1、综合利用造纸黑液建年产 10000 吨二甲基亚砜生产装置项目建议书（修订稿）总工程师： 田锡义QQ88395091 手 机：13942612808电 邮：2011 年 11 月 8 日综合利用造纸黑液建年产 10000 吨二甲基亚砜装置前言：综合利用造纸黑液生产精细化工产品：二甲基亚砜（简称DMSO）,效益可观。每吨 DMSO 售价 12000 元，利润约 4478 元。建年产 10000 吨 DMSO 装置需投资 6000 万元，年产值 1.2 亿元，利润约4478 万元。综合利用造纸黑液生产二甲基亚砜，技术成熟，效益显著，早在美国、加拿大造纸制浆行业普遍应用,美国 Gaylord 公司用造
2、纸黑液回收的二甲基硫醚（DMS）生产二甲基亚砜（DMSO)年产20000 吨，已经有五十多年历史。我国也早有重视，但是因为跨行业工程在计划经济时期无法实施。但是，在 60 年代，已经有吉林造纸厂、丹东鸭绿江造纸厂、天津造纸厂都进行过中试，国内造纸厂与我合作，利用黑液回收 DMS，利用我的 DMSO 成熟氧化、精制技术，合作完成 DMSO 的研究任务。我国是世界上最大的二甲基亚砜生产和出口国家，年生产能力已达到五万吨。二甲基亚砜国内市场多年来由于供不应求，价格上升,出口量大,效益显著,全国各地竞向发展。但是，国内大多数是用二硫化碳甲醇或硫化氢甲醇为原料生产 DMSO，不仅收率低、成本高，而且污染
3、重，尾气回收困难。特别是最近原料二硫化碳每吨由 2800 元涨到 6000 元，原来老企业亏损，无法继续维持生产。从2009 年起在国内使用我的专利利用不纯硫化氢生产二甲基硫醚、硫醇建成四个万吨工厂：鲁南化肥厂是用化肥副产硫化氢、甲醇建成；沧州炼油厂是用炼油废气硫化氢、甲醇建成；重庆兴发金冠化工公司是用二硫化碳尾气硫化氢、甲醇建成年产 10000 吨 DMSO 工厂，由于技术成熟、效益显著，于 2011 年又建成第二套 10000 吨装置投产。但是，所有生产装置都无法与造纸黑液法相比。二甲基亚砜生产的主要原料是二甲基硫醚（DMS） ，DMS 的原料来源有以下四种：（1） 造纸黑液法；（成本最低
4、，工艺简单，属于综合利用，但只限于造纸厂，最好是针木硫酸盐纸浆黑液。 ）美国盖洛德公司用此方法生产五十多年。（2） 硫化氢与甲醇；（可利用废气硫化氢，成本略低，工艺复杂，限于石油加工或化工厂。 ）（3） 二硫化碳与甲醇；（成本高，工艺复杂，尾气处理困难。）（4） 硫酸二甲酯与硫化碱；（成本高，原料缺，三废处理难。）造纸黑液法生产 DMS 最经济，而且将黑液加硫化碱制得甲硫醚后，不但不影响碱回收，而且有利于碱回收。本厂有充足的硫酸盐纸浆黑液，又具备配套联产的优越条件，是建厂开发的好项目，好时机。二甲基亚砜是一种优良的溶剂和药物,历来被称为“万能溶媒”和“万能药”,广泛应用在石油化工、医药、农药、
5、芳烃抽提、人造羊毛、电子和国防工业中。本人从 66 年起对二甲基亚砜进行专项研究，先后在国内建成年产 400 吨、1000 吨、3000 吨、6000 吨、10000 吨以二硫化碳甲醇为原料生产 DMSO 的 装置 10 套，以硫化氢为原料生产硫醚四套，投入正常生产，目前尚有四家计划建厂。DMSO 在中国已有 46 年生产历史，由此证明：二甲基亚砜生产技术成熟可靠。建年产 10000 吨的二甲基亚砜车间需占地 6000M2,建生产及辅助厂房 2000 M2,电力增容 1200KVA（包括空分制氧）,安排劳力 80 人,需投资 6000 万元,计划建厂时间 18 个月。建成投产后年产 DMSO
6、优级品 10000 吨，年产值 1.2 亿元，年利润 4878 万元，增加年税收1200 万元，年利税总收入 6078 万元。投资回收期为投产后 1.3 年。一.项目名称:综合利用造纸黑液建年产 10000 吨二甲基亚砜生产车间。二.产品名称及性质:1.名称:二甲基亚砜(DMSO) (CH3)2SO2. 性质:无色、无毒、无臭、透明的液体（或结晶） 、易溶于水、乙醇、丙酮、乙醚和苯，属于极性溶剂，不溶于石蜡。沸点：189 0C 比重：1.10 ，冰点：18.45 0C。三.产品规格及用途:1.优级品 DMSO：(1.)外观;无色透明液体或晶体。(2.)含量99.8%(3.)酸值0.04mgKO
7、H/g(4.)凝固点18.2 0C(5.)水份 0.5%(6.)比重 :(200C)1.098-1.106(7.)折射率:(20 0C)1.4722-1.4789(8.)透光度:(400nm)95%2.用途:二甲基亚砜是一种优良溶剂和药物,素有“万能溶媒”,“万能药”之美称。广泛应用于石油、化工、医药、农药、合成纤维、电子及国防工业中。如生产氟哌酸、合成黄莲素、菸酸肌醇酯、骨友灵、肿瘤净、脚气药、芳烃抽提、人造羊毛、抗氧剂、仁丹士兰、碳纤维、大容量电容器、集成电路清洗、农药医药增效剂等,特别是碳纤维的快速发展，每吨碳纤维需要 2.5 吨 DMSO 溶剂。四.产品销路及市场预测：1.世界市场：2
8、006 年世界总产量约 5.5 万吨，其中：法国 1.2 万吨、美国1.3 万吨、中国 2.2 万吨、日本 0.6 万吨，其他 2000 吨。世界总需求量约每年 9 万吨:法国 2 万吨、美国 1.8 万吨、日本 1.2 万吨，德国 1.0 万吨、印度 0.8 万吨、中国 1.5 万吨、其它国家 0.5 万吨。过去以合成含氟药和染料中间体溶剂、医药需求为主，近年来碳纤维、电子工业、有机合成应用增多，因此近五年来市场需求剧增，供不应求。2.国内市场：国内 2007 年产量总计 2.5 万吨。其中：湖北兴发 8600 吨，盘锦 6700 吨、本溪成德 1800 吨，山西原平 1800 吨、辽宁北票
9、 1500吨、山东鲁南 1500 吨，山西榆茨 1300 吨、山西太古 660 吨，辽宁南芬 440 吨，山西闻水 400 吨，河南林县 300 吨。国内销量约 1.5万吨，出口近 1 万吨左右。国内主要用户如：河南康泰公司精细化工厂 750 吨、浙江横店得邦公司 960 吨，京新制药 600 吨，黄岩东亚药厂 250 吨，沈阳新世纪公司 800 吨，杭州达康化工公司 720 吨，杭州麦迪科化工公司840 吨，杨中化工实验厂 200 吨，江苏江春化工厂 400 吨、前丰化工厂 300 吨、盐城振华有机化工厂 300 吨、江阴化工二厂 330 吨、浙江明星化工厂 200 吨、椒江化工厂 300
10、吨、仙居化工厂 200 吨、上虞东南化工厂 150 吨、北京石化总工司 200 吨、辽阳石油化纤总公司 200 吨、本溪三药厂 200 吨及各大药厂、医院、科研单位等，属江、浙两省用户最多。2005 年以后形势大变，产销两旺，出口剧增，产品价格涨到 16000 元/吨，一直供不应求，各生产厂家纷纷扩建改造。进几年晴纶纺丝、碳纤维的发展需求量增长很快：如：威海拓展碳纤维公司明年需要 5000 吨，还有中复神鹰连云港 1 万吨、吉化公司 5 千吨、大连碳纤维厂 5 千吨、沈阳中恒 5 千吨等，碳纤维行业产量需按 1：2.5 的 DMSO 配套，经过回收后也用 1:1 的 DMSO。我国是世界上 D
11、MSO 生产和出口第一大国，每年出口量在 11.5 万吨，主要国家是印度、美国和日本等二十多个国家和地区。印度主要用于制药，美国、日本和东欧国家主要用于电子、碳纤维、晴纶、芳烃抽提和有机合成溶剂。台湾的用量也近 0.5 万吨。3.产品质量及价格：目前中国产品质量超过法国,并且价格低于国外厂家，迫使法国、美国等产品从中国和东南亚市场撤出。法国产品为 1760 美元吨；美国产品 1880 美元吨。在东南亚市场上中国产品 14700 美元吨（2004 年） ，因此中国产品价格最低。国内市场价格目前在 1200014000 元吨之间。由于国际市场硫磺价格飞涨，二硫化碳价格已从 2800 元/吨涨到 6
12、000 元/吨，原料价格成倍增长必然推动 DMSO 涨价，预计今年下半年价格会上升到 13000-14000 元/吨。4.市场预测：国内盘锦生产厂销售情况：91 年 576 吨、92 年 1407 吨、93 年1865 吨、94 年 2028 吨、95 年 2765 吨、96 年 2085 吨、97 年 3180吨、98 年 4000 吨、99 年 4700 吨、2000 年 5000 吨、2001 年 5900吨、2002 年 6600 吨、2003 年予计 7000 吨，平均增长速度37。2007 年已达到 2.5 万吨/年预测 2010 年国内需求量超过 5 万吨、世界需求量超过 15
13、万吨。特别是碳纤维的快速发展，带动DMSOD 的发展，每吨碳纤维需要配套 2.5 吨 DMSO ,经过回收后还需要 1 吨，因此二甲基亚砜的市场需求旺盛，特别是西方国家劳动力和环保费用高昂，产量增长缓慢。美国、日本等国近几年年大量进口，正是中国发展亚砜进军世界的好时机。由于市场形势好，产品供不应求，价格上扬，许多停产的 DMSO小厂恢复生产；老厂翻番扩建，又有 20 多个单位争取新建立项。如湖北兴发在重庆建 10000 吨，本溪又上一套 4000 吨，盘锦改造到10000 吨，北京中龙公司扩建 4000 吨，山西丰喜集团新建 10000 吨。但是，二硫化碳法无法与硫化氢法和造纸黑液法 DMSO
14、 竞争。由于二硫化碳价格涨一倍，以二硫化碳为原料的老厂处于亏损状态，规模小于 3000 吨的 DMSO 装置也没有竞争力。一些工艺落后、规模小的二硫化碳法生产 DMSO 工厂将逐渐关闭，未来的 DMSO 市场将被造纸黑液法生产厂家所代替。五.原料价格及技术要求：1.硫酸盐制浆黑液 50%固含量 100 吨/吨（只利用不消耗）2.硫化钠:Na 2S 60% 1300 元/吨(本厂)2.5 吨/吨3.烧碱:NaOH GB209-63 2200 元/吨(本省采供)0.04 吨/吨4.氧气:O 2 GB3863-83 (本厂供给计算电费)250M 3/吨5.氮气:N2 工业级98% (本厂供给计算电费
15、)20M 3/吨6.四氧化二氮 N2O4 99.5% 4500 元/吨(淮化供应)0.1 吨/吨7.催化剂 AL2O3 50000 元/吨(专利品)六.工艺流程简图：黑液、预热 合成反应 DMS 冷凝 DMS硫化钠 加热 废水脱气 DMS 精馏空气空分氧气四氧化二氮气化 二氧化氮 DMS 氧化氮气 NO2气提氢氧化钠 化碱 DMSO 中和DMSO 精馏 DMSO 脱水 DMSO 蒸发99.8%DMSO 成品7、工艺原理：在纸浆蒸煮过程中约有 60%的非纤维物质溶解到液体里，经过洗浆机滤除的废液叫黑液，其中含大量的木质素，呈碱木质素或木质素磺酸盐形式存在。在高温、高压下都能与硫化钠或硫磺反应，使
16、木质素上的甲氧基与硫生成二甲基硫醚（DMS） 。化学反应式：主反应：2 木质素OCH 3 + Nas =2 木质素ONa +(CH3)2 S付反应也有生成甲硫醇、硫化钠、硫化氢等。DMS 的氧化：(CH3)2S + NO2 = (CH3)2SO 粗品 + NO 2NO + O2 = NO2粗品 DMSO 经过中和、蒸发脱盐、真空精馏得成品 DMSO8、工艺过程：将纸浆黑液进浓缩釜加热浓缩到 28 波美以上，固体物含量大约50%，放入溶解罐中在搅拌下加入 2.5%的硫化钠，用三柱塞高压泵注入管道反应器，用导热油加热到 240 度，压力控制在 4.5MPa,停留时间大于 30min,用减压阀放入降
17、压罐中。温度降到 60 度以下，分离的液体用泵送回到碱回收工段，气体中主要是 DMS、水蒸汽、少量甲硫醇，引入冷却器，用循环水冷却后再进入 7 度低温水冷却器，再进入-10 度冷冻盐水冷凝器，将硫醚、水冷凝成液体，进入分水罐。在分水罐里分层，上部是粗硫醚，下部是水。将粗硫醚用泵打入精馏塔，精馏得到纯二甲基硫醚。送去下道工序生产二甲基亚砜。DMS 的产率：对木质素产 DMS 2-3.5%左右。1 吨纸浆产 DMS 1523Kg，随工艺条件不同而变化，一般按 21Kg 计。;1 吨纸浆产 5.25 吨黑液，1 吨黑液产 DMS 4Kg；浓缩黑液（固形物 50%）产 DMS 10Kg；一吨 DMS
18、产二甲基亚砜成品 1 吨，所以：生产 1 吨 DMSO 需要处理 48 吨纸浆的黑液250 吨对浓缩黑液（固形物 50%）需要处理 100 吨。硫醚氧化： DMS 在二氧化氮催化下，在氧化塔里在溶剂中用纯氧氧化制得粗品 DMSO。由于含有 NO2和酸性杂质，用碱中和到 PH8，再进入蒸发器连续蒸发脱盐，然后进入连续真空脱水塔脱水，再在连续精馏塔进行真空精馏得到成品 DMSO。 （详见 DMSO 工艺）DMSO 项目、经济技术指标一、生产规模:10000 吨/ 年二、工程总投资:6000 万元( 以初步设计为准)三、劳动定员:80 人四、产品售价:12000 元( 最低价)五、年产值:12000
19、 万元六、年利润:4478 万元七、年税收:1200 万元八、年利税总收入: 5678 万元九、主要原料消耗和动力消耗 1、主要原料消耗：序号 名称 吨耗(t/t) 单价( 元) 金额(元)1 浓黑液 50% 100 不消耗2 硫化钠 2.5 1300.00 3250.003 氧气 250m 自产计入电费4 氮气 80m 自产计入电费5 烧碱 0.04 2200.00 88.006 四氧化二氮 0.1 4500.00 450.007 催化剂 0.001 50000.00 50.008 原料费合计 3838.002、动力消耗：十、费用：序号 名 称 内 容 金额 (元)1 设备折旧费 60000
20、000/20/10000 300.002 设备维修费 300*30% 90.003 销售费 120002% 240.004 工资及附加 80 人15000 元10000 120.005 利息 6000 万元5.6%10000 336.006 其他 50.00合计 1136.00十一、工厂成本:6322.00 元/ 吨(估算)序号 名 称 每小时 吨耗 单价(元) 金额(元)1 一次水 (工业) 60m3 40m3 0.60. 24.002 电(380/220v) 1000 度 1200 度 0.70 840.003 汽(1.0Mpa) 4t 55t 88.00 484.004 冷却循环水 15
21、00m3 1800m3 计入电费5 冷冻量 150 万大卡 180 万大卡 计入电费6 合计 1348.00序号 名 称 内 容 金额(元)1 售价 12000.002 税收 10*14000 1200.03 利润 12000-6322-1200 447800十二、经济分析(估算)1、投资回收期总投资 60000000 年净利润+年折旧 (4478+300)*10000=1.3.(年)2、年盈亏平衡产量年固定成本 113610000售价-吨产品税金 -吨产品可变成本 12000-1200-5186=2023(吨)3、价格平衡点吨产品成本 6322吨售价-吨税金 12000-1200 =58%(
22、即 7024 元 /吨)十三、总投资估算序号 项 目 金额(万元)1 设备及安装费 2075.002 工艺管路及安装 600.003 配电设备及安装 210.004 供排水设备及安装 180.005 采暖通风及安装 95.006 仪表.化验及安装 520.007 环境保护 350.008 土建工程 1000.009 总图运输 120.0010 技术费 550.0010 不可预见费 300.00合 计 6000.00已考虑钢材涨价因素。十四、三废一览表排放量序号 排放点 成 份kg/h t/a1 合成尾气 硫醚.硫醇.甲醇.硫化氢等 71.85 862.22 氧化尾气 二氧化氮.氧气 36.36
23、 436.33 硫醚分离水 水.硫醚.硫醇.硫化氢 441.12 5293.454 亚砜精馏废水 水.亚砜 232.35 2788.25 蒸发.釜残 硝酸盐.亚硝酸盐.碱.亚砜 145.23 1742.75十五、环保治理：一、废气：1、硫醚尾气采用溶剂吸收循环利用,不凝气火炬焚烧。2、氧化尾气采用溶剂吸收循环利用,余气水吸收石灰石中和, 达到排放标准二、废水：1、硫醚分离废水采用蒸馏 汽提回收,可进入厂总污水排放站做生化处理,达到排放标准.2、亚砜精馏废水循环利用。三、废渣：进入碱回收焚烧处理。十六、技术费用：550 万1、 设计费：350 万元(甲方或乙方负责设计)2、 技术服务费：200 万元(税后) （包括提供设计数据、参考图纸、资料、设计指导、施工指导、工人培训、试车、试生产指导到正常产品合格验收.）3、要求乙方提供熟练合格的工人及化验员,4、乙方负责甲方在现场服务人员食宿和工作条件.上述数据仅供参考,详细数据需做可行性研究报告或初步设计确定,此数据只做参考。
