产吨N乙基甲萘胺装置可行研究报告.docx

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产吨N乙基甲萘胺装置可行研究报告

年产300吨N－乙基甲萘胺装置

可行性研究报告

中国石油化工研究院

一.总论

1.概述

项目名称×××××××300吨/年N-乙基甲萘胺装置

主办单位:

×××××××

负责人:

1.1可行性研究编制的依据和原则

1.1.1依据

（1）N-乙基甲萘胺催化剂合成技术研究

（2）化工建设项目经济评价方法

（3）石油化工项目可行性研究报告编制规定

1.1.2原则

（1）充分利用老厂现有设施进行技术改造，挖潜增效。

（2）认真国家环境保护法和工业生产安全有关规定。

1.2项目提出的背景、必要性和经济意义

N－乙基甲萘胺是合成染料碱性艳蓝BO和碱性艳蓝R的原料，这两种染料大量用于园珠笔油和印刷油墨中，近几年国外需求旺盛。

国内这两种染料产量在300吨左右，需要N－乙基萘胺200吨。

目前只有天津一家工厂有不到50吨规模的氯乙烷法生产装置，满足不了国内需要，现缺口150吨。

对于N－乙基甲萘胺，国际上的市场前景也很好。

这样建设一套该产品的生产装置很有必要。

×××××××采用甲萘胺与氯乙烷为原料，高温高压下间歇合成N-乙基甲萘胺，设备腐蚀严重、原料价格较高、产品不易精制、三废污染严重，造成生产成本过高。

×××开发的催化合成N－乙基甲萘胺的新技术，以甲萘胺和醇为原料，采用连续化固定床工艺，克服了原有工艺的缺点。

该技术已获中国国家专利（专利号:

）。

×××××××具有多年生产该产品的实际经验，并且有固定的销售客户，对其氯乙烷法的老生产装置进行技术改造，切实降低产品的消耗和设备的腐蚀及污染问题，在该厂进行N－乙基甲萘胺的生产，有诸多有利因素。

1.3研究范围

（1）产品需求预测

（2）产品方案和生产规模

（3）工艺技术方案

（4）环境保护和劳动安全措施

（5）投资估算及财务评价

2研究结论

2.1简要综合结论

（1）原料易得

（2）抚顺石油化工研究院技术先进可靠

（3）降低三废排放量，减少污染

（4）经济效益良好，财务评价可行

2.2存在的主要问题和建议

（1）副产品回收利用方案有待进一步研究

（2）该项目各项技术经济指标很好，建议尽快建成投产

附:

主要技术经济指标表

一.生产规模

八.年销售收入

556万元/年

N-乙基甲萘胺

300吨/年

九.工厂成本

二.产品方案

1.总成本

289.7万元/年

1.N-乙基甲萘胺

300吨/年

2.经营成本

275.0万元/年

2.四氢萘

10吨/年

3.可变成本

235.4万元/年

4.固定成本

54.4万元/年

三.操作时数

8000小时

十.利润总额

215.0万元/年

四.主要原材料

十一.销售税金及附加

51.2万元/年

1.甲萘胺

330吨/年

十二.财务评价指标

2.乙醇

240吨/年

（一）全投资静态指标

3.催化剂

75公斤/年

1.投资利润率

105.12%

4.燃料油

900吨/年

2.投资利税率

130.31%

5.氢气

2.4万标米3

4.投资收益率

109.38%

5.电

45万度/年

（二）全投资动态指标

6.蒸汽

300吨/年

1.全投资内部收益率（税前）

138.87%

7.循环水

1800吨/年

2.全投资内部收益率（税后）

94.40%

五.三废排放量

3.全投资净现值（税前）

1127.5万元

1.废渣

2吨/月

4.全投资净现值（税后）

746.4万元

2.废水

20kg/h

（四）清偿能力指标

六.全厂定员

22人

1.全投资回收期（税前）

2.03年

七.工程总投资

200.3万元

2.全投资回收期（税后）

2.39年

1.固定资产投资

114.8万元

4.人民币借款偿还期

1.86年

2.流动资金:

85.5万元

二.市场预测

1.国内外需求预测

N－乙基甲萘胺是合成染料碱性艳蓝BO和碱性艳蓝R的原料，这两种染料国外的需求旺盛，出口前景良好。

目前国内生产此两种染料的厂家主要有苏州林通染化公司和河北武强化工厂，共年需N－乙基甲萘胺150吨左右。

因为发达国家趋向于购买而不愿意生产此产品，此产品国际上也具有广阔的市场。

据预测，此产品国内的需求在200吨/年，并且可以出口国外。

目前国内只有天津一家工厂有50吨规模的生产装置在生产，所采用的是氯乙烷法。

未见有其他生产装置在生产，也没有新的生产装置建设的报道。

2.产品价格的分析（略）

三.产品方案及生产规模

1.生产规模

按现有需求量，建设一年产100吨规模的生产装置即可，考虑到将来产品市场的扩大、经济规模等因素，建议建设一年产300吨规模的装置，投资额增加不大，根据市场需求调节产量，并可积极开拓国外市场。

2.产品方案

主产品：

N－乙基甲萘胺

产量：

300吨/年

表3.1产品质量指标（日本和光交易公司标准）

项目

指标一

指标二

含量，wt%

≥96.0

≥90.0

水分，wt%

＜0.5

异构物，wt%

＜4.0

＜8.0

副产品:

反应产生少量四氢萘。

过量的未反应乙醇乙醇经蒸馏回收后可考虑循环使用，也可进行脱色、脱味处理后，作为溶剂或燃料卖掉。

表3.2副产品产量和质量指标

副产品

产量，吨/年

纯度，wt%

乙醇

＞90.0

四氢萘

＞98.0

四.工艺技术方案

1.工艺技术方案的选择

1.1原料路线

N－乙基甲萘胺的生产原工艺采用甲萘胺和氯乙烷为原料，新工艺以甲萘胺和无水乙醇为原料。

甲萘胺国内产量为4500/年，规格为一级品，含量≥99.0%。

可以保证生产的需要。

无水乙醇为工业级无水乙醇。

以乙醇替代氯乙烷，降低原料成本，少三废污染。

1.2工艺技术对比

N－乙基甲萘胺以往采用甲萘胺与氯乙烷为原料，以Na2CO3或CaOH为缚酸剂，进行缩合脱出氯化氢的反应，过程存在反应间歇、后处理过程复杂、对设备腐蚀严重、产生大量的废水、产品的收率低且不易控制等缺点；又因为氯乙烷不易运输，需配套建设氯乙烷的生产装置。

导致原料消耗过大，产生的废酸太多。

抚顺石油化工研究院开发的生产N－乙基甲萘胺新技术，采用甲萘胺与乙醇为原料，在催化剂存在下，直接进行缩合脱水反应产生N－乙基甲萘胺，具有反应过程连续、无污染、无设备腐蚀、原料易得、消耗低等优点，是一条先进的工艺路线。

2.工艺流程和消耗定额

2.1工艺流程

装置工艺流程见图1。

本技术采用甲萘胺和乙醇为原料，在催化剂和氢气共同作用下，在固定床连续反应器中进行缩合还原烷基化，合成N－乙基甲萘胺，反应式可以表示如下：

+C2H5OH→

+H2O

工艺过程描述如下：

原料甲萘胺和乙醇按要求的配比熔化混合好后，与氢气混合后经加热连续进入装有固体催化剂的固定床反应器中进行反应，反应后的产物经冷却，进入一气液分离器分离出氢气后，作为粗产物直接进入蒸馏塔进行分离，分离出未反应的乙醇、甲萘胺及产品N－乙基甲萘胺。

未反应的甲萘胺直接循环回反应器作为原料继续反应，乙醇经适当处理作为溶剂卖掉，或进一步处理后作为原料继续使用。

氢气经净化脱氨后，由循环压缩机循环回反应器。

反应条件及技术指标:

反应温度：

290℃

反应压力：

2.0MPa

进料乙醇与甲萘胺分子配比：

1.5:

1～1.8:

进料的体积空速：

0.4h-1

进料氢液比（v/v）：

2000～2500

甲萘胺的转化率：

≥50％

N－乙基甲萘胺的选择性：

≥89％

甲萘胺的总转化率：

＞95％

催化剂使用寿命：

≥720小时

2.2消耗定额

表4.1消耗定额（单位/吨产品）

序号

项目

单位

消耗定额

备注

甲萘胺

吨

1.1

乙醇

吨

0.8

未考虑过剩的乙醇回收

催化剂

公斤

25.0

氢气

标米3

80.0

电

万度

0.15

水

吨

6.0

蒸气

吨

1.0

燃料

吨

0.3

3.自控技术方案

自控设计以常规的单参数控制回路为主,在必要处设置串级调节回路。

防爆等级为本质安全型,在变送器与调节器之间和调节器与执行机构之间设置安全栅。

对可能泄漏或积聚可燃气体的场所,设置可燃气体检测报警仪和环境保护检测报警仪。

二次仪表选用国产DDZ-3型电动单元组合仪表,现场仪表以电容式变送器为主体仪表。

部分仪表可利用才老厂原有设施。

4.主要设备的选择

非标设备主要有反应器、减压塔,其余为标准设备

表4.2主要设备一览表（300吨/年）单位：

万元

设备

规格

数量

单价

总价

利用情况

反应器R01

0.4m3

10.0

新增

原料预热混溶罐V03

3m3

3.0

利旧

高压分离罐V06

0.15m3

1.0

2.0

新增

氢气水洗罐T01

0.2m3

2（备用50％）

1.0

2.0

利旧

氢气净化罐T02T03

0.1m3

4（备用50％）

1.0

4.0

利旧

缓冲罐V04V05

0.15m3

1.0

2.0

利旧

高压氢储罐V02

5m3

10.0

新增

高压氮储罐V01

5m3

10.0

新增

粗产品罐V07

2.0

利旧

产品罐

2.0

利旧

水冷却器E02

2.0

利旧

循环氢压缩机P02

150标m3/h,2.0MPa

15.0

新增

泵P01

1.0

2.0

利旧

电加热器E01

5.0

新增

静态混合器

1.0

新增

减压塔及配套系统

15.0

新增

五.原辅材料及燃料的供应

表5.1

序号

项目

单位

规格

年消耗量

来源

甲萘胺

吨

>99%

330

外购

乙醇

吨

工业级

240

外购

催化剂

公斤

7500

外购

氢气

标米3

24000

外购

电

万度

本厂

水

吨

32℃

1800

本厂

蒸气

吨

0.8MPa

300

本厂

燃料

吨

外购

边界条件

表5.2边界条件

循环冷水

32℃

压力

0.39MPa

采暖热水

95℃

压力

0.4Mpa

蒸汽

180℃

压力

0.88MPa

净化压缩空气

40℃

压力

0.39MPa

六.环境保护与劳动安全

1.环境保护

（1.1.厂址的地理位置与环境保护情况

拟建厂地区环境现状与分析）

1.2.主要污染物及污染源

①废水：

本装置排放含油污水、含氨污水，排放量及指标见表。

表4环境影响因素

排放源

排放量，kg/h

排放方式

污染物

蒸馏塔

5.0

连续

含胺污水

地面冲洗水

10.0

间歇

含油污水

水洗柱

5.0

间歇

含氨污水

②废渣：

废酸性白土，排放量2吨/月。

③澡声：

装置噪声来自机泵、循环压缩机及开停工吹扫放空噪声，声压级为65～75dB（A）。

1.3.控制及处理措施

2.职业安全卫生

2.1危害因素分析

（1）氢气:

无色无毒,易燃易爆气体,空气中爆炸极限4.0-75%（V）。

生产区最高允许浓度:

50mg/m3。

2.2防护措施

装置区的防爆、防重击及防静电等防护措施将严格执行有关规定。

本着"安全第一、预防为主"的方针,确保项目投产后符合职业安全卫生要求,保障劳动者的安全与健康,将采取如下措施:

（1）与安全有关的所有参数的测量均采用二套独立的测量系统,并设置必要的紧急联锁切断系统。

（2）所有常压系统的出口接到平衡液封槽上。

（3）所有的现场测量仪表进控制室时均设置安全保持器或安全栅,保障控制室的安全。

（4）生产区设置可燃气体监测报警仪。

3.消防

本着"预防为主、防消结合"的消防工作方针,采取如下消防措施:

（1）尽可能采用敞开式生产厂房,以防可燃气体的积聚。

（2）水消防在环绕装置区的给水管线上,设置地上式消火栓,与化学灭火器配合使用。

（3）配备可移动的化学灭火器,种类和数量根据规范配置。

（4）设置必要的半固定式泡沫灭火器械。

七.工厂组织和劳动定员

因本装置在原有基础上改建，所以管理人员、技术人员和操作人员均由老厂统一调剂补充，不需新增人员。

生产班制和劳动定员见表8.1

表8.1300t/a装置班制定员

岗位

总班人数班数总人数

管理技术

616

反应

144

精制

144

分析

144

司泵

144

合计

八.建设投资和资金筹措

1.投资估算编制的依据和说明

编制方法参考化工部颁布的《化工建设项目经济评价方法与参数》

投资估算范围为装置界区,按1996年价格水平的投资。

公用工程利用现有系统填平补齐，无需新建。

不可预见费按12%计取，

采用1994年执行的新税制进行计算

2.建设投资估算

表8.2建设投资估算表单位:

万元

序号

项目

设备

购置费

安装

工程费

建筑

工程费

其他费用

合计

占总估

算值%

（一）

固定资产

工艺设备

工艺管道

电信

0.5

自控

构筑物

旧设备拆除

0.5

（二）

无形和递延资产

14.4

（三）

预备费

16.2

基本预备费

11.4

价格增长预备费

4.8

（四）

总估算值

110.6

占总估算值（%）

表8.1新增设备投资（300吨/年）单位:

万元

设备

规格

数量

单价

总额

反应器R01

0.4m3

10.0

高压分离罐V06

0.15m3

1.0

2.0

高压氢储罐V02

5m3

10.0

高压氮储罐V01

5m3

10.0

循环氢压缩机P02

150标m3/h,2.0MPa

10.0

电加热器E01

5.0

静态混合器

1.0

减压塔及配套系统

15.0

3.固定资产投资方向调节税

未考虑

4.建设期贷款利息

建设期一年,固定资产投资按新财务制度规定资本金需占30%.本评价按30%为企业自有资金,70%按贷款计算,利率为10.98%,复利计算建设期利息

表8.2建设期借款利息计算表单位:

万元

项目\年份

合计

第1年

1、年初借款累计

2、本年借款支用

77.4

3、本年应计利息

4.2

4、年末借款累计

81.6

5.流动资金估算

按30%自有资金,不计利息,70%向银行贷款,利率按流动资金贷款利率9.0%。

采用分项详细估算法,见表8.3

表8.3流动资金估算表单位:

万元

序号

项目

最低需要天数

周转次数

第2年

80%

第3-14年

100%

一

流动资产

94.67

114.91

（一）

应收帐款

28.49

34.37

（二）

存货

63.12

77.48

外购原材料

33.43

41.78

（1）

甲萘胺

22.00

27.50

（2）

乙醇

6.40

8.00

（3）

催化剂

180

5.00

6.25

（4）

氢气

0.03

在产品

0.5

720

0.29

0.35

产成品

28.49

34.37

备品备件

180

0.72

（三）

现金

3.06

二

流动负债总额

23.54

29.42

应付帐款

23.54

29.42

其他

0.00

三

流动资金[一-二]

71.41

14.36

九.生产成本估算

1.产品成本估算

1.1产品成本估算依据和说明

原料和动力价格均为含税价,见原材料及动力费用估算表

年人均工资总额为6000元（含14%职工福利费）

固定资产折旧采用直线法,折旧年限为13年,净残值率为4%

修理费率3%，以扣除建设期利息后的固定资产原值为基数

其他制造费率为1%，以扣除建设期利息后的固定资产原值为基数

销售费用率为0.5%，100%负荷下的销售收入为基数

其他管理费用率为150%，以职工工资及福利费之和为基数

无形资产和递延资产按10年摊销

表9.1外购原材料和燃料动力消耗表单位:

万元

序号

产品名称

单位

年耗量（吨）

单价（元）

第2年

80%

第3～14

100%

一

主要外购原材料

180.56

225.70

甲萘胺

吨

330

15000.0

132.00

165.00

乙醇

吨

240

6000.0

38.40

48.00

氢气

Nm3

2.4万

0.25

0.16

0.20

催化剂

公斤

7500

50.0

10.00

12.50

二

燃料

吨

500.0

1.20

1.50

三

动力

6.53

8.16

电

kwh

45万

0.5

6.00

7.50

蒸汽

吨

100

63.0

0.50

0.63

循环水

吨

0.5

0.02

0.03

2.产品成本分析

见总成本费用估算表9.2

十.财务评价

1.财务评价的依据和说明

生产期13年,计算期14年

产品均计算增值税,税率为17%

见产品销售收入表10.1

企业所得税33%

盈余公积金按照税后利润的10%提取

由于目前银行仍实行优先还贷，本项目按最大能力还贷

表10.1产品销售收入估算表单位:

万元

序号

产品名称

单位

销售价格（元）

销售量（吨）

第2年80%

第3～14年100%

N-乙基甲萘胺

吨

55000

100

440.00

550.00

四氢萘

吨

20000

4.80

6.0

总计

103

444.80

556.00

2.主要计算报表见附页

损益表

现金流量表（全投资）

3.财务盈利能力分析

盈利能力分析是以现金流通表为基础,用内部收益率、净现值、投资回收期、动态投资回收期等指标来衡量，主要经济指标j见表10.2。

表10.2财务评价主要指标表

序号

静态指标

动态指标

清偿能力指标

投资利润率

105.12%

全投资内部收益率Ⅰ

138.87%

人民币借款偿还期

1.86年

投资利税率

130.31%

全投资内部收益率Ⅱ

94.40%

全投资回收期Ⅰ

2.03年

资本金利润率

634.37%

全投资净现值Ⅰ

1127.5

全投资回收期Ⅱ

2.39年

投资收益率

109.38%

全投资净现值Ⅱ

736.4

自有资金回收期

2.30年

投资净产值率

136.90%

自有资金净现值

731.6

注：

1、计算各种内部收益率及净现值的贴现率为：

12%

2、各种借款偿还期及投资回收期均含建设期:

1年

4.敏感性分析

对价格变化和投资变化的影响因素进行了敏感性分析。

分别测算了增加10%和减少10%变化幅度下项目内部收益和投资回收期的变化情况。

见表10.3。

从表中可以看出，各种因素向不利方向变化10%，其内部收益均很高。

表明该项目具有很好的抗风险能力。

表10.3敏感性分析

变化因素

变化

内部收益%

基值

净值

基准情况

138.87

建设投资

+10%

127.95

-10.92

-10%

152.00

13.13

建设期延长

1年

80.62

-58.25

产品价格

+10%

172.74

33.87

-10%

105.71

-33.16

原料价格

+10%

123.85

-15.02

-10%

154.04

15.17

生产负荷

+10%

141.80

2.93

-10%

136.28

-2.59

十一.结论

1.×××开发的催化合成N－乙基甲萘胺的技术，比氯乙烷法的老工艺路线成本低，无污染、腐蚀等问题，是一条先进的工艺路线。

本技术已通过实验室扩大试验，技术可以转入工业试生产。

2.×××××××有生产N－乙基甲萘胺的经验，有固定的销售客户，在该厂进行本技术的放大有诸多有利的因素。

3.生产所需原料供应充足，合乎本技术的要求。

4.产品质量满足日本和光交易中心质量指标。

5.确定建设的规模为300吨/年，可以根据市场情况调整产品的产量。

6.300吨/年N－乙基甲萘胺生产装置总投资为200.3万元。

7.投资的回收期为2.03年，贷款偿还期为1.86年。

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