碳四综合利用项目可行性研究报告

1、碳四综合利用项目可行性研究报告I碳四综合利用项目可行性研究报告I碳四综合利用项目可行性研究报告（本文档为 word格式，下载后可修改编辑！）碳四综合利用项目可行性研究报告II碳四综合利用项目可行性研究报告II目录 TOC o 1-5 h z 总论 1编制依据 1编制原则 1项目建设的必要性 2建设方案 31.5结论及建议 51.6装置研究范围、依托条件、实施建议和组织机构 5市场分析及预测 82.1产品供需分析和预测 82.2原料来源及供应分析 17工程技术方案 183.1建设规模、工艺流程与产品方案 183.2工艺技术、设备及自动化 203.3建厂地区条件和厂址选择 463.4总图运输及土建

2、 483.6公用工程 523.7辅助生产设施 63生态环境影响分析 694.1环境保护 694.2劳动安全卫生与消防 744.3能源利用分析及节能措施 824.4水资源利用分析及节水措施 84投资估算与技术经济分析 855.1投资估算与项目融资 855.2财务分析 92附图1： 20万吨/年碳四综合利用项目工艺流程图附图2： 20万吨/年碳四综合利用项目区域位置图附图3：20万吨/年碳四综合利用项目平面布置图 1总论1.1编制依据、某某工业园关于编制“ 20万吨/年碳四综合利用项目可行性研究报告”的委托书。、某某工业园提供的设计基础数据和技术文件。、LUMMU公司提供的有关技术文件。4、中国石

3、油化工集团公司暨股份公司 石油化工项目可行性研究报告编制规定（2005 年版）1.2编制原则1、坚持以市场为导向，以效益为中心，坚持质量、成本、效益原则，以技术的先进 性、可靠性、适用性为依托，采用当前世界上最先进的生产工艺，实现技术领先和节能降 耗，提高企业竞争力和经济效益，实现社会效益的最大化。2、坚持以人为本和可持续发展原则，奉行“健康一安全一环保”的理念，认真贯彻 国家环保、节能、消防、劳动安全卫生等有关法规。主体工程与环境保护、降低能耗、安 全生产、工业卫生同步考虑，执行十六大提出的“走新型工业化道路”的战略，执行清洁 生产、安全生产、循环经济和可持续发展原则，以减少和消除工厂生产对

4、生态环境的不良 影响。3、最大限度地降低工程造价是工程自始至终贯穿的一条基本原则。在技术先进可靠 的基础上，坚持走国产化的道路，优先采用国内的设备、材料，尽可能节约外汇和工程投 资，降低工程造价和生产成本。必须引进的技术、设备和材料应本着少而精和确保重点的 原则，在确保实现装置工艺技术的先进性和可靠性的前提下，力求做到少引进、不引进。4、 贯彻执行“五化”的建设方针，即“工厂布置一体化，生产装置露天化，建（构） 筑物轻型化，公用工程社会化以及引进技术国产化”。5、坚持节约发展的原则，采用先进可靠技术节能降耗，节约土地。严格按照节资低 耗的原则进行设计，努力提高各种资源的有效利用，发挥资源最大效

5、益。6、充分发挥当地的区位和资源优势，实现地方经济和企业经济可持续发展，兼顾项 目未来发展需求，充分利用国家和地方优惠政策，提高本工程的经济效益和社会效益。7、突出环境保护，设计中选用清洁生产工艺，采用行之有效的“三废”治理措施， 达到“三废”治理资源化、减量化、无害化的目的8、总图布置力求布局合理、在兼顾环境、生产、安全的前提下，采用集中化、模块 化布置，以最大限度地节约用地。1.3项目建设的必要性1.3.1建设单位概况某某工业园是国家级工业园区，西接乌苏，与兵团农七师垦区相连，地处乌-奎高速公路终点和奎-赛高等级公路的起点及312国道于217国道交汇处。1.3.2项目概况本项目建成后，将形

6、成以OCI为核心的碳四综合利用格局，以 OCU勺产品异丁烷为原 料的异丁烷脱氢装置，其主要产品为异丁烯，异丁烯又可以作为MTBE的原料；异丁烷脱氢的尾气富含氢气，经PSA提纯后，可作为高纯度的氢气产品。OCU的另一股富含正丁烷和丁烯-2的原料，可作为后续建设的丁二烯装置的原料，其中的正丁烷和丁烯-2经脱氢、抽提后可生产高纯度的丁二烯，根据市场需要，这股物料亦可通过歧化反应与乙烯反应生 产丙烯。丙烯是仅次于乙烯的重要石化基础原料，其下游衍生物主要包括聚丙烯和环氧丙 烷、丙烯腈、丙烯酸、异丙苯/苯酚/丙酮、羰基合成醇、异丙醇等有机原料。近年来，全球丙烯需求增长速度一直高于乙烯， 2000-2008

7、年丙烯年均需求增长率为 3.78 %，比乙烯高0.9个百分点。2009-2010年，世界丙烯年均需求增长率将为 5.1 %, 是世界经济增长率的1.5倍，比同期乙烯增长率高0.5个百分点。目前，国内对丙烯的需求还源于丙烯及其衍生物需求和产能近年来均以较高的增长率 发展，2000-2008年世界丙烯及其下游衍生物如聚丙烯、苯酚/丙酮、异丙苯、环氧丙烷等 的年均增长率都在3%以上，其中聚丙烯、环氧丙烷、苯酚、丙酮、异丙苯的增长率较高。 亚洲(不合中东)是丙烯需求增长最快的地区，2000-2008年世界近一半的丙烯需求增量来 自于亚洲地区。拥有丰富而廉价资源的中东地区是丙烯产能增长最快的地区，200

8、0-2006年中东地区丙烯产能年均增长率高达 14.5 %。在生产与需求快速发展的同时，全球丙烯及 其衍生物技术开发也一直十分活跃。目前，丙烯供应主要来自石脑油裂解制乙烯和石油催化裂化过程的副产品。20042010年间，当乙烯产能增长34%时，丙烯产能仅能增长25%。除非有新的丙烯生产工艺 成功投入工业化生产，否则将难以满足石化行业对丙烯的需求。因此，近年开发扩大丙烯 来源的生产工艺成为热点，其中 OCU制丙烯工艺备受关注。异丁烯又名2-甲基丙烯，是一种重要的化工原料，可用于生产丁基橡胶、聚异丁烯、二异丁烯、二异丁烯、甲基丙烯酸甲酯、2,4 一叔丁基甲酚、叔丁基硫醇、叔丁醇、叔丁基胺、甲代烯丙

9、基氯、甲基丙烯酸、甲基丙烯睛、新戊醛和异戊二烯等深加工产品。异丁烯衍生产品众多，上下游产业链复杂，消费结构呈多元化趋势。合理发展异丁烯 产业，对于我国石化行业把握市场变化，优化资源利用，提高综合竞争力具有现实意义。随着我国石油化工行业的发展和产业的拓宽，作为高辛烷值汽油添加剂MTBE是近20年销售量最大、发展最快的化学品。异丁烯和甲醇在催化剂作用下发生合成反应即 可生成MTBE含10%左右MTBE勺汽油能使燃料消耗下降7%左右，除了增加汽油含氧量 外，还可以促进清洁燃烧，减少汽车有害气体对大气的污染。从2003年1月I日，在全国范围内实施新标准清洁汽油丌始，并在北京、上海、广州率先执行城市清洁

10、车用无铅汽油新标准，所用辛烷值改进剂主要是 MTBE因此，本项目产生的异丁烷可采用先进技术生产异丁烯、MTBE同时下游可生产丁二烯等基本有机化工原料，不但可以满足国民经济发展对丙烯的需求，也符合产业结构调 整指导目录(2007年本)中“第一类 鼓励类” 九、化工19采用先进工艺技术的大 型基本有机化工原料生产”的产业政策。3、本项目是某某工业园适应激烈的市场竞争进一步发展的必由之路，今后几年，无 论是全球还是国内，都保持着对丙烯、异丁烯、MTBE和 丁二烯的旺盛的需求，从总体供需平衡看，仍然会呈现供不应求的局面。因此，根据某某工业园多元化、国际化发展的战略 部署，新建20万吨/年碳四综合利用项

11、目，通过对碳四中有效成分的转化和加工，生产国 民经济急需的基本有机化工原料，可为公司的进一步发展和适应激烈的市场竞争提供坚强 的动力。1.4建设方案1.4.1推荐技术方案低碳烷烃催化转化制烯烃一直是石油化工领域的研究热点，它将成为新世纪石油化工 技术研究开发的重点之一。全球范围内，有丰富的液化石油气资源，若能有效地将烷烃直 接转化成烯烃，将大大增加烯烃的来源，缓解供需矛盾。本着技术先进成熟，装置性能好，投资省的原则，本报告中主要技术推荐采用LUMMUS公司的技术，异丁烷脱氢采用 CATOFIN工艺、烯烃易位转化技术采用 OCUT艺，MTB战术采用国内的MTBE专有技术，根据原料供应、技术和市场

12、情况，推荐装置规模为年产处理 碳四液化气20万吨。142主要技术经济指标本项目主要技术经济指标一览表见表1.1-1 o表1.1-1装置主要技术经济指标汇总表序号项目名称单位数量备注1生产规模CDDIB单元万吨/年20OCU单元万吨/年9.50丙烯产量异丁烷脱氢单兀万吨/年 5.75折纯异丁烯MTBE单元万吨/年9.02MTBE量2产品方案MTBE万吨/年:9.02丙烯万吨/年9.5剩余碳四万吨/年6.53氢气万吨/年 :0.168 :外输3年操作时间小时84004主要原料燃料用量4.1原料用量4.1.1碳四万吨/年204.1.2乙烯万吨/年3.154.1.3甲醇万吨/年13.2914.2燃料用

13、量燃料气Kg/h600扣除装置自产5主要公用工程用量5.1脱盐水t/h55.2生活水n3/h2间歇5.3年耗电量kW16565.4氮气Nm/h1500间歇5.5仪表空气Nm/h4005.6压缩空气Nm/h1000间歇5.7低压蒸汽t/h2010kg/cm25.8中压蒸汽t/h1135-38kg/cm 2财务评价主要数据与指标汇总表序号指标和数据名称单位指标和数据备注1上报项目总投资万元100706 1.1建设投资万元864501.2建设期利息万元15611.3铺底流动资金万元t41312营业收入万元177385年均3总成本费用万元:154681年均4利润总额万元22041年均5所得税万元551

14、0年均6税后利润万元16531年均10项目投资财务净现值万元92354.87税前，ic=12%11项目投资财务净现值万元57647.41税后，ic=12%12项目投资财务内部收益率%30.52Y、匚、八 税刖13项目投资财务内部收益率%23.85税后14项目投资回收期年6.92含建设期2年税后15借款偿还期年2.83不含建设期2年1.5结论及建议1.5.1结论按照某某工业园的发展规划，结合某某工业园的现有条件、特点和自身优势，拟新建 20万吨/年碳四综合利用项目，通过对本项目进行可行性分析、论证，综合结论如下：1、本装置的建设对某某工业园的发展是必要的，符合国家发改委关于“采用先进工 艺技术的

15、大型基本有机化工原料生产” 的产业政策，工程的实施必将成为新的效益增长点。2、本项目产品均为基本的有机化工原料，市场前景广阔。3、本装置的建设高度重视环境保护，环境是企业的窗口，环境质量标志着企业的管理水平。所以本装置将建成一个环境友好型的石化装置。本装置的工艺技术拟选择先进的、物耗能耗低的、“三废”排放最少的技术。4、竞争力：本装置已达到了经济规模，在装置工艺技术选择上采用了国际、国内先 进技术。项目的实施既增加了公司产品品种，又改善了产品结构，使公司的综合竞争能力 更强。综上所述，本项目装置规模合理、工艺技术先进、原料来源稳定可靠、产品符合市场 要求、基础设施条件好，经济效益好，项目可行。

16、1.5.2建议为确保本项目的实施进度，建议建设单位尽快开展技术交流和技术谈判，以保证项目 的顺利开展和早日建成。1.6装置研究范围、依托条件、实施建议和组织机构1.6.1装置研究范围本可行性研究报告是对某某工业园 20万吨/年液化气综合利用项目及所需的公用工 程、辅助设施等进行可行性研究。装置研究范围如下：表1.2-1主要单项工程一览表序号名称工程规模备注-一一主装置区OCU装 置420X 10t/a进料量异丁烯装置5.75 X 104t/a折纯异丁烯MTBE装置9.02 X 104t/a-二二公用工程及辅助设施1球罐区64000m3球罐区和泵棚新建2常压罐区10000 m3罐区和泵棚新建3装

17、置变配电所6千伏变电所和配电室新建4控制室中心控制室新建5办公及分析化验设施办公楼和分析化验设备新建6循环水系统15000 m3/h循环水场新建7消防水系统2座5000 m消防水池和配套机泵8空分空压站10000ri7h 空压、5000 m3/h 制氮新建9一级污水处理设施200nVh污水处理新建10火炬120t/h和60t/h地面火炬2座新建162项目依托条件一、本装置生活用水、工业水、蒸汽的供应，由工业园区统一供给，可大大节省投资 压缩空气、氮气来自自建空分空压站。二、本工程的建设可利用公司积累的技术基础，工程建设的组织、管理的经验，有利 于加快本项目建设。163项目实施建议本项目的建设期

18、安排力求紧凑，计划在 18个月内完成。整个项目由主生产装置、公用工程设施和辅助生产设施组成，根据公司对工程进度总 体规划要求，设计、采购、施工必须采取适当交叉方式，力求在最短的时间内使装置建成 投产，以保证装置经济效益的最大回报。根据同等规模装置的进度，以可研报告批复引进技术合同生效为起点，为本装置计划 进度如下：工艺包设计:2012.10-2013.05可行性研究报告：2012.08基础设计：2013.04-2013.09详细设计：2013.07-2014.01设备订货：2013.08-2014.05施工建设：2013.09-2015.9装置中交：2015.09试车投产：2015.10164

19、项目组织机构与人力资源配置根据项目建设的性质，新建项目为工厂编制，配备厂级管理人员、车间管理人员、技 术人员及生产操作人员，操作人员实行四班三运转。根据石油化工装置定员规定，结合本项目的实际情况，本项目定员见表1.2-2 o表1.2-2装置定员表冈位人数单班小计主任3技术员6班长312OCI装置操作人员416异丁烷脱氢操作工（含PSA624MTBEI置操作人员312分析化验312罐区、循环水28机电仪维修312合计1052市场分析及预测2.1产品供需分析和预测 2.1.1丙烯市场分析丙烯是乙烯以外最重要的烯烃，用量仅次于乙烯。其最大的下游产品是聚丙烯（PP）,占全球丙烯消费量的60%左右，另外

20、丙烯可制丙烯腈、异丙醇、苯酚和丙酮、丁醇和辛醇、 丙烯酸及其脂类以及制环氧丙烷和丙二醇、环氧氯丙烷和合成甘油等。由于丙烯衍生物需求量的迅速增长，致使全球丙烯需求增长率超过了乙烯， 而且传统丙烯生产方法也难以满足日益增长的需求。国内丙烯供需概况随着国内乙烯工业的快速发展，我国丙烯生产能力不断提高，产量也快速增长，2000年我国丙烯的产量为483万吨，2006年我国丙烯产量就突破了 900万吨，达到935万吨， 年均增长率高达10. 4%; 2007年则突破了 1000万吨，2007年表观消费量达到1079万吨， 同期年均增长率为13.8 %。表2.1-1 2000-2008年国内丙烯供需情况万吨

21、，年份产量进口量出口量表观消费量当量消费量2000482.6M6.90.6498.92001477.927.10.2504.82002544.529.70.0574.22003593.2：22.60.0615.92004634.121.30.0655.412032005802.7M8.90.9820.713302006935320.0967138020071006730.01079157320081731年均增长率%13.253.78.413.8近年来国内丙烯进口保持相对平稳，从 2000年后我国的丙烯进口一直维持在 20万吨 /年左右，2007年进口量为73万吨，较2006年增长了 128%

22、。同时，由于丙烯下游制品国内供需存在缺口，丙烯制品进口量较大，因此丙烯当量需 求远远大于表观需求。国内市场供应分析国内生产状况分析我国丙烯的生产主要集中在中国石化和中国石油的下属企业。2008年中国石化的总产能约为650万t/a，占我国总生产能力的58.7 %;中国石油的总生产能力为356万t/a，约占32. 1%。值得一提的是中国海洋石油总公司与壳牌的合资项目中海壳牌石油化工有 限公司20万t/a丙烯项目已于2006年初投产。此外，中国化工集团、中化国际等公司还 有一些小规模的炼油企业也生产丙烯，再加上一些私营或集体的小炼油企业，每年合计生 产能力仅约几十万吨，由于受国家炼油政策的限制及国际

23、油价的影响，其产量及开工率也 较低。2008年我国丙烯主要生产企业情况见表2.1-2 。表2.1-2中国丙烯生产能力（单位：万吨）企业名称2006200720082009*2010*燕山石化5858585858上海石化60P 60606060上海赛科6060608484扬了石化4242424242齐鲁石化4552.552.552.552.5茂名石化6060606060扬-巴公司3030303030广州石化25P 25253535镇海炼化2525257575高桥石化1515151515天津石化1818186868金陵石化2027.527.527.527.5福建阿美6060青岛炼化202020洛阳

24、石化202020其他中国石化企业137137137137137中国石化总计595610650844844吉林石化4646464646大庆石化3838383868抚顺石化2020202020大连石化1030303030大庆炼化3030303030兰州石化2747474747独山子石化1818186868锦州石化1010101010辽阳石化1616202020广西石化2020中石油成都4040其他中国石油企业97979797147中国石油总计312352356466546中海壳牌4040404040其他60606060160合计10071062110614101590*其中2010年为预测数据。我

25、国丙烯新建、扩建项目众多，其中中国石化下属公司共有7家企业进行丙烯的扩建项目，预计到2011年底将新增产能270万t/a ,其中蒸汽裂解联产增加产能约 230万t/a , 炼厂催化裂化（FCC）装置副产增加产能约40万t/a。中国石油下属公司共有10家企业进行 丙烯的扩建项目。预计到2011年底，中国石油将新增产能420万t/a ,其中蒸汽裂解联产 增加产能约280万t/a，炼厂FCC装置副产增加产能约140万t/a。再加上规划中的其他 丙烯项目，截至2011年底，我国将新增丙烯能力830万t/a，届时总产能将接近1900万 t/a。我国部分丙烯拟新建、扩建项目见表 2.1-3。表2.1-3我

26、国部分丙烯拟新建、扩建项目万t /a企业名称新增能力投产时间抚顺石化552009年底 独山子石化702010年底镇海炼化40-502009 年中国石油和成都石化合资公司402009年初 福建联合石油化工有限公司602009年初天津石化40-502009 年广西石化202009 年大庆石化302010 年武汉石化402010 年广州石化40-502010 年台塑集团602010 年大连实德集团602011 年 中国石油与陕西省政府502011 年国内进口状况分析近年来我国丙烯进口呈现波动状态，尽管在2002年国内丙烯进口一度达到了 29. 7万吨，但近年来由于国内产量的增加，使得进口出现了回落，

27、到2005年国内共进口丙烯18. 9万吨。但随着我国丙烯消费量的增加，2006年和2007年进口量呈快速上升趋势，连续两年 的增长幅度均很大，2006年较2005年增长了 69%, 2007年较2006年则增长了 128%。国内消费市场分析我国丙烯的需求量从1997年的316万吨增至2006年的947万吨，年均增长率为 13. 0%,略高于产量的年均增长率。丙烯进口量呈逐年快速上升趋势，由1997年的2.2万吨攀升至2006年的32. 1万吨，年均增长率为34. 7%。由于国内乙烯及大型炼油项目 向来受国家政策控制，一些小炼油企业的原油炼制还需要向国家申请指标，政策原因使得 国内丙烯生产高度垄

28、断，再加上两家集团丙烯下游产品种类丰富，配置能力与丙烯产能相 当，极少有丙烯可以外供，所以许多下游企业所需丙烯需要从国外进口。表面看来，近几年我国每年约需进口 30万吨左右的丙烯来满足国内的需求量， 仅占国内表观消费量的3% 左右，基本处于供求平衡的局面。但事实上国内丙烯供需缺口比较大，每年除进口少量丙 烯单体以外，还进口大量的聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等丙烯衍生物。若将这些下游产品 的进口量折算成丙烯的需求量的话，则国内丙烯的市场缺口在400万吨以上。我国丙烯的消费大部分用于生产聚丙烯，远远高于国外聚丙烯在丙烯消费中的比例。 消费比例居第二的是丙烯腈，第三为丁辛醇。聚丙烯是丙烯最大的下游衍生物

29、。2005年我国共有聚丙烯生产企业60多家，总能力 544万吨/年，产量为522万吨，消耗丙烯564万吨。丙烯腈是我国第二大丙烯衍生物。我国丙烯腈主要用于生产腈纶、 ABS7SAN丙烯酰 胺、聚醚多元醇、丁腈橡胶和其他一些化工产品。目前我国丙烯腈生产企业有10家，生产能力集中在中国石化和中国石油天然气两大集团公司。 2005年上海赛科乙烯投产后，新 建26万吨/年丙烯腈装置，使得我国丙烯腈产量大幅增加。到 2005年我国丙烯腈生产能 力为100. 4万吨/年，产量为91. 6万吨，共消耗丙烯100. 8万吨。2007年国内丙烯消费结构：PP占66%，丙烯腈14%，丁辛醇7%，环氧氯丙烷8%，

30、苯酚丙酮3%，其它2%。2008年pp消费总量为1007. 92万吨，占丙烯消费比例的58. 2%。国内丙烯市场供需预测供应预测“十一五”期间，由于我国乙烯工业进入一个高速发展期，因此丙烯产能也将得到较快发展。同时国内新建的炼油装置也有相当部分在2010年前投产，也将增加一定的丙烯生产能力。预计到2010年我国丙烯生产能力将达到1606万吨/年。除广州乙烯将采用OCT 技术增产丙烯、神华在包头新建的 60万吨/年甲醇制烯烃（30万吨/年丙烯）装置外，其它 新增丙烯能力仍为传统的乙烯裂解和炼油FCC工艺。2010-2015年间，还陆续有大连实德乙烯项目130万吨/年、上海石化园区的100万吨 /

31、年等大型乙烯项目陆续投建，我国丙烯能力将进一步增加至 1973万吨/年。其中包括大 唐电力建设的60万吨/年甲醇制丙烯装置。需求预测根据丙烯下游衍生物需求折合，到 2010年，我国丙烯当量需求将达到1905万吨， 2005-2010年间年均增长率为7. 5%。2015年预测丙烯当量需求将达到 2476万吨，2010 2015年间年均增长率为5. 4%。预计到2010年国内丙烯缺口在300万吨左右，与2005年相比缺口将有所缩小。预计到2010年国内丙烯消费仍主要集中在聚丙烯、丙烯腈、苯酚丙酮、环氧丙烷、 丁辛醇、丙烯酸等产品，其中环氧丙烷、苯酚丙酮由于国内能力增加较大，其在国内丙烯 消费中所占

32、比例有所提高。20052010年期间，将是我国丙烯工业蓬勃发展的阶段，产能增长非常迅猛，在2010年将达到1606万吨/年。我国丙烯的当量自给率因此上升幅度较大，2010年为84%，较2005年增加24个百分点，供需缺口有所缩小。2015年当量需求量将达到2476万吨。未 来几年，我国丙烯工业仍然无法满足蓬勃发展的下游产业的消费需求，仍需进口大量丙烯 下游产品。表2.1-4 2005-2015 年丙烯供需预测万吨/年，万吨项目2005 年2010 年2015 年生产能力802.716061973当量需求133019052476能力-当量需求-527.3-299-5032.1.2异丁烯市场分析国

33、内生产和供应近几年，异丁烯生产和销售增长较快，2004年前，国内异丁烯装置的规模均为千吨级规模，总产量约2万吨/年。2004年后，国内异丁烯生产规模迅速增加，燕山石化、洛 阳宏利化工厂、吉化公司先后建成万吨级装置。2006年，山东淄博齐翔工贸公司新建装置 能力2万吨/年，滨州裕华公司装置扩建后生产能力达 2万吨/年，山东东营齐发公司新建 装置的生产能力为1万吨/年。2008年，安徽华利新建装置生产能力为 2万吨/年。目前我国主要MTBE裂解制高纯异丁烯生产装置有12套，总生产能力约为14. 6万吨 /年。表2.1-1 2009 年我国主要异丁烯生产企业及产量单位：万吨/年企业名称能力备注燕山石

34、化3.5用于本公司的丁基橡胶:吉化集团公司1.0杭州顺达集团1.0用于生产聚异丁烯洛阳宏利化工厂1.3兰州炼油化工总厂0.2淄博齐翔工贸公司2.0辽宁锦州天兀公司0.2滨州裕华集团2.0东营齐发化工有限公司1.0安徽华利化工有限公司2.0合计14.6国内需求分析异丁烯是一种重要的有机化工原料，以异丁烯为原料主要用于生产丁基橡胶、高活性 及低活性聚异丁烯、叔丁酚、叔丁胺、甲代烯丙基氯、三甲基乙酸、异戊二烯、对叔辛基 酚的精细化工项目已成为业界新一轮开发的热点。抗氧剂领域：目前国内以异丁烯为原料与酚类 （苯酚、对甲酚、间甲酚等）进行叔丁 基化反应生产叔丁基酚类系列抗氧剂产品（2，4二叔丁基苯酚，2

35、, 6-二叔丁基苯酚，2, 6 二叔丁基-4-甲基苯酚、3-甲基-6叔丁基苯酚）的生产厂家已有20多家，在酚类抗氧剂领 域，高纯异丁烯的年需求量己在万吨以上。其中制得的2，6二叔丁基4甲基苯酚（BHT）是一种非污染型受阻酚类抗氧剂，广泛应用于橡胶、树脂、塑料、石油产品、食品和饲料 等领域，是目前用量最大的抗氧剂产品。随着我国胶、树脂、塑料、石油产品、食品和饲 料工业的不断发展，异丁烯在抗氧剂领域的需求量将随之增加。目前我国酚类抗氧剂主要厂家有南京盛鑫恒精细化工厂、河南夏邑有机化工厂、巴陵石化、湖南海利、泸天化集团公司、茂名石化、廊坊龙腾宇精细化工厂、淄博科盛化工公司、燕山石化、兰炼、锦州石油六

36、厂、向阳化工厂、高桥石化、徐州化肥厂、杭州大洋纳 米技术有限公司等。三甲基乙酸：三甲基乙酸是以异丁烯、一氧化碳和水为原料制备的一种重要化工产品，目前国内三甲基乙酸的年需求量在I万吨/以上，河北华旭化工有限公司、邯郸市永和化工有限公司等厂家目前三甲基乙酸生产能力为 4000吨，年需求异丁烯千吨以上。聚异丁烯：近年来国内替代混合碳四用高纯异丁烯生产聚异丁烯的消费量持续攀 升, 2006年已超过5万吨。丁基橡胶目前，我国丁基橡胶的生产厂家只有北京燕山石化公司合成橡胶厂一家，生产能力为3万吨/年，产品广泛应用于轮胎内胎、硫化胶囊和水胎，食品、医药、口香糖基础料，医 用橡胶瓶塞、电绝缘层和电缆头薄膜的生

37、产等方面。因国内产量不足，每年都需要大量进 口，2006年进口量超过6万吨。国内广东等地已有万吨级丁基橡胶生产项目立项。甲基丙 烯酸甲酯项目在国内已成为投资热点。安庆 5万吨/年甲基丙烯酸甲酯项目和上海10万吨 /年聚甲基丙烯酸甲酯项目已立项建设， 拟于2008年底2009年初建成。甲基丙烯酸甲酯 装置生产可使用异丁烯或叔丁醇为原料。其他靖江市化工总厂、天津天大天久科技股份有限公司和广东汇联达化工有限公司等厂家 的叔丁基苯、对叔丁基苯甲酸生产装置目前对异丁烯年需求量已过千吨。江苏正丹集团、南京梅山化工总厂、宁波亿得精细化工有限公司等厂家以异丁烯为原 料经氯化生产甲代烯丙基氯对异丁烯年需求量已达

38、数干吨。综合以上情况来看，目前异丁烯使用量较大的领域丁基橡胶、聚异丁烯的生产厂家均有自己的原料供应装置。本装置的目标市场应是精细化工领域，主要分布在山东、河北、 江苏、浙江。价格预测异丁烯国内市场价格趋势见下表：表2.1-2 20062007年异丁烯含税单价（元/吨）名称1季度2季度3季度4季度20068900890095009300200785009500980010200200810200-1100013000-15000从国内化工产品市场来看，近几年，所有化工产品均在高位运行，异丁烯的价格也不例外。2006-2008年，异丁烯价格一直在攀升，一直突破15000元/吨。所以预测近两年异 丁

39、烯市场价格应在1200013000元/吨。根据产品预测价格和近期市场情况，技术经济分析取异丁烯的价格为12300元/吨。2.1.3 MTBE市 场分析市场分析我国从20世纪70年代末和80年代初开始进行MTB陪成技术的研究，1983年中石化 股份有限公司齐鲁分公司橡胶厂建成我国第一套MTBEE业试验装置。到20世纪末，MTBE已成为全世界石化产品中发展最快的品种之一，我国在此期间MTBE也迅速发展，并且拥有了自己的专利技术，目前全国有 80余套MTBE生产装置，生产能力约达 320万吨/年， 年产量约为350万吨。在我国，由于汽油无铅化进程加速，通过添加MTBE提高辛烷值是提高我国汽油标准的最

40、经济的手段，这就给 MTBE的发展带来商机，使我国 MTBE业的生产能力迅速增加。 这也和我国大部分炼油厂的汽油辛烷值不足的情况有关。据统计我国每年各类汽油产量约 为3400万吨，其中催化裂化汽油占到了 80%左右，汽油中的烯烃含量为45%至50%,通 过添加MTBE提高催化裂化汽油辛烷值是目前最经济的手段，一方面解决了当前车用汽油 辛烷值不足不能上市的燃眉之急，同时也解决了FCC副产的碳四副产品的出路，使资源得到优化利用。我国国内MTBE的需求主要受国内外高标号汽油需求的影响。为满足不断增长的高档 车用油需要，应对即将到来的国际化竞争，中国石油、中国石化都把目光瞄准了汽油高端 市场，使高标号

41、汽油再次升级。按行业习惯，93号（含93号）以上的汽油被称为高标号汽油，目前国内市场上已出现了 93号、95号、97号、98号四种高标号汽油。普通 90号汽 油已不能完全满足市场的需要，高标号汽油有望逐渐成为市场的主导力量。一方面，进口 高档车数量不断攀升，在欧美地区，汽油主要是91号、95号、98号，大部分欧美高档车都是以98号汽油为标准设计的。另一方面，国产新车的压缩比也不断提高，对高标号汽 油的需求日益凸显。目前各炼油企业也尽量生产高标号汽油，低标号汽油的生产量已逐步减少，在不少大 城市高标号汽油的普及率已相当高了，这也是今后油品市场品种结构调整的发展方向。国 家目前正在推广使用高标号汽

42、油，因为高标号汽油更环保，也更节能，93号以上高标号取代90号汽油是大势所趋，总有一天，90号汽油也会像70号汽油一样退出市场。甲基叔丁基醚（MTBE是生产无铅、含氧、低芳烃及高辛烷值车用汽油的优良调和组分， 含氧新配方汽油的使用更进一步推动了 MTBE的发展。在汽油质量标准提升的拉动下，我国 MTBE需求仍将以较快速度发展。2004年我国的 汽油产量为5249. 8万吨，其中出口 540.7万吨，国内消费量为4709. 1万吨。20052010 年，我国汽油需求将年均增长 3. 5%, 2010年我国汽油需求量将达到5800万吨。目前我国执行的汽油标准中氧含量限制低于2. 7%（炼油厂实际执

43、行2. 5%）,其中绝大部分氧含量来自于MTBE汽油中MTBE最大调入量为12%，考虑到汽油的实际生产情况， 假设2010年我国MTBE调配汽油（乙醇汽油除外）氧含量平均达到1. 2%，则届时汽油添加 剂MTBE需求量约为320万吨。MTBE裂解制异丁烯及其他方面的应用仍将会以较快速度增长， 预计2010年的需求量 将增长到40万吨。贝U 2010我国MTBE的需求总量将达到360万吨，供需缺口将扩大到60 万吨，是目前我国MTBE争进口量的2倍。MTBE除用作汽油添加剂外，经裂解可生产高纯度的异丁烯产品，随着异丁烯应用领域的不断扩大，异丁烯的需求量也在不断上升，且有供不应求之势。它主要用于4

44、个方面：1、作聚异丁烯单体。异丁烯聚合可制得聚丁烯、二聚异丁烯、三聚异丁烯。它与戊二烯共聚可制得丁基橡胶。聚异丁烯主要用作胶粘剂、特殊白油（可代替高粘度白油）等。2、 作叔丁基苯酚等原料。异丁烯烷基化可制叔丁基苯对辛基苯酚、2.6-二叔丁基对甲酚等多种产品。对叔丁基苯酚可用来生产对叔丁基酚醛树脂、作氯丁胶系胶粘剂、丁基 橡胶硫化剂、合成橡胶增粘剂和补强剂、防锈涂料和防锈油等。2.4-二叔丁基苯酚可用来生产168抗氧剂；2.6-二叔丁基苯酚可用来生产1010、1076抗氧剂。对辛基苯酚可用于 合成对辛基酚醛树脂、聚氧乙烯醚非离子表面活性剂，也用作胶粘剂、添加剂和抗氧剂。2.6-二叔丁基对甲酚（2

45、64抗氧剂）主要用作各种石油产品的抗氧添加剂，某些高分子材料 的抗氧剂、稳定剂，也可作食品加工业的抗氧剂。3、作农药原料。异丁烯氧化可合成农药，如 DV菊酯。用DV菊酯可进一步制成氯菊 酯和氯氰菊酯。4、异丁烯直接氧化生产甲基丙烯酸甲酯（MMA。甲基丙烯酸甲酯（MMA是一种重要的 有机化工原料，主要用于生产有机玻璃（PMMA及其模具塑料、高档轿车漆、PVC改性剂（ACR MBS等）、腈纶第二单体等。除以上四方面外，以异丁烯为原料可氧化生成异丁烯醛，与醋酸反应生成醋酸丁酯，与甲醛反应生成戊二烯，与硫酸水合制取叔丁醇；异丁烯氯化还可制得B一环氧氯丙烷。丁烯-1也是市场紧俏的化工产品，用途非常广泛，

46、主要用于生产聚乙烯、聚丙烯、丁 二烯、仲丁醇、甲乙酮、聚丁烯-1和顺酐等。价格预测近年来，MTBE品的发展很快，产品价格也不断在攀升。因需求猛增及清洁燃料标准 的推动，要求汽油中芳烃含量由42%降至35%，使MTBE需求大幅增加，加上高辛烷值汽 油需求不断增加，从而推动MTB盼格上涨。国外MTBE介格由600美元/吨上涨至目前900 美元/吨。国内在2007年MTBE介格也一度攀升到6000元/吨以上，目前国内MTBE勺销售 价格在6000元/吨左右。随着线性低密度聚乙烯（LLDPE）和高密度聚乙烯（HDPE规模的不断扩大，我国丁烯-1 的生产规模随之发展。两种主产品在近几年内都是供不应求，市

47、场风险较小。2.2原料来源及供应分析 2.2.1原料来源本项目所需的原料为炼厂的液化石油气，国内液化气主要来自炼油厂催化裂化装置，2000年至2008年国内液化气产量见下表。表2.2-1 国内液化气产量年产量（万吨）20001006.7920011065.3320021190.1420031319.7420041471.4520051610.7920061814.1120071934.2520081859.8由上表可以看出，国内液化气产量从1998年到2007年的十年间，增幅基本保持在10% 以上，随着国内几个大炼油厂的相继投产，在以后的5年内，还会有较大幅度的增加。目前国内的石油液化气主要用

48、作为民用燃料使用。2005年用作民用燃料的石油液化气 约占商品石油液化气的90%以上。随着天然气西起东输工程的进一步完善和中石化东海气 田的开发以及煤层气的开发使用，石油液化气的市场将会萎缩。广州诚恒化工有限公司长期从事液化气贸易，有充足的液化气来源，能够保证本项目 的原料供应。2.2.2燃料供应分析本装置所用的燃料，部分来自装置自产的烃类不凝气，其余部分来自当地天然气管网， 本装置所需燃料供应可靠3工程技术方案3.1建设规模、工艺流程与产品方案建设规模装置规模：OCU装置：20万吨/年（液化气处理量）异丁烷脱氢装置：5.75万吨（折纯异丁烯量）MTBE装置：9.02万吨，年（MTBE产量）年

49、操作时间：8400小时，连续生产。总工艺流程描述原料碳四进入OCU装置的CDDIB催化精馏）单元，将其中的丁烯-1转化为丁烯-2，从 而使得丁烯从CDDIB塔底分出，并使塔顶得到异丁烷产品满足异丁烷脱氢装置进料的要求。 异丁烷进入异丁烷脱氢装置。在异丁烷脱氢装置（CATOFIN中，来自OCU装置的富含异丁烷的物料，经原料预处理、 催化脱氢、压缩、低温回收（LTRU）、精馏，得到异丁烯产品。异丁烷脱氢装置得到的异丁烯的纯度约 46%，此部分富含异丁烯的物料进入 MTBE装 置，其中绝大多数的异丁烯与甲醇反应，生产 MTBE剩余的碳四返回到异丁烷脱氢装置， 重新作为脱氢进料。异丁烷脱氢装置的低温回

50、收尾气中富含氢气进入PSA装置后，提出其中的氢气，作为产品，PSA的尾气返回装置的燃料气系统。物料平衡见下表。表3.1-1总物料平衡表入方出方kg/h104X t/akg/h104 X t/a碳四23.8095 120.0000焦炭0.07670.0644氢气0.00670.0056燃料气0.94570.7944甲醇3.9105 :3.2848:MTBE10.73059.0136乙烯3.7524 :3.1520氢气0.20040.1683PSA尾气0.44770.3761:CDDIB底物料7.76866.5256丙烯11.30959.5000合计31.4790 :26.4424合计31.479

51、026.44243.1.3 产品方案选择产品方案、根据项目原料来源和产品市场情况，确定本项目产品方案、规模如下表3.1-2产品方案、产量表序号产品及副产品单位数量备注1MTBE万吨/年9.012氢气万吨/年0.173丙烯万吨/年9.504CDDIB底物料（剩余碳四）万吨/年6.53产品规格丙烯规格表3.1-3丙烯规格表组分单位规格丙烯mol % min99.6总烷烃mol % max0.4甲烷wt ppm max20乙烯wt ppm max25乙烷wt ppm max200环丙烷wt ppm max10乙炔wt ppm max1甲基乙炔wt ppm max2丙二烯wt ppm max21,3

52、丁二烯wt ppm max2氢气wt ppm max1氮气（mol）wt ppm max100一氧化碳wt ppm max0.2二氧化碳wt ppm max1氧气（mol）wt ppm max1水wt ppm max2.5甲醇（+异丙醇）wt ppm max5氯化物wt ppm max1总硫wt ppm max1 MTBE表3.1-4 MTBE规格表序号组分名称单位指标数值1MTBE（wt）%三 98.22碳四（wt）%三0.43甲醇（wt）%三0.44其他（wt）%三1.05合计100异丁烯规格（中间产品）表3.1-5 异丁烯规格表组分名称wt%丙烷+丙烯max.1.0正丁烷+正丁烯+ 丁二

53、烯max.12.0异丁烯max.46.0C5+max.0.6乙炔max.50 ppmw醛类max.40 ppmwC5二烯烃max.100 ppmw总硫max.1 ppmw水max.5 ppmw异丁烷max.平衡3.2工艺技术、设备及自动化3.2.1工艺技术选择低碳烷烃催化转化制烯烃一直是石油化工领域的研究热点，它将成为新世纪石油化工技术研究开发的重点之一。根据目前世界上已建成的装置的实际情况，结合目前新技术的发展和应用，本项目异丁烷脱氢装置推荐采用按鲁姆斯公司的CATOFIN技术，丁烯脱氢采用鲁姆斯公司的CATADIEN工艺，MTB陪成采用齐鲁石化研究院的催化精馏工艺。3.2.2工艺技术说明1

54、、工艺流程说明本项目以OCI装置作为整个流程的上游装置，在OCU烯烃异位转化生产烯烃）装置中, 原料碳四经脱轻、脱重处理后进入催化精馏脱异丁烷塔。催化精馏脱异丁烷塔的塔顶产品 富含异丁烷，进入CATOFIN装置生产异丁烯。催化精馏脱异丁烷塔的塔釜产品富含丁烯， 进入OCU装置生产丙烯。OCI装置烯烃转化（OCU）装置包括 C4原料预处理、选择性加氢 （SHU）、催化精馏脱异丁烷 （CDDIB）、烯烃转化（OCU）和再生五个单元。选择性加氢单元（SHU）来自罐区的C4被送入的脱轻组分塔（DME塔），脱除原料中可能带有的二甲醚及丙烷， 然后进入脱重组分塔，脱除其中含有的 C5以上的重组分。这两个塔

55、的目的是为了满足装 置对不同原料的适应性，如原料中不含 DME和重组分，原料可直接进入加氢反应器。原料进入加氢单元（SHU），把C4原料中的丁二烯减少至50ppm以下，然后输送至下游 的CDDIB和烯烃转化反应单元。OCU勺加氢装置还会异构化部分丁烯-1为丁烯-2。反应器系统有一部分C4进行循环，循环C4用流量控制。氢气被送入反应器，流量按 比例控制。循环气C4用来降低送至反应器的丁二烯的浓度。新鲜C4和循环C4的混合物用低压（LP）蒸气流进行预热，使其温度达到反应温度进入SHU反应器。用温度和压力一起控制催化剂的活性。由于加氢反应是放热反应，反应器温度会升高。反应产品在反应器出口的分离罐内闪

56、 蒸，轻组分和部分汽化的 C4作为气体离开分离罐，气体经过冷却水冷却，起初汽化的部 分C4组分液化后再返回到分离罐。从冷却水换热器器的气体和从脱异丁烷塔和烯烃转换 单元（OCU排出的气体混合，一起送入燃气系统。反应器的压力是用这股废气流量来控制 的。分离罐出来的部分液体循环返回至反应器进口和新鲜C4原料混合。循环C4在同新鲜原料混合前先冷却以确保反应器的温度在可控范围内。剩余的部分冷却后送入CDDIB随着催化剂的部分焦化，催化剂的活性有所损失。当催化剂的活性降低至反应器的进 口温度（EOR）的设计值或反应器的压降提高，选择性大大降低，此时需要再生催化剂。再 生催化剂时需要将反应器停车，反应器中

57、的残留液体及气体，通氮气加热以吹扫干净，用 过热蒸气进行再生。在氧化过程中蒸气加入经过计量的空气中以烧焦催化剂床层。最后注 入氢气，通过控制少量的氢气，对催化剂床重新氢化。烯烃转换装置中的再生气体加热炉 用来加热再生气体。催化精馏脱异丁烷单元（CDDIB）在SHU加氢后的C4流量控制送至CDDIB以脱除原料中的异丁烯、异丁烷以及一些残 留的丁二烯。为了将丁烯（1- 丁烯和2-丁烯）的回收率最大化，塔的上部设置了催化剂床， 用来异构化1-丁烯为2- 丁烯并给丁二烯加氢。底部富含 2- 丁烯的产品被送至烯烃转化装 置。原料中几乎所有的异丁烷作为顶部产品被去。塔顶用冷却水将顶部产品冷凝，利用丙烯制冷

58、作用冷凝部分气体以减少脱异丁烷装 置的回流罐的气体损失。不凝气在和来自 SHU和 OCU勺排气混合后送入燃料气系统。塔顶 产品（主要有异丁烷、异丁烯和1-丁烯成分）被送入界区外的罐区。塔底再沸器利用低蒸压。 送入烯烃转换装置之前，塔底部产品用冷却水进行冷却，产品用液位流量的串级控制。乙烯和C4原料预处理器乙烯和C4原料预处理器用来去除乙烯和 C4原料中潜在的催化剂污染物，这些污染物会影响反应器性能。污染物包括含氧化物（例如羰基和醇）、硫化物及水在送入C4原料预处理器之前，来自CDDIB底部的混合C4组分经过冷却，和来自脱丙 烷塔的循环C4组分混合。预处理器有两个（一开一备），后设一容器作为排液

59、罐。乙烯原料送入预处理器，来自现有乙烯装置的新鲜乙烯原料和来自脱乙烷塔的循环乙 烯气流预先混合。乙烯预处理器也设两个（一开一备）。乙烯和C4原料预处理器都用氮气 再生。乙烯和C4原料预处理器的产品被送入各自的过滤器以脱除吸附剂粉尘。然后新鲜/ 循环C4被送入缓冲罐，C4液体用泵及流量控制阀来控制送入烯烃转化反应器的进料量和 反应压力。和经过过滤器的乙烯混合后，送至烯烃转化反应器。原料预处理器的在线吸附时间为 48小时，然后吸附剂需要进行再生、首先，原料切 换到备用预处理器，而在线的处理器被停车。停车后进行减压，C4原料处理器要先排干液体，液体要排至再生排液罐。减压后的处理器用热再生气进行再生，

60、再生气通过蒸汽和电 热炉依次加热。再生气的温度和流量要自动控制，以便保证预定的时间内完成再生。用后 的再生气被送回乙烯装置的再生气系统。再生后预处理器保持备用状态直到在线的处理器 停车再生。再把备用 C4处理器切换为在线吸附前，再生排液罐加压把罐内液体排至备用 的C4原料处理器，然后备用处理器加压后切换至在线吸附。烯烃转换单元（OCU）烯烃转换单元包括歧化反应和再生以及回收部分。从 CDDIB出来的流体经过冷却， 和循环C4进行混合，吸附并过滤，然后送至 C4缓冲罐。C4组分用泵加压并和经过处理后 的乙烯混合然后被送至岐化反应器。a、歧化反应（DP）和再生在本单元中，对歧化反应器原料加热至要求