用冰醋酸乙酰化苯胺制备1000吨年.docx
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用冰醋酸乙酰化苯胺制备1000吨年
用冰醋酸乙酰化苯胺制备（1000吨/年）
乙酰苯胺项目
可行性研究报告
学院：
化学与化工学院
专业：
化学工程与工艺
姓名：
学号：
指导老师：
目录
一、总论4
1．1项目业主4
1．2编制依据及原则5
1.3项目概况及建设条件5
1.4项目设计范围与项目界区外配套工程7
1.5建设方案7
1.6环保、节能、安全卫生、消防9
1.7项目建设进度安排11
1.8投资及经济效益12
1.9存在的主要问题及建议13
二、市场分析13
2.1产品市场分析13
2.2产品市场预测14
2.3价格预测14
三、生产规模和产品方案15
3.1生产规模15
3.2产品方案15
四、工艺技术方案17
4.1工艺技术方案的选择17
4.2工艺流程和消耗定额18
4.3主要设备选择25
4.4自动控制25
4.5装置界区内公用工程设施28
4.6工艺装置“三废”排放与与处理28
4.7装置占地与建、构筑物面积及定员28
4.8工艺技术及设备风险分析29
五、原材料、辅助材料、燃料和动力供应29
5.1主要原料、辅助材料供应29
5.2动力供应29
5.3原料质量要求29
六、建厂条件和厂址选择30
6.1建厂条件30
6.2厂址方案32
七、总图运输、储运、土建、界区内外管网34
7.1总图运输34
7.2储运35
7.3土建35
7.4界区内外管网38
八、公用工程方案和辅助生产设施39
8.1公用工程方案39
8.2辅助生产设施46
九、服务性工程与生活福利设施以厦厂外工程46
9.1服务性工程46
9.2生活福利工程47
9.3厂外工程47
十、节能、节水47
10.1节能48
10.2节水50
十一、消防51
11.1编制依据51
11.2依托条件51
11.3工程概述52
11.4消防措施及配置消防设施52
11.5消防设施投资费用53
十二、环境保护53
12.1环境质量现状53
12.2执行的环境标准与规范53
12.3环保设计依据54
12.4环境保护治理措施及方案54
12.5环境管理及监测55
12.6环境保护主要工程量55
12.8环境影响分析55
十三、劳动安全卫生56
13.1劳动安全卫生执行的标准、规范56
13.2环境因素分析58
13.3生产过程职业安全与有害因素分析58
13.4安全卫生主要措施60
13.5安全卫生监督与管理63
13.6专用投资估算66
13.7预期效果分析66
十四、组织机构和人力资源配置66
14.1企业管理体制及组织机构66
14.2生产班制与人力资源配置67
14.3人员培训与安置68
十五、项目实施计划68
15.1项目组织与管理68
一、总论
1．1项目业主
福建省诚明化工有限公司是采用自然人募股的方式筹资注册成立的一家港澳台外资民营企业,其发展方向以生产乙酰苯胺为主。
公司注册资金8仟万元人民币，具有独立法人资格。
主要从事乙酰苯胺的原材料采选、购销及深加工。
在尤溪县和全国经济建设迅速发展的形势下,为适应社会发展的需要,壮大自身经济实力,增强企业的抗风险能力,走可持续发展的道路,充分利用当地自身的经济优势,决定在尤溪县梅仙镇谢坑村诗坑自然村建设实施冰醋酸乙酰化苯胺制备年产1000吨乙酰苯胺工程。
1．2编制依据及原则
1．2．1编制依据
本可行性研究报告的编制依据：
福建省诚明化工有限公司和山东大学有机化学设计研究院签订的《技术咨询合同》和福建省诚明化工有限公司文件《委托书》。
1．2．2编制原则
（1）严格执行国家、地方颁发的现行法律法规及规定和标准及规范；
（2）工艺技术力求先进可靠，体现国内外先进水平；合理布置总平面。
各装置建构筑物之间留有足够的安全防护距离。
建构筑物内外道路畅通并形成环状，以利消防和安全疏散；厂房尽可能采用敞开式框架结构，设备尽可能露天化布置；
（3）严格控制污染物的排放，遵守国家和地方的环保要求，充分体现节能减排；
（4）严格贯彻执行“生产必须安全，安全促进生产”的原则和“安全第一，预防为主”的安全卫生工作方针，遵循劳动保护与安全卫生“三同时”原则，必需对可能发生的各种事故和各种职业危险、危害因素进行全面系统分析并采取有效的防范措施，以确保生产安全和人体健康；
（5）认真贯彻国家产业政策和行业节能设计规范，严格执行本行业节能技术规定，努力做到合理利用能源和节约能源；
（6）充分依托和利用现有建设地周边地区现有的公用工程、市政设施与辅助生产设施，以节约建设投资，加快项目开发建设。
（7）<<外商投资产业指导目录>>（中华人民共和国国家发展计划委员会、中华人民共和国国家经济贸易委员会、中华人民共和国国家对外贸易经济合作部令第21号）。
包括:
鼓励外商投资产业目录;限制外商投资产业目录。
1.3项目概况及建设条件
1.3.1项目概况
本项目名称为福建省诚明化工有限公司1000万t/a生产乙酰苯胺项目，生产规模为年产乙酰苯胺1000万t。
本项目采用的主要工艺为：
苯胺和过量的冰醋酸一起回流。
此法最适合退热冰的工业生产。
1.3.2建设条件
（1）原料供应状况
尤溪县苯胺和冰醋酸资源丰富，苯胺年产量7000万吨，冰醋酸年产量9000万吨，是华东地区最大的苯胺和冰醋酸产量基地。
尤溪县大中型苯胺生产厂16家，大量苯胺销往外省。
另外本县地处东南沿海地区，水陆交通运输方便，采购国内外原料也极为便利。
（2）水、电、汽、燃料供应状况
①供水
厂址附近有尤溪河流过，年平均流量107m3/s。
在河岸边设抽水泵站，向本工程供水，满足电铅冶炼工程的用水供给。
厂区设2000m3生产调节水池一座，消防用水储存在生产调节水池内。
总用水量45629.16m3/d
其中：
生产新水3503.38m3/d
全厂设5个循环水系统，1个污水处理站。
生活污水经地埋式生活污水处理设施，达标后排至污水处理站，与各车间排出的废水和稀酸一同经处理后达到国家综合排放二级标准后回用冲渣。
厂区内所有生产生活用水不外排。
雨水经厂区雨水管道收集后排至河沟。
②供电
尤溪县电力能源丰富，水电装机容量达20.54万千瓦，年发电量达8.31亿度，110kv线路与省电网联网运行，由尤溪县变电站10kv线路向本工程提供两回路35kV电源，接至厂区内的总降压变电所，满足本项目生产生活要求。
（3）地理位置、交通运输条件、气象条件及地震烈度
本项目厂址位于尤溪县梅仙镇谢坑村诗坑自然村，距京福高速公路入口处仅1km，距尤溪县城32km，县城距福州162km，三明116km，南平89km，尤溪口火车站47km，尤溪口和西滨的码头可供500t级船舶直达福州马尾港，水路交通非常方便。
本项目危废渣堆存于厂区附近的干沟壑内。
本项目厂址所在地气象资料如下：
尤溪县属中亚热带季风性温热湿润气候。
气温：
极端最高气温40.6℃，极端最低气温－5.2℃，历年平均气温19.8℃；
湿度：
年平均相对湿度78％；
主导风向：
东北风；
降雨量：
年平均降雨量1600mm；
蒸发量：
年蒸发量为792.1～1025.5mm；
雷电年平均次数为21次。
建设地区的地震基本烈度为6度区。
4）筹资设想及费用
本项目建设投资由业主自筹，总投资为21778.52万元。
包括流动资金9020万元。
1.4项目设计范围与项目界区外配套工程
本项目由我院承担的设计内容包括厂区内所有生产设施，具体包括:
铅原料仓及配料系统、酰化反应罐、回收苯胺储罐、总降压变电所、污酸污水处理、厂区内配电系统、厂区内循环水系统、厂区总平面及道路、厂区综合管网、办公楼、综合维修车间、仓库等。
不包括厂区围墙外的交通运输、给排水管道、供电线路及渣场设施。
1.5建设方案
1.5.1规模方案
本项目设计严格执行国家有关法律法规，设计内容符合国家有关部门的产业政策。
考虑到企业资源优势和企业的发展，确定本项目冰醋酸乙酰化苯胺制备年产1000吨乙酰苯胺工程。
1.5.2产品方案
本项目主要工艺：
苯胺和过量的冰醋酸一起回流。
此法最适合退热冰的工业生产。
1.5.3工艺方案
（1）国内外工艺技术概况
国内外乙酰苯胺的的合成以苯胺作原料，经酰化反应得乙酰苯胺。
常用的酰化剂为酰氯、乙酸酐或乙酸。
酰氯极易发生水解反应，副反应多且影响产率；用乙酸做酰化剂，反应较慢；用乙酸酐做酰化剂，反应不易控制，常伴有二乙酰苯胺生成；而工业制备中采用冰醋酸或乙酸酐作为酰化剂。
a．乙酸酐法合成乙酰苯胺
本法简介：
首先在一号反应罐内投入浓盐酸、新蒸苯胺（来自三号蒸馏塔）和水反应制成苯胺盐酸盐，然后将反应后工艺液体由管道输送至二号反应罐（带有搅拌装置），在带有搅拌装置的立式槽中将乙酸钠溶解，搅拌下将此工艺液体在转子流量计的控制下慢慢加入二号反应罐，之后将三号储罐内的乙酸酐慢慢加入二号罐内开动搅拌装置反应。
反应液体输送到四号罐冷却结晶，一定时间后用抽滤机抽滤。
转到五号出罐内冷水洗涤使其结晶，转到离心压缩机压紧抽干，转到制剂车间进一步提纯，最后得到退热冰。
b．冰醋酸法合成乙酰苯胺
工业制备：
将苯胺和冰醋酸（过量100%）置于带夹套的搪玻璃反应器内，回流6-14h直至无游离苯胺为止。
若用稀乙酸，则反应温度为150-160℃，反应结束后趁热过滤，除去残渣，滤液冷却；结晶，离心过滤，水洗并干燥，即得产品。
（2）工艺技术方案的比较和选择理由
合成乙酰苯胺的方法有:
（1）苯胺和过量的冰醋酸一起回流;
（2）适量的苯胺、冰醋酸、乙酸酐和少量的锌粉一起回流;（3）苯胺、冰醋酸和乙酸酐一起回流;（4）先将苯胺和等摩尔盐酸制成氯化苯胺后,加入乙酸酐,再加醋酸钠溶液搅拌;（5）以苯胺和冰醋酸为原料,用射频辐射合成法;（6）以苯胺和冰醋酸为原料,用微波辐射的微波法;（7）以苯胺和乙酸酐在碳酸钠溶液中合成;（8）分别以苯胺和乙酸酐在水中和在碳酸钠溶液中进行冰水浴搅拌的合成法等。
方法
（2）、（3）、（4）及（7）都用到乙酸酐，用乙酸酐作酰化剂，反应不易控制，且成本高；方法（5）和（6）对反应装置要求很高，仪器价格高昂；方法（8）只适合在实验室中制取。
方法
（1）在工业制备中应用，本次设计所采用的方法为苯胺和过量的冰醋酸一起回流，此法最适合退热冰的工业生产。
1.5.4厂址方案
本项目厂址已由项目业主选定，设计人员认可。
本可行性研究不再进行厂址选择研究。
1.5.5总平面布置方案
本项目主要厂房有原材料仓及配料、酰化反应、回收苯胺、总降压变电所、污酸污水处理、厂区内配电系统、厂区内循环水系统、厂区总平面及道路、厂区综合管网、办公楼、综合维修车间、仓库等组成。
总平面布置根据建设场地地形地貌,在场地内充分合理利用地形,且在满足生产、安全、卫生等要求的前提下,确保工艺流程顺畅,物料运输及周转短捷,达到布置紧凑合理,节约建设用地。
根据厂区地形以及建筑物的具体情况,在厂区东面向主干道两端分别设有两个大门,东门靠办公楼附近是人员上下班的大门,而西门是原材料运入,乙酰苯胺等产品运出的大门,使人货进出分流。
变配电所布置于东部围墙边,有利于高压电源进线。
厂区道路采用公路型,混凝土路面。
主干道路面宽6.0米,其余路面宽3.5米。
道路内沿半径分别为9米和6米。
根据场地地形实际特点竖向布置采用部分台阶式和平坡式相结合的布置。
采用明沟排水,部分明沟加盖板,便于雨水排放。
全厂占地面积为78588平方米。
1.6环保、节能、安全卫生、消防
1.6.1环境影响评价分析
本工程采用工艺非常成熟的回流技术，对环境产生的污染较小。
（1）废气
在乙酰化减压蒸馏真空泵尾气中含有一定的真空酸，为保护环境，将此气体送入乙酰化装置中循环利用，不凝气浓度低于《大气污染物综合排放标准》二级新扩改标准要求后由烟囱达标排放。
（2）废水
本项目产生的废水排放至厂区污水处理站，由建设单位负责处理达标后排放。
（3）噪音
本项目噪音防治主要采取以下措施：
1.在设计时采用低噪音设备；
2.将噪音较大的设备单独设置隔音间，安装隔音门；
3.设备基础采取减震处理。
以上可使噪音源强度降低20-25d（B）A；
4.噪音源尽量布置在里长街和居民区较远的地方；
5.在厂区周围植树绿化，可使厂界噪音降低3-6d（B）A。
1.6.2节能降耗
在世界能源日益紧缺的情况下，节省能源，不但可以降低生产成本，提高企业经济效益，增强企业竞争力，而且符合现代化工厂对能源利用的要求。
节省能耗，除加强生产管理外，关键在于改进生产工艺，采用新技术、新设备。
（1）节能原则
认真贯彻国家产业政策和行业节能设计规范，凡属陈旧落后或国家公布淘汰和限制的低效设备以及能耗高的落后工艺，均不采用，尽量采用节能高效型设备和工艺。
（2）项目节能技术应用与节能措施
本项目各装置在吸收国外先进技术和总结国内同类型装置实践经验的基础上，采取下列几项措施，以期节省能源。
1工艺、设备
（i）引进国外先进技术及先进设备，可节能降耗，苯胺与冰醋酸均循环利用。
（ii）利用产品的高温来提高原料的温度，降低蒸汽消耗。
（iii）工艺设备选择时，尽量选用先进节能设备，采用高效换热器，提高换热效率，降低能源消耗。
（iv）设备布置在满足工艺要求的前提下，尽可能利用厂房高差，实现物料靠重力自流，以减少输送设备，节省能源。
（v）需要保温或保冷的设备及管道，均采用保温材料保温，减少能耗。
（vi）采用DCS控制，优化操作，降低能耗。
②电气
（i）厂房内一般照明,选用荧光灯等高效光源，DCS操作室及办公室等选用带无功补偿电子镇流器荧光灯具。
（ii）电力变压器选用新型节能型变压器。
（iii）设计全部选用国家推荐的节能型机电产品。
③暖通
（i）设备尽量选用节能型制冷、排通风设备，所有冷、热设备及管道均保温。
（ii）合理确定排风量，减少空调面积，降低能耗。
（iii）空调通风设备选用变频电机，以根据需要调节风量，达到节能目的。
（iv）采暖换热设备选用智能换热机组，对供水温度进行智能调节。
④建筑结构
建构筑物在满足生产厂房必要的采光通风要求前提下，根据需要兼顾建筑外表美观，合理设计门窗位置大小。
如减少结构自重并满足厂房冬季保温，夏季隔热的要求，屋面设保温隔热层等有效措施。
1.6.3劳动安全卫生描述
本工程贯彻“安全第一，预防为主”的方针，采用先进成熟的工
艺流程，设备选型安全可靠，工艺配置畅通合理，从根本上减少和消除了危害人体健康的不安全因素。
根据劳动安全卫生工作“三同时”的要求，针对工程的职业危害特点，设计分别对苯胺、冰醋酸、噪声等危害因素以及在防火、防腐、防电伤、防自然灾害等方面采取了严密的措施。
在防噪声方面，作业产生的噪音很小，能够满足环保部门对操作岗位噪声标准的要求。
本工程对产生高噪声的主要设备采取安装隔振机座和消音器等降噪措施，同时对风机房值班室采取了隔声措施，噪声控制满足《工业企业噪声控制设计规范》的要求。
在防腐方面，对于气相腐蚀部位采用防腐涂料进行防护，对于液相腐蚀部位铺设耐酸瓷砖（板）。
污酸、成品酸管道、阀门等处采取有效措施，防止跑、冒、滴、漏。
在场地布置方面，物料运输线集中、短捷，生产线不交叉，操作人员有足够的安全工作空间。
在道路设计方面，充分考虑消防安全的要求，建筑物构筑物之间的距离以及道路宽度均严格遵照安全规范要求设计。
在建筑设计安全方面，本工程所有建筑物和构筑物按6度地震烈度设防，建（构）筑物防火设计严格按照建筑设计防火规范进行，高层建筑物按规范设计安全操作平台及防护栏。
防雷设施等均按规范设计，在所有高大的建（构）筑物设有防雷击保护装置。
生活饮用水水质符合《生活饮用水卫生标准》。
总之，通过实施上述措施，本项目完全符合国家劳动安全卫生的要求，能充分保障职工在生产过程中的安全和健康。
’
1.6.4消防设施及描述
本项目在生产厂区内设一座生产消防调节水池,水池容积2000m3。
可以满足消防用水要求。
室外消火栓给水系统中，消防给水管道沿厂区道路环状布置，在给水管道上设地上式消火栓，高压消防。
室内消火栓给水系统从厂区消防给水管道上接管，可以满足消防用水量及水压要求。
按建筑灭火器配置设计规范（GBJl40—90）要求，配置建筑灭火器材。
1.7项目建设进度安排
项目建设进度安排见表1-2项目建设进度表。
表1-2项目建设进度表
序
号
时间（年、季）
内容
2012
2013
2014
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
项目立项
-
---
2
可行性研究及审批
-
---
3
方案设计及审查
-
---
4
施工图设计
-
---
---
5
施工建设
---
---
---
---
6
调试及试生产
---
---
7
按计划生产
-
---
1.8投资及经济效益
1.8.1投资
本项目建设投资为12758.52万元，流动资金9020万元，项目总投资共计21778.52万元。
1.8.2经济效果
（1）年均销售收入：
60728.90万元；所得税：
1412.09万元；利润总额：
4279.05万元；税后利润：
2866.96万元；
（2）全投资内部收益率：
17.60％；
（3）投资回收期：
6.73年
（4）全投资净现值（i=10%）：
8346.08万元；
（5）投资利润率：
19.65％；
（6）计算的盈亏平衡点为43.3％。
单个因素变化时，销售收入最为敏感，其次为经营成本。
在销售收入、经营成本向不理想的趋势变化10％时，项目经济效益变化很大。
根据市场规律，当产品价格发生变化时，原料价格随之会发生相应的变化。
因此单个因素的变化即产品价格升降而原料价格不升降的可能性不大。
所以测算了产品价格和原料价格同幅变化，同幅度上涨或同幅度下降，引起效益指标变化的结果。
产品价格和原料价格同幅变化时，对项目的经济效益影响不大，项目承担风险的能力很强。
1.8.3综合评价
本项目生产乙酰苯胺工艺采用国内非常成熟的回流法，该炼铅法具有环保好、能耗低、投资省、作业率高、操作控制简单、生产成本低、回收率高、对原料适应性强、自动化水平高、产品质量好等优点。
可为业主和建设地带来较好经济效益和社会效益，符合国家产业政策,是个非常好的工程。
本项目投产后，生产原料部分自产，部分需外购，原料供应是保证项目建成后稳定生产的一个关键因素，建议采取措施获取长期原料供应合同，以减少经营风险。
生产乙酰苯胺厂的建设可带动当地相关产业的发展，由此能够提高本地区经济的发展，为当地的劳动力提供了就业机会。
所以项目具有良好的经济效益和社会效益。
经测算本项目财务内部收益率为17.60％，投资利润率为19.65％。
项目的效益指标理想。
1.9存在的主要问题及建议
鉴于本项目拟建厂址目前为林区，且附近有民居，只有在取得尤溪县人民政府建设用地批复文件和尤溪县环保局关于环境影响评价报告书批复文件的前提下，方能开展下阶段的设计工作。
二、市场分析
2.1产品市场分析
2.1.1产品用途
产品名称：
乙酰苯胺，俗称：
退热冰，英文名称：
Acltdnilide，分子式：
C8H9NO，分子量：
135.166；结构式：
性状：
药用，有退热冰之称，无色有光泽，鱼鳞片状结晶，略带苯胺及乙醋的气味。
比重1.21，熔点112℃，沸点305℃，难溶于冷水而易溶于热水，溶于有机溶剂及丙三醇中，与60%乙醇（12份）其溶液对石蕊呈中性反应，灼烧后无残渣。
用途：
乙酰苯胺是磺胺类药物的原料，可用作止痛剂、退热剂和防腐剂。
用来制造染料中间体对硝基乙酰苯胺、对硝基苯胺和对苯二胺。
在第二次世界大战的时候大量用于制造对乙酰氨基苯磺酰氯。
乙酰苯胺也用于制硫代乙酰胺。
2.1.2产品市场分析
我国苯胺市场由于新增产能的实现，市场出现众多变数，存在潜在市场压力，机遇与风险并存。
国内部分苯胺进口已是在国内生产不正常或价格过高时达到的一种暂时平衡，中国苯胺未来将成为最大的出口国。
从苯胺市场利好因素来分析：
（1）国家仍然会对苯胺生产行业以强有力的手段进行规范，一些苯胺生产企业仍然无法达到正常开工率，这对目前平稳的苯胺市场起到一定的利好支撑。
（2）北方地区占据主流市场的退热冰、橡胶助剂以及对氨基苯磺酸，直接增大对苯胺量的需求。
另外，一些计划新建的苯胺下游产品如烷基苯等将投建，也给苯胺市场以利好影响；
从利空因素分析：
（1）苯胺新增产能将逐渐建成投产，如康乃尔一期15万吨/年、大和氯碱3万吨/年装置、海化开工率加大等，市场投放后直接影响到市场供需平衡。
（2）国家进一步规范道路危险品运输，给苯胺长途运输上造成一定影响，区域特征将更加明显，南北价格差仍无法改变。
2.2产品市场预测
由于各生产企业开工率达不到较高水平，目前仍能维持供需基本平衡，随着我国MDI的快速发展，今后我国苯胺的需求将得到大幅提高，但是，随着主要生产企业开工率的不断提高，以及一些企业的严重扩能，市场供需平衡将被打破。
未来国内苯胺的生产能力也将快速增加，下游消费如不能及时得到发展，预计将会出现产能严重过剩的局面。
2.3价格预测
近年，乙酰苯胺国内价格约在10000-16000元/吨。
每年乙酰苯胺的价格也会随着苯胺市场价格不断滑动，但南北差价已逐渐缩小，回归理性，
根据近年乙酰苯胺价格走势，乙酰苯胺市场经历了连续上涨又回归理性的过程。
综合原料等各种高成本因素，当前市场价格基本定位在成本边缘运行。
三、生产规模和产品方案
3.1生产规模
根据国内乙酰苯胺市场容量市场发展趋势，项目建设规模为年产乙酰苯胺产品1000吨，年工作日为300天，一天24小时连续开车，开车时间7920小时，收率99.5%。
工艺设计要求：
年产量：
1000吨
年工作日：
300天
每天工作：
24小时
收率：
99.5%
3.2产品方案
3.2.1乙酸酐法合成乙酰苯胺
本法简介：
首先在一号反应罐内投入浓盐酸、新蒸苯胺（来自三号蒸馏塔）和水反应制成苯胺盐酸盐，然后将反应后工艺液体由管道输送至二号反应罐（带有搅拌装置），在带有搅拌装置的立式槽中将乙酸钠溶解，搅拌下将此工艺液体在转子流量计的控制下慢慢加入二号反应罐，之后将三号储罐内的乙酸酐慢慢加入二号罐内开动搅拌装置反应。
反应液体输送到四号罐冷却结晶，一定时间后用抽滤机抽滤。
转到五号出罐内冷水洗涤使其结晶，转到离心压缩机压紧抽干，转到制剂车间进一步提纯，最后得到退热冰。
3.2.2催化控温法合成乙酰苯胺
从蒸馏塔蒸馏出来的苯胺加入内置搅拌器反应罐，接着加入过量的冰醋酸、环己烷、对甲苯磺酸和锌粉少量，冰醋酸和环己烷从储罐中直接加入进反应罐，然后通过加热装置将温度升高，反应罐的温度定在100℃左右必将其控制在110℃以下，这时候环己烷会被蒸出，将其回收处理抽
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