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甲酸行业属于化学工业的一类,甲酸作为重要的基本有机化工原料之一,被广泛应用于化工、轻工、医药和皮革等领域,具有广阔的市场前景。甲酸生产需要大量一氧化碳原料气和蒸汽,因此煤炭成为甲酸生产的最主要能源。由于煤炭资源有限,而且在转化过程中有废物产生或有对环境有害物质排出,因此,结合国家当前提出的“建设资源节约型社会、发展循环经济”的方针,研究并建立甲酸行业循环经济模式对合理利用煤炭资源,形成甲酸行业物质、水资源和能源良性循环,实现甲酸行业废水“零排放”具有一定的理论价值和现实意义。论文在综合分析国内外有关化工行业循环经济模式研究现状的基础上,系统地研究并建立了以甲酸厂为主,化肥厂和煤气化燃气蒸汽联合循环发电(IGCC,Integrated Gasification Combined Cycle)动力站为辅的理想循环经济模式;在参考国外先进甲酸生产企业指标的基础上,构建了我国甲酸行业循环经济指标体系,并在指标的选取上体现了循环经济的理念;对甲酸行业物质集成、水资源集成和能量集成进行了分析,建立了甲酸行业需水量预测模型和能源需求量预测模型;建立了甲酸行业经济、环境效益分析模型,综合评价了甲酸行业循环经济模式的经济效益、环境效益和社会效益。论文以亚洲最大的甲酸生产企业——山东阿斯德化工有限公司为例,调查了公司循环经济发展现状,分析了公司发展循环经济的优势与劣势,利用层次分析法综合评价了循环经济发展水平。建立了八条工业产品链:第一条用煤造气生产甲醇、合成氨、尿素;第二条从煤气中提取一氧化碳和甲醇生产甲酸甲酯,再由甲酸甲酯水解生成甲酸;第三条用甲酸生产甲酸钙、甲酸钾、甲酸铵、甲酸钠和二甲酸钾等甲酸系列衍生物;第四条用甲醇和合成氨生产甲胺;第五条用甲胺与甲酸甲酯生产二甲基甲酰胺;第六条尿素、甲醇直接合成碳酸二甲酯和氨基甲酸甲酯;第七条用合成氨和甲酸甲酯生产甲酰胺:第八条用氨水吸收电厂脱硫设备中的SO2,生成亚硫酸铵,经氧化制得硫酸铵。利用“工业用水增长系数法”对工业生产总值需水量进行了预测。在水资源利用规划中。研究并应用了造气废水、含油废水和尿素解析废水等处理技术,采用减量化、再利用和再循环的方式对水资源进行优化配置。最终使水资源达到供需平衡,废水达到“零排放”的目标。利用“弹性系数法”对工业生产总值能源需求量进行了预测。通过对造气技术的改造、IGCC动力站技术应用、新能源的开发利用和废蒸汽的回收利用,大大降低了万元GDP能耗值,使能源利用趋近合理化。在甲酸行业循环经济模式建立的基础上,分析了通过甲酸行业循环经济模式的实践所能实现的环境效益、经济效益和社会效益。