Các chi phí để đầu tư xây dựng một nhà máy sản xuất formaldehyde có năng suất khác nhau đã được nghiên cứu và so sánh từ các quá trình cơ bản khác nhau Các quá trình này có nguồn nguyên liệu đầu vào là giống nhau Để tính toán chi phí cho các quá trình thì ta cần phải tính toán chi tiết và chỉ ra vốn thích hợp để đầu tư, chi phí cho các quá trình sửa chữa thiết bị, số người điều hành công việc và chi phí trả lương cho công nhân, cũng như quá trình biến đổi giá cả trên thị trường Tuy nhiên hiệu quả về kinh tế cuối cùng của nhà máy phụ thuộc trước tiên không phải là vào công nghệ mà là chi phí cho nguyên liệu Metanol Lợi nhuận thu được từ Formaldehyde phụ thuộc vào giá cả của vật liệu thô, mà theo tính toán đã chiếm lớn hơn 80% tổng chi phí cho quá trình sản xuất
Điều đặc trưng của quá trình BASF là sản xuất dung dịch
formaldehyde 50% có sử dụng hệ thống mà trong đó nhiệt từ thiết bị hấp thụ được vận chuyển và sử dụng cho thiết bị làm bay hơi metanol và nước
Sơ đồ hoạt động và quá trình khởi động rất đơn giản, có thể khởi động là việc trở lại nhanh chóng sau khi ngưng nghỉ, hoặc sau khi có sự cố xảy ra Quá trình BASF có một vài điểm thuận lợi khác, formaldehyde được nhận từ quá trình cho metanol đi một lần qua lớp xúc tác bạc Nếu cần dung dịch formaldehyde có nồng độ thấp thì ta có thể sử dụng dung dịch metanol thô để thay thế cho metanol tinh khiết (như đã trình bày trong phần công nghệ
BASF) Việc khử axit bằng trao đổi Ion chưa thật thuận tiện Khí thải không gây ra một vẫn đề nào bởi vì nó được sử dụng làm nhiên liệu trong nhà máy điện, để tạo ra hơi nước xúc tác cần phải thay đổi trong khoảng 8 ÷ 12 giờ để đem đi tái sinh hoàn toàn mà hoạt tính chỉ thay đổi rất ít
Sơ đồ làm việc BASF có thể tích khí nhỏ, bề mặt tiếp xúc thấp, do đó vốn đầu tư cho quá trình này là thấp nhất trong ba quá trình trên
So sánh các nhân tố kinh tế trong quá trình sản xuất formaldehyde
Nhà máy Nguyên liệu
Quá trình chuyển hoá hoàn toàn (quá
trình BASF)
Quá trình chuyển hoá không hoàn
toàn và chương trình thu hồi metanol Quá trình Formox Metanol : t/t Nước : t/t Mất mát xúc tác : g/t Lượng xúc tác Tái sinh : kg/mẻ
Tiêu hao năng lượng Điện năng : KWh/t Nước làm lạnh
o 3
(15 C) : m /t Nước quá nhiệt : t/t
Hơi nước : t/t Hơi nước cho quá trình nhận được từ quá trình : t/t Từ khí thải :
Chi phí
Chi phí cho quá trình Sản xuất : 1,215 1,38 0,07 170 111 41 3,0 1,7 1,3 174,5 3,3 1,176 0,32 0,05 200 74 148 1,5 2,2 1,5 211,6 3,7 1,162 1,96 135 230 26 1,85 183,9 4,0
$/t
Tổng vốn đầu tư : 106 $
Còn đối với quá trình chuyển hóa không hoàn toàn và chưng thu hồi metanol, quá trình này có sử dụng thiết bị chưng cất cuối cùng để chung thu hồi metanol và formaldehyde Theo bảng thống kê cho thấy quá trình này có sử dụng nhiều hơi nước và nước làm lạnh hơn so với qúa trình BASF Một số đặc trưng của quá trình chuyển hóa không hoàn toàn là có một lượng lớn hơi nước được đưa vào trực tiếp trong nguyên liệu ban đầu và nhiệt độ của phản ứng thấp hơn so với quá trình BASF, điều này cho ta một lượng lớn khí hydro trong khí thải và nhiệt lượng từ thành phần khí thải này tỏa ra cỡ 2140 kj/m3
Mặt khác hệ thống lọc trao đổi Ion cũng làm tăng chi phí của quá trình Quá trình formox sử dụng lượng không khí dư trong hỗn hợp với metanol cung cấp vào và yêu cầu ít nhất 13 mol không khí trên một mol metanol nên hỗn hợp sử dụng cho quá trình chuyển hóa bằng xúc tác là hỗn hợp rất dễ cháy Với việc tái sử dụng lượng khí thải người ta có thể điều chỉnh được thể tích của khí phản ứng làm cho thời gian tiếp xúc với xúc tác lớn hơn 3 - 3,5 lần so với quá trình xúc tác bạc Mặt khác điều này làm cho quá trình điều tiết dòng chảy của khí dễ dàng hơn Tuy nhiên quá trình này không thuận lợi ở chỗ là khí thải của quá trình không thể đốt cháy được điều này gây ảnh hưởng đến môi trường, cho nên phải đầu tư các thiết bị để xử lý khí thải Để sự ô nhiễm trong không khí qúa trình formox phải đốt lượng khí thải với nhiên liệu có chứa hợp chất lưu huỳnh và có thể kết hợp với quá trình sản xuất hơi nước Quá trình có thuận lợi là phản ứng thực hiện ở nhiệt độ rất thấp, điều này cho phép xúc tác thể hiện được độ chọn lọc cao, và hơi nước được tạo ra rất đơn giản Tất cả những điều này cho thấy quá trình rất dễ điều chỉnh Sơ đồ này có thể thiết kế cho những nhà máy nhỏ có công suất nhỏ cỡ vài nghìn tấn, do đó công nghệ formox được sử dụng ở rất nhiều nước trên thế giới