参考2give me可行性报告

1、上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告目录第一章 总论51.1 可行性研究编制的依据和原则51.1.1 项目研究工作依据51.1.2 设计标准51.1.3 设计原则61.2 项目背景71.2.1 项目名称71.2.1 项目性质71.2.1 项目拟建设地地点71.3 建设意义71.4 研究范围和结论81.4.1 研究范围81.4.2 研究结论81.4.3 主要技术指标表10第二章选择及市场分析11-度异丁烯112.1竞争力与目标市场分析172.2第三章建设规模及市场方案20产业政策等符合性分析203.1建设规模和方案的选择和比较223.23.2.1 建设规模22生产规模的确定233.3第四

2、章工艺技术方案242上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告原料路线确定的原则和依据244.1混合 C4 中的异丁烯度异丁烯的方案选择244.2低纯度异丁烯水合制叔丁醇方案的比较与选择274.3第五章原料供应与公用工程335.1.1 混合碳四335.1.5 主要原料及其用量、主要原料来源34辅助材料的供应345.25.2.1 辅助材料的品种及规格345.2.2 辅助原料及其用量、辅助原料来源35公用工程和辅助设施355.35.3.1 热电联供系统来源分析355.3.2 通信系统来源分析365.3.3 给排来源分析375.3.4 采暖通风系统来源分析38第六章厂址选择39厂址选择原则396.

3、1厂址选择396.2厂址概况406.3厂址优势416.4第七章环境保护与职业安全47环境保护及三废排放477.17.1.1 建设地点环境现状477.1.2 废气名称、废气量、治理措施及去向477.1.3 废水名称、废水量、废水组成、治理措施及去向503上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告7.1.4 废固名称、废固量、治理措施及去向527.1.5 噪声来源及治理措施537.1.6 绿化557.2 安全和工业卫生557.2.1 安全和工业卫生防护的原则和要求557.2.2 职业安全567.2.3 工业卫生574上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告第一章 总论1.1 可行性研究编制的

4、依据和原则1.1.1 项目研究工作依据1.化工建设项目可行性内容和深度的规定（化工部 2005 年修订版）及有关专业的标准；2.当前重点鼓励发展的产业、和技术目录3.中民环境保、中民劳动等相关法律法规；4.上海的有关资料；企业相关资料，包括其产业集群的环境、自然、方面5.和地方税收、建设等有关；6.2016“东华科技-陕鼓杯”第十届大学生化工设计竞赛相关指导意见书。7.产业结构调整指导目录（2011 年本）（2013 年修正）；本项目未列入产业结构 调整指导目录（2011 年本）（修正）中的限制类或淘汰类。8.化工投资项目可行性编制办法（2012 年修订版）1.1.2 设计标准表 1.1 采用

5、的专业标准规范5名称标准号工业企业设计卫生标准GBZ1-2010工作场所有害因素职业接触限值GBZ2.1-2007石油化工企业设计防火规范GB50160-2012设计防火规范GB50016-2014物防雷设计规定GB50057-2010上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告1.1.3 设计原则1.本项目为上海和法令，符合10 万吨/年度异丁烯项目。项目建设遵守的各项政，贯彻有策、的产业政策、投资方向及行业和地区的门的颁发标准和规范合理安排建设周期，严格工程建设项目的生产规模和投资。2.为减小一次投资规模、活跃资金周转，本项目采用滚动建设原则，即一次期建设。、分3.整个工程规模要考虑近期生

6、产需要和远期发展需要，装置的设计原则应考虑达到布置、生产装置露天化、结构新型化、应用材料轻型化、公共设施化、最大限度设备材料。4.充分贯彻“预防第一、安全为主”的方针，遵循现行防火、安全、卫生以及劳动保护等有关规范，确保本项目在投产后能安全稳定生产，保障劳动者在劳动过程中的健康和安全。5.采用成熟而先进可靠的工艺生产技术，确保操作运行稳定、能耗低、三废排放质量好。少、6.在保证工艺生产安全、可靠的前提下，尽可能利用制投资在合理范围内。的设备和材料，并控7.重视环境保护、安全和工业卫生，设计中选用清洁生产工艺。三废治理、消防、安全、劳动保护等措施必须与主体装置同时设计、同时建设、同时投运，污染物

7、的排放必须达到规定的指标，工厂安全运行和操作的健康不受损害。8.生产和质量指标符合及地方颁发的各项相关标准。6和火灾环境电力装置设计规范GB50058-2014石油化工可燃气体和气体检测设计规范GB50493-2009化工企业安全卫生设计规定HG20571-2014照明设计标准GB50034-2013锅炉大气污染物排放标准GB13271-2014污水综合排放标准GB8978-1996大气污染物综合排放标准GB16297-1996废物污染标准GB18484-2001上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告9.坚持“发展的长远全面的论证。效益、环保效益和企业效益并重”的原则，按照和，行业、地区

8、的发展，在项目、选择中对项目进行详细10.充分依托上海石油化工公司现有条件和发展形势，有效地工程总投资、加快建设进度、降低的生产成本，以使本项目达到更好的效益。1.2 项目背景1.2.1 项目名称上海10 万吨/年度异丁烯项目1.2.1 项目性质本项目的目标是以上海合碳四中的异丁烯为原料生产90 万吨/年蒸汽裂解制乙烯项目为依托设计一座以混度异丁烯的异丁烯化利用分厂。1.2.1 项目拟建设地地点位于上海漕泾的上海化学工业区内1.3 建设意义人们日向清洁能源注全球变暖和环境问题，越来越多的工业化的汽车燃油机制逐步，力求在上和消除“传统燃油汽车尾气污染”问题，更甚至有一些制定了停用传统燃油汽车的时

9、间表以的清洁能源进程。中国作为工业化大国，一直以来都积极提倡和踊跃参与全球的能源和环境治理问题。我国计划于 2020 年在前推广使用乙醇这一举措将会让甲基叔醚（MTBE）类的辛烷值添加剂的使用量骤减，合理利用MTBE 的原料碳四组分中的异丁烯，生产具有价值又有需求量的下游混合碳四中异丁烯的下游成为了化工界一大任务。而度异丁烯又是中应用最广泛的中间之一。可由品等等，渗透度异丁烯制造的化工包括橡胶、MMA、丁烯、叔丁酚类产生活的多方多面。其中卤化橡胶由于其性能优势，在世界范围内，消费市场对汽车安全性和舒适性的要求将进一步提高，有利于推动汽车轮胎子午7上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告化技

10、术和无内胎轮胎的发展，稳定带动全球橡胶市场需求量的增长。近年来，国内 MMA 行业快速发展，产能增长迅速，但其中以丁烯生产 MMA 的装置仅两套，总产能 19 万吨/ 年，其开发空间很大。我国高品质时也要考虑我国度异丁烯依然大量依赖国口，在考虑生产度异丁烯的同度异丁烯生产技术的提升。度异丁烯的生产不仅能够解决我国 MTBE 禁用后大量混合 C4 中的异丁烯过剩问题，同时也将推动我国高品质丁烯的开发研究。度异1.4 研究范围和结论1.4.1 研究范围根据项目总体，研究范围包括：（1）年产 10 万吨/年度异丁烯项目总体（2）项目市场分析与（3）与技术方案（4）材料供应情况（5）厂址选择（6）项目

11、环境保护与劳动安全（7）项目效益、效益分析1.4.2 研究结论（1）项目生产规模生产规模如下表所示：表 1.2 生产规模表（2）项目总投资资金来源8序号名称数量备注1度异丁烯万吨/年1099.9%上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告本项目总投资金额为 33707.527 万元，30000 万元，利率为 4.75%，其余资金由自有资金注入。建设期设定为 2 年，建设投资在建设期内全部投入。（3）生产工艺叔丁醇法是利用到异丁烯在酸的催化作用下的水合及脱水反应，主要包括以下几个步骤 :1)将抽余碳四馏分和水充分混合后注入水合反应器，异丁烯与水反应后则生成叔丁醇并从抽余碳四中分离出来;2)将提

12、纯后的叔丁醇注入裂解反应 器中，叔丁醇则裂解生成异丁烯与水;3)将反应产物注入萃取塔并分离出未参与反应的叔丁醇，最终得到度异丁烯。与 MTBE 裂解法不同，叔丁醇脱水法用水代替甲醇，先使异丁烯与水发生水合反应生成叔丁醇，然后再将得到的叔丁醇进行脱水反应生成异丁烯。反应方程式如下:𝐶𝐻2 = 𝐶(𝐶𝐻3)2 + 𝐻2𝑂 (𝐶𝐻3)3𝐶𝑂𝐻水合法没有腐蚀性、投资成本低以及环境污染小。但是，在水合-脱水反应中应

13、用的催化剂在高温下强度低，易破碎。 因此，如何才能优良活性的催化剂，且设计出合理有效反应器是工艺生产上的技术重点及难点。该工艺的生产投资较少，基础建设费用更低，反应条件更为温和，能耗消耗低，与 MTBE 裂解法相比更加绿色环保，可持续发展。（4）厂址概况本项目厂区依附于上海石油化工公司，将坐落在位于上海漕泾的上海化学工业区。本项目公用工程充分依托化工区的公用工程和配套设施，发挥上海化学工业区的基地作用。工业水、生活水、生产和生活污水生化处理、电力供应、电信、氮气和氢气、公路和铁路，海运码头和内河码头、消防、急救等服务依托上海化工区。住宿、餐饮、医疗、交通等服务依托当地社区。（5）建设周期项目的

14、建设周期为 1 年，建设周期从项目前期工作开始直至项目竣工投产，其中包括设计、土建施工、设备订购、安装、调试等。（6）评价9上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告本项目建成后，财务净现值（税后）NPV= 37413.6495，投资利润率为 91.62%，投资利税率为 79%，投资回收期年（税后）=4.88 年，从财务评价看投资回收期正常，各项技术指标均达到风险能力。规定的基准指标，因而具有较强的获利能力和较强的抗1.4.3 主要技术指标表表 1.3 主要技术指标表10序号项目名称数量一生产规模万吨/年10二方案1度异丁烯万吨/年10三主要原、辅料用量1混合碳四万吨/年21.62磺酸阳离子

15、树脂催化剂万吨/年630四年工作日天300五公用动力消耗1年耗电量万度/年2739.72中压蒸汽（1.6MPa）万吨/年99.343高压蒸汽（4Mpa）万吨/年23.3294新鲜上水万吨/年32.025循环冷冻盐水万吨/年1200.9316项目定员人1047项目总投资万元33707.5272六建设投资万元30000上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告第二章选择及市场分析2.1-度异丁烯2.1.1 异丁烯下游简介人们普遍研究的异丁烯化工利用途径包括混合馏分直接利用和丁烯利用两种途径。前者例如用抽余 C4 烃MTBE 和叔丁醇等，后者例如用丁烯橡胶和丁烯等，国内需求量巨大。异丁烯的上下游产

16、业链：11七资金万元3919.241年总销售收入万元980002年总成本万元42562.898八年利润总额万元31617.29九年销售税金及附加万元10343.201十年所得税万元14700上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告混合碳四中的异丁烯主要有四种途径：催化裂解、蒸汽裂解制乙烯、煤制烯烃、异丁烷脱氢。其中蒸汽裂解制乙烯所得混合 C4的异丁烯含量最高，高达 46.37%。各种混合 C4 中各成分含量如下图所示：催化裂解 C4（wt,%）煤制烯烃 C4（wt,%）异丁烷脱氢 C4（wt,%）目组成正丁烷8.296.524.082.241-丁烯11.6230.6323.110.96顺-

17、2-丁烯10.914.0327.660.74丁二烯0.031.290.25合计10010010010012C5+0.82-0.380.01反-2-丁烯13.719.1236.461.20异丁烯14.6846.375.2945.76异丁烷39.822.900.2448.52C30.15-1,.490.32蒸汽裂解制乙烯 C4（wt,%）上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告本项目的生产目标是度异丁烯 10 万 t/a，纯度为 99.9%。达到工业级优等品。2.1.2 国内市场分析2.1.2.1 国内生产现状2016 年我国度异丁烯生产现状：13上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告国

18、内异丁烯大都采用 MTBE 裂解工艺，其规模均在 10 万 t/a 以下，总体产能较高，主要用于抗氧剂、丁烯的生产；其低端市场接近饱和，高端市场对异丁烯的质量要求较高，其中包括异丁烯中的杂质种类和杂质含量。2.1.2.2 国内消费现状我国丁烯主要用于生产 MMA、橡胶、丁烯、叔丁酚类等。近年来，国内 MMA 行业快速发展，产能增长迅速，其中以丁烯生产MMA 的装置 2 套(赛 10 万 ta，化成 9 万 ta)，合计产能 19 万ta，约占 MMA 总产能的 23.7。这两套装置均采用国外技术，装置运行情况较好，产量较为稳定，2016 年消耗丁烯约 12 万 t。异丁烯法与醇MMA 生产技术

19、相比，具有原料无剧毒，环境污染少，原料来源广泛，费用优势，随着引进技术的不断消化吸收，以及国内技术的不断完善，未来采用异丁烯MMA 的产能、产量将会增大。由此对异丁烯的需求也将增长。2016 年国内丁烯未有新建装置，总产能约 16.9 万 ta，其中，高活性聚异丁烯产能 8 万 ta。2016 年，丁烯市场比上一年略有好转，据全统计，2016 年丁烯产量约为 5.5 万 t。2016 年国内丁烯对异丁烯的需求量为6.5 万t。随着下游应用的进一步开发和丁烯供给的进一步稳定，该领域还将有长足的发展。截至 2016 年底，我国橡胶总产能已达到 30.5万 ta，橡胶产量约为 5.2 万 t，卤代橡

20、胶约为 6.2 万 t，合计总产量约为 11.4 万 t，约消耗异丁烯 12.9 万 t(橡胶消耗异丁烯 1131ta)。近年来国内汽车工业的快速动了对橡胶需求的增长，尤其是对于卤代橡胶的需求量增长明显。预计未来橡胶仍将有着较快增长。近年我国异丁烯消费领域及消费量统计见表:14上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告2.1.3 国外市场分析度异丁烯主要用于生产橡胶、MMA、丁烯、叔丁酚类等。2016 年总消费量为 243.9 万 t，其中 54.3用于生产橡胶，27.7用于生产 MMA，14.4用于生产丁烯，3.6用于生产其他。橡胶(IIR)是丁烯重要的应用领域之一。，到 2016 年世界

21、橡胶总产能已达到 171.1 万 ta，产量约 1266 万 t，消耗丁烯约 1325万 t。2016 年世界异丁烯路线 MMA 总产能约为 147.2 万 ta，产量 99 万 t，消耗丁烯67.6 万t。2016 年世界高活性丁烯产能达到38.5 万ta，产量 27.5 万 t，消耗丁烯 29.5 万 t。加上其他丁烯中消耗的丁烯，2016 年丁烯领域消耗的异丁烯约为 35.0 万 t。此外，异丁烯也用于生产叔丁酚类、叔丁胺、叔硫醇、异类、特戊酸和甲基烯丙基氯等。2016 年其他领域消费量小幅增长，约为 8.8 万 t。近几年世界丁烯市场消费量见表:15上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可

22、行性报告未来五年，丁烯行业仍将保持较快速度发展。预计到 2018 年，世界丁烯的总需求量将达到 260 万吨。在世界主要消费地区国、西欧、等地都将保持较为稳定的增长，20132018 年年均增长率约在 1%2%；中国是发展最快的地区，20132018 年年均增长率可达到 8%以上，到 2018年总需求量约为 38 万吨。在各下游领域中，橡胶是拉动丁烯消费量的主要动力。此外，MMA、丁烯也将有一定的增长。2.1.4情况根据数据显示，我国度异丁烯的并不是连续的。以 2011年为分界线，之前的异丁烯以出口为主，进口量极少，总计不足一吨。11 年之后，出口成为空白，近两年内才有零星出口量，仅有 292

23、 公斤，几可忽略，而进口数量爆发式增长，五年内部数量达到了 100839 吨。这与我国橡胶等下游飞速发展有密不可分的关系。详见下图：Figure1 2012-2014 年数量对比图5 年来我国度异丁烯主要来源国为，其它五国的总和尚不及其十分之一。据数据显示，2012 年，西亚每年保持着 45000 吨左右的进口量，2013 年时锐减至 4600 吨，但仍然占据进口总量的 95%，是我国16上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告度异丁烯的进口主要来源国。2014 年至今，我国仅从韩国进口了 12.65 吨异丁烯，其它则是完全的空白。出口方面，五年来，我国在 2010 年向出口了 66.5

24、吨度异丁烯，此后向出口的数量不足 0.3 吨，综合来看，我国度异丁烯自 2011年起，几无出口。详见下图：2.2竞争力与目标市场分析2.2.1 产业优势分析从需求方面分析，我国对于各种度异丁烯下游（如 mma、丁烯、橡胶等等）的需求量巨大，且市场属于日常生活消耗品，市场稳定。加之我国的各种装潢业、业、业的迅猛发展，异丁烯的需求量随着其下游的需求量的增加会进一步增长。我国高质量叔丁醇的产量一直趋于较低水平，高质量异丁烯缺口需要补足。1712000095866.359101940.154100000800006000040000进口量（吨）200001950.306出口量（吨）3010.33612

25、.080.0940.0370上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告从原料方面分析，近年来我国乙烯产量不断增加，使得叔丁醇的原料价格走势降低，原料供应充足。国内叔丁醇备度异丁烯工艺路线虽然已经完善，但产能并不高，其中主要的一个就是原料叔丁醇价格较高。本工艺中叔丁醇由工厂自行生产，节省了原料成本。叔丁醇度异丁烯工艺方法较 MTBE度异丁烯更为环保、廉价，对于环保绿色工艺要求积极响应。2.2.2 产业劣势分析从转化率的角度分析，叔丁醇脱水单程转化率偏低。从生产装置方面看，其生产灵活性不如 METB 裂解度异丁烯，因为MTBE 装置可根据生产需求灵活地在生产 MTBE 跟异丁烯之间转化。2.2.

26、3 市场竞争分析2.2.3.1 成本方面过去几年，中国乙烯产能和需求量均呈现增长态势，产能从2011 年的1536.5万吨增至 2015 年的 2137.5 万吨，年均增幅为 6.8%；产量从 2011 年的 1553.6万吨增至 2015 年 1730.3 万吨，年均增幅为 2.2%；当量需求量从 2011 年的3132.4 万吨增至 2015 年的 3733.0 万吨，年均增幅为 3.6%。截至 2015 年底，我国共有乙烯生产装置 45 套，石脑油裂解制乙烯和煤（包括 MTO）制乙烯分别占乙烯总产能的 84.7%和 13.1%。世界上约 98%的乙烯生产采用管式炉蒸汽裂解工艺，还有 2%

27、的乙烯产能采用煤（甲醇）制烯烃等其他乙烯生产技术。乙烯的产能逐年增加，产业成本低原料充足。2.2.3.2 供应方面18上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告2016 年如期建成的 MTBE 裂解制度异丁烯装置 2 套，即宁波昊德化学工业2016 年 2 月投产的 5 万taMTBE 裂解制异丁烯装置和菏泽市的中信国安化工的 5 万 ta丁烯装置。2016 年，国内的高纯度异丁烯装置(不包括联产橡胶以及 PIB)的总体开工率基本维持在 45以下，部分 MTBE 裂解制丁烯的装置长期处在停工状态。估算进入市场的异丁烯商品量约为 15 万 t，内部消耗的异丁烯约为 17 万 t。但随着未来几年

28、下游需量的增长，度异丁烯行业会维持增长。再者，国内多数生产度异丁烯的装置都是 MTBE 裂解装置，其生产过程的环保性、廉价性不如叔丁醇度异丁烯。环保型工艺会逐渐代替污染型装置，在供给侧结构性的浪潮中，部分高污染、小产能的装置有极大的可能会被关停。2.2.4 目标市场分析在世界市场中，丁烯主要用于生产橡胶、MMA、丁烯、叔丁酚类等。2016 年总消费量为 2439 万 t，其中 543用于生产丁胶，277用于生产 MMA，144用于生产丁烯，36用于生产其他。在近两年的国内市场中，MMA 的应用发展迅速，对于度异丁烯的消耗，2016 年消耗丁烯约 12 万 t。异丁烯法相较于醇MMA 生产技术，

29、原料无剧毒、来源广泛，生产过程绿色环保，未来异丁烯法将会大幅度取代醇MMA，度异丁烯的消耗量将进一步增加。据全统计，2016 年丁烯产量约为 55 万 t。2016 年国内丁烯对异丁烯的需求量为 65 万 t。随着下游应用的进一步开发和丁烯供给的进一步稳定，该领域还将有长足的发展。截至 2016 年底，我国橡胶总产能已达到 305万 ta，橡胶产量约为 52 万 t，卤代橡胶约为 62 万 t，合计总产量约为 114 万 t，约消耗异丁烯 129 万 t(橡胶消耗异丁烯 1131t19上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告a)。近年来国内汽车工业的快速动了对橡胶需求的增长，尤其是对于卤代

30、橡胶的需求量增长明显。预计未来橡胶仍将有着较快增长。2.2.5度异丁烯及其下游价格分析第三章建设规模及市场方案3.1产业政策等符合性分析3.1.1 产业政策符合性分析度异丁烯是一种具有广泛用途的之一。它可以二丁烯、三丁烯、丁烯等，其下游有橡胶、甲基丙烯酸甲酯、叔丁醇等等。随着近年来国内乙烯产量的不断增大，其副为 C4，丰富，使得度异丁烯生产原料充足。且近年来异丁烯生产技术不断改进，生产工艺已基本稳定。本项目未列入产业结构调整指导目录（2011 年本）（修正）中的限制类20250002000015000异丁烯MMA10000橡胶丁烯500002015201620172018上海年产 10 万吨度

31、异丁烯项目-可行性报告或淘汰类。3.1.2 行业准入符合性分析2011 年 4 月 25 日，发展委宣布，修订并发布了新的产业结构调整指导目录。即产业结构调整指导目录（2011 年本）（修正），该目录于 2011 年 6 月 1 日起正式实行。该目录分为三大类，分别是鼓励类，限制类和淘汰类。本项目为混合 C4中的异丁烯叔丁醇，再由叔丁醇水合度异丁烯，未列入产业结构调整指导目录（2011 年本）（修正）中的限制类或淘汰类。因此，符合行业准入的要求。3.1.3 所在地或园区发展符合性分析3.1.3.1 选址合理性分析本项目工厂选址于上海化学工业区，地理位置优越。其中，由化工总公司、上海石油化工公司

32、和英国石油化工华东投资合资建设的年产 90 万吨乙烯工程项目，已于 2005 年 5 月商业运行。这使得本项目的原料非常简便易得。另外，上海化学工业区四周均为化工企业，环境、安全等评估均较完善，不存在发展制约因素。故本项目选址合理。3.1.3.2符合性分析上海市石油和化工产业“十二五”发展第四章“十二五”发展重点和任务中发展重点中第 1 点炼化项目中推进上海化学工业园区炼化一体化项目的发展；第五章“十二五”发展空间布局中强调发展以烯烃和芳烃为原料的中下游石油化工装置以及精细化工深系列。上海化学工业园区以炼化项目为龙头，打造“1+4”产业组合，发展以烯烃和芳烃为原料的中下游石油化工装置以及精细化

33、工深系列，形成乙烯、丙烯、碳四、芳烃为原料的链。本项目符合上海化学工业园区的以烯烃为原料的中下游石油化工装置的发展。21上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告3.2 建设规模和方案的选择和比较通过多方资料比较，现有下表 3.1方案进行比选：表 3.1建设规模（方案）多方案比选3.2.1 建设规模建设规模与原料、市场及技术面有关，我们根据市场分布与容量，与总厂的综合利用，根据技术规模以及原料充足性，最终确定生产 10 万吨度异丁烯/年。本项目的方案以的行业政策和行业的发展为依据进行确定，并充分方案为联产度的丙考虑国内国际的市场前景和市场容量。因此，本项目工程烯和环氧丙烷。在生产过程中副产的

34、其他可以继续利用，仍然具有价值，从而提高企业的效益，促进企业结构的提升。的数量、规格和标准如下：（1）度异丁烯的数量、规格和标准：本项目的等品。之一为度异丁烯，年产量 10 万吨，含量大于 99.9%，属于优22方案主：度异丁烯（10 万吨）主：度异丁烯（10 万吨）副：无水叔丁醇销售收入较高适中技术难度较易较难，无水叔丁醇的中与水分离需要跨过水与叔丁醇的共沸点，分离难度大市场产量足够供应下游的生产，市场广泛 ，出现囤积现象结构适中，虽然有副产物产生，但是副产物用途并不非常广泛，可能会出现囤积达标较易比较难，需要共沸精馏上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告标准如表 3.2 所示。表 3

35、.2标准（SH/T 1726 一2004 工业用异丁烯）中民3.3生产规模的确定综合考虑了度异丁烯的远期需求量，同时根据市场、政策，结合国的可靠性、项目内市场的供不应求的需求行情，本项目从的目标市场的合理性、设备的制造和条件、当地的条件、资金筹措能力等方面综合考虑，确定生产规模为年产度异丁烯 10 万吨及配套的公用工程和辅助工程设施。生产规模如表 3.4 所示：表 3.4 生产规模23序号名称数量备注序号项目指标优等品一等品1外观无色透明2异丁烯含量/%(m/m)99.799.03丙烷/%(m/m)0.05余量（烃类总量）4丁烷/%(m/m)余量52-丁烯/%(m/m)0.0361-丁烯/%(

36、m/m)0.027烯/%(m/m)0.0058甲醇/%(m/m)0.00050.7（含氧化物总量）9二甲醚/%(m/m)0.000510叔丁醇/%(m/m)0.00111甲基叔醚/%(m/m)0.000512水/%(m/m)无游离水13二聚物/%(m/m)供需双方商定上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告第四章工艺技术方案4.1 原料路线确定的原则和依据4.1.1 原料路线确定的原则和依据选用生产工艺方法，应从多方面进行考虑：（1）原料的来源是否广泛，供应是否有保证；（2）生产工艺是否成熟及难易程度，质量是否有保证；（3）生产设备是否过关，装置生产能力是否有保证；（4）检测是否配套、成熟

37、，能保证生产过程及质量的有效；（5）设备和土建的规模如何，造价如何；（6）原材料及燃动力消耗如何、价格如何，人力占用情况，生产成本如何，各项技术指标如何；（7）环境保护情况，节能减排情况。4.2 混合 C4 中的异丁烯度异丁烯的方案选择异丁烯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于，高材料抗氧剂，粘合剂等领域，也是橡胶的重要单体之一。生产异丁烯的原料主要来源于石脑油蒸汽裂解制乙烯装置的副产C4 馏分、炼油厂催化裂化(FCC)装置的副产C4 馏分和Halcon 法环氧丙烷中的副产叔丁醇。由于异丁烯与C4 其它馏分的沸点差很小(如下表)， 用常规蒸馏方法很难从C4 馏分中分离出度的异丁烯，故人们不得不

38、寻求其他方法。241度异丁烯万吨/年1099.9%上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告4.2.1MTBE 法目前在我国通常采用内醚化 - 裂解方法来生产度的异丁烯，包括以下的流程 :1)将抽余碳四馏分和甲醇充分混合后 输入到反应器内 ，在反应器中与强酸性的阳离子树脂进行反应 ; 2)抽余碳四中的异丁烯与甲醇进行反应后便生成了甲基叔醚(MTBE)并最终从反应物分离出来 ;3)把提纯后的MTBE 注 入至裂解反应器中 ;4)经过裂解后所生成异丁烯以及甲醇等产物，通过一系列的精馏塔及水洗塔，脱除残留的甲醇、未参与反应的 MTBE 及副反应产物并得到最终异丁烯。MTBE 在反应器中的是一个可逆

39、的放热反应。a、主反应𝐶𝐻2 = 𝐶(𝐶𝐻3)2 + 𝐶𝐻3𝑂𝐻 (𝐶𝐻3)3𝐶 𝑂𝐶𝐻3 + 𝑄b、副反应𝐶𝐻2 = 𝐶(𝐶𝐻3)2 + 𝐻2𝑂 (𝐶𝐻3)3𝐶𝐻2&

40、#119874;𝐻𝐶𝐻2 = 𝐶(𝐶𝐻3)2 + 𝐶𝐻2 = 𝐶(𝐶𝐻3)2 (𝐶𝐻3)2𝐶𝐻𝐶𝐻2𝑂𝐻2𝐶(𝐶𝐻3) = 𝐶𝐻2 2𝐶𝐻3𝑂𝐻

41、19862;𝐻3𝑂𝐶𝐻3 + 𝐻2𝑂经过反应器反应后，MTBE、未反应的异丁烯和甲醇及其它碳四组分进入催化精馏塔。催化精馏塔就是在一个分离塔的提馏段和精馏段之间设有 12 层催化剂床层，每层床层上面设有两层分离塔盘。该塔除了固有的分离功能外，还有化学反应功能，在因为有分离作用，反应产物 MTBE 可及时从碳四组分中脱除。因而在进行醚化反应时，消除(或降低)了 MTBE 逆向反应的推动力，使可逆平衡反应变成类似于单一反应，每个催化剂床层的转化率都在动力学控25上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报

42、告制范围内，但是经过多个催化剂床层的醚化反应和分离塔盘的分离作用使MTBE 反应能平衡转化率的限制，达到深度转化的限制。在催化精馏塔底得到 MTBE，塔顶剩余碳四和未反应的甲醇进入甲醇 水洗塔进行甲醇淋洗，塔底得到的甲醇水溶液送入甲醇回收塔，回收甲醇循环利用。精制 MTBE 送入固定床反应器，催化裂解为度异丁烯和甲醇，甲醇经回收可循环利用。MTBE 裂解生成异丁烯和甲醇是一个吸热反应。反应式如下：a、主反应(𝐶𝐻3)3𝐶 𝑂𝐶𝐻3 𝐶𝐻2 = (𝐶&#

43、119867;3)2 + 𝐶𝐻3𝑂𝐻 𝑄b、副反应2𝐶𝐻3𝑂𝐻 𝐶𝐻3𝑂𝐶𝐻3 + 𝐻2𝑂该方法是上世纪 80 年代以后研究最多、应用最广工业化异丁烯的方法，它具有对设备无腐蚀、催化剂转化率高选择性好、纯度高和装置规模灵活性大等优点，但存在副反应多(包括甲醇间脱水反应、异丁烯的二聚和三聚等副反应)，为获得度异丁烯，生产工艺流程长，后续分离精制

44、工艺复杂，能耗较大。因此在工艺生产中存在大量的分离设备 ，使生产流程变得复杂 ，生产投资和能量消耗都普遍较高，生产的性变差。4.2.2叔丁醇法叔丁醇法是利用到异丁烯在酸的催化作用下的水合及脱水反应，主要包括以下几个步骤 :1)将抽余碳四馏分和水充分混合后注入水合反应器，异丁烯与水反应后则生成叔丁醇并从抽余碳四中分离出来;2)将提纯后的叔丁醇注入裂解反应 器中，叔丁醇则裂解生成异丁烯与水;3)将反应产物注入萃取塔并分离出未参与反应的叔丁醇，最终得到度异丁烯。与 MTBE 裂解法不同，叔丁醇脱水法用水代替甲醇，先使异丁烯与水发生水合反应生成叔丁醇，然后再将得到的叔丁醇进行脱水反应生成异丁烯。反应方

45、程式如下:𝐶𝐻2 = 𝐶(𝐶𝐻3)2 + 𝐻2𝑂 (𝐶𝐻3)3𝐶𝑂𝐻水合法没有腐蚀性、投资成本低以及环境污染小。但是，在水合-脱水反应中应用的催化剂在高温下强度低，易破碎。 因此，如何才能优良活性的催26上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告化剂，且设计出合理有效反应器是工艺生产上的技术重点及难点。4.2.3方案选择目前工业上丁烯的生产方法主要有 2 种：甲基叔醚(MTBE)裂解法引和叔丁醇脱水法。

46、MTBE 裂解法是上世纪 80 年代世界各国普遍采用的工艺，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。缺点是由于醚化法副反应多，为获得度异丁烯，分离精制工艺复杂，能耗较大。 叔丁醇脱水法也是获取度异丁烯的重要途径，该方法流程简单，副反应少，分离精制容易，质量高，投资省。故本项目选择异丁烯水合-脱水法即叔丁醇法来度异丁烯。4.3 低纯度异丁烯水合制叔丁醇方案的比较与选择4.3.1 硫酸水合法这是传统的方法，国内外工业上采用较多，也被间接水合法。该法是以抽余碳四烃为原料，先用质量分数为 5065的硫酸进行萃取，此时，硫酸与异丁烯反应速度极快，远大于正丁烯，使其中的异丁烯生

47、成硫酸异丁酯，再将硫酸异丁酯水解生成叔丁醇。最后，经洗涤与提浓，即得成品叔丁醇。硫酸水合法反应条件缓和，工艺简单、成熟，易操作；缺点是消耗大量硫酸和烧碱，并且有大量含硫酸钠的废水产生，单耗高、设备腐蚀严重，须使用耐酸材质。因此，硫酸水合法有逐渐被淘汰的趋势。4.3.2 离子交换树脂并流水合法采用强酸性离子交换树脂为催化剂，碳四烃中的异丁烯与水直接水合生成叔丁醇，再经过分层、工序，获得质量分数为 85左右的叔丁醇。很多早就进行该方面的研究工作，较系统的开发是俄罗斯橡胶科学，并将该技术实现了工业化应用，也有类似的专利怕。此法主要设备为水合反应器，内装强酸阳离子交换树脂催化剂，但该法的转化率偏低，一

48、般水合单程转化率为 45一 55。兰州化工(现兰州化工研究中心)为研制橡胶解决异丁烯原料问题，于 70 年27发了同定床催化反应器并上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告流水合工艺，碳四烃中异丁烯水合生成叔丁醇。所用碳四是裂解碳四经抽提丁二烯后的碳四馏分，与一定的配比下，并流通过装有离子交换树脂的固定床催化反应器进行水合反应。并于 80 年代在上海高桥化工厂和化工厂、齐鲁橡胶厂，建成 3 套工业生产装置，表 1 列出了上海高桥异丁烯水合制叔丁醇的工业装置的生产结果。为了进一步提高叔丁醇的转化率，在并流水合工艺方面做了大量的研究。德国专利让含有异丁烯的碳四烃和酸性固体催化剂作用下，在多个反

49、应器中反应，倒数第 2 个反应器的流出物，通过闪蒸或者蒸馏的方法除去混合物中的一部分叔丁醇，然后物料进入最后一个反应器，反应后产物进入最后的蒸馏塔分离，分流出的富含叔丁醇流股也直接进入最后的蒸馏底采出即是富含叔丁醇的溶液，一部分返回到第 1 个反应器，一部分采出。塔顶采出主要是残余碳四。正是由于多了一个分离步骤，提高了异丁烯的转化率。专利提到一种叔丁醇的生产方法，设置了两个以上反应器的反应装置，在阳离子交换树脂的存在下，通过异丁烯与水的水合反应来生产叔丁醇。其特征在于，最后一个反应器内的流体形成两液相，且该反应器中的反应温度为 70以下，除了最后一个反应器以外的反应器中，至少一个反应器内的流体

50、形成均匀相，该工艺的理论基础是，异丁烯水合反应在均相下进行的异丁烯转化率小于在两液相下进行的异丁烯转化率。因此，先通过在均相下进行反应，达到一定的平衡28上海年产 10 万吨度异丁烯项目-可行性报告转化率，再通过在非均相下进行反应，进一步提高异丁烯的转化率。通过以上工艺的，达到提高异丁烯转化率的目的。另一篇专利公开了串联多步的反应器中，在阳离子交换树脂的存在下用叔丁醇作溶剂由异丁烯或含异丁烯的烃连续生产叔丁醇的方法，其中，在串联多步反应容器中的反应温度调节到不超过 65 ，将在第 1 个反应容器出口的反应混合物的一部分以 1.810 的循环比返回到第 1 个反应容器的部分，在第 1 个反应容器

51、的部分的叔丁醇与液化气体的质量比为 0.53.5。4.3.3 催化反应精馏法德国专利和专利也介绍采用催化精馏工艺来提高异丁烯的转化率。中的专利提及在非离子型表面活性剂和催化剂作用下，混合碳四烃中的异丁烯与催化精馏塔中反应生成叔丁醇，包含以下步骤：首先将含异丁烯的碳四烃以及非离子型表面活性剂的水分别送入固定床水合反应器，混合碳四中的异丁烯与水反应生成叔丁醇。将以上物料送人催化精馏塔，在树脂催化剂的作用下，物料中的异丁烯与水继续反应生成叔丁醇，同时完成碳四与叔丁醇水溶液的分离，从催化精馏塔出来的叔丁醇水溶液再进入叔丁醇精制塔，异丁烯转化率在 60一 90。反应精馏是通过精馏的方法将反应物与产物分离

52、开来，以破坏可逆反应的平衡关系，使反应继续产物的方向进行，从而可提高可逆反应的转化率、选择性和生产能力。此外，反应精馏过程中还可通过化学反应破坏气液平衡关系，从而可加快传质速率，缩短反应时间。对于放热反应，反应所出的热量可作为精馏所需的气化热，从而可降低能耗和操作费用。目前，反应精馏技术主要用于沸点差较大的均液相、液液气液相体系，且反应温度应与体系的泡点温度相一致，反应也不能是强吸热反应。按投料方式的不同，反应精馏可分为间歇式和连续式两大类;按物质在体系中所处的相态，反应精馏可分为均非均相两大类;按反应中是否使用催化剂，反应精馏又可分为催化反应精馏和无催化剂的反应精馏。反应精馏装置主要由反应精馏塔、冷凝器和再沸器等部分组成，其中反应精馏塔是整个装置的。一般情况下，反应精馏塔由精馏段、反应精馏段和29上海年产 10 万吨