电石乙炔催化法年产一万吨三氯乙烯生产装置预可行性研究报告.doc
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1、目录 第一章 概述第二章 市场预测第三章 建设条件及原燃动力供应第四章 建设规模、产品方案第五章 工艺技术第六章 总图运输、公用工程第七章 环境保护、工业卫生第八章 投资估算第九章 成本估算第十章 经济效益分析第十一章 结论与建议附表1 投资估算表附表2 总成本费用估算表附表3 销售收入、税金及附加府算表附表4 损益表附表5 现金流量表(全部投资) 第一章 概述11项目的提出乌海市地域广阔,地理位置优越资源丰富,素有“乌金之海”的美誉。经过四十多年的开发和建设,乌海市的产业由单一的煤炭工业,发展成为煤炭、电力、化工、建材、冶金、高载能工业为主体,兼有机械轻工、农业相配套的经济格局,是内蒙西部重
2、要的能源、化工、建材、冶金基地。乌海市化学工业的主导产品为电石、烧碱、纯碱、石灰氮、金属钠等,经过几十年发展,已经成为乌海市工业经济的支柱产业之一。化学工业要快速发展,必须向高科技、高效益的精加工、深加工方向发展。乌海市电石产量已达40万吨,还在不断扩大。氯碱化工已形成一定规模,因而有条件利用电石、氯气等原料,采取电石、已炔法生产市场应用范围广、市场前景好的三氯乙烯产品。12、编制依据1、根据乌海市海南区人民政府发展改革局的委托。2、乌海市化工发展规划报告乌海市化工发展规划项目分册(化学工业部规划院、中国天辰化学工程公司编制,2002年12月)3、化学工业部化计发(1992)995号化工建设项
3、目可行性研究报告内容和深度规定13、结论与建议一、结论项目利用当地充足电力、煤炭优越,将电石、氯气加工,转化为市场紧缺的产品,实现资源转化增殖,具有良好经济效益和社会效益。二、建议进一步做好项目前期工作,做好可行性研究,落实建设条件,项目尽快建设投产。14、主要技术经济指标1、设计规模年产三氯乙烯一万吨,副产四氯乙烯300吨,HCI3000吨。2、主要原辅材料、动力消耗(1) 电石:年7000吨(2) 氯气:11400吨(3) 水:100吨(4) 电:60万度3、占地3万m其中生产装置1万m.4、生产工艺:乙炔气相催化法5、技术引进:锦西化工研究院。6、定员:280人7、总投资5914万元其中
4、固定资产投资4914万元,流动资金1000万元8、资金筹措固定投资贷款3300万元,自筹1000万元流动资金贷款700万元,自筹300万元。9、销售收入(贷款归还后,下同)5500万元10、总成本费用4069万元。11、销售税金及附加:445.5万元12、所得税前利润:985.5万元13、所得税:328.5万元14、公积金:65.7万元15、可分配利润:591.3万元16、总投资利税率:24.2%17、总投资利润率:16.67%18、财务净现值:(I=12%)1873.11万元19、内部收益率18.64%20、投资收回期5.84年第二章 市场分析21、产品概述三氯乙烯是一种无色、稍有甜味的挥发
5、性液体,是溶解能力极强的的溶剂,通常条件下不燃,因其沸点适中,蒸汽压力高,稳定性强,适合于气洗操作,在工业上用于金属清洗(脱脂彻底)和纤维脱初油脂。利用其溶解力强的特性,常用于清除难以清除的污垢,如半硬化的清漆、涂层抛光剂、较厚的助焊剂。也用于萃取剂、溶剂和低温导热油介质。作为原料中间体可用于四氯乙烯、氯乙酸、二氯乙酰氯、八氯二丙醚,HCFC-123、HCFC-124、HFC-134a等。三氯乙烯性能优异、用途广泛,无论作为中间有机溶剂还是终极产品,在我国均有良好的市场前景,属市场短缺、需求发展的氯代产品。我国三氯乙烯生产目前全部采用电石法路线,大多数企业生产采用皂化法工艺,污染严重,在环保日
6、渐受到重视的情况下,以受到越来越大的压力。在国外,随着石油工业化的发展,70年代已经淘汰的能耗高的电石法,而利用轻烃、氯代烃以及氯化残液生产三/四氯乙烯。我国尚未开发出类似的生产工艺,且原料很难收集和采购,这些成为影响我国三氯乙烯生产技术进步和产不足需的重要因素。改革开放以来我国能源价格以上涨10倍左右,对高耗能产品冲击力很大,东部沿海地区的高耗能夕阳工业开始了关停并转的历史历程。像乌海这样的适合发展高耗能产业的低能源价格区,已非常罕见。电石乙烯法三氯乙烯国内技术已经成熟,气相催化法新工艺三废量少,是乌海建厂可以考虑选择的生产工艺。 电石乙烯法生产工艺生产的主要原料是电石和氯气,都是能源消耗高
7、的产物,其生产成本主要取决于电石成本和氯气分摊的成本。电力价格是影响生产成本的主要因素,次要是焦碳和煤的价格。乌海氯-电石-PVC联合化工企业,自备电站(内蒙古乌达发电厂)发电成本仅0.11元/度电,液氯外销价格暂定1200元/吨,电石外销价1800元/吨,即使按不依托拟建企业进行效益测算,这样的原料价格也具有明显的优势。因此,采用电石乙烯法生产工艺在这一特殊地域是适宜的。22、国外市场现状及预测从六十年代到七十年代初,三氯乙烯产量达到历史最高水平,由于对毒性的认识和应用水平的提高,八十年代中期产量开始下降,部分功能大有被1.1.1-三氯乙烷取代之势,1987年“蒙特利尔议定书”中指出,1.1
8、.1-三氯乙烷为破坏大气臭氧层物质,此后,其部分功能又将反被三氯乙烯逐步取代,加之三氯乙烯作为化工原料中间体的用量呈增长趋势,使需求量趋于稳定。1997年世界主要国家和地区三氯乙烯供需情况及主要生产公司情况如下。1997年世界上主要国家三氯乙烯生产能力(万吨)国家和地区生产能力产量进口量出口量表现消费量美国14.511.10.83.08.9西欧22.811.02.12.310.8日本9.57.90.22.75.4世界主要三氯乙烯生产公司情况(万吨/年)国家公司生产能力美国PpG Industry9.1美国Dow chemical5.5法国Eif Atochem5.0德国Dow Chemical
9、2.8意大利Enichem3.0英国ICI12.0日本Asahi-penn chemical company3.0日本Kanto Denka kogyo Co.3.5日本Toagosei.Ltd3.070年代,三氯乙烯是应用最广泛的金属脱脂清洗剂,当时用量占全部有机氯溶剂80%,由于环境污染问题而逐年减少,但对有严重污染的部件或铝制零件仍需要三氯乙烯作表面清洗剂。随着1.1.1-三氯乙烷逐步禁用,以及三氯乙烯作为生产原料用量的快速增长,近几年世界三氯乙烯主要消费国用量已经回升。美国、西欧、和日本三氯乙烯实际消费量(万吨)国家和地区1980年1993年1996年美国9.74.68.1西欧21.5
10、11.411.1日本6.55.36.1 在发达国家三氯乙烯主要用于金属清洗行业,其次是用作化工原料。1996年美国、西欧和日本三氯乙烯的消费构成情况如下。发达国家三氯乙烯消费构成情况(万吨)国家和地区金属清洗化工原料其他总计美国4.53.20.48.1西欧8.22.50.411.1日本3.52.66.123、国内市场现状及预测我国三氯乙烯生产起步较晚,70年代初期,锦化化工(集团)公司以乙炔为原料经过氯化、皂化首次生产三氯乙烯。80年代由于国内经济的迅速发展,市场对三氯乙烯的逐年增大,国内生产不能需要,为扩大三氯乙烯的生产能力,1986年锦西化工研究所对三氯乙烯的皂化生产工艺进行了改进,在旧工
11、艺进行了改进,在旧工艺的皂化塔后增加气提塔,将皂化塔釜出来的残渣、残液进行气提,使其中的氯化烃大部分被分离出来,以减轻对环境的污染,分别于1987年、1988年、和1989年在湖北河口化工总厂、江苏盐城电化厂和内蒙古呼和浩特化工厂建了三套三氯乙烯联产装置。但对环境的污染仍为彻底消除,为了减少三氯乙烯生产对环境的污染,提高产品的收益率,扩大生产规模,1990年锦西化工研究院又开发出以乙炔为原料经氯化、气相催化脱氯化氢制三氯乙烯的新工艺。1994年在银川建立了一套5000吨/年三氯乙烯的工业化生产装置,1997年无锡化工集团公司采用该工艺建设了1.2万吨/年的三氯乙烯生产装置。我国三氯乙烯主要生产
12、厂家情况见下表。我国三氯乙烯主要生产厂家情况生产企业生产能力(T/a)备注锦化化工(集团)公司5000湖北老河口化工总厂3000已停产江苏盐城电化厂3000内蒙古三联化工股份有限责任公司3000(呼和浩特化工总厂)宁夏天元化学有限公司5000无锡化工集团公司1200总计31000三氯乙烯对各种油脂溶解能力强、表面张力小、粘度低、蒸汽压高、稳定性好,特别适合汽提操作,是2有机氯溶剂中溶解力最强的一种,主要用于金属脱脂,其优点是对油、脂、焦油、润滑油等有较强的溶解能力、清洗效果好且经济。由于溶解能力强,常用来除去难以清除的污垢,如半硬化化了的清漆、涂层的抛光剂、较厚的助焊剂等。三氯乙烯用于钢铁制品
13、电镀前的清洗,使用量仅次于烧碱。主要优点是脱脂彻底,比用碱性性清洗剂快好几倍。电子工业用三氯乙烯清洗重要部件,纺织工业用三氯乙烯从天然纤维、合成纤维以及玻璃纤维中脱除油脂。三氯乙烯可还用作萃取剂和溶剂,溶解树脂橡胶和各种聚合物、配制不可燃的粘接剂等。三氯乙烯也用作烃类聚合物、阻燃化学品、农药等的中间体及生产HFC-134a、HCFC-123、HCFC-124、HFC-125等氟里昂替代品的原料。我国三氯乙烯主要用于金属部件、电子部件的脱脂、萃取溶剂、化工原料和纺织物干活领域,需求量增长很快,1998年我国三氯乙烯表观消费量为2.57万吨,2000年增加到4.2万吨,预计到2005年我国三氯乙烯
14、需求量将达到5.5万吨左右.我国三氯乙烯供需情况(单位:吨)年份产量进口量出口量表现消费量199040115634574199135431110465319923474472782011993937961761555519948202774326515679199512681932368321320199697649170133617598199713460121814872515419981369412324316257021999141001503813029008200014542271968741651近几年三氯乙烯在金属部件和电子元件清洗市场发展迅速,有近50%的三氯乙烯用在彩电、冰
15、箱、汽车、空调、精密机械及微电子等行业,用作金属部件、电子元件清洗剂,但人整个清洗剂市场来看,三氯乙烯的市场占有率还相当低,仅占石油系列溶剂的2.0%左右,和某些发达国家90%的市场占有率相比差距甚远.随着我国机械、电子工业的发展,在脱脂方面的应用将有较大的发展。三氯乙烯作为化工中间体原料,目前国内已工业化生产的下游产品有四氯乙烯、六氯乙烯、二氯乙酰、HFC134a、八氯二丙醚等,用量已占三氯乙烯总消费量的20%左右。以三氯乙烯为原料生产氟里昂替代品HCFC-123、HCFC-124、HFC-125和HFC-134a等,国内已有七、八个研究院所进行研究,并已取得较大进展。我国从1991年起将H
16、FC-134a的研制开发作为国家“八五”重点科技攻关项目,由西安近代化学研究所完成,并于1996年1月通过国家级鉴定,达到国际先进水平。1998年西安首期规模200吨/年于是年底形成,二期工程1万吨/年能力计划于2001年投产。目前国内HFC-134a的实际需求量近6000吨,预计到2005年需求量将达到1.7万吨以上,若全部国内生产,将需要三氯乙烯2.4万吨.2005年三氯乙烯作为化工原料的消费量将比目前水平有较大幅度的增加已成为必然趋势.三氯乙烯作为溶剂、萃取剂,其消费量约占总消费量的15%左右,主要用于已内酰胺、农药、医药等方面。以三氯乙烯作溶剂的农药有敌百虫、乐果等,是我国较为畅销的农
17、药品种。三氯乙烯用作医药中间体一甲氧基苯二酸酯的精制萃取剂,近几年也有较大增长。三氯乙烯在我国的其它消费领域包括膨化剂、不饱和树脂涂料、约占5%;干洗剂和冷冻剂等,约占10%。这部分市场预计在今后萎缩。综上所述,“十五”期间我国三氯乙烯国内需求量将达到5.5万吨左右。我国三氯乙烯生产尚处于发展阶段,欲摆脱国外对我国三氯乙烯产品消费市场的垄断,实现以产顶进,既需要进行原料路线和技术路线转换,向以轻烃和含氯中间体为主要原料的生产格局过渡,也需要将电石法转移到低价位能源地区,实现低成本扩张。24、 产品价格分析近几年,三氯乙烯国内市场价格有所下降,主要是受到俄罗斯等国家低价进口产品冲击所致。1997
18、年、1998年国产三氯乙烯市场价格分别为7300-7800元/吨、6500-7000元/吨,1999年进一步回落到6000-6500元/吨,2000年下降到6000元以下,降至5300-5800元/吨。目前国内三氯乙烯市场价格在5000-5500元/吨。本项目采用国内最先进技术,参照国内产品市场价格情况,同时考虑本项目产品主要为下游HFC-134a装置配套的因素,确定三氯乙烯测算价格为5000元/吨。第三章 生产规模、产品方案及作业制度31、生产规模三氯乙烯耗氯量大,根据乌海氯碱工程的氯平衡情况,同时考虑为下游HFC-134a装置配套和三氯乙烯市场前景分析,本项目推荐生产规模为三氯乙烯1万吨/
19、年。装置规模和 产品方案(单位:t/a)产品名称装置规模产量三氯乙烯1000010000副产品四氯乙烯300副产HCI3000产品名称装置规模产量三氯乙烯10000吨,副产四氯乙烯300吨,副产HCI3000吨。32、产品规格本装置三氯乙烯产品质量将达到日本JISK8666标准。三氯乙烯产品质量标准(日本JISK-8666)序号指标名称指标1外观无色透明2比重(20/20C)1.4641.4723折光指数1.4771.4794水分0.01以下5酸度0.001以下6碱度0.001以下7不挥发物0.001以下8含量99.5以上33、作业制度1、年作业300天。2、日作业24小时,三班制,全年生产时
20、数7200小时。3、设备利用系数:82.194、日平均产量:33.34吨。5、小时产量:1.38吨6、服务年限:本项服务年限15年。第四章 工艺技术及来源41、工艺技术选择三氯乙烯国内外的生产工艺就路线而言,可分为乙炔 和乙烯/二氯乙烷法两大类,具体的生产工艺有以下几种:1、以二氯乙烷或其他C2氯代烃委原料热氯化,联产三、四氯乙烯。二氯乙烷在稍大于大气压的条件下,在高温下氯化生产不同的三、四乙烯,同时副产氯化氢。通过调整氯气和二氯乙烷的比例,可增加某一产品的产量。热氯化反应在流化床反应器中进行,副产品的氯化烃经蒸馏分离后返回氯化反应器循环使用。美国DowChemical公司采用该工艺。2、以二
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