【正文】 180 天以上 ； ② 改善氧化爐的結構，滿足規(guī)?；a的需要； ③ 實現(xiàn)凈化除雜裝置與氧化爐的集成，簡化工藝流程； ④ 實現(xiàn)原料的預熱與加料的集成，降低生產能耗； ⑤ 產品質量達到 Q/ 標準（一級品）； ⑥ 實現(xiàn)新增銷售收入 億元， 新增 利 潤總額 2635 萬元； ⑦ 申請專利 1－ 2 項以上。 因此開展產能規(guī)模為 30kt/a 的 “復合銀催化氧化生產乙二醛新工藝及產業(yè)化 ”就更加迫在眉睫了。盡管先后進行了多次技術改進，但最終由于生產工藝先天不足，以及環(huán)境污染等原因被迫停產。英國專利 GB1361190 提出了用過量氧處理催化劑，使其再生從而提高銅銀催化劑使用壽命的方法，這種方法的缺點是再生時生產必須停止，另外再生所用的過量氧必須完全趕走，否則會導致爆炸的危險。此后隨著 電解銀催化劑的應用，乙二醇催化氧化法生產的產品質量大幅提高，產品被廣泛應用到各行各業(yè)中。 目前，世界上乙二醛的每年需求在 55 萬噸以上，而全世界的乙二醛產量只有 35 萬噸左右。由于 后者在 原料消耗、產品質量和環(huán)境保護 三方面 均優(yōu)于 前者 ，因而 乙二醇催化氧化法 備受國內外企業(yè)的青睞。 國內外乙二醛的生產方法主要有乙醛硝酸氧化法和乙二醇催化氧化法。乙二醛與具有單個親核中心的化合物反應，可生成直線型分子化合物；與具有兩個穩(wěn)定親核中心的化合物反應，可生成環(huán)狀化合物，特別是雜環(huán)化合物，使得其在紡織印染、建材、皮革、醫(yī)藥、 農藥、國防、輕工、粘合劑、石油、環(huán)保等方面具有廣泛的用途。反應過程如下： 圖 2 乙二醇催化氧化法生產乙二醛 早期由于催化劑的性能問題，產品中雜質含量高，甲醛 910%，乙二醇 78%，產品無人問津。 美國專利 US4258216 采用銅銀催化劑可以獲得高達 %的乙二醛收率，但在原料中添加的溴在有氧存在的情況下有很強的腐蝕作用，而且以銅為基體的催化劑老化較快。該工藝能耗低，產品中不含甲醛，能滿足醫(yī)藥及日用化工等行業(yè)的要求，但是副反應較多，副產物、原料的分離較為困難 ，設備腐蝕嚴重、 “三廢 ”較多。 11 “武漢 80 萬噸乙烯 ”和 “藥谷 ”建成投產后，由于原材料的優(yōu)勢將為我省醫(yī)藥 、紡織 染料 、輕工業(yè)、石油化工 等領域的發(fā)展壯大帶來新的契機， 乙二醛 在省內相關產業(yè)的需求也正在迅速擴大。該項目實施后，能滿足湖北省及周邊省市對 乙二醛 的需求，同時， 湖北省 XX 藥業(yè)有限公司在 乙二醛 生產領域也將成為國內外最具競爭力，技術最先進，產品質量最優(yōu)良，生產規(guī)模最大的 乙二醛 生產基地，并對 乙二 醛 的生產起到示范作用。另外 ，床層阻力大是由于篩板上的氣孔孔徑比較小，對氣體的阻力較大；當其受熱膨脹后，孔徑 17 進一步縮小，阻力加大，動力消耗增加。 ① 凈化除雜裝置與氧化爐的集成研究 ； ② 預熱器與噴射器的集成 。 可見，項目建設投產 后，按預期達到年產 30kt 噸乙二醛的產量時，通過技術創(chuàng)新，每年就可為企業(yè)實現(xiàn) 新增技術效益 1292 萬元。處理工藝如圖 8。 (2) 安全生產風險及對策 企業(yè)具有管理?；穬Υ?、生產、使用、銷售的豐富經驗，只要在設計、施工、生產、管理過程中本著依法依規(guī)的原則，安全設施嚴格按 “三同時 ”要求進行設計、施工、使用，嚴格制定相關制度并嚴格執(zhí)行，安全風險完全可以規(guī)避。 本項目從技術準備到至工程建設完成后的達產達標，規(guī)劃建設總周期為 24個月，即建設期從 2020年 1 月到 2020 年 12 月。 公司已通過 IS09001： 2020 質量管理保證體系和 GMP、歐洲 COS認證及安全、環(huán)境影響評價，取得了國家《藥品生產許可證》和批準文號（國藥準字 H20206378），現(xiàn)有 18 個產品中有 5 個產品列入國家級高新技術出口產品，產品銷售網(wǎng)絡覆蓋全國，國際市場遍及歐、美及東南亞的 20 多個國家和地區(qū)。 2020 年與武漢工程大學聯(lián)合成立了 “乙二醛技術攻關小組 ”，通過聯(lián)合技術攻關，在催化劑的研制、氧化爐的革新、工藝流程的集成等方面取得了創(chuàng)新性成果，并將成果應用于原有的 5 條生產線，繼續(xù)進行升級改造，形成了 70kt/a 的乙二醛生產能力。24002020 1 14 一吸收泵過濾器 216。 水源、供排水、防洪等情況： 羅田縣 雨量充沛，淡水資源豐富 。 便利的交通運輸條件可滿足本項目 乙二醛 產品的外售及貨運。765010500 2 54 變壓器 2020KVA 1 55 鍋爐 20t/h 1 56 精密除油過濾器 型， 41 序號 設備名稱 規(guī)格、型號 配套功率 /重量 數(shù)量 57 去離子水換熱器 316L 1 58 去離子水收集槽 1 59 去離子水制備裝置 處理規(guī)模 ： 60m3/h 1 60 去離子水熱水槽 Φ3000*2500，塑料 1 61 去離子水泵 65m3/h，氟塑料 1 c、原料、輔助材料 表 5 原材料消耗 一覽表 序號 項 目 單位 年用量 備注 1 乙二醇 噸 /年 15900 2 復合銀催化劑 噸 /年 d、水電汽等公用工程基礎情況 電源：來自市政的供電系統(tǒng)。16002020 1 10 吸收塔換熱器 216。 同年獲湖北省科技進步一等 獎 。是湖北省重點扶持發(fā)展的 “雙百 ”民營企業(yè)之一，黃岡市 “誠信民營企業(yè) ”，湖北省農業(yè)產業(yè)化龍頭企業(yè)。 五、計劃實施年限、項目總投資、經費概算與資金籌措 實施年限、年度目標、階段計劃 本項目由湖北省 XX 藥業(yè)有限公司具體實施，武漢工程大學進行技術指導， XX 公司擁有該項目的核心技術，具有自主知識產權，技術成熟可靠。 2） 環(huán)保監(jiān)測機構 目前，湖北省 XX 藥業(yè)有限公司設有專門的環(huán)?？疲梢幻崎L分管公司的環(huán)保工作，并設有專職環(huán)保監(jiān)測員，環(huán)保力量比 較強，監(jiān)測儀器齊備，全公司的環(huán)保管理與監(jiān)測機構，已經形成并組成了體系。 沉淀池的上部清水溢流進入緩沖池，與進入緩沖池的石灰一起制備石灰乳，緩沖池中石灰乳上部清液溢流進入循環(huán)池，再經循環(huán)水泵送入濕式除塵器，洗滌來自鍋爐省煤器的煙氣，洗滌后 的煙氣經引風 28 機送至煙囪排空；濕式除塵器中洗滌煙氣后的水溶液自流回至沉淀池循環(huán)使用。近年來，公司對科研的研發(fā)投入累計達到 6080 余萬元，具備較好的技術基礎和擴大再生產、更新改造的實際經驗。 乙二醇經預熱，由噴霧裝置加料與循環(huán)氣風機送來的空氣、循環(huán)氣以及鍋爐來的蒸汽一起經遠紅外加熱后，再經凈化除雜裝置進入到氧化爐內，在催化劑作用下反應，生成的乙二醛氣體急 冷吸收測比重全合格采出，最終送入活性炭脫色得到產品 40％乙二醛水溶液。 （ 2）柵板式固定床氧化爐的工程放大 研究 乙二醇催化 氧化生產乙二醛 時， 一般采用篩孔作為催化劑的支撐板（見圖 3）。 通過該項目的組織實施，可進一步完善 乙二醛 的生產工藝，基本實現(xiàn) 規(guī)?；a ， 13 并建成國內最大的 乙二醛 產業(yè)基地。 省內輕工業(yè)領域 ： 乙二醛作為紙品添加劑，可使紙張的抗皺能力增加 2～ 3 倍，可抗多種有機溶劑的侵蝕，可提高紙張的表面抗水和耐水性能；此外，乙二醛還可以用于生產膠板紙和銅板紙。 ② 后處理工藝 復雜，工藝流程長，生產成本高，且環(huán)境污染嚴重。 目前，乙二醇催化 氧化法制備乙二醛的技術 主要 集中 在新型催化劑的研制 和后處理兩個方面 ： ① 催化劑的研究 。但乙醛 硝酸 氧化法存在副反應較多，副產物乙酸、乙醛酸、草酸以及未反應的原料乙醛和硝酸的分離和后處理較為困難，設備腐蝕嚴重 ，硝酸分解不易控制，分解的氮氧化合物易產生 “黃龍 ”現(xiàn)象，環(huán)境污染嚴重， “三廢 ”較多等缺點。 湖北省 XX 藥業(yè)有限公司 已形成一定的產業(yè)規(guī)模，在國內 乙二醛市場占有 過半 的比重和較好的聲譽，具有產業(yè)優(yōu)勢；武漢工程大學是湖北省唯一具有化學工程與技術一級學科的高校，在化學工程和化學工藝方面積累了豐富的科研成果，具有學科、人才和科研基地優(yōu)勢。 目前，世界上乙二醛的 年需求在55 萬噸以上，而產量只有 35 萬噸左右。 同時， 湖北省 XX 藥業(yè)有限公司 依托該技術 ， 對原有的 5 條千噸級工業(yè)裝置 進行升級改造，形成了擁有單套 20kt/a、年 生產能力 7 萬噸的生產規(guī)模， 解決了國內外乙二醛生產面臨的諸多難題，建成了國內投入運行的最大規(guī)模的乙二醇生產乙二醛裝置。國 內 乙二醛的生產廠家近 10 家，總生產能力約為 萬噸 /年，市場可供應量 17 萬噸 /年，其中湖北省 XX 藥業(yè)有限公司擁有國內最大的乙二醛能力（生產能力為 7 萬噸 /年）。 乙醛法制成的乙二醛中雖然沒有甲、乙二醇，但總酸超標，顏色偏黃，勉強可用在各行業(yè)。目前 主要 有 水蒸氣蒸餾法和溶劑萃取法 。針對上述問題，武漢工程大學和 湖北省 XX 藥業(yè)有限公司于 2020 年 組成了聯(lián)合攻關組，確立 了復合銀催化氧化乙二醇生產乙二醛新工藝的研究課題。 目前，國內乙二醛生產均采用乙二醇法生產工藝，雖然技術取得了較大進步，但與國外 的同類技術 相比 ， 仍 然普遍存在以下缺點： ① 電解銀催化劑的催化機 理不明確，選擇性偏低，產品中的甲醛含量偏高，且催化劑的壽命短， 從而導致原料消耗水平高 。 電解銀催化乙二醇氧化制乙二醛時，反應體系的溫度一般在400℃ 以上，結合上述可知 ， 次表層氧物種可能是促進乙二醛生成的 15 主要活性氧物種，而在實際生產過程中，吸附于電解銀表面的氧氣從銀表面得到電子后，在高溫的作用下解離成原子態(tài)吸附氧物種、體相氧物種、次表 層氧物種等多種形式，其中次表層氧物種可能是促進乙二醛生成的主要物種，原子態(tài)吸附氧物種活性很高，可能是促進乙二醇過度氧化的氧物種，因此促進次表層氧物種的生成，減少原子態(tài)吸附氧物種的表面存在可能是提高乙二醛選擇性的關鍵。與篩板式支撐板相比，改進后的氧化爐結構簡單、經濟，且易于實現(xiàn)裝置的工程放大。 （ 2） 創(chuàng)新點 ① 開發(fā)具有自主知識產權的 新型高效 AgPSe/瓷粒催化劑 ， 催化劑的使用壽命 180天， 乙二醛 收率 85%，吸收后的產品中副產物甲醛含量低于 %。直接提供近 100 個工作崗位，間接促進省內相關行業(yè)的員工就業(yè)。 處理工藝流程：廢水進入調節(jié)池進行水 質、水量的均衡調整，出水至固定化酶反應池，經酶促反應后，進入?yún)捬跆幚硐到y(tǒng)，出水進入好氧生物處理系統(tǒng)處理后進入二沉池，進行泥水分離后，達標排放或車間回用。 (4) 管理風險及對策 項目建設單位 是 湖北省重點扶持發(fā)展的 “雙百 ”民營企業(yè)之一，黃岡市 “誠信民營企業(yè) ”，湖北省農業(yè)產業(yè)化龍頭企業(yè)。 經費概算與資金籌措 （ 1）經費概算 1) 經估算，本項目的建設投資 4616 萬元。特別是 2020 年 與武漢工程大學聯(lián)合 成立了 “乙二醛技術攻 關小組 ” 以來， ，攻關小組開展了乙二醛生產技術方面的 相關工作，積累了很多寶貴的數(shù)據(jù)和經驗。3600 5825 1 39 序號 設備名稱 規(guī)格、型號 配套功率 /重量 數(shù)量 3 一吸收塔 216。8002500 1 19 塔頂冷凝器 216。 42 e 維修及分析化驗情況 本項目機、電、儀三修的大中型維修任務可以依托公司現(xiàn)有維修力量，本項目僅設置車間維修班組，負責承擔日常的設備維修和電儀維修任務。本項目所需進行的分析檢測依托公司現(xiàn)有分析化驗室完成。10004500 1 22 脫色反應釜 216。360018000 1 5 洗氣塔 216。 a、 XX 公司擁有自主知識產權的 “用銀、磷和硒復合催化劑、乙二醇法生產乙二醛的工藝 ”的生產技術。 3) 流動資金估算 該項目流動資金采用分項詳細估算法估算，本項目需流動資金為1506 萬元。同時，在管理上為了實現(xiàn)工業(yè)生產安全、高效、優(yōu)質、低耗，建議采用管控一體化技術。 4）噪聲 30 來源：主要來自蘿茨風機 ,噪聲值 85dB（ A）。 項目的 環(huán)境影響評估 （ 1）項目的選址 本項目位于羅田縣工業(yè)經濟開發(fā)區(qū)。 ③ 開發(fā)銅系凈化除雜處理劑，將凈化除雜裝置與氧化爐的集成， 21 節(jié)省設備投資；通過采用高壓蒸汽直接噴霧氣化乙二醇的方式代替導熱油蒸發(fā)方式，實現(xiàn)預熱器與噴射器的集成，簡化工藝流程，大幅度地降低能耗。 （ 3）生產工藝系統(tǒng)的節(jié)能及集成技術 研究 乙二醛生產中，原料氣進入催化劑床層之前需設置凈化除雜裝置。文獻在研究電解銀催化甲醇氧化為甲醛時發(fā)現(xiàn)：失去電子的銀表面產生 Lewis 酸中心位，其易吸附甲醇并致甲醇在 Ag 表面的分解。 因此面對國內外乙二醛的市場需求，如何通過技術攻關，實現(xiàn)乙 12 二醛生產的規(guī)模化是每個乙二醛生產企業(yè)面臨的重大課題。 該技術獲 得 湖北省科技進步一等獎。 清華大學研 發(fā) 了一種用溶劑萃取法純化乙二醛水溶液的新工藝。 ③ 環(huán)保對比 。據(jù)目前市場實際需要，僅藥用級乙二醛約需 810 萬噸，且醫(yī)藥級的乙二醛用量不斷增加，總的趨勢是藥用級乙二醛年需求量以 ％的速度遞增，市場前景非常大。 盡管上述裝置運行的結果較好，但由于萬噸級的生產線是在原 有千噸級 的基礎上行改造形成的，致使目前該裝置部份設備不配套，生