年2萬噸醚后碳四生產(chǎn)混合芳烴項(xiàng)目可行性研究報(bào)告

1、2萬噸/年醚后碳四生產(chǎn)混合芳烴2011年11月29日34567891011121、項(xiàng)目提出的背景及意義2、產(chǎn)品方案與生產(chǎn)規(guī)模3、工藝技術(shù)方案4、經(jīng)濟(jì)效益分析5、環(huán)境保護(hù)6、勞動(dòng)安全衛(wèi)生7、消防方案8自控方案9、工廠制度和定員10、投資估算及資金來源121項(xiàng)目提出的背景及意義混合芳烴（BTX ）廣泛用于合成纖維、合成樹脂、合成橡膠以及各種 精細(xì)化學(xué)品，是最基礎(chǔ)的化工原料。據(jù)預(yù)測，在2005- 2010年間，全球苯、 甲苯和二甲苯的平均需求增長率將分別達(dá)到 4.4%、3-4%和5.4%，而同期 中國對(duì)苯、甲苯和二甲苯的需求增長率將高達(dá)16%、8.2%和19.1%。近年來，由于芳烴下游產(chǎn)品發(fā)展迅速，

2、國內(nèi)外市場對(duì)于芳烴的需求持續(xù)增長 , 我國已經(jīng)是 三苯勺凈進(jìn)口國。今后我國每年的芳烴缺口為苯 200萬噸， 甲苯100萬噸，二甲苯230-300萬噸。目前，BTX主要來源于蒸汽裂解制乙烯工藝和貴金屬鉑重整工藝，此二工藝均需用石腦油（石油的輕餾分）為原料；按照現(xiàn)有生產(chǎn)模式，增產(chǎn) 芳烴需要相應(yīng)地增加原油處理量。我國現(xiàn)在的原油消費(fèi)量已達(dá)3.8億多噸， 其中一半靠進(jìn)口解決。如果繼續(xù)按原有技術(shù)路線增產(chǎn)芳烴產(chǎn)品來滿足不斷 增長的市場需求，就意味著我國對(duì)進(jìn)口石油的依賴度越來越大。這對(duì)國家 能源安全是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。因此，積極開發(fā)新技術(shù)以拓展芳烴的生產(chǎn)原料 來源，對(duì)于支撐我國的國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和保障我國的能源安

3、全都具有積 極意義。我國煉化企業(yè)副產(chǎn)的大量醚后碳四、裂解碳五、重整拔頭油和芳烴抽 余油等低碳烴資源尚未得到合理利用。目前，我國巨大的醚后碳四資源還 主要是作為民用燃料燒掉。由于我國石油資源緊缺、大量依賴進(jìn)口，加之 近年來進(jìn)口原油價(jià)格居高不下，因此低碳烴資源有效利用率低已經(jīng)嚴(yán)重影 響了相關(guān)行業(yè)的總體經(jīng)濟(jì)效益。我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略和西氣東輸工程的順利實(shí)施，以及從煤出發(fā)合成二甲醚（用作管道煤氣、汽柴油代用品）技 術(shù)的大規(guī)模使用，表明醚后碳四終將被管道天然氣等廉價(jià)燃料逐漸擠出民 用燃料市場。因此，在我國利用液化氣等低碳烴資源增產(chǎn)芳烴蘊(yùn)藏著重大 機(jī)遇。用液化氣等低碳烴生產(chǎn)三苯的優(yōu)勢在于：（1）不與鉑重整、

4、乙烯裝置 和催化裂化裝置爭石油原料，相反還能為乙烯裝置提供優(yōu)質(zhì)裂解料（乙烷、 丙烷和丁烷），與煉化企業(yè)相容性好。（2）由于液化氣等低碳烴資源價(jià)格 相對(duì)便宜，而BTX的附加值高，因此將液化氣轉(zhuǎn)化為 BTX,能夠有效地改 善我國煉化企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。（3） BTX產(chǎn)品的市場需求量大，能夠大量消 化液化氣等低碳烴副產(chǎn)品。因此本技術(shù)有可能成為煉化企業(yè)解決液化氣等 副產(chǎn)品壓庫問題的有力手段。（4）液化氣制BTX技術(shù)采用沸石分子篩催 化劑，此類催化劑無腐蝕無污染，可以反復(fù)再生使用，除了催化劑燒炭再 生過程中排放含CO2的煙道氣之外，沒有其它三廢排放，對(duì)環(huán)境友好。特 別是具有較強(qiáng)的抗硫、抗氮能力，能省略液化氣

5、原料預(yù)精制步驟，從而簡 化工藝，降低投資。另外，本工藝采用的固定床反應(yīng)器在常壓下操作，技 術(shù)成熟，投資少，安全性高。（5）國內(nèi)醚后碳四總量在1600萬噸/年，如 果利用一半來生產(chǎn)BTX，將可減少進(jìn)口原油近1000萬噸，不僅很好地利 用了碳四資源，相應(yīng)減少進(jìn)口原油量，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2、產(chǎn)品方案與生產(chǎn)規(guī)模2.1產(chǎn)品方案該項(xiàng)目采用醚后碳四生產(chǎn)混合芳烴。該項(xiàng)目的原料：醚（MTBE ）后碳四（目前市場銷售的液化石油氣也 稱 LPG）。該項(xiàng)目的產(chǎn)品是：混合芳烴（苯、甲苯、二甲苯）其辛烷值90； 車用液化氣（也可以作民用液化氣）；少量干氣（自用）。混合芳烴（BTX ）廣泛用于合成纖維、合成樹

6、脂、合成橡膠以及各種 精細(xì)化學(xué)品，是最基礎(chǔ)的化工原料，也可用做油品調(diào)和。車用液化氣越來越受到大、中城市的青睞，與汽油相比有如下優(yōu)勢： 抗爆性能好、對(duì)環(huán)境污染小、延長發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命、低溫啟動(dòng)性好、使用 方便、經(jīng)濟(jì)性好。2.2生產(chǎn)規(guī)模該項(xiàng)目建設(shè)一套能處理 2萬噸/年醚后碳四的工藝裝置及配套罐區(qū)和 公用工程、辦公設(shè)施等。依托老廠，項(xiàng)目工程建成后，每年處理原料碳四 20000噸，生產(chǎn)混合芳烴0.7萬噸，車用液化氣1.24萬噸，燃料氣0.06萬 噸?？紤]到減少工程投資，因此該項(xiàng)目暫不上混合芳烴分離系統(tǒng)，直接將 混合芳烴作為中間原料銷售。2萬噸/年醚后碳四生產(chǎn)混合芳烴物料平衡表（年操作時(shí)間：8000小時(shí)）

7、項(xiàng)目物料組成，wt%kg/ht/dt/a原料醚后碳四10025006020000產(chǎn)品混合芳烴35875247000車用液化氣62155037.212400富氫燃料氣3751.86002.3、原料來源原料主要是我公司液化氣經(jīng)過氣分分離出丙烯，再經(jīng)過醚化裝置分離 出異丁烯后剩下的碳四。疆內(nèi)液化氣價(jià)格比較低的地區(qū)，也可以作為芳構(gòu) 化原料的主要采購地。3、工藝技術(shù)方案3.1技術(shù)簡介碳四非臨氫改質(zhì)（也稱碳四芳構(gòu)化或液化氣芳構(gòu)化）技術(shù)是利用低碳 烴生產(chǎn)芳烴的技術(shù)，該工藝是一種以分子篩新型催化劑為技術(shù)核心的芳構(gòu) 化工藝。它采用常壓固定床反應(yīng)器切換操作方式，在非臨氫條件下，以碳 四LPG為原料生產(chǎn)芳烴（苯、甲

8、苯、二甲苯）。碳四非臨氫改質(zhì)工藝在芳 烴生產(chǎn)模式下的反應(yīng)溫度為 450C左右，主產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn)氫氣、車用液化氣和 混合芳烴，液收不低于35%，聯(lián)產(chǎn)物為丁烷液化氣，液化氣收接近 63%; 催化劑單程運(yùn)轉(zhuǎn)周期不低于1個(gè)月，催化劑壽命可達(dá)3年。3.2技術(shù)特點(diǎn)操作靈活，工藝方案切換方便、快捷。碳四非臨氫改質(zhì)工藝采用常 壓固定床反應(yīng)器切換操作方式，反應(yīng)溫度為 450C左右，主產(chǎn)品車 用液化氣、混合芳烴。催化劑單程運(yùn)轉(zhuǎn)周期長、產(chǎn)品選擇性高、催化劑使用壽命長。新的 催化劑單程運(yùn)轉(zhuǎn)周期已經(jīng)達(dá)到1000小時(shí)以上，10萬噸/年的工業(yè)裝 置第一個(gè)運(yùn)行周期為53.5天（1284小時(shí)）,液體收率保持在35%以 上。催化劑運(yùn)行

9、3年后更換新劑。裝置能耗低。碳四非臨氫改質(zhì)工藝采用了全新的取換熱流程，可以 回收大部分余熱。碳四非臨氫改質(zhì)工藝原料適應(yīng)性強(qiáng)，抗雜質(zhì)能力突出。各種煉油裝 置產(chǎn)生的液化氣以及蒸汽裂解制乙烯裝置產(chǎn)生的裂解碳四碳五副 產(chǎn)物、和催化重整裝置產(chǎn)生的拔頭油、抽余油、直餾汽油或加氫焦 化汽油等低碳烴資源均可作為原料，且不需做預(yù)精制處理。碳四非臨氫改質(zhì)工藝與現(xiàn)有煉化裝置相容性極強(qiáng)。碳四非臨氫改質(zhì) 工藝在芳烴生產(chǎn)模式下產(chǎn)生的乙烷和丙烷副產(chǎn)物氣體， 以及未反應(yīng) 的丁烷液化氣是蒸汽裂解制乙烯裝置的優(yōu)質(zhì)輕烴原料， 其雙烯收率 可以達(dá)到60%以上。其干氣或產(chǎn)品液化氣也可以作制氫裝置的原 料。環(huán)保性能好。碳四非臨氫改質(zhì)裝置

10、，全密閉生產(chǎn)，基本不排放廢水、 廢氣，是真正的綠色化工裝置。3.3生產(chǎn)工藝簡介裝置包括下列系統(tǒng)： 熱量回收系統(tǒng)：高溫產(chǎn)品與低溫原料換熱，回收熱能，降低成本。 加熱爐系統(tǒng)：換熱后的原料進(jìn)入加熱爐，進(jìn)一步加熱到需要的溫度， 以利于下一步的芳構(gòu)化反應(yīng)。 反應(yīng)系統(tǒng)：從加熱爐出來、達(dá)到規(guī)定溫度的原料進(jìn)入裝有特殊催化 劑的反應(yīng)器，原料在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行芳構(gòu)化反應(yīng)。 吸收穩(wěn)定系統(tǒng)：反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)器出來后，與低溫原料換熱，再進(jìn) 入氣液分離器，使混合芳烴與液化氣（含干氣）初步分離，粗芳烴進(jìn)入穩(wěn) 定塔，進(jìn)一步將其中的液化氣分離出來，穩(wěn)定塔底出混合芳烴。液化氣從 氣液分離器出來后進(jìn)入壓縮機(jī)，經(jīng)過壓縮后，進(jìn)入吸收、解吸塔

11、，將液化 氣和干氣分離，吸收塔頂?shù)母蓺膺M(jìn)入廠燃料系統(tǒng)，解吸塔塔底的液化氣進(jìn) 入穩(wěn)定塔，以進(jìn)一步將液化氣中的混合芳烴分離出來。車用液化氣從穩(wěn)定 塔頂出來送入產(chǎn)品罐區(qū)。 催化劑再生系統(tǒng)：積炭后的催化劑在適宜的溫度下，配入氮?dú)夂脱?氣，進(jìn)行燒焦再生，再生完成后處于備用狀態(tài)。4、經(jīng)濟(jì)效益分析4.1、醚后碳四生產(chǎn)混合芳烴效益分析原料液化氣按4800元/噸，催化劑15萬元/噸，蒸汽64元/噸，新鮮 水3元/噸，電0.56元/度，人工工資按3萬元/年.人，年處理2萬噸原料, 總產(chǎn)值11202萬元，稅前利潤972.44萬元。出項(xiàng)進(jìn)項(xiàng)項(xiàng)目年耗量價(jià)格（元合計(jì)（萬 元）項(xiàng)目年產(chǎn)量（噸）價(jià)格（元/ 噸）合計(jì)（萬元）原

12、料20000噸48009600混合芳 烴700075005250催化劑7噸150000105優(yōu)質(zhì)液 化氣1240048005952燃料600噸自產(chǎn)自 用燃料氣600噸自產(chǎn)自 用蒸汽400噸642.56電64 萬 kwh560035新鮮水1萬噸300003工資28人3000084折舊1500 萬150維修50管理50其他60財(cái)務(wù)費(fèi)90總計(jì)10229 .56總計(jì)11202稅前利潤 11202-10229.56=972.44萬元4.2、原材料、動(dòng)力消耗用工程規(guī)格與消耗項(xiàng)目名稱單位規(guī)格等級(jí)單位原料消耗蒸汽kg/t原料1.0 MPa20燃料氣kg/t0.2-0.3 MPa40電kWh/t380V/100

13、00V32新鮮水t/t0.5注：循環(huán)水、儀表風(fēng)等均含于電消耗內(nèi)。新鮮水主要用于循環(huán)水補(bǔ)水。催化劑及其它三劑消耗項(xiàng)目名稱單位規(guī)格等級(jí)年消耗量催化劑噸RGW-17噸瓷球噸25、三廢與環(huán)保廢水：該項(xiàng)目機(jī)泵采用先進(jìn)的屏蔽泵，用工藝介質(zhì)冷卻，因而沒有冷 卻水，工藝過程也不產(chǎn)生廢水，因而該項(xiàng)目沒有廢水。廢氣：該項(xiàng)目基本不產(chǎn)生廢氣，只有加熱爐產(chǎn)生少量煙氣，由于燃料 為裝置自身生產(chǎn)的超低硫（總硫 20PPm以下）干氣，因而煙氣完全能達(dá) 到排放要求。廢渣：裝置產(chǎn)生少量廢催化劑，該項(xiàng)目催化劑全程壽命為3年，2萬噸/年裝置，催化劑用量為7噸，平均每年產(chǎn)生3廢催化劑，該催化劑為分 子篩，主要成分為二氧化硅和氧化鋁，不

14、含其他有害物質(zhì)，可以送給水泥 廠作原料或由催化劑廠回收。噪聲：主要是由壓縮機(jī)、加熱爐、泵機(jī)等產(chǎn)生，聲級(jí)值在6585dB(A)左右，機(jī)泵采用先進(jìn)的屏蔽泵，加熱爐采用先進(jìn)的燃燒器，可大幅 度降低噪聲，壓縮機(jī)采取隔聲可減輕噪聲對(duì)外界的影響。綜上所述該項(xiàng)目為綠色環(huán)保項(xiàng)目。6、勞動(dòng)安全衛(wèi)生 6.1生產(chǎn)過程中主要危害因素分析本項(xiàng)目主要原料為醚后碳四(液化氣)，工藝生產(chǎn)過程在一定的溫度和 壓力下進(jìn)行，存在產(chǎn)生燃爆事故的可能，危害人身安全；又因生產(chǎn)過程中 設(shè)備及管道連接多而且復(fù)雜，有工藝物料泄露的可能，因而存在中毒事故 的可能性。6.2安全衛(wèi)生防范措施安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)要貫徹 安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的方針。

15、安全衛(wèi)生設(shè)施必須執(zhí)行與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)的三同時(shí)” 原則，以保證生產(chǎn)安全，提高生產(chǎn)水平，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。(1) 有毒有害物的防范措施在滿足工藝條件的前提下，對(duì)可能產(chǎn)生泄漏的設(shè)備、管道，盡量敞開 布置。為防止廠房內(nèi)有毒有害物的積累，廠內(nèi)設(shè)計(jì)可靠的通風(fēng)系統(tǒng)或設(shè)置 有毒氣體報(bào)警器。(2) 化學(xué)腐蝕防范措施對(duì)與腐蝕性物料直接接觸的設(shè)備、管道、閥門選用合適的耐腐蝕材料 制作，電機(jī)及儀表選型應(yīng)考慮防腐，建、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)采用耐腐蝕的建筑材 料。(3) 靜電、雷電防范措施生產(chǎn)裝置在防爆區(qū)域內(nèi)設(shè)計(jì)靜電接地。 具有火災(zāi)爆炸危害場所以及靜 電危害人身安全的作業(yè)區(qū)，金屬用具等均設(shè)接地。有火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)

16、的化工 裝置，電氣設(shè)施設(shè)防雷裝置。(4) 化學(xué)灼傷防范措施化學(xué)灼傷危害作業(yè)區(qū)盡量采用機(jī)械化、自動(dòng)化，并安裝必要的信號(hào)報(bào) 警、安全連鎖和保險(xiǎn)裝置。工作人員配備必要的個(gè)人防護(hù)用品。(5) 火災(zāi)、爆炸防范措施裝置內(nèi)的設(shè)備、管道、建構(gòu)筑物之間保持一定防火間距。有火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)的建構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)形式以及選用材料應(yīng)符合防火防爆要求；具有火災(zāi) 爆炸危險(xiǎn)的生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)安全閥、爆破板、水封、阻火器等防爆阻火設(shè)施 以及防靜電接地系統(tǒng)，并安裝火災(zāi)報(bào)警設(shè)施。7、消防設(shè)施7.1廠區(qū)配備室外消火栓。7.27.3廠區(qū)內(nèi)道路布置消防通道，消防車輛出入方便7.4火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)配電室、污水提升泵站內(nèi)設(shè)干粉滅火器。 檔案室、資料室等配有

17、滅火器。對(duì)擬建項(xiàng)目設(shè)置火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)異?，F(xiàn)象是自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)啟動(dòng)，警告人們火源的位置。7.5滅火系統(tǒng)為了減少火災(zāi)造成的損失，有各種類型的滅火劑，如：水、泡沫、惰性氣體、鹵代烷烴、化學(xué)干粉和固體物質(zhì)等。7.6消防水源的建立對(duì)擬建項(xiàng)目的給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到消防用水量及水壓，根據(jù)裝置大小、高度及滅火能力，選擇合適的消防水池，保證30分鐘的用水量。發(fā)生火災(zāi)時(shí)正確選用滅火方法、 滅火劑，以及有效地組織滅火，是十分重要的。8自動(dòng)化控制根據(jù)本項(xiàng)目特點(diǎn)，自動(dòng)控制應(yīng)以集中監(jiān)視、控制為主，采用以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的DCS集散控制系統(tǒng)，完成生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集、過程控制、安 全報(bào)警、連鎖保護(hù)等功能。對(duì)于必須有操

18、作人員現(xiàn)場監(jiān)視的崗位，可以采 取就地崗位集中監(jiān)控的控制方式，同時(shí)將重要工藝參數(shù)送至裝置控制室, 進(jìn)行集中監(jiān)視。自動(dòng)控制設(shè)計(jì)具備以下基本功能:(1)生產(chǎn)過程工藝參數(shù)的集中監(jiān)視工藝參數(shù)的自動(dòng)控制過程參數(shù)超限報(bào)警重要環(huán)節(jié)的連鎖保護(hù)(5)中央調(diào)度室設(shè)有與工廠管理網(wǎng)絡(luò)連接接口，最終實(shí)現(xiàn)管、控、營銷一 體化。集中監(jiān)控可采用區(qū)域集中監(jiān)控和全廠集中監(jiān)控方案: 根據(jù)工藝裝置的功能和區(qū)域分布狀況，每個(gè)區(qū)域設(shè)置操作控制室。根據(jù)裝置特點(diǎn)和控制要求，每個(gè)控制區(qū)域分別采用不同的控制系統(tǒng),將控制站和操作站均放置在區(qū)域控制室內(nèi)， 對(duì)本區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)裝置進(jìn)行監(jiān) 控。此外，全廠還設(shè)置中央調(diào)度室，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將各區(qū)域控制室的控制系統(tǒng)連接起來，將各區(qū)域控制室的重要信息送至中心調(diào)度室。在中心調(diào) 度室可以對(duì)全廠生產(chǎn)裝置進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)度。 各裝置控制室可以通過通訊網(wǎng) 絡(luò)調(diào)用其它裝置控制室的信息，實(shí)現(xiàn)信息資源共享和全廠一體化管理。同 時(shí)，通過中央調(diào)度室的上位計(jì)算機(jī)，可