【導讀】年產(chǎn)2萬噸無毒高效增塑劑環(huán)氧大豆油生產(chǎn)線建設項目可行性研報告

　　

【正文】 甲 酸 硫 酸 苯 環(huán)氧化 大豆油 H2O2 堿洗 水洗 蒸餾 苯水分離 減壓蒸餾 酸水 廢水 稀堿液 水 成品 24 生產(chǎn)新工藝 該工藝利用雙氧水中含有微酸性，在一定溫度下起引發(fā)作用。所加的穩(wěn)定劑對生成的過氧甲酸起穩(wěn)定作用，保證了過氧甲酸釋放出的氧原子能與大豆油中的不飽和鍵充分接觸，從而使環(huán)氧化反應向產(chǎn)物方向進行。 其工藝流程示意如下： 新老工藝對比 老工藝生產(chǎn)流程長，設備多，腐蝕嚴重， “三廢 ”處理量大。新工藝由于取消了溶劑苯，克服了以苯作溶劑、硫酸作催化劑工藝的合成步驟多、產(chǎn)品成本高、 “三廢 ”處理量大和得率低的缺點，解決了生產(chǎn)過程中的苯溶劑污染問題 ,改善了工人的生產(chǎn)環(huán)境，所以固定資產(chǎn)投資少于老工藝。 由下表可見在原料消耗上新工藝均低于老工藝，經(jīng)測算其單位綜合能耗也比老工藝低。 表 41 新老生產(chǎn)工藝的主要原料單耗比較 名 稱 規(guī) 格 消耗定額（ kg/t） 備注 老工藝 新工藝 精制豆油 碘值 130～ 140（ %） 1000 960 雙氧水 35 786 650 甲酸 85 140 精制豆油 冰醋酸 環(huán)氧化 分離 中 和 洗滌 真空脫水 成品 H2O2 軟水 稀液堿 母液 25 冰醋酸 / 25 可回收 80% 苯 工業(yè)品 350 另外，新工藝的產(chǎn)品質(zhì)量也優(yōu)于老工藝。評價環(huán)氧大豆油質(zhì)量的優(yōu)劣，其主要指標環(huán)氧值是越高越好，但除了看環(huán)氧值外，還要看其環(huán)氧基團熱穩(wěn)定性的高低。由于 PVC 制品加工時溫度較高，致使部分熱穩(wěn)定性差的環(huán)氧基團自行開環(huán)破裂，起不到穩(wěn)定作用。老工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品環(huán)氧值一般為 %，在 177℃ 加熱 3h 其環(huán)氧值的保留率在80%以上。而新 工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品其環(huán)氧值大于 %，最高可達 %左右，熱穩(wěn)定性達 95%，是國內(nèi)先進水平。 工藝流程和消耗定額 工藝流程 反應原理 H C O O H H 2 O 2 H 2 O+ +H C O O O HH + R C H C H R 39。 C O O C HR C H C H R 39。 C O O C H 2+ H C O O O HR C H C H R 39。 C O O C H 2 R C H C H R 39。 C O O C H 2OR C H C H R 39。 C O O C H 2OR C H C H R 39。 C O O C HOH C O O H+ 工藝流程簡述 在環(huán)氧釜中加入一定量的大豆油和甲酸，打開攪拌，打開冷凝水，滴加雙氧水進行反應，控制反應溫度在 60～ 70℃ 之間進行環(huán)氧化反應。反應完畢，靜置分層，分去母液，母液回收甲酸。分去母液后用稀堿液進行堿洗。堿洗過后將反應物打入水洗釜中用軟水洗滌至中性。然后將油層抽至脫水釜中，真空脫出環(huán)氧大豆油中所含的水份，即得環(huán)氧大豆油成品。 26 工藝流程框圖 自控技術方案 自控水平和主要控制方案 本項目工藝裝置生產(chǎn)過程要求自動控制能滿足集中控制和檢測的需要，所選現(xiàn)場儀表能適應工藝介質(zhì)的需要，并保證裝置長周期安全、穩(wěn)定運行。 本項目采用的工藝是間歇式反應操作，大部分反應采用手動控制，主要生產(chǎn)崗位采用自動控制。主要設備的溫度、壓力等參數(shù)，采用集中顯示，其他次要部分采用就地顯示。 儀表類型的選擇 原料及產(chǎn)品罐區(qū)、循環(huán)水部分采用就地指示儀表對其運行過程 的參數(shù)進行指示；冷凍站、污水處理部分的儀表隨工藝設備成套供應。 就地測溫儀表選用雙金屬溫度計，或棒狀玻璃溫度計，集中測溫時其測量儀器選用熱電偶或熱電阻。 本項目所有儀表均采用國內(nèi)產(chǎn)品。因生產(chǎn)中使用強腐蝕性化學品和易燃化學物品，所以根據(jù)工藝要求在需要的位置需安裝防爆、防腐型儀表。 精制豆油 甲酸 環(huán)氧化 分離 堿 洗 洗滌 真空脫水 成品 雙氧水 軟水 稀堿液 母液 靜置 甲酸回收 廢水 27 主要關鍵儀表選擇 溫度儀表 就地指示的溫度儀表通常采用雙金屬溫度計或棒狀玻璃溫度計。易腐蝕工況，保護管采用耐腐蝕材料。 壓力儀表 就地指示的壓力儀表采用一般壓力表。腐蝕性介質(zhì)采用隔膜壓力表。 流量儀表 就地 的流量指示采用金屬管浮子流量計；循環(huán)供水的流量指示選用電子水表。 分析儀表 在可燃氣體易泄漏區(qū)域選用可燃氣體探測器。 調(diào)節(jié)閥 調(diào)節(jié)閥采用氣動執(zhí)行機構，以單座閥為主；對于腐蝕性介質(zhì)采用襯塑波紋管氣動調(diào)節(jié)閥。 主要設備的選擇 設備選擇原則 滿足生產(chǎn)需要的原則。根據(jù)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝要求，如產(chǎn)量、壓力、溫度、腐蝕等各方面的綜合因素，按照工藝生產(chǎn)全過程不單是投料直至出產(chǎn)品的容量，從而確保各環(huán)節(jié)設備的體積（直接關聯(lián)到設計產(chǎn)量），達到工藝和設備條件的要求。 選材：在設備材料方面的選用 ，本著即經(jīng)濟又適用，且又能滿足生產(chǎn)的需要的原則，要綜合考慮各環(huán)節(jié)的工藝條件，如溫度、壓 28 力及反應時間和爆沸過程；本著即環(huán)保又經(jīng)濟，既實用又節(jié)約的原則，能采用碳鋼的就不用有色金屬（如鈦材）。在可能的情況下采用塑料來代替金屬。確保各種設備具有良好腐蝕性、耐溫性、強度及負壓狀態(tài)下有著穩(wěn)定工作性能。 先進性：在選用設備時，除了要具備一定的強度和耐腐蝕性條件外，還要注意選用先進的生產(chǎn)設備。先進的設備不僅代表了工業(yè)生產(chǎn)的文明性，而且還能提高產(chǎn)品的質(zhì)量。多種功能集于一身的設備不僅能提高產(chǎn)量，還能降低消耗，大大減少了工人 的勞動強度。 填平補齊、均衡配套的原則。根據(jù)產(chǎn)品的工藝路線和工藝要求，均衡配套選購設備。 設備交貨期應滿足工程進度的需要，選擇信譽良好的供應廠商。 設備生產(chǎn)廠家售后服務好，安裝速度及時，可靠，代培訓人員，并提供備品備件。 項目主要設備 項目主要設備詳見表 42。 表 42 項目主要設備表 序號 設備名稱 規(guī)格 型號 數(shù)量 （只 /套） 備注 1 環(huán)氧釜 8600L 搪瓷 12 2 水洗釜 11m3 搪瓷 12 3 脫水釜 8600L 不銹鋼 6 4 冷凝器 30m3 搪瓷 6 5 雙氧水高位槽 2400L 碳鋼 10 6 雙氧水儲槽 50m3 碳鋼（襯塑） 4 7 真空保護筒 600 L 碳鋼 6 8 甲酸高位槽 500 L 碳鋼 6 29 9 壓濾設備 CF10 / 4 10 真空泵 / / 6 11 變壓器 100KVA / 1 12 成品槽 400T 碳鋼 2 200 T 碳鋼 2 12 原料儲槽 400 T 碳鋼 1 1000 T 碳鋼 1 注： 所有定型、非定型設備等均由專業(yè)生產(chǎn)廠家制造。 生產(chǎn)所用設備 均為新購置。 30 5 原輔材料及燃料的供應 主要原、輔材料 本項目所需的原輔材料全部為國內(nèi)化工企業(yè)提供，部分在省內(nèi)就可采購，交通便利，可以滿足項目所需量的要求。 生產(chǎn)主要原輔材料的消耗指標、規(guī)格、用量及來源分別見表 51。 表 51 主要原輔材料年耗量 序號 名 稱 規(guī)格（ %） 年用量（ t/a） 儲存狀態(tài) /包裝形式 運輸方式 1 大豆油 碘值 130～ 140 20000 液體 /桶裝 汽車 2 雙氧水 30 10000 液體 /桶裝 汽車 3 甲酸 85 500 液體 /桶裝 汽車 4 稀液堿 30 50 液體 /桶裝 汽車 燃料及動力 本項目電力由 江蘇省 經(jīng)濟開發(fā)區(qū) 10KV 線路供給 。燃料及動力消耗見表 52。 表 52 項目對動力的年需求量初步估算 序號 名稱 單位 年消耗量 備注 1 水 t 3850 2 電 Kwh 40000 31 6 建廠條件和廠址方案 建廠條件 廠址地理位置 有限公司 座落在江蘇省 經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi)， 縣地處江蘇省中北部，江蘇省 經(jīng)濟開發(fā)區(qū)位于 縣城西 鎮(zhèn)西部，距城區(qū) 12 公里。交通運輸十分方便。 該廠地理位置見附圖 1。 地形地貌、地震裂度和水文地質(zhì)概況 地形、地貌 江蘇省 縣經(jīng)濟開發(fā)區(qū)所在地位于沿港河以西，射陽河以北，屬黃淮平原。黃淮平原為黃河奪淮后由大量泥沙覆蓋而形成的黃泛區(qū)，分為三個小區(qū)：廢黃河高地，一般地面高程在 8～ 12米，土質(zhì)為沙土和粉沙土；黃泛沖積坡地，一般地面高程在 ～ ，土質(zhì)為粉沙土和沙壤土屬黃泛沖積層；黃泛沉積平原在縣境北部，馬河以北至沿崗河之間，屬黃泛緩流沉積地帶，多為泥土和粘土，一般地面高程為～ 。 地質(zhì)概況 該地區(qū)屬長期沉降地區(qū)，地表為深厚松散的第四紀沉 積物所覆蓋，下部土質(zhì)為湖相沉積母質(zhì)粘土，承載力基本在 80～ 150kPa之間。 地震烈度 縣的地震基本烈度為 6度。 (蘇建（ 78）第 183號和蘇震（ 78）第 687號文 )。 水文概況 32 境內(nèi)主要水系有射陽河、蘇北灌溉總渠、排水渠、廢黃河及馬家蕩。開發(fā)區(qū)西側(cè)約 300 米為蘇北灌溉總渠。蘇北灌溉總渠西起洪澤湖邊高良澗，東至射陽縣扁擔港口入海。流經(jīng)縣境古河、板湖、陳集、郭墅、三灶等鄉(xiāng)，長 公里，對于 縣灌溉、行洪、航運、發(fā)電等極為有利。 氣候與氣象 該地區(qū)處于亞熱帶向暖溫帶的過渡區(qū)，氣 侯溫和，四季分明，雨量適中、其相關氣象條件如下： 歷年平均氣壓 kPa 歷年平均降雨量 1030mm 歷年最大降雨量 歷年平均氣溫 ℃ 歷年平均日照 歷年平均相對濕度 78% 歷年平均風速 m/s 常年主導風向 SE（東南） 歷年最大凍土深度 23cm 社會環(huán)境 江蘇省 縣隸屬鹽城市，位于蘇北平原，黃海之濱，縣域面積平方公里，人口 萬。全縣地勢平坦，河流縱橫；四季分明，氣候溫和；物產(chǎn)豐富，宜農(nóng)宜工，是中國東部沿海少有的投資熱點地區(qū)。 有著較為獨特的產(chǎn)業(yè)基礎，是全國星火技術密集區(qū)、全國商品糧基地、全國平原綠化縣、全國豬牛羊百強縣、中國 “苗豬之鄉(xiāng) ”、江蘇省水產(chǎn)養(yǎng)殖示范縣。 33 工業(yè)經(jīng)濟門類齊全：紡織服裝、食品加工、精細化工、氯化稀土、玻璃工藝、生物制藥、閥門制造等產(chǎn)業(yè)全面提升、蓬勃興起。 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展迅猛：蔬菜、林木、畜禽、 水產(chǎn)、種苗五大產(chǎn)業(yè)初顯規(guī)模、特色明顯，是上海、蘇南等地農(nóng)副產(chǎn)品加工出口基地。 交通便捷：南距上海 370 公里、南通港 200 公里，北到連云港130 公里。新長鐵路、沿海高速、 204 國道、 30 310 省道和射陽河、通榆河貫穿全境，離鹽城機場 50 公里，交通十分便捷。 廠址方案 廠址方案 有限公司 年產(chǎn) 2萬噸環(huán)氧大豆油裝置擬建于 江蘇省 縣經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi) 。 推薦廠址理由 經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi)水、電、汽等公用工程設施較為完善，在開發(fā)區(qū)內(nèi)建廠可節(jié)省大量的公用工程投資。生產(chǎn)所需的主要原料也距離 較近，原料可用汽車就近運輸進廠，節(jié)省原料運輸成本。 開發(fā)區(qū)周邊經(jīng)濟發(fā)達，交通運輸條件良好。除此之外，在開發(fā)區(qū)內(nèi)投資建廠，尚可享受開發(fā)區(qū)的特殊優(yōu)惠政策。 34 7 公用工程和輔助設施方案 總圖運輸 總平面布置 本工程建設用地位于江蘇省 經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi)，新建工程總用地面積約 66667m2，其中 建、構筑占地面積 12124 m2，廠區(qū)道路占地面積，綠化用地面積 。 總平面布置原則和功能劃分 總平面布置原則 根據(jù)工藝生產(chǎn)的要求以及有關衛(wèi)生安全 防護要求進行布置。主要設備盡量靠近，根據(jù)工藝要求盡可能立體布置，同時，力求物流順暢、快捷，功能區(qū)劃分明，并力爭降低投資。 主要從以下角度出發(fā)： ? 滿足生產(chǎn)工藝要求，保證生產(chǎn)作業(yè)連續(xù)、快捷、方便。使廠內(nèi)外運輸配合協(xié)調(diào)，避免往返運輸和作業(yè)線交叉，避免人流貨流交叉； ? 考慮合理的功能分區(qū)，保證有良好的生產(chǎn)聯(lián)系和工作環(huán)境，各種動力設施盡量靠近負荷中心，以縮短管線，節(jié)約能源。根據(jù)生產(chǎn)流程及各組成部分的特點和火災、爆炸危險性，結(jié)合地勢，風向等條件，按功能分區(qū)布置； ? 結(jié)合場地地形、地質(zhì)、地貌等條件，因地制宜并盡可能做到緊湊布 置，節(jié)約用地； ? 建（構）筑物的布置應符合防火防爆、衛(wèi)生規(guī)范及各種安全規(guī)定和要求，滿足地上、地下工程管線的敷設、綠化布置以及施工的要求； 35 ? 注意廠容，與江蘇省 經(jīng)濟開發(fā)區(qū)總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)，注意并減少污染源對周圍環(huán)境的影響?？赡苌l(fā)可燃氣體或蒸汽的工藝裝置等設施，宜布置在下列場所的下風側(cè)：生活區(qū)、人員集中場所，明火場所以及可能散發(fā)火花地點； ? 有利管理、方便生活，為生產(chǎn)管理和職工勞動創(chuàng)造方便良好的條件；