己二醇工艺技术介绍.pdf

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1、 本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 己二醇工艺技术介绍己二醇工艺技术介绍 上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 二一二年二月十六日二一二年二月十六日 本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程

2、技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 目目 录录1公司介绍.31.1公司概述.31.2公司关于己二醇技术介绍.32己二醇概述.42.1己二醇概述.42.2应用领域.43己二醇供需及市场预测.53.1己二醇的国内外供应情况.53.1.1国内外市场的供应情况.53.1.2我国的供应及产量预测.53.1.3己二醇全球产量预测.53.2主要消费去向.63.3产品国内外市场需求现状.73.4国内己二醇现有生产厂家及生产规模.73.5产品价格的分析.74己二醇技术工艺介绍.94.1工艺过程.94.2工艺原理.94.2

3、.1酯化工艺.94.2.2加氢工艺.94.2.3中和水洗.94.2.4预加氢工艺.94.3工艺特点.94.4主要工艺操作条件.104.4.1主要工艺操作条件.105公用工程系统.115.1公用工程消耗汇总表.116卫生、安全、环保.12 本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 6.1安全.126.2卫生.126.3环保.126.3.1废水

4、（液）.136.3.2废气.136.3.3废渣.137建议的设备布置图.147.1装置占地.147.2建议设备布置效果图.147.3工艺设备简介.167.3.1设备概况.167.3.2设备选材.178经济分析.188.1项目总投资.188.2己二醇成本分析.18 本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 1 公司介绍公司介绍 1.1 公司概

5、述 公司概述 上海戊正工程技术有限公司是化工工艺技术研发的专业化公司（包括研发中心、工艺开发部、下属一家设计公司并控股一家催化剂生产厂）。1.2 公司关于己二醇技术介绍 公司关于己二醇技术介绍 我公司多年来一直从事己二酸二甲酯加氢制己二醇工艺技术的研究与开发，与国内著名高校合作进行了催化剂评价试验研究、模试装置，拥有合成生产己二醇的工艺技术软件包。在吸收借鉴国内外研究成果的基础上进行了创新研究，并申报了己二醇制备工艺及催化剂的专利。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海

6、戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 2 己二醇概述 己二醇概述 2.1 己二醇概述 己二醇概述 1,6-己二醇（Hexylene Glycol，简称 HDO），分子式为 C6H14O2，分子量为118.17，又称己二醇，国内现产品基本来自德国巴斯夫公司、德国朗盛公司（原拜尔公司）、日本宇部公司生产。2.2 应用领域 应用领域 （1）聚氨酯 聚氨酯高弹体广泛用于合成橡胶、弹性纤维、合成革等。己二醇能应用于聚酯树脂，用来对聚氨酯高弹体进行改性。改性后的树脂，其机械强度、耐水性、耐热性、耐氧化性均很优

7、异。（2）聚酯 由于 1,6-己二醇不饱和聚酯碳链比其它短链醇的不饱和聚酯更难水解，而且柔韧性较好，所以能改善树脂的耐碱性能，提高其与玻璃纤维的粘合力。在饱和聚酯方面，1,6-己二醇与 4,4-二甲酸基二苯基磺酸得到的聚酯，具有高拉伸强度，高弹性，优异的耐溶解性和耐膨胀性，特别适用于照相用片基。而 1,6-己二醇与对苯二甲酸的聚酯适用于聚酯纤维的处理。1,6-己二醇还可以考虑应用于聚碳酸酯，以其为主体与碳酸二甲酯反应得到的聚碳酸酯，这种聚碳酸酯可以制成纤维和薄膜。（3）合成树脂添加剂 使用 1,6-己二醇的增塑剂与低分子量的增塑剂相比，均具有优良的耐挥发性、耐喷油喷霜性、耐迁移性和耐低温性，能

8、广泛应用于塑料、橡胶和环氧树脂等材料中。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 3 己二醇供需及市场预测 己二醇供需及市场预测 3.1 己二醇的国内外供应情况 己二醇的国内外供应情况 3.1.1 国内外市场的供应情况国内外市场的供应情况 1,6-己二醇的生产公司主要集中在德国、美国、日本和中国等少数国家，2010年全球总产能为 11.45

9、 万吨。3.1.2 我国的供应及产量预测我国的供应及产量预测 我国是从 2008 年底开始生产 1,6-己二醇，当年产量约为 0.03 万吨，随着丽水市南明化工有限公司、抚顺市天赋化工制造有限公司/抚顺隆亿石油化工有限公司等少数公司规模化生产，2010 年产能已经达到了 1.42 万吨。预计 2014 年我国的产量将达到 2.5 万吨。3.1.3 己二醇全球产量预测己二醇全球产量预测 目前，1,6-己二醇的生产公司主要集中在德国、美国、日本和中国等少数国家，2010 年全球总产能为 11.45 万吨。德国朗盛公司（原拜耳公司）、德国巴斯夫和日本宇部是最早生产己二醇的公司，基本上垄断着全球市场。

10、我国是从 2008年底开始生产 1,6-己二醇，当年产量约为 0.03 万吨，近两年国内新建装置较多，目前国内产能已经达到了 1.42 万吨，随着国内新建装置产能的逐渐释放，预计2010 年我国产量将达到 1.5 万吨，2014 年将达到 2.5 万吨。国产的己二醇主要用于出口，出口到法国。20032014 年己二醇全球产量走势如图 3-1。图图 3-1 20032014 年己二醇全球产量走势图年己二醇全球产量走势图 本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程技术有

11、限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 1,6 己二醇在国际市场上按地区占有市场份额统计如图 3-2。图图 3-2 1,6 己二醇全球市场份额统计图己二醇全球市场份额统计图 3.2 主要消费去向 主要消费去向 在全球范围，己二醇在各应用领域的消费比例依次是新型聚酯 41%、增塑剂21%、聚氨酯 13%、涂料 11%、粘合剂 8%、密封剂 3%、其它 3%。见图 3-3 所示。图图 3-3 己二醇在各个领域的消费比例己二醇在各个领域的消费比例 本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方

12、或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 3.3 产品国内外市场需求现状 产品国内外市场需求现状 目前国内 1,6-己二醇的需求主要依赖进口，主要从德国、日本和美国进口。据国内 2010 年 9 月市场调查显示，华东地区是消费己二醇的主要地区，产品主要来源于日本宇部公司，其次是德国巴斯夫、朗盛公司；其次是华南地区，产品主要来源于日本宇部和朗盛公司，用于己二酸聚酯和 UV 光固化行业；东北、西北、华北三北地区需求

13、量较少，产品大部分来源于德国朗盛公司，主要用于医药中间体及增塑剂行业。2012 年2014 年 1,6-己二醇全球需求预测如表 1-1。表1-1 2012 年-2014 年 1,6-己二醇全球需求预测 表1-1 2012 年-2014 年 1,6-己二醇全球需求预测 2012 年 2014 年 全球产量（万吨）11.5 13.8 全球需求量（万吨）11.8 14.3 我国产量（万吨）1.5 2.5 我国需求量（万吨）2.32.5 2.52.6 3.4 国内己二醇现有生产厂家及生产规模 国内己二醇现有生产厂家及生产规模 2010 年国内己二醇生产厂家及生产规模见表 1-2。表1-2 2010 年

14、国内己二醇生产厂家及生产规模（括号中为拟建项目）（单位：万吨/年）表1-2 2010 年国内己二醇生产厂家及生产规模（括号中为拟建项目）（单位：万吨/年）序号序号 生产企业生产企业 生产能力生产能力 含量（含量（%）1 丽水市南明化工有限公司 8000 99 2 抚顺市天赋化工制造有限公司 1000 99 3 泸州瑞兴化学工业有限公司 1200 99 4 泸州鑫福化工有限公司 300 99 5 绍兴贝斯美化工有限公司（准备生产）合计 10500 3.5 产品价格的分析 产品价格的分析 2008 年以来，国内 1,6 己二醇的价格呈上涨的趋势，2008 年 10 月己二醇价 本文件包含上海戊正工

15、程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 格在 2.93.0 万元/吨之间，目前价格已经达到了 3.854.20 万元/吨之间。主要原因是国内需求紧张所致。2010 年 10 月国内 1,6-己二醇的主要生产公司最新价格如表 1-3。表1-3 表1-3 2010 年年 10 月国内月国内 1,6-己二醇主要生产公司最新价格己二醇主要生产公司最新价格 公司名称

16、含量（%）价格（万元/吨）2009 年 10 月 2010 年 10 月 丽水市南明化工有限公司 99 3.00 4.20 抚顺市天赋化工制造有限公司99 3.60 4.20 泸州瑞兴化学工业有限公司 99-3.80 浙江佳斯化工有限公司 99-3.85 己二醇价格受国内产量、进口量、国际价格及国内己二醇原料等诸多因素影响。随着经济危机逐渐减缓，化工行业逐渐回暖，己二醇价格也在逐渐攀升，未来己二醇的正常市场平均价格预计在 3800042000 元/吨。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转

17、给第三方或复制。上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 4 己二醇技术工艺介绍 己二醇技术工艺介绍 4.1 工艺过程 工艺过程 以己二酸、甲醇为原料，通过酯化工艺过程得到中间产物己二酸二甲酯；然后再以己二酸二甲酯及氢气为原料，通过加氢工艺过程，得到最终产品己二醇（1、6-己二醇）。4.2 工艺原理 工艺原理 4.2.1 酯化工艺酯化工艺 甲醇、己二酸在 H2SO4作为催化剂的情况下，发生酯化反应，生成己二酸二甲酯。反应方程式：4.2.2 加氢工艺加氢工艺 己二酸二甲酯、氢气在加氢催化剂存在的情况

18、下，在一定温度、压力条件下发生加氢反应，生成己二醇。反应方程式：4.2.3 中和水洗中和水洗 酯化反应使用 H2SO4作为催化剂，需要将其中的 H2SO4除去，避免腐蚀设备。反应方程式：4.2.4 预加氢工艺预加氢工艺 进行预加氢反应，除去原料中可导致催化剂失活的杂质。4.3 工艺特点 工艺特点 本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播（1

19、）酯化反应工艺；（2）中和水洗工艺；（3）酯加氢反应工艺；（4）产品提纯分离工艺；（5）安全连锁系统。4.4 主要工艺操作条件 主要工艺操作条件 4.4.1 主要工艺操作条件主要工艺操作条件 4.4.1.1 酯化反应器 温度：50 120 压力：0.012 0.4MPa(g)转化率：99%（w）4.4.1.2 粗酯中和釜 温度：55 压力：0.012MPa(g)4.4.1.3 预加氢反应器(R401)温度：210 压力：16.0MPa(G)4.4.1.4 加氢反应器(R402AB)温度：210 压力：16.3MPa(G)氢酯比：180(mol/mol)转化率：99.6%(mol)选择性：90%

20、本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 5 公用工程系统 公用工程系统 5.1 公用工程消耗汇总表 公用工程消耗汇总表 表1-4 公用工程消耗汇总表 序号表1-4 公用工程消耗汇总表 序号 公用工程名称公用工程名称 规格规格 单元名称单元名称 合计合计 计划规模备注计划规模备注 甲醇制氢甲醇制氢 己二醇装置己二醇装置 1 循环水（t/h）

21、32 42 120 1462.713 1582.713 2200 2 电（kWh）380V 195 663 858 甲醇制氢单元含照明10KV 1060 1060 3 蒸汽（t/h）0.95MPa 16.01 16.01 20 4 公用风（Nm3/h）0.7 MPa 若干 400 400 5 仪表风（Nm3/h）0.7 MPa 120 150 270 6 氮气（Nm3/h）1.6 MPa 2500/次 150 纯度99.9%（V%）7 导热油炉（104kcal/h）250 318.5（255235）568.5 600 本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复

22、制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 6 卫生、安全、环保 卫生、安全、环保 工艺过程危险物料：甲醇、硫酸、己二酸、烧碱、氢气、导热油、己二醇、己二酸二甲酯。6.1 安全 安全 加氢系统危险特性为：高压，高含氢；加氢合成放热反应。工艺设计和生产过程中的不当，将带来易燃易爆介质泄露，并引发爆炸危险。采用了一系列安全措施：（1）实现工艺过程的全面控制室、计算机集中显示和控制的 DCS 系统；（2）高压含氢管道采用高

23、等级的压力、苛刻的设计标准；（3）设置独立于 DCS 的 ESD 安全系统，当工艺参数不正常达到一定值时自动连锁停车，避免安全事故发生；（4）设置安全泄放系统，工艺及事故排放的火炬气体均密闭排入工厂火炬系统。6.2 卫生 卫生 工艺过程包含有己二酸、硫酸等腐蚀性物料，同时也包含甲醇等有毒物料。为防止物料泄露造成危害，采取如下措施：（1）全装置工艺物料采用密封输送，避免泄露大气和接触操作人员；（2）对腐蚀性介质，选用不锈钢耐腐蚀材料；（3）对工艺上的开停车操作中排放的工艺物料，设置集中收集设施，统一送往污液处理厂。（4）对工艺排放的气体，集中密封排入火炬总管，进入密闭火炬系统。（5）对过滤器的选

24、择，采用自动反冲洗形式，减少操作人员直接接触有毒物料的机会。（6）设置洗眼器等卫生安全措施，保证及时自救。6.3 环保 环保 本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 6.3.1 废水（液）废水（液）工艺过程产生的污水（液）主要为中和水洗工艺过程排放的污水（液）和生产操作及开、停工排放的污液。设置了污液集中收集系统，排放的污水（液）就进进入

25、污水（液）集中收集系统，统一送入工厂污水处理设施，避免污染环境。对于装置生产上的蒸余物等废料，密封收集后，集中外卖。6.3.2 废气废气 本生产过程正常生产情况下不产生废气，当工艺上波动需安排泄气体时，均密闭进入火炬气管网系统，不会外泄，污染环境。6.3.3 废渣废渣 生产过程产生的废渣主要为废活性炭和停车检修时卸下的废催化剂。主要采取如下处理措施：（1）废活性炭：设置专门运输工具收集后，集中送往指定区域集中，然后送往集中处理点处理。（2）废催化剂：集中送往原催化剂供应商回收处理或送往有资质的处理单位处理。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包

26、含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 7 建议的设备布置图 建议的设备布置图 7.1 装置占地 装置占地 年产 1 万吨己二醇装置占地面积：5080=4000m2 7.2 建议设备布置效果图 建议设备布置效果图 本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 Wu

27、Zheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 7.3 工艺设备简介 工艺设备简介 7.3.1 设备概况设备概况 本工艺（年产 1 万吨己二醇）设备共计 176 台，包括静止设备 98 台，转动设备 78 台。其中，静止设备属于高压的类压力容器 7 台，转动高压

28、设备 6 台。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 工艺设备特点是，加氢系统的设备大多为 16.0MPa 的临氢高压设备，温度约为 220；酯化系统多为含有腐蚀性介质，压力约0.6MPa，温度约150；工艺物料蒸馏分离部分设备，为真空或高真空设备，压力 3.050 KPa（A）之间，温度220。7.3.2 设备选材设备选材（1）对于含

29、H2SO4介质物料，选择 316 不锈钢；（2）对于一般工艺物料，选择 304 不锈钢；（3）对于高压含氢物料，选择 321 不锈钢；（4）对于一般无腐蚀的公用工程物料，选择 CS 钢。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 8 经济分析 经济分析 8.1 项目总投资 项目总投资 项目总投资 1.8 亿人民币。8.1.1.1 己二醇装置（

30、年产 1 万吨）投资估计为 1.0 亿人民币；其中包括设备购置费 4600 万人民币，土建基建建费 1000 万人民币，电气自控仪表购置费 2200 万人民币，设备管道安装工程费 2200 万人民币。8.1.1.2 配套装置（制氢、公用工程，含征地及技术服务费）投资估计为 8000 万人民币；己二醇市场价格：目前在 3.4 万元/吨以上。8.2 己二醇成本分析 己二醇成本分析 己二醇成本分析主要由原料成本、消耗成本、人工成本和副产品几项组成，具体见表 3-2。表1-5 己二醇成本分析 表1-5 己二醇成本分析 项目 单耗 单价,元 单价，元/吨己二醇原料成本 己二酸 1.284 吨/吨己二醇

31、11000 元/吨 14125 甲醇 0.013 吨/吨己二醇 2000 元/吨 26 氢气 1558Nm3/吨己二醇 1.5 元/Nm3 2337 消耗成本 循环水 933.85 吨/吨己二醇 0.15 元/吨 140 新鲜水 22.57 吨/吨己二醇 0.88 元/吨 20 蒸汽 7.63 吨/吨己二醇 120 元/吨 915 电 1011.67kWh/吨己二醇0.46 元/kWh 465 煤 0.39 吨/吨己二醇 660 元/吨 258 本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。本文件包含上海戊正工程技术有限公司技术成果，未经本公司许可不得转给第三方或复制。上海戊正工程技术有限公司上海戊正工程技术有限公司 WuZheng Engineering（Shanghai）Co.,Ltd未经授权不准传播 人工成本 30 人 30000 元/年.人 96 副产品-0.0442 吨/吨己二醇 5000 元/吨-221 成本合计 18162