【正文】 20xx 20xx 臺(tái) 1 7 四元過(guò)濾器 臺(tái) 1 8 氧化器 Φ 15006500 臺(tái) 1 9 氧化器 Φ 20xx 8000 臺(tái) 1 10 吸收塔 Φ 20xx 13500 臺(tái) 1 11 吸收塔 Φ 1800 13500 臺(tái) 2 12 吸收塔 Φ 1600 14500 臺(tái) 1 13 汽包 Φ 1400 2500 臺(tái) 2 14 汽包 Φ 1400 3400 臺(tái) 2 15 汽包液位槽 Φ 325 1000 臺(tái) 2 16 尾氣液封槽 Φ 1400 1500 臺(tái) 2 17 蒸汽分配器 Φ 426 2450 臺(tái) 1 18 尾氣處理器 φ 1800 24000 臺(tái) 2 19 管道過(guò)濾器 Φ 400 500 臺(tái) 2 20 管道過(guò)濾器 Φ 800 800 臺(tái) 1 21 空氣過(guò)濾器 Φ 1000 1200 臺(tái) 3 22 軟水高位槽 Φ 1000 1500 臺(tái) 1 23 軟水槽 50m3 臺(tái) 1 24 羅茨風(fēng)機(jī) 臺(tái) 4 25 泵 臺(tái) 20 26 冷卻器 臺(tái) 6 季戊四醇裝置主要設(shè)備一覽表 序號(hào) 設(shè)備名稱 規(guī)格型號(hào) 單位 數(shù)量 備注 1 縮 合釜 71m3 臺(tái) 1 常壓常溫 2 縮合釜 50m3 臺(tái) 4 常壓常溫 3 熱熔釜 71m3 臺(tái) 1 常壓常溫 項(xiàng)目可行 性研究報(bào)告 ~ 20~ 4 脫醛塔 Φ 130019625 臺(tái) 1 ， 130℃ 5 脫醛塔 Φ 100020xx0 臺(tái) 1 ， 130℃ 6 脫醇塔 Φ 100020xx5 臺(tái) 1 常壓， 100℃ 7 水解釜 6m3 臺(tái) 1 8 結(jié)晶罐 3m3 臺(tái) 24 常壓常溫 9 結(jié)晶罐 5m3 臺(tái) 29 常壓常溫 10 干燥機(jī) 9006000 臺(tái) 3 11 干燥機(jī) 6004500 臺(tái) 1 12 蒸發(fā)器 15m3 臺(tái) 5 ， 90℃ 13 冷凝器 臺(tái) 5 常壓常溫 14 離心機(jī) 臺(tái) 12 主要耗電設(shè)備一覽表 序號(hào) 名稱 型號(hào) 功率 數(shù)量 安裝位置 1 空氣羅茨鼓風(fēng)機(jī) 2LD81 1 甲醛裝置 隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī) YBZ255S6 160KW 1 2 尾氣羅茨鼓風(fēng)機(jī) 2LD48 1 甲醛裝置 隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī) YBZ315S4 110KW 1 3 循環(huán)水泵 300S58A 4 循環(huán)水 三相異 步電動(dòng)機(jī) Y315L14 160kw 4 主要耗汽設(shè)備一覽表 序號(hào) 名稱 型號(hào) 換熱面積 數(shù)量 安裝位置 1 脫醛塔 Φ 1300*19625 1 季醇裝置 脫醛塔再沸器 Φ 1800*4000 190m2 項(xiàng)目可行 性研究報(bào)告 ~ 21~ 用能系統(tǒng)概況 濮陽(yáng)市鵬鑫化工有限公司的生產(chǎn)用能主要是電力和熱力，其所需熱力從外部熱網(wǎng)購(gòu)入，電力由社會(huì)電網(wǎng)購(gòu)入。 公司能源系統(tǒng)圖： 蒸 汽： 水： 電： 蒸汽 電力 水 季戊四醇生產(chǎn)裝置 甲醛生產(chǎn)裝置 其他生產(chǎn)用水 生活用水 項(xiàng)目可行 性研究報(bào)告 ~ 22~ 熱力使用情況 該公司甲醛裝置全部用本裝置自產(chǎn)蒸汽。 供用水情況 該公司用水由公司內(nèi)部水井提供，主要是補(bǔ)充循環(huán)水因蒸發(fā)而造成的損失，審核年度該公司用水約 8 萬(wàn)立方。電表由供電部門安裝在華北變電站，并定期負(fù)責(zé)校驗(yàn)。 公司能源消費(fèi)情況 項(xiàng)目實(shí)施前年產(chǎn)季戊四醇 16830 噸，耗蒸汽 噸，耗電 780萬(wàn) kWh，綜合能耗合計(jì) 噸 標(biāo)煤，噸季戊四醇產(chǎn)品綜合能耗為 噸標(biāo)煤 。 針對(duì)以上問題，該項(xiàng)目對(duì)甲醛、季戊四醇裝置存在的問題進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造，本次技術(shù)改造，可大大的節(jié)約生產(chǎn)用能，降低產(chǎn)品的單產(chǎn)品能耗，提升企業(yè)在同行競(jìng)爭(zhēng)力。 項(xiàng)目可行 性研究報(bào)告 ~ 24~ 第 4章 廠址與建設(shè)條件 廠址地理位置 本項(xiàng)目建在濮陽(yáng)市鵬鑫化工有限公司院內(nèi)，公司位于河南省濮陽(yáng)市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)。轄五縣一市，地跨北緯 35176。 12′ 23″，東經(jīng)114176。 05′ 40″，東西長(zhǎng) 125km，南北寬 125km。是一個(gè)具有悠久歷史文化的新興城市。是南北物資文化交流的重要通道。特點(diǎn)是四 季分明，春季干旱多風(fēng)沙，夏季炎熱雨量大，秋季晴和日照長(zhǎng)，冬季干冷少雨雪。 表 3— 1 濮陽(yáng)市主要?dú)庀筇卣饕挥[表 序 號(hào) 項(xiàng) 目 單 位 數(shù) 值 備 注 1 年平均日照時(shí)數(shù) h 2 年 平 均 氣 溫 ℃ 3 極端最高氣溫 ℃ 1966 年 7 月 19 日 4 極端最低氣溫 ℃ － 1971 年 12 月 28 日 項(xiàng)目可行 性研究報(bào)告 ~ 25~ 5 年平均蒸發(fā)量 mm 6 年平均降雨量 mm 7 無(wú) 霜 期 d 206～ 216 8 年 平 均 風(fēng) 速 m/s 9 主 導(dǎo) 風(fēng) 頻 ％ 南 風(fēng) 10 次 主 導(dǎo) 風(fēng) 頻 ％ 北 風(fēng) 工程地質(zhì)條件 地層結(jié)構(gòu)及巖土性質(zhì)特征 濮陽(yáng)市地處渤海灣沉降帶的東濮凹陷。其主要地質(zhì)構(gòu)造是在古生界基巖之上，沉積了以第三系為主的中、新生界陸相沙泥巖地層：上層是沙游鹽堿交錯(cuò)地帶；中層為 水量豐富的沉積層；下層是含有油氣的巖層。場(chǎng)地地震基本烈度為 7 度，屬二類建筑場(chǎng)地，中軟場(chǎng)地土，場(chǎng)地內(nèi)無(wú)地震液化層存在。 水文條件水 據(jù)濮陽(yáng)市水利局提供的資料：當(dāng)?shù)厮Y源量為 億ｍ 3，河南省分配給濮陽(yáng)市的黃河水量為 6 億ｍ 3，人均占有水 資源量為 401ｍ 3，人均綜合用水量為 （ 20xx 年度）。 抗震烈度 根據(jù) “河南省地質(zhì)構(gòu)造圖 ”，濮陽(yáng)市一級(jí)大地構(gòu)造單元屬中朝準(zhǔn)地臺(tái)，二級(jí)構(gòu)造單元屬山西臺(tái)隆與華北坳陷的結(jié)合部位，三級(jí)構(gòu)造單元屬凹陷的西北部和太行山拱斷束的結(jié)合部位。地震烈度為Ⅶ度區(qū)，基本重力加速度為 。 排水：建設(shè)場(chǎng)地內(nèi)有完善的排水管網(wǎng)，根據(jù)“雨污分流、清污分流、分質(zhì)處理、一水多用”的原則建設(shè)給排水系統(tǒng)，可以滿足項(xiàng)目建設(shè)需要。 供電： 該公司用電來(lái)自濮陽(yáng)華北變電站直送公司的高壓變電器供送。 可以保證本項(xiàng)目用電需求。 季戊四醇裝置節(jié)能改造 等壓疏水節(jié)汽； 醇塔加熱源的替代； 醇塔底余熱利用； 干燥空氣預(yù)熱； 季醇連續(xù)多效蒸發(fā)； 甲酸鈉蒸發(fā)二次汽利用。鐵鉬法雖然甲醇單耗低，但投資大、能耗高、催化劑費(fèi)用高，在我國(guó)很少采 用。 甲醛生產(chǎn)反應(yīng)過(guò)程中，除發(fā)生化學(xué)反應(yīng)外，還包含著諸如流體流動(dòng)（動(dòng)量傳遞）、熱量交換（熱量傳遞）和物質(zhì)的遷移（質(zhì)量傳遞）等多種物理現(xiàn)象和涉及反應(yīng)熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)的問題。 主反應(yīng)： CH3OH+1/2O2=CH2O+H2O+⑴ CH3OH=CH2O+⑵ H2+1/2O2=H20+⑶ 副反應(yīng)： CH3OH+O2=CO+2H2O+ kJ/mol ⑷ CH3OH+3/2O2=CO2+2H2O+ kJ/mol ⑸ CH2O+1/2O2=HCOOH+ kJ/mol ⑹ HCOOH=CO+ kJ/mol ⑺ 此外，由于反應(yīng)條件的變化，還可能發(fā)生下述反應(yīng)中的一個(gè)或幾個(gè)副反應(yīng)： CH2O=CO+ kJ/mol ⑻ CH2O+O2=CO2+H2O+ kJ/mol ⑼ CH3OH=C+H2O+H2+ kJ/mol ⑽ CH3OH+H2=CH4+H2O+ kJ/mol ⑾ 2CH2O+H2O→ CH3OH+HCOOH+ kJ/mol ⑿ 項(xiàng)目可行 性研究報(bào)告 ~ 29~ 近幾年，各個(gè)生產(chǎn)廠家與設(shè)備制造廠家都在對(duì)傳統(tǒng)銀法工藝進(jìn)行研究改進(jìn)，從改進(jìn)催化劑制作方法提高催化劑性能、提高空速降低副反應(yīng)、降低系統(tǒng)阻力以降低電耗、用尾氣或煙道氣等惰性氣體代替配料蒸汽生產(chǎn)高濃度甲醛、回用生成水和未反應(yīng)甲醇降低甲醇消耗和提高甲醛濃度等方面有了不同程度的進(jìn)展。與目前國(guó)內(nèi)先進(jìn)工藝相比，在節(jié)能降耗上具有一定的差距。 裝置規(guī)模 設(shè)計(jì)規(guī)模： 10 萬(wàn)噸 /年甲醛裝置，連續(xù)操作。 工藝簡(jiǎn)述如下： 甲醇由甲醇泵提壓、過(guò)濾器過(guò)濾進(jìn)入蒸 發(fā)器，蒸發(fā)器液位靠甲醇流量調(diào)節(jié)閥控制；空氣通過(guò)空氣過(guò)濾器過(guò)濾、羅茨鼓風(fēng)機(jī)提壓進(jìn)入蒸發(fā)器風(fēng)量由風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)控制；回收的稀甲醇通過(guò)轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)入蒸發(fā)器。蒸發(fā)器內(nèi)的甲醇與甲醛溶液換熱，在蒸發(fā)器內(nèi)完成混合氣的生成、凈化、過(guò)濾等過(guò)程。在氧化器進(jìn)口帶有阻火器，防止混合氣回火；觸媒層下部是平管板廢熱鍋爐，降低生成氣溫度，回收反應(yīng)熱產(chǎn)生水蒸汽 。熱甲醛循環(huán)液先與甲醇換熱，再與冷卻水換熱。 尾氣進(jìn)入尾氣爐燃燒，生成水蒸汽。 工藝參數(shù)及熱量平衡 項(xiàng)目可行 性研究報(bào)告 ~ 31~ 甲醛熱量衡算 一、尾氣鍋爐的熱量衡算（外送蒸汽量 kg/%） 尾氣中可燃物低位發(fā)熱值 KJ/M3 鍋爐效率 焓值 尾鍋產(chǎn)汽量 H2 CO CH4 η kj/kg kg/% 10744 12636 35711 2662 二、蒸發(fā)器熱量衡算（甲醇蒸發(fā)相變補(bǔ)充熱量） 甲醇相變熱 kj/kmol 水相變熱 kj/kmol 補(bǔ)充熱量 MJ/% 37490 44170 三、過(guò)熱器衡算（甲醇空氣溫升 47120 度補(bǔ)充熱量） 甲醇比熱 N2 比熱 O2 比熱 過(guò)熱初溫 過(guò)熱終溫 補(bǔ)充熱量 H2O 比熱 kj/kmol.℃ ℃ ℃ MJ/% kj/kmol.℃ 47 120 四、配料蒸汽用熱量 MJ/% 配料蒸汽用量 kg/% 五、氧化器熱量衡算 反應(yīng)式 反應(yīng)熱 KJ/Kmol Kmol 熱量 KJ CH3OH+1/2O2=CH2O+H2O 141 157500 CH3OH=CH2O+H2O 142 90120 CH3OH+3/2O2=CO2+H2O 143 674600 CH3OH+O2=CO+2H2O 144 392700 CH3OH+H2=CH4+H2O 145 120900 CH3OH+O2=HCOOH+H2O 146 400800 6個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱 MJ/% 可轉(zhuǎn)化蒸汽 kg/% 六、吸收塔熱量衡算 甲醛相變熱 甲醇相變熱 水相變熱 相變總量 88%吸收熱 12%可汽化 MJ/kmol MJ/kmol MJ/kmol MJ/% MJ/% MJ/% 12%可汽化 kg/% 吸收工段需帶走的熱量 (反應(yīng)熱 +相變熱 配料熱 過(guò)熱 蒸發(fā)） MJ/% 說(shuō)明：數(shù)據(jù)來(lái)自 20xx 年全國(guó)甲醛行業(yè)協(xié)作組編著的《甲醛生產(chǎn)》 改造前：熱量衡算顯示甲醛能量 有 是通過(guò)吸收移走的，能量損失比較大。 可外供的蒸汽 =反應(yīng)熱 +12%相變熱 +尾氣燃燒熱 =650+68+330=1048kg/% 項(xiàng)目可行 性研究報(bào)告 ~ 32~ 甲醛裝置改造前后的節(jié)能對(duì)比 項(xiàng)目 原設(shè)計(jì) 現(xiàn)階段（改造前） 改造后數(shù)據(jù) （專利） 國(guó)內(nèi)同行 先進(jìn)水平 甲醇單耗 kg/t37%甲醛 470 445 425435 440450 副產(chǎn)蒸汽 kg/ t37%甲醛 100 300 1000 300500 注： 原設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為原化工部第四設(shè)計(jì)院的數(shù)據(jù)。其中非定型設(shè)備 19 臺(tái)，機(jī)泵類設(shè)備 3 臺(tái)，其它設(shè)備 2臺(tái)。 選用技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、效率高的產(chǎn)品。 設(shè)備材料選用說(shuō)明 本裝置中主要工藝介質(zhì)及二次汽為腐蝕性介質(zhì)，根據(jù) 介質(zhì)特性、裝置操作條件，并綜合考慮經(jīng)濟(jì)合理性，設(shè)備主要材料為不銹鋼（ 30 321 及 316L） 。為使乙醛反應(yīng)完全，實(shí)際生產(chǎn)中采用了使用過(guò)量甲醛的方法，過(guò)量的甲醛再通過(guò)精餾脫除，塔底液經(jīng)真空濃縮使季戊四醇濃度達(dá)到35％ ～ 40％ ，再經(jīng)過(guò)冷卻結(jié)晶，此時(shí)甲酸鈉仍在反應(yīng)溶液中，然后過(guò)濾，水洗得到白色 季戊四醇結(jié)晶，干燥后得產(chǎn)品季