【文章內容簡介】 月為止 ， 美國甲醛生產能力 (以 37%溶液計 )為 360 萬噸 /年 ， 共 16 家公 司，超過 50 萬噸 /年的有 5 家。 b. 甲醛國內市場分析 國內甲醛市場一直呈上升趨勢 ， 1985 年以來甲醛一直穩(wěn)步增長 ， 詳見表 。 表 我國歷年甲醛生產情況 單位：萬噸 年 份 生產能力 產 量 1985 1988 1991 1994 127 1997 180 135 2021 2021 720 625 8 2021 1200 2021 1300 1180 據(jù)不完全統(tǒng)計我國目前甲醛生產廠家超 過 230 個，總生產能力 到 2021 年 7 月達 1250 萬噸 /年 ， 其中萬噸級以上裝置約 200 套 ， 除德州化肥 廠 、 云天化集團 股份公司、佳木斯化工五廠、連云港 亞丹化工股 份 .南通江天有限公司 5 家采用 鐵鉬法外，其余各家均以銀為催化劑。我國甲醛單套最大能力為 14 萬噸 /年 ， 最 小為 萬噸 /年。甲醛裝置主要集中在我國的山東省、河北省、廣東省，安徽 省，這四個地區(qū)幾乎就占現(xiàn)有生產能力的 50%。西北地區(qū)甲醛生產能力較低 ， 其 中陜西省為 萬噸 /年 ， 甘肅省為 14 萬噸 /年 ， 寧夏回族自治區(qū)為 萬噸 / 年 ， 新疆為 11 萬 噸 /年 ， 內蒙古為 11 萬噸 /年 。 我國甲醛消費構成也可以從表 中得知，與世界各國一樣，最大消費仍是熱固性樹脂，只是 比例略高。 表 我國甲醛消費構成 單位：萬噸 消費領域 2021 年 2021 年 年均增長 率 % 消費量 % 消費量 % 尿醛樹脂 (萬61噸 3 ) 52 () 酚醛樹脂 8 季戊四醇 7 烏洛托平 59 5 密胺甲醛樹脂 2 43 緩效肥料 聚乙烯醇 多聚甲醛 324 吡啶及化合物 乙炔化學品 486 聚甲醛樹脂 4． 72 486 MDI 305 醫(yī)藥 3 145 農藥 23． 6 2 其它 19 合 計 1180 100 1350 100 9 有關部門根據(jù)甲醛下游產品的 需求對甲醛的需求做出了預測，詳見表 。 表 我國甲醛生產消費預測 (37%甲醛計 ) 單位：萬噸 項目預測 2021 2021 2021 2021 裝置能力 1500 1520 1600 1680 產量預測 1136 1200 1350 1500 需求預測 1136 1200 1350 1500 近年來國內甲醛市場走勢良好 ,主要原因如下： ? 房地產市場的發(fā)展，帶動了相關行業(yè)對甲醛 的 需求激 增 ，其中包括建筑 涂料和膠粘劑的飛速發(fā)展 。 據(jù)統(tǒng)計 ， 我國目前在酚醛 、 尿醛和密胺甲醛膠粘劑及 涂 料生產所消耗的甲醛占我國甲醛總消費量的 60%以上。房地產業(yè)的迅猛發(fā)展 ， 為甲醛下游產品提供了穩(wěn)定并逐步增長的市場。 ? 農業(yè)對甲醛需求持續(xù)增 長 。近年 來 ，農業(yè)上出現(xiàn)一種新的生產方 式 —— 暖棚農業(yè) 。 暖棚農業(yè)為人民的生活提供了富豐多樣的農產品 ， 暖棚已經發(fā)展為農 業(yè)生產的一個重要分支 。 甲醛是作為輔助性消毒劑被使用在其生產前期的準備環(huán) 節(jié)上 。 隨著暖棚農業(yè)的發(fā)展 ， 甲醛的需求量相應增大 。 近年來尿素生產為提高尿 素顆粒強度 ， 在造粒塔前向尿液中添加甲醛 ， 因此對甲醛也有不小的需 求 ， 這是 甲醛應用范圍的進一步拓展。 ? “以 塑 代 木 ， 以 塑 代 鋼 ”加 大 了 甲 醛 市 場 需 求 量 。 隨 著 我 國 保 護 自 然 林 力 度加大 ， “以塑代木 ”最為普遍是塑料餐 具 、 逆料家具及逆料門窗 ， 它們正在使甲 醛的使用更為廣泛 。 這些市場對甲醛需求不斷增加 ， 由此可以看 出 ， 在今年國內 化工產品行情多數(shù)表現(xiàn)低迷的情況下，甲醛卻保持了穩(wěn)健運行勢態(tài)。 c. 甲縮醛市場分析 隨著醫(yī)藥、農藥、化工和建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，我國聚甲醛產量增長較快 ， 在 醫(yī)藥 、 農藥 、 化工和建筑領域等的用量越來越 大 ， 其產量約占化工總產量的 55% 左右 ， 甲縮醛產品有 65%~75%用于生產聚甲醛 。 因此甲縮醛的需求主要決 定 于聚甲醛產量的增 加 。隨著石油化學工業(yè)的突飛猛進，我 國 2021 年會 超 過 30%，考慮這方面的因素，估計屆時國內甲縮醛的消費量將達到 萬噸。 盡管我國甲縮醛產量增長較快，但仍不能滿足國內市場迅速增長的需求 ， 產 量缺口較 大 ，導致大量甲縮醛依賴進 口 。從 20 世紀 80 年代初開始就有較大的 10 數(shù)量進 口 ，近年來進口增長較快，據(jù)海關統(tǒng) 計 2021 年我國僅進口甲縮醛 就 達 萬噸不上年增 長 %，今 年 15 月我國進口甲縮 醛 萬噸， 比 上年同期增長 %。盡管我國 工業(yè)上所用的甲縮醛消費量增長較快，但是目 前我國建筑業(yè)用量還比較低。由此看來我國建筑業(yè)消費市場仍具備很大的潛力 。 預計由于中國加入 WTO，國內對聚甲醛出口將會增加，對甲縮醛的需求量也會 增加，甲縮醛市場前景良好。 專家分析， 到 2021 年我國甲縮醛的消費應 在 66 萬 ~71 萬噸的水 平 ， 僅 有 20%~30%用于生產醫(yī) 藥 ， 農藥 ， 電子電器工業(yè)等 。 但在其他水暖建筑等眾 多領域甲縮醛的發(fā)展和應用前景仍然十分廣闊 ， 尤其是目前大量的甲縮醛添加到 柴油 、 汽油領域 ， 在能源日趨緊張的前提下 ， 甲縮醛在能源領域的市場前景不 可 估量。 產品價格分 析 37%甲醛溶液的國內價格變化如下： 2021 年 1 月 甲醛出廠價 1370~1420 元 /噸 2021 年 2 月 甲醛出廠價 ~1370 元 /噸 2021 年 3 月 甲醛出廠價 1340~1370 元 /噸 2021 年 4 月 甲醛出廠價 1300~1340 元 /噸 2021 年 5 月 甲醛出廠價 1240~1300 元 /噸 2021 年 6 月 甲醛出廠價 1200~1230 元 /噸 2021 年 7 月 甲醛出廠價 1170~1200 元 /噸 2021 年 8 月 甲醛出廠價 1170~1320 元 /噸 2021 年 9 月 甲醛出廠價 1320~1350 元 /噸 2021 年 10 月 甲醛出廠價 1350~1600 元 /噸 2021 年 11 月 甲醛出廠價 1600~1850 元 /噸 從以上價格情況可以看出 ， 國內甲醛市場因受供求影響有所波動 。 綜合考慮 市場及企業(yè)的生產成本等各種因素 ， 結合公司現(xiàn)有生產管理技術水平 、 生產成本 ， 并分析目前國 內 甲醛 、 甲縮醛的銷售價格 ， 本項目 中 ，甲醛按照 1450 元 /噸、 99%甲縮醛按照 7250 元 /噸價格進行有關經濟分析和財務、經濟評價。 11 第 3 章 產品方案及生產規(guī) 模 產品方案的確定原 則 1. 符合國家的產業(yè)政策 擬建項目產品符合《產業(yè)結構調整指導目 錄 (2021 本 )》 （中華人民共和 國 國家發(fā)展和改革委員會令 第 40 號 ）、 《 “十一五 ”化學工業(yè)科技發(fā)展綱 要 》 ；符 合 我國總體規(guī)劃的產業(yè)政策 ， 同時也 是 《 化學工業(yè) ： “十一五 ”規(guī)劃 》 中的發(fā)展重點； 本項目產品生產工藝先進，技術成熟，具有自主知識產權，科技含量高 ， 三 廢少，經濟效益好，符合國家的產業(yè)政策要求。 2. 工藝技術先進； 3. 裝置規(guī)模經濟合理； 產品方案及生產規(guī) 模 1. 產品方案： 99%甲縮醛溶液、 37%甲醛溶液； 2. 生產規(guī)模： 30kt/a、 60kt/a； 產品方案及生產規(guī) 模 1. 操作時間： 300 天； 日操作 24 小時，年操作 7200 小時； 產品質量指 標 工業(yè)甲醛質量符合中華人民共和國國家標準 GB/T90091998 的要求 ； 甲縮醛 質量指標見表 ； 表 99%甲縮醛溶液質量指標 序號 名稱 指標 備注 1 甲縮醛含量 ≥ 99% WT% 2 水含量 ≤ % WT% 3 甲醇含量 ≤ % WT% 4 外觀 無色、透明 5 不溶物 無 12 第 4 章 工藝技術方 案 工藝技術方案確定的原 則 1. 工藝先進，技術成熟，消耗低，產品市場競爭力強； 2. 工藝路線所需的各種主要原料應簡單、易得； 3. 工藝路線不應產生較大的環(huán)境污染； 4. 工藝路線較為簡單，節(jié)省投資。 工藝介 紹 1. 背景介紹 目前甲醛 90%以上是從甲醇氧化而得 ， 也有從烴類直接氧化和二甲醚氧化來 制取 。 八十年代日本旭化成成功開發(fā)以稀甲醛和醇為原料的甲縮 醛法 ， 可以生產 高濃度無醇甲醛溶液 ， 配套自己開發(fā)的聚甲醛裝置 ， 目前該工藝還在不斷發(fā)展完 善之中。 以甲醇為原料生產甲醛的方法 ， 按其所利用催化劑和生產工藝不同 ， 可分為 兩種不同的工藝路線 。 一種是在過量甲醇條件下 ， 甲醇氣 、 蒸汽和水汽混合物在 金屬型催化劑上進行脫氫氧化反應 ， 通常采用結晶 Ag 作催化劑 ， 故稱為 “銀法 ”， 另一種是過量空氣條件下 ， 甲醇氣直接與空氣混合在金屬氧化物型催化劑上進行 氧 化 反 應 ， 催 化 劑 以 Fe2O3MoO3 系 最 為 常 見 ， 故稱 “鐵 鉬 法 ”。 銀 法 和 鐵 鉬 法 均在不斷地完善中。 我國在六十至七十年 代曾建有多套甲烷氧化法生產甲醛的小型裝置 ， 由于轉 化率和收率及產品濃度低等問題而相繼停止生產 ， 現(xiàn)在我國工業(yè)甲醛都使用甲醇 作原料 。 以甲醇為原料生產甲醛目前主要有 ： “銀法 ”和 “鐵鉬法 ”兩類方 法 。 由于 銀法和鐵鉬法各有所長 ， 也各有局限性 ， 且這兩類方法都有改進和提 高 ， 綜合各 種因素對生產成本進行比較，這兩類方法差別很小。所 以 全 世界范圍 內 “銀法 ” 和 “鐵鉬法 ”的比例幾乎相當 ， 但我國目前采 用 “銀法 ”的仍占絕大多數(shù) ， 因為鐵鉬 法雖然單耗低一些 ， 但設備龐大 ， 耗能大 ， 其關鍵設備還需進口 ， 投資大 。 因此 我們擬采用銀法，因該法 工藝已相當成熟，其主要設備是目前國內最先進的 。 如 新型多功能蒸發(fā)器 ， 集蒸發(fā) 、 過熱多種功能為一 體 氧化器 ， 性能穩(wěn)定可靠 ， 節(jié)約 13 空間和投資。 國內甲縮醛的的生產工藝上一直沿用硫酸法 ， 對設備的腐蝕嚴重 。 日本為了 解決老工業(yè)法的弊病和配合甲縮醛裝置 ， 開發(fā)了以催化精餾法合成甲縮醛的新工 藝 。 催化劑采用固體樹脂 ， 從根本上解決了設備腐蝕的問題 ， 并大大提高了產品 的產量和品質 。 山東煙臺大學在日本工藝的基礎上 ， 成功研發(fā)了以固體催化劑的 反應和蒸餾聯(lián)合技術 。 為解決催化劑再生困難的難題 ， 恒茂公司在反應和精餾聯(lián) 合技術的基礎上， 開發(fā)了外掛反應器工藝，延長了催化劑的壽命，提高了產量 ； 同時恒茂公司也做了很多的其他方面的探索，擁有多個甲縮醛工藝的專利技術。 2. 工藝說明 甲醇氧化成甲醛的反應式如下： CH3OH+1/2O2 CH2O 空氣由鼓風機送入蒸發(fā)器 ， 配料蒸汽也加入蒸發(fā)器中 ， 與甲 醇 、 空氣混合后 進入氧化器反應 。 甲醇轉化后生產的甲醇氣進入吸收塔 ， 甲醛吸收塔為一塔吸收 ， 最終尾氣送至焚燒爐處理 。 本工藝利用了吸收塔塔底甲醛的熱能來加熱蒸發(fā)甲醇 和空氣，做到熱能的綜合利用。相比于傳統(tǒng)工 藝 (蒸發(fā) → 加熱 → 混合 → 過濾→氧 化→二塔吸收 )設備多 、 管線長 、 能源消耗高 ， 恒茂公司多功能蒸發(fā)器工藝 (蒸發(fā) →氧 化 →吸 收 )共三臺設備、工藝簡短、能源節(jié)約、方便操作、節(jié)省成本、而且 布置合理占用面積少 ， 尤其對生產高濃度甲醛十分有利 。 該工藝采用了新型復合 式蒸發(fā)器 ， 蒸發(fā)阻力極低 ， 并且具有凈化氣 體 、 濃縮并排出殘液雜質 、 三元氣過 熱阻火過濾 、 防帶液免排液功能 ； 氧化器廢熱鍋爐采用改進的中央進水亞平管板 廢熱鍋爐 ， 可以做到長壽命 、 大型化 ； 氧化器觸媒筐采用特殊結構 ， 可有效降低 副反應 ， 氧溫的大幅度波動不會對觸媒層造成裂縫 ， 短暫停車后不用打開上蓋處 理觸媒 ， 可直接開車 ； 氧化器的上蓋具有阻火功 能 ； 吸收塔為一塔結構 ， 內有不 同功能段 。 該工藝是恒茂新研制開發(fā)的新工藝 、 新技術 ， 深受國內外生產企業(yè)的 歡迎和高度評價，填補了國內空白，進一步提高了我國甲醛生產技術。 14 圖 甲醛工藝流程簡圖 甲醇和甲醛發(fā)生縮合反應生成