（工商管理专业论文）辽化己二酸装置扩能改造项目技术经济分析.pdf

摘要 辽阳石化分公司是中国北方最大的化工原料生产基地，曾有过辉煌的历史， 对建设国家支柱产业和发展地方经济做出过重要贡献。但是随着市场经济发展， 固定资产投资成本高，产品结构不合理等问题随之暴露出来，公司连续几年亏损。 为了彻底扭亏解困，必须尽快进行技术升级增产改造已降低成本，依靠技术创新， 实现产品结构调整。基于对市场的分析、判断和企业自身条件和发展的需要，对 己二酸装置进行增产扩能技术改造是十分必要的。它可以使辽化公司充分利用现 有优势，提高企业效益，对企业今后的发展大有益处。 对己二酸装置进行扩能改造是提高辽化尼龙厂经济效益的有效手段，本文首 先对公司外部市场环境进行了分析，并着重从国际、国内两个市场来分析预测了 己二酸在未来年份的需求量及价格，得出了在未来1 0 年己二酸的需求量将大幅 度增加的结论。 其次从公司产品内部环境分析来看，辽化公司生产的己二酸具有技术上的优 势、原料供应的优势、产品质量的优势、产品成本的优势及销售优势。同时辽化 公司在市场竞争面前又有很大的劣势，主要表现在开发能力不强、组织机构庞大、 富余人员过多及产品品种单一、附加值低的不利条件。 通过以上分析，我们可以认为对己二酸装置进行扩能改造是较为适合的， 因此提出了三种可行的方案，即在原有装置上利用本公司的技术优势进行改造、 引进法国罗地亚公司的技术进行改造以及引进日本旭化成公司的专利技术进行 改造。通过对三种方案的技术分析及费用评估后，使用“增量法”对前两种方案 进行了财务评价。运用技术经济学的基本原理，对各个方案的挣现值、内部收益 率等进行了计算，并且进行不确定性分析，得出最后结论。即在辽化公司现有 条件下，有必要对现有己二酸装置进行扩能改造，以尽快取得经济效益。 主题词：己二酸；扩能改造；技术经济：分析 a b s t r a c t l i a o y a n gp e t r o l c h e m i c a lc o m p a n yu s e d t ob et h eb i g g e s ts u p p l i e r o f s t a p l e i nn o r t h e r nc h i n a b u ta st h em a r k e te c o n o m i c sd e v e l o p e da n d t h e i n v e s t m e n to ff i x e dc o s tw a st o oh i g h 。t h ep r o b l e mo fu n r e a s o n a b i e p r o d u c t ss t r u c t u r eo c c u r s a l m o s t e v e r yy e a r ，t h ec o m p a n y i s l o s i n gp r o f i t s t oc h a n g e t h i s s i t u a t i o na n ds o l v et h ep r o b l e m ，t h ec o m p a n ys h a l ld i s t r i b u t en e w t e c h n o l o g ya n di n c r e a s et h ep r o d u c t i o na b i l i t y s ot h a ti tc a nd e c r e a s e t h ep r o d u c t i o nc o s t a f t e rm a r k e ta n a l y z i n g ，t h ec o m p a n yt h i n k si ti sv e r y n e c e s s a r yt oi n c r e a s et h ep r o d u c t i o na b i l i t y o f a d i p i ca c i d t h i sc a nh e l p l i a o y a n gp e t r o l c h e m i c a lc o m p a n yd e v e l o ps t e a d il ya n dm a k em o r ep r o f i t t or e o r g a n i z et h ea d i p i ca c i du n i ti st h em o s te f f e c t i v ew a yt oi n c r e a s e t h ep r o f i to ft h en y l o np l a n to fl i a o y a n gp e t r o l c h e m i c a lc o m p a n y t h i s r e p o r tb e g i n sw i t ht h ea n a l y z i n go fm a r k e te n v i r o n m e n t ，a n da tt h es a m e t i m es t u d i e st h ec o n s u m p t i v eq u a n t i t i e sa n dp r i c eo ft h el o c a la n dt h e i n t e r n a t i o n a lm a r k e t s oi tc l e a r l ys h o w si nt h en e x t1 0y e a r s ，t h e c o n s u m p t i v eq u a n t i t i e so fa d i p i ca c i dw i l lb em u c h m o r et h a nw h a ti tn e e d s n o w s e c o n d l ya n a l y z i n g t h e c o m p a n y ，t h ec o m p a n y h a s t h ea d v a n t a g eo f t e c h n o l o g ys t a p l es u p p l y i n gq u a l i t y c o n t r o ll o w p r o d u c t i o n c o s ti n p r o d u c i n g i na n o t h e rh a n d ，t h ec o m p a n yh a si t sw e a k n e s s e st o o ，s u c ha s i td o e s n th a sa v e r yh i g ha b i l i t y o f r e s e r c h d e v e l o p i n g i t s o r g a n i z a t i o ni st o ob i ga n di th a st o om a n ys t a f f u n f o r t u n a t e l yi th a s v e r yf e wk i n d so fp r o d u c t sa n dt h ep r o d u c t s a d d e dv a l u eisl o wa n ds o 0 n f r o ma b o v ea n a l y s i s ，t h er e p o r tm a k e st h r e ep l a n s a f t e rt e c h n i c a l a n a l y s i sa n dc o s tv a l u a t i o n t ot h et h r e ep l a n s ，t h er e p o r tm a k e sf i n a n c i a l v a l u a t i o nt ot h en o 1a n dn o 2p l a n s b yu s i n gt h eb a s i ct h e o r yo f t e c h n i c a le c o n o m i c s ，t h er e p o r ta n a l y s e st h en e tv a l u e 、i n n e rp r o f i tr a t e t h e ni t g e t s t h e c o n c l u s i o n ：r e o r g a n i z i n g t h ea d i p i ca c i du n i ti s n e c e s s a r ya n dt h ec o m p a n yw i l lm a k em o r ep r o f i ta f t e rt h i s k e yw o r d ：a d i p i ca c i d ：i n c r e a s i n gp r o d u c t i n ga b iii t y & r e o r g n i z a t i o n t e c h n i c a ie c o n o m i c s ：a n a i y s i s 大连理工大学m b a 学位论文 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下开展 研究工作所取得的成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得大连理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材 料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式 标明。本人完全意识到本声明的法律后果，并愿为此承担一切法律任。 学位论文作者签名：孑0 投坠 日期：乃哪年月叫日 辽化己二酸扩能改造技术经济分析 1 概述 1 1 项目的背景及项目的提出 辽阳石化分公司是国家七十年代初引进国外技术设备建设的四大化纤基地 之一。一期工程1 9 7 4 年开工建设，1 9 8 3 年国家正式验收；二期工程1 9 9 3 年1 0 月3 1 日开工建设，1 9 9 7 年1 2 月1 日国家正式验收。1 9 9 9 年根据集团公司重组 改制的总体要求，辽阳石化继承原辽化公司的主营业务，转为股份公司的地区分 公司。公司固定资产原值为1 7 9 亿元，净值9 l 亿元，资产总额为1 1 l 亿元，资 产负债率为5 5 6 7 。拥有员工总数1 2 万人，下设9 个职能处室、1 0 个生产厂、 7 个直属单位。 公司现有大型生产装置3 9 套，原油一次加工能力7 5 0 万吨年( 含鞍山炼 油厂2 5 0 万吨年) 。其中炼油部分拥有常减压、加氢裂化、延迟焦化、加氢精制 和催化裂化等大型加工装置；化工部分拥有乙烯、芳烃及尼龙6 6 盐等装置，年 可生产塑料1 2 万吨，尼龙盐( 含己二酸) 7 万吨；化纤部分拥有p t a 、聚酯、涤 纶等装置，年可生产聚酯4 0 万吨，纤维产品2 0 万吨。 2 0 0 1 年辽阳石化分公司共加工原油3 0 9 万吨，生产油品2 3 0 7 3 万吨，其中 化工轻油8 7 3 万吨，柴油1 2 4 7 万吨，煤油2 5 5 万吨；化工、化纤产品1 8 6 5 3 万吨，其中聚酯4 0 7 5 万吨，精己二酸5 6 9 万吨，合成纤维1 7 0 7 万吨，实现 销售收入7 9 3 2 亿元。 辽阳石化分公司作为中国北方最大的化纤原料生产基地，曾有过辉煌的历 史，对建设国家支柱产业和发展地方经济做出过重要贡献。但随着市场经济发展， 固定资产投资成本高，产品结构不合理等问题随之暴露出来。公司连续几年成为 股份公司及辽宁省亏损大户，2 0 0 1 年亏损1 1 1 2 亿元，2 0 0 2 年按照股份公司下 达的测算要亏损1 0 2 8 亿元。后来公司领导班子调整后，在优化生产、节能降耗、 压缩成本费用、开拓成品市场等方面采取了一系列强有力措施，最终实现了2 7 7 辽化己二酸扩能改造技术经济分析 亿元的全年控亏指标。但要彻底实现扭亏解困，必须尽快进行技术升级增产改造 以降低成本，依靠技术创新，实现产品结构调整“。把加快产业结构调整作为解 决企业深层次矛盾和问题的主攻方向，把加快发展作为扭亏解困的根本性措施来 抓”。基于对市场的分析、判断和企业自身条件和发展的需要，对精己二酸装置 进行增产扩能技术改造是十分必要的。它可以使辽化公司充分利用现有优势，提 高企业效益，对企业今后的发展大有益处。 1 2 项目扩能改造的目的和意义 辽阳石化分公司精己二酸的生产已有二十多年的历史。无论在产品质量， 还是生产规模上，都居于国内领先地位，被视为己二酸领域的“龙头”。 己二酸为生产尼龙( 锦纶) 及聚氨酯，食品添加剂等产品的重要原料。根 据s r i 咨询机构的预测，未来十年全世界己二酸市场将以每年3 3 的速度增长， 2 0 0 5 年的市场己二酸需求量将达到2 5 2 万吨，而以中国为中心的东南亚地区将 保持6 6 的增长速度”。 从国内市场看，自1 9 9 6 年以来，随着我国国民经济的迅速发展j 己二酸需 求量急剧增加，增长率继续保持在4 0 左右，尤其值得注意的是近年来国内聚氨 酯市场需求迅猛。目前国内己在建设烟台万华大榭岛及亨斯曼一巴斯夫上海漕 泾开发区两套1 6 万吨m d i 装置及拟建拜尔1 0 万吨m d i 装置。其后续产品的加工 ( 发泡、弹性体、弹性纤维、粘胶剂) ，必然消耗大量己二酸，在非尼龙用途的 市场需求量仍将有大幅度增加。 因此，辽阳石化分公司对精己二酸装置进行技术升级增产扩能改造，将产 量提高，可大幅度降低生产成本，进一步提高竞争力，并扩大辽阳石化在己二酸 国内市场所占份额，巩固其国内霸主地位，为辽阳石化的可持续发展做出贡献“。 2 辽化己二酸扩能改造技术经济分析 1 3 扩能改造决策研究的理论基础和方法 本篇论文从辽化尼龙厂为提高经济效益出发，提出扩能改造的重要意义， 并分祈国内外己二酸市场及生产形势，正确认识辽阳石化分公司及己二酸产品在 市场中所处的位置。根据自身的实际情况从工艺可行性上入手，结合财务情况， 分析了当前的改造方案。使用“增量法”对备选方案进行财务评价，运用技术经 济学的基本原理，通过净现值分析法，内部收益率法对方案进行财务分析，同时 运用管理运筹学的期望值准则_ 和决策树法对方案比较评价后得出优先考虑的方 案，最后得出本论文的决策结论。 2 公司外部市场环境分析 2 1 国际市场分析和预测 2 1 1 己二酸市场现状及需求预测 2 1 1 1 国外己二酸生产现状 目前全世界己二酸的生产能力已达2 8 0 万吨年，产量2 3 0 万吨年，世界 上己二酸生产能力及产量分布见表2 - 1 。 表2 1 世界上己二酸生产能力及产量分布( 万吨年) t a b i e 2 1p r o d u c t i o na b ii i t yo fa aa n di t sd i s t r i b u t e da r e a si nt h ew o r i d ( 1 0 4 t y ) 辽化己二酸扩能改造技术经济分析 就整个己二酸国际市场看，生产能力和产量同步增长。开工率维持在8 0 左右，供需基本平衡“1 。 亚洲是己二酸需求增长最快的地区，因此最近己二酸的投资项目也主要集 中在亚洲。但韩国、台湾和日本需求增量很少，甚至有下降的趋势，亚洲的增长 动力来自中国的需求增长强劲。 2 1 1 2 国外市场需求和预测 己二酸是一种重要的化工基本原料，大量用于生产尼龙6 6 ，聚氨酯等高分 子材料及精细化工产品，其用途见简图： 图2 1 已二酸用途衙圈 f i g u r e 2 1u s a g eo fa d i p i c8 c i d 从图中可以看出： 己二酸是合成纤维尼龙6 6 的主要单体； 己二酸是尼龙工程塑料的主要原料； 己二酸可作为食品酸化剂，酯类增塑剂和纺织品处理剂： 己二酸是合成聚氨酯泡沫，合成橡胶和胶片的主要原料。 据有关资料统计，在己二酸的各种用途中，尼龙6 6 纤维占的比例最大。在 北美尼龙6 6 消耗8 9 的己二酸。在西欧和日本，该比例分别达到6 2 和5 6 。但 随着聚氨酯工业的迅速发展，己二酸的非尼龙用途上的需求越来越大。 4 辽化己二酸扩能改造技术经济分析 目前全世界己二酸的生产能力已达2 8 0 万吨年，产量2 3 0 万吨年。世界 上己二酸生产能力及产量分布见前表。己二酸的生产能力预计未来需求每年平均 增长率为3 3 ，非尼龙部分增长7 ，其中聚氨酯增长率为9 - 1 0 ：尼龙6 6 工程 树脂为6 ，尼龙6 6 纤维为2 2 5 。 预计2 0 1 0 年世界2 - - 酸的消耗量为2 9 6 万吨，见表2 2 表2 2p 一_ - - 酸消耗量甄测表( 单位：万吨) t a b l e 2 2e v a i u a t e dc o n s u m p t i v eq u a n t i t yc h a r to fa a ( u n i t ：t 0 t ) 平均增长百分数按地区统计如下： 表2 3己二酸消耗增长预测表 t a b l e 23e v a i u a t e di n c r e a s i n gq u a n t i t yc h a r to f 从 由上述表格可以看出，未来所有原料的增长将主要发生在亚洲的发展中国 家和地区。在这些国家和地区，己二酸的生产将有更大的发展。 2 1 2 价格预测 9 0 年代以来国际市场上己二酸的价格见下表 表2 4 美国己二酸近年来市场价格表( 单位：美元吨) t a b i e 2 4p r i c eo f 从s h e e to fu s a ( u n i t ：d o l i a r t ) 辽化己= 酸扩能改造技术经济分析 价格 1 4 8 11 3 2 51 1 0 21 0 9 01 0 1 21 0 4 11 4 0 01 2 7 21 3 6 41 2 9 1 北美地区、欧洲市场价格波动最小，亚洲波动稍大。最近两年的价格未见 统计数据和有关报道，只能从相关信息上进行判断。有报道说全球己二酸行业的 生产2 0 0 2 年已基本恢复，说明市场需求增加，但价格略有下降。亚洲和欧洲市 场维持在1 2 0 0 美元左右，北美略高一些，在1 3 0 0 美元左右。 2 2 国内市场分析和预测 2 2 1 己二酸市场状况及需求预测 2 2 1 1 国内已二酸生产现状 我国目前己二酸生产能力约为1 1 2 万吨，其中辽阳石化7 万吨，平顶山神 马集团公司3 7 万吨，太原化工厂0 5 万吨”1 。平顶山神马集团的己二酸主要用 于生产帘子布，真正商品供应量很小。国内己二酸商品量2 0 0 1 年接近7 万吨左 右，2 0 0 2 年已超过7 万吨，且尽产尽销，依然不能满足日益增长的市场需求， 缺口由进口产品补充。目前国内各个石化企业均无上己二酸项目的意图，主要是 因为它们没有原材料以及技术方面的优势和人才储备。 2 2 i 2 国内市场需求及预测 国内己二酸市场由于发展起步晚，消耗总量低，消费结构与发达国家相差 6 辽化己二酸扩能改造技术经济分析 很大。 按己二酸的消耗需求分为尼龙部分和非尼龙部分。国内锦纶市场的年总增 长率预计为5 9 6 ，而且国内锦纶产品结构还需调整。且前国内尼龙6 纤维与尼龙 6 6 纤维的生产比例为8 ：2 。国际市场上该比例接近1 ：1 ，而且尼龙6 6 纤维的 比例还有上升趋势，预计尼龙6 6 工程树脂年增长率将达到8 。根据化工技术 经济( 2 0 0 2 年0 4 期) “国内外尼龙6 6 盐市场分析及需求预测”介绍“，2 0 1 0 年国内己二酸在尼龙6 6 纤维和尼龙工程树脂上的需求将分别为1 4 6 万吨年和 7 9 万吨年。但是由于原料和生产技术、规模的限制，国内尼龙6 6 盐生产成本 偏高，发展缓慢，近年来尼龙6 6 纤维和尼龙工程树脂进口总量呈上升趋势，并 将维持一段时间，因此尼龙6 6 纤维和尼龙工程树脂上己二酸的需求基本无增长 反而略有下降。从长期发展角度看，如果解决了原料和生产技术、规模的瓶颈问 题，势必导致己二酸在尼龙部分上的需求增长。 其次是非尼龙部分的增长。近年来国内己二酸市场需求的增加几乎都是来 自非尼龙部分，其中聚氨酯领域增长非常快。聚氨酯是由有机多异氰酸酯( 如 m d i 、t d i 、p a p i 等) 聚醚型或聚酯型多元醇反应而制得，己二酸用于生产聚酯 型多元醇，是聚氨酯生产的重要原料。目前聚氨酯的国内需求已达1 1 0 万吨，而 产量仅为5 5 万吨年左右，市场缺口很大。也正因如此跨国公司竟相在华投资相 关项目，如烟台大榭岛及亨斯曼巴斯夫两套1 6 万吨年m d i 以及拜尔拟建 1 0 万吨( m d i 、t d i ) 装置等。预计国内聚氨酯市场会以每年1 0 - 1 5 的速度增长， 这个预测是国外主要己二酸生产商所认同的，这种增长也将使中国成为亚洲聚氨 酯的主要消费市场和生产基地。 另外，己二酸类增塑剂是塑料加工的一类重要助荆，如己= 酸二异辛酯 ( d o a ) 是一种优良的增塑剂，耐寒、耐油、耐水及耐久，有永久性增塑剂之称， 应用非常广泛。 由于己二酸在锦纶生产、聚氨酯生产及增塑剂生产中的应用日益广泛，使 得我国市场对己二酸的需求量增长很快”。 辽化己二酸扩能改造技术经济分析 表2 7 国内精己二酸产销及进口情况统计表( 单位：万吨) t a b i e 2 7 i m p o r ts h e e ta n dp r o d u c i n g $ s a ii n go fp u r em ( u n i t ：1 0 t ) 从上表可以看出： 由于国内己二酸生产能力有限，2 0 0 2 年国内己二酸市场缺口已达8 万吨， 国内已二酸生产企业扩能增产势在必行； 近几年内尼龙部分的市场需求变化不大，未来几年内仍将维持现状： 1 9 9 7 年到2 0 0 0 年非尼龙部分的己二酸市场需求维持4 0 左右的高增长 率，2 0 0 1 年到2 0 0 2 年增长率略有下降，为3 0 左右，预计到2 0 1 0 年该增长率将 保持在1 5 左右；己二酸非尼龙部分的市场需求2 0 0 5 年将达到2 3 万吨，2 0 1 0 年 将达到3 8 万吨左右，甚至更高“。 2 2 2 价格预测 1 9 9 9 年国内己二酸市场平均价( 以下均为含税价) 为1 1 0 0 0 元吨，2 0 0 0 年达到最高点1 2 0 0 0 元吨，2 0 0 1 年波动很大，由年初的1 2 0 0 0 元吨下降至年 底的9 8 0 0 元吨。2 0 0 2 年初更下降为9 0 0 0 元吨，目前市场平均价已探底反弹 恢复到9 8 0 0 元吨左右。 国内市场不同地区的价格也有所区别，己二酸的市场需求南方比北方大， 8 辽化己二酸扩能改造技术经济分析 因而己二酸价格华南最高，华东稍低，华北最低。华南和华东市场目前己二酸价 格在9 8 0 0 - 1 0 0 0 0 元吨水平左右，华北为9 5 0 0 元吨。 国内进口己二酸的价格( 供货商主要为韩国罗地亚、日本旭化成德国巴斯 夫、美国杜邦等) 过去几年来与国内产品价格差维持在4 0 0 1 0 0 0 元吨左右，目 前在1 0 1 0 0 1 0 3 0 0 元吨水平，与国内产品相差3 0 0 4 0 0 元。应该说市场价格趋 于稳定并较年初有小幅度波动。中国加入w t o 后，国内己二酸市场价应逐步与国 际接轨，价格应当稳定在1 2 0 0 美元吨水平上。 从竞争力分析看，辽阳石化己二酸在价格竞争上具有优势，低于美国、意大 利等公司进口价，与日本产品价格持平。但是从目前国际市场和国内市场看，我 们的企业同国内外其他企业相比。都还存在着较大差距，这些也都是我们参与市 场竞争不利的方面。比如，投资规模大，装置的规模偏小，规模效益差，工艺流 程长，运行周期短；生产成本高，效益产出低；装置数量多，销售收入少。通过 改造增产后，可进一步降低成本，可以凭价格优势替代进口产品，进一步扩大市 场份额1 。 3 公司产品内部环境分析 3 1 主要装置工艺及生产技术状况分析 辽阳石化分公司尼龙厂是七十年代初期从法国引进的尼龙盐生产装置，是 我国技术水平与国外水平较为接近的一套尼龙6 6 盐生产线，于1 9 8 1 年建成投产。 其生产装置包括硝酸装置、环已烷装置、醇酮装置和己二酸装置等八套装置，经 过多年的运行并在进行一些重要的技术改造后，工业己二酸的生产能力已由 5 5 8 6 2 吨年提高到7 0 7 1 8 吨年，精己二酸产量由2 4 3 8 5 吨年提高到3 5 0 0 0 吨 年，经济效益较好。 辽阳石化分公司具有国内其他企业所不具备的、得天独厚的技术优势。投 产二十年来，在技术管理、操作维护和设备国产化方面都积累了十分丰富的实践 9 辽化己二酸扩能改造技术经济分析 经验。 另外生产线投产以来，经过多次的改造，在消耗指标、节能和环保等方面 不断提高，2 0 0 0 年又对老装置进行了增产万吨己二酸技术改造，其中包括对己 二酸装置氧化反应器外循环、结晶器的改造，使装置的生产能力大大提高，己二 酸由5 8 万吨年提高到7 o 万吨年。 尤其是辽阳石化分公司自立开发的醇酮b i 度小( b i 是高浓度有机废液的简 称) 综合利用新技术已获得国家发明专利，该技术以醇酮装置生产过程中产生的 含己酸过氧化氢的b i 有机废水为原料，经蒸发、分解、硝酸氧化、结晶分离后 生产己二酸。该装置经过三年的实际运行，生产正常。这样，原来需要送污水处 理厂焚烧处理的废水，现在可作为生产粗己二酸的原料，每年可以多生产粗已二 酸2 0 0 0 吨，既节省了污水处理费，又增加了产品产量。经考核确认年经济效益 达2 0 0 0 万元，该新技术的应用大大降低了生产成本。 3 2 原料供应情况分析 对己二酸进行扩能改造所需的原料供应十分充足，辽阳石化分公司1 9 9 6 年 建成投产的芳烃联合装置富产苯1 1 5 万吨年，其中除了供给现有环已烷生产装 置5 2 9 万吨年外，其余部分完全可满足本项目所需的4 9 8 万吨年。另外，辽 阳石化分公司的氢气生产能力每年可达5 1 2 0 0 万n m 3 年，在满足生产所需求外余 量为6 4 0 0 万n m y 年，本项目所需4 3 9 0 万n m 3 年，所以氢气量亦可满足需要。 本项目新增7 万吨年己二酸需要消耗硝酸6 5 0 0 0 吨年，由于现有硝酸装 置的能力已无富余含量，新增硝酸用量拟从中国石油吉林石化分公司采购，其生 产能力完全满足本项目的需要。 辽阳石化分公司公用工程设施配套齐全，公用工程平衡见下表： 辽化己二酸扩鸵改造技术经济分析 表3 1公用工程平衡表 t a b i e 3 1b a i a n c es h e e to f ：p u b ii cu t f | i t i 0 s 计划改造项目所需公用工程供应能力充足，可满足本项目的需求。 3 3 项目竞争力分析 项目竞争能力是能使企业形成竞争优势的资源和能力。本项目具有较强的 竞争力，它具有了其他企业所不具有的一些特征。下面从质量、成本及销售等几 个方面具体论述如下： 3 3 1 产品质量分析 辽化己二酸的产品质量，通过i s 0 9 0 0 1 2 0 0 0 版质量体系认证，全年产品质 量优级品率为9 9 8 以上，接近国际水平，在国内处于领先水平( i z l 。国内外己二 辽化p , - 酸扩能改造技术经济分析 酸产品质量对比分析详见下表： 表3 2 各国精己二酸指标与分析结果表 t a b i e 3 2 a r l y z i n gs h e e to fp a ai nd i f f ir e n tc o u n t r y 3 3 2 产品成本分析 辽阳石化分公司的生产经验与总结的工程经验相结合，为本项目的实施 提供了可靠的技术保障，节约了高额的技术引进费。 设备国产化又大大降低总投资。 原料供应充足且价格低廉，可发挥辽阳石化的整体资源配套优势。 配套能力强，公用工程及辅助设施可依托，可节省大量资金，进一步降 低了投资。 综合以上优势可大大节省投资，将资金集中用于核心工艺装置，进行增产 扩能，降低生产成本。 3 3 3 销售情况分析 目前辽化己二酸市场份额在国内最大，是国内的主要生产厂家，销路情况 辽化2 - - 酸扩能改造技术经济分析 较好。增产技改后可进一步发挥企业整体规模优势。 国内己二酸市场有以下特点： ( 1 ) 华北( 包括东三省) 市场容量占需求总量( 主要为非尼龙部分，以下同) 的2 ，2 0 0 2 年为0 3 万吨，增长潜力不大，但销售周转较快。 ( 2 ) 华东( 沪、浙江、江苏、山东) ： 市场容量占需求总量的7 8 ，2 0 0 2 年为1 2 万吨。市场容量最大，国内最大 的己二酸用户几乎都集中在此，增长无论总量还是潜力都最大。 ( 3 ) 华南( 广东、福建) 市场容量占需求总量的1 6 ，2 0 0 2 年为1 8 4 万吨。是仅次于华东地区的第 二大市场。未来增长率最大。 ( 4 ) 其他地区 市场容量占需求总量的4 ，2 0 0 2 年为0 4 6 万吨。 表3 3 各地区市场占有量表 t a b i e 3 3 m a r k e to c c u p y i n gs h e e t 国内p - - 酸市场供应主要来自辽化、平顶山及太化，华东、华南几乎没有 生产企业。华东、华南两大市场在2 0 0 2 年需求总量达到1 3 8 4 万吨，预计2 0 0 5 年该地区市场需求总量近2 2 万吨规模，时常的缺1 3 仍然需要通过进1 3 解决。 目前辽阳石化分公司己二酸销售情况良好，去年全年销量已大7 万吨，市 场占有率为3 6 3 ，主要用户集中在江苏、浙江两省及华南地区。平顶山尼龙6 6 盐厂2 0 0 2 年只安排3 0 0 0 吨的己二酸商品量。因此辽化在p , - - 酸销售上的优势是 显而易见的。 辽化己二酸扩能改造技术经济分析 3 4 企业竞争面临的劣势分析 ( 1 ) 开发创新能力不强，同国际先进水平的差距始终存在。 辽化公司尼龙厂主要生产装置全部从国外引进，投产以来的技术发行和开发 大部分停留在消化吸收的水平上，自行开发、创新的很少，因此同国际先进水平 始终存在差距。有的差距越来越大。 ( 2 ) 组织机构庞大，富余人员过多。 辽化公司尼龙厂现有己二酸生产能力为7 万吨年，现有职工近5 0 0 人，组织机 构庞大，人员过多，与国际同等规模的工厂相比，职工超员严重，因而造成人浮 于事，因人设岗，办事效率低下、人员关系复杂等矛盾。这些矛盾使得企业负担 过重，难以适应越来越激烈的国内、国际市场。 ( 3 ) 产品品种单一，附加值低。 尼龙厂的主要产品为己二酸，且牌号单一，而这种牌号的产品又属于档次比较低 的“大路货”。那些高档次、高附加值的专用料产品很少。 4 己二酸扩能改造方案的设计 4 1 己二酸工艺技术简介 己二酸是一种基础化工原料，根据其原材料及工艺方法的不同，可以将其生 产方法分为以下殴大类： 4 1 1 苯酚法 五十年代以前，己二酸生产以苯酚为原料。苯酚法是一种比较古典的方法， 此法优点是产品纯度高，生产技术成熟，不需要不锈钢材料，但苯酚资源有限， 且价格昂贵，生产成本高。 1 4 辽化己二酸扩能改造技术经济分析 4 1 2 丁二烯法 是德国巴斯夫公司开发的，此法的最大优点是可以利用炼油厂的混合气c 。 为原料，生产成本低廉。其缺点是流程长，步骤多，需高压设备。根据有关资料 介绍，此法生产的己二酸成本较低，这种由直链烯烃生产己二酸的工艺路线比由 苯酚为原料生产p , - - 酸的路线从原理及能耗利用上都更趋合理，将来大规模工业 生产应用的前景看好。但目前正在试运行中，尚不具备大规模工业生产的条件。 4 1 3 环已烷法 是目前世界上己二酸生产中主要采用的方法，产量占总产量的9 0 “以上，原 料为苯。环已烷法共分两步进行，第一步为苯加氢作环已烷，世界上共有两种工 艺，一种为气相加氢，一种为液相加氢。美国普遍采用前一种工艺，西欧和日本 则多采用液相加氢工艺，目前辽化的环已烷技术采用欧洲技术加上公司本身的技 术改进，为液相加氢工艺，较原引进时工艺技术指标先进，操作稳定。 第二步环已烷氧化制备醇酮的生产路线，根据过程中是否加入催化剂分为 催化氧化和无催化氧化。 催化氧化又可根据催化荆品种的不同而分为钴盐氧纯法和硼酸氧化法。 钴盐法：钴盐法制备醇酮生产工艺始于四十年代，五十年代中期实现工 业化，美国杜邦、孟山都、德国巴斯夫相继采用此工艺生产醇酮。目前，这种生 产方法在世界己二酸生产中仍占主要地位。钻盐法工艺特点是以环烷酸钴为催化 剂，环已烷单程转化率为4 一5 9 6 ，醇酮选择性一般在7 0 - 8 0 “, 6 ，该法工艺流程较 其他生产方法简单，便于操作。其缺点是环已烷单程转化率低，若是提高转化率 生成物则进一步分解，副产品增多，导致醇酮选择性明显下降，单位产品消耗增 加。其次在环已烷氧化过程中易结焦。 硼酸法：硼酸法环已烷氧化生产工艺是六十年代中后期开发成功并实现 工业化的，该法单程转化率高，副产品少，醇酮选择性高，故先后被许多厂家所 采用。但是在生产过程中存在着诸多难以克服的缺点，时隔数年后又冷落下来， 辽化己二酸扩能改造技术经济分析 现在很少采用。硼酸法生产工艺特点：采用硼酸为催化剂，在环已烷氧化过程中， 硼酸能够抑制氧化物的进一步深度氧化，所以单程转化率可提高到i 0 2 0 ， 醇酮选择性可达到8 5 9 0 ，氧化产物中的醇酮含量达到9 5 ，醇酮质量也大为 改善，消耗定额及产品成本均较低，但该生产方法的缺点是氧化过程中速度慢， 并且增加了硼酸酯水解和硼酸回收工艺过程。因而工艺流程复杂，设备也较多， 生产操作及控制难度大，投资较高，这就抵消了选择性高，产品单耗低的优点。 此外在环已烷氧化过程中易生成浆状产物，易沉积结渣造成设备及管道堵塞，而 且清除结渣特别困难，致使生产操作的连续性和生产时间难以保证，其经济效果 与其它方法比较反而较差。 无催化氧化法：制备醇酮工艺是法国罗纳公司于1 9 6 8 年前后发表的，并 采用该工艺路线在法国夏朗贝建厂，规模为l o 万t a ，此后又在意大利r i 公 司建立了5 3 万t a 己二酸装置，1 9 7 3 年9 月我国辽阳石油化纤总厂引进了法 国罗纳公司技术建设了4 3 万t a 醇酮生产装置。无催化氧化工艺特点是环已烷 在不加催化剂情况下用贫氧空气氧化得到中间产物环已基过氧化氢，然后再用过 渡金属铬酸叔丁酯为催化剂使环已基过氧化氢在无氧条件下分解成环乙醇和环 已酮，由于在氧化过程中不加任何催化剂，故氧化常务环已基过氧化氢比较稳定， 不易被分解，副产物也较其它方法为少，一般在转化率5 左右，醇酮产品选择 性约为8 4 左右，其经济效果优于其它方法，并且不存在结焦和浆状物处理问题， 生产装置可以连续运转，从辽化醇酮装置投产以来的操作运行证明这种生产工艺 技术先进，工艺过程成熟可靠，便于操作，仍然是目前醇酮生产较先进的工艺路 线。 4 1 4 环己烯法 己二酸生产的第四种工艺路线是由日本旭化成公司九十年代开发的一种以 苯为原料的新工艺。该法以苯为原料，对苯进行选择加氢生成环己烯，经水合生 产环已烷，然后用硝酸氧化生成己二酸。国内河南省平顶山神马集团九三年开始 引进其工艺路线生产尼龙6 6 盐，该生产线已于九六年建成投产。这条路线具有 收率高、安全性好的特点，但也有催化剂种类多，价格昂贵，国产化难度大，生 1 6 辽化己二酸扩能改造技术经济分析 产大量的需掩埋处理的废渣( 每年几十吨) 的缺点。 4 2 己二酸改造项目工艺技术选择 根据以上的叙述，我们可知环已烷路线和环乙烯路线是两种主流工艺，代 表了当今世界己二酸生产的先进水平。另一种方案就是辽化公司在环已烷路线基 础上进行的改进，经近些年的使用，效果也是很好的，操作是稳定的。因此下面 对以上三个备选方案进行分析与研究“”。 4 2 1 三种方案工艺描述 在消化吸收引进基础上改造( 方案1 ) 该方案总的工艺流程为苯加氢生成环己烷再氧化制成醇酮，然后将醇酮 经过硝酸氧化生成己二酸，再行提纯。 具体工艺描述如下： l 、环己烷装置 来自外管网的氢气( 纯氢9 9 9 ) 与来自循环氢气压缩机的循环氢气混合进 入主反应器底部。苯经苯进料泵与氢弹按比例注入反应器。主反应器内物料由循 环泵强制循环，形成湍流态，催化剂经催化剂进料泵加到循环泵入口。反应生成 的环己烷以气相方式进入付反应器，进一步应反应，苯全部转化为环己烷。在催 化剂正常活性期间，苯在主反应器内几乎全部转化为环己烷。主反应器设计转化 率9 5 一1 0 0 ，付反应器设计转化率在0 - - - 5 间。 从付反应出来的环己烷经预热、中温换热器降温后进入液分离器，气体经 尾气换热器、低温换热器冷凝进入第二级气液分离器。不凝气氢气进入循环氨气 压缩机。压缩后去主反应器、气液分离器、气液分离器分离出的环己烷部分用密 封油泵送到循环泵作密封油，部分经出料换热器降温去气液分离器分离出氢气后 的环己烷去9 4 # 装置环己烷储罐。主反应器内物料经锅炉给水换热器移出反应热， 产生的付产0 4 5 m p a 低压蒸汽去管网。 1 7 辽化己二酸扩能改造技术经济分析 2 、醇酮装置 醇酮装置是以环己烷为原料，经过氧化生产环己醇、环己酮的装置，包括 以下四个工序：氧化工序、预浓缩一脱过氧化工序、蒸馏工序和气体处理工序。 1 ) 氧化工序：环己烷经一系列交换器加热至反应温度后送往氧化反应器。压缩 后的新鲜空气和循环气混合后进入氧化反应器与环己烷进行氧化反应。反应热由 环己烷蒸发带走，经冷凝回收后返回进料槽，不凝气体送入高压洗涤塔处理。 2 ) 预浓缩一脱过氧化工序：从氧化反应器来的氧化混合物首先进预浓缩塔进行 闪蒸，大部分未反应的环己烷从塔顶蒸出，经冷凝处理后返回进料槽，不凝气排 往低压洗涤塔。经预浓缩后的氧化混合物去洗涤塔进行洗涤，洗涤后的氧化混合 物从塔顶排往脱水塔。洗涤废水排往酸水中间槽。脱水塔顶部环己烷部分回流， 部分返回进料槽。脱水后氧化混合物与催化剂混合后进入脱过氧化器分解脱过氧 化。脱过氧化后的物料用泵送往脱环己烷塔。 3 ) 脱馏工序：脱过氧化器中的脱水过氧化物用泵送至第一冲淡环己烷塔，约9 0 ( w t ) 的环己烷在第一脱环己烷塔中除去，其余1 0 ( w t ) 环己烷在第二脱己烷 塔中除去。第二脱己烷塔的塔釜出料再经精馏塔除去重组分，精镏塔顶出料即为 醇酮，送至贮槽供下一工序使用。 4 ) 气体处理工序：由氧化工段的氧化冷凝器捧出的高压气进入高压洗涤塔环己 烷被洗涤油吸收，剩余气体从塔顶排出。低压洗涤塔为常压操作，该塔主要接受 预浓缩塔顶冷凝器排出的低压气。洗涤后的废气主要是氮气，从塔顶经烟囱排空。 由低压洗涤塔底部排出的废油经汽提塔气提回收环己烷，塔顶气相冷凝后再进入 轻组分塔除去轻组分，塔底环己烷经泵和冷却器送往进料槽循环使用。 3 、己二酸装置 己二酸是以铜和钒作催化剂，用硝酸氧化醇酮反应生成。然后经过结晶、 增浓、离心得到粗己二酸。粗己二酸经溶解、活性炭脱色再经过结晶、增浓、离 心、干燥后得到精己二酸产品。后序系统包括：氧化氮气体回收、硝酸浓缩、催 化剂及己二酸回收。整个生产可分为以下几个工序： 氧化工序 1 8 辽化己二酸扩能改造技术经济分析 由回收的硝酸和新鲜硝酸配成氧化硝酸，依次流经串联的各个氧化反应器。 氧化用的催化剂铜钒用新鲜硝酸溶解屿回收的催化剂硝酸溶液一起随配好的氧 化硝酸进入反应器，所需醇酮溶液平行加入到各个反应器。由于反应为放热反应， 所以反应器必须用冷却水冷却。反应在7 0 9 0 和接近常压下进行。反应中 除生成己二酸外，还因副反应生成二元酸和氮氧化合的废气。 粗己二酸工序 从氧化工序来的粗己二酸溶液首先进入结晶器，结晶器分为多个结晶室外， 每个结晶室外操作温度及压力成阶梯状降低，按物料的结晶曲线设计，在真空绝 热蒸发降温，使己二酸从硝酸溶液中结晶出来。真空采用液环真空泵和蒸汽喷射 器获得。最终结晶温度在3 0 1 2 左右，结晶热由从各个结晶室抽出的蒸汽带走， 在表面冷凝器及混合冷凝器与冷却水换热冷凝。然后，含水量己二酸结晶的浆料 进入增稠器和离心机，经离心脱水后得到粗己二酸，从增稠器流出的母液酸返回 到硝酸浓缩工序，离心机排除的母液水被予用作为硝酸增浓塔的回流液。 精己二酸工序 从离心机出来的粗己二酸在8 5 _ 9 0 用软水溶解，浓度为4 0 w t 。先与预 先制好的活性炭液混合，用活性炭除去粗己二酸中杂质，混合溶液再经过过滤器 除去活性炭。滤出的己二酸溶液用泵关室己二酸结晶器。此结晶器的操作原理和 工艺与粗己二酸结晶器相似，结晶出来的浆料再由泵送至增稠器，过滤的浆料进 入离心机进行固液分离，在离心机的滤板上生成的滤饼用2 0 y 的冷工艺水在流 量控制下洗涤，然后分离出的己二酸进入流化床干燥器。空气经预热器加热后用 鼓风机吹入干燥器。干燥器顶部接旋风分离器，补干燥的己二酸产品由干燥器出 口排出，再用螺旋输送到缓冲料仓，最后进行称量包装。 氧化氮气体回收工序 主要来自氧化工序的氧化氮气体，在总管中与空气混合，压缩后依次经过 第一、第二、第三亚硝气吸收塔，与粗己二酸结晶器来的冷凝液分段落进行对流 吸收；吸收尾气用空气稀释后排入大气，第一吸收塔底回收的浓度约为5 5 的硝 酸送往氧化工序和催化剂回收工序。 1 9 辽化己二酸扩能改造技术经济分析 硝酸浓缩工序 来自己二酸增稠器的母液酸、氧化氮气体回收工序的冷凝硝酸及催化剂溶 液经过二效蒸发浓缩，在2 蒸馏塔底得到浓度约为4 8 的硝酸，送回氧化工序循 环使用。 催化剂及己二酸回收工序 部分母液酸经过一次蒸发后进入第一套树脂循环系统，回收大部分的催化 剂；再经过二次蒸发，通过结晶回收己二酸，二元酸废液经过第二套树脂循环系 统进一步加收剩余的催化剂后送到废水处理装置。 环己烷装置：生产规模1 1 0 2 5 0 吨年( 增量5 3 5 1 7 吨年) 醇酮装置：生产规模1 0 5 0 0 0 吨年( 增量5 1 7