年产1万吨tmp技术改造项目可行性研究报告书.docx
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1、河北*有限责任公司年产1万吨TMP技术改造项目可行性研究报告档案号:*工程设计有限公司工程咨询资格证号:工咨甲*二一二年十月南 京河北*化工有限责任公司年产1万吨TMP技术改造项目可行性研究报告项 目 经 理: *总 师(副): *总 经 理(副): *主要编制人员:工 艺: 设 备: 给 排 水: *电 气: *仪 表: *工业卫生: *环 保: *消 防: *暖 通: *建筑结构: *总 图: *概 算: *技术经济: *计 划: *有限责任公司年产1万吨TMP技术改造项目可行性研究报告目 录第一章 总论21.1 概 述21.1.1项目概况21.1.2编制依据和原则21.2 企业概况21.
2、3项目建设的必要性21.3.1我公司三羟生产工艺设计问题21.3.2三羟甲基丙烷系统现状21.3.3技术改造工艺21.3.4技术改造投资不大21.4 研究范围21.4.1改造项目21.4.2新增两个新精馏塔的分离装置21.5 主要技术原则21.5.1改造方针和标准21.5.2改造原则21.5.3硬软件支持21.6结论和建议2第二章 产品方案及生产规模22.1生产规模22.2主要产品规格(标准)2第三章 工艺技术改造23.1工艺技术方案23.1.1三羟甲基丙烷工艺技术选择23.1.2国内技术概况23.2工艺技术来源23.3原材料及公用工程消耗定额23.4工艺流程23.5具体改造23.5.1 缩合
3、工艺改造23.5.2精馏塔的系列改造23.5.3改造前后精馏系统方框图对比2第四章 自控技术方案24.1自控水平和主要控制方案24.2仪表类型的确定2第五章 原材料、辅助材料及公用工程供应25.1主要原材料、辅助材料规格25.1.1甲醛25.1.2正丁醛25.1.3甲酸25.1.4烧碱25.2主要原材料、辅助材料及公用工程供应来源25.2.1甲醛25.2.2正丁醛25.2.3甲酸25.2.4烧碱25.2.5其它辅助材料25.3公用工程供应情况25.3.1供水25.3.2供电25.3.3供汽2第六章 建厂条件和厂址方案26.1建厂条件26.1.1地理位置26.1.2交通运输条件26.1.3公用工
4、程设施条件26.2厂址方案26.2.1厂址位置26.2.2拟建厂址位置的优点2第七章 公用工程和辅助设施方案27.1总图运输27.1.1总平面布置27.1.2工厂运输27.2给排水27.2.1水源27.2.2项目用水量27.2.3供水方案27.2.4项目排水量27.2.5排水方案27.3供电及电讯27.3.1供电27.3.2电讯27.4供热27.4.1新增热负荷27.4.2供热方案27.5空压27.6维修27.6.1机修27.6.2电修27.6.3仪修27.7仓贮设施27.7.1物料贮存天数、贮存量的确定27.7.2物料贮存方案的确定27.8土建及生活福利设施27.8.1设计原则27.8.2建
5、筑设计27.8.3结构设计27.8.4主要建筑物一览表及土建主要工程量2第八章 环境保护28.1建设地区环境现状28.1.1自然环境28.1.2环境质量状况28.2执行的环保标准及法规28.2.1环境质量标准28.2.2污染物排放标准28.3建设项目污染及治理措施28.3.1主要污染源和污染物28.3.2环保措施与综合利用28.4本项目环保投资28.5本项目环境影响预测2第九章 劳动保护、安全卫生和消防29.1劳动保护与安全卫生29.1.1生产过程中的职业危害29.1.2劳动保护和安全卫生措施29.2消防29.2.1消防设计依据29.2.2消防设计原则29.2.3火灾危险分析29.2.4主要消
6、防设施和措施2第十章 工厂组织、劳动定员及人员培训210.1工厂组织210.2生产班制及新增定员210.2.1生产班制210.2.2项目新增定员210.3人员来源及培训2第十一章 项目实施计划211.1建设周期211.1.1项目实施原则211.1.2建设周期内实施阶段的划分211.2项目实施计划211.2.1各段实施进度规划211.2.2工程建设期211.2.3项目实施进度表2第十二章 投资估算与资金筹措212.1总投资估算212.1.1编制说明212.1.2编制依据212.1.3建设投资估算212.1.4流动资金估算212.1.5项目报批(上报)总投资212.1.6总投资212.2资金筹措2
7、12.2.1项目资本金212.2.2借入资金2第十三章 财务评价213.1成本费用估算213.1.1评价方法及依据213.1.2成本估算的主要参数213.1.3年均总成本费用213.2财务评价213.2.1财务评价的依据213.2.2财务分析主要参数213.2.2不确性分析213.3财务评价结论2第十四章 结论、存在问题及建议2第十五章 项目招标方案215.1概述215.2发包方式215.3招标组织形式2V*工程设计有限公司 *有限责任公司年产1万吨TMP技术改造项目可行性研究报告第一章 总论1.1 概 述1.1.1项目概况项目名称:河北*化工有限责任公司年产1万吨TMP技术改造项目建设单位:
8、河北*化工有限责任公司建设地点:河北*化工有限责任公司厂区内企业性质:*法人代表:*1.1.2编制依据和原则1.1.2.1政策财政部工业和信息化部关于印发中小企业发展专项 资金管理办法的通知(企【2008】179)1.1.2.2实际情况结合河北*化工股份有限公司实际情况,对三羟甲基丙烷生产装置进行技术改造,以提高装置的经济效益,满足国内外市场需求。1.1.2.3行业规定严格贯彻国家对环保、消防、劳动安全等规范的要求,对项目排放的“三废”进行妥善处理,做到“三废”达标排放。并做到“三同时”,使环保效益,生产效益和经济效益同步增长。1.2 企业概况河北*化工有限责任公司(以下简称*公司)是*市大型
9、民营企业之一。公司位于河北省*市*县*地。公司2009年销售收入5亿元,利税3500多万元。公司先后被河北省委、省政府授予“河北省工业先进企业”、“河北工业百强企业”荣誉称号,公司多年连续被*市委、市政府、*县委、县政府评为“年度优秀企业”、“年度企业纳税大户”、“年度技术改造先进单位”、“年度安全生产先进单位”。2006年荣获中质协颁发的ISO9001-2000质量管理体系认证证书。2005-2010年,公司累计实施大小技改扩建项目150余项,扩改、扩建使*公司整体实力大大增强。公司通过新建3万吨甲醇、5万吨甲醛装置,使公司产品结构由原来单一的尿素产品发展到目前集尿素、甲醇、甲醛、TMP、双
10、TMP、甲酸纳等为一体的多元化产品结构,公司的所有扩建改造项目全部实现当年立项、当年投资、当年竣工、当年投产、当年创效。2005年与韩国三洋化学株式会社合资新建的TMP项目,年产1万吨三羟甲基丙烷(简称TMP),此产品为高附加值化工原料,用于生产高档醇酸树脂,具有广阔的市场前景。2007年5月,公司双三羟扩建项目正式投产,目前日产双三羟0.5吨,月增效45万元。此产品是生产丙烯酸单体/低聚物、合成润滑油、特种树脂及化学中间体、涂料树脂、 PVC 稳定剂及其他精细化学品的原料。公司在加大生产改造的同时也注重环保工作,通过建立废水末端处理站,使公司所有废水排放集中处理,实现达标排放。1.3项目建设
11、的必要性1.3.1我公司三羟生产工艺设计问题生产出的三羟甲基丙烷含量只有95%左右,只能勉强维持住合格状态,在市场上的竞争力不是很强,长期处于被动的销售状态。1.3.2三羟甲基丙烷系统现状我公司决定投资约2000万元,对相关生产系统进行改造,以达到提高三羟甲基丙烷的含量,使含量从95%上升到99.5%以上,使产品的等级得到提升,形成优秀的品牌,在市场中能占据不败之地。1.3.3技术改造工艺我公司欲新加部分设备,加大系统生产中的回收力度,使轻组分尽可能的得到回收,同时,我们还对成品处理塔进行改造,加强塔的分离效果,最终达到预计要求。1.3.4技术改造投资不大技术改造项目上的是新回收设备,使轻组分
12、等杂质进一步得到回收,对于环保不仅无伤害,反而会降低环保的压力,达到安全环保生产的目的。1.4 研究范围 本可行性研究报告的范围包括:1.4.1改造项目将现有回收精馏塔TW602重新设计,增加新的精馏回收塔,加强回收效果,降低系统中轻组分杂质等。1.4.2新增两个新精馏塔的分离装置1.5 主要技术原则1.5.1改造方针和标准根据国家提出的有关资源综合利用的方针,结合河北*化工有限责任公司生产的实际情况及有机多元醇制造业的有关标准,实行高品质发展。1.5.2改造原则新装置则在现有老系统的附近位置进行更新改造,减少了土地占用量,也降低了造价。1.5.3硬软件支持充分利用工厂现有设施和技术力量,采用
13、先进,适用,成熟的技术,对企业现有的装置进行改造,以达到提高产品质量的目的,改善企业经济效益。1.6结论和建议改造前后对比本项目实施后,可将三羟甲基成品的含量提高至99.5%,达到世界一流质量标准。1-1 TMP技术项目主要经济指标表序号项目名称单 位数 量备注改造后改造前一设计规模(提高含量)99.5%95%二生产方案1改造缩合等工艺设备2改造现有精馏塔三年操作日天四主要辅助原料1正丁醛t /t2甲醛t/t3烧碱t/t五公用动力消耗1供水(1)一次水t/t(2)软水(脱盐水)t/t2用电负荷kWh七运输量TMPt/天八工程总资金万元1固定资产投资万元(1)建设投资万元(2)建设期利息万元2流
14、动资金万元九年经济效益收入万元十成本和费用1年均总成本费用万元2年均经营成本万元十一年均利润总额万元十二财务评价指标1投资利税率%平均年2总投资收益率%平均年3投资回收期(含建设期)年税前年税后4全投资财务内部收益率%税前%税后5全投资财务净现值(i=10%)万元税前万元税后第二章 产品方案及生产规模2.1生产规模根据国外主要生产厂商的生产规模、技术水平和国内外近期市场需求及发展状况,确定本项目三羟甲基丙烷能力为31吨/天。本项目三羟甲基丙烷装置规模:公称能力为10000t/a。实际能力为31吨/天,年操作时间按8000小时计,实际产量为10000t/a。2.2主要产品规格(标准)表 31三羟
15、甲基丙烷产品规格序号名称单位指标1外观白色片状晶体2羟基值(重量)Wt%37.5%3水分Wt%0.1%4含量(以甲酸计)99.5%5灰分0.02%第三章 工艺技术改造3.1工艺技术方案3.1.1三羟甲基丙烷工艺技术选择在工业上,TMP主要是以正丁醛和甲醛为主要原料,在碱性催化剂作用下缩合反应制得中间体二羟甲基丁醛,该中间体进一步与甲醛反应生成三羟甲基丙烷。主要工艺有:康尼查罗法和催化加氢法。1、康尼查罗法康尼查罗法又称甲酸钠法。正丁醛与甲醛水溶液在碱性催化剂作用下发生醇醛缩合反应生成2,2一二羟甲基丁醛,2,2一二羟甲基丁醛再与过量的甲醛在强碱性条件下发生交叉康尼扎罗反应生成TMP,甲醛被氧化
16、生成甲酸,甲酸与氢氧化钠中和生成甲酸钠,反应混合物再经脱盐、精制得合格产品。该法所用的催化剂主要用氢氧化钠。因为微量甲酸盐的存在,易导致TMP在蒸馏精制时发生分解,使TMP的收率和质量降低,所以脱除甲酸盐是制备高纯度TMP的关键所在。目前脱盐的方法采取萃取脱盐法,萃取脱盐法的收率相对较高,产品含盐量较低,质量较为稳定。在萃取脱盐法中又分为单溶剂或双溶剂法。康尼查罗法是生产TMP的传统方法,该法工艺成熟,容易掌握,不需要高温、高压和特殊催化剂,但副产物较多,产品收率仅为60%-70%。另外,后处理较繁琐,副产大量利用价值低的甲酸钠,产品精制困难,生产成本高,比较适用于中小规模工业生产。目前大多数
17、TMP生产厂家主要采用此法进行生产。2、催化加氢法催化加氢法于20世纪70年代开始研究开发成功,80年代实现工业化生产。正丁醛与甲醛在三烷基胺(如:三乙胺)催化作用下反应得到羟醛缩合产物2,2-二羟甲基丁醛,然后在催化剂存在下,对2,2-二羟甲基丁醛进行水系加氢还原得到TMP产品。在羟醛结合时,主要采用三乙基胺作催化剂,用三乙基胺作羟醛缩合反应的催化剂,能控制反应的选择性,抑制副反应的发生,减少甲酸盐的生成。水系加氢催化剂主要是分布于载体上的镍或氧化镍,以氧化铜或铜一铬为助催化剂。该法甲醛利用率高,可以节省大量的甲醛和碱,副反应产物相对较少,产品质量好,提纯精制较为简单,设备少,生产成本低。但
18、是加氢技术性强,需加氢装置,采用高压设备,对加氢设备和催化剂要求均较高,整体生产技术要求也较高,比较适合大规模的连续化生产。目前仅有德国的BASF公司的新建装置是在采用此法进行生产萃取脱盐。康尼查罗法属于传统的TMP生产方法,工艺技术比较成熟,技术指标和工艺操作均较容易掌握。但是存在副产品多、生产流程长、产品收率相对较低等问题,如果掌握好脱盐和产品精制的技术关键,进行正常生产并获得符合用户要求的产品还是没有问题的。目前,世界上许多大的TMP生产厂商均将该工艺作为主要生产方法。催化加氢法是近年开发出来的新型的TMP生产工艺技术,该法不仅缩短了生产工艺过程,而且大幅度降低了甲醛及碱的用量,并且副产
19、品极少,产品的精制也相对简化了许多,产品收率相对较高。但是该法对催化剂和甲氢设备要求较高,生产过程中的工艺技术指标控制难度也相对较大。目前,仅有BASF公司采用该工艺技术在生产TMP产品。3.1.2国内技术概况我国TMP的研究开发始于20世纪70年代,原化工部北京化工研究院与北京化工三厂合作采用康尼查罗法首先次实现工业化生产,并建成了300t/a生产装置。由于工艺技术比较落后,所生产的产品在质量和成本方面均无法与进口产品竞争。二十世纪90年代初期,吉化集团公司化工研究院成功开发了双溶剂萃取法TMP工艺技术,并进行了中间试验,取得了较好效果,之后于1998年在吉化集团公司长松化工厂建成1000t
20、/a生产装置,2001年又在原基础上进一步进行改造,达到了5000t/a生产规模,据了解该装置目前开工正常,成为了国内最大的TMP生产装置。但其原料消耗、产品质量以及三废方面与国外先进水平相比仍然存在一定的差距。根据对康尼查罗法和催化加氢法工艺技术的比较,虽然催化加氢法工艺流程简单、副产品少等优点,但是存在技术难度大、而仅适合于建设更大规模的生产装置,并且技术来源困难等问题。康尼查罗法虽然存在工艺流程相对较长、总收率相对较低和副产品多等问题,但是该法的工艺技术相对较为成熟,只要掌握好脱盐和产品精制的技术关键,产品质量还是可以得到保证的,并且在国内外均可寻求的相应的技术来源。另外,由于本项目要求
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