年产4万吨异丁烯和2.5万吨1丁烯项目初步设计说明书

1、目 录第一章 总论11.1项目概况11.2设计依据11.3编制原则11.4产品方案21.5主要原料规格及消耗51.6 辅助设计软件的应用5第二章 总图运输62.1 设计依据62.1.1 相关标准、规范及法规62.1.2 设计基础资料62.2 设计范围62.3 厂址概况62.4 总平面布置62.4.1 总平面布置的原则62.4.2 总平面布置的确定72.4.3 布置理念72.5 竖向设计102.5.1 设计原则102.5.2 布置方式102.6 厂区运输102.6.1 交通运输条件102.6.2 运输量及运输方式112.6.3 道路运输设计112.7 总图主要技术经济指标112.8 其他设置12

2、第三章 原料采购及产品营销133.1 原料采购133.1.1 c4抽余油133.1.2 甲醇133.1.3 催化剂133.2 产品营销133.2.1 产品定位133.2.2营销策略14第四章 生产工艺与方法164.1 概述164.1.1 生产规模164.1.2 生产原料174.2 生产工艺选择184.2.1 异丁烯工艺方案184.2.2 1-丁烯工艺方案204.3 工艺路线234.3.1 mtbe合成工段234.3.2 mtbe裂解工段254.3.3 c4/甲醇共沸物分离方案274.3.4 工艺流程介绍294.4 催化剂选择314.4.1 mtbe合成催化剂314.4.2 mtbe裂解催化剂3

3、34.5 aspen流程模拟334.5.1总流程模拟图334.5.2隔壁精馏塔的设计344.5.3 用户模型模拟膜分离设计404.5.4热泵精馏的设计444.5.5 模拟计算的优化484.6工艺创新点56第五章 设备选型及设计585.1 设计标准585.2 标准设备选型585.2.1 换热器585.2.2 泵625.2.3 压缩机645.3 非标设备设计655.3.1 塔设备655.3.2 反应器705.3.3 储罐73第六章 仪表及自动控制756.1 自动控制概述756.2 自动控制系统756.2.1 自动控制总方案756.2.2 自动控制系统（dcs）756.2.3安全联锁系统 （esd）

4、756.3 各类设备控制方案766.3.1 离心泵的控制766.3.2 换热设备的控制776.3.3 反应器的控制786.3.4 塔设备的控制786.3.5 压缩机的控制806.4 仪表选择806.4.1 选型原则806.4.2 温度仪表816.4.3 压力仪表816.4.4 流量仪表816.4.5 物位仪表81第七章 车间布置与配管827.1 设计依据827.2 设计范围827.3 车间布置827.3.1 车间布置原则827.3.2 车间布置方案确定827.3.3 反应车间布置837.3.4 精馏车间布置847.4 设备配管867.4.1 塔设备867.4.2 容器877.4.3 泵877.

5、4.4 换热器887.4.5 压缩机88第八章 供电与通信908.1 设计依据908.2 供电电源908.3 变电所和配电间908.3.1 高压供电系统设计918.3.2 总降压变电所设计918.3.3 继电保护的选择与整定918.3.4 车间变电所设计928.3.5 厂区高压配电系统设计928.4 动力和照明928.5 防爆和防火928.6 防雷和接地938.6.1 厂区建筑物防雷措施938.6.2 露天储罐、气罐及户外架空管道防雷措施938.6.3 防静电与接地保护94第九章 土建969.1 设计依据969.2 厂区自然条件969.2.1 气象条件969.2.2 地形条件979.3 建筑、

6、结构设计979.3.1 建筑设计范围979.3.2 厂区布置小结97第十章 给水排水9810.1 概述9810.2 编制依据9810.3 给排水系统设计9810.3.1 给水系统设计9810.3.2 排水系统100第十一章 采暖通风和空气调节10211.1 概述10211.1.1 设计目标10211.1.2 设计标准10211.2 采暖方案10211.3 通风方案103第十二章 维修10412.1 概述10412.2 设备维修方式的分类10412.3 设计原则及维修途径10512.3.1 设计原则10512.3.2 维修途径10512.4 维修手段10612.5 工种和定员10612.6 对维

7、修人员的基本要求107第十三章 消防10813.1 设计依据10813.2 设计范围10813.3 工艺及物料危险性分析10813.3.1主要危险品防护10813.3.2 危险性物质及存在的装置工序10913.3.3 有毒有害、易燃易爆物质的燃爆性及毒性10913.4 事故发生可能及火灾危险性分析11013.4.1 危险性11013.4.2 燃烧爆炸的原因11013.5 消防安全措施11013.5.1基础消防措施11013.5.2厂区消防布置11013.5.3生产过程的防火防爆11113.6 消防系统11113.6.1 稳高压消防给水系统11113.6.2 泡沫灭火系统11213.6.3 其它

8、灭火系统112第十四章 环境保护11314.1编制依据和标准11314.1.1 编制依据11314.1.2 设计采用的环保标准11314.2 建设地点环境现状11314.3 环境保护11314.3.1 废气来源及治理11314.3.2 废水及治理措施11414.3.3噪声及治理措施11414.4绿化11514.5 预期达到的效果11514.6 环保保护费用115第十五章 劳动安全与职业卫生11615.1 劳动保护与安全卫生11615.1.1 设计中采用的标准11615.1.2 生产过程中职业危害因素分析11615.1.3 职业安全卫生防护措施11615.2消防117第十六章 储存与运输1181

9、6.1 设计依据11816.2 储存区设计11816.2.1 异丁烯储罐设计11816.2.2 1-丁烯储罐设计11916.2.3 甲醇储罐设计11916.2.4 仓库的设计12016.3 运输区设计12016.3.1 装卸区设计12016.3.2 厂区运输路线设计12016.3.3 厂区管廊设计121第十七章 工厂组织与定员12217.1 工厂体制与组织结构12217.2 各部门职权12217.3 管理机制12417.3.1 公司管理策略12417.3.2 公司激励策略12417.4 企业文化12417.5 生产班制与定员12517.6 员工来源及培训12617.6.1 员工来源12617.

10、6.2 员工培训126第十八章 概算12818.1 工程概况12818.2 设计依据12818.3 项目总概算128年产4万吨异丁烯和2.5万吨 1-丁烯项目第一章 总论1.1项目概况本项目以扬子石化公司乙烯装置的副产物c4抽余油作为原料，采用先合成甲基叔丁基醚（mtbe），然后再裂解的方法，制得纯度为99.9%的异丁烯产品，用于生产丁基橡胶和供给丁基橡胶、聚异丁烯生产厂家；同时剩余的醚后c4经过渗透汽化膜组件分离后利用齐鲁石化研究院的两端精馏工艺精制得到99.4%的1-丁烯，用于生产供给聚合级1-丁烯经销商。剩余c4残液出售给液化气经销商。本项目异丁烯的生产规模定位在4万吨/年，1-丁烯的生

11、产规模为2.5万吨/年，同时产生c4残液3.3万吨/年作为副产品输出。本项目建厂于南京化学工业园区扬子石化厂区预留地。本项目符合当今国家节能减排的要求和“十二五”规划，显著地提高c4资源的综合利用率，节约了石油资源，为社会、经济可持续发展做出重要贡献，具有突出的社会效益；同时生产了高附加值化工产品，经济效益明显。经济发展和社会可持续发展两者紧密结合，实现了双赢局面。1.2设计依据1）2012年“三井化学杯”大学生化工设计竞赛指导书；2）化工工厂初步设计文件内容深度规定（2001 年6 月1 日国家石油和化学工业局发布）；3）国家发展改革委关于规范煤化工产业有序发展的通知（发改产业2011635

12、 号）；4）化工设计相关国家标准；5）国家经济、建筑、环保等相关政策；6）本项目可行性报告。1.3编制原则1）设计要做到切合实际，技术先进，经济合理，安全适用；2）所选择的设备和材料必须可靠，且尽可能国产化，并注意解决好超限设备的制造和运输问题；3）充分依托现有社会公共设施，以降低投资，加快项目建设进度，采取切实可行的措施节约用水；4）贯彻主体工程与环境保护、劳动安全和工业卫生、消防同时设计、同时建设、同时投产；5）消防、卫生及安全设施的设置必须贯彻国家关于环境保护、劳动安全的法规和要求，符合石油化工行业的相关标准；6）所选择的产品方案和技术方案应是优化的方案，以最大程度减少投资，提高项目经济

13、效益和抗风险能力。科学论证项目的技术可靠性、项目的经济性，实事求是地做出研究结论。1.4产品方案本项目的产品方案以国家的行业政策和行业的发展规划为依据进行确定，并充分考虑国内国际的市场前景和市场容量。因此，本项目一期工程产品方案为联产高纯度异丁烯和1-丁烯。在生产过程中副产的其他产品可以继续利用，生产成本较低，根据目前市场情况考虑部分回收利用，以提高企业的经济效益和c4抽余油深加工的深度和广度，促进企业产品结构的提升。产品的品种、数量、规格及质量指标如下：1） 异丁烯的品种、数量、规格及质量指标本项目的产品之一为异丁烯，年产量4万吨，含量99.9%，优于优等品的异丁烯含量，而其他指标也均比优等

14、品的指标高，产品质量标准（企标）见表1-1。表1-1 异丁烯质量标准指标名称指标外观无色透明异丁烯含量/%（m/m）99.9丙烷/%（m/m）0丙烷/%（m/m）0丁烷/%（m/m）0.00052-丁烯/%（m/m）0.031-丁烯/%（m/m）0.02丁二烯/%（m/m）0甲醇/%（m/m）0二甲醇/%（m/m）0叔丁醇/%（m/m）0甲基叔丁基醚/%（m/m）0水/%（m/m）0.01二聚物/%（m/m）0参考标准：中华人民共和国石油化工行业标准sh/t 17262004工业用异丁烯，其中工业用异丁烯的技术要求和试验方法见表1-2。表1-2 工业用异丁烯的技术要求和试验方法序号指标名称指标

15、试验方法优等品一等品合格品1外观无色透明目测a2异丁烯含量/%（m/m）99.799.098.5sh/t 148220043丙烷/%（m/m）0.05余量（烃类总量）余量（烃类总量）sh/t 148220044丙烷/%（m/m）0.005sh/t 148220045丁烷/%（m/m）余量sh/t 1482200462-丁烯/%（m/m）0.03sh/t 1482200471-丁烯/%（m/m）0.02sh/t 148220048丁二烯/%（m/m）0.005sh/t 148220049甲醇/%（m/m）0.00050.7（含氧化物总量）1.0（含氧化物总量）sh/t 1483200410二甲醇

16、/%（m/m）0.0005sh/t 1483200411叔丁醇/%（m/m）0.001sh/t 1483200412甲基叔丁基醚/%（m/m）0.005sh/t 1483200413水/%（m/m）0.01无游离水agb/t 6023199914二聚物/%（m/m）供需双方商定sh/t 14842004a在透明耐压容器内，对液态试样直接观察测定。2） 1-丁烯的品种、数量、规格及质量指标本项目另一产品为1-丁烯，年产量2.5万吨，含量99.4%，优于优级品的1-丁烯指标，并且其他各项指标也均优于优级品。产品质量标准（企标）如表1-3所示。表1-3 1-丁烯标准指标名称指标1-丁烯/%（质量分数

17、）99.4正、异丁烷/%（质量分数）报告异丁烯+2-丁烯/%（质量分数）0.051,3-丁二烯+丙二烯，ml/m3 75丙炔，ml/m30总羰基（以乙醛计），mg/kg0水份，mg/kg0.02硫，mg/kg0甲醇，ml/m3 0甲基叔丁基醚，ml/m3 0co，ml/m3 0co2，ml/m3 0参考标准：中华人民共和国石油化工行业标准sh/t 15462009工业用1-丁烯，其中工业用1-丁烯的技术要求和试验方法见表1-4。表1-4 工业用1-丁烯的技术要求和试验方法项目指标试验方法优级品合格品1-丁烯/%（质量分数）99.399.0sh/t 1492-2004正、异丁烷/%（质量分数）报

18、告报告sh/t 1492-2004异丁烯+2-丁烯/%（质量分数）0.40.6sh/t 1492-20041,3-丁二烯+丙二烯，ml/m3 120200sh/t 1492-2004和sh/t 1548-2004丙炔，ml/m35sh/t 1548-2004总羰基（以乙醛计），mg/kg510sh/t 1493-92水份，mg/kg2025gb/t 6023-2008硫，mg/kg1sh/t 0689-2000甲醇，ml/m3 510sh/t 1547-2004甲基叔丁基醚，ml/m3 510sh/t 1547-2004co，ml/m3 1gb/t 3394-1993co2，ml/m3 5gb

19、/t 3394-19931.5主要原料规格及消耗本项目主要原料为扬子乙烯装置的副产物c4抽余液、南京惠生（南京）清洁能源股份有限公司的甲醇，辅助材料为河北凯瑞化工有限公司的d006催化剂和吉林化学工业公司研究院的jhy-2催化剂，其年需要量、来源及运输条件见表1-5。表1-5 主要原辅料年需要量、来源及运输条件序号名称需要量来源运输条件1c4抽余油10万吨/年中国石化南京扬子石油化工有限公司管道2甲醇0.13万吨/年南京惠生（南京）清洁能源股份有限公司公路3d006催化剂25吨/2年河北凯瑞化工有限公司铁路4jhy-2催化剂15吨/2年吉林化学工业公司研究院铁路1.6 辅助设计软件的应用在本设

20、计中，应用了以下辅助设计工具软件：1）用aspen plus 进行流程模拟和工艺优化；2）用fortran6.5进行渗透汽化单元的模拟编译；3）用aspen energy analyzer进行热能集成优化；4）用aspen exchange design and rating user interface进行换热器结构设计；5）用cup-tower 进行了塔设备的设计；6）用auto cad 进行制图；7）用pds进行三维配管设计和三维厂区效果图；8）用会声会影进行厂区漫游视屏的渲染。5第二章 总图运输2.1 设计依据2.1.1 相关标准、规范及法规1）石油化工企业设计防火规定gb50160-

21、19992）化工企业安全卫生设计标准hg20571-19953）工厂企业厂房噪音标准gb2348-19904）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定gb50058-925）化工企业总图运输设计规范hg/t206411-19986）化工工厂总图运输工图设计文件编制深度规定hg/t20561-19947）石油化工企业设计防火规范gb50160-20088）石油化工行业标准：企业厂区总平面布置设计规范sh/t3053-20022.1.2 设计基础资料本项目可行性分析。2.2 设计范围厂内总平面布置、竖向布置、交通运输设计、厂区绿化。2.3 厂址概况本项目厂址选在南京化学工业园扬子石化预留地内，利用装置内

22、预留地、现有道路及公用工程设施，不需新征地。南京化学工业园成立于2001年10月，是南京唯一的一家经国家批准，以发展石油化工为主的国家级化学工业园区。位于南京市北部，长江北岸，距南京市中心30公里。南京化工园规划总面积45平方公里，重点发展石油化工、基本有机化工原料、精细化工、高分子材料、新型化工材料、生命医药项目。目前，包括中国石化集团、中国化工集团、basf、bp、塞拉尼斯、美国空气化工产品公司等一批国内外知名化工企业在园区投资落户，累计投资超过50亿美元。南京化学工业园是新世纪南京经济建设的重点工程，也是中国石化集团重点发展的化学工业基地之一。具体厂址选择见可行性研究报告2.4 总平面布

23、置2.4.1 总平面布置的原则从工程角度上讲，工厂总平面布置应该满足以下要求：1）工厂总平面布置应该满足生产和运输要求；2）工厂总平面布置应该满足安全和卫生要求；3）工厂总平面布置应该考虑工厂发展的可能性和妥善处理工厂分期建设问题；4）工厂总平面布置必须贯彻节约用地的原则；5）工厂总平面布置应该考虑各种自然条件和周围环境的影响；6）工厂总平面布置应该为施工安装创造有利条件；7）工艺流程顺直，物料管线短捷，尽量缩短各装置和设施之间的物料输送距离；8）装置管理及控制采取相对集中的布置原则。2.4.2 总平面布置的确定1）厂区用地呈矩形，建厂用地不是严格的南北方向。厂区长度为241.0m，宽度为11

24、3.25m，占地面积约为27293.25m2。2）本项目按生产功能将厂区分为以下不同区域：行政生活区：包括行政大楼、临时宿舍、医务室、食堂、停车场、门卫等；生产区：反应车间（包含醚化、裂解车间）、精馏车间、压缩机和膜组件房；生产辅助和公用工程区：中控室、化验室、仓库、装卸站、消防站、蓄水池、研发大楼、公用工程站、变电站、污水中转站、维修站；罐区：c4原料罐、甲醇原料罐、异丁烯产品罐、1-丁烯产品罐、c4残液罐。2.4.3 布置理念1）厂区布置鉴于厂址的实际要求，结合合理利用土地，并且保证安全距离的条件下，整个厂区设计成矩形，生产区、生产辅助和公用工程区、行政生活区分开布置。整个厂区有4个大门，

25、包括2个人流出入大门和2个物流出入大门；厂区内主干道与次干道交错布置，其中主干道贯穿整个厂区，厂区内车辆不允许掉头或逆向行驶。厂区布置总图如图2-1。图2-1 总厂布置图车间布置图中反应车间（醚化、裂解车间）和精馏（精制）车间相邻布置，方便管线的布置，布置见图2-2。图2-2 车间布置图行政生活区布置如图2-3。图2-3 行政生活区布置图2）分区说明生产区布置生产区包括：反应车间（包含醚化、裂解车间）、精馏车间、压缩机和膜组件。）醚化车间中进行异丁烯和甲醇反应生成粗mtbe；）裂解车间中进行mtbe气相裂解生成异丁烯和甲醇；）精制车间中进行mtbe精制得到纯度较高的mtbe，冷却吸收用来分离异

26、丁烯和甲醇，异丁烯精制塔用来提纯异丁烯达到优等品要求，甲醇精制塔用来提纯甲醇，甲醇和水均循环使用；）压缩机和膜组件房中压缩机对相应的气体物料进行压缩，膜组件用来分离反应精馏塔塔顶的c4和甲醇。行政生活区布置行政生活区布置在厂区的前部，紧靠着厂外道路，全年主导风向的上风侧，环境条件好，交通及对外联络便利。行政大楼设计成矩形，其后有临时宿舍、医务室和职工食堂，前面为广场喷泉和休闲场地；行政生活区四周被树木、草地包围，让人在疲劳的生产中享受一份闲适的环境。行政生活区布置均衡、有条理，各个建筑物相同，既不拥挤，又略显紧凑，不仅合理利用了厂区空间，而且达到了厂区设计的要求。生产辅助和公用工程区布置）中控

27、室位于行政生活区的后部，既和生产区有足够的距离，符合防火防爆要求，又方便员工从行政生活区进入中控室；）变电站布置在厂区边缘，有利于电缆的接入；）消防站布置在主干道中部，便于应对事故的产生，消防站中主要配有：消防车、消防车库等，消防站附近有蓄水池，方便消防车辆就近取水，迅速到达事故现场；）公用工程站、消防水池、污水处理站布置较近，且靠近厂区边缘，有利于供水管线进厂和污水处理后排出；）化验室、研发大楼、维修站均合理布置，有利于发挥各自的作用。罐区布置罐区布置在厂区边缘，靠近厂外道路，便于原料和产品的输入、输出。罐区包括：c4原料罐、甲醇原料罐、异丁烯产品罐、1-丁烯产品罐、c4残液罐。罐区附近为仓

28、库和装卸站，供产品存储和供应装卸使用，距罐区16m。装卸站旁设有称重台，罐车经过时在上面称重，准确计量运输量。绿化布置绿化布置遵循能绿化的地方尽量绿化的理念，对于各个建筑物旁边的空地进行绿化，总绿化面积为5745m2，绿化系数为0.2105。2.5 竖向设计2.5.1 设计原则1）竖向设计应充分考虑厂外道路，合理确定厂区内场地、道路和建构筑物的设计标高，满足装置间相互联系、地上地下管线铺设和货物运输要求，并为其创造良好条件；2）在满足各项工程技术要求的前提下，因地制宜，使场地设计标高尽量与自然地形相适应，以减少土石方工程量；3）尽量为场地雨水排放创造有利条件。2.5.2 布置方式厂区标高的确定

29、：拟建装置区场地地势平坦。本项目竖向设计采用平面布置方式，厂区内场地设计标高及各装置的设计标高将根据现有地形、并结合周边道路标高合理确定，充分满足装置布置、管线联系、厂内外道路衔接和场地排雨水要求。2.6 厂区运输2.6.1 交通运输条件南京化学工业园区地处华东地区主要公路交汇处，区内主干道与京沪、沪宁、宁杭高速公路相连接；专用铁路全长21.7公里，并纳入全国铁路网；码头可常年停泊300030000吨级船舶；年输油能力2000万吨的鲁宁输油管线和年输油能力2000万吨的宁波-上海-南京输油管线穿过园区；“西气东输”工程在园区铺设管网并已向区内企业供应天然气。园区距南京禄口国际机场58公里，驱车

30、40分钟可以到达。优越的市场区位和便捷的交通运输给化工园区建设集化工产品流通、仓储、运输及服务于一体的化工物流输送体系创造了良好的条件。2.6.2 运输量及运输方式工厂年运输量为209万吨，其中运入199.2万吨，运出9.8万吨，每种物质的运输量及方式见原料及产品路线。2.6.3 道路运输设计1）厂区道路厂内道路呈“田”布置，可同时满足运输、检修、消防等要求，4处大门均设置了门卫室。道路均采用城市型道路，主干道宽度为6m，次干道宽度为3m，转弯半径为6m。道路等级为汽-20级，结构层从上至下为：c30混凝土25cm、级配碎石30cm。2）运输设备为了实现运输社会化，加之当地运输力量较强，故本次

31、设计不考虑设置运输设备，生活运输车辆、运渣、产品与化学品的运输均由社会运力解决。厂内只备少量车辆用于办公、通勤、救护、库房整理等。2.7 总图主要技术经济指标厂区平面布置总图的主要技术经济指标见表2-1。表2-1 技术经济指标表序号名称占地面积m2建筑面积m2一、生产区5280.838020.831反应车间3259752精馏车间104531353压缩机房、膜组件1331334预留地7607605罐区3017.823017.82二、行政生活区43010566行政大楼2166487临时宿舍501008医务室50509食堂909010门卫2496三、生产辅助及公用工程区2752330211中控室25

32、225212化验室15030013仓库52252214装卸站21621615消防站20020016蓄水池14014017研发大楼20060018停车场15015019公用工程站33033020变电站15015021污水处理站26626622维修站176176总计11644.816736.81厂区总面积27293.32建筑物总面积-82393道路及广场面积8750-4绿化占地面积57455其它占地面积4487.36建筑系数0.30457绿化率0.21058道路用地系数0.32062.8 其他设置1）围墙：工厂的四周设置了围墙。2）货物计量：为了满足进出厂货物的计量，在工厂的两处货流出入口均设置了

33、电子汽车称。11第三章 原料采购及产品营销3.1 原料采购 3.1.1 c4抽余油本厂选用中国石化南京扬子石油化工有限公司副产物c4抽余液，既减少了运输成本，同时可以享受总厂优惠价格。c4抽余油的价格为6000元/吨，并且批量订购价格将进一步下调。3.1.2 甲醇本厂选择南京惠生（南京）清洁能源股份有限公司的甲醇为原料，甲醇的价格为1812元/吨。3.1.3 催化剂本厂选用河北凯瑞化工有限公司的d006催化剂，价格为30000元/吨；吉林化学工业公司研究院的jhy-2催化剂，价格为20000元/吨。3.2 产品营销3.2.1 产品定位1）目标市场定位随着石油、煤、天然气等化石能源的不断减少，对

34、上述能源的综合利用正越来越受到人们的重视。在初加工烃产物的深度利用中，混合c4烃类的综合利用技术是我国烃化工科技界的一个研发热点，也是石油化工石油和化工产业结构调整指导目录中鼓励的项目。因而本项目定位于三角洲、江苏省地区的异丁烯和1-丁烯需求厂家。2）产品需求定位异丁烯和1-丁烯作为一种重要的化工产品。据调查，异丁烯在全球2000年需求量已达2000万吨，近年来，异丁烯的需求量大增，不断有新装置建成。国内正丁烯主要化工利用途径为生产仲丁醇、甲乙酮、环氧丁烷等，可利用正丁烯56万吨左右，另外分离制取1-丁烯用于线性低密度聚乙烯（lldpe）等合成树脂的共聚单体利用正丁烯约8万吨左右。国内正丁烯的

35、化工利用总量约10余万吨。总的来说产品需求超过产量，处于供不应求的状态。3）价格定位目前国内市场上高纯度的异丁烯和1-丁烯的价格分别为12500元/吨和25000元/吨左右，异丁烯的价格近年来呈现稳中有升的情况，而1-丁烯目前国内供应较少，价格尚不稳定。我们针对1-丁烯的进出口价格又考虑到项目建成后会有多个年产1万吨以上的厂竞争，故1-丁烯定价较保守，为22000元/吨。4）功能定位作为扬子石化c4抽余油的下游产业，实现了c4烃类的再利用，有利于环保和经济效益。5）品牌定位树立绿色、环保形象。6）产品质量的改进本项目不仅采用了成熟的工艺技术，还创造性的加入了膜分离，隔壁塔等新型分离技术，项目根

36、据市场发展需要以及相关产品未来市场的质量和环保等各方面的要求，做出相关的工艺技术改进，使其达到未来人类对化工产品安全、环保、可持续发展等的要求。3.2.2营销策略1）产品质量的保证化工产品的产品质量主要有以下三个尺度：符合国家标准要求；产品质量的持久稳定性；产品销售的服务性。不仅要严格执行分析化验程序保证出厂产品的质量，还要建立完善的客户意见反馈系统。2）产品成本的降低现今国内化工市场激烈竞争的结果就是价格越来越接近成本、利润空间越来越小。生产技术的领先代表着产品质量的提升和生产成本的降低。本项目利用扬子石化的c4抽余油生产高纯度异丁烯和1-丁烯，是一个社会效益、经济效益并举的项目。由于对工艺

37、进行了改进与创新，一定程度上降低了生产和运营成本，使本项目存在一个较好的经济回报。3）销售网络的建立首先打入长三角地区的消费市场，逐渐确立自己的主要销售目标和客户群。在与原料供应商确立产业链结构的基础上，进一步稳定市场占有率。保持和大客户的良好关系，通过这些客户，去影响和渗透其他的外围市场和客户，逐渐建立完善的销售网络。4）产品售后服务为客户提供高效、专业的售后服务，是我公司开拓市场、促销增量的重要途径之一。我们将更加努力服务于广大用户，过硬的质量、合理的价格、完善的服务是我们永远追求的目标。本公司的售后服务主要包括以下几下内容：免费运输服务公司将根据购买方的定单情况、信誉情况及其公司距离综合

38、分析，若购买方定单较大，信誉度好，且位于江苏省内或其附近省份，公司将考虑免费提供运输服务。若购买方相距较远，公司将免费为其提供运输指南。免费技术指南公司将根据消费者要求，进行有关使用等方面的技术指导。公司将根据客户要求，为客户提供产品的相关数据资料。售服跟踪服务公司售服中心将处理客户抱怨、投诉，并负责处理结果跟踪。免费为客户检测产品，收到油样后立即进行检测并将检测结果告之客户。总而言之，我们会努力抓住这个树立负责任的良好形象、拓展客户关系的好机会。3）网上销售互联网不受时空的限制，可以轻松完成跨地域的营销，节省销售渠道的大量人力、物力投入；通过自建的公司网站平台，企业可以从容、全面地介绍公司产

39、品，让客户更为直观地进行对比，有利于企业优势突出。公司首先建立自己的网上销售平台，拥有自己的网络销售客户端，将建立起完善的商务智能情报系统，有专人负责在网上搜索与企业相关的信息，从中寻求近、远期市场商机，确立网上营销策略。15第四章 生产工艺与方法4.1 概述4.1.1 生产规模设计规模的确定，取决于市场近期对产品的需求，同时要考虑产品在远期的需求量。根据市场预测，结合市场的需求行情，来确定生产装置加工能力。本项目主要原料为来自于扬子石化乙烯生产装置下游产物c4抽余油。按照目前扬子石化的生产规模，约产生2530万吨/年抽余油。其中扬子石化a#线mtbe生产装置需要10万吨抽余油，b#线mtbe

40、生产装置需要8万吨抽余油。因此作为扬子的扩建项目，c4抽余油余量为712万吨。图4-1 扬子石化抽余油原料分布图同时考虑到两类化工产品在远期的需求量。根据市场预测，结合市场的供不应求的需求行情。本项目从产品的目标市场定位、技术的可靠性、项目的经济合理性、设备的制造和运输条件、当地的资源条件、资金筹措能力等方面综合考虑，确定方案的生产规模为年产异丁烯4万吨和2.5万吨1-丁烯生产线一条及配套的公用工程和辅助工程设施。生产规模见表4-1。表4-1 生产规模序号产品名称单位数量备注1异丁烯万t/a421-丁烯万t/a2.54.1.2 生产原料1）目前，扬子乙烯装置中副产裂解c4抽余油约20万吨，其中

41、含有大量的异丁烯，1-丁烯及其他c3c4烃类混合物，其组成如表4-2所示。表4-2 c4抽余油规格序号名称组分（wt%）备注1丙烷0.02c4总量大于98%1,3-丁二烯小于0.5%2环丙烷0.093丙二烯0.0164异丁烷3.85正丁烷166乙炔0.057反-2-丁烯7.5381-丁烯269异丁烯4310顺-2-丁烯3.4911丙炔0.003121,3-丁二烯0.004总计100*数据来源：中国石化南京扬子石油化工有限公司如果直接将其排放，将可能造成原料浪费；如果不经过任何处理而将其直接卖掉，则可能因为杂质较多，纯度不高而影响产值，因此以此作为原料生产异丁烯可以有以下优点： 原料来源充分，价

42、格低廉，运输方便； 产物产值高，可以提高企业利润； 充分利用资源，防止资源浪费。综上所述，将扬子乙烯副产的c4抽余油以及南京惠生（南京）清洁能源股份有限公司的甲醇作为原料可以取得较高的经济效益。因此，本项目在该工艺中选取c4抽余油和甲醇为生产原料。2)项目进料组成如表4-3所示。表4-3 进料组成表序号组分质量分数（wt%）质量流量（kg/h）摩尔流量（kmol/h）1丙烷0. 022.50000.05672环丙烷0. 0711.25000.26733丙二烯0. 012.00000.04994异丁烷3.04475.00008.17235正丁烷12.802000.000034.40956乙炔0.

43、 046.25000.24007反-2-丁烯6.02941.250016.775881-丁烯20.793250.000057.92459异丁烯34.395375.000095.798210顺-2-丁烯2.79436.25007.7753111,3-丁二烯0.000.50000.009212水0.000.00130.000113甲醇20.033130.974097.714214甲基叔丁基醚0.000.00000.000015二异丁烯0.000.00000.0000总计10015630.9753319.19314.2 生产工艺选择4.2.1 异丁烯工艺方案1）工艺方案比较异丁烯的工业生产方法主要有

44、硫酸萃取法、吸附分离法、异丁烷丙烯共氧化联产法、甲基叔丁基醚（mtbe）裂解和正丁烯异构化法等。硫酸萃取法硫酸萃取法是工业上最早采用的异丁烯分离方法。它是利用正、异丁烯与硫酸反应的速度差来实现正、异丁烯的分离。异丁烯与硫酸发生酯化反应生成硫酸叔丁酯，硫酸叔丁酯水解生成叔丁醇，叔丁醇脱水生成异丁烯，最后可得纯度99%的异丁烯和纯度85%的叔丁醇产品。工业上具有代表性的工艺流程有美国埃克森美孚的60%硫酸法、法国cfr的50%硫酸法和德国巴斯夫的45%硫酸法。此工艺比较成熟，很早就实现了工业化。但由于硫酸的参与，使得设备腐蚀严重，污染严重，而且生产成本高，能耗大，所以上世纪80年代之后逐渐被其他先

45、进的工艺取代。吸附分离法吸附分离法是利用正丁烯和异丁烯在分子筛上吸附能力的差异来实现生产异丁烯的工艺技术。美国uop公司和ucc公司分别进行过研究，其中以ucc公司开发的工艺技术比较引人注目。但是由于该法工艺较为复杂，技术经济还不如传统的硫酸萃取法，故目前没有生产厂家使用。异丁烷丙烯共氧化联产法 halcon共氧化法在以丙烯为原料，通过氧化法生产环氧丙烷时，使异丁烷与丙烯进行共氧化反应，以降低反应的活化能，使丙烯更容易变成环氧丙烷，同时生成副产物叔丁醇。叔丁醇在活性氧化铝、磺酸和离子交换树脂等催化剂作用下脱水生成异丁烯。该方法具有能耗低、腐蚀性小、技术较为先进成熟和生产成本低等特点，美国hal

46、con公司曾采用该法进行生产。arco化学公司拥有该技术的专利，并建有8万t/a异丁烯生产装置，但由于受环氧丙烷装置规模的限制，目前该法已很少使用。异构化法目前，异构化生产异丁烯的工艺技术主要有在裂化催化剂中加入异构化组元、异丁烷脱氢及正丁烯骨架异构化3种方法：i）在裂化催化剂中加入异构化组元这类技术是在催化裂化催化剂中加入择型分子筛等，提高裂解气中的异丁烯含量。此技术的开发虽然已经取得一定的进展，但由于与炼油厂的加工特点、整体布局密切相关，使实际应用受到一定的限制。uop公司、grace公司、engelhard公司分别开发出zsm-5催化剂、rfg催化剂和isoplus系列催化剂，我国石油化

47、工科学研究院开发出rmg催化剂，并对相关工艺进行了研究。ii）异丁烷脱氢法该法是一种较有竞争性的异丁烯生产工艺路线。利用油田气中含有的20%40%的异丁烷，将分离出的异丁烷脱氢转化为异丁烯。但实际操作中为抑制结焦和清除积炭又需要临氢环境，故实现该过程有一定的难度。目前国外已经开发的工业化技术有uop公司的oleflex工艺、lummus公司的catofin工艺、phillips公司的star工艺、snamproget-ti公司的fbd-4工艺、linde公司的linde工艺。异丁烷转化率：50%55%，转化为异丁烯的选择性：82%86%。iii）正丁烯异构化法对正丁烯骨架异构生产异丁烯的技术开

48、发始于20世纪70年代，目前已经开发成功的正丁烯骨架异构化生产工艺，依据催化剂的构成可分为氧化铝工艺与分子筛工艺两大类。a）氧化铝催化工艺氧化铝催化工艺的优点是催化剂价廉易得，但活性低，反应温度高，这在热力学上不利于异丁烯的生成，产品收率大都在30%左右，而且氧化铝催化剂失活较快也是其不足之处。目前国外已经开发的工业化技术有snamprogetti公司的sisp-4工艺、ifp公司开发的iso-4工艺以及texas olefin公司开发的skip工艺等。b）分子筛催化工艺分子筛催化剂活性较氧化铝催化剂有较大的提高，反应温度可以降低到350400，收率可达到40%左右，其中bp-埃克森美孚合作开

49、发的isofin技术，异丁烯收率接近50%，几乎可以达到热平衡的极限，而且选择性大于95%，大大降低了产物的分离成本。uop公司开发的butesom技术使用固定床反应器，与移动床工艺相比省去了大量的设备投资，且对催化剂的物理性能如耐磨强度、颗粒度等方面的要求均有所降低。lyondell、shell、texaco等多家公司开发的技术均采用镁碱类沸石作为催化剂的主要成分。该工艺选择性高，c3副产物少，可省去产物的c3分离装置。mtbe裂解法mtbe裂解法的工艺过程是混合c4在强酸性阳离子交换树脂的催化作用下，异丁烯与甲醇进行选择性的醚化反应，生成mtbe。mtbe在155245、压力628kpa条

50、件下，催化裂解为异丁烯和甲醇，甲醇可循环使用。mtbe裂解生产异丁烯的单程收率可达97%98%，甲醇的损耗为2%左右，异丁烯符合聚合级要求。2）工艺方案选择与其他方法相比，mtbe裂解法技术mtbe合成转化率可以达到98%以上，甲醇的回收率可以达到98%以上，精馏回收率可以达到100%，而且具有对设备无腐蚀，对环境无污染、工艺流程合理、操作条件缓和、能耗低、产品纯度高、装置规模灵活性大、可以根据市场需求生产mtbe或异丁烯等特点。所以本项目采用此方法生产异丁烯。4.2.2 1-丁烯工艺方案1）国外工艺技术概述目前，国外工业上主要使用德国kruup uhde公司的萃取精馏工艺、日本瑞翁（zeon

51、）法、npc法及uop技术等。 德国kruup uhde技术该技术采用1：1的吗啉和n-甲基吗啉混合物作为萃取剂，对丁烯的选择性高，溶解性能好。由于采用的萃取剂中不含水，因此不会在c4组分中混入水，方便后续工艺，产品收率可达到95%。目前已在国内3套甲乙酮装置中应用，效果较好。该方法流程简单，设备台数少，有热油作加热介质，空冷器作冷却设备，几乎不消耗循环水，能耗较低。瑞翁（zeon）法该法又称gpd工艺，其特点是在原有dmf萃取精馏法抽提丁二烯的工艺技术（gpb）的基础上，将gpb工艺中第1萃取精馏塔改为新型萃取精馏塔，改变其部分操作条件，使抽余c4馏分中的丁二烯可降至2050g/g，因而在1

52、-丁烯生产装置无需再进行加氢处理。经萃取精馏抽丁二烯后的抽余c4如通过mtbe或其它异丁烯分离装置，使其中的异丁烯低于0.3%，则只需经过2个塔就可以得到1-丁烯产品。在第1个分馏塔中，塔顶为丙烷、丙烯、丙二烯、异丁烯和水，塔釜液送入第2精馏塔，在第2精馏塔塔釜分离出顺反丁烯，塔顶为产品1-丁烯，产品收率可达97%。日本石油化学公司的npc法该方法在以乙烯装置副产c4馏分为原料时，一般先通过萃取精馏装置抽提丁二烯。抽余液中丁二烯一般为0.30.5%左右。抽余液中的异丁烯，如以mtbe法脱除，醚后c4馏分中的异丁烯含量可控制在0.5%以下。npc法在处理这种原料时，通过加氢方法脱除丁二烯，通过异丁烯二聚方法脱除异丁烯，然后通过超精密精馏获得产品1-丁烯。其收率为87%。uop公司工艺技术uop公司从c4馏分制取1-丁烯的工艺，是以催化裂化c4馏分为原料，经加氢脱除丁二烯后，用吸附分离法制取1-丁烯。该工艺的1-丁烯收率可达90%。2）国内工艺技术概述目前，国内1-丁烯分离工艺主要是烟台大学的萃取精馏工艺和齐