【正文】 料物 料名 稱 濃度（g/100ml） 體積（m3） 稀釋水（m 3）濃度（g/100ml）體積（m 3）濃甲醛 37% 稀甲醛 % 濃乙醛 99% 氫氧化鈉 32% 甲 酸 85% 合 計 （2）縮合物衡表進 料 出 料物 料名 稱 重量（kg） Kmol w% Kmol% 重量（kg） Kmol w% Kmol%甲醛 2906 938 乙醛 氫氧化鈉 甲酸 90 甲醇 水 季戊四醇 1993 雙季 三季 項目可行性研究報告~ 41~甲酸鈉 其他（縮醛等） 合計 27700 100 27700 100注：反應過程中產生水 公斤。鍋爐供汽管路裝有控制閥，根據第一效加熱蒸汽壓力的傳感器及壓力控制器項目可行性研究報告~ 38~來控制閥門達到加熱蒸汽壓力恒定的目的。為使乙醛反應完全，實際生產中采用了使用過量甲醛的方法，過量的甲醛再通過精餾脫除，塔底液經真空濃縮使季戊四醇濃度達到 35％ ～40％ ，再經過冷卻結晶，此時甲酸鈉仍在反應溶液中，然后過濾，水洗得到白色季戊四醇結晶，干燥后得產品季戊四醇。在氧化器進口帶有阻火器，防止混合氣回火；觸媒層下部是平管板廢熱鍋爐，降低生成氣溫度，回收反應熱產生水蒸汽。季戊四醇裝置節(jié)能改造等壓疏水節(jié)汽；醇塔加熱源的替代；醇塔底余熱利用；干燥空氣預熱；季醇連續(xù)多效蒸發(fā)；甲酸鈉蒸發(fā)二次汽利用。其主要地質構造是在古生界基巖之上，沉積了以第三系為主的中、新生界陸相沙泥巖地層：上層是沙游鹽堿交錯地帶；中層為水量豐富的沉積層；下層是含有油氣的巖層。項目可行性研究報告~ 24~第 4 章 廠址與建設條件 廠址地理位置本項目建在濮陽市鵬鑫化工有限公司院內，公司位于河南省濮陽市高新技術開發(fā)區(qū)。脫除甲醛并經初步濃縮后的反應液進入蒸發(fā)工序。本項目是為了甲醛、季戊四醇裝置節(jié)能降耗以及操作狀況進行技術改造，完全符合國家、地方政府產業(yè)政策和發(fā)展規(guī)劃要求。促進企業(yè)生產工藝的優(yōu)化和產品結構的升級，實現(xiàn)技術節(jié)能和結構節(jié)能。公司擁有專利兩項，發(fā)明專利《制備甲酸鈣的方法》于 2022 年2 月獲得授權，實用新型專利《新型粉碎機》于 2022 年 2 月獲得授權。季戊四醇裝置蒸汽回收：等壓疏水節(jié)汽；醇塔加熱源的替代；醇塔底余熱利用；干燥空氣預熱；季醇連續(xù)多效蒸發(fā)；甲酸鈉蒸發(fā)二次汽利用；項目可行性研究報告~ 8~ 改造效果項目實施后年節(jié)約標煤 噸標煤，年減排二氧化碳 噸，減排二氧化硫 噸，減排粉塵量 噸。大大改善了環(huán)境，具有較好的環(huán)保效益。項目可行性研究報告~ 11~甲酸鈉被評為“河南省高新技術產品” 。重點支持一批節(jié)能降耗重大項目和示范項目，優(yōu)先支持提前達到節(jié)能目標的企業(yè)節(jié)能改造項目。項目可行性研究報告~ 15~ 項目的實施是企業(yè)節(jié)能降耗，提高競爭力的需要加大企業(yè)節(jié)能降耗力度，既是全社會節(jié)能的關鍵所在，也是提高企業(yè)自身競爭能力的客觀需要，2022 年全社會能源消耗總量為 億噸的標準煤，其中工業(yè)企業(yè)用能達到 億噸，標準煤占 71%，近年來廣大企業(yè)不斷強化管理，加大投入，積極采用節(jié)能先進技術，開展爭創(chuàng)節(jié)能標兵，節(jié)能示范企業(yè)等活動，取得了良好的效果。濃縮液放入結晶釜冷卻結晶，結晶液經離心分離得到產品季戊四醇。濮陽市位于河南省東北部，冀魯豫三省的交界處，東、南面瀕臨黃河，隔河與山東省相望，西部和安陽市內黃、滑縣毗鄰，北與河北省接壤。根據建設單位提供的工程地質勘探資料顯示，工程項目廠址位于內黃隆起與東明斷陷的交接部位，勘探深度內，未發(fā)現(xiàn)有斷裂通過。 甲醛裝置改造 現(xiàn)狀與問題甲醛生產方法主要有銀法和鐵鉬法。較高溫度的生成氣進入吸收塔的脫醇段，再進入各個吸收段，吸收水從吸收塔頂加入。溶液再經真空濃縮得到甲酸鈉結晶，經離心過濾得到甲酸鈉，殘液冷卻再回收季戊四醇。各效所排放的冷凝水均匯集至凝水罐，罐側面裝有液位控制器，配合排液泵出口管的控制蒸發(fā)器液位至規(guī)定高度。脫醛進料(d=) 塔頂 塔釜(d=)物 料名 稱 重量（kg） w% 重量（kg） w% 重量（kg） w%甲醛 938 938 甲醇 水 季戊四醇 1993 1993 雙季 三季 甲酸鈉 其他（縮醛等） 合計 27700 100 15722 100 11978 100脫醇進料(d=) 塔頂 塔釜(d=)物 料名 稱 重量（kg） w% 重量（kg） w% 重量（kg） w%甲醛 938 936 甲醇 水 合計 15722 100 100 100蒸發(fā)脫醛液 洗液及回收副品 蒸發(fā)水分 濃縮液物 料名 稱 重量（kg） w% 重量（kg） w% 重量（kg） w% 重量（kg） w%季戊四醇 1993 580 2573 雙季 三季 甲酸鈉 其他（縮醛等） 70 水 3530 9000 100 合計 1197。但不是效數越多越好，其效數受技術與經濟上的限制。在季戊四醇生產中，能源成本占很大比重，能源價格的不斷攀升，已嚴重影響著企業(yè)的經濟效益，特別是 2022 年經濟危機以來，產品價格大幅下降，全國的生產廠家大多已轉產或倒閉。甲醛成品由脫醇段底部采出。我國甲醛工業(yè)生產以銀法為主，經過 40 多年的發(fā)展，經歷了由浮石銀催化劑到電解銀催化劑的進步，經歷項目可行性研究報告~ 28~了廢熱鍋爐從無到有的進步，經歷了蒸發(fā)器由水蒸汽加熱到由熱水或由熱甲醛加熱的進步，從而形成了我國經典的銀法甲醛設備及流程，即通常所說的傳統(tǒng)銀法工藝。地表下 米深度內基土，屬全新世黃河沖積物，巖性以沙土為主，中密—密實，其次為粉土和粉質粘土，具中等壓縮性，共劃分為十一個工程地質單元層，地層分布較穩(wěn)定。20′00″～36176。離心洗水回季戊四醇蒸發(fā)工段使用。濮陽市鵬鑫化工有限公司原有裝置精餾、蒸發(fā)需要消耗大量的蒸汽脫出過量的甲醛和水分，蒸出的餾分絕大部分通過循環(huán)水降溫將熱量帶走，以滿足生產的需要，并且在使用蒸汽的過程中，由于疏水閥的泄露等問題會造成蒸汽的浪費，增加蒸汽的消耗。項目可行性研究報告~ 13~ 項目必要性 本工程建設是保持經濟可持續(xù)發(fā)展的需要當前，我國正處在工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展階段，由于人均資源占有量偏低，能源需求與供給矛盾凸現(xiàn)。2022 應全國化學標準化技術委員會有機分會邀請，公司作為新國標第一參加起草單位修訂了季戊四醇國標并發(fā)布實施。為做好建設項目的各項工作，公司成立項目建設領導小組，負責各項手續(xù)的辦理、設計、報批與實施等工作。因此企業(yè)進行節(jié)能技術改造是必要的。公司占地面積 150 畝，資產總額達到 萬元，資產負債率48%， 設備 152 臺套，員工 230 人，其中工程技術人員 32 人。為緩解經濟社會發(fā)展面臨的能源和環(huán)境約束，確保 “十一五”期間 GDP 能耗降低 20%硬指標的實現(xiàn)，國家開展了千家企業(yè)節(jié)能行動，突出抓好高耗能行業(yè)中高耗能企業(yè)的節(jié)能工作，促進企業(yè)加快節(jié)能技術改造，加強節(jié)能管理，提高能源利用效率。節(jié)能降耗是緩解能源約束，減輕環(huán)境壓力，保障經濟安全，實現(xiàn)全面建設小康社會目標和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，體現(xiàn)了科學發(fā)展觀的本質要求，是一項長期的戰(zhàn)略任務，必須擺在更加突出的戰(zhàn)略位置。中和后的反應液用泵打入脫醛塔脫除過量的甲醛和原料甲醛帶入及反應過程中副反應生成的甲醇。針對以上問題，該項目對甲醛、季戊四醇裝置存在的問題進行節(jié)能技術改造，本次技術改造，可大大的節(jié)約生產用能，降低產品的單產品能耗，提升企業(yè)在同行競爭力。表 3—1 濮陽市主要氣象特征一覽表序 號 項 目 單 位 數 值 備 注1 年平均日照時數 h 2 年 平 均 氣 溫 ℃ 3 極 端 最 高 氣 溫 ℃ 1966 年 7 月 19 日項目可行性研究報告~ 25~4 極 端 最 低 氣 溫 ℃ － 1971 年 12 月 28 日5 年 平 均 蒸 發(fā) 量 mm 6 年 平 均 降 雨 量 mm 7 無 霜 期 d 206～2168 年 平 均 風 速 m/s 9 主 導 風 頻 ％ 南 風10 次 主 導 風 頻 ％ 北 風 工程地質條件 地層結構及巖土性質特征濮陽市地處渤海灣沉降帶的東濮凹陷?？梢员ＷC本項目用電需求。蒸發(fā)器內的甲醇與甲醛溶液換熱，在蒸發(fā)器內完成混合氣的生成、凈化、過濾等過程。 設備材料選用說明本裝置中主要工藝介質及二次汽為腐蝕性介質，根據介質特性、裝置操作條件，并綜合考慮經濟合理性，設備主要材料為不銹鋼（30321 及316L） 。逆流操作時，濃溶液出料口在第一效，溫度較其他各效高，可使溶液粘度有所下降，有利于濃度較高溶液的濃縮，可得到 75%的濃縮液。等壓輸水罐是靠罐內始終保持一定的液位，在蒸汽加熱系統(tǒng)中徹底起到阻汽排水的作用，并將收集的高溫水的熱量再次利用，從而達到節(jié)能的效果。理論上效數過多，蒸發(fā)操作將難以進行。 改造原理及工藝流程多效降膜式蒸發(fā)器的工作原理項目可行性研究報告~ 37~以三效為例，多效降膜式蒸發(fā)器的流程如下圖所示。 工藝參數及熱量平衡甲醛熱量衡算一、尾氣鍋爐的熱量衡算（外送蒸汽量 kg/%）項目可行性研究報告~ 31~尾氣中可燃物低位發(fā)熱值 KJ/M3 鍋爐效率 焓值 尾鍋產汽量H2 CO CH4 η kj/kg kg/%10744 12636 35711 2662 　 　　二、蒸發(fā)器熱量衡算（甲醇蒸發(fā)相變補充熱量）甲醇相變熱 kj/kmol 水相變熱 kj/kmol 補充熱量 MJ/% 　 　37490 　 44170 　 　 　 　三、過熱器衡算（甲醇空氣溫升 47120 度補充熱量）甲醇比熱 N2 比熱 O2 比熱 過熱初溫 過熱終溫 補充熱量 H2O 比熱 　kj/kmol.℃ ℃ ℃ MJ/% kj/kmol.℃ 　 47 120 　四、配料蒸汽用熱量 MJ/% 　 　 　配料蒸汽用量 kg/% 　 　 　五、氧化器熱量衡算反應式 反應熱 KJ/Kmol Kmol 熱量 KJCH3OH+1/2O2=CH2O+H2O 141 157500 CH3OH=CH2O+H2O 142 90120 CH3OH+3/2O2=CO2+H2O 143 674600 CH3OH+O2=CO+2H2O 144 392700 CH3OH+H2=CH4+H2O 145 120900 CH3OH+O2=HCOOH+H2O 146 400800 6 個反應的反應熱 MJ/% 可轉化蒸汽 kg/% 六、吸收塔熱量衡算甲醛相變熱 甲醇相變熱 水相變熱 相變總量 88%吸收熱 12%可汽化 　 　MJ/kmol MJ/kmol MJ/kmol MJ/% MJ/% MJ/% 　 　 　 　　 　 　 　 12%可汽化 kg/% 吸收工段需帶走的熱量(反應熱+相變熱配料熱過熱蒸發(fā)） MJ/% 說明：數據來自 2022 年全國甲醛行業(yè)協(xié)作組編著的《甲醛生產》改造前：熱量衡算顯示甲醛能量 有 是通過吸收移走的，能量損失比較大。主反應： CH3OH+1/2O2=CH2O+H2O+⑴ CH3OH=CH2O+⑵ H2+1/2O2=H20+⑶副反應：CH3OH+O2=CO+2H2O+ kJ/mol ⑷ CH3OH+3/2O2=CO2+2H2O+ kJ/mol ⑸ CH2O+1/2O2=HCOOH+ kJ/mol ⑹ HCOOH=CO+ kJ/mol ⑺此外，由于反應條件的變化，還可能發(fā)生下述反應中的一個或幾個副反應： CH2O=CO+ kJ/mol ⑻ CH2O+O2=CO2+H2O+ kJ/mol ⑼ CH3OH=C+H2O+H2+ kJ/mol ⑽ CH3OH+H2=CH4+H2O+ kJ/mol ⑾ 2CH2O+H2O→CH3OH+HCOOH+ kJ/mol ⑿項目可行性研究報告~ 29~近幾年，各個生產廠家與設備制造廠家都在對傳統(tǒng)銀法工藝進行研究改進，從改進催化劑制作方法提高催化劑性能、提高空速降低副反應、降低系統(tǒng)阻力以降低電耗、用尾氣或煙道氣等惰性氣體代替配料蒸汽生產高濃度甲醛、回用生成水和未反應甲醇降低甲醇消耗和提高甲醛濃度等方面有了不同程度的進展。 抗震烈度根據“河南省地質構造圖” ，濮陽市一級大地構造單元屬中朝