5万吨甲醛新建项目可行性研究报告

1、年产5万吨甲醛建设项目可行性研究报告某某工程咨询院第一章总论1.1概述项目名称、主办单位项目名称：年产5万吨甲醛建设项目 主办单位：内蒙古某某有限公司可行性研究报告编制的依据和原则1.121编制依据（1） 某化工设计院与内蒙古某某化工有限公司签定的5万吨/年甲醛合资 合同。（2）中石化（1997）348号文件石油化工建设项目可行性研究报告编 制规定。（3）内蒙古某某公司提供的可研基础资料。编制原则（1）认真执行国家有关方针政策、标准、规范。（2）可研中，贯彻“工厂布置一体化，生产装置露天化，建构筑物轻型 化，公用工程社会化，引进技术国产化的“五化”原则。（3）主体工程与环境保护，安全和工业卫生

2、设施同时考虑，以消除工厂 对环境和职工健康危害。（4）充分依托某某集团公司和内蒙古某某化工有限公司管理部门的作用， 所需人员由充分利用某某集团公司内调配，尽量不新增人员。1.1.3 项目提出的背景、投资必要性和经济意义1.1.3.1 企业概况内蒙古某某化工有限公司是内蒙古某某化工集团公司的控股公司，始创于一九九八年，经过几年的发展建设，已发展成为一个拥有资产2.4亿元的 先进企业。目前资产负债率30%，银行信用等级AAA级某化工设计院是一家高新技术企业，主要从事(该部分省略)等进 行成套工艺工程设计，施工，技术服务。为充分发挥两家公司的自身优势，依托化工集团公司现有的公用工 程。在此基础上，为

3、抓住国内对甲醛需求量增长的有利时机，并配合化工集 团公司天然气化工整体发展规划，双方经友好协商，共同调研，本着平等、 互利互惠、共同发展的原则，在内蒙古某某工业区合资兴建 5万吨/年甲醛装 置。1.132 建设项目的必要性和经济意义(1 )行业情况我国甲醛工业的生产技术经过四十多年的发展，无论在装置的设计，催 化剂的改进，还是余热利用，生产工艺控制等方面都有了长足的进步。其主 要技术经济指标已接近或达到国际上同类生产工艺的先进水平。目前甲醛行 业许多厂家都在充分挖掘和利用装置的余热，甲醛装置由“耗汽型”变为“非耗 汽型”或“外供汽型”装置。装置规模趋向大型化，如今国内最大的十四万吨级 的甲醛装

4、置(河北保定安县凯跃化工集团公司甲醛厂)，99年已顺利投产。 迄今为止全国甲醛厂家已超过232家，总生产能力超过450万吨/年。内蒙地 区基本没有甲醛生产厂家，而每年耗甲醛在 3-5万吨。因此有必要在内蒙地 区建设甲醛生产装置。(2 )原料来源目前甲醛绝大多数厂家都是外购甲醇生产甲醛，为此受市场因素影响较 大，同时由于原料甲醇运输、贮存、周转，对产品质量影响较大，无法保证 产品质量稳定。而在内蒙某某化工集团万吨/年甲醇装置，有稳定的原料 来源，仅从这一点成本下降的空间是其它厂家望尘莫及的。其他地区甲醛厂 家几乎都购买甲醇生产甲醛，如果在此环节上操作好一点，我们的甲醛销售 市场会更大。(3 )运

5、输条件内蒙已通高速公路、铁路，运输条件好，有利于甲醛外销。现在随着房地产业的日趋旺销和西部大开发的政策优势，甲醛需求量还 会增加，为此我们认为甲醛在内蒙是有市场的。1.1.4 研究范围本可行性研究报告范围是结合现有条件，重点研究5万t/a甲醛生产的市 场情况，环境效益及经济分析等几方面。1.2研究结论1.2.1研究的简要综合结论本报告确定以银法生产甲醛，为内蒙古市场的甲醛下游产品生 产提供原料。装置生产能力为 5.0万t/a甲醛(37% )。 本报告依托国内现有甲醛生产的技术。 我国的银法甲醛生产技术已 当成熟，各项经济技术指标均已达到国外同等水平。现有的几十套银法甲醛 装置，生产甲醛的历史长

6、达20多年，装置运行稳定，技术指标先进。所以该 工艺技术方案是先进可行的。本项目所用原料主要是甲醇，由某某化工集团某某化工公司甲醇装 置供给，因此原料供应有保障。某某化工集团某某化工公司甲醇装置现有公用工程及辅助设施可以 满足本项目的需要，不需新建，也不需新征土地，可节省投资。人员由某某 化工集团统一调配，不新增定员。 据预测，国内甲醛市场前景广阔，且当地市场较大，每年可销售2至3万吨，所以甲醛产品销路完全不成问题（6）本项目三废排放能达到国家及内蒙古自治区的有关规定，不会增加环境污染。（7 ）本项目所需资金由企业筹措。（8）技术经济分析表明，项目投产后可以为企业创造较好的经济效益。 项目抗风

7、险能力也较强。总之，内蒙古某某有限公司年产 5万吨甲醛建设项目，技术上可行，经 济上合理，建议尽早上马。122 本报告的几点建议（1）本项目为国内现有先进技术，在设计上应认真考虑工艺的先进性和 投资的合理性。（2）本项目的甲醛是最终产品，它是生产甲醛下游产品的原料，因此要 十分重视甲醛装置在技术及建设周期上的配套性及其产品的质量。附主要技术经济指标表主要技术经济指标序号项目名称单位数量备注一生产规模55%高浓度甲醛万t/a6.0（折37%）应满足多聚甲醛生产的需要二年操作日天300三主要原材料、燃料用量1甲醇（100%）万t/a2.532工艺空气Nm3/h272003甲醇氧化催化剂吨/次2.2

8、8寿命2.0年左右4尾气转化催化剂吨/次0.192寿命35年左右四公用动力消耗量1循环冷却水米3/h3182电（年耗电量）万度4203副产蒸汽T/h5.671.1MPa4脱盐水T/h3.885仪表空气Nm3/h25.8五三废排放量1废气催化转化工段排放气Nm3/h4267甲醛v 2ppmCO v 20ppm六装置定员人10七总建筑面积米3231 m2八工程总投资额万元5079.541固定资产投资万元4845.662建设期利息万元03投资方向税万元04铺底流动资金万元233.88九年销售收入万元6505.71十工厂成本1年总成本万元4487.992单位产品成本元/吨729.32十一年利润总额万元

9、1600.96十二年利税总额万元2017.73十三财务评价指标1投资利润率%28.462投资利税率%35.873投资回收期（税后）年5.03包括年建设期4内部收益率（税后）%24.835财务净现值（税后）万元4762i=12%十四偿还能力指标自有资金回收期年4.75包括年建设期第二章市场预测2.1国内、外市场情况预测甲醛是一种基本化工原料，有着广泛的前景，一般由甲醇经空气氧化制得。世界各国用于生产甲醛的甲醇占甲醇产量的三分之一左右。1996年世界甲醛总产量为1920万t（37%），世界各国已开发出上百种甲醛下游产品， 但我国目前仅有十多种。甲醛的主要下游产品有热固性树脂（如脲醛树脂、 酚醛树脂

10、和三聚氰胺甲醛树脂等）及聚甲醛、季戊四醇、乌洛托品、1,4 丁二醇、吡啶、乙二醇、三羟基甲烷等化工产品。同时在农业、医药、染料工 业中可以作为杀虫剂和还原剂等，甲醛产品是重量浓度为37-55%的水溶液，国内外往往以37%溶液作为基准来统计产量和计算消耗指标。2.1.1国外市场情况1990 1997年间世界甲醛消费量的平均年增长率约为5%，1997年后甲醛消费量又有所回升，预计今后 5年内，西方特别是美国消费的增长率约 为2.3%左右。1992 1995年世界主要工业国的甲醛产量情况见表 2.1表2.1主要工业国的甲醛产量（以37%溶液计）单位：万吨年份 世界 美国日本 英国 意大利 法国 加拿

11、大8817013061363034.323.832.290176329214121.43026.828.692178830214722.53026.427.99418953411583033.428.531.496192033215028.535.729.634.5可以看出，美国是最大的甲醛生产国，其产量约占世界产量的18%左右，由于储运困难，甲醛的商贸活动的地区性很强，而美国的甲醛基本上全消耗 在国内，其中脲醛树脂是美国甲醛的最大消费市场，该产品大部分用于生产 中密度纤维板，其次酚醛树脂是美国甲醛的第二市场，主要用作木材和建筑 胶粘剂，在美国约9%的甲醛用于生产聚甲醛，到1996年8月为止，

12、美国甲 醛生产能力（以37%溶液计）为360万吨/年，共16家公司，超过50万吨/ 年的有5家。前两年由于建筑业不景气，美国甲醛消耗量明显下降，从1995年底开始，其消耗量明显开始上升。今后 5年内美国对甲醛需求量的平均年增长率可达2.5%左右。美国、西欧、日本和中国的甲醛消费成见表 2.2表2.2 主要工业国的甲醛产量（以37%溶液计）美国1996 年西欧1995 年日本1995 年中国脲醛树脂24463071.77酚醛树脂2197三聚氰胺树脂4660.3乙炔化学品1170.1聚甲醛96232.18季戊四醇6777.43MDI533脲甲醛浓缩剂5乌洛托品4368.33其它1113219.89

13、国内市场情况国内甲醛市场一直呈上升趋势，1985年以来甲醛一直稳步增长（见表2.3）表2.3 我国甲醛生产情况（以37%溶液计）单位：万吨/年年份生产能力产量198547.9341.36198869.4952.79199176.9360.12199412798.3719971801352000478.2184.8据不完全统计我国目前甲醛生产厂家超过230个，总生产能力到2000年7月达478万吨/年，其中万吨级以上装置约73套，除德州化肥厂、云天 化集团股份公司、佳木斯化工五厂、连云港亚丹化工股份有限公司四家采用铁钼法外，其余各家均以银为催化剂，我国甲醛单套最大能力为5万吨/年,最小为0.3万

14、吨/年。甲醛装置主要集中在我国的山东省、河北省、江苏省、 广东省，这四个地区几乎就占现有生产能力的50%。西北地区甲醛生产能力较低，其中陕西省为4.5万吨/年，甘肃省为4万吨/年，宁夏回族自治区为 3.7万吨/年,新疆为1万吨/年，内蒙古为1万吨/年。我国甲醛消费构成也可 以从表2.2中得知，与世界各国一样，最大消费仍是热固性树脂，只是比例列咼表2.4 我国甲醛生产消费预测（37%溶液）单位：万吨1990 年1995 年2000 年2003装置生产能力72127478500产量预测6098157236需求预测59 60100160236表2.4中对甲醛的需求预测一栏的数据自有关部门对各种甲醛下

15、游产品的分类需求预测的汇总表。见表2.5表2.51998年和2003年（予制）我国甲醛消费及构成消费领域1988 年2003 年年均增长率%消费量（万吨）%消费量（万吨）%尿醛树脂87.552110.046.65.1酚醛树脂14.3820.08.47.9季戊四醇12.3716.06.89.2乌洛托平9.2510.04.21.7密胺甲醛树脂3.526.02.514.3缓效肥料4.01.7聚乙烯醇1.00.61.00.40多聚甲醛1.00.64.01.760.0吡啶及化合物2.00.8乙炔化学品0.70.44.01.794.0聚甲醛树脂0.80.44.01.780.0MDI0.50.32.00.8

16、60.0医药5.039.03.816.0农药3.324.01.74.2其它28.91940.01.76.6合计168.0100236.0100由于甲醛产品含有大量水份，且低温易聚合，不适宜长距离运输，属区域 性产品，在内蒙古建设甲醛装置时，只能面向自治区内市场，同样外地的甲 醛也不可能挤占自治区市场。2.2当前国内甲醛市场情况近年来国内甲醛市场走势良好，主要原因如下：（1）房地产市场的发展，带动了相关行业对甲醛的须求增大发展，其中包括建筑涂料和胶粘剂的发展。据统计，我国目前在酚醛、尿醛和密胺甲醛 胶粘剂及涂料生产所消耗的甲醛占我国甲醛总消费量的 60%以上。由于房地 产业的发展，为甲醛下游产品

17、提供了稳定并逐步增长的市场，从而支持了甲 醛市场稳健增长。（2 ）农业生产的发展，对甲醛需求持续增长近年来农业上出现一种新的生产方式暖棚农业。暖棚农业为人民的 生活提供了富丰多样的农产品，暖棚已经发展为农业生产的一个重要分支。 甲醛是作为辅助性消毒剂被使用在其生产前期的准备环节上，随着暖棚农业 的发展对甲醛的需求将相应增大。近年来尿互生产为提高尿素颗粒强度，在造粒塔前向尿液中添加甲醛， 因此对甲醛也有不小的需求，这是甲醛应用范围的进一步拓展。（3） “以塑代木，以塑代钢”加大了甲醛市场需求量随我国保护自然林力度加大，“以逆代木”最为普遍是塑料餐具、逆料家具及逆料门窗，它们正在使甲醛的使用更为广

18、泛，这些市场对甲醛需求不断增 加。由此可以看出，在今年国内化工产品行情多数表现低迷的情况下，甲醛却保持了稳健运行势态。2.3产品价格分析231国外价格据美国CMR报道：37%甲醛槽车装海湾离岸价，单位：美兀/吨1990 年237.4254.419911992231.52601993234.81995236.71996227.42.3.2 国内价格37%甲醛溶液的国内价格变化如下:1990 年全国平均价1100-1200 元/吨1991 年全国平均价1000-1100 元/吨1992 年全国平均价1250-1350 元/吨1993 年1050-1500 元 /吨1994 年全国平均价1400-1

19、550 元/吨1995 年全国平均价1500-1700 元 /吨1996 年全国平均价1500-1600 元 /吨1997 年全国平均价1200元/吨2001 年全国平均价1200元/吨2002上半年 全国平均价1030-1450元/吨233 价格确定从以上价格情况可以看出，国外甲醛价格比较稳定，国内市场因受供求影响有所波动。考虑到项目的抗风险性和内蒙古地区的市场， 本报告确定37% 甲醛溶液出厂价为1000 （含税）元/吨，是可行的。第三章产品方案及生产规模3.1产品方案工业甲醛溶液现行的中华人民共和国国家标准，即GB/T9009-1998仍以37%（wt）浓度的产品为基础制订的质量标准，其

20、指标列表于下：工业甲醛溶液国家标准要求指标一.一名称产品级别优级产品一级品合格品密度（p20）g/cm31.0751.1141.0751.1141.0751.114甲醛含量%37.037.436.737.436.537.4酸度（以甲酸计）%0.020.040.05色度，Hazen单位（铂-钻号）w10-铁含量%0.00010.0003（槽 装）0.0010（桶装）0.0005（槽 装）0.0010（桶装）甲醛含量%供需协商高浓度甲醛目前无国家标准，参照国外公司标准要求如下:高浓度工业一级甲醛溶液技术要求项目单位指标备注甲醛含量% （wt）55实际范围37%55%（wt）甲醇含量% （wt）1.

21、0最大不超过1.5%(wt)甲酸含量% ( wt)0.05铁含量ppm0.5灰分ppm60色度Hazen单位10本可研报告甲醛的是直接销售和为生产甲醛的下游产品作原料，甲醛溶液浓度要求有一定范围，本可研方案定为生产浓度为37%-45%的甲醛。3.2生产规模3.2.1 某某地甲醛消费现况2002年5月内蒙某某境内甲醛使用厂家情况。2002年内蒙某某境内甲醛使用厂家情况厂家使用量（吨/年）某某公司6200某某公司500某某公司3000某某公司1000某某刨花板厂700煤碳公司7000共计18400据了解能生产甲醛的新街甲醛装置年生产甲醛约为5000-6000吨。该装置规模小、技术落后，又需要从市场

22、上购买甲醇为原料，即使有市场也没有 能力与采用新技术建设的大型甲醛装置和自产甲醇为原料的装置进行竞争。另外，某某境内的某某公司随着其产品中密度板的扩大，甲醛用量也将扩大到7000吨。322 周边市场预测以前国内尿素紧缺时，尿素造粒塔产的颗粒尿素强度不是很高，在运销 途中经过多次搬运粉化较重，尽管如此也成为农民喜欢的化肥。自从海南新 建大化肥装置改为流化床造粒工艺生产大颗粒尿素装置投产后，尿素质量和 肥效利用率方面明显优于造粒塔工艺，尽管目前国内尿素市场不景气而大颗 粒尿素则成为畅销化肥，深受农民欢迎。宁夏化肥厂目前已改成生产大颗粒 尿素，该厂每年需37%的甲醛溶液8000吨。陕西榆林地区，据了

23、解目前还未有生产甲醛的生产厂家，而该地区每年 约需甲醛5000吨。包头地区年需甲醛用量也在 5000吨。甲醛是大宗有机化工产品及中间体，有着十分广泛的用途，随着内蒙地 区工业的发展，必将促进甲醛生产规模的扩大和发展。3.3装置规模确定综上所述本可研建议甲醛装置规模定为：年产37%甲醛5万吨/年年操作日300天实际生产能力：生产37%（ wt）甲醛5.0万吨/年（166.67吨/天）质量：外观清晰甲醛含量37%（wt），实际浓度范围为（37%50%）（ wt） 甲醇含量1.0 （ wt）（最大不超过1.5% ）甲酸含量0.05% （wt）铁含量0.5ppm3.4生产规模本项目的目标是建设一套以精

24、甲醇为原料生产 5.0万吨/年，浓度为37%（重量）的浓度甲醛装置。年操作日 300天第四章工艺技术方案4.1概述目前甲醛90%以上是从甲醇氧化而得，也有从烃类直接氧化和二甲醚氧 化来制取。八十年代日本旭化成开发成功以稀甲醛和醇为原料的甲缩醛法（甲醛缩二甲醇法），可以生产高浓度无醇甲醛溶液，和自己开发的聚甲醛装置相 配套，目前还在不断发展完善之中。目前正在研究开发“甲醇脱氢法”和甲烷直 接氧化法新工艺。以甲醇为原料生产甲醛的方法，按其所利用催化剂和生产工艺不同，可 分为两种不同的工艺路线。其一是在过量甲醇（甲醇蒸汽浓度控制在爆炸上 限，37%以上）条件下，甲醇气、蒸汽和水汽混合物在金属型催化剂

25、上进行 脱氢氧化反应，通常采用结晶 Ag催化剂，故称为“银法；也称“甲醇过量法” 其二是过量空气（甲醇蒸汽浓度控制在爆炸区下限，7%以下）条件下，甲醇气直接与空气混合在金属氧化物型催化剂上进行氧化反应，催化剂以 Fe2O3-MoO3系最为常见，故称“铁钼法；也称“空气过量法。银法和铁钼法均 在不断地发展中。本项目对甲醛生产技术的要求本项目的甲醛装置规模为5万吨/年（以37%溶液计），产品主要作为外销 并为甲醛的下游产品提供原料。本项目对甲醛生产技术的要求为：4.2.1技术可靠、消耗指标低应选择在相似规模下良好应用业绩的可靠技术。目前甲醇价格不断上涨；由于煤价的上涨，蒸汽价格也在不断上升，因此希

26、望所选的工艺技术能做到 甲醇消耗低，蒸汽量能平衡。422 能生产较高浓度的甲醛溶液为了减少后加工（甲醛原料脱水）的能耗（特别是蒸汽消耗）及降低投 资和运输费，减轻环境污染，希望能生产 3750% （wt% ）的浓度溶液。产品甲醛中醇的酸的含量低在甲醛的下游产品生产要求脱除甲醛中的残余甲醇，为保证后加工产品 质量减少后加工装置中甲醛净化的能耗及投资，也为了减少后加工装置中含 醇废水的处理，要求产品甲醛溶液中甲醇含量小于1.0wt% （最大不超过1.5wt%），同时也要求甲醛产品中甲醛的含量低于 200PPm。安全性由于甲醛可以和空气形成爆炸性混合物，故在设计、操作顺序及人员培 训中需始终注意安全

27、问题。4.2.5自动化程度高本甲醛装置是和甲醇装置配套的工程， 由于已建设的甲醇装置采用 DCS 系统，故为了保证产品质量，实现稳定、低能耗、安全可靠地优化操作，甲 醛装置也要求应用DCS系统进行控制。中国甲醛工业现状截止2000年，我国大约230套甲醛生产装置，生产能力最大为 5万吨/ 年，最小为0.3万吨。绝大多数厂家采用电解银催化剂，十几家采用浮石银 为催化剂，而采用铁一钼氧化物催化剂有仅有云天化等四家。从装置总能力和年产量上看，我国甲醛工业已跨入世界前列（仅次于美 国、苏联、日本和德国）；从技术上讲，我国电解银法甲醛工艺的物耗已接近先进水平。见表4.1表4.1国内外电解银甲醛工艺的比较

28、改良BASF法上海溶剂厂（1993 年）广州溶剂厂（1993 年）装置能力（1万吨/年，37%HCO）7.02.51.5催化工艺电解银电解银电解银催化剂寿命（月）2322吨37%HCHO消耗甲醇（100%，公斤）450453487冷却水（m3）40.750-电（KWh）373449催化剂耗量（公斤）0.027不详不详副产蒸汽（公斤）0.3150.4-需外供蒸汽（公斤）-415自给尾气循环有无无质量：甲醛含量（wt%）405537.137.13甲醇含量（wt%）11.31.21.74.6酸度（wt%）0.010.010.027从银法甲醛生产技术水平的整体上看，我国与国外先进水平相比，其差距仍然是

29、明显的。其差距主要表现在：431单系列装置生产能力小现代甲醛装置的最小经济规模约 3万吨/年（37%甲醛溶液），但我国甲 醛装置规模在3万吨/年的很少，甚至不少装置的规模仅为几千吨/年。国内这 种较大规模的单系列甲醛装置较少432甲醛产品的规格少，无高浓度产品我国甲醛产品的浓度多数为37%（wt%），高浓度产品很少。而高浓度的 甲醛有利于生产甲醛下游产品，如：减少后加工浓缩工序的能耗和投资，含 醇废水处理大为简化等。电解银催化剂选择性低，寿命短国内电解银催化剂寿命一般仅 3个月，少者甚至为一个月。由于选择性 差，故产品甲醛中杂质含量较高，再加上电解催化剂本身转化率较低，故产 品甲醛中醇含量均超

30、过1.5 （wt%），可达45%左右（我国的甲醛产品质量 标准规定一级品产品中甲醇含量为12% ）。这种甲醛不大适合生产高质量的聚甲醛。甲醛生产的自控水平较低国内甲醛生产控制系统一般为单元组合式仪表，每个回路分别控制，操 作不便，而国外先进的甲醛装置均用 DCS系统控制。国内有两家引进电解银 法装置也采用DCS控制系统。4.3.5国内银法装置蒸汽消耗量较高，且高低不一，大部分厂甲醛装置 蒸汽可自给，但外输蒸汽没有或较少。银法的转化率较低，约 9294%，选择性差，副反应脱氢反应生成大量 氢气，故吸收塔顶尾气的热值较高。国内很少有工厂将尾气循环使用，而把 尾气全部作为燃料使用来副产低压蒸汽。这不

31、仅造成能量利用不合理、物耗 高，且对环境有污染影响。中国近期引进的两套银法装置较为先进。对于铁钼法生产技术我国在六十年代就已工业化，1966年我国建成第一 座铁钼法甲醛生产装置（安阳塑料厂），当时的生产厂家还有吉林石井沟联合 化工厂和天津津华石油化工厂。但我国铁钼法工艺生产甲醛研究工作不够深 入，操作管理水平低下，铁钼法的优点得不到发挥，而缺点却十分突出。例 如早期使用的催化剂活性低，寿命短，导致电耗高，相同的设备生产能力低， 因此投资较大，操作要求严格等等。故后来吉林石井沟联合化工厂和安阳市 塑料厂先后改建成银法装置。1996年德州化肥厂引进PSP公司的铁多钼法 生产技术建成一套3万t/a甲

32、醛装置，并于1997年投入生产，是目前国内采 用铁钼法的厂家之一。4.4 银法和铁钼法比较一国外甲醛技术概况银法是经典的生产方法，德国于1888年首先工业化，接着美国在1901 年，日本在1912年相继投入生产。铁钼法甲醛生产工艺，在三十年代初期开始发展，1952年工业化，随着 1959年聚甲醛工程塑料的兴起而飞快地发展起来， 其原因在于铁钼法可直接 生产低醇高浓度甲醛作为聚甲醛的原料。 因此，当时世界上新建的甲醛工厂， 大都采用铁钼法工艺。在铁钼法得到迅速发展的同时，银法也在不断加以改 进和提高。电解银分子筛载银催化剂的相继出现而所谓WGR尾气循环工艺的诞生，都使得银法工艺有了新的发展。最近

33、所采用的银法工艺，同铁钼法 一样，也可以直接生产低醇甲醛，且甲醛浓度也可达50%左右。虽然各主要工业发达国家都同时兼有银法和铁钼法两种生产工艺，但侧 重面不尽相同。总的说来，美国等欧美西方国家，由于聚甲醛工程塑料发达， 采用铁钼法生产的厂家较多。据报道，美国铁钼法生产的甲醛曾一度占总产 量的80%以上。在近十年中，美国新建的甲醛装置全部用铁钼法，共有20多套。杜邦公司为了配合聚甲醛生产，关闭了银法甲醛装置改建铁钼法装置。 前苏联等东欧国家银法和铁钼法并重。日本和东南亚各国银法占支配地位， 仍然只有三个铁钼法甲醛生产厂，不过，八十年代日本已有不少甲醛厂转向 铁钼法；东南亚各国也开始重视铁钼法，比

34、如，印度尼西亚等最近均建成几座大型的铁钼法生产厂目前世界各工业发达国家都同时采用银法和铁钼法两种工艺路线。而且 两种方法都在不断地加以改进和提高， 在竞争中共存。两种方法各有优缺点， 一般来讲，银法投资略低，操作较安全、简单，但消耗略高，且催化剂寿命 短（国外催化剂寿命约38个月）；铁钼法不需要银法要求的高温反应， 从而 使副反应减少，选择性高，甲醛单耗低，甲醛产品分解少，甲醛浓度高，催 化剂效率高，寿命长（国外催化剂寿命长，约1.52.5年），但投资略高，操作安全措施要求略高，但两种方法的车间成本相当接近。1980年以后，国外工业甲醛总建厂能力中铁钼法已超过银法。以此两种工艺为基准进行比较见

35、表 4.2。表4.2 银法和铁钼法比较（以37%甲醛浓度为基准）改良银法（BASF法）铁钼法（PSP法）催化剂电解银催化剂铁钼法氧化催化剂物料甲醇过量空气过量甲醇，吨0.4520.42电，KWH3788冷却水，m340.740工艺水，m30.2-锅炉给水，吨0.320.44催化剂损失，克0.0270.006副产蒸汽：压力巴320数量吨0.3150.69反应温度，C600-700250350压力，MPa0.10.10.5反应器型式绝热式固定床列管式固定床催化剂寿命38个月1.5 年2.5 年甲醛浓度（wt%）40555560甲醇浓度（wt%）1.01.30.51.0投资111.10催化剂敏感度敏

36、感不敏感催化剂价格波动大波动小从冷态开车时间小时20248停车后开车时间 小时尾气处理数小时大部分循环，小部分燃烧产生蒸汽2550常温常压台1Q235-A5空气过滤器1062000 2500内装泡沫台1Q235-A6罗茨鼓风机107a.bN=110kW台2组合件7甲醇蒸发器1082400 6280F=138m2台11Cr18Ni9Ti壳程:蒸汽120145 CP=0.3MPa管程:4070 CP O.1MPa8过热器109800 X3400F=80m2台11Cr18Ni9Ti温度：100140 C压力：w0.05MPa:9阻火器110400 $00 $00 内装皱纹铜板台1不锈钢和铜温度:10

37、0140 C压力：w0.05MPa:10混合气体过滤器111机 800 X1600台1铝温度:100140 C压力：w0.05MPa:11氧化器1122000 X5280F=110m2台11Cr18Ni9Ti管程:H2O CH2O CHsOH温度:70750 C常压壳程:H2O温度:3050 CP O.5MPa12第一吸收塔1131800 X11500台11Cr18Ni9Ti填料高度:H=6000温度:2070 C压力:常压13一塔循环泵114a.bQ=100m3/h H=57m台21Cr18Ni9Ti电机:N=30kW14一塔第一冷却器115a.bF=100m2台21Cr18Ni9Ti15一

38、塔第二冷却器116F=80m 2台10Cr18Ni9Ti16第二吸收塔117机600 X12000台10Cr18Ni9Ti填料高度:H=6000温度:2050 C压力:常压17二塔循环泵118a.bQ=50m 3/h H=32m台20Cr18Ni9TiN=7.5kW18第二塔冷却器119F=120m2台10Cr18Ni9Ti19合格产品贮槽121a.b7000 X5860V=250m3台2Q235-A20合格产品贮槽121c9000 X9000V=500m 3台1Q235-A21不合格产品贮槽1225300 X5500V=100m3台1Q235-A22甲醛泵123a.bQ=25m 3/hN=7

39、.5kWH=50m台21Cr18Ni9Ti23冷却水回收泵131Q=200m 3/hN=30kWH=32m台1碳钢24污水泵132Q=12.5m 3/hN=3kWH=32m台11Cr18Ni9Ti25尾气炉炉壳 2650台1机 800 X1800L=16500处理量25t/h26汽包机200 3130台1Q235-A27尾气液封槽机400 500台1Q235-A28热水槽机 800 2000台1Q235-A29汽包液位槽273 000台1Q235-A30蒸发器液位槽g00 500台1Q235-A31软水槽2000 3000台1Q235-A32甲醛过滤器机 000 X1000台11Cr18Ni9

40、Ti33甲醇分配器200 X600台1Q235-A34凉水塔Q=500m 3/h台135脱盐水处理槽处理量:5t/h台10Cr18Ni9Ti36汽包上水泵Q=5t/hN=3kW台20Cr18Ni9Ti37锅炉给水泵Q=5t/hN=3kW台20Cr18Ni9Ti38蒸汽分配器200 X台1Q235-A39蒸汽稳压器800 XH=140台10Cr18Ni9Ti40液位稳压器200 XH=240台10Cr18Ni9Ti4.8自控技术方案设计原则本装置检测点少，相对而言，控制回路不算少，因此，控制系统采用DCS 系统具有很高的性能/价格比。我们在自控设计中按下列原则进行。（1）以小型DCS为核心，信号

41、全部集中于中央控制室，在 DCS上进 行显示、记录、遥控、自控。（2）本装置防爆等级为I区，故现场检测仪表变送仪表均选用防爆型自 动调节阀一律选用电动执行机构。（3）仪表选型要国产化。482 主要控制系统（1）反应器温度自动调节系统调节反应器等热姆进量以控制反应器液位。（2）鼓风机进量循环气/空气比值控制构成以循环气进入鼓风机的流量为主动量，以空气进入风机的流量为从动量的单闭环比例调节系统。（3）循环气进入催化转化器的流量定值调节系统。以循环气总量与循环气进入风机的流量之差作为被调节参数，以达到控制循环气进入催化转化器的流量目的。（4）蒸发器自动调节系统调节甲醇进量来达到控制入口气量目的，利用

42、蒸发器出口含氧量与入口含甲醇量两参数计算出调节系统的给定值。4.8.3 本装置DCS控制室放于甲醛装置控制室内。4.9 标准化工艺管道（1）工业金属管道设计规范 GB50316-2000（1）工业金属管道工程施工及验收规范金属管道篇 GB50235-97工艺设备采用标准（1 ）国家劳动部颁发的“压力容器安全技术监察规程” 90版。（2）GB150-98 “钢制压力容器”（3）GB151-98 “钢制管壳式换热器。（4）JB4710-92 “钢制塔式容器。（5）HG2156321572-95 “搅拌传动装置”（6）HB2059220635-97 “钢制管法兰、热片、紧固件”（7）JB2880-8

43、1 “钢制焊接常压容器技术条件”仪表采用标准（1 ）过程检测和控制系统用文字代号和图形符号HG20505-92。（2 ）化工企业爆炸和火灾危险环境电力设计规程HGJ21-89。电气采用标准（1）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92（2）火灾自动报警系统设计规范GBJ116-88（3）工业与民用供电系统设计规范GB50052-92第五章材料、辅助材料及动力供应5.1原材料及化学药品供应原材料供应本工程所需原料为甲醇和空气，甲醇在苏里格公司甲醇投产前拟采用外购，苏里格公司甲醇投产后由其供应，数量及质量需满足下列要求:数量：75吨/天质量：外观清洁透明无悬浮物甲醇纯度水总羰基（以丙

44、酮计） 酸度（以醋酸计） 碱度（以NH3计） 不挥发物化学药品供应甲醇氧化催化剂（Ag） 阻聚剂（如聚乙烯醇等） 5.2公用工程及动力供应为9.99% (wt)0.1 %30PPm30PPm20PPmWOPPm一次性装填200kg若干本工程所需冷却循环水正常情况下380 m3/h，最大为416 m 3/h。装置内冷却水供应自行设有先进的循环水处理系统，目前新鲜水供水系统富裕量很大，完全可 以满足甲醛系统用水脱盐水供应本装置需脱盐水15t/h。装置内自配给5.2.3 电力供应本工程用电量最大为 160KWh/h，电机均为380V。苏里格公司目前有两路电源进线，一路为35KV电缆，电缆为两根3X2

45、40mm2，向厂内6KV总降压站供电，电源取自距该厂 1公里。供电系统也完全能满足装置需要。524 蒸汽供应本装置不需外供蒸汽，且可副产蒸汽3.5吨/时。完全能平衡仪表空气供应本装置需仪表均选用电动，不需仪表空气。第六章建厂条件和厂址方案建厂条件厂址的地理位置、地形、地貌情况甲醛厂厂址综合考虑诸多因素，拟选在，现某某公司甲醇装置正南 面空地。（该段省略）均有公路相连，交通运输较方便。工程地质、水文地质拟选厂址的区域内无岩浆活动，构造变动微弱，岩层近于水平，地形切 割不明显，现代风积沙覆盖广泛。岩性以紫红色、褐红色、灰绿色和土黄色 细砂粒岩为主，层状构造。厂区内及其周围无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、

46、冲 构、地裂等不良地质现象。在厂区西南部目前堆积不少碱渣（可清除） 。该区水资源地质类型主要为潜水和承压水两类，承压水的储量丰富，目 前开采用（深井）水主要为制碱工业和居民生活用水。其地下水静储量为1.62 X1011立方米，动储量为 7.7 X108立方米/日，开采储量为2.27 X108立方米/ 日。厂区内现有可利用深井二眼，出水量约100立方米/时。气象本地区属中温带动带，大陆性气候，日照时间长，蒸发量大于降雨量， 气候干燥、昼夜温度变化大。气象条件：年平均温度，6.16.9 C其中：67月份气温最高，月平均温度为1822.7C, 1月份气温最低,为-7-15.3 C。年降雨量（平均）为

47、323.4毫米；年蒸发量为1983.92288.9毫米；年平均气压为869.3869.8毫巴；年平均风速为3.44.1米/秒；主导风向为西北风；最大冻土浓度为1.35米；海拔高度为1268.511412米；地震烈度为8级。6.1.4 供电和电讯供电某某化工集团已建设一套 6000KW自备热电站，作为甲醇项目的备 用电源。输电线路利用原有网电10KV线路，改造为35kv输电线路后为本装 置供电。输电距离7.5km。厂区内设置各级变电所，为各种用电设备供电。自备电站与外供电源并网，甲醇项目具备双电源条件。甲醛项目依托甲醇项目的电源。电讯该镇现有一条光缆自东胜市邮电局经图克架设到合同查汗淖工业区。线

48、 路畅通，完全可以满足甲醛项目的通讯要求。6.2厂址方案厂址的选择是工程建设的重要环节之一，合适与否将对工厂的文明生产、 经营管理、经济效益和生态环境等产生重大影响。根据6.1 “建厂条件”和甲醇工业布局的基本要求，兹进行以下的分析论证。一、靠近原料、燃料基地本项目的主要原料及燃料分别为甲醇和天然气，甲醇的费用支出占甲醛 生产成本的65%。厂址靠近甲醇生产地，运输费用减少。二、有丰富的水资源化工企业是用水大户。供水不足非但不能保证企业的正常生产，甚至会 危及安全生产。拟选厂址区内地下水源丰富，能满足本项目对水源的要求。三、有较好的社会依托条件一个企业不能办成一个小社会。企业正常生产经营活动中有

49、许多项目，诸如供电、设备大修、事故抢修、突发事故人员抢救、零星物资供应、职工 生活福利、就医、子女上学等等，只能靠就近的城镇配套设施来予以满足。拟选厂址离某某化工集团总公司的大本营一一某某地，只有7.5 km。该站可为本项目送电，并具有较强的机、电、仪修设施和技术力量，某某工业 区内其它生活、供应设施也较完善，完全能满足本项目对社会的依赖要求。四、有较好的运输环境本项目运输最较大，运输条件的好坏、运输成本的高低，将直接影响到 企业的经济效益。拟选厂址踞鄂尔多斯市距离适中，公路路面情况也较好，但有近期50km 砂石路需改建油路，近期鄂尔多斯公路部门已着手招标建设。鄂尔多斯市有铁路与国内铁路线相通

50、，某某化工集团总公司还有自备中 转化场，运输条件较可。五、有利于节省工程投资拟选厂址为某某化工集团总公司自有资产，无须花费征地费。该处地质 条件也较好。六、与居民密集区保持适当距离甲醛是有毒有害物质。工程设计中虽有严密的安全防范和环保设施，但 生产过程中难免有少量废气、废水排放，也难保证绝对没有突发性的事故发 生。因而，厂址应与居民密集区保持适当的距离。拟选厂址踞试验站7.5km，周围是荒漠，几乎无固定信住户。因而工业和生活污染都较容易处理，一量发生突发性事故，对人畜不会造成大的影 响。参见附图二：“厂区位置示意图。第七章公用工程和辅助设施方案7.1总图运输总平面布置7.1.1.1总平面布置的

51、原则和功能划分（1 ）了解规划要求，使总平面布置与其适应，并考虑予留发展及施工方 便，在满足生产工艺流程，安全消防，管理及维修方便的要求下，同类型的 工艺生产装置及辅助设施，尽量结合在一起。（2） 布置应有利于生产和原材料及产品运输，力求流程短捷流畅，避免 交叉。（3）结合实际地形、地貌，水文，气象等自然条件合理布置。（4）尽量减少风象，朝向造成的不良影响。（5 ）在符合有关规范要求上，布置紧凑，节约用地，力求整体协调、美 观。竖向布置原则及工程的土石方工程量在满足生产和工艺流程对标高的要求下，合理确定地坪标高，因地制宜，尽量节省土石方工程量。总图布置方案的比较及推荐意见根据外部条件，工艺流程

52、、运输和风向等因素，及厂区现状的制约，在 尽量优化布置的前提下，仅考虑了如下布置方案（详见附图）。甲醛装置布置在现有甲醇装置的南邻，此位置原为碱渣堆场用地。本布 置流程顺，原料与成品的运输都很方便。绿化考虑到本装置区防火等级较高，因此，绿化应以草皮及低矮灌木为主，；充分利用厂区非建筑地段及零星空地进行绿化；绿化布置满足生产、检修、 运输、安全、卫生及防火要求，避免与建构筑物、地下设施的布置相互影响 绿化植类应根据生产特点，厂区环境的污染状况，选择耐性、抗性或滞尘能 力强的树种；宜选择乡土树种；宜选择栽植简单、宜成活、病害虫少、耐修 剪及养护管理方便的树种。绿化系数 15%。7.1.2 工厂运输

53、7.121 货物运输量和运输方式的确定运输量总表 工厂运输量总表序号货物名称单位数量形态包装方式运输方式运输起点到达地点备注运入1氧化催化剂吨/年0.4粒袋汽运本地供销部门本装置2甲醇尾气催化齐吨/年22600液散汽运，管输本装置小计吨/年22600.4运出1甲醛吨/年50000液散槽车甲醛罐区用户小计吨/年50000合计吨/年72600.4 7.122 货物运输方案的比较和选择装置的运输量大部分为社会力量承担，所以本设计不考虑新增车辆。7.1.2.3 工厂防护设施设置的原则和要求装置布置在甲醇装置南侧，厂区用围墙隔离。给排水工厂给水给水水源该厂水源采用地下水，甲醇装置现有水井共2眼，总供水能

54、力约100m3/h， 供水水压0.40MPa。除甲醇装置生产、生活用水外，尚有富余量。故现有水 源井能力能够满足新上项目的生产、生活要求，不必再开发新水源。厂区给水（1 ）一次水给水系统厂区内原有一次水给水管网成枝状布置，由深井泵从水源井取水加压后 经一次水管网送至各用水点使用。新上项目装置一次水主要供循环水系统补 充水、生活用水等，均由原厂区管网接管，钢管铺设至各用水点。（2）循环水给水系统：由于，甲醛装置所用循环水系统只能新建，根据甲醛装置用水量为300 m3/h，故选用GBNL3-350新工业型逆流玻璃钢冷却塔，供水水压0.30MPa , 水温32 C。回水水温43 C,回水余压常压由泵

55、加压至 0.2MPa，直接上冷却 塔冷却。工厂排水该厂区采用清、污分流制排分系统，即洁净的生产、生活废水和雨水同 生产、生活污水分别排放。其中生产污水去甲醇污水处理站处理后达标排放， 生活污水主要是粪便污水经化粪池处理后排放，生产废水主要是循环水系统排污1.0 m3/h，生活及其它冲洗废水5.0 m3/h,即总废水量6.0 m3/h。该废水同雨水均采用排水沟排至厂区东面的污水池。7.3供电及电讯供电甲醛装置总装机容量为：200kw，均为380V电源和220V电源，其供电 方案和供电原则如下：（1 ）供电方案在中控内设置380V低压配电室设置低压配电屏，其中电源由某某公司 配电室母线引入。（2

56、）装置供配电原则a、环境特性，按I级区考虑。b、 装置配电设计根据环境特性的要求选用相应的电气设备，线路采用型 电力控制电缆，电缆敷设在热浸锌防腐电缆桥架中， 沿工艺外管架铺设为主， 局部地方考虑用直埋或沿电缆沟铺设。c、照明线路采用阻燃电缆穿管铺设。d、防雷、防静电接地设计按国家及有关部门规程实施。电讯甲醛装置所处位置现有一条光缆自某某市邮电局经某地架设到某某工业区。线路畅通，完全可以满足甲醛项目的通讯要求。设备选择见主要电气设备表主要电气设备表序号名称型号规格单位数量1电力变压器S9-800/10，6/0.38kw台12低压配电屏GCK台43电力电缆VV-1 2 X50 以下米1000VV

57、-1 3 X35 以下米30004控制电缆KVV-4 X1.5米40005管材Dg25吨106电缆桥架LQJ型吨47.4贮运设施装置内设有甲醛贮罐500m3共2台，能力有富裕，可以满足生产需要。产品主要为外供，运输量主要由社会力量完成。7.5 维修某某化工公司下设机修车间、动力车间和仪表车间，配套设施齐全，负 责甲醇装置的安装、大修以及电气仪表设备等的日常维护任务。而本装置自 动化程度较高，维修工作量较小，因此不需新增维修设施和人员，可依托某 某化工公司，由其统一组织解决。7.6分析化验某某化工公司下设中心化验室，负责甲醇厂所用原料、辅助材料、生产 产品的化验、控制及“三废”排放物的常规分析等

58、任务，各车间装置不单设化验 室，故本项目的分析化验任务由苏里格公司现有的中心化验室承担7.7 土建土建工程方案的选择和原则确定：在符合和满足国家现行的有关规范或规定的前提下，土建工程的方案选 择首先满足工艺生产要求为准，同时兼顾其它有关专业，结合化工行业特点， 选择合理的结构形式，尽可能做到技术先进，经济合理，适用安全、注意美 观。本项目年产5万吨甲醛，拟建如下工程：鼓风机房：长11m，宽6m，高5.4m，单层，采用砖混结构， 240厚砖墙，混凝土条基。主体装置框架：长15m，宽11m，高8.3m，单层，采用钢筋 框架结构，刚性屋面，钢筋砼独立基础，四周开敞。土建工程量：鼓风机房占地面积：66

59、m2主体装置框架占地面积：165 m2总建筑面积：231 m2总占地面积约：5000m2三材估算钢材：40t水泥：150t （含设备基础）木材：20 m2将地区特殊性问题自理措施的说明：抗震：甲醛装置所在地区地震基本烈度为8级，在工程设计时应按建设部建筑结构抗震设计规范有关规定进行抗震设计地基基础：拟建场地工程地质情况较好，地耐力较高，一般采 用天然气地基即可满足设计要求，但在工程设计前还应对拟建场地进行详细 勘探，如发现不良地质情况则在工程设计是做出相应处理。人防设施：本工程属于工业建筑性质，人防等级按五级考虑。7.8交能设施由于甲醛装置是一合资公司，为生产管理需要，配置一辆轿车，一辆小货车

60、第八章节能8.1能耗指标及分析本装置所用技术为甲醇循环银法工艺，与其他银法甲醛装置相同，单位 产品能耗基本不变，但由于依托某某化工公司现有配套设施，因而装置投资 较省，单位产品成本降低。下面重点与国内普遍采用的银法工艺进行比较见 下表所示。项目改良银法（BASF）铁钼法（PSP）甲醛（吨）0.4520.421电（KWh）4970冷却水（m3）40.938.2工艺水（m3）0.2-蒸汽：压力（MPa）0.31.1数量（吨）0.3150.68催化剂寿命6个月2年从表中可以看出铁钼法工艺技术先进，甲醇转化率高，付产蒸汽多，但耗电量比银法咼。8.2节能措施（1）结合现有装置运行情况，优先选择高效换热设