能源化工-化工设计项目可行性报告.doc

《能源化工-化工设计项目可行性报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《能源化工-化工设计项目可行性报告.doc（79页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、目录第一章 总论11.1 项目概况11.2 调研依据11.3 项目背景11.3.1 能源问题11.3.2 碳四烃利用方式31.4 碳四组分中异丁烷的深加工产品与技术51.4.1 UOP Oleflex 工艺51.4.2 ABB Lummus Crest 的Catofin 工艺61.4.3 Phillips STAR 工艺61.4.4 Snamprogetti-Yarsintez FBD 24 工艺71.5 本厂建设意义7第二章 异丁烷催化脱氢制异丁烯可行性92.1 异丁烯生产工艺发展概述92.1.1 异丁烯性质92.1.2异丁烯生产需求102.1.3异丁烯已有生产工艺路径102.2 C4原料1

2、12.2.1 C4上游工艺112.2.2 C4原料的组成132.3 异丁烷催化脱氢制异丁烯工艺142.3.1 Pt-Sn催化剂142.3.2 异丁烷脱氢的反应机理162.3.3 异丁烷催化脱氢反应动力学17第三章 1-丁烯和2-丁烯异构为异丁烯可行性193.1该工艺的背景和意义193.2丁烯骨架异构化工艺及催化剂193.3丁烯异构化反应机理203.3.1双分子机理203.3.2单分子机理223.3.3 本次设计丁烯反应机理22第四章 生产方案和市场分析244.1 异丁烯生产需求244.2异丁烯生产方案的确定244.2.1异丁烯的几种生产方案244.2.2我国和全球异丁烯生产现状264.2.3

3、本次设计工艺方案确定264.3 异丁烯的市场分析284.3.1 异丁烯应用分类284.3.2高纯度异丁烯市场应用294.3.3异丁烯消费现状及预测344.4 建设规模的确定374.4.1 从需求角度分析374.4.2从原料来源方面分析374.4.3 小结384.5异丁烯的销售384.5.1分销策略384.5.2销售推广策略38第五章 原料路线405.1 概述405.2 原料路线的选择原则405.2.1 原料来源的可靠性405.2.2 经济性405.2.3 资源利用的合理性415.3多条原料路线比较415.3.1工业C4来源41第六章 厂址选择436.1 厂区选择原则436.2 厂区概况446.

4、3 园区发展优势466.3.1 地理位置优势466.3.2 交通运输优势476.3.3 自然条件优势486.3.4 产业及其链条优势496.3.5 供水、供电、供热优势516.3.6 原料供应方便516.3.7 园区管理516.3.8优惠政策526.3.9 厂址选择总结53第七章投资估算及资金筹措547.1 工程概况547.2 编制依据547.3 项目总投资估算547.3.1固定资产投资547.3.2 建设期利息617.3.3 流动资金617.3.4 项目总投资估算表617.4 资金筹措62第八章财务评价638.1 产品成本估算638.1.1 直接材料费638.1.2 人员工资648.1.3

5、制造费用658.1.4 副产品收入658.1.5 总成本明细表658.2 技术经济分析678.2.1 销售收入估算678.2.2 现金流量表688.2.3 盈利能力分析738.2.4 不确定性分析748.3 社会效益评价748.3.1 环境保护的影响748.3.2 对提高相关部门技术进步的影响758.3.3 对当地经济发展的影响758.3.4 对远景发展的影响75第一章 总论1.1 项目概况 本项目是为独山子石化炼厂催化裂化装置设计一座混合碳四分离异丁烷制取异丁烯的综合加工子系统，本次设计以国外先进工艺为基础，以国内学者研究成果为依据，根据我国实际情况以及行业标准，综合考虑调研，最终设计出理论

6、上可行的有一定经济效益的可行性方案。本次设计主要是在国内碳四资源逐年递增但利用率却一直不高的背景下，并且国外很多先进工艺在国内尚未出现，本次引入新工艺来进行设计生产，结合成熟工艺和一些新的研究成果，对碳四总其他组分综合考虑利用。1.2 调研依据 化工建设项目可行性研究报告内容和深度规定20XX 年10 月1.3 项目背景1.3.1 能源问题 能源问题已经成为目前国际最热门话题之一，其中国际油价持续走高，对于国内烃原料化工有着不小影响。根据世界能源委员会（WEC）的研究结果，可以看出，在今后10 年内，世界一次能源供应将仍旧以石油为主，将占到总量的50%左右，煤炭将占到25%左右。而伴随石油资源

7、的减少，油价持续走高，对与之关系密切的化工产生较大影响。 从上图可以的出：国内油价从20XX年到20XX年不断升张，而且我国的能源消耗也不断的在增长，导致了国民经济发展的不良形势。到目前为止，我国的一次能源消费均以煤炭为主且较长时间内将不会有所改变，其比重在总能源利用中占到70%75%。我国石油储量不丰，而消耗速度过快，石油供应的形式紧张，年进口量持续增长。而在化工中运用的能源多数来自于石油能源，而非煤炭资源。石油炼制和石油化工生产过程中副产大量碳四烃类，其综合利用开发是提高企业经济效益的重要途径，亦是实现炼化资源综合利用的必由之路。1.3.2 碳四烃利用方式 目前开发的碳四烯烃、碳四烷烃和碳

8、四混合物等方面的利用方式主要有以下几种：1.3.2.1 丁二烯 碳四混合物中的丁二烯作为聚合物单体用于生产顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁晴橡胶、氯丁橡胶等合成橡胶和ABS等合成树脂，还可作为生产已二晴、十二碳烯、2，6-二甲基萘及癸二酸等精细化工产品。1.3.2.2 异丁烯 以异丁烯为原料，采用甲醇醚化法可以生产的MTBE(甲基叔丁基醚)是重要的高辛烷值油的调和组分。异丁烯还是合成橡胶的重要单位，用于生产丁基橡胶和聚异丁烯橡胶。另外异丁烯正在或将用于合成甲基丙烯酸甲酯、异戊二烯、叔丁胺、叔丁基酚类等重要的有机化工原料和精细化学品。1.3.2.3 正丁烯 提取异丁烯后的碳四馏分中正丁烯的含量已很高，相应

9、为正丁烯的化工利用提供了较好的原料保证。美国、西欧与日本60%的正丁烯用于生产仲丁醇和甲乙酮，其他的衍生产品有聚1-丁烯、1-辛烯、顺丁烯二酸酐和庚烯等。目前我国正丁烯的化工利用主要是脱氢制丁二烯，另外还有甲乙酮、仲丁醇和用来作聚乙烯的共聚单体。1.3.2.4 正丁烷 正丁烷通过选择性氧化制取顺丁烯二酸酐，目前全球80%以上顺丁烯二酸酐是采用正丁烷选择性氧化路线生产的，且还有进一步增加的优势。1.3.2.5 异丁烷 异丁烷的化学性质不活泼，深加工利用困难。美国采用异丁烷与丙烯共氧化法生产环氧丙烷并联产叔丁醇。采用这种方法生产的叔丁醇占世界叔丁醇产量的绝大部分，其中环氧丙烯可进一步用于生产1，4

10、-丁二醇。此外，还可以脱氢制取异丁烯。1.3.2.6 碳四馏分回炼增产乙烯、丙烯 目前国外已开发成功多种碳四馏分回炼增产乙烯、丙烯的技术，如德国Lurge公司开发的Propylur工艺和美国Arco公司开发的SUPER-FLEX工艺等。我国也在研发此方面的技术。1.3.2.7 芳构化制取芳烃 由丁烷、戊烷芳构化生产芳烃，国外已有工业化示范装置。英国石油公司和美国UOP公司共同开发的Cyclar工艺，使碳四转化为芳烃，产物中苯、甲苯、二甲苯的摩尔比为1：2：1.2。 中国科学院大连化学物理研究所和抚顺石化公司石油二厂共同开发由碳四烷烃芳构化制苯的催化剂和工艺，芳烃产物中的苯、甲苯、二甲苯的体积比

11、为1：0.9：0.6。1.4 碳四组分中异丁烷的深加工产品与技术1.4.1 UOP Oleflex 工艺 该工艺采用移动床式反应器，反应温度535605，压力0.7MPa，反应时间1530min,异丁烷的转化率为60%，异丁烯的选择性为91%93%。 该工艺采用催化剂为Pt-Sn/Al2O3,载体是比表面积为25500m2/g的球形- Al2O3，小球直径为1159mm. Al2O3载体采用油中滴入法制取，即将金属铝与盐酸反应形成铝溶液，在加入合适胶凝聚混合均匀后，滴入100油浴中，直至液滴在油浴中生产凝胶球，再从油浴中分离出来。经油和氨溶液（氨水、氯化铵等溶液）中特殊老化处理，以改善其物理性

12、能。之后，再用烯氨水溶液洗涤、干燥、焙烧（450700，120h）。金属铂用量为0.1%2.0%。铂组分采用载体- Al2O3在含盐酸的氯铂酸溶液中浸渍，盐酸的作用是改善金属铂在载体的分散度。锡组分是在制备Al2O3载体溶胶中混合均匀后，再按合成Al2O3载体所述加入合适胶凝剂时滴入油浴之中，也可用浸渍法加入到锡组分。催化剂中加入0.12%2.15%的碱金属或锂，以提高催化剂的抗积炭性能，改善其稳定性。1.4.2 ABB Lummus Crest 的Catofin 工艺 该工艺采用移动床反应器，反应温度650，压力1.7MPa，反应时间27min,副产氢气，异丁烷的转化率为45%55%，异丁烯

13、的选择性为91%93%。 该工艺以Cr2O3/- Al2O3为催化剂，Cr2O3的负载量为15%25%。制备方法是采用常规的过量铬化合物溶液浸渍法技术，浸渍铬溶液后的载体再经干燥、焙烧制成。通常催化剂也加入第三组份，以改善催化剂的稳定性。也采用铬化合物溶液喷涂法来替代传统的浸渍法，催化剂的活性和选择性均得到提高。喷涂在室温下进行，喷涂的时间在215min。1.4.3 Phillips STAR 工艺 该工艺采用燃烧管型反应器，反应温度565620，压力为3.06.0MPa,反应时间8h，副产蒸汽，异丁烷的转化率为50%，异丁烯的选择性为91%94%。所用的催化剂是以铝酸锌尖晶石为载体，它具有很

14、高的选择性，能抗原料中的烯烃、含氧化合物和一定量的硫。铝酸锌质量分数为80%98%，铂质量分数为0.15%5.0%，此外，还含有0.11%0.15%的锡。催化剂采用浸渍法制备。即先将一定量的ZnO和Al2O3混合在一起球磨，然后在空气中加热足够长时间，以生产铝酸锌尖晶石载体，在分别或同时用含铂和锡组分的溶液浸渍。锡组分（SnO或SnO2）也可以在球磨时加到载体上。1.4.4 Snamprogetti-Yarsintez FBD 24 工艺该工艺采用流化床反应器，反应温度550600，压力1.82.2MPa，连续反应，异丁烷的转化率50%，异丁烯的选择性为91%。 该工艺也采用Cr2O3/Al2

15、O3催化剂，专利报道的组成SiO2为0.15%3.0%、K2O为0.15%3.0%、Cr2O3为10%25%，其余为Al2O3。催化剂呈微球形，颗粒直径小于0.11mm,密度小于2000kg/m3,采用浸渍法制备。具有良好的硫化特性，还能抗烯烃和含氧化合物，但不抗重金属。1.5 本厂建设意义异丁烷是炼油厂的副产物，将异丁烷转化为异丁烯后，可以提高产品的附加值，增加产品的用途。尤其是以MTBE为代表的C4抽余异丁烯的开发利用，可以大大缓解我国对MTBE的大量需求。我国现有MTBE装置主要是石化企业利用本厂资源进行生产，但受原料所限，生产规模都较小，因此，在工业园区内，可用大量异丁烷制取异丁烯，进而催化裂化成更多的MTBE，大大