15千吨年聚氯乙烯技术改造项目建议书

115千吨/年聚氯乙烯技术改造项目建议书（zhtx-2011-001）甘肃中天化工有限责任公司项目办公室编制2011年1月25日2目录第一章项目提出的背景、投资的必要性第二章市场预测第三章产品方案及生产规模第四章工艺技术方案第五章原料、辅助原料及燃料的供应第六章建厂条件和厂址方案第七章节能第八章环境保护第九章劳动保护与安全卫生第十章工厂组织和劳动定员第十一章项目实施规划第十二章投资估算与资金筹措第十三章技术经济分析第十四章结论和建议3第一章项目提出的背景、投资的必要性甘肃中天化工有限责任公司（原甘肃省盐锅峡化工总厂）主要有35千吨/年烧碱、15千吨/年聚氯乙烯、3千吨/年农药、38千吨/付产合成盐酸年生产能力。其中15千吨/年聚氯乙烯、3千吨/年农药（两步法敌敌畏、敌百虫）被国家工信部“”列入限期淘汰目录。为了实现“淘汰落后产能、调整产品结构”的企业发展思路，通过技术改造使企业的产品适应市场需求，实现“节能减排”的目标，特提出“15千吨/年聚氯乙烯技术改造项目”，将原15千吨/年聚氯乙烯改造为15千吨/年三氯乙烯生产线。根据《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》及其1991年伦敦修正案要求，发展中国家应在2010年停止使用受控物质。中国作为ODS用量最大的发展中国家，为了尽早实施对《议定书》的承诺和制定的《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰方案》，尽快发展我国的氯氟烃替代产品已成为当务之急，而三氯乙烯作为CFCS替代品之一的HFC-134a的主要原料，目前市场用量逐年增大，价格连续上升，达到历史的价格最高位。所以，我们拟建的15000吨/年三氯乙烯装置，符合国家的产业政策，具有较好的市场前景。25000吨/年离子膜碱节能技术改造完成后，中天公司烧碱装置能力现已达到35000吨/年，联产氯气30000吨/年。而周边地区氯碱生产能力近年来持续扩大，供给能力的增速远大于需求能力的增速，中天公司的聚氯乙烯停产后，氯气的出口压力严重制约着中天公司烧碱装置的安全稳定长周期运行。15000吨/年三氯乙烯装置年需氯气419050吨，可平衡中天公司烧碱装置63.5%的联产氯气。随着该项目的建成投产，中天公司的产业链将更加完善，整体效益随之也将更加向好。该项目在充分盘活中天公司原有乙炔站装置、氯乙烯及聚合厂房、土地、水、电、汽、气、冷量等公用设施的基础上建设，新增投资3100万元。项目建成投产后，正常年份可实现销售收入约12000万元/年，利税1500.48万元/年，投资回收期2.07年（税前），投资利税率48.40%，该项目投资经济效益可观，具有较强的可行性。第二章市场预测1产品性状及用途三氯乙烯是一种无色、稍有甜味的挥发性液体，是溶解能力极强的溶剂，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）和纤维脱除油脂。利用其溶解力强的特性，常用于清除难于清除和污垢，如半硬化的清漆、涂层抛光剂、较厚的助焊剂；也用作萃取剂、溶剂和低温导热油介质。三氯乙烯作为原料中间体，可用于生产四氯乙烯、氯乙酸、二氯乙酰氯、八氯二丙醚，HCFC-123、HCFC-124、HFC-125、HFC-134a等。三氯乙烯作为原料中间体，有着良好的市场前景。2产品国外、内供需分析及预测2.1国外供需分析及预测根据有关资料提供的信息，从20世纪60年代到70年代初，三5氯乙烯产量达到历史最高水平。80年代中期三氯乙烯产量开始下降，部分功能被1、1、1-三氯乙烷取代，在发达中家的消费量大幅度下降。1987年“蒙特利尔议定书”中指出，1、1、1-三氯乙烷为破坏大气臭氧层物质，此后，其部分功能又逐步被三氯乙烯取代，加之三氯乙烯作为化工原料中间体呈增长趋势，特别是作为制冷剂HFC-134a的原料需求量迅速增加，使三氯乙烯的总体需求量趋向稳定。过去，在发达国家，三氯乙烯主要用于金属清洗济行业，其次是用作化工原料，但近几年随着国家、国际对臭氧层保护力度加大，虽然三氯乙烯用于金属清洗的消费量有所减少，但用于化工原料的消费量由于新型环保制冷剂HFC-134a生产能力和消费需求量的快速增长而迅速增加。2.2国内生产情况我国三氯乙烯生产起步较晚，20世纪70年代初，锦化化工（集团）公司以乙炔为原料经氯化、皂化首次生产三氯乙烯。20世纪80年代由于国内经济的迅速发展，市场对三氯乙烯的需求逐步增大，国内生产不能满足需要。为扩大三氯乙烯的生产能力，1986年锦西化工研究院对三氯乙烯的皂化生产工艺进行了改进。在旧工艺的皂化塔后增加一汽提塔，将皂化塔釜出来的残渣、残液进行汽提，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年在湖北老河口化工总厂、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。为了进一步减少三氯乙烯生产对环境的污染，提高产品的收率，扩大生产规模，1990年锦6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。1997年，无锡格林艾普化工股份有限公司（原无锡化工集团公司）采用该工艺建设了1.2万吨/年生产装置。目前，浙江巨化拥有5万吨生产装置，产品自用。山东滨化5万吨生产装置，产品外销，山东寿光5万吨生产装置，南京化工新上3万吨生产装置，2010年国内产量约24万吨。第三章产品方案及生产规模1产品方案根据《产业结构调整指导目录》中第九化工第9条，有机氟产品生产是鼓励发展的产品。三氯乙烯装置是作为HFC-134a装置的配套项目，符合国家的有关政策。该项目主产品三氯乙烯，副产品为无水氯化氢和四氯乙烯。三氯乙烯和四氯乙烯直接作为商品出售，无水氯化氢制造成盐酸后一部分作为商品出售，其余供下游其它产品使用。2生产规模2.1生产规模确定的原则2.1.1中天公司氯气、乙炔气及公用工程现有能力氯气（GB5138-2006）30000吨/年乙炔气（折电石）21000吨/年工业水600吨/小时7蒸汽（0.6Mpa）30吨/小时电5万KvA仪用空气（0.6Mpa）10Nm3/分钟冷量（－35℃冷冻盐水）22万大卡/小时冷量（-15℃冷冻盐水）20万大卡/小时冷量（+5℃）37.5万大卡/小时乙炔站增加乙炔干燥脱水装置，冷冻站、空压站部分改造完善即可满足项目需求。2.2生产规模三氯乙烯15000吨/年无水氯化氢4350吨/年四氯乙烯450吨/年3年操作天数3.1年操作天数300天。3.2工作班制：主装置及分析岗位实行四班三运转制，每班工作时间8小时。储运包装及辅助装置实行三班三运转制，其余均为一班一运转制。4产品、副产品质量指标4.1三氯乙烯质量指标项目指标纯度%≥99.96外观沉降无自由悬浮物颜色（APHA）≤158比重（20℃）1.460～1.475游离氯检测无水分（wt,PPm）≤50非挥发性残留物（wt,PPm）≤10酸度（wt,PPm）≤2其它有机物质（vol,PPm）≤200溴混化物（vol,PPm）≤5四氯化碳（vol,PPm）≤150四氯乙烯（vol,PPm）≤150稳定剂（苯酚或对一甲苯酚，wt,PPm）≤1～20稳定剂（二异丙基胺,wt,PPm）≤2～54.2无水氯化氢质量指标项目指标纯度（wt,%）≥99.5水分（wt,PPm）≤20含氧（vol，%）≤0.3有机物（wt,PPm）≤500游离氯（vol,PPm）≤204.3四氯乙烯质量指标项目指标纯度（wt,%）≥99.5色度（hazen单位）≤20比重（g/cm3）1.620～1.630PH值6～8水分（wt,PPm）≤50不挥发物（wt,%）≤0.005稳定性试验（mg/cm2）≤0.5第四章工艺技术方案1工艺技术方案的选择9原三氯乙烯生产工艺全部采用电石乙炔法，其后由于石油化工的兴起，为三氯乙烯生产提供了比电石廉价的碳二烷烃，美、日等发达国家纷纷开发石油路线新工艺，七十年代末基本完成了工艺路线的转换。而在电力、煤炭资源丰富，石油化工相对落后的地区如东欧、前苏联及我国仍采用乙炔路线。目前，随着国际石油价格的大幅上涨，二种原料路线的技术经济指标孰优孰劣，主要取决于生产规模及乙炔、乙烯原料的价格差别。2工艺技术方案2.1工艺流程简述本项目采用乙炔法气相脱氯化氢工艺生产技术，其生产过程由加成、脱HCL、精馏、回收等主要工序组成。此法是以无水三氯化铁为催化剂，在减压状态下乙炔和氯气加成反应生成四氯乙烷。再将四氯乙烷气化，在200~290C条件下，四氯乙烷气体进入装有催化剂的固定床反应器。四氯乙烷脱氯化氢生成粗三氯乙烯，少量五氯乙烷也转化成为四氯乙烯。反应物脱氯化氢后，经多塔分离制的成品三氯乙烯产品。2.2消耗定额主要原材料、辅助材料及公用工程消耗定额总表序号名称单位数量一原材料及辅助材料1电石吨/吨1.082氯气（≥99﹪，水份≤50PPM）吨/吨1.273催化剂（寿命≥3000hr）吨/吨0.001二公用工程1工业上水t≤25℃吨/吨202中压蒸汽P=0.6Mpa(G)吨/吨2.5103电（380V）KWh/吨6604高纯氮（≥99.99﹪，O2≤12PPM）Nm3/吨105仪用空气P=0.6Mpa(G)Nm3/吨92.166－35℃冷冻盐水KW/吨14.537－35℃冷冻盐水KW/吨43.472.3自控技术方案根据TCE装置的工艺要求，生产流程特点，本设计采用DSC（FCS）控制。整个装置设置一个面积约200m2的独立控制室，各工段需集中的检测、控制参数以及部分机泵的开停车信号和运行信号均引入控制室。3主要设备主要设备一览表序号设备名称规格及型号单位数量一乙烯氯化1乙烯氯化塔DN1400×12000台42乙烯干燥塔DN1000×2500台23乙烯吸附干燥塔DN1000×2500台24氯化尾气脱气塔DN700×500台45乙炔冷却器列管式A＝30m3台16氮气加热器30KW台17氯化全凝器A＝12m2台88氯化尾冷器A＝8m2台49氯化缓冲罐立式，VN＝2m3台110乙炔液封筒立式，DN800×1500台111粗四氯乙烷罐VN＝40m3台112四氯乙烷加料泵2.2KW台213氯化加压水泵7.5KW台614氯化尾气加压水泵7.5KW台615碳分子筛空分制氮机200m3∕h台116空压机70KW,700m3∕h台217乙炔压缩机22KW,720m3∕h台2二脱氯化氢反应1脱氯化氢反应器DN2800×8200台22四氯乙烷塔DN600×27000台1113解析塔DN1400×2500∕DN1200×6000台14四氯乙烷预热器A＝2m2台15四氯乙烷再沸器A＝25m2台16四氯乙烷全凝器A＝10m2台27精四氯乙烷汽化器A＝30m2台38精四氯乙烷气体预热器A＝20m2台29导热油换热器A＝50m2台210全凝器A＝2m2台111解析塔再沸器A＝15m2台112解析塔全凝器A＝10m2台413解析塔釜液冷却器A＝6m2台114解析塔尾冷器A＝10m2台215氯化氢冷却器VN＝40m3台116四氯乙烷塔回流罐VN＝0.2m3台117精氯乙烷罐VN＝10m3台118四氯乙烷塔顶液罐VN＝1.5m3台119解析塔釜液罐VN＝15m3台120氯化氢缓冲罐VN＝30m3台121四氯乙烷塔回流罐屏蔽泵，7.5KW台222精四氯乙烷加料泵1.1KW台223低沸塔加料泵2.2KW台224导热油炉450KW台225罗次鼓风机7.8m3∕min,15KW台2三分离台1低沸塔DN800×2200台12三氯乙烯罐DN1000×27000台13中间馏分塔DN400×1600台14四氯乙烯塔DN400×22000台15低沸塔预热器A＝8m2台16低沸塔再沸器A＝40m2台17低沸塔全凝器A＝12m2台28三氯乙烯塔再沸器A＝40m2台19三氯乙烯塔全凝器A＝12m2台210三氯乙烯塔冷却器A＝6m2台111中间馏分塔再沸器A＝5m2台112中间馏分塔冷却器A＝3m2台113四乙烯塔再沸器A＝10m2台114四氯乙烯塔全凝器A＝5m2台115四氯乙烯塔冷却器A＝2m2台116低沸塔回流罐VN＝1.2m3台117低沸塔顶液罐VN＝1m3台1