年产20k吨甲醛衍生物技改项目可行性研究报告.docx

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年产20k吨甲醛衍生物技改项目可行性研究报告

年产20k吨甲醛衍生物技改项目

可行性研究报告

第一章总论3

1.1项目概述3

1.2编制原则4

1.3企业概况4

1.4项目背景5

1.5结论6

第二章市场分析8

2.1甲缩醛市场预测8

2.3产品价格分析10

第三章产品方案及生产规模11

3.1产品方案的确定原则11

3.2产品方案及生产规模11

3.3产品质量指标11

第四章工艺技术方案12

4.1工艺技术方案确定的原则12

4.2工艺技术方案12

4.3消耗定额13

4.4自控技术方案14

4.5主要生产设备15

4.6标准化17

第五章原材料、及动力供应19

5.1主要原、辅材料的规格、用量19

5.2主要原、辅材料的来源19

第六章建厂条件及厂址方案20

6.1建厂条件20

6.2厂址方案24

第七章公用工程及辅助设施方案26

7.1总图运输26

7.2绿化方案27

7.3工厂运输27

7.4公用工程27

7.5辅助设施28

第八章环境保护30

8.1执行标准30

8.2主要污染源30

8.3处理措施及预期效果31

8.4其他32

第九章节能33

9.1编制依据33

9.2编制原则33

9.3能源消耗量33

9.4节能措施34

9.5节水措施34

9.6节能管理35

第十章劳动安全与卫生保护36

10.1标准和规范36

10.2主要危险源及特性37

10.3防范措施39

10.4卫生设施41

10.5消防方案42

第十一章工厂组织及劳动定员44

11.1组织机构44

11.2劳动定员44

11.3人员培训45

第十二章投资估算及经济分析45

12.1投资估算45

12.2经济分析48

12.3评价结论50

第一章总论

1.1项目概述

1.项目名称：

20kt/a甲醛衍生物技改项目

2.建厂地址：

XX

3.单位名称：

XX

4.建设周期：

XX

1.2编制原则

1.设计采用先进、成熟、可靠的工艺技术和设备，提高生产效率，降低原材料消耗，创造最大的经济效益；

2.项目建设在环保、消防、安全卫生等方面严格按照国家规定，做到“三同时”；

3.工程建设坚持“五化”原则；

4.总图布局中，严格执行消防安全等设计规范，合理利用厂区地势位差，减少土方工程量，节约用地；

5.适度提高生产控制的自动化水平，以减轻操作人员的劳动强度，提高产品质量。

1.3企业概况

XX成立于2003年，是由XX控股，XX参股的中日合资企业，注册资金XX万元。

2009年，公司进行了股权变更，由XX和XXX共同出资置换股权并进行了增资扩股，公司注册资本XX万元，双方各占XX%。

XX原有2万吨/年甲醛装置、1万吨/年二甲醚装置和2万吨/年低毒脲醛胶装置以及配套的公用工程和辅助工程。

公司由XX控股后，对企业进行了重新定位，公司将主要从事化天然气化工、煤化工下游产业链的研究开发和中试，支撑XX产业的技术进步和发展，同时以现有装置为基础，经营具有自身优势的甲醇下游产品。

1.4项目背景

XX2万吨/年甲醛装置、1万吨/年二甲醚装置先后顺利投产，并达产达标；2万吨/年低毒脲醛胶装置由于市场原因大部分设备到货但未进行安装和调试。

由于受甲醛销售半径及二甲醚市场价格波动较大等原因，近两年装置大部分时间处于停产状态，资产闲置，人员流失严重。

XX主装置设备、公用工程设施完好，且作为危化品生产企业，各类批文和证照齐全，基础良好。

公司股权变更后，管理层进行了认真的分析和探讨，认为XX之所以难以维持正常生产经营，主要原因是产业链延伸深度不够，产品周边市场容量小，附加值低，且均为液体产品不宜长距离运输。

为此，公司组织人员进行了大量的调研工作，提出要充分利用XX现有的条件，发挥自身优势，延伸甲醛下游产业链，提高产品附加值，生产在合理销售半径内可消化的产品，盘活资产，为公司创造效益，最终确定发展甲醛下游产品-甲缩醛项目。

甲缩醛，微具气味的无色透明液体，沸点低，与水相溶性好。

甲缩醛不仅是用途广泛的化工原料，还能与许多种试剂混合，具有优良的溶解性。

近年来，化工行业发展迅猛，甲缩醛的应用领域也由原来的特种试剂延伸到化妆品、药品、家庭用品、工业汽车用品、杀虫剂、皮革上光剂、清洁剂、橡胶工业等诸多领域。

甲缩醛具有良好的去油污能力和挥发性，作为清洁剂代替F11和F113及含氯溶剂被广泛应用于油漆、油墨等产品中，减少了有机物排放，降低对大气的污染；作为农药合成的中间体，甲缩醛被广泛应用于农药领域。

因其具有良好的燃烧性能，近期被广泛用于石油油品添加剂。

目前作为石油油品添加剂的成份为：

甲缩醛含量%86、甲醇含量≤14、水含量≤0.2。

作燃料添加剂，添加后对燃料的燃烧性能有显著改善，并减少了有害气体排放，属于新型环保能源。

以甲缩醛为原料，进一步生产聚甲醛二甲醚是目前国内外研究开发的热点。

聚甲醛二甲醚是一种新型的清洁燃油添加剂，是改善柴油燃烧、提高十六烷值、减少二氧化碳和氮氧化物排放、降低油耗和减少排烟的一种有效添加剂。

目前国内的中科院、上海石科院、西南化工研究院，国外的BASF、BP都在争相研发该技术，建设甲缩醛装置将为下一步发展聚甲醛二甲醚奠定基础。

1.5结论

1.综合评价

本项目产品市场前景良好；采用的技术先进、工艺成熟，立足于现有资源的充分利用，有利于降低生产成本，提高企业的综合竞争力；符合国家经济发展的指导思想和产业结构调整的要求；具有较强的赢利能力和较强的抗风险能力，切实可行。

2.主要技术、经济指标

表1主要技术、经济指标汇总

序号

项目名称

单位

数量

备注

一

生产规模

1

甲缩醛

t/a

20000

三

原料消耗

1

甲醇

t/a

2

电

KWh/a

3

水

m3/a

4

甲醛

t/a

四

年运输量（运入/运出）

Kt/a

五

全厂定员

人

六

总占地面积

m2

不新征地

七

经济数据

1

总投资

万元

2

建设总投资

万元

3

建设期利息

万元

4

铺底流动资金

万元

5

贷款

万元

6

项目资本金

万元

7

资本金比例

%

8

年销售收入

万元

9

年均销售税金及附加

万元

10

年均总成本费用

万元

11

年均利润总额

万元

12

年均所得税

万元

13

年均净利润

万元

八

财务评价指标

1

项目财务内部收益率（税前）

%

2

项目财务内部收益率（税后）

%

3

项目财务净现值（税前）

万元

IC=12%

4

项目财务净现值（税后）

万元

IC=12%

5

项目投资回收期（税前）

年

含建设期

6

项目投资回收期（税后）

年

含建设期

7

借款偿还期

年

自建设期起

8

盈亏平衡点（BEP）

%

9

10

第二章市场分析

2.1甲缩醛市场预测

2.1.1甲缩醛性质及用途

甲缩醛，分子式CH3OCH2OCH3，分子量76.1，蒸汽压43.99kPa/20℃，闪点-17℃，熔点-104.8℃，沸点42.3℃，相对密度0.86（水=1）；相对密度2.63（空气=1）,微溶于水，可混溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂,商业产品目前主要是85%的甲缩醛和15%甲醇的混合溶液，为无色液体，有类似氯仿的气味。

甲缩醛主要用途如下：

（1）在杀虫剂配方中的应用

在杀虫剂配方中大多采用胺菊脂、氯菊脂、高效氯氰菊脂、溴氰菊脂类拟杀虫菊脂，它们在脱臭煤油及水基中很难溶解，因此往往先用助剂如二氯甲烷、二甲苯、丙酮及异丙醇进行溶解后再配制杀虫剂，甲缩醛对拟除虫菊脂的溶解性比上述溶剂要好，且成本低，又可替代含氯溶剂；

（2）在皮革上光剂、汽车上光剂配方中的应用

皮革上光剂的配方一般采用少量的固体蜡、微晶石蜡、蜂蜡、巴西棕榈蜡等，若用二氯甲烷、溶剂汽油、松节油等来溶解往往比较难，且容易分层，使产品质量不稳定，使用甲缩醛后，可以改善溶剂性能，提高质量，且挥发快，使用方便；在汽车上光剂配方中也存在同样情况，特别是甲缩醛的水溶特性，对提高乳化蜡的稳定性起很大作用；

（3）在空气清新剂配方中的应用

目前市场上出售的空气清新剂中的香精通常用乙醇作为溶剂，达到与丙丁烷的互溶，使用较多的乙醇，影响清新剂的气味；采用甲缩醛后，可使香精的溶解性能大大改善，减少乙醇的用量，可提高清新剂的香味，减少VOCS的排放。

特别是对干雾型空气清新剂，使用少量的甲缩醛就可使香精丙丁烷互溶，更能体现干雾型的“干”；

（5）在彩带配方中的应用

在彩带配方中主要采用高分子聚丙烯酸脂类固体原料，原配方中采用F11作溶剂，随着氟里昂的禁用，采用甲缩醛作溶剂，将可达到溶解性好、挥发性快的目的；

（6）在电子设备清洁剂配方中的应用

目前生产中大多采用F11及F113作主要原料，随着氟里昂的禁用，亦将被甲缩醛所替代；

（7）其它用途

甲缩醛在脂、蜡、硝基纤维、天然树脂、松香、妥尔油、大多数合成树脂、聚苯乙烯、醋酸乙烯聚合物及共聚物、聚酯、丙烯酸酯、偏丙烯酸酯、聚胺树脂、环氧树脂、氯化橡胶等作定量溶解用；将少量甲缩醛与乙醇、酯或酮混合可使溶剂得到增效作用，甲缩醛的这些特点使它特别适于作为油漆及清漆配方、胶水与黏结剂、油墨及各种气雾剂产品中的添加剂，使产品获得优良的均匀相；燃料领域，被用于柴油的添加剂、生物汽油、甲醇汽油的添加剂，改善燃料的雾化效果，使得燃料的利用率更高。

2.1.2甲缩醛的供需分析

随着医药、农药、化工和建筑业的迅猛发展，我国多聚甲醛产量增长较快，在医药、农药、化工和建筑领域等的用量越来越大，其产量约占化工总产量的55%左右，甲缩醛产品有65%-75%用于生产多聚甲醛。

因此甲缩醛的需求主要决定于多聚甲醛产量的增加。

随着石油化学工业的突飞猛进，我国2015年会超过30%，考虑这方面的因素，估计届时国内甲缩醛的消费量将达到71.5万吨。

尽管我国甲缩醛产量增长较快，但仍不能满足国内市场迅速增长的需求，产量缺口较大，导致大量甲缩醛依赖进口。

从20世纪80年代初开始就有较大的数量进口，近年来进口增长较快，据海关统计2001年我国仅进口甲缩醛就达32.66万吨不上年增长16.7%，今年1-5月我国进口甲缩醛27.04万吨，比上年同期增长31.0%。

尽管我国工业上所用的甲缩醛消费量增长较快，但是目前我国建筑业用量还比较低。

由此看来我国建筑业消费市场仍具备很大的潜力。

预计由于中国加入WTO，国内对聚甲醛出口将会增加，对甲缩醛的需求量也会增加，甲缩醛市场前景良好。

专家分析，到2015年我国甲缩醛的消费应在66万~71万吨的水平，仅有20%~30%用于生产医药，农药，电子电器工业等。

但在其他水暖建筑等众多领域甲缩醛的发展和应用前景仍然十分广阔，尤其是目前大量的甲缩醛添加到柴油、汽油领域，在能源日趋紧张的前提下，甲缩醛在能源领域的市场前景不可估量。

2.2产品价格分析

国内99%甲缩醛市场因受供求影响有所波动，综合考虑市场及企业的生产成本等各种因素，结合公司现有生产管理技术水平、生产成本，并分析目前国内甲缩醛的销售价格，本项目中，甲缩醛按照4100元/吨进行有关经济分析和财务、经济评价。

第三章产品方案及生产规模

3.1产品方案的确定原则

1.符合国家的产业政策

拟建项目产品属《产业结构调整指导目录（2009本）》中国家鼓励类，符合《“十一五”化学工业科技发展纲要》，同时也是《化学工业“十一五”规划》中的发展重点；本项目产品生产工艺先进，技术成熟，具有自主知识产权，科技含量高，三废少，经济效益好，符合国家的产业政策要求。

2.工艺技术先进；

3.装置规模经济合理；

3.2产品方案及生产规模

1.产品方案：

99%甲缩醛溶液；

2.生产规模：

甲缩醛20kt/a；

3.操作时间：

300天；

日操作24小时，年操作7200小时；

3.3产品质量指标

甲缩醛产品质量指标

序号

名称

指标

备注

1

甲缩醛含量

≥99%

wt%

2

水含量

≤0.1%

wt%

3

甲醇含量

≤1.4%

wt%

4

外观

无色、透明

5

不溶物

无

第四章工艺技术方案

4.1工艺技术方案确定的原则

1.工艺先进，技术成熟，消耗低，产品市场竞争力强；

2.工艺路线所需的各种主要原料应简单、易得；

3.工艺路线不应产生较大的环境污染；

4.工艺路线较为简单，节省投资。

4.2工艺技术方案

1.背景介绍

国内甲缩醛的的生产工艺上一直沿用硫酸法，对设备的腐蚀严重。

日本为了解决老工艺的弊病和配合甲缩醛装置，开发了以催化精馏法合成甲缩醛的新工艺。

催化剂采用固体树脂，从根本上解决了设备腐蚀的问题，并大大提高了产品的产量和品质。

山东烟台大学在日本工艺的基础上，成功研发了以固体催化剂的反应和蒸馏联合技术。

为解决催化剂再生困难的难题，江苏恒茂公司在反应和精馏联合技术的基础上，开发了外挂反应器工艺，延长了催化剂的寿命，提高了产量；同时恒茂公司也做了很多的其他方面的探索，拥有多个甲缩醛工艺的专利技术。

2.工艺说明

甲醇和甲醛发生缩合反应生成甲缩醛的反应式如下：

2CH3OH+CH2O→CH3OCH2OCH3+H2O

将工业品甲醇和甲醛溶液按比例分别用泵打入固定床触媒反应器中，控制反应温度在40℃～65℃，进行液相反应生成甲缩醛、甲醇及水之混合液，然后送入常压蒸馏塔进行分离。

蒸馏塔加热器以蒸气为热媒，蒸馏塔顶部产出为甲缩醛及甲醇共沸物，气体经冷凝器全部冷凝后，送入中间储槽。

由于甲缩醛与甲醇、水形成共沸物，采用常规的精馏方法得不到高纯度的甲缩醛产品，利用共沸物在不同压力下共沸点发生偏移这一特点，采用差压精馏技术来得到高纯度99.5%。

甲缩醛产品。

甲缩醛流程简图见图一。

图一甲缩醛工艺流程简图

4.3消耗定额

表3甲缩醛消耗定额

序号

名称

单耗

1

37%甲缩醛

1.18t/t

2

99.5%甲醇

0.85t/t

3

蒸汽

0.8t/t

4

电

65kW·h/t

4.4自控技术方案

4.4.1控制水平

本自控系统遵循“经济合理、技术先进、运行可靠、操作方便”的原则，根据工艺装置的生产规模、流程特点、工艺操作要求，并参考国内同类或类似装置的自动化水平，甲缩醛装置采用DCS集散型控制系统,对生产过程进行集中管理和分散控制，以利于提高生产水平和产品质量，节能降耗，保护环境，改善工人的劳动强度，提高企业自动化水平和管理水平。

4.4.2控制方案

a.甲醛、甲醇进料自动调节系统

甲醛、甲醇按照特定的比例进料，在生产中测定甲醛和甲醇的流量，电脑中设定固定的比例，自动调节两者的比例；

b.反应精馏塔压力自动控制系统

反应精馏塔压力靠顶部气体管线自动调节阀门调节，设定塔压力为固定值；

c.反应精馏塔、回流罐液位控制系统

利用调节阀控制出料量来控制反应精馏塔、回流罐的液位。

4.4.3仪表类型的确定

a.控制室仪表

甲缩醛装置控制室采用DCS系统，利用其丰富的功能对工艺过程变量进行监视、连续控制、顺序控制；实现工艺参数超限报警和联锁；储存必要的工艺过程变量和事件发生的报警信息；并能借助于打印机对所储存的信息及生产报表进行实时打印、定时打印或根据需要随时打印。

b.现场仪表

1、温度检测仪表：

集中控制的温度检测仪表选用热电阻；就地指示的温度仪表选用抽芯式双金属温度计；温度计套管的材质选用，根据不同介质选用不同的材质；

2、压力检测仪表：

根据不同的工艺介质,就地压力检测仪表,分别选用一般压力表、不锈钢压力表和隔膜压力表，与介质接触部分的材质和管道材质一致；需远传的压力仪表选用智能压力变送器；

3、流量检测仪表：

流量检测仪表原则上采用电磁流量计、转子流量计、质量流量计；

4、液位检测仪表：

液位检测仪表原则上采用差压变送器和单（双）法兰液位变送器；对特殊液位测量，可采用浮筒液位计、超声波液位计或雷达液位计。

4.5主要生产设备

根据对工艺技术方案及各生产主要工序的产量进行分析，本项目所需的生产、检测设备等在保证遵循高水平、高质量的前提下、在能够满足产品性能要求的基础上，优先选用国内知名品牌设备。

设备选型的原则：

1.设备先进、自动化程度高；

2.设备的生产效益与生产规模相适应，并留有一定的生产负荷；

3.设备的性能与工艺要求相适应，并能保证产品的质量；

4.能源和原材料消耗低、节能高效、环境污染小。

主要设备清单祥见表4和表5；

表4甲缩醛生产非标设备清单

序号

名称

规格

主要材料

数量

备注

1

反应塔

Φ1300×23500

Q235B/316L

1

2

丝网填料

316

7.96m3

3H=6m

3

催化剂填料

316/树脂

10.6m3

H=8m

4

再沸器

F=110㎡

Q235B/304

1

列管式

5

精馏塔

Φ1300×18500

Q235B/304

1

6

丝网填料

304

15.9m3

H=12m

7

反应器

Φ1200×3500

304

2

8

反映器内树脂

6m3

9

粗成品槽

Φ1600×2500

304

1

5m3

10

成品回流槽

Φ1600×2500

304

1

5m3

11

废水槽

Φ1600×2500

304

1

5m3

12

过滤槽

Φ400×500

304

2

13

阻火器

Φ200×200

Q235B

4

14

混合器

Φ325

304

1

15

废水大槽

Φ4000×4500

304

1

50m3

16

冷水槽

Φ4000×4500

Q235B

1

50m3

17

甲缩醛槽

Φ4000×4500

304

2

50m3

表5甲缩醛生产标准设备清单

序

号

名称

型号

规格

主要材料

数量

台

工作介质

工作温度℃

工作压力MPa

必须汽蚀余量

备注

1

甲醇进料泵

JH50-32-250

Q=7.5m³/hH=82m

N=11KWn=2900r/min

CS

2

甲醇

常温

常压

2

配变频防爆电机

2

甲醛进料泵

JH50-32-250

Q=7.5m³/hH=82m

N=11KWn=2900r/min

304

2

甲醛

45

常压

2

配变频防爆电机

3

废水出料泵

P-101AB

JH50-32-250

Q=7.5m³/hH=82m

N=11KWn=2900r/min

304

2

废水

108

常压

2

配变频防爆电机

4

1#塔回流泵

P-102AB

JH50-32-200

Q=12.5m³/hH=32m

N=3KWn=2900r/min

304

2

甲缩醛

甲醇

85

常压

2

配防爆电机

5

2#塔回流泵

P-103AB

JH65-50-160

Q=15m³/hH=34.2m

N=5.5KWn=2900r/min

304

2

甲缩醛

甲醇

42

常压

2

配防爆电机

6

3#塔进料泵

P-105AB

50GDL12-15×10

Q=12m³/hH=150m

N=11KWn=2900r/min

铸铁

2

甲缩醛

甲醇

常温

常压

2

配变频防爆电机

7

3#塔回流泵

P-106AB

JH50-32-200

Q=15m³/hH=48m

N=5.5KWn=2900r/min

CS

2

甲缩醛

甲醇

135

1.6

2

配变频防爆电机

8

86%出料泵

P-104AB

JH65-50-125

Q=15m³/hH=21.3m

N=3KWn=2900r/min

304

2

甲缩醛

甲醇

42

常压

2

配防爆电机

9

甲缩醛输送泵

JH65-50-125

Q=25m³/hH=20m

N=3KWn=2900r/min

CS

2

甲缩醛

甲醇

常温

常压

2

配防爆电机

10

甲缩醛发料泵

JH80-65-125

Q=50m³/hH=20m

N=5.5KWn=2900r/min

CS

2

甲缩醛

甲醇

常温

常压

2

配防爆电机

4.6标准化

本项目的设计严格按照国家规定的标准进行设计,各专业主要采用的标准规范如下：

a.工艺系统与管道专业

􀂋《建筑设计防火规范》GB50016-2006

􀂋《工艺系统工程设计技术规定》HG/T20570-95

􀂋《管道仪表流程图设计规定》HG20559-93

􀂋《化工装置设备布置设计规定》HG20546-92

􀂋《化工装置管道布置设计规定》HG/T20549-1998

􀂋《石油化工储运系统罐区设计规范》SH3007-1999

􀂋《工业金属管道设计规范》GB50316-2000（2008年版）

􀂋《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG20592～20635-2009

􀂋《压力管道安全管理与监察规定》劳部发[1996]140号

b.设备专业

􀂋《压力容器安全技术监察规程》国家质检总局

􀂋《钢制管壳式换热器》GB151-1999

􀂋《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG20592～20635-2009

􀂋《钢制焊接常压容器》JB/T4735-1997

􀂋《机械搅拌设备》HG/T20569-1994

c.电气专业

􀂋《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92（2000年版）

􀂋《建筑照明设计标准》GB50034-2004

􀂋《供配电系统设计规范》GB50052-95

􀂋《低压配电设计规范》GB50054-95

􀂋《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000版）

􀂋《化工企业静电接地设计规程》HG/T20675-1990

􀂋《化工企业爆炸和火灾危险环境电力设计规程》HG/T20687-1989

d.自控专业

􀂋《化工自控设计技术规定》CD50A3-81

􀂋《自控设计常用名词术语》CD50A4-84

􀂋《过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号》HG/T20505-2000

􀂋《自动化仪表选型规定》HG20507-2000

􀂋《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》SH3063-1999

《石油化工企业信号报警、连锁系统设计规范》SHJ18-90

第五章原材料、及动力供应

5.1主要原、辅材料的规格、用量

表1主要原料的规格及用量

序号