最新20万吨年煤制乙二醇生产装置建设汇总Word格式.docx
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其中聚酯是我国乙二醇的主要消费领域,其消费量约占国内总消费量的94.0%,另外约6.0%用于防冻剂、粘合剂、油漆溶剂、耐寒润滑油、表面活性剂以及聚酯多元醇等。
近年来,我国聚酯(包括聚酯纤维、聚酯树脂和薄膜等)的生产发展很快,2000年生产能力只有595万吨,2008年我国聚酯的产量约1730万吨,对乙二醇的需求量约636万吨;
2010年聚酯的产量将达到约1900万吨,届时对乙二醇的需求量将达到约665万吨。
加上在防冻剂以及其他方面的消费量,预计我国乙二醇的总需求量,2010年将达到约710万吨。
虽然我国乙二醇生产能力和产量增长较快,但仍不能满足国内聚酯等日益增长的市场需求,每年都得大量进口,且进口量呈逐年增长态势。
1995年我国乙二醇进口量只有20.54万吨,2000年进口量突破100万吨达到104.97万吨,2008年更是增加到486.72万吨,进口依存度高达72.26%。
2、项目建设的条件分析:
合江县位于四川南部边缘,地处四川、贵州、重庆三省市的交界处,因长江和赤水河在此汇合而得名。
合江是长江进出川的第一港口县,也是黔北物资通江达海的重要通道,是川、滇、黔、渝结合部的物资集散地和物流中心。
全县幅员面积2422平方公里,辖27个乡镇,人口89万,县城人口超过12万,县城建成区面积6平方公里。
全县地势较为低平,属亚热带湿润气候区,日照充足,雨量充沛,四季分明。
合江距重庆120公里,距成都320公里,距泸州火车站50公里,距泸州蓝田机场49公里,正在修建的“宜-泸-渝高速公路”、“泸-遵高速公路”穿境而过,通车后到重庆外环线缩短到57公里,1小时内即可抵达重庆市区,将极大地缩短合江与成都、重庆、贵阳等周边城市的时空距离。
境内长江航道全年可通航3000吨级船舶,最高可通航8000吨级船舶,可方便原料的运进和产品的运出。
3、项目建设的资源条件评价:
泸州位于攀西—六盘水资源“金三角”开发区,煤炭资源可与毗邻贵州习水、毕节、瓮福、开阳及四川马边、雷波的煤矿调配结合,资源宽广、密集。
泸州古叙矿区优质无烟煤储量达69亿吨,黔北地区优质无烟煤储量达252亿吨,年产量1000万吨以上(目前黔北、古叙煤矿正进行整合、扩能,预计明年产量习水达1200万吨以上/年、金沙达2000万吨以上/以上)。
黔北习水矿区经陆路到合江87公里,古叙矿区经赤水河水运到合江120公里。
黔北由于水源及喀斯特地貌的原因,无法提供大型项目选址,所以,尽管合江不产煤炭,但因地处川、黔、渝结合部,长江、赤水河交汇处,历来是黔北、古叙煤炭的出川口岸,每年450万吨煤炭经合江中转,足以保障项目的原料需求。
三、建设规模与产品方案
1、建设规模:
生产规模为20万吨/年乙二醇。
2、产品方案(拟开发产品方案,如现代农业中的养殖产品方案)。
四、技术方案、设备方案和工程方案
(一)技术方案
草酸酯加氢合成法
CO催化偶联合成草酸酯再加氢生成乙二醇是当前C1化工研究的重要课题,也是C1化工中最有前途的研究方向之一。
该工艺具有原料来源丰富、成本低、无污染、反应条件温和、产品纯度高、生产连续化等优点,是洁净生产、环境友好的先进绿色化学工艺。
此方法是利用醇类与NO及氧气反应生成亚硝酸酯,然后在钯(Pd)系催化剂上氧化偶联制得草酸二酯,再经在铜系催化剂上加氢制得乙二醇。
(二)工艺流程简介
1、生产原理
(1)草酸二甲酯制取
CO气相偶联合成草酸二甲酯由两步化学反应组成。
第1步为CO在催化剂的作用下,与亚硝酸甲酯反应生成草酸二甲酯和NO,称为偶联反应,反应方程式如下:
2CO+2CH3ONO=(COOCH3)2+2NO
第2步为偶联反应生成的NO与甲醇和O2反应生成亚硝酸甲酯,称为再生反应,反应方程式如下:
2NO+2CH3OH+1/2O2=2CH3ONO+H2O
生成的亚硝酸甲酯返回偶联过程循环使用。
总反应式为:
2CO+1/2O2+2CH3OH=(COOCH3)2+H2O
(2)草酸二甲酯加氢制乙二醇
草酸二甲酯加氢是一个串联反应,首先DMO加氢生成中间产物乙醇酸甲酯(MG),MG再加氢生成乙二醇,总反应、主反应方程式如下:
(COOCH3)2+4H2=(CH2OH)2+2CH3OH
2、草酸二甲酯生产流程
第一步,一氧化碳原料气的再净化处理:
从合成气净化装置出来的一氧化碳原料气,采用催化氧化技术除去氢和氧,最后以分子筛脱水。
再按一定比例混入普氧或空气,并送入载有催化剂的固定床反应器中,催化反应同时除去所含的氢气和氧气。
其催化剂是负载有铂族金属或它们的盐的载体催化剂。
金属主要是铂、钯或铂-钯合金。
其盐可以是硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、碳酸盐、草酸盐、醋酸盐、卤化物及其络合物等。
金属含量为载体重量的0.05~5%。
载体可采用硅胶、浮石、硅藻土、活性碳、分子筛及氧化铝等物质。
反应温度在50~400℃,最好在80~250℃。
接触时间在0.5~10秒。
最后再导入分子筛床层常温脱水。
气体中所含氮、二氧化碳、甲烷、氩不必除去。
净化后气体中有害杂质含量控制在硫化物≤1.15ppm,NH3≤200ppm,H2≤100ppm,O2≤1000ppm,H2O≤100ppm。
该混合气体即可作为合成草酸酯的一氧化碳原料气;
第二步,草酸酯的合成:
将净化后的一氧化碳原料气与亚硝酸酯混合,其含量(体积比)为:
一氧化碳为25~90%,亚硝酸酯为5~40%,导入装有以氧化铝作载体的钯催化剂的列管反应器中进行催化反应。
金属含量为载体中的0.1~5%,接触时间为0.1~20秒。
反应温度为80~200℃。
反应产物经冷凝分离后得草酸酯。
第三步,尾气再生:
将分离了草酸酯的反应尾气导入再生塔,按NO与O2分子比为4.1:
6.5,配入氧气氧化,按醇与NO的分子比为2~6送入20%以上的醇水溶液接触反应,控制塔温在相应酯的沸点以上,分离醇的水溶液循环使用。
当醇的浓度低于20%时,更换新的醇液。
第四步,亚硝酸酯的回收:
将再生塔得到的亚硝酸酯气相导入冷凝分离塔,控制温度在相应酯的沸点以上,将亚硝酸酯气体中的醇和水进一步分离,其大部分亚硝酸酯(含未反应气体)送回合成塔循环使用,另小部分转入压缩冷凝塔处理;
第五步,非反应气体的排放:
将含有非反应气体的亚硝酸酯导入压缩冷凝塔,控制冷凝温度在-20~40℃,压力在0.5~4MPa,使亚硝酸酯完全液化回收,经气化后再导入合成塔循环使用,不凝气体主要是氮气和少量的甲烷、氩、一氧化碳、一氧化氮,放空排除。
一氧化碳气相偶联制取草酸酯工艺流程见下图
3、草酸二甲酯加氢生产乙二醇流程
在反应器中装填40~60目的催化剂,并在反应器两端各装入20~40目的石英砂,防止反应器内气体沟流并固定催化剂床层。
催化剂由氢气在特定条件下还原活化,然后设定好反应温度和压力。
DMO溶液由高压计量泵打入汽化器汽化,氢气由高压质量流量计控制流量,进入汽化器与汽化的DMO溶液充分混合后进入反应器进行反应。
产物由循环水冷却,液体产物进精馏装置精制生产高纯乙二醇,尾气经回收有用组分后送入加热炉或锅炉燃烧。
(二)主要设备方案
1、主要设备选型。
序号
名称及规格
备注
1
氨氧化塔
2
吸收塔
3
气体再净化塔
4
合成塔
5
冷凝塔
7
再生塔
8
压缩冷凝塔
9
加氢反应器
10
乙二醇精制塔
2、主要设备来源:
购买
(三)工程方案
1、建、构筑物的建筑特征、结构及面积方案。
(1)土地:
1000亩
(2)办公和职工生活用房:
10000㎡
(3)厂区建设:
450000㎡
(4)原料堆场:
70000㎡
(5)生产、生活污水和废物等处理系统
(6)电力、供排水等
(7)绿化、装饰
(8)办公设施及其他不可预见性支出
(9)机械设备及安装工程
2、主要建筑物的建筑特征及结构设计
(1)由于大部分产区设备都是露天安置,厂区内除绿化地带外场地都需硬化处理。
办公用房、职工生活用房和配电房采用砖混结构,生产车间采用轻钢大棚。
房屋局部点缀装饰,达到美化、绿化的效果。
(2)本工程因无超高建筑设施,因此对地基工程、基础工程等不作特殊要求。
(3)本工程所有建筑材料就地购买,可不作外购计划。
五、投资估算及资金筹措
(一)投资估算
1、建设投资估算:
建设投资及机械设备和安装工程约需16.87亿元,建设期借款利息3158万元。
2、流动资金估算:
1.006亿元
3、投资估算表(总资金估算表、单项工程投资估算表)。
1000亩X10万元/亩=10000万
10000㎡X1500元/㎡=1500万元
450000㎡X600元/㎡=27000万元
70000㎡X500元/㎡=3500万元
(5)生产、生活污水和废物等处理系统:
13500万元
(6)电力、供排水等:
1200万元
(7)绿化、装饰:
600万元
(8)办公设施及其他不可预见性支出:
12000万元
(9)机械设备及安装工程:
99432万元
(二)资金筹措
1、自筹资金:
自筹6.37亿元
2、其它来源:
银行贷款11.82亿元
六、效益分析
(一)经济效益
项目
单位
数额(人民币)
一
基本数据
总投资
万元
181950
1.1
建设投资
168732
1.2
建设期借款利息
3159
1.3
流动资金
10060
报批总投资
174909
销售收入
199201
总成本费用
75866
其中:
折旧
10660
流转税金及附加
23183
6
利润总额
100153
所得税
25038
所得税后利润
75114
二
经济评价指标
税后财务指标
其中:
财务内部收益率
%
47.62
投资回收期
年
3.19
税前财务指标
60.16
2.78
自有资金
68.59
投资利润率
53.41
投资利税率
68.28
资本金利润率
160.05
借款偿还期
2.74
(二)社会效益
1、乙二醇目前在我国占70%以上需要进口,市场广阔,该项目采用草酸酯加氢合成法生产乙二醇,比传统技术的产出量高,排放更小,属于推广的高新技术范畴,项目每生产1吨乙二醇比传统方式生产节约0.5吨左右煤,且排放更少,符合国家节能减排的要求。
2、工厂建成之后,将创造近20亿的产值和1亿以上的财政税收入,对合江经济和社会事业的发展能起到非常积极的作用。
3、企业在合江落户,能直接在合江招收800名以上员工,为群众就业,帮助勤劳致富有很大的帮助。
七、结论
该项目符合合江县化工产业的发展方向,具有广阔的发展前景,能创造较高的经济效益和良好的社会效益,符合合江鼓励投资的领域,各种条件具备,在合江实施切实可行。
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