甲酸可行性报告正式版080115.docx
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甲酸可行性报告正式版080115
附图：
1．总平面布置图
2.甲酸工艺流程简图
1.总论
1.1概述
1.1.1项目名称、法定地址
项目名称：
法定地址：
1.1.2企业基本情况
企业名称：
主管部门：
法人代表：
1.1.3可行性研究报告编制的依据和原则
1.1.3.1编制依据
a、国务院令第253号，1998年11月29日《建设项目环境保护管理条例》
b、国家计委、建设部投资（1993）530号文《建设项目经济评价方法与参数》
c、国石化规发（2000）412号《化工投资项目经济评价参数》
d、
e、公司提供的基础数据
1.1.3.2编制的原则
a、采用先进可靠的技术路线，合理安排工艺流程，设备制作及选型尽量立足于国内。
b、充分利用现有的公用工程、辅助设施，改造现有装置，填平补齐，以便节约投资，充分发挥装置的经济效益。
1.1.4项目提出的背景、投资必要性和经济意义
a、建设单位概况
。
b、项目提出的背景
。
1.2研究结论
1.2.1研究的简要结论
（1）甲酸采用焦炭、空分装置产O2、尿素生产中富余的CO2为原料，制的CO合成甲酸的C1化学产品，装置的建设符合国家的产业政策和能源政策。
（2）采用甲酸甲酯水解法制甲酸，具有工艺技术成熟、先进、原料易得，消耗低、产品成本低等优点，能适合今后技术进步的需要。
（3）采用甲酸甲酯法制甲酸，不消耗碱和硫酸，无污染，符合国家清洁生产的要求，本装置建成后，对环境的影响较小。
（4）本装置建成后，产品生产规模达到仅次于BASF公司，处于世界第二位，并可进一步降低成本，扩大市场占有率，获取更高的经济效益。
1.3主要技术经济表
表1—1主要技术经济指标表
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
生产规模（公称）
甲酸
T/年
30000
2
年操作日
天
333
3
原料消耗
甲酸甲酯
T/年
4
公用工程
新鲜水
m3/h
循环水
m3/h
电（正常外供，含水源地）
kWh/h
蒸汽
t/h
氮气（本身不消耗）
Nm3/h
回收送合成氨用
仪表空气
Nm3/h
5
全厂定员
人
80
6
总占地面积
m2
4200
7
总投资
万元
26000
8
建设投资
万元
17450
其中外汇
万美元
340
9
固定资产投资方向调节税
万元
0.00
10
建设期利息
万元
112.55
11
铺底流动资金
万元
226.26
12
年均销售收入
万元
21000
13
年均销售税金及附加和增值税
万元
3570
14
年均总成本费用
万元
15
年均利润总额
万元
16
年均所得税
万元
306
17
年均税后利润
万元
656
18
贷款偿还期
人民币
年
5.07
外汇
年
0.00
等额偿还
19
投资利润率
%
17.47
20
投资利税率
%
26.69
21
项目财务内部收益率
所得税前
%
24.29
所得税后
%
18.79
22
净现值
所得税前
万元
3395
Ic=12%
所得税后
万元
1739
Ic=12%
23
投资回收期
所得税前
年
6.12
含建设期
所得税后
年
6.01
含建设期
24
盈亏平衡点（BEP）
%
55.80
2.市场预测
2.1国内外市场情况预测
2.1.1产品现有品种、型号、规格、质量标准情况和用途
2.1.1.1产品现有品种、型号、规格
甲酸产品有工业用和试剂级两种，工业用甲酸规格按含量划分有：
90%、85%和低于80%的。
试剂级甲酸对纯度要求更高，一般为98%或更高。
2.1.1.2产品的质量标准
我国甲酸质量国家指标（GB2093—96）对甲酸产品划分为三种规格，其具体指标如下：
表2—1甲酸产品质量指标（GB2093—96）
指标名称
优级品
一级品
合格品
外观（Pt—CO标准溶液）号
10
20
甲酸%
90
85.0
85.0
稀释试验（酸=水=1:
3）放1小时
不浑浊
合格
氯化物（以cl-计）%
0.0030
0.0050
0.020
硫酸盐（以SO42-计）%
0.0010
0.0020
0.050
铁（以Fe3+计）%
0.0001
0.0005
0.0010
蒸发残渣%
0.0060
0.020
0.080
本装置产品甲酸的质量符合优级品要求，并可根据用户需要，提供77%—98%的甲酸产品。
2.1.1.3产品性质
甲酸是无色透明液体，有浓烈刺激性酸味，属于强酸类。
甲酸能以任何比例与水互溶，并形成共沸混合物（其中沸点均高于水和甲酸的沸点）。
甲酸还能与许多有机物互溶并形成共沸混合物，但甲酸不溶于烃类，主要物理性质如下：
表2—2甲酸的主要物理性质
项目
数据
凝固点℃
8.4
折射率n20p
1.3714
气化热KJ/Kg
502
燃烧热KJ/mol
263
燃点℃
601.1
闪点（开杯）℃
67
2.1.1.4产品用途
甲酸是重要的基本化工原料，广泛用于化工、轻工、医药、农药、冶金、养殖、纺织、食品等行业。
化工行业：
主要用于有机合成甲酸甲酯、甲酸戊酯、二甲基甲酰胺、甲酸纤维素、酚醛树酯等。
轻工行业：
在皮革工业中用于制造皮革鞣软剂，脱灰剂、中和剂；在橡胶工业中可替代醋酸作天然橡胶凝聚剂；在染料工业中可制造吖啶染料：
吖啶绿、吖啶橙、吖啶黄等酸性染料；在印染上可制造毛织物染色的还原剂及染色的补助剂等；在造纸工业中用于硫酸盐纸浆生产、纤维和纸张的染色剂、处理剂及增塑剂；在食品工业用于酿酒工业的消毒，果汁等食品的保藏。
医药工业：
主要用于合成冰片、氨基吡啉，合成樟脑、咖啡因、撒利、安乃近、维生素B1、医药消毒剂、风湿症的擦拭剂。
其它：
在畜牧业中作防腐剂用于牲畜青贮饲料处理；用于食品保存剂；香料溶剂；新工艺合成胰岛素；电镀工业中取代盐酸和硫酸作钢板酸洗剂等。
2.1.2产品国内外市场供需情况的现状和主要消费去向
2.1.2.1产品国内市场供需情况的现状和主要消费去向
（1）我国从1959年开始采用甲酸钠法生产甲酸，至今已有40余年的历史，绝大多数生产厂仍采用老工艺—“甲酸钠法”，工艺落后，成本高、污染严重，生产能力小，一般在1000~3000t，1995年底以前产量约30000t。
目前我国甲酸生产能力超过15万吨/年，历史最高峰时期生产厂家近60家，最大生产能力的是肥城阿斯德化工有限公司，生产能力达到100000t/年以上，国内主要生产厂家列表。
表2—3我国甲酸主要生产厂（单位：
t/a）
序号
生产厂家
生产能力（产量）
备注
1
肥城阿斯德化工有限公司
100000
甲酸甲酯法
2
天津市有机合成厂
5000（3300）
3
黑龙江牡丹江银溪化工总厂
2000（1504）
4
河北省石家庄市化工十三厂
2000（1019）
5
河南新乡豫北化工厂
1000（490）
6
湖南省株洲有机化工厂
2000（1500）
7
衡阳市有机合成化工厂
2000（1171）
8
四川省什邡磷化工厂
1000
9
山西省原平化工有限公司
5000（3176）
10
长寿化工总厂重庆分厂
1000（733）
11
江西樟树磷肥厂
1000
12
江苏省徐州溶剂厂
1000
13
山东省淄博市淄川化工厂
1000
14
山东临沂市化工厂
1000
15
新安江化工厂
10000
16
扬子石化（扬巴一体化工程）
50000
合计生产能力
165000
甲酸甲酯法
（2）甲酸装置的生产能力和产量
我国大多数甲酸生产装置采用甲酸钠法，劳动条件差，污染严重，加之生产能力较小，最大单装置只有5000t/年，有的装置面临关停并转的局面，因而造成甲酸产量较小，严重影响我国甲酸工业的发展，山东肥城阿斯德化工有限公司甲酸装置生产能力较大，现实际生产能力已达10万吨以上，为亚洲最大甲酸生产装置。
1996年由于山东肥城阿斯德化工有限公司甲酸装置投产，我国甲酸生产能力有了较大幅度的增长。
（3）甲酸的主要消费去向和消费量
我国历年甲酸的消耗逐年上升，1990年消耗量约1.8—2.0万吨，1995年达2.5万吨，1998年达4.8万吨，1999年达8.4万吨，2000年为10.0万吨。
我国甲酸主要用在医药工业、化学工业、农药、轻工业、橡胶行业及其它部门。
甲酸在医药工业中，主要用于生产咖啡因、安基比林、VB1、安乃近等，1998年医药系统消耗甲酸30000吨，2000年达50000吨。
甲酸在化学工业中主要用在二甲基甲酰胺（DMF），甲酰胺、橡胶助剂、农药等方面。
DMF则主要用于医药、合成革、农药、无纺布、聚氨酯等方面，其中医药占50%，合成革和聚氨酯占38%，农药占12%。
甲酸在农药工业上用于生产三环唑和粉锈宁等产品，但三环唑市场已出现疲软，1995年消耗5000吨左右，1998年6500吨，2000年消耗13000吨。
橡胶行业消耗甲酸主要用于防老剂和凝聚剂，1985年用量约2400吨左右，特别是农业部要求推广甲酸代替醋酸作凝聚剂，甲酸在此领域内消耗将极为可观，2000年消耗在9000吨。
在甲酸的国内消耗领域中，皮革加工、织物印染、青贮饲料和谷物防霉等方面的应用才刚起步。
随着我国对环保的高度重视，甲酸在皮革、印染等行业的应用将会因其加工质量高，环境污染小等突出优点而被广泛认同，市场前景十分可观。
在西欧用酸产量的45%用于青贮饲料，随着我国畜牧业的大力发展，甲酸在青贮饲料及农作物的贮藏剂、防霉剂将有较大的潜在市场。
2.1.2.2产品国外市场供需情况的现状和主要消费去向
（1）国外甲酸工业概况
目前世界上甲酸生产能力达60万吨/年，产量48万吨/年，主要分布在欧洲，德国DASF公司生产能力最大，生产能力达19.3万吨，其余分布在俄罗斯、美国、日本及东南亚、南亚等少数国家。
大部分厂家采用甲酸甲酯法，部分厂家采用轻油氧化法，丁烷氧化法，少数采用甲酸钙法和甲酸钠法。
自80年代至今生产能力增长率9%，产量增长率7.7%。
世界上最大的生产厂家是BASF公司、BP化学公司和凯米拉公司等三家公司。
世界主要甲酸生产厂家列于表2—4。
表2—4世界主要甲酸生产厂家
国别
生产公司
地址
能力
（万吨/年）
备注
美国
Calancse
Pampa,Texas
2.04
丁烷氧化法
英国
BPChemicals
Hull
5.5
轻油氧化
德国
ChemischeWerk
HulsBASF
Marl
Ludwigshafen
1.0
19.3
甲酸甲酯法
意大利
PerstorpSPA
PolioliSPA
Castellanza
Vercelli
0.7
1.0
甲酸钙法
甲酸钠法
挪威
NorskILydro
Porsgrunn
1.1
甲酸钙法
芬兰
Kemirachemical
Oy
Oulu
4.8
甲酸甲酯法
俄罗斯
S.KirovWorks
Tcechmashimpor
Ycravan
Saratov
Lesogorsk
1.0
4.0
4.0
轻油氧化
甲酸甲酯法
甲酸甲酯法
印度
GujaratNarmada
ValleyFertilizer
PerijarChemicals
KralaAcids&
Chemicals
Ankeswar
Bharuch
0.5
0.11
0.14
日本
大赛璐
旭化成
大分
大阪
0.55
0.65
印尼
W.Jave
1.0
甲酸甲酯法
韩国
KorcaFertilizer
0.55
甲酸甲酯法
马来西亚
ASidkensdmBhd
Jenka
2.0
甲酸甲酯法
（2）各国甲酸生产能力情况如表2—5所示
表2—5各国甲酸生产能力
国别
生产能力万吨/年
德国
22.4
芬兰
5.4
前苏联
5.3
美国
4.5
马来西亚
2.4
中国
15.0
印度
2.0
日本
1.5
印尼
1.2
韩国
0.6
其它地区
13
美国甲酸用途分配比例：
橡胶化学品14.9%、医药14.1%、催化剂12%、皮革9%、增塑剂9%、织物印染8%、季戊四醇及三甲基丙烷，其它占22.1%。
西欧甲酸用途分配比例：
青贮饲料45%、橡胶化学品和皮革各占18%、医药10%、织物印染9。
日本甲酸分配比例：
织物印染和医药各占30%，皮革25%，出口占15%。
美国及西欧甲酸用途见表2—6。
东南亚地区的甲酸主要于天然橡胶的凝聚剂。
表2—6美国及西欧甲酸用途分配
美国
西欧
用途
消耗比例%
用途
消耗比例%
橡胶化学品
14.9
青贮饲料
45.0
医药
14.1
橡胶化学品
18.0
催化剂
12.0
皮革
18.0
皮革
9.0
医药
10.0
增塑剂
9.0
织物印染
9.0
织物印染
8.0
季戊四醇及三甲基丙烷
10.9
其它
22.1
合计
100
合计
100
2.1.3近几年产品进出口情况
甲酸是我国传统出口化工产品之一。
其中80%出口日本、东南亚各国，12%出口到欧洲，其余是大洋洲。
1992年至1994年每年出口均接近10000吨，1995年出口7594吨。
1996年至1999年，由于亚洲金融危机的影响，我国甲酸出口量下降，在5000至7500吨之间。
2006年出口量接近30000吨。
我国甲酸历年出口情况见表2—7。
表2—7我国甲酸历年出口量（吨）
年份
进口量
出口量
1992
—
9519
1993
—
9854
1994
—
10133
1995
—
6195
1996
—
4383
1997
1152
5015
1998
3339
5632
1999
6355
7507
2000
9568
9950
甲酸出口量徘徊不前的一个主要原因是众多厂家生产厂家仍采用甲酸钠法，生产成本高、质量差，不能满足国外用户的要求。
随着亚洲经济的复苏和中国WTO的加入，预计甲酸出口将迅速增长。
2.1.4产品的销售预测、竞争能力和进入国际市场的前景
本装置采用CO羰基化制甲酸甲酯、部分甲酸甲酯作为产品售往境外，其余部分甲酸甲酯水解制甲酸产品。
由于装置规模大，技术先进，除少部分设备引进外，大部分装置国产化，因而投资较低，用该法生产的甲酸原料来源广，生产成本低，产品质量好，三废污染少，因而具有较强的竞争能力。
另外，肥城阿斯德化工有限公司目前已设有专门的营销公司，长期以来负责公司产品的销售工作，已在全国各地建立有办事处，对于公司的各种产品已制定了全方面的营销战略方针。
在该营销公司工作人员的努力下，公司的产品已销往全国各地，并出口到美国、南韩、日本等30多个国家和地区，其出口量占全国总出口量的80%以上。
该营销公司完全可以承担本项目产品的营销任务。
但是今后甲酸市场为竞争仍是相当激烈。
例如韩国、印度新建甲酸装置除满足本国需要外，尚有余量出口，俄罗斯的甲酸装置也是以出口为重要目标的，因此生产厂家要强化管理，节能降耗、生产优质、价廉的产品才能在竞争中立于不败之地。
2.2产品价格的分析及变化趋势
2.2.1国内、外产品价格的现状
我国甲酸价格与国际市场价格息息相关，1993年初市场价格为4000元/吨，1994年初升至4800元/吨，1995年为5300元/吨，1996年为6000元/吨，1996年以后因为东南亚等地发生金融危机，导致全球经济疲软，受国际甲酸价格下跌的影响，我国甲酸价格亦有下降趋势，甲酸价格下降至3500—3800元/吨，是近几年的最低点。
目前，随着国内及全球经济的复苏，甲酸的销售已回升至3800—4500元/吨（92—95%的甲酸售价在4500—5500元/吨）。
国外1996年产85%甲酸的价格一直在650—800美元/吨之间波动，1996年后，东南亚等地发生金融危机，化工产品价格滑落较快，部分影响了甲酸的国际市场价格。
目前国际上甲酸（85%）的价格为500—550美元/吨。
随着东南亚经济形势的好转，甲酸的价格还有可能进一步攀升。
2.2.2本装置产品价格的确定
产品甲酸的价格按近期《中国化工信息》等国内价格资料及厂家提供的信息，其售价3400—4000元/吨，考虑今后国内外甲酸装置规模扩大后，市场竞争力度增加，价格有下降的趋势，为此本装置甲酸财务评价价格定为3800元/吨（含税价）。
3.产品方案和生产规模
3.1产品方案
本装置以甲酸甲酯为原料，采用甲酸甲酯法生产甲酸，最终产品为甲酸。
原料甲酸甲酯由现有装置改造供应。
3.2生产规模
本次扩建的生产规模为万吨/年。
3.3产品质量目标
甲酸产品质量应达到GB2093—96中一级品标准（参见表2—1）。
4.工艺技术方案
4.1工艺技术方案的选择
4.1.1甲酸生产工艺历史
1855年Berthelat以一氧化碳和氢氧化钾为原料制备甲酸获得成功，到1936年Gay—Lussal在试验室用草酸制得甲酸，使之成为了早期生产甲酸的工业方法。
1952年美国Celanese公司建成丁烷液相氧化生产醋酸并副产甲酸的生产装置，继后英国BP公司又开发了轻油氧化生产醋酸副产甲酸的工艺技术，世界各国竞相建厂，在70年代成为国外生产甲酸的主要方法。
随着美国孟山都公司甲醇低压羰基合成醋酸工业化后，丁烷（或轻油）液相氧化法生产醋酸并副产甲酸已无发展前途，导致美国和日本等一些丁烷（轻油）氧化装置相继停产。
德国BASF公司首先提出由甲醇羰基化合成甲酸甲酯专利，该专利随后发展成为甲酰胺法。
该法有一定技术特色，曾建有5万吨/年生产装置，但生产成本太高。
1980年德国BASF公司已淘汰了此法。
甲酸钠法是生产甲酸的传统方法，在世界各地建有小型装置，我国绝大多数甲酸生产企业采用该法，但该法劳动条件差，污染严重，许多先进的工业化国家已淘汰了此法。
只有当考虑综合利用装置副产物（如季戊四醇生产时副产甲酸钠）时，才考虑采用此法。
70年代中期，美国Leonard、SD—BethlechemStell公司和德国BASF公司均开发成功甲酸甲酯生产甲酸新工艺，Leonard公司和BASF公司于80年代初先后实现了工业化。
Leonard公司在1981年10月在芬兰奥鲁建成投产第一套20000吨/年甲醇羰基化甲酸工业装置。
BSAF公司也把德国路德维希港的甲酸装置生产能力由10万吨/年扩大到18万吨/年。
80年代中期苏联采用强酸型阳离子交换树脂催化水解工艺建成了甲酸甲酯法工业生产装置，该装置建设在萨拉托夫（Sarator），生产能力5万吨/年，工艺技术由乌克兰鲍里斯拉夫（Bolislar）的Syntex研究院开发，由德国沙土基达（Salzgitter）公司建设。
甲酸甲酯法的工艺具有产品成本低，质量高，无污染等特点，是当今最先进的技术，成为甲酸的主要生产工艺路线，近年来韩国、印度、挪威等国纷纷采用此法建厂，Staloil公司与conoco挪威公司联合投资，计划在挪威的Tjeldbergonolen,Aure建设一套以天然气为原料的年产8万吨甲酸的生产装置。
4.1.2国内外工艺技术概况
4.1.2.1国外工艺技术概况
国外生产甲酸有四种工艺路线，即甲酸钠工艺、丁烷（轻油）液相氧化工艺，甲酰胺工艺和甲酸甲酯工艺。
（1）甲酸钠工艺：
甲酸钠工艺过程包括合成、蒸发、浓缩、分离、酸化、蒸馏和冷凝等工序。
一氧化碳加压至1.49-1.69MP，进入反应器，在180-200℃下与烧碱溶液反应生成甲酸钠溶液，经蒸发、浓缩、分离得到甲酸钠结晶，再入酸化器与硫酸反应生成甲酸和硫酸钠。
经蒸馏获得85-90%的甲酸。
按一氧化碳计，甲酸收率为90-95%
甲酸钠工艺消耗烧碱和硫酸，成本高，副产硫酸钠不能完全回收，造成污染，而且产品质量较差（含有不易去除的氯和硫杂质），国外大部分甲酸生产厂家均淘汰了此法。
不过该工艺简单，原料易得，在发展中国家仍占有一席之地。
（2）丁烷（轻油）液相氧化工艺
该工艺包括反应、分离、回收、脱水和共沸蒸馏工序。
该工艺是80年代前生产甲酸的主要方法，轻油氧化后同时生产醋酸和甲酸等，甲酸收率为醋酸收率的10%。
美国孟山都公司开发成功甲醇羟基合成醋酸工艺后，大大降低了醋酸成本，使丁烷（轻油）液相氧化工艺受到很大冲击，不少装置相继停产，到目前为止，该工艺在甲酸生产中仍占有20-30%的比例，只是发展该工艺的可能性不大。
（3）甲酰胺工艺
该工艺包括甲酸甲酯合成，甲酸甲酯胺化和甲酰胺酸解等工序。
甲酸甲酯产率按甲醇计为98%，按一氧化碳计为95%，甲酰胺产率按甲酸甲酯计为93%，该工艺是70年代欧洲甲酸生产的主要工艺，工艺流程较长，用料复杂，导致甲酸生产成本高，80年代初，该工艺即被淘汰。
（4）甲酸甲酯工艺
该工艺是从70年代初开发的甲酸生产新工艺，可分为四种，即Kemira-Leonard（简称K-L工艺）、Bethlehem.Stell、BASF和USSR工艺。
K-L工艺
K-L工艺由美国Leonard公司开发，1981年首次在Kemira公司实现大规模工业生产。
Kemira-Leonard（K-L）工艺由美国Leonard公司开发，1981年首次在Kemira公司装置上应用，实现大规模工业生产。
该工艺使用的一氧化碳要求浓度达到94%以上，其中水含量低于20ppm，二氧化碳含量不大于200ppm硫化氢含量低于20ppm。
甲醇经分子筛吸附装置除去微量水，即甲醇中水含量低于0.2%，甲酸甲酯反应的专用催化剂为甲醇钠和特殊添加剂，现场配制。
K-L工艺分为甲酸甲酯反应与蒸馏，水解反应与甲酸分离，甲酸提浓三个工序。
在专用催化剂存在下，甲醇和一氧化碳在反应器内于中等温度和压力下发应生成甲酸甲酯，而后送入甲酸甲酯蒸馏塔内分离，塔顶获得甲酸甲酯，送入水解工序；塔底未反应的含少量催化剂的甲醇送回甲酸甲酯反应器，失活的催化剂用结晶分离法除去。
水解反应系统为两级反应系统。
第一次为水与甲酸甲酯预混，并生成少量甲酸作为自催化反应催化剂。
第二级为水解部分，为了减轻甲酸分离塔负荷，把含甲酸、甲醇、甲酸甲酯和水的四组分水解反应混合物先入闪蒸塔，使大部分未反应的甲酸甲酯迅速冷却保持液体状态，气相循环至水解反应器；液相送入甲酸提浓塔，而塔顶馏分甲醇和甲酸甲酯混合物送至循环塔分离，分离出甲醇返回甲酸甲酯反应
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