吨/年乙烯乙醛氧化法醋酸装置相继建成，大大提高了我国醋酸生产能力。1993年，上海吴泾化工厂引进10万吨/年Monsanto低压甲醇羰基合成法技术和主要设备签约，1996年8月建成投产，标志着我国醋酸生产技术进入了一个新阶段。四川维尼纶厂和镇江化工厂以甲醇为原料的15万t/a碳基合成法装置也已先后建成投产，目前我国的醋酸生产能力约100万t/a。4.2.2工艺技术的比较和选择在乙醛氧化法中，乙炔乙醛氧化法存在着成本高、汞中毒污等严重缺点，基本上已淘汰。占乙醛氧化法主导地位的乙烯乙醛氧化法，由于石脑油价格高涨引起乙烯价格上升，而该方法又无通过技术改进提高产品收率的余地，因而乙烯乙醛氧化法的成本竞争能力日趋下降。乙醇乙醛氧化法由于乙醇价格较高，成本较高，市场竞争能力也比较差。在饱和烃液相氧化法中，石脑油液相氧化法的醋酸收率处于较低水平，且氧化产物组成复杂，为了回收副产物，增大了设备的投资和能耗，况且对于回收的副产品是否能找到大的、价格也有利可图的市场，是决定石脑油液相氧化法经济性的重要因素。此外，原料石脑油或正丁烷价格的急剧上升，正逐渐劣化饱和烃液相氧化法的经济性，就连一直宣称能获得廉价石脑油的美国，也已逐渐由占主导地位的石脑油液相氧化法转为甲醇羰基合成法生产醋酸。在甲醇羰基合成法中，BASF高压甲醇羰基合成法反应压力高达70MPa，原料消耗和能耗远高于低压甲醇羰基合成法，因而低压甲醇羰基合成法具有显著的技术、经济先进性：1、采用活性高、选择性好的催化剂，反应条件变得缓和，反应可在2.8MPa压力下进行，降低了设备投资，特别是BP公司开发的高活性Cativa铱系催化剂，能大大提高合成反应速度；另一方面提高了原料的利用率，降低了能耗，从而提高了工艺的经济性。2、所用的催化剂稳定，合适的工艺流程设置使昂贵的催化剂损失降到最低。3、催化剂的选择性高，可使副产物的生成降至极少，因而减少了用于副产物回收的设备投资，且排放的废酸量很少。4、采用先进的电子计算机集散控制系统，实现了操作条件的最佳化。上述主要方法的工艺技术比较见表4-1，本项目醋酸装置推荐引进BP公司开发的使用铱系催化剂的低压甲醇羰基合成法工艺技术，软件引进深度为基础工程设计，硬件引进范围为主要设备、仪表和材料。表4-1 主要醋酸生产工艺技术比较序号醋酸生产工艺技术反应条件醋酸收率消耗定额催化剂温度压力MPa(G)原料收率%原料t冷却水t电kWh蒸汽t醋酸生产副产品1乙烯-乙醛制乙醛钯铜氯化物125 1301.1乙烯950.534001603.9无氧化法制醋酸醋酸锰660.7乙醛95(乙烯)2正丁烷液相氧化法醋酸钴1502255.6丁烷571.0847515208乙醛、甲醇、丙酮3石脑油液相氧化法醋酸锰2005.3石脑油401.4542215005.5甲酸、丙酮、丙炔酸4BASF高压甲醇羰基合成法钴、碘25026570甲醇CO87590.830.8518010784无5低压甲醇羰基合成法铑(或铱)、碘1852.8甲醇CO99900.5380.536145341.35丙酸4.2.3原料及工艺路线低压甲醇羰基合成乙酸工艺的化学计量方程式如下：CO+CH3OH=CH3COOH制备一氧化碳和甲醇的原料有天然气、煤、石油等，本项目不直接生产一氧化碳和甲醇，直接利用鲁西化工集团产出的一氧化碳和甲醇，合成乙酸的生产工艺较为简单。4.2.5工艺流程简述乙酸装置以甲醇和一氧化碳为原料，采用低压羰基合成工艺生产乙酸，并可获得副产品丙酸。乙酸装置可分为反应、提纯、轻组份回收三个工序。1、反应工序来自甲醇贮槽的甲醇经预热后用泵送至反应器，一氧化碳直接喷入反应器。反应器内，在大约185、2.8MPa和有催化剂存在的条件下甲醇与一氧化碳进行羰基化反应，反应采用铱系催化剂。在正常操作时，反应器内液相介质以液体形式连续引出，这种液体通过减压阀而产生蒸汽，形成气液混合物，再进入闪蒸槽，在此气体与液体分离。含有催化剂的液体贮存在闪蒸槽的底部，用催化剂循环泵将这种液体泵送回反应器。从闪蒸槽顶部出来的气体含有醋酸产品、水、甲基碘和碘化氢，送至醋酸提纯工序。从反应器出来的气体在反应器冷凝器中冷凝，可凝物在反应器尾气冷凝分离器内分离，冷凝的液体返回到反应器，气体则排至轻组份回收工序。2、提纯工序提纯工序以闪蒸槽来的气体作为进料，主要由脱轻组分塔、干燥塔、脱重组分塔、废酸汽提塔及脱烷烃塔5塔组成。闪蒸槽来的气体进入脱轻组分塔，塔顶气体经冷凝后去气液分离器。冷凝液在气液分离器中分为轻重两相，重相返回到反应器，轻相部分回流、部分返回到反应器。不凝气去轻组分回收工序。塔底混合物通过闪蒸槽循环至反应器。粗醋酸从脱轻组份塔侧线引出，加入干燥塔。干燥无水的醋酸作为釜液从干燥塔抽出，干燥塔顶馏出物为水和醋酸，经冷凝后部分回流、部分返回到反应器。将干燥塔底抽出的干燥无水醋酸加入脱重组分塔，工艺过程中产生的少量丙酸以釜液的形式从脱重组分塔中引出，最终产品从脱重组分塔侧线获得，富含重组分的塔底釜液加入废酸汽提塔。在废酸气提塔中废酸中的醋酸得到进一步回收，少量且非常浓的釜液送至废酸槽，回收的醋酸从废酸汽提塔塔顶返回脱重组份塔；在此回收工序中可得到本项目的副产品丙酸。在正常条件下，成品醋酸中丙酸含量为100ppm，水含量为1500ppm。3、轻组分回收工序轻组分回收工序由高压吸收塔、低压吸收塔和汽提塔组成。本工序的作用是回收反应工序反应器尾气及提纯工序脱轻组分塔尾气中所含的催化剂。从反应器尾气冷凝器分离器来的气体进入高压吸收塔，在此催化剂被醋酸吸收，富含催化剂的醋酸送气提塔。从脱轻组分塔来的不凝性气体进入低压吸收塔，用低温的醋酸吸收气体中的催化剂，富含催化剂的醋酸也送至汽提塔。大部分为一氧化碳、二氧化碳和氢气的气体从两个吸收塔塔顶出来后送至火炬。在气提塔中，催化剂从醋酸吸收剂中汽提出来。汽提后的醋酸吸收剂循环使用，富含催化剂的气体从塔顶出来后返回提纯工序。反应器羰基化反应甲醇CO催化剂气液混合物闪蒸槽气液分离含有催化剂的液体含有醋酸及杂质的气体冷凝液体气体5塔提纯尾气轻组份回收废酸成品醋酸丙酸尾气提纯废液低温醋酸吸收催化剂醋酸易燃