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1、20萬噸年碳四液化氣深加工項目可研報告目 錄第一章 總 論11 項目名稱、建設單位及編制單位11.1 項目名稱11.2 建設單位名稱、性質及法人代表11.3 編制單位名稱及負責人12 編制依據、原則及范圍12.1編制依據12.2 編制原則22.3項目范圍33 項目背景53.1建設單位概況53.2 項目背景53.3 建設的必要性64 項目概況64.1 項目性質及擬建設地點65 主要研究結論與建議75.1 主要結論75.2 建議9第二章產品市場分析101 產品用途102 市場供需分析及預測103 生產發展預測134 結論14第三章 建設規模、產品方案151 建設規模152 產品方案152.1 確定2、產品方案的依據152.2 產品方案15第四章 生產裝置161 概述161.1 裝置名稱161.2 裝置研究范圍161.3 裝置物料平衡161.4 裝置主要技術經濟指標201.5 界區處物料和公用工程交接條件212 生產規模、產量及產品方案232.1 生產規模232.2 產品方案、產量及產品規格233 原料、輔助原料的規格、供應253.1 原料的供應及規格253.2 催化劑、化學品的規格、數量、來源264 工藝技術方案264.1 工藝技術選擇264.2 工藝說明及流程284.3 能耗指標414.4 工藝設備564.5 自控水平574.6 裝置平面布置595 裝置定員60附表:工藝設備表62第五章3、 原料、輔助材料及燃料供應921 原料供應922 輔助材料消耗922.1 催化劑和化學藥劑消耗922.2 公用工程物料消耗933 燃料消耗93第六章 自動控制941 概述942 工藝裝置對自動控制的要求943 自控水平944 控制系統954.1 中央控制室內的主要設備配置954.2 DCS 系統配置要求964.3 SIS系統配置要求974.4 AMS系統配置要求974.5 主要控制和檢測點數985 保證自動控制系統正常運行的主要安全技術措施:996 中央控制室997 儀表選型原則1007.1 選型原則1007.2 主要儀表選型1008 主要儀表設備1079 儀表消耗指標10910 儀表用標準規4、范109第七章 廠址選擇1111 建廠條件1111.1 廠址區域位置1111.2 地形、地質和地震1111.3 氣象條件1121.4 交通運輸條件1141.5 公用工程條件1142 廠址選擇115第八章 總圖運輸、儲運及土建116第一節 總圖運輸1161 總圖運輸1161.1 總平面布置原則1161.2 總平面布置方案1161.3 豎向規劃方案1172 工廠貨物運輸1182.1 全廠貨物運輸量:1183 綠化1194 采用的設計規范1195 存在的問題119第二節 儲運1201概述1201.1 編制依據1201.2 設計原則1201.3 設計范圍1212設計方案1212.1 儲存系統1212.5、2 運輸系統1222.3 燃料氣系統1242.4 可燃氣體放空系統1242.5 油氣回收1252.6 化學藥劑設施1252.7 全廠工藝及熱力管網1253 主要工程量1263.1 儲罐1263.2 機泵1263.3 管道1263.4 其它設備1264 自控水平1274.1 概述1274.2 主要儀表選型1274.3 主要控制方案1284.4 測量儀表選型1284.5 分散控制系統(DCS)1294.6 控制室1295 設計中采用的主要標準規范129第三節 土建1301 設計原則1302 土建工程方案1312.1 地基處理與基礎初步方案1312.2 主要建、構筑物結構選型1312.3 建(構)筑6、物一覽表1323 存在問題及解決意見:1334 設計采用的主要標準、規范133第一章 總 論1 項目名稱、建設單位及編制單位1.1 項目名稱 項目名稱:德寶路化工股份有限公司20萬噸/年碳四液化氣深加工項目。1.2 建設單位名稱、性質及法人代表 建設單位名稱:德寶路化工股份有限公司。 建設單位性質:股份制有限公司。 法人代表:王有才1.3 編制單位名稱及負責人 編制單位為北京華福工程有限公司(以下簡稱華福工程公司),公司法人代表吳道洪。 2 編制依據、原則及范圍2.1編制依據 (1)技術咨詢合同:山東德寶路化工股份有限公司20萬噸/年液化氣深加工項目(華福合同編號:HF-E-1102); (27、)煉油化工建設項目可行性研究報告編制規定(中國石油天然氣股份有限公司)(石油計字2002 234 號); (3)關于同意設立 “德寶路化工股份有限公司”的批復; (4)德州市人民政府關于設立德州市化工園區的批復(德政字201125號); (5)中華人民共和國建設項目選址意見書(選字第3705201107001號)(臨邑縣住房和城鄉建設局 二OO一年三月十日) (6)臨邑縣水務局關于同意取用地下水的證明(2011年7月6日); (7)臨邑縣電業公司關于對德寶路股份有限公司用電要求的回函(2011.5.16) (8)德寶路化工股份有限公司與山東恒源石油化工股份有限公司的碳四液化氣買賣合同(20118、年6月26日); (9)德寶路化工股份有限公司與山東鹽山縣金燕經貿公司的碳四液化氣買賣合同(2011年5月17日); (10)德寶路化工股份有限公司與山東恒源石油化工股份有限公司的污水委托處置協議(2011年5月24日) (11)德寶路化工股份有限公司與青島新天地固體廢物綜合處置有限公司的危險廢物委托處置協議(2011年5月12日) (12)德寶路化工股份有限公司與臨邑興達化工有限公司的危險廢物(污泥、浮渣、堿渣)處置、處理協議書(2011年5月12日) (13)有關無文物、無地下礦藏證明的關于液化氣深加工項目有關情況的說明(臨邑縣人民政府,2011年5月23日) (14)建設單位提供的情況的9、資料。2.2 編制原則 (1)在優化資源的前提下,充分利用有限的碳四液化氣資源,將原料中的碳四烯烴轉化為異丁烯,從而最大量生產市場所需要的甲基叔丁基醚(MTBE)。使附加值較低或難以利用的碳四烯烴創造新的價值。 (2)本項工程裝置規模及產品方案突出與地方產業結構調整相結合的特點,生產的MTBE主要用于提升汽油牌號。 (3)加工碳四液化氣,按原料計規模為20萬噸/年,年設計開工時數為8000小時。在全廠總流程、主要工藝裝置、總平面布置、主要公用工程及系統工程的設置上,考慮企業今后發展的余地。 (4)工程項目建在臨邑縣新規劃的德州市化工園區,要充分緊密結合化工園區要建設的設施,以節省工程投資。 (10、5)從市場和環保要求出發,合理安排產品方案,配置裝置結構,采用技術先進、成熟可靠、環境友好的工藝技術,以確保裝置在技術上的先進性、經濟上的合理性和操作上的可靠性,實現“短流程、低成本、高質量、高效益”的目標。 (6)總圖布置在保證安全、有利生產、方便管理的前提下,盡量節約占地,減少投資。 (7)高度重視環境保護,嚴格控制環境污染。遵守國家以及當地的有關環境保護、勞動安全衛生等方面的法規,采取堅實有力的措施減少污染物的排放。做到防火、環境保護和勞動安全衛生的設施與生產建設同步實施。2.3項目范圍 建設內容包括工藝裝置以及與之配套的儲運、公用工程和輔助工程等設施,詳見表1-1。 表1-1項目主體工11、程表序號單元號裝置或單元名稱公稱規模備注一總圖運輸101廠區總平面布置102廠區豎向及排雨水103全廠性道路104圍墻、大門、守衛室另行設計105管線綜合106廠區綠化107汽車庫108全廠性倉庫109廠外道路110汽車衡二生產裝置萬噸/年201精制單元20202萃取單元20203反應單元30204醚化單元15三罐區與全廠管網104m3301原料球罐區及泵棚302產品球罐區及泵棚303MTBE罐區及泵棚304中間球罐區及泵棚305其它罐區及泵棚306火炬設施307油氣回收設施308氣柜309油品汽車裝車設施310化學藥劑設施311工藝及熱力管網312儲運控制中心四給水排水401給水消防加壓泵站12、402循環水場403泡沫站404事故水收集池和污水暫存池405排水提升泵站406廠內給水排水及消防管網五供電、電信501裝置變配電所502循環水場配電所503消防加壓泵站變配電所504儲罐區第一變配電所505儲罐區第二變配電所506動力站變配電所507全廠供電及照明508全廠防雷、防靜電及接地設施509全廠電信六供熱、供風601動力站602壓縮空氣站和制氮站603化學水處理站604凝結水處理站605換熱站七輔助生產設施701機、電、儀維修702環境保護檢測及中心化驗室703消防站和氣防站注1:廠內電信包括:行政和調度電話系統、無線電對講電話系統、火災報警系統、工業電視系統、有線電視系統、綜合布13、線和電信網絡。 3 項目背景3.1建設單位概況 德寶路化工股份有限公司依法發起設立,公司位于山東德州臨邑縣境內。公司注冊資本5000萬元。公司于2011年3月28日在中國工商總局準予核名,并于5月3日在山東省工商局注冊設立。公司類別為股份有限公司,性質為企業法人,法人代表:王有才。公司經營宗旨:不斷改善公司管理結構,建立和完善現代企業制度,實施科學、先進的管理方法,提升公司的核心競爭力,使公司持續穩定發展,以獲取良好的經濟效益,回報股東和社會。經營范圍:以石油液化氣深加工為主,生產MTBE、環氧氯丙烷、正丁烯、異丁烯、正丁烷、異丁烷、丁基橡膠、順丁橡膠及高端橡膠的生產和銷售。3.2 項目背景 14、二十世紀八十年代以來,環境保護日益受到重視。為了解決因汽車數量不斷增多而引起的日益嚴重的環境污染問題,對汽車排放的SOx、NOx、CO、揮發性有機化合物(VOC)、有毒化合物(苯、丁二烯、甲醛、乙醛、多環有機物等,簡稱Toxics)及微粒等污染物提出了更嚴格的限制,要求降低汽油中苯、芳烴、硫、烯烴(尤其是戊烯)等的含量及汽油蒸氣壓,并要求含有一定量的含氧化合物,而其抗爆指數不僅要保持原水平(如87以上),還不斷提升高辛烷值汽油的比例(如97#汽油)。在汽油中加入醇或醚等含氧化合物是滿足這些要求的主要措施之一。醚類化合物的辛烷值都很高,與烴類完全互溶,具有良好的化學穩定性,蒸氣壓不高,其綜合性能15、優于醇類,是目前廣泛采用的含氧化合物添加組分,而其中使用最多的又數MTBE。 大量主要作為燃料氣使用的天然氣通過西氣東輸管道輸送到華北、華東等地區,在方便居民的燃料使用外替代了大量的作為燃料使用的液化氣;也就是說有相當一部分的液化氣由原來的緊俏物資變成滯銷物資。液化氣的價格也由原來高于汽油的價格大幅度降下來。這些為液化氣開辟新的利用創造了資源上和經濟上的優勢。 近幾年,煤制甲醇有很大發展,甲醇資源量的大幅度增加也為本項目的建設創造了另一個條件。 本項目的原料主要來源是來自山東恒源石油化工股份有限公司,而該公司緊鄰德寶路化工股份有限公司,交通便利,而且簽訂有長期的供貨合同,因此原料是很有保障。 16、本項目主產品MTBE的大量生產,可為山東地區汽油質量的提高和汽車排放污染物的減少做出一定的貢獻。3.3 建設的必要性 山東地區液化氣過剩將逐漸影響煉油的加工,也影響煉油廠的經濟效益。德寶路化工股份有限公司建設液化氣深加工裝置生產MTBE,不僅解決了液化氣的出路問題,也提升了液化氣的附加值,同時為汽油質量的提高做出了貢獻,因此很有必要進行建設。 4 項目概況4.1 項目性質及擬建設地點4.1.1 項目建設性質 本項目屬于新建的液化氣深加工程項目。4.1.2 項目擬建設地點 本項目擬建于臨邑縣新規劃的德州市化工園區,公司東側為即將修建的為恒源石化公司使用的鐵路線,與249省道緊密相連,公司的其余三17、側均為規劃化工園區空地。 公司所在的臨邑縣地處魯北平原,是山東省進出京津的喉嚨之地。西靠津滬鐵路和京福高速公路,與德州相距50公里;南臨濟南機場和濟青高速公路,距省城濟南60公里;東距濱州碼頭100公里,青島碼頭400公里;北接京津,距天津240公里,北京400公里。是魯北重要的交通樞紐和商品集散地。104國道和臨棗、臨南、臨武、溶莘、永館等5條省道貫穿縣境,并交會于縣城;國家級德龍煙鐵路正在建設中,建成后將成為臨邑新的主要交通要道;而其境內公路四通八達,交通十分便利。5 主要研究結論與建議5.1 主要結論 (1)碳四液化氣為煉油廠副產的產品之一,過去一般作為家用燃料,而當今天然氣日益取代液化18、氣燃料使碳四液化氣產生過剩。本項目為碳四液化氣深加工,提高了資源的利用效率。 (2)本項目所需的原料(碳四液化氣)主要來自緊鄰的山東恒源石油化工股份有限公司,交通便利,已簽有長期供貨合同,因此原料供應有保障;項目生產的MTBE等都是市場需要的、效益顯著的產品。產品質量完全能滿足國內質量標準的要求。 (3)本項目的實施在滿足國內市場及當地市場需求的同時,可以為企業帶來很好的經濟效益,同時大大增加國家和當地政府的財政收入。 (4)本項目生產的產品不僅滿足國家和行業質量標準要求,而且項目的三廢排放達到國家和當地政府的環境保護標準,不影響周圍環境質量。 (5)通過財務指標可以看出,項目所得稅前內部收益19、率32.88%、所得稅后內部收益率26.20%,超出本行業的基準收益率水平。有較好的經濟效益。 (6)本項目總投資(含全部流動資金)58959萬元,財務凈現值為62709萬元(稅前),稅后利潤18176萬元,靜態項目投資回收期(所得稅后)為4.78年(含建設期),總投資收益率為30.83 %,項目的盈利能力滿足行業要求,項目可行。 (7)本項目若建設成功,生產期平均年繳納所得稅4544萬元,年繳納營業稅金及附加469萬元,年繳納增值稅5858萬元,對國家和地方稅收有較大貢獻,具有良好的經濟效益和社會效益,具有一定的抗風險能力。 總之,本項目建設資金充裕,原料供應和產品銷售可以保障,符合國家和地20、方產業政策。本項目采用較多的先進技術滿足生產高品質產品的要求,滿足安全衛生和環保法律和法規。本項目的建設有必要、有效益。表1-2財務指標匯總表序號項目名稱單位指標說明1項目總投資含全部流動資金萬元58959 1.1建設投資萬元56861 1.2建設期利息萬元 1.3流動資金萬元2098 2營業收入不含稅萬元146743 生產期平均3營業稅金及附加萬元469 生產期平均4總成本費用萬元128098 生產期平均5利潤總額萬元18176 生產期平均6所得稅萬元4544 生產期平均7稅后利潤萬元13632 生產期平均8財務盈利能力分析 8.1財務內部收益率 項目投資所得稅前%32.88 項目投資所得稅21、后%26.20 項目資本金%26.20 8.2財務凈現值 項目投資所得稅前萬元62709 ic12% 項目投資所得稅后萬元40518 ic12% 項目資本金稅后萬元40518 ic12%8.3項目投資回收期 含建設期1.5年 靜態投資所得稅后年4.78 8.4總投資收益率%30.83 8.5項目資本金凈利潤率%23.12 9盈虧平衡點%39.60 生產期平均 5.2 建議 (1)盡快辦理項目申報、備案、審批。 (2)對廠址選擇要慎重,須征求安監部門及其他有關部門的意見。 (3)盡快落實建設方案。 (4)盡快辦理項目環境影響預評價、安全衛生預評價。 (5)進一步落實原料供應協議和產品銷售協議。 22、第二章產品市場分析1 產品用途 (1)MTBE(甲基叔丁基醚)作為汽油添加劑已經在世界范圍內普遍應用。它不僅能有效提高汽油辛烷值,而且還能改善汽車性能,降低排氣中CO含量,同時降低汽油生產成本。本裝置生產的MTBE將全部用于汽油調和。 (2)MTBE另一個主要用途是通過將MTBE裂解生產純度較高的異丁烯。而高純度的異丁烯的用途也越加廣泛,用量增加迅速。 異丁烯聚合。低分子量聚異丁烯(LPIB)由于熱穩定性好、裂解無殘炭、耐化學品及耐候等特點,因而被廣泛用于潤滑油添加劑、電絕緣材料、粘合劑、膩子膠以及其它高聚聚物共混改質等領域。特別是近年來,隨著潤滑油產業的快速發展和進步,中分子量聚異丁烯(MP23、IB)的需求日趨減少,中、高檔二行程內燃機油及其它領域對LPIB的需求量越來越大。 以異丁烯為原料生產丁基橡膠。 異丁烯水合可以合成叔丁醇;異丁烯氧化可以生成甲基丙烯醛,甲基丙烯醛氧化生成甲基丙烯酸,再和甲醇酯化生成甲基丙烯酸甲酯;異丁烯和甲醛反應生成異戊橡膠的單體異戊二烯等2 市場供需分析及預測 近年來由于美國限制在汽油中添加使用MTBE,使得其在化工領域的應用不斷擴展,特別是利用MTBE生產高純度的異丁烯和MMA。但從總的發展看,由于乙醇汽油和甲醇汽油的應用不斷增多,MTBE的需求仍受到很大限制。 我國MTBE處于快速增長狀態,特別是我國近期推廣使用高辛烷值無鉛汽油,所用的辛烷值改進劑主要24、是MTBE。因此,我國MTBE的需求量還將有所增加。隨著一些新建煉油廠的MTBE生產裝置投產,我國現有MTBE生產裝置增加到38套,總能力達234萬噸/年。 我國MTBE的規模生產起始于20世紀80年代。隨著我國政府對環境保護的日益重視,汽油無鉛化的呼聲不斷高漲,MTBE作為無鉛汽油添加劑日益受到重視,MTBE生產能力迅速增長。 目前國內MTBE供應相對平穩,進出口貿易相對較少,近年來由于國內產量增加迅速,一些MTBE產品開始出口。表2-120022007年我國MTBE供需狀況年份產量,萬噸進口量,萬噸出口量,萬噸表觀消費量,萬噸自給率,%200292.62.90.295.397.22003125、09.612.30.4121.590.22004126.815.62.8139.690.820051539.810.2152.9100.320061635.310.7157.9103.42007181.62.113.5170.2106.7年均增長率,%14.4-6.312.3 2007年,我國MTBE生產能力為233萬噸/年,生產企業有近50家,大多數隸屬于中國石化和中國石油集團,生產能力分別達121.3萬噸/年和86萬噸/年,分別占國內總產能的51.7%和36.7%。 從我國MTBE裝置的情況看,一般均采用以抽余碳四或催化裂化的碳四與甲醇為原料,經催化反應、精餾分離等工序生產。從現有裝置情況26、看,國內的MTBE裝置絕大部分設在煉油企業中,只有茂名、燕山、揚巴等少數企業將MTBE裝置設在化工企業中。 國內MTBE產品主要用于提高汽油的辛烷值。2007年我國MTBE總消費量為170.2萬噸,主要應用于汽油添加劑、生產高純度的異丁烯,繼而生產丁基橡膠等,另外國內也有一些企業利用MTBE來生產MMA。表2-22007年我國MTBE消費結構應用領域2002年2007年數量,萬噸比例,%數量,萬噸比例,%汽油添加劑87.892.215389.9潤滑油1.61.74.12.4丁基橡膠3.94.08.14.8MMA及其它2.02.14.92.9合計95.3100.0170.2100.0 2010年27、,國內MTBE生產能力達282.3萬噸/年左右。20102015年,國內還可能增加18萬噸/年左右的新增能力,預計2015年國內MTBE能力將達300萬噸/年,2015年后尚沒有新建乙烯能力的計劃,2020年國內MTBE的能力仍維持在300萬噸/年。表2-3 2010年及2015年我國MTBE表觀消費結構預測 應用領域2010年2015年數量,萬噸比例,%數量,萬噸比例,%汽油添加劑166.888.3178.081.4潤滑油5.937.53.4丁基橡膠10.65.624.611.3MMA及其它5.73.08.43.8合 計189.0100.0218.5100.0 從全球MTBE供需狀況看,雖然28、世界新增MTBE新增裝置不多,但由于美國近年來MTBE消費大幅減少,使得美國MTBE過剩嚴重,未來亞洲市場將是美國消化其MTBE的主要市場,將對中國市場的MTBE供需產生影響。表2-4 我國MTBE供需預測項 目2007年2010年2015年2020年能力,萬噸/年233282.3300.3300.3產量,萬噸170204.0235.2241.2表觀需求量,萬噸170.2189.0218.5233.8表面供需平衡,萬噸11.415.016.77.4 部分生產企業產能情況企業名稱生產能力,萬噸燕山石化公司 12新星石油有限責任公司 1上海石化股份有限公司 4鎮海煉化股份公司 4福建煉油化工有限公29、司 3茂名煉油化工股份公司 4滄州分公司 1上海高橋分公司 6濟南分公司 2齊魯分公司 4武漢分公司 2長嶺煉化分公司 2廣州分公司 4金陵分公司 3九江分公司 3大慶助劑廠 16大慶石化公司 2林源石化分公司 3哈爾濱石化分公司 1吉林石化分公司 5撫順石化分公司 3大連石化分公司 9獨山子石化分公司 2.5蘭州石化分公司 2蘭州煉化分公司 3 3 生產發展預測 由于政府的不斷努力,2000年我國已基本實現汽油的無鉛化,北京、上海等幾大城市已經先后出現地方性法規,限制低標號汽油的使用,因此在汽油配方中使用MTBE作為抗爆劑已是大勢所趨。今后幾年MTBE需求量將有較大幅度的成長。 從目前掌握的30、情況看,相當多的企業都在需求擴建或新建MTBE裝置。格爾木煉油廠1萬噸/年、新疆獨山子天利高新技術股份有限公司3萬噸/年、西安石油化工廠1.2萬噸/年的MTBE裝置正在興建。四川煉油廠一期工程中將新建5萬噸/年MTBE裝置,新疆吐魯番地區利用輕烴分離項目可生產異丁烷,目前正在進行6萬噸/年MTBE裝置興建招標。在華東地區常州化工區有意新建30萬噸MTBE裝置、蘇州市也打算新建一套5萬噸/年的MTBE裝置,寧波大榭開發區將新建5萬噸/年的MTBE裝置。 2005年后,由于美國禁止在汽油產品中添加MTBE法律的實行,因此全球MTBE的需求將大幅度下降。2002年4月15日由我國質檢總局負責制定的變31、性燃料乙醇和車用乙醇汽油兩項國家標準開始實施。因此, 2005年后隨著車用乙醇的用量不斷增加,汽油添加劑MTBE將被部分替代,因此到2010年估計MTBE的需求會有所下降。 從2001年情況看,共生產汽油4,125萬噸,其中90#汽油約55%左右,93#汽油約占25%,而高標號汽油97#和98#汽油的產量為總產量的15%。對MTBE的需求大約在64萬噸左右。低分子量聚異丁烯(LPIB)由于熱穩定性好、裂解無殘炭、耐化學品及耐候等特點,因而被廣泛用于潤滑油添加劑、電絕緣材料、粘合劑、膩子膠以及其它高聚聚物共混改質等領域。特別是近年來,隨著潤滑油產業的快速發展和進步,中分子量聚異丁烯(MPIB)的32、需求日趨減少,中、高檔二行程內燃機油及其它領域對LPIB的需求量越來越大。國內生產LPIB生產廠家有4家:蘭州煉油廠(500噸/年)、錦州石化公司(3,000噸/年)、吉化公司(2,000噸/年)和大慶石化總廠(6,000噸/年),總生產能力1.15萬噸/年。這些企業均采用MTBE裂解制造異丁烯,2001年大約消耗MTBE1.5萬噸。 目前國內最大一套丁基橡膠裝置建立在中石化燕山分公司,規模為3萬噸/年,2008年擴大為4.5萬噸/年,計劃2011年擴大為9萬噸/年;該公司在2010年完成3.0萬噸/年的溴化丁基橡膠新建裝置項目。除此之外異丁烯水合可以合成叔丁醇;異丁烯氧化可以生成甲基丙烯醛,33、甲基丙烯醛氧化生成甲基丙烯酸,再和甲醇酯化生成甲基丙烯酸甲酯;異丁烯和甲醛反應生成異戊橡膠的單體異戊二烯等,這些2001年消耗MTBE在3.7萬噸左右。4 結論 我國MTBE生產企業較多,但每個生產企業能力都不大。MTBE絕大部分都用于汽油添加劑。預計未來幾年,隨著汽油產品的增加和對汽油辛烷值要求的提高MTBE生產能力和需求量都將會成長。 第三章 建設規模、產品方案1 建設規模 為滿足本地區對汽油辛烷值、丁基橡膠和石化產品的需要,綜合考慮碳四資源的可靠性、數量、產品目標市場的需求及項目建設的技術經濟可行性,建設單位決定建設20萬噸/年碳四液化氣深加工裝置。2 產品方案2.1 確定產品方案的依據34、 (1)山東地區和華東地區對汽油提高辛烷值的需求。 (2)山東地區和華東地區對丁基橡膠及其它石化產品的需求。 (3)國家的相關法規和政策。2.2 產品方案 本項目產品分布見表3-1。表3-1 產品分布序號產品名稱數量,萬噸/年備注1MTBE9.059主產品2丙烷2.7683戊烷0.2664異丁烷6.3085正丁烷2.8136重組分1.394可作汽油組分合計22.61 第四章 生產裝置1 概述 利用外購原料中的異丁烯生產MTBE是最簡單易行的碳四深加工方案。隨著油品需求量的日益增加,汽油添加劑MTBE使用量將不斷增大,各石化企業都在相續建設了MTBE裝置,造成市場上含較高異丁烯的碳四餾分將越來越35、短缺。生產MTBE后碳四統稱醚后碳四,這部分醚后碳四含有40%以上的丁烯(含各異構體),但絕大部分作為民用液化氣銷售。為充分利用碳四資源,德寶路公司引進美國Lyondell公司碳四烯烴異構技術,將醚后碳四中的丁烯異構為異丁烯,同時采用催化蒸餾技術,最大量將原料中烯烴用以生產MTBE。在這幾項工藝技術的基礎上,確定建設20萬噸/年碳四深加工項目。1.1 裝置名稱 裝置名稱為液化氣深加工裝置。裝置由20萬噸/年精制單元、20萬噸/年分離單元、30萬噸/年反應單元(或異構化單元)和15萬噸/年MTBE的醚化單元組成。 年設計操作時數為8000小時。1.2 裝置研究范圍 為本裝置內的全部設計,裝置內需36、要的循環水、氮氣、凈化風等公用工程由工廠系統提供至裝置界區。1.3 裝置物料平衡 本裝置物料平衡是根據原料數據(見表4-1)進行工藝計算后確定的,裝置物料平衡如下。 表4-1 碳四原料組成序號組 分含量, w%備注1乙烷、乙烯0.112丙烯3.223丙烷1.784異丁烷34.835正丁烷10.916反-2-丁烯17.017丁烯-114.708異丁烯5.069順-2-丁烯11.2810異戊烷0.511正戊烷0.13121,3-丁二烯0.313丙炔0.27143-甲基-1-丁烯0.1515反-2-戊烯0.0716戊烯0.11172-甲基-1-丁烯0.11182-甲基-2-丁烯0.0219順-2-戊37、烯0.02 1.3.1 精制單元物料平衡表表4-2精制單元物料平衡表序號物料名稱質量分數,%公斤/時噸/天萬噸/年備注一進料1碳四進料99.992500060020自界區來2氫氣0.013.40.080.003自界區來合計10025003.4600.0820.003二出料1碳五1.33333.78.010.267至界區2不凝氣2.64660.215.840.528至火炬管網3碳四82.0920526.3492.6316.421至反應單元4碳三13.843460.583.052.768至界區5損失0.1022.70.550.019合計10025003.4600.0820.003 1.3.2 分離38、單元物料平衡表表4-3分離單元物料平衡表序號物料名稱質量分數,%公斤/時噸/天萬噸/年備注一進料1碳四進料902250054018自精制單元來2循環碳四102500602自醚化單元合計1002500060020二出料1異丁烷35.528880213.127.1至界區2丁烷15.84396095.043.2至界區3丁烯48.6412160291.849.7至反應單元合計1002500060020 1.3.3 反應單元物料平衡表表4-4 反應單元物料平衡表裝置運行初期(SOR)序號物料名稱質量分數,%公斤/時噸/天萬噸/年備注一進料1碳四進料1003762590330.1自精制單元來合計1003739、62590330.1二出料1異構碳四93.1335040840.9628.03至醚化單元2不凝氣0.23852.040.07至燃料氣管網3重組分6.642500602至界區合計1003762590330.1表4-5 反應單元物料平衡表裝置運行末期(EOR)序號物料名稱質量分數,%公斤/時噸/天萬噸/年備注一進料1碳四進料100456351095.2436.51自精制單元來合計100456351095.2436.51二出料1異構碳四97.94446961072.7035.76至醚化單元2不凝氣0.0130.070.002至燃料氣管網3重組分2.0593622.470.75至界區合計100456340、51095.2436.51 1.3.4 醚化單元物料平衡表表4-6 醚化單元物料平衡表序號物料名稱質量分數,%公斤/時噸/天萬噸/年備注一進料1碳四進料85.213400081627.2自反應單元來2甲醇14.795900141.64.72自界區來合計10039900957.631.92二出料1醚后碳四59.8623884573.2219.11至精制和分離單元2MTBE39.471575037812.6至界區3不凝氣0.07260.620.02作加熱爐燃料4損失0.62405.760.19合計10039900957.631.921.3.5總物料平衡表 以上各單元的物料平衡表是指各單元均滿負荷運41、行情況下的物料平衡,實際運行時由于原料組成的變化及其它原因,精制單元以下均在較低負荷下運行,使總物料平衡不是以上物料平衡的加和,具體總物料平衡見表4-7。總工藝流程見附圖(1107-34-Y2)。表4-7 總物料平衡表序號物料名稱質量分數,%kg/ht/d萬噸/年備注入方1原料85.4825000.0600.0020.0002甲醇14.514243.3101.843.3953氫氣0.013.80.090.003合計100.0029247.1701.9323.398出方1丙烷11.833460.583.052.768出界區2戊烷1.14332.57.980.266出界區3異丁烷26.96788542、.3189.256.308出界區4正丁烷12.023516.484.392.813出界區5燃料氣2.53740.617.770.592作為加熱爐燃料6重組分5.961743.041.831.394出界區7MTBE38.7211324.1271.789.059出界區8損失0.84244.55.870.196100.0029247.1701.9323.3981.4 裝置主要技術經濟指標表4.1-8 裝置主要技術經濟指標序號項目小時耗量備注單位數量一、原料 1碳四原料kg/h25000 2甲醇kg/h4243.33氫氣kg/h3.8由甲醇制氫來合計kg/h29247.1二、產品 1丙烷kg/h34643、0.5出界區2戊烷kg/h332.5出界區3異丁烷kg/h7885.3出界區4正丁烷kg/h3516.4出界區5燃料氣kg/h740.6作為加熱爐燃料6重組分kg/h1743.0出界區7MTBEkg/h11324.1出界區8損失kg/h244.5合計kg/h29247.1三、催化劑、化學藥劑等 1t/a542.1合計t/a542.1四、公用工程 新鮮水t/h29.65含機泵冷卻水1循環冷卻水2296.12冷凍水72.43脫鹽水28.5電kW?h4018燃料kg/h683蒸汽t/h11.0MPaG蒸汽42.575.121.6MPaG蒸汽15.721五、三廢排放 1廢水t / h7.02廢氣t /44、 h9.5763 廢固t / a542.1六、工藝設備 1容器臺862換熱器/空冷器59臺 / 23片3工業爐個14機泵臺785其它個14七、占地面積 裝置占地面積m21124310048總占地9616 m2八、裝置定員 1主任個12技術員個21班長人/班1本裝置設4班3倒2內操人/班4本裝置設4班3倒3外操人/班8本裝置設4班3倒 共計:人55 1.5 界區處物料和公用工程交接條件表4-9界區處物料和公用工程條件表序號名稱界區狀態方式溫度壓力MPaG保溫/保冷伴熱備注進出一、原料1碳四原料L連續401.5原料罐區來2甲醇L連續250.25甲醇罐來3新鮮堿液L間斷401.3自堿液罐區來4丙烷L45、間斷400.6自丙烷罐來5溶劑進出線L間斷常溫1.2自溶劑罐區來二、產品1碳五餾分L連續450.5去碳五罐2碳三餾分L連續453.05去丙烷罐3異丁烷產品L連續481.0去異丁烷罐4丁烷產品L連續480.98去丁烷罐5MTBE產品L連續400.7至MTBE罐6二甲醚L連續400.58至界區外7重組分L連續380.73至重組分罐三、中間品、開工循環線及不合格產品1開工循環甲醇L間斷401.95至甲醇罐2開工含水甲醇L間斷400.5至廢甲醇罐3開工含水甲醇L間斷400.85自廢甲醇罐4開停工退料線L間斷400.6去原料罐5雜質L間斷450.5裝桶6重組分雜質L間斷500.015裝桶7不合格MTBE46、 L連續400.7去不合格罐四、公用工程1堿渣出界區L間斷401.0至廢堿罐2儀表風G連續常溫0.63裝置空氣G間斷常溫0.64氮氣總管G間斷常溫0.65火炬總管G間斷4000.26燃料氣G連續常溫1.0正常操作無7高壓蒸汽L連續4654.758中壓蒸汽L連續2041.69低壓蒸汽G連續1801.010蒸汽冷凝水L連續1401800.611循環給水L連續320.4512循環回水L連續400.2513生產水L連續常溫0.314軟化水L連續401.415冷凍水L連續-50.4532%乙二醇水溶液16冷凍回水L連續00.1517含油污水L間斷400.818含堿廢水L間斷401.0排地溝19生活水L間47、斷常溫0.22 生產規模、產量及產品方案2.1 生產規模 本裝置公稱規模20萬噸/年,實際加工能力20萬噸/年,以原料為基準。設計年操作時數為8000小時。2.2 產品方案、產量及產品規格2.2.1 產品方案 本裝置主要產品為MTBE,還有少量副產品。 表4-10主要產品及去向序號產品名稱數量,萬噸/年備注1MTBE9.0592丙烷2.7683戊烷0.2664異丁烷6.3085正丁烷2.8136重組分1.394合計22.61 2.2.2 產品規格表4-11MTBE產品組成序號成分含量, w%序號成分含量, w%1丙烷、丙烯0.0008異戊烷0.4322正丁烷0.00759甲醇0.0953異丁烷48、0.00010水0.0174正丁烯0.00711叔丁醇0.1185異丁烯0.00012MTBE98.8356順-2-丁烯0.11513MSBE0.1277反-2-丁烯0.07914異辛烯0.100表4-12 異丁烷產品組成序號成分含量, w%序號成分含量, w%1丙烷0.515丁烯-12.402異丁烷95.066異丁烯0.643正丁烷1.327順-2-丁烯0.014反-2-丁烯0.06表4-13 丁烷產品組成序號成分含量, w%序號成分含量, w%1丙烷0.005丁烯-15.012異丁烷23.546異丁烯2.773正丁烷68.237順-2-丁烯0.064反-2-丁烯0.38表4-14 碳五產品49、組成序號成分含量, w%序號成分含量, w%1異丁烯0.62891,3-丁二烯0.0462正丁烷5.924103-甲基-1-丁烯5.2563反-2-丁烯8.41911反-2-丁烯4.9504丁烯-11.568121-戊烯6.7835異丁烯0.105132-甲基-1-丁烯7.0586順-2-丁烯18.483142-甲基-2-丁烯1.4777異戊烷28.86415順-2-戊烯1.4568正戊烷8.95316甲醇0.003表4-15不凝氣產品組成序號成分含量, w%序號成分含量, w%1水0.2708反-2-丁烯0.3352乙烯5.1679丁烯-11.0623乙烷4.84110異丁烯0.1394丙烯50、8.43811順-2-丁烯0.1335丙烷72.260121,3-丁二烯1.4146異丁烯5.29213甲醇0.4877正丁烷0.15914二甲醚0.0043 原料、輔助原料的規格、供應3.1 原料的供應及規格 本裝置加工的原料油為來自外購的碳四。 表4-16碳四原料組成序號成分含量, w%序號成分含量, w%1乙烷、乙烯0.1113丙炔0.272丙烯3.22143-甲基-1-丁烯0.153丙烷1.7815反-2-戊烯0.074異丁烷34.8316戊烯0.115正丁烷10.91172-甲基-1-丁烯0.116反-2-丁烯17.01182-甲基-2-丁烯0.027丁烯-114.7019順-2-戊烯0.028異丁烯5.062