10万吨苯酚装置可行性研究报告

XX（番禺XX）石化有限公司100万吨年苯酚装置可行性研究报告化学工业XX设计院（XX工程公司）二OO三年三月XX（番禺XX）石化有限公司100万吨年苯酚装置可行性研究报告03135100项目经理X总工程师（副）X院长（副）X化学工业XX设计院（XX工程公司）甲级工程设计证X二OO九年三月目录第一章总论11项目名称、主办单位及负责人12编制依据和原则13企业概况及项目背景14技术来源15项目的范围16简要结论二二二市场需求分析及价格分析21产品用途22苯酚和丙酮的用途23国外苯酚、丙酮生产、消费及发展趋势24国内苯酚、丙酮生产、消费及市场预测25AMS的用途及其市场分析26价格分析27市场预测分析结论28原料供求和价格第三章生产规模及产品方案31装置生产规模32产品方案33产品及中间产品规格第四章工艺装置41工艺技术选择42工艺技术方案43自控水平及设置44主要设备选择45原材料、辅助材料规格及消耗46公用工程规格及消耗47装置三废排放48装置占地面积、建筑面积49定员第五章建厂条件和厂址选择51概述52气象53水文54工程地质条件55地震第六章总图运输、储运、土建及外管61总图运输62储运63土建64外管第七章公用工程71给水72排水73供电、通讯74供热、供风75制冷站76采暖通风和空气调节77泡沫站第八章辅助生产设施81消防设施82维修设施83仓库84中心化验室85其他辅助生产设施第九章能耗分析及节能措施91节能设计原则92装置用能状况93主要节能措施第十章环境保护101建设地区环境现状102装置“三废”排放及治理措施103环保投资及定员第十一章劳动安全卫生111职业危害因素及其影响112职业危害因素的防范及治理113职业安全卫生专用投资114职业安全卫生设计采用标准第十二章企业组织及定员121企业经营及管理体制122装置定员第十三章项目实施规划第十四章投资估算及资金筹措141投资估算142资金筹措及使用计划第十五章财务评价151财务评价的基础数据及参数选取152销售收入估算153成本费用估算154财务评价报表155财务评价的主要增量指标156敏感性分析157财务评价结论附1工艺流程图2总平面布置图3电气主接线图第一章总论11项目名称、主办单位及负责人项目名称XX（番禺XX）石化有限公司100万吨年苯酚装置主办单位XX（番禺XX）石化有限公司企业负责人12编制依据和原则121编制依据XX（番禺XX）石化有限公司提供的相关基础资料。化学工业XX设计院与XX（番禺XX）石化有限公司签定的设计合同。化工项目可行性研究报告编制规定化工建设项目经济评价方法与参数122编制原则选择先进、可靠的技术，提高经济效益和产品的竞争性，并保证改造一次开车成功。充分利用现有装置的建筑、设备及工厂的土地、公用工程和辅助设施，节约投资。遵守环境保护及安全卫生方面的法律、法规，落实“三废”治理及安全卫生保护措施，确保环境和生产安全。13企业概况及项目背景131企业概况XX化工集团是世界首五名及全中国/香港地区最大积层板制造商，在中国设立多个综合性垂直生产设施，集团业务集中于发展积层板及有关项目，产品外销至世界各地，包括北美洲、欧洲、东南亚、香港及世界各地。随着业务的不断扩展，集团将加强综合性横向及垂直生产方针，集中发展环氧玻璃布积层板及有关生产原材料，发展化工新产品。公司目前生产的化工产品有甲醛、双氧水等，公司正在规划大型甲醇装置。苯酚装置将为集团正在建设的双酚A、环氧树脂装置提供优质的原材料，同时也为公司下游装置酚醛树脂、四溴双酚A提供了优质的原料，促进集团向产品多元化方向发展。132项目背景苯酚、丙酮都是重要的有机化工原料，用途很广。多年来，国际上特别是亚洲地区苯酚和丙酮的需求一直保持着旺盛的增长，我国国内对苯酚和丙酮的需求增长一直高于国际平均水平，每年都有大量的苯酚和丙酮进口。2002年，苯酚和丙酮产品的进口量分别为21万吨和17万吨，都创下了历史最高记录。随着国内建材等市场的不断扩大，国内苯酚和丙酮的需求量均将不断提高。XX石化公司建设100万吨/年苯酚装置，将满足公司规划的下游产品双酚A项目及环氧树脂产品的需求，以及为酚醛树脂、四溴双酚A装置提供优质原材料，同时也少量向外销售（10万吨年苯酚），填补我国华南和西南地区苯酚和丙酮生产的空白。14技术来源界区内苯酚的生产引进国外先进技术，界区外公用工程系统采用国内技术。15项目的范围100万吨/年苯酚装置及配套的原料及产品的贮运系统、循环水系统、脱盐水系统、仪表空气及制氮系统、冷冻站及变电所等。16简要结论161项目概况本项目建成后，XX石化公司将具备62万吨/年苯酚的生产能力，同时联产丙酮382万吨年。通过采用先进工艺技术，在保证产品质量的同时，物耗和能耗指标均达到国际先进水平，将为公司下游双酚A、环氧树脂装置提供优质的原料，形成连续的产品链，为公司创造良好的经济效益。162主要技术经济指标主要技术经济指标表见表11表11主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注一生产规模万T/A100二产品方案1苯酚万T/A622丙酮万T/A382联产物三年操作时数小时8000四主要原料及辅助材料用量1苯998T/A5514802丙烯995T/A291033硫酸93T/A52254烧碱42T/A155005离子交换树脂T/A1906加氢催化剂T/15A357分子筛催化剂T/6A838氢气T/A560五动力消耗1循环水T/H5890250MPA蒸汽T/H35653氮气NM3/H17054年耗电量万KWH/A14885冷冻水万T/A10856仪表空气万NM3/A2984六三废排放量1废水T/H312废气T/H12053废固物T/A2062平均七运输量运入量T/A863415船、汽车运出量T/A10022062管道、汽船八总定员人58九综合能耗MJ/T苯酚1411515十总占地面积M233450十一项目总投资万元19785771基建投资万元18113462铺底流动资金万元953993建设期利息万元71832十二项目固定资产投资万元1883178十三年销售收入万元6082045十四年销售税金万元546271十五年总成本费用万元5022162十六年利润总额万元531612十七年所得税万元169492十八投资利润率2596十九投资利税率5357二十成本费用利润率1023二一投资收益率1739二二国内贷款偿还期年456含基建期二三投资回收期所得税后年566含基建期二四全投资内部收益率1769所得税后二五全投资内部收益率1868所得税前153结论根据对本项目的工艺技术、产品市场、原料来源、建厂条件及技术经济分析等的研究、结论如下拟采用的技术先进可靠新建装置将采用引进的苯酚技术，技术先进、安全可靠、产品质量和消耗均处于国际先进水平。产品有市场产品苯酚、联产品丙酮90用于XX集团后续项目双酚A的配套原料以及环氧树脂、酚醛树脂、四溴双酚A的原材料，少量产品进入产品销售，而且国内苯酚丙酮市场需求较为旺盛，预测到2005年和2010年我国苯酚和丙酮均处于供不应求的状况，装置建成后市场有保证。该装置的建成，使XX公司形成有特色的产品链，提高了市场抗风险能力和企业盈利水平，同时也开创了国内首家苯酚丙酮装置和双酚A装置建在同一企业的先例，避免了由于双酚A装置由于原料污染造成产品质量达不到要求的风险。建设条件好可以充分利用XX石化公司现有的土地和专业人才。投资效益高本项目全投资内部收益率为1769税后高于同类其他装置。综上所述，本项目是很好的项目，建议尽快投入建设。XX章市场需求分析及价格分析21产品用途苯酚、联产物丙酮是重要制造双酚A（BPA）产品的重要有机化工原料。作为苯酚丙酮重要的下游产品，双酚A主要用于生产多种高分子材料，如环氧树脂、聚碳酸酯、酚醛不饱和树脂、聚醚酰亚胺等新型合成材料的制造应用。目前,双酚A产品是国家重点发展的有机化工产品之一,其用途非常广泛,可以替代多种高分子材料,对新型合成材料的制造应用和发展有着重要的意义。因此，XX公司建成苯酚装置后其生产的苯酚、丙酮产品，将为公司下游双酚A、酚醛树脂、环氧树脂、四溴双酚A提供优质、充裕的原材料。22双酚A国内外市场预测221国外市场2211生产状况世界双酚A的生产主要集中在美国、日本和西欧。这三大产地能力占世界总能力的90以上。2000年世界双酚A生产能力已达到2798万吨，其中美国占3656，西欧占2936，日本占1605，其他国家占1808左右。19952000年世界双酚A生产情况见下表19952000年世界双酚A生产情况单位万吨地域项目19951996199819992000能力7375861021023美国产量6768869697能力566072780582西欧产量4750614676725能力3334422422449日本产量303140342406能力141415293406其他产量1312325合计产量15716121592542426世界双酚A的生产相对集中，最大的生产厂家有GE、SHELL、DOWHE、BAYER公司。世界双酚A主要生产厂家见下表。2000年世界双酚A主要生产厂家国家和地区公司及厂址生产能力（万吨年）备注北美美国ARISTECH化学（HAVERHILL，OH）105PROGILHCI法DOW化学（FREEPORT,TX）165DOW树脂法GE塑料362GE树脂法HCI法SHELL化学（DERRPARK,TX）231SHELLHCI法BAYER化学（TX）16BAYER树脂法合计1023西欧德国BAYERXREFELD17BAYER树脂法DOW化学（STADE）135DOW树脂法比利时BAYERANTWERP14BAYER树脂法荷兰SHELL化学（ROTTERDAM）11SHELLHCI法GE塑料（BERGENOPZOOM）155GE树脂法西班牙GE塑料（GARTEGENA）11合计82日本日本GE塑料三井石化80GE树脂法出光油化66三井化学115三井东压HCI法新日铁（户田）98CTBISA树脂法三菱化学（鹿岛）90CTBISA树脂法合计449亚洲韩国锦湖SHELLYEOCHON33树脂法新加坡三井双酚70台湾南亚塑料124树脂法25树脂法中国无锡10ISCO树脂法印度KESAR075合计2795俄罗斯AOKHIMPROM,UFA38其他1985合计2798世界双酚A的商品量并不大，上规模的生产厂家大多用来直接生产配套的下游产品。如DOW化学公司经双酚A用于下游工厂聚碳酸酯和环氧树脂的生产。GE公司也用于下游工厂聚碳酸酯和聚酰亚胺的生产。西欧和日本厂家大多自产自用，仅有美国ARISTESH化学公司和日本三井化学公司生产的双酚A大部分在市场上销售。2212国外消费状况及需求预测聚碳酸酯（PC）和环氧树脂是双酚A的主要消费领域，其它应用领域还包括助燃剂和专用树脂（聚醚酰亚胺、聚砜树脂和酚醛不饱和树脂）等。2000年双酚A的全球消费量为210万吨，其中用于生产聚碳酸酯的占68，用于生产环氧树脂的占30，用于生产其他特种树脂的占2。近年来，美国、西欧和日本等发达国家的双酚A消费构成详见下表。19952000年双酚A的消费构成单位年份国别PC环氧树脂其他1985年美国519371110西欧43450957日本369607241990年美国575312113西欧51645529日本5253401351995年美国594289117西欧56637064日本692233751998年美国630270100西欧61035040日本732221472000年美国68523778西欧65928457日本73521352由于PC具有优良的综合性能，如耐高温、高模量、优良的非导电性等，被广泛的应用于电子、电气、汽车等生产领域，今年在CD、VCD和汽车部件等领域发展迅速，年需双酚A约140万吨，预计今后几年PC对双酚A的需求量将超过200万吨。2002年以前亚洲地区PC消费双酚A的平均增长率超过10，预计20022007年均增长率为8。近年来由于双酚A下游产品的迅速发展及双酚A应用领域的不断扩大，全球将面临双酚A短缺的状况，特别是亚太地区。为此各大生产厂家纷纷新建或扩建双酚A装置。2000年双酚A生产能力大2798万吨。世界双酚A的产量年均增长率达57，其中发展最快的亚洲地区，年均增长率达到108，预计2007年全世界双酚A的需求量将达到330万吨。世界双酚A的生产能力及需求量发展趋势见下表。世界双酚A生产能力和需求量发展趋势万吨年份19881989199019911992199319941995生产能力108411261257159173177177177需求量9249721031091162126112991428年份1996199719981999200020052007生产能力19152072215923892798需求量158618219122025214250330222中国市场2221生产状况我国双酚A生产始于1958年，是为满足环氧树脂生产需要而发展起来的。在19581980期间，我国所有环氧树脂厂均自行配套生产双酚A。双酚A生产厂家先后达到20多个，大多生产规模在千吨以下，采用硫酸法生产工艺。由于该工艺原料消耗高，产品成本高，设备腐蚀严重，三废污染严重，产品质量差，达不到聚碳酸酯级和高级环氧树脂的生产要求，只能用于生产通用型环氧树脂，目前大部分已经停产。1988年以来我国开始引进先进的双酚A生产装置，现有主要生产装5套。我国双酚A主要生产企业厂家名称生产工艺装置能力（吨年）无锡石油化工总厂引进离子交换树脂法10000天津双孚集团离子交换树脂法10000巴陵石化岳阳石化总厂引进氯化氢法5000上海申聚化工厂离子交换树脂法3000和龙是化工厂杂多酸法2000无锡石油化工总厂在1988年至1992年间，与波兰POLIMEX公司进行合作，引进离子交换树脂法双酚A工艺软件包，自行设计、施工、采购国内外设备材料，建设了1万吨的生产装置，经过几年的试生产，于1995年7月试车成功，现已达到设计能力，生产正常。1994年初，天津大学石化开发中心研制出树脂法双酚A生产工艺，并与中石化发展中心合作组建天津双孚精细化工股份有限公司，1996年在天津西青开发区兴建1万吨年生产装置，于1998年试车，已试产出产品，但由于工艺技术尚不完善，生产负荷只能达到设计能力的50，现正准备改造。巴陵石化岳阳石油化工总厂，引进美国文氏公司技术和主要设备，建设5000T/A氯化氢法双酚A生产装置，由于后处理工艺有问题，现未正式生产，仍处于试车、探索阶段。上海中联化工厂采用离子交换树脂法建成的3000T/A双酚A装置，一直未能正常开车。该厂于1997年7月破产后，被天原集团收购后更名为上海申聚化工厂。目前中国双酚A企业，能保持正常生产的只有无锡石油化工总厂一家，1995年生产双酚A2500吨，约占全国总产量的96，1996年产量6100吨，约占全国总产量的86，1999年生产9700吨，占全国总产量的882。目前我国每年实际生产双酚A仅为11万吨，其余部分依赖进口。近年我国双酚A的产量情况见下表。我国近年双酚A生产情况年份生产能力（T/A）产量（T/A）19924000272019936500700199490001541995160002610199619000705019972200062201998300009202199930000110002222国内消费状况及需求预测世界双酚A主要用于生产聚碳酸酯和环氧树脂，而我国目前由于技术原因，聚碳酸酯的生产能力很小，年产量不足千吨。我国双酚A主要用于生产环氧树脂，占双酚A消费量的80。2000年国内环氧树脂产量为85万吨，其中90为双酚A型，消耗双酚A50万吨。其他产品消耗双酚A约为15万吨，同年国内产量为11万吨，当年进口双酚A535万吨。近年来我国双酚A及主要下游产品净进口量情况，详见下表。近年来我国双酚A及主要下游产品净进口情况（单位吨）环氧树脂聚碳酸酯年份双酚A净进口折双酚A净进口折双酚A总双酚A199318377622471146061522953211167654100511994262817266921734934813320279675659461995898033194020761412023790584676471419962417063731224252868838559709610169441997256975611636475462070571044119276819983191768756446918577178909155517199963996748784867197258904502031172000（110月）53487104014676881448661377253525588051999年我国双酚A的产量只有11万吨，而同年进口双酚A为63996万吨，环氧树脂为74878万吨，聚碳酸酯为97258万吨，全部折算为双酚A则其进口量为2030万吨。从1993年到1999年年均消费增长率高达26。“十五”期间环氧树脂和聚碳酸酯的发展将大大带动双酚A的需求，同时双酚A在阻燃剂、稳定剂和抗氧剂等方面的应用领域也将逐步拓宽。预计到2005年我国双酚A总的需求量为25万吨，发展前景较好。为了满足经济和社会的需要，加速规划发展我国的双酚A产业是十分必要的。由于国内生产双酚A的原料苯酚和丙酮每年都需大量进口，因此XX苯酚装置建成后将为公司的双酚A装置降低成本、形成产品链打下坚实的基础。因此，建设苯酚装置将使XX公司形成有特色的产品链，提高了市场抗风险能力和企业盈利水平，同时也开创了国内首家苯酚丙酮装置和双酚A装置建在同一企业的先例，避免了由于双酚A装置由于原料污染造成产品质量达不到要求的风险。23国外苯酚、丙酮生产、消费及发展趋势231苯酚受苯酚下游产品双酚A、聚碳酸酯（PC）树脂等需求快速增长的影响，近年来，苯酚的需求量迅速增长，生产也同步得到发展。2000年全球苯酚生产能力增长到7384万吨/年，其中美国2881万吨/年，占39；西欧2340万吨/年，占317；日本890万吨/年，占120；亚洲（不含日本）为687万吨/年，占93；其它地区586万吨/年，占79，全球各地区苯酚供需状况详见表21、2。2000年全球苯酚用途分配为双酚A占34，酚醛树脂占353，环己酮占152，苯胺占34，其它占121。详见表22。表21全球各地区苯酚生产能力（万吨）项目地域199519961997199819992000美国192920022101212622912881西欧167016851835214522752340日本890890890890890890亚洲421421500542562687其他663673661661661586生产能力能力合计557356715987636466797384表22全球各地区苯酚需要量（万吨）项目地域199519961997199819992000美国184819121941200520332092西欧147715471622166917251800日本611613659672693740亚洲478531570576681866其他717743773804838862需求量需求合计513153465565572659706360全球产量52315464564658716095全球开工率922913887879825表23近年来全球苯酚用途分配（万吨）用途199519961997199819992000双酚A137614921576164918482560酚醛树脂218022082350243025302034环己酮735749764814866874苯胺187179190173185196其他647658679700693698总需求量5125528655595766612263621998年以来，尽管全球苯酚生产能力有较大的扩大，但由于苯酚下游产品双酚A、聚碳酸脂、环氧树脂等需求的快速增长，全球苯酚产品的需求量一直处于快速增长。预测2005年和2010年全球苯酚的需求量将分别达807万吨和907万吨。232联产物丙酮1999年全球丙酮生产能力为4418万吨/年，其中北美占35，西欧占36，东欧占12，日本占8，中国占3，其他地区占6。同年需求量为3313万吨。预计2005年和2010年全球丙酮需求量分别达到3897万吨和4459万吨。世界丙酮生产情况及预测见下表表24全球丙酮生产情况及预测（万吨，）年份1996199719981999200020052010生产能力3938422443004418453652895978产量3059314032253313340138974459开工率7777437507507507377461997年、2000年，以及2005年、2010年生产能力状况及预测见表25。表25全球丙酮生产能力状况及预测（万吨）地区1997年2000年2005年2010年来自异丙苯路线美国1231130516821957西欧1080114312311295日本342342364394其它地区和国家3134887511074小计2966327840314720来自异丙醇路线西欧300300300300日本128128128128美国830830830830小计1258125812581258合计42244536528959782000年世界上丙酮的生产能力为4536万吨/年，其中72以上的生产装置采用异丙苯法。目前全球丙酮装置平均开工率在75以下，其中异丙醇法工艺装置开工率低（80。美国是世界上最大的丙酮生产国，其产量约占世界丙酮总产量的42左右。国外丙酮消费结构如下表表262000年主要国家丙酮消费结构（）需求领域美国西欧日本溶剂170371493丙酮氰醇445309319双酚A180111188醇醛缩合物12546其它80163近期内美国对丙酮的需求年均增长率约为2，其中ACH需求量增长率约为33，双酚A为5，甲基异丁基酮约1，甲基异丁基醇约2，溶剂约1，其他用途约05；西欧对丙酮的需求量年增长率约3，其中ACH需求增长率约5，双酚A约4。日本对丙酮需求量的年均增长率约3，其中双酚A为12，；甲基异丁基酮和溶剂约为1，ACH约34。世界主要国家或地区丙酮需求量和预测见下表。表27世界主要国家丙酮需求量及预测（万吨，）国家1996年1997年2000年2005年2010年年均增长美国1203122513951500162034西欧1037105712671349149745日本39740557067275179其它4224536607771023109合计3059314038924298489155MMA和BPA是丙酮的主要消费方向。预计MMA和BPA的需求分别以每年3和7的速度增长。未来4年内，溶剂需求增长低于GDP增长速度，为12。预计至2005年西欧丙酮消费量将从目前的132万吨/年增加到147万吨/年。24国内苯酚丙酮生产、消费及市场预测241苯酚我国苯酚生产始于1952年，当时，锦西化工厂采用磺化法生产苯酚。1966年，兰州合成橡胶厂建成500吨/年异丙苯法生产苯酚装置。之后，上海、北京、吉林、哈尔滨先后建成万吨级苯酚生产装置。我国现有苯酚装置50套左右，2000年总能力3645万吨/年，由于磺化法苯酚装置开工率很低，实际生产能力大约在24万吨/年，大部分磺化装置处于停产或半停产状态。2000年实际产量为223万吨。我国苯酚生产装置概况详见表28，不包括磺化法装置。表28我国（至2002年底）苯酚主要生产装置概况（万吨/年）生产企业地址生产能力投产时间备注燕山石化公司北京1131985年1998、2000年改造高桥石化公司上海751997、9年2000年改造45万T/A装置吉林化工公司吉林661996年哈尔滨石化哈尔滨281996年异丙苯法合计2822000年，苯酚进口量为969万吨，国内苯酚表观消费量为3171万吨，预计今后需求增长最快的领域将是双酚A和酚醛树脂。近年我国苯酚供求状况见表29。表29我国苯酚供需状况及预测（万吨/年，）年份1995199619971998生产能力1995274527453245产量1124113217662154产量增长率1357006656072191进口926979622372出口0069004900250015表观消费量2044206023862524表观消费增长率42280771586578国内自给率5501527274038532年份1999200020052010生产能力3405364540905860产量1983223038805567产量增长率79312451450870进口73896912501040出口00440284050050表观消费量2720317151306607表观消费增长率77616581236576国内自给率7290703275638426从我国苯酚主要生产企业生产能力分布来看，37的能力分布于华北地区，36能力分布于华东地区，27分布于东北地区。从区域性供求平衡来看，东北地区供大于求，华南、中南、西南地区供不应求，华北基本供需平衡。2000年国内主要苯酚企业市场占有率如表210所示。表2102000年我国主要苯酚企业市场占有率生产企业产量（万吨）市场占有率（）燕山石化公司82310高桥石化公司53195吉林化工公司47173哈尔滨化工公司1659合计728242丙酮我国从1956年开始生产丙酮，当时采用的发酵法。国内生产丙酮的另一种方法是异丙苯法，该法在生产苯酚的同时联产丙酮，每生产1吨苯酚可以生产06吨丙酮。目前，我国丙酮的生产厂家有50多家，其中采用异丙苯联产法的有4家，生产能力约占65以上，产量约占85以上，其余大多数企业采用粮食发酵法。生产能力在万吨以上装置有3套，生产能力占60以上。2000年我国丙酮主要生产企业见表211。表211我国（2002年底）丙酮主要生产装置（万吨/年）生产企业地址投产时间生产能力备注燕山石化公司北京1998年改造111异丙苯法高桥石化公司上海1999年改造46异丙苯法吉林化工公司吉林1996年40异丙苯法哈尔滨石化哈尔滨1996年17异丙苯法合计2141995年2000年，我国丙酮产量年均增长91，消费量年均增长94，可见我国丙酮生产、消费同步增长。从我国丙酮供需平衡上来看，国产丙酮不能满足国内市场需求，每年都有一定量丙酮进口，1995年2000年进口量年均增长96，而2002年丙酮的进口比上年更增长了45。我国丙酮供需状况及预测见表212所示。表212我国丙酮供需状况及预测（万吨/年）年份1995199619971998生产能力85125130产量8735538591产量增长率87536753770进口6461110480671出口008010009003表观消费量1511165313211578表观消费增长率63194201191国内自给率578334643577年份1999200020052010生产能力140150230390产量143135207351产量增长率242195533696进口7371021800600出口002005005005表观消费量1865236628654105表观消费增长率1822694070国内自给率606570723855随着我国化学工业等的不断发展，丙酮的生产和需求量将不断增长，预计2005年，我国丙酮的生产能力和产量将分别达到23万吨和207万吨，需求达到28万吨，需进口73万吨以弥补国内市场需求。2010年，我国丙酮的生产能力和产量将分别达到390万吨/年和351万吨/年，需求41万吨，仍需一定量的进口产品满足市场需求。我国丙酮消费构成大致是化学工业70，医药工业20，其它10。在化学工业中，甲基丙烯酸甲酯占40，双酚A占15，油漆涂料、试剂等占20，农药占5，其它占20。从发展趋势看，未来几年双酚A对丙酮的需求量也将迅速增加。据资料统计，2000年我国华东地区丙酮消费量占全国总消费量的27，华南地区占27，东北地区占15，华北地区占14，其它地区17。从我国丙酮主要企业生产能力分布来看，38分布于华北地区，35分布于华东地区，26分布于东北地区。从国内各地区供需平衡来看，华东、华北、东北均供大于求，其它地区均供不应求。因此国内丙酮生产企业在占领本地区市场的同时，都必须将产品销售扩大到其它地区。1999年我国丙酮企业市场占有率见表213。表2131999年我国丙酮企业市场占有率生产企业产量（万吨）市场占有率（）燕山石化公司52300高桥石化公司33177吉林石化公司30161哈尔滨石化公司10116合计12575425价格分析251苯酚受原料价格及市场供求状况的影响，近10年以来，国内外苯酚市场价格波动均较大，国内市场苯酚的价格一直随国际市场价格波动。国内外苯酚市场价格具有几乎相同的走势。1992年到2002年期间，我国国内市场苯酚平均价格为6820元/吨。同期美国市场苯酚价格为786美元/吨，德国为699美元/吨，折算成国内市场价格分别为8396元/吨和7467元/吨（以汇率83，增值税17，关税10计）。1995年到2000年我国进口苯酚的平均价格为610美元/吨，折算成国内价格为6516元/吨。今后国内苯酚需求、产量均会有所增加，国产满足率逐年提高；随着我国加入WTO日期的临近，苯酚进口关税将逐年降低，而苯酚价格受国际市场的影响将会增大。因此预测近期国内市场苯酚价格应在55008000元/吨范围内波动。252丙酮与苯酚相似，受丙酮原料价格及市场供需关系影响，近10年以来，国内外市场价格和我国进口丙酮价格波动较大，1992年到2002年期间，我国国内市场丙酮平均价格为6100元，同期美国市场平均价格为759美元/吨，德国为641美元/吨，折算成国内市场价格分别为7960元/吨和6723元/吨（以汇率83，增值税17，关税8计）。1995年到2000年，我国进口丙酮的平均价格为456美元，折算为人民币为4782元/吨。未来几年，国内丙酮需求、产量均会有所增加，国产满足率逐年提高。我国加入WTO后，丙酮进口关税将逐年降低，丙酮市场价格受国际市场价格的影响将增大。预测近期国内市场丙酮价格应在45007000元/吨范围内波动。26市场预测分析结论261根据对苯酚丙酮的市场预测，国内苯酚、丙酮在今后十年内将有较大的市场空间。预测苯酚、丙酮2005年国内生产能力分别为39万吨和23万吨，而需求量分别为51万吨和28万吨。产品缺口都比较大。262产品目标市场从生产和需求的地域看，国内苯酚和丙酮的用户主要分布在华北、华东、西南和华南地区，而苯酚生产装置都建设在东北、华北和上海地区，西南和华南地区没有生产装置。XX苯酚装置实施后，产品大部分为XX公司双酚A装置提供原料，其它少量产品供应市场，由于销售量少，不会对华南和西南地区苯酚和丙酮市场造成影响。27原料供求和价格271主要原料供应状况苯酚装置所需主要原料是苯和丙烯，本项目实施后原料丙烯及苯均从国外进口。资料表明，虽然国际市场的苯和丙烯收原油价格的影响而使其价格波动较大，但货源供应较为充足，只要提前几个月操作，就可以采购到这两种原料。根据邻近地区未来苯和丙烯的市场情况分析，未来装置用苯和丙烯可以考虑从新加坡、泰国、印尼等东南亚市场采购。272主要原料价格本项目实施后，每年需要原料纯苯55148吨、丙烯29103吨，丙烯及苯均由进口解决，其价格主要随石油市场的变化而变化。预计未来几年苯和丙烯的价格仍然会有较大的波动。273原料的来源及供应情况苯酚装置主要原料苯和丙烯规格、年用量及来源情况见下表表214原材料来源表（用量单位为吨/年）序号物料来源用量规格1苯东南亚进口55148998WT2丙烯东南亚进口29103995WT274主要原料运输方式进口的苯和丙烯通过码头与新建苯和丙烯罐区连接的管道，将苯和丙烯由船上卸到苯或丙烯贮罐中。装置用丙烯和苯均由罐区泵经过管道送至苯酚装置的进料槽内。275辅助材料供应苯酚装置所需主要辅助材料有硫酸、液碱、氢气等，氢气由XX化工区双氧水装置的氢气发生系统提供。国内硫酸和烧碱供应充足，价格也比较稳定。本装置使用的硫酸为含灰分较低的硫磺制硫酸，烧碱为离子膜烧碱。装置内不设置氢气贮罐，只设置硫酸和烧碱的贮罐。主要辅助材料需要量、规格及来源情况见下表。表215主要辅助材料来源表序号物料来源数量规格备注1硫酸外购5225T/A932烧碱外购1550T/A303加氢催化剂外购35T/15A4离子交换树脂外购19T/A第三章生产规模及产品方案31装置生产规模311苯酚生产规模多年以来，随着科学技术水平的提高，国内外石油化工装置的生产规模都在不断扩大，更大的装置使产品的经济效益提高，也加剧了生产商之间的竞争。近年来，苯酚装置的单装置生产能力也有提高的趋势，国内外新建装置的生产能力大多在90万吨/年苯酚以上。从未来国内苯酚需求及建成后装置经济效益考虑，XX石化公司苯酚装置的生产能力设计为100万吨/年苯酚是合理的。装置年生产时间8000小时32产品方案以苯和丙烯为原料，采用异丙苯法苯酚工艺生产高纯度的苯酚产品，同时副产丙酮，苯酚产品和丙酮副产品可以满足聚碳级双酚A的质量要求。产品和副产品如下表表31产品及副产品产量表序号名称产量吨/年一产品1苯酚620002丙酮（联产品）38200二副产品1焦油29062污苯16613重芳烃36233产品及中间产品规格331苯酚表32苯酚质量指标项目单位指标分析方法冰点408ASTMD1493色度PTCO5ASTMD1686水含量WTPPM300ASTMD1631总有机杂质WTPPM50SUNOCOFTCPM002总羰基WTPPM15UOP804332联产物丙酮表33丙酮质量指标项目单位指标分析方法纯度WT997SUNOCOV153FR色度PTCO5ASTMD1686水含量WT03ASTMD1364高锰酸钾试验小时3ASTMD1363馏程（含561）06ASTMD1078333中间产物异丙苯表34异丙苯质量指标项目单位指标分析方法纯度WT9990ASTMD3760溴值10ASTMD1492乙苯WTPPM200ASTMD2306正丙苯WTPPM300ASTMD2306丁苯WTPPM200ASTMD2306酚类WTPPM10ASTMD3760馏程（含1525）10ASTMD1078334焦油表35焦油质量指标项目单位指标备注AMSWT1292MBFWT05AMS二聚物WT116苯乙酮WT240苯酚WT80其它重组分WT430335重芳烃表36重芳烃质量指标项目单位指标备注C12C12芳烃MOL182二异丙苯MOL364重组分MOL454336污苯表37污苯质量指标项目单位指标备注非芳烃MOL82异丙苯MOL39甲基环己烷MOL12苯MOL843丁苯MOL03甲基异丙苯MOL09第四章工艺装置41工艺技术选择苯酚的生产方法有磺化法、异丙苯法等多种工艺，目前，除异丙苯法外的生产方法要么被逐渐淘汰（如磺化法等），要么尚未工业化（如甲苯氧化法等），因而国内外新建或改建苯酚装置都采用异丙苯法生产，这种工艺在生产苯酚的同时副产重要的有机化工原料丙酮，因而很有竞争性。XX苯酚装置为公司内部下游装置生产原料，选择异丙苯法苯酚工艺是合理的。411异丙苯生产异丙苯生产的方法有固体磷酸（SPA）法、三氯化铝法和分子筛法。固体磷酸法工艺比较简单，系统腐蚀性很小，投资较低，但能耗和物耗较高,且不具备烷基转移功能。三氯化铝工艺消耗低，但流程复杂、系统腐蚀严重,但具备烷基转移的能力。1996年之前，国内外异丙苯生产均采用固体磷酸工艺或三氯化铝工艺。1996年之后，分子筛异丙苯工艺实现工业化，该工艺兼有固体磷酸工艺和三氯化铝工艺的优点，工艺比较简单，系统无腐蚀性，投资较低，能耗和物耗均较低。因而，国内外新建异丙苯装置均采用分子筛工艺，已有装置也大都改造为分子筛工艺。在今后较长时间内，异丙苯的生产将由分子筛工艺所主宰。分子筛作为苯烃化催化剂的过程早先用于乙苯的生产，上世纪八十年代国外多家公司开始研究适用于异丙苯生产的催化剂，九十年代分子筛作为苯烃化催化剂的过程早先用于乙苯的生产，上世纪八十年代国外多家公司开始研究适用于异丙苯生产的催化剂，九十年代国内也有多家研究单位进行类似的研究。1996年以后，UOP等公司成功地将分子筛催化剂用于工业规模的异丙苯装置，几年来，国内外出现了多家拥有分子筛异丙苯技术的公司，并有许多新建或改造装置使用分子筛异丙苯技术，到2002年末，国内将有五套异丙苯装置采用分子筛异丙苯技术生产异丙苯。几年来，国际上出售的分子筛异丙苯技术有UOP工艺和RAYTHEON（原MOBIL/BADGER）工艺，其它公司有的仅仅自己使用，有的在推广中由于技术问题受阻（如CDTECH催化精馏技术）而难以进一步推广。上述两公司分子筛异丙苯技术代表了当前国际先进水平，其技术经济指标见下表。表41分子筛异丙苯技术比较表序号项目固体磷酸工艺UOP分子筛工艺RAYTHEON工艺1催化剂寿命1662总收率9459959953系统腐蚀性局部腐蚀无无4异丙苯纯度999999299925异丙苯溴值5010106苯消耗T/T0662065206527丙烯消耗T/T0366035203528蒸汽消耗T/T2211129循环水消耗T/T349310电消耗KWH/T241112XX苯酚装置采用分子筛工艺是合理的。412苯酚生产异丙苯法苯酚生产包括苯酚（异丙苯氧化、过氧化氢异丙苯提浓、过氧化氢异丙苯分解）合成、苯酚和丙酮净化、AMS加氢和废水处理等工序，目前国内外大部分专利商和生产商均采用大致相同的工艺技术，即异丙苯空气直接氧化工艺、过氧化氢异丙苯（CHP）硫酸两级分解工艺、苯酚丙酮共沸精馏和化学净化相结合的净化工艺、AMS液相加氢工艺和废水萃取脱酚工艺等，各种生产技术经过五十年来的发展，日渐成熟。目前，国内外有多家公司拥有异丙苯法苯酚生产技术，但有的技术或工艺比较落后或仅仅限于自己使用，只有SUNOCO/UOP工艺以及KELLOGG工艺被国内外用户普遍采用。SUNOCO/UOP工艺即原ALLIED/UOP工艺，是ALLIED苯酚工艺与UOP苯酚工艺相结合的产物。ALLIED公司是国际上最早开发异丙苯法苯酚工艺的公司之一，并拥有美国最大的苯酚生产厂美国费城FRANK工厂，多年来其苯酚技术一直处于领先地位，该公司开发的CHP低残留两级分解等技术一直是其它公司仿效的对象。ALLIED苯酚技术经过UOP公司与ALLIED所属FRANK（现属于SUNOCO公司）工厂多年的研究开发，使SUNOCO/UOP苯酚工艺成为当前国际上最先进的苯酚工艺之一。UOP公司目前出售的苯酚技术都是在FRANK工厂已经实际使用的技术，是可靠的。SUNOCO/UOP技术代表性的过程包括异丙苯低温（84）、低压（接近常压）氧化，安全性好，反应副产物少,产品收率高；CHP硫酸催化两级分解，产品收率高，焦油量少；采用化学品直接中和CHP分解的催化剂硫酸，过程简单，大大减少了废水量和净化系统的结垢；化学品净化苯酚和树脂脱除2MBF（2甲基苯并呋喃）系统,该技术是其最新开发的苯酚净化技术，使苯酚生产的能耗大幅度降低。KELLOGG公司具有多年苯酚装置设计的经验，该公司一直是原HERCULES/BP（也是国际上最早开发异丙苯法苯酚技术的公司之一）苯酚技术的设计公司。1993年以后，KELLOGG公司成为HERCULES/BP技术的唯一持有人。1994年以后，KELLOGG开发成功干式低压氧化和CHP低残留两级分解、液相加氢和高效废水处理等技术，使该技术也成为目前国际上最先进的苯酚技术之一。KELLOGG技术代表性的过程包括异丙苯低压（03MPA）氧化，尾气有机物含量较低；过氧化氢异丙苯低残留两级分解，产品收率高，焦油少；苯酚钠中和分解液，使废水处理简单；树脂处理苯酚，苯酚质量高；热集成设计完善，消耗较低。上述两公司技术比较如下表。表42苯酚技术比较表序号项目SUNOCO/UOP工艺KELLOGG工艺一消耗1异丙苯消耗131T/T苯酚1312T/T苯酚2高中压蒸汽消耗28333低压蒸汽消耗05084冷却水消耗318359二苯酚质量1凝固点40840852色度553总羰基杂质15WTPPM12WTPPM4总气相色谱杂质50WTPPM50WTPPM三丙酮质量1纯度997WT9975WT2水含量03WT025WT3KMNO4腿色试验150分钟180分钟4馏程（包括561）0706四废水1废水量0705T/T苯酚0305T/T苯酚2含酚量150PPM50PPM五工艺设备1台（套）数3363242材质类型CS、304、316CS、304、哈氏合金42工艺技术方案421工艺技术方案本报告从工艺技术水平、投资、产品质量等方面考虑，建议主要采用以低压氧化、两级分解、酚钠中和、苯酚丙酮共沸精馏及化学净化等为基础的先进技术。422装置内容新装置包括以下单元异丙苯单元；氧化单元，包括异丙苯氧化、过氧化氢异丙苯浓缩、过氧化氢异丙苯分解和分解液中和系统；苯酚净化单元，包括丙酮净化、苯酚净化、AMS净化及加氢系统和废水初级处理（废水脱酚）系统；原料及成品贮运单元，包括丙烯罐区、成品罐区、中间罐区；公用工程及辅助系统，包括循环水系统、变配电系统、控制室、生化处理系统、脱盐水站、制氮及仪表空气系统、分析化验室等。蒸汽和氢气由界区外XX石化公司现有设施或在建设施提供。423工艺简述4231异丙苯生产新鲜的丙烯经过丙烯保护床处理后分为四股，第一股丙烯与循环液混合后从烃化反应器顶部进入烃化反应器，其余三股物料分别从烃化反应器床间催化剂分为四个床层注入。烃化反应器出料一部分经过加热后进入烃化汽提塔，另一部分经过冷却后循环回烃化反应器，以控制各床层的反应温度。烃化汽提塔塔顶馏出物为丙烷和部分苯，进入脱丙烷塔使丙烷与苯分离，塔顶馏出的丙烷作为付产品出售。新鲜苯经过苯保护床树脂处理后从脱丙烷塔上部加入,脱去苯带入的水。苯从塔底部出料与循环苯混合后循环回烃化反应器。烃化汽提塔塔釜液靠自身压力进入XX精馏塔使部分苯与异丙苯等分离，塔顶馏出的苯作为循环苯的一部分循环回烃化反应系统，少量作为污苯排出以防止杂质积累。塔釜物料含有少量苯和反应产物异丙苯、二异丙苯等，泵送至循环塔。循环塔将异丙苯中的苯完全脱除，塔顶馏出的苯与二异丙苯塔侧线出料（二异丙苯）一起经过预热后进入反烃化反应器，使二异丙苯转化为异丙苯。反烃化反应器的出料与XX精馏塔的塔釜出料一起加入循环塔脱除其中的苯。循环塔塔釜出料含有异丙苯、二异丙苯以及少量重组分，首先进入异丙苯塔，异丙苯塔塔顶馏出物即为异丙苯产品。异丙苯塔塔釜出料送至二异丙苯塔使二异丙苯与重组分以及少量轻组分分离，侧线采出的二异丙苯循环回反烃化反应器。二异丙苯塔塔釜出料为重芳烃，塔顶馏出物为轻烃，分别排至重芳烃贮槽和污苯槽。4232苯酚生产新鲜异丙苯和回收异丙苯一起在碱洗塔中除去所含的微量酸和苯酚后，进入第一氧化器。氧化用空气经压缩、冷却、洗涤后送入第一、XX和第三氧化器底部。氧化反应热由外部