食用菌良種生產及示范基地建設可行性究報告

目錄第一章項目摘要……………………11.1項目概述……………11.2項目建設內容和規(guī)模概述………………11.3項目投資估算和資金籌措概述…………11.4項目建設期概述…………11.5產品方案………………11.6運行費用及效益分析……2第二章項目建設的必要性和可行性…………32.1項目建設的必要性……32.2項目建設的可行性……4第三章市場供求分析及預測………………15第四章項目承擔單位的基本情況………………164.1單位性質及作用………164.2人員狀況……………………164.3固定資產狀況……………174.4研發(fā)能力……………………17第五章項目地點選擇分析……19第六章工藝技術方案分析……………206.1技術來源及技術水平…………………206.2技術工藝流程及參數…………………206.3主要設備選型……………21第七章項目建設目標…………237.1建設目標、任務………237.2總體布局、規(guī)?！?3第八章項目建設內容…………248.1土建工程……………248.2儀器設備…………………25第九章投資估算及資金籌措……269.1投資估算的依據…………269.2投資估算…………………269.3資金籌措…………………27第十章項目建設期限和實施進度安排…………28第十一章土地、規(guī)劃和環(huán)?！?911.1土地和規(guī)劃…………2911.2環(huán)境保護措施………29第十二章節(jié)能………3012.1節(jié)電……………………3012.2節(jié)水……………………30第十三章項目組織管理與運行……3113.1項目建設期的組織管理……………3113.2人員培訓……………3113.3項目建成后的管理與運行機制………3113.4運行費用……………32第十四章效益分析與風險評價…………………3314.1效益分析…………………3314.2風險評價…………………33第十五章招標方案…………………3515.1招標組織形式……………3515.2招標方式…………………3515.3招標范圍…………………35

第一章總論1.1概述1.1.1項目名稱、主辦單位及法人項目名稱：年產3萬噸1,4-丁二醇（BDO）項目主辦單位：####宜化化工股份有限公司法人代表：################建設地點：####宜昌猇亭區(qū)編制單位：五環(huán)科技股份有限公司1.2可行性研究報告的編制依據、原則、范圍1.2.1編制依據1）原化工部1997年8月頒布的《化工建設項目可行性研究報告內容和深度的規(guī)定》（修訂本）。2）當前國家重點鼓勵發(fā)展的產業(yè)、產品和技術目錄。3）####宜化化工股份有限責任公司提供的基礎資料。1.2.2編制原則1）結合####宜化化工股份有限公司的實際情況，新建3萬噸/年BDO生產裝置。2）本報告在編制過程中按照國家、行業(yè)和地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，以及國家的產業(yè)政策、技術政策的要求，對本項目的建設條件、技術路線、經濟效益、工程建設、生產管理以及對環(huán)境的影響等各個方面作了分析對比，力求全面地、客觀地反映實際情況。3）采用先進生產技術并注重生產技術的適用性。本項目生產裝置及配套公用工程、輔助設施，都充分注意技術的先進性。技術的先進性不但體現在工藝流程、技術裝備和控制水平上，而且同樣體現在環(huán)境保護和工業(yè)衛(wèi)生等各個方面。本項目采用已國產化的改良炔醛法工藝，該工藝先進成熟、副產品少、既節(jié)能又無環(huán)境污染。4）以經濟效益為中心。經濟效益是企業(yè)生存的命脈。因此，本報告編制過程中要特別注意充分利用電力資源優(yōu)勢、水路運輸優(yōu)勢，合理布局、節(jié)省投資、選用先進適用可靠的技術，降低消耗定額和減少定員以提高企業(yè)的經濟效益。同時合理安排建設工期，做到工期合理有序，做到少投資，早見效益。5）嚴格貫徹國家對環(huán)保、消防、勞動安全等規(guī)范的要求。嚴格控制“三廢”排放，落實“三廢”處理措施，以保證達到國家和地方有關環(huán)境保護標準，并做到“三同步”，即環(huán)保效益、生產效益和經濟效益同步增長。1.2.3可行性研究報告的范圍本可行性研究的范圍包括：項目提出背景、產品市場預測、產品方案、生產規(guī)模、工藝技術方案、主要原料、輔助材料、燃料的供應、公用工程和節(jié)能降耗措施、環(huán)境保護、勞動安全、工廠組織和定員、項目實施規(guī)劃、投資估算、財務和經濟評價及可行性研究的結論。1.3項目背景1.3.1企業(yè)概況####宜化化工股份有限公司是全國520家重點企業(yè)之一，其前身系始建于1978年的宜昌地區(qū)化工廠。是全國大型合成氨生產企業(yè)之一，也是全球最大的季戊四醇生產廠家，綜合實力居全國氮肥行業(yè)前列。####宜化化工股份有限公司堅持以產品多元化為發(fā)展道路，產品涵蓋化肥、精細化工、熱電、鹽化工4大領域。2005年公司生產規(guī)模為：合成氨45萬噸/年、尿素60萬噸/年、季戊四醇6萬噸/年、聚氯乙烯12萬噸/年、離子膜燒堿12萬噸/年、鹽酸4萬噸/年、液氯6萬噸/年。截至2005年末，公司總資產36億元，在冊員工2828人，其中各類專業(yè)技術人員568人。1.3.2項目建設的必要性、有利條件和意義3萬噸/年BDO項目采用以電石為原料的工藝路線。宜化集團下屬子公司####楚星化工有限公司目前可年產20萬噸電石，已外供15萬噸-16萬噸/年，仍富余約4萬噸。BDO項目可利用這部分電石(3萬噸/年BDO裝置需約4萬噸/年的電石)，解決了以緊缺性資源石油或天然氣為原料的BDO成本高、電石長期靠長距離外運的難題，可穩(wěn)定BDO生產，降低BDO生產成本，提高競爭力，創(chuàng)造良好的經濟效益。同時也為解決當地就業(yè)、促進地方經濟發(fā)展做出積極貢獻。建設年產3萬噸BDO項目有利于調整公司產品結構，使產品向精細化轉變，實現多種經營，提高企業(yè)競爭能力和抗風險能力；并有利于降低主導產品的生產成本，為企業(yè)創(chuàng)造更可觀的經濟效益，促進####股份化工有限公司的進一步發(fā)展，因而建設該項目的意義很大。1.4研究結論（1）####宜化化工股份有限公司年產3萬噸BDO項目的建設充分依托公司現有條件，調整公司精細化工產品結構，有利于進一步提高企業(yè)的經濟效益和抗風險能力。（2）該項目的工藝技術先進、可靠，只有個別設備需進口，其余設備均可從國內采購。（3）本項目在正常生產情況下產生的廢氣、廢水、廢渣的量很少，通過治理達到國家規(guī)定標準后排放。本報告研究結果表明，3萬噸/年1,4-丁二醇項目采用成熟的工藝技術，能耗達到國內先進水平，項目具有投資省、建設速度快、效益好的特點。產品成本低、運輸方便、市場前景好。本項目妥善考慮了1,4-丁二醇生產對環(huán)境的影響，減少三廢排放量，又考慮了適當的三廢治理辦法，項目有較好的經濟效益和社會效益，項目是可行的。1.5主要技術經濟指標表表1-1主要技術經濟指標序號項目名稱單位數量備注11,4-丁二醇裝置規(guī)模t/a300002產品及副產品（1）產品商品量t/a30000（2）年操作時間h72003主要原材料用量（1）電石t/a34200（2）37%甲醛t/a60000（3）氫氣t/a18004公用工程消耗量（1）循環(huán)水m3/h3000（2）新鮮水t/h7554萬噸/年（3）電kWh/h20001440萬度/年（4）蒸汽t/h35.425.5萬噸/年5三廢排放量（1）廢氣kg/h10909.8（2）廢水m3/h28（3）廢液kg/h356廢液含63%有機物，可焚燒處理（4）廢渣t/a44127電石渣可用于生產水泥6運輸量（1）運入量噸34200（2）運出量噸741277全廠定員人1208廠區(qū)占地面積畝2009總投資萬元68773（1）建設投資萬元59656（2）建設期利息萬元5344（3）鋪底流動資金萬元113210年銷售收入萬元6000011年總成本萬元3421012年均稅前利潤萬元25790

第二章市場需求預測2.11，4-丁二醇概況2.1.11，4丁二醇的基本概況：簡

稱：BDO別

名：1,4—二羥基丁烷英文名：1,4-putylene

glycol；1,4-butanediol；1,4-dilhydroxybutane結構式：HOCH2CH2CH2CH2OH分子式：C4H10O22.1.21，4丁二醇的產品性質1，4丁二醇為無色油狀液體，可燃。溶于甲醇、乙醇、丙酮，微溶于乙醚，沸點235℃。熔點20.1℃，閃點（開口）121℃，相對密度（d4-20）1.0171，點燃溫度370℃；折射率1.446。

2.1.31，4丁二醇的產品用途（1）1,4丁二醇是一種重要的有機化工和精細化工原料，是生產聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)工程塑料和PBT纖維的基本原料；PBT塑料是最有發(fā)展前途的五大工程塑料之一。（2）1,4丁二醇是生產四氫呋喃的主要原料，四氫呋喃是重要的有機溶劑，聚合后得到的聚四亞甲基乙二醇醚(PTMEG)是生產高彈性氨綸(萊卡纖維)的基本原料。氨綸主要用于生產高級運動服、游泳衣等高彈性針織品。（3）1,4-丁二醇的下游產品γ-丁內酯是生產2-吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮產品的原料,由此而衍生出乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮等一系列高附加值產品，廣泛用于農藥、醫(yī)藥和化妝品等領域。（4）1,4丁二醇是生產聚氨酯人造革、聚氨酯彈性體和聚氨酯鞋底膠的重要原料。聚氨酯彈性體廣泛用于牛筋鞋底、汽車實心輪胎、磨擦傳動皮帶等。2.1.41，4丁二醇的包裝及貯運采用200升鋼桶充氮密封包裝，以火車或汽車槽車充氮密封貯運。此外，在密封包裝和不遇熱條件下貯存時間不受限制，自然條件下，不爆炸、不自燃、但具可燃性。山西三維以槽車汽運為主，小部分采用鐵桶小包裝。據四川天華銷售公司李經理介紹，該公司產品部分采用船運至沿江市場。若我公司采用船運方式，則較四川天華有距離和時間上的優(yōu)勢。2.2世界主要國家和地區(qū)1，4丁二醇的生產和消費情況2.2.1世界1，4丁二醇主要生產廠商情況公司名稱2001年產能kt/a2006年產能kt/a原料路線國家或地區(qū)產地DuPont110110乙炔美國TXBASF136136乙炔美國LAISP350乙炔美國TXLyondell5151環(huán)氧丙烷美國TXSISAS100100順酐比利時FeluyBASF190190乙炔德國LuduigshaISP90100乙炔德國MarlIdemitsu-BASF2525乙炔日本千葉三菱化學50100丁二烯日本YokkaichiTonen3030順酐日本KawasakiBP6363正丁烷美國OHBP0163正丁烷美國TXSISAS100100順酐比利時Lyondell0120環(huán)氧丙烷荷蘭臺灣水泥3030順酐中國臺灣BASF5050丁二烯韓國蔚山BASF-Malaysia0100順酐馬來西亞南亞4040丁二烯中國臺灣臺灣Dairen3070丙烯醇中國臺灣沙特50順酐沙特合計1，0201，650從上表可以看出，今后五年里世界1，4丁二醇將繼續(xù)有大的發(fā)展，其生產能力將從2001年的102萬噸增長到2006年的165萬噸，年均增長率高達10%。2.2.2世界主要地區(qū)和國家1，4丁二醇的消費情況單位：kt美國西歐日本THF1655948PBT745532GBL7030--PU173111其他1215合計338190912.3中國1，4丁二醇生產和消費情況2.3.1國內生產裝置和生產能力生產廠家生產能力（萬噸）備注山西三維集團股份有限公司7.5山東佳泰石油化工有限公司3.0山東勝利油田石油化工有限公司2.0四氫呋喃2kt/a四川天華股份有限公司2.5上海吳淞化工廠2.01995年擴建沈陽東北制藥廠0.5荊門化工廠0.3山東魯南化工廠2.0四川南充化工廠0.3合計未來中國大陸B(tài)DO在建和擬建項目統(tǒng)計分析如下表：公司名稱生產規(guī)模投產時間生產方法山西三維股份有限公司7.502008年第一季度Davy順酐法云維集團2.502008年炔醛法新疆美克集團公司62008年第二季度ISP炔醛法中國藍星總公司5.52008年Davy順酐法中國大慶油田6.52009年正丁烷/順酐法陜西煤業(yè)化工集團62008年-2009年Reppe法福建湄洲灣氯堿廠32009年Invista炔醛法總產能37以上項目若按期投產2009年將增加37萬噸的生產能力，總產能可達到57萬噸左右。2.3.3國內BDO主要生產廠家概況山西三維集團股份有限公司該公司系國家大型一類高科技化工企業(yè)和山西省36戶優(yōu)勢企業(yè)之一。連續(xù)五年進入全國化工企業(yè)500強，其前身山西維尼綸廠始建于1970年，1996年改制，1997年6月山西三維A股在深交所上市，公司擁有洪洞和太原高新技術園區(qū)兩個生產基地，占地1500余畝，在冊員工3600人，資產總值44億元。該公司在消化吸收美國先進技術的基礎上，開發(fā)建設的年產2.5萬噸1，4-丁二醇項目，于2001年投入運行后，經過幾年的生產實踐、擴產改造，已形成了一整套具有自主知識產權的生產工藝技術，產能已達3萬噸。2006年公司第二套1，4-丁二醇生產裝置建成投產。至此，該公司1，4-丁二醇生產能力已達7.5萬噸。

山東佳泰石油化工有限公司該公司采用現代高新技術，充分利用勝利油田的產品資源優(yōu)勢，以開發(fā)和生產高附加值的精細化工產品為主，年產順丁烯二酸酐(順酐)15000噸、1,4-丁二醇20000噸、四氫呋喃2000噸、γ-丁內酯5000噸。產品均符合國際標準，其各項性能指標優(yōu)于國內同類產品，并通過ISO9001：2000國際質量體系認證。山東勝利油田石油化工有限責任公司山東勝利油田石油化工有限責任公司擁有東營勝化精細化工有限公司和山東東港精細化工有限公司兩個合資公司，總資產約6.5億元人民幣。本公司擁有一批高素質的專業(yè)技術人才，引進和吸收國內外的先進技術，建成國內最大的順丁烯二酸酐(順酐)和1,4-丁二醇兩套生產裝置，其中順酐裝置選用了美國魯姆斯(LUMMUS)公司和意大利阿魯休斯(ALUSUISSE)公司聯(lián)合開發(fā)的阿爾瑪(ALMA)工藝技術，規(guī)模為15,000噸/年；1,4-丁二醇裝置引了英國克瓦納公司(KVAERNER)

MARK

II

工藝技術，規(guī)模為1,4-丁二醇10,000噸/年。四氫呋喃2,000噸/年。其產品均符合國際標準要求。我國1，4丁二醇的消費主要集中在PBT、PU、THF、BGL等方面。2000年消耗1，4丁二醇約為4萬噸，其中PBT約消費1.5萬噸，占37%；PU約6000噸，占15%；THF7500噸，占19%；GBL6000噸，占15%。到2005年1，4丁二醇的消費量達7.5萬噸左右。2.3.41995-2005年我國1，4丁二醇消費情況應用領域1995年1996年1997年2000年2005年增長率%PBT550069379819150003500018.5%PU20002300300060001100012.9%THF4100500054007500120009.8%GBL420050005200600076004.8%其它4100430050005500940011.3%合計199002353728419400007500013.4%2.3.5我國1，4丁二醇主要應用領域的消費情況聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）PBT是我國目前1，4丁二醇的最大的消費領域。九十年代以來隨著我國電子、電器工業(yè)的發(fā)展，PBT得到大量應用，幾乎50%的PBT用于這方面。近幾年PBT在汽車部件上的應用也有了較大發(fā)展，占PBT總消費量的10%-15%。隨著我國汽車業(yè)的發(fā)展和零配件的國產化，預計其消費量還將進一步增長。當前我國PBT的主要生產廠有儀征化纖工程塑料廠、岳陽化工總廠、北京泛威公司、南通合成材料廠等九家生產廠，總能力約4.5萬噸/年。目前國內PBT的主要原料1，4丁二醇基本依賴進口，因此其生產成本受國際市場影響較大。國產PBT由于受進口PBT的競爭開工率不足，只有50%左右。預計到2005年PBT的生產能力將達到7-8萬噸，需消費1,4丁二醇約3.5萬噸左右。聚氨酯（PU）在PU方面1，4丁二醇主要用于合成革、鞋底料及彈性體等。改革開放以來我國先后引進和合資建設了50多條生產線，主要有煙臺合成革廠、華大化學、中山新興聚氨酯制品有限公司、三明元發(fā)樹脂有限公司等。2000年我國PU制品的產量已到80萬噸左右，消費1，4丁二醇約6000噸。根據國內PU的發(fā)展趨勢，預計到2005年國內PU制品將達到120-130萬噸，將消費1，4丁二醇約1.1萬噸。γ丁內酯（GBL），目前我國GBL的生產廠家有20家左右，生產能力約6000噸/年。主要生產廠有南京金龍化工廠、江蘇泰興延齡精細化工廠、濮陽市運豐化工廠、常州曙光化工廠、上海十五制藥廠、成都宗慶化工廠、山東新泰化肥廠等。我國GBL主要用于生產N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）、2-吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮（NVP）、聚乙烯基-2-吡咯烷酮（PVP）等，其中N-甲基-2-吡咯烷酮占GBL總耗量的50%左右。目前國內GBL生產有多種原料路線，估計2000年國內生產GBL約耗用1，4丁二醇6000噸，2005年預計需1，4丁二醇7500噸左右。四氫呋喃（THF）目前國內THF主要用于醫(yī)藥和PTMEG的生產，但國內現有生產能力僅5000噸左右，每年需進口THF約5000噸。國內THF的主要生產企業(yè)有上海吳淞化工廠、東北制藥廠、江蘇揚州化工廠、上海寶山四方化工廠、浙江仙居化肥廠，以及齊齊哈爾市前進化工廠等。目前我國THF的主要下游產品PTMEG國內還無工業(yè)化生產裝置，國內的氨綸生產廠全都使用進口產品。我國主要的氨綸生產廠有煙臺氨綸廠、連云港氨綸廠、廣東鶴山氨綸廠、上海DUPONT合資廠等，生產能力合計約7000噸，由于氨綸具有良好的性能，目前在很多織物中加入3-5%的氨綸可大大改善其穿著性能，預計今后幾年我國氨綸會有較大的增長，2005年生產能力將達到1.2萬噸。估計2000年國內生產THF消費1，4丁二醇約7500噸，到2005年將達到1.2萬噸左右。成為僅次于PBT的第二大用戶。2.41，4-丁二醇進出口數量統(tǒng)計如下：時間2005年2006年2007年1-11月進口量（噸）137265124291164239出口量（噸）6984794992142.5產品市場價格除我國采用乙炔為原料以外，國外大多以石油為原料生產BDO，成本居高不下（13000元/噸以上），銷價一直處于高位。2007年以來，BDO市場均價在22000元/噸以上，目前價格26000元/噸。

第三章產品方案及生產規(guī)模3.1裝置規(guī)模（1）裝置規(guī)模：3萬1,4-丁二醇（BDO）噸裝置（2）年操作時間：7200小時3.2產品品種及規(guī)格指標名稱丁二醇純度色度水分羰基值1，4-丁二醇≥99.5%≤10APHA≤0.03≤0.1mgKOH/g

第四章工藝技術方案4.1甲醛裝置4.1.1工藝技術方案選擇原料路線確定的原則現在工業(yè)化生產裝置以甲醇為原料生產甲醛，歷史上曾采用過的以天然氣為原料直接氧化制甲醛和以二甲醚為原料制甲醛的方法已基本淘汰。國內外工藝技術概況4.1.1經過多年的發(fā)展，目前世界上甲醛工藝技術路線主要是甲醇氣相氧化脫氫法，有兩種基本的催化工藝，即銀催化劑催化工藝和金屬氧化物催化工藝，統(tǒng)稱為銀法和鐵鉬法。其中銀催化劑又分為浮石銀和電解銀兩種。（1）銀法銀法有兩種不同的流程，一種是帶有甲醇蒸餾回收流程，稱為甲醇循環(huán)工藝，另一種是不帶甲醇蒸餾回收流程，稱為非甲醇循環(huán)工藝。a.甲醇循環(huán)工藝甲醇循環(huán)工藝是甲醇不完全轉化法，是在較低的溫度下（500℃）使甲醇不完全轉化，一般甲醇轉化率只有55%，由于溫度低，副反應少，沒有轉化的甲醇采用蒸餾過程脫出并循環(huán)使用。通過調節(jié)加入吸收塔頂部的水量來控制甲醛產品的濃度，使甲醛產品的濃度可達到52%-55%。甲醇含量可以在蒸餾過程中調節(jié)，甲醇含量可以達到1%左右。產品甲醛中甲酸含量0.01%-0.02%。蒸餾回收的甲醇返回系統(tǒng)作原料。甲醇循環(huán)工藝的缺點是有甲醇蒸餾回收系統(tǒng)，流程長，能耗高。b.非甲醇循環(huán)工藝非甲醇循環(huán)工藝是甲醇完全轉化法，需在650℃-700℃高溫下進行甲醇氧化脫氫反應，沒有甲醇蒸餾回收系統(tǒng)，甲醛產品濃度多為37%。甲醇含量為3-5%，甲酸含量為0.01%-0.02%。該法由于沒有甲醇蒸餾回收系統(tǒng)，與甲醇循環(huán)工藝相比投資較省、能耗低，缺點是甲醛產品濃度低、甲醇含量較高。（2）鐵鉬法鐵鉬法是在空氣過量的條件下使甲醇轉化生產甲醛，反應溫度低，約250-400℃，甲醇轉化率為92-94%，不需設甲醇蒸餾回收系統(tǒng)。鐵鉬法的優(yōu)點是生產低醇含量的高濃度甲醛，且甲醇原料單耗低，同時副產蒸汽；產品甲醛的濃度能夠靈活變化，可以生產37-57%的甲醛產品?？梢灾苯由a制造樹脂的尿醛濃縮液（UFC）。鐵鉬法催化劑轉化率選擇性高，對有害物質不太敏感，因此催化劑的壽命比銀法催化劑長。鐵鉬法的缺點是與銀法相比設備比較大，投資略高。鐵鉬法近幾年來發(fā)展較快，該法適應要求低醇含量、高濃度甲醛的下游產品，國外新建甲醛裝置中采用鐵鉬法的生產裝置已逐步占主導地位。瑞典Perstorp、意大利Eurotecnica、德國JoserfMeissner等公司采用該法工藝生產甲醛。.2目前，國內工業(yè)甲醛一般采用銀法生產，經過了四十多年的發(fā)展，在生產規(guī)模及技術上都有了很大的進展。近幾年已有幾套采用引進技術的生產裝置采用鐵鉬法。工藝技術方案的比較和選擇理由根據技術概況說明，現對鐵鉬催化劑法和銀催化劑法的技術進行比較，見表4-1。表4-1銀法與鐵鉬法生產工藝部分參數對比比較指標鐵鉬法工藝銀法工藝反應器形式管式固定床固定床反應溫度（℃）340～380620～720甲醇單耗（甲醛以37%計）420～435kg/t450～480kg/t催化劑壽命（月）10～183～6電耗（kw.h/噸甲醛）7357.5甲醛收率（%）9382～86甲醛濃度（%）37～55≥37產品中醇含量（%）0.5～1.51.5～5或更高產品中酸含量100～300PPM100～200PPM原料氣中甲醇含量＜10%在爆炸下限操作＜35%在爆炸上限操作副產蒸汽0.75～0.79t/t＜0.2t/t催化劑失活原因Mo升華Ag晶體顆粒燒結長大,Fe、S雜質中毒對毒物敏感程度不敏感敏感裝置規(guī)模180噸、225噸、360噸/天裝置技術均比較成熟。國內5萬噸/年裝置技術比較成熟，高于5萬噸裝置少。裝置投資比例41國產化程度180噸、225噸/天裝置可以選擇主要設備由國內指定廠家生產，以降低成本。催化劑需進口。100%國產裝置設備的壽命50年左右6～10年本項目的建設主要為下游產品（1,4-丁二醇）配套，因此甲醛裝置的產品規(guī)格必須符合下游產品的技術要求。1,4-丁二醇裝置要求原料甲醛濃度為55(wt)%，甲醛中甲醇含量≤1.5%(wt)，為此，本項目的工藝技術方案應以生產高濃度、低甲醇含量產品為原則。項目選擇鐵鉬法，引進國外先進工藝技術。在以甲醇空氣氧化鐵鉬催化劑法生產甲醛的諸多專利商中，其工藝路線、消耗定額等大致相同。鑒于瑞典Perstorp公司在中國的業(yè)績，本報告暫按引進瑞典Perstorp公司的專利技術考慮，待經過與有關專利商進行技術交流及合同談判后確定。引進技術和進口設備本項目考慮引進國外專利技術和成套設備及儀表。專利商：瑞典Perstorp公司引進范圍：許可證；基礎工程設計及詳細設計可能引進的其他專利商有：意大利Eurotecnica，德國JosefMeissner，Segibo等公司。4.1.2工藝流程和消耗定額4.1.2（1）生產過程原理主反應：CH3OH+1/2O2CH2O+H2O＋159kJ/mol該反應是放熱反應，副反應極少，生產微量的二甲醚。（2）工藝流程簡述原料甲醇在甲醇蒸發(fā)器中與循環(huán)氣（部分尾氣和空氣混合氣）混合，經與反應氣進行熱交換后，氣化的甲醇/空氣混合氣進入反應器。反應器類似于管殼式換熱器，管中充滿催化劑，管殼為聯(lián)苯基導熱油（HTF）?；旌蠚饨涍^管束時，在催化劑的作用下反應生成甲醛，同時產生大量的反應熱。這些反應熱由管殼中處于沸騰狀態(tài)的導熱油帶出。混合氣沿管束運行時，溫度首先上升，達到最高點，大部分甲醇反應后，溫度又逐漸降低。管束中的溫度最高點稱為“熱點”是控制方案中的一個重要參數。反應器的出口氣體在甲醇汽化器中冷卻后進入吸收工段。吸收工段由兩個吸收塔組成。第一吸收塔是填料塔，第二吸收塔是板式塔。反應氣首先進入第一吸收塔，與來自第二吸收塔的液體逆流接觸，在塔底生成甲醛產品。甲醛的濃度可以在產品出料管線上自動調配。塔頂氣體進入第二吸收塔的底部，經由工藝水吸收后，塔底液體作為第一吸收塔的吸收液，塔頂氣體一部分作為循環(huán)氣經風機進行循環(huán)，返回到系統(tǒng)中；其余氣體成為尾氣，經排放控制系統(tǒng)（ECS，即催化焚燒系統(tǒng)）處理后放空至大氣。該系統(tǒng)可以降低氣體中的有害成分，以達到排放的環(huán)境要求。在ECS系統(tǒng)中吸收塔的尾氣首先與處理過的排放氣換熱，然后與ECS反應器中的貴金屬催化劑接觸，進行凈化處理。處理后的尾氣達到排放標準，與吸收塔的尾氣換熱后，經煙囪排入大氣。主要原材料、公用工程消耗定額及年消耗量甲醛裝置原材料、公用工程消耗定額及年消耗量見表4-2。表4-2主要原材料、公用工程消耗定額及年消耗量(生產1噸37wt%甲醛計)名稱規(guī)格單位消耗年消耗備注一主要原料甲醇99.85％t0.4426400鐵鉬催化劑KH44Kg0.0573400ECS催化劑PPt47Kg一次裝填250kg3－5年導熱油THELMINOLVP-1t一次裝填20t二公用工程電380VKwh7042萬一次水m30.4062.44萬循環(huán)水△t＝10℃m343.75263萬氮氣低壓Nm32.213.2萬儀表空氣Nm31.810.8萬低壓蒸汽t0.0855040副產中壓蒸汽t-0.653.9萬脫鹽水t1.48.4萬冷凍水t1.257.5萬4.1.3主要設備選擇本項目引進國外專利技術及成套設備，以甲醇為原料，與空氣中的氧氣通過含有鉬催化劑的固定床反應器進行氧化反應，生成氣體甲醛，經過二級吸收塔吸收后得到濃度約55%（wt）的甲醛溶液。本裝置共有設備35臺，其中反應器2臺，塔類2臺，容器換熱器類12臺，機泵15臺?，F將主要設備列于下表4-3。表4-3甲醛主要設備一覽表序號設備名稱單位數量材料1甲醛反應器臺1不銹鋼2第一吸收塔臺1不銹鋼3第二吸收塔臺1不銹鋼4甲醇蒸發(fā)器臺1不銹鋼5催化焚燒反應器臺1不銹鋼6導熱油系統(tǒng)臺1碳鋼7高壓鼓風機臺2不銹鋼4.2乙炔裝置4.2.1工藝技術方案選擇工業(yè)上用電石生產乙炔有干法和濕法兩種生產工藝技術。干法與濕法相比，干式乙炔發(fā)生器可使用各種大小電石，包括粉狀的。水與電石的比率僅約為1.13～1.35:1，排出的電石渣――氫氧化鈣含水約5%。具有耗水量小和無污水排放的優(yōu)點，在國內已經開始推廣，目前被國家列為示范性新技術。以前，為了大規(guī)模的生產乙炔作為化工原料，一般采用濕式乙炔發(fā)生器，這種發(fā)生器是連續(xù)的、電石投入式的。濕法工藝操作簡單，工藝技術成熟，安全可靠，在國內被廣泛采用。干法乙炔與濕法乙炔工藝對比如下表4-3。表4-3干法乙炔與濕法乙炔工藝對比表對比內容干法乙炔濕法乙炔乙炔收率＞98.5％96％乙炔純度99％99％電石渣含水量4－12％90％電石渣處理人工無30人電石渣處理設備無投資1000萬元渣漿處理設備無770kw污水排放無－電石渣用途采用干法水泥直接使用用回轉窯烘干，53元/噸加料連續(xù)，無乙炔排出斷續(xù)，需置換，有乙炔排出排渣連續(xù)斷續(xù)故障立即停止反應反應不可控4.2.2工藝流程和消耗定額工藝流程簡述干法乙炔發(fā)生是用略多于理論量的水以霧態(tài)噴在電石粉上，使之水解，產生的電石渣為含水量4％～10％干粉末，粗乙炔含水量為75％，反應溫度氣相為90-100℃，固相為100～110℃，水與電石的比例約為(1～1．8)：1，反應熱由水汽化帶走，經由非接觸式換熱器傳給循環(huán)水(沒有溶解損失)，電石的粒徑小于5mm，水解率大于99.5％，乙炔收率大于98．5％。乙炔發(fā)生器中主要反應如下。CaC2+2H2O→C2H2+Ca(OH)2粗乙炔氣經冷卻清洗，除去里面的S、P后，乙炔氣體經過冷卻器除去氣相中過飽和水分，純度為99.8%以上的精乙炔氣體送至1,4-丁二醇合成工序。消耗定額（1）主要原料消耗主要原料消耗定額見表4-4。表4-4主要原料消耗定額(噸乙炔產品)序號項目名稱單位消耗1電石T3.31232％燒堿Kg27.5（2）公用工程消耗定額公用工程消耗定額見表4-5。表4-5公用工程消耗定額(噸乙炔產品)序號項目名稱單位消耗定額1一次水t13.82循環(huán)水t86.22電kwh206.93儀表空氣Nm31.724氮氣Nm310.35冷凍水t主要工藝設備乙炔生產裝置主要工藝設備見表4-6。表4-6乙炔裝置主要設備表序號設備名稱型號及規(guī)格1水冷卻器φ800×3000F=93m22乙炔冷卻器φ1400×4595F=210m23干法乙炔發(fā)生器系統(tǒng)4文丘里反應器φ340×14715水洗塔φ1400×145256冷卻塔φ1200×1440071#清凈塔φ1200×1431082#清凈塔φ1200×143109中和塔φ1200×1419310料倉5000×5000×11400V=100m311廢次氯酸鈉儲槽φ2000×5604V=16.5m312水分離器φ1600×4063V＝6.4213乙炔氣柜V=1035m3Dg15000/15900×1440014氣水分離器φ1200×3081V=2.77m315濃次氯酸鈉儲槽φ2000×2810V=6.91m316次氯酸鈉儲槽φ2400×3475V=12.6m317濃次氯酸鈉高位槽φ1400×2516V=3.84m318次氯酸鈉高位槽φ1400×2516V=3.84m319濃堿槽φ2000×2810V=7.08m34.3氫氣（H2）提氫工藝主要有三種，即膜提氫、PSA提氫和深冷法提氫，由于深冷法投資大，操作難不便采用。膜提氫工藝只實用于沒有或只有微量CO2存在的氣體中提氫（如合成弛放氣），還需采用二級膜提氫。該法投資少，進氣量10000Nm3/h裝置投資約500萬元），按弛放氣中含氫45％，回收率90％計算，需弛放氣量7000Nm3/h，才能提供2800Nm3氫氣。現有合成氨裝置中只有股份加上813才能滿足弛放氣量的要求。氫氣成本約0.5元/Nm3。PSA提氫裝置對氣體的選擇性比膜分離法廣，回收率高。BDO所需氫氣量比較大，可以從變換氣中提氫，采用二段法PSA提氫工藝，回收率達95％，進汽量為10000Nm3/h的PSA提氫裝置投資約1000萬元。按股份現有條件，提氫成本約0.8元/Nm3。經比較，若選擇合成弛放氣作為提氫氣源，選擇膜分離提氫工藝為好，若選擇變換氣為提氫氣源，則必須選擇PSA提氫工藝，本裝置擬采用從弛放氣中提氫，故選擇膜分離技術。4.41,4-丁二醇（BDO）4.4.1工藝技術方案選擇BDO生產的基本原理采用炔醛法BDO生產工藝，選擇以電石、甲醛和氫氣為原料，乙炔亞銅／鉍為催化劑，使乙炔和甲醛在較低的乙炔分壓下合成丁炔二醇。反應物經過濾、離心分離，將催化劑送回反應器循環(huán)使用，含丁炔二醇濾液送提純塔，脫掉丙炔醇后得35％的丁炔二醇水溶液。丁炔二醇采用兩段加氫，加氫總轉化率為100％，丁二醇的選擇性為95％，得到1，4－丁二醇溶液，再經精餾提純后得到BDO產品。其反應過程如下：炔化：HC≡CH十2CH2OHOCH2-C≡C-CH2OH加氫：HOCH2-C≡C-CH2OH+2H2HOCH2-CH2-CH2-CH2OH國外BDO技術的特點國外工業(yè)化生產BDO已有六、七十年的歷史，在這半個多世紀的發(fā)展歷史中，不同原料、不同工藝的BDO工業(yè)生產方法相繼出現，目前國外主要BDO的生產工藝有：Reppe法，順酐法，烯丙醇法和丁二烯法，現分述如下：（1）Reppe法Reppe法又稱炔醛法，是生產BDO的傳統(tǒng)方法。1930年由德國Farben公司的W.Reppe等人開發(fā)成功，1940年由德國巴斯夫公司率先實現工業(yè)化生產。它是以乙炔和甲醛為原料，先由乙炔和甲醛在銅催化劑作用下合成1，4-丁炔二醇，1，4-丁炔二醇再經加氫生成BDO。Reppe法又有傳統(tǒng)Reppe法和改良Reppe法(改良法又分改良法和新改良法兩種)兩種生產工藝。a.傳統(tǒng)Reppe法傳統(tǒng)Reppe法催化劑與產品無需分離，操作費用低，但由于乙炔分壓較高，易引起爆炸，由此反應器設計安全系數高達12～20倍，反應裝置龐大，設備造價昂貴，投資費用高；其次乙炔易聚合生成聚乙炔，不僅導致催化劑很快失活，而且會堵塞管道，從而縮短生產周期和降低生產能力。由于傳統(tǒng)Reppe法存在上述諸多缺點，許多化學工作者對Reppe法進行了大量改進，形成了改良的Reppe法生產工藝。目前國外BDO生產裝置均已采用改良的Reppe法進行生產。b.改良Reppe法改良的Reppe法生產工藝通常采用淤漿床或懸浮床工藝。目前已經工業(yè)化的工藝流程有兩種，一種是BASF、DuPont公司采用的懸浮床流程，另一種是ISP（前GAF）公司采用的淤漿床流程，這兩種工藝流程的主要差別在于催化劑與產物的分離方式不同。BASF、DuPont公司工藝中催化劑與產物在反應器內分離，ISP（前GAF）公司流程則在反應器外分離。由美國GAF公司開發(fā)成功的改良法工藝采用乙炔亞銅／鉍為催化劑，使丁炔二醇合成能在較低的乙炔分壓下進行，減少聚合物的生成，消除了管道堵塞，而且催化劑可以阻火防爆，不會因為減少乙炔或甲醛而永久鈍化。反應物經過濾、離心分離，將催化劑送回反應器循環(huán)使用，濾液送丁炔二醇提純塔，脫丙炔醇后得到35%左右的丁炔二醇水溶液。丁炔二醇采用兩段加氫，加氫總轉化率100%，丁二醇選擇性為95%。該反應反應式如下：C2H2+2HCHO→HOCH2CCCH2OHHOCH2CCCH2OH+H2→HOCH2CHCHCH2OHHOCH2CHCHCH2OH+H2→HOCH2CH2CH2CH2OHc.新改良Reppe法德國LINDE公司和韓國SK公司開發(fā)的新改良法是兩步操作過程。第一步由乙炔和甲醛在由4個淤漿床反應器相串聯(lián)成的合成反應器中，采用改良的銅催化劑，在70－90℃和0.12－0.13MPa條件下反應生成丁炔二醇。每一個反應器都有過濾器，催化劑在反應器內與反應物料分離后留在反應器內，而液相物料流出反應器，凈化后進入下一個反應器。第二步是丁炔二醇首先在淤漿床內、在60－70℃和2－2.5MPa條件下，采用改良的P.4/C催化劑，加氫生成丁烯二醇和BDO，然后在填充反應器中，在120－150℃條件下以Ni為催化劑，丁烯二醇加氫轉化成BDO。最后BDO通過蒸餾和薄膜蒸發(fā)加以提純。改良法的特點是低壓操作，乙炔分壓不超過0.14MPa（即乙炔的自身分解壓力），簡化了外加安全設施，省去了高壓容器和壓縮機；進料組成較靈活，甲醛水溶液中，甲醛質量含量分數為2%－10%，乙炔進料時，無須惰性氣體稀釋；反應器配有專門的過濾系統(tǒng)，催化劑與反應物易于在反應器內分離；采用了合作開發(fā)的低壓催化劑，使操作費用和投資比經典法減少10%－20%。（2）丁二烯法以丁二烯為原料生產BDO有丁二烯乙酰氧基化法和丁二烯氯化法兩種工藝。a.丁二烯乙酰氧基化法（即丁二烯醋酸法）丁二烯乙酰氧基化法由日本三菱化成公司于1970年開發(fā)成功，并于1982年在日本四日市建成了1.5萬噸／年工業(yè)化生產裝置，丁二烯乙酰氧基化法是首先將丁二烯、乙酸和空氣連續(xù)送入裝有P.4-Te催化劑的固定床反應器中，在6.8MPa、70℃下進行乙?；趸磻?，反應產物經精餾分離出乙酸后得到1，4-二氧基二丁烯（DAB），DAB經催化加氫生成1，4-二乙酰氧基丁烷，1，4-二乙酰氧基丁烷再經水解生成1，4-丁二醇。同時，半水解產物1，2-乙酰氧基4-羥基丁烷脫乙酸環(huán)化生成THF，乙醇可循環(huán)使用。該法原料易得、工藝安全、無公害，高價值的THF無需由BDO脫水得到，因而可有效地節(jié)約原料和能量，并可任意調節(jié)產物BDO和THF的比例。不足之處是生產工藝流程長，投資大，水蒸汽消耗高，只有在合理的規(guī)模情況下才具有競爭力。b.丁二烯氯化法丁二烯氯化法由日本東洋曹達公司于1971年開發(fā)成功，并在日本山口縣新南洋市建有1000噸/年生產裝置，1974年擴產后生產能力達到6000噸／年。該工藝系將丁二烯在260-300℃下經氣相氯化生成3，4-二氯丁烯-1和1，4-二氯丁烯-3，4-二氯丁烯用于生產氯丁橡膠，1，4－二氯丁烯-2經水解得到BDO。（3）烯丙醇法(又稱環(huán)氧丙烷法)環(huán)氧丙烷法由日本可樂麗公司開發(fā)成功，并由美國Arco和日本可樂麗公司實現工業(yè)化。該法先由環(huán)氧丙烷異構化生成烯丙醇，烯丙醇在以芳烴為溶劑，銠系催化劑Rh6（CO）16和三苯磷溶液為催化劑作用下，液相加氫甲?；?-羥基丁醛溶液，然后再在Raney鎳催化劑作用下加氫生成BDO。該法工藝簡單，副產物利用價值高，對環(huán)境無污染，催化劑可循環(huán)使用，壽命長，產品收率高，蒸汽消耗低，氫甲?；凹託渚鶠橐合喾磻?，容易改變生產負荷，并可根據市場變化及時調整BDO的產量。該法要求哈康共氧化生產苯乙烯，順產烯丙醇，此時環(huán)氧丙烷價格低廉，才能得到應用。（4）順酐法20世紀80年代以來，隨著正丁烷氧化制順酐技術的發(fā)展，順酐的生產成本有所降低，因此以順酐為原料生產BDO的工藝路線日益受到重視。順酐法又可分為直接加氫法和酯化加氫法兩種生產工藝。a.順酐直接加氫法順酐直接加氫工藝于20世紀70年代由日本三菱油化和三菱化成公司開發(fā)成功。該法可以同時得到不同比例的THF、GBL和BDO等產品，工藝條件不同，產品的組成也有所不同。加氫有液相和氣相兩種工藝，大多數采用液相加氫工藝。三菱工藝分為兩步進行，第一步是在Ni-Re催化劑作用下，順酐液相加氫生成GBL和THF；第二步是在以Cu－Cr為主催化劑，K20為助催化劑的條件下，GBL催化加氫生成BDO。該法應用沒有順酐酯化加氫法普及。由BP化學公司和德國魯奇公司聯(lián)合開發(fā)的BP/魯奇Geminox新工藝也屬于順酐直接加氫法。該工藝以C4為原料，從C4加氫到獲得最終產品BDO，整個流程可分為三部分：順酐生產、馬來酸加氫及BDO精制。采用該工藝生成的中間產品順酐氣體用水吸收制成順酐水溶液，再將此溶液經液相加氫生成BDO。由于該工藝不需順酐脫水、提純和酯化工序，因而簡化了工藝流程，使投資下降，雖然該工藝有上述優(yōu)點，但該工藝全流程工業(yè)化報導比較少見，工業(yè)化操作經驗還屬空白。b.順酐酯化加氫法順酐酯化加氫法由英國DavyMckee公司開發(fā)成功，故又叫Davy法。其加氫反應在氣相或液相中進行，采用銅系催化劑，反應條件比順酐直接加氫法溫和。該工藝主要有三個步驟，第一步是順酐與乙醇進行酯化反應生成馬來酸單乙酯；第二步是馬來酸單乙酯在離子交換樹脂催化劑存在下和乙醇進行雙酯化反應生成馬來酸二乙酯；第三步是馬來酸二乙酯加氫生成丁二酸二乙酯，然后再經氫解生成BDO。英國DavyMckee公司在此基礎上又開發(fā)出以甲醇為酯化劑的順酐酯化工藝。該工藝的優(yōu)點是使酯化后甲醇和水的分離容易，增加了馬來酸二乙酯的揮發(fā)度，使其氣相加氫的操作范圍變寬，甲醇的酯化轉化率提高（高達99.5%），故不存在馬來酸二乙酯的提純，不需要未反應的順酐和單甲酯循環(huán)，只有純甲醇循環(huán)，從而大大簡化了流程，使工程總投資比前者大為減少。Davy工藝目前又稱DPT(DavyProcessTechnology)工藝。就目前BDO生產技術的現狀和發(fā)展趨勢而言，這幾種技術都有發(fā)展，順酐法和丁二烯法發(fā)展較快，炔醛法技術也有發(fā)展，但由于乙炔來源等問題，近年建設廠家數不及順酐法多。國內BDO技術的特點目前國內1,4-丁二醇合成工藝以國內自行開發(fā)的Reppe法和引進美國GAF公司改良炔醛法（ISP技術）和杜邦公司技術為主，與國外先進水平相比，國內自主開發(fā)技術有相當大差距。近年來為了改進和提高國內Reppe法工藝技術水平。許多生產科研單位做了大量的研究工作。如吉林石油化工設計院開發(fā)的內濾漿態(tài)床合成1,4-丁二醇工藝；江蘇石油化工學院研制新型1,4-丁二醇合成催化劑；華東理工大學開發(fā)的1,4-丁二醇涓流床反應器，并進行床層宏觀動力學測定的研究；西南化工研究院開發(fā)兩段加氫制備1,4-丁二醇的工藝等。國內對BDO的研究開發(fā)工作始于二十世紀六十年代，采用的原料為乙炔和甲醛，工藝路線相似于Reppe法，之后東北制藥總廠和上海吳凇化工廠利用國內開發(fā)的BDO生產技術相繼建成百噸級生產裝置，直到八十年代初期國內的BDO生產裝置能力只有300噸/年，八十年代，####荊門也建成了百噸級的生產裝置。1995年，上海吳凇化工廠在原有基礎上利用炔醛法技術建成國內當時規(guī)模最大的BDO生產裝置，生產能力為2000噸/年。關于炔醛法技術，國內開發(fā)的技術先生產丁炔二醇，再對丁炔二醇進行加氫轉化為BDO產品，如吳凇化工廠采用炔醛法涓流床高壓合成技術合成丁炔二醇，該廠采用三臺反應器，反應器內裝填WS-1型銅-鉍/SiO2催化劑，時空產率0.6kg/升催化劑時，丁炔二醇采用兩步加氫，第一步以骨架鎳為催化劑，在600C和3-4MPa壓力下加氫，再以鈀/活性炭為催化劑在1000C和3-4Mpa壓力下進行第二步加氫制得BDO產品。東北制藥總廠采用常壓炔醛法淤漿床工藝合成丁炔二醇，其工藝相似于GAF工藝，該廠采用6臺串聯(lián)反應器間歇操作，催化劑經冷卻、過濾、活化后循環(huán)使用。國內開發(fā)的炔醛法技術基本過程為：以乙炔氣和甲醛水溶液為原料，在催化劑作用下生成1，4-丁炔二醇；1，4-丁炔二醇再經提純、脫丙炔醇后進行催化加氫生成BDO?？偨Y國內開發(fā)的炔醛法BDO生產技術，存在如下一些不足：首先是規(guī)模普遍偏小，多數為百噸級規(guī)模，最大也就2000噸/年的生產能力，很難與國外開發(fā)的萬噸級甚至十萬噸級規(guī)模裝置的產品在供應穩(wěn)定性、產品質量的穩(wěn)定性、生產成本等諸多方面相抗衡；其二是工藝流程煩瑣，反應、分離效果與國外技術有差距，有些過程甚至是間歇操作，工藝過程大型化困難；其三是原輔材料、公用工程消耗高，原料未得到很好利用，能量合理利用方面存在較大缺陷，未能使生產工藝達到優(yōu)化生產。在一些研究單位和大學，對炔醛法BDO工藝技術也進行了一定的研究開發(fā)工作。如北京化工研究院報道了在模擬裝置上，在不高于10MPa的壓力條件下成功地進行了加氫反應，加氫后丁炔二醇轉化率為100％，BDO收率達到95％以上，再通過精餾，產品質量可滿足聚合級要求。華東理工大學對在淤漿鼓泡反應器中的丁炔二醇加氫進行了研究，認為表觀氣速在1.35cm/s時，基本可以排除傳質阻力，在0.5cm/s時，雷尼鎳催化劑就可以完全懸浮起來。加氫后丁炔二醇轉化率為100％，BDO收率達到90％以上。但這些工藝尚處于開發(fā)階段，僅在百噸級裝置上進行試生產，尚未建成大型生產裝置。關于順酐法工藝，國內也進行了一定程度的研究開發(fā)，比較典型的是：遼寧華錦集團對馬來酸二甲酯加氫轉化為BDO的催化劑體系和過程進行了研究，其催化劑性能接近或達到國外同類水平，撫順石化研究院對順酐酯化催化劑也進行了研究，并取得了一定的研究成果。但相對炔醛法而言，技術更滯后，至今甚至連百噸級裝置也沒有。我國BDO生產能力及技術真正大發(fā)展的時期是在二十世紀九十年代后期至二十一世紀初期這段時間，一些大型BDO生產裝置相繼引進并在國內建成，如山東東港精化公司(山東佳泰的前身)1萬噸/年順酐法BDO生產裝置于2000年在東營建成投產；2.5萬噸/年炔醛法裝置于2001年下半年在山西三維集團建成，從而國內不僅有了大型順酐法裝置，而且擁有了大型炔醛法裝置，隨著國內對這兩套裝置技術的消化、掌握、吸收和創(chuàng)新，國內對BDO技術的研發(fā)水平有了較大的提高。BDO工藝技術方案的確定先進的環(huán)氧丙烷法和順酐法生產工藝限于石油資源緊張，成本高，而我國電石、煤炭資源豐富、已國產化的引進的改良炔醛法工藝成熟，污染少。因此本項目只能選擇炔醛法工藝。目前炔醛法工藝主要有傳統(tǒng)Reppe法和改良Reppe法(改良法又分改良法和新改良法兩種)兩種生產工藝，工藝在部分已做簡述，在此不再介紹。下面對改良法的幾種工藝進行對比。表4-7改良炔醛法工藝技術對比項目BASFGAF(ISP)LINDE杜邦合成工段反應壓力(MPa)0.3～0.80.1～0.50.12反應器類型串聯(lián)三臺以上的流化床反應器，反應物部分循環(huán)冷卻散熱。帶攪拌的槽式反應器，通過內冷蛇管散熱。帶攪拌釜式反應器，通過夾套冷卻散熱。帶攪拌的釜式反應器，反應物部分循環(huán)冷卻散熱。轉化率轉化率高，乙炔尾氣量少，不循環(huán)使用，流程簡短。乙炔尾氣循環(huán)進入反應器，乙炔單耗較低。轉化率高，乙炔尾氣量少，不循環(huán)使用。乙炔尾氣循環(huán)進入反應器，乙炔單耗較低。催化劑出料不帶走催化劑，壽命一年以上，連續(xù)生產中不需補充。出料帶出催化劑，需經離心機和過濾器分離回收返回反應器。出料帶出催化劑，經離心過濾回收催化劑返回反應器。出料帶出少量催化劑，經過濾回收。加氫工段反應器兩段加氫均為高壓固定床反應器。第一段為低壓帶攪拌的反應器，第二段為高壓固定床反應器。第一段為帶攪拌的反應器，第二段為固定床型滴流反應器。兩段加氫均為高壓固定床反應器。反應壓力(MPa)兩段加氫均為20。第一段1.4～2.1，第二段14～21。兩段均為20。兩段均為29～33。反應溫度(℃)兩段加氫均為120～160。第一段50～60，第二段120～140。第一段50～70，第二段120～140。75～145。經比較，國外幾家公司都有先進、成熟的生產工藝，有不同規(guī)模的生產裝置和豐富的工程經驗。因此無論選擇哪家公司的技術都是可行的。從引進技術角度來看，炔醛法可以引進美國ISP技術或杜邦技術。ISP已轉讓給山西三維二手設備；杜邦已轉讓給四川天華技術。所以引進技術可獲取性比較強。擬采用改良炔醛法工藝，引進美國ISP技術，要求產品達到國家一級品要求，純度≥99％，年產3萬噸。技術來源BDO生產技術來源華陸工程設計院的改良炔醛法工藝。4.4.2工藝流程及消耗定額工藝流程簡述新鮮和循環(huán)乙炔氣由反應器下部，新鮮和循環(huán)的甲醛水溶液由反應器上部通入四個串聯(lián)帶攪拌的釜式反應器中，催化劑呈漿液狀態(tài)，在溫度90～100℃、乙炔分壓0.04～0.15MPa下進行炔化反應。從第四臺反應器排出的料液經過濾濃縮器后催化劑懸浮液返回第一臺反應器循環(huán)使用，濾液送丁炔二醇提純塔，脫丙炔醇后得到35～40％丁炔二醇水溶液。該水溶液再經離子交換單元用特殊的離子交換樹脂除去丁炔二醇溶液中的所有離子，作為加氫的原料。丁炔二醇加氫采用兩段加氫，第一段低壓加氫采用帶攪拌的釜式反應器，催化劑采用Raney鎳，加入量為丁炔二醇量的1～4％，反應溫度50～60℃，反應壓力1.4～2.5MPa。經一段加氫后的物料分離催化劑進行第二段高壓加氫，第二段高壓加氫采用氣－固－液三相滴流床反應器，鎳系催化劑，反應溫度為100～150℃，氫壓10～20MPa。兩段加氫丁炔二醇總轉化率為100％，丁炔二醇選擇性為95％。粗丁炔二醇經真空塔、常壓塔、閃蒸塔脫除水分，丁二醇溶液中含水量從63％脫除到～1％，經薄膜蒸發(fā)器脫除重組分，再經中間塔脫除剩余1％的水，合格產品在最終塔頂部抽出。4.4.2.2消耗定額BDO消耗定額見下表4-8。表4-8BDO消耗定額序號名稱單位數量年消耗1電石噸/噸1.143.42萬噸/年237％甲醛噸/噸2.06.0萬噸/年3氫氣噸/噸0.060.18萬噸/年4電度/噸4801440萬度/年5新鮮水噸/噸18.054.0萬噸/年6蒸汽噸/噸8.525.5萬噸/年7脫鹽水噸/噸0.51.5萬噸/年8循環(huán)水噸/噸7203000m3/時4.4.3主要設備情況本裝置界區(qū)內工藝設備約400多臺套，其中壓縮機8臺。由于生產中接觸腐蝕性物料，以及產品潔凈的要求，因此采用不銹鋼設備較多，材質以SS304為主，個別條件苛刻情況下為SS316。主要設備一覽表見表4-9。表4-9BDO主要工藝設備一覽表表4-9-名稱數量材料/形式備注乙炔低壓壓縮機2C.I+CLADW/316SS國內供貨乙炔壓縮機2國內供貨SCHENK過濾器2304SS國外進口FUNDA過濾器1305SS國外進口BYD反應器4C.S襯316LSS國內供貨（催化劑進口）表4-9-低壓氫氣壓縮機2往復式國內供貨高壓氫氣壓縮機2往復式國內供貨低壓加氫反應器2CSTR國內供貨（催化劑進口）高壓加氫反應器1滴流床反應器國內供貨（催化劑進口）高壓加氫進料泵3往復式國內供貨低壓BID進料泵3往復式國內供貨表4-9-薄膜蒸發(fā)器1C.S/316LSS國內供貨真空塔1C.S國內供貨常壓塔1C.S國內供貨閃蒸塔1304LSS國內供貨中間塔1304LSS國內供貨引進部分閥門如下：乙炔發(fā)生工序的旋塞閥和高壓加氫工序的高壓截止閥。4.5自控技術方案4.5.1自控水平和主要控制方案由于本項目界區(qū)內生產裝置均為新建，因此，在不過多增加投資的基礎上，盡量使本工程的自控技術達到在同行業(yè)的先進水平。即各個需控制的裝置及主要設備，均采用集散控制及閉路監(jiān)視系統(tǒng)。聯(lián)鎖信號及中控信號引入到中央控制室的集散控制系統(tǒng)（DCS），在DCS中控制、緊急停車信號引入中央控制室的可編程序控制器系統(tǒng)（EDS）中，進行聯(lián)鎖及停車邏輯處理。4.5.2儀表類型的確定在整個生產過程中，需要經常觀察和實時監(jiān)測的工藝參數，將在控制室內進行監(jiān)視，其余一般不經常觀察或不太重要的工藝參數，將采用就地測量儀表。變送器采用二線制。

第五章原材料、輔助材料及公用工程供應5.1主要原材料、輔助材料規(guī)格5.1.1乙炔表5-1乙炔原料規(guī)格序號項目指標1乙炔99.8vol.%2H2S+COS≤1000ppm3磷化氫≤600ppm5.1.2甲醛表5-2甲醛原料規(guī)格序號項目指標1甲醛含量55wt.%2甲醇含量≤1.5wt.%3酸度（以甲酸計）≤0.045wt.%4色度10Hazen單位(鉑-鈷號)5鐵含量0.05ppm5.1.3氫氣表5-3氫氣原料規(guī)格序號項目指標1氫氣體積分數≥99.9vol.%2CO+CO2≤10ppm3Hg≤1ppb4總S≤0.07mg/m35.1.4燒堿表5-4燒堿原料規(guī)格序號項目指標1氫氧化鈉分數25.0wt.%2碳酸鈉分數≤0.12wt.%3氯化鈉分數≤0.007wt.%4氯酸鈉鹽≤0.0002wt.%5硫酸鈉≤0.004wt.%6汞≤0.004wt.ppm7鐵≤4wt.ppm5.表5-5碳酸鈉原料規(guī)格序號項目指標1碳酸鈉分數99.0wt.%5.1.6碳酸氫鈉表5-6碳酸氫鈉原料規(guī)格序號項目指標1碳酸氫鈉分數99.0wt.%3氯化鈉分數≤0.15wt.%4碳酸三鈣無5防粘結劑無5.2主要原材料、輔助材料及公用工程供應來源5.2.1電石根據工藝測算，本項目需電石約3.42萬噸/年，擬子公司――香溪化工有限公司采購。5.2.2甲醛根據工藝測算，本項目需37％甲醛6萬噸/年（或55％甲醛4.036萬噸/年），公司現有裝備能力不能滿足要求，需新建一套5萬噸/年的高濃度甲醛（55％）裝置。5.2.3氫氣根據工藝測算，本項目需工業(yè)氫氣0.18萬噸/年，即2800Nm3/h，股份公司現有合成氨裝置能力約48t/h，噸氨弛放氣中氫含量按45％計，股份合成氨弛放氣可供氫氣量2916Nm3/h。擬從股份公司現有合成氨裝置中提取氫氣。5.2.4輔助材料氫氧化鈉：本裝置每噸產品耗20％氫氧化鈉0.0275噸，年耗825噸，股份公司燒堿系統(tǒng)供應。碳酸鈉：本裝置每噸產品耗99％碳酸鈉0.00092噸，年耗27.6噸，擬從雙環(huán)公司采購。碳酸氫鈉：本裝置每噸產品耗99％碳酸氫鈉0.0006噸，年耗18噸，外購。5.3公用工程供應情況5.3.1供水擬建項目新鮮水用量75t/h，擴建現有813水廠，由水廠提供。5.3.2供蒸汽擬建項目用2.4MPa蒸汽量為35t/h，電廠已無多余蒸汽，需新上一臺45t鍋爐，并與現有汽機系統(tǒng)聯(lián)產發(fā)電供BDO用電。5.3.3供電擬建項目用電負荷0.144億度/年（2000kWH），擬從電廠電網引入。

第六章建廠條件和廠址方案6.1廠址的地理位置及地質概況6.1.1地理位置####宜化化工股份有限公司位于宜昌猇亭經濟開發(fā)區(qū)內的云池村，該址位于宜昌市長江下游30公里，猇亭鎮(zhèn)下游約5公里處。宜昌市猇亭經濟開發(fā)區(qū)地處長江中下游東岸，該開發(fā)區(qū)東與安福寺接壤，南與白楊鎮(zhèn)為鄰，西為長江，北與宜昌伍家崗相連，跨東經111o24’～30‘，北緯38o28’～34’，總面積12.16平方公里。6.1.2工程地質及地震烈度公司地質屬于風化層2～3米，下為紅砂巖，無礦藏，地質穩(wěn)定性較好，無滑坡、深洞、斷層、泥石流，屬黃棕壤土，土層很厚，土質粘硬，一般不含流動水野，地基承載力294KPa。6.2當地氣象條件（1）氣溫年平均氣溫極端最高氣溫極端最低氣溫最熱月平均氣溫最冷月平均氣溫夏季通風室外計算溫度41.4oC-9.8oC28.3oC4.7oC33oC16.8oC冬季空調室外計算溫度冬季通風室外計算溫度夏季空調室外計算干球溫度5oC35.7oC0oC（2）濕度平均相對濕度最大相對濕度76%80%最小相對濕度設計干球溫度設計濕球溫度73%32oC27oC（3）氣壓年平均氣壓歷年最高月平均氣壓歷年最低月平均氣壓1000.5mbar1010.9mbar987.1mbar（4）降雨量年平均降雨量年最大降雨量年平均降雨日最大日降雨量1604.1mm1720.7mm137.3日386.00mm（5）最大積雪深度210mm（6）風向及基本風壓值年產導風向年主導風向頻率SE1432冬季主導風向SE16C37夏季主導風向SE14C30年平均風速1.6m/s最大風速20.0m/s瞬時最大風速28.6m/s（7）歷年各月日照時數歷年霧天日數44.6天歷年各月雷暴日數30.8天歷年最大蒸發(fā)量198.7mm歷年最小蒸發(fā)量165.5mm（8）地質條件地震最大烈度6度場地設防烈度6度6.3交通運輸條件廠址東鄰318國道（漢宜公路），距宜黃高速公路約8公里；西臨長江，沿江岸線穩(wěn)定，建港條件十分優(yōu)越；廠址距焦枝鐵路紫荊嶺火車站20公里，距宜昌市花艷火車站23公里，與三峽國際機場相距僅8公里，水陸運輸條件十分優(yōu)越。6.4廠址方案本項目需在猇亭區(qū)新征建設用地200畝。

第七章環(huán)境保護7.1項目建設和生產對環(huán)境的影響7.1.1項目建設施工對環(huán)境的影響工程施工過程中，伴隨大量的廢水、廢氣、廢渣及噪聲產生，以及車流量的加大，直接或間接地對建設地的水域、空氣、景觀、綠化、交通造成不利影響。7.1.2項目生產過程產生的污染物對環(huán)境的影響廢氣表7-1廢氣排放一覽表車間裝置名稱污染源的名稱產生數量kg/h排放數量kg/h組成及特性數據治理方案丁炔二醇合成丁炔二醇合成馳放氣64.80C2H2：50.28%；惰性氣體：49.72%焚燒處理加氫加氫馳放氣450H2：25%；輕組分：25%惰性氣體：50%焚燒處理焚燒爐尾氣1080010800CO2、H2O、N2高空排放廢水表7-2廢水排放一覽表車間裝置名稱污染源的名稱產生數量m3/h排放數量m3/h組成及特性數據治理方案丁炔二醇合成丁炔二醇合成、產品精制廢水200有機物：0.3%；水：99.7%送污水處理站生化處理丁炔二醇合成、產品精制有機廢液356kg/h0雜醇：46%；輕組分：17%焚燒處理生活廢水50COD、BOD、NH3-N、SS送污水處理站生化處理沖洗廢水等30送污水處理站生化處理固體廢棄物表7-3固體廢棄物產生量、排放量、有害成分。車間裝置名稱固體廢棄物名稱產生數量（t/a）組成及特性數據固體廢棄物處理方式排放數量（t/a）丁炔二醇合成丁炔二醇合成廢催化劑141含銅、鉍送制造廠回收0加氫加氫反應器廢催化劑48.5鎳、銅送制造廠回收07.2環(huán)境保護措施方案7.2.1廢氣污染治理廢氣送焚燒爐焚燒處理。7.2.2廢水污染治理來自丁炔二醇合成工段和丁二醇精制工段的輕組分殘液進入輕組分殘液儲槽，經泵送入焚燒爐中，在燃燒器噴嘴處經霧化氣體霧化后進入焚燒爐內；丁二醇精制工段的重組分殘液進入重組分殘液儲槽，經泵送入焚燒爐中，在燃燒器噴嘴處經霧化氣體霧化后進入焚燒爐內；點火后升溫到900℃，殘液分解為CO2和水，焚燒爐產生的高溫氣體進入廢熱鍋爐回收熱量，可回收3.4t/h、1.2MPa的蒸汽。經回收熱量后的煙氣由引風機送入40米高的煙囪排入大氣。丁炔二醇合成、產品精制廢水（蒸發(fā)廢水），地面沖洗水，生活廢水等約28m3/h送入股份污水處理站進行生化處理。7.2.3固體廢棄物污染治理。固體污染物主要為丁炔二醇合成及加氫廢催化劑，送生產廠家回收。第八章節(jié)能8.1節(jié)能工作的重要性能源是中國崛起的動力。目前中國是世界最大的煤炭生產國和消費國，是第二大能源生產國和消費國，是第三大石油消費國及第二大石油進口國。而中國要實現2020年建設小康社會奮斗目標，必須完成“以能源翻一番確保經濟翻兩番”的歷史重任。為實現這一目標，國家在《“十一五”規(guī)劃》中明確要求“十一五”期間，國內生產總值能耗降低20%，同時2007年兩會時再次重申節(jié)能降耗的重要性，由此可見節(jié)能降耗已是大勢所趨。8.2項目能耗指標序號項目名稱單位單位折能消耗量能耗(GJ)1甲醛kg20732200041.4642電石kg40531114046.205343氫氣kg7104600.426244電kWh118404805.68325蒸汽t37688.50.0320286新鮮水m32512180.0452167循環(huán)水m325127201.808648脫鹽水m3284700.50.0142359噸BDO綜合能耗GJ95.678910折標煤kg3264.68.3節(jié)能措施本項目認真貫徹國家有關節(jié)能規(guī)定，積極采用節(jié)能型工藝和大型高效設備，努力做到節(jié)約能源，合理綜合利用能源，使該項目的綜合能耗在國內處于領先水平。本項目主要采用一下措施，降低能耗以達到節(jié)能目的。.1.1由于加料是連續(xù)的。無需置換。加料時沒有乙炔氣體排出，排出的電石渣是干的，沒有溶解損失。干法工藝比濕法工藝提高收率2.5％，電石水解率高達99.85％。沒有生電石排出。能耗下降約3.5％干法工藝所需水量只有0.7t/t電石。其余全部循環(huán)使用，所加入的水為廢次氯酸鈉。廢次酸鈉經一次循環(huán)使用后剛好與干法工藝用水量達到平衡，使乙炔車間達到水零排放。干法工藝產生的電石渣比濕法工藝經壓濾后的濾餅含水量低30％，濕法工藝每除掉1t水需要150kg標準煤。而干法乙炔電石渣可以直接送水泥廠生產水泥，減少了電石渣處理能耗。8.3.2原料氫氣采用從現有合成氨裝置弛放氣中提氫，減少原煤、電力及蒸汽等能源的消耗，每標方氫氣節(jié)約能耗0.718kgce。8.3循環(huán)冷卻水涼水塔均采用噴霧式涼水塔，取消填料，可有效降低阻力，噸循環(huán)水電耗由以前的0.45度下降到現在的0.25度，能耗下降44％。8.3對高壓系統(tǒng)利用同步電動機勵磁調節(jié)提高6KV系統(tǒng)的功率因素、低壓系統(tǒng)采用無功自動補償裝置的方式調整功率因素，節(jié)約電力能源。8.3對大功率運轉設備采用變頻技術代替閥門調節(jié)，根據現有電機節(jié)能效果，節(jié)電率大于25％。.1選用性能可靠，效率高，使用壽命長選用新型保溫材料，將

第九章勞動保護與安全衛(wèi)生9.1設計原則認真貫徹“安全第一、預防為主”的方針及勞動安全衛(wèi)生設施的“三同時”原則，嚴格遵守有關勞動安全衛(wèi)生規(guī)范和規(guī)定。各專業(yè)在設計中，采取完善、可靠、有效的勞動安全衛(wèi)生防范措施，在確保安全衛(wèi)生符合要求的前提下節(jié)約投資，防止和減少各類事故的發(fā)生。9.2設計依據9.2.1國家和地方有關部門的相關法規(guī)和規(guī)定1）原勞動部令[1996]第3號“建設項目（工程）勞動安全衛(wèi)生監(jiān)察規(guī)定”。2）危險化學品安全管理條例[國務院令344號]。3）中華人民共和國職業(yè)病防治法（2002年5月1日起實行）9.2.2設計中采用的標準規(guī)范1）工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準（GBZ1-2002）2）化工企業(yè)安全衛(wèi)生設計規(guī)定（HG20571-95）3）職業(yè)性接觸毒物危害程度分級（GB5044-85）4）工業(yè)企業(yè)噪音控制設計規(guī)范（GBJ87-85）5）爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范（GB50058-92）6）石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范（GB50160-92，1999年版）7）建筑設計防火規(guī)范（GBJ16-87，2001年版）8）工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范（GB50187-93）9.3公司現有安全生產概況宜化有專門的安全環(huán)保監(jiān)測管理部門，有十多名具有中高級技術職稱的專業(yè)安全環(huán)保技術人員；安全環(huán)保監(jiān)測部門下設專業(yè)檢測分析中心，有數十人的專業(yè)檢測人員及色譜儀、ICP等專業(yè)檢測設備。9.4生產過程中主要危害因素分析由于BDO生產及原料本身具有的特點，決定了其生產過程中存在著一些固有的潛在危險。例如：容易著火、容易發(fā)生燒傷事故等?；馂谋?）生產使用的原料，如氫氣、電石具有燃燒爆炸的性質。2）高溫操作帶來的危險性如高溫的表面易引起與之接觸的可燃物著火；高溫下的可燃氣體混合物，一旦空氣抽入系統(tǒng)與之混合并達到爆炸極限時，極易在設備和管道內發(fā)生爆炸；溫度已達到成超過其自燃點的可燃氣體，一旦泄漏即能引起燃燒爆炸等。3）生產過程中使用的火源帶來的危險性生產中能引起可燃氣體著火的火源種類很多，分布也很廣。有明火、高溫物質、電氣火花及靜電放電產生的火花等。4）生產過程中，在有易燃、易爆危險品存在的場合，靜電放電、雷電放電均可成為引起燃燒、爆炸的點火源，導致火災、爆炸事故的發(fā)生。5）其它危險危害因素分析企業(yè)設備檢修周期短，工作量大，交叉作業(yè)多；高處作業(yè)多，施工人數多以及時間短，設備、管道敞開等特點，若不嚴密勞動組織，不采取有效的安全措施，則易發(fā)生高處墜落，物體打擊，機械傷害，著火爆炸和觸電事故。實踐證明，企業(yè)在檢修過程中的事故相當頻繁。9.5設計中采用的安全防范措施8.5.1平面布置設計1）全廠平面布置在滿足有關防火、防爆及安全標準和規(guī)范要求的前提下，裝置盡量采用露天化、集中化和按流程布置，并考慮同類設備相對集中。這樣不僅可減少占地面積而且能節(jié)約投資和降低能耗，便于安全生產和檢修管理，實現本質安全。2）使用安全色、安全標志。3）凡容易發(fā)生事故危及生命安全的場所和設備