4000吨年磺化吐氏酸和1000吨年J酸工程项目可行性研究报告.docx

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4000吨年磺化吐氏酸和1000吨年J酸工程项目可行性研究报告

项目名称：

xxxx化学有限公司4000吨/年磺化吐氏酸和1000吨/年J酸工程项目

项目承办单位：

xxxx化学有限公司

项目建设地址：

xx市卜庄镇化工园内

项目建设性质：

新建

1总论

1.1编制依据和原则

1.1.1编制依据：

⑴山东xx工程设计有限公司与xxxx化学有限公司签订的该项目可行性研究报

告编制合同。

⑵《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》（1997年修订本）原化工部。

⑶xxxx化学有限公司提供的该项目的基础资料。

1.1.2编制原则

本可研报告的编制将遵循下述原则：

⑴严格执行国家有关的法律法规、强制性规范标准保证工程设计质量。

⑵以积极、稳妥、可靠实事求是的原则，深入调查研究，做多种方案比较和和科学的论证，以优化工程技术方案。

⑶选用先进、成熟、适宜的工艺技术和设备，力求大限度的降低项目的投资和生产成本。

⑷综合利用能源，尽量降低消耗，降低成本消耗，提高企业的经济效益和抗风险能力。

⑸密切结合企业的实际情况，按照一体化、露天化轻型化、社会化、国产化的原则，积极吸取国内先进企业的生产和管理经验。

⑹认真贯彻执行国家及地方的环境保护“三废”理论，劳动保护安全卫生，消防方面的法律法规。

及其与工程建设设施“三同时”的原则，做到点源治理集中处理相结合，妥当处理“三废”必须达标排放，节能减排，使企业在获得效益的同时，也能获得更好的环境效益。

1.2项目提出的背景、投资的必要性和经济意义

1.2.1企业概述

xxxx化学有限公司坐落于在xx市沿海经济开发区，位于xx市卜庄镇化工园区，由天津市xx化工有限责任公司投资兴建的，公司法人李志堂。

园区内有206国道、新海公路、大莱铁路、廒小路穿过，位置优越，交通十分方便。

园区基础设施齐全，计划征地160亩，投资6375万元拟建磺化吐氏酸、2-萘酚、吐氏酸及J酸项目。

设计定员329人，公司以“三个代表”和科学发展的观念为指导思想，以管理求效益，抢抓机遇，锐意进取，打造瑞新品牌。

1.2.2投资背景、必要性和经济意义

1.2.2.1项目提出的背景

自建国以来山东就是我国的重要工业基地省之一，特别是改革开放以来山东不但在轻工业占有重要位置而且化工行业也发展迅速，经过二十多年的改革开放建设具有相当

雄厚的基础，近几年的工业园区的开发中染料中间体的发展也较迅速。

xxxx化学有限责任公司位于山东xx市北面靠海的化工园区内，公司交通运输十分方便。

原料成本低，产品具有很强的竞争优势，生产磺化吐氏酸具有资源优势。

磺化吐氏酸是重要的有机化工原料。

主要用于染料中间体，其相关产品有J酸，是制造活性红的重要原料和各品种有机染料等。

用途广阔，有市场发展前景，预计在近10年内仍是我国染料行业的主要原料，在国际市场上占有重要的位置。

1.2.2.2项目建设的必要性和经济意义

⑴山东省具有雄厚的化工工业优势

自建国以来山东就是我国的重要工业基地省之一，特别是改革开放以来山东不但在轻工业占有重要位置而且化工行业也发展迅速，经过二十多年的改革开放建设具有相当雄厚的基础，近几年的工业园区的开发中染料中间体的发展也较迅速。

xx化学有限责任公司位于山东xx市北面靠海的化工园区内，公司交通运输十分方便。

原料成本低，产品具有很强的竞争优势。

⑵产品市场要求

经过二十多年的开放发展，国家基础建设不断完善，打破了原来的地域性发展，向全国面平衡的需求发展转变。

磺化吐氏酸产品属染料中间体，我省是该产品的主要生产地，山东近年的萘系发展也较强劲。

对萘系产品原料的使用平衡将产生较大影响。

⑶企业自身发展的需要和具有的有利条件

我国加入WTO后，对国民经济的发展带来了深远影响，随着世界染料生产贸易中心东移，东南亚及南亚国家和地区染料工业迅速发展，给我国磺化吐氏酸及相关附属产品创造了极大的发展机遇。

1.3可行性研究范围

⑴建设背景及必要性

⑵建设地址与建设条件

⑶工程技术方案

⑷环境保护与节能

⑸职业安全卫生与消防

⑹组织管理与劳动定员

⑺实施进度计划与工程管理

⑻投资估算与资金筹措

⑼经济效益分析

1.4可行性研究工作概论

山东xx工程设计有限公司接受委托后，立即成立项目组，到项目建设地点进行实地考察和同行业间的调研，与项目建设单位就产品市场、建设规模与产品方案、生产工艺和主要设备选型等重要问题进行讨论，并取得一致意见。

在此基础上，编制可行性研究报告。

1.4.1技术方案

国家国民经济和社会发展“十一五”计划和2010年远景目标纲要中，明确提出：

清洁生产和循环经济。

未来2008年至2015年间，发展无污染高效率的化工产品。

而本工艺在传统工艺的基础上研发氯化氢、SO2用在工艺中的可行性循环利用的新工艺。

1.4.2建设规模及产品方案

根据生产装置需要，为合理配套，本装置设定4000吨/年磺化吐氏酸和1000吨/年J酸。

1.4.3主要原料

项目主要的原料：

氯磺酸、液碱（30%）、2-萘酚（99.1%）、盐酸、液氨、发烟硫酸、硫酸纳。

1.4.4环境保护

⑴废气。

废气由是磺化、浓缩和酸化产生。

磺化产生的是HCI；浓缩产生的蒸汽和微量邻硝基乙苯；酸化产生的是二氧化硫。

浓缩产生的蒸汽，经过冷凝器冷分离后却进入冷凝槽，以备稀释工序加入时使用或去生化池处理。

酸化产生的二氧化硫。

在吐氏酸胺化时需加入酸亚（氨水加二氧化硫），此用液氨做吸收溶液并反用于吐氏酸车间，从工艺优化上是极为合适的。

⑵废水。

废水来源由抽滤和酸化离心产生。

废水中混合后的酸度大约在30%左右，而酸化工序的酸化要求酸度就在30-45%，在实际生产中，要求全部回用于系统，这也是降低成本的一个硬指标。

该项目的生产地坪冲洗水，设备清洗水等送到送公司现有污水处理站处理。

⑶废渣。

废渣由浓缩时产生的碳化物沉淀和污水处理沉淀污泥，根据化工园区对废渣统一填埋的精神进行填埋。

⑷噪声。

该项操作声源主要是装置配套的各类泵、压缩机等噪声级在65—70dB（A）之间。

所有机械设备在选用低噪声设备基础上，安装设备时均采用减震、消声措施，再经距离衰减后，厂界噪声能满足《工业企业厂界噪声标准》GB12348-1990中Ⅱ类标准要求。

1.4.5劳动定员与来源

该项目总定员329人,其中管理技术人员83人，一般生产工人246人，三班运转。

聘请有生产经验的技术人员和管理人员，操作工从劳务市场、大中专院校及周边城镇招聘，操作人员须先进行培训，培训合格后方可上岗。

1.4.6劳动保护及消防

2-萘酚、氨水、硫酸刺激皮肤及粘膜，氯磺酸（HSO3CI）有刺激性臭味，有强烈腐蚀性，碰到水会因剧烈分解而发生爆炸，酸性亚硫酸氨（NH4HSO3）刺激器官，易燃烧，邻硝基乙苯易燃，燃烧时有氧化氮有毒气体产生，二氧化硫为有毒气体。

因此生产场所必须配备必要的劳动保护用品，生产现场通风良好，同时配备防护服及淋浴等劳动保护用品。

该生产过程中，由于硫酸、液碱、烟酸105酸等有强烈腐蚀性，因此对建构筑物、管道、设备、仪表、电气设施，均会造成腐蚀破坏，影响安全生产。

要经常检查管道的气密性在可能出现危险的地方设警告牌。

1.4.7总投资及资金来源

该项目总投资估算为6375万元。

其中，土建工程投资1636万元，设备（材料）购置及安装费1705万元,其他费用956万元，预备费175万元，流动资金1903万元。

该项目建设资本金为1594万元。

该项目所需资金全部由企业自筹。

表1-1主要技术经济指标表

序号

项目

单位

指标

一

生产规模

1

磺化吐氏酸

吨

4000

2

J酸

吨

1000

二

年操作天数

天

330

三

主要原辅料用量

1

精萘（99%）

吨

2700

2

固碱（99%）

吨

1830

3

硫酸（99%）

吨

2250

4

烧碱（100%）

吨

760

5

氯磺酸（98%）

吨

220

6

液氨（99%）

吨

320

7

发烟硫酸（104.5%）

吨

6000

8

烧碱（96%）

吨

760

9

发烟酸（99%）

吨

4500

四

燃动力

1

新鲜水

m3

420000

2

电

KWH

12500000

3

原煤

吨

4500

4

导热油

吨

360

五

劳动定员

人

329

六

占地面积

亩

160

七

建筑面积

平方米

22727

八

总资产

万元

6375

1

固定资产投资

万元

4472

2

流动资金

万元

1903

九

正常年销售收入

万元

19200

十

总成本费用

万元

11081

十一

销售税金及附加

万元

146

十二

增值税

万元

1457

十三

利润总额

万元

6516

十四

所得税

万元

2150

十五

税后利润

万元

4365

十六

经济评价指标

1

财务内部收益率

%

78.6%

2

财务净现值

万元

18465.2

3

投资回收期

年

2.5

十七

投资利润率

%

102.2%

十八

投资利税率

%

127.4%

十九

盈亏平衡点

%

25.6%

2市场预测

2.1产品市场现状

磺化吐氏酸、J酸是萘系中间体的重要产品之一，目前国内磺化吐氏酸生产能力在15000吨/年，J酸6000吨/年，主要生产厂分布在天津、上海、江苏、湖北等地。

，磺化吐氏酸需求在15000～25000吨/年，J酸5000～7000吨/年，由于国外大染（颜）料公司纷纷来中国投资办厂，其需求量正逐年增长。

国内用户主要分布在天津、江、浙、山东等地。

由于近年国内外对环境友好的活性染料发展较快，磺化吐氏酸作为活性染料的主要中间体的产量逐年提高，预计今后还将有较大发展。

磺化吐氏酸还是感光材料和液晶材料的重要中间体，近年PS胶和液晶材料发展迅速，对磺化吐氏酸需求旺盛，J酸是磺化吐氏酸的深度加工产品，J酸主要用来生产猩红酸、乙酰J酸等产品，据有关资料，近年每年用于出口的上述中间体的总吨位在10000吨以上。

主要销往欧美和亚洲，市场比较平稳，市场用量有逐年扩大的趋势。

近几年来，J酸在光学染料的开发应用十分活跃，应用范围不断扩大。

由于该产品属基本的染料中间体，长期以来在许多染料、颜料品种上有广泛应用，没有有关替代产品的报导，随着人类物质文化发展的需求，其用量还有增长的趋势。

因此该产品具有较长的产品寿命周期。

2.2市场预测

磺化吐氏酸是有机染料工业的主要原料之一，近几年来随着市场的需求量加大生产厂家不断增加，据目前的市场状况分析虽然不属紧俏产品但仍有市场销售空间，基本上处于产销平衡状态，化工生产旺季时经常出现短期供不应求的局面，在国际市场上仍占有非常重要的地位，磺化吐氏酸生产已有30年左右的历史，尽管现在工业发展速度很快，但就磺化吐氏酸产品的特性目前还没有其他的新产品能代替，预计近10年中还有销售市场。

J酸是重要的染料原料。

主要用于制造直接染料，如直接青莲R、直接耐晒灰2BL、直接耐酸紫、直接桃红、直接铜染藏青、耐晒蓝B2R；活性大红、橙、艳橙、灰、草绿和红棕等染料；并可用于制造猩红酸及笨基J酸等。

用途广阔，有市场发展前景，在国内、国际市场上占有重要的位置。

2.3价格分析

国内磺化吐氏酸市场价格主要受以下几个因素影响：

⑴宏观经济

　　我国经济发展非常良好，市场经济更具活力，经济体系更加开放，国内生产总值不断提高，人们的消费习惯更加自由化。

特别是东南亚地区的发展加快，给我国染料提供了很大的发展空间。

⑵生产成本

　生产成本是磺化吐氏酸、J酸价格的主导支柱。

2005年以来磺化吐氏酸、J酸市场价格受原料2-萘酚价格音响，但市场价格是水涨船高。

⑶价格扼制因素

　　价格的主要影响最终还是生产成本的自身控制。

因此在生产管理中节能降耗是企业生存的关键。

3产品方案及生产规模

3.1产品方案及执行标准

磺化吐氏酸主要产品规格有80%和70%两种规格，80%主要用于出口。

J酸主要产品规格也有两种，40%的潮品、90%和92%的干品，干品主要用于出口。

按国家及有关部门颁布的现行化工产品生产标准组织生产和检验。

出口产品以用户要求组织生产和检验。

3.2生产规模

根据国内外市场的需求情况，工艺技术与所选设备的匹配能力，企业现有的经营管理水平和资金筹措的可能性，以及规模效益等，拟确定本项目建设规模为4000吨/年磺化吐氏酸和1000吨/年J酸。

3.3产品性质

1、磺化吐氏酸

学名：

2-氨基-1、5-二萘磺酸

产品的物理化学性质：

分子式：

C10H9NO6S2

分子量：

303.245（按79年国际分子量）

主要物理化学性质：

粉红色至暗红色结晶,纯品为白色针状结晶。

熔点272℃（分解），难溶于冷水，在热水中溶解度大，易溶于碱中生成相应的磺酸盐。

2、J酸

学名：

2－氨基－5－羟基－7－萘磺酸

产品执行标准：

HG/T2075-1997

　俗名：

杰酸（Ｊ酸）

物理化学性质：

分子式：

C10H9NO4S

分子量：

239.25

主要物理化学性质：

杰酸干品为土黄色粉末，湿品为浅土黄以至浅棕色膏状物，在水中溶解度较小，但易在碱中生成相应的盐。

其钠盐溶液有兰色萤光，能溶于水，在碳酸钠溶液中能自行偶合成紫色染料。

产品用途：

杰酸是一种很重要的染料中间体，用它做原料可以合成很多染料。

如KM直接钢兰、桃红Ｌ2Ｂ、活性Ｋ2Ｒ等，以及制备猩红酸、苯基Ｊ酸、双Ｊ酸等。

4工艺技术方案

4.1工艺技术方案的选择

用精萘经磺化、硝化、再用镁盐分离异构体、加入氢氧化钠使成钠盐、然后在酸介质中用铁粉还原最终得到磺化吐氏酸产品。

J酸的生产原料主要吐氏酸、发烟硫酸、烧碱。

经过璜化、浓缩、碱溶、稀释、酸化、抽滤干燥而制得成品。

4.2工艺流程

4.2.12-萘酚的合成

1、萘的磺化：

精萘与等量的硫酸在160℃发生磺化反应，生成2-萘磺酸和水，反应式如下：

2、萘磺酸的中和：

β-萘磺酸与亚硫酸钠发生反应，生成β-萘磺酸盐和二氧化硫，反应式如下：

3、萘磺酸钠的碱熔（布赫反应）：

β-萘磺酸钠与氢氧化钠在280℃共熔，发生去磺基反应，生成β-萘酚钠和亚硫酸钠及水，反应式如下：

2-萘磺酸钠

4、萘磺酸钠的酸化：

将β-萘酚钠和二氧化硫反应生成二萘酚和亚硫酸钠及水，反应式如下：

2-萘酚钠

4.2.2磺化吐氏酸的合成

1、二萘酚的磺化：

二萘酚与等量的氯磺酸在5℃发生磺化反应，生成2-萘酚-1-磺酸和HCl，反应式如下：

2-萘酚

2、2-萘酚-1磺酸与等量的氢氧化钠应，生成2-萘酚-1磺酸纳和水，反应式如下：

3、2-萘酚-1磺酸钠与的氢氧化铵反应，生成2-萘胺-1磺酸钠和水，反应式如下：

4、2-萘胺-1磺酸钠与等量的酸反应，生成2-萘胺-1磺酸和水，反应式如下：

5、干燥的吐氏酸与发烟硫酸反应生成磺化吐氏酸和水，反应式如下：

4.2.3J酸的合成

1、吐氏酸的磺化：

吐氏酸与两倍量的发烟硫酸在40~110℃发生磺化反应，生成2-萘胺-1、5、7-三磺酸，反应式如下：

2、2-萘胺-1、5、7-三磺酸水解：

2-萘胺-1、5、7-三磺酸在酸性介质下发生水解反应，生成2-萘胺-5、7-二磺酸，反应式如下：

3、2-萘胺-5、7-二磺酸与氢氧化钠反应，生成2-萘胺-5、7-二磺酸双钠盐，反应式如下：

4、2-萘胺-5、7-二磺酸双钠在180℃继续与氢氧化钠反应，生成2-萘胺-5-萘酚-7-磺酸钠，反应式如下：

5、2-萘胺-5-萘酚-7-磺酸钠与硫酸反应，生成2-萘胺-5-萘酚-7-磺酸即J酸，反应式如下：

4.2.4生产工艺流程简图

4.3生产过程叙述

1、原料二萘酚生产过程叙述

在磺化锅中熔融萘在搅拌下于160℃与硫酸发生磺化反应生成2-萘磺酸和付产物1-萘磺酸，在该温度下不断搅拌反应2.5-3小时，反应完毕取样分析合格后压入水解锅中，在搅拌下加入适量水解，在145～155℃不断通入蒸汽的情况下将1-萘磺酸水解并去处，得合格的2-萘磺酸。

然后用来自以后工序的亚硫酸钠溶液将其中和得2-萘磺酸钠结晶，经过滤，将滤饼与氢氧化钠在碱熔锅共熔于290-310℃温度下反应60-90分钟生成2-萘酚钠盐，碱熔合格后将碱熔物放入稀释锅稀释物，然后将稀释物用来自于中和工段的SO2进行酸化得粗2-萘酚，最后经洗涤，干燥、蒸馏得满足生产吐氏酸要求的2-萘酚。

2、吐氏酸生产过程叙述

在磺化锅中将二萘酚在邻硝基乙苯条件下，与氯磺酸在5℃下反应生成2-萘酚-1-磺酸，和HCl，HCl用于回收盐酸，磺化物压入已备好预备液的中和锅中，用氢氧化钠中和得2-萘酚-1-磺酸钠盐，将该钠盐水溶液与邻硝基乙苯分离后进行浓缩到含量合格、再与氨亚硫酸铵、氨配制成氨化液，将氨化液在氨化锅中加热到150℃发生布赫反应生成2-萘胺-1-磺酸钠盐，2-萘胺-1-磺酸钠盐用酸酸化生成吐氏酸。

最后经离心、干燥的满足生产J酸要求的吐氏酸。

3、磺化吐氏酸生产过程叙述

在磺化锅中加入发烟硫酸，在搅拌下再加入干燥的吐氏酸，反应温度30～35℃，磺化结束后用水稀释将磺化吐氏酸结晶析出。

最后经离心磺化吐氏酸。

4、J酸生产过程叙述

在磺化锅中加入定量的发烟硫酸，在搅拌下加入工业吐氏酸，在45℃下反应生成2-萘胺—1、5-二磺酸，然后将温度提高到110℃温度继续磺化生成2-萘胺—1、5、7-三磺酸，磺化合格后将磺化物放入已备好预备液的水解锅中，在酸性条件下水解生成2-萘胺—5、7-二磺酸，并成为2-萘胺—5、7-二磺酸单钠盐，然后冷却结晶。

结晶物通过过滤与其母液分离得单钠盐滤饼。

将单钠盐滤饼用碱溶解，经浓缩后在碱熔锅与与过量氢氧化钠共熔，碱熔温度185℃得2-萘胺—5-羟基—7-磺酸钠，然后用稀硫酸将其酸化得J酸，最后将酸化液过滤、水洗、抽干即得湿品膏状J酸。

将湿品J酸干燥即得干品J酸。

4.4物料衡算及流程图（Kg）

4.4.1原料二萘酚的物料衡算

1、物料衡算依据及说明

该产品为吐氏酸的中间体，其生产量按吐氏酸的用量而定，本设计生产能力为3000吨/年。

二萘酚的生产原料比较简单，其单位消耗列表如下。

二萘酚原料单位消耗表

原料名称

分子量

规格

单耗

（Kg/T）100%

总耗（吨/年）

实际量

mol

精萘

128

99%

900

2700

21.1

硫酸

98

98%

750

2250

22.9

氢氧化钠

40

97%

610

1830

45.8

2、物料衡算表：

单位:

吨/年

物料输入

物料输出

磺化

精萘21.1mol2700吨

硫酸22.9mol2244吨

小计4800吨

萘磺酸2.11mol4389吨

水21.1mol379.2吨

硫酸1.8mol176吨

4800吨

中和

萘磺酸21.1mol4389吨

硫酸0.3mol29.4吨

亚硫酸钠10.85mol1367吨

合计5785吨

萘磺酸钠21.1mol4853吨

硫酸钠0.3mol42.6吨

SO210.85mol694吨

水10.85mol195.3吨

合计5785吨

碱熔

萘磺酸钠21.1mol4853吨

烧碱42.2mol1688吨

合计6541吨

二萘酚钠21.1mol3502吨

亚硫酸钠21.1mol2658吨

水21.1mol380.8吨

6541吨

酸化

二萘酚钠21.1mol3502吨

SO210.55mol675吨

水10.55189.9吨

合计4367吨

粗萘酚21.1mol3038.4吨

亚硫酸钠10.55mol1329吨

4367吨

总衡算

精萘21.1mol2700吨

硫酸22.9mol2244吨

烧碱45.8mol1832吨

合计6776吨

二萘酚21.1mol3000吨

沥青（以萘酚计）38.4吨

亚硫酸钠21.1mol2658吨

硫酸钠1.8mol255.6吨

水45.8mol824吨

6775吨

4.4.2磺化吐氏酸的物料衡算

璜化吐氏酸的设计生产能力为4000吨/年。

1、物料衡算依据及说明

原料消耗一览表

原料名称

分子量

规格

单耗

100%（Kg/T）

总耗（吨/年）

实际量

mol

吐氏酸原料消耗

二萘酚

144

99%

650

2592

18

氯磺酸

116.5

98%

550

2200

18.5

氢氧化钠

40

98%

190

1560

21

氨

17

99%

80

320

40

硫酸

98

98

700

2800

28.65

磺化吐氏酸原料消耗

吐氏酸

223

98%

746

2984

13.2

发烟硫酸

104.5

25%

1056

4225

2、物料衡算表

单位:

吨/年

物料输入

物料输出

磺化

二萘酚18mol2592吨

氯磺酸18..9mol2201吨

小计4793吨

2-萘酚-1-磺酸18mol4032吨

HCl18mol657吨

氯磺酸0.9mol104.吨

4793吨

中和

2-萘酚-1-磺酸18mol4032吨

氯磺酸0.9mol104吨

氢氧化钠21mol840吨

合计4976吨

2-萘酚-1-磺酸钠18mol4428吨

硫酸钠0.9mol127.8吨

氯化钠0.9mol52.65吨

水19.8mol356.4吨

氢氧化钠0.3mol12吨

合计4976吨

氨化

2-萘酚-1-磺酸钠18mol4428吨

亚硫酸氢铵17mol1683吨

氨18mol306吨

合计6417.吨

2-萘胺-1-磺酸钠18mol4410吨

亚硫酸氢铵17mol1683吨

水18mol324吨

6417吨

精制和酸化

2-萘胺-1-磺酸钠18mol4410吨

硫酸9mol882吨

合计5292吨

2-萘胺-1-磺酸18mol4014吨

硫酸钠9mol1278吨

5292吨

磺化吐氏酸

2-萘胺-1-磺酸13.2mol2943吨

SO31057吨

合计：

4000吨

磺化吐氏酸13.2mol4000吨

7168吨

总衡算

二萘酚18mol2592吨

氯磺酸18..9mol2201吨

氢氧化钠21mol840吨

氨18mol306吨

硫酸9.15mol896吨

SO31056吨

合计7891吨

2-萘胺-1-磺酸4.8mol1070.4吨

磺化吐氏酸