设计可行性研究报告7474

1、2017 年“东华科技-陕鼓杯”第十一届大学生化工设计竞赛NHD 脱硫-甲醇法年产 4.5 万吨甲硫醇项目设计可行性参赛学校：桂林理工大学参赛团队：的小鸡参赛队员：廖坚良陈志和邓家炬陈燕萍林小芳指导教师：李和平杨文黎燕及方华刘峥目录第一章项目总论11.1 项目简介11.2 项目名称11.3 项目背景及其意义11.3.1 项目背景11.3.2 项目意义11.4 拟建地区21.5 论证工作依据21.6 设计原则21.7 可行性研究内容21.8 可行性研究的主要过程21.9 可行性研究的初步结论3第二章建设规模及方案42.1 项目概述42.2 项目. 42.2.12.2.22.2.32.32.3.1

2、2.3.22.3.2. 4产业政策的行业准入的符合性4符合园区发展规划要求4性质及用途4名称4性质4主要用途52.4 项目规模及方案52.4.12.4.22.4.32.4.4第三章建设规模5主要主要副. 5. 5方案5工艺技术方案63.1 工艺技术方案的选择63.1.1 原料路线确定的原则和依据63.1.2 工艺技术方案的比较与选择63.2 工艺原理及流程简述113.2.1 工艺原理113.2.2 工艺流程113.3 物料和能量恒算163.4 主要设备选型16第四章主要原料、辅助原料需求及其来源174.1 反应所用原料概述174.2 主要原料174.2.1 硫化氢17I4.2.2 聚乙二醇二甲

3、醚174.2.3 甲醇174.3 辅助原料174.3.14.3.2第五章活性 -氧化铝17钨酸钾18厂址选择195.1 厂址选择考虑因素195.1.15.1.25.1.35.1.45.1.55.1.65.1.75.1.8原料来源和运输19劳动力因素19土地因素19环境条件19动力设施19污染物的处理19政策19因素205.2 厂址选择基本原则205.3 选址原因215.3.15.3.25.3.35.3.45.3.55.3.6原料来源优势21自然条件优势21地理位置与交通优势21政策人力优势23优势24绿色环保优势245.4 厂址确定24第六章公用工程和辅助设施266.1 供电266.2 供水及

4、排水266.2.16.2.26.2.36.2.46.2.5供水系统26排水系统26消防用水系统26循环水系统26雨水排放系统266.3 供热276.4 通信276.4.1 对外通讯276.4.2 对内通讯276.5 安全设施276.5.16.5.26.5.36.5.4第七章通风设施27防雷设施28防静电设施28火灾系统28投资估算29II7.1 工程概况297.2 投资估算编制依据和说明297.3 建设投资估算297.4 建设期利息估算387.5资金估算397.6 总投资估算397.7 资金筹措417.7.17.7.2第八章资金来源41借贷偿还期41经济效益分析428.1 财务评价基础数据与主

5、要参数428.1.1 财务评价的依据428.1.2 财务评价的说明428.2 成本和费用估算428.2.1 估算说明428.2.2 估算过程438.3 销售收入和税金估算488.4 税后利润508.5 财务现金流量表518.6 项目财务内部率（FIRR）548.7 财务净现值（FNPV）548.8 权益投资内部率568.9 敏感性分析598.10 盈亏平衡分析608.11 财务评价结论61第九章环境保护629.1 环境保规和标准629.2 环境现状629.2.19.2.29.2.3水环境质量现状62空气环境质量现状62环境质量现状639.3 预防以及减轻不良的对策和措施639.3.1 大气污染

6、防治措施639.3.2保护措施639.4 三废治理措施639.4.19.4.29.4.39.4.4废气的处理64废水的处理65废渣的处理65噪声的处理669.5 绿化设计67第十章可行性研究结论与建议6810.1 结论68III10.1.110.1.210.1.310.1.410.1.5带动区域经济发展68发展空间大，需求日益旺盛68生产技术先进、安全可靠、节能减排68建设条件优越68经济效益、效益、环境效益良好6910.2 建议69IV第一章项目总论1.1 项目简介本项目是为中化设计年生产 4.5 万吨甲硫醇的加工分厂，它包含了对含硫工业废气源进行深度脱硫并予以化利用的方法。本厂采用聚乙二醇

7、二甲醚法（以下简称 NHD 法）将硫化氢从废气源中脱离出来，以脱离的硫化氢、甲醇为原料，采用硫化氢甲醇法纯度为 95%的甲硫醇的化工。1.2 项目名称NHD 脱硫-甲醇法年产 4.5 万吨甲硫醇项目设计1.3 项目背景及其意义1.3.1 项目背景随着我国的工业的迅速发展，工业含硫废气的排放，导致环境污染日趋严重，近年来，我国的脱硫技术的发展，使得废气中的硫化氢得到了化利用，硫化物可用来生产一系列化工原料。脱硫的方法主要分为干法和湿法两类。干法包括氧化锌法、氧化镁法，氢氧化铁法，活性碳法等，湿法包括醇胺法、低浓度氨水法、甲醇法、NHD 法等，本项目采用 NHD 法将废气中的硫化氢分离出来，采用该

8、法具有吸收能力大，净化度高的特点。本项目再采用国内成 甲醇硫化氢气相技术生产，该法是在活性 -氧化铝负载钨酸钾的催化下，硫化氢与甲质量好，甲醇转化率可达 82.9，醇连续反应直接生产甲硫醇。该法收率高甲硫醇纯度达 95以上。甲硫醇是一种重要的中间产物，广泛运用于饲料工业、工业、业及食品业等。尤其是用于蛋氨酸，近几年随着饲料添加剂行业的发展和崛起，蛋氨酸需求量不断增加，也刺激了甲硫醇的生产发展。我国对甲硫醇的需求量很大，2016 年我国生产蛋氨酸 15 万吨左右，需甲硫醇 7 万吨左右，加上、农业等其他行业需求不断增长，2017 年我国甲硫醇需求约为 11 万吨左右，而国内仅有几家企业生产，产量

9、约为 9.72 吨，不能满足市场需求。因此，甲硫醇拥有广阔的前景。1.3.2 项目意义项目的主要是甲硫醇，有利于缓解我国甲硫醇供不应求的业及食品业等行业提供了原料。此外，基于，为饲料市优越的工业、工业、地理环境和运输条件，更有利于甲硫醇用方式都有极其重要的战略意义。的出口。故从经济角度和完善能源利11.4 拟建地区福建省市泉惠园区1.5 论证工作依据（1） 2017 年“东华科技-陕鼓杯”第十一届指导书；（2） 化工工程设计相关规定；大学生化工设计竞赛参赛（3）（4）经济、建筑、环保等相关政策；地区税收、建设等有关法令、。1.6 设计原则（1）认真贯彻落实基本建设的有关政策、，合理安排建设周期

10、，严格控制工程建设项目的生产规模和投资；（2）严格遵循现行消防、安全、卫生、劳动保护等有关规定、规范，保障生产安全顺利进行和操作的安全；（3）生产和质量指标符合及地方颁发的各项相关标准；（4）注重环境保护，设计中选用清洁生产工艺，在生产过程中减少“三废”排放，同时采用行之有效的“三废”治理措施，严格执行“三废”治理、“三同时”的方针；（5）坚持体现“经济效益、环保效益和企业经济效益并重”的原则，按照经济和发展的长远规划，行业、地区的发展规划，在项目、选择中对项目进行详细全面的论证。1.7 可行性研究内容本设计以福建省市泉惠园区的中化废气为原料的市场需求、甲硫醇。目前已进行了可行性研究，研究的范

11、围主要有规模及方案、工艺路线及设备选择、自动化控制方案、原料辅助材料及动力供应、建厂条件、公用工程及辅助设施、节能节水减排措施、“三废处”理及环境保护措施、安全消防及劳动保护措施、企业组织及定员、项目实施规划、投资估算及资金来源、成本及经济效益等方面进行研究。在研究的基础上对项目的建设做出评价结论，为审批该项目提供决策依据。1.8 可行性研究的主要过程本团队通过查阅相关资料，在此基础上对拟建项目进行综合分析，考虑技术规定、项目的市场需求、生产规模、工艺路线、设备设计选型、厂址选择、车间布置、财务评价和经济分析等内容，对设计项目的建设生产和经营进行设计2规划和不确定性分析，提出建设性意见和应对措

12、施。1.9 可行性研究的初步结论本项目符合的技术要求和相关，依靠成工艺和市场需求，从环境保护，地理位置、公用工程等方面考虑，经济效应可观，项目具有可行性。3第二章建设规模及方案2.1 项目概述本厂采用 NHD 法将硫化氢从废气源中脱离出来，以脱离的硫化氢、甲醇为原料，采有硫化氢甲醇法高纯度的甲硫醇等化工。在过程中，硫化氢的吸收达到 97%，最终，每年产出 4.5 万吨甲硫醇。2.2 项目2.2.1 产业政策的本项目符合产业结构调整指导目录（2011 年本）（修正）中的第十一项的化工第一条“含硫含酸重质、劣质原油炼制技术，高标准油品生产技术开发与应用”。2.2.2 行业准入的符合性经查阅资料，发

13、现不存在本厂相应的行业准入准则。2.2.3 符合园区发展规划要求该分厂选址福建省市泉惠园区，靠近中化的废气供电公司提供。节约工业布局要求。源，原料来源丰富，拥有充足的水源，供电系统由用地，不占用良田、好地、菜园等，厂址位置符合2.32.3.1主要性质及用途名称：甲硫醇英文名称：Methyl mercaptan中文别名：甲硫醇；巯基甲烷；硫氢甲烷式：CH4S相对质量：48.102.3.2性质1. 物理性质甲硫醇的主要物理性质如表 2-1 所示。2. 化学性质易燃，其蒸汽与空气可形成性混合物，遇热源、明火、氧化剂有燃烧爆炸的应。与水、水蒸气、酸类反应产生和易燃气体。与氧化剂接触猛烈反4表 2-1

14、甲硫醇的物理性质2.3.2主要用途用作有机，主要用于材料、和等方面；用于有机合成及喷气机添加剂、杀虫剂的原料、催化剂等。2.4 项目规模及2.4.1 建设规模方案本项目建设规模为年产 4.5 万吨甲硫醇的主2.4.2 主要主要为甲硫醇，其浓度为 95%。2.4.3 主要副副产物为二甲硫醚，其浓度为 97%。2.4.4方案本项目采用 NHD 法将废气中的硫化氢分离出来，采用该法具有吸收能力大，净化度高的特点。接着，再采用硫化氢-甲醇气相技术生产，该法是在活性 -氧化铝负载钨酸钾的催化下，硫化氢与甲醇连续反应直接生产甲硫醇。该法收率质量好，甲醇转化率可达 82.9以上，甲硫醇收率可达 98。项目实

15、高，施后，可年产 4.5 万吨甲硫醇。5物理性质数值熔点（）：-123.1相对密度（水=1）：0.87沸点（）：7.6相对蒸气密度（空气=1）：1.66饱和蒸气压（kPa）：53.32（-7.9）燃烧热（kJ/mol）：1244.0临界温度（）：197临界（MPa）：7.23闪点（）：-17.8上限%（V/V）：21.8下限%（V/V）：3.9第三章工艺技术方案3.1 工艺技术方案的选择3.1.1 原料路线确定的原则和依据选用生产工艺方法，应从多方面进行考虑：（1） 原料的来源是否广泛，供应是否有保证；（2） 生产工艺是否成熟及难易程度，质量是否有保证；（3） 生产设备是否过关，装置生产能力是

16、否有保证；（4）检测是否配套、成熟，能保证生产过程及质量的有效控制；（5） 设备和土建的规模如何，造价如何；（6） 原材料及燃动力消耗如何、价格如何，人力如何，各项经济技术指标如何；（7） 环境保护情况，节能减排情况。3.1.2 工艺技术方案的比较与选择1. 脱硫方案的比较占用情况，生产成本脱硫方案原理的比较见表3-1；脱硫方案优缺点比较见表3-2。6表 3-1 脱硫方案原理比较7方法原理干法脱硫技术活性炭法利用活性炭表面活性基团的催化作用，将气体中的 H2S 在催化剂的催化作用下被氧气氧化后生成固态形式的单质 S，然后沉淀于活性炭的孔隙间，最终达到脱除 H2S 的目的。其反应方程式如：2H2

17、S + O2 = 2H2O + 2S筛法与活性炭法一样，均是将气体中的 H2S 吸附，从而达到脱除的目的。氧化铁法水合氧化铁（Fe2O3·H 2O）因其表面带有水，H2S很容易在其表面溶解并电离HS-、S2-离子，HS-、S2-再与氧化铁反应生成FeS、Fe2S3及S单质等。其方程式如：Fe2O3·H 2O + 3H2S = Fe2S3·H 2O + 3H2O Fe2O3·H 2O + 3H2S = 2FeS + S + 4H2O氧化锌法氧化锌脱硫剂在250400下与H2S反应，生成难于离解的ZnS，其反应方程式如：ZnO + H2S = ZnS + H

18、2O湿法脱硫技术湿法氧化法砷基工艺主要是采用含砷的碱性溶液脱除气体中的H2S的方法，砷碱法洗液由钾或钠的砷酸盐组成。其反应方程式为：吸收：Na3AsS3O + H2S = Na3AsS4 + H2O再生：2Na3AsS4 + O2 = 2Na3AsS3O + 2S钒基工艺反应方程式如：吸收：H2S + Na2CO3 = NaHS + NaHCO32NaHS + 4NaVO3 + H2O = Na2V4O9 + 4NaOH + 2S Na2V4O9 + 2NaOH + 2H2O + 2ADA = 4NaVO3 + 2H2ADA再生：O2 + 2H2ADA = 2ADA + 2H2O8铁基工艺原理

19、反应方程式：H2S(g) + 2Fe3+ = 2H+ + S(s) + 2Fe2+O2(g) + 2H2O + 2Fe3+ = 4OH -+ 2Fe3+吸收法化学吸收含硫气体与碱性溶液经过逆向接触后，通过发生化学反应将气体中的H2S脱除，从而达到脱硫的目的。物理吸收N-甲基毗咯烷酮法该法采用溶剂是 N-甲基毗咯烷酮，是对酸洗气体进行粗脱硫的法。磷酸三丁酯法以磷酸三丁酯（TBP）为脱硫介质，磷酸三丁酯对 H2S 的脱除更具有选择性，常用于将气体中的 H2S 脱除和烃的回收。低温甲醇洗法在 0以下时，利用 H2S 和其他酸性气体在甲醇的溶解度不同而达到分离 H2S 的目的。NHD 法聚乙二醇二甲醚

20、能很好的脱除酸性气体，且随着温度的降低，H2S、CO2 等酸性气体在溶剂中的溶解度反而升高，进而分离达到分离 H2S 的目的。物理化学吸收将化学吸附剂和物理吸附剂相混合，使混合溶剂同时具备化学法和物理法的优点，该方法称为物理化学吸附法。微生物脱硫技术Fe2+离子被氧化成Fe3+离子后具有强氧化性，然后氧化性的Fe3+离子将H2S氧化，生成单质硫析出。表 3-2 脱硫方案优缺点比较9方法优点缺点干法脱硫技术活性炭法设备简单、使用方便、操作方便、无二次污染、运行费用低。表面pH值对反应速率影响很大，一般pH值大于5。筛法能有效脱硫，达到脱硫效果。操作技术要求较高氧化铁法工艺简单、操作容易、能耗低。

21、氧化铁必须保持水合形式才能脱硫，需随时控制温度氧化锌法对条件要求较松，对温度要求比较宽。-湿法脱硫技术湿法氧化法砷基工艺能有效脱硫吸收液有剧毒，且脱硫效率也低。钒基工艺原料来源广，能多领域脱硫。-铁基工艺脱硫效果好，副产物少。脱硫效率的高低则靠添加的铁氧化物来维持。吸收法化学吸收脱硫效果好脱硫剂损失大，生成盐难处理。物理吸收N-甲基毗咯烷酮法N-甲基毗咯烷酮对 H2S 的溶解度比 CO2 要高，因此 H2S 与 CO2 的比例对 H2S 进行选择性脱除无影响。脱硫精度不够高磷酸三丁酯法对 H2S 的脱除更具有选择性。-低温甲醇洗法效果显著，且溶剂再生容易，对设备腐蚀性也小，还具有选择性好、 吸

22、收能力强、酸性气净化度高、原料价格低廉。工艺流程复杂NHD 法净化度高、选择性强、对设备腐蚀性小、投资少、溶剂挥发损失少、 化学稳定性和热稳定性好、无毒无味，对环境无污染、工艺流程短。-物理化学吸收法使用性强、运行灵活。脱硫剂损失大，生成盐难处理，对重烃会产生共吸现象。微生物脱硫技术投资少、运行成本低、能耗少、可有效减少环境污染。处于研究初期阶段，技术不成熟。2. 硫化氢化利用方案的比较（1）硫化氢-甲醇气相法以硫化氢和甲醇为原料，经加压、预热和混合后，送入以活性-氧化铝作载体并负载钨酸钾的催化剂的低压反应器中，反应控制在220500、0.191.4MPa条件下，生成甲硫醇，和二甲硫醚等的混合

23、物，经冷却、分离、精馏后即可得到甲硫醇。反应式如：主反应：H2S + CH3OH CH3SH + H2O副反应：H2S + 2CH3OH （CH3）2S + 2H2O甲醇是常见的原料，甲醇原料易得，价格合理，而且该方法也无废气污染，产生的副产物二甲硫醚回收或作为出售。（2）硫化氢硫磺（克劳斯工艺）将含硫化氢的气体与适量的空气在制硫炉内进行部分燃烧，发生反应，空气的量仅够硫化氢部分氧化，然后与未氧化的硫化氢一起进入转化器，进行催化转化。自转化器出来的反应物经冷凝冷却，即可得到硫磺。反应式如：2H2S + O2 = S2 + 2H2O2H2S + SO2 = 2H2O + 3/2S2该方法只回收了

24、硫化氢中的硫，而且硫的回收率不高，回收硫的品质也不高， 其中的氢并没有得到回收利用，而且过程不经济，硫磺的价格较低，企业的经济效益难以得到有效保证，且需增加尾气处理装置，增加了克劳斯过程的运行成本， 因此方法具有经济效益低以及环境效益差等缺点。（3）硫化氢制硫酸硫化氢的气体喷入硫化氢炉内与空气混合燃烧产生二氧化硫，经降温、除雾后，进入干燥循环系统用硫酸脱除水分，将二氧化硫气体经换热设备升温后转化生成三氧化硫，使二氧化硫尽量转化成三氧化硫，用硫酸吸收其中的三氧化硫，三氧化硫被吸收后生成硫酸。目前市场上硫酸价格持续益得不到保证。反应式如：2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O2SO2 +

25、 O2 = 2SO3 SO3 + H2O = H2SO4，企业的经济效（4）硫化氢二甲基亚砜硫化氢与甲醇为原料生产二甲基亚砜，主要包括二甲硫醚的和二甲硫醚的氧化两个过程，此工艺生产二甲基亚砜，其转化率可达92%96%，反应中生成的NO与O2反应后又生成了NO2可继续使用，所以无废气产生，对环境保护极为有益，主要反应如：-Al2O3（400）条件下：2CH3OH + H2S （CH3）2S + 2H2O10（CH3）2S + NO2 （CH3）2SO（二甲基亚砜）2NO + O2 2NO23. 工艺方案的选择+ NO本项目主要对含硫废气进行处理并循环回收利用，在选择脱硫技术方案时，尽量要求工艺方

26、案能够满足净化度高、选择性强、对环境无污染、工艺流程短、操作方便、能耗从而得到H2S；在硫化氢优点，经研究，决定采用NHD法对含硫废气进行H2S的分离，化利用的方案中，尽量选择具有原料易得、收率高、三废容易处理、生产成本低、竞争力强的工艺技术方案。此外，又考虑到甲醇市场严重饱和现状和硫化氢大量排放的严重问题。经研究，决定采用硫化氢甲醇气相法对硫化氢进行化利用，最终产生甲硫醇主要。3.2 工艺原理及流程简述3.2.1 工艺原理1. NHD法分离硫化氢原理聚乙二醇二甲醚能很好的将混合气中的酸性气体脱除，且随着温度的降低，H2S、CO2等酸性气体在溶剂中的溶解度反而升高。再对NHD富液通过闪蒸、浓缩

27、和换热等操作，再调节2. 硫化氢-甲醇气相和温度，即可回收H2S。法原理H2S与甲醇经加压、预热和混合后，送入以活性-氧化铝作载体并负载钨酸钾的催化剂的低压反应器中，在220500、0.191.4 MPa条件下，生成甲硫醇。反应方程式如：主反应：H2S + CH3OH CH3SH + H2O副反应：H2S + 2CH3OH （CH3）2SH + H2O3.2.2 工艺流程1. NHD脱硫工艺流程（1）NHD脱硫装置流程NHD溶剂具有良好的脱硫脱碳性能，是一种优良的物理吸收溶剂，对H2S 等酸性气体具有良好的吸收能力，并能选择地吸收H2S。原料气从吸收塔T0101 塔底进入，NHD通过泵抽到吸收

28、塔T0101的塔顶，原料气和NHD经过充分接触， 选择地吸收全部的H2S，并在T0101塔顶排出大部分的N2、CO2和轻烃，排出的气体进一步去碱吸收装置。吸收塔T0101的塔底排出的含酸性气体富液先在脱硫闪，吸收塔T0101塔底富液从H2S浓蒸槽中减压闪蒸，闪蒸出部分烃类和缩塔T0102的塔底进入，NHD从塔顶进入，两者充分接触，再次选择地吸收全部的H2S，并在T0102塔顶排出大部分的N2、CO2和轻烃。排出的气体进一步去碱吸11收装置。此刻，大量的N2、CO2和轻烃已基本除掉，H2S浓缩塔塔底排出的含酸性气体富液先在脱硫闪蒸槽中减压闪蒸，闪蒸出部分以及大部分的N2、CO2和轻烃，然后从上部

29、进入再生塔中，通过采取加热再生的方式再生，富液从再生塔T0103顶部向动，经填料层，溶解在溶剂中的酸性气体解吸出来，再生后的贫液则从塔底流出。闪蒸气和再生塔顶的酸性气体再一次循环至脱硫塔使用，经再生塔再生后的贫液经换热、升压后送至脱硫塔循环使用。NHD脱硫工艺流程详见图3-1所示。图 3-1 NHD 脱硫工艺流程简图T0101：吸收塔；T0102：H2S浓缩塔；T0103：NHD再生塔（2）H2S吸收塔T0101单元图 3-2 H2S 吸收塔 T0101 模拟吸收塔T0101（参见图3-2）的主要作用是吸收原料气中的H2S。由于溶剂对H2S具有选择性吸收。因此，在高压下，溶剂能够脱除原料气中的

30、绝大部分的H2S 并带走部分酸性气体。原料气从吸收塔塔低进入，与脱硫塔吸收贫液逆流接触，12从而达到脱硫的目的。富含H2S的富液从塔底排出进入下一个单元，塔顶排出大部分的N2，CO2和轻烃，排出的气体经过去碱吸收装置，吸收排出的CO2。进一步处理达到排放标准。（3）H2S浓缩塔T0102单元在闪蒸单元回收有用成分H2S后。NHD富液中溶解的除未完毕的少量烃类气体外，主要就剩CO2和H2S两种气体，还有部分丙烯。由于CO2和H2S在NHDCO2气体的方法，实现H2S中的溶解度差异较大，因此，可再通过降压优先的浓缩。富含H2S的富液从塔底排出进入下一个单元，塔顶排出大部分的N2、CO2 和轻烃，排

31、出的气体经过去碱吸收装置，吸收排出的CO2。进一步处理达到排放标准。H2S浓缩塔T0102模拟如图3-3所示。图 3-3 H2S 浓缩塔 T0102 模拟（4）NHD热再生塔T0103单元图 3-4 NHD 热再生塔 T0103 模拟13NHD富液依次经过H2S浓缩单元、闪蒸单元和换热后，脱除溶解的CH4、N2、C3H8和CO2等主要气体后，剩下的主要是溶解能力较强的H2S。为了完全脱除H2S气体，使得NHD溶剂能够再生得以循环使用，调节再生塔T0103（参见图3-4）的和塔釜的温度是关键。富液从再生塔T0103顶部向动，经填料层，溶解在溶剂中的酸性气体解吸出来，再生后的贫液则从塔底流出。闪蒸

32、气和再生塔顶的酸性气体再一次循环至脱硫塔使用，经再生塔再生后的贫液经换热、升压后送至脱硫塔循环使用。达到经济效益的最大化。NHD热再生塔T0103实质上是一个精馏塔。其主要作用是将NHD富液中的气相组分彻底的出来，从而再生出纯度为99.9%（质量分率）以上的NHD贫液做吸收塔溶剂。为了实现较好的脱除效果，在塔的塔底部设置了再沸器，塔顶为了实现气体的冷凝设置了冷凝装置。经塔顶冷凝后的酸性气，H2S浓度为74%摩尔分率），可供硫回收系统回收硫。在热再生塔内，H2S几乎可实现100%脱除，最后从塔釜得到的液体就是溶质气体完全被脱除后的NHD贫液。进入热再生塔的流股是从H2S浓缩塔T0102塔底流出，

33、经闪蒸、换热后的NHD 富液。由于该塔属于精馏塔，存在再沸器和冷凝器热传递装置，因此，合理利用系统的能量是整个系统的关键。对于热再生塔，可供调节的因素较多，如再沸器再沸量、分凝器温度等。（5）换热器系统该换热器是根据热量平衡的原则，总的放热等于总的吸热且温度不交叉，压力按设计值设定，计算时只需规定冷热流股的输入流股的温度、流量和组成，规定各流股的出口，同时规定任意冷流股或热流股的出口温度，那么就会相应计算出另一流股的出口温度，反之亦然。NHD脱硫系统换热器模拟如图3-5所示。图 3-5 NHD 脱硫系统换热器模拟14（6）其它单元设备系统图 3-6 NHD 脱硫系统闪蒸器模拟NHD脱硫系统中，

34、除塔和换热器两个重要设备外，分离器在整个流程中也起着重要的作用。系统中的分离器主要为气液两相分离器。在冷箱内，所有的闪蒸器都没有参与换热，所以对于闪蒸器的计算均采用绝热闪蒸的方式，即每一个闪蒸器的热负荷均为，与前一个设备的出口器模拟如图3-6所示。一致。NHD脱硫系统闪蒸2. 硫化氢甲醇气相法工艺流程图 3-7 硫化氢-甲醇气相法工艺流程图硫化氢-甲醇气相法工艺流程如图3-7所示。从NHD脱硫工段过来的硫化氢气体和甲醇经过混合器的混合后，经过升温到320，加压到0.6MPa，进入反应器R0201进行硫化氢甲醇气相甲硫醇，从反应器上部出来的反应物中富含大部分水蒸气，经过闪蒸单元，排出大部分水和部

35、分的主甲硫醇，再进入硫化氢循环塔T0201出未反应的硫化氢，塔顶排出的未反应H2S循环到原料进口换热后进入反应器进一步反应，从分离单元出来的丙烯经过乙苯/反烃类混15合装置吸收丙烯，从反应工段（甲硫醇工段的一部分）出来的主甲硫醇，经过分离塔T0202进一步，从塔顶出的甲硫醇中含部分的丙烯和少量未反应的硫化氢气体，故再一次在精馏塔T0203减压精馏，甲硫醇精馏塔T0203 底部出来的甲硫醇经干燥得成品纯度可达95%。塔顶中排出的硫化氢和丙烯经过乙苯/反烃类混合装置吸收丙烯，从分离塔T0202塔底出来的二甲硫醚，水，未反应的甲醇经过二甲硫醚精馏塔T0204从塔顶出97%的副产物二甲硫醚，塔底出来的

36、甲醇和水，进过闪蒸单元进行分离，分离后的甲醇纯度达到98%，进一步处理后，循环到反应器进一步反应。达到经济效益的最大化。3.3 物料和能量恒算具体内容详见附录一物料平衡计算书和附录二能量平衡计算书。3.4 主要设备选型具体内容详见典型设备设计说明书。16第四章主要原料、辅助原料需求及其来源4.1 反应所用原料概述在脱硫系统中，聚乙二醇二甲醚对含硫废液进行脱除分离得到硫化氢，再将脱除的硫化氢与甲醇在以活性 -氧化铝作载体并负载钨酸钾的催化剂的条件下，进行气相反应，生成主产物甲硫醇、副产物二甲硫醚。所以，在整个脱硫及硫的化利用的过程中，主要原料可认为是聚乙二醇二甲醚、硫化氢以及甲醇，辅助原料可认为

37、是活性 -氧化铝和钨酸钾催化剂。4.2 主要原料4.2.1 硫化氢需求量：34483.36 吨/年。来源：本厂所需的原料硫化氢可通过炼油厂对含硫废液脱除硫化氢运输方式：可通过输送管道运往反应塔。获得。4.2.2 聚乙二醇二甲醚需求量：4890 吨/年来源：本厂所需的原料聚乙二醇二甲醚主要来源于本厂，循环利用，消耗比较少，不足则外购。如外购，可采购于江阴市隆协化工。运输方式：本厂原料可通过油罐车运往目的地。其他可汽运、海运等多方面运输，来源可靠。4.2.3 甲醇需求量：39450 吨/年。来源：本厂所需的原料甲醇主要来源于本厂，不足则外购。如外购，可采购于山东淄博高泽斯。运输方式：本厂原料可通过

38、油罐车运往目的地。其他可汽运、海运等多方面运输，来源可靠。4.3 辅助原料4.3.1 活性 -氧化铝需求量：5.8 吨/年来源：可通过网上订购，来源较广，且价格便宜。运输方式：汽运、海运等多方面运输，来源可靠。174.3.2 钨酸钾需求量：4.78 吨/年。来源：本厂所需的辅助原料钨酸钾主要来源于本厂，不足则外购。如外购，可采购于郑州宇腾化工。运输方式：汽运、海运等多方面运输，来源可靠。主要原料、辅助材料及来源内容详见表4-1。表 4-1 主要原料、辅助材料及来源表18原料聚乙二醇二甲醚4890本厂提供或外购，如外购，则采购于江阴市隆协化工-运输方式备注油罐车、汽运、海运等硫化氢34483.3

39、6本厂提供-输送管道甲醇39450本厂提供或外购，如外购，则采购于山东淄博高泽斯有限公司-油罐车、汽运、海运等辅助材料活性-氧化铝5.8网上订购-汽运、海运等钨酸钾4.78本厂提供或外购，如外购，则采购于郑州宇腾化工-油罐车、汽运、海运等项目名称数量（t/a）来源包装要求第五章厂址选择5.1 厂址选择考虑因素工厂选址对工程的性，以及未来的不断壮大会产生的影响。在进行选址时，必须考虑许多因素。5.1.1 原料来源和运输合适的原料可用性和价格，经常会决定厂址的选择。本次生产的甲硫醇，主要原料硫化氢来自于母厂，因此厂址的选择跟母厂有着密不可分的关系。原料运抵工厂和把从化工厂运走的运输问题，在厂址的选

40、择中是要考虑的主要因素。因此尽量考虑靠近交通枢纽以及利用河流、运河、湖泊或海洋进行运输的可能性。5.1.2 劳动力因素考虑劳动力来源丰富、人口素质较高的地点。保证劳动力的充足和高效的生产效率。5.1.3 土地因素节约用地，尽量少占耕地，并考虑工厂发展的土地空间。理想的土地应该是平坦的，排水良好，具有合适的承载特性。对全部场所要做评价，以决定打桩工程或其他特殊基建工程。5.1.4 环境条件应选择气候条件适宜连续性生产，保证产量，适应大规模的生产。5.1.5 动力设施化工生产不可避免的需要大量的水进行冷却和常规生产使用，工厂必须建在具有合适质量的水源附近。电力在所有的地方都需要。对于生产过程需要大

41、量电力的工厂，厂址需要定在靠近电力便宜的地方。5.1.6 污染物的处理在当地相关部门的管理下，遵守各项法律，对各类污染物进行妥善的处理，将对当地环境的破坏程度降到最低。5.1.7政策资金拨款，税负减免，以及其他诱因，经常有给予，直接向手续按地区阴到新的投资，如高失业地区。是否有条件可能是厂址选择中的主要因素。195.1.8因素选址工厂必须适应当地，被当地所接受。对工厂安全必须全面关注，使其对造成显著的额外风险。5.2 厂址选择基本原则（1）厂址位置必须符合工业布局，城市或地区的规划要求，尽可能靠近城市或城镇原有企业，以便于生产上的协作，生活上的方便。（2）厂址宜选在原料、供应和销售便利的地区，

42、并在储运、机修、公用工程和生活设施等方面有良好基础和协作条件的地区。（3）厂址应靠近水量充足且水质良好的水源地，当有城市供水， 地面水三种供水条件时，应该进行经济技术比较后选用。水和（4）厂址应尽可能靠近原有交通线（水运、铁路、公路），即应有便利的交通运输条件，以避免为了新建企业需修建过长的交通线，增加新企业的建厂费用和运营成本。在有条件的地方，要优先采用水运。对于有超重、超大或超长设备的工厂，还应注意沿途是否具备运输条件。（5） 厂址应尽可能靠近热电供应地，一般地讲，厂址应该考虑电源的可靠性（中小型工厂尤其如此），并应尽可能利用热电站的蒸汽供应，以减少新建工厂的热力和供电方面的投资。（6）

43、选厂应注意节约用地，不占或少占良田、好地、菜园、果园等。厂区的大小、形状和其他条件应满足工艺流程合理布置的需要，并应有发展的可能性。（7） 选厂应注意当地自然环境条件，并对工厂投产后对于环境可能造成的影响做出预评价。工厂的生产区、排渣场和居民区的建设地点应同时选择。（8） 散发有害物质的工业企业厂址，应位于城镇相邻工业企业和居住区全年最小频率风向的上风侧，且不应位于窝风地段。（9） 有较高洁净度要求的生产企业厂址，应选择在大气含尘量低，含菌浓度低，无有害气体，自然环境条件良好的区域，且应远离铁路、码头、机场、交通要道，以及散发大量粉尘和有害气体的工厂、储仓、堆场等有严重空气污染、水质污染、或噪

44、音干扰的区域。如不能远离有严重空气污染区时，则应位于其最大频率风向上风侧，或全年最小频率风向的下风侧。（10）厂址应避离低于洪水位或在采取措施后仍不能确保不受水淹的地段；厂址的自然地形应有利于厂房和管线的布置，内外交通和场地的排水。（11） 厂址附近应有生产污水、生活污水的可靠排除地，并应保证不因新厂建致使当地受到污染和危害。（12） 厂址应不妨碍或破坏农业水利工程，应尽量避免拆除民房或建构筑物，砍伐果园和拆迁大批墓穴等。20（13） 厂址应具有满足建设工程需要的工程地质条件和水文地质条件。（14） 厂址应避免布置在下列地区：1）断层带地区和基本烈度为9度以上的区；2） 土层厚度较大的级自重湿

45、陷性黄土地区；3） 易受洪水、泥石流、滑坡、土崩等危害的山区；4） 有卡斯特、流砂、游泥、古河道、墓穴、古井等地质不良地区；5） 对机物、电台等使用有影响的地区；6）有严重放射性物质影响的地区及区；7）规定的历史文物，如古墓、古寺、古建筑等地区；8） 园林风景和森林自然保护区、风景游览地区；9） 水土保护禁垦区和生活饮用水源第一卫生防护区；结合以上原则，我们选择了中化作为我们的母厂。5.3 选址原因5.3.1 原料来源优势我厂位于福建省市泉惠园区，在福建省市泉惠园区的中化直接厂提供含硫化氢的废气来源。5.3.2 自然条件优势位于福建省东南沿海，南临海峡，北纬24°2225°

46、56、东经117°34119°05。地处闽东山地中段和闽东南沿海丘陵平原中段。纬度，东临海洋，属亚热带海洋性季风气候，气候条件优越，气候生活和经济发展提供了良好的环境。地处低丰富，为境内山峦起伏，丘陵、河谷、盆地错落其间，地势西北高东南低，西部为戴云山主体部分，山地1000多万亩，耕地217万亩，山地、丘陵占土地总面积的五分之四，俗称“八山一水一分田”。土壤类型多样，分布最广的土壤为红壤，次为水稻土及 砖红壤性红壤。耕地多属一、二级，土壤较肥沃。现已探明或基本探明有一定地质储量的矿产地130多处，其中大型矿产地8处，主要矿产30多种，有高岭土、花岗岩、辉绿岩、石英砂、石灰石

47、、煤、铁、锰等。丰富的自然为生产甲硫醇提供了得天独厚的条件。5.3.3 地理位置与交通优势海运、空运、公路、铁路一应俱全，港为海西三大港口群之一，已迈入亿吨大港行列，晋江空港为国际航空港，铁路有福厦快速铁路与正在规划的长泉快速铁路，并拟建设厦漳泉城际铁路与城市轨道交通，高速公路有福厦高速、泉南高速、莆永高速、厦沙高速、福诏高速及环城高速等。地理21位置如图5-1所示。中化位于福建省市泉惠工业园区，厂区整体布局工业区位于福建省湄洲湾为矩形，生产和物流区总占地面积约4000亩。泉惠基地内、惠安县境内东部，地处辋川镇与东桥镇东北沿海区域。工业区陆路距35 km、惠安县城22 km、泉港基地30 km

48、；工业区西北方向至许人溪排洪沟外约1公里，北至后任排洪渠，东南至塘头排洪渠，南至中化一期炼油厂区前排洪沟。工业区总规划面积约33.80 km2。工业区南侧紧靠湄洲湾南岸铁路支线和省道201，西侧有国道G324和福（州）厦（门）高速铁路，有便利的公路和铁路交通条件。厂区主要交通运输如图5-2所示，厂区实景如图5-3所示。图 5-1地理位置图22图 5-2 厂区主要交通运输图图 5-3 厂区实景图5.3.4 政策（1）化工园区类土地按项目投资金额、技术含量、付款方式等实行最优价格，可分期付款。（2）税收政策化工园区类企业，按化工园区标准享受下列政策：优势1）在化工园区内投资的高新技术企业，在规定的

49、两年免征企业所得税，期满后，按减免原企业所得税的15%计征，其中第三年至第五年企业所得税化工园区留成部分的50%由化工园区扶持。2）在化工园区内投资建设水、电、气、道路等基础设施项目，经营期在10年以上的企业，从该项目投产年度起，第一年至第五年享受企业所得税化工园区留成部分100%的扶持；第六年至第十年享受企业所得税化工园区留成部分2350%的扶持。3）规划与建设政策化工园区内项目的勘察、设计、施工招标投标等日常工作，在南京市建设项目中心进行。建设项目中心为建设项目进场发包设置绿色通道，报名、开标、评标地点可由招标人向市招投标管理部门备案后选择；实行招标人收费减免政策。4）服务政策 投资服务：管委会会同市财政、工商、环保、质监、地税、劳动和保障、等行政管理部门，行使市一级相关的行政管理职责，为投资者提供“一站式”便利服务。 中介服务：管委会为区内企业、机构提供、劳务、财务、金融、标准和计量、专利、法律、等各类中介服务。管委会依法设立报关、报检等机构，为区内企业、机构提供对外贸易方面的服务。5.3.5 人力市优势极其重视产业升级和的培养，为了构筑“产业，引领产业”的发展格局，加快产业升级，、市结合贯彻关于深化发展体制机制的意见，推出“港湾计划”，致力打造“港湾计划”引得进、留得住、过得好的梦想港湾、事业港湾、生活港湾。