化工設(shè)計(jì)可行性計(jì)劃書(shū).doc

可行性研究報(bào)告 組名：SPD口號(hào)：不求最好，但求更好隊(duì)長(zhǎng)：邵歡歡隊(duì)員：沈艷 潘楊夢(mèng) 戴躍東 周杰 呂靜思日期：2012年5月20日目錄第1章 總論1.1項(xiàng)目性質(zhì)11.2研究工作依據(jù)11.3項(xiàng)目概況11.4建設(shè)規(guī)模11.5建設(shè)意義21.6效益概述21.7主要研究范圍2第二章 市場(chǎng)分析2.1產(chǎn)品消費(fèi)結(jié)構(gòu)分析32.2助劑42.3產(chǎn)品市場(chǎng)分析和供求預(yù)測(cè)5第三章 原料路線3.1醋酐合成方法73.2來(lái)料路線8第四章 工藝技術(shù)及方案選擇4.1醋酸甲酯羰基合成法104.2醋酸熱裂解法104.3乙醛氧化聯(lián)產(chǎn)法10第5章 財(cái)務(wù)分析5.1固定投資115.2產(chǎn)品生產(chǎn)成本115.3 產(chǎn)品市場(chǎng)售價(jià)145.4經(jīng)濟(jì)效益和投資回收期14第六章 環(huán)境保護(hù)6.1產(chǎn)品醋酐可能造成環(huán)境影響156.2環(huán)保措施16第七章 消防安全措及勞動(dòng)保護(hù)7.1消防安全177.2勞動(dòng)保護(hù)18第八章 參考文獻(xiàn)第一章 總論1.1 項(xiàng)目性質(zhì)聯(lián)合化工總廠新建1萬(wàn)噸/年醋酐分廠1.2 研究工作依據(jù)1、當(dāng)前國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄。2、南京南京化學(xué)工業(yè)園的環(huán)境、自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)方面的有關(guān)資料。3、國(guó)家和地區(qū)稅收、建設(shè)等有關(guān)法令、法規(guī)。1.3 項(xiàng)目概況 新建分廠采用醋酸甲酯羰基化法合成符合標(biāo)準(zhǔn)的醋酐并副產(chǎn)乙酸。以甲醇和醋酸為原料，使用銠系催化劑（見(jiàn)絡(luò)合催化劑），以鉻的化合物作助催化劑，羰基化生成醋酐。1.4 建設(shè)規(guī)模 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)醋酐的表觀消費(fèi)量不斷增加，2001年表觀消費(fèi)量只有155kt，2006年增加到238kt，比2005年增加約87，20012006年需求量的年均增長(zhǎng)率約為90，其中醋酸纖維素(二醋酸纖維素、三醋酸纖維素和混合纖維素)對(duì)醋酐的需求約占總消費(fèi)量的441，醫(yī)藥行業(yè)的需求約占126，其他方面的消費(fèi)約占433。由于國(guó)內(nèi)醋的消費(fèi)增長(zhǎng)較快，產(chǎn)量依然不能滿(mǎn)足需求，因此每年都需要進(jìn)口。2003年進(jìn)口量為513kt，2004年達(dá)到653kt，創(chuàng)歷史最高記錄。隨著國(guó)內(nèi)產(chǎn)量的增加，進(jìn)口量有所減少。2005年進(jìn)口量為543kt，2006年為502kt，2007年l一6月份進(jìn)口量為189kt。1994年以前，國(guó)內(nèi)醋酐主要用于醫(yī)藥行業(yè)。自1994年江蘇南通醋酸纖維公司開(kāi)始生產(chǎn)醋酸纖維以來(lái)，醋酐的消費(fèi)結(jié)構(gòu)開(kāi)始發(fā)生變化，醋酸纖維成為醋酐最主要的消費(fèi)領(lǐng)域。由于受成本較低的聚酯纖維的影響，國(guó)內(nèi)紡織市場(chǎng)對(duì)三醋酸纖維的需求量不大。目前，紡織品出口的三醋酸纖維主要依賴(lài)進(jìn)口。隨著國(guó)際市場(chǎng)紡織品配額的放開(kāi)，國(guó)內(nèi)三醋酸纖維的用量有一定的增長(zhǎng)。 我國(guó)是世界上最大的香煙生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，卷煙產(chǎn)量位居世界之首。目前國(guó)內(nèi)用于生產(chǎn)香煙過(guò)濾嘴的二醋酸纖維大量依賴(lài)進(jìn)口。國(guó)纖維素的生產(chǎn)廠家主要有江蘇南通醋酸纖維廠、日本大賽璐(西安)公司等，總生產(chǎn)能力約為90kta，每年的消費(fèi)量在160kt以上，生產(chǎn)能力無(wú)法滿(mǎn)足需求，還有很大一部分依賴(lài)進(jìn)口。目前有一些地區(qū)如山東淄博、重慶等在招商?？梢哉f(shuō)，香煙過(guò)濾嘴將是國(guó)內(nèi)未來(lái)醋酐最具有潛力的市場(chǎng)，預(yù)計(jì)2011年煙用纖維對(duì)醋酐的需求量將達(dá)到250kt以上。 綜合考慮，我們決定生產(chǎn)1萬(wàn)噸/年的醋酐。1.5 建設(shè)意義 醋酸裂解法和醋酸甲酯羰基化合成法是目前生產(chǎn)醋酐最常用的方法，其中醋酸裂解法投資較大，原料費(fèi)用和公用工程消耗較高，因而生產(chǎn)成本較高。同樣規(guī)模醋酐生產(chǎn)裝置的投資，醋酸甲酯羰基化合成法僅為醋酸裂解法的60，因此，醋酸裂解法必將被醋酸甲酯羰基化合成法取代。針對(duì)此情況，應(yīng)考慮醋酸和醋酐發(fā)展相結(jié)合，采用甲醇和醋酸的一氧化碳羰基化合成法工藝技術(shù)，主要原料采用煤或天然氣通過(guò)C化學(xué)路線，合成氣制甲醇，甲醇和一氧化碳羰基化合成醋酸和醋酐聯(lián)合產(chǎn)品。加強(qiáng)對(duì)醋酐的市場(chǎng)開(kāi)拓和對(duì)羰基化合成催化劑的開(kāi)發(fā)研究，開(kāi)發(fā)先進(jìn)的羰基化合成醋酸醋酐聯(lián)產(chǎn)裝置，以提高國(guó)內(nèi)醋酐工業(yè)的整體水平。1.6 效益概述1.6.1 項(xiàng)目投資及資金來(lái)源項(xiàng)目總投資為2000.00萬(wàn)元。其中固定資產(chǎn)投資為1409.93萬(wàn)元，從中國(guó)建設(shè)銀行貸款37.45%，其余由自有資金注入。1.6.2 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)投資利潤(rùn)率為48.45%，投資利稅率為63.82%，靜態(tài)投資收益率為34.89%，投資回收期為4.5年。1.6.3 建設(shè)周期由于施工難度以及建設(shè)過(guò)程中時(shí)間安排和干擾因素的存在，本廠擬定建設(shè)周期為兩年。1.7 主要研究范圍乙酸及甲醇市場(chǎng)分析生物質(zhì)及煤路線建廠條件和廠址選擇項(xiàng)目效益分析第二章 市場(chǎng)分析2.1 產(chǎn)品消費(fèi)結(jié)構(gòu)分析 醋酸酐是一種重要的有機(jī)化工原料，化學(xué)性質(zhì)非常活躍，主要用于制造醋酸纖維素11、香煙過(guò)濾嘴、塑料、電影膠片，也廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成中間體、醫(yī)藥、染料、增塑劑、香料、聚氨酯、乙酰化劑、柴油改進(jìn)劑、淀粉改性劑和酯化劑、橡膠磺化劑、食品添加劑。 我國(guó)醋酸酐生產(chǎn)及消費(fèi)格局目前已發(fā)生重大改變，2005年以前以吉化公司電石廠10萬(wàn)t，a醋酸酐裝置為龍頭，主要以千噸級(jí)為主的20余套生產(chǎn)裝置。隨著南通酸纖維廠醋酸酐裝置的不斷產(chǎn)，以及2008年Celanese南京100 kta醋酸酐裝置開(kāi)車(chē)投產(chǎn)，山東在建100 kta醋酸酐裝置，我國(guó)醋酸酐消費(fèi)趨于飽和，下游品開(kāi)發(fā)及消費(fèi)不足，消費(fèi)結(jié)構(gòu)逐漸從進(jìn)口轉(zhuǎn)向出口，千噸級(jí)裝置逐漸停車(chē)被淘汰。隨著我國(guó)醋酸酐產(chǎn)量提高，制造成本和運(yùn)輸成本下降，因此，加大高附加值下游產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，加快乙酸醋酐氯化法氯乙酸技術(shù)推廣，優(yōu)化我國(guó)醋酸酐消費(fèi)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)我國(guó)醋酸酐消費(fèi)需求，這是我國(guó)醋酸酐及衍生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好機(jī)遇。2.1.2 塑料工業(yè) 醋酸酐主要用于生產(chǎn)醋酸纖維素塑料，如一醋酸纖維素酯、二醋酸纖維素酯等；醋酸纖維素酯大多用于香煙過(guò)濾嘴、電影膠片、各種濾膜、印刷工業(yè)制版等。南通醋酸纖維廠以生產(chǎn)醋酸酐、醋酸纖維素酯為主，主要供應(yīng)珠海和昆明過(guò)濾嘴生產(chǎn)廠，也是我國(guó)最大的醋酸酐消費(fèi)方向。2.1.3 醫(yī)藥工業(yè) 在醫(yī)藥工業(yè)上，醋酐與水揚(yáng)酸反應(yīng)可制備阿斯匹林(乙酰水揚(yáng)酸)，還可以制造解熱藥劑非那西丁及撲熱息痛、地巴唑、呋喃西林、呋喃生酮、甲基睪丸素、黃體酮、安茶堿、維生素Bl、維生素B6以及痢特靈等。由于醫(yī)藥行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，再加上進(jìn)口、合資企業(yè)的沖擊，我國(guó)醋酸酐在醫(yī)藥工業(yè)的消費(fèi)及發(fā)展均不旺。2.1.4 香料行業(yè) 醋酸酐主要用于生產(chǎn)香豆素、乙酸龍腦酯、葵子麝香、乙酸柏木酯、乙酸松香酯、乙酸苯乙酯、乙酸香葉酯、乙酸松香酯等。2.1.5 染料行業(yè) 醋酸酐主要用于生產(chǎn)各種分散染料，如分散深藍(lán)HGL、分散大紅S-SWEL、分散黃棕S-2REC等。2.1.6 其它行業(yè) 醋酸酐在其它行業(yè)的應(yīng)用也有突破性進(jìn)展，例如無(wú)錫化工集團(tuán)建成的醋酐法氯乙酸生產(chǎn)裝置。氯乙酸是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，主要用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、甘氨酸的合成等。醋酐法氯乙酸新工藝路線，具有“三廢”排放少，大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，降低能耗，改善工作環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。此外，醋酸酐還可用于制備麻醉劑海洛因、橡膠改性劑和RDX炸藥，并用于生產(chǎn)高級(jí)塑料增塑劑(環(huán)氧乙酰蓖麻酸甲酯)和光刻膠原料桂批酸等，用途十分廣泛。醋酸酐衍生物研究進(jìn)展有機(jī)合成中間體通過(guò)碘化苯直接與2630的過(guò)氧化氫溶液和醋酸酐反應(yīng)，合成了二乙酸亞碘酰苯，該反應(yīng)避免直接使用較高濃度的過(guò)乙酸，且操作簡(jiǎn)單方便，產(chǎn)物二乙酸亞碘酰苯產(chǎn)率為71，純度高。同時(shí)也可不必分離出二乙酸亞碘酰苯直接加入對(duì)甲苯磺酸反應(yīng)，得到羥基對(duì)甲苯磺酰氧碘基苯。二乙酸亞碘酰苯和羥基對(duì)甲苯磺酰氧碘基苯都是重要的有機(jī)合成中間體，可以合成許多化合物一亞砜、Ot一羥基酮等。以固體酸Zr(SO。)：4H：OSiO：為催化刺，用醋酸酐和苯甲醛為原料合成了l，l二乙酸酯，收率為94，操作簡(jiǎn)便、反應(yīng)時(shí)間短、產(chǎn)率高，催化劑活性高、價(jià)廉易得、不易中毒。1，1二乙酸酯在有機(jī)合成中作為醛基的保護(hù)團(tuán)以及作為有機(jī)合成中間體得到廣泛的重視。2.2 助劑以硝酸一醋酸酐混合物為環(huán)己醇的硝化劑合成硝酸環(huán)已酯，硝酸的摩爾含量在50以下，反應(yīng)溫度30左右，產(chǎn)品收率可達(dá)90，純度98以上。硝酸環(huán)己酯是一種有效的柴油十六烷值改進(jìn)劑。用濃硫酸和醋酸酐與三元乙丙橡膠反應(yīng)制備了磺化三元乙丙橡膠離聚物，有效提高了橡膠極性，解決了粘合性差的問(wèn)題。磺化反應(yīng)的最佳條件：加(濃硫酸)=35，膠液質(zhì)量濃度為(5070)10弓gmL，常溫磺化30 min；未磺化的三元乙丙橡膠粘合劑的剝離強(qiáng)度遠(yuǎn)低于磺化的三元乙丙橡膠粘合劑的剝離強(qiáng)度。用磷酸做催化劑，醋酸酐做酯化劑，聚醚與醋酸酐的摩爾比為1：085，酯化、脫小分子時(shí)間45 h，酯化溫度1 10115，得到不飽和1 10R聚醚。產(chǎn)品在泡沫穩(wěn)定劑、皮革流平劑等應(yīng)用領(lǐng)域使用效果好，各項(xiàng)理化指標(biāo)明顯優(yōu)于未封端聚醚與硅油加成的產(chǎn)品。2.2.1 淀粉改性劑、酯化劑、?；瘎?以醋酸酐為改性劑合成了酯化變性淀粉，產(chǎn)品淀粉的粘度穩(wěn)定性好、粘著力強(qiáng)，可以用作造紙工業(yè)的施膠劑；該變性淀粉還具有成膜性好，膜柔軟、光亮，漿膜的力學(xué)性能高等特點(diǎn)，可以廣泛很大的不同；另一方面，醋酸乙烯酯對(duì)比醋酸酐作為酯化劑，其酯化淀粉的粘度更高，糊化更容易，而且熱糊穩(wěn)定性更好，反應(yīng)條件容易控制，更適合于工業(yè)化生產(chǎn)。 以淀粉和醋酸酐為原料，制備了低取代度醋酸酯淀粉，廣泛應(yīng)用于食品、紡織、醫(yī)藥、日化等領(lǐng)域。反應(yīng)的最佳條件：淀粉與醋酸酐的質(zhì)量比為16：1，pH值8084，反應(yīng)溫度2530，反應(yīng)時(shí)間l h，得到的產(chǎn)物彬(乙?；?=096，取代度為0037。 以醋酸酐為乙酰化劑、NaOH為催化劑、Na：SO。為膨脹抑制劑，用木薯原料制備了低取代度木薯淀粉醋酸酯。最佳工藝條件：反應(yīng)溫度2l，反應(yīng)時(shí)間120 min，木薯淀粉濃度45，Na2SO。用量2，醋酸酐用量6，得到的產(chǎn)物乙?；繛?68，取代度為0064 3。2.2.2 染料 以醋酸酐、玫紅酸為原料，采用加熱回流法合成了玫紅酸三乙酸酯，合成的最佳反應(yīng)物m(玫紅酸)加(醋酸酐)m(冰醋酸)m(醋酸鈉)m(鋅)=1：28：9：137：1，在1200C下回流反應(yīng)25 h，玫紅酸三乙酸酯的產(chǎn)率達(dá)546。玫紅酸屬于羥基三苯甲烷染料，主要在分析化學(xué)中用作指示劑。2.3 產(chǎn)品市場(chǎng)分析和供求預(yù)測(cè)2.3.1 國(guó)外市場(chǎng)分析 2009 年世界醋酐生產(chǎn)能力為251.5 萬(wàn)t/a，見(jiàn)表1，生產(chǎn)裝置主要集中在北美、西歐和亞洲地區(qū)，這3個(gè)地區(qū)的合計(jì)生產(chǎn)能力達(dá)到251.2 萬(wàn)t，占世界總生產(chǎn)能力的99.9%。美國(guó)是世界上最大的醋酐生產(chǎn)國(guó)，生產(chǎn)能力為102.1 萬(wàn)t/a，占世界總生產(chǎn)能力的40.6%。2009 年，美國(guó)Eastman 化學(xué)公司是世界上最大的醋酐生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)能力為81.6 萬(wàn)t/a，占世界總生產(chǎn)能力的32.4%；其次是日Daicel 化學(xué)工業(yè)公司，生產(chǎn)能力為28 萬(wàn)t/a，占世界總生產(chǎn)能力的11.1%；南通醋酸纖維有限公司排名第3，生產(chǎn)能力為20 萬(wàn)t/a，占世界總生產(chǎn)能力的8.0%。國(guó)家和地區(qū)生產(chǎn)能力生產(chǎn)工藝北美111.4美國(guó)102.1Eastman Chemical Company27.2醋酸裂解法54.4醋酸甲酯羰Celanese Acetate LLC16.0醋酸裂解法Holston Army AmmunitionPlant4.5醋酸裂解法墨西哥9.3Grupo Celanese, S.A.9.0醋酸裂解法Industrias Monfel, S.A. de C.V.0.3醋酸裂解法中南美阿根廷Atanor S.A.0.3醋酸裂解法西歐法國(guó)8.4Acetex Intermediates SAS3.0醋酸裂解法Rhodia S.A.5.4醋酸裂解法德國(guó)7.0Rhodia AcetowGmbH7.0醋酸裂解法意大利5.2Acetati S.p.A.5.0醋酸裂解法瑞士Lonza AG2.0醋酸裂解法英國(guó)25.0BP Chemicals Ltd.15.0醋酸甲酯羰基合成法Celanese Acetate Limited10.0醋酸裂解法亞洲日本Daicel Chemical Industries,Ltd.28.0醋酸裂解法The Nippon SyntheticChemical Industry Co., Ltd.0.4醋酸裂解法中國(guó)南通醋酸纖維有限公司20醋酸裂解法江蘇丹陽(yáng)化工集團(tuán)有限公司10醋酸甲酯羰基合成法吉林石化公司電石廠6醋酸裂解法山東金沂蒙集團(tuán)有限公司5醋酸甲酯羰基合成法上海焦化公司2醋酸甲酯羰基合成法南京塞拉尼斯公司10醋酸裂解法寧波大安化學(xué)工業(yè)有限公司5醋酸裂解法2.3.2 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)分析和供求預(yù)測(cè)中國(guó)南通醋酸纖維有限公司20醋酸裂解法江蘇丹陽(yáng)化工集團(tuán)有限公司10醋酸甲酯羰基合成法吉林石化公司電石廠6醋酸裂解法山東金沂蒙集團(tuán)有限公司5醋酸甲酯羰基合成法上海焦化公司2醋酸甲酯羰基合成法南京塞拉尼斯公司10醋酸裂解法寧波大安化學(xué)工業(yè)有限公司5醋酸裂解法 2009 年我國(guó)醋酐進(jìn)口量為1.72 萬(wàn)t，出口量為0.66 萬(wàn)t。主要進(jìn)口來(lái)源為美國(guó)和日本，其中，美國(guó)的進(jìn)口量最大，為1.70 萬(wàn)t，占總進(jìn)口量的98.6%；其次是日本，進(jìn)口量為237 t，占1.4%。高額利潤(rùn)驅(qū)使各大企業(yè)新建醋酐裝置，見(jiàn)表5。如上述項(xiàng)目按期投產(chǎn)，預(yù)計(jì)到2012 年我國(guó)醋酐生產(chǎn)能力將達(dá)到75.5 萬(wàn)t/a，屆時(shí)生產(chǎn)能力將出現(xiàn)嚴(yán)重過(guò)剩的局面。第三章 原料路線3.1 醋酐合成方法 合成醋酐的主要方法有：烯酮法，乙醛氧化法，醋酸甲酯碳化法。表3-1三種方法的比較方法原料優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)烯酮法丙酮或醋酸設(shè)備簡(jiǎn)單此法生產(chǎn)步驟多，能耗大，醋酐總收率僅約70，是較陳舊的方法。乙醛氧化法液相乙醛此法操作簡(jiǎn)單，同時(shí)副產(chǎn)醋酸以減少醋酐的水解關(guān)鍵。醋酸甲酯碳化法甲醛和醋酸生成醋酐的選擇性為95%，此過(guò)程的開(kāi)發(fā)被視為碳一化學(xué)的成就之一綜合上表我們最終選擇醋酸甲酯碳化法。 醋酸甲酯羰基化* DCH3COOH+CH3OHCH3COOCH3+H2O；/ Z1 w8 7 o3 w3 z5 V2 L( _3 S F7 e/ d, h2 3 yCH3COOCH3+CO (CH3CO)2O；( & G/ j w1 T3 N8 ?& M6 n4 M( ( h3 Y. |CH3OH+COCH3COOH。3.2 來(lái)料路線醋酸甲酯碳化法的主要原料是：甲醇和醋酸為原料，使用銠系催化劑（見(jiàn)絡(luò)合催化劑），以鉻的化合物作助催化劑，羰基化生成醋酐。3.2.1 甲酸 工業(yè)上甲酸生產(chǎn)主要有甲酸鈉法、甲酰胺法、丁烷（或輕油）液相氧化法和甲酸甲酯水解法四種工藝路線。1. 甲酸鈉法是甲酸的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法，但勞動(dòng)條件差，污染嚴(yán)重。不少工業(yè)化國(guó)家已淘汰該法，但我國(guó)絕大多數(shù)甲酸生產(chǎn)企業(yè)仍采用此法。2. 德國(guó)BASF公司開(kāi)發(fā)的甲酰胺法工藝因生產(chǎn)成本太高，隨后也遭淘汰。3. 每生產(chǎn)1t乙酸，副產(chǎn)0.050.25t甲酸，上世紀(jì)70年代曾是國(guó)外生產(chǎn)甲酸的主要方法，后來(lái)隨著甲醇低壓羰基合成醋酸技術(shù)的工業(yè)化，使該法已無(wú)發(fā)展前途，現(xiàn)在大部分丁烷（或輕油）液相氧化裝置已相繼停產(chǎn)。4. 國(guó)外甲酸生產(chǎn)主要采用甲酸甲酯水解工藝，約占甲酸總產(chǎn)能的80%以上。甲酯甲酸水解法：Kemira-Leonard工藝、Bethlechem Stell工藝、BASF工藝和USSR工藝。表3-2方法比較方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)Kemira-Leonard工藝甲酸分離塔在低回流比、低反應(yīng)溫度、短接觸時(shí)間下操作，甲酸再酯化率小于0.1%。Bethlechem Stell工藝反應(yīng)條件溫和，工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備可靠性強(qiáng)，可生產(chǎn)高純度甲酸。BASF工藝甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率高，甲酸分離塔常壓操作。工藝操作較困難。USSR工藝甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率87%，甲酸產(chǎn)品純度86.5%。工藝操作比較困難，投資較高。綜上表格 以Kemira-Leonard工藝投資最省，工藝過(guò)程最為經(jīng)濟(jì)合理。但是甲酸是基本有機(jī)化工原料之一，其中80%出口東南亞各國(guó)，12%出口歐洲、其余是大洋洲。最近幾年我國(guó)的甲酸出口量增長(zhǎng)較快，尤其是近一二年出口增長(zhǎng)幅度較大，2004年出口量為1.41萬(wàn)t，2005年出口量達(dá)2.73萬(wàn)t，比2004年增長(zhǎng)93.6%，幾乎翻了一番。目前山東肥城阿斯德化工公司是亞洲最大的甲酸生產(chǎn)企業(yè)，其甲酸出口量已占到全國(guó)總出口量的85%以上。 引進(jìn)新的設(shè)備和技術(shù)都需要大量的資金，會(huì)增加產(chǎn)品的制作成本，權(quán)衡利弊得出還是直接購(gòu)買(mǎi)會(huì)更加節(jié)約。3.2.2 醋酸 75%的工業(yè)用乙酸是通過(guò)甲醇的羰基化制備。CH3OH + CO CH3COOH 這個(gè)過(guò)程是以碘代甲烷為中間體，分三個(gè)步驟完成，并且需要一個(gè)一般由多種金屬構(gòu)成的催化劑（第二步中） (1) CH3OH + HI CH3I + H2O(2) CH3I + CO CH3COI(3) CH3COI + H2O CH3COOH + HI 通過(guò)控制反應(yīng)條件，也可以通過(guò)同樣的反應(yīng)生成乙酸酐。因?yàn)橐谎趸己图状季浅Ｓ玫幕ぴ?，所以甲基羰基化一直以?lái)備受青睞。早在1925年，英國(guó)塞拉尼斯公司的Henry Drefyus已經(jīng)開(kāi)發(fā)出第一個(gè)甲基羰基化制乙酸的試點(diǎn)裝置。然而，由于缺少能耐高壓（200atm或更高）和耐腐蝕的容器，此法一度受到抑制。直到1963年，德國(guó)巴斯夫化學(xué)公司用鈷作催化劑，開(kāi)發(fā)出第一個(gè)適合工業(yè)生產(chǎn)的辦法。到了1968年，以銠為基礎(chǔ)的催化劑的（cis?Rh(CO)2I2）被發(fā)現(xiàn)，使得反映所需壓力減到一個(gè)較低的水平并且?guī)缀鯖](méi)有副產(chǎn)物。1970年，美國(guó)孟山都公司建造了首個(gè)使用此催化劑的設(shè)備，此后，銠催化甲基羰基化制乙酸逐漸成為支配性的孟山都法。90年代后期，英國(guó)石油成功的將Cativa催化法商業(yè)化，此法是基于釕，使用（Ir(CO)2I2），它比孟山都法更加綠色也有更高的效率，很大程度上排擠了孟山都法。3.2.3 本場(chǎng)來(lái)料路線甲酸直接購(gòu)買(mǎi)醋酸甲醇的羰基化制備第四章 工藝技術(shù)及方案選擇4.1 醋酸甲酯羰基合成法 醋酸甲酯羰基合成法的發(fā)展源于石油危機(jī)，原料完全可以依賴(lài)煤炭產(chǎn)業(yè)，該工藝具有流程短、“三廢”少等特點(diǎn)。目前美國(guó)Eastman公司主要采用此工藝，該工藝約占整個(gè)醋酸酐生產(chǎn)技術(shù)的31。 醋酸甲酯羰基合成法主要反應(yīng)： 2CH30H+2CO-(CH3CO)20+H20該反應(yīng)壓力15 MPa，溫度150230，工藝過(guò)程是甲醇和一氧化碳低壓羰基合成醋酸，然后醋酸、甲醇和稀硫酸酯化反應(yīng)生成醋酸甲酯，醋酸甲酯與一氧化碳低壓羰基合成醋酸酐，精制分離可得99醋酸酐。4.2醋酸熱裂解法 醋酸熱裂解法131熱量消耗較大，副反應(yīng)較多，但技術(shù)比較成熟，Celanese、我國(guó)吉化公司電石廠和南通醋酸纖維廠均采用該技術(shù)生產(chǎn)醋酸酐，目前該工藝約占整個(gè)醋酸酐生產(chǎn)技術(shù)的66。醋酸熱裂解法生產(chǎn)醋酸酐分兩步進(jìn)行，第一步以磷酸氫二胺為催化劑，在高溫負(fù)壓下，醋酸裂解為乙烯酮，該步驟為氣相催化反應(yīng)： CH3COOH-CH2=C=O+H20反應(yīng)溫度6707300C，壓力26665333 kPa，轉(zhuǎn)化率70一80，選擇率9095。CH2=C=O+CH3COOH-(CH3co)2O乙烯酮和液體醋酸加成反應(yīng)生成80。90粗醋酸酐，再經(jīng)過(guò)精制分離得到99的純醋酸酐。4.3乙醛氧化聯(lián)產(chǎn)法 乙醛氧化聯(lián)產(chǎn)法流程簡(jiǎn)單，工藝成熟，但裝置腐蝕嚴(yán)重，消耗指標(biāo)高。該工藝僅占整個(gè)醋酸酐生產(chǎn)技術(shù)的3，我國(guó)上海化學(xué)試劑總廠等采用此工藝。該工藝以乙醛為原料，醋酸鈷一醋酸銅為催化劑，先氧化成為過(guò)氧醋酸，再和過(guò)量的乙醛反應(yīng)生成醋酸酐和水?？偡磻?yīng)方程式： 3CH3CHO+02-(CH3CO)20+H20+CH3COOH 由于醋酸酐遇水即水解，該工藝同時(shí)得到醋酸酐和醋酸兩種產(chǎn)品，并且有液態(tài)產(chǎn)品和氣態(tài)產(chǎn)品兩種收集方式和工藝條件。 醋酸裂解法和醋酸甲酯羰基合成法是目前工業(yè)上生產(chǎn)醋酸酐最常用的方法，占醋酸酐生產(chǎn)工藝的96以上，醋酸裂解法投資較大，公用工程消耗較高，廢固處理工藝復(fù)雜，系統(tǒng)易堵難清理，每三個(gè)月系統(tǒng)需停車(chē)處理設(shè)備及管道堵塞，廢水處理量很大。醋酸甲酯羰基合成法投資僅為醋酸裂解法的60，原料甲醇廉價(jià)易得，尤其在我國(guó)大力發(fā)展煤化工的背景下，采用煤為原料通過(guò)碳一化學(xué)路線，合成氣制甲醇，甲醇和一氧化碳羰基合成醋酸和醋酸酐聯(lián)產(chǎn)品；該工藝三廢少，清潔環(huán)保，這是我國(guó)醋酸酐生產(chǎn)技術(shù)研究發(fā)展的方向。第五章 財(cái)務(wù)分析5.1 固定投資 （1）廠房設(shè)施。 廠房有一個(gè)車(chē)間，層高5m，反應(yīng)車(chē)間800m2、冷卻水房100m2，總計(jì)900m2，按1000元/m2計(jì)需90萬(wàn)元。露天的儲(chǔ)罐區(qū)約500m2、室外的精餾車(chē)間約100m2、污水處理池150m2、冷卻水池180m2，鹽水池70 m2，總計(jì)1000m2，按400元/m2計(jì)需40萬(wàn)。具備水、電、汽和排水能力，有良好的消防條件。 （2）主要附屬設(shè)施。 包括成品倉(cāng)庫(kù)500m2、機(jī)修車(chē)間80m2、配電房120m2、研發(fā)及分析檢測(cè)中心800m2、辦公樓880m2及其它配套附屬設(shè)施780m2共約3160m2，按1450元/m2計(jì)約458.2萬(wàn)元。 （3）固定總投資。建筑投資約498.2萬(wàn)元；公用工程投資帶安裝（安裝費(fèi)用以共用工程的15%計(jì)）約74.73萬(wàn)元；車(chē)間設(shè)備420萬(wàn)元，管道20萬(wàn)元，另需配件及安裝費(fèi)用（按車(chē)間設(shè)備的35%計(jì)）約147萬(wàn)元；另環(huán)保100萬(wàn)元，其它投資150萬(wàn)，共計(jì)總投資約1409.93萬(wàn)元。5.2 產(chǎn)品生產(chǎn)成本5.2.1 原料成本表11.1 原料規(guī)格及成本表No原料名稱(chēng)規(guī) 格單 耗（Kg/噸）單價(jià)（元/噸）金額（元）1甲醇99.0%0.353 t2650935.452乙酸99.0%0.604t32001932.83工藝軟水147 t811764一氧化碳99.0%0.340t132004488催化劑原料總價(jià)催化劑0.44oz2000/454g250 每年產(chǎn)量10000噸?？偟奈锪铣杀緸?.85萬(wàn)元/噸，即年 8.5億元。5.2.2 生產(chǎn)成本核算 （1）折舊。 車(chē)間設(shè)備及安裝按15年折完，其它按20年折完，則總的折舊費(fèi)用為（420+20+147）/15+(458.2+74.73+250)/20=76.9萬(wàn)元/年，每噸產(chǎn)品的折舊費(fèi)用約為：76.9元； （2）設(shè)備維修。 以生產(chǎn)及公用設(shè)備的5%計(jì)，約25萬(wàn)元/年，每噸產(chǎn)品25元。 （3）動(dòng)力成本。 電：16.7萬(wàn)Kwh，0.68元/Kwh，總價(jià)787.13萬(wàn)元/年； 汽：4200t/年，總價(jià)63萬(wàn)元/年； 合計(jì)動(dòng)力成本：850.13萬(wàn)元/年，即每噸產(chǎn)品動(dòng)力成本850.13元/噸。 （4）污水處理。 運(yùn)行成本：8元/噸，工廠每天產(chǎn)生廢水及生活污水共147噸，1176元/年。 （5）人工費(fèi)用。 管理人員：5萬(wàn)/年；操作工人：3萬(wàn)/年 總計(jì)工人約12人，按平均每人每月3000元，生產(chǎn)按10月計(jì)， 工人年工資36萬(wàn)元；管理人員4人，按每個(gè)每年5萬(wàn)計(jì)，管理人員20萬(wàn)元，總?cè)斯べM(fèi)用約56萬(wàn)元/年。 （6）管理費(fèi)用。 包括銷(xiāo)售費(fèi)用、開(kāi)發(fā)費(fèi)用、檢測(cè)費(fèi)用等，以銷(xiāo)售額（產(chǎn)品10000萬(wàn)元/年）的2%計(jì)，為200萬(wàn)元/年，。 （7）財(cái)務(wù)費(fèi)用。 包括流動(dòng)資金利息等以銷(xiāo)售額的2%計(jì)，約200萬(wàn)元/年。 （8）稅。 增值稅及附加：（1.0-0.85）17%110%=0.02805萬(wàn)元/噸，即281元/噸；（9）總的成本核算表如下。表11.2 總成本核算表項(xiàng)目金額（元/噸EA）備注原料8500折舊76.9 設(shè)備維修25動(dòng)力成本850.13污水處理8人工成本560管理費(fèi)用200財(cái)務(wù)費(fèi)用200稅281合計(jì)10701.035.3 產(chǎn)品市場(chǎng)售價(jià)每噸產(chǎn)品售價(jià)為:1.24萬(wàn)元。5.4 經(jīng)濟(jì)效益和投資回收期5.4.1 投資回收期 年產(chǎn)10000噸醋酸酐產(chǎn)品 年銷(xiāo)售收入：100001.24=12400萬(wàn)元； 年銷(xiāo)售成本：10701.031=10701.03萬(wàn)元； 年稅金:1281=281萬(wàn)元； 年凈利潤(rùn):12400-10701.03=1698.97萬(wàn)元； 故投資回收期約為：1594.14/1698.97=0.9383年，即281個(gè)工作日。5.4.2 盈虧平衡點(diǎn) 產(chǎn)品的平均銷(xiāo)售價(jià)b=1.24元/噸； 產(chǎn)品的固定成本F=折舊+維修費(fèi)用+人工費(fèi)用30%+管理費(fèi)用30%+動(dòng)力費(fèi)用30%=76.9 +25+56030%+20030%+850.1330%=584.939萬(wàn)元/年； 產(chǎn)品的單位可變成本v=原料成本+動(dòng)力成本+污水處理費(fèi)用+財(cái)務(wù)費(fèi)用+稅金+管理費(fèi)用70%=0.85+0.0850+0.0008+0.0200+0.0281+0.020070%=0.8328萬(wàn)元/噸； 故盈虧平衡點(diǎn)BEP=F/（b-v）=584.939/(1.0-0.8328)=3498.43噸；即在設(shè)計(jì)規(guī)模為20000噸，實(shí)際生產(chǎn)可為10000噸/年時(shí)，只需生產(chǎn)銷(xiāo)售3498.43噸的生產(chǎn)量就能保本。5.4.3 投資利稅率及投資利潤(rùn)率投資利稅率=（利潤(rùn)+稅收）/銷(xiāo)售額=（1698.97+281）/12400=0.1596投資利潤(rùn)率=利潤(rùn)/銷(xiāo)售額=1698.97/12400=0.1375.4.4 風(fēng)險(xiǎn)分析固定其他條件，對(duì)固定投資、銷(xiāo)售價(jià)格、原料成本變化等對(duì)投資回收期的影響進(jìn)行了分析，結(jié)果如下表所示：表11.3 風(fēng)險(xiǎn)分析表No項(xiàng)目變化趨勢(shì)投資回收期（年）盈虧平衡點(diǎn)1固定投資+10%1.03214671.22-10%0.84454671.23銷(xiāo)售價(jià)格+10%0.58324671.24-10%2.97234671.25原料價(jià)格+10%1.63617825.86-10%0.65783329.2從上表結(jié)果可看出，本項(xiàng)目對(duì)固定投資變化的風(fēng)險(xiǎn)很小，對(duì)銷(xiāo)售價(jià)格和原料價(jià)格變化的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大，特別是銷(xiāo)售價(jià)格。經(jīng)上述財(cái)務(wù)分析可知，本項(xiàng)目的效益很高。即使銷(xiāo)售價(jià)格定為1.24萬(wàn)元/噸，投資回收期仍很可觀。第六章 環(huán)境保護(hù)6.1 產(chǎn)品醋酐可能造成環(huán)境影響（1）三廢排放及處理引起的環(huán)境污染。（2）易燃，有腐蝕性。（3）吸入后對(duì)有刺激作用，引起咳嗽、胸痛、呼吸困難。6.2 環(huán)保措施6.2.1 物料平衡表物料產(chǎn)出平衡表 （kg/t產(chǎn)品）產(chǎn)出物料備注名稱(chēng)數(shù)量（kg）成品醋酐1000成品出售精餾廢水84.9用于吸收塔吸收吸收尾氣85通過(guò)25m排氣筒排放于大氣吸收塔廢水794進(jìn)入污水站集中后清運(yùn)精餾塔殘液（乙酸溶液和磷酸鹽等）4委托湖州世紀(jì)清固廢處置中心處置裂解積炭1.5合計(jì)1969.4-6.2.2 三廢處理1廢水：該公司廢水經(jīng)污水處理站進(jìn)行集中處理后達(dá)標(biāo)排放。2廢氣：該公司鍋爐配備旋風(fēng)除塵器和SXC脫硫裝置，燃煤廢氣均可達(dá)標(biāo)排放。乙酰丙酮生產(chǎn)中裂解爐燃油廢氣二氧化硫排放濃度和黑度均可達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)；裂化廢氣和異構(gòu)化廢氣均對(duì)當(dāng)?shù)卮髿猸h(huán)境基本不產(chǎn)生影響。甲基硫醇錫生產(chǎn)中產(chǎn)生的有機(jī)錫類(lèi)廢氣經(jīng)二級(jí)水鼓泡吸收后仍超標(biāo)排放，對(duì)廠界有較大影響，主要是對(duì)廠區(qū)周?chē)男Q桑養(yǎng)殖產(chǎn)生的一定影響；回收過(guò)程中少量揮發(fā)的石油醚具有較強(qiáng)的臭味，對(duì)廠界也有一定的影響；其它廢氣對(duì)廠界基本不產(chǎn)生影響。3噪聲：該公司廠界晝夜間噪聲均超過(guò)GB12348-90工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)中的類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，但這兩側(cè)近距離內(nèi)均沒(méi)有居民敏感點(diǎn)，因此不會(huì)引起環(huán)境糾紛。4固廢：該公司原將甲基硫醇錫的生產(chǎn)固廢集中后送升華公司焚燒處置，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境有較大影響；其它固廢物均有合理處置，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境不會(huì)產(chǎn)生大的影響。第七章 消防安全措及勞動(dòng)保護(hù)7.1 消防安全7.1.1 事故預(yù)防措施（1）建立健全各種規(guī)章制度，落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任；（2）定期進(jìn)行安全檢查，強(qiáng)化安全生產(chǎn)責(zé)任；（3）車(chē)間、庫(kù)房加強(qiáng)通風(fēng)、完善避雷設(shè)施；（4）采用便捷有效的消防、治安報(bào)警措施；（5）保證消防設(shè)備、設(shè)施、器材的有效使用7.1.2 安全處置與存貯方法儲(chǔ)存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過(guò)30。保持容器密封。應(yīng)與氧化劑、還原劑、酸類(lèi)、堿類(lèi)、活性金屬粉末、醇類(lèi)等分開(kāi)存放，切忌混儲(chǔ)。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。7.2 勞動(dòng)保護(hù) 7.2.1 暴露防護(hù)措施 在各產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的反應(yīng)過(guò)程比較穩(wěn)定，在使用各種有機(jī)溶劑的車(chē)間內(nèi)所有用電部位均采用防爆電機(jī)、防爆燈具和防爆電器。整個(gè)過(guò)程的溶劑實(shí)行回收和吸收處理以改善操作環(huán)境。在有機(jī)溶劑等的操作上