c魯西化工有機(jī)硅可行報(bào)告

1、有機(jī)硅可行性研究報(bào)告分類及用途有機(jī)硅產(chǎn)品按其形態(tài)和應(yīng)用方式大體分為硅油、 硅橡膠、 硅樹脂和硅烷偶聯(lián)劑四大類， 前三種是氯硅烷單體 （主 要為二甲基二氯硅烷 ）經(jīng)水解、裂解，縮為聚硅氧烷 （基礎(chǔ)聚合物 ），再與各種助劑、添加劑、改性劑以及填料等配合 加工而成，其用量占有機(jī) 硅產(chǎn)品的 90%以上；硅烷偶聯(lián)劑是有機(jī)官能基硅烷，一般為非聚合物。 國(guó)內(nèi)有機(jī)硅消費(fèi)量及需求預(yù)測(cè)國(guó)內(nèi)有機(jī)硅市場(chǎng)長(zhǎng)期保持著旺盛需求，有機(jī)硅產(chǎn)品的生產(chǎn)和消費(fèi)量總體趨勢(shì)是以高速度增長(zhǎng)，但在個(gè)別時(shí)期 也出現(xiàn)過(guò)波動(dòng)。 1996 年，由于外國(guó)主要有機(jī)硅生產(chǎn)商聯(lián)手 對(duì)銷往中國(guó)的有機(jī)硅中間體大幅度提價(jià)，致使國(guó)內(nèi)有機(jī) 硅聚合物生產(chǎn)廠部分停產(chǎn)或減

2、產(chǎn)，有機(jī)硅產(chǎn)量下滑。 1998 年，因受東南亞經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響，相對(duì)于產(chǎn)量高速膨脹 的 1997 年，總產(chǎn)量也明顯減小。 2012 年之后， 國(guó)內(nèi)有機(jī)硅市場(chǎng)迅速活躍起來(lái)， 其產(chǎn)品產(chǎn)量及消費(fèi)量保持高速增長(zhǎng) . 根據(jù)國(guó)內(nèi)近幾年供應(yīng)和需求的發(fā)展趨勢(shì)，未來(lái) 5 年內(nèi)國(guó)內(nèi)有機(jī)硅的主要應(yīng)用領(lǐng)域仍以硅油、硅橡膠為主，硅烷偶 聯(lián)劑及硅樹脂因前期發(fā)展不足，在這一段時(shí)間里將有較高速度的增長(zhǎng)。4.2.4 目標(biāo)市場(chǎng)分析1、目標(biāo)市場(chǎng)容量 有機(jī)硅制品的原材料價(jià)格較高，再加上市場(chǎng)需求的不斷增長(zhǎng)，使有機(jī)硅制品一直處于高價(jià)位。產(chǎn)品利潤(rùn)的豐厚 和工藝技術(shù)的靈活性，使眾多企業(yè)從事有機(jī)硅加工業(yè)。國(guó)內(nèi)有機(jī)硅加工企業(yè)數(shù)量眾多，規(guī)模較小，多

3、數(shù)為民營(yíng)、個(gè) 體企業(yè)上規(guī)模的加工型企業(yè)較少，僅占企業(yè)總數(shù)的 10%。隨著 “西部大開發(fā) ”戰(zhàn)略的提出，有機(jī)硅行業(yè)將有 更多的 政策性投入。加入 WTO 后，越來(lái)越多的外資企業(yè)投資中國(guó)的有機(jī)硅加工業(yè)，大規(guī)模的有機(jī)硅生產(chǎn)廠會(huì)越來(lái)越多， 國(guó)內(nèi)有機(jī)硅加工業(yè)將逐漸步入大型化、專業(yè)化。 國(guó)內(nèi)有機(jī)硅加工企業(yè)主要集中在華東、華南地區(qū)，主要生產(chǎn)硅橡 膠、有機(jī)硅乳液和硅烷偶聯(lián)劑等產(chǎn)品，其中硅橡膠的消費(fèi)量占有機(jī)硅總消費(fèi)量的50%以上。國(guó)內(nèi)硅酮結(jié)構(gòu)膠是室溫硫化硅橡膠中產(chǎn)量較大、用途較廣的產(chǎn)品，目前國(guó)家硅酮結(jié)構(gòu)膠生產(chǎn)認(rèn)定企業(yè)和建設(shè)部硅酮膠科研生產(chǎn)定點(diǎn)企業(yè)只 有杭州之江有機(jī)硅化工有限公司、 浙江凌志精細(xì)化工有限公司、 廣

4、州白云粘膠廠和廣東南海嘉美化工廠等幾家， 它 們都擁有大型硅酮膠生產(chǎn)設(shè)備和先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)， 規(guī)模均在 4000t/a 以上，消耗聚硅 ,氧烷總量在 20kt/a 以上。目前， 杭州之江有機(jī)硅化工有限公司每年所用混合甲基環(huán)硅氧烷（DMC ）從浙江新安化工集團(tuán)購(gòu)進(jìn)2000t/a,進(jìn)口 3000t/a。廣州白云粘膠廠每年所用混合甲基環(huán)硅氧烷（DMC ）從藍(lán)星集團(tuán)購(gòu)進(jìn)2000t/a，進(jìn)口 2000t/a以上。浙江凌志精細(xì)化工有限公司和廣東南海嘉美化工廠均以進(jìn)口混合甲基環(huán)硅氧烷（DMC）為主，每年只用少量的國(guó)產(chǎn)混合甲基環(huán)硅氧烷（ DMC ）。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)高溫膠的廠家主要有：深圳石化精細(xì)化工有限公司、深圳市三

5、力有機(jī)硅材料有限公司、深圳天玉有機(jī)硅有限公司、江蘇鎮(zhèn)江宏達(dá)化工有限公司、南京東爵精細(xì)化工有限公司等，大多數(shù)廠家的生產(chǎn)規(guī)模均在幾千噸以上，江蘇鎮(zhèn)江宏達(dá)化工有限公司生產(chǎn)規(guī)模已經(jīng)超過(guò)20kt/a。按鍵硅橡膠是高溫硫化硅橡膠中較重要的品種，廣東省 是按鍵硅橡膠的主要生產(chǎn)地和主要消費(fèi)地， 其生產(chǎn)量占世界按鍵硅橡膠生產(chǎn)量的60%， 如手機(jī)按鍵、 遙控器按鍵、計(jì)算器按鍵等大都產(chǎn)自廣東。廣東地區(qū)高溫膠的生產(chǎn)原料多半依賴進(jìn)口。國(guó)內(nèi)多數(shù)企業(yè)與國(guó)外公司有合資或合作協(xié)議，引進(jìn)國(guó)外資金或先進(jìn)生 產(chǎn)技術(shù)，采用進(jìn)口原料擴(kuò)大高溫膠的生產(chǎn)規(guī)模，部分產(chǎn)品出口。隨著經(jīng)濟(jì)的 發(fā)展和人民生活水平的提高，未來(lái)幾年，國(guó)內(nèi)用于建筑密封膠、電

6、子、電器、汽車用密封膠及模具膠、按鍵膠的數(shù) 量將逐年增加，國(guó)內(nèi)室溫硫化硅橡膠和高溫硫化硅橡膠的產(chǎn)量必將逐年遞增，對(duì)混合甲基環(huán)硅氧烷（DMC ）的需求也將逐年增 力口。在滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的同時(shí)，大量沖擊國(guó)際市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)混合甲基環(huán)硅氧烷（DMC ）的 消費(fèi)量將大幅增加。 20 世紀(jì) 50 年 代國(guó) 內(nèi) 開發(fā)生 產(chǎn)有 機(jī)硅單 體以 來(lái)， 經(jīng)歷了從 攪拌床 到流 化 床、流化 床 直徑 從 0 40060010001200150020002400気漫長(zhǎng)28程。 1996年以來(lái)，國(guó)內(nèi)有機(jī)硅單體工業(yè)呈 現(xiàn)出快速發(fā)展態(tài)勢(shì)，國(guó)內(nèi)自行開發(fā)設(shè)計(jì)的10kt/a、20kt/a、50kt/a 生產(chǎn)裝置相繼投產(chǎn)，各生產(chǎn)商在原料

7、生產(chǎn)、質(zhì)量控制、分析測(cè)試、自動(dòng)化控制等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，單體合成的技術(shù)指標(biāo)大幅提高，生產(chǎn)成本逐漸降低。有機(jī)硅 單體合成催化體系有兩種， 即氯化亞銅催化體系和銅催化體系， 國(guó)外采用銅催化體系較多， 國(guó)內(nèi)兩種催化體系并存。 本項(xiàng)目采用銅催化體系。7.2.1 國(guó)內(nèi)外工藝技術(shù)比較 國(guó)內(nèi)有機(jī)硅生產(chǎn)的工藝流程與國(guó)外基本相同，均采用甲醇與氯化氫氣液相催化法合成氯甲烷，再以氯甲烷與硅粉在 流化床反應(yīng)器中合成甲基氯硅烷混合單體。 混合單 體經(jīng)過(guò)精餾， 分離出多種高純度單體， 其中以二甲基單體 （M2） 為主。二甲基單體（ M 2 ）經(jīng)水解得到水解物， 水解物在催化劑作用下連續(xù)真空裂解， 得到混合甲基環(huán)硅氧烷

8、 （DMC）， 進(jìn)一步精餾可以得到八甲基環(huán)四硅氧烷（ D4）。盡管國(guó)內(nèi)外有機(jī)硅單體生產(chǎn)的工藝流程基本相同，但與國(guó)外相比，> 99.99國(guó)內(nèi)有機(jī)硅單體生產(chǎn)在規(guī)模和技術(shù)指標(biāo)上存在一定的差距 產(chǎn)品質(zhì)量。一甲基三氯硅烷（M1 ）純度（ %）> 98.0 > 99.0 > 99.5三甲基一氯硅烷（M3）純度（%）> 99.0> 99.0 > 99.5一甲基二氯硅烷（MH ）純度（%）> 99.0> 99.01、單體二甲基二氯硅烷（M2）純度（%） > 99.9 99.982 、混合甲基環(huán)硅氧烷（ DMC ）混合甲基環(huán)硅氧烷（DMC ）純度（%）

9、> 99.5 > 99.5八甲基環(huán)四硅氧烷（D4）含量 （%）7683 8892氫來(lái)源于二甲水解、鹽酸脫吸以及氣相法白炭黑裝置。從表 7-1 可以看出，有機(jī)硅單體生產(chǎn)二甲平均選擇性期望值為85%，已達(dá)到國(guó)外綜合水平，高于國(guó)內(nèi)綜合水平。國(guó)外有機(jī)硅單體合成單臺(tái)流化床反應(yīng)器生產(chǎn)能力在 50kt/a 以上，硅粉和氯甲烷噸 產(chǎn)品消耗分別比理論消耗高8.29%和 3.45%，氯化氫回收利用率達(dá)到85%以上。國(guó)內(nèi)有機(jī)硅單體合成單臺(tái)流化床反應(yīng)器生產(chǎn)能力最大為60kt/a,其硅粉和氯甲烷噸產(chǎn)品消耗分別比理論消耗高14.29%和14.94% ,氯化氫回收利用率僅為 70%，與國(guó)外綜合技術(shù)水平存在較大差

10、距。山東 A 股份有限公司有機(jī)硅單體合成單臺(tái)流化床反應(yīng)器生產(chǎn) 能力為200kt/a，其硅粉和氯甲烷噸產(chǎn)品消耗介于國(guó)內(nèi)綜合水平與國(guó)外綜合水平之間，部分指標(biāo)接近國(guó)外綜合水平，氯化氫回收利用率超過(guò) 80%。7.2.2 工藝技術(shù)方案選擇 硅粉加工采用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的立式磨粉機(jī)組，旋風(fēng)分離器與布袋除塵相結(jié)合，并用倉(cāng)泵將硅粉輸送到單體合成單元。氯 甲烷合成采用氣液相法，即氣相氯化氫和甲醇在液相氯化鋅催化劑中反應(yīng)生成粗氯甲烷，粗氯甲烷再經(jīng)過(guò)水洗、堿 洗和硫酸干燥，并經(jīng)冷凝壓縮后送往氯甲烷貯罐區(qū)。單體合成采用流化床直接法合成，即硅粉和氯甲烷在銅系催化劑作用下生成混合單體， 混合單體經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離及濕法除塵后回收未反應(yīng)

11、的氯甲烷，混合單體送往單體精餾單元。單體精餾采用脫高、 脫低、二甲分離、脫輕、共沸、M3等多塔連續(xù)精餾，分離得到 M1、M2、M3、MH、高沸物、 共沸物、低沸物等產(chǎn)品。精餾塔形式選用板式塔和填料塔，并選擇導(dǎo)向篩板和高效板波紋填料。為了減少冷凍水和冷卻水用量， 精餾系統(tǒng)適 當(dāng)加壓，塔頂冷凝器采用雙管板式。 為防止貯槽呼吸過(guò)程中空氣進(jìn)入系統(tǒng)造成單體水 解， 減少對(duì)環(huán)境及設(shè)備的污染和腐蝕，貯槽均采用氮?dú)獗Ｗo(hù)。二甲基單體水解采用恒沸酸水解、碳酸鈉連續(xù)中和工藝， 使水解反應(yīng)時(shí)間短、收率高、黏度低、環(huán)狀低聚硅氧烷含量高。水解后的濃鹽酸脫出氯化氫循環(huán)使用。 裂解采用真空裂解工藝，環(huán)體收率高，殘?jiān)可佟?鹽

12、酸脫吸考慮原料濃鹽酸和氯甲烷合成產(chǎn)生的稀鹽酸的解吸，99.5%以上的氯化氫脫吸出來(lái)，脫吸出來(lái)的氯化氫送往氯甲烷合成。7.3 工藝流程說(shuō)明7.3.1 工藝特點(diǎn)a 硅粉加工采用立式磨粉機(jī)組，細(xì)粉率低，粒度可調(diào)，生產(chǎn)能力高。醇?xì)怏w分布均勻。甲 醇、 二甲醚等含氧化合物的含量，產(chǎn)蒸汽，一旋硅粉返回流化床。b 氯甲烷合成單元采用大型搪瓷合成釜，氣體分布器特殊設(shè)計(jì)，保證氯化氫和甲 c 氯甲烷精制采用水洗滌、 堿洗滌和硫酸干燥處理， 進(jìn)一步降低氯甲烷中水、 提高氯甲烷的純度。d 單體合成單元采用單臺(tái)流化床反應(yīng)器，流化床撤熱方式為導(dǎo)熱油換熱，同時(shí)副e 觸體進(jìn)料方式采用定量加料系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)催化劑連續(xù)定量加料，以消

13、除流化床床層料面的大幅度波動(dòng)。f 除塵系統(tǒng)采用濕法除塵工藝，提高除塵率，降低能耗，使合成系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，縮短停車檢修時(shí)間，適應(yīng)大規(guī)模生 產(chǎn)的需要。g 二甲基單體水解采用恒沸酸水解工藝， 其水解濃鹽酸脫吸產(chǎn)生氯化氫循環(huán)利用，減少環(huán)境污染， 降低氯化氫消耗。h 精餾采用高效導(dǎo)向篩板和板波紋填料，多塔連續(xù)精餾，二甲基單體純度可達(dá)到99.98%以上。i裂解采用真空裂解技術(shù)，裂解釜運(yùn)行周期長(zhǎng)?；旌霞谆h(huán)硅氧烷（DMC ）收率高。同時(shí)可以生產(chǎn)高純度八甲基環(huán)四硅氧烷（D4）產(chǎn)品。7.3.2 單體生產(chǎn)工藝流程說(shuō)明1、氯甲烷合成及鹽酸脫吸本裝置共分四個(gè)單元，分別是鹽酸脫吸；氯甲烷合成及凈化；甲醇回收及稀鹽酸回收；

14、 氯甲烷壓縮、冷凝。a、鹽酸脫吸 濃鹽酸（最少 31%Wt）由泵輸送到換熱器進(jìn)行預(yù)熱，然后進(jìn)入汽提塔，通過(guò)熱虹吸自然循環(huán)再沸器進(jìn)行加熱實(shí)現(xiàn)蒸餾，這樣，塔的底部會(huì)生成類似 被汽提出的氯化氫氣體 輸送到兩臺(tái)冷凝器里為含水小于 100ppm）。 HE-3 采用循環(huán)水冷卻，HE-4 采用乙二醇水溶液冷卻，再經(jīng)過(guò)除霧器后，離開系統(tǒng)進(jìn)入氯甲烷合成單元。汽提塔底出來(lái)的2bar （G）的濃度約18.5% （wt）鹽酸，通過(guò)中間換熱器后冷卻后,送往山東 A 集團(tuán)氯堿裝置用于吸收氯化氫。也可以再在塔底加一個(gè)冷卻器進(jìn)行冷卻，進(jìn)入鹽酸深脫吸裝置， 進(jìn)一步于共沸物的氯化氫溶液 （約 18.5%Wt ），塔頂?shù)玫铰然瘹錃?/p>

15、體。HE-3 和 HE-4 ）進(jìn)行冷凝而得到更純的氯化氫氣體 （氯化氫的純 度脫出其中的氯化氫送氯甲烷合成單元。b、氯甲烷合成及凈化及氯甲烷壓縮、冷凝 貯存在甲醇貯罐區(qū)的工業(yè)甲醇，經(jīng)甲醇供料泵送至甲醇汽化器中，用蒸 汽加熱，調(diào)節(jié)甲醇汽化壓力 0.2MPa （表壓），汽化器的液面用甲醇供料泵的出口調(diào)節(jié)閥控制恒定，溫度由蒸汽量控制在9095C,用調(diào)節(jié)閥控制其流量與脫吸單元600#來(lái)的壓力為0.2MPa的氯化氫氣體（流量由調(diào)節(jié)閥控制）起，其流量與甲醇蒸汽按一定比例混合后進(jìn)入反應(yīng)器中。進(jìn)入反應(yīng)器的氯化氫和甲醇?xì)怏w經(jīng)反應(yīng)器底部氣體分布器分布均勻，與預(yù)熱至140145 C的氯化鋅溶液接觸，溶解并進(jìn)行反應(yīng)。

16、氯化鋅溶液的預(yù)熱采用釜外循環(huán)方式。反應(yīng)器底部出來(lái)的氯化鋅溶液由循環(huán)泵打入預(yù)熱器，預(yù)熱器的溫度由蒸汽控制調(diào)節(jié)在140145 C,然后 再回到反應(yīng)器中。在反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)器的溫度控制采用回流冷酸水（或體外循環(huán)）的方式控制在140145C，物料在反應(yīng)器的表觀接觸時(shí)間為30s。由反應(yīng)器出來(lái)的反應(yīng)生成物氯甲烷、水、二甲醚和未轉(zhuǎn)化的原料氯化氫、甲醇一起進(jìn)入酸氣分凝器中冷凝，在回流罐中分離成氣相產(chǎn)物和液相產(chǎn)物，氣相產(chǎn)物粗氯甲烷（含甲醇、水、氯化氫、二甲醚）等去酸氣冷凝器，液相產(chǎn) 物一部分回到反應(yīng)器中控制反應(yīng)器液位，另一部分去酸水儲(chǔ)罐中。氣相產(chǎn)物粗氯甲烷經(jīng)酸水洗塔，吸收大部分未反應(yīng)的氫化氫氣體和甲醇后，進(jìn)入堿

17、洗塔，徹底吸收剩余氯化氫氣體和除掉部分水份，之后進(jìn)入硫酸干燥塔，經(jīng)過(guò)三塔串聯(lián)除掉水份和二甲醚后，再經(jīng)壓縮、冷凝即制得成品氯甲烷送罐區(qū)貯存。c、甲醇回收及稀鹽酸回收將酸水洗塔塔釜出來(lái)的含甲醇的稀鹽酸預(yù)熱后，送入甲醇回收塔進(jìn)行甲醇回收，塔頂回收的甲醇混合氣體經(jīng)冷凝冷卻后，進(jìn)入甲醇回流罐，通過(guò)泵直接將液態(tài)甲醇送入氯甲烷反應(yīng)釜作為合成氯甲烷的原料。甲醇回收塔塔底出來(lái)的恒沸酸與氯化鈣溶液混合一起進(jìn)入汽提塔，脫出氯化氫，作為氯甲烷反應(yīng)釜合成氯甲烷的原料。2、單體合成從罐區(qū)來(lái)的新鮮 CH3Cl 與回收循環(huán) CH3Cl 混合后經(jīng)氯甲烷汽化器汽化，然后經(jīng)氯甲烷過(guò)熱器，使其溫度達(dá)到250 C，進(jìn)入流化床反應(yīng)器。硅

18、粉和作為添加劑的銅粉、鋅、錫粉等混合，用 N2輸送至摻混倉(cāng)，使 其混合完全均勻后用 CH3CI輸送到流化床反應(yīng)器。在流化床反應(yīng)器內(nèi)部，當(dāng)溫度達(dá)到285300C時(shí)，CH3CI與硅粉在添加劑的作用下發(fā)生合成反應(yīng)，反應(yīng)生成的混合單體及未反應(yīng)的硅粉、CH3Cl 經(jīng)過(guò)一旋分離器、旋分離器，送 入洗滌塔。一旋的固體物料自流到一旋受料斗，用 N2 壓入一旋排料斗， 排料斗中的固料用 CH3CI 定期定量壓回流化 床，循環(huán)使用。受料斗及排料斗中的含塵 N2 經(jīng)布袋過(guò)濾器集塵，氣體去水洗塔，粉料進(jìn)入細(xì)粉罐。一級(jí)旋風(fēng)除塵 后的氣體進(jìn)入二旋， 固體物料自流到二旋受料斗，并用 N2 壓至二旋排料斗。排料斗中的固體用

19、N2 定期壓入廢 粉罐，含塵 N2 經(jīng)布袋過(guò)濾器集塵，氣體去水洗塔，收集的粉料分別進(jìn)入細(xì)粉罐和廢粉罐。經(jīng)二旋分離器后的氣相進(jìn)入洗滌塔，進(jìn)行洗滌除塵。塔釜再沸器底部排出的料液，進(jìn)入閃蒸罐，閃蒸后的殘?jiān)椭翚堅(jiān)?，用槽車運(yùn)走。閃蒸后的氣相經(jīng)過(guò)閃蒸冷凝器送至高沸物貯罐區(qū)貯存。洗滌塔頂部氣相經(jīng)塔頂冷凝器冷到40C,并經(jīng)冷凝器二級(jí)深冷至10C，凝液分別進(jìn)入粗單體中間罐，通過(guò)洗滌塔回流泵回流，并經(jīng)粗單體塔進(jìn)料泵送至粗單體塔進(jìn)行粗單體精餾。冷凝器頂部不凝氣與粗單體塔塔頂不凝氣及膜回收系統(tǒng)回收的氯甲烷經(jīng)氯甲烷緩沖罐，經(jīng)壓縮機(jī)進(jìn)口加熱器加熱至 45C后，送往氯甲烷壓縮單元，進(jìn)行循環(huán)氯甲烷壓縮。粗單體進(jìn)入粗單體塔

20、中部，控制塔頂壓力 0.881MPa （G） ，進(jìn)行精餾。塔 釜出料經(jīng)粗單體冷卻器冷卻后，去粗單體罐區(qū)。塔頂氣相經(jīng)粗單體塔頂冷凝器冷凝，凝液進(jìn)入粗單體塔回流罐，經(jīng)粗單體塔回流泵一部分回流，一部分送至氯甲烷循環(huán)槽。不凝氣也送至氯甲烷緩 沖罐。壓縮后的循環(huán)氯甲烷進(jìn)入氯甲烷塔進(jìn)行氯甲烷回收。氯甲烷塔頂氣體經(jīng)塔頂冷凝器冷凝，并經(jīng)冷凝器深冷至-25C，凝液進(jìn)入氯甲 烷塔回流槽，經(jīng)氯甲烷回流泵回流。不凝氣進(jìn)入膜回收系統(tǒng)，回收的氯甲烷送往氯甲烷緩 沖罐，回收尾氣送至焚燒單元焚燒。氯甲烷塔側(cè) 向采出氯甲烷經(jīng)氯甲烷冷凝器冷凝，送入氯甲烷循環(huán)槽，經(jīng)氯甲 烷循環(huán)泵送回與新鮮氯甲烷混合后去氯甲烷汽化器。本單元分別設(shè)置

21、反應(yīng)區(qū)熱油系統(tǒng)、A 區(qū)熱油系統(tǒng)和 B 區(qū)熱油系統(tǒng)分別用于流化床反應(yīng)器升溫撤熱，氯甲烷過(guò)熱器和一二旋排料斗受料斗保溫，以及洗滌塔再沸器和閃蒸罐用熱。3、氯甲烷壓縮新鮮氯甲烷壓縮系統(tǒng)：由100#氯甲烷合成單元過(guò)來(lái)的氯甲烷氣體經(jīng)新鮮氯甲烷入口緩沖罐進(jìn)入新鮮氯甲烷壓縮機(jī)壓縮。壓縮后的氯甲烷氣體部 分進(jìn)入新鮮氯甲烷回流冷卻器冷卻。通過(guò)壓縮機(jī)入口壓力調(diào)節(jié)，冷卻后的氯甲烷氣體回到新鮮氯甲烷入口緩沖罐。壓縮后的另一部分氯甲烷氣體送往200# 單體合成單元。剩余的氯甲烷氣體送往100#氯甲烷合成單元，冷凝后送往罐區(qū)貯存。 循環(huán)氯甲烷壓縮系統(tǒng)：由 200#單體合成單元過(guò)來(lái)的氯甲烷氣體經(jīng)循環(huán)氯甲烷入口 緩沖罐進(jìn)入循

22、環(huán)氯甲烷壓縮機(jī)壓縮。壓縮后的氯甲烷氣體部 分進(jìn)入循環(huán)氯甲烷回流冷卻器冷卻。通 過(guò)壓縮機(jī)入口壓力調(diào)節(jié)，冷卻后的氯 甲烷氣體回到循環(huán)氯甲烷入口緩沖罐。壓縮后的另一部分氯甲烷氣體送往 200#單體合成單元。氟利昂冷凍壓縮系統(tǒng)：由200#單體合成單元來(lái)的氟利昂氣體進(jìn)入螺桿壓縮機(jī)組壓縮，壓縮后的氟利昂氣體經(jīng)冷凝冷卻后成氟利昂液體回到200#單體合成單 元使用。4、單體精餾單體精餾單元共有10個(gè)塔器設(shè)備，包括脫高塔、高沸物塔、二甲塔A (T0303A )、二甲塔B、二甲塔C、脫低輕塔、 M1 塔、 M3 塔、粗 MH 塔和 MH 塔等。單體精餾 單元主要工藝流程敘述如下。從原料緩沖罐將原料由 進(jìn)料泵打到脫

23、高塔原料預(yù)熱器加熱到60C后進(jìn)入脫高塔中下部。塔頂氣相物流(t=84.2 C)進(jìn)入塔頂冷凝器冷凝冷卻后，進(jìn)入脫高塔回流罐，一部分由回流泵送至塔頂作回流，其余部分送到二甲塔B 中上部。塔底采出高沸物(t=134 C)送至高沸物塔。脫高塔塔底采用由中壓蒸汽加熱的熱虹吸式再沸器向塔內(nèi)提供熱量。通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽量控制塔的操 作溫度。脫高塔操作壓力160kPa,頂溫84.2 C,塔底操作溫度為134 C。脫高塔塔底的高沸物進(jìn)入高沸物塔，在這里對(duì) M2進(jìn)行回收。 塔頂氣相物流(t=85.3 C)進(jìn)入塔頂冷凝器冷凝冷卻后，進(jìn)入高沸物塔回流罐，一部分由回流泵送至塔頂作回流，其余部分送到原料罐。塔底采出高沸物(t=

24、156.2C) 冷卻至40C，送至高沸物產(chǎn)品貯罐。高沸物塔塔底采用由中壓蒸汽加熱的熱虹吸式再沸器向塔內(nèi)提供熱量，通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽量控制塔的操作溫度。高沸物塔操作壓力160kPa，頂溫85.3 C,塔底操作溫度 為156.2 C。二甲塔為三塔串聯(lián)。脫除高沸物的物料從脫高塔回流罐由脫高塔回流泵打到二甲塔中上部；二甲塔C的塔頂氣相物料進(jìn)入二甲塔B塔底，二甲塔B塔頂氣相物料進(jìn)入二甲塔A底 部，二甲塔 A塔頂?shù)臍庀辔锪?t=76 C)進(jìn)入二甲塔頂冷凝器冷凝冷卻至72.1 C后， 進(jìn)入二甲塔回流罐，一部分物料由回流泵送至二甲塔塔頂做回流，其余部分送至回收塔中間罐。二甲塔 A塔底液相物料由回流泵送至二甲塔 B

25、塔頂做回流，二甲塔 B 塔底液相物料由回流泵送至二甲塔 C 塔頂作回流。 二甲塔C塔釜采出 M2產(chǎn)品(t=106.1C )與脫高塔的進(jìn)料換熱后，冷卻至40C送至 M2出料罐。二甲塔 C塔底采用 由低壓蒸汽 加熱的熱虹吸式再沸器向塔內(nèi)提供熱量，通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽量控制塔的操作溫度。二甲塔塔頂操作壓力為160kPa,頂溫76C，塔底操作溫度約為106.1 C。脫除M2的物料從二甲塔回流罐由二甲塔回流泵打到脫低塔中下部，塔 頂氣相物料(t=55 C)進(jìn)入脫低塔塔頂冷凝器冷凝冷卻至52.4 C后，進(jìn)入脫低塔回流罐，一部分由回流泵送至脫低塔塔頂作回流，其余部分送到脫低塔緩沖罐。脫低塔塔釜采出的物料送至M1 塔

26、。脫低塔塔底采用由低 壓蒸汽加熱的熱虹吸式再沸器向塔內(nèi)提供熱量，通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽量控制塔的操作溫度。塔頂操作壓力為160kPa,頂溫55 C,塔底操作溫度約為82.3C。從脫低塔塔底出來(lái)的物料進(jìn)入M1塔中部，塔頂氣相物料(t=71.7C)進(jìn)入 M1 塔塔頂冷凝器冷凝冷卻后，進(jìn)入 M1 塔回流罐，一部分由回流泵送至 M1 塔塔頂作回流，其余部分送到 M3塔中上部。M1塔塔釜采出 M1產(chǎn)品(t=85.7C),冷卻至40C后送至 M1出料罐。M1塔塔底采用由低壓蒸 汽加熱的熱虹吸式再沸器向塔內(nèi)提供熱量。通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽量控制塔的操作溫度。塔頂操作壓力為160kPa,頂溫71.7C，塔底操作溫度約為87.1

27、Co 從M1塔塔頂出來(lái)的物料進(jìn)入M3塔中上部，塔頂 M3和SiCI4氣相物料(t=69.3 C)進(jìn)入 M3塔塔頂冷凝器冷凝冷卻后，進(jìn)入M3塔回流罐，一部分由回流泵送至M3塔塔頂作回流，其余部分冷卻至 40C后送到共沸物貯罐。M3塔塔釜采出的采出 M3產(chǎn)品(t=76.3 C)冷卻至40C后送至 M3產(chǎn)品貯罐。 M3 塔塔底采用由低壓蒸汽加熱的熱虹吸式再沸器向塔內(nèi)提供熱量。通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽量控制塔 的操作溫度。塔頂操作壓力為 160kPa,頂溫69.3C,塔底操作溫度約為75.9C。從脫低塔回流罐出來(lái)的輕組分混合物由脫低塔回流泵打到粗 MH塔中上 部；塔頂輕組分氣相物料(t=52.3 C)進(jìn)入粗 MH

28、塔塔頂冷凝器冷凝冷卻后，汽相進(jìn) 入尾氣吸收系統(tǒng)，液相進(jìn)入粗 MH塔回流罐，一部分由回流泵送至粗MH塔塔頂作回流，其余部分冷卻至40C送至低沸物貯罐。粗MH塔塔釜物料送至 MH塔中上部。塔頂操作壓力為200kPa,頂溫52.3 C,塔底操作溫度約為66.1 C。從粗 MH塔塔釜出來(lái)的物料送至MH塔中上部，MH塔塔頂輕組分氣相物料 (t=55.8 C)進(jìn)入 MH塔頂冷凝器冷凝冷卻后，進(jìn)入MH塔回流罐，一部分由回流泵送至 MH塔(T0308)塔頂作回流，其余部分冷卻至 40C 送至MH產(chǎn)品貯罐。MH塔(T0308)塔底采用由低壓蒸汽加熱的熱虹吸式再沸器向塔內(nèi)提供熱量。通過(guò)調(diào)節(jié)蒸汽量控制塔的操作溫度。

29、塔頂操作壓力為160kPa,頂溫55.7C，塔底操作 溫度約為72.1 C。5、二甲單體水解 自罐區(qū)來(lái)的鹽酸和二甲單體經(jīng)一定比例混合后由水解循環(huán)泵送入水解反應(yīng)器中充分混合反應(yīng)，反應(yīng)混合物進(jìn)入水解循環(huán)冷卻器冷卻至20 C后進(jìn)入第一分層器，分層后上層油相出料按液位差自側(cè)面進(jìn)入第二分層器，下層酸相按位差送入水解循環(huán)泵。進(jìn)入分層器的水解物分層后，上層油相出料與Na2CO3 溶液混合后經(jīng)堿循環(huán)泵控制一定量后送入中和反應(yīng)器充分混合反應(yīng)，下層酸相按位差 送入鹽酸中間罐，經(jīng)鹽酸輸送泵送至罐區(qū)。從中和反應(yīng)器出來(lái)的反應(yīng)混合物進(jìn)入中和冷卻器，冷卻至25 C進(jìn)入堿分層器分離分層，上層油相出料按位差送入水解水煮釜以除去

30、水解物中的堿， 下層返回循環(huán)堿 槽循環(huán)。 從水解水煮釜底部出來(lái)的水解物按位差進(jìn)入分水器分水后進(jìn)入水解物貯槽。6、裂解和環(huán)體精餾自水解物貯槽的水解物，通過(guò)水解物輸送泵經(jīng)計(jì)量后送至水解物加熱器，預(yù)熱到120 C后進(jìn)入脫氯釜，經(jīng)脫氯反應(yīng)后進(jìn)入脫氯第一分層器，上層進(jìn)入脫氯第二分層器，下層水相經(jīng)脫氯循環(huán)泵循環(huán)進(jìn)入脫氯釜中。由脫氯第二分層器 上部出來(lái)的水解物，經(jīng)控制與50%的氫氧化鉀溶液按一定比例進(jìn)入裂解釜。在130 C及真空度 720mmHg條件下，水解物經(jīng)裂解重排得到環(huán)體混合物，通過(guò)裂解塔分離凈化后，塔頂氣相進(jìn)入裂解塔冷凝器，凝液進(jìn)入裂解回流罐， 一部分經(jīng)流量調(diào)節(jié)回流入塔，另一部 分由回流罐液位調(diào)節(jié)控

31、制排入裂解水煮釜。裂解釜液位控制釜底物料的出料 調(diào)節(jié)閥，釜底物料自流進(jìn)入逼干釜，逼干釜夾套通入導(dǎo)熱油，將物料加熱到145C，進(jìn)一步回收環(huán)體物，逼干釜底間歇排出廢渣。環(huán)體混合物與按一定比例并預(yù)熱到90C的軟水一同進(jìn)入裂解水煮釜，在攪拌器的作用下充分混合后，溢流至分水器進(jìn)行沉降分離。上層油相進(jìn)入環(huán)體貯罐。下層水相排至油水隔離池，油水隔離池分出的廢水排往 污水預(yù)處理站，處理達(dá)標(biāo)后排放。來(lái)自環(huán)體貯罐的環(huán)體通過(guò)脫低塔進(jìn)料泵經(jīng)計(jì)量后送至脫低塔進(jìn)料預(yù)熱器，預(yù)熱至134.5C后進(jìn)入脫低塔。脫低塔塔頂溫度93C，塔釜溫度142.3C,真空度為510mmHg，脫低塔再沸器采用1.0MPaG 蒸 汽加熱。塔頂 D3

32、 蒸汽經(jīng)脫低塔冷凝器冷凝后，進(jìn)入脫低塔回流罐，經(jīng)脫低塔回流泵加壓后，一部分D3經(jīng)流量調(diào)節(jié)回流入塔， 另一部分 D3由塔頂回流罐液位控制送至水解物貯槽。塔釜物料通過(guò)脫高塔進(jìn)料泵經(jīng)塔釜液位調(diào)節(jié)送至脫高塔。脫高塔塔釜溫度為149.5C，塔頂溫度 107.3 C,真空度為 670mmHg，再沸器采用1.0MPaG 蒸汽加熱。塔頂成品 D4 蒸汽經(jīng)脫高塔冷凝器冷凝 后進(jìn)入脫高塔回流罐，通過(guò)脫高塔回流泵加壓后，一 部分經(jīng)流 量調(diào)節(jié)控制回流入塔， 另一部分由回流罐的液位控制排入罐區(qū)成品 D4 貯槽，塔中部采 出成品 DMC 進(jìn) 入DMC中間罐，通過(guò) DMC中間泵，經(jīng) DMC送料 冷卻器冷卻至 60C后送至罐

33、區(qū) DMC貯槽。塔釜的高沸物 經(jīng)塔釜液位控制進(jìn) 入環(huán)體冷卻器，通過(guò)環(huán)體冷卻器將其冷卻至60 C后，經(jīng)脫色釜脫色 后進(jìn)入高沸物槽，通過(guò)高沸物包裝泵加壓后，一部分送到環(huán)體貯罐，另一部分現(xiàn)場(chǎng)包裝。本項(xiàng)目單體生產(chǎn)單元工藝流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)附圖 3。7.4 成本分析本項(xiàng)目噸產(chǎn)品（ DMC+D4 ）成本為 16384 元。若二甲選擇性達(dá)到 85%，則噸產(chǎn)品（ DMC+D4 ）成本為 15447元。 本項(xiàng)目主要原料甲醇和濃鹽酸均由山東 A 集團(tuán)內(nèi)部自解決，與全部外購(gòu)相比，噸產(chǎn)品（ DMC+D4 ）成本可以降低 2182 元。7.5 自控水平7.5.1 自控要求和設(shè)計(jì)范圍生產(chǎn)過(guò)程要求自控設(shè)計(jì)滿足集中控制和檢測(cè)的需要，

34、所選現(xiàn)場(chǎng)儀表能適應(yīng)工況（易腐蝕、易堵塞、易磨損、粘度大）的需要，并保證裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行。自控設(shè)計(jì)范圍包括單體生產(chǎn)單元、輔助生產(chǎn)單元及配套公用工程設(shè)施的過(guò)程檢測(cè)與控制，共設(shè)置約 200 個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)， 680 個(gè)集中檢測(cè)回路。1 、自控系統(tǒng)設(shè)置控制分析中心，生產(chǎn)過(guò)程主要參數(shù)的監(jiān)視和控制通過(guò)安裝在控制室內(nèi)的DCS 來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了便于操作及生產(chǎn)管理，甲醇貯罐區(qū)、成品貯罐區(qū)、單體/水解物貯罐區(qū)、氯甲烷貯罐區(qū)、酸/堿罐區(qū)設(shè)置獨(dú)立控制室，由安裝在控制室內(nèi)的小型貯罐區(qū)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)貯罐區(qū)的監(jiān)測(cè)與控制。貯罐區(qū)所有信號(hào)將通過(guò)串行接口送至中央控制室DCS 集中監(jiān)視。制冷站、循環(huán)水站、導(dǎo)熱油站以及空壓/制氮站等公用工程區(qū)設(shè)

35、置獨(dú)立控制室，制冷站、空壓/制氮站的檢測(cè)和控制由常規(guī)儀表盤來(lái)完成，循環(huán)水站的檢測(cè)和控制由加藥系統(tǒng)配套的PLC 完成。主要設(shè)備設(shè)計(jì)說(shuō)明 本項(xiàng)目關(guān)鍵設(shè)備為氯甲烷合成釜、新鮮氯甲烷壓縮機(jī)、循環(huán)氯甲烷壓縮機(jī)、流化床反應(yīng)器、脫高塔、脫吸塔等。1. 反應(yīng)器1 ）氯甲烷合成釜（進(jìn)口） ：該設(shè)備容積為 28m3 搪玻璃反應(yīng)釜，氯甲烷單釜生產(chǎn)能力25000t/a。2）流化床反應(yīng)器（專利設(shè)備）：直徑為 $ 3000mm總高為20000mm ,筒體采用16MnR材料，外指型管采用20G鋼管，內(nèi)指型管采用 20#鋼管2. 塔設(shè)備1）脫高塔直徑 $ 2200mm 總高為 66600mm。2） 二甲塔直徑$ 3800mm

36、總高上塔 65805mm、中塔 65805mm、下塔 69055mm。 塔體選用 16MnR 鋼板，塔 盤及其它內(nèi)件采用 0Cr18Ni9 。3. 超限設(shè)備本項(xiàng)目超限設(shè)備共 7 臺(tái)，考慮運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題，宜選擇本地制造商制造。7.6.4 非標(biāo)設(shè)備材料選用原則 非標(biāo)設(shè)備材料的選用依據(jù)壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程 、 GB150-1998 以及 HG20581-1998 的規(guī)定進(jìn)行，考慮 設(shè)備的操作條件（如工作壓力、工作溫度 及介質(zhì)的特 性等）、材料的焊接性能、冷熱加工性能、熱處理以及容器 的結(jié)構(gòu)，同時(shí)考慮其經(jīng)濟(jì)合 理性，并在同一工程中盡可能減少用材種類和規(guī)格。受壓元件，其板材的選用按由低到高的順序，依次采

37、用Q235-B、Q235-C、20R或16MnR等；其管材一般可采用20#鋼或16Mn ;其鍛件一般采用 20#或 16Mn 鍛件。非受壓元件（如 支承件及內(nèi)件等） ，一般采用 Q235-A。 在符合有關(guān)鋼材標(biāo)準(zhǔn)并滿足使用 要求的情況下，遵循下列原則：a. 在強(qiáng)度設(shè)計(jì)為主的場(chǎng)合，根據(jù)壓力、溫度、介質(zhì)等使用限制，依次選用Q235-C、 20R、 16MnR 等鋼板。b. 不銹鋼厚度大于 16mm 時(shí)，采用復(fù)合板。c. 碳素鋼一般用于介質(zhì)腐蝕性不強(qiáng)的常壓、低壓設(shè)備及壁厚不大的中、低壓設(shè)備。低合金高強(qiáng)度鋼用于介質(zhì)腐蝕性不強(qiáng)、壁厚較大（ 12mm的受壓容器及應(yīng)力水平較高的塔器。負(fù)荷情況：本項(xiàng)目用電設(shè)備

38、總?cè)萘?87315.6kW ,需要容量 38961.6kW ,其中10kV 部分22746.8kW , 380V 部分16214.8kW。 用電設(shè)備中，10kV電動(dòng)機(jī)72臺(tái)（最大單臺(tái)容量 1250kW），其余為380V電動(dòng)機(jī)（最大單臺(tái)容量 220kW ）。另外， 還有導(dǎo)熱油加熱器 12組（每組1335kW）。用電負(fù)荷詳見(jiàn)變電所負(fù)荷及變壓器選擇表。蒸汽負(fù)荷表蒸汽用量 （t/h）0.5Mpa 158 C序 號(hào) 用 戶 平均 最大 平均最大 備1 氯甲烷合成、鹽酸脫吸2 單體合成3 單體精餾4 二甲水解、裂解及環(huán)體精餾5 氯甲烷壓縮6 焚燒小計(jì)1.0Mpa 180 C注0 24 20 48.833.

39、2 36.8 10.4 11.2 加熱114 126.4 44.4 53.6 加熱3.88 4.08 12.8 13.04 加熱0 3.6 0 0 加熱0 0 0 0.32 加熱151.08 194.88 67.6 126.847 副產(chǎn)蒸汽 0 0 0 0單體合成 0 0 -32.4 0 1.2MPa 焚燒 0 0 -16 -16.8合 計(jì) 151.08 194.88 106.8 237 9.3.2蒸汽供給方式本項(xiàng)目所用蒸汽均由聊城 A 工業(yè)基地水汽車間供應(yīng)，該車間距離本項(xiàng)目 廠址較近，配備 3 臺(tái) 260t/h 鍋爐，現(xiàn)有 180t/h的蒸汽外供能力，供氣壓力1.0MPa，完全能夠滿足本裝置

40、用汽需要。工藝各用汽點(diǎn)使用的1.0MPa飽和蒸汽由管網(wǎng)減溫后直接供給。 0.5MPa 飽和蒸 汽的用量設(shè) 2 套減溫減壓裝置（備用一套） ，減溫減壓后供給。耗現(xiàn)狀 本項(xiàng)目裝置能耗表見(jiàn)表 11-1 。表 11-1 裝置能耗表序號(hào)名稱 單 位消耗定額 折標(biāo)煤系數(shù) （ kg） 折標(biāo)煤 （ kg） 總能耗 （ t）1 電 kW.h 1916 0.1229 235.5 471002 壓縮空氣 Nm3 100.8 0.04 4.03 8063 儀表空氣 Nm3 170 0.04 6.8 13604 氮?dú)?Nm3 426 0.04 17.04 34085 蒸汽（ 1） t 5.44 21.6 117.5 2

41、35006 蒸汽（ 2） t 3.84 94.9 364.4 72880 合計(jì) 745.3 149060本項(xiàng)目單位產(chǎn)品綜合能耗標(biāo)準(zhǔn)煤 0.7453t/t 混合單體，總能耗為 149060 t 標(biāo)準(zhǔn)煤 /t 混合單體。11.3 主要節(jié)能措施11.3.1 工藝（ 1）考慮氯甲烷合成單元壓縮后的氯甲烷氣體直接進(jìn)入單體合成單元流化床反應(yīng)器的可能性，以取代氯甲烷冷凝后送至貯罐區(qū)再送回裝置蒸發(fā)的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。（ 2）氯甲烷合成采用濃硫酸干燥脫水， 取消傳統(tǒng)的硅膠分子篩干燥脫水系統(tǒng)， 每噸混合單體節(jié)約再生氮?dú)?Nm3，節(jié)約加熱蒸汽 0.12MJ，節(jié)電2.6kWh。3）單體合成除塵系統(tǒng)由干法布袋除塵改為濕法

42、除塵，每噸混合單體節(jié)約反吹氮?dú)?.8Nm3，節(jié)約蒸汽 0.1t。4）采用循環(huán)冷卻水作為冷卻介質(zhì)，取代直流冷卻水，每噸產(chǎn)品節(jié)約一次水82.34t。廢氣污染治理措施1 、有組織廢氣a. 硅粉加工尾氣經(jīng)布袋除塵、水浴除塵后由 15m 排氣筒高空排放。b. 氯甲烷合成尾氣經(jīng)堿液吸收處理后送焚燒裝置處理。c. 單體合成尾氣經(jīng)深冷回收氯甲烷后送焚燒裝置處理。d. 單體精餾尾氣經(jīng)堿液吸收處理后送焚燒裝置處理。e. 鹽酸貯罐呼吸閥放空氣經(jīng)管線收集集中后，經(jīng)過(guò)堿液吸收氯化氫再排入大氣， 本項(xiàng)目設(shè)置堿洗塔及堿液高位槽，可以保證停電時(shí)將排出的氣體中的氯化氫洗氯化氫的吸收率為 99% 左右。 滌干凈。焚燒系統(tǒng)的焚燒爐爐型為JN-GAS-30BCGS，焚燒溫度 110©，煙氣停留時(shí)間 2S,焚毀去除率 99.99%燃燒效率 99.9%焚燒為負(fù)壓燃燒 方式，因此，本項(xiàng)目在焚燒過(guò)程中不會(huì)造成二惡英、光氣等污染。廢氣經(jīng)處理后均