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1、-年产5万吨环氧乙烷工程建议书题目年产5万吨环氧乙烷工程建议书学院名称化学工程学院学生*恒健组长恒健*2013010538指导教师黄星亮教授起止时间2016年9月至2017年1月目录一.总论31.1工程名称31.2承办单位情况31.3拟建地点31.4建立容与规模31.5经济潜力3二.工程建立的必要性32.1产品主要用途32.2原料供给情况32.3产品市场预测32.4产品定位，方案与质量标准3三.工艺技术方案33.1生物乙醇制乙烯33.2乙烯制环氧乙烷3四.厂址选择与建厂条件34.1资源与产品条件34.2厂址选取条件34.3人文环境条件3五.平安环保分析35.1生产过程中的三废分析35.2三废处
2、理35.3生产危险点分析3六.经济潜力与社会效益36.1经济潜力36.2.环氧乙烷EO经济分析3七.参考文献3一.总论1.1工程名称乙醇为原料生产环氧乙烷工艺过程设计工程1.2承办单位情况丰原集团*是中国生物化工与生物能源龙头企业。2007年公司生物化工、生物制药产品实现销代收入巧.8亿儿，其中新产品销代收入2.37亿儿。BBCA牌饲料添加剂(饲料级赖氨酸)被认定为中国名牌产品，BBCA牌一水、无水柠檬酸被认定为省名牌产品，“丰原、“阿罗哈和“虎头牌商标被认定为省著名商标。公司重视技术创新，20052007年研究开发费用投入4.86亿儿，占同期销代收入的4.6%。承当了“十一五科技支撑方案工程
3、“农作物秸和一生物转化生产燃料乙醇，“863方案工程“基于可再生资源的乙醇清洁生产技术与CO:利用和“十五科技攻关工程“自絮凝颗粒酵母酒精发酵新技术等。公司创造专利“玉米粉清液发酵技术获得省科技进步一等奖，成果完成人薛培俭获省重大科技奉献奖。公司重视产学研合作，与江南大学、大津大学、中科院等离了体物理研究所共同组建发酵技术工程研究中心，开展发酵技术科研成果后续的工程化研究和系统集成;与理工大学合作开发自絮凝酵母燃料乙醇技术。【1】1.3拟建地点省市禹会区1.4建立容与规模根据原料的来源及原装置的容量并考虑到规模经济效益，确定装置规模如下：新建一套年产5万吨乙烯衍生精细工新材料生产装置，一套年产
4、5万吨环氧乙烷生产装置。1.5经济潜力1工程拟1年建成，效劳期10年，计算期为11年。2年直接工资及福利费45万元。3年均销售收入12700万元。4增值税税率为17%，城市建立维护税税率7%，教育费附加3%。5按直线折旧法计算折旧，固定资产折旧年限10年,残值率为10%。6其他资产,按5年, 残值率为0。销售税金：年平均销售税金及附加为19.40万元。年总本钱：年平均总本钱费用12000.35万元。利润总额：年平均利润总额343.70万元。所得税：按所得税率25%计算，年均所得税为85.95万元。净利润：年均净利润为257.99万元。二.工程建立的必要性2.1产品主要用途乙二醇( ethyle
5、ne glycol)是重要的化工根底原料，主要用于生产聚醋纤维(涤纶)、小饱和聚醋树脂、非离子外表活性活性剂，还可用作防冻剂以及有机化一中间体等。环氧乙烷生产乙二醇，是环氧乙烷最主要的应用，消费量约占环氧乙烷产量的70%日前乙二醇的生产技术主要有环氧乙烷非催化水合法、环氧乙烷催化水合法、碳酸乙烯醋法和合成气法等。：乙醇胺乙醇胺(Ethanolamine今是氦分子中的氢被经乙基取代而生成的化合物，是氦基醇中最重要的产品，产量占氦基醇总产量的90%-95 %乙醇胺可分为乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺，山于乙醇胺分子中同时具有氮原子与经基，因此兼有胺与醇的化学性质。聚醚类聚醚是类重要的非离子农而活性剂，
6、山环氧乙烷和含有活泼氢原r的疏水物质缩合而得，属于环氧乙烷的第一人衍生物，广泛应用于日用化工、纺织助剂和石油等行业。乙二醇醚类化合物乙二醇醚类化合物是环氧乙烷的重要衍生物，主要包括乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇甲醚、三乙二醇乙醚、三乙二醇丁醚等山于乙二醇醚类分子含有醚键和经基，具有优异的性能，被广泛用作溶剂、喷气燃料防冰剂、刹车液和化学中间体等日前有50%以上的乙二醇醚类被用作各种工业过程中的溶剂，其中以乙二醇丁醚及其乙酸醋的需求量最大。吗琳吗琳( morpholine)又称吗啡琳吗琳带有仲胺基团，能与无机酸反响生成盐，与有机酸反响生成盐
7、或酞胺，可进展烷基化反响，还可与环氧乙烷、酮反响或进展Willgerodt反响吗琳是制备多种化工产品的中间体，最重要的应用是生产橡胶助剂，如硫化促进剂等，此外还可用于抗氧剂、缓蚀剂和防垢剂、清洁剂和抛光剂、医药、纺织助剂、芳烃萃取剂以及制造强酸性离r交换树脂、速凝油翠、油漆、农而活性剂、农药、合成荧光增自剂、催化剂等。氮化胆碱氯化胆碱(cholinc chloride),个称是氯化三甲基经乙基钱,20世纪50年代以来广泛应用于医药工业及饲料添加剂。乙烯利乙烯利(cthcphon)，化学名称为2氯乙基麟酸，具有促进器官的脱落和衰老、调节性别转化、抑制细胞伸长和催熟果实等作用，同时价格低廉、使用力
8、便，广泛应用于蔬菜、水果、橡胶、棉花和烟草等作物，有良好的应用前景。三轻乙基异氛尿酸醋三经乙基异氰尿酸醋，又名赛克THEIC ),与梭酸、酸配、卤化酞基反响可生成醋，与一元酸反响可生成三维构造的聚醋等三经乙基异氰尿酸醋广泛应用于绝缘漆、涂料、增塑剂、胶勃剂、固化剂、橡胶等领域。乙基纤维素经乙基纤维素(Hydro*ycthyl cellulose)简称HEC,其水溶液能与人多数水溶性胶和水溶性树脂混溶，经次价键或化学键结合得到清晰、均匀的高翻度溶液，可与阿拉伯胶等水溶性树脂互溶，与明胶、淀粉、PVA等局部混溶。【2】 2.1.2.我国环氧乙烷下游产业开展现状环氧乙烷产能产量缺乏，下游产品大量依赖
9、进口日前国环氧乙烷产能产量严重缺乏，无法满足国对乙二醇等环氧乙烷深加工产业快速增长的需求与此同时，国外乙二醇及聚醋的消费增长放缓，使得国外乙二醇产品人量输入国，形成了国需求过度依赖国外进口的局而，给国环氧乙烷或乙二醇生产装置带来了巨人的竞争压力和潜在风险另外，环氧乙烷的下游产品，特别是乙二醇、乙二醇醚和乙醇胺等产品的进口量远远超过了国的生产量，已经形成了国外对我国相关产品的倾销局面。上下游产地分布小均衡，物流运输制约下游开展我国环氧乙烷产地主要集中在、*、等地，形成了北方多南方少，东部多西部少的分布不均的局而;而环氧乙烷下游产品的生产地主要集中在、*、一比京、*等省巾，其中、湖一比、*等地环氧
10、乙烷原料主要依靠北料南运和东料西调，而环氧乙烷运输能力有限、风险较人且费用较高，这此远离原料产地的企业力而而临着环氧乙烷资源无法保证的风险，力而在扩人生产规模时受到限制，面临本钱升高的压力【3】下游产品构造小够合理，产品工艺研发能力薄弱国环氧乙烷的消费比例中乙二醇占了70%以上，远远高于兴旺和地区的消费比例而乙二醇根本上是山环氧乙烷联产而得，说明国环氧乙烷精深加工产业开展滞后，产业构造不够合理，高技术、高附加值品种开发十分薄弱从品种上看，日本已有环氧乙烷下游产品5000余种，而我国仅有300多种，许多巾场需求强劲、附加值高的环氧乙烷衍生产品只能依赖进口日前我国还没有建立和形成环氧乙烷精深加工产
11、品工艺技术研发基地和科研集群，没有一个以环氧乙烷精深加工为核心业务的级工程技术中心。2.2原料供给情况我国环氧乙烷生产的现状及趋向我国1998年乙二醇装置的环氧乙烷总量为65万吨，其中77%即约50万吨在装置直接水合，产出约70万吨乙二醇系列产品。另外23%，即约15万吨环氧乙烷则直接作为商品向装置外销售。商品环氧乙烷的比率根据市场的需求包括对乙二醇的需求，是在不断调整的。由于97年秋发生东南亚金融危机，纺织品市场不景气，聚酷的主要原料之一乙二醇需求疲乏，大量环氧乙烷直接作商品投入市场。因此，国商品环氧乙烷的市场价从97年(当年国有7万吨商品环氧乙烷的装置发生了事故或停产)的8000元/吨左右
12、，一路下跌到98年冬的5000 -5500元/吨。随着我国2010年前一批合资的乙烯新装置(总能力385万吨/年) 陆续建成，我国乙烯生产能力将从1998年底的400万吨/年增加到2010年的800万吨/年以上。根据世界各国和中国过去儿年的状况估计，乙烯中约10%用于生产环氧乙烷。按此预测2010年我国环氧乙烷总产量将到达130万吨以上。由于东南亚金融危机将会影响数年，并且即使我国参加WTO后，外国的纺织品市场仍是分阶段向我开放，因此乙二醇的需求不会大幅度提升，与此同时商品环氧乙烷的货源将更加充裕。预计10年国商品环氧乙烷的比例可能从23%增加到40%左右，即到达50万吨/年以上，价格将维持5
13、000元/吨左右的低位。开发除了乙二醇以外的环氧乙烷下游产品将是很好的时机，也是迫切的任务。环氧乙烷下游产品的分布现状【4】产地丰原随着经济全球化进程的不断加速，能源短缺已成为一个世界性的问题，能源多元化和加快可再生能源开发包括燃料乙醇产业化，已经成为各国高度关注和研发的重大课题。我国从2002年开场试点开展燃料乙醇，并列入“十五十大重点工程之一，批准建立了包括丰原集团在的4家燃料乙醇定点生产企业，并在黑、吉、辽、豫、皖全境和苏、鲁、冀、鄂的27个地市完成车用乙醇的试点推广。我国乙醇生产采用以淀粉质原料为主的工艺路线，主要原料玉米、木薯、红薯等，近年来受国外各种因素的影响，价格不断上涨，使得乙
14、醇生产总本钱的70%以上为原料消耗。同时，我国秸秆资源极为丰富，总量不低于10亿吨干物质/年，相当于3亿多吨石油当量。由于收获季节农作物秸秆产量很大，保存困难，许多地区就地燃烧秸秆，既浪费能源，又导致环境污染。面对这种形势，丰原集团全力拓展燃料乙醇生产所需原料和相关技术的创新，创造性地提出了秸秆原料生产乙醇先别离后发酵的工艺路线，并与国相关高校和科研院所合作进展系统工程研究。经过协同攻关，目前，丰原集团发酵技术工程中心已成功突破秸秆利用的两项重大技术瓶颈一一纤维素水解酶的系列开发以及用于五碳糖发酵技术工程的菌株开发。试验显示，每4吨秸秆(玉米秸秆、麦草秸秆等)可生产一吨燃料乙醇，如果每吨秸秆按
15、400元计算，其全部生产加工本钱比玉米转化成燃料乙醇每吨低300多元。同时，试验还证明，利用秸秆不仅可以生产出燃料乙醇，还可转化生产出生物基乙烯、聚乳酸生物可降解塑料、纺织品原料聚乳酸聚酷、无毒增塑剂、油漆涂料的无毒溶剂等新型生物能源和生物材料，具有极高的经济社会价值和极好的开发利用前景。据悉，这个利用生物发酵技术和现代化工别离技术的“农作物非食用性产品加工转化工程，其工业化中试装置将于今年上半年投入运行。【5】2.3产品市场预测生产现状近年来，世界环氧乙烷的生产能力不断增加。2007年世界环氧乙烷总生产能力为1 925.0万吨/年，2013年增加到约2 739.3万吨/年，2007-2013年产能年均增长率为6.06%。生产装置主要集中在亚太、中东和北美地区，世界各地区产能情况见图1。世界主要环氧乙烷生产企业有沙特SABIC公司、*、陶氏化学、壳牌等。其中SABIC公司是目前世界卜最大的环氧乙烷生产公司，生产能力为287.6万吨/年，约占总生产能力的10.88%;其次是*，生产能力为245.6万吨/年，约占总生产能力的9.29%;再次是陶氏化学，生产能力为201.6万吨/年，约占总生产能力的7.62%，分别在加拿大、科威特、荷兰、英国和美国建有生产装置。
