化工设计可行性计划书

可行性研究报告组名：SPD口号：不求最好，但求更好队长：邵欢欢队员：沈艳潘杨梦戴跃东周杰吕静思日期：2012年5月20日目录第一章总论1.1项目性质…………………………………………………………………………11.2研究工作依据……………………………………………………………………11.3项目概况…………………………………………………………………………11.4建设规模…………………………………………………………………………11.5建设意义…………………………………………………………………………21.6效益概述…………………………………………………………………………21.7主要研究范围……………………………………………………………………2第二章市场分析2.1产品消费结构分析………………………………………………………………32.2助剂………………………………………………………………………………42.3产品市场分析和供求预测………………………………………………………5第三章原料路线3.1醋酐合成方法……………………………………………………………………73.2来料路线…………………………………………………………………………8第四章工艺技术及方案选择4.1醋酸甲酯羰基合成法…………………………………………………………104.2醋酸热裂解法…………………………………………………………………104.3乙醛氧化联产法………………………………………………………………10第五章财务分析5.1固定投资………………………………………………………………………115.2产品生产成本…………………………………………………………………115.3产品市场售价…………………………………………………………………145.4经济效益和投资回收期………………………………………………………14第六章环境保护6.1产品醋酐可能造成环境影响…………………………………………………156.2环保措施………………………………………………………………………16第七章消防安全措及劳动保护7.1消防安全………………………………………………………………………177.2劳动保护………………………………………………………………………18第八章参考文献第一章总论1.1项目性质联合化工总厂新建1万吨/年醋酐分厂1.2研究工作依据1、《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》。2、南京南京化学工业园的环境、自然、社会、经济方面的有关资料。3、国家和地区税收、建设等有关法令、法规。1.3项目概况新建分厂采用醋酸甲酯羰基化法合成符合标准的醋酐并副产乙酸。以甲醇和醋酸为原料，使用铑系催化剂（见络合催化剂），以铬的化合物作助催化剂，羰基化生成醋酐。1.4建设规模近年来，国内醋酐的表观消费量不断增加，2001年表观消费量只有155kt，2006年增加到238kt，比2005年增加约8．7％，2001—2006年需求量的年均增长率约为9．0％，其中醋酸纤维素(二醋酸纤维素、三醋酸纤维素和混合纤维素)对醋酐的需求约占总消费量的44．1％，医药行业的需求约占12．6％，其他方面的消费约占43．3％。由于国内醋的消费增长较快，产量依然不能满足需求，因此每年都需要进口。2003年进口量为51．3kt，2004年达到65．3kt，创历史最高记录。随着国内产量的增加，进口量有所减少。2005年进口量为54．3kt，2006年为50．2kt，2007年l一6月份进口量为18．9kt。1994年以前，国内醋酐主要用于医药行业。自1994年江苏南通醋酸纤维公司开始生产醋酸纤维以来，醋酐的消费结构开始发生变化，醋酸纤维成为醋酐最主要的消费领域。由于受成本较低的聚酯纤维的影响，国内纺织市场对三醋酸纤维的需求量不大。目前，纺织品出口的三醋酸纤维主要依赖进口。随着国际市场纺织品配额的放开，国内三醋酸纤维的用量有一定的增长。我国是世界上最大的香烟生产和消费国，卷烟产量位居世界之首。目前国内用于生产香烟过滤嘴的二醋酸纤维大量依赖进口。国纤维素的生产厂家主要有江苏南通醋酸纤维厂、日本大赛璐(西安)公司等，总生产能力约为90kt／a，每年的消费量在160kt以上，生产能力无法满足需求，还有很大一部分依赖进口。目前有一些地区如山东淄博、重庆等在招商。可以说，香烟过滤嘴将是国内未来醋酐最具有潜力的市场，预计2011年烟用纤维对醋酐的需求量将达到250kt以上。综合考虑，我们决定生产1万吨/年的醋酐。1.5建设意义醋酸裂解法和醋酸甲酯羰基化合成法是目前生产醋酐最常用的方法，其中醋酸裂解法投资较大，原料费用和公用工程消耗较高，因而生产成本较高。同样规模醋酐生产装置的投资，醋酸甲酯羰基化合成法仅为醋酸裂解法的60％，因此，醋酸裂解法必将被醋酸甲酯羰基化合成法取代。针对此情况，应考虑醋酸和醋酐发展相结合，采用甲醇和醋酸的一氧化碳羰基化合成法工艺技术，主要原料采用煤或天然气通过C．化学路线，合成气制甲醇，甲醇和一氧化碳羰基化合成醋酸和醋酐联合产品。加强对醋酐的市场开拓和对羰基化合成催化剂的开发研究，开发先进的羰基化合成醋酸／醋酐联产装置，以提高国内醋酐工业的整体水平。1.6效益概述1.6.1项目投资及资金来源项目总投资为2000.00万元。其中固定资产投资为1409.93万元，从中国建设银行贷款37.45%，其余由自有资金注入。1.6.2经济评价投资利润率为48.45%，投资利税率为63.82%，静态投资收益率为34.89%，投资回收期为4.5年。1.6.3建设周期由于施工难度以及建设过程中时间安排和干扰因素的存在，本厂拟定建设周期为两年。1.7主要研究范围乙酸及甲醇市场分析生物质及煤路线建厂条件和厂址选择项目效益分析第二章市场分析2.1产品消费结构分析醋酸酐是一种重要的有机化工原料，化学性质非常活跃，主要用于制造醋酸纤维素[11、香烟过滤嘴、塑料、电影胶片，也广泛应用于有机合成中间体、医药、染料、增塑剂、香料、聚氨酯、乙酰化剂、柴油改进剂、淀粉改性剂和酯化剂、橡胶磺化剂、食品添加剂。我国醋酸酐生产及消费格局目前已发生重大改变，2005年以前以吉化公司电石厂10万t，a醋酸酐装置为龙头，主要以千吨级为主的20余套生产装置。随着南通酸纤维厂醋酸酐装置的不断产，以及2008年Celanese南京100kt／a醋酸酐装置开车投产，山东在建100kt／a醋酸酐装置，我国醋酸酐消费趋于饱和，下游品开发及消费不足，消费结构逐渐从进口转向出口，千吨级装置逐渐停车被淘汰。随着我国醋酸酐产量提高，制造成本和运输成本下降，因此，加大高附加值下游产品的开发与应用，加快乙酸醋酐氯化法氯乙酸技术推广，优化我国醋酸酐消费结构，推动我国醋酸酐消费需求，这是我国醋酸酐及衍生物产业发展的良好机遇。2.1.2塑料工业醋酸酐主要用于生产醋酸纤维素塑料，如一醋酸纤维素酯、二醋酸纤维素酯等；醋酸纤维素酯大多用于香烟过滤嘴、电影胶片、各种滤膜、印刷工业制版等。南通醋酸纤维厂以生产醋酸酐、醋酸纤维素酯为主，主要供应珠海和昆明过滤嘴生产厂，也是我国最大的醋酸酐消费方向。2.1.3医药工业在医药工业上，醋酐与水扬酸反应可制备阿斯匹林(乙酰水扬酸)，还可以制造解热药剂非那西丁及扑热息痛、地巴唑、呋喃西林、呋喃生酮、甲基睾丸素、黄体酮、安茶碱、维生素Bl、维生素B6以及痢特灵等。由于医药行业竞争激烈，再加上进口、合资企业的冲击，我国醋酸酐在医药工业的消费及发展均不旺。2.1.4香料行业醋酸酐主要用于生产香豆素、乙酸龙脑酯、葵子麝香、乙酸柏木酯、乙酸松香酯、乙酸苯乙酯、乙酸香叶酯、乙酸松香酯等。2.1.5染料行业醋酸酐主要用于生产各种分散染料，如分散深蓝HGL、分散大红S-SWEL、分散黄棕S-2REC等。2.1.6其它行业醋酸酐在其它行业的应用也有突破性进展，例如无锡化工集团建成的醋酐法氯乙酸生产装置。氯乙酸是一种重要的精细化工产品，主要用于农药、医药、染料、甘氨酸的合成等。醋酐法氯乙酸新工艺路线，具有“三废”排放少，大大减轻劳动强度，降低能耗，改善工作环境等优点。此外，醋酸酐还可用于制备麻醉剂海洛因、橡胶改性剂和RDX炸药，并用于生产高级塑料增塑剂(环氧乙酰蓖麻酸甲酯)和光刻胶原料桂批酸等，用途十分广泛。醋酸酐衍生物研究进展有机合成中间体通过碘化苯直接与26％～30％的过氧化氢溶液和醋酸酐反应，合成了二乙酸亚碘酰苯，该反应避免直接使用较高浓度的过乙酸，且操作简单方便，产物二乙酸亚碘酰苯产率为71％，纯度高。同时也可不必分离出二乙酸亚碘酰苯直接加入对甲苯磺酸反应，得到羟基对甲苯磺酰氧碘基苯。二乙酸亚碘酰苯和羟基对甲苯磺酰氧碘基苯都是重要的有机合成中间体，可以合成许多化合物一亚砜、Ot一羟基酮等。以固体酸Zr(SO。)：·4H：O／SiO：为催化刺，用醋酸酐和苯甲醛为原料合成了l，l二乙酸酯，收率为94％，操作简便、反应时间短、产率高，催化剂活性高、价廉易得、不易中毒。1，1二乙酸酯在有机合成中作为醛基的保护团以及作为有机合成中间体得到广泛的重视。2.2助剂以硝酸一醋酸酐混合物为环己醇的硝化剂合成硝酸环已酯，硝酸的摩尔含量在50％以下，反应温度30℃左右，产品收率可达90％，纯度98％以上。硝酸环己酯是一种有效的柴油十六烷值改进剂。用浓硫酸和醋酸酐与三元乙丙橡胶反应制备了磺化三元乙丙橡胶离聚物，有效提高了橡胶极性，解决了粘合性差的问题。磺化反应的最佳条件：加(浓硫酸)=3．5％，胶液质量浓度为(50～70)×10弓g／mL，常温磺化30min；未磺化的三元乙丙橡胶粘合剂的剥离强度远低于磺化的三元乙丙橡胶粘合剂的剥离强度。用磷酸做催化剂，醋酸酐做酯化剂，聚醚与醋酸酐的摩尔比为1：0．85，酯化、脱小分子时间4．5h，酯化温度110～115℃，得到不饱和110R聚醚。产品在泡沫稳定剂、皮革流平剂等应用领域使用效果好，各项理化指标明显优于未封端聚醚与硅油加成的产品。2.2.1淀粉改性剂、酯化剂、酰化剂以醋酸酐为改性剂合成了酯化变性淀粉，产品淀粉的粘度稳定性好、粘着力强，可以用作造纸工业的施胶剂；该变性淀粉还具有成膜性好，膜柔软、光亮，浆膜的力学性能高等特点，可以广泛很大的不同；另一方面，醋酸乙烯酯对比醋酸酐作为酯化剂，其酯化淀粉的粘度更高，糊化更容易，而且热糊稳定性更好，反应条件容易控制，更适合于工业化生产。以淀粉和醋酸酐为原料，制备了低取代度醋酸酯淀粉，广泛应用于食品、纺织、医药、日化等领域。反应的最佳条件：淀粉与醋酸酐的质量比为16：1，pH值8．0～8．4，反应温度25～30℃，反应时间lh，得到的产物彬(乙酰基)=0．96％，取代度为0．037。以醋酸酐为乙酰化剂、NaOH为催化剂、Na：SO。为膨胀抑制剂，用木薯原料制备了低取代度木薯淀粉醋酸酯。最佳工艺条件：反应温度2l℃，反应时间120min，木薯淀粉浓度45％，Na2SO。用量2％，醋酸酐用量6％，得到的产物乙酰基含量为1．68％，取代度为0．0643。2.2.2染料以醋酸酐、玫红酸为原料，采用加热回流法合成了玫红酸三乙酸酯，合成的最佳反应物m(玫红酸)加(醋酸酐)／m(冰醋酸)／m(醋酸钠)／m(锌)=1：28：9：1．37：1，在1200C下回流反应2．5h，玫红酸三乙酸酯的产率达54．6％。玫红酸属于羟基三苯甲烷染料，主要在分析化学中用作指示剂。2.3产品市场分析和供求预测2.3.1国外市场分析2009年世界醋酐生产能力为251.5万t/a，见表1，生产装置主要集中在北美、西欧和亚洲地区，这3个地区的合计生产能力达到251.2万t，占世界总生产能力的99.9%。美国是世界上最大的醋酐生产国，生产能力为102.1万t/a，占世界总生产能力的40.6%。2009年，美国Eastman化学公司是世界上最大的醋酐生产厂家，生产能力为81.6万t/a，占世界总生产能力的32.4%；其次是日Daicel化学工业公司，生产能力为28万t/a，占世界总生产能力的11.1%；南通醋酸纤维有限公司排名第3，生产能力为20万t/a，占世界总生产能力的8.