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1、 丙酮加氫生產丙酮加氫生產異異丙丙醇醇生生產產裝置裝置 建建設設項項目目可可行行性初步分析性初步分析 JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 丙酮加氫生產異丙醇 生產裝置建設項目 No.09-0603 Page1 of 16 Professional Design&Fabrication for your Unit DO T Ch em Tech 1.產品背景：產品背景：異丙醇(Isopropyl Alcohol，簡稱 IPA)又名仲丙醇、二甲基甲醇，是一種性能優良的有機溶劑，廣泛用作蟲膠、硝基纖維素、生物堿、橡膠以及油脂等的溶劑。異丙醇還是生產多種有機化合物的重要中間體，2、可用作合成甘油、乙酸異丙酯以及丙酮等的原料，還廣泛用作石油燃料的防凍添加劑，用于汽車和航空燃料等方面。此外 異丙醇還可用于制造殺菌劑、殺蟲劑、清潔劑和消毒防腐劑等，它可以單獨使用，也可以和其他醇、表面活性劑并用，在農藥、電子工業、醫藥、涂料、日用化工以及有機合成等領域具有廣泛的用途，開發利用前景廣闊。工業上異丙醇的傳統生產方法主要是丙烯水合法，其工藝路線可分為間接水合法和直接水合法兩種。1.1 丙烯間接水合法 丙烯間接水合法又名丙烯硫酸水合法，是將丙烯溶解在硫酸溶液中發生酯化反應生成硫酸氫異丙酯和硫酸二異丙酯，再經水解制得粗異丙醇，最后經精制得高純度的異丙醇產品。該工藝流程復雜，選擇性較低，設3、備腐蝕嚴重，廢水和廢氣處理較為困難，且原料消耗和生產成本較高，使其發展受到一定的限制。12 丙烯直接水合法 丙烯直接水合法是目前工業上生產異丙醇的主要方法，它是使丙烯在催化劑存在下直接發生水合反應生成異丙醇，同時副產正丙醇。丙烯直接水合法可分為氣相直接水合法、液相直接水合法和氣一液混相水合法 3 種。氣相直接水合法以德國維巴公司開發的維巴法為代表；液相直接水 JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 丙酮加氫生產異丙醇 生產裝置建設項目 No.09-0603 Page2 of 16 Professional Design&Fabrication for your Unit D4、O T Ch em Tech 合法以日本德山曹達公司溶液催化法為代表；氣液混相法以美國德士古德國分公司(Deutche Texaco)的離子交換樹脂法為代表。丙烯直接水合法選擇性好，副產物少，丙烯總轉化率高，生成異丙醇的選擇性高，設備的腐蝕和污染問題大為改善，同時流程短，設備簡單，是目前主流的生產工藝。Shell 化學公司是目前世界上最大的異丙醇生產廠家，生產能力為 79.4萬噸，約占世界異丙醇總生產能力的 32.24；其次是?？松梨诨瘜W公司，生產能力為 34.0 萬噸，約占總生產能力的 13.80；再次分別是陶氏化學公司和 Sasol Olefins&Surfactants 公司，生產能力5、分別為 28.0 萬噸和 22.0萬噸，分別約占世界異丙醇總生產能力的 1 1.37和 8.93。在全球主要的異丙醇生產裝置中，采用丙烯直接水合法工藝的生產能力合計為 1 12.7 萬噸/a，約占世界異丙醇總生產能力的 45.76；采用丙烯間接水合法生產工藝的裝置生產能力為 128.8 萬噸，約占世界異丙醇總生產能力的 52.29；另外有 4.8 萬噸的異丙醇采用丙酮加氫法等生產工藝，約占世界總生產能力的 1.95。2006 年，世界異丙醇的總消費量為 180.7 萬噸，其中北美、西歐和亞洲地區是最主要的 3 個消費地區，消費量合計達到 165.3 萬噸/a，約占世界異丙醇總消費量的 91.56、，其中亞洲地區的消費量為 62.0 萬噸，約占總消費量的 34.3。產品主要用于溶劑和化學中間體，其中溶劑對異丙醇的消費量約占總消費量的 55.66，化工中間約占 16.77，家用、化妝品以及個人防護用品等約占 7.09，丙酮約占 7.03，醫藥約占 4.16，其他方面約占 9.29。預計今后幾年，世界異丙醇的需求量將以年均約 2.3的速度增長，到 2010 年總需求量將達到約 199.5 萬噸，其中亞洲地區需求量的年均增長 JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 丙酮加氫生產異丙醇 生產裝置建設項目 No.09-0603 Page3 of 16 Professional 7、Design&Fabrication for your Unit DO T Ch em Tech 率將達到約 3.8。石化公司煉油廠丙烯氣相直接水合法生產異丙醇的裝置，1999年擴至 1O 萬噸。2005 年，化學工業有限責任公司工業裝置建成投產。我國異丙醇年總生產能力已達 15 萬噸。我國異丙醇的產量連年增加，但仍不能滿足國內實際生產的需要，每年都得大量進口，且進口量逐年遞增。根據海關統計，2000 年我國異丙醇的進口量只有 5.46 萬噸，2002 年增加到 7.61 萬噸，2004 年達到 1O.73萬噸，2005 年進一步增加到 11.19 萬噸，創歷史最高水平，比 2004 年增加約8、 4.29。2006 年由于國內產量的增加，進口量下降到 9.58 萬噸，比2005 年減少約 14.39。我國進口的異丙醇主要來自新加坡、韓國、美國、日本和中國臺灣地區，2005 年來自這 5 個國家和地區的進口量合計達到 9.61 萬噸，約占總進口量的 85.88，2006年這 5個國家和地區的進口量合計達到 9.O9 萬，約占總進口量的 94.88，同比增長約 9 個百分點。2001-2006 年的表觀消費量的年均增長率約為 9.26。目前，我國異丙醇主要用作油墨、涂料和制藥工業過程中的溶劑或萃取劑，其消費量約占異丙醇總消費量的 60。在涂料中，異丙醇主要用在如硝化纖維素清漆中作惰性溶劑9、，以減少貯存和運輸過程中的可燃性等，在制藥方面，主要用作抗生素、維生素萃取劑和藥品膠囊清洗劑等；在油墨中，主要用作水基涂料的助劑和稀釋劑，醇溶油墨能夠解決甲苯類油墨對健康所產生的危害，以及溶劑殘留影響包裝食品質量等問題，近年來醇溶油墨已經發展成為一種趨勢。目前，我國已經成為世界第二大涂料生產國家，而且近幾年來，我國涂料工業合資合作和結構調整的步伐明顯加快，涂料向高檔化方向發展，國外許多大型涂料生產商紛紛在我國投資建設高 JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 丙酮加氫生產異丙醇 生產裝置建設項目 No.09-0603 Page4 of 16 Professional Des10、ign&Fabrication for your Unit DO T Ch em Tech 檔涂料生產裝置，加上交通、汽車和建筑等行業快速發展的拉動，我國涂料行業對異丙醇的需求將呈現較快的增長勢頭。在油墨方面，2004 年我國油墨的總產量為 23.8 萬噸，2006 年增長到 34.8 萬噸，年均增長率達到 20.9。隨著國內包裝品、廣告、出版等行業迅速發展，對油墨等的需求也大幅度增加，相應對異丙醇的需求量也將不斷增加。制藥行業是我國傳統的精細化工領域，隨著世界經濟的一體化，出口形勢看好。由此可見，在今后幾年，我國異丙醇在溶劑方面的應用仍將大發展，預計到 2010 年對異丙醇的需求量將達到約 11、20.0 萬噸。在化學中間體領域，我國異丙醇主要用于生產異丙胺、異丙醚以及一些酯類，其消費量約占異丙醇總消費量的 25。我國傳統的醫藥、農藥行業出口勢頭看好，醫藥原料和中間體也有相當量的出口，因此該領域對異丙醇的需求量將保持穩定增長的勢頭，預計 2010 年，我國化學中間體領域對異丙醇的需求量將達到約 6.0 萬噸。異丙醇在其他方面的應用主要包括電子工業清洗劑、汽車防凍液、消毒劑、洗滌用品、日化產品等，其消費量約占異丙醇總消費量的 15。其中異丙醇在電子工業清洗劑方面的應用是全球異丙醇消費增長最快的領域之一，我國目前雖然已經成為世界電子電器元件的主要生產基地，但異丙醇在該領域的應用才剛剛起步，12、發展潛力巨大。預計 2010 年，其他方面對異丙醇的需求量將達到約 4.0 萬噸。綜上所述，預計到 2010 年我國異丙醇的總需求量將達到約 30.0 萬噸。石化公司、化學工業有限責任公司工業裝置年總生產能力已達 13 萬噸顯然是不能滿足要求的。因此，國內異丙醇的市場價格始終居高不下。與異丙醇情況相反，國內丙酮產能較大，市場量富足，價格較低。JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 丙酮加氫生產異丙醇 生產裝置建設項目 No.09-0603 Page5 of 16 Professional Design&Fabrication for your Unit DO T Ch em13、 Tech 同時，由于國內丙烯資源緊張，丙烯水合工藝異丙醇的丙烯消耗定額、能耗定額居高不下，其生產成本遠遠高于丙酮加氫工藝。兩個產品的價格差約為 2200-2500 元/噸。兩者價差較大。2009 年 8 月至 2010 年 7 月國內異丙醇市場行情走勢（價格單位：元）2009 年 8 月至 2010 年 7 月國內丙酮市場行情走勢（價格單位：元）丙酮加氫生產異丙醇為低壓加氫過程，反應溫度不高，反應及精制過程能耗較低，裝置流程簡單，設備投資小，回收期短。JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 丙酮加氫生產異丙醇 生產裝置建設項目 No.09-0603 Page6 of 1614、 Professional Design&Fabrication for your Unit DO T Ch em Tech 對與有大量氫氣富裕的氯堿、化肥企業、生物發酵法丁醇丙酮生產企業來說，采用丙酮加氫生產異丙醇是目前適應國內市場需求，快速投入、快速產出、快速回報的短、平、快項目。JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 丙酮加氫生產異丙醇 生產裝置建設項目 No.09-0603 Page7 of 16 Professional Design&Fabrication for your Unit DO T Ch em Tech 2 裝置的工藝技術包中關于裝置的設計規模及產品15、指標裝置的工藝技術包中關于裝置的設計規模及產品指標 我們具備提供 5000t/a50000t/a 丙酮加氫合成異丙醇工藝技術包的能力。出于論述的考慮：我們現在提出的技術報告以 20000 噸/年的裝置情況來作為標準。裝置年生產能力為 20000 噸/年異丙醇，每年設計生產時間為 8000 小時。異丙醇（IPA），CAS No.67-63-0。產品分子式 C3H80，結構式（CH3）2CHOH。產品質量技術指標 項目名稱 質量指標 試驗方法 外觀 透明液體,無機械雜質 目測 色度（ptco 色號）5 GB/T 3143 密度（20OC）g/cm3 0.784-0.786 GB/T 7814 沸程16、（在 101325Pa 下）GB/T 7534 初餾點 OC 81.8 干點 OC 82.8 水溶性試驗 澄清 GB/T 6324 純度%（m/m）99.7 GB/T 7814 蒸發殘渣%(m/m)0.002 GB/T 6324 酸含量(以乙酸計)%(m/m)0.002 GB/T 7814 水含量%(m/m)0.15 GB/T 2366 羥基含量(以丙酮計)%(m/m)0.02 GB/T 6324 硫化物含量(以硫計)mg/kg 1 GB/T 6324 JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 丙酮加氫生產異丙醇 生產裝置建設項目 No.09-0603 Page8 of 1617、 Professional Design&Fabrication for your Unit DO T Ch em Tech 3 原料規格原料規格 3.1 丙酮 丙酮含量（wt%）99.5；水份（wt%）0.01-0.09；3.2 氫氣 氫含量（V%）99.5；無油 3.3 系統置換用氮氣 氮含量（V%）99.5 JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 丙酮加氫生產異丙醇 生產裝置建設項目 No.09-0603 Page9 of 16 Professional Design&Fabrication for your Unit DO T Ch em Tech 4.生產過程基本18、原理及工藝流程敘述生產過程基本原理及工藝流程敘述 4.1 基本原理基本原理 丙酮與氫在催化劑作用下，發生反應而生成醇。其過程表示如下：CH3COCH3H2（CH3）2CHOH 4.2 生產過程敘述生產過程敘述 本裝置分為兩個系統：合成工序，精鎦工序。丙酮循環液、合成系統循環氣及來自罐區的原料丙酮、新鮮氫一同進入原料汽化器 E-101A，用蒸汽將液體原料汽化，原料氣和來自反應器R-101 的反應氣在換熱器 E-102 換熱后，再通過過熱器 E-103，用蒸氣加熱到反應溫度進入反應器，在主反應器（等溫反應器）R-101 中，丙酮轉化為異丙醇。反應氣在換熱器 E-102 中回收熱后，進入粗產品冷凝器19、 E-105 中。不凝氣再經過冷卻冷凝器 E-106 后，大部分由壓縮機 C-101 送回原料汽化器 E-101，少部分由壓力調節閥 PICV-104 送至放空系統處理，并放出合成系統中累積的惰性氣體。在 E-105 中冷凝后的合成液進入汽液分離器 V-103，再用泵 P-102A、B 送入精餾系統，通過精餾單元生產符合國家標準的異丙醇產品。JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 丙酮加氫生產異丙醇 生產裝置建設項目 No.09-0603 Page10 of 16 Professional Design&Fabrication for your Unit DO T Ch e20、m Tech 5.原材料及動力消耗定額原材料及動力消耗定額 5.1 丙酮加氫生產異丙醇原材料及公用工程消耗定額 丙酮加氫生產異丙醇過程消耗定額 名 稱 消耗定額 單位 單價 單位 成本（元）丙 酮 1.02 噸 5500 元/噸 5610 氫 氣 400 Nm3 0.7 元/Nm3 280 催化劑 0.4 Kg 235 元/Kg 94 蒸 汽 2.5 噸 180 元/噸 450 循環冷卻水 150 噸 0.5 元/噸 75 電 200 Kwh 0.6 元/Kwh 120 5.2 丙烯水合生產異丙醇原材料及公用工程消耗定額 丙烯水合生產異丙醇消耗定額 名 稱 消耗定額 單位 單價 單位 成本（元21、）丙 烯 0.75 噸 8200 元/噸 6150 催化劑 1.2 Kg 60 元/Kg 72 蒸 汽 6 噸 180 元/噸 1080 循環冷卻水 240 噸 0.5 元/噸 120 電 520 Kwh 0.6 元/Kwh 312 合計 7734 JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 丙酮加氫生產異丙醇 生產裝置建設項目 No.09-0603 Page11 of 16 Professional Design&Fabrication for your Unit DO T Ch em Tech 6 三廢處理三廢處理 6.1 廢液：從脫水塔再生時，吸附劑排出的廢水為蒸汽狀態，22、放空處理。或交由生產廠家再生處理。微量有機高沸物用于鍋爐燃料焚燒。6.2 廢氣：生產時排出廢氣 1316NM3/h，氫氣體積含量 99%，其余為氮、一氧化碳、甲烷，可燒或放空。6.3 廢渣：廢渣為更換下來的固體催化劑，回收利用。該項目在環保方面不存在不能解決的技術問題。該項目在環保方面不存在不能解決的技術問題。7.安全標準安全標準 除控制室外，均為甲級防火，Q-2 級防爆，避雷等級為二級。JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 丙酮加氫生產異丙醇 生產裝置建設項目 No.09-0603 Page12 of 16 Professional Design&Fabrication23、 for your Unit DOT Chem Tech 8.20000t/a 異丙醇投資額估算異丙醇投資額估算 工程建設項目（概）算書工程建設項目（概）算書 工程項目：20000t/a 異丙醇生產裝置 安裝費（萬元）序號 項目名稱 主材或設備 （萬元）合 計 比例 單項合計 (萬元)占投資中的份額,%1 100#合成單元 752 112.8 15%864.8 23.7%200#精餾單元 1137 170.55 15%1307.55 35.8%300#儲運單元 325 32.5 10%357.5 9.8%小計 1616 315.85 2 儀表、電器 180 63 35%243 6.6%3 公用24、工程 20 5 25%25 0.7%4 土建 30 10.5 35%40.5 1.1%5 暖通 25 6.25 25%31.25 0.9%6 給排水 25 6.25 25%31.25 0.9%7 管理費及其它（含控制室設施、化驗室設施設備）115 3.1%8 設計費 350 9.6%9 工藝軟件包 120 3.3%10 不可預見費 170 4.7%工程總費用合計 3655.85 100%JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 丙酮加氫生產異丙醇 生產裝置建設項目 No.09-0603 Page13 of 16 Professional Design&Fabrication 25、for your Unit DO T Ch em Tech 9.裝置技術經濟指標裝置技術經濟指標（2009 年年 10 月份價格）月份價格）9.1 主要產品價格：主要產品價格：異丙醇：8800 元/噸；9.2 主要原料價格：主要原料價格：丙酮：6200 元/噸。氫氣：1.1 元/Nm3。催化劑：260000 元/噸。JiLin DOT CHEMICAL TECHNOLOGY 丙酮加氫生產異丙醇 生產裝置建設項目 No.09-0603 Page14 of 16 Professional Design&Fabrication for your Unit DO T Ch em Tech 9.3 丙酮26、加氫生產異丙醇裝置技術經濟指標丙酮加氫生產異丙醇裝置技術經濟指標 9.3.1 異丙醇噸成本（單價請根異丙醇噸成本（單價請根據當地、當時情況核據當地、當時情況核定）定）名 稱 消耗 定額 單位 單價 單位 成本（元）備注 丙酮 1.02 噸 6200 元/噸 6324 氫氣 400 Nm3 1.1 元/Nm3 440 催化劑 0.4 Kg 260 元/Kg 94 蒸汽 2.5 噸 150 元/噸 375 循環冷卻水 150 噸 0.3 元/噸 45 電 200 Kwh 0.6 元/Kwh 120 氮氣 1 Nm3 0.5 元/Nm3 0.5 儀表氣 50 Nm3 0.1 元/Nm3 5 維修費 100 人工及管理費 120 合計 7623.5 9.3.2 異丙醇年成本及計算異丙醇年成本及計算利潤利潤 項 目 數額，萬元/噸 全年數量，噸 全年數額，萬元 異丙醇噸成本 0.76235 20000 15247 異丙醇噸售價 0.88 20000 17600 毛利潤 2353 扣除稅收、管理成本等后，預期凈利潤（毛利的 70%）1647 由上表可以看出，該項目具有投資小、見效快的特點，從經濟性分析具備可行性。