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1、20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告II目录1总论.11.1概述.11.1.1项目名称及建设地点.11.1.2主办单位基本情况.11.1.3项目提出背景、投资目的、意义和必要性.21.1.4可行性研究报告的编制依据、指导思想和原则.31.1.5研究范围.41.2研究结论.42市场预测分析.62.1产品市场分析.62.1.1产品用途.62.1.2市场供求现状及预测.72.2价格预测.102.2.1产品价格现状及预测.102.2.2主要动力价格现状及预测.103生产规模及产品方案.113.1产品方案.113.2产品的质量标准.114工艺技术方案.134.1工艺技术方案选择.134

2、.1.1生产方法的选择.134.1.2甲胺生产方法.134.1.3DMF生产方法.134.2工艺流程和消耗定额.14鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告III4.2.1工艺流程概述.144.2.2消耗定额.164.3主要设备选择.174.4自动控制.184.4.1概述.184.4.2仪表选型.194.4.3防爆及接地.194.4.4仪表气源与电源.194.5标准、规范.204.5.1工艺管道采用标准.204.5.2工艺设备采用标准.204.5.3自控采用标准.214.5.4电气采用标准.215原、辅材料及动力供应.225.1主要原、辅材料的种类、规格、年需

3、用量.225.1.1主要原、辅材料的品种及规格.225.1.2主要原辅材料年用量.235.2公用工程和动力供应.246建厂条件和厂址选择.256.1建厂条件.256.1.1建厂地点的自然条件.256.1.2当地的社会经济条件.286.1.3当地交通运输状况.286.1.4公用工程条件.286.1.5环境条件.296.2厂址方案选择.29鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告IV7总图运输、储运、土建.317.1总图运输.317.1.1全厂总图.317.1.2全厂运输.317.2土建.327.2.1设计范围.327.2.2设计规范.327.2.3土建工程方案.

4、338公用工程方案和辅助生产设施.358.1给排水.358.1.1工厂给水.358.1.2项目排水.368.2供电及电讯.368.2.1项目供电.368.2.2电讯.388.3供热.398.4厂区外管道.398.5采暖和通风.398.5.1气象资料.398.5.2采暖设计.408.5.3通风设计.408.6空压制氮站、冷冻站.419节能.429.1能耗指标.429.2节能措施.4410消防.45鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告V10.1编制依据.4510.2消防环境现状.4510.3火灾危险性分类及建筑类别.4510.4防火措施及消防设施.4610.5

5、消防设施费用.4611环境保护.4711.1厂址环境现状.4711.2执行的环境标准与规范.4711.3建设项目主要污染源和污染物.4711.4环境影响分析.5012劳动安全卫生.5112.1劳动安全卫生执行的标准、规范.5112.1.1国家、地方政府和主管部门的有关法规、规定.5112.1.2采用的主要技术规范、规程、标准.5212.2项目概述.5212.3建筑及场地布置.5312.4劳动安全卫生设计中采用的主要防范措施.5612.4.1设计中采用的安全措施.5612.4.2生产场所有害作业的安全防范措施.5812.5安全监督与管理.6012.6专用投资估算.6012.7预期效果分析.611

6、3组织机构与人力资源配置.6213.1企业管理体制及组织机构设置.6213.2人员的来源和培训.6214项目实施进度.63鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告VI14.1项目组织与管理.6314.2实施进度计划.6314.3建议.6315投资估算.6515.1投资估算编制依据和说明.6515.2建设投资估算.6616资金筹措.6916.1资金来源.6916.2资金使用计划.6917财务分析.7017.1产品成本和费用估算.7017.2营业收入和税金估算.7118研究结论.7318.1综合评价.7318.2研究报告的结论.7318.3存在问题及建议.73鲁西

7、化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司11总论1.1概述1.1.1项目名称及建设地点1、项目名称:20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目2、建设地点:山东东阿鲁西化工工业园区1.1.2主办单位基本情况1、主办单位名称:山东鲁西化工股份有限公司2、住所:东阿化工工业园3、注册资本:64.5亿元人民币4、法定代表人:张金成5、公司类型:股份公司6、主办单位基本情况山东鲁西化工股份有限公司是国有大型化工企业,现有资产64.5亿元,职工近万人。公司具有年产合成氨100万吨、甲醇40万吨、尿素150万吨、复合肥150万吨、磷酸二铵20万

8、吨、硫酸85万吨、盐酸22万吨、烧碱30万吨(30%)、液氯8万吨、氯磺酸8万吨、氯化苄5万吨的生产能力,是集化肥、化工于一体的综合性化学工业企业,是目前全国最大的化肥生产企业之一。公司是全国化肥行业唯一同时拥有尿素、复合肥、磷酸二铵三种国家免检产品的企业,也是全国同行业率先通过质量、环境和职业健康安全三个标准认证的企业。公司生产的“鲁西牌”复合肥荣获“中国名牌产品”称号。公司“鲁西”商标获“中国驰名鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司2商标”称号。2007年公司实现销售收入58亿元,同比增长20%,实现利税5.9亿元,同

9、比增长63%。近年来,公司坚持“创鲁西品牌、做百年企业”的经营理念,不断开拓创新,创造性地引进吸收标准化管理思想方法,在集团各企业全面推广了质量、环境、职业健康安全三个管理体系;创立并完善了一整套机构统一、人员统一、资金统一,核算分离,即以“三统一分”为主要内容的严谨、高效的财务运作管理机制;组织建立了有效的集团内部控制监督、竞争激励机制;构建了符合实际、独具特色、适合快速发展的管理体制;不断丰富和完善了独具鲁西特色的企业文化,使企业的整体经营管理水平明显提高,项目规划与建设顺利实施,保持了持续、健康、稳定的发展势头。公司发展战略:不失时机地抢抓发展机遇;做强做大主导产业;快速壮大装备制造业;

10、稳妥发展能源化工、原料化工,实现化肥与化工的有机结合;适时进入精细化工;注重培植新的经济增长点;及时调整盈利模式;提高综合竞争力。为进一步拓展发展空间,公司于2004年在东阿县境内建设了工业园区。该园区位于东阿县城西部,北邻新聊滑路,距聊城火车站25km,距济邯铁路茌平站约30km。北距济馆高速公路25km,东距105国道5km,以公路运输为主,辅以铁路运输,交通十分便利。为实现公司的发展战略,充分发挥公司的化工生产管理优势、人才优势和园区的公用工程优势,拟采用适用、先进的技术,以现有产品为主要生产原料,延伸产品链,发展循环经济,建设循环经济示范园区。1.1.3项目提出背景、投资目的、意义和必

11、要性1、项目背景山东鲁西化工股份有限公司是拥有是国有大型化工企业,现有资产64.5亿元,职工近万人。公司具有年产合成氨100万吨、甲醇40万吨、尿素150万吨、复合肥150万吨、磷酸二铵20万吨、硫酸85万吨、盐酸22万吨、烧碱30万吨(30%)、液氯8万吨、氯磺酸8万吨、氯化苄5万吨的生产能力,是集化肥、化工于一体的综合性化学工业企业,是目前全国最大的化肥生产企业之一,公司内部有充足的液氨和甲醇资源。鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司3甲胺/DMF项目是目前市场潜力巨大、经济效益好,理想的氨和甲醇下游产品。本项目所需原

12、材料氨和甲醇由山东鲁西化工股份有限公司内部合成氨装置和醇烷化装置提供,电力、蒸汽、循环水及其他配套公用工程和辅助工程由集团工业园供给,良好的依托条件为本次甲胺/DMF项目建设提供有利的保证。2、项目建设意义和必要性(1)甲胺/DMF项目符合国家环保产业政策,能够促进国内DMF下游行业的快速发展,满足国内外市场日益增长的需要。(2)项目的主要生产原料是公司合成氨装置和醇烷化装置生产的氨和甲醇,有利于公司延伸产品链,调整产品结构,提高公司的综合竞争能力;同时又减少了主要原料的采购、运输环节,有利于降低生产成本,提高产品的市场竞争力;(3)该项目建设在公司工业园区内,可以充分利用园区的水、电、蒸汽等

13、公用工程以及安全、环保、消防等设施,降低项目建设投资。1.1.4可行性研究报告的编制依据、指导思想和原则1、编制依据(1)化工投资项目可行性研究报告编制办法中石化协产发(2006)76号(2)危险化学品建设项目安全许可实施办法国家安全生产监督管理总局令第8号(3)关于印发的通知(鲁安监发200246号)之劳动安全卫生专篇编写提要。(4)企业提供的编制可行性研究报告的有关资料。2、指导思想和编制原则(1)认真贯彻国家有关方针、政策,执行有关标准、规范。(2)在设计中力求生产安全、先进可靠、经济合理、节能降耗、节约投资、降低成本的原则。鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可

14、行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司4(3)贯彻工厂布置一体化、生产装置露天化、建构筑物轻型化、设备技术国产化的原则。(4)主体工程与环境保护、劳动安全和工业卫生、消防同时考虑,以消除工厂生产对周围环境及职工健康的影响。(5)把精心设计,为用户服务的思想贯穿于设计的始终。(6)充分利用当地的现有条件和相应的公用设施,节省投资费用,加快建设进度。1.1.5研究范围1、本项目可行性研究内容为20万吨/年甲胺/DMF项目及与之配套的水、电等公用工程。2、对项目的建设条件、厂址、原料供应、交通运输条件进行研究。3、就项目的环保、劳动安全卫生、消防等方面进行研究。4、工程的投资估算和技术经济评

15、价。1.2研究结论1、山东鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺/DMF项目符合国家的产业政策,并符合当地政府的整体规划。2、该项目产品作为新型的环保化工产品,市场广阔,利用自产氨和甲醇生产,产品成本较低,可为国家、地方和企业创造较好的经济效益和社会效益。3、该项目工程条件较为优越,交通位置便利。工艺技术成熟,原料来源可靠,水电供应稳定。4、该项目的环保、劳动安全卫生、消防均符合国家和地方的有关规范和规定的要求。5、经济效益显著,本项目经过经济分析和财务评价,显示了较好的经济效益,财务盈利能力强,各项经济指标均好,有较强的抗风险能力。年均营业收入(含税)138000万元鲁西化工股份有限公司20万

16、吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司5年均利润总额24208.7万元所得税前投资利润率29.5%所得税后投资利润率22.1%投资回收期(所得税前)3.4年(不含建设期)投资回收期(所得税后)4.5年(不含建设期)6、简要结论本项目符合国家的产业政策及当地规划。根据企业状况看,生产规模较为合理、适当。财务盈利能力较强,有一定的抗风险能力。项目上马后延长了企业的产业链,能够促进国内DMF下游行业的快速发展,满足国内外市场日益增长的需要。因此,实施山东鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺/DMF项目是必要的,社会效益与经济效益较好,该项目是可行的。鲁西化

17、工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司62市场预测分析2.1产品市场分析2.1.1产品用途(一)甲胺产品用途甲胺是一种重要的有机化工原料,它广泛的应用于国民经济各行业,是农药、医药、合成燃料、合成树脂、化学纤维、溶剂、表面活性剂、高能燃料、照相材料等工业的基本原料。农药方面一甲胺主要用于生产乐果、久效磷、西维因、混灭威、叶蝉散、速灭威等;二甲胺主要用于生产杀虫双、绿麦隆;三甲胺主要用于生产矮壮素氯化胆碱等。在制药行业甲胺可用于合成麻醉剂、兴奋剂、止痛药,抗菌素等多种药物。在国防化工方面,一、二甲胺分别用于生产火箭的优质液体高能燃料

18、。二甲胺可制备优良的溶剂DMF,DMF是聚丙烯腈、聚氨基甲酸酯、聚氯乙烯等化纤纺织的最好溶剂,同时还是合成革工业不可缺少的溶剂。此外,甲胺还可用于生产表面活性剂、水胶炸药、饲料添加剂、显影液等产品。(二)DMF产品用途DMF是一种重要的有机化工原料和优良的非质子极性有机溶剂,其化学性质稳定,沸点和闪点较高,毒性较小。它能与水、乙醚、乙醇、煤油、氯化烃、芳烃及多数有机溶剂混溶,在常温下可溶解乙基纤维素、硝化纤维素、乙酸丁酯纤维素、聚丙烯腈、氯乙烯、聚氯乙烯等聚合物,被称为全能溶剂,广泛应用于皮革、合成纤维、医药、石油化工、电子、染料、涂料、金属加工等领域,其主要用途如下:鲁西化工股份有限公司20

19、万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司7(1)重要的化工原料DMF可以用来合成胺、酰胺、醚、醛、腈、肽类和卤代、杂环和含磷化合物,也可用于可的松、扑尔敏、强力霉素、维生素、驱挠净等药物的生产。(2)化学反应的催化剂。(3)湿法聚氨酯合成革的溶剂。(4)聚丙烯腈干法抽丝制腈纶和合成纤维的溶剂。(5)作为萃取剂用于物质的分离。由于DMF对碳氢化合物可进行选择吸收,因此在石油化工行业,DMF作为萃取剂用于从乙烯裂解气C4中抽提丁二烯。(6)合成树脂和聚合物领域。DMF是涂料、胶片及纤维的优良粘结剂,在某些聚合反应中可作为介质使用,还是油漆的清洗剂。(7)

20、在金属加工行业用于马口铁的淬冷。2.1.2市场供求现状及预测1、国内甲胺/DMF生产能力现状DMF是一种化学性质稳定、沸点和闪点高的优良极性溶剂和重要的化工原料,可广泛地应用于制革、电子、人造纤维、制药、石油化工、橡胶等行业。目前,国内DMF主要用于聚氨酯和电子覆铜板行业,得益于这两个行业在我国的快速发展,DMF需求快速增长,并且未来还有很大的发展空间。鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司8表2-1我国主要的甲胺/DMF生产厂家、能力厂名产能(万吨/年)韩国三星精细化工公司DMF10德国巴斯夫公司DMF6.1美国杜邦公司D

21、MF5.5TamincoDMF4.0台湾化纤DMF4.0日本三菱瓦斯公司DMF3.7日本化学品公司DMF3.5云南云维集团DMF10内蒙远兴江山DMF10河南骏马集团DMF2江苏新菱集团DMF3江苏新亚公司DMF2浙江江山集团DMF14河南安化集团DMF8安徽淮化集团DMF10山东阿斯德混甲胺2四川石管局混甲胺0.5四川浦江混甲胺0.5大庆甲醇厂混甲胺0.5南京化肥厂混甲胺0.5太原化肥厂混甲胺0.5据调查,该项目有先进的生产工艺、产品质量好、且此工艺原材料消耗少,生产成本低,在销售价格上有绝对的竞争优势,有条件占领国内主要市场,并向国外出口,市场前景非常乐观。2产品市场供需情况现状及预测鲁西

22、化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司9目前世界上DMF的生产厂主要分布在西欧,美国、日本和韩国。德国的BASF公司几乎垄断了西欧的DMF生产。DMF用于聚丙烯腈抽丝溶剂,农药医药染料工业、丁二烯抽丝、人造革溶剂,部分出口我国的台湾省。作为精细化工子行业之一,DMF市场未来发展前景十分广阔,全球DMF消费市场主要集中在亚太地区,成为近几年来DMF消费增长较快的地区,中国是全球最大的DMF市场,随着世界合成革生产能力逐渐向中国转移,拉动其配套原料DMF在中国的快速发展,成就了中国DMF大国地位,对DMF的需求也迅速增长。1999年

23、,国内DMF市场需求量仅为9万吨,而到了2005年市场需求已经增至38万吨,占全球消费量的61,其中还有5万吨需要进口,年均增长率保持20的高速度。其中,有50的市场需求来源于箱包制鞋业发展迅速的浙江省华东地区,尤其是温州地区是国内最大的DMF市场。DMF国内消费主要在湿法PU(聚氨酯树脂)浆料工业上,占DMF总需求量的80左右。PU合成革有透气性好、柔软性好、手感好及穿着舒适等优点,随着经济增长和人民生活水平提高,需求量日益增加。我国PU合成革生产国际比较优势明显,已经发展成为世界最大的皮鞋、箱包生产国,年产量占世界的50,并且规模还在不断扩大,与之相应的DMF的用量也大幅增加。PU浆料未来

24、对DMF的需求仍然保持20左右的增长态势。DMF另一个快速发展的应用领域是电子覆铜板,2005年,我国覆铜板产量超过20000万平方米,位居世界第一,其对DMF需求量也从2004年的2万吨增长到3万吨左右。而在未来10年内电子覆铜板仍将持续高速发展,这也直接刺激了对DMF的需求。而随着国产DMF竞争力的逐渐加强,在覆铜板行业中的需求也将呈增加趋势。DMF还广泛应用于医药行业,用于生产合成抗生素、头孢拉定、维生素B6等20多种药物,未来几年内DMF在医药行业需求将以15的速度平稳增长。此外,DMF也被应用于丁二烯抽提、聚丙烯腈干法抽丝,预计2010年以前国内年需求增长10以上。鲁西化工股份有限公

25、司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司102.2价格预测2.2.1产品价格现状及预测根据目前国际国内市场的产品价格现状,为保持项目产品的市场竞争力,本项目产品的销售价格(含税价)参考类似的企业的同类产品销售价格,暂定DMF的销售价格为6900元/吨,并以此为依据进行经济效益测算。2.2.2主要动力价格现状及预测本项目的主要原材料为氨、甲醇、CO,这些化工原料供应较为充足,山东鲁西化工股份有限公司能够内部供给。其中氨的价格2700元/吨;甲醇的价格为2350元/吨;CO成本为0.3元/Nm3。动力价格按当地实际执行价格(含税价)确定:新鲜水2.

26、4元/m3,电0.4元/度,蒸汽100元/吨。鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司113生产规模及产品方案3.1产品方案根据国内甲胺/DMF市场情况,结合山东鲁西化工股份有限公司现有合成氨、甲醇生产装置情况,确定本项目建设规模为20万吨/年,年操作时间为8000小时。3.2产品的质量标准DMF,英文名称:N,N-dimethylformamide,简称DMF。学名二甲基甲酰胺,分子式C3H7NO,分子量:73.10。性质与用途:外观为无色透明液体,相对密度0.9445(25)。熔点-61。沸点152.8。闪点57.78。蒸

27、气密度2.51。蒸气压0.49kpa(3.7mmHg25)。自燃点445。蒸气与空气混合物爆炸极限2.215.2%。能与水、乙醇、乙醚、氯仿及多数有机溶剂混溶,对多种有机化合物和无机化合物均有良好的溶解能力和化学稳定性。遇明火、高热可引起燃烧爆炸,能与浓硫酸、发烟硝酸剧烈反应甚至发生爆炸。二甲基甲酰胺是一种重要化工原料和农药、医药中间体,也是性能优良的溶剂和气体吸收剂,在有机合成、无机化工、农药、石油、合成纤维、人造革、医药工业和其他行业都有着广泛的应用。鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司12表31二甲基甲酰胺质量指标一

28、览表指标名称一等品合格品二甲基甲酰胺(wt%)99.999.8色度(Pt-Co)号515甲醇(mg/kg)100100折光率ND251.4271.4291.4271.429水份(wt%)0.050.05甲酸(mg/kg)3030二甲胺,(mg/kg)1515PH(20%水溶液)6.58.06.58.0Fe含量,(mg/kg)0.050.05比重15.60.9530.953鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司134工艺技术方案4.1工艺技术方案选择4.1.1生产方法的选择国内生产甲胺和DMF的企业较多,大多数技术落后,生产成

29、本高。甲胺合成采用高压法,生产压力一般5.0MPa,原料液甲醇和液氨按一定比例配制后,再进入合成塔反应,设备投资大。DMF大多数采用二步法生产技术,设备庞大,产品质量差,满足一般客户要求。后期引进一步法后产品质量才上一个台阶。4.1.2甲胺生产方法甲胺生产采用甲醇和氨气相催化反应技术,以甲醇和氨为原料,在加压和高温下,甲醇和氨气在催化剂的作用下合成得到粗甲胺,然后经六塔流程连续蒸馏分离,得到MMA(一甲胺)、DMA(二甲胺)和TMA(三甲胺)三种甲胺产品。工艺特点:此技术原料来源丰富且价格便宜,并能大规模连续化生产。此技术对设备、管道材料要求不高,工艺条件易于满足,且可根据市场需求,灵活调节一

30、、二、三甲胺的产量。4.1.3DMF生产方法DMF生产技术在吸收先进的CO一步法工艺的基础上进行了创新,以甲胺、一氧化碳为原料,在甲酸钠催化剂的作用下、温度100120、压力2.5Mpa条件下直接合成DMF。净化的一氧化碳、二甲胺和催化剂(甲醇钠溶液)经计量后,进入合成反应器反应得鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司14到粗DMF,然后经过滤和蒸发后进入六塔分离系统,经蒸馏分离得到合格的DMF产品。工艺特点:该工艺在消化吸收传统的CO一步法技术的基础上,提高了反应温度和操作压力,增加了分离提纯设备,与甲酸甲酯和甲醇脱氢工艺

31、、传统的CO一步法技术相比,该法技术先进,工艺流程简单,设备少,原料价格低廉,来源广阔,节省能源,产品纯度高,达99%以上,更适合大规模连续化生产。4.2工艺流程和消耗定额4.2.1工艺流程概述(一)甲胺装置(1)配料合成工序甲醇、液氨分别从甲醇装置和合成氨装置送入甲胺装置的甲醇贮槽和液氨贮槽。来自蒸馏工序的脱氨塔塔顶的氨三甲胺共沸物进入甲胺装置的共沸物贮槽;来自萃取塔塔顶的三甲胺和分离塔塔顶的一甲胺进入循环胺贮槽。液氨、甲醇、共沸物和混胺四种原料分别从各自贮槽由加压泵将其升压到合成系统压力后,按一定配料比定量进入低温换热器与合成气进行换热、进入汽化器与蒸汽进行换热、再进入五台并联高温换热器与

32、合成塔出来的反应气体进行换热、最后通过电加热炉加热到380410,从下部进入合成塔。于温度430左右、压力4.6MPa并在催化剂存在的条件下,进行胺化反应生成粗甲胺。粗甲胺经换热器与原料液进行逆流换热,回收热量后由合成气变成合成液,再经过冷凝、减压后送至精馏工序。(2)精馏工序配料合成工序来的粗甲胺进入脱氨塔,塔顶得到氨和三甲胺的共沸物,返回配料合成工序,塔釜液送萃取塔。脱氨塔塔顶操作压力为1.6MPa,用塔顶冷凝器冷却水量和放空气量进行分程调节。萃取塔采用甲醇回收塔釜液作萃取剂,萃取剂由塔中部加入,塔顶蒸出的三甲胺一部鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告

33、山东正信环保节能与工程咨询有限公司15分作为产品去成品配制工序,另一部分返回到配料合成工序循环胺贮槽,塔釜液送至脱水塔。萃取塔塔顶操作压力为1.4MPa,用冷凝器冷却水量来调节。萃取塔釜液进入脱水塔,塔顶馏出的一、二甲胺混合物送至分离塔,塔釜液去甲醇回收塔。脱水塔顶压力为0.9MPa,用冷凝器冷却水量和放空气量进行分程调节。脱水塔来的一、二甲胺混合物进入分离塔,塔顶分离出的一甲胺一部分作为成品送至成品罐区,一部分返回配料合成工序混胺贮槽;塔下部侧线采出二甲胺产品送至二甲胺贮槽,然后再由二甲胺贮槽送往DMF装置;塔釜液返回脱氨塔回收二甲胺。分离塔塔顶操作压力为1.0MPa,用冷凝器冷却水量进行调

34、节。脱水塔的釜液进入甲醇回收塔,经分离进一步回收甲醇,以降低原料消耗,改善废水水质。分离回收的甲醇送至配料合成工序甲醇贮槽,塔釜液大部分作为萃取塔的萃取水循环使用,少量作为生产废水排出装置。合成工序和精馏工序排出的含有氨、甲胺的放空尾气一并进入尾气吸收塔,用甲醇吸收尾气的氨和甲胺,以减少大气污染。经甲醇吸收后的废气高空排放,吸收液用泵送至甲醇贮槽,供配料合成工序使用。(二)DMF装置一氧化碳一步法生产DMF分为合成和精制两个工段。(1)DMF合成工段二甲胺、催化剂(甲醇钠溶液)经计量后,从反应器中部进入反应器,一氧化碳经计量后从反应器下部进入反应器。从反应器底部抽出的液相物流一部分送至蒸发器,

35、一部分循环回反应器。反应器顶部出来的气体进入冷却器,冷凝液返回反应器,未冷凝气体进入反应器尾凝器,冷凝液返回反应器。(2)精制工序反应产物经过滤除去其中的盐类副产物和催化剂后进入蒸发器,过滤出的固体定期送至锅炉房掺入煤中烧掉。经过滤的反应液在蒸发器中全部汽化后进入脱氢塔,由塔顶脱去轻组分(二甲胺/甲醇混合物)至循环槽,釜液进入真空塔。真空塔在真空下操作,塔底脱出鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司16的重组份去重组份贮槽;馏出的DMF经冷凝后送入气提塔。气提塔采用干燥氮气作气提剂,气提塔底进入的氮气与DMF进行气液两相逆流

36、接触,进一步除去产物中残留的二甲胺。气提塔釜液一部分循环至塔顶,一部分经冷却后送入DMF中间槽,经化验合格后用泵送至DMF成品贮槽。4.2.2消耗定额1、原材料消耗定额及年消耗量见表41(年操作时数:8000小时)表41原辅材料消耗一览表序号项目名称单位数量备注一生产规模和产品方案1甲胺装置吨/年200000产品:无水一甲胺吨/年20000无水二甲胺吨/年16000无水三甲胺吨/年200002DMF装置产品:二甲基甲酰胺吨/年200000二主要原材料用量1甲醇吨/年2500002液氨吨/年700003CONm3/年761062、动力消耗定额及年消耗量见表42。表42燃料动力消耗一览表序号燃料动

37、力名称定额用量供应来源1电kWh/h10000鲁西化工供电网2新鲜水m3/h21.6鲁西化工供水管网鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司173循环冷却水m3/h2000循环水系统4蒸汽t/h185.2鲁西化工供热管网4.3主要设备选择设计不包括设备选型,规格见表43,表44,表45。表43甲胺装置主要设备汇总表序号设备名称单位数量材质备注1甲胺反应器台4碳钢2脱氨塔台2碳钢3萃取塔台3碳钢4脱水塔台2碳钢5分离塔台4碳钢6尾气吸收塔台1碳钢7甲醇回收塔台1碳钢合计台17表44DMF装置主要设备汇总表序号设备名称单位数量材质

38、备注1反应釜台8碳钢2精馏塔台20碳钢、不锈钢3换热器台50碳钢、不锈钢鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司184罐台20碳钢、不锈钢5定型设备台80碳钢、不锈钢合计台170表45CO净化装置主要设备汇总表序号设备名称单位数量材质备注1PSA-I吸附器台82PSA吸附器台83真空泵后冷却器台24膜过滤器台25置换气压缩机台36产品气压缩机台37真空泵台2合计台284.4自动控制4.4.1概述根据工艺生产技术特点,设立仪表控制柜,配备智能控制器、显示测量仪、数显报警仪、流量积算仪、打点记录仪等对重要参数进行集中监视控制,其余

39、为就地指示。对现场温度进行就地监测控制,对压力采用就地仪表对其现场指示;按照塔的工作过程,进行自动程序控制。鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司194.4.2仪表选型压力控制采用变送器、数显控制仪配气动调节阀;远传压力采用变送器与数显仪;远传温度采用热电阻配打点记录仪;压力、温度就地测量,采用不锈钢压力表和双金属温度计;气体流量计量,采用电远传金属转子流量计配数字积算仪;液位控制采用磁翻板液位计、数显控制仪配气动调节阀;液位就地测量,采用玻璃管液位计。测量信号进入数显报警仪及调节器显示并进行报警值设定,输出的报警信号进入变

40、压吸附微机控制器进行报警。4.4.3防爆及接地1、生产原料及产品均是易燃易爆介质,生产界区内按2区爆炸危险区域设计。2、在界区内安装的电动仪表除压力变送器采用隔爆型仪表外,其余均采用本安型,在控制室和界区之间的信号连接本安型仪表采用安全栅隔离,防止高电压、电流进入防爆区,以确保安全生产。3、现场隔爆型仪表如需检修,应先切断电源,严禁在带电情况下打开接线盒。4、现场仪表选用隔爆型仪表;现场电缆经防爆挠性连接管、穿线管至电缆桥架;现场仪表及电缆桥架等保护接地可就近接至电气接地网。4.4.4仪表气源与电源1、仪表空气由厂区空压机供给。要求连续供气,如遇供气故障应及时通知并持续供气10分钟,以便装置停

41、车处理操作。压力不低于0.6MPa。气源质量必须符合GB4830标准要求。鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司202、仪表电源由电气引至仪表柜内的电源端子,其质量要求为交流:220+10%50Hz1Hz,要求连续供电,在生产过程中不允许停电,以确保安全生产。4.5标准、规范4.5.1工艺管道采用标准1、钢制管法兰、垫片、紧固件(HG2059220635-97)2、化工装置工艺系统工程设计规定(一)HG2055720559-933、化工装置工艺系统工程设计规定(二)HG/T20570-954、化工装置工艺系统工程设计规定(三

42、)HG20559-935、化工装置设备布置设计规定(HG20546-92)6、化工装置管道布置设计规定(HG20549-1998)7、化工装置管道机构设计规定(HG20645-1998)8、工业金属管道设计规范(GB50316-2000)9、化工企业静电接地设计规程(HG/T20675-90)10、奥氏体不锈钢焊接钢管选用规定(HG20537-92)11、化工设备、管道外防腐设计规定(HG/T20679-1990)12、工业金属管道工程施工及验收规范(GB50235-97)13、现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范(GB50236-98)4.5.2工艺设备采用标准1、特种设备安全监察条例(

43、国务院第373号令)2、钢制焊接常压容器(JB/T4735-1997)鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司213、设备及管道保温设计导则(GB8175-87)4、钢制管法兰、垫片、紧固件(HG2059220635-97)5、化工机器安装工程施工及验收通用规范(HG20203-2000)4.5.3自控采用标准1、过程检测和控制系统用文字代号和图形符号(HG20505-92)2、自动化仪表选型设计规定(HG/T20507-2000)3、自动化仪表工程施工及验收设计规范(GB50093-2002)4.5.4电气采用标准1、建筑设

44、计防火规范(GB50016-2006)2、建筑物防雷设计规范(GB50057-94)2000年版3、供配电系统设计规范(GB50052-95)4、低压配电设计规范(GB50054-95)5、工业企业照明设计标准(GB50034-2004)6、化工企业供电设计技术规定(HG/T20664-1999)7、化工企业静电接地设计规程(HG/T20675-90)鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司225原、辅材料及动力供应5.1主要原、辅材料的种类、规格、年需用量5.1.1主要原、辅材料的品种及规格1、液氨年用量:70000吨/年。

45、液氨质量指标见表51。表51液氨质量指标一览表序号指标名称指标1纯度99.5%(wt)2水0.05%(wt)3不溶气体0.02%(wt)4油5ppm(wt)2、甲醇规格:甲醇规格符合GB-338-2004标准年用量:250000吨/年3、一氧化碳规格:作为DMF生产装置的原料,CO的规格见表52。表52CO指标一览表序号项目指标1CO96.0vol%2H2+惰性气体4.0vol%鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司23序号项目指标3CO240ppm(vol)4H2O40ppm(vol)5O220ppm(vol)6氯化物0.

46、1ppm7硫化物(按S计)1ppm8羰基铁0.1ppm9固体颗粒无每吨DMF消耗一氧化碳360Nm35.1.2主要原辅材料年用量催化剂1、甲胺催化剂规格:甲胺装置所用催化剂主要成分是氧化铝和氧化硅。年用量:91吨/年2、甲醇钠溶液规格:甲醇钠溶液规格见表53。表53甲醇钠溶液指标一览表序号项目指标1CH3ONa25wt%2CH3OH平衡量3H2O0.1wt%4碱和碳酸盐1wt%年用量:2560吨/年鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司245.2公用工程和动力供应动力消耗定额及年消耗量见表54。表54燃料动力消耗一览表序号燃

47、料动力名称定额用量供应来源1电kWh/h10000鲁西化工供电网2新鲜水(补水量)m3/h21.6鲁西化工供水管网3蒸汽t/h185.2鲁西化工供热管网鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司256建厂条件和厂址选择6.1建厂条件6.1.1建厂地点的自然条件1、厂址的地理位置、地形、地貌概况(1)地理位置山东鲁西化工股份有限公司甲胺/DMF装置厂址位于聊城市东阿县顾官屯镇(原良种场处)。东阿县的地理位置为北纬36o0736o33,东经116o02116o33,东距山东省会济南市80公里,西距“江北水城”聊城市20公里,项目所在

48、地位于东阿县城西部,地处华北平原,与河南、河北相连,属于三省交界地区,105国道穿境而过,德聊高速公路横贯全境。是中国著名的“阿胶之乡”,“喜鹊之乡”,面积793.94平方公里。(2)地形、地貌东阿县境内除艾山、香山、鱼山等地有古生代地层露出外,其余均被新生界第四系地层覆盖,其岩性主要由灰黄、灰绿、红棕色厚砂质粘土、粘土及砥岩层组成。厂址所在地地势较平坦,属于黄河冲积平原,地貌单元单一。厂址周边无古迹、文物,也无自然保护区。厂区周围环境状况较好。2、工程地质、水文条件、抗震烈度(1)工程地质项目所在地地质构造属华北地台凹陷地块,沿黄河一带有寒武系、奥陶系石灰岩,第三系岩性为粗砂砾石及砂质粘土为

49、主,结构致密坚硬。其余大部分区域为第四纪沉积物所鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司26覆盖,其岩性主要为灰黄、灰绿、红棕色厚层砂质粘土及砾石组成,砂质粘土含量较大,并含有铁、锰质结构以及钙质沉积物,在空间分布上重迭交错,在剖面上呈串珠状透镜体,在水平面上呈西南至东北条带状分布。各种沉积物走向与河道流向基本一致,其规律与黄河多次泛滥、改道有关。沉积规律为上部颗粒细、下部颗粒粗,呈二元结构或三元结构。O100m地层岩性均为粘土、亚粘土、粉砂、细砂、粗砂、砾石等组成。根据钻探资料揭示:勘探深度内划分为7个地层,各层描述如下:第

50、1层:耕土,褐黄色,湿,松散,含植物根、云母片、粘土片。应全部挖除。第2层:粉土,褐黄色,湿很湿,中密密实,摇振反应迅速,无光泽反应,低强度,低韧性,含云母片,析水,属于中压缩性土。地基承载力特征值110kPa。第3层:粉土,土质松散,厚度性质变化较大,地基承载力特征值90kPa。第4层:粉土,中密密实,土质均匀,地基承载力特征值115kPa。第5层:粘土,软塑可塑,土质均匀,地基承载力特征值120kPa。第6层:粉土,厚度与土质均匀,性质变化较小,地基承载力特征值125kPa。第7层:粘土,软塑,厚度较大,性质变化较小,土质均匀,地基承载力特征值130kPa。根据水质分析资料,地下水成弱碱性

51、,不含侵蚀性CO2,对混凝土及混凝土中的钢筋不具腐蚀性。(2)水文条件厂址地区含水层为全新世晚期和现代河流冲积泛滥沉积层,主要含水层厚度在1040m,属潜水、微承压水类型,为第四系孔隙水,其含水岩性大致分为两层,上部为亚黏土与亚砂、粉细砂,并呈互层结构组成;下部主要为粉细砂,局部地段有细沙,上下部的分布不均。项目所在地位于浅层淡水丰富区,地下水埋深一般在2.70m3.38m,埋深标高为34.12m34.60m,水流方向为西南东北,单井涌水量一般2040m3/h之间,水化学类型为重碳酸盐、钙、铁、锰型,矿化度在0.81.5之间。总体流向由西南向东北,补给来源以地表水侧渗、大气降水为主,排泄途径以

52、地面蒸发和农灌为主。该区深层地下水比较丰富,水质较好。鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司27东阿县东南侧有黄河自西向东流过,西南300m处是京杭运河,北界为赵牛河,境内有巴公河、中心河及众多排水沟渠,形成较完整的排灌体系。官路沟接纳了县城区全部污水,官路沟污水由南向北入赵牛河,赵牛河最后汇入徒骇河。赵牛河是历史上黄河改道决口遗留下的沟壑,经人们长期治理,逐渐形成境内的主要排水河道。(3)抗震设防根据建筑抗震设计规范(GB50011-2001)附录A,东阿的地震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组

53、为第一组。3、气象条件东阿县属于暖温带季风大陆性气候,气温温和,光照充足,干湿季节变化明显。主要气象要素如下:(1)气温:全市平均气温12.813.4,由西北向东南递增,月均气温1月最低,为2.23.3;7月最高,为26.526.8。年均最低气温7.68.4,年均最高气温19.119.4。(2)日照:累年平均日照时数24632740小时,年平均日照率为5662%,全年日照时数,春夏季最多,冬季最少。5、6月份平均日照达到521578小时,占全年的21%左右。日平均日照8.49.4小时。(3)降水:全年降水量为567.7637.3毫米,东部、东南部多于西部、西北部。年际间降水量差异较大,年降水量

54、最多1004.7毫米。(4)霜冻:20世纪5090年代,霜冻初日平均在10月2428日。无霜期平均在193201天。(5)湿度:年均相对湿度为5658%,自北向南递增,8月份最大,为8182%,5月份最小,为5559%。(6)风:年主导风向为西南风和偏南风,出现频率为1520%,年平均风速3.23.7米/秒,春季最大为4.14.6米/秒。鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司286.1.2当地的社会经济条件自改革开放以来,工业经济近几年得到长足发展,已形成医药、机械、化工、建材、钢铁、热电、食品等工业门类。主导产品有:阿胶及

55、其系列产品、化肥、钢球、钢铁、水泥、焦炭、塑铝板、白酒、三轮车、水泵等,质量和效益有很多在全国同行业名列前茅。境内有东阿阿胶、鲁西化工两家上市公司。东阿化肥厂是鲁西化工上市公司的核心企业,年生产合成氨35万吨、尿素50万吨,是全国小氮肥工业企业先进单位。东阿钢球有限公司是全国最大的钢球生产企业,年产钢球130亿粒,占全国市场份额的70%以上。东昌水泥有限公司是鲁西地区重要的水泥生产厂家,年产水泥100万吨;东阿蓝天七色建材有限公司是国内金属幕墙装饰材料重点生产企业之一,年产各类塑铝板500万平方米,铝单板60万平方米。东阿是国家商品粮基地县、全国优质小麦基地县、国家级生态示范县,生态农产品资源

56、十分丰富,以绿色农业著称。主要粮食作物为小麦、玉米、大豆、花生、棉花等。优质小麦种植面积50万亩,林业、畜牧、瓜菜、桑蚕等产业开发前景广阔。全县有林面积56万亩,年可采伐量100万立方米,而且周边地区木材也十分丰富,为发展木材加工业提供了可靠的资源保障。6.1.3当地交通运输状况东阿县主要公路干线有国道105线、220线、济馆高速公路贯穿全境;东邻平阴、长清、济南,北接茌平、齐河,南与阳谷接壤,西接聊城,形成四通八达的公路交通网络。距济邯铁路茌平站约30公里。本项目厂址位于山东鲁西化工工业园区北部,厂内道路与过境公路(G105)相贯通。该厂址所在地以公路运输为主,十分可靠方便。6.1.4公用工

57、程条件本项目所涉及的公用工程主要为供水、供电和供热,均山东鲁西化工工业园区供给。鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司296.1.5环境条件山东鲁西化工股份有限公司甲胺/DMF装置位于山东鲁西化工工业园区内,该工业园区建在东阿县与聊城市东昌府区交界的东阿县顾官屯镇,该工业园区东距东阿县城约7km,西距聊城市约20km,东南侧约2km为东阿县顾官屯镇,工业园区在东阿县赵牛河以东、紧靠聊滑公路,交通便利,距京九铁路20公里、济聊高速公路15公里。目前工业园区周围多为农田,较近的村庄为北侧的章凌村,距工业园区边界距离为300米,距

58、危化品装置为800米。另外周围还有张洪津(西1300米)、四合(西南1000米)、李堂(南1500米)、刘海(南1250米)、索集(西北1000米)、王庄(东南4200)、扒棍刘(东北1200米)等村庄,距厂区超过1000米。该项目周边无畜牧区、渔业水域和种子、种畜、水产苗种生产基地以及风景名胜区和自然保护区;没有军事禁区、军事管理区和有法律、行政法规规定予以保护的其他区域。山东鲁西化工工业园区周围多为农田和村庄,无较大规模的工矿企业,也没有大的污染源,对环境基本无不良影响。6.2厂址方案选择该项目拟建设在山东鲁西化工股份有限公司的工业园区,园区形状规整,地势平坦,水平高差较小。选择该场地作为

59、本项目厂址的理由:1、厂址处具有满足生产所必需的水源、电源,场地的基础设施能满足本项目的建设要求。2、项目主要原料甲醇、液氨、一氧化碳全部由园区的合成氨、甲醇装置通过管道输送方式直接供给,减少了原料运输环节,降低采购费用,有利于降低产品成本,提高产品的市场竞争力。3、依托园区的公用工程设施,降低项目建设投资。4、厂址处的道路与主要交通线路相连,交通运输条件便利。5、厂址满足建设所需要的工程地质条件和水文地质条件。厂址处不受洪水、潮水和内涝的威胁;并满足建设所必需的场地面积和适宜的地形坡度。鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公

60、司306、项目所在位置符合与周边之间的安全距离要求。厂址不靠近人员密集区,自然通风良好,空气清新。7、该项目的“三废”在设计中有治理措施,对周围环境无危害。鲁西化工股份有限公司20万吨/年甲胺、20万吨/年DMF项目可行性研究报告山东正信环保节能与工程咨询有限公司317总图运输、储运、土建7.1总图运输7.1.1全厂总图1、总平面布置(1)项目主要组成本项目主要由甲胺、DMF生产装置及与之配套的水、电和汽组成。(2)总平面布置原则根据当地风向、自然条件、周围环境等因素,合理利用土地;充分利用现有场地内的公用工程设施,节省占地、节约投资。力求布置紧凑,整体协调,布局合理、美观。满足生产、安全及运

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