【正文】 l)又名草酸醛，是分子結構最簡單的脂肪族二元醛，市場上銷售的產(chǎn)品多是濃度為 30%～ 40%的乙二醛水溶液。國外乙二醛的產(chǎn)量約為 17 萬噸，主要集中在日本、德國、美國、法國、瑞士等。近幾年，我國乙二醛后續(xù)產(chǎn)品發(fā)展很快，用途領域不斷擴展，導致乙二醛愈來愈緊俏。該方法是以乙醛為原料， 以亞硝酸鈉為反應引發(fā)劑， 通過硝酸的選擇性氧化生產(chǎn)乙二醛。 反應過程如下： 圖 1 甲醛硝 酸氧化法生產(chǎn)乙二醛 2）乙二醇催化氧化法。 湖北省 XX 藥業(yè)有限公司 從綜合消耗、產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)境保護三 方面對本公司先后采用的乙醛硝酸氧化工藝和乙二醇空氣氧化工藝進行了綜合比較研究： 6 ① 綜合消耗對比 。乙二醇法制成的乙二醛中雖有少量的甲醛、乙二醇，但由于其顏色較低，價格低，而且特別是要求質(zhì)量高的行業(yè)如醫(yī)藥 、香料等已普遍認可了這種質(zhì)量的產(chǎn)品之后，得到了廣泛應用。而基于乙二醇法工藝特性，生產(chǎn)過程基本上污染小，環(huán)境友好。復旦大學 研發(fā)了改進的 AgP 催化劑，該催化劑是將電解銀浸漬于磷酸或磷酸鈉鹽中，再干燥，焙燒制得或將磷蒸汽緩慢通到灼熱的電解銀上制得。美國專利 US4503261 采用銅催化劑和結晶銀催化劑分層鋪裝 的方式 ，可以直接獲得 40%的商品乙二醛水溶液，乙二醇轉化率最高可以達到 %，乙二醛的得率達到 76% 催化劑使用壽命達到 90 天，但反應中需加入適量的抑制劑以延長催化劑的壽命，這樣后續(xù)產(chǎn)品的處理困難，生產(chǎn)成本高。 水蒸氣蒸餾法是利用甲醛和乙二醛沸點的差別，從乙二醛水溶液 8 中去除甲醛，這一方法可去除 70%左右的甲醛，但仍不能滿足甲醛含量小于 %的純度要求， 而且 過程能耗高，操作周期長 (約 20h)，設備投資大， 由于長時間蒸餾，乙二醛產(chǎn)品色度深，增加了后處理過程中的脫色負擔。同時其設備投資僅為水蒸氣蒸餾純化工藝的 30%； 在萃取過程中，萃取溶劑可循環(huán)使用，甲醛或甲醛酸等亦可得到回收，基本無廢物排放，是一種很有發(fā)展前途的乙二醛純化方法。 我省相關技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及需求分析 我國乙二醛生產(chǎn)始于 上世紀 70 年代，當時產(chǎn)品質(zhì)量非常差，無 9 法滿足用戶要求 。公司從發(fā)展和市場需求出發(fā)，在借鑒甲醇氧化生產(chǎn)甲醛工藝的基礎上，開發(fā)了電解銀催化氧化乙二醇生產(chǎn)乙二醛的新工藝，并于 1996 年 3 月調(diào)試投產(chǎn)成功，產(chǎn)品質(zhì)量大幅度上升，甲醛含量降至≤％，乙二醇降至 23％，從而淘汰了乙醛硝酸氧化工藝，成為湖北省唯一采用該先進工藝生產(chǎn)乙二醛的企業(yè)。 通過不斷的試驗和攻關，掌握了大量的數(shù)據(jù)，積累了豐富的經(jīng)驗，在原技術的基礎上，于 2020 年聯(lián)合成功開發(fā)了復合銀催化氧化乙 二醇生產(chǎn)乙二醛新工藝。 如 生產(chǎn) 2D 樹 脂整理劑的湖北祥泰纖維素有限公司 2020年的需求量為 1000 噸。隨著我國國民經(jīng)濟的穩(wěn)步發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們對所需紙產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，乙二醛在輕工行業(yè)的消費量將穩(wěn)步上升，預計 2020 年需求量將達到約 1100 噸。 項目技術攻關的必要性和對相關行業(yè)技術水平、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用 （ 1） 項目技術 攻關的必要性 乙二醛是一種非常重要的精 細化工產(chǎn)品。 ② 反應爐的結構不合理，難以滿足規(guī)模化生產(chǎn)的需要； ③ 工藝流程復雜，能耗高 ； ④ 國內(nèi)缺少乙二醛單套規(guī)?；a(chǎn)裝置（單套達萬噸級以上）和成套技術，阻礙了乙二醛生產(chǎn)技術的跨越式提高。 盡管上述裝置運行的結果較好，但由于萬噸級的生產(chǎn)線是在原 千噸級 的基礎上不斷進行改造形成的，致使目前該裝置部份設備不配套，生產(chǎn)能耗不能達到預期的目標，同時產(chǎn)品的質(zhì)量不是很穩(wěn)定。尤其是在 紡織染料 、 醫(yī)藥 、輕化工、石油化工 等領域的關聯(lián)產(chǎn)品對需求的拉動作用； ② 可拉動省內(nèi)化學原材料、運輸和包裝業(yè)的發(fā)展需求約 2 億元，其中化學原材料 億元，運輸及包裝業(yè)計 億元； ③ 能有效地促進就業(yè)，并能影響相關領域企業(yè)的職工就業(yè)； ④ 為湖北省精細化工領域，醫(yī)藥領域和 紡織印染領域的發(fā)展 起到至關重要的作用。 研發(fā)任務與內(nèi)容 針對目前乙二醛生產(chǎn)工藝中催化劑活性低、反應爐的結構不合理、工藝流程復雜、缺少規(guī)模化的成套生產(chǎn)技術等共性問題， 湖北省XX 藥業(yè)有限公司 和武漢工程大學通過整合雙方已有的科技資源， 開展新型高效 AgPSe/瓷粒催化劑的改進、柵板式固定床氧化爐的工程放大、生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的節(jié)能及集成技術、規(guī)?；商准夹g的研究 與開發(fā) ，并 將 關鍵技術應用于 乙二醛 的生產(chǎn)線建設，建成國內(nèi)最大的 乙二醛 生產(chǎn)示范基地。 另外，銀表面將電子轉移到受電子氧氣后，在銀表面會形成 Lewis酸中心位。 ① 磷含量對 AgP 催化劑性能的影響及工藝條件的優(yōu)化研究； ② 硒的摻雜量對 AgPSe 催化劑性能的影響及工藝條件的優(yōu)化研究； ③ 瓷粒的添加對 AgPSe/瓷粒催化劑的影響及工藝條件的優(yōu)化研究； ④ AgPSe/瓷粒催化劑的工藝制備優(yōu)化； 16 ⑤ AgPSe/瓷粒催化劑 的壽命研究。因此，為了保證氧化爐的正常運行 ，必須降低反應物的流量，這樣氧化爐的生產(chǎn)能力小，不利于實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，必須創(chuàng)新氧化爐結構以適應規(guī)?；a(chǎn)。該支撐板是由半徑大小不同的經(jīng)不銹鋼板卷曲而成的圓筒通過筋板連接構成。 柵 板筋 板 圖 4 柵板式支撐板結構示意圖 ① 柵板式固定床氧化爐的結構分析及爐體工藝的優(yōu)化研究； ② 柵板式固定床氧化爐的放大方法研究。 研究中考慮將自主開發(fā)的銅系凈化處理劑直接鋪于 AgPSe瓷粒催化劑上，取消原流程中的凈化除雜裝置，形成圖 5 所示的集成氧化爐。 遠紅外輻射加熱是利用加熱后的電阻輻射出大量遠紅外線，當其被物料吸收后轉化為熱能，使物料升溫 ，由于遠紅外輻射具有加強物質(zhì)內(nèi)部分子運動的作用，因而它相應地減少了熱的傳導和對流損失，具有較高的節(jié)能效果。 ① 萬噸級復合銀催化氧化生成乙二醛 工藝軟件包的設計 ； ② 30kt/a 復合銀催化氧化生成 乙二醛 示范生產(chǎn)線建設 。 ② 創(chuàng)造性地設計柵板式結構氧化爐，利用柵板間隙大、承載重量大、阻力小和結構簡單的特點，有效地解決氧化爐中催化劑床層易變形和裂縫、阻力大和不易工程放大的難題 。 本項目依托武漢工程大學化工與制藥學院 “綠色化工過程教育部重點實驗室 ”和 “湖北省新型反應器與綠色化學工藝重點實驗室 ”的學科優(yōu)勢和技術優(yōu)勢，結合 湖北省 XX藥業(yè)有限公司 的 市場優(yōu)勢，通過本項目的實施和 規(guī)?；?示范生產(chǎn)線的建設 ， 將為國內(nèi) 乙二醛 行業(yè)培養(yǎng)一批高素質(zhì)的應用化學、化學工程材料、化工自動化、化工裝備設計、化工工程管理與施工等領域的專業(yè)人才，培養(yǎng)出一支高水 平的產(chǎn)學研結合研究團隊，培養(yǎng)一批高素質(zhì)的碩士、博士研究生。 四、項目綜合分析 項目的技術、經(jīng)濟、社會效益分析 （ 1）技術效益分析 本項目采用復合銀催化合成技術替代傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)技術生產(chǎn)乙二醛，屬國內(nèi)首創(chuàng)，減排、降耗的同時擴大了生產(chǎn)規(guī)模 ，其水平處于國際先進 地位。投資利潤率為 %，投資利稅率為 %，投資內(nèi)部收益率稅前為 23 %，稅后為 %，生產(chǎn)能力利用率為 %。 同時，該項目 對湖北省內(nèi)產(chǎn)業(yè)結構的長遠發(fā)展影響深遠 ，符合湖北省 “十一五 ”規(guī)劃中提出的創(chuàng)建 “兩型社會 ”，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃要求。 全縣屬亞熱帶季風氣候，年平均氣溫 ℃ ，無霜期 228 天，年平均隆雨量 1400 毫米左右，氣候溫和，雨量充沛，具有適合于多種農(nóng) 、林作物生長的氣候條件。 鍋爐煙氣脫硫除塵改造工藝流程方框圖見圖 7。 ② 來源：設備及車間沖洗水 排放量： 2610 m3/a 治理措施：送污水處理站處理。 其工藝流程圖如圖 9： 調(diào)節(jié)池廢水 曝氣池 沉淀池 排放泥催化池 厭氧池 圖 9 污水處理工藝流程圖 3） 廢渣污染及治理措施 ① 來源：鍋爐產(chǎn)生的爐渣 產(chǎn)生量： 3125t/a 排放方式：間歇 治理措施：外售，作磚廠、水泥廠原料用。 各種風機進出口加裝消聲器及用軟管連接，并采用減振底座；水泵進出口加裝避振喉，基礎增加橡膠減振墊；對噪聲特別大的采取單獨設操作間進行隔音。公司在產(chǎn)業(yè)化過程中依托企業(yè)內(nèi)部資源和技術力量，并委托有資質(zhì)、設計力量雄厚的湖北省化工研究設計院和中國醫(yī)藥設計院武漢分院為項目進行工程設計，在項目的實施過程中，公司委托技術力量完備的施工單位進行施工。隨著 乙二醛 在國內(nèi)外市場 的 迅猛增長，尤其是 醫(yī)藥行業(yè) 對 乙二醛 需求量的 增長 ，該項目市場風險很小。 建立了完善的現(xiàn)代化管理制度，崗位責任考核制度齊全，擁有懂技術、善經(jīng)營、會管理、有強烈的開拓進取精神的領導班子，完全能按工藝規(guī)定生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。 (5) 資金風險及分析 本項目的資金來源主要為企業(yè)自籌和財政撥款，承擔單位及相關出資企業(yè)經(jīng)濟效益和財務狀況良好，自有資金充足，融資能力強，（出資證明見附件）。因此，本項目的實施需要以 “快 ”字 為原則，力爭早日投產(chǎn)見效。 2020 年度目標（ ~） ① 乙二醛 工業(yè)化示范基地的建設； ② 乙二醛 工業(yè)化試生產(chǎn)； ③ 乙二醛 的產(chǎn)業(yè)化； ④ 乙二醛 的產(chǎn)品質(zhì)量達標。 其中：建筑工程 909 萬元 設 備購置費 2450 萬元 安裝工程 493 萬元 其它費用 764 萬元 2) 建設期貸款利息計算 該項目所需建設投資 4616 萬元，其中申請銀行貸款 3000 萬元，其余為企業(yè)自有資金，經(jīng)計算，建設期貸款利息為 259 萬元。 本項目投資分 2 年完成，預計 2020 年可實現(xiàn)內(nèi)部留存資金 3000 萬元以上，可供本項目使用， 36 本項目資金充余 。銷售收入為 49696 萬 元。其中乙二醛及其系列產(chǎn)品生產(chǎn)能力居世界前列，甲硝唑系列產(chǎn)品綜合能力位于世界第一。取得了一些成績，打下了 扎實的技術基礎。授權 專利： ZL: 2020 1. d、 XX 公司開發(fā)的 “應用復合銀催化劑乙二醇法生產(chǎn)乙二醛 ”于2020 年被科技部批準為 “國家科技成果重點推廣 ”項目（項目標號：2020EC000229），并于 2020 年通過了由湖北省科技廳組織的專家 驗收。 復合 銀 催化劑 的壽命 180 天，乙二醛的收率 80%以上 ； 實現(xiàn) 部分工藝流程的集成，簡化了工藝流程，降低生產(chǎn)能耗 從這些指標來看，已達到 乙二醛 生產(chǎn)技術的 國際先進 水平，特別是在 催化劑性能 ，環(huán)保要求和循環(huán)經(jīng)濟運用等方面的技術保障措施更是獨樹一幟，具有明顯的示范帶頭作用。 a、工藝產(chǎn)業(yè)化基礎 在現(xiàn)有中試裝置工藝基礎上，具備放大生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化基礎。360019500 1 4 二吸收塔 216。16003500 1 8 遠紅外加熱器 216。16006000 1 12 穩(wěn)壓罐 216。8001500 1 16 脫醛塔 216。8003500 1 20 脫醛中間槽 15003000 1 21 尾氣洗滌塔 216。3251200 1 25 水平過濾機 SBLS15 15 ㎡ 1 26 循環(huán)水泵 10SH6A 110KW 2 27 循環(huán)風機 ZR7580/49 560KW 1 28 空氣風機 L84WD112/ 132KW 1 29 循環(huán)泵 CZ125400B 55KW 240/30 2 40 序號 設備名稱 規(guī)格、型號 配套功率 /重量 數(shù)量 30 吸收泵 CZ125315B 30KW 200/25 2 31 洗氣泵 CZ125315B 30KW 180/30 2 32 入料泵 FL250160C 3KW 33 乙二醛成品泵 IH10065200 22KW 100/50 1 34 采出泵 IH6550160 1 35 空氣洗氣泵 IH6550160 1 36 乙二醇配料泵 IH5032160 2 37 乙二醇循環(huán)泵 IH6550160 1 38 乙二醛事故泵 IH6550160 1 39 脫醛入料 泵 IH6540200 1 40 脫醛采出泵 IH6550160 1 41 脫色循環(huán)泵 IH6550160 1 42 乙二醛半成品泵 IH6550160 1 43 玻璃鋼冷卻塔 BNG1200 30KW 1 44 變頻器 SINE303580G 580KW 1 45 變頻器 SINE303150G 150KW 1 46 脫色空壓機 47 氣源空壓機 48 空調(diào) KFR120 5 匹 1 49 空調(diào) KFR50 3 匹 1 50 冷凍干燥機 BL0010 1 51 空氣儲罐 216。電源、水源、電訊均由相關部門遷至廠區(qū)紅線處。該公司現(xiàn)有的給排水系統(tǒng)分為：生產(chǎn)、生活 (消防 )給水系統(tǒng)、雨水、清凈下水合流排水系統(tǒng)和生產(chǎn)污水排水系統(tǒng)。建設單位 已建有分析化驗室。 2020 年，全縣改造二級公路 公里、三級公路 公里，完成通村公路 公里，改造路基 公里，新建五級客運站 l個、候車棚 19 個、招呼站 45 個、達標 渡口 3 個