年产5000吨高效阻聚剂装置可行性研究报告.docx
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年产5000吨高效阻聚剂装置可行性研究报告
项目名称：
阻聚剂装置搬迁扩建
建设单位：
淄博聚强化工有限公司
建设单位负责人：
王恒元
第一章总论
第一节编制依据和原则
一、项目编制的依据
1、阻聚剂装置改造可行性研究报告设计委托书；
2、淄博聚强化工有限公司《阻聚剂装置改造项目建议书》；
3、淄博聚强化工有限公司提供的有关技术资料。
二、项目编制的原则
1、大力推进技术进步，认真优化流程、资源和平面布置，充分依托周边公用工程设施，尽可能地节省建设投资，把促进装置的技术进步和节能降耗作为项目建设的重要内容。
2、积极采用国内自行开发的新技术和质量可靠的设备、材料。
3、装置设计做到技术先进、安全可靠，严格执行国家现行的有关标准规范和安全法规。
4、三废治理项目要做到同时设计、同时施工、同时投产，并考虑环保的综合治理，确保项目投产后三废处理和环境保护达标。
第二节项目提出的背景和概况
淄博聚强化工有限公司是淄博齐塑工贸有限公司下属企业，是独立法人实体。
成立于2002年，坐落在淄博市临淄区朱台镇工业园区。
企业占地面积约6000平方米，固定资产150万元。
现有职工22人，其中，专业技术人员有5人。
企业原有一套生产装置，主要生产苯乙烯阻聚剂DNBP和DNPC。
由于社会的不断发展和市场的激烈变化，企业为了适应市场的变化和促进地方经济，决定对原有装置进行搬迁扩建，以满足市场发展的需要。
第三节项目范围
本项目范围包括：
主生产装置、污水处理单元、循环水设施、消防水池及其它辅助设施。
第四节研究结果
一、概述
阻聚剂装置利用齐鲁石化公司充足的原料资源和公用工程条件，产品市场广阔可替代进口，并具有较好的经济效益。
二、主要技术经济指标
1、原料、产品名称、数量
拟建装置主要产品、原材料数量见下表。
主要产品、原材料数量
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
邻仲丁基苯酚
≧99％wt
吨/年
2500
外购
2
硫酸
≧98％wt
吨/年
2000
外购
3
乙苯
≧99.5％wt
吨/年
1500
外购
4
硝酸
≧98％wt
吨/年
2500
外购
5
氢氧化钠
≧90％wt
吨/年
1650
外购
6
DNBP
≧70％wt
吨/年
5000
外售
2、公用工程规格及年用量
公用工程规格及用量
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
工业水
0.2MPa
吨/年
5000
2
低压蒸汽
1.2MPa
吨/年
20000
3
电
220v/380v
千瓦时
6475000
3、“三废”品种及数量
废水：
装置扩建后，将专门建设中水回用装置，正常生产时所需的工艺水大部分采用中水回用，循环水池补水全部采用低压蒸汽凝液。
本装置产生废液为低压蒸汽凝液及可能因非正常因素无法全部回用的处理后废水和地面冲洗所产生含油污水，其中蒸汽凝液为连续排放，COD为零；处理后废水COD为500mg/l，氨氮小于10mg/l；地面冲洗含油污水为间断排放，COD为200mg/l，油为5~10mg/l，固体悬浮物为40mg/l；处理方法为经分离池处理后去污水处理厂。
达《污水综合排放标准》中的一级标准后排放。
。
废气：
生产中的废气主要来自反应釜。
生产装置中产生废气的工段通过排放管线将废气排至废气处理系统进行处理，合格后排入大气。
废气处理系统是由一套活性炭吸附系统和一套吸收系统串联组成的，能比较彻底的除去生产中排放尾气所含的有害成分，经处理的尾气主要成分是不凝气和水汽，几乎无有害物，采取高空排放，不会对环境造成影响。
废水处理装置有部分吹脱废气需要排放，主要成分是吹脱所用的热空气和水汽，几乎无有害物，采取高空排放，不会对环境造成影响。
4、占地面积
全厂占地约20000平方米。
5、装置定员
本装置设计定员为24人。
6、本项目总投资为2024.92万元，建设投资899.69万元。
三、结论
淄博聚强化工有限公司改建阻聚剂装置，该项目经过充分论证和分析，结论如下：
1.对阻聚剂装置进行扩建，可缓解市场需求，具有良好的经济效益。
2.采用改进的硝化法生产阻聚剂，生产工艺成熟，技术安全可靠，可实现生产稳定，产品质量将有保证。
3.本装置可充分依托周围公用工程设施，节省投资，方案可行。
4.经过工艺优化，本装置对环境影响小。
综上所述，阻聚剂装置改造，工艺技术稳定可靠，生产卫生安全有保障，三废处理措施得当，该项目具有较好的市场前景，也具有良好的经济效益，因此项目可行。
第二章市场分析和价格预测
1．阻聚剂简介
阻聚剂DNBP固体产品
化学名称：
2-仲丁基-4，6-二硝基苯酚
商品名称：
DNBP
分子式：
C10H12N2O5
分子量：
240
外观：
黄色结晶粉末。
纯度：
≥95%
含酸量：
≤0.02%（以H2SO4计）
苯不溶物：
≤0.2%
熔点：
38~42℃
溶解性：
在水中：
0.01%，溶于甲醇、乙醚、甲苯、二甲苯、四氢呋喃。
阻聚剂DNBP具有以下优点：
1.降低聚合物的生成量
DNBP比DNPC有更好的阻聚效果，使用DNBP时苯乙烯中产生的聚合物量比使用DNPC时生成的少30%（参见表一），从而大幅度降低苯乙烯单体在精馏过程中因聚合导致的损失，得到更多的苯乙烯产品。
2.降低阻聚剂的用量
阻聚剂的用量可降低20~30%，从而降低了NOX的排放量，减少了污染，同时还可以减轻设备的腐蚀度。
3.降低焦油含量
焦油循环量降低，从而大幅度降低精制系统的高聚物和杂质水平，获得更高的产品纯度，使其具有提高产量的潜力，同时显著降低物料粘度。
4.降低能耗
物料粘度的降低使的传热系数维持在较高水平，将显著降低再沸器的蒸汽用量，使换热效率得以提高，且原有设备不需进行改造，节约了成本，增加了经济效益。
2．产品市场分析
随着PS、ABS在全球范围用量的迅猛增长，苯乙烯单体出现了供不应求的局面，产能的不断扩大，苯乙烯精馏阻聚剂的用量也随之扩大，阻聚技术也不断进步。
在国内市场，绝大部分苯乙烯生产厂家一般使用二硝基苯酚和2，6-二硝基对甲基苯酚（DNPC）作为苯乙烯的精馏阻聚剂，但在生产过程中发现油溶性差、阻聚效果差等问题。
为解决以上问题，淄博聚强化工有限公司瞄准市场，抓住机遇，向国际先进水平看齐，研制生产出新一代高效无硫阻聚剂4，6-二硝基-邻-仲丁基苯酚（DNBP），该产品以其油溶性大、阻聚效果好等优势逐步取代前两种阻聚剂，受到各苯乙烯生产厂家的青睐和欢迎。
3．国内市场价格
目前DNBP国产产品的价格为19500元/吨。
根据产品需求情况和国内产量分析，阻聚剂未来3-5年内国内产品价格在维持目前价位的情况下将稳中有升。
第三章建设地点和自然条件
本装置建设地点位于淄博市齐鲁化学工业园内。
地理位置适中，距主要销售市场和港口较近，节约运输成本。
一、厂区自然条件
1、地形、地貌和工程地质条件
齐鲁化学工业园位于丘陵与平原交界地段，地貌形成年代和沉积环境与淄河Ⅲ级阶地相一致。
因地面流水的冲刷作用，阶梯残缺。
南部丘陵坡度较缓，场地南高北低平均坡度约3.5～4%，东西向自然坡度比较缓和，地形坡度小于崖层倾角，无顺层滑动的可能，在现有自然条件下，边坡稳定，无威胁场区安全的不良地质现象。
2、水文条件
齐鲁化学工业园生产用水主要来源于大武、南仇、辛店三个区域，三区域实际处于同一水文地质单元。
大武水源由南仇、辛店连成一月弯形地区，中奥陶系石灰为主要供水层，第四季厚度为30～66米，含水层顶板埋深79～108米，底板埋深230～290米，水位埋深19～24米，地下水矿化度小于0.5克/升，总硬度20德度左右。
二、气象条件
（1）气温
年平均气温12.9℃
绝对最高气温41.2℃
绝对最低气温-22.5℃
最热月（七月）日最高气温平均值31.1℃
最冷月（一月）日最低气温平均值-8.4℃
（2）安装在室外的结构钢的设计温度-10.5℃
（3）空气湿度
年平均相对湿度66%
月平均最大相对湿度81%
月平均最小相对湿度56%
（4）大气压力
年平均气压101.09kPa
月平均最大气压102.12kPa
月平均最小气压99.78kPa
极端最高气压103.97kPa
极端最低气压98.13kPa
（5）降雨量
年平均降雨量628mm
日最大降雨量117mm
小时最大降雨量64mm
十分钟最大降雨量23mm
最大年降雨总量1119mm
（6）降雨强度公式：
2650.79（1+0.78lgP）
q=升/公顷·秒
（t+10）0.81
t=降雨历时分
P=重现期2年
（7）径流系数
铺面区0.9
石子区0.8
无铺面区0.8
（8）雪
最大积雪深度270mm
雪荷载0.3kPa
（9）风
瞬时最大风速（地面以上10米处）40m/s
10分钟平均最大风速（地面以上10米处）20.0m/s
风荷载（地面以上10米处）0.4kPa
年平均风速2.9m/s
年主导风向SSW（南西南）
夏季主导风向S-SSW（南到南西南）
冬季主导风向SSW（南西南）
（10）最大冻土深度0.55m（地面以下）
（11）雷暴日数
年平均日数31天
全年最多日数43天
（12）日照（时数%）
月份
1
2
3
4
5
6
7
时数
176.3
175.1
220.1
224.90
274.6
260.1
211.7
%
57
57
59
57
63
59
48
月份
8
9
10
11
12
全年
时数
215.5
217.6
251.2
193.3
176
2560.4
%
52
59
62
63
59
58
（13）土壤电阻率2.5×102欧姆•米
（14）地温（地面以下80cm处）
最热月平均温度（八月）24.5℃
（15）厂区地震烈度：
根据齐鲁公司安监处关于执行《中国地震烈度区划图（1990）》的通知，公司地区场区地震基本烈度为七度，丙类建（构）筑物按七度设防。
乙1类建（构）筑物按八度采取抗震措施；乙2类建（构）筑物按七度设防，但应采用抗震性能较好的结构体系；丁类建（构）筑物按六度采取抗震措施。
（16）地下水位
地面以下30m深度。
（17）地基承载能力（自上向下）
第一层黄土状亚粘土容许承载力：
fk=140～220kPa
第二层粘土及亚粘土容许承载力：
fk=160～250kPa
第四章生产规模、总工艺流程及产品方案
第一节生产规模
装置规模：
年产DNBP5000吨70%（wt），生产制度：
年操作时间7600小时，实行连续运转。
第二节产品方案及产品规格
一、产品方案
年产DNBP5000吨70%（wt），副产部分硫酸钠。
二、产品规格
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
DNBP
≧70％wt
吨/年
5000
外售
2
硫酸钠
≧95％wt
吨/年
2000
外售
第五章原料、辅助原料及公用工程的供应
第一节原料、辅助原料的规格及供应
本装置生产所需原料的主要规格、用量和供应途径列表如下：
主要产品、原材料数量
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
邻仲丁基苯酚
≧99％wt
吨/年
2500
外购
2
硫酸
≧98％wt
吨/年
2000
外购
3
乙苯
≧99.5％wt
吨/年
1500
外购
4
硝酸
≧98％wt
吨/年
2500
外购
5
氢氧化钠
≧90％wt
吨/年
1650
外购
第二节公用工程的规格及供应
本项目所需公用工程均从齐鲁化学工业园和齐鲁石化公司的公用工程管网接入，其规格如下：
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
工业水
0.2MPa
吨/年
5000
2
低压蒸汽
1.2MPa
吨/年
20000
3
电
220v/380v
千瓦时
6475000
第六章生产技术方案
第一节工艺说明
邻仲丁基-4、6-二硝基苯酚（DNBP）生产工艺：
原料邻仲丁基酚计量后加入磺化釜，与浓硫酸进行磺化反应。
磺化后的物料与定量、定浓度的硝酸进入反应釜，启动反应釜搅拌器，进行硝化反应。
用冷却循环水控制硝化反应温度，反应釜温度控制在60～90℃。
反应结束后降温至50℃，放入中间罐。
将反应产物用反应输送泵送入分层塔分离产品和废水，产品送入水洗塔，废水排至污水处理系统处理。
产品经两级水洗塔水洗后取样化验，合格后，将产品通过产品泵打入产品储罐待售，废水进入污水处理系统。
见主装置流程图
第二节消耗指标
本项目原料、辅助原料及公用工程消耗指标见表6-3-1。
表6-3-1原料、辅助原料吨产品消耗指标
序号
名称
规格
单位
吨产品消耗（或产出）定额
消耗量
产出量
备注
每年
每年
1
邻仲丁基苯酚
≧99%（wt）
吨
0.505
2500
2
乙苯
≧99.5%
吨
0.300
1500
3
硝酸
≧98%（wt）
吨
0.510
2500
4
氢氧化钠
≧90%（wt）
吨
0.33
1650
5
硫酸
≧98%（wt）
吨
0.40
2000
6
蒸汽
1.2MPa
吨
4
20000
第七章设备
第一节概述
一、概述
本装置有定型设备59台，其中釜29台，机泵28台，离心机1台，仪表风一套，吸收塔10台。
非定型设备38台，其中换热设备6台，容器22台，吸附器10台。
二、设备材料选用说明
根据本装置生产工艺特点及介质特性，对关建设备进行恰当选型，以满足安全生产之要求。
本工程关建设备有10台反应釜和5台水洗釜及尾气吸收塔。
反应釜和水洗釜选用带搅拌的搪玻璃釜，尾气吸收塔选用聚丙烯塔。
第二节主要设备一览表
本项目主要设备一览表见表7-2-1～2。
表7-2-1 设备一览表
序号
设备位号
设备名称
规格
台数
材质
操作温度℃
操作压力MPa
一
釜类
R-101～R-110
磺化釜
Φ1300×1770mm
10
搪玻璃
60-90夹套32/120
常压或负压/夹套0.2
R-201～R-210
反应釜
Φ1750×2860mm
10
搪玻璃
60-90夹套32/120
常压/夹套0.2
R-301～R-302
中和釜
Φ1950×3260mm
2
搪玻璃
60-90/夹套35
常压或负压/夹套0.2
R-401AB
产品均化釜
Φ3000×5500mm
2
304
60
常压
R-501～R-502
氯化釜
Φ1950×3260mm
2
搪玻璃
60-90/夹套35
常压或负压/夹套0.2
二
塔类
T-501～T-504
尾气吸收塔
Φ1200×5000mm
1
PP
30
常压
T-505
分层塔
Φ500×4000mm
1
搪玻璃
30
常压
T-506～T-507
水洗塔
Φ500×4000mm
1
PP
30
常压
三
换热器类
E-601AB
蒸发器
40m2
2
不锈钢
150
E-602AB
蒸汽冷凝器
80m2
2
碳钢
60
常压
E-301AB
真空冷凝器
20m2
2
碳钢
60
负压
四
容器类
V-101
硝酸罐
Φ2000×3000mm
1
纯铝
常温
常压
V-102ABC
硝酸计量罐
Φ1000×1200mm
3
纯铝
常温
常压/负压
V-103
原料罐
Φ4500×7500mm
1
不锈钢
60
常压
V-104ABC
原料计量罐
Φ1200×1500mm
3
不锈钢
60
常压/负压
V-105
乙苯储罐
Φ2800×4500mm
1
CS
常温
常压
V-106
工艺水储罐
Φ3400×6000mm
1
CS
常温
常压
V-107
液碱罐
Φ2400×3600mm
1
CS
20
常压
V-108
硫酸罐
Φ2000×3000mm
1
碳钢
常温
常压
V-109ABC
硫酸计量罐
Φ1000×1200mm
1
碳钢
常温
常压
V-501～V-510
吸附箱
Φ800×1500mm
10
PP
常温
常压
V-201
分相槽
Φ1500×3000mm
1
玻璃钢
常温
常压
V-501
酸水槽
Φ1500×3000mm
1
玻璃钢
常温
常压
V-601
污水槽
Φ3400×6000mm
1
CS
常温
常压
V-602
净水槽
Φ3400×6000mm
1
CS
常温
常压
V-006
产品罐
Φ2200×2600mm
1
CS
常温
常压
表7-2-2 设备一览表
序号
设备位号
设备名称
规格
台数
材质
五
泵类
1
P-101
乙苯泵
Q=10m3/h,N=3kW
2
CS
2
P-102
硫酸泵
Q=10m3/h,N=5.5kW
2
衬氟
3
P-103
硝酸泵
Q=10m3/h,N=5.5kW
2
合金
4
P-104
原料泵
Q=20m3/h,N=7.5kW
2
304
5
P-105
工艺水泵
Q=20m3/h,N=5.5kW
2
CS
6
P－701
消防泵
Q=150m3/h,N=30kW
2
CS
7
P-702A
循环水泵
Q=500m3/h,N=90kW
1
CS
8
P-702B
循环水泵
Q=1000m3/h,N=160kW
1
CS
9
P-501
碱液泵
Q=36m3/h,N=5.5kW
1
CS
10
P-502
酸水泵
Q=36m3/h,N=5.5kW
2
衬氟
11
P-301
水洗液泵
Q=10m3/h,N=7.5kW
2
304
12
P-401
产品输送泵
Q=20m3/h,N=7.5kW
2
304
13
P-801
产品装车泵
Q=30m3/h,N=11kW
1
304
14
P-601
污水泵
Q=36m3/h,N=5.5kW
1
CS
15
P-602
蒸发水泵
Q=80m3/h,N=15kW
2
CS
16
P－603
母液泵
Q=150m3/h,N=30kW
2
CS
17
离心机
直径1000
1
304
18
仪表风
HXF-10
1套
304
第八章自动控制
第一节概述
本项目拟采用分散型控制系统（DCS）实现装置自动控制，完成整个生产过程的控制、监视、操作和自动打印报表。
第二节控制水平
一、自控水平
新上DCS系统应完成对新建装置全部生产过程的自动控制、监视、操作及自动打印报表等。
现场仪表除调节阀及二位式切断阀为气动式外，其它所有远传信号仪表均为电子式。
二、主要检测及控制方案
本装置约有控制回路32个，检测回路45个，控制回路大部分采用单参数控制，关键部位也采用复杂控制系统。
三、主要安全技术措施
本装置的介质具有易燃、易爆特性，界区内所有电子式仪表均采取防爆措施。
所有远传电子式变送器、电/气阀门定位器、温度变送器均采用本质安全型；在线分析仪、质量流量计及部分现场压力开关、温度开关选择隔爆型结构。
本安信号全部经过安全栅，所设的安全栅均为隔离型。
装置界区内设有可燃/有毒气体检测探头，在控制室内指示报警。
可燃/有毒气体报警系统独立设置。
第三节仪表选型
一、控制室仪表
本项目DCS系统所设置的操作站等设备应满足装置工艺操作的要求，操作站之间应为互备型。
DCS控制器、控制器电源、通讯卡、网络总线等均为冗余设置。
二、流量仪表
装置主要物料流量计量采用电磁流量计，其它流量测量采用涡街式流量计。
三、液位仪表
一般选用远传式双法兰液位变送器或射频导纳液位变送器。
现场指示的液位计一般选用磁翻板或石英管式彩色液位计。
四、温度仪表
远传至控制室的温度检测选用铠装热电偶或铂热电阻，控制回路选用温度变送器；现场指示的温度仪表选用双金属温度计。
所有温度检测元件与工艺管道及设备的连接均应为法兰式，测温元件应附带独立拆卸的法兰保护管。
五、压力仪表
远传至控制室指示的压力检测选用电子式压力变送器。
现场压力指示选用弹簧管压力表；压力开关一般应为双刀双掷式。
六、执行器
调节阀一般为气动薄膜式执行机构并附带电/气阀门定位器或电/气转换器，两位式气动切断阀附带防爆电磁阀及阀位开关。
七、变送器
本装置变送器全部选用本安型电子式智能变送器，其输出信号为二线制4~20mA.DC。
根据使用场合不同，变送器可先为差压式变送器、远传式液位变送器、压力变送器等。
第九章总图运输、土建
第一节总图运输
一、概述
本项目拟建装置坐落在文化历史名城、齐国古都－－山东省淄博市临淄区，毗邻齐鲁石化公司氯碱厂，位于齐鲁化工园区内。
它的西侧是齐鲁石化检修公司；东侧、南侧是齐华利达建材有限公司；北侧是乙烯南路。
整个厂区与四邻十分谐调，交通亦非常便利。
厂区占地面积约20000平方米。
二、总平面布置
1布置原则
根据工程内容及周围状况，按照生产要求，结合现场地形，在保证工艺流程通顺、衔接方便的条件下，按照有关规范、标准的规定，满足防火、卫生、安全及检修要求，做到布置紧凑，减少占地，有利于生产管理。
2总平面布置
根据场地现状及生产要求，充分利用现场条件，节约投资，将新建阻聚剂装置布置在厂区的中侧，它的西侧是配电室；南侧是污水处理单元和办公区域；北侧是控制室和罐区；将循环水池、消防水池布置在生产装置的东侧。
三、竖向布置
1、竖向布置原则
本建设地点地势南高北低，地势平坦，根据总平面布置，竖向布置要方便生产、减少土方填、挖方量、利于排水。
2、竖向布置
该场地地势平坦，地形为南高北低，场地东
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