年产3万吨三聚氯氰项目可行性研究报告.docx

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年产3万吨三聚氯氰项目可行性研究报告

项目名称：

化学工业有限公司30000吨/年三聚氯氰项目

项目承办单位：

化学工业有限公司

项目建设地址：

xx市##镇化工园内

项目建设性质：

新建

法人代表：

****

1总论

1.1编制依据和原则

1.1.1编制依据：

⑴##工程设计有限公司与xxxx化学工业有限公司签订的项目可行性研究报告编制合同。

⑵《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》（1997年修订本）原化工部。

⑶xxxx化学工业有限公司提供的该项目的基础资料。

1.1.2编制原则

本可研报告的编制将遵循下述原则：

⑴严格执行国家有关的法律法规、强制性规范标准保证工程设计质量。

⑵以积极、稳妥、可靠实事求是的原则，深入调查研究，做多种方案比较和和科学的论证，以优化工程技术方案。

⑶选用先进、成熟、适宜的工艺技术和设备，力求大限度的降低项目的投资和生产成本。

⑷综合利用能源，尽量降低消耗，降低成本消耗，提高企业的经济效益和抗风险能力。

⑸密切结合企业的实际情况，按照一体化、露天化轻型化、社会化、国产化的原则，积极吸取国内先进企业的生产和管理经验。

⑹认真贯彻执行国家及地方的环境保护“三废”理论，劳动保护安全卫生，消防方面的法律法规。

及其与工程建设设施“三同时”的原则，做到点源治理集中处理相结合，妥当处理“三废”必须达标排放，节能减排，使企业在获得效益的同时，也能获得更好的环境效益。

1.2项目提出的背景、投资的必要性和经济意义

1.2.1企业概述

xxxx化学工业有限公司坐落于在xx市沿海经济开发区，位于xx市##镇化工园区。

园区内有206国道、新海公路、大莱铁路、廒小路穿过，位置优越，交通十分方便。

园区基础设施齐全，计划征地560亩，公司附近有xx瑞新化工投资2500万元拟建磺化吐氏酸、2-萘酚及J酸项目。

公司设计定员208人，以“三个代表”和科学发展的观念为指导思想，以管理求效益，抢抓机遇，锐意进取，积极树立品牌战略。

1.2.2投资背景、必要性和经济意义

1.2.2.1项目提出的背景

山东就是我国的重要工业基地省之一，特别是改革开放以来山东不但在轻工业占有重要位置而且化工行业也发展迅速，经过二十多年的改革开放建设具有相当

雄厚的基础，近几年的xx##工业园区的开发中染料中间体的发展也较迅速。

xxxx化学工业有限责任公司位于##市北面靠海的化工园区内，园区交通运输十分方便。

原料成本低，产品具有很强的竞争优势，该项目建设具有资源优势。

三聚氯氰是一种重要的精细化工产品，具有广泛的用途，它是农药工业的中间体，是制造活性染料的原料，可做有机工业生产的各种助剂，如荧光增白剂、纺织物防缩水剂、表面活性剂等，是橡胶促进剂和国防用于制造炸药的原料之一，也是医药农药工业用于合成药物的原料。

1.2.2.2项目建设的必要性和经济意义

⑴产品市场要求

目前在世界上用三聚氯氰合成的产品每天有一种以上，由此可见三聚氯氰是一种很有发展前途的化工中间体产品。

可以预见，随着它的用途日益广泛，其他产品也必将随之增加。

目前，世界上三聚氯氰每年用于农药方面约占80%，用于荧光染料、活性染料占10%，用于界面活性剂、橡胶促进剂、羊毛防虫剂等占10%，我国每年需求量竟达数万吨。

全国在农药方面对三聚氯氰的用量巨大，此外三聚氯氰生产的活性染料有活性艳红，活性青蓝、活性翠兰等二十余种。

还有一些荧光染料，据调查预计全国仅在染料行业每年需用的三聚氯氰的量就在十几万吨以上。

加之其它行业用量，市场潜力巨大。

近年来出口农药原料逐年增加，三聚氯氰需求量达到每年5万吨以上。

而国内生产厂家，只有营口市三征有机化工厂、石家庄洁西（2万吨/年）。

⑵企业自身发展的需要和具有的有利条件

我国加入WTO后，对国民经济的发展带来了深远影响，随着世界染料生产贸易中心东移，东南亚及南亚国家和地区工业迅速发展，给我国三聚氯氰及相关附属产品创造了极大的发展机遇。

该项目的优势在于：

该标准HG/T3412-2002起草人是该厂的总工王非。

因此，该厂生产的三聚氯氰将是质量优良、消耗低，必将受到国内外市场的欢迎，尤其是国际市场欢迎的优良产品。

该项目产品主要销售到欧洲、南亚、日本、韩国、印尼等国家和台湾地区。

该项目将充分利用山东潍坊地区的产、供、销优势，即山东潍坊有30000吨/年的液氰装置和50000吨氯碱化工和染料厂数家，可形成产、供、销一条龙，大大降低生产成本和安全生产的保障。

⑶综合效益提高

为了充分体现化工园区的优势，取得更好的经济效益，该项目在潍坊化工园区建一个30000吨/年三聚氯氰装置（分三期建设，首期为10000万吨/年产量，以后逐年扩大至30000吨）是非常必要的。

这样可使化工园区内生产液体氰化钠、液碱、液氯、三聚氯氰、染料等产品配套成龙，仅运输和能源两项就可节省大量成本；还将大大降低运输危险化学品的风险，更加安全；此外将缩短产品储存时间提高产品的质量。

1.3可行性研究范围

⑴建设背景及必要性

⑵建设地址与建设条件

⑶工程技术方案

⑷环境保护与节能

⑸职业安全卫生与消防

⑹组织管理与劳动定员

⑺实施进度计划与工程管理

⑻投资估算与资金筹措

⑼经济效益分析

1.4可行性研究工作概论

##工程设计有限公司接受委托后，立即成立项目组，到项目建设地点进行实地考察和同行业间的调研，与项目建设单位就产品市场、建设规模与产品方案、生产工艺和主要设备选型等重要问题进行讨论，并取得一致意见。

在此基础上，编制可行性研究报告。

1.4.1技术方案依据

国家国民经济和社会发展“十一五”计划和2010年远景目标纲要中，明确提出：

清洁生产和循环经济，未来2008年至2015年间，发展无污染高效率的化工产品。

1.4.2建设规模及产品方案

根据生产装置需要，为合理配套，此项目分三期建设，首期年产10000吨，二期、三期在一期的基础上逐年建成。

三期全部投产：

年产30000吨三聚氯氰。

1.4.3主要原料

项目主要的原料：

氰化钠水溶液（30%）、液氯（99.5%）、液碱（30%）、无水氯化钙、活性炭（1000㎡/g、粒度16-32#）。

1.4.4环境保护

⑴废水。

三聚氯氰生产过程中产生氯氰单体（CNCL）。

CNCL是无色有催泪性的有毒气体，其融点-6.9℃，沸点12.7℃，可溶于水、乙醇、乙醚和苯中，在HI、H2S和SO2存在下HCL作用生成HCN。

可采用次氯酸钠中合法处理，采用上海市节能环保设备供应公司经销的组合设备，次氯酸钠发生装置，连续处理能力为2.5-30M3/小时，CN-<0.5mg/L，处理结果达到排放标准。

⑵废气。

氯化反应时是在氯气过量5-10%的情况下进行的，因此生产游离氯。

聚合反应时约有3-8%，CNCL单体未能反应，因此采用30%NaOH碱液中和尾气中的HCL气，CL2和CNCL气体。

在尾气后设尾气吸收塔，吸收率95-99%。

⑶废渣。

氯化钙吸水失效后采用水冲洗（回收利用），用作催化剂的活性炭失效后可再生或掺煤烧掉或作其它用途，无污染。

⑷噪声。

该项操作声源主要是装置配套的各类泵、压缩机等噪声级在65—70dB（A）之间。

所有机械设备在选用低噪声设备基础上，安装设备时均采用减震、消声措施，再经距离衰减后，厂界噪声能满足《工业企业厂界噪声标准》GB12348-1990中Ⅱ类标准要求。

1.4.5劳动定员与来源

该项目总定员208人，其中：

车间人员191人；技术、行政、销售等17人，三班运转。

聘请有生产经验的技术人员和管理人员，操作工从劳务市场、大中专院校及周边城镇招聘，操作人员须先进行培训，培训合格后方可上岗。

1.4.6劳动保护

液碱、液氯刺激皮肤及粘膜，氰化钠有刺激性臭味，有强烈腐蚀性，氰化氢为有毒气体。

因此生产场所必须配备必要的劳动保护用品，生产现场通风良好，同时配备防护服及淋浴等劳动保护用品。

本生产过程中，由于液碱等有强烈腐蚀性，因此对建构筑物、管道、设备、仪表、电气设施，均会造成腐蚀破坏，影响安全生产。

要经常检查管道的气密性在可能出现危险的地方设警告牌。

1.4.7总投资及资金来源

该项目总投资估算为8463.8万元。

其中，土建工程投资1469.5万元，设备（材料）购置及安装费4649.6万元,公用配套设施160万元，其他费用963.1万元，预备费121.6万元，铺底流动资金1100万元。

该项目建设资本金为2539万元。

资金全部由企业自筹解决。

表1-1主要技术经济指标表

序号

项目

单位

指标

一

生产规模

1

三聚氯氰

吨

30000

二

年操作天数

天

330

三

主要原辅料用量

1

NaCN（30％）

吨

90000

2

液碱（30%）

吨

23610

3

Cl2（99.5）

吨

43500

4

无水氯化钙

吨

1650

5

活性炭（1000㎡/g）粒度16-32#

吨

84

四

主要燃料需要量

1

电

万千瓦时

190

2

水

吨

90500

3

蒸汽

吨

21600

4

柴油

吨

90

五

项目计算期

年

12

1

建设期

年

1

2

生产经营期

年

11

六

占地面积

亩

560

七

建筑面积

平方米

19396

八

劳动定员

人

208

九

项目总投资

万元

8463.8

1

固定资产投资

万元

7363.8

2

铺底流动资金

万元

1100

十

正常年销售收入

万元

48000

十一

总成本费用

万元

39518

十二

销售税金及附加

万元

149.4

十三

增值税

万元

1493.7

十四

利润总额

万元

6839

十五

所得税

万元

1709.9

十六

税后利润

万元

5129.6

十七

经济评价指标

1

投资纯利润率

%

60.6

2

内部收益率

%

42.7

3

投资回收期

年

4.01

十八

盈亏平衡点

%

17.8

2市场前景分析

2.1产品概况

三聚氯氰是一种重要的精细化工产品，具有广泛的用途，它是农药工业的中间体，是制造活性染料的原料，可做有机工业生产的各种助剂，如荧光增白剂、纺织物防缩水剂、表面活性剂等，是橡胶促进剂和国防用于制造炸药的原料之一，也是医药农药工业用于合成药物的原料。

三聚氯氰产品在工业方面，具有广泛的用途，目前用量较大的是用来生产除草剂，农药，活性染料和荧光染料。

用三聚氯氰做原料生产的有三嗪系列除草剂，如扑灭津、扑草净，扑草通，西马津，西草净，莠灭净，莠去津等，农药有敌菌灵等。

2.2国内外产品生产现状及市场预测分析

2004年，全球三聚氯氰总生产能力约为26万吨/年，产量约16万吨，生产装置主要分布在德国、比利时、美国和我国，瑞士、墨西哥、印度等国家也有生产。

由于原料供应以及生产技术难度大等原因，1995年以前我国三聚氯氰一直供不应求，每年都大量进口。

此后，我国掀起了三聚氯氰的建设热潮，生产厂家和产能快速增加。

2004年我国有三聚氯氰生产企业20多家，总能力约为9.63万吨/年，产量约5.4万吨，装置开工率不到60%。

近年来，由于国内三聚氯氰生产能力的快速扩张，加上企业不断改进技术，在产品质量和价格上已具有一定的竞争力。

另外，由于合成三聚氯氰所需原料有毒，发达国家和地区对该产品发展持谨慎态度，给我国三聚氯氰产品参与国际竞争提供了良好的机遇，因此近年来我国三聚氯氰的出口量逐年上升，由1995年的1659吨提高到2004年的16200吨，2000～2004年出口年均增长率为23.4%。

我国目前活性染料产量已达10万吨/年以上。

据预测以后活性染料市场仍呈快速增长的势头，产量年均增长率不会低于3%-4%。

以三聚氯氰合成的均三嗪类除草机剂具有除草效果好、选择性强、杀草谱广、低毒等优点，是我国目前正大力发展的产品。

目前我国生产的三聚氯氰不能满足要求、价格偏高。

如果三聚氯氰能保证供应，并通过新技术大幅度地增加。

我国农药系统每年需三聚氯氰约3500吨。

以三聚氯氰为原料的荧光增白剂可用作棉纤维、人造纤维、纸浆漂白剂和洗衣粉、肥皂的添加剂等。

随着我国国民经济的迅速发展和人民生活水平的日益提高，对增白剂的需求量必将大幅度增加。

我国荧光增白剂有15个品种，主要是VBL和DT（两项占80%以上），其余品种产量很低。

由于品种少，产量低，远远不能满足和适应市场的需求。

今后几年，生产增白剂将每年使用10000吨左右的三聚氯氰。

“十一五”期间生产增白剂每年用的三聚氯氰在“十五”的基数上有所增加。

此外，医药、塑料、橡胶、纺织等行业也需要三聚氯氰。

预计：

⑴2010年我国的均三嗪类除草剂产量将有较大的发展，因此三聚氯氰的需求量也会有较大幅度地增加。

⑵加快三聚氯氰的开发和利用，缩短我国与国外发达国家的生产及应用方面的差距。

⑶三聚氯氰是重要的化工原料，它在精细化工领域有着广泛的用途。

今后随着我国经济的快速发展，对三聚氯氰的需求将越来越大。

2010期间，我国化学工业已把精细化列为发展重点之一，预计到2010年，全国化工精细化率将达到50%（化工系统达到36%~37%），从而使三聚氯氰应用领域不断拓展。

因此，我国三聚氯氰工业的发展前景将更为广阔。

3产品方案及生产规模

3.1产品方案及产品质量标准

根据市场预测和生产装置需要，为合理配套，三聚氯氰装置设定30000吨/年。

产品符合国家化工行业标准《HG/T3412-2002》

产品质量标准表

序号

项目

指标

1

外观

一等品

厂控指标

2

初熔点≥

145.5

145.5

3

三聚氯氰含量%≥

99.3

99.2

4

细度（通过孔径125μm标准筛后残余物的量）%≤

10.0

3.0

5

甲苯不容物含量%≤

0.3

0.1

6

堆积密度G/ml≤

0.9

1.2

3.2生产规模

根据国内外市场的需求情况，工艺技术与所选设备的匹配能力，企业现有的经营管理水平和资金筹措的可能性，以及规模效益等，拟确定项目分三期建设，首期年产10000吨，二期、三期在一期的基础上逐年建成。

三期全部投产，年产30000吨三聚氯氰。

4工艺技术方案

4.1工艺技术方案的选择

4.1.1工艺路线选择

选择常压催化气相法：

根据国内各厂采用常压气相法工业化生产的多年经验和我厂对其生产的关键设备聚合反应器拥有自己知识产权，专利号为ZL03236176.9和专利号为ZL03300514.1和HG/T3412-2002标准作为该厂三聚氯氰建设的依据。

并参照了国内外技术数据和试验提供的基础数据作了改进即

NaCN+CL2→NaCL+CNCL

3CNCL聚合-------->（CNCL）3

380°C

优点：

⑴常压下氯氰单体CNCL通过活性炭催化聚合。

反应设备“体形板式聚合反应器”，从氯氰单体制备聚合反应到结晶为成品可实现连续生产，整个系统始终为气相，因而操作简便。

⑵产品质量可以达到中华人民共和国化工行业标准，满足国内外用户的需求，用此法生产三聚氯氰均出口日本、韩国、西欧、印度、东南亚等国和台湾等地区，必将受到外商的好评。

⑶在整个生产过程中为密闭系统，只要有良好的排风装置，是比较安全的，国内这三个厂家十几年来均没因此造成死亡和重伤事故。

⑷该产品的原料基本上本地区可以解决。

⑸工艺路线短，设备少、收效快、操作工人、分析人员经短期学习，训练便可掌握生产技术。

4.2工艺流程

4.2.1工艺流程简述

⑴反应两步法

NaCL+CL2→CNCL+NaCL+Q

3CNCL活性碳----------->（CNCL）3+Q

380°C

⑵工艺流程

三聚氯氰工艺流程主要由氯化、冷却、干燥、聚合、结晶、废水提纯Nacl几个工序组成。

三聚氯氰生产工艺为连续化生产。

有厂外运来的30%的氰化钠原料送入氰化钠储罐，加入适量的水，配置成15%氰化钠溶液。

由泵将15%氰化钠溶液送入高位槽，然后加入到氯化反应器，氯气由液氯钢瓶进入蒸发器，由间接蒸汽加热后进入氯化反应器中，在喷嘴处与氰化钠水溶液混合后反应，合成氯氰单体，温度升至95℃，为保证氰化钠的完全反应，氯气过量7%左右。

氯氰单体经两次冷却至18℃（90℃－30℃）、（30℃－18℃），气体中夹带的水蒸气变为液体，由分离器的底部放入解析釜，氯氰单体进入氯化钙干燥器脱水，使氯氰气体水分降到1000ppm，得到可聚合的氯氰单体。

氯氰单体入聚合炉上部在380℃-400℃与活性炭催化剂作用生成三聚氯氰，向聚合炉外部夹层内通入空气，吸收聚合放出的热量后循环使用，以保持聚合的温度。

三聚氯氰气体在聚合炉出口处和-5℃的干燥空气在结晶器中混合，结晶器温度降到60-70℃，在包装前两个小时用氮气吹入产品，然后用人工装入50-100kg所塑料袋的铁桶中。

尾气中夹带的产品通过袋式除尘器进行回收，尾气经二级串联碱液吸收塔处理后经30m高排气筒排放，碱液送入含盐废水处理站。

氯化反应产生的废液中含有一定量的氯化氰，送入解析釜加热到90℃-100℃解析出氯化氰单体，返回到反应釜重新利用，解析釜产生的含盐废水送入含盐废水处理站。

含盐废水首先进入调节池调节水量，然后可采用次氯酸钠中合法处理工艺，产生CO2和N2无毒气体，Nacl作为副产品出售。

冷凝水部分回收，剩余部分外排。

聚合炉中的活性炭每60天左右更换一次（410kg）尾气经中和塔处理。

4.2.2工艺条件要求

⑴氯化

主反应：

NaCN+CL2→NaCL+CNCL

副反应：

当溶液中存在CO2时

A.CL2+H2O→HOCL+HCL

吸收过程中的反应：

A．NaCN+2NAOH+CL2→NaOCN+2NaCL+H2O

B.NaOCN+2NaOH+3CL2→NCL2+CO2+H20

C.2NaOCN+4NaOH+3CL2→6NaCL+N2+CO2+2H2O

⑵聚合

主反应：

3CNCL聚合-------->（CNCL）3

副反应：

4CNCL→（CNCL）4（高聚物四聚体）

注：

（CNCL）4结构式为：

⑶各工序工艺控制一览表

①氯化钙配料

浓度：

15±1%

流量：

200-850kg/h

②流氯蒸发皿

流量：

42-175kg/h

纯度：

99.7%

温度：

45℃-55℃

压力：

6.0kg/cm2

③氯气缓冲缸

流量：

43-175kg/h

温度：

25℃-45℃

压力：

0.5-7.0kg/cm2

④氯化

氰化钠流量：

200-1000kg/h

氯气流量：

43-175kg/h

压力：

0.05-0.2大气压

⑤氯氰冷却（二冷，一分离器）

温度：

25℃-40℃

⑥氯氰冷却（二冷，二分离器）

温度；16-18℃

⑦干燥器装无水氯化钙。

温度25-30℃

⑧三聚合反应

反应温度：

300-440℃（夏季）

320-450℃（冬季）

⑨结晶器

吹入±5℃经干燥的冷空气

风量：

4m3/分－6m3/分　　常压

温度：

60-90℃

⑷氯气与氰化钠的配比与收率关系（氯化部分收率）

　　　CL2：

　　　NaCN　　　收率（%）

　　　分子比：

　　71.49　　　83.80

　　　1.01:

1.00　　87.60

　　　1.13:

1.00　　98.3

　　　1.20:

1.00　　100.3

　　　1.47:

1.00　　89.6

　　　1.75:

1.00　　67.1

⑸NaCN浓度与收率的关系（氯化部分收率）

　　　NaCN　　　　10%　　　　72%

　　　　　　　　　15%　　　　96.7

　　　　　　　　　20%　　　　74%

　　　　　　　　　30%　　　　31%（学说浓度形成盐类造成堵塞）

⑹收率

氯化收率为：

95-96%

聚合收率为：

80-90%

总收率：

85-93%

NaCN冷却水氯化钙活性炭

CL2成品

CNCl

NaOH碱液

NaCl

三聚氯氰工艺流程图

4.3物料平衡表

3000吨/年三聚氯氰物料平衡表

投入物料名称

单位投入量Kg

年投入量t

产出物料名称

单位产出量Kg

年产出量t

NaCN（30%）

（含H2O）

3000

（2100）

90000

三聚氯氰

1000

30000

Cl2（99.5%）

1450

43500

一级吸收塔（CNCl）3

85

2550

NaOH（30%）

（含H2O）

787

（550.9）

23610

Hcl（25%）

1023

30690

H2O

3000

90000

Nacl

825

24750

H2O

5263.5

157905

CO2

30

900

N2

9.4

282

Cl2

1.1

33

4.4主要设备的选择

4.4.1设备选型原则

⑴根据工艺要求，按物料平衡选用设备的规格。

三聚氯氰的生产装置主要有NaCN配料罐、解析釜、聚合炉、冷凝器、干燥器等。

⑵机泵采用一开一备制生产。

主要设备表

序号

设备材料名称

规格

材质

数量

备注

1

液氯钢瓶

3吨装

16MnR

150

2

天吊手动

2

氯气气化器

￠1000×15圈

￠38×3.5无缝管

18

3

氯气缓冲罐

￠800×2000

16MnR

18

4

氯化反应器

￠800×2000

法奥立物

18

5

分离器

￠800×1000

法奥立物

36

6

解析釜

500L

搪瓷釜

36

7

冷凝器

10m2

玻璃

72

8

干燥器

￠1200×3600

法奥立物

72

9

电加热炉

120kw

镍铬带和砖

8

10

热风机

Y5-47-5c

叶轮16Mn

24

11

结晶器

￠3200×6000

A3干盖iS18NigTi

18

12

扑集器

￠3200×6000

A3干盖iCr18NigTi

18

13

聚合炉

1550×1550×1000

316L和iS18Ni

18

14

引风机

5#

玻璃钢

18

15

水泵

铸铁

24

16

水泵

铸铁

12

17

NaCN配料罐

￠配XLD5.5-6

A3F

6

18

NaCN高位槽

A3F

18

19

NaCN储罐

100m3

A3F

3

20

冷冻机

4AV17型

4

21

空压机

6

4.5自动控制技术方案

4.5.1自控水平和主要控制方案

⑴该设计包括三聚氯氰装置、锅炉、循环水站的自控设计。

工艺物料主要原料主要有氰化钠、液氯、烧碱。

整个装置均属防火防爆。

⑵以集中控制为主，整个生产过程中的主要工艺参数均可在控制室内进行监控，主要动设备的状态显示、停止操作均可在控制室内完成。

对不重要的或不需要经常监视的工艺参数采用就地仪表进行指示。

4.5.2仪表类型的确定

⑴生产过程中的主要工艺参数将在控制室的C