【正文】 壓蒸汽 () t 45500 中壓蒸汽 () t 52500 低壓蒸汽 () t 133000 七． 車間成本估算 表 29 主要評價指標一覽表 序號 項 目 單位 指標 備注 1 建設規(guī)模 苯胺 t/a 84000 項目投入總資金 萬元 建設投 資 萬元 建設期利息 萬元 流動資金 萬元 3 主要效益指標 年均銷售收入 萬元 年均總成本費用 萬元 年均增值稅 萬元 年均利潤總額 萬元 項目財務內部收益率 稅前 ％ 稅后 ％ 項目財務凈現值 I=12％ 稅前 萬元 稅后 萬元 投資回收期 稅前 年 自建設之日起 稅后 年 自建設之日起 投資利潤率 % 投資利稅率 % 借款償還期 年 自建設之日起 盈虧平衡點 正常年 表 30 苯胺投資表 內容 1 萬噸 2 萬噸 7 萬噸 24 萬噸 建設投資 6000 萬 11160 萬 億 項目投資 總投資： 115,500 萬元人民幣（詳見下表） 其中：固定資產： 75,000 萬元 無形資產： 3,500 萬元 遞延資產： 7,000 萬元 流動資金： 30,000 萬元 （不含氫氣制造、辦公、生活設施） 萬 t/a 苯胺投 資 總 額 構 成 表 單位：萬元 序號 項 目 金 額 備 注 一 固定資產 100, 1 設備 40, 2 工藝管材及安裝 10, 3 倉儲及公用設施 9, 4 電 氣、儀表、分析設備 5, 5 通信辦公設備 1, 6 土建 10, 二 無形資產 3, 1 軟件包 1, 2 設計費 2, 三 遞延資產 7, 開辦費及不可預見費 2, 催化劑費用 5, 四 流動資金 30, 五 投資總額 360, 裝置區(qū)占地 萬 t/a 苯胺裝置為 一棟四層 100 120m2 框架主廠房，其它輔助裝置為平房，裝置區(qū)總占地約 2020 120m2。合成產生的廢水經處理后，最終滿足生化處理的要求。從蒸餾塔頂排出的含微量苯胺的水蒸氣經冷卻后送往苯胺廢水儲槽，進行廢水處理。氫氣是有壓縮機壓縮后進入固定床反應器，固定床反應器裝填 Cu/SiO2催化劑，而換熱器與從反應器底部流出的反應產物進行換熱，從而使得硝基苯得到預熱，氫氣與硝基苯在反應器中通過催化劑進行催化反應，控制溫度在 160℃左右（ 150℃ 180℃）。 %% ?w 水 (kg/h) 錯誤 !未找到引用源。 水 (kg/h) 錯誤 !未找到引用源。因此，苯胺精餾塔只要徑流 段來確保產品苯胺的質量。 10513*%= (kg/h) 2）廢渣排出量 廢渣（ 16） =301,97 (kg/h) 其中含：苯 *20%=(kg/h) 錯誤 !未找到引用源。 *%*=(kg/h) 氫氣 錯誤 !未找到引用源。 其中：苯胺 40 ℃的飽和蒸汽壓是 kPa； 水 40 ℃的飽和蒸汽壓是 kPa 排放廢氣中含：苯胺 錯誤 !未找到引用源。 （ mol）時，即需 要排放廢氣。 1） 理論生成苯胺量 按照原料消耗量計算苯胺和水的生成量 錯誤 !未找到引用源。 8 (kg/h) 全車間原料與產品物質匯總表見表。 氫氣過濾器苯胺水分層器圖4. 24加 氫還原流程示意圖氫氣緩沖罐捕集器氫氣循環(huán)壓縮機濃苯胺液熱水循環(huán)泵A硝基苯自氫氣總管氫氣硝基苯汽化器混合氣體加熱器反應器 第二氫氣換熱氣硝基苯加熱器蒸汽凝水苯胺第二冷凝器苯胺第一冷凝器第一氫氣換熱器 粗苯胺冷卻器汽水分離器熱水循環(huán)泵B捕集器軟水罐含苯胺水氫氣尾氣去變壓吸附去蒸總管副產蒸氣 生產工藝特點 本工藝裝置的主要工藝特點是流程簡潔明暢，工藝條件溫和，裝置內熱能利用較好，操作簡易方便。 （ 2）苯胺廢水處理工序 苯胺廢水罐內的廢水用泵以一定流量送入一級萃取的靜態(tài)混合器內，同時用泵打入萃取劑精硝基苯，在靜態(tài)混合器中進行液 液 傳質后，進入分層器中進行分層，上層萃余相進入貯罐，作為下一級萃取的萃取劑，下層的物料去加氫還原單元，作為加氫原料。從冷凝器出來的循環(huán)氫壓力為 ～（ G），經捕集器進行兩次捕集，再經管式除塵器過濾后，氣體進入氫壓機升壓至 160kPa（ G），與新氫在氫氣緩沖罐混合。水被汽化副產 （ G）蒸汽，該蒸汽量除滿足裝置需用量外，剩余部分 送入裝置外的蒸汽管網。塔釜的稀硝酸濃度達到 50%55%后被送至反應工序循環(huán)使 用。水洗至中性的硝基苯進入苯提取塔，在真空的條件下將苯從塔頂蒸出，進入苯水分層器，經分層器將苯、水分離，水做硝基苯的洗水用，苯回反應工序循環(huán)使用。 由罐區(qū)苯貯罐來的石油苯沿外管架送入苯中間罐，經輸送泵打入硝化器中，與泵打入的混酸進行絕熱硝化反應，反應后的反應液進入分離罐，分離出的酸性硝基苯經冷卻后去精制工序，廢酸進入蒸發(fā)器利用自身帶的熱量進行廢酸濃縮。自 1978 年國內硝基苯氣相加氫流化床工藝技術開發(fā)成功后，經三十年的發(fā)展，現有工藝技術成熟，產品質量穩(wěn)定、能耗低，利用廢熱鍋爐將硝基苯加氫所放出的熱量產生蒸汽，基本能滿足苯胺崗位精制的需要，從而實現汽耗為零，此生產技術水平已達到世界先進水平。硝基苯液相加氫法生產收率高、副反應少，但存在催化劑及溶劑回收、設備費用高及操作復雜等問題，故基本不采用。 本 項目采用流化床法進行生產，操作條件如下表： 表 18 操作條件 序號 名稱 指標 1 操作溫度 250℃ ~300℃ 2 操作壓力 400~1000KPa 3 苯胺產率 99% 液相催化加氫法和氣相催化加氫法各有優(yōu)缺點，具體詳見表 18. 兩種工藝的比較詳見表 24. 表 19 硝基苯加氫還原兩種優(yōu)缺點 工 藝 優(yōu)點 缺點 氣相催化加氫法 ①轉化率大于 %； ②苯胺總收率大于 98%； ③傳熱狀況得到改善； ④反應溫度得到控制； ⑤局部過熱消失； ⑥副產物減少； ⑦催化劑壽命延長； ①操作較復雜； ②催化劑磨損大； ③裝置建設費用大； ④ 操作和維修費用較高； 液相催化加氫法 ①苯胺收率達到 99%； ②反應溫度低，副反應少； ③硝基苯轉化率高； ④催化劑系統性能卓越； ⑤總投資降低； ⑥設備生產能力大，在線系數大大提高； ①所需壓力高 ②反應物與催化劑及溶劑必須進行分離； ③設備操作費用高； ④采用貴金 屬催化劑活性高，加氫副反應增多； 三、 生產工藝流程簡述 生產方法簡述 苯胺生產技術主要有三種生產方法，即鐵粉還原法、硝基苯催化加氫及苯酚氨化法。流化床反應器設有氣體分布器，硝基苯經汽化后與氫氣混合，經分布器進 入反應器。反應產物與進料氫換熱，經冷凝、分離獲得粗苯，粗苯胺進入脫水塔脫水，再經精餾塔脫除高沸物，由塔上部出成品苯胺。該方法的優(yōu)點是：反應溫度低，副反應少，催化劑負荷高，壽命長，設備生產能力大；缺點是：反應物與催化劑、反應物與溶劑必須進行分離，設備的操作維修費用較高。缺點是：反應壓力高，易發(fā)生局部過熱引起催化劑失活。液相法工業(yè)化的較少。將苯胺廢水和部分鐵粉與鹽酸投入還原鍋中，用直接蒸汽加熱，經一段時間后分批加入硝基苯和鐵粉，反應直至回流冷凝物無硝基苯為止。當反應進行時，反應器中的溫度從 90℃上升到 135℃ 。 二、 生產方案的確定 產品品種、規(guī)格、質量指標及擬建規(guī)模 產品品種： 苯胺 擬建規(guī)模： 萬噸 /年 年操作日： 300 天 產品規(guī)格、質量指標 苯胺≥ % 苯胺制取方法比較 絕熱法制取硝基苯 所謂絕熱法就是苯和硝酸在硝化時，在反應罐外沒有冷卻裝置，因反應時間僅為幾秒，所有反應熱全部被用于稀硫酸的濃縮 絕熱硝化法突破了硝化反應必須在低溫下恒溫操作的傳統觀念，改為取消冷卻裝置，充分利用混合熱和反應熱來使物料升溫的 非等溫硝化。 公司的管理層次設置公司、職能部門二級，以使工廠的生產和經營指揮通暢，管理成本低、效益好，從而成為一個按現代化企業(yè)管理模式運作的工廠。產品質量執(zhí)行 MDI級苯胺標準。 （ 2）使用化工軟件對工藝流程進行模擬優(yōu)化； （ 3）對各個工藝過程進行優(yōu)化設計與分析，找到最佳的工藝路線。 苯胺是一種重要的有機化工原料和化工產品，由其制得的化工產品和 中間體有 300 多種，在染料、醫(yī)藥、農藥、炸藥、香料、橡膠硫化促進劑等行業(yè)中具有廣泛的應用，開發(fā)利用前景十分廣闊。 表 2 2020 年至 2020 年苯胺國內價格表（人民幣） 年 份 2020 2020 2020 2020 2020 2020 平 均 苯 胺 6978 6521 6343 8553 12500 12900 8966 產物說明 產品名稱：苯胺 （ 1） 物理性質：分子式 C6H7N，相對分子質量 ，熔點－ ℃，沸點184℃，相對密度 （ 20/4℃），折光率 ，閃點 70℃，暴露在空氣中或日光下易變成棕色。 我國苯胺 部分 生產企業(yè)生產能力（萬噸） 企業(yè)名稱 生產能力 下游產品 吉林石化分公司雙苯廠 2,6二乙基苯胺，色酚 AS 南京化工廠 橡膠助劑，環(huán)己胺 遼寧慶陽化工（集團）有限公司 二苯胺 蘭州化學工業(yè)公司有機廠 橡膠助劑，環(huán)己胺 邯鄲富達化工有限公司 河南開普化工股份有限公 司 河北冀中化工有效責任公司 環(huán)己胺 山東膠南化肥廠 1 寧波海利化工有限公司 1 江蘇鹽城新浦化工集團公司 1 環(huán)己胺 南京化學工業(yè)（集團）公司磷肥廠 4 環(huán)己胺 南京四力化工有限公司 橡膠助劑 重慶長風化工廠 1 染料中間體 煙臺萬華聚氨酯集團有限公司 MDI 金田化工股份公司南京六合化工廠 2 章丘第二化肥廠 山東曙光集團新型化工廠 1 平頂山飛行集團 1 蘭化公司 7 投資 煙臺萬華聚氨酯有限公司 16 建在寧 波大榭島 山西天脊集團 13 投資 合 計 價格分析從成本角度來看， 2020 年我國純苯處于供需平衡狀態(tài)，國內需求依靠國內廠家滿足，不需要采購大量的進口貨物。預計 2020 年我國苯胺產能 將達 140 萬噸。 1978 年原化工部南京化工廠率先建成 千噸級硝基苯催化加氫裝置，1986 年采用該法建成 20Kt/a 裝 置。在醫(yī)藥工業(yè)中主要用于生產磺胺類藥物原料、雙苯基脲等；在農藥行業(yè)，可用于生產除草劑、殺蟲劑、殺菌劑、動物驅避劑、落葉劑等。苯胺系染料已超過 700 種。 國內僅煙臺萬華一家企業(yè)在生產MDI，國內生產 MDI 所需苯胺占總消費量的比例不到 30%，目前國內新建苯胺裝置都能生產出達到 MDI 要求的苯胺 。我國全部采用硝基苯催化加氫法生產苯胺。國外極少數企業(yè)如美國拜耳莫貝公司采用該法生產氧化鐵顏料，同時聯產苯胺。還可直接合成二苯胺、 4硝 基二苯胺、環(huán)己胺， N甲基苯胺等產品，另外還有延伸產品數百種之多。苯胺是重要的有機化工原料之一，廣泛應用 于染料、醫(yī)藥、炸藥，香料、橡膠硫化促進劑、藥品等行業(yè)，尤其是可作為聚氨酯產品 MDI 主要原料的原料。 本項目相比較傳統工藝而言，絕熱硝化法制硝基苯過程中，具有：（ 1）溫度高，有利于縮短反應時間，提高反應速率；（ 2）絕熱法含水量高，含硝酸量低，反應較為緩和；（ 3）硝化鍋可不帶冷卻裝置，閃蒸時更加節(jié)能；（ 4）二硝基物含量明顯降低。苯胺在農藥中主要用做生產水田除草劑丁草胺的中間體 2,6二乙基苯胺的主要原料。 其主要 聚氨酯的原料 4 , 4. 二苯基甲烷二異氰酸酯 (簡稱 MDI)。 萬噸 /年苯胺項目（初步工藝）設計說明書 溫州大學化學與材料工程學院 化工設計課程考試 姓 名： 田 孫 渠 學院班級： 化學與材料工程學院 10 化工 學 號： 10111003234 一、總論 ...............................