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1、11515 千吨千吨/ /年聚氯乙烯技术改造年聚氯乙烯技术改造 项目建议书项目建议书（zhtx-2011-001）甘肃中天化工有限责任公司项目办公室编制甘肃中天化工有限责任公司项目办公室编制20112011 年年 1 1 月月 2525 日日2目目 录录第一章第一章 项目提出的背景、投资的必要性项目提出的背景、投资的必要性第二章第二章 市场预测市场预测第三章第三章 产品方案及生产规模产品方案及生产规模第四章第四章 工艺技术方案工艺技术方案第五章第五章 原料、辅助原料及燃料的供应原料、辅助原料及燃料的供应第六章第六章 建厂条件和厂址方案建厂条件和厂址方案第七章第七章 节能节能第八章第八章 环境保
2、护环境保护第九章第九章 劳动保护与安全卫生劳动保护与安全卫生第十章第十章 工厂组织和劳动定员工厂组织和劳动定员第十一章第十一章 项目实施规划项目实施规划第十二章第十二章 投资估算与资金筹措投资估算与资金筹措第十三章第十三章 技术经济分析技术经济分析第十四章第十四章 结论和建议结论和建议3第一章第一章 项目提出的背景、投资的必要性项目提出的背景、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“
3、”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
4、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4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 19050 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
5、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。第二章第二章 市场预测市场预测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
6、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-5124、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
7、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 8
8、0 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6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，
9、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。第三章第三章 产品方案及生产规模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
10、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72.1 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
11、 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。84 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）15 比重（20）1.4601.475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
12、剂（苯酚或对一甲苯酚，wt,PPm）120稳定剂（二异丙基胺, wt,PPm）254.2 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）1.6201.630PH 值68水分（wt,PPm）50 不挥发物（wt,%）0.005 稳定性试验（mg/cm2）0.59第四章第四章 工艺技术方案工艺技术方案1 工艺技术方案的选择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
13、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 200290C 条件下，四氯乙烷气体进入装有催化剂
14、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10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 t25吨/吨202中压蒸汽 P=0.6Mpa(G)吨/吨2.53电（380V）KWh/吨6604高纯氮（99.99，O212PPM）Nm3/吨105仪用空气 P=0.6Mpa(G)Nm3/吨92.16635冷冻盐水KW/吨14.5373
15、5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DN140012000台42乙烯干燥塔DN10002500台23乙烯吸附干燥塔DN10002500台24氯化尾气脱气塔DN700500台45乙炔冷却器列管式 A30m3台16氮气加热器30KW台17氯化全凝器A12m2台88氯化尾冷器A8m2台49氯化缓冲罐立式，VN2m3台110乙炔液封筒立式，DN8001500台11111粗四氯乙烷罐VN40m3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200 m3h台116空压机70KW,700 m3h台217乙炔压缩机22KW,720 m3h台2 二脱氯化氢反应1脱氯化氢反应器DN28
