电石乙炔催化法年产一万吨三氯乙烯生产装置预可行性论证报告文档格式.docx
- 文档编号:16363510
- 上传时间:2022-11-23
- 格式:DOCX
- 页数:23
- 大小:40.39KB
电石乙炔催化法年产一万吨三氯乙烯生产装置预可行性论证报告文档格式.docx
《电石乙炔催化法年产一万吨三氯乙烯生产装置预可行性论证报告文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电石乙炔催化法年产一万吨三氯乙烯生产装置预可行性论证报告文档格式.docx(23页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
²
其中生产装置1万m²
.
4、生产工艺:
乙炔气相催化法
5、技术引进:
锦西化工研究院。
6、定员:
280人
7、总投资5914万元
其中固定资产投资4914万元,流动资金1000万元
8、资金筹措
固定投资贷款3300万元,自筹1000万元
流动资金贷款700万元,自筹300万元。
9、销售收入(贷款归还后,下同)5500万元
10、总成本费用4069万元。
11、销售税金及附加:
445.5万元
12、所得税前利润:
985.5万元
13、所得税:
328.5万元
14、公积金:
65.7万元
15、可分配利润:
591.3万元
16、总投资利税率:
24.2%
17、总投资利润率:
16.67%
18、财务净现值:
(I=12%)1873.11万元
19、内部收益率18.64%
20、投资收回期5.84年
第二章市场分析
2-1、产品概述
三氯乙烯是一种无色、稍有甜味的挥发性液体,是溶解能力极强的的溶剂,通常条件下不燃,因其沸点适中,蒸汽压力高,稳定性强,适合于气洗操作,在工业上用于金属清洗(脱脂彻底)和纤维脱初油脂。
利用其溶解力强的特性,常用于清除难以清除的污垢,如半硬化的清漆、涂层抛光剂、较厚的助焊剂。
也用于萃取剂、溶剂和低温导热油介质。
作为原料中间体可用于四氯乙烯、氯乙酸、二氯乙酰氯、八氯二丙醚,HCFC-123、HCFC-124、HFC-134a等。
三氯乙烯性能优异、用途广泛,无论作为中间有机溶剂还是终极产品,在我国均有良好的市场前景,属市场短缺、需求发展的氯代产品。
我国三氯乙烯生产目前全部采用电石法路线,大多数企业生产采用皂化法工艺,污染严重,在环保日渐受到重视的情况下,以受到越来越大的压力。
在国外,随着石油工业化的发展,70年代已经淘汰的能耗高的电石法,而利用轻烃、氯代烃以及氯化残液生产三/四氯乙烯。
我国尚未开发出类似的生产工艺,且原料很难收集和采购,这些成为影响我国三氯乙烯生产技术进步和产不足需的重要因素。
改革开放以来我国能源价格以上涨10倍左右,对高耗能产品冲击力很大,东部沿海地区的高耗能夕阳工业开始了关停并转的历史历程。
像乌海这样的适合发展高耗能产业的低能源价格区,已非常罕见。
电石乙烯法三氯乙烯国内技术已经成熟,气相催化法新工艺三废量少,是乌海建厂可以考虑选择的生产工艺。
电石乙烯法生产工艺生产的主要原料是电石和氯气,都是能源消耗高的产物,其生产成本主要取决于电石成本和氯气分摊的成本。
电力价格是影响生产成本的主要因素,次要是焦碳和煤的价格。
乌海氯-电石-PVC联合化工企业,自备电站(内蒙古乌达发电厂)发电成本仅0.11元/度电,液氯外销价格暂定1200元/吨,电石外销价1800元/吨,即使按不依托拟建企业进行效益测算,这样的原料价格也具有明显的优势。
因此,采用电石乙烯法生产工艺在这一特殊地域是适宜的。
2-2、国外市场现状及预测
从六十年代到七十年代初,三氯乙烯产量达到历史最高水平,由于对毒性的认识和应用水平的提高,八十年代中期产量开始下降,部分功能大有被1.1.1-三氯乙烷取代之势,1987年“蒙特利尔议定书”中指出,1.1.1-三氯乙烷为破坏大气臭氧层物质,此后,其部分功能又将反被三氯乙烯逐步取代,加之三氯乙烯作为化工原料中间体的用量呈增长趋势,使需求量趋于稳定。
1997年世界主要国家和地区三氯乙烯供需情况及主要生产公司情况如下。
1997年世界上主要国家三氯乙烯生产能力(万吨)
国家和地区
生产能力
产量
进口量
出口量
表现消费量
美国
14.5
11.1
0.8
3.0
8.9
西欧
22.8
11.0
2.1
2.3
10.8
日本
9.5
7.9
0.2
2.7
5.4
世界主要三氯乙烯生产公司情况(万吨/年)
国家
公司
PpGIndustry
9.1
Dowchemical
5.5
法国
EifAtochem
5.0
德国
DowChemical
2.8
意大利
Enichem
英国
ICI
12.0
Asahi-pennchemicalcompany
KantoDenkakogyoCo.
3.5
Toagosei.Ltd
70年代,三氯乙烯是应用最广泛的金属脱脂清洗剂,当时用量占全部有机氯溶剂80%,由于环境污染问题而逐年减少,但对有严重污染的部件或铝制零件仍需要三氯乙烯作表面清洗剂。
随着1.1.1-三氯乙烷逐步禁用,以及三氯乙烯作为生产原料用量的快速增长,近几年世界三氯乙烯主要消费国用量已经回升。
美国、西欧、和日本三氯乙烯实际消费量(万吨)
1980年
1993年
1996年
9.7
4.6
8.1
21.5
11.4
6.5
5.3
6.1
在发达国家三氯乙烯主要用于金属清洗行业,其次是用作化工原料。
1996年美国、西欧和日本三氯乙烯的消费构成情况如下。
发达国家三氯乙烯消费构成情况(万吨)
金属清洗
化工原料
其他
总计
4.5
3.2
0.4
8.2
2.5
2.6
-
2-3、国内市场现状及预测
我国三氯乙烯生产起步较晚,70年代初期,锦化化工(集团)公司以乙炔为原料经过氯化、皂化首次生产三氯乙烯。
80年代由于国内经济的迅速发展,市场对三氯乙烯的逐年增大,国内生产不能需要,为扩大三氯乙烯的生产能力,1986年锦西化工研究所对三氯乙烯的皂化生产工艺进行了改进,在旧工艺进行了改进,在旧工艺的皂化塔后增加气提塔,将皂化塔釜出来的残渣、残液进行气提,使其中的氯化烃大部分被分离出来,以减轻对环境的污染,分别于1987年、1988年、和1989年在湖北河口化工总厂、江苏盐城电化厂和内蒙古呼和浩特化工厂建了三套三氯乙烯联产装置。
但对环境的污染仍为彻底消除,为了减少三氯乙烯生产对环境的污染,提高产品的收益率,扩大生产规模,1990年锦西化工研究院又开发出以乙炔为原料经氯化、气相催化脱氯化氢制三氯乙烯的新工艺。
1994年在银川建立了一套5000吨/年三氯乙烯的工业化生产装置,1997年无锡化工集团公司采用该工艺建设了1.2万吨/年的三氯乙烯生产装置。
我国三氯乙烯主要生产厂家情况见下表。
我国三氯乙烯主要生产厂家情况
生产企业
生产能力(T/a)
备注
锦化化工(集团)公司
5000
湖北老河口化工总厂
3000
已停产
江苏盐城电化厂
内蒙古三联化工股份有限责任公司
(呼和浩特化工总厂)
宁夏天元化学有限公司
无锡化工集团公司
1200
31000
三氯乙烯对各种油脂溶解能力强、表面张力小、粘度低、蒸汽压高、稳定性好,特别适合汽提操作,是C2有机氯溶剂中溶解力最强的一种,主要用于金属脱脂,其优点是对油、脂、焦油、润滑油等有较强的溶解能力、清洗效果好且经济。
由于溶解能力强,常用来除去难以清除的污垢,如半硬化化了的清漆、涂层的抛光剂、较厚的助焊剂等。
三氯乙烯用于钢铁制品电镀前的清洗,使用量仅次于烧碱。
主要优点是脱脂彻底,比用碱性性清洗剂快好几倍。
电子工业用三氯乙烯清洗重要部件,纺织工业用三氯乙烯从天然纤维、合成纤维以及玻璃纤维中脱除油脂。
三氯乙烯可还用作萃取剂和溶剂,溶解树脂橡胶和各种聚合物、配制不可燃的粘接剂等。
三氯乙烯也用作烃类聚合物、阻燃化学品、农药等的中间体及生产HFC-134a、HCFC-123、HCFC-124、HFC-125等氟里昂替代品的原料。
我国三氯乙烯主要用于金属部件、电子部件的脱脂、萃取溶剂、化工原料和纺织物干活领域,需求量增长很快,1998年我国三氯乙烯表观消费量为2.57万吨,2000年增加到4.2万吨,预计到2005年我国三氯乙烯需求量将达到5.5万吨左右.
我国三氯乙烯供需情况(单位:
吨)
年份
1990
4011
563
4574
1991
3543
1110
4653
1992
3474
4727
8201
1993
9379
6176
15555
1994
8202
7743
265
15679
1995
12681
9323
683
21320
1996
9764
9170
1336
17598
1997
13460
12181
487
25154
1998
13694
12324
316
25702
1999
14100
15038
130
29008
2000
14542
27196
87
41651
近几年三氯乙烯在金属部件和电子元件清洗市场发展迅速,有近50%的三氯乙烯用在彩电、冰箱、汽车、空调、精密机械及微电子等行业,用作金属部件、电子元件清洗剂,但人整个清洗剂市场来看,三氯乙烯的市场占有率还相当低,仅占石油系列溶剂的2.0%左右,和某些发达国家90%的市场占有率相比差距甚远.随着我国机械、电子工业的发展,在脱脂方面的应用将有较大的发展。
三氯乙烯作为化工中间体原料,目前国内已工业化生产的下游产品有四氯乙烯、六氯乙烯、二氯乙酰、HFC134a、八氯二丙醚等,用量已占三氯乙烯总消费量的20%左右。
以三氯乙烯为原料生产氟里昂替代品HCFC-123、HCFC-124、HFC-125和HFC-134a等,国内已有七、八个研究院所进行研究,并已取得较大进展。
我国从1991年起将HFC-134a的研制开发作为国家“八五”重点科技攻关项目,由西安近代化学研究所完成,并于1996年1月通过国家级鉴定,达到国际先进水平。
1998年西安首期规模200吨/年于是年底形成,二期工程1万吨/年能力计划于2001年投产。
目前国内HFC-134a的实际需求量近6000吨,预计到2005年需求量将达到1.7万吨以上,若全部国内生产,将需要三氯乙烯2.4万吨.2005年三氯乙烯作为化工原料的消费量将比目前水平有较大幅度的增加已成为必然趋势.
三氯乙烯作为溶剂、萃取剂,其消费量约占总消费量的15%左右,主要用于已内酰胺、农药、医药等方面。
以三氯乙烯作溶剂的农药有敌百虫、乐果等,是我国较为畅销的农药品种。
三氯乙烯用作医药中间体一甲氧基苯二酸酯的精制萃取剂,近几年也有较大增长。
三氯乙烯在我国的其它消费领域包括膨化剂、不饱和树脂涂料、约占5%;
干洗剂和冷冻剂等,约占10%。
这部分市场预计在今后萎缩。
综上所述,“十五”期间我国三氯乙烯国内需求量将达到5.5万吨左右。
我国三氯乙烯生产尚处于发展阶段,欲摆脱国外对我国三氯乙烯产品消费市场的垄断,实现以产顶进,既需要进行原料路线和技术路线转换,向以轻烃和含氯中间体为主要原料的生产格局过渡,也需要将电石法转移到低价位能源地区,实现低成本扩张。
2-4、产品价格分析
近几年,三氯乙烯国内市场价格有所下降,主要是受到俄罗斯等国家低价进口产品冲击所致。
1997年、1998年国产三氯乙烯市场价格分别为7300-7800元/吨、6500-7000元/吨,1999年进一步回落到6000-6500元/吨,2000年下降到6000元以下,降至5300-5800元/吨。
目前国内三氯乙烯市场价格在5000-5500元/吨。
本项目采用国内最先进技术,参照国内产品市场价格情况,同时考
虑本项目产品主要为下游HFC-134a装置配套的因素,确定三氯乙烯测算价格为5000元/吨。
第三章生产规模、产品方案及作业制度
3-1、生产规模
三氯乙烯耗氯量大,根据乌海氯碱工程的氯平衡情况,同时考虑为下游HFC-134a装置配套和三氯乙烯市场前景分析,本项目推荐生产规模为三氯乙烯1万吨/年。
装置规模和产品方案(单位:
t/a)
产品名称
装置规模
三氯乙烯
10000
副产品四氯乙烯
300
副产HCI
产品名称装置规模产量三氯乙烯10000吨,副产四氯乙烯300吨,副产HCI3000吨。
3-2、产品规格
本装置三氯乙烯产品质量将达到日本JISK-8666标准。
三氯乙烯产品质量标准(日本JISK-8666)
序号
指标名称
指标
1
外观
无色透明
2
比重(20/20º
C)
1.464-1.472
3
折光指数
1.477-1.479
4
水分
0.01%以下
5
酸度
0.001%以下
6
碱度
7
不挥发物
8
含量
99.5%以上
3-3、作业制度
1、年作业300天。
2、日作业24小时,三班制,全年生产时数7200小时。
3、设备利用系数:
82.19%
4、日平均产量:
33.34吨。
5、小时产量:
1.38吨
6、服务年限:
本项服务年限15年。
第四章工艺技术及来源
4-1、工艺技术选择
三氯乙烯国内外的生产工艺就路线而言,可分为乙炔和乙烯/二氯乙烷法两大类,具体的生产工艺有以下几种:
1、以二氯乙烷或其他C2氯代烃委原料热氯化,联产三、四氯乙烯。
二氯乙烷在稍大于大气压的条件下,在高温下氯化生产不同的三、四乙烯,同时副产氯化氢。
通过调整氯气和二氯乙烷的比例,可增加某一产品的产量。
热氯化反应在流化床反应器中进行,副产品的氯化烃经蒸馏分离后返回氯化反应器循环使用。
美国DowChemical公司采用该工艺。
2、以二氯乙烷或其他C2氯代烃为原料氧氯化联产三、四氯乙烯使用金属氧化物催化剂,以二氯乙烷、氯气、氧气(或乙烯、氯化烃和氧气)为原料,在特殊设计的流化床反应器内氧氯化反应,根据烃类原料、氯化深度和反应条件控制的不同,可在较大范围内调整三、四氯乙烯的生成比例。
由于采用了氧氯化工艺,可以避免生成大量的氯化氢气体。
该工艺由美国PPG公司开发,有意大利、日本、英国等多个国家的公司购买了其专利。
3、以乙烯为原料先氯化生成四、五氯乙烷,再热解脱HCI生成三、四氯乙烯。
乙烯在110摄氏度和8个大气压下氯化,生成四氯乙烷和五氯乙烷混合物,该混合物在400-500摄氏度条件下裂解生成不同比例的三氯乙烷和四氯乙烯,副产的氯化氢用于其他生成过程。
此工艺由日本东亚合成化学开发,在日本使用较多。
4、乙烷皂化法
以无氺三氯化铁为催化剂,在减压状况下乙炔和氯气发生加成反应,得到四氯乙烷,四氯乙烷与石灰乳发应,生成三氯乙烯和氯化钙。
三氯乙烯与水共沸腾出,经蒸馏除杂后得到成品三氯乙烯。
该工艺技术简单,反应平稳,条件温和,原料和设备要求低,是最早实现工业化的工艺。
但每生产1吨三氯乙烯要副产5-8吨皂化废液,其中含有5%左右的氯化钙和相当数量的氯化烃类无法回收利用,造成很大的浪费和污染。
目前我国采用皂化法工艺的有锦化、呼化、盐城电化厂、老河口化工厂等。
5、乙炔气相催化法
锦西化工研究院针对皂化法氯化氢无法回收造成的环境污染问题,20世纪90年代开发了气相催化法工艺。
该工艺是将四氯乙烷气化后,在200-290°
C条件下,导入装有催化剂的固定反应器中。
脱除的氯化氢冷却后,用于其他生产过程或用水吸收制成工业盐酸。
上述生产工艺,皂化法因其污染问题属于淘汰之列,不予考虑。
石油化工路线,由于乌海地区无原料来源,因此无法采用。
乌海氯碱工程能提供廉价的氯气和电石,乙炔气相催化法条件适中,反映选择性高,三废量少,本项目推荐采用电石乙炔催化剂法工艺。
4-2、技术来源
锦西化工研究院较早开发并用于生产的乙炔氯化-皂化法三/四氯乙烯生产技术,由于污染严重,又开发了四氯乙烷、五氯乙烷相脱氯化氢生产三氯乙烯、四氯乙烯新工艺。
此工艺基本消除了三废污染。
国内目前已有宁夏天元化学有限公司和无锡化工集团公司采用锦西院催化法技术分别建成5000吨/年和1.2万吨/年的生产装置,运行情况良好.因此,本项目推荐采用锦西化工研究院开发的气相催化法生产工艺.副产的氯化氢经提纯后可在乌海氯碱工程中用于VCM合成,替代合成HCL,提高综合经济效益.
第五章主要原燃动力消耗及供应
5-1、主要原料、燃料、动力消耗
建议主要原材料、燃料和动力供应尽量依托乌海氯碱工程,不另外建设,提高经济效益。
主要原料用量
名称
规格
单位
单耗
年耗
电石
发气量300L/KG
0.7
7000
氯气
纯度99%
1.14
11400
催化剂
0.001
10
稳定剂
0.00033
3.3
偏碱
工业品
0.0005
公用工程消耗及用量
直流水
T
100
100万
动力电
KWH
60
60万
蒸汽
3.5万
氮气
少量
5-2、原料供应路线
1、电石:
由当地企业供应。
2、氯气:
由氯碱企业或金属钠厂供应。
3、催化剂、稳定剂:
由生产化工企业供应。
4、水:
有市自来水公司供应。
5、电:
由电力公司供应。
第六章总图运输及公用工程
第一部分:
总图运输
6-1、总图
厂址位置选在氯碱企业和金属钠厂附近,使用氮气输送。
厂区总面积3万m2,其中,生产装置1万m2,建筑面积8000m2,堆场10000m2,道路绿地1万m2.
6-2、运输
一、运输量统计
单位:
运进
运出
汽车
火车
管道
合计
辅料
50
四氯乙烯
HCI
煤
12050
23450
13300
二、运输计划
项目总运量36750吨,其中运进23450吨,运出13300吨.氯气通过管道输送,其余由火车、汽车运输。
三氯乙烯由桶装外运,或由火车专用罐车。
第二部分:
公用工程
6-3供电
一、用电负荷
本工程年用电量60万度,生产装置用电为一级供电负荷,其余为三级负荷。
采用双回路供电方式。
二、变压器选型
本项目用电量83KWH/时,选用SL-100/35变压器一台。
三、接地、接零及防雷
全厂变压器中性点接地,用电器金属外壳接零。
变压器接地体和避雷针接地体共用联网。
在变电室设有阀式避雷针,高厂房及烟囱端设避雷针。
6-4供排水
本工程用水量为100T/T产品,全年用水量100万吨,小时水量138m3,由市区自来水管网供给。
厂区内建蓄水池500138m3,建循环水池。
全厂水尽量循环使用,减少污水排量。
厂区雨水排放基于本地区集中降雨较为罕见,强度50mm/h的降水每三年出现的概率不过二次,且时间极短,加之厂址地层为沙质土,渗漏性好,因此不设专门装备供排放雨水。
污水排放见环境保护章节。
6-5供热(蒸汽)
生产过程中需蒸汽,生产、生活用热选用一台4吨蒸汽锅炉,热力平衡在可研中给定。
第三部分:
辅助工程
6-6堆场、库房
全厂堆场面积1万m2,用作贮煤及产品、原料卸区。
各类砖混库房1500m2。
6-7化验室
原料进厂、产品出厂及生产过程中质量监控需化验。
化验室土建60m2,设备10万元。
6-8办公、宿舍
办公、宿舍等用房为砖混结构,建筑面积1200m2。
第七章环境保护、工业卫生
7-1环境保护
本项目三废排放量及治理方案在可研报告中详细论述,并编制环境影响报告书,进行环境评价。
本装置原料氯气和乙炔反应生产四氯乙烷和少量五/六氯乙烷,在脱氯化氢反应器中均转化为三氯乙烯和四氯乙烯,未反应物料经分离系统处理后回反应系统循环使用,脱除的氯化氢送PVC生产车间。
本装置采用的环保措施包括:
装置内设置残液罐,收集所有有机氯残液,返回系统重复反应;
氯化氢吸收后的尾气用碱中和处理;
乙炔氯化喷射泵循环水微量乙炔,可酌情掺入其他循环水系统使用或外排;
脱氯化氢反应器的废催化剂每年10吨,基本无毒,焚烧处理或由锦西化工研究院回收再生;
乙炔反应器每年约有1.25万吨电石渣糊排出,主要成分为Ca(OH)2等,经压滤处理含水40%的电石渣干基后送水泥厂生产水泥。
7-2安全生产
一、工业卫生
生产中所用氯气有毒,危及人生命,因而在生产装置中严禁跑冒滴漏,车间应强化通风换气,操作人员应有防护措施。
二、消防与防爆
乙炔气易燃,生产车间火灾危险类型为甲级,车间耐火级别为一级,车间设计应有泄漏的措施。
7-3环保与安全生产投资
环保与安全生产投资总计500万元。
其中:
300万元含在工艺装置内,另有200万元用氯气监测、车间通风防护及消防装备,建筑费用用70万元,设备90万元
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电石 乙炔 催化 年产 一万吨 三氯乙烯 生产 装置 可行性 论证 报告