20万吨醋酸实用工艺技术设计

wordword/word20万吨/年醋酸项目技术—评价报告—目录第一章产品方案与生产规模1第一节生产规模11.1.1建设规模1第二节产品方案11.2.1产品方案、规格1第二章工艺技术方案2第一节工艺路线选择22.1.1原料路线确定2第二节工艺概述22.2.1概述22.2.3生产流程简述32.2.4主要设备的选择说明4第三节技术来源比照62.3.1技术来源62.3.2技术开展历程7第三章原、辅料规格与消耗8第一节原料规格83.1.1原料的主要技术规格8第二节原、辅料与公用工程消耗93.2.1原料的主要技术规格9第四章本钱估算与投资10第一节本钱估算104.1.1醋酸消耗与本钱10第二节投资估算11项目投入总资金11第五章建厂条件11第六章结论和建议12第一节总结论12第二节建议12第一章产品方案与生产规模第一节生产规模1建设规模年产量：20万吨(操作时间8000小时/年)第二节产品方案1产品方案、规格1.1产品名称名称：醋酸〔又名冰醋酸〕化学式：CH3COOH分子量：601.2产品规格产品醋酸质量符合GB/T1628.1-2000优等品指标。表1-1产品规格表项目指标色度〔Pt-Co〕，号≤10醋酸含量,％水分,％甲酸含量,％乙醛含量,％蒸发残渣,％铁含量〔以Fe计〕，ppm高锰酸钾实验，min≥30第二章工艺技术方案第一节工艺路线选择2原料路线确定醋酸各种工艺技术路线可归纳为如下四种原料路线：(1)乙烯路线(2)乙炔、乙醇路线(3)丁烷或轻油路线(4)甲醇路线上述原料路线中，乙炔、乙醇路线由于本钱高，新建装置已不再采用此法，原有装置将逐渐在市场竞争中被淘汰。乙烯、丁烷路线受资源限制，一般靠近原料产地建设；而甲醇路线如此不同，甲醇易于生产，运输方便而受资源限制较少。依托股份公司原料和公用工程建设本装置，故本工程采用甲醇路线即甲醇羰基合成路线。第二节工艺概述2概述2.1装置组成与各工序名称本项目20万吨/年醋酸，生产工序分为合成车间、精馏车间、吸收车间、催化剂配制车间等。2.2三废治理措施以一氧化碳和甲醇为原料的低压羰基合成醋酸工艺具有技术先进、转化率高、“三废〞排放量少等优点。废气中主要成分为一氧化碳，可直接燃烧或通过变压吸附装置回收一氧化碳后燃烧。经处理后的废气符合国家现行排放标准。仅有间歇排放的少量废水，这是设备、管道检修时的冲洗液与地面冲洗水，这些含醋酸的废水经一级中和处理后，送废水处理站，经生化处理后达到排放标准。废液量也很少，废液中含有有机组分，主要含醋酸、丙酸，可送去综合利用或送燃烧站燃烧。2生产流程简述2.1生产过程原理甲醇和一氧化碳在以三碘化铑为催化剂，碘甲烷、碘化氢为助催化剂，反响温度185℃CH3OH+CH3COOH→H2O+CH3COOCH3(1)CH3COOCH3+HI→CH3COOH+CH3I(2)CH3I+Rh络合物→RH(CH3I)络合物(3)Rh(CH3I)络合物+CO+H2O→CH3COOH+HI+Rh络合物(4)CO+CH3OH→CH3COOH2.2工艺流程简述经预热的原料甲醇和一氧化碳按一定比例连续通入反响器，在催化剂作用下进展反响。开车期间反响液用开车泵经开车加热器循环，正常操作期间反响液和反响器排放的尾气连续地进入转化器进展第二次反响，将不稳定的催化剂络化物转化为稳定的催化剂络合物。然后气相经轻组分回收系统，液相送入闪蒸槽，进展气液别离。别离出含催化剂的液体由催化剂循环泵送回反响器，闪蒸槽顶部排出的气体含有醋酸等物质，送至醋酸精制系统。醋酸精制系统由脱轻塔系统、脱水塔系统、成品塔系统和废酸汽提塔系统组成，从反响系统来的气相物料先进入脱轻塔，塔顶气相经冷凝分层，轻相局部回流，其余全部返回反响器，从塔底排出的釜液返回反响器。粗醋酸从脱轻塔侧线出料，进入脱水塔。脱水塔顶含水气相经冷凝，局部回流，其余循环送回反响器，塔底得到的无水醋酸进入成品塔进展蒸馏，从该塔底排出反响生成的少量重组分，产品醋酸从该塔侧线采出，送至醋酸贮罐。从成品塔顶排出的少量轻组分，经冷凝器冷凝，局部回流，其余循环返回到脱水塔。成品塔底排出的含重组分的醋酸进入废酸汽提塔进展汽提，塔顶气相返回成品塔，塔底排出含丙酸的废液送去燃烧。轻组分回收系统由高、低压吸收塔组成。来自反响器的排放气体进入高压吸收塔，用甲醇吸收排放气体中的碘甲烷，醋酸精制系统的气体进入低压吸收塔也用甲醇吸收排放气体中的碘甲烷，上下压吸收塔的塔底物料作为反响器的甲醇进料，排放气体，主要成分为CO、CO2和H2送至火炬。2主要设备的选择说明醋酸装置生产过程中物料的腐蚀性较强，对设备材质的要求较高，大局部材料采用锆材和哈氏合金与不锈钢。其主要关键设备为羰基合成反响器，其形式为带搅拌的釜式反响器，采用锆合金钢制造。别离设备主要有三个精馏塔，即脱轻塔、脱水塔和成品塔，其形式为筛板塔，主要材料为锆材和哈氏合金与不锈钢。表2-1主要设备一览表设备名称单位数量建议材质建议制造厂反响釜台1锆材〔702〕五二四厂转化釜台1锆材〔702〕五二四厂蒸发器台1锆材〔702〕五二四厂脱轻塔台1锆材〔702〕五二四厂脱水塔台1锆材〔702〕五二四厂成品塔台1锆材〔702〕、哈氏合金五二四厂提馏塔台1哈氏合金五二四厂高压吸收塔台1哈氏合金五二四厂低压吸收塔台1哈氏合金五二四厂催化剂制备釜台1锆材〔702〕五二四厂搅拌器台2锆材〔702〕莱宁设备火炬套1不锈钢316L711研究所醋酸项目中主要非标设备、泵类均为特殊材质。材质为锆材〔702〕。进口周期为15个月。特殊材质的泵共12台，其中锆材〔702〕4台、哈氏合金B34台、哈氏合金C2764台，均需进口。长周期重要的运转设备物料循环泵从美国进口，交货期14个月。静止非标设备约80台、运转设备约32台。主要设备材质为锆材〔702〕，哈氏合金B3，哈氏合金C276，316L。其中锆材〔702〕约80吨，哈氏合金B3约21吨，哈氏合金C276约21吨,复合板〔CS＋锆材〔702〕〕约70吨。长周期重要静止设备为反响釜，材质为锆材〔702〕，直径3300mm，体积60m3第三节技术来源比照2.3.1.1某某化工某某某某化工某某是国家批准的化工石化行业甲级、建筑工程甲级单位。由中国石油总公司下属的环球公司控股。已于1997年通过ISO-9001质量体系认证。于1963年7月成立，主要从事化肥与精细化工的工程设计，至今已完成二千多项工程设计和总包项目建设，如某某索普10万吨醋酸/年项目、某某兖矿国泰20万吨醋酸/年项目、某某某某20万吨醋酸/年项目等工程。在醋酸设计方面的水平在中国排名第一。某某某某将20万吨醋酸生产技术优化，拥有三家已开车的工程实例，可通过商务洽谈将技术来源与工程设计全部交其完成，但无法提供培训。.2某某吴泾化工某某某某吴泾化工某某始建于1958年的国有知名企业。目前是以主营醋酸与其衍生物等系列产品的大型国有化工企业，隶属于某某华谊〔集团〕公司。吴泾化工总资产20亿元，净资产13.7亿元。现有员工3000名，年产值25亿元。公司主要产品有醋酸、合成氨、硫酸、醋酸乙酯、氯磺酸、氨基塑料等30多种。产品先后通过了质量管理体系要求ISO9001：2000。工业冰乙酸、醋酸乙酯、硫酸等连续数年荣获某某市名牌产品称号。醋酸低压羰基合成工艺技术荣获某某市科技进步一等奖。拥有市级技术中心，通过了某某市高新技术企业评审。某某吴泾自行研发，将第一套10万吨装置扩至24万吨/年，自建一套40万吨/年装置，现拥有64万吨生产能力，两套装置运行稳定，拥有20、30、40万吨醋酸项目的技术和工程设计能力，有偿提供软件包、设计与开车培训。.3某某索普化工设计工程某某〔某某润扬化工科技咨询某某〕该公司的前身是某某石油化工某某，因醋酸项目涉与到与BP公司知识产权的纠纷，政府协调让之解体，主要技术人员被索普留下进入上述某某〔该某某实质为索普的子公司〕，该某某愿意对外接业务，但要得到索普公司的许可。2.3.醋酸生产技术源于美国孟山都，后将专利转卖给英国BP公司，BP公司投资或转售专利技术在世界各地建立醋酸装置。1992年西南院甲醇低压液相羰基合成醋酸反响法发明专利获国家知识产权局授权。2000年以授权专利为核心技术形成的《甲醇低压羰基合成制醋酸研究开发》技术通过原国家石油和化学工业局组织的专家鉴定，同时编制的工艺软件包通过评审。此技术知识产权属西南院〔30%股份〕、兖矿集团〔50%股份〕、某某化工某某〔15%股份〕、化工生产力促进中心〔5%〕四家所有。BP公司在中国与某某吴泾化工合作，建立了一套10万吨装置，后经某某吴泾自行研发和改造，研制出了新型高效催化剂，对装置进展改造，使生产装置达到了24万吨/年，后自行研发出了生产能力为40万吨/年的单套装置，于07年开车，运行稳定，达到考核指标。第三章原、辅料规格与消耗第一节原料规格3.1.1表3-1主要原料规格表项目指标CO压力MPa≥CO%≥H2%≤CH4%≤N2%≤CO2%≤O2%≤总Sppm≤氯化物ppm≤甲醇甲醇%≥水分%≤羰基化合物ppm≤30乙醇ppm≤50铁ppm≤硫ppm≤氯化物ppm≤三碘化铑铑%~单质碘碘%≥不挥发物%≤氯与溴〔以Cl计〕%≤硫化物%≤第二节原、辅料与公用工程消耗3.2.1表3-2主要原辅料规格与消耗序号名称规格、型号单位吨耗备注1主要原材料〔1〕CO原料气CO≥98%〔V〕吨折纯〔2〕甲醇含量≥99.85%〔wt〕吨2辅助材料〔1〕氢氧化钾浓度22.5～27%〔wt〕kg〔2〕次磷酸浓度50%〔wt〕kg〔3〕催化剂含铑18.5～21.5%〔wt〕g折纯铑3公用工程〔1〕蒸汽吨〔2〕循环水进32℃；出吨152〔3〕电200V；380V度60〔4〕氮气Nm320〔5〕仪表用空气Nm325第四章本钱估算与投资第一节本钱估算4.1.表4-1醋酸完全本钱表〔元/吨〕序号名称单位吨耗单价元吨费用〔元〕1主要原材料甲醇吨CONm3450合计2辅助材料氢氧化钾kg次磷酸kg6催化剂g420336其它16合计3公用工程蒸汽吨90198循环水吨16024电度10042一次水吨1脱盐水吨3污水处理30合计2964工资福利120人×4万元/人·年÷20万吨＝24元/吨245制作费用〔不含折旧〕182其中：修理费6可控本钱8折旧9费用10完全本钱第二节投资估算4.2.本估算为某某宜化化工某某公司20万吨/年醋酸扩建项目的投资估算。该项目是以煤为原料，先生产甲醇，再以甲醇为原料，采用甲醇低压羰基合成醋酸工艺技术生产醋酸的化工项目。投资估算的X围包括：醋酸装置、火炬系统、产品贮运设施、DCS系统与配套的