1 甲酸生產(chǎn)裝置 可 行 性 研 究 報 告 2 目 錄 1、 總論 1 述 1 究結(jié)論 2 2、 市場預(yù)測 3 內(nèi)外市場情況預(yù)測 3 品價格的分析及變化趨勢 12 3、 產(chǎn)品方案 和生產(chǎn)規(guī)模 13 品方案 13 產(chǎn)規(guī)模 13 品質(zhì)量目標 13 4、 工藝技術(shù)方案 14 藝技術(shù)方案的選擇 15 藝流程和消耗定額 17 要工藝設(shè)備 18 控技術(shù)方案 18 5、 原輔材料及動力供應(yīng) 19 材料供應(yīng) 19 用工程供應(yīng) 20 6、 建廠條件和廠址方案 20 廠條件 20 址方案 21 7、 環(huán)境保護 22 址及環(huán)境現(xiàn)狀 22 行的環(huán)境質(zhì)量標準及排放標準 22 設(shè)項目的主要污染源及污染物 22 境保護及綜合利用 23 8. 結(jié)論 23 3 1. 總論 概述 項目名稱、法定地址 項目名稱： 100000噸 /年甲酸生產(chǎn)裝置 可行性研究報告編制的依據(jù)和原則 編制依據(jù) a、 國務(wù)院令第 253號， 1998年 11月 29日建設(shè)項目環(huán)境保護管理條例 b、 國家計委、建設(shè)部投資（ 1993） 530號文建設(shè)項目經(jīng)濟評價方法與參數(shù) c、 國石化規(guī)發(fā)（ 2000） 412號化工投資項目經(jīng)濟評價參數(shù) 編制的原則 （ 1）采用先進可靠的技術(shù)路線，合理安排工藝流程，設(shè)備制作及選型盡量立足于國內(nèi)。 （ 2）充分依據(jù)現(xiàn)有的公用工程、輔助設(shè)施，改造現(xiàn)有裝置，填平補齊，以便節(jié)約投資，充分發(fā)揮裝 置的經(jīng)濟效益。 項目提出的背景、投資必要性和經(jīng)濟意義 （ 1） 建設(shè)單位概況 （ 2） 項目提出的背景 。 據(jù)預(yù)測，今后甲酸作為飼料添加劑青貯飼料及谷物防霉劑、保鮮、造紙等方面的用途，將不斷擴大，甲酸市場缺口將越來越大。為滿足市場需要，提高公司經(jīng)濟效益， 為此，需 將甲酸產(chǎn)量平衡到 10萬噸，壟斷甲酸的市場。 研究范圍 （ 1） 通過市場調(diào)查和預(yù)測并結(jié)合工廠的現(xiàn)狀，論述項目建設(shè)的目的，投資的必要性和經(jīng)濟意義。 （ 2） 論述產(chǎn)品的用途，國內(nèi)外市場供需情況及消費去向，確定裝置生產(chǎn)規(guī)模，對產(chǎn)品價格進行分析并確定產(chǎn)品甲酸和甲酸甲酯的財務(wù)評價的價格。 （ 3） 論述甲 酸生產(chǎn)工藝概況，推薦工藝技術(shù)方案，確定工藝流程，進行物料平衡算，確定關(guān)鍵設(shè)備的主要工藝尺寸。 （ 4） 提供產(chǎn)品的原、輔助材料，水、電、汽、氣等公用工程消耗定額及其供應(yīng)要求。 （ 5） 提供甲酸、甲酸甲酯產(chǎn)品的單位能耗，論述節(jié)能措施。 （ 6） 確定環(huán)境保護、安全衛(wèi)生、消防措施及工廠組織、勞動定員。 4 （ 7） 規(guī)劃項目實施方案。 （ 8） 進行投資估算及生產(chǎn)成本估算，并進行財務(wù)評價。 研究結(jié)論 研究的簡要結(jié)論 （ 1） 甲酸采用 1化學產(chǎn)品，裝置的建設(shè)符合國家的產(chǎn)業(yè)政策和能源政策。 （ 2） 采用甲酸甲酯水解法制甲酸，具有工藝技術(shù)成熟、先進、原料易得，消耗低、產(chǎn)品成本低等優(yōu)點，能適合今后技術(shù)進步的需要。 （ 3） 采用甲酸甲酯法制甲酸，不消耗堿和硫酸，無污染，符合國家清潔生產(chǎn)的要求，本裝置建成后，對環(huán)境的影響較小。 （ 4） 本裝置建成后，產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模達到 ， 獲取更高的經(jīng)濟效益。 附：主要技術(shù)經(jīng)濟表 序號 項目名稱 單位 數(shù)值 備注 一 生產(chǎn)規(guī)模 噸 /年 100000 總生產(chǎn)能力 二、產(chǎn)品方案 1 甲酸（商品量） 噸 /年 40000 擴建能力 2 甲酸甲酯（商品量） 噸 /年 10000 擴建能力 三 年操作時間 小時 8000 四 主要原材料消耗 1 一氧化碳 標 萬 /年 107 擴建能力 2 甲醇 噸 /年 1695 現(xiàn)有裝置供應(yīng) 3 氫氧化鉀 噸 /年 211 4 工藝水 噸 /年 15000 五、公用工程消耗 1 新鮮水 噸 /小時 125 2 循環(huán)水 噸 /小時 1750 3 電 度 /小時 366 4 蒸汽 噸 /小時 27 5 儀表空氣 時 94 5 6 冷量 GJ/ 6 2. 市場預(yù)測 內(nèi)外市場情況預(yù)測 品現(xiàn)有品種、型號、規(guī)格、質(zhì)量標準情況和用途 品現(xiàn)有品種、型號、規(guī) 格 甲酸產(chǎn)品有工業(yè)用和試劑級兩種，工業(yè)用甲酸規(guī)格按含量劃分有： 90%、 85%和低于 80%的。 試劑級甲酸對純度要求更高，一般為 98%或更高。 品的質(zhì)量標準 （ 1）甲酸產(chǎn)品質(zhì)量標準 我國甲酸質(zhì)量國家指標（ 96）對甲酸產(chǎn)品劃分為三種規(guī)格，其具體指標如下： 表 2 1 甲酸產(chǎn)品質(zhì)量指標（ 96） 指標名稱 優(yōu)級品 一級品 合格品 外觀（ 10 20 甲酸 % 90 釋試驗（酸 =水 =1:3）放 1小時 不渾濁 合格 氯化物（以 % 酸鹽（以 % （以 ） % 發(fā)殘渣 % 裝置產(chǎn)品甲酸的質(zhì)量應(yīng)符合優(yōu)級品要求，并可根據(jù)用戶需要，提供 77% 98%的甲酸產(chǎn)品。 （ 2）甲酸甲酯產(chǎn)品質(zhì)量標準 甲酸甲酯多數(shù)情況下作為中間產(chǎn)品自用，作為商品外銷的較少，目前僅有企業(yè)標準，列于表 2 2。 表 2 2 甲酸甲酯企業(yè)標準 指標名 稱 指標 含量（ % ） 98% 相對密度（ 程（ 出物 % ） 95 不揮發(fā)性（ %） 7 酸堿度 合格 品性質(zhì) （ 1）甲酸產(chǎn)品性質(zhì) 甲酸是無色透明液體，有濃烈刺激性酸味，屬于強酸類。甲酸能以任何比例與水互溶，并形成共沸混合物（其中沸點均高于水和甲酸的沸點）。甲酸還能與許多有機物互溶并形成共沸混合物，但甲酸不溶于烴類，主要物理性質(zhì)如下： 表 2 3 甲酸的主要物理性質(zhì) 項目 數(shù)據(jù) 凝固點 射率 化熱 g 502 燃燒熱 KJ/63 燃點 點（開杯） 67 （ 2）甲酸甲酯（ 質(zhì) 揮發(fā)、有香味、易燃，在水中溶解度 0020），與乙醇混溶，溶于乙醚、甲醇，易水解，空氣中濕氣的存在也能使其水解。 表 2 4 項目名稱 數(shù)值 相對密度（ 點 點 點 射率 化熱 J/g 502 比熱溶 J/g 品用途 （ 1）甲酸的用途 8 甲酸是重要的基本化工原料，廣泛用于化工、輕工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、冶金、養(yǎng)殖、紡織、食品等行業(yè)。 化工行業(yè)：主要用于有機合成甲酸甲酯、甲酸戊酯、二甲基甲酰胺、甲酸纖維素、酚醛樹酯等。 輕工行業(yè)：在皮革工業(yè)中用于制造皮革鞣軟劑，脫灰劑、中和劑；在橡膠工業(yè)中可替代醋酸作天然橡膠凝聚劑；在染料工業(yè)中可制造吖啶染料：吖啶綠、吖啶橙、吖啶黃等酸性染料；在印染上可制造毛織物染色的還原劑及染色的補助劑等；在造紙工業(yè)中用于硫酸鹽紙漿生產(chǎn)、 纖維和紙張的染色劑、處理劑及增塑劑；在食品工業(yè)用于釀酒工業(yè)的消毒，果汁等食品的保藏。 醫(yī)藥工業(yè)：主要用于合成冰片、氨基吡啉，合成樟腦、咖啡因、撒利、安乃近、維生素藥消毒劑、風濕癥的擦拭劑。 其它：在畜牧業(yè)中作防腐劑用于牲畜青貯飼料處理；用于食品保存劑；香料溶劑；新工藝合成胰島素；電鍍工業(yè)中取代鹽酸和硫酸作鋼板酸洗劑等。 （ 2）甲酸甲酯的用途 甲酸甲酯可用作有機合成的原料，其主要產(chǎn)品見圖 2 2。甲酸甲酯是當前 學發(fā)展的熱點產(chǎn)品之一，作為 甲酸甲酯出發(fā)的一系列產(chǎn)品 ，幾乎包括了 酸甲酯還可取代 為汽油高辛烷值添加劑。 圖 2 2 甲酸甲酯產(chǎn)品樹 水解 甲酸 異構(gòu)化 醋酸 甲醇 醋酸甲酯 醋酐 丙烯酸甲酯 氨基己酸 甲酸甲酯 甲醛 乙醇酸甲酯 乙醇酸 乙二醇 二甲胺 二甲基甲酰胺 甲醇、 1/2碳酸二甲酯 氯甲酸甲酯 9 品國內(nèi)外市場供需情況的現(xiàn)狀和主要消費去向 品國內(nèi)市場供需情況的現(xiàn)狀和主要消費去向 （ 1）我國從 1959年開始采用甲酸鈉法生產(chǎn)甲酸，至今已有 40余年的歷史，絕大多數(shù)生產(chǎn)廠仍采用老工藝 “甲酸鈉法”，工藝落后，成本高、污染嚴重，生產(chǎn)能力小，一般在 10003000t， 1995年底以前產(chǎn)量約 30000t。目前我國甲酸生產(chǎn)能力超過 15萬噸，歷史最高峰時期生產(chǎn)廠家近 60家，最大生產(chǎn) 能力的是山東肥城阿斯德化工有限公司，生產(chǎn)能力達到 60000t/年以上。 （ 2）甲酸裝置的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量 我國大多數(shù)甲酸生產(chǎn)裝置采用甲酸鈉法，勞動條件差，污染嚴重，加之生產(chǎn)能力較小，最大裝置只有 5000t/年，有的裝置面臨關(guān)停并轉(zhuǎn)的局面，因而造成甲酸產(chǎn)量較小，嚴重影響我國甲酸工業(yè)的發(fā)展，山東肥城阿斯德化工有限公司甲酸裝置生產(chǎn)能力較大，現(xiàn)實際生產(chǎn)能力已達 6萬噸以上，為亞洲最大甲酸生產(chǎn)裝置。 1996年由于山東肥城阿斯德化工有限公司甲酸裝置投產(chǎn)，我國甲酸生產(chǎn)能力有了較大幅度的增長。 （ 3） 甲酸的主要消費去向和消費量 我 國歷年甲酸的消耗逐年上升， 1990 年消耗量約 噸， 1995 年達 噸，1998 年達 1999年達 2000年為 我國甲酸主要用在醫(yī)藥工業(yè)、化學工業(yè)、農(nóng)藥、輕工業(yè)、橡膠行業(yè)及其它部門。 甲酸在醫(yī)藥工業(yè)中，主要用于生產(chǎn)咖啡因、安基比林、 乃近等， 1998 年醫(yī)藥系統(tǒng)消耗甲酸 30000噸， 2000 年達 50000噸。 甲酸在化學工業(yè)中主要用在二甲基甲酰胺（ 甲酰胺、橡膠助劑、農(nóng)藥等方面。 成革、農(nóng)藥、無紡布、聚氨酯等方面，其中 醫(yī)藥占 50%，合成革和聚氨酯占 38%，農(nóng)藥占 12%。 甲酸在農(nóng)藥工業(yè)上用于生產(chǎn)三環(huán)唑和粉銹寧等產(chǎn)品，但三環(huán)唑市場已出現(xiàn)疲軟， 1995年消耗 5000噸左右， 1998年 6500噸， 2000年消耗 13000 噸。 在甲酸的國內(nèi)消耗領(lǐng)域中，皮革加工、織物印染、青貯飼料和谷物防霉等方面的應(yīng)用才剛起步。隨著我國對環(huán)保的高度重視，甲酸在皮革、印染等行業(yè)的應(yīng)用將會因其加工質(zhì)量高，環(huán)境污染小等突出優(yōu)點而被廣泛認同，市場前景十分可觀。在西歐用酸產(chǎn)量的 45%用于青貯飼料，隨著我國畜牧業(yè)的大力發(fā)展，甲酸在青貯飼料及農(nóng)作物的貯藏劑、防 霉劑將有較大的 10 潛在市場。 （ 4） 甲酸甲酯在國內(nèi)主要生產(chǎn)廠家 我國甲酸甲酯工業(yè)起始于七十年代，只有廣東江門市農(nóng)藥廠和東北第六制藥廠生產(chǎn)，生產(chǎn)能力近百噸。 今年來，隨 學品可研究開發(fā)工作的發(fā)展， 合成及應(yīng)用受到人們的重視，我國原化工部西南化工設(shè)計院，中科院成都有機所等單位分別從事合成 立了一定規(guī)模的工業(yè)性試驗裝置。此外，國內(nèi)還有許多以 生產(chǎn)一甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺等），如河北樂亭有機化工廠、江蘇進武化肥廠、廣東開平化肥廠、江蘇連云港曙光化工廠 、牡丹江銀溪化工廠、西南化工設(shè)計院等。 目前甲酸甲酯主要生產(chǎn)廠家有北京化工廠、山東肥城阿斯德化工有限公司（ 品國外市場供需情況的現(xiàn)狀和主要消費去向 （ 1）國外甲酸工業(yè)概況 目前世界上甲酸生產(chǎn)能力達 60萬噸 /年，產(chǎn)量 48 萬噸 /年，主要分布在歐洲，德國 產(chǎn)能力達 余分布在俄羅斯、美國、日本及東南亞、南亞等少數(shù)國家。大部分廠家采用甲酸甲酯法，部分廠家采用輕油氧化法，丁烷氧化法，少數(shù)采用甲酸鈣法和甲酸鈉法。自 80 年代至今生產(chǎn)能力增長率 9%，產(chǎn) 量增長率 世界上最大的生產(chǎn)廠家是 司、 學公司和凱米拉公司等三家公司。世界主要甲酸生產(chǎn)廠家列于表 2 7。 表 2 7 世界主要甲酸生產(chǎn)廠家 國別 生產(chǎn)公司 地址 能力 （萬噸 /年） 備注 美國 烷氧化法 英國 油氧化 德國 酸甲酯法 意大利 酸鈣法 甲酸鈉法 挪威 酸鈣法 芬蘭 y 酸甲酯法 俄羅斯 油氧化 甲酸甲酯法 11 酸甲酯法 印度 本 大賽璐 旭化成 大分 大阪 印尼 酸甲酯法 韓國 酸甲酯法 馬來西亞 酸甲酯法 （ 2）國外甲酸甲酯工業(yè)概況 美國、德國、日本、前蘇聯(lián)等國相繼研究開發(fā)了甲酸甲酯的新的合成方法，并建立較大規(guī)模的生產(chǎn)裝置。據(jù)報導，歐洲甲酸 甲酯生產(chǎn)能力達 16 萬噸 /年，主要用于甲酸、甲酰胺、碳酸二甲酯的生產(chǎn)，國外甲酸甲酯部分科研和生產(chǎn)公司列表于 2 10。 幾年產(chǎn)品進出口情況 甲酸是我國傳統(tǒng)出口化工產(chǎn)品之一。其中 80%出口日本、東南亞各國， 12%出口到歐洲，其余是大洋洲。 1992 年至 1994 年每年出口均接近 10000 噸， 1995 年出口 7594 噸。 1996 年至 1999年，由于亞洲金融危機的影響，我國甲酸出口量下降，在 5000 至 7500 噸之間。 2006年出口量接近 30000噸。 我國甲酸歷年出口情況見表 2 11。 表 2 11我國甲酸歷年出 口量（噸） 年份 進口量 出口量 1992 9519 1993 9854 1994 10133 1995 6195 1996 4383 1997 1152 5015 1998 3339 5632 12 1999 6355 7507 2000 9568 9950 甲酸出口量徘徊不前的一個主要原因是眾多廠家生產(chǎn)廠家仍采用甲酸鈉法，生產(chǎn)成本高、質(zhì)量差，不能滿足國外用戶的要求。隨著亞洲經(jīng)濟的復蘇和中國 加入，預(yù)計甲酸出口將迅速增長。 品的銷售預(yù)測、競爭能力和進入國 際市場的前景 本裝置采用 分甲酸甲酯作為產(chǎn)品售往境外，其余部分甲酸甲酯水解制甲酸產(chǎn)品。由于裝置規(guī)模大，技術(shù)先進，除少部分設(shè)備引進外，大部分裝置國產(chǎn)化，因而投資較低，用該法生產(chǎn)的甲酸原料來源廣，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量好，三廢污染少，因而具有較強的競爭能力。 另外，肥城阿斯德化工有限公司目前已設(shè)有專門的營銷公司，長期以來負責公司產(chǎn)品的銷售工作，已在全國各地建立有辦事處，對于公司的各種產(chǎn)品已制定了全方面的營銷戰(zhàn)略方針。在該營銷公司工作人員的努力下，公司的產(chǎn)品已銷往全國各地，并出口到美國、南韓、日本等 30多個國家和地區(qū)，其出口量占全國總出口量的 80%以上。該營銷公司完全可以承擔本項目產(chǎn)品的營銷任務(wù)。 但是今后甲酸市場為競爭仍是相當激烈。例如韓國、印度新建甲酸裝置除滿足本國需要外，尚有余量出口，俄羅斯的甲酸裝置也是以出口為重要目標的，因此生產(chǎn)廠家要強化管理，節(jié)能降耗、生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、價廉的產(chǎn)品才能在競爭中立于不敗之地。 品價格的分析及變化趨勢 內(nèi)、外產(chǎn)品價格的現(xiàn)狀 我國甲酸價格與國際市場價格息息相關(guān)， 1993年初市場價格為 4000元 /噸， 1994年初升至 4800 元 /噸， 1995 年為 5300 元 /噸， 1996 年為 6000 元 /噸， 1996 年以后因為東南亞等地發(fā)生金融危機，導致全球經(jīng)濟疲軟，受國際甲酸價格下跌的影響，我國甲酸價格亦有下降趨勢，甲酸價格下降至 3500 3800 元 /噸，是近幾年的最低點。目前，隨著國內(nèi)及全球經(jīng)濟的復蘇，甲酸的銷售已回升至 3800 4500元 /噸（ 92 95%的甲酸售價在 4500 5500元 /噸）。 國外 1996年產(chǎn) 85%甲酸的價格一直在 650 800 美元 /噸之間波動， 1996年后，東南亞等地發(fā)生金融危機，化工產(chǎn)品價格滑落較快，部分影響了甲酸的國際市場價格。目前國際 上甲酸（ 85%）的價格為 500 550 美元 /噸。 13 隨著東南亞經(jīng)濟形勢的好轉(zhuǎn)，甲酸的價格還有可能進一步攀升。 14 3. 產(chǎn)品方案和生產(chǎn)規(guī)模 品方案 本裝置以甲醇和一氧化碳為原料，采用甲酸甲酯法生產(chǎn)甲酸，最終產(chǎn)品為甲酸和甲酸甲酯。 原料甲醇、一氧化碳由現(xiàn)有裝置配套供應(yīng)。 主生產(chǎn)裝置主要包括甲酸甲酯合成、水解精餾等。 產(chǎn)規(guī)模 根據(jù)市場預(yù)測和公司具體情況，確定甲酸生產(chǎn)規(guī)模為 10萬噸 /年。 品質(zhì)量目標 （ 1）甲酸 甲酸產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)達到 96中一級品標準（參見表 2 1）。 （ 2） 甲酸甲酯 因國內(nèi)甲酸甲酯多數(shù)作為中間體生產(chǎn)，目前暫無國家標準，本裝置甲酸甲酯產(chǎn)品質(zhì)量參照執(zhí)行企業(yè)標準。 表 3 1甲酸甲酯企業(yè)標準 指標名稱 指標 色度（鈷 鉑） 10號 甲酸甲酯含量 溶性試驗 澄清 水分含量 化物（以 ） 酸鹽（以 發(fā)殘渣 15 4. 工藝技術(shù)方案 藝技術(shù)方案的選擇 酸生產(chǎn)工藝歷史 1855 年 一氧化碳和氫氧化鉀為原 料制備甲酸獲得成功，到 1936 年 試驗室用草酸制得甲酸，使之成為了早期生產(chǎn)甲酸的工業(yè)方法。 1952 年美國司建成丁烷液相氧化生產(chǎn)醋酸并副產(chǎn)甲酸的生產(chǎn)裝置，繼后英國 司又開發(fā)了輕油氧化生產(chǎn)醋酸副產(chǎn)甲酸的工藝技術(shù)，世界各國競相建廠，在 70年代成為國外生產(chǎn)甲酸的主要方法。隨著美國孟山都公司甲醇低壓羰基合成醋酸工業(yè)化后，丁烷（或輕油）液相氧化法生產(chǎn)醋酸并副產(chǎn)甲酸已無發(fā)展前途，導致美國和日本等一些丁烷（輕油）氧化裝置相繼停產(chǎn)。 德國 司首先提出由甲醇羰基化合成甲酸甲酯專利，該專利隨后發(fā)展成為甲酰胺法。該法有一定技術(shù)特色，曾建有 5 萬噸 /年生產(chǎn)裝置，但生產(chǎn)成本太高。 1980 年德國 甲酸鈉法是生產(chǎn)甲酸的傳統(tǒng)方法，在世界各地建有小型裝置，我國絕大多數(shù)甲酸生產(chǎn)企業(yè)采用該法，但該法勞動條件差，污染嚴重，許多先進的工業(yè)化國家已淘汰了此法。只有當考慮綜合利用裝置副產(chǎn)物（如季戊四醇生產(chǎn)時副產(chǎn)甲酸鈉）時，才考慮采用此法。 70年代中期，美國 司 均開發(fā)成功甲酸甲酯生產(chǎn)甲酸新工藝， 司和 司于 80 年代初先后實現(xiàn)了工業(yè)化。 981 年 10 月在芬蘭奧魯建成投產(chǎn)第一套 20000 噸 /年甲醇羰基化甲酸工業(yè)裝置。 0萬噸 /年擴大到 18萬噸 /年。 80年代中期蘇聯(lián)采用強酸型陽離子交換樹脂催化水解工藝建成了甲酸甲酯法工業(yè)生產(chǎn)裝置，該裝置建設(shè)在薩拉托夫（ 生產(chǎn)能力 4萬噸 /年，工藝技術(shù)由烏克蘭鮑里斯拉夫（ 德國沙土基達（ 司建設(shè)。甲酸甲酯法的工藝具有產(chǎn)品成本低，質(zhì)量高，無污染等特點，是當今最先進的技術(shù)，成為甲酸的主要生產(chǎn)工藝路線，近年來韓國、印度、挪威等國紛紛采用此法建廠， 威公司聯(lián)合投資，計劃在挪威的設(shè)一套以天然氣為原料的年產(chǎn) 8萬噸甲酸的生產(chǎn)裝置。 內(nèi)外工藝技術(shù)概況 外工藝技術(shù)概況 國外生產(chǎn)甲酸有四種工藝路線，即甲酸鈉工藝、丁烷（輕油）液相氧化工藝，甲酰胺工 16 藝和甲酸甲酯工藝。四種方法的比較見表 4 1。 表 4 1 甲酸生產(chǎn)工藝比較 比較項目 甲酸鈉法 丁烷液相氧化法 甲酰胺法 甲酸甲酯法 開發(fā)時間 1885 1952 70年代中期 80年代初期 甲酸收率 % 90 95 為醋酸收率的 10% 93（以甲酰胺計） 95 工藝流程 合成蒸發(fā)濃縮分離酸化蒸餾冷凝 反應(yīng)分離回收脫水共沸蒸餾 用酰胺分解 甲醇羰基合成 焦炭發(fā)生煤氣，其它廢氣提純 油和天然氣 變壓吸附等從工業(yè)氣體中回收 變壓吸附從工藝氣體中回收 副產(chǎn) 硫酸鈉 硫酸銨 聯(lián)產(chǎn)甲酸甲酯 產(chǎn)品質(zhì)量 差，含硫和氯等雜質(zhì) 甲 酸純度 90 95% 90 85 98% 優(yōu)缺點 消耗高，成本高，副產(chǎn)物硫酸鈉不能完全回收，造成污染、無競爭力 原料難得，受甲醇羰基合成醋酸工藝的沖擊，無發(fā)展前途 工藝流程長，生產(chǎn)成本高，需處理大量副產(chǎn)硫酸銨 原料易得， 不消耗燒堿和硫酸、無污染、生產(chǎn)成本較低 裝置投產(chǎn) 170% 257% 100% 由上表可以看出，甲酸甲酯法與其它三法相比，具有工藝流程短，原料易得，投資省，不消耗燒堿和硫酸，無污染，消耗低，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點，這也是國外近幾年來均采用該工藝建廠的原因。 甲酸甲酯法又可分為 K L 工藝、 藝、 藝、 藝，這四種工藝各有特點，但 K 使用自催化水解法，對產(chǎn)品無污染，產(chǎn)品質(zhì)量高，操作溫度相對較低，減少了設(shè)備腐蝕性，設(shè)備可靠性強，易操作，可以使用低壓蒸汽。藝和 在選擇甲酸甲酯法工藝時， K 藝與 K 17 肥城阿斯德公司經(jīng)過幾年的生產(chǎn)操作，消化吸收，已經(jīng)完全掌握了 K 操作指標已達到和超過了引進的技術(shù)指標，因此本裝置 仍選擇阿斯德公司目前采用的生產(chǎn)工藝。 藝流程和消耗定額 本裝置的主要生產(chǎn)裝置包括：甲酸甲酯合成工序 100#， 解精餾工序 200#， 300#甲酸罐裝、包裝和儲存工序， 400#為輔助生產(chǎn)裝置，包括催化劑等。（甲醇、一氧化碳工序已進行了擴建）。 300# 100# 200# 甲酸甲酯產(chǎn)品 400# 酸甲酯合成工序（ 100#） 要化學反應(yīng)式 2 藝流程敘述 （ 1） 高純 由空分裝置送來的純氧及化肥廠送來的 富氧造氣爐中與焦炭燃燒發(fā)生反應(yīng)，生成含 原料氣，其中 量約 60%，原料氣經(jīng)脫硫裝置脫除對吸附機有害的含 S 成分（如，經(jīng)原料氣壓縮機送入 在 置中，利用吸附劑對各組分不同的選擇吸附特性和吸附能力隨壓力變化而呈現(xiàn)差異的特點來實現(xiàn)氣體混合物的分 離和吸附劑再生。 序中精脫 出 6%以上。 （ 2） 甲酸甲酯合成及精餾 從變壓吸附車間送來的 品氣（濃度 98%）從底部進入 應(yīng)器，與 返回的甲醇、催化劑逆流接觸反應(yīng)，未反應(yīng)的 過塔頂循環(huán)水冷卻器冷卻催化劑制備 醇 甲酸甲酯合成 水解及精餾 罐區(qū)及灌裝 T P 18 后回收甲醇及甲酸甲酯，然后未冷凝的惰性氣體放空至火炬系統(tǒng)。 冷卻器將反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不斷帶走，以控制 餾塔通過塔釜蒸汽再沸器及熱水加熱器提供精餾所需的熱量，塔內(nèi)物料不斷進行傳質(zhì)傳熱，多次蒸發(fā)多次冷凝，從而使輕重組分不斷分離，輕組分在塔頂逐漸濃縮，重組分在塔釜不斷濃縮。 凝成 被冷凝的惰性氣體排放至放空管中，在回流作用下， F 濃度不斷升高，經(jīng)化驗分析達到 98%以上時，將 料至 沖槽，由 送至下工序。 底 將得到重組分，其組分為 化劑、鹽及微量 過塔釜冷卻器后進入沖槽由循環(huán)泵 回 應(yīng)器中繼續(xù)與 應(yīng)生成甲酸甲酯；此外， 物料經(jīng) 環(huán)泵后一部分送入除鹽器中，將反應(yīng)過程中形成的鹽除去，以防鹽分在 統(tǒng)中積累，造成堵塞及設(shè)備等腐蝕。 酸甲酯消耗定額 表 4 2甲酸甲酯生產(chǎn)消耗定額（以噸產(chǎn)品計） 序號 名稱 規(guī)格 單位 消耗定額 一、原料 1 98% 90 2 甲醇 （ 0 3 催化劑 0 二、公用工程 1 蒸汽 t 循環(huán)水 t=10 t 140 3 電 380/220V 6000V 0 4 冷媒 儀表空氣 5 6 新鮮水 t 10 要化學反應(yīng)式 T P 19 2O 藝流程敘述 在預(yù)混合器中， 無離子水及二塔頂返回的稀酸經(jīng)循環(huán)泵循環(huán)充分混合 均勻，由 F 水解反應(yīng)器中，在一定壓力和溫度下，水進行反應(yīng)生成甲酸、 壓差作用下進入一塔進行分離，塔頂餾出 一塔回流泵，一部分回流入塔內(nèi)，一部分送至 餾塔中分離 塔底得到 35%左右的甲酸，由一塔塔底泵送入二塔進行精餾，二塔頂餾出的氣體一部分給一塔再沸器換熱，一部分進入塔頂循環(huán)水冷凝器，冷凝液進入二塔頂回流槽，經(jīng)二塔頂回流泵一部分回流至塔內(nèi)作回流液，一部分返回預(yù)混合器與 解反應(yīng)，二塔底得到80%左右的甲酸，一部分由塔底作為中間產(chǎn)品送往甲酸緩沖槽，另一部分送入三塔進行真空精餾，塔頂?shù)玫礁邼舛燃姿崴屯姿峋彌_槽，控制產(chǎn)品濃度，塔底物料再返回二塔。 要工藝設(shè)備 設(shè)備名稱 規(guī)格 材質(zhì) 數(shù)量 備注 一、 統(tǒng) 1、反應(yīng)系統(tǒng) 應(yīng)器 V= 10004 1 反應(yīng)循環(huán)冷卻器 F=20004/16 反應(yīng)循環(huán)泵 Q=200m3/ H=43m 304 2 2、精餾系統(tǒng) 餾塔 V=9404/16 餾塔再沸器 1 F=16004/16 餾塔再沸器 2 F=10004/16 餾塔塔頂冷凝器 F=101204/16 餾塔塔頂冷凍器 F=4404/16 餾塔回流槽 V=11.7 6 底冷卻器 F=60 04/16 沖槽 V=56 餾塔回流泵 Q=40m3/ H=80m 304 2 蒸發(fā)循環(huán)泵（高速泵） Q=40m3/ H=300m 304 3 一塔返回預(yù)熱器 F=44 04/16 3、地下槽 V= 46 地下泵 Q=5m3/ H=40m 氟塑料 2 4、 槽 V=186 甲醇密封泵（計量泵） Q= H=404 2 甲醇泵 Q=20m3/ H=50m 304 2 5、催化劑儲槽 V=6 催化劑泵 Q=1m3/ H=30m 304 2 6、 送泵 Q=40m3/ H=125m 304 2 20 二、 統(tǒng) 1、反應(yīng)系統(tǒng) 應(yīng)預(yù)混合器 V=9.3 16L 1 混合器頂冷凝器 F=44 16L 1 混合循環(huán)泵 Q=40 m3/ H=30m 氟塑料 2 解反應(yīng)器 V=24 6 應(yīng)預(yù)熱器 1 F= 2 應(yīng)預(yù)熱器 2 F=6 應(yīng)進料泵 Q=40 m3/ H=150m 316L 2 2、精餾系統(tǒng) 一塔 一塔 1200/1600 41588 V=59.4 16L 1 一塔冷凝器 F=91016L 1 一塔冷凍器 F=2204/16 一塔回流槽 V=04 1 一塔再沸器 1 F=210 1 一塔再沸器 2 F=6 一塔頂泵 Q=40 m3/ H=80m 304 2 一塔底泵 Q=18m3/ H=120m 鋯 2 二塔 二塔 2000/1500 43518 V=106 1 二塔冷凝器 F=2206 二塔回流槽 V=5墨 1 二塔再沸器 F=380 /304 1 二塔出料冷卻器 1 F=19 /304 1 二塔出料冷卻器 2 F=20 二塔頂泵 Q=32 m3/ H=120m 鋯 2 產(chǎn)品區(qū) 甲酸產(chǎn)品儲槽 V=7016L 2 灌裝區(qū)儲槽 V=70016L 1 產(chǎn)品輸送泵 Q=80 m3/ H=50m 氟塑料 2 2、 其它 地下槽 V=516L 1 地下泵 Q=8 m3/ H=50m 316L 2 熱水槽 V=17235B 1 放空氣吸收槽 V =16L 1 控技術(shù)方案 產(chǎn)控制方案 根據(jù)本裝置具有易燃、易 爆和連續(xù)生產(chǎn)的特點，為此，本設(shè)計考慮集中檢測和控制的基本原則，選用當前最先進的 統(tǒng)的控制室進行集中操作，并有信號報警和緊急停車等措 21 施以保證裝置正常運行。 本工程 統(tǒng)具體選用霍尼韋爾公司 3000 集散系統(tǒng)，系統(tǒng)地硬件配件主要是 4個萬能操作站 套 程控制管理站。由于 3000系統(tǒng)的控制和回路和傳送總線具有高可靠性的雙重化構(gòu)造，且自控系統(tǒng)組態(tài)靈活方便，可組成各類復雜調(diào)節(jié)系統(tǒng)，同時對流量可自動進行溫度、壓力補償?shù)?，因而大大提高了系統(tǒng)整體的可靠性和先進性，所以本工程的自動化水平具有 國內(nèi)同類裝置最先進的水平。 表選型 （ 1）溫度儀表：就地采用雙金屬溫度計，集中選用鉑銠 鉑熱電偶，鎳鉻 鎳硅熱電偶和鉑熱電阻。 （ 2）壓力儀表：就地選用變通壓力表、隔膜壓力表和真空表等集中用 1151 型壓力變送器。 （ 3）流量儀表：盡量選用節(jié)流裝置配 1151型差壓變送器、液位儀表、集中選用 1151型差壓變送器。 節(jié)閥 主要選用吳忠儀表廠引進日本山武 霍尼韋爾公司技術(shù)生產(chǎn)的 警 甲酸生產(chǎn)裝置的報警和壓縮機的運行監(jiān)視，均在主控室 統(tǒng)中實現(xiàn) ，并沒有信號報警和緊急停車措施，以保證裝置正常運行。 表電源、儀表空氣和主控室 （ 1）儀表電源：儀表供電由電氣配電室提供，具體要求如下： 電壓： 22010%， 50 容量：約 5配備： （ 2）儀表空氣：本裝置儀表用壓縮氣量約 94h，由現(xiàn)有空壓站供應(yīng)。 對氣源要求如下： 壓力： 水露點： 含油量： 8粒大?。撼?3 22 5. 公用工程供應(yīng) 用工程規(guī)格 （ 1）新鮮水 P=t=25 升 K+ 升當量 /升 升當量 /升 總硬度 國度 總堿度 （ 2）循環(huán)水 P=t=32 濁度 50污垢熱阻 6 10h /蝕度 a （鋼）， a (銅、不銹鋼 ) （