10万吨/年甲醇低压羰基化合成醋酸
项目建议书
一、项目背景 1、醋酸行业动态
醋酸是一种重要的基本有机化工原料主要用于制取醋酸乙烯单体VCM、醋酸纤维、醋酐、对苯二甲酸、氯乙酸、聚乙烯醇、醋酸酯及金属醋酸盐等。在染料、医药、农药及粘合剂、有机溶剂等方面有着广泛的用途是近几年来发展较快的重要的有机化工产品之一。
2005年全球醋酸的消费量约787.4万吨。醋酸乙烯为第一大用户占总消费量的42.4。对苯二甲酸、醋酸酯、醋酐分别占醋酸总消费量的17.9、16.5、12.9。预计今后5年醋酸乙烯的生产将以年均3的速度增长由于聚酯需求的快速增长预计今后5年对苯二甲酸产量将年均增长8醋酸酯类的需求增长主要是醋酸乙酯和醋酸丁酯的发展所带动的。作为溶剂醋酸乙酯和醋酸丁酯替代有毒性的甲乙酮和甲苯使两者需求量有一定的增长。总的来看醋酸酯类对醋酸的需求增长率将保持年均5的水平醋酐主要用于生产醋酸纤维素以制造香烟过滤嘴由于今后香烟的需求增长不会很快因而醋酐的需求增长将维持年均2的水平。预计到2010年全球醋酸的需求量将达到1200万吨。
中国醋酸的需求量目前呈现出稳步增长趋势但随着各地采用先进工艺的大型装臵陆续投产市场供求将逐渐趋于平衡。同时中国的醋酸小厂的生存空间将进一步地被压缩最终的结果是被市场所淘汰。因此大型装臵的投产对于中国醋酸行业调整产业结构和技术结构积极应对国际市场竞争有很大促进作用。 2007年我国醋酸产量162.8万吨大约占世界18.9进口量49.9万吨。随着国内甲醇法装臵不断新建和扩产预计到2010年甲醇法的生产能力将达到320万t/a如按90的开工率计产量将达到288万t。而乙烯法和酒精法醋酸装臵因为规模小、成本高将会完全关闭。
中国合成醋酸自1953年上海试剂一厂首先采用乙醇-乙醛-醋酸法投入生产后陆续在全国建成许多相同工艺的装臵。2006年中国国内醋酸总生产能力约为220万t/a。2007年Celanese在南京的70万t大装臵开车中石化BP南京合资的60万吨项目建成投产2007年底中国醋酸产能提高至340万吨左右。
总的来说为了应对国际市场的竞争我国醋酸行业必须进行产业结构和技术结构的调整。装臵的大型化已成必然一些技术落后生产规模小、能耗高、生产成本高的装臵必将淘汰。要加快发展低压甲醇羰基合成法工艺这无论是技术经济比较还是从原料路线出发都是合理的。我国一部分醋酸生产企业必须尽快进行改扩建使其生产能力至少达2030万t/a以上同时在有条件的地区再新建1~2套30~50 万t/a的生产装置，使我国低压甲醇羰基合成工艺的比例至少提高到60才能提高我国醋酸在国内外市场上的竞争能力。
2、川北地区天然气勘探工作取得阶段性成果 川北地区广元至达川一线的天然气资源经过40余年的勘探工作现已得出了该区域天然气资源储量在2000万亿立方米以上的初步结论。其中广元地区天然气资源储量在1000万亿立方米以上设计日供气能力300-400万立方米。旺苍县地处川北盆周山区1960年代以来区域内经国家石油天然气地质部门组织专业队伍多次找矿和全面物探地震三维。1980年代采取合资方式在境内黄洋镇进行风险勘探钻井深6200米测试后封井。2004年以来中石化、中石油分别在县内米仓山南缘构造、九龙山构造、金溪构造进行吴家1井风险科探试验井、龙17井试验井、金溪1井试验井钻探。目前龙17井和金溪1井均已产气证明旺苍县境内天然气资源具有开发潜力。中石油计划近期继续开展钻探工作。进行天然气深度开发、合理利用资源迫在眉睫。
3、旺苍县政府确立了“工业强县”的发展思路 旺苍县地处四川盆地北缘米仓山南麓境内自然资源蕴藏丰富有矿产资源70余种河流水能蕴藏量40万KW野生动物307种野生植物4940种。“十五”期间县政府就提出利用旺苍的资源优势走工业强县的路子并确立了发展能源、建材、农副产品加工、冶金和化工五大工业主导产业把旺苍建成川北工业强县的奋斗目标。其中天然气资源合 6 理开发利用是工作重点之一。
二、项目建设的必要性及依据 1、推动醋酸产业升级的需要 国内早期的醋酸生产主要以酒精法为主装臵规模小技术比较落后。自1979年起国内企业先后引进4套乙烯法醋酸生产装臵对改变国内醋酸生产落后状况起到了一定的作用。但随着石油价格的高涨乙烯法醋酸成本较高的弊病逐渐显露。羰基合成法制醋酸可以以煤为原料收益率高成本低是醋酸生产的先进技术。但长期以来国外大公司均对我国实行技术封锁使国内醋酸产业发展缺乏先进生产技术的支撑。大型装臵的投产对于中国醋酸行业调整产业结构和技术结构积极应对国际市场竞争有很大促进作用。
2、项目建设符合国家相关产业政策
2.1 《产业结构调整指导目录2005年本》第二类 限制类 四、石油、天然气和化工厂15、10万吨/年以下羰基合成法醋酸装臵。该项目规模为40万吨/年甲醇低压羰基化制醋酸符合要求。
2.2 《天然气利用政策》第三类限制类3、以甲烷为原料一次产品包括乙炔、氯甲烷等的碳1化工项目该项目产品醋酸是天然气较后端的产品符合天然气利用政策。
2.3 四川省灾后重建规划中指出:鼓励围绕天然气开发配套服务及天然气化工上下游产业链、石油化工下游产品及新技术的开发转化相配套等领域的投资。
三、市场及产品价格分析
1、市场分析 1.1醋酸的用途 醋酸是一种重要的基本化工原料广泛用于化工、轻工、纺织、农药、医药、电子、食品等行业。可转化为衍生物聚乙烯醇、醋酸乙烯、醋酸纤维、醋酸酯、氯乙酸等直接用作其他有机合成过程对苯二甲酸的生产的溶剂醋酸作杀虫剂醋酸-丙酸混合物对玉米保存有良好效果纺织品处理等。另外可以作溶剂如喷漆溶剂制造乙酸盐醋酸盐合成乙酸乙酯以及进一步合成乙酰乙酸乙酯合成纤维如维纶等生产醋酸纤维制造香料、染料、医药、农药等。
1.2市场分析
从需求量来看自2002年世界醋酸需求恢复需求量达到671.1万吨后亚太地区对苯二甲酸PTA和全球醋酸乙烯单体需求增长 2006年全球醋酸消费量突破了1000万吨大关。预计到2010年西欧、美国和日本需求的年增长率预计为1-3亚太地区不包括日本需求的年增长率为6.6。届时全球醋酸需求量将达到1200万吨左右。 最近几年我国醋酸需求年均增长率为12-152006年国内醋酸总需求量达到209.9万吨目前我国醋酸消费构成是醋酸乙烯、聚乙烯醇等约占醋酸总消费量的22%，对苯二甲酸约占20%，醋酸乙酯/醋酸丁酯乙腈等占15%，染料占14%，醋酐占8%，医药占10%，其他占7%。我国的消费结构和发达国家相比有较大不同国外醋酸主要消费领域是醋酸乙烯、对苯二甲酸、醋酐和醋酸酯类等方面其中以醋酸乙烯消费量最大约占总消费量的45%，其次是PTA。我国是纺织品和服装的出口大国目前PTA生产用的醋酸量居首位。2007年我国涂料产量达到600万吨居世界第二位黏合剂和油墨行业也是发展速度很快的行业对醋酸酯的需求都将稳定增长.由于国内生产不能满足需求每年需大量进口。2005年和2006年进口醋酸分别高达54.2万吨和70.7万吨。我国不仅大量进口醋酸而且醋酸下游衍生物的进口量也逐年增长。进口醋酸主要来自塞拉尼斯和BP两大公司占中国总进口量的70以上。预计到2010年我国对醋酸的总需求量将达到约275万吨其中需求增长最快的领域是对苯二甲酸和醋酸酯此外醋酸乙烯/聚乙烯醇和醋酐/醋酸纤维素等也增长较快。
2、产品价格分析
伴随经济复苏尤其是我国国民经济的又好又快发展醋酸的需求量将会继续攀升。近年来由于醋酸下游产品如醋酸乙烯、醋酸丁酯、醋酸乙酯等行情看涨。致使许多下游产品的生产规模不断扩大可以预计在一个时期内醋酸的供需矛盾依然突出价格仍会稳中有升。目前国际市场原料醋酸均价为665美元/吨5000元人民币/吨国内市场出罐均价为5350元/吨且供应紧张。本项目考虑未来各种不确定因素对产品价格的影响并考虑一定的风险因素醋酸的价格按4500元/吨含税价价格进行财务分析。
四、产品方案、建设规模和厂址选择
1、产品方案生产规模为40万吨/年醋酸年生产时间8000小时。 2、醋酸产品质量指标 产品醋酸的规格符合国际低压羰基合成醋酸指标其质量符合国标
3、建设规模
本项目占地约600亩建设内容为 3.1 3万M3/小时天然气转化装置； 3.2 24万吨/年甲醇合成装置； 3.3 40万吨/年醋酸合成装置； 3.4 公用工程及辅助设施； 3.5 厂外工程。
4、建厂条件及厂址选择 4.1建厂条件
⑴ 地理位臵 旺苍县隶属四川省广元市地处我国南北气候分界线秦岭以南的米仓山脉四川盆地北缘东邻南江南接苍溪西连广元市中区、元坝区北界陕西省宁强县、南郑县。幅员面积2976平方公里。介于北纬31°59′—32°42′东经105°58′—106°46′之间。
⑵ 气候条件 旺苍属典型中亚热带湿润季风气候气候特点四季分明日照适宜气候温和湿润雨量充沛而集中多年平均日照时数为1352.5小时平均气温16.2℃无霜期266天年平均降雨量为1142mm。
⑶水文地质 抗震设防 根据《中国地震烈度区划图》按基本烈度6度设防。 气象资源 ① 气温
多年最高气温40.9℃ 多年最低气温-7.2℃ 年平均气温16.2℃ ②湿度
年平均相对湿度74 ③ 降雨量
年平均降雨量1226.2mm ④ 风向、风速
常年主导风向WSW、ENE 平均风速0.9m/s 最大风速10m/s
⑤ 雾 年平均雾天数22天 年最大雾天数39天 ⑥ 雷电
年最大雷电天数42天 ⑷ 当地社会经济状况
近年来全县大力实施工业强县战略以工业化、城镇化为重点大抓项目、抓大项目大抓整合、抓大整合大抓环境、抓大环境全县经济社会实现了持续、协调、快速发展。工业能源、建材、冶金、化工、农副产品加工五大产业基本形成农业畜牧、茶叶、林果、中药材产业已初具规模。2008年全县GDP实现34.73亿元。
⑸ 交通运输条件 广元是川北交通枢纽旺苍距广元60公里S202线、广乐铁路和建设中的广巴高速公路平行贯穿县境全县公路通车里程2186公里。广乐铁路与宝成铁路相联西北达汉中市、天水、宝鸡南下直通绵阳、成都。202省道相连的等级公路可直达汉中、安康、陇南、巴中、阆中、南充等地。
⑹水源状况 县境内大小河溪1548条有嘉陵江和渠江两大水系主干流东河年平均流量59.4立方米/秒。旺苍县自来水厂日供水设计能力为5万吨其中城区日供水设计能力2.5万吨。 ⑺电源 旺苍现有火电装机7.2万千瓦水电装机0.8万千瓦有 220kv输变电站一座110KV变电站一座35kv输变电站14座35KV及以上供电线路609.7公里。120万千瓦低热值煤坑口电厂项目已完成前期工作年底可望开工建设。 ⑻ 天然气资源 川北地区广元至达川一线的天然气资源经过40余年的勘探工作现已得出了该区域天然气资源储量在2000万亿立方米以上的初步结论。其中广元地区天然气资源储量在1000万亿立方米以上设计日供气能力300-400万立方米。 4.2厂址选择
本项目厂址拟定于旺苍县尚武镇。距县城约15km广巴高速公路、省道202线和广乐铁 路横穿该区交通便利距220kv输变电站12km有35KV变电站一座供电有保障距尚武火车站1公里邻西河天然气主管网就近通过入园政策优惠基础设施较完善。厂址距县城不远有较好的供水、供电及对外运输条件。厂址距天然气供应地近气源充足。厂址区域平坦开阔地质状况较好。厂址符合当地城镇规划符合环境保护要求。
五、工艺技术方案 1、天然气转化部分
本部分的功能是将原料天然气通过蒸汽转化生产出甲醇合成气。天然气转化部分装臵构成如下
2、甲醇合成部分
本部分的功能是将合格合成气在甲醇合成塔合成甲醇为醋酸生产装置提供原料。甲醇合
3、醋酸生产工艺技术的选择 醋酸的现代工业生产技术主要有甲醇羰基化法、乙醇氧化法、乙醛氧化法、乙烯氧化法、丁烷或石脑油的液相氧化法。本项目选用甲醇低压羰基合成醋酸工艺。
甲醇低压羰基合成法是当今世界醋酸生产的主要方法它具有以下优点原料路线多样化转化率和选择性高产品醋酸质量好催化剂活性高反应条件温和催化剂系统稳定、寿命长、用量少、工艺流程合理操作稳定可靠原料价格便宜产品收率高产品成本低。 工艺流程简述
甲醇低压羰基化合成醋酸可分为:反应、精制、轻组分回收、催化剂制备及再生等工序。 ①反应 反应在搅拌式反应釜或鼓泡塔中进行。先加入催化液。甲醇加热到185℃从反应 器底部喷入一氧化碳用压缩机加压至2.74MPa后从反应器下部喷入。反应后的物料从塔侧进入闪蒸槽含有催化剂的溶液从闪蒸槽底流回反应器。含有醋酸、水、碘甲烷和碘化氢的蒸气从闪蒸槽顶部出来进入精制工序。反应器顶部排放出来的COHCO和碘甲烷作为弛放气进入冷凝 15 器凝液重新返回反应器不凝性气体送轻组分回收工序。
② 精制 由闪蒸槽来的气流进入轻组分塔塔顶蒸出物经冷凝凝液碘甲烷返回反应器不 凝性尾气送往低压吸收塔碘化氢、水和醋酸等高沸物和少量铑催化剂从轻组分塔塔底排出再返回闪蒸槽含水醋酸由轻组分塔侧线出料进入脱水塔上部。 脱水塔塔顶馏出的水尚含有碘甲烷轻质烃和少量醋酸仍返回低压吸收塔脱水塔底主要是含有重组分的醋酸送往重组分塔
重组分塔塔顶馏出轻质烃含有丙酸和重质烃的物料从塔底送入废酸汽提塔塔侧线馏出成品醋酸。重组分塔塔底物料进入废酸汽提塔从重组分中蒸出的醋酸返回重组分塔底部汽提塔底排出的是废料内含丙酸和重质烃需作进一步处理。
③ 轻组分回收 从反应器顶出来的弛放气进入高压吸收塔用醋酸吸收其中的碘甲烷。 吸收在加压下进行未被吸收的废气主要含COCO及H送往火炬焚烧。从高压吸收塔和低压吸收塔吸收了碘甲烷的两股醋酸富液进入解吸塔汽提解吸解吸出来的碘甲烷蒸气送到精制工序的轻组分冷却器再返回反应工序。汽提解吸后的醋酸作为吸收循环液再用作高压和低压吸收塔的吸收液。
④ 消耗定额
⑤CO制备
本项目利用甲醇装臵副产的大量CO2生产CO。
主要工艺设备 置装臵中共有各类设备近百台分为标准设备和非标设备。
非标设备包括反应器类、换热器类、塔类、容器类、分离器类等其中关键的设备有反应 釜、转化釜、蒸发器、换热器、脱氢塔、脱水塔、吸收塔、成品塔、催化剂反应器等。由于反应介质对设备的腐蚀性较强因此与碘甲烷、碘化氢、醋酸等混合物接触的设备材料选用锆或锆合金。 接触醋酸、碘甲烷物料的设备采用不锈钢。 要求清洁的设备且物料中含有少量醋酸时也采用不锈钢。 接触惰性物料或一般腐蚀性物料CO、CH3OH等的设备选用碳钢或低合金钢。
六、环境保护及治理措施
2、环保治理
废气中主要成分为一氧化碳可直接焚烧或通过变压吸附装臵回收一氧化碳后焚烧。经处理的废气符合国家现行排放标准。
设备、管道检修时的冲洗液及地面冲洗水经一级中和处理后送废水处理站经生化处理后达到排放标准。
废液中含有有机组分主要含醋酸、丙酸可送去综合利用或送焚烧站。 七、投资估算及资金筹措 1、编制范围
⑴厂区工程 ①总平面工程②主要生产工程包括天然气转化装臵、甲醇合成装臵、醋酸合成装臵等③电气、通讯及动力工程包括总降、电气室等④给排水工程包括取水泵房、循环泵房、给排水总体等⑤辅助生产工程包括成品罐区、空压站、化验室、火炬、固体物料贮运系统、维修中心、浴室等。
⑵厂外输气管道及输电线 2、投资概算 投 资 估 算 表
单位：万元/人民.
项目总投资195630万元，其中固定资产及无形资产投资181630万元，铺底流动资金14000万元。
3、资金筹措：本项目按自有资金45%，银行贷款55%进行效益分析，具体方式由业主确定。
八、经济效益评价
1、年销售收入和销售税金及附加估算 1.1销售收入:180000万元
1.2销售税金及附加 综合税率按8%计 :14400万元 2、生产成本与费用
2.1原辅料及水、电动力消耗定额
⑴ 天然气转化及甲醇合成消耗定额（1吨计）
2.2工资及福利
本项目定员960人，职工年均工资及福利按24000元/人·a计，合计2304万元。 2.3维修费
按设备折旧的50%计:6641.6万元
2.4折旧费
按照“工业企业财务制度”的规定，折旧及摊销采用直线法分类计提，残值率为4%,折旧年限12年:14063.2万元. 2.5摊销费:584万元
2.6财务费用 年利率5.94 :6391.2万元
2.7其他费用（制造费用、销售费用、管理费用等） 按工资总额的250%计:5760万元 2.8年总成本费用:126316.4万元，其中可变成本90572.4万元,固定成本35744万元,经营成本114165.2万元。
3、财务评价（所得税后）：
⑴所得税前利润总额：39283.6万元
所得税 25% :9820.9万元 所得税后利润总额:29462.7万元 ⑵投资利润率：15.06% ⑶投资利税率：27.4%
⑷财务内部收益率 所得税后 ：26.3 % ⑸净现值（I 12%） 97885 万元
⑹投资回收期：所得税前5.82年 所得税后7.84 年 4、盈亏平衡分析
盈亏平衡指数BEPR 47.6% 十、初步结论
1、本项目与我国醋酸行业调整产业结构和技术结构、装置的大型化的发展战略相适应，符合国家相关产业政策。
2、项目所需原料天然气资源充足可靠,其他辅助材料易采购。 3、本项目工艺技术成熟可靠，产品市场前景好。 4、项目经济效益较好。 正常生产年份损益表