年產(chǎn)2萬噸聚乙烯醇項目可行性研究報告.doc

xx化工集團公司年產(chǎn)2萬噸/年聚乙烯醇項目1.總 論1.1概述1.1.1項目名稱、主辦單位、企業(yè)性質(zhì)及法人l 項 目 名 稱：xx大化工2萬噸/年聚乙烯醇工程項目l 主辦單位名稱：xx（香港）化工集團公司（china zenith chemical group limited）l 企 業(yè) 性 質(zhì)：外資l 法 人 代 表：xxl 法 定 地 址：xx邊境經(jīng)濟合作區(qū)x1.1.2可行性研究報告編制的依據(jù)和原則（1）可行性研究報告編制依據(jù)：l xx（香港）化工集團公司與天津市化工設計院簽訂的xx大化工2萬噸/年聚乙烯醇工程項目可行性研究報告技術服務合同l xx（香港）化工集團公司的項目基礎資料l xx（香港）化工集團公司提供的設計基礎數(shù)據(jù)l 化工建設項目可行性研究報告內(nèi)容和深度的規(guī)定化學工業(yè)部（1997年8月）北京l 本次設計甲方（xx（香港）化工集團公司）未提供環(huán)境影響評價報告書或相關文件，建議甲方委托相關部門開展本項目的環(huán)境影響評價報告工作。（2）可行性研究報告編制原則：l 貫徹執(zhí)行國家基本建設的方針政策，使本工程的設計做到切合實際，技術先進，經(jīng)濟合理，節(jié)能降耗，安全適用。l 嚴格執(zhí)行國家的法律、法規(guī)、標準、規(guī)范和當?shù)氐木唧w規(guī)定，做好項目的消防、環(huán)境保護、勞動衛(wèi)生方面的設計，確保安全生產(chǎn)，節(jié)約能源。l 本項目將充分依托xx邊境經(jīng)濟合作區(qū)高載能工業(yè)園區(qū)現(xiàn)有的區(qū)內(nèi)土地、生產(chǎn)系統(tǒng)、公用工程及生活福利設施, 在盡可能減少投入的情況下, 滿足本項目的建設要求，適當加快工程建設速度，盡量節(jié)省建設投資。l 充分考慮業(yè)主的經(jīng)濟原則,以最快的速度、最低的投資、最低的操作費用、適當?shù)淖詣踊潭?、輔助及公用設施社會化，使該工程達到最佳的綜合經(jīng)濟效益。l 貫徹“五化”原則，即生產(chǎn)裝置一體化，設備布置露天化，材料選擇輕型化，外部協(xié)作社會化和設備材料國產(chǎn)化原則。1.1.3 項目提出的背景、投資的必要性和經(jīng)濟意義1.1.3.1 項目主辦單位簡介xx（香港）化工集團公司（前稱大慶石油化工集團有限公司）是一家外資獨資企業(yè)，公司于2007年6月28日在開曼群島根據(jù)開曼群島公司法注冊成立。公司股東在化工項目投資方面具有多年的投資背景，經(jīng)營及管理經(jīng)驗豐富。公司注冊成立后兩年間，先后在牡丹江注資4億元人民幣，投資于牡丹江制藥廠和牡丹江電廠。公司的對外投研部門經(jīng)過調(diào)查研究后，將投資目標又指向了年產(chǎn)2萬噸聚乙烯醇項目。1.1.3.2項目提出的背景、投資的必要性xx邊境經(jīng)濟合作區(qū)基礎原料加工區(qū)（高載能工業(yè)園區(qū)）位于xx市郊9公里處，園區(qū)內(nèi)建有利用俄羅斯電力的220kv雙回路輸變電工程，年供電量達到25億度以上。2002年7月，原國家經(jīng)貿(mào)委批準xx市獨立開展對俄購電，發(fā)展高載能產(chǎn)業(yè)，2003年經(jīng)黑龍江省經(jīng)委批準辟建了該對俄購電專屬區(qū)。該園區(qū)符合本項目的生產(chǎn)建設基本要求。園區(qū)內(nèi)電力資源豐富，電力價格低廉，道路交通方便，公用工程和生活福利設施配套相對齊全。利用xx邊境經(jīng)濟合作區(qū)基礎原料加工區(qū)優(yōu)惠的電力資源及低廉的電價，建設年產(chǎn)30萬噸電石生產(chǎn)裝置項目，具有無可比擬的生產(chǎn)成本優(yōu)勢，電石產(chǎn)品的市場競爭力及項目的經(jīng)濟效益有可靠保證，并為項目產(chǎn)品鏈深化發(fā)展，辟建2萬噸聚乙烯醇產(chǎn)品項目提供了良好的基礎條件。1.1.3.3項目建設的有利條件xx（香港）化工集團公司有自主投資或聯(lián)合投資建設項目能力，經(jīng)濟實力雄厚。xx（香港）化工集團公司具有強有力的開拓、務實、求索進取的領導層，經(jīng)營理念先進，管理經(jīng)驗豐富; 團隊員工素質(zhì)較高，并擁有大批專業(yè)技術型人才，擁有雄厚的科研開發(fā)集體, 有一批熟悉項目實施的管理和技術人員,具有多年化工項目工程建設的管理經(jīng)驗，可為使本項目順利實施創(chuàng)造良好的條件。 本工程所用電量由對俄購電專屬區(qū)直供，國家電網(wǎng)電力可作為備用，該工程項目享受俄電專屬區(qū)竟價的最低電價，有利于降低生產(chǎn)成本，增強產(chǎn)品的市場競爭力。xx邊境經(jīng)濟合作區(qū)基礎原料加工區(qū)公用工程及生活福利設施配套齊全，可滿足本工程項目的需要，不需新建。項目可享受國家“振興東北老工業(yè)基地”稅收方面的優(yōu)惠政策。本項目年產(chǎn)聚乙烯醇2萬噸，目標市場主要是東北地區(qū)，聚乙烯醇項目投產(chǎn)以后，我公司是東北地區(qū)唯一一家聚乙烯醇生產(chǎn)企業(yè)。東北地區(qū)的造紙、紡織業(yè)都很發(fā)達，特別是國家振興老東北工業(yè)基地的計劃使東北地區(qū)的基礎設施建設數(shù)量有很大提高，為涂料和粘合劑提供了廣闊的市場，聚乙烯醇的需求量也有很大提高，因此聚乙烯醇在東北有非常廣闊的市場前景。1.1.3.4項目建設的社會效益和經(jīng)濟效益在xx邊境經(jīng)濟合作區(qū)基礎原料加工園區(qū)建設2萬噸聚乙烯醇生產(chǎn)裝置,不僅可以降低生產(chǎn)成本，完成公司內(nèi)部產(chǎn)品加工鏈條建設，使xx（香港）化工集團公司獲得良好的經(jīng)濟效益,同時可帶動xx市地方經(jīng)濟發(fā)展,促進地方工業(yè)進步，為xx市創(chuàng)造可觀的再就業(yè)機會,帶動當?shù)氐谌a(chǎn)業(yè)的發(fā)展，具有較好的社會效益。項目投產(chǎn)后每年可獲銷售收入3.1億元，年均利稅總額13131 萬元，年均銷售稅金附加300 萬元。投資利潤率83.54 %，投資利稅率97.74 %，內(nèi)部收益率79.72 %，投資回收期2.36 年。1.1.3.5研究范圍本報告研究范圍包括：醋酸乙烯聚合系統(tǒng)，聚醋酸乙烯醇解系統(tǒng)，甲醇與醋酸回收系統(tǒng)。以及配套的公用工程系統(tǒng)，包括供電、循環(huán)水、空壓制氮等設施。1.1.4研究過程本報告首先圍繞聚乙烯醇產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況和國內(nèi)外市場需求，表明擬建聚乙烯醇生產(chǎn)廠要嚴格遵循國家最新的產(chǎn)業(yè)政策進行建設，論述所建聚乙烯醇生產(chǎn)廠是符合國家的產(chǎn)業(yè)政策的。在論證工藝生產(chǎn)技術、裝備水平的先進性、可靠性和經(jīng)濟合理性的同時，對聚乙烯醇產(chǎn)品的方案、原材料供應渠道，主要設備的選型，以及其它建廠條件、環(huán)保、消防、勞動安全衛(wèi)生和節(jié)能措施進行方案的比較，并對項目進行投資估算，技術經(jīng)濟及社會效益評價等各方面進行綜合論證。1.2 研究結(jié)論（1）、xx（香港）化工集團公司投資在xx邊境經(jīng)濟合作區(qū)高載能工業(yè)園區(qū)建設2萬噸/年聚乙烯醇裝置，完全按照國家發(fā)改委要求開展設計和工程項目建設，符合公司長遠發(fā)展目標要求，有力的解決了公司產(chǎn)品深加工布局需求，項目方向正確，符合國家政策層面要求，對xx地方經(jīng)濟發(fā)展有積極意義。（2）、項目具有極其優(yōu)良的電力供應保障和電力價格優(yōu)勢，投產(chǎn)后產(chǎn)品成本在國內(nèi)處于極具競爭的優(yōu)勢地位，項目有持續(xù)發(fā)展的旺盛生命力。（3）、所選廠址基礎設施基本完備，交通運輸方便簡便，運力有充分保證。（4）、所選擇的生產(chǎn)工藝技術系從國外引進并經(jīng)國內(nèi)多年消化吸收，工藝技術成熟可靠，生產(chǎn)設備先進，自動化水平處于國際領先地位，產(chǎn)品質(zhì)量有充分保證。（5）、“三廢”等排出物解決方案先進合理，廢氣全部回收利用，沒有污水廢渣排放，完全達到國家相關的清潔生產(chǎn)要求。（6）、項目生產(chǎn)所需原料供應保障良好，原料供應運輸半徑合理，不對產(chǎn)品成本產(chǎn)生消極影響。（7）、項目可以充分享受國家給予的振興東北老工業(yè)基地優(yōu)惠政策和xx市地方政府推出的相關招商引資優(yōu)惠政策，并可進一步促進xx市地方經(jīng)濟發(fā)展，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。經(jīng)本項目組詳細論證，項目是可行的。1.3 主要經(jīng)濟技術指標表序號項目名稱單位數(shù)量備注一生產(chǎn)規(guī)模萬t/a2二產(chǎn)品方案1標準聚乙烯醇萬t/a22醋酸回收量萬t/a2.6三年工作日天3338000小時四主要原材料用量1電石萬t/a3.72醋酸萬t/a0.233甲醇萬t/a0.12五公用動力用量1新鮮水m3/h3000最大用水量m3/h循環(huán)水m3/h70002供電設備容量kw180000計算負荷mkw200年耗電量kw/h9.751083供氣最大用氣量nm3/ h3500平均用氣量nm3/ h3200六“三廢”排放量1廢水m3/d循環(huán)利用2廢氣m3/h回收3廢渣t/h無七運輸量t/a9.79萬噸1運入量t/a4.09萬噸2運出量t/a5.7萬噸八裝置定員人2701管理人員人502生產(chǎn)工人人220九項目總占地面積萬m217.391廠區(qū)占地面積萬m214.522生產(chǎn)裝置占地面積萬m22.69743輔助設施占地面積萬m22.3165 4道路及硬質(zhì)地面面積萬m24.9781 5綠化占地面積萬m24.428十項目建筑面積萬m26.7373十一工程項目總投資萬元150001固定資產(chǎn)投資萬元110002流動資金萬元30003工程其它費用萬元1000十二年銷售收入萬元30769.23十三成本和費用萬元年均總成本費用萬元17938.24十四年均利潤總額萬元13130.71十五年均銷售稅金萬元299.72十六財務評價指標1投資利潤率%83.542投資利稅率%97.743資本凈利潤率4投資回收期年2.365全員勞動生產(chǎn)率t /人.年756全投資財務內(nèi)部收益率稅前%79.72稅后%78.697全投資財務凈現(xiàn)值 i=12稅前萬元46542.84稅后萬元42002.672.市場預測2.1產(chǎn)品名稱及用途產(chǎn)品名稱：聚乙烯醇，英文名稱：polyvinyl alcohol，英文縮寫為pva，分子式(c2h4o)n，市售聚乙烯醇n值在5005000之間，對應分子量范圍大約在20000200000。產(chǎn)品用途：聚乙烯醇是由聚醋酸乙烯酯醇解而成，是一種用途相當廣泛的水溶性高分子聚合物。聚乙烯醇產(chǎn)品系白色固體，外型分絮狀、顆粒狀、粉狀三種；無毒無味、無污染，可在80-90水中溶解。其水溶液有很好的粘接性和成膜性；能耐油類、潤滑劑和烴類等大多數(shù)有機溶劑；具有長鏈多元醇酯化、醚化、縮醛化等化學性質(zhì)。聚乙烯醇主要應用在紡織行業(yè)經(jīng)紗漿料、織物整理劑、維尼綸纖維原料；建筑裝潢行業(yè)107膠、內(nèi)外墻涂料、粘合劑；化工行業(yè)用作聚合乳化劑、分散劑及聚乙烯醇縮甲醛、縮乙醛、縮丁醛樹脂；造紙行業(yè)用作紙品粘合劑；農(nóng)業(yè)方面用于土壤改良劑、農(nóng)藥粘附增效劑和聚乙烯醇薄膜；還可用于日用化妝品及高頻淬火劑等方面。2.2 市場調(diào)研國內(nèi)聚乙烯醇行業(yè)生產(chǎn)和使用情況 1965年我國自行設計安裝的年產(chǎn)1000噸聚乙烯醇生產(chǎn)裝置在吉林省四平市建成投產(chǎn)。同年，北京從日本引進的年產(chǎn)1萬噸聚乙烯醇成套裝置也建成投產(chǎn)。而后翻版建設了貴州有機化工及9個萬噸級維綸廠的配套聚乙烯醇裝置，使中國的聚乙烯醇工業(yè)進入發(fā)展時期。到1976年，其生產(chǎn)能力已達到105 kt/a。為了開發(fā)聚乙烯醇生產(chǎn)的不同原料路線，提高工程技術水平，在1973年10月和1974年1月又先后引進了3.3萬噸/年石油乙烯法和4.5萬噸/年天然氣乙炔法生產(chǎn)聚乙烯醇的裝置，分別于1977年4月和1980年7月在上海石油化工總廠和四川維尼綸廠投產(chǎn)，使中國聚乙烯醇進入全面發(fā)展階段。經(jīng)過多年努力，我國現(xiàn)已建成包括電石乙炔、天然氣乙炔和石油乙烯3種原料路線的13套聚乙烯醇生產(chǎn)裝置。近年來，通過對原有的設備進行了改造和擴建，國內(nèi)聚乙烯醇總生產(chǎn)能力已達574kt/a，生產(chǎn)工藝也由單一的高堿皂化法發(fā)展為高、低堿皂化法并舉，產(chǎn)品由單純的維綸化纖原料發(fā)展為廣泛應用于涂料、紡織漿料、膠粘劑、建材等20多個行業(yè)的基礎原料。2006年國內(nèi)聚乙烯醇產(chǎn)量50萬噸左右，比上年增長約10%。具體數(shù)據(jù)見表2.2-1。表2.2-1 國內(nèi)聚乙烯醇生產(chǎn)廠家與生產(chǎn)能力kt/a企業(yè)名稱工藝路線生產(chǎn)能力2005年產(chǎn)量2006年產(chǎn)量安徽皖維高新材料公司電石乙炔法10078.478.9山西三維集團股份公司電石乙炔法7064.169.6中石化四川維尼綸廠天然氣乙炔法6061.560.2中石化上海石化石油乙烯法4645.845.4湖南湘維有限公司電石乙炔法4542.142.0福建紡織化纖集團公司電石乙炔法3532.631.3江西化纖化工有限公司電石乙炔法3530.934.6貴州水晶化工集團電石乙炔法3027.827.2云南云維股份有限公司電石乙炔法3026.126.4廣西廣維化工有限公司電石乙炔法3525.629.6蘭州維尼綸廠電石乙炔法2519.720.6北京有機化工廠石油乙烯法3519.422.8石家莊化工化纖公司電石乙炔法810.610.0合計574484.6498.6國家近年啟動的開發(fā)中西部、興建基礎設施和培育建筑與房地產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的一系列重大戰(zhàn)略舉措將有力推動聚乙烯醇產(chǎn)業(yè)應用的進一步拓展。在我國經(jīng)濟保持較快發(fā)展的大背景下，聚乙烯醇的需求將會穩(wěn)步增長，專家預計“十一五”期間我國聚乙烯醇市場年均需求增長率在9%以上。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，國內(nèi)聚乙烯醇用途的進一步拓寬，聚乙烯醇及其下游產(chǎn)品的需求量逐年上升，供需矛盾日益增大，目前國內(nèi)幾乎所有的聚乙烯醇生產(chǎn)廠家都在擴大生產(chǎn)，以滿足國內(nèi)需求，減少進口量。據(jù)海關統(tǒng)計近年聚乙烯醇生產(chǎn)消費情況見表2.2-2。表2.2-2 我國聚乙烯醇歷年供需情況萬噸序號年份進口量出口量表觀消費量119951.122.5219960.824.4319971.623.0419981.092.7424.13519991.982.7430.90620001.953.0431.49720012.622.5235.12820023.742.3139.83920033.312.4943.981020043.282.7146.17從上表可以看出,近幾年聚乙烯醇的進口量急劇攀升,國內(nèi)聚乙烯醇的生產(chǎn)無法滿足蓬勃發(fā)展的下游產(chǎn)品的需求。另外，隨著國際石油價格的持續(xù)上漲，美國、日本等國外同類公司生產(chǎn)聚乙烯醇產(chǎn)品因完全依賴于石油，其生產(chǎn)成本急劇上升，而我國大多采用電石乙炔法，受油價的影響較小，成本優(yōu)勢凸現(xiàn)，增強了產(chǎn)品的市場競爭力。近幾年我國開發(fā)了一系列新產(chǎn)品，由單一品種發(fā)展到幾十個規(guī)格型號，大大拓展了其應用領域，而聚乙烯醇所具有的無毒無害的優(yōu)異性能，完全符合環(huán)保產(chǎn)品要求，因而具有良好的發(fā)展前景。3.產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模3.1 生產(chǎn)規(guī)模（1）、生產(chǎn)規(guī)模：年產(chǎn)標準聚乙烯醇2萬噸。（2）、年操作天數(shù)：333天（8000小時）（3）、主要設備設置：2臺醇解機單臺額定產(chǎn)量：1萬噸/年單臺最大產(chǎn)量：1.6萬噸/年最大總產(chǎn)量：3.2萬噸/年（4）、產(chǎn)品質(zhì)量標準：gb/t7351-19973.2 產(chǎn)品方案的選擇3.2.1 產(chǎn)品方案本項目主要產(chǎn)品為聚乙烯醇，年產(chǎn)量2萬噸，是以醋酸乙烯為單體，偶氮二異丁腈作引發(fā)劑，采用溶液聚合的方法制得聚醋酸乙烯酯中間體，聚醋酸乙烯酯在堿性催化劑存在條件下醇解而制得各種牌號的聚乙烯醇。3.2.2主要產(chǎn)品的質(zhì)量標準聚乙烯醇產(chǎn)品質(zhì)量：執(zhí)行gb/t7351-1997標準。技術要求項目高堿醇解低堿醇解優(yōu)級品合格品優(yōu)級品合格品1、揮發(fā)分，%8.08.09.09.02、氫氧化鈉，%0.200.300.200.303、乙酸鈉，%6.87.04、純度，%85.084.790.088.45、透明度，%90.090.090.090.06、著色度，%86.084.088.086.07、膨潤度，%1751751301308、平均聚合度1700168017001680表3-1： 工程設計規(guī)模 單位：萬噸/年序號產(chǎn)品方案設計能力設備規(guī)模土建規(guī)模備注1聚合裝置2.02.02.02回收裝置2.02.02.03醇解裝置22x1.024空分裝置0.32萬nm3/h空氣0.32萬nm3/h空氣0.32萬nm3/h空氣5新鮮水場3000m3/h3000m3/h3000m3/h6循環(huán)水場7000m3/h7000m3/h7000m3/h7熱力系統(tǒng)2x75t/h 鍋爐2x75t/h 鍋爐2x75t/h 鍋爐8冷凍站350萬大卡350萬大卡350萬大卡9電氣16萬度/h16萬度/h16萬度/h注：以上工程設計規(guī)模是按2萬噸/年聚乙烯醇工程提出的，總圖規(guī)劃時還需考慮預留出后期擴建工程用地。4.工藝技術方案4.1工藝技術方案的選擇聚乙烯醇生產(chǎn)工藝分三個工段：醋酸乙烯聚合、聚醋酸乙烯醇解、甲醇與醋酸回收。目前國內(nèi)生產(chǎn)聚乙烯醇有三種原料路線：電石乙炔法、天然氣乙炔、和乙烯法。在聚乙烯醇生產(chǎn)中，原料費用要占70%左右，由于乙烯的價格比乙炔便宜的多，所以乙烯法有更大的經(jīng)濟優(yōu)越性，美國和日本的聚乙烯醇生產(chǎn)裝置已經(jīng)全部采用乙烯法。乙烯法已經(jīng)成為最主要的聚乙烯醇生產(chǎn)方法，約占世界聚乙烯醇生產(chǎn)能力的88%。但是在電石或天然氣乙炔資源豐富廉價的國家和地區(qū)，乙炔法還是有相當大的競爭力，特別是目前，國際原油價格居高不下，電石化工生產(chǎn)的聚乙烯醇價格具有較大優(yōu)勢。目前，我國聚乙烯醇生產(chǎn)仍以電石乙炔法為主，全國13家生產(chǎn)裝置中，采用電石乙炔路線的有11家，采用天然氣乙炔路線的1家，采用乙烯路線的有2家。按實際生產(chǎn)能力區(qū)分電石乙炔法約占總能力的70%。在聚乙烯醇生產(chǎn)過程中有濕法和干法兩種堿法醇解工藝，也就是人們常說的高堿法和低堿法。濕法醇解工藝就是在原料聚醋酸乙烯甲醇溶液中含有1-2的水，催化劑堿也配制成水溶液，堿摩爾比大。高堿法的優(yōu)點是醇解速度較快，設備生產(chǎn)能力高，缺點是副反應多，生成的醋酸鈉多，需要回收設備，聚乙烯醇產(chǎn)品中醋酸鈉含量較多，造成聚乙烯醇純度偏低，灰分偏高，影響產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。70年代初，日本電器化學公司開發(fā)成功低堿醇解法即干法醇解，并率先用來生產(chǎn)聚乙烯醇。干法醇解，就是聚醋酸乙烯甲醇溶液含水率小于1，幾乎是在無水的情況下進行醇解，堿摩爾比小。低堿法的突出優(yōu)點是，采用低堿摩爾比，氫氧化鈉耗量僅為高堿法的十分之一，副反應少，副產(chǎn)醋酸鈉也相應較少，簡化了醋酸鈉回收系統(tǒng)，缺點是醇解速度慢，聚乙烯醇產(chǎn)品中的醋酸鈉因結(jié)構(gòu)致密而不易洗去。低堿醇解法因工藝簡單、消耗較低、產(chǎn)品適用性強，目前已經(jīng)成為生產(chǎn)聚乙烯醇的主要方法。本項目采用電石乙炔法生產(chǎn)醋酸乙烯，再制得聚乙烯醇，聚乙烯醇采用先進的低堿法生產(chǎn)工藝。該工藝路線成熟，同時借鑒國內(nèi)開發(fā)的成熟技術、成功改造經(jīng)驗及專利技術。4.2 工藝技術特點本項目采用電石乙炔法生產(chǎn)醋酸乙烯，然后以醋酸乙烯為單體，偶氮二異丁腈作引發(fā)劑，采用溶液聚合的方法制得聚醋酸乙烯酯中間體，聚醋酸乙烯酯在堿性催化劑存在條件下醇解而制得各種牌號的聚乙烯醇。聚乙烯醇采用先進的低堿法生產(chǎn)工藝，該工藝路線具備成熟可靠、原料易得、催化劑便宜等諸多優(yōu)點。4.3 主要化學反應式主反應nch2=ch ( ch2 ch ) n ococh3ococh3醋酸乙烯 聚醋酸乙烯( ch2 ch ) nnch3oh ( ch2 ch ) nnch3cooch3 ohococh3聚醋酸乙烯 甲醇 聚乙烯醇 醋酸甲酯( ch2 ch ) n nnaoh ( ch2 ch ) n nch3coona ohococh3聚醋酸乙烯 氫氧化鈉 聚乙烯醇 醋酸鈉副反應ch3cooch3 naoh ch3coona ch3oh 醋酸甲酯 氫氧化鈉 醋酸鈉 甲醇ch3cooch3 h2o ch3cooh ch3oh 醋酸甲酯 水 醋酸 甲醇ch3cooh naoh ch3coona h2o 醋酸 氫氧化鈉 醋酸鈉 水4.4 工藝流程和消耗定額4.1.1工藝流程聚乙烯醇裝置包括聚合工段、醇解工段、回收工段等部分，流程圖見附圖。4.4.1.1 聚合工段系統(tǒng)工藝流程簡述：采用溶液部分連續(xù)聚合的方法，以醋酸乙烯為單體，偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，采用甲醇為溶劑的聚合方法而獲得聚醋酸乙烯。a配制偶氮二異丁腈引發(fā)劑溶液。b精醋酸乙烯、甲醇及引發(fā)劑溶液進入預熱器混合預熱，預熱后的混合液，在第一聚合釜、第二聚合釜連續(xù)部分聚合。c聚醋酸乙烯的分離：從第二聚合釜出來的聚合液去聚合一塔，利用精餾原理，將未聚合的醋酸乙烯同聚醋酸乙烯分離。聚醋酸乙烯經(jīng)溶解機調(diào)整濃度后送往醇解工段。d從聚合一塔中出來的醋酸乙烯中含有甲醇，利用萃取精餾的原理，在聚合二塔中將醋酸乙烯與甲醇分離。醋酸乙烯去精餾工段進行提純。甲醇溶液去聚合三塔，利用精餾原理，將甲醇和水分離，以供聚合繼續(xù)使用。工作制度：采用三班工作制，每班工作8小時，年工作日為333天。4.4.1.2 醇解工段系統(tǒng)工藝流程簡述：聚醋酸乙烯的甲醇溶液，在堿（一般采用氫氧化鈉）的作用下，發(fā)生反應獲得聚乙烯醇。a配制堿液。b將聚合工段來的聚醋酸乙烯、甲醇溶液在預熱器中預熱到45左右，與堿液在混合機中進行混合，在醇解機中完成醇解反應，生成聚乙烯醇。c從醇解機出來的塊狀物料，進入第一粉碎機和第二粉碎機進行粉碎，然后進入壓榨機，將醇解液與聚乙烯醇固體分離，液體作為回收工段原液進行回收。d從壓榨機出來的聚乙烯醇，用第三粉碎機進一步粉碎，然后進入干燥機，在一定的真空度下，將固體中含有的甲醇、醋酸甲酯和水份蒸出。干燥好的白色聚乙烯醇，從干燥機經(jīng)第一輸送機現(xiàn)場包裝入庫。主要生產(chǎn)設備的選定醇解機采用帶式輸送機（耐高溫膠帶），安全、可靠。醇解機能力核算（兩套）設計能力：230噸/日60噸/日實際年產(chǎn)量可保證6033420040噸大于20000噸。工作制度：采用三班工作制，每班工作8小時，年工作日為333天。4.4.1.3 回收工段系統(tǒng)工藝流程簡述：將醇解廢液中98%以上的甲醇和醋酸甲酯（轉(zhuǎn)化為醋酸和甲醇）加以回收。a醋酸甲酯采用水解法，以陽離子交換樹脂為觸媒，分解成甲醇和醋酸。b醋酸采用醋酸異丙酯為攜帶劑，用共沸蒸餾的方法，將水與醋酸分離，得到精醋酸。工作制度：采用三班工作制，每班工作8小時，年工作日為333天。4.4.2 原材料、動力消耗定額及消耗量表4-1：原材料及動力消耗表（以每噸標準聚乙烯醇計）序號名 稱規(guī)格或純度單位消耗定額消 耗 量備 注每小時每 年1電石優(yōu)等品或一級品t1.854.625370002醋酸99%t0.1150.28823044甲醇99.3%t0.0620.15512405燒堿100%t0.010.0252006醋酸異丙酯96%t0.0040.01807電kwh640001600001.281098新鮮水0.35mpat135337.527000009循環(huán)水t230057504600000010氮氣0.5mpanm390225180000011儀表風0.5mpanm34501125900000012壓縮空氣0.40.6mpanm36301575126000004.5 自動化控制系統(tǒng)該裝置是一個連續(xù)生產(chǎn)并具有爆炸危險的化工裝置。因此為了保證生產(chǎn)能正常、平穩(wěn)、安全地運行，根據(jù)當前國內(nèi)外的生產(chǎn)經(jīng)驗可實現(xiàn)控制室集中控制，裝置中設有近百套自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，閥門和泵實現(xiàn)自動聯(lián)鎖控制。裝置采用dcs控制系統(tǒng)監(jiān)視工藝生產(chǎn),以滿足工藝生產(chǎn)對儀表控制的要求。4.5.1系統(tǒng)工藝特點1) 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本套設備在聚乙烯醇生產(chǎn)控制室內(nèi)可進行集中控制，比較重要的工藝參數(shù)均在室內(nèi)打印、記錄、顯示、累計，自動控制和遙控，還設置有聲光信號報警等保護設施。在dcs操作站上可完成對整個生產(chǎn)流程的監(jiān)測，畫面顯示有工藝流程圖、設備分組畫面、報警畫面、趨勢畫面、單（多）參數(shù)控制畫面，主要參數(shù)棒狀圖，報表功能，電氣參數(shù)實時監(jiān)測及歸檔。dcs控制系統(tǒng)可通過特定的通訊協(xié)議，完成與電氣微機綜合保護自動化系統(tǒng)的通訊，接受一次電流、二次電流、一次電壓、有功功率、無功功率等參數(shù)系統(tǒng)在廠房的各個層面設置有工業(yè)電視監(jiān)控點。本套系統(tǒng)在充分考慮系統(tǒng)的生產(chǎn)工藝特點及dcs控制系統(tǒng)的硬件、軟件發(fā)展趨勢的前提下、遵照系統(tǒng)工作可靠、設備穩(wěn)定實用、技術先進的原則，采用了控制系統(tǒng)計算機電氣傳動自動化儀表三合一電控系統(tǒng)的設計方案。整套控制網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)采用了兩層網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)即計算機之間采用了上層的工業(yè)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)（dcs與上位機之間的連接），和plc與電氣傳動裝置之間采用了下層的profibus現(xiàn)場總線網(wǎng)結(jié)構(gòu)(dcs主站與plc分站之間)。2) 三層網(wǎng)絡整套系統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用了基礎自動化級（l1級）加傳動控制級（l0級），從而實現(xiàn)了生產(chǎn)的控制、操作、管理一體化。并預留了第三層網(wǎng)絡生產(chǎn)管理級（l3級）的工業(yè)以太網(wǎng)的接口， 為以后建立生產(chǎn)管理系統(tǒng)留下的必要的接口。3) 基礎自動化級一級自動化控制系統(tǒng)是生產(chǎn)過程的基本自動化控制層，其主要任務是：實現(xiàn)各系統(tǒng)主體設備的程序控制、時序控制、位置控制；實現(xiàn)各種現(xiàn)場數(shù)據(jù)和信號的采集；實現(xiàn)各種信號聯(lián)鎖和保護；實現(xiàn)各種驅(qū)動控制；故障報警及打印；各操作站完成對生產(chǎn)過程中的實時操作和監(jiān)控，并能使操作者在任何時候都可快速做出控制決定；各控制站完成生產(chǎn)過程中的各種功能，一體化的控制器集成了順序邏輯過程，傳動和運動控制功能；完成各控制站、監(jiān)控、i/o站、傳動運動控制的通訊；完成自診斷，故障排除及系統(tǒng)服務功能；一級自動化系統(tǒng)宗旨是根據(jù)生產(chǎn)工藝需要，利用軟件的編程在不同的控制站和操作監(jiān)控站上靈活地分配控制任務來完成各種生產(chǎn)和工藝功能，同時提供與其它相關系統(tǒng)和元件標準的通訊和接口。4) 操作員工作站功能操作員工作站是一級自動化系統(tǒng)控制層的操作監(jiān)控系統(tǒng)，它通過顯示器、鍵盤、打印機構(gòu)組成系統(tǒng)的人機界面，使操作者實時、在線的了解實際的工作狀況，包括下一步的操作的指導、幫助以及歷史事件的記錄。通過這些信息，操作者可隨時進行控制，并根據(jù)過去發(fā)生事情的記錄和檢查來準備下一步的生產(chǎn)。一般情況下，生產(chǎn)的一級基礎自動化由控制系統(tǒng)自身的協(xié)調(diào)和優(yōu)化下運行，從而提高自動化進程，但是，操作者在任何時候，都可以通過在操作員工作站上的操作來取代過程控制系統(tǒng)，從而完成單一的、多個的、以至全部的功能，此時，二級過程計算機將接受來自一級基礎自動化系統(tǒng)傳來的所有數(shù)據(jù)。采用了這種結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)具有以下特點：整套系統(tǒng)集中了多種機電設備的速度控制、位置控制及順序控制的控制回路?？焖倏刂葡到y(tǒng)滿足“高速控制、高速通訊”的要求，系統(tǒng)的控制周期在50ms，最快控制速度可達1ms，為滿足同步裝置的工作要求，系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)的各控制器間的相互傳遞信息的通訊速度可達1ms的數(shù)據(jù)更新速率。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開放計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)開放，有利于系統(tǒng)今后的擴充和升級。采用高性能plc控制器cpu為西門子s7-200，最快控制周期可小于1ms，適用于分布式生產(chǎn)過程的快速系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)元件為當今流行cpu指標，硬件集成化程度高，工業(yè)級產(chǎn)品，適用于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。具有良好的編程環(huán)境編程軟件用于實現(xiàn)對plc的編程和組態(tài)，具有強大的編程能力和清晰、明了、簡單的操作界面。電氣系統(tǒng)接地電阻不大于4歐姆，計算機系統(tǒng)需單獨接地，接地電阻不大于1歐姆。4.5.2 系統(tǒng)設備構(gòu)成1) 控制臺柜主要由操作臺、傳動控制柜、電源柜、plc柜、輔助控制柜等組成。操作臺配有側(cè)隙數(shù)顯表、設備操作按鈕、控制電源、真空開關的合/分閘及上位機系統(tǒng)。電源柜用于安裝系統(tǒng)控制回路中的空氣斷路器、穩(wěn)壓電源等。plc柜用于安裝設備控制系統(tǒng)的plc；傳動控制柜用于安裝系統(tǒng)的整流變壓器、全數(shù)字可控硅裝置等設備。輔助控制柜用于安裝系統(tǒng)的輔助設備的控制回路元件。2) 機旁控制箱/按鈕盒a、操作箱：在操作平臺上設置有現(xiàn)場操作箱，主要用于在操作平臺上控制設備啟動、停止。面板上安裝有相應的控制按鈕和信號燈。b、按鈕盒：在現(xiàn)場還設有廢料收集系統(tǒng)設備的啟動、停止，面板上安裝有操作控制按鈕和信號燈。c、接線盒：為方便現(xiàn)場檢測元件所接電纜的鋪設，在現(xiàn)場還設有就近接線盒。3) dcs操作站dcs操作站主要對系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，通過網(wǎng)絡總線采集系統(tǒng)各部分各種模擬量、開關量信號，采集的數(shù)據(jù)經(jīng)計算機處理后，在顯示器上實時顯示各種工況畫面、參數(shù)、曲線，故障報警并可生成和打印生產(chǎn)報表及其它信息。dcs操作站與plc組成計算機網(wǎng)絡，可實現(xiàn)dcs與plc之間、操作站與操作站之間的數(shù)據(jù)通訊。操作站可對設備進行操作和控制，將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過計算機內(nèi)程序處理后發(fā)出相關指令，并在顯示器上實時顯示各種運行參數(shù)、曲線、數(shù)據(jù)、設備運行工況、故障報警等。報警分為提示性報警及保護性報警等不同級別，并可生成和打印生產(chǎn)報表及其他信息，并預留與過程級計算機的通訊接口。4) 操作方式本套系統(tǒng)的操作方式為三種方式：機旁控制方式、集中手動控制方式、集中自動控制方式。機旁控制方式是指通過操作安裝在設備附近的按鈕盒上按鈕達到每個單獨系統(tǒng)設備自己獨立工作或停止的操作方式，這種操作方式應用于設備調(diào)試、設備發(fā)生故障檢修及系統(tǒng)的日常檢修時，為非正常日常操作方式。集中手動操作方式是指通過plc系統(tǒng)，通過操作安裝于操作室內(nèi)的操作臺或柜面的元件達到讓遠程設備根據(jù)一定的連鎖條件運行或停止的操作方式，這種操作方式為當整個系統(tǒng)內(nèi)的某個設備發(fā)生故障但不影響系統(tǒng)中主要設備的情況下的系統(tǒng)操作方式，為正常日常操作方式。集中自動操作方式是指系統(tǒng)根據(jù)設定的板材的性質(zhì)按照已經(jīng)規(guī)定好的程序（連鎖條件）自動、固定的執(zhí)行系統(tǒng)設備運行或停止的操作方式，在這種操作方式下，操作人員只要求進行系統(tǒng)設備的監(jiān)測和控制參數(shù)的設定。這種操作方式為正常的系統(tǒng)操作方式。5) 報警系統(tǒng)的報警系統(tǒng)是指系統(tǒng)檢測信號的信號報警。當系統(tǒng)發(fā)出報警時，中控室內(nèi)監(jiān)控dcs將自動將報警信息記錄在報警檔案中，當特定的回路報警或現(xiàn)場緊急報警開關被按下時，安裝于室外的警鈴將發(fā)出報警，并可根據(jù)電鈴的報警不同的鈴聲頻率以提醒現(xiàn)場人員注意，操作人員并可由操作臺上的報警解除按鈕解除報警。6) 幾點說明設備設計、制造標準及防護標準。所有電氣設備設計、制造符合國家標準、iec標準。室內(nèi)電控柜、臺箱防護等級為ip42。室外電氣檢測元件和電控箱防護等級為ip54。4.3.5 自控裝備的供電供氣。控制室供電源為一類供電，電壓為220v ac，50hz， 總耗電量約為30kw。儀表氣源在工程中統(tǒng)一設置空壓制氮站提供，廠儀表氣總量約33nm3/min，出口壓力應保證0.6mpa以上，常壓露點為-30，含油量低于15ppm，含塵量少于1mg/m3。儀表供氣應是連續(xù)的，當氣源壓縮機出現(xiàn)故障時，30m3儀表空氣儲罐應維持主要關鍵崗位15分鐘以上的儀表供氣。4.6 裝置主要物料平衡圖電石 37000 t/a 聚乙烯醇 20000 t/a醋酸 2304 t/a 電石渣 37000 t/a新鮮水 2700000 t/a 廢水 52216 t/a甲醇 1240 t/a燒堿 200 t/a 4.7裝置主要設備表序號設 備 名 稱規(guī) 格 型 號數(shù)量備 注一、生產(chǎn)車間1第一聚合釜1套2第二聚合釜3聚合第一精餾塔1套4聚合第二精餾塔1套5聚合第三精餾塔1套6濃堿配制槽2套7樹脂貯槽8個8混合機2套9醇解機2套10第一粉碎機2套11第二粉碎機2套12壓榨輸送機2套13壓榨機2套14第三粉碎機2套15干燥機2套16回收第一精餾塔1套17回收第二精餾塔1套18回收第三精餾塔1套19回收第四精餾塔1套20回收第五精餾塔1套21回收第六精餾塔1套22回收第七精餾塔1套23回收第八精餾塔1套24水分離器1套25分解塔1套二、輔助生產(chǎn)車間1鍋爐75t/h2臺2冷凍機組制冷量：680kw5臺3鹽水泵2臺4清水泵5臺5消防水1臺6冷卻塔2500m3/h3座7循環(huán)水泵8臺8熱水泵4臺9旁濾設備2套10空壓機及制氮設備3套11空氣及氮氣儀表風儲罐0.8mpa3臺三、供電135kv真空斷路器數(shù)量待定2無功補償器數(shù)量待定3動力變壓器數(shù)量待定4高低壓配電屏數(shù)量待定四、自動控制1操作臺3面2油壓控制屏3面3自動控制系統(tǒng)3套5.原料、輔助材料及燃料的供應51 原料及輔助材料的供應511 主要原料及輔助材料主要原料及輔助材料包括電石、醋酸、甲醇等。品種、規(guī)格見表5.1。表5.1 主要原料及輔助材料的品種、規(guī)格表序號原料品種技術規(guī)格備注1電石cac27080%（重量）粒度：850mm粒度合格率85%2醋酸外觀：無色透明液體醋酸純度99.0%甲酸含量0.05%3甲醇外觀：無色透明液體甲醇純度99.3%餾分95%512 主要原料及輔助材料的消耗量主要原料及輔助材料的年消耗量見表5.2表5.2 主要原料及輔助材料的年消耗量表（2萬噸/年）序號原料品種單耗（噸/噸）小時消耗量（噸/小時）年消耗量（萬噸）123電石醋酸甲醇1.850.1150.0624.6250.2880.1553.70.230.13513 主要原料及輔助材料的來源聚乙烯醇分廠所需主要原料為電石、醋酸，電石來源自本廠電石分廠，該電石分廠年產(chǎn)電石30萬噸，完全可滿足電石的需求；大慶石化分公司、大慶精細化工總廠和吉化公司現(xiàn)有年產(chǎn)10萬噸、20萬噸和20萬噸的醋酸裝置,江蘇索普現(xiàn)有年產(chǎn)45萬噸的醋酸裝置，可以滿足本工程醋酸的需求。52 燃料及動力的供應燃料及動力的年消耗量及輸送方式見表5-3。表5-3 燃料及動力的供應表序號項目及規(guī)格單位單耗小時消耗量年消耗量來源輸送方式12345678一次水循環(huán)水用電量蒸汽儀表空氣工藝空氣氮氣無煙煤噸噸kwh噸nm3nm3nm3噸12002800640008080012802400.323000700016000020020003200600122.4x1075.6x1071.28x10916000001.6x1072.56x1074.8x10696000自園區(qū)水廠(脫鹽水)自電廠自電廠廠空壓制氮站廠空壓制氮站廠空壓制氮站外購管道輸送管道輸送埋地電纜管道輸送管道輸送管道輸送管道輸送汽車注：以上循環(huán)水、蒸汽、儀表空氣、工藝空氣、氮氣消耗數(shù)據(jù)是按與2萬噸聚乙烯醇和10萬噸電石工程配套提出的，而一次水、用電量消耗數(shù)據(jù)則是按與30萬噸電石工程配套提出的。6.建廠條件和廠址方案6.1.建廠條件6.1.1.廠址地理位置本工程擬建在黑龍江xx市境內(nèi)，廠址初步選定xx市新興基礎原料加工工業(yè)區(qū)內(nèi)，位于原黑大公路(xx大連)9公里又200米處西側(cè)（項目中心區(qū)振興街為計算點）。總規(guī)劃面積1.8平方公里，一期規(guī)劃占地面積0.23平方公里，二期規(guī)劃占地面積1.57平方公里。該區(qū)地勢南高北低，西高東低，自然坡度3-5%，地勢較為平坦，形狀比較規(guī)則。距xx市區(qū)9km。項目區(qū)東臨原黑大公路，交通便利；西南北三面為林地，北距二公河2公里。6.1.2.工程地質(zhì)概況水文地質(zhì)情況如下：黑龍江發(fā)源于大興安嶺西南側(cè)山嶺一帶，屬黑龍江水系，由西向東流經(jīng)礦區(qū)北側(cè)。區(qū)內(nèi)無地表水體，但融雪期、雨季仍會有一定量積水。場地基本地震烈度為6度。6.1.3 當?shù)貧庀髼l件項目區(qū)所處位置，屬寒溫帶半濕潤大陸性季風氣候，主要氣象特征如下：a、風：年平均風速3.6米/秒，年最大風速7.2米/秒，主導風向為西北風。b、雨：年平均降雨量517.8毫米，年最大降水量788.7毫米，最大降雨量為七月份。c、雪：年平均降雪量120毫米，最大積雪深度為33厘米。d、氣溫：年平均氣溫-0.1，極端最高氣溫37.7，最熱月(7月)平均氣溫20.4，極端最低氣溫-44.5，最冷月(1月)平均氣溫-23.8。年日照數(shù)：2653.3小時；年平均積溫2163；無霜期125天；年平均相對濕度68e、防雷等級3級。6.1.4地貌、地質(zhì)條件a、地形、地貌場地地勢有一定的起伏，基本上成西高東低、南高北低態(tài)勢，但西部邊緣開始成地勢逐漸降低的地勢。區(qū)域范圍內(nèi)自然坡度3-5以內(nèi)b、地層該區(qū)域，路線經(jīng)由地帶地質(zhì)構(gòu)造分下、中、上三個構(gòu)造層，中構(gòu)造層由侏羅紀以陸相碎屑巖為主，下層由白堊紀的陸相火山碎屑巖組成，兩者呈平行不整接觸，上層呈北西向分布，土質(zhì)為棕壤土，以下為碎石層，承載力大于0.35mpa0.4mpa。c、場地地震效應根據(jù)中國地震烈度區(qū)劃圖(1990)的劃分和黑龍江省建設委員會黑建設字第266號文件的規(guī)定，本地區(qū)地震烈度為6度。d、不良地質(zhì)現(xiàn)象未見滑坡、巖溶、土洞、塌陷、泥石流、采空區(qū)等不良地質(zhì)現(xiàn)象。e、本地區(qū)標準凍深為2.45米，最大凍深為2.55米。f、自然條件對工程造價和施工的影響程度上述自然條件對工程總體上影響不大，但對工程施工和造價影響較大，由于高寒影響，全年施工期短，只有五個月左右，其中兩個月為雨季，對施工會造成許多不利影響。凍土深度較大，人工構(gòu)造物基礎埋深大，道路考慮防凍厚度，使工程造價有不同程度增加。6.1.5交通條件建設廠址地處原黑大公路西側(cè)，北上可到達xx市，南行可達西崗子和新建的202國道，交通非常便利。6.1.6相關條件6.1.6.1供電條件一期電網(wǎng)工程已經(jīng)完成，可以保證項目區(qū)供電；2008年電力部門將進行新的供電工程建設。6.1.6.2供水條件項目區(qū)現(xiàn)供水能力為1200噸，園區(qū)發(fā)展必須新建新的水源或利用城市供水系統(tǒng)。6.1.6.3供暖條件項目區(qū)現(xiàn)在沒有供熱工程，生產(chǎn)企業(yè)可以利用余熱供熱。6.1.6.4排水條件一期工程項目的主排水管道已經(jīng)完成，二期工程需要建設相關排水工程。6.1.6.5建筑材料來源及運輸條件本工程所在地距xx地方鐵路11km，距202國道約8km，區(qū)內(nèi)建有公路，方便抵達市區(qū)及主要交通干線，該地區(qū)建設材料較豐富，交通運輸條件較便利，道路建設使用的主要建設材料都可在地方解決，另外石灰、砂、沙礫、碎石等筑路材料均有固定的廠礦可供選擇。6.1.6.6地區(qū)和城鎮(zhèn)社會經(jīng)濟的現(xiàn)況擬建廠所在地為xx市基礎原料加工工業(yè)區(qū)，該區(qū)隸屬xx邊境經(jīng)濟合作區(qū)，目前工業(yè)企業(yè)有xx水泥廠等高載能企業(yè)進駐生產(chǎn)。俄電專屬供電企業(yè)xx星河公司和xx供電局同時