年产30万吨用甲醇和甲醛二聚合成乙二醇项目可行性研究报告【完整版】

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年产30万吨用甲醇和甲醛二聚合成乙二醇项目可行性研究报告【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）可行性研究报告题目：学院：化学与化学工程学院专业班级：化工122、化工123学生姓名：金权喜〔化工122〕、吴言言〔化工122〕、杜雅楠〔化工122〕、王冰玉〔化工122〕、岳萌〔化工123〕指导教师：韩福忠成绩：目录第一章总论 11.1工程概述 11工程范围 11.2编制依据、原那么 1111.3企业概况 21.4工程建设必要性和投资意义 21.4.1工程建设必要性 21.4.2投资意义 31.5研究结论 31.6存在的主要问题和建议 334第二章产品市场分析及价格预测 52.1市场分析 52.2产品价格预测 6第三章生产规模、总工艺流程及产品方案 83.1生产规模 83.2总工艺流程 83.3产品方案 9第四章工艺技术及方案比照 144.1对二甲苯的生产方法 141414164.2对二甲苯的别离方法 194.3工艺技术方案 2020204.4工艺流程的介绍 22222222第五章原材料、燃料及动力供给 245.1原料的供给 2424255.2公用工程 26第六章厂址选择 276.1厂址选择原那么 276.2工程对厂址的要求 2727276.3厂址概况 27272829第七章结论 307.1环境保护 307.2主要污染物 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．307.3环保治理措施 3030303131317.4投资估算和资金筹措 33设计原那么 33工程总投资估算 337.5财务经济分析 41财务分析 41还贷方式 42现金流量表42 第一章总论1.1工程概述工程名称年产30万吨用甲醇和甲醛二聚合成乙二醇工程工程范围工程范围包括工程建设的意义、建设规模确实定、产品的市场分析和工艺技术方案、原材料供给及公用工程、厂址选择、环境保护、投资估算及资金筹措等方面。较全面地反映了该工程建设的可行性。本工程为年产30万吨以二叔丁基过氧化物〔DTBP〕为引发剂，用甲醛和甲醇为原料的二聚法合成乙二醇。1.2编制依据、原那么编制依据〔1〕2021年“中国石化——三井化学杯〞大学生化工设计大赛指导书；〔2〕?化工建设工程可行性研究报告内容和深度的规定?2005年10月；〔3〕化工工程及工艺设计相关规定；〔4〕国家能源、经济、建筑、环保、平安等相关政策；〔5〕国家公布的相关设备及施工标准。编制原那么〔1〕编制过程中坚持“客观、公正、科学、可靠〞的原那么，对工程的市场需求、建设规划、技术方案及水平、经济效益、社会效益、环境效益和各种风险等进行了充分调查和论证，真实、全面地反映工程的有利和不利因素，提出可供选择的建议。〔2〕结合当地的政策、法规，按照有关部门的编制要求，对建设工程做出客观的技术经济评价，对工程中尚未解决的问题，如实提出建设性的意见和建议。〔3〕坚持技术、设备的先进性、适用性、合理性、经济性的原那么，采用国内最先进的产品生产技术，设备，以确保产品的质量，到达企业的高效益。〔4〕坚持选用无污染及少污染的先进技术，对不可防止的污染，按照国家关于“三废〞治理的要求进行设计，污染物的排放必须到达规定的指标，并保证工厂平安运行和操作人员的健康不受损害。〔5〕充分利用公用现有根底设施条件，将现有条件均纳入到设计方案，合理调整，以减少重复设计。1.3企业概况2021年12月，全球首个煤制乙二醇工业示范工程—内蒙古通辽金煤化工20万吨/年煤制乙二醇工业示范工程打通全流程，煤制乙二醇技术引起投资方的关注，开始正式进入中国市场。由于我国煤炭资源丰富，本钱优势明显，加之技术的日益成熟，煤质乙二醇工程近几年成为各大企业投资的新宠儿，近几年煤质乙二醇产能增速加快。目前我国已经建成的煤质乙二醇工程一共7个，共计产能110万吨。除了河南新乡20万吨/年一套装置自2021年9月份停车至今外，其余装置运行均正常，且据悉，2021年以来，大局部煤质乙二醇生产装置负荷已经可以到达80%。且经过几年的不断改良，煤制乙二醇产品已逐渐被下游聚酯化纤企业接受。新疆天业5万吨/年乙二醇装置运行稳定，其产品在聚酯工厂使用情况良好，已实现长丝直纺100%应用，瓶片50%勾兑应用等。据金银岛统计，2021年底我国确定开车的煤质乙二醇装置共有3套，包括河南永金洛阳煤化20万吨/年乙二醇装置和鄂尔多斯新航能源30万吨/年乙二醇装置以及新疆天辰20万吨/年乙二醇装置，总计年产能达70万吨。而据统计，仅在2021年方案投产工程就有7个，产能合计122万吨。按此数据推算，截止到2021年底，我国煤质乙二醇产能将到达302万吨，占到国内总产能的40%。众所周知，中国乙二醇自给率长期缺乏30%，进口量逐年扩大，2021年中国乙二醇消费量为1185万吨，进口量到达824万吨。面对迅猛开展的下游聚酯需求，国内乙二醇供给市场在自身产能增速有限、表观消费量增幅明显的局势下，市场供给缺口较大，过去8年市场的进口依存度一直维持在70%左右，乙二醇稳居国内液体化工进口依存度最高产品的榜首。1.4工程建设必要性和投资意义工程建设必要性〔1〕有效缓解我国能源紧张问题该项新技术的开发和应用，有效拓展了煤化工产品的应用领域，实现了煤化工与石油化工的有机结合。〔2〕该工程可有效降低乙二醇的生产本钱。〔3〕资源合理利用实现变废为宝该工程建成投用后，将为全国乙二醇的工业化生产提供新的技术路线，为过剩的甲醇资源找到新出路，同时也将促进我国聚酯产业链的健康开展。〔4〕增加当地就业带动相关产业链开展本工程建成后，将为当地提供就业时机，吸收下岗职工与限制人口再就业，可促进当地经济和谐开展。〔5〕带动当地经济快速开展投资意义本工程正式运营后，可实现年均销售收入195086.8万元，年均利润总额48368.56万元，年均净利润35268.5万元，年可上缴增值税18237.251万元，年可上缴所得税13532.2万元，年可上缴城建费1176.75万元。因此，工程实施每年可为当地增加24927万元利税，可有效促进当地经济开展进程。1.5研究结论〔1〕该工程符合国家能源战略产业开展政策，投产后企业的产品结构趋向合理，增加了企业的市场竞争能力。〔2〕从产品需求预测情况看，国内乙二醇市场的需求缺口大，并有逐步扩大之势，该厂的建立有良好市场和前景。〔3〕该工程采用了创新工艺技术及装置，保证了良好的收率。综上所述，该工程具有建设的根本条件。1.6存在的问题和建议存在的问题〔1〕甲醇甲醛二聚合成乙二醇工艺目前经验较少。〔2〕应用领域单一我国乙二醇几乎全部用于生产聚酯，其他领域用途十分有限，乙二醇的快速增长与聚酯产业链的高速开展密不可分。但是我国的聚酯产业已由高速扩张时期进入一个相对平稳的调整阶段，随着人民币升值压力不断增加，国内物价水平、劳动力价格逐渐上涨，以劳动密集型和出口导向型为特点的聚酯下游产业在我国的本钱竞争优势日趋减弱，向劳动力本钱更低的国家进行产业迁移的趋势那么日趋明显。〔3〕国际竞争压力仍然较大中东等富产石油地区利用资源优势在不断扩大乙二醇产能，特别是沙特、伊朗、以色列、等国家，而其自身消费较少，主要供出口，可能给国内乙二醇企业带来较大竞争压力。〔4〕公众的不理解。受近几年大型石油石化企业发生的一些重大责任事故的影响，加上一些非化工专业的其他领域的专家缺乏科学依据的议论，一些媒体不负责任的炒作，社会上流行着化工产品有毒、致癌等错误概念，化工恐惧症使规划建设的大型化工工程屡屡受阻。1.6.2建议〔1〕此工程的建设应当充分考虑工艺的不成熟性，在设计和施工中严肃认真，对各种潜在的不确定性都应当予以考虑，尽可能多利用现有成熟工艺和设备。〔2〕目前，我国乙二醇产能主要集中在拥有炼油资源的两大集团，一些早期进入的乙二醇生产企业根本配套下游聚酯生产。今后几年，我国乙二醇产能仍将快速开展，建设规模较大的生产企业适当配套建设聚酯装置，使乙二醇/聚酯生产能力比控制在左右，乙二醇的商品量比例维持在30%-40%，提升抗风险能力，发挥装置上下游一体化。〔3〕科学生产，保证产品质量。大力推进技术进步、扩大乙二醇的原料来源。〔4〕工程建设时，严格遵循国家相关标准，依法选址，尽量做到与大型炼化厂近，离大江大海近，与生产聚酯企业近。〔5〕大力普及科学知识，消除化工恐惧症。第二章产品市场分析及价格预测2.1市场分析化学名称乙二醇别名防冻液英文名称Ethyleneglycol英文简称EG化学式C2H6O2摩尔质量62.07g外观无色、粘稠液体溶解性与水、乙醇、丙酮、醋酸甘油吡啶等混溶，微溶于乙醚，不溶于石油烃及油类气味有甜味相对密度〔20℃〕1.1155沸点197.3熔点-12.9燃点418闪点111.1可燃性易燃爆炸极限〔在空气中〕〔V/V%〕%表2-2乙二醇化学性质近年来，随着我国聚酯工业的迅速开展，带动了我国乙二醇生产能力的不断增加。表2-22000-2021年国内乙二醇的供需情况表年份产能〔万吨/年〕产量〔万吨/年〕进口量〔万吨/年〕出口量〔万吨/年〕表观消费量〔万吨/年〕2000年89.784.91050.01189.92001年89.785159.70.2244.52002年109.389.2214.63.2300.62003年113.896.9251.62.3346.22004年113.8106.3339.12.6442.82005年136.31204001.2518.82006年177.7151.8406.10.091557.82007年234174480.10.2653.92021年271.8214521.62.94732.72021年271.8257.9582.80.678402021年361240.5664.61.19042021年361320.87270.810472021年42334279721160.52021年460375859.911235.9由表看出，我国乙二醇表观消费量逐年增加，2021年到达了1236万吨，而其产量仅有375万吨，有很大的缺口，其自给率明显缺乏。2.2产品价格预测甲醇作为煤化工延伸产品，本钱较为低廉、开展化工产品补充或替代石油化工产品和原料已展示出良好的开展前景。从甲醇消费的产品看，甲醛、二甲醚、甲醇燃料、醋酸等是甲醇的主要下游产品，其需求一般，新兴下游需求需增加。国内甲醇产能过剩严重。我国甲醇行业近几年保持着良好的开展势头，2006年产能首度突破1000万吨，2007年突破2000万吨，2021年突破3000万吨，2021年产能4543万吨，2021年产能突破5000万吨。2021年产能5550万吨，国内表观消费量3709万吨，行业平均开工负荷约59.5%，如扣除氮肥生产对联醇影响及焦化行业对焦炉气甲醇影响，国内甲醇产能过剩约1000万吨。我国甲醇产能过剩严重且短期难以有所改变的现象亟待引起关注。根据目前国内甲醇拟在建工程进展情况，考虑局部落后产能逐渐关闭，预计2021年全国产能约5800万吨，需求约4675万吨，考虑到中东甲醇强劲的竞争力，假设甲醇净进口400万吨，那么2021年甲醇行业平均开工率为74%，产能仍处于严重过剩状态我国甲醛产能到达2870多万吨，生产企业420余家，装置有624套，97%的厂家为民营和私有企业。目前厂家整体开工负荷在6成左右，产量供给相对充足。甲醛以及下游厂家多数为中小型厂家，需求疲弱。甲醛市场持续处于供需失衡状态，需求难有拓展的背景下，终端用户接货作为优先考虑的条件，行情跟随原料甲醇价格走高很难。供需矛盾锋利，价格战相对剧烈。第三章生产规模、总工艺流程及产品方案3.1生产规模化工产品的产品质量主要有以下三个尺度：符合国家标准要求；产品质量的持久稳定性；产品销售的效劳性。不仅要严格执行分析化验程序保证出厂产品的质量，还要建立完善的客户意见反响系统。3.2总工艺流程反响工段：图3-1反响工段图反响工段主要包括一个反响精馏塔和2个换热器组成的系统。甲醛甲醇法制对乙二醇的过程中发生的主、副反响均为放热反响，因此需要通过在反响器上增设夹套以及时移走反响热。本反响的反响温度为200°C，反响过程中放出的热量由夹套导出。甲醇精馏工段：图3-2甲醇精馏工段图反响主、副产物与未反响的原料经过换热后进入精馏塔进行气液别离，首先液相组分从闪蒸罐底部流出进入倾析器进行油水别离，富含水和甲醇的液相进入甲醇预别离塔进行水与甲醇初步别离，富甲醇的液相与富甲醇流股混合后通过节流阀后进行等压绝热闪蒸，液相流股从罐底部流出进入甲醇精馏塔，甲醇浓度99.1%的流股进入甲醇回收罐循环利用。乙二醇别离工段：图3-3乙二醇别离工段图来自的反响产物与未反响的原料进入乙二醇精馏塔进行乙二醇，富乙二醇的流股经分凝器从塔顶流出进入乙二醇精馏塔精馏，经过精别离后，富乙二醇的流股流至乙二醇回收罐回收利用。3.3产品方案目前，工业合成EG的主要方法是先经石油路线合成乙烯，再氧化乙烯生产环氧乙烷，最后由环氧乙烷非催化水合反响得到EG，此生产工艺的经济效益由于受石油价格的制约，波动较大。特别是在当前石油价格持续走高的形式下，必然要求人们寻求更为经济的EG合成路线。而我国有丰富天然气资源，开展以天然气替代石油制备EG具有重要的战略和经济意义。从天然气制合成气出发，制乙二醇工艺主要分为乙烯合成法、合成气合成法和甲醇/甲醛合成法3种。乙烯合成法：乙烯合成法即采用天然气为原料合成乙烯，替代原有的石脑油裂解路线，再采用传统的环氧乙烷工艺路线合成EG。此法合成乙烯工艺路线有两种，即一步法和二步法。一步法合成乙烯：合成气一步合成乙烯技术正处在研究之中。二步合成乙烯：二步法合成乙烯有3条工艺路线：1〕合成气经过甲醇生成乙烯;2〕合成气经过二甲醚生成乙烯;3〕合成气经乙醇生成乙烯。目前后两种工艺路线尚存在不少技术问题，离工业化尚有一段距离。合成气经过甲醇生成乙烯是目前比拟成熟的生产工艺。第1步合成气制甲醇国内外都有大型的成熟生产装置。第2步甲醇制乙烯是整个工艺的关键，国外称为MTO法，国内外有多家公司进行了研究，如美国Mobil公司、德国BASF公司、德国鲁奇公司、美国UOP公司以及我国中科院大连物化所。其中UOP/Hydro工艺处于领先地位，其核心是UOP公司开发的基于磷酸硅铝材料的合成分子筛催化剂SAPO-34，该催化剂对甲醇转化成乙烯和丙烯具有特殊的选择性。合成气合成法:合成气合成法制备EG的工艺路线分为合成气直接合成法和合成气氧化偶联法，其中进展较快的是合成气氧化偶联法。合成气直接合成法:从理论上讲，由合成气一步直接合成EG是一种最简单、有效的方法，其化学反响式如下:2C0+3H2-H02HCCH20H该工艺技术的关键是催化剂的选择。早在1947年美国DuPont公司采用钻催化剂由合成气直接合成了EG，但该催化剂要求的反响条件苛刻，即使在高温、高压条件下EG的收率也很低。1971年美国UCC公司公布了用锗催化剂由合成气制取EG的方法，但该方法所需压力太高〔340MPa〕，催化剂的活性低且不稳定，难以满足工业化要求。19世纪80年代以来，合成气直接合成EG的优良催化剂主要为锗催化剂和钉催化剂两大类。但至今其研究成果还没有实现工业化。合成气氧化偶联法：2Cr耀化剂，乙二醇收率为95%。同年，宇部兴产与UCC联合进行开发Cu/SiOz催化剂，乙二醇收率97.2%a第一部为关键步骤，反响方程式如下:2C0+1/2O2+2ROH-ROOCCOOR+H20〔1-1〕ROOCCOOR+4H2-HOCH2CH20H+2ROH〔1-2〕该工艺先以CO和丁醇为原料，Pd/活性炭为催化剂，在反响温度90℃、压力9.8MPa下，通过液相反响合成草酸丁醋，然后再采用液相加氢合成EG。反响中草酸二酷生成速率低，副产物多，且加氢要在20MPa以上。因此，宇部兴产开发了气相法工艺过程，即先将CO和亚硝酸甲醋或丁酷在温度80-150℃，压力0.5MPa条件下，使用以氧化铝为载体的把催化剂，进行气相反响生成草酸二酷，将其净化后，再用铜铬系催化剂在3MPa,225℃下进行气相加氢生成EG。EG的选择性为95%，副产物可循环使用。用此法生产的草酸二醋己工业化。假设加氢技术效果进一步提高，工业化生产EG将会实现。宇部工业公司还开发了一种气相工艺，CO和亚硝酸甲醋110℃下，通过活性炭载把催化剂，反响生成草酸二甲醋。2CO+2CH3ONO-H3COOCCOOCH3+2NO〔1-3〕所得草酸二甲醋分批净化，进行气相加氢，得到乙二醇。H3COOCCOOCH3+4H2-HOCH2CH20H+2CH30H〔1-4〕在草酸酷反响器中生成的NO，用氧和甲醇转化成亚硝酸甲醋，再循环使用。NO+1/4O2+CH3OH-CH3ONO+1/2H2O〔1-5〕这种气相反响工艺的加工费用比液相法低，在经济上具有更大吸引力。近年来，国内外诸多学者对该技术的催化剂进行了深入地研究。新研制的催化剂包括:铂的卤化物、铜、钻、镍、铬、锌、锡的盐类及酮类等。我国天津大学王保伟等利用以不同温度改性的氧化铝为载体，采用浸渍法将钯盐负载到载体上，然后参加助催化剂，经过焙烧，在复原等后处理过程中，得到草酸二乙酷把系催化剂催化剂，并进行了深入研究。甲醇/甲醛合成法:由于合成气直接合成乙二醇法的难度很大，采用合成气合成甲醇、甲醛，再合成乙二醇的间接方法，就成为目前研究开发的重点之一。尤其是甲醛，作为直接法合成乙二醇的活性中间体，更是人们研究的重点。甲醇甲醛路线合成乙二醇的研究主要可分成以下方向：〔1〕甲醇脱氢二聚法；〔2〕二甲醚氧化偶联法；〔3〕羟基乙酸法；〔4〕甲醛缩合法；〔5〕甲醛氢甲酰化法；〔6〕甲醛与甲酸甲醋偶联法；〔7〕联产碳酸二甲酷法；〔8〕纳米半导体光催化甲醇水溶液制乙二醇。甲醇脱氢二聚法:甲醇脱氢二聚生成乙二醇，其主要反响步骤如下:2CH3OH-HOCH2CH2OH+H2〔1-6〕由于甲醇碳氢键与烷基碳氢键均属惰性键，此项方法主要是通过自由基反响来进行的。由于能量较大，目前的报道都采取了相当严格的反响条件，需用过氧化物、X射线、锗和紫外光等催化，取得的结果不能令人满意。但日本国立化学实验室研究了一种用甲醇为原料的新方法，使用甲醇和丙酮的混合物。参加锗催化剂如氯化锗、醋酸锗等，在光线照射下和常温常压下反响生成EG。当使用250-330r/min的光照射时生成轻甲基与四甲基乙二醇，二个轻甲基自由基偶联形成乙二醇，EG的选择性可达80%。如果能使用激光光源完全有可能工业化。二甲醚氧化偶联法:由于-OH键活性较高，EG选择性较低，日本科研人员采用甲醇制备自身保护物二甲醚〔DME〕，然后DME氧化偶联生成二甲氧基乙烷.后者在适当的酸催化下水解生成EG。2CH3OCH3-CH3OCH2CH2OCH3-HOCH2CH2OH〔1-7〕该过程采用浸渍了金属硝酸盐的Mg0和硅胶，在450℃焙烧制成氧化偶联催化剂。鉴于反响的副产物主要是甲醇，而甲醇又可转化为二甲醚循环使用，因此目的产物真正的选择性可到达88%。但此工艺就机理来说，热力学难度仍很大，做进一步的研究。纳米半导体光催化甲醇水溶液制乙二醇:乙二醇的催化合成一直是人们关注的课题。最近的研究是期望从合成气经二甲醚制得，由廉价的甲醇原料直接制取乙二醇。产物乙二醇可从液相中通过简便的别离得到，气相产物为氢气，可作为理想的清洁燃料使用。然而，上述反响是一个热力学上较难进行的过程，在50℃时的平衡转化率只有6.28%。另外，据认为该反响在动力学上也是困难的和难以选择性控制的。化学家们试探用光催化的方法，在温和的反响条件下制取乙二醇，同时得到洁净燃料氢气。用硫化锌半导体光催化甲醇溶液制氢气同时得到乙二醇这一设想最初是由Yanagida等提出的，但当时报道的催化活性非常低，其转换数只有2%左右。以后，顾婉贞等采用新鲜制备的胶体硫化锌作催化剂使该反响的转换数提高到20%以上，乙二醇选择性到达90%以上。乙二醇的别离方法:采用吸附别离法，所谓吸附别离法就是用像分子筛一类的吸附剂来脱除混合物中不能被吸附的物质的一种方法，如在乙二醇装置中就是用吸附剂来脱除混合乙二醇中的二甘醇。精制工艺〔如枯燥〕一般用固体吸附剂将流动的物料中选择性地脱附某些物质。然后再用其它液体〔脱附剂〕置换法、加热法或者减压法将吸附了的物质由吸附剂中置换出来。大多数情况下，原料存在较低浓度低杂质，因此吸附剂要周期地再生而让第二个床进行操作。在乙二醇的工业化生产中，有必要考虑开发一个连续过程，要使乙二醇可以吸附、脱附和精制，而且同时到达乙二醇与其它异构体高度别离。二甘醇的吸附别离法包括液相和气相法两种。目前工业上采用的只有液相吸附法，它利用固体吸附剂在C8A中进行的选择性吸附。吸附别离法得以迅速开展的原因，是由于解决了三个关键性的问题:一是找到了选择好的吸附剂;二是成功地采用了以旋转阀进行切换操作的模拟移动床技术;三是找到了理想的解吸剂。吸附别离的优点：选择性高。吸附别离的缺点：固体吸附剂的吸附容量较少。第四章工艺技术及方案比照4.1乙二醇的生产方法目前，工业合成EG的主要方法是先经石油路线合成乙烯，再氧化乙烯生产环氧乙烷，最后由环氧乙烷非催化水合反响得到EG，此生产工艺的经济效益由于受石油价格的制约，波动较大。特别是在当前石油价格持续走高的形式下，必然要求人们寻求更为经济的EG合成路线。而我国有丰富天然气资源，开展以天然气替代石油制备EG具有重要的战略和经济意义。从天然气制合成气出发，制乙二醇工艺主要分为乙烯合成法、合成气合成法和甲醇/甲醛合成法3种。乙烯合成法乙烯合成法即采用天然气为原料合成乙烯，替代原有的石脑油裂解路线，再采用传统的环氧乙烷工艺路线合成EG。此法合成乙烯工艺路线有两种，即一步法和二步法。4.1.1.1一步法合成乙烯合成气一步合成乙烯技术正处在研究之中。4.1.1.2二步合成乙烯二步法合成乙烯有3条工艺路线：1〕合成气经过甲醇生成乙烯;2〕合成气经过二甲醚生成乙烯;3〕合成气经乙醇生成乙烯。目前后两种工艺路线尚存在不少技术问题，离工业化尚有一段距离。合成气经过甲醇生成乙烯是目前比拟成熟的生产工艺。第1步合成气制甲醇国内外都有大型的成熟生产装置。第2步甲醇制乙烯是整个工艺的关键，国外称为MTO法，国内外有多家公司进行了研究，如美国Mobil公司、德国BASF公司、德国鲁奇公司、美国UOP公司以及我国中科院大连物化所。其中UOP/Hydro工艺处于领先地位，其核心是UOP公司开发的基于磷酸硅铝材料的合成分子筛催化剂SAPO-34，该催化剂对甲醇转化成乙烯和丙烯具有特殊的选择性。4.1.2合成气合成法合成气合成法制备EG的工艺路线分为合成气直接合成法和合成气氧化偶联法，其中进展较快的是合成气氧化偶联法。4.1.2.1从理论上讲，由合成气一步直接合成EG是一种最简单、有效的方法，其化学反响式如下:2C0+3H2-H02HCCH20H该工艺技术的关键是催化剂的选择。早在1947年美国DuPont公司采用钻催化剂由合成气直接合成了EG，但该催化剂要求的反响条件苛刻，即使在高温、高压条件下EG的收率也很低。1971年美国UCC公司公布了用锗催化剂由合成气制取EG的方法，但该方法所需压力太高〔340MPa〕，催化剂的活性低且不稳定，难以满足工业化要求。19世纪80年代以来，合成气直接合成EG的优良催化剂主要为锗催化剂和钉催化剂两大类。但至今其研究成果还没有实现工业化。4.1.2.22Cr耀化剂，乙二醇收率为95%。同年，宇部兴产与UCC联合进行开发Cu/SiOz催化剂，乙二醇收率97.2%a第一部为关键步骤，反响方程式如下:2C0+1/2O2+2ROH-ROOCCOOR+H20〔1-1〕ROOCCOOR+4H2-HOCH2CH20H+2ROH〔1-2〕该工艺先以CO和丁醇为原料，Pd/活性炭为催化剂，在反响温度90℃、压力9.8MPa下，通过液相反响合成草酸丁醋，然后再采用液相加氢合成EG。反响中草酸二酷生成速率低，副产物多，且加氢要在20MPa以上。因此，宇部兴产开发了气相法工艺过程，即先将CO和亚硝酸甲醋或丁酷在温度80-150℃，压力0.5MPa条件下，使用以氧化铝为载体的把催化剂，进行气相反响生成草酸二酷，将其净化后，再用铜铬系催化剂在3MPa,225℃下进行气相加氢生成EG。EG的选择性为95%，副产物可循环使用。用此法生产的草酸二醋己工业化。假设加氢技术效果进一步提高，工业化生产EG将会实现。宇部工业公司还开发了一种气相工艺，CO和亚硝酸甲醋110℃下，通过活性炭载把催化剂，反响生成草酸二甲醋。2CO+2CH3ONO-H3COOCCOOCH3+2NO〔1-3〕所得草酸二甲醋分批净化，进行气相加氢，得到乙二醇。H3COOCCOOCH3+4H2-HOCH2CH20H+2CH30H〔1-4〕在草酸酷反响器中生成的NO，用氧和甲醇转化成亚硝酸甲醋，再循环使用。NO+1/4O2+CH3OH-CH3ONO+1/2H2O〔1-5〕这种气相反响工艺的加工费用比液相法低，在经济上具有更大吸引力。近年来，国内外诸多学者对该技术的催化剂进行了深入地研究。新研制的催化剂包括:铂的卤化物、铜、钻、镍、铬、锌、锡的盐类及酮类等。我国天津大学王保伟等利用以不同温度改性的氧化铝为载体，采用浸渍法将钯盐负载到载体上，然后参加助催化剂，经过焙烧，在复原等后处理过程中，得到草酸二乙酷把系催化剂催化剂，并进行了深入研究。4.1.3由于合成气直接合成乙二醇法的难度很大，采用合成气合成甲醇、甲醛，再合成乙二醇的间接方法，就成为目前研究开发的重点之一。尤其是甲醛，作为直接法合成乙二醇的活性中间体，更是人们研究的重点。甲醇甲醛路线合成乙二醇的研究主要可分成以下方向：〔1〕甲醇脱氢二聚法；〔2〕二甲醚氧化偶联法；〔3〕羟基乙酸法；〔4〕甲醛缩合法；〔5〕甲醛氢甲酰化法；〔6〕甲醛与甲酸甲醋偶联法；〔7〕联产碳酸二甲酷法；〔8〕纳米半导体光催化甲醇水溶液制乙二醇。4.1.3.1甲醇脱氢二聚生成乙二醇，其主要反响步骤如下:2CH3OH-HOCH2CH2OH+H2〔1-6〕由于甲醇碳氢键与烷基碳氢键均属惰性键，此项方法主要是通过自由基反响来进行的。由于能量较大，目前的报道都采取了相当严格的反响条件，需用过氧化物、X射线、锗和紫外光等催化，取得的结果不能令人满意。但日本国立化学实验室研究了一种用甲醇为原料的新方法，使用甲醇和丙酮的混合物。参加锗催化剂如氯化锗、醋酸锗等，在光线照射下和常温常压下反响生成EG。当使用250-330r/min的光照射时生成轻甲基与四甲基乙二醇，二个轻甲基自由基偶联形成乙二醇，EG的选择性可达80%。如果能使用激光光源完全有可能工业化。4.1.3.2由于-OH键活性较高，EG选择性较低，日本科研人员采用甲醇制备自身保护物二甲醚〔DME〕，然后DME氧化偶联生成二甲氧基乙烷.后者在适当的酸催化下水解生成EG。2CH3OCH3-CH3OCH2CH2OCH3-HOCH2CH2OH〔1-7〕该过程采用浸渍了金属硝酸盐的Mg0和硅胶，在450℃焙烧制成氧化偶联催化剂。鉴于反响的副产物主要是甲醇，而甲醇又可转化为二甲醚循环使用，因此目的产物真正的选择性可到达88%。但此工艺就机理来说，热力学难度仍很大，做进一步的研究。4.1.3.3杜那公司以甲醛、CO和水为原料，两者在高温和加压下、在酸催化剂的作用下缩合成羟基乙酸，生成的轻基乙酸用甲醇酷化生成羟基乙酸甲醋。羟基乙酸可用亚铬酸铜作催化剂，在200-225℃和2-4MPa下，用过量氢加氢得到乙二醇，甲醇可循环使用。反响式如下：HCHO+CO+H2O-HOCH2COOH〔1-8〕HOCH2COOH+CH3OH-HOCH2COOCH3+H2O〔1-9〕HOCH2COOCH3+2H2-HOCH2CH2OH+CH3OH〔1-10〕此方法的主要缺点是以硫酸或氢氟酸为拨基化催化剂，污染及腐蚀较严重。雪弗隆(Chevron)的一项派生工艺那么是以氢氟酸为催化剂和溶剂，使甲醛与CO/H〔H不反响〕羟基化，所生成的羟基乙酸与乙二醇醋化。然后将羟基化阶段所别离出的氢用于羟基乙酸酷的加氢：HCHO+CO+H2O-HOCH2COOH〔1-11〕HOCH2COOH+HOCH2CH2OH-HOCH2COO(CH2)2OH+H2O〔1-12〕HOCH2COO(CH2)2OH+2H2-2HOCH2CH2OH〔1-13〕这样就防止了杜邦工艺所需的甲醇循环，同时还可以直接使用合成气，而不必分别使用CO和氢气。但仍存在反响条件过于苛刻，装置材质要求过高等问题。4.1.3.4乙二醇也能从甲醛自身缩聚生成经基乙醛的方法制得，机理是在选择型催化剂NaOH-沸石存在下。甲醛自缩合成羟基乙醛，催化加氢得到乙二醇；也有在引发剂和在1,3-二氧杂戊烷存在的条件下。将甲醛加氢生成乙二醇，副产甲酸甲醋。美国Electrosynthesis公司开发了甲醛电化学加氢二聚法合成EG的工艺，反响如下：2HCHO+2H+2e-HOCH2CH2OH〔1-14〕实验结果说明，EG选择性和收率约为90%，最优条件甚至到达99%。同时该工艺具有反响条件温和、三废易处理等优点，生产本钱也比现有的环氧乙烷法至少降低20%。但此方法耗电量大，产物EG浓度低，现正在进一步研究改良反响条件及电解槽结构。4.1.3.5在钻或锗催化剂作用下，使甲醛与合成气进行甲醛氢甲酰化反响制得羟基乙醛，然后加氢可得乙二醇。这种方法有着较大的工业潜力。HCHO+CO+H2-HOCH2CHO〔1-15〕HOCH2CHO+H2-HOCH2CH2OH〔1-16〕钻和锗系催化剂中，由于钻对于C-C键插入能力较弱，反响活性和选择性都比拟低，故主要关注铑系催化剂。以RhCI(co)(PPh3)为催化剂，在4-甲基吡啶溶液中，70℃反响4h，羟基乙醛的产率超过90%,6h可达94%。参加嶙配体和质子酸可得到转化率99%，羟基乙醛选择性95%，副产甲醇很少。在甲醛氢甲酰化法中只有采用多聚甲醛才有高的转化率。4.1.3.6在锆催化剂作用下，使甲醛与甲酸甲醋进行缩合反响制得乙醇酸甲醋，然后加氢可得乙二醇。工艺采用固体酸催化过程进行甲醛和甲酸甲酷的偶联反响及负载型超微级过渡金属活性相催化加氢复原，在反响中不使用贵金属催化剂，催化剂腐蚀性小，符合绿色化学的宗旨，不仅解决催化剂的别离问题，而且能够降低生产本钱，操作工艺宜于工业化实施，技术竞争力较强。HCHO+HCOOCH3-HOCH2COOCH3〔1-17〕HOCH2COOCH3+H2-HOCH2CH2OH〔1-18〕德国赫斯特公司的Leupold等人用液体硫酸或氯磺酸作为偶联反响的催化剂，乙醇酸甲醋(MG)最高收率为69%，但存在腐蚀和污染等问题；清华大学黄卫国等人以磷钨酸、硅钨酸、磷铝酸等杂多酸为催化剂用于偶联反响，说明磷钨酸、硅钨酸具有很好的催化活性，在反响条件下结果优于硫酸等液体酸催化剂，但催化剂本钱高，难于与物料别离；昆明理工大学李志峰等人采用过磷酸为偶联反响催化剂，在反响压力3.45MPa，反响时间4.5h的条件下，得到MG的收率为59.06%。MG的复原用Co、Zn、Cr、Cu等的氧化物或复合氧化物作催化剂，乙二醇收率分别到达40%-70%。比拟好的是德国赫斯特公司采用Kieselguhr催化剂(10.6%Pd-2.3%Re)，选择性到达93.6%。中科院成都有机化学以硫酸、硫酸/金属拨基化合物及固体超强酸为催化剂，并采用对副产物醇解的技术.其乙醇酸甲醋和甲氧基乙酸甲酷(MMAc)的总收率到达61%-97%。中科院成都有机化学前期的研究结果已经与国内外相似技术取得了同步水平。甲醛和甲酸甲醋偶联二步法合成乙二醇具有原料廉价易得，无需贵金属催化剂，产品品种多等明显的技术经济优势，具有较好的经济效益，具有很高的产业化推广价值。4.1.3.7联产碳酸二甲醋法为碳酸乙烯酷(EC)通过均相催化或非均相催化工艺，与甲醇进行酷交换反响，从而实现联产碳酸二甲醋(DMC)和EG，反响式如下：〔1-19〕由于均相催化剂存在回收困难的缺点，所以联产DMC法主要侧重研究非均相催化，在寻找高性能非均相催化剂方面国外许多公司进行了研究开发，选择性都到达了很高的水平，反响温度和反响压力均较低。4.1.3.8乙二醇的催化合成一直是人们关注的课题。最近的研究是期望从合成气经二甲醚制得，由廉价的甲醇原料直接制取乙二醇。产物乙二醇可从液相中通过简便的别离得到，气相产物为氢气，可作为理想的清洁燃料使用。然而，上述反响是一个热力学上较难进行的过程，在50℃时的平衡转化率只有6.28%。另外，据认为该反响在动力学上也是困难的和难以选择性控制的。化学家们试探用光催化的方法，在温和的反响条件下制取乙二醇，同时得到洁净燃料氢气。用硫化锌半导体光催化甲醇溶液制氢气同时得到乙二醇这一设想最初是由Yanagida等提出的，但当时报道的催化活性非常低，其转换数只有2%左右。以后，顾婉贞等采用新鲜制备的胶体硫化锌作催化剂使该反响的转换数提高到20%以上，乙二醇选择性到达90%以上。4.2乙二醇的别离方法采用吸附别离法，所谓吸附别离法就是用像分子筛一类的吸附剂来脱除混合物中不能被吸附的物质的一种方法，如在乙二醇装置中就是用吸附剂来脱除混合乙二醇中的二甘醇。精制工艺〔如枯燥〕一般用固体吸附剂将流动的物料中选择性地脱附某些物质。然后再用其它液体〔脱附剂〕置换法、加热法或者减压法将吸附了的物质由吸附剂中置换出来。大多数情况下，原料存在较低浓度低杂质，因此吸附剂要周期地再生而让第二个床进行操作。在乙二醇的工业化生产中，有必要考虑开发一个连续过程，要使乙二醇可以吸附、脱附和精制，而且同时到达乙二醇与其它异构体高度别离。二甘醇的吸附别离法包括液相和气相法两种。目前工业上采用的只有液相吸附法，它利用固体吸附剂在C8A中进行的选择性吸附。吸附别离法得以迅速开展的原因，是由于解决了三个关键性的问题:一是找到了选择好的吸附剂;二是成功地采用了以旋转阀进行切换操作的模拟移动床技术;三是找到了理想的解吸剂。吸附别离的优点：选择性高。吸附别离的缺点：固体吸附剂的吸附容量较少。4.3工艺技术方案工艺方法的选择本工程通过对各种生产方法的比拟，最终选择了甲醇/甲醛合成法制取乙二醇。〔1〕石油是不可再生资源，可持续开展的战略经济思想给我们提出了如何最大限度地利用可再生资源或从新的原料路线来获得所需产品。〔2〕目前，石化工业产出大量甲醇，利用率有限，产能严重过剩。采用来源丰富的甲醇作为原料，通过自由基聚合反响可以选择性得到高浓度乙二醇，节省了本钱，也缓解了甲醇的过剩问题。因此，甲醇/甲醛法合成乙二醇具有较高的工业开发价值。〔3〕传统工艺生产中，EG工程工程建设难度大、生产技术门槛高、投资大、回收周期长，而且受到原料资源限制较多。与此形成鲜明比照的是，由于国内煤资源丰富，而主要以煤为原料生产的甲醇那么产能过剩。〔4〕甲醇/甲醛合成技术开辟了EG生产新的技术路线，可作为现有EG联合装置技改技术，增加EG产量，降低装置能耗；也可应用于新建EG联合装置，与传统的EG生产技术相比，减少了很多单元投资与运行费用。该技术还可为聚对苯二甲酸乙二酯〔PET〕生产提供直接原料，提高聚酯产业链经济性。引发剂的选择甲醇、甲醛合成乙二醇的反响必须参加引发剂来引发反响的进行。常用的引发剂有偶氮化合物和有机过氧化物。为选取对该反响适宜的引发剂，本研究选取了偶氮化合物两种(V50、V30)和有机过氧化物三种(二叔丁基过氧化物DTBP、过氧化二异丙苯DCP、过氧化苯甲酸)将其作为引发剂用于引发乙二醇的实验中，查看其效果。结构式如下：做实验将380mL甲醇与27.8m1甲醛分别和上述5种引发剂参加到反响器中(引发剂质量占总质量的2%)加热到90℃，反响2h。再进行一组实验，加料方式相同，加热温度改为120℃，反响1.5h。经气相色谱分析V50、V30两种引发剂所得产物无乙二醇特征峰。而DTBP与DCP所得产物具有明显的乙二醇特征峰，过氧化苯甲酰乙二醇特征峰不明显。从而说明V30、V50两种引发剂作用于甲醛、甲醇缩合乙二醇中无明显效果。甲醛、甲醇缩合乙二醇的反响应该使用带有双氧键结构的引发剂，这与该反响机理相符。通过比照实验证明二叔丁基过氧化物(DTBP)引发效率更高，应选用二叔丁基过氧化物(DTBP)作为引发剂。4.4工艺流程的介绍反响工段图4-1反响工段图反响工段主要包括一个反响精馏塔和2个换热器组成的系统。甲醛甲醇法制对乙二醇的过程中发生的主、副反响均为放热反响，因此需要通过在反响器上增设夹套以及时移走反响热。本反响的反响温度为200°C，反响过程中放出的热量由夹套导出。甲醇精馏工段图4-2甲醇精馏工段图反响主、副产物与未反响的原料经过换热后进入精馏塔进行气液别离，首先液相组分从闪蒸罐底部流出进入倾析器进行油水别离，富含水和甲醇的液相进入甲醇预别离塔进行水与甲醇初步别离，富甲醇的液相与富甲醇流股混合后通过节流阀后进行等压绝热闪蒸，液相流股从罐底部流出进入甲醇精馏塔，甲醇浓度99.1%的流股进入甲醇回收罐循环利用。乙二醇别离工段图4-3乙二醇别离工段图来自的反响产物与未反响的原料进入乙二醇精馏塔进行乙二醇，富乙二醇的流股经分凝器从塔顶流出进入乙二醇精馏塔精馏，经过精别离后，富乙二醇的流股流至乙二醇回收罐回收利用。第五章原料供给及公用工程5.1原料的供给主要原料品种及规格本工程主要原料为甲醛、甲醇、引发剂，其规格如下表所示：表5-1SH/T3406-2021甲醛规格工程质量指标Ⅰ号Ⅱ号外观透明液体，无不溶水及机械杂质颜色〔Hazen单位——铂-钴色号〕≤1020密度〔20℃〕/〔㎏/m3〕-865-868纯度〔质量分数〕/%99.9-酸洗比色酸层颜色不深于1000mL稀酸中含0.2g重铬酸钾的标准溶液总硫含量/〔mg/㎏〕≤2蒸发剩余物/〔mg/㎏〕≤3中性试验中性溴指数/〔mg/100g〕由供需双方商定表5-2GB338-2021工业甲醇规格工程指标优等品一等品合格品色号，Hazen单位〔铂-钴色号〕≤510密度〔20℃〕/〔g/cm3〕沸程〔0℃，101.3kPa〕/℃≤0.81.01.5高锰酸钾试验/min≥503020水混溶性试验通过试验〔1+3〕通过试验〔1+9〕-水，w/%≤0.100.150.20酸〔以HCOOH计〕，w/%≤或碱〔以NH3计〕，w/%≤0.00150.00020.00300.00080.00500.0015羰基化合物〔以HCHO计〕，w/%≤0.0020.0050.010蒸发残渣，w/%≤0.0010.0030.005硫酸洗涤试验，Hazen单位〔铂-钴色号〕≤50-乙醇，w/%≤供需双方协商-主要原料年需要量、来源表5-3主要原料消耗序号物料名称规格年用量〔万吨〕费用〔万元/年〕来源运输方式1甲醛/17.177000山东省淄博市丰仓化工有限责任公司车辆2甲醇/11.222100山东省淄博市东晖化工有限责任公司车辆3引发剂/0.001888元/kg大连化学物理研究所车辆5.2公用工程表5-4主要原料与公用工程消耗序号工程名称单位单价消耗费用〔万元〕1电度0.7元/度1.4×107度/年9802高压蒸汽〔4MPa〕t300元/吨6.97万吨/年20923中压蒸汽〔2MPa〕t180元/吨0.7万吨/年120.44低压蒸汽〔1MPa〕t200元/吨0.2万吨/年40.15循环冷却水t0.5元/吨430万吨/年2156其他///100合计3547.5第六章厂址选择6.1厂址选择原那么〔1〕厂址要符合大赛要求，选在有电厂的地方。〔2〕厂址应符合国家工业布局，城市或地区的规划要求。〔3〕厂址宜选在原料、燃料供给和产品销售便利的地区。〔4〕厂址应靠近水量充足、水质良好的水源地。〔5〕厂址应尽可能靠近原有交通线〔水运、铁路、公路〕，即交通运输便利地区。〔6〕厂址地区应具有热、电的供给。〔7〕厂址选择时注意节约用地，不占用或少占用良田。厂区的大小、形状和其条件应满足工艺流程合理布置的需要，并应有开展的余地。〔8〕厂址选择得注意当地自然环境条件，并对工厂投产后可能造成的环境影响做出预评价。〔9〕厂址应避开低于洪水位或在采取措施后仍不能确保不受水淹的地段。〔10〕厂址附近应建立生产污水和生活污水的处理装置。〔11〕厂址应不阻碍或不破坏农业水利工程，就尽量防止拆迁。6.2工程对厂址的要求原料供给的需求本工程所需主要原料为甲醛、甲醇，在山东省内有相应原料供给厂商，如甲醛原料可来源于山东省淄博市丰仓化工有限责任公司，甲醇原料可来源于哈尔滨依兰县气化厂。产品市场的需求目前，从EG主要下游产品PTA产能的区域分布看，主要分布在华东地区，占全国总产能的54.8%，主要集中在浙江省和江苏省，占全国总产能的30.9%和13.3%。6.3厂址概况地理位置依兰县达连河镇地处平原地带，位于哈尔滨东北部，北纬36°37′51″～37°00′30″，东经118°06′27″～118°29′30″，全区总面积663.7平方千米，占全市总面积的11.2%。具体位置如下工厂图。工厂图6-1厂址卫星图厂址条件1、气象〔1〕气温：全区平均气温13.2℃，较常年偏高0.3℃。年极端最高气温39.3℃，出现在7月31日。年极端最低气温-14.8℃，出现在1月6日。〔2〕降水：全区年降水量639.7毫米，较常年偏多15.6毫米。全年日最大降水量72.0毫米，出现在8月12日。全区年日照时数2268.6小时，较常年偏少172.8小时。年内无明显阴雨天气。〔3〕风况：冬季受大陆气团控制，盛行偏北风，主导风向为西北风、西南风，湿度最小，平均相对湿度为61%；夏季受海洋气团控制，盛行东南风，主导风向为东南风、西南风，湿度最大，平均相对湿度为82%；秋季大于春季，以3月份为最小，平均为58%，全年平均相对湿度为66%。2、交通运输依兰县交通兴旺，胶济铁路横贯东西，有哈奇铁路，一级公路和高速公路、309国道在依兰中部交汇，四通八达，构成了便利的交通网。3、公共设施〔1〕化工区内华能辛店发电厂〔能力60万千瓦〕、乙烯热电厂〔能力50万千瓦〕和哈尔滨热电厂〔能力10万千瓦〕等3大电厂，总装机容量110万千瓦。〔2〕目前蒸汽供汽能力为980吨/时〔其中临淄热电厂980吨，齐翔在建480吨〕，可外供各种等级压力蒸汽。〔3〕供水管线和天然气管线进入园区，供水能力为15万吨/日〔其中美陵5万吨，引黄供水10万吨〕，污水处理能力17万吨/日〔其中哈市7万吨，齐城污水处理厂10万吨〔一期为5万吨〕〕，“三废〞到达国家排放标准。其它气体如氧、氮等工业用气均可提供。〔4〕货运方面，园区内建有哈市现代物流港，设计货运量2000万吨/年，一期能力为700万吨/年已投入使用。即将投入使用的哈市国际塑化城将为化工园区塑化产业市场升级提供一个新的开展平台，对于完善园区塑化产业链，进一步促进园区化工业开展起到重要作用。〔5〕同时，化工区内合村并居可腾出土地3930亩，用于园区建设。目前园区建设完成了35公里道路，做到了“七通一平〞。开展趋势〔1〕依托达连河镇气化厂化工产业优势，本地区大力开展深加工产品，重点延长精细化工、化工新材料、碳一化工、塑料和机械加工等五大产业链。本工程为乙二醇的生产，属于煤炭化工一类，在开展范围之内；本工程所用原料之一为甲醇，属于碳一化工，在开展范围之内。〔2〕本工程所在地理位置属于?全国主体功能区规划?国务院国发[2021]46号〔2021年12月21日〕中的国家层面的优化开发区域——东北老工业基地。综合以上情况分析，厂址选择合理。第七章结论7.1设计依据?工业企业厂界噪声标准?GB12348-90?地表水环境质量标准?GHZB1-2002?污水综合排放标准?GB8978-1996?工业企业设计卫生标准?GBZ1-2002?生活饮用水卫生标准?GB5749-1985?环境空气质量标准?GB3095-1996?大气污染物综合排放标准?GB16297-1996?城市区域环境噪声标准?GB3096-93?建设工程环境保护设计规定?国环字〔87〕003号?环境影响评价技术导那么?J/T2-1993?建设工程环境风险评价技术导那么?HJ/T169-20047.2主要污染物甲醇、甲醛7.3环保治理措施废气1、废气的产生本工程废弃主要来自气体别离工段，废气中主要含有甲醛、甲苯。2、废气的处理通往燃烧炉进行燃烧。废水1、废水的产生〔1〕生产废水：主要来自甲醇别离工段。〔2〕生活污水：主要来自员工的生活废水。2、废水的处理采用湿式氧化法处理甲醇废水较为容易，质量浓度为5000mg／L的甲醇废水经湿式氧化法处理后，甲醇去除率为76．8％。采用化学法处理甲醇废水可选用的化学氧化剂有臭氧、氯系氧化剂等。用臭氧处理甲醇废水时，中间产物是甲醛，最终产物是CO2。以A12O3一SiO2为催化剂，甲醇去除率可达85％。将高浓度甲醇废水与次氯酸钾溶液混合后，通过凝胶型SiO：也可得到较好的处理效果。采用电解氧化法处理尿素树脂生产废水，添加1mol的氢氧化钠，用不溶性PbO2作阳极，在电流密度为0．19～0．22A／cm2的条件下电解3h，废水中的甲醇全局部解。废渣1、废渣的产生废渣主要为失活催化剂、废水处理污泥和废包装材料。2、废渣的处理物理处理〔通过浓缩或者相变化来改变固体废物的结构〕〔压实、破碎、分选、增稠、吸附、萃取〕；化学处理〔采用化学方法破坏固体废物中的有害成分从而到达无害化，或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态〕〔氧化、复原、中和、化学沉淀和化学溶出〕；生物处理〔利用微生物分解固体废物中可降解的有机物，从而到达无害化或综合利用〕〔好氧堆肥、厌氧发酵和兼性厌氧处理〕。噪声1、噪声的产生主要源于各种设备在运转过程中由振动、摩擦、碰撞而产生的机械噪声和由排风、排气等产生的气体动力噪声。2、噪声的处理尽量选用低噪声设备；在噪声源设置隔震垫或安装消声器，使噪声在原根底上降低或在其生产岗位上设置隔声操作室，以改善操作人员劳动环境。厂区绿化在厂区进行绿化设计，一是能治理污染，净化空气，调节温度、吸附灰尘，隔离噪音等；二是将厂区绿化的非常漂亮，建成花园式的工厂，使环境清新优美，冬暖夏凉，增进员工的身体健康，使他们一进厂区，就有一个好心情，忘掉不快，减轻压力，干劲倍增。厂区的绿化应符合以下规定：〔1〕生产区不应种植含油脂较多的树木，宜选择含水分较多的树种。〔2〕工艺装置或可燃气体、液化烃、可燃液体的罐组与周围消防车道之间不宜种植绿篱或茂密的灌木丛。〔3〕在可燃液体罐组防火堤内可种植生长高度不超过15cm、含水分多的四季常青的草皮。〔4〕液化烃罐组防火堤内严禁绿化。〔5〕厂区的绿化不应阻碍消防工作。7.4投资估算和资金筹措设计原那么〔1〕?化工建设建筑概算定额?中石化协办发〔2005〕10号〔2〕?化工建设工程可行性研究投资估算编制方法?国家石油和化学工业局国石化规发(1999)195号文〔3〕?化工工艺设计手册?〔化学工业出版社，第四版〕〔4〕?2021三井化学杯化工设计竞赛参赛指导书?〔5〕?建设工程经济评价方法与参数?〔第三版〕国家开展与改革委建设部〔6〕材料价格参考?2021年3月非标设备价格信息?设计依据〔1〕依据化计发〔1994〕第121号文发布的?化工建设工程经济评价方法与参数?和?小企业会计制度?编制。〔2〕原材料按现行市场价格计算到工厂价，不含增值税。〔3〕按照现行市场价格，以下为各原材料计算价格参数：304不锈钢设备：36000元/t中低压〔≤4MPa〕碳钢设备：11000元/t高压碳钢设备价格：15000元/t低压蒸汽(0.8MPa)：180元/t中压蒸汽〔4MPa〕：300元/t工业用电：0.7元/kW·hr工艺软水：10元/t冷却水：0.2元/t污水处理费：5元/t工程总投资估算固定资产费用主要包括设备购置费、工器具购置费、工程建设其他费用和总预备费。其中设备购置费用包括设备价格、运杂费和备品配件购置等费用。设备购置费包括工艺设备、电气设备、自动控制、生产工具、器具及家具等的购置费。工程总投资各项费用估算表7—1总投资工程表序号工程名称工程主要内容1固定资产投资工程费用、预备费用、其他费用1.1工程费用主要设备、控制仪表、电气装置、附属装置及管道、建筑和构筑物、行政和生活设施、道路、车辆、办公设备1.2其他费用递延资产、无形资产1.3预备费用根本预备费、涨价预备费2固定资产投资方向调节税暂停征收3建设期借款利息4流动资金1、工程建设投资估算〔1〕主要设备价格本工程的主要生产设备分为：反响器、塔类设备、压缩机、换热器、容器、泵、风机等运转设备。对于非标类设备，首先通过AspenProcessEconomicanalyzer软件，初步得到一个估算价格，以此作为参考。然后按照国家主管部门规定的非标设备指标计价方法进行进一步估算，并参考市场价格，经过分析整合，最终得到一个较为合理的设备价格。表7-2换热器价格估算表〔不含配件及安装费〕〔元〕编号图号类型数量重量/Kg价格/元1H100管板式1106.39968762H101管板式118521018363H102管板式1178.329654024H103管板式12022866413合计8930527表7-3塔设备价格估算表〔不含配件及安装费〕编号图号名称材料数量重量/t价格/元1T101甲醇预别离塔Q345R1163.561496.332T102甲醇精馏塔Q345R1228.31997.613T201甲醛预别离塔Q345R1211.921150.034T202甲醛精馏塔Q345R1132.061095.565T301乙二醇一级别离塔15CrMoR1135.032206.466T302乙二醇回收塔15CrMoR1140.021788.047T303二甘醇回收塔Q345R1145.11637.298T401二甘醇别离塔15CrMoR1612.74529.659T402二甘醇精馏塔Q345R1187.212768.510T403叔丁醇精馏塔Q345R131.5509.704合计20230.4万元表7-4泵价格估算表〔不含配件及安装费〕编号图号名称型号数量价格/元合计/元1P001甲醛输送GDF50-1711029381029382P002甲醇输送GDF40-1511247391247393P101V101液相出料输送GDF65-19147453474534P102V102第二液相出料输送GDF40-1511192741192745P103V102第一液相出料输送GDF100-19175708757086P104T101塔顶馏出液输送GDF32-2011064281064287P105T101塔釜液输送IH65-50-125194352943528P106V201液相出料输送IH50-32-200184543845439P107T102塔顶馏出液输送GDF25-15110357110357110P201T201塔顶馏出液输送GDF32-20110348510348511P202T201塔釜液输送GDF100-211934789347812P203T202塔顶馏出液输送GDF25-151827428274213P204T202塔釜液输送IH50-32-125124749524749514P301T301塔顶馏出液输送GDF50-171219842198415P302T301塔釜液输送GDF40-151527385273816P303T302塔釜液输送GDF25-151302813028117P304T303塔釜液输送GDF25-15131384231384218P305T302塔顶馏出液输送IH80-65-1251302913029119P401T401塔顶馏出液输送GDF65-301348953489520P402T401塔釜液输送SW251473824738221P501T501塔釜液输送GDF25-151293772937722P502T502塔顶馏出液输送GDF25-1515820158201合计2005197表7-5储罐价格计算表〔不含配件及安装费〕编号名称数量材料重量/kg价格/元合计/元〔含制造费〕1乙二醇储罐116MnR107021342467234246722二甘醇储罐1Q235-B64401208659220865923甲醇储罐220R156258723018174460364甲醛储罐220R190986,073,260121465205叔丁醇罐1Q235-B/16MnR142836457075245707526硫酸罐1Q345R781261,362,4288,174,5687闪蒸罐8Q235-B1643426136340908810合计51959038表7-6压缩机价格估算表〔不含配件及安装费〕编号图号数量型号重量/Kg价格/元合计/元1C5011DV-2/303700346,000346,0002C5021DV-2/303500405,000405,0003C5031DV-2/301400543,000543,0004C5041DV-2/302500385,000385,000合计1679000表7-7其他设备价格估算表〔不含