【導讀】年產(chǎn)4噸三氯乙烯裝臵項目可行性研究報告。、國際市場的分析及價格預(yù)測22. 3生產(chǎn)規(guī)模、總工藝流程及產(chǎn)品方案...34. 三氯乙烯裝置的生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案。關(guān)于產(chǎn)品方案國家與行業(yè)的政策、法。主要原材料、輔助材料及動力的規(guī)格。6建廠條件和廠址方案..............78. 廠址的地理位置、地形、地貌概況。法規(guī)和法令，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策、投資方。實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。的基本原則，以確保工廠建成投產(chǎn)后其操作。運行穩(wěn)定、能耗低、三廢排放少、產(chǎn)品質(zhì)量。動保護措施必須與主體裝置同時設(shè)計、同時。定的指標，嚴格遵守中華人民共和國和山東。省三廢排放標準，三廢經(jīng)處理達標后排放。并保證裝置安全運行和操作人員的健康不。受損害，建設(shè)一個生產(chǎn)安全、衛(wèi)生清潔、符?？康那疤嵯?，盡量采用國內(nèi)技術(shù)先進、成熟。可靠的工藝及設(shè)備；在充分分析交通運輸、原料供應(yīng)、水源條件及當?shù)乜梢劳性O(shè)施等因。素的基礎(chǔ)上，合理選擇建設(shè)廠址，盡可能節(jié)。要素，最大限度地降低項目產(chǎn)品生產(chǎn)成本，提高項目經(jīng)濟效益，增強項目產(chǎn)品的競爭能

　　

【正文】 考慮到國內(nèi)三氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)區(qū)域高度分散和原料產(chǎn)品銷售半徑的制約，三氯乙烯裝置建設(shè)規(guī)模過小可能成為制約下游產(chǎn)品高速發(fā)展的瓶頸。所以，建設(shè) 80 kt/a 三氯乙烯裝置是切實可行的，也屬于國家重點鼓勵發(fā)展的項目。 山東 XX 集團有限責任公司 萬噸 /年三氯乙烯裝置 可行性研究報告 39 4 工藝裝置技術(shù)方案 在 70 年代以前，三氯乙烯生產(chǎn)工藝全部采用電石乙炔法，其后由于石油化工的興起，為三氯乙烯生產(chǎn)提供了比電石廉價的碳二烯烴，美、日等發(fā)達國家紛紛開發(fā)石油路線新工藝，七十年代末基本完成了工藝路線的轉(zhuǎn)換。而在電力、煤炭資源豐富，石油化工相對落后的地區(qū)如東歐、前蘇聯(lián)及我國仍采用乙炔路線。兩種原料路線的技術(shù)經(jīng)濟指標孰優(yōu)孰劣，主要取決于原料的來源、生產(chǎn)規(guī)模及乙炔、乙烯原料的價格差別。 （ 1）皂化法 以無水三氯化鐵為催化劑，在減壓狀態(tài)下乙炔和 氯氣加成反應(yīng)生成四氯乙烷，四氯乙烷與石灰乳反應(yīng)，生成三氯乙烯和氯化鈣。生成的三氯乙烯與水共沸蒸出，經(jīng)低沸塔和高沸塔精餾除去低沸物和高沸物，即得三氯乙烯產(chǎn)品。皂化法工藝簡單，但皂化殘液數(shù)量較多，每生產(chǎn)一噸三氯乙烯產(chǎn)品會產(chǎn)生5～ 8噸皂化殘液，對環(huán)境保護的壓力較大，因此國內(nèi)自 95 年后新上的三氯乙烯裝置已山東 XX 集團有限責任公司 萬噸 /年三氯乙烯裝置 可行性研究報告 40 不采用皂化法工藝來生產(chǎn)三氯乙烯產(chǎn)品。 （ 2）氣相催化脫氯化氫法 國內(nèi)目前新上生產(chǎn)三氯乙烯的工廠采用氣相脫氯化氫工藝。此法是將四氯乙烷氣化，在 200～ 290℃條件下，四氯乙烷氣體進入裝有催化劑的固定床反應(yīng)器。四氯乙烷 脫氯化氫生成粗三氯乙烯，少量五氯乙烷也轉(zhuǎn)化成為四氯乙烯。反應(yīng)物脫氯化氫后，經(jīng)多塔分離得成品三氯乙烯。 乙烯在 110℃和 (G)壓力下氯化生成四氯乙烷的混合物，調(diào)節(jié)乙烯和氯氣的比例可控制不同的產(chǎn)物，四氯乙烷混合物在400～ 500℃條件下裂解生產(chǎn)不同比例的四氯乙烯和三氯乙烯，分離出氯化氫后未反應(yīng)的四氯乙烷循環(huán)回反應(yīng)器反應(yīng)。粗三氯乙烯經(jīng)精餾、堿洗、脫水等步驟制的成品三氯乙烯。人們所以選擇乙烯作為主要原料生產(chǎn)三氯乙烯的原因是乙烯氯化路線的生產(chǎn)成本低，加之 30 年工藝技術(shù)的不斷改進和 采用經(jīng)濟規(guī)模的設(shè)備，取得了比乙炔法高的多的經(jīng)濟效益。 使用金屬氯化物催化劑，在反應(yīng)溫度365℃條件下，以二氯乙烷、氯氣、氧氣或氯化氫為原料，在流化床反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)。改變氯氣 二氯乙烷進料比可調(diào)節(jié)三氯乙烯 /山東 XX 集團有限責任公司 萬噸 /年三氯乙烯裝置 可行性研究報告 41 四氯乙烯的聯(lián)產(chǎn)比。上海氯堿股份有限公司90年從意大利引進的 15000噸 /年四氯乙烯 /四氯化碳裝置技術(shù)，即采用二氯乙烷氧氯化法工藝路線。 以上三種工藝路線生產(chǎn)三氯乙烯方法中，單從工藝技術(shù)角度看，二氯乙烷氧氯化法是相對較先進的工藝，由于采用了氧氯化反應(yīng)，避免了通常要產(chǎn)生的大量氯化氫 。但是，就目前全球石油價格高漲和我國的現(xiàn)狀來看，二氯乙烷資源非常短缺，且存在成本較高的劣勢，因此現(xiàn)階段該工藝并不適合在我國建設(shè)。 寧夏科鼎智能電子設(shè)備有限責任公司擁有電石法乙炔氯化 — 氣相催化脫氯化氫工藝生產(chǎn)三氯乙烯的技術(shù)，并采用該技術(shù)已建成投產(chǎn)多套生產(chǎn)裝置。該公司的三氯乙烯技術(shù)是在原電石法乙炔氯化 — 氣相催化脫氯化氫工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上進行了大量改進，生產(chǎn)工藝安全可靠，“三廢”排放量大幅度減少。比傳統(tǒng)的電石法乙炔氯化 — 皂化工藝的三氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)，在產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)保方面具有較強的優(yōu)勢。選用 電石法乙炔路線是符合我國具有豐富煤礦資源的具體國情，是把我國傳統(tǒng)工藝路線進行改造和深化，在石油價格高漲的今天，該工藝路線與石油乙烯工藝路線相比具有較高的經(jīng)濟效益和很強的生命力。 根據(jù)各工藝技術(shù)比較、原料資源和技術(shù)資山東 XX 集團有限責任公司 萬噸 /年三氯乙烯裝置 可行性研究報告 42 源情況，擬采用寧夏科鼎智能電子設(shè)備有限責任公司提供的乙炔法及采用先進的氣相催化脫氯化氫工藝技術(shù)，由寧夏科鼎智能電子設(shè)備有限責任公司提供全套工藝包。 本工序生產(chǎn)原理如下： 加料： 將破碎好的電石裝到吊斗后，經(jīng)過電子秤稱量后用電動葫蘆吊至發(fā)生器裝料口處，經(jīng)過一號儲斗，二號儲斗，電磁振蕩器到發(fā)生器內(nèi)。 發(fā)生：發(fā)生器內(nèi)，電石遇水發(fā)生水解反應(yīng)生成乙炔氣，從發(fā)生器頂部逸出，經(jīng)過乙炔清洗器，正水封，冷卻塔一部分到水環(huán)泵，一部分到氣柜。反應(yīng)中所放出的熱量借助于NaClO 廢水和冷卻塔廢水及自來水連續(xù)加入發(fā)生器，以控制發(fā)生器溫度在 86177。 2℃ ,稀渣漿不斷從溢流管流出，以保持發(fā)生器液面。濃渣漿及其雜質(zhì)由發(fā)生器耙齒耙至底部，由排渣崗位定時排出。 排渣：打開發(fā)生器下部排渣閥門，渣漿由排渣溝沖入渣漿池，用水沖洗 后，與溢流管流出經(jīng)渣漿高位槽從底部流出的稀渣漿，用CaC2 + 2 H2O C2H2 + Ca(OH) 2 山東 XX 集團有限責任公司 萬噸 /年三氯乙烯裝置 可行性研究報告 43 渣漿泵送至環(huán)氧丙烷裝置做為原料使用，代替石灰。 由排渣返回的渣漿精液，一部分用于沖洗濃渣漿，一部分用于發(fā)生器，多余排入酸性排水溝中，以便中和酸水。 清凈：經(jīng)過冷卻后的乙炔氣體，通過水環(huán)泵加壓，在汽水分離器除去大部分水后，進入 1 2清凈塔與含有效氯 %的次氯酸納溶液接觸，使粗乙炔氣中的硫化氫、磷化氫等雜質(zhì)氧化成磷酸、硫酸等，再進入中和塔，用 10～ 15%的液堿中和硫酸和磷酸形成可溶性鹽（硫酸鈉、磷酸鈉）而除去。精制乙炔經(jīng)乙炔預(yù)冷器－ 20℃ 鹽水冷卻除去部分水分送下一工段使用。 次氯酸鈉配置流程：堿配制成 3～ 5%的稀堿，打到堿高位槽，氯氣由氯化車間供給，經(jīng)緩沖罐，水等三種原料，分別經(jīng)流量計計量，進入文丘里反應(yīng)器，配制成 PH值在 7～8 有效氯在 ～ %的次氯酸鈉，配制好的次氯酸鈉進入貯槽貯存，由補給泵打到次氯酸鈉高位槽應(yīng)用、連續(xù)、穩(wěn)定地補加到清凈塔除硫、磷雜質(zhì)。出 2清凈塔的次氯酸鈉供一部分循環(huán)使用，另一部分補充 1清凈塔使用，廢次氯酸鈉由 1清凈塔底部排出至廢水槽，作為發(fā)生器補水用。 本工序生產(chǎn)原理如下： 山東 XX 集團有限責任公司 萬噸 /年三氯乙烯裝置 可行性研究報告 44 來自乙炔制備工序的乙炔經(jīng)冷卻除水，再用分子篩干燥工藝進一步脫水，控制乙炔水量≤ 5ppm。來自氯堿裝置的氯氣進入緩沖罐，分別由底部導入氯化塔，生成的四氯乙烷從塔頂連續(xù)采出，經(jīng)氯化全凝器冷卻后進入粗四氯乙烷罐，尾氣經(jīng)水力噴射泵抽入尾水箱。 粗四氯乙烷計量后加入四氯乙烷塔，塔頂采出物（ ）去四氯乙烷塔頂液罐，塔釜液（ ）從塔釜采出，與循環(huán)物料混合后，送往脫 HCl 反應(yīng)工序。 氯 化單元設(shè)氯化殘液罐，回收氯化塔母液、汽化器重組分、四氯乙烯塔釜液。 HCl單元 本工序生產(chǎn)原理如下： 匯集于精四氯乙烷罐的物料，計量送入換熱器與反應(yīng)氣體熱交換，預(yù)熱至 100～ 140℃進入精四氯乙烷汽化器，精四氯乙烷汽化器用中壓蒸汽加熱。加熱后的精四氯乙烷氣體去精四氯乙烷預(yù)熱器，用導熱油加熱后進入脫 HCl反應(yīng)器反應(yīng)，保持四氯乙烷轉(zhuǎn)化率≥C2H2Cl4 C2HCl3 + HCl C2H2 + 2Cl2 C2H2Cl4 山東 XX 集團有限責任公司 萬噸 /年三氯乙烯裝置 可行性研究報告 45 85%，反應(yīng)所需熱量由熱載體導熱油（導熱油采用電加熱）供 給。反應(yīng)氣體經(jīng)熱交換器降溫后送往分離工序。 HCl 精制單元 來自反應(yīng)器的氣體混合物進入解析塔后，從解析塔頂析出的 HCl 尚有少量氯代烴，用冷凍鹽水將 HCl 冷卻，經(jīng)捕集器、吸附塔除去 TCE等氯代烴，再用羅茨鼓風機加壓（≥60kPa）后送氯乙烯（ VCM）裝置。 解析塔塔釜液連續(xù)流入釜液罐，經(jīng)計量后送低沸塔，低沸物從塔頂餾出。低沸塔釜液用三氯乙烯加料泵連續(xù)送入三氯乙烯塔，控制回流比使塔頂三氯乙烯含量大于 %，采出的三氯乙烯送成品儲運包裝工序。 三氯乙烯塔釜液含有三、四氯乙烯和四氯乙烷。 當釜液罐液面達 2/3 以上時，啟動中間餾分塔和四氯乙烯塔，含有少量四氯乙烯的三氯乙烯從中間餾分塔頂采出，返回解析釜液罐；四氯乙烯從四氯乙烯塔頂采出送包裝工序，未反應(yīng)的四氯乙烷從四氯乙烯塔釜采出，循環(huán)返回至四氯乙烷罐。 氯化殘液罐中收集的液體送往殘液回收塔，回收提取四氯乙烷，送往粗四氯乙烷罐，釜液送入高沸物儲罐出售。 山東 XX 集團有限責任公司 萬噸 /年三氯乙烯裝置 可行性研究報告 46 本項目三氯乙烯裝置的工藝流程簡圖及物料平衡圖見圖 圖 三氯乙烯生產(chǎn)過程 工藝流程簡圖及物料平衡圖 環(huán)氧丙烷裝置 水 5t/h 乙 炔 發(fā) 山東 XX 集團有限責任公司 萬噸 /年三氯乙烯裝置 可行性研究報告 47 生 器 電石渣 廢 水 循 環(huán) 乙 炔 清 凈 雜質(zhì) 乙 炔 干 燥 CL2 四 氯 乙 烷 塔 (HCl t/h) 脫 HCL 反 應(yīng) 器 精制 HCl 四 解 析 塔 氯 乙 低 沸 塔 三氯乙烯等 烷 等 三 氯 乙 烯 山東 XX 集團有限責任公司 萬噸 /年三氯乙烯裝置 可行性研究報告 48 塔 三氯乙烯 中 間 餾 份 塔 四 氯 乙 烯 塔 四氯乙烯 原材料消耗定額及消耗量 本項目主要原材料消耗定額及消耗量見表。 表 三氯乙烯裝置原輔材料消耗定額及消耗量 序號 名稱 單位 噸產(chǎn)品耗量 年用 量 備注 1 電 石 （ 發(fā)氣 量285Nm3/噸） 噸 36000 山東 XX 集團有限責任公司 萬噸 /年三氯乙烯裝置 可行性研究報告 49 注：上表中噸產(chǎn)品耗量以三氯乙烯計。 本項目公用工程消耗定額及消耗量見下表 。 表 三氯乙烯裝置公用工程消耗定額及消耗量 2 氯氣（≥ 99%，水份≤ 50PPM） 噸 520xx 3 催化劑（壽命≥3000h） 噸 80 4 燒堿 噸 64 5 分子篩 噸 6 FeCl3 噸 7 導熱油 噸 68 8 煤炭 噸 4000 序號 名稱 單耗量（每 噸 TCE） 年用量 備注 1 循環(huán) 水 230噸 920萬噸 /年 2 自來 水 14噸 56萬噸 /年 3 蒸汽 4 噸 16萬噸 /年 4 電 270Kw h 1080萬Kw h/年 5 氮氣 96 Nm3 384萬 Nm3/年 6 凈化 風 Nm3 萬 Nm3/年 山東 XX 集團有限責任公司 萬噸 /年三氯乙烯裝置 可行性研究報告 50 注：上表中噸產(chǎn)品耗量以三氯乙烯計 本項目依據(jù)工藝裝置的規(guī)模、工藝流程特點及操作要求，結(jié)合本行業(yè)應(yīng)用的成功經(jīng)驗，并考慮國內(nèi)外新型儀表的發(fā)展和實際應(yīng)用，設(shè)置了較完善的檢測、自動控制系統(tǒng)及必要的信號連鎖保護系統(tǒng)，確定采用 DCS系統(tǒng)及智能儀表對生產(chǎn)過程進行監(jiān)控，完成整個生產(chǎn)過程的控制、監(jiān)視、操作和自動打印報表。 根據(jù) TCE 裝置的工藝要求，生產(chǎn)流程特點，設(shè)一個中央控制室，室內(nèi)儀表采用 DCS控制，現(xiàn)場儀表采用國產(chǎn)智能儀表。所有重要參數(shù)集中到控制室的 DCS