年产10万吨粗苯加氢建设项目可行性研究报告

10万吨/年粗苯加氢项目可行性研究报告目录第一章、总论111、项目及建设单位基本情况112、编制依据及原则213、项目建设背景及主要有利条件314、研究范围615、研究结论8第二章、市场分析与价格预测1121、原料供应1122、粗苯加氢产品市场分析与价格预测11第三章、工艺装置物料平衡1831、工艺装置物料平衡1832、产品质量1833、物料平衡19第四章、工艺装置概述2041、工艺技术方案选择2042、工艺流程简述2443、原料及产品的主要技术规格2544、物料平衡2745、主要设备选择2746、装置消耗指标2847、平面布置2948、自控水平30第五章、厂址选择及总图运输3551、厂址选则3552、总图运输37第六章、公用工程及辅助生产设备3961、储运工程3962、土建4363、给排水、污水处理4564、电气、通信4865、供热、供风5266、供氢系统5267、采暖通风53第七章、环境保护5471、建设区域的环境现状5472、主要污染源、污染物、控制措施55I73、环境保护投资估算5874、环境影响分析59第八章、消防6181、消防体制和贯彻方针6182、设计遵循的消防法规和执行的主要技术标准及规范6183、火灾危险性分析6284、消防设施设置62第九章、职业安全卫生6591、编制依据及采用的主要标准6592、工业的主要危害因素分析6593、安全卫生设计方案6894、安全卫生机构7095、安全卫生措施的效果预测及评价70第十章、节能71101、编制依据71102、节能原则72103、粗苯加氢装置能耗计算72104、节能措施及节能效果75第十一章、装置定员78第十二章、项目实施计划79第十三章、投资估算和资金筹措80131、建设投资估算80132、总投资估算和资金筹措81第十四章、经济效益评价83141、生产成本和费用估算83142、财务评价84143、敏感性分析85144、财务评价结论85附图SPK09004/01总平面布置图SPK09004/0210万吨/年粗苯加氢装置平面布置图SPK09004/0310万吨/年粗苯加氢装置工艺原则流程图II第一章、总论11、项目及建设单位基本情况111、项目基本情况1111、项目名称某某某某有限公司10万吨/年粗苯加氢项目1112、项目建设规模10万吨/年粗苯加氢装置1113、项目建设性质该项目界区内为全部新建。项目资本30为自有资金,其余部分贷款。1114、项目建设地点徐州沛县龙固工业区内。112、建设单位基本情况1121、建设单位名称、性质及负责人建设单位全称某某某某有限公司建设单位性质民营建设单位法人滕仰顺建设单位项目负责人滕仰顺1122、建设单位概况某某某某有限公司是由徐州天裕投资有限公司投资注册的民营独资公司，拟选厂址坐落于沛县龙固镇，与徐州天安化工有限公司、徐州观茂焦化有限公司处于同一工业园区内紧邻徐州天安化工有限公司、徐州观茂焦化有限公司。它将充分有效利用徐州华裕煤气有限公司、徐州天安化工有限公司、徐州观茂焦化有限公司、徐州天泰化工有限公司的副产品焦油、粗苯、甲醇、煤气作为原料，进行化产品深加工，公司具有广阔的发展前景。12、编制依据及原则121、编制依据1211、徐州地区粗苯分析报告。1212、某某某某有限公司关于10万吨/年粗苯加氢项目可行研究报告的委托书。1213、某某某某有限公司关于10万吨/年粗苯加氢项目厂址条件等。122、编制原则1221、严格遵守国家的产业政策和省上的有关规定，严格执行国家的有关法令、标准、规范，按照国家或行业现行的标准规范进行设计，以求实、科学的态度，以开拓进取的精神精心设计。1222、工艺技术方案的确定，要确保在世界范围内具有竞争力。在吸收国内外先进技术基础上，必须以技术上先进成熟、生产装置运行安全可靠，经济上合理，选用洁净煤技术以确保不污染环境为前提。1223、原料路线的选取，紧紧围绕着我国的基本能源结构和构成，原料来源可靠、技术经济可行。1224、主要设备立足国内制造，提高国产化率，形成具有中国特色的以煤为原料国产化的联合生产技术路线。1225、选用的工艺、设备、自控方案要先进、可靠、“三废”排放少，做到低能耗、低污染、低成本。13、项目建设背景及主要有利条件131、项目背景项目建设地点选在“徐州沛县龙固工业区”内。随着世界经济和中国经济的发展，作为化工原料的石油资源越来越紧张，我国现在的石油进口量已达一亿多吨，占整个消费量的将近一半；且这个趋势还在增加。粗苯为煤焦化装置副产品，粗苯加氢精制的主要产品是纯苯、甲苯、二甲苯等，均为重要的有机化工原料，普遍应用合成染料、有机颜料、合成农药、合成医药、合成树脂、日用化工制品等有机化工行业。目前我国对三苯的需求越来越大，现三苯的需求量正以每年34的速度增长，市场需求潜力巨大。本项目以焦化粗苯为原材料进行深加工，原料供应充足、稳定。粗苯加氢工艺在我国数套装置投入生产。目前宝钢、太化等企业的粗苯加氢装置已投产数年。本项目采用上海胜帮粗苯加氢技术，并有上海胜帮设计的5万吨/年粗苯加氢装置已在黑龙江七台河成功开车，并投入正常生产一年。徐州地区煤炭资源丰富，煤种十分齐全，尤其是炼焦用煤资源雄厚，品质好，低硫低灰，属气煤和1/3焦煤,只需配入1020的瘦煤即可生产优质GB二级以上焦炭。生产高质量的冶金焦和铸造焦是徐州煤炭综合利用的最好途径之一，当地粗苯资源丰富。本项目投资方天裕集团焦化规模现有120万吨/年，新上天安化工及华裕煤气两个130万吨/年焦化及两个15万吨/年甲醇项目，后续还有一个130万吨/年焦化项目。总规模达450万吨/年焦化，可产焦油18万吨/年，粗苯64万吨/年。周边200公里范围内尚有约不少于2000万吨/年的焦化项目。现有焦化厂两个徐州环宇焦化有限公司、徐州观茂焦化有限公司，可年产煤焦油6万吨/年、粗苯15万吨/年（以包含上述总量中）。天旭化工为谋求更大的发展，增加市场竞争力，根据江苏省煤焦油资源情况，结合周边地区产业发展状况，依托周边现有公用工程设施优势，公司拟进行10万吨/年粗苯加氢项目建设。目前，集团公司焦化厂副产品粗苯只做为基础产品在当地销售，价值没有得到充分利用；同时，集团公司甲醇装置所排放的驰放气11000NM3/H（氢气含量约80，有效提氢量为7500NM3/H，）亦只进该装置燃料管网或进火炬系统燃放，浪费了化工行业极其宝贵的紧缺资源氢气。10万吨/年粗苯加氢项目正是利用集团公司副产的粗苯和氢气为原料，装置主要产品为优质的三苯产品。所以，10万吨/年粗苯加氢项目不仅利用了集团公司副产粗苯和驰放气，解决了煤焦化产业的环境污染问题，更重要的是该项目利用副产原料生产出优质的化工原料，可为集团公司和当地带来新的经济增长点，实现了资源的综合利用。本项目的建设不仅延长了天旭公司的产业链，也大大增强了企业的抗风险能力，属于绿色环保工程和造福一方的项目。由上述可见，该项目有充足的原料保证，项目所需氢源可从甲醇装置的驰放气（含氢80）中提取，同时现有可利用现有公用设施齐全，包括水、电、气、汽供应非常便利。公司经考察论证，决定粗苯加氢项目采用上海胜帮煤化工技术有限公司的成套工艺技术。项目建设地点选在“某某某某有限公司厂区”内。132、项目建设理由根据国家发改委（2006）328号文关于焦化行业结构调整的指导意见精神及第40号文的精神，该项目为煤焦化一体化建设项目，符合国家产业政策，属于产业结构调整指导目录中的鼓励类项目。某某某某有限公司“10万吨/年粗苯加氢项目”以丰富的当地资源和自有资源为依托，利用甲醇装置驰放气（废气利用）提氢用于粗苯加氢生产“三苯”，充分体现了国家合理规划、优化布局、充分利用资源的循环经济发展思路，促进了焦炭生产下游产品精细化工产业与生态环境的协调发展。本项目的建设不仅延长了天旭公司的产业链，也大大增强了企业的抗风险能力，属于绿色环保工程和造福一方的项目。江苏徐州地区煤矿资源丰富，同时焦化厂又比较集中，粗苯产量比较大，但尚无规模性处理粗苯的生产装置，绝大部分外运销售。本项目不仅能解决上述问题，而且其产品还是优质的化工原料，可大幅度提高其附加值。纯苯、甲苯、二甲苯等，均为重要的有机化工原料，普遍应用合成染料、有机颜料、合成农药、合成医药、合成树脂、日用化工制品等有机化工行业。目前我国对三苯的需求越来越大，现三苯的需求量正以每年34的速度增长，市场需求潜力巨大。本项目产品就地销售或销向周边地区，具有非常现实经济意义。同时，项目建设具有以下优势一是技术优势，该项目采用先进的环保措施，粗苯加氢采用上海胜帮煤化工技术有限公司自行研发的技术，为国内领先水平。二是基础优势公司现有的煤焦化工程、甲醇装置及配套工程为该项目提供了有利条件；同时公司现有完善的水、电、汽等公用工程为该项目的建设奠定了基础。三是资源优势徐州市境内煤炭资源丰富，焦化厂集中，为本项目粗苯原料提供了保证。四是位置优势天旭化工位于徐州煤化工基地的中心地带，交通方便，地理位置优越。五是成本优势由于公司现有甲醇装置产生的甲醇的驰放气是一种废气，只能作为低廉燃料烧掉，该项目的建设，使公司剩余气体得到了充分利用，项目生产成本较低。六是体制优势项目建设方为民营企业，管理科学，体制灵活，决策快速，人员精干。七是管理优势集团公司十几年来一直从事煤焦化行业，并建有一定规模的焦化企业，不仅拥有大量的技术人员，而且积累了丰富的生产管理经验。综上所述，该项目属资源综合利用项目，是一个降低能耗，减少污染，保护环境，促进循环经济发展的系统工程，对于徐州市区域经济的发展都将起到重要的推动作用。14、研究范围该项目为新建，新建厂界区内所有工艺装置、公用工程和辅助生产设施为本报告研究范围。表141工程主项表序号单元号单元名称说明一装置区1200010万吨/年粗苯加氢装置含新氢压缩机、循环氢压机缩二公用工程及辅助设施并入10万吨/年粗苯加氢装置11101全厂总平面21102全厂竖向、（道路）及排雨水31103全厂性道路41104围墙、大门、守卫室51106厂区绿化61107全厂管线综合71109全厂性仓库81301原料罐区及泵含计量91302产品罐区及泵含计量111305产品汽车装车设施121306全厂工艺热力管网131403泡沫站141404全厂给排水管网、消防水管网含水罐及泵151405循环水场161501总变配电所171502全厂供电及照明181601锅炉房191602空压站含制氮气201604化学水处理站211605火炬设在厂内下风向或设在厂外221701环保监测及中心化验室、办公楼231702污水处理采用装置化处理或依托社会24504全厂电信25505电话站26702三修设施三厂外工程1105精苯汽车计量地衡2108厂外道路3109氢气管线4303粗苯卸车设施5402取水、给水、水处理、加压泵站15、研究结论151、项目概况拟建10万吨/年粗苯加氢装置。拟建项目总占地面积为75亩总定员113人152、主要工艺技术及经济指标本项目总投资11758万元，其中建设投资10140万元。年均销售收入36291万元，年均总成本费用28461万元，年均所得税后利润2267万元，投资利润率为2877，全部投资财务内部收益率所得税后为2410，静态投资回收期为569年（所得税后，含建设期20年）。各项经济评价指标好于行业基准值，项目经济效益较好，并具有一定的抗风险能力，在经济上是完全可行的。如果能够争取到当地环保项目或新技术新产业产业链支持政策，该项目经济效益更好。1、主要工艺技术指标表151主要工艺技术指标表产量汇总万吨/年一原料1粗苯1000二产品1高纯苯69332硝化级甲苯13973二甲苯06134非芳烃03535溶剂油0210表152主要技术经济指标总汇表序号项目名称单位数量一基本数据其中外汇1总投资万元11758万美元11建设投资万元10140万美元12固定资产投资方向调节税万元13建设期利息万元40314流动资金万元12152销售收入万元36291生产期内年平均3总成本万元28461生产期内年平均4流转税及附加万元4447生产期内年平均5利润总额万元3383生产期内年平均6所得税万元1116生产期内年平均7税后利润万元2267生产期内年平均二经济评价指标8投资利税率66599投资利润率2877资本金利润率993310借款偿还期年504含二年建设期11财务内部收益率所得税前3116所得税后241012净现值（I12）所得税前万元13073所得税后万元750613投资回收期含二年建设期所得税前年492所得税后年569153、研究结论该项目粗苯加氢所用原料来源可靠，采用成熟的粗苯加氢工艺生产“三苯”，关键设备设计充分考虑原料特点，可确保装置“安、稳、长、满、优”运转，充分考虑了热量回收，降低装置能耗，技术可行。水、电、气供应可以满足新建厂区使用要求。某某某某有限公司依托当地丰富的粗苯资源，以先进技术与管理优势作保障，以集团公司现有装置为基础，建设10万吨/年粗苯加氢装置，符合国家的产业政策及地区发展规划。通过上述研究结论可以看出，本工程生产规模和产品方案符合国家产业政策，工艺装备先进，技术成熟可靠，经济合理，并且项目建成后将具有较好的经济效益，良好的社会效益和环境效益，因此，项目建设是可行的。第二章、市场分析与价格预测21、原料供应项目所需主要原料为粗苯、氢气。粗苯由天裕集团公司现有焦化厂提供，不足部分由本地区周边已有和规划建设的大型焦炭企业提供，价格2300元/吨。氢气由集团公司建设的15万吨/年甲醇驰放气提氢装置提供。表211YB/T502293苯国家标准粗苯CRUDEBENZOL轻苯YB/T502293LIGHTBENZOL指标名称粗苯轻苯加工用溶剂用外观黄色透明液体密度20G/ML08710900090008700880馏程75前馏出量（容），不大于180前馏出量（重），不小于馏出96（容）温度，不大于93391150水分室温（1825）下目测无可见的不溶解的水注加工用粗苯，如用石油洗油作吸收剂时，密度允许不低于0865G/ML。本标准适用于高温炼焦过程所得粗苯和轻苯。粗苯主要依靠外购，原料产地距项目所在地均在50公里以内，考虑运输方式采用汽运。22、粗苯加氢产品市场分析与价格预测本装置生产的产品有纯苯、甲苯、二甲苯、非芳烃及残油C9，其中主要产品是纯苯、甲苯和二甲苯。221、纯苯纯苯是重要的基本有机化工原料，广泛用作合成树脂、合成纤维、合成橡胶、染料、医药、农药的原料，也是重要的有机溶剂。在炼油行业中用作提高汽油辛烷值的掺和剂。氧化顺丁烯二酸酐玻璃钢医药长效磺胺纯苯磺化苯酚合成纤维、尼龙66尼龙6工业塑料、酚醛树脂农药除草剂医药阿斯匹林三硝基苯酚炸药硝化硝基苯偶氮苯染料二硝基甲苯染料苯胺染料、医药、显影粉我国现有纯苯生产企业50余家,主要有扬子石化、上海石化、吉林石化、齐鲁石化等,年产量均在10万吨以上。2007年全国苯产量创历史新高达到4718万吨,同比增长197。近几年由于苯下游产品的大量进口,苯的表观消费量相当大,苯进口量大幅度增加,2006年进口量创历史新高,达298万吨。2003年2008年纯苯表观消费量年均增长1315。预计20092011年,国内纯苯仍将无法满足下游需求。表22120002008年我国纯苯的供需情况表（万吨/年）年份产能产量进口量出口量表观消费量同比增长2000200018407590182521520012250204662392069134200223002146429020981420032350224610109214723420042520255653142595208720053200306125516330027220063670344129818935575820074718405824956425119720085284486929461476112我国纯苯总体处于供需基本平衡。多数年份纯苯进口量不超过10万吨。但是苯下游产品的自给率较低，需求量较大，每年大量进口，下游产品进口量也在不断增长，特别是苯乙烯进口量很大。因此，实际国内苯当量消费量要远远大于表观消费量，估计2009年国内苯的当量消费量接近700万吨。我国苯第一大下游用户是苯乙烯，其次为苯酚和环己烷。2008年我国苯消费结构如图21所示。己二酸烷基苯4648己内酰胺58氯苯85顺酐80其他85苯酚134苯乙烯342硝基苯120图212008年纯苯消费结构图随着经济发展，人民生活水平提高，今后苯下游衍生物的需求也将保持较快速度增长。通过对苯的主要下游产品苯乙烯、己内酰胺、己二酸、苯酚、氯苯、硝基苯、顺酐等生产能力和需求的预测，预计到2010年我国苯的表观消费量将达到778万吨，2015年则高达926万吨，国内纯苯将存在一定的市场缺口。根据苯的供应和需求预测，按照开工率90计算，国内到2015年缺口约62万吨，这部分缺口可通过提高开工率或是进口产品来解决。根据对国外主要国家和地区的供需情况预测，进口地区可为中东、韩国、泰国、日本等。根据对各区域市场的苯下游产品需求预测，华东地区和华南地区将是苯的最主要消费地区，东北地区苯消费量较大。按下游产品需求情况分析，消费量较大的省份包括江苏、广东、上海、山东、浙江、辽宁、河北等。近几年国内苯市场呈动荡的态势,价格起伏波动,趋势是稳步上扬。苯价格受自身市场供需形势影响,并与其上游原料原油、石脑油的价格紧密相关,综合平均05、06、07、08三年苯市场价格分别为7500、9300、9400、7800（元/吨）。本次可研纯苯按市场均价3500元/吨分析。表222国内纯苯供需平衡预测项目2008实际2010年预测2015年预测20052010年增长速度20102015年增长速度生产能力（WT/A）36076096017448产量（WT）344168486417448开工率（）909090需求量（WT）354977892615564需求平衡（WT）1089462222、甲苯甲苯是最基本的有机化工原料和溶剂，可以生产苯甲酸、甲苯二异氰酸脂、氯化甲苯、甲酚和对甲苯磺酸等多种化工产品，这些化工产品是制造合成纤维、合成橡胶、炸药、塑料、医药和染料、油漆等产品的原料，也可用作溶剂和汽油添加剂。我国甲苯生产主要集中在中国石化、中国石油和冶金系统，石油石化系统甲苯生产企业15家。在芳烃联合装置中，有相当一部分甲苯通过歧化和烷基转移生产苯和二甲苯，甲苯的产量可通过调整歧化装置的开工率来进行调整。2008年国内甲苯总生产能力约为134万吨/年，产量为993万吨。表观消费量17973万吨，20032008年间，国内甲苯的产量和表观消费量年均增长率分别为106和125。我国甲苯主要用途是化工合成产品和溶剂，在化工产品方面有硝基甲苯、苯甲酸、甲苯胺、氯化苄、TDI、甲酚等。在溶剂方面有农药、涂料、油墨等，其中溶剂是商品甲苯最重要的下游用途。2008年我国甲苯消费构成见图22。氯化苄35军工83苯甲酸45其他39涂料234己内酰胺38硝基甲苯43TDI33甲苯歧化223油墨和印刷117粘合剂其他8328图222008年甲苯消费结构图在未来几年内，甲苯在溶剂领域的消费量将逐渐下降。甲苯消费增长最快的领域是TDI的生产，巴斯夫在上海建设的13万吨/年TDI项目已经投产，另外，沧州大化和甘肃银光也已投产。由于国内对二甲苯生产将增长很快，甲苯作为歧化原料的消费会继续增加。其他领域甲苯的需求也将有少量的增长，但增长幅度不会很大。预计到2010年和2015年，国内甲苯的需求量将分别达到210万吨和220万吨。2008年各地区甲苯都存在着一定的缺口，以广东、江苏缺口最大。根据对各区域市场的甲苯需求预测，华东地区和华南地区将是甲苯的最主要消费地区，主要的省市依次为广东、江苏、上海和浙江，预计到2010年其甲苯的市场容量将分别为39万吨、32万吨、26万吨和15万吨。表223全国甲苯消费结构预测2010年2015年细分市场数量（万吨）比例数量（万吨）比例溶剂8038175341甲苯歧化5023850227TDI188625114硝基甲苯10481359己内酰胺9431045氯化苄629732苯甲酸10481045军工20952091其他7331045合计210100220100本次可研甲苯按市场均价4800元/吨分析。223、二甲苯二甲苯也是最基本的有机化工原料。混合二甲苯主要用作溶剂和汽油添加剂；邻二甲苯用于制造苯酐、染料、农药和医药等化工产品；间二甲苯用于制造苯二甲酸、间甲基苯甲酸、间苯二甲腈等有机化工产品，这些产品是生产染料、医药和香料的原料；对二甲苯主要用于生产聚酯树脂和涤纶纤维的原料，也用作农药和染料的原料。二甲苯的重要消费用户有合成纤维、塑料和树脂工业以及作为溶剂用于涂料、农药和橡胶加工工业等。近年来，随着改革开放的不断深入，国民经济的飞速发展，我国的合成纤维工业、塑料和树脂工业及其它工业的发展迅猛，特别是涤纶纤维、塑料和树脂等近年来获得了迅速发展，年均增长速度达到11。我国已成为世界合成纤维生产大国之一。据有关部门预测，近期我国涤纶纤维、塑料和橡胶等工业仍将以8的平均速度增长，预计这些行业所需二甲苯将有所增长。二甲苯是指邻、间、对二甲苯和乙基苯的混合物，主要用作油漆涂料的溶剂和航空汽油添加剂，此外还用于染料、农药等生产。在我国油漆是消耗二甲苯最多的产品。油漆生产工艺并不复杂，投资少、见效快，因此发展迅速。在计划经济年代，由于原材料短缺，可用计划分配方法限制计划外油漆厂的增加；市场经济以来，原材料和价格都已放开，油漆生产厂家大量增加，二甲苯也供不应求。我国生产的油漆大多属中、低档产品，高档油漆大部分需进口。由于油漆产量增长较快，近几年市场一直供大于求，一些企业处于停产或半停产状态，而高档油漆又不能满足市场需要。为适应市场，国内一批油漆生产企业引进国外技术、设备，调整产品结构，高档油漆的生产能力有了较大的增加。近几年我国汽车工业有了快速的发展，特别是轿车生产有了长足的进步；铁路客车换型改造，大批新型客车投入运营；其他行业如家电、船舶、机械等产品产量增加，油漆的用量也相应增加。2000年油漆产量比1999年增加717，2001年同比增加228。随着石化工业的发展，异构体二甲苯应用范围扩大。如邻二甲苯主要用于制造苯酐，除已建成的邻二甲苯法制苯酐装置外，金陵石化第二套4万吨/A苯酐装置建成，齐鲁、锦州也在建设，邻二甲苯需求将有较大的增加。对二甲苯主要用于生产对苯二甲酸，是生产聚酯的主要原料之一。近几年我国有不少对苯二甲酸装置建成，对二甲苯的需求也会有较大的增加。较长时期，我国二甲苯产不足需，因此都有不同数量的进口。本次可研二甲苯按市场均价5200元/吨分析。第三章、工艺装置物料平衡31、工艺装置物料平衡本工程生产的主要产品有高纯苯、硝化级甲苯、二甲苯、非芳烃、溶剂油及残油。各种产品产量如下高纯苯6933万吨/年硝化级甲苯1397万吨/年二甲苯0613万吨/年非芳烃0353万吨/年溶剂油0210万吨/年残油0530万吨/年32、产品质量A高纯苯比重，156晶点，550MIN颜色，APHA（铂钴）20MAX折光系数，（20）15009MIN不挥发物，G/100ML0002MAX苯含量WT9995MIN甲苯含量，PPMWT100MAX非芳烃，PPMWT400MAX全流程01MPA，含801，10全硫，PPMWT05MAX残留溶剂，PPMWT10MAXB硝化级甲苯比重，156色，APHA（铂钴）20MAX不挥发物，G/100ML0002MAX甲苯含量，WT990MIN总芳烃，WT990MIN苯/C8芳烃，PPMWT400MAX非芳烃，PPMWT9600MAX粗苯加氢硝化级甲苯13921397氢气0036二甲苯6110613合计10036非芳烃3520353溶剂油2090210残油5280530合计100001003610全流程01MPA，含110，10全硫，PPMWT10MAX残留溶剂，PPMWT10MAXC5二甲苯比重，156色，APHA（铂钴）20MAX全流程01MPA，含139，5初馏点，137干点，143酸洗比色不深于6号酸度无游离酸含硫混合物无H2S，SO2C8芳烃，PPMWT300MAX苯，PPMWT300MAX全硫，PPMWT1MAXD非芳烃组成WTC5烃206C6烃233C7烃185C8烃221甲苯04苯15133、物料平衡万吨/年万吨/年高纯苯69086933粗苯10第四章、工艺装置概述41、工艺技术方案选择焦化生产的粗苯是多种有机化合物组成的复杂混合物，就其本身来说用途不大，而其中的各种纯产品却是宝贵的化工原料，所以粗苯必须经过精制以提取各种纯产品。为此需选择一种合适的粗苯精制工艺。选择粗苯精制方案的基本原则是采用先进、成熟、可靠的工艺、设备与材料；提高工艺自动化控制水平；确保生产操作的稳定与准确；提高劳动生产率；提高产品产率；确保产品质量；采用先进有效的环保措施，强化环境治理，减少对环境的污染；充分利用工艺自身的尾气和余热；降低工艺能耗，节约能源。焦化粗苯精制的方法目前国内外普遍都采用两大类加氢法和酸洗法。411、酸洗法酸洗法是我国传统的粗苯加工方法，因该法具有工艺流程简单，操作灵活，设备简单，材料易得，在常温常压下运行等优点，对于中小型焦化公司仍不失为一种切实可行的粗苯精制法，所以目前许多厂仍在采用。但是这种方法与加氢法相比存在许多难以克服的致命缺点，特别是产品质量、产品收率和环境保护（初馏份、再生残渣、酸焦油至今无有效的治理方法）等方面更为突出。412、粗苯加氢精制基于酸洗法的诸多缺点，世界上许多工业发达的国家，早就开始研究新的精制方法，相继研究出多种加氢精制的方法，适合粗苯加氢的工艺主要是LITOL法和低温加氢溶剂法。低温加氢溶剂法是指以环丁砜为溶剂的加氢工艺（简称环丁砜法）和以N甲酰吗啉为溶剂的加氢工艺（简称KK法）。纯苯萃取精馏ALITOL法制氢MEA脱硫粗苯预分馏轻苯加氢精制精馏重苯加H2条件T610，P60MPA。粗苯先经预分馏塔分出轻、重苯。重苯作为生产古马隆树脂的原料，轻苯去加氢。加氢油在高压分离器分出循环氢后在苯塔内分离出纯苯，塔底残油返回加氢精制系统继续脱烷基。循环氢经MEA脱硫后大部分返回加氢系统循环使用，少部分送至制氢单元，制得的氢气作为加氢系统的补充氢。制氢系统温度压力较高，流程也很复杂，建议用PSA方法从煤气中制取氢气。B环丁砜法制氢煤气管道释放气补充H2粗苯预分馏轻苯加氢精制纯苯精馏纯甲苯混合二甲苯重芳（C9）（C9）加氢条件T300380，P3040MPA。粗苯经预分馏塔分出轻苯和重芳烃（C9），重芳烃（C9）去生产古马隆，轻苯去加氢。轻苯经预反应器蒸发器和主反应器得到加氢油，经高压分离器分出循环气体循环使用，加氢油经稳定塔排出尾气后进入液液萃取和萃取蒸馏系统，得到芳烃馏份和非芳烃。芳烃馏分在精馏系统分离出纯苯、纯甲苯和混合二甲苯。从系统中连续排放部分循环气，同时连续补入氢气。CKK法补非充芳氢烃粗苯加氢精制加氢油预蒸馏萃取蒸馏纯苯硝化级甲苯残油二甲苯蒸馏C8馏分混合二甲苯纯甲苯重残油加氢条件T300380，P3040MPA。粗苯直接进入加氢系统，经蒸发器，预反应器和主反应器加氢后得到加氢油。加氢油在高分器中分离出循环气循环使用，分离出的加氢油在稳定塔排出尾气后进入预分馏塔，塔底的C8馏分去二甲苯塔生产混合二甲苯，塔顶分离出的苯、甲苯馏分进入萃取蒸馏塔分离出非芳烃后经汽提塔和纯苯塔得到纯苯和硝化甲苯，若生产纯甲苯时，可将硝化甲苯再经一次萃取蒸馏即可。系统中连续补加的氢气是用PSA法制得的氢气。加氢装置的蒸发残油可送粗苯蒸馏装置处理。D加氢法的特点加氢法与酸洗法相比，解决了酸洗法存在的问题，展现出引人注目的优点1）产品质量高产品质量高是加氢法的突出优点，尤其是含硫低，从产品质量指标就可以明显看出。2）产品收率高粗苯在加氢过程中的损失少。因压力高几乎没有挥发损失，只有稳定塔的尾气和少量的系统外排气带出的少量损失。德国资料介绍加氢法比酸洗法的收率提高810。3）环境保护好加氢法没有外排的废渣、废液、废气，只排少量的易处理的废水。4）经济效益好加氢法产品质优价高，可以出口创外汇；增产的非芳烃可以作为燃料销售；三苯收率增加810；工艺中不使用酸碱。鉴于加氢工艺的明显优越性，一般新建大规模粗苯集中精制装置，均推荐采用粗苯加氢工艺。粗苯加氢在国内尽管已投产了数套，但国产自己专有技术还未开发出来，部分特种设备也须引进。为尊重国外知识产权，也保证装置能安全可靠的投产。本可研报告将采用引进工艺，和国内联合设计的方式做为推荐方案论述。413、三种加氢工艺的比较A三种工艺所得纯苯质量都很高；BLITOL法只生产纯苯。溶剂法生产纯苯、纯甲苯或硝化甲苯、混合二甲苯和非芳烃；CLITOL法把甲苯、二甲苯以及三甲苯都转化为苯。对原料含苯而言，苯产率比溶剂法高了；但品种单一。DLITOL法温度高、压力高又有氢腐蚀，对设备、管道、仪表等要求很苛刻，投资高。且操作危险性大。上述比较分析可以看出，溶剂法明显优于LITOL法，优先选择溶剂法。两种溶剂法差别不大，均可作为技术引进的推荐方案进行询价和技术交流，最终方案将在技术引进谈判阶段作进一步比较后确定，本预可研暂按选择引进KK溶剂法的粗苯加氢工艺作为编制依据。42、工艺流程简述421、加氢转化原料粗苯经换热与循环气体混合后进入多段蒸发器，器底重沸器循环供热，并排出少量残渣。蒸发器顶逸出的混合气经换热后进入预反应器底部，通过催化剂进行烯烃加氢饱和反应。预反应之后的流出物经加热炉加热进入主反应器，通过主反应器的催化剂床层进行脱硫、脱氮等饱和反应。主反应器的流出物通过一系列换热器，被冷却后进入高压分离器进行气液分离，高压分离器顶部排出的循环氢气经循环氢气压缩机KO槽扑雾后，少量气体排入管式炉烧掉，其余的进入循环氢气压缩机升压后返回加氢系统。为保持循环氢气中的氢气平衡，由补充氢压缩机将新氢气补入加氢系统。液相加氢油和废水再进行油水分离，加氢油利用压差流入稳定塔。加氢油在稳定塔中蒸馏，从塔顶馏出加氢油中的轻碳氢化合物和溶解在加氢油中的H2、N2、NH3、H2S等气体，经冷凝冷却后进入回流槽，冷凝液回流，分离出的气体送石炼化燃气火炬系统烧掉。塔底的加氢油进入预蒸馏和萃取蒸馏单元。422、预蒸馏及热油系统稳定塔底的加氢油BTXS经换热进入预蒸馏塔，塔顶蒸出BT馏分，塔底含二甲苯的重组分XS去蒸馏生产二甲苯。本装置的大部分设备由一套独立的热油系统供给。热油系统包括热油炉、热油循环泵、膨胀槽及热油地下槽等；热油以两种不同的温度流过其后的换热器，进行换热。423、萃取蒸馏预蒸馏塔顶分离出的BT馏分经预热器加热后进入萃取蒸馏塔的中部，贫溶剂从萃取塔顶部加入，以洗去蒸汽中的芳烃。塔顶蒸气在冷凝器中冷凝后，进入回流槽，一部分回流，剩余部分作为副产品非芳烃外销。塔底含BT馏分的富溶剂送至汽提塔，在真空条件下，BT馏分与溶剂分离。汽提塔顶BT气体经冷凝器冷凝后进入回流槽，一部分回流，另一部分送到BT分离塔蒸馏。汽提塔底的热贫溶剂，经多次换热和冷却之后，再送回萃取塔顶部循环使用。从汽提塔回流槽来的BT馏分进入BT分离塔的中部，塔顶蒸出的苯蒸汽经冷凝冷却之后收集到回流槽，部分送塔顶回流，其余经冷却器冷却后，作为苯产品外销。塔底甲苯一部分循环重沸器给塔供热，另一部分经冷却后作为产品外销。从预蒸馏塔底来的含二甲苯的重组分XS进入二甲苯塔蒸馏釜中，常压间歇蒸馏采出二甲苯、溶剂油，冷却后作为产品外销。424、原料及产品贮存及装卸原料粗苯贮存在原料罐区，自原厂区管道输送而来。产品贮存在产品罐区，产品罐分别贮存高纯苯、硝化级甲苯、二甲苯、非芳烃、溶剂油及残油。产品主要靠汽车运输出厂。43、原料及产品的主要技术规格431、原料规格本项目所需粗苯原料由荣信集团现有焦化装置自产，不足部分外购，粗苯原料质量应符合YB/T502293国家标准，其质量标准如下表431YB/T502293苯国家标准粗苯轻苯YB/T502293CRUDEBENZOLLIGHTBENZOL指标名称粗苯轻苯加工用溶剂用外观黄色透明液体密度20G/ML08710900090008700880馏程75前馏出量（容），不大于180前馏出量（重），不小于馏出96（容）温度，不大于93391150水分室温（1825）下目测无可见的不溶解的水注加工用粗苯，如用石油洗油作吸收剂时，密度允许不低于0865G/ML。本标准适用于高温炼焦过程所得粗苯和轻苯。432、产品规格A高纯苯比重，156晶点，550MIN颜色，APHA（铂钴）20MAX折光系数，（20）15009MIN不挥发物，G/100ML0002MAX苯含量WT9995MIN甲苯含量，PPMWT100MAX非芳烃，PPMWT400MAX全流程01MPA，含801，10全硫，PPMWT05MAX残留溶剂，PPMWT10MAXB硝化级甲苯比重，156色，APHA（铂钴）20MAX不挥发物，G/100ML0002MAX甲苯含量，WT990MIN总芳烃，WT990MIN苯/C8芳烃，PPMWT400MAX非芳烃，PPMWT9600MAX全流程01MPA，含110，10全硫，PPMWT10MAX残留溶剂，PPMWT10MAXC5二甲苯比重，156色，APHA（铂钴）20MAX全流程01MPA，含139，5初馏点，137干点，143粗苯加氢硝化级甲苯13921397氢气0036二甲苯6110613合计10036非芳烃3520353溶剂油2090210残油5280530合计100001003610酸洗比色不深于6号酸度无游离酸含硫混合物无H2S，SO2C8芳烃，PPMWT300MAX苯，PPMWT300MAX全硫，PPMWT1MAXD非芳烃组成WTC5烃206C6烃233C7烃185C8烃221甲苯04苯15144、物料平衡万吨/年万吨/年高纯苯69086933粗苯1045、主要设备选择A塔类（各1台）多段蒸发器预蒸馏塔浮阀塔稳定塔浮阀塔萃取蒸馏塔DN1400浮阀、填料塔汽提塔浮阀塔BT分离塔浮阀塔二甲苯塔浮阀塔B反应器类（各1台）预反应器主反应器C加热炉类反应器加热炉热油加热炉D换热器类各种换热器、冷却器，再沸器共38台。E槽罐类生产设施中各种槽罐共18台，分立式槽和卧式槽。F泵类各种泵共52台，均为屏蔽泵、离心泵。G压缩机类（各2台）循环氢气压缩机Q10000M3/H补充氢气压缩机Q500M3/H46、装置消耗指标表461消耗指标与化学药剂耗量消耗量序号名称单位小时年备注1循环水T90072000002电KWH39031200003净化压缩空气NM320016000004氮气NM360480000间断5燃料气NM316012800006脱盐水T2160007蒸汽T201600008新鲜水T21600047、平面布置471、设计执行的标准、规范石油化工企业工艺装置设备布置设计通则SH30112000石油化工企业设计防火规范GB501602008爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB5005892建筑设计防火规范GB500162006石油化工企业职业安全卫生设计规范SH304793472、装置设备平面布置原则及特点区域内设置联合配电室、控制室、车间办公室、化验室。该装置采用流程式布置，兼顾同类设备相对集中的原则，并以主管架为中心，管架两侧布置设备。装置内配电室布置在南侧。泵布置在东北侧泵房内。化验室和车间办公楼联合建设。高低压设备分区域布置，高压设备主要集中布置。压缩机房布置在北侧。为减少装置占地，所有加热炉集中布置在装置西南侧。空冷器集中布置在主管桥的构架上，主管桥两侧留有空冷器检修吊装场地。装置四周为环行消防检修道路。工艺管道从装置西侧进入装置。473、设备检修与维护除在设备平面布置中充分考虑其检修场地和检修通道外，还采取如下措施部分大型设备上方设吊梁及手动葫芦。冷换框架上设置了若干吊耳，用于起吊换热器等设备。474、管道器材选用按石油化工企业管道设计器材选用通则（SH305994）的要求进行管道器材选用。对临氢管道按美国石油学会发表的“NELSON曲线”API941最新版选材。在氢气和硫化氢共同腐蚀环境下，选材除满足“NELSON曲线”外，并依据“COUPER曲线”核定。48、自控水平采用技术先进且成熟的自动化仪表设备，新建装置采用分散控制系统（DCS）监控，以满足装置安全、高效、长周期的生产要求。481、中心控制室新建装置采用生产装置集中操作、技术人员集中办公的模式，提高工作效率。按照装置流程和平面布置，生产装置控制室（CCR）与化工一体化联合装置共用。DCS预留与应用计算机或上位控制机的接口，充分考虑将来实施先进控制和优化控制的硬件和软件平台问题。先进控制和优化控制的实施在工艺装置投运后再考虑。为保证安全生产，根据生产工艺要求，设安全联锁保护系统（ESD）。综合上述，新建装置自动化水平达到国内同行业先进水平。482、仪表选型仪表选用技术先进、性能可靠、价格适中的产品，同等条件一般选用国产设备，国产设备不能满足要求时选用进口设备。DCS、ESD系统作为装置的集中控制设备，根据目前的生产制造水平，选用进口产品。在线分析仪表选用进口产品。应用于爆炸危险区域的仪表选用本质安全防爆型，防爆等级根据工艺介质和应用场合确定。4821、DCS和ESD系统DCS应为一个综合的、集成的、灵活配置的、标准化的过程控制系统，符合ISO/OSI通讯标准。DCS应采用近几年发展和改进的新技术、新设备和新系统。系统应具有完备的冗余技术，包括设备冗余和工作性能冗余，要求控制器、通讯网络、电源设备、控制回路的I/O卡件等为11冗余，系统能在线扩展。系统的平均无故障时间（MTBF）和平均维修时间（MTTR）的指标是先进的。系统具有完善的硬件、软件故障自诊断功能，自动记录故障报警并能提示维护人员进行维护。系统的各种插卡应可以在线插拔、更换。ESD系统采用可编程电子系统采用冗余、容错结构，为是故障安全型。系统具有完善的硬件和软件故障诊断及自诊断功能，系统的各种插卡应能在线插拔和更换，采用有效的安全措施将系统硬件和软件故障对系统造成的影响限制在最小范围内。当事故发生时，联锁或过程输出应切换到预先设置的状态/数值。系统必须取得TUV5级以上安全认证。要求系统的有效率（AVAILABILITY）不低于9999。ESD系统具有完善的过程控制及事件记录顺序功能（SOE），SOE的识别时间间隔要求1MS。ESD系统的数据处理及程序执行周期不大于100MS。ESD的I/O卡安装在现场控制室（在DCS现场控制室内）。4822、现场仪表温度测量仪表1）就地测量一般选用万向式双金属温度计，配套密封型温度计套管。2）需信号远传一般选用热电偶；对被测温度低、精度要求高的场合选用PT100热电阻；3）加热炉管表面温度测量采用刀刃式炉管表面铠装热电偶，设备表面温度测量选用表面铠装热电偶。压力测量仪表1）测量一般选用弹簧管压力表；高压部位选用安全型不锈钢压力表；炉膛压力测量选用膜盒微压计；动力设备出口等有震动的场合，选用耐振压力表。2）需压力信号远传选用智能压力变送器或差压变送器。流量测量仪表1）计量精度要求装置内部为115级，进出装置为0510级，进出厂为0203级。2）根据介质状态和仪表类型，需要精确计量的场合要采用温度、压力补偿措施。3）一般选用节流装置，配差压变送器。4）进出装置的重要物料流量测量，选用质量流量计或容积式流量计。5）大管道水流量测量，选用电磁流量计或超声波流量计。6）大管径清洁气体流量，测量选用阿牛巴流量计，配多参数智能差压变送器，并进行温度压力补偿。7）小管道或清洁介质流量测量，选用金属管浮子流量计。8）高粘度的介质的流量测量，选用楔式流量计或靶式流量计。液位测量仪表1）就地测量选用无盲区双色石英管液位计；测量范围较大的情况选用磁浮子液位计；在高压场合选用高压磁浮子液位计。对地下的污油罐液位测量选用顶装式液位计。2）装置区小范围（1200MM）液位信号需远传时则一般选用外浮筒液位变送器，测量范围较大时选用双法兰差压变送器；3）粘稠介质分馏塔液位测量另加一套电动内浮球液位变送器。4）水池液位测量选用超声波液位计，水罐液位测量选用超声波液位计或单法兰液位变送器。执行机构1）调节阀一般选用气动薄膜调节阀。2）对联锁用切断阀，选用关闭性严密的两位式单气缸式球阀或闸阀，配单电控电磁阀和阀位回讯器。3）汽车定量装车控制阀采用数字多段电液阀。4）操作条件恶劣的特殊调节阀选用进口产品。变送器温度、压力、差压、流量、液位变送器采用智能变送器。安全栅选用隔离式安全栅，减少接地问题对多系统连接的影响。安全仪表1）可燃气体检测器探头选用催化燃烧式。2）有毒气体一般为H2S，检测器探头一般采用定电位电解法等电化学型。483、装置自动控制方案4831、工艺装置对自动控制的要求自控系统负责各装置及其原料油罐区的数据采集、过程监测、控制及安全联锁保护。所有工艺装置均为连续生产工艺流程，为实现用较少的人力实现对装置长周期安全平稳操作，保证产品质量，主要参数要求采用自动控制，并在控制室内集中指示、记录、调节；不需要经常观察的参数，只设就地检测仪表。对关键参数，在控制室内设置声光报警，在参数越限时进行报警。根据工艺装置的特点，设置紧急停车和安全联锁系统（简称ESD系统），尽量避免恶性事故发生的几率，避免重大人身伤害、重要设备损坏及重大经济损失。在可能泄漏可燃气体的场所，设置可燃气体浓度检测器，并在控制室内报警。在可能泄漏有毒气体的场所，设置有毒气体浓度检测器，带现场报警功能，并在控制室内报警。4832、工艺装置中设备成套供应范围机组就地仪表、变送器、就地控制盘以及必须由机组供应商提供的控制系统等由机组供应商成套提供。484、设计采用的主要标准规范过程检测和控制流程图用符号和文字代号GB/T262581爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB5005892石油化工企业设计防火规范GB501602008石油化工自动化仪表选型设计规范SH30051999石油化工控制室和自动分析器室设计规范SH30061999石油化工安全系统设计规范SH/T30182003石油化工仪表管道线路设计规范SH/T30192003石油化工仪表供气设计规范SH/T30202001石油化工仪表及及隔离和吹洗设计规范SH/T30212001石油化工仪表供电设计规范SH/T30822003石油化工分散控制系统设计规范SH/T30921999石油化工仪表安装设计规范SH/T31042000石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范SH30631999石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则SHBZ061999第五章、厂址选择及总图运输51、厂址选则A、符合徐州沛县龙固工业园区总体规划；B、依托在建或待建大型工程，减少投资；C、外部条件优越，水、电供应经济合理，交通运输方便；D、尽量减少建筑物的拆迁量，少占良田，节省投资；E、不干扰地区交通主干线及大型公共福利设施规划用地。5