【文章內(nèi)容簡介】 20 沸脫水磺化法）。前法是向甲苯中慢慢加入濃硫酸進行磺化。隨著磺化過程的進行，硫酸濃度不斷下降，使反應速度急劇下降。當硫酸濃度下降到一定 程度時，磺化過程將停止進行。因此，該法的主要缺點是生產(chǎn)能力較低，生產(chǎn)過程中得到較多難以處理的廢酸或廢渣。后法是向濃硫酸中通入過量的甲苯蒸汽，利用甲苯蒸汽帶走反應生成的水，使硫酸的濃度不致下降太多。該法的優(yōu)點是硫酸可以得到充分利用，缺點是設(shè)備投資和生產(chǎn)能耗較大。 二、工藝路線的確定 本文在傳統(tǒng)液相磺化工藝的基礎(chǔ)上，以濃硫酸為磺化劑，設(shè)計連續(xù)脫水器以除去反應生成的水，使硫酸的利用率在 99%以上，因而在生產(chǎn)過程中無廢酸生成，產(chǎn)品的活性物含量達 80%以上。 三、工藝過程 甲苯經(jīng)濃硫酸磺化得到對甲苯磺酸，然后用液堿中 和得到對甲苯磺酸鈉溶液。該溶液經(jīng)脫色、沉淀，再經(jīng)濃縮、冷卻結(jié)晶和離心分離后，即可得到對甲苯磺酸鈉產(chǎn)品。 本工藝過程主要包括二步化學反應，即： 第一步： C H 3+ H 2 SO 4C H 3+ H 2 OSO 3 H 副 反應方程式為 : 項目申請報告 企業(yè) () 21 C H 3+ H 2 SO 4C H 3SO 3 H+ H 2 O C H 3+ H 2 SO 4C H 3SO 3 HSO 3 H+ H 2 O2 2 第二步 : C H 3+ H 2 O+ N a O HCH 3SO 3 H SO3 Na 副 反應方程式為 : ++H 2 SO 4 Na 2 SO 42 N a O H 2 H 2 O 四、 工藝流程說明 磺化工序 該工藝決定著產(chǎn)品質(zhì)量的好壞和原材料的消耗指標?；腔^程中要嚴格控制游離酸的含量。游離酸的含量過高，不僅使磺化時硫酸的消耗以及中和時液堿的消耗增加，增加生產(chǎn)成本，面且導致產(chǎn)品中無機鹽的含量過高，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。磺化時，有些廠家將濃硫酸和甲苯一次投入磺化釜，磺化過程中生成的水和甲苯蒸汽將不斷蒸出，甲苯蒸汽經(jīng)冷凝器冷凝后進入分水器。待磺化釜中的甲苯減至一定數(shù)量后，再向釜中投入所需要的甲苯。這種加料方法一方面使投料項目申請報告 企業(yè) () 22 比難以控制，另一方面使游離酸的含量難以下降至所需水平，且磺化周期過長。 在本工藝操作中，采用將硫酸向甲苯中滴加的方式投料，并且設(shè)計了連續(xù)脫水器。操作時可向磺化釜中投入理論量的甲苯，在攪拌下向釜中均勻滴加理論量的濃硫酸，整個滴加過程不超過 4h。滴加完成后，繼續(xù)攪拌。通?；腔^程在 9h 內(nèi)可以完成，大大低于傳統(tǒng)的 14h。磺化時，連續(xù)脫水器將不斷流入磺化釜，使磺化過程基本按照理論消耗進行，從而大大縮短了磺化周期，并且降低了原材料的消耗，生產(chǎn)過程中基本無廢酸生成。 中和、脫色工序 中和釜通冷卻水冷卻。當磺化液進入中和釜后，即可加入液堿進行中和。中和操作中應注意加料順序，以免出料困難。 操作時可先向中和釜中加入少量液堿（約為液堿總用量的 20%），再慢慢加入磺化液?；腔喝考尤胫泻透?，可緩緩滴加液堿（約為總用量的 80%），并不斷測定中和液的 pH值，當中和液的 pH 值達到 78時，中和操作即可停止。中和液進入脫色釜后，加入一定數(shù)量的漂白粉溶液。打開加熱蒸汽閥，使脫色液至沸，并保溫脫色 1h。脫色后的料液，經(jīng)冷卻、沉淀后，將上層清液吸入濃縮釜。 濃縮工序 中和、脫色、冷卻、澄清后的清液用泵輸送至濃縮釜中，打開加熱蒸汽開始濃縮操作。從視鏡觀察，當濃縮液開始變稠時，并閉加熱蒸汽，停止?jié)饪s。打開放 料閥出料。若料液較稠并影響流動時，可人項目申請報告 企業(yè) () 23 工或用機械協(xié)助出料。 結(jié)晶、脫水工序 料液進入結(jié)晶槽后，立即打開冷卻水閥門，開始冷卻結(jié)晶，此時不斷有大量白色片狀晶體析出。當結(jié)晶完成后，將固水混合物加入離心機中脫水，脫水后即得到所需要的產(chǎn)品，產(chǎn)品的活性物含量一般在80%以上，氯化物的含量小于 2%，無機鹽的含量小于 3%。 離心母液多次循環(huán)套用后，打入濃縮釜，濃縮。析出硫酸鈉，作為副產(chǎn)品出售。 工藝流程 方框 圖： 五、消耗指標 及生產(chǎn)成本估算 （ 10000 噸 /年 ） 計算依據(jù) 甲苯 磺化 濃硫酸 分水 甲苯 水 中和 漂白粉 液堿 水 結(jié)晶 離心 干燥 濃縮 硫酸鈉 成品 項目申請報告 企業(yè) () 24 C H 3+ H 2 SO 4C H 3+SO 3 HN a O HSO 3 N a H 2 OCH 3 分子量 92 98 172 40 212 理論量 3472 3698 6491 1510 10000（ 80%） （噸 /年） 實際量 3679 4240 1650 10000（ 80%） （噸 /年） ＃說明：甲苯、硫酸 和氫氧化鈉用量大于理論量，多余的物質(zhì)主要是因為在 對甲苯磺 酸合成時 ，甲苯揮發(fā)損耗 以 及 在對甲基苯磺酸鈉生產(chǎn)過程中， 2%的游離酸消耗了部分氫氧化鈉 所造成的。 生產(chǎn)成本估算表 名 稱 消耗定額 / 單價元 .t1 金額 /元 甲苯 5000 1835 硫酸 500 212 片 堿 2500 412 活性碳 6000 120 水 2 10 蒸汽 300 60 電 /kwh 200 1 200 包裝費 330 項目申請報告 企業(yè) () 25 工資 (共 50 人 ) 600 管理費 300 折舊費 160 車間成本 4239 表 六、主要設(shè)備選擇 10000 噸 /年 對甲苯磺酸 及其 鈉 鹽 生產(chǎn)裝置其主要工藝設(shè)備的簡要規(guī)格、數(shù)量及材質(zhì)見下表： 設(shè)備名稱 規(guī)格 型號 工況 數(shù)量 材質(zhì) 溫度℃ 壓力 MPa 濃硫酸貯槽 50M3 常溫 常壓 3 A3 濃硫酸計量槽 1M3 常溫 常壓 10 A3 甲苯計量槽 2500L 常溫 常壓 10 A3 冷凝器 40M2 常溫 0～ 10 A3 濃硫酸進料泵 5 M3/H 常溫 2 防 腐泵 甲苯進料泵 10 M3/H 常溫 2 磁力泵 磺化釜 5000L 120 常壓 10 搪瓷 中和釜 5000L 常溫 常壓 20 搪瓷 脫色釜 5000L 100 常壓 20 搪瓷 濃縮釜 5000 L 100 常壓 30 搪瓷 結(jié)晶釜 5000 L 60 常壓 20 搪瓷 離心機 SS800 常溫 常壓 20 304 母液槽 100M3 常溫 常壓 3 A3 雙錐干燥機 1500L ～ 65 1 搪瓷 真空泵 150M3/H 常溫 10 A3 管道、 閥門 各種 儀器、儀表 各種 分析儀器 各種 表 項目申請報告 企業(yè) () 26 第五章 項目用地選址及初步建設(shè)方案 一、項目選址要求及必要性 有限公司 的前身 海安縣凱旋助劑廠現(xiàn)處于海安鎮(zhèn) 人民西路309 號工業(yè) 區(qū) 內(nèi) ， 隨著城市的日益發(fā)展和擴張，使得原本離市區(qū)還有一段距離的廠區(qū)，越來越靠近市區(qū)。無論是從安全環(huán)保角度，還是從企業(yè)的發(fā)展角度來看，都不宜在此地繼續(xù)從事生產(chǎn)經(jīng)營活動。為此，選擇一處適合公司生產(chǎn)經(jīng)營之地，對公司未來的生存 和發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實意義。新廠址擬定在離海安縣城約 六 公里的海安 經(jīng)濟 開發(fā)區(qū)精細化工園區(qū)內(nèi) ，占地面積 30 畝 ， 用于搬遷擴建和新建上述項目。同時，留有一定的發(fā)展空間。該處具有較多有利條件 。 首先， 海安經(jīng)濟開發(fā)區(qū)地處海安縣城郊地帶， 204國道貫園區(qū)南北 20公里， 328國道、 202省道和縣內(nèi)海防公路、迎賓路橫跨園區(qū)東西，海安火車站位于園區(qū)界墩村境內(nèi)、離縣城 2公里，新長鐵路和寧通、寧啟鐵路線均在此交匯。通揚運河、栟茶運河流經(jīng)經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。 其次， 精細化工園內(nèi)具有完善的水、電等公用工程配套設(shè)施，為項目的建設(shè)和實施提供了可 靠的保障。為項目節(jié)省投資、縮短建設(shè)工期、早日投入運行產(chǎn)生經(jīng)濟效益提供了先決條件。 同時 ，從 有限公司 現(xiàn)有條件和技術(shù)力量來看，公司有能力承擔本項目。企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營穩(wěn)步發(fā)展，經(jīng)濟效益穩(wěn)定，自身具有一定的資金籌集與還貸能力，能滿足本項目建設(shè) 期間 對資金的要求，可以比較快地產(chǎn)生經(jīng)濟效益和社會效益。 項目申請報告 企業(yè) () 27 二、項目工藝布置原則 本項目工藝布置按照《石油化工工藝裝置設(shè)備布置設(shè)計通則》要求，設(shè)備布置應按下列原則考慮： 裝置主管廊和設(shè)備的布置根據(jù)裝置在工廠總平面圖上的位置以及與有關(guān)裝置、罐區(qū)、系統(tǒng)管廊、道路等的相對位置確定，并與相 鄰裝置的布置相協(xié)調(diào)。 根據(jù)風向條件確定設(shè)備、設(shè)施與建筑物的相對位置； 根據(jù)氣溫、降水量、風沙等氣候條件和生產(chǎn)過程或設(shè)備的特殊要求，決定采用室內(nèi)布置或室外布置； 根據(jù)裝置布置確定零點標高與絕對標高的關(guān)系； 根據(jù)地質(zhì)條件合理布置重荷載和有振動的設(shè)備； 設(shè)備、建筑物、構(gòu)筑物在同一地平面上，控 制室、變配電室、化驗室、生活間等布置在較高的地平面上；裝置儲罐 布 置 在較低的地平面上。 設(shè)備按工藝流程順序和同類設(shè)備適當集中相結(jié)合的原則進行布置。在管廊兩側(cè)按流程順序布置設(shè)備、減少占地面積、節(jié)省投資。處理腐蝕性、有毒、粘躺物料的 設(shè)備宜按物性分別緊湊布置。 三、項目建設(shè)設(shè)計方案 本項目建設(shè)總面積 9438m2，項目占地 ，建筑密度%，環(huán)境綠化情況 m2， 容積率 。 設(shè)計布置圖：見附件。 項目申請報告 企業(yè) () 28 第六章 能源消耗與節(jié)約能源 概述 能源是企業(yè)生產(chǎn)不可缺少的資源，它不僅貫穿于企業(yè)的各個環(huán)節(jié)，而且也存在于企業(yè)的各發(fā)展階段，節(jié)約能源提高效益是企業(yè)一項重要的基礎(chǔ)性工作。該項目要消耗 噸標煤（當量計），由能源消耗所帶來的能源成本占該項目生產(chǎn)成本的一部分。所以節(jié)約能源，降低消耗是該項目一個重要的降 本增效途徑。 本項目嚴格執(zhí)行國家產(chǎn)業(yè)政策和南通市人民政府有關(guān)規(guī)定；本項目嚴格執(zhí)行中國節(jié)能技術(shù)政策大綱和化工節(jié)能設(shè)計規(guī)范；本項目嚴格執(zhí)行國家明令推廣或淘汰的設(shè)備、產(chǎn)品目錄。 編制依據(jù) 國家計劃委員會，國務院經(jīng)濟貿(mào)易辦公室、建設(shè)部、計資院（ 1992） 1959 號文件，印發(fā)《關(guān)于基本建設(shè)和技術(shù)改造工程項目可行性研究報告增列節(jié)能的暫行規(guī)定》 江蘇省南通市人民政府辦公室印發(fā)《關(guān)于南通市固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能評估和審查管理暫行辦法》 項目設(shè)計和建設(shè)過程中的節(jié)能工作是按照 GB/T155871995《工業(yè)企業(yè)能源管理導則》、 GB/T25871981 熱設(shè)備能量平衡通則、GB/T258820xx 設(shè)備熱效率計算通則、 GB/T25871981 綜合能耗計算通則、 GB/T34841993 企業(yè)能量平衡通則、 GB/T34851998 評價企業(yè)項目申請報告 企業(yè) () 29 合理用電技術(shù)導則、 GB/T34861993 評價企業(yè)合理用熱技術(shù)導則等國家有關(guān)規(guī)定和標準要求。 項目選擇能源品種合理性比較分析 本項目選擇能源品種主要有電力、蒸汽 和水資源。 電力： 電力是各種類型的生產(chǎn)設(shè)備的驅(qū)動能源，是確保生產(chǎn)正常進行必須的工業(yè) “血液 ”，同時 也是生產(chǎn)企業(yè)在使用過程中的一種清潔能源，目前，在世界范圍內(nèi)所有的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過程中普遍使用的電力資源。生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)的絕大部分生產(chǎn)裝備必需采用電力作為驅(qū)動設(shè)備動力來帶動。本項目選用的設(shè)備采用電力作為驅(qū)動設(shè)備動力屬于合理的利用資源。 在使用電力資源的過程中應本著實事求是的原則，按照國家和有關(guān)法律規(guī)定和各級地方政府要求，加強管理做到合理和節(jié)約用電，確保該項目投產(chǎn)后達到設(shè)計所規(guī)定的標注要求。 蒸汽 本項目蒸汽 由美亞熱電廠 蒸汽管網(wǎng)集中供汽，同時還可 由 甲苯回收 裝置 的 余熱回收 ，每小時可 副 產(chǎn)生約 1 噸的 低壓蒸汽 ，這樣有利于資源的綜合利用，是一種確實可取的方案，具有多方面的優(yōu)點，如運行成本低、能耗低、蒸汽質(zhì)量好、安全可靠、減少額外支出等特點。因此，項目使用蒸汽的方案是合理的。 水 項目申請報告 企業(yè) () 30 該項目選用的水資源來源于工廠附近的栟茶河水和所在工業(yè)園區(qū)市政自來水管道提供的自來水，河水水主要用于生產(chǎn)用水，自來水作 為 生 活 用 水 。 水 資 源 在 使 用 過 程 中 是 按 照 國 家 標 準GB/T124521990 企業(yè)水平衡與測試通則要求實施的，生產(chǎn)用水在使用過程中采用凈循環(huán)水系統(tǒng)進行處理， 進入本系統(tǒng)的水主要來自 制冷機組 、 冷凝器、蒸汽發(fā)生器等用水設(shè)備。凈循環(huán)水 在使用過程中水質(zhì)并未受到污染，可回收率達到 90%以上。本項目系統(tǒng)耗水由廠區(qū)生產(chǎn)、生活