设计集版2.可行性研究报告

1、2014 年“恒逸-三井化学杯”第八届大学生化工设计竞赛大连年产 66 万吨对二甲苯项目可行性团队名称：湘潭大学 123 分子队团队成员：、完成时间：2014 年 7 月目 录第一章 总论11.1 项目概况11.1.1项目名称11.1.2项目选址11.1.3. 1项目建设1.1.4项目规模11.1.5项目简介11.2 项目设计依据、标准及原则21.2.1设计依据21.2.2设计标准31.2.3设计原则31.3 项目背景及意义41.3.1 项目背景41.3.2 项目意义61.4研究范围71.5研究结论71.6主要技术经济指标81.7存在的主要问题和建议9第二章 生产规模和产品规格112.1 设计

2、原则112.2 市场与分析122.2.1 对二甲苯性质122.2.2 对二甲苯用途142.2.3原料市场分析142.2.4对二甲苯市场分析142.2.5对苯二甲酸（PTA）市场分析172.3 规模确定202.4 产品规格20第三章 工艺方案的选择223.1 项目概述223.2 工艺流程的选择223.2.1 基本工艺的比较223.3 工艺路线343.3.1工艺路线概述353.3.2原料预处理工段363.3.3反应工段概述363.3.4预分离工段413.3.5 DWC 分离工段413.3.7纯化工段423.3.8二甲苯异构化工段423.3.9结晶分离工段42第四章 原料供应和产品销售434.1 原

3、料、辅助材料的供应434.1.1 原料、辅助材料的规格和用量434.1.2 原料、辅助原料的来源434.2 动力及的供应444.2.1用量44动力及4.2.2来源44动力及4.3 产品销售444.3.1 产品规格444.3.2 产品. 45第五章 厂址选择485.1选址原则485.2方案对比与选择485.3区区位优势515.3.1产区地理概况515.3.2公共设施、资源现状及发展趋势555.3.3小结61第六章 环境保护与劳动安全626.1 环境保护626.1.1建设地点环境现状626.1.2废水来源及治理措施626.1.3废渣来源及治理措施626.1.4 噪声来源及治理措施626.1.5 绿

4、化646.2 安全和工业卫生656.2.1安全和工业卫生防护的原则与要求656.2.2职业安全656.2.3工业卫生67第七章 企业系统集成方案697.1 集成依据697.2 集成方案707.2.1物料集成方案707.2.2能量集成方案717.2.3设施公用71第八章 项目实施计划738.1 建设周期的规划738.2 实施进度的规划73第九章 工厂组织与劳动定员749.1组织结构749.2机构职权749.3管理机制779.4企业文化789.5生产班制789.6 系统定员78第十章 投资估算与筹措8010.1概述8010.2编制依据8010.3项目总投资估算8110.3.1固定资产8110.3.

5、2无形资产费用9110.3.3延递资产9210.3.4总预备费9310.3.5. 9410.3.6利息94建设期10.4.8总投资估算9510.5来源9610.6 还贷方式96第十一章 效益经济评价9711.1 成本估算说明9711.1.1 概述9711.1.2 编制依据9711.2 产品成本和费用估算9711.2.1 产品制造成本估算9811.2.2. 10111.2.3财务费用10211.2.4销售费用10211.2.5经营成本10311.3 销售收入和税金估算10311.3.1销售收入估算10311.3.2税金估算10411.3.3财务现金流量表10511.4 经济评价10911.4.1

6、 静态指标10911.4.2 动态指标11011.5 不确定性分析11111.5.1概述11111.5.2盈亏平衡分析11111.5.3敏感性分析11311.6 社会效益评价11411.6.1高效利用资源11411.6.2有利于带动区域经济的发展11511.6.3有利于带动周边产业的发展，提供就业机会115第一章总论1.1 项目概况1.1.1 项目名称大连年产 66 万吨1.1.2 项目选址辽宁省大连市区1.1.3 项目建设大连1.1.4 项目规模本项目可年产 66 万吨对二甲苯和 4500 吨副产品间二甲苯，均作为产品面向市场出售。1.1.5 项目简介对二甲苯（PX）是重要的芳烃产品之一，是

7、二甲苯中用量最大对苯二甲酸（PTA）以及对苯二甲酸二甲酯的产品。它主要用于（DMT），进而生产聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），从而生产聚酯纤维和聚酯。此外，对二甲苯还可用作溶剂以及作为、香料、油墨等的生产原料，用途十分广泛，是重要的有机原料之一。对二甲苯国内市场需求量大，需要依靠进口量来满内需求，具有较大的市场潜能。鉴于国内对二甲苯市场的不饱和程度，以及对二甲苯持续的需求增加，合理增加对二甲苯的规模对于我国石油化工可持续发展是有益的。本项目的目标是为大连设计一座采用清洁生产工艺对二甲苯（PX）的分厂。采用甲苯甲醇烷基化工艺，年产 66 万吨对二甲苯（PX）和 4500 吨副产品间二甲苯（MX）

8、，并均作为产品面向市场出售。通过对甲苯甲醇烷基化工艺生产条件进行模拟，采用可行的措施综合利用，减少系统的原料、能量损耗，并对生产中的安全等综合考虑确定分厂的最终建设方案。1.2 项目设计依据、标准及原则1.2.1 设计依据（1）2014 年“恒逸-三井化学”第八届杯化工设计竞赛设计任务书；（2）化工建设项目可行性内容和深度的规定（2005年版）、其他化工工程及工艺设计相关规定及；（3）中民环境保和中民劳动安全法等相关的国家；（4）大连市化学工业经济技术开发区有关公用工程、项目征用土地意见和建设项目环境保护意见的批文及资料等；（5）国家能源、经济、建筑、环保、安全等相关政策；（6）对二甲苯的市场

9、。1.2.2设计标准表 1-1设计标准1.2.3设计原则（1）项目建设遵守国家的各项政策、和法令，符合国家的产业政策、投资方向及行业和地区的规划，有关部门的颁发标准和规范合理安排建设周期，严格控制工程建设项目的生产规模和投资；（2）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、三废排放少、产品质量好；（3）产品生产和质量指标符合国家及地方颁发的各项相关标准，加快建设进度，降低产品的生产成本，以使本项目达到较好的经济效益；（4）在保证工艺生产安全、可靠的前提下，尽可能利用名称标准号中民安全生产法/工业企业设计卫生标准GBZ1-2010工作场所有害职业接触限值GBZ2.2-2007石

10、油化工企业设计防火规范GB50160-2008建筑设计防火规范GB50016-2006建筑物防雷设计规定GB50057-2010工业企业厂界噪声标准执行GB12348-2008污水综合排放标准执行GB8978-1996大气污染物综合排放标准GB16297-1996的设备、材料，并控制投资在合理范围内；（5）牢固树立“预防为主，安全第一”的，确保建设工程项目的安全实施，切实“三同时”的规定，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，确保工程施工安全和施工质量；（6）遵循现行防火、安全卫生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；（7）重视环境保

11、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、劳动保护措施必须与主体装置同时设计、同时建设、同时投运，污染物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）综合考虑经济效益和可持续发展，改进工艺、技术，节能减排，循环利用，最大限度减少对环境的污染；（9）坚持“社会经济效益、环保效益和企业经济效益并重”的原则，按照国民经济和社会发展的长远规划，行业、地区的发展规划，在项目、选择中对项目进行详细全面的论证。1.3 项目背景及意义1.3.1 项目背景对二甲苯（PX）是重要的芳烃产品，其主要用途是对苯二甲酸（PTA）和对苯二甲酸二甲酯（DMT），以二者为原料又可以

12、得到聚对苯二甲酸乙二醇酯，从而生产聚酯和聚酯，是重要的有机原料之一。此外对二甲苯还可以作为生产、香料、油墨等的原料，用途广泛。2002 年外商投资产业指导目录中将对苯二甲酸（PTA）由限制类改为鼓励类，国内需求迅速爆发，直接拉动了 PX 的需求。近年来随着相关产业的飞速发展，也造成了对二甲苯（PX）需求量的急速增长，逐渐形成供不应求的局面。针对这种情况，我国发改委于 2005 年颁布了相关政策，鼓励发展对二甲苯生产。近年来，随着我国聚酯行业的快速发展，对二甲苯的市场需求与日俱增。当前我国已经成为世界上生产和消费对二甲苯的第一大国。2010 年，我国对二甲苯产量 601.10 万吨，进口量 35

13、2.72 万吨，表观消费量 932.85 万吨，自给率 64.44%。2011 年，我国对二甲苯产能维持 813 万吨/年不变，产量增至 669.3 万吨，进口量增至 498.2 万吨，表观消费量增至 1132.7 万吨，自给率降至 59.06%。随着下游聚酯行业的不断扩张，未来几年对二甲苯的市场需求还将进一步攀升，我国对二甲苯行业着发展的机遇。与此同时，由于下游对二苯甲酸产能增量的不断加大，且部分装置集中投产，给对二甲苯的供应造成很大的压力，在今后较长的一段时间内，我国对二甲苯行业仍难摆脱自给率低的困境。因此，合理规划、建设具有竞争力的对二甲苯项目是有必要的，而且将对国内聚酯及其下游产品提高

14、抗风险能力和竞争力产生重要的作用。同时，对二甲苯与对二苯甲酸项目的区域错位布局明显，使得聚酯行业发展不均衡，一定程度上使得聚酯行业的生产成本有所增加。因而，有必要在充分利用资源的前提下，平衡各地的布局。对二甲苯通常混合于各种芳烃原料中，形成芳烃混合物。最早是以石油经过催化重整和催化裂解得到的重整油和裂解，及煤液化气和煤气化得的芳烃混合物为原料，经过抽提和分离得到。但是该方法过程繁琐，得到的对二甲苯产量有限，实际生产的高速发展需求，故芳烃研究开始寻找对二甲苯的新工艺。如今，PX 的工业生产方法主要有芳烃联合装置、煤制芳烃、甲苯歧化及烷基转移、二甲苯异构化、二甲苯吸附分离和二甲苯分离等方法。新兴的

15、甲苯甲醇烷基化工艺具有高对二甲苯选择性、高甲苯利用率的特点，同时以甲醇为原料，填补了 C1 化合物利用领域的空白。1.3.2 项目意义近几年，对二甲苯的下游产品得到了广泛的应用，增加了对二甲苯的市场需求，同时国家对于生产能力偏小的 PX 装置的限制，更进一步的加剧了对二甲苯的供需。本项目建设的意义主要如下：（1）本项目的开发将增加国内对二甲苯的供给量，减少国内对二甲苯对进口的依赖程度；（2）本项目的生产工艺先进，对环境的污染小，有利于可持续发展；无其他联产产品，污染小、生产流程短，属于环境友好的清洁生产系统；（3）本项目的实施会改善我国现有的甲醇利用现状，提高甲醇的利用水平，充分地利用了价格低

16、廉的 C1 化合物。1.4 研究范围本项目设计团队为大连设计利用甲苯生产年产 66 万吨对二甲苯（。目前已进行了较为深入的可行性研究，研究工作范围包括：产品的市场需求、产品规模及方案、工艺路线及设备选择、自动化控制方案、原料辅助材料及动力供应、厂址选择、公用工程及辅助设施、节能节水减排措施、“三废”处理及环境保护措施、安全消防及劳动保护措施、企业组织及定员、产品成本及经济效益等方面进行研究。总体上说对与项目有关的市场、资源、工程技术、经济和社会等方面进行全面分析、论证与评价，确定本项目可行。1.5 研究结论（1）该项目符合国家产业发展政策，投产后企业的产品结构趋向合理，增加了企业的市场竞争能力

17、；（2）该项目的实施，可有助于对二甲苯（PX）下游产业聚酯工业的发展。由对二甲苯（PX）生产对苯二甲酸（PTA）以及对苯二甲酸二甲酯（DMT），进而生产聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），从而生产聚酯和聚酯等高附加值产品，优化企业产品结构；（3）企业位于大连市区，交通便利，方便。所选厂址合理，与总厂可以很好合作，原料供应可靠，产品销路良好；（4）供电、供水、供气、供汽依托化工园区基础设施、总厂的支持以及企业现有的装置能力填平补齐，稳定可靠。综合利用化工园区内已有的公用工程生产能力，根据需要填平补齐，节省建设项目的总投资；（5）从该企业的实际情况看，可从总厂调专业技术管理人员，技术力量雄厚。企业有一

18、批化工生产的技术骨干和熟练的岗位操作工，减少了培训费用，更重要的是加强了化工生产的稳定性和安全性。同时有刚毕业的优秀就业，科研能力强。因此，该项目建设是有基础的同时也是有潜力的；（6）企业有完整的企业管理模式，各种专业管理制度成熟到位；（7）本项目有助于改善国家能源结构，保障国家能源安全，并且可以提供一定工作岗位，解决一部分当地就业问题，拉动当地相关产业发展；（8）项目无安置问题，不占农田耕地，无拆迁和补偿问题，社会风险小；（9）项目工艺绿色环保，环境污染小，有助于生态文明建设，促进可持续发展。1.6 主要技术经济指标表 1-2 主要技术经济指标序号指标名称数值1生产规模1.1主产品对二甲苯万

19、吨/年661.2副产品1.7 存在的主要问题和建议（1）目前全球对二甲苯的生产技术主要集中在UOP 和法国IFP 两家公司手里，国内相关科研机构近年来虽然也进行了相关的研究，仍难实现关键工艺技术的突破。因而，在引进国外生产技术的同时，要加强工艺技术的消化吸收力度，争取早日摆脱工艺、设备等方面的专利限制。（2）本设计绿色环保，符合目前的经济发展模式，需要各级政府给予的支持，并在等政策上提供，使本项目早日实现较好的经济效益和社会效益。（3）尽力参与合作技术引进，在此同时应利用技术中心模式平间二甲苯万吨/年0.452年操作日天3003主要原、辅助用量3.1甲苯万吨/年603.2甲醇万吨/年20.87

20、3.3氢气万吨/年0.06963.4工艺水万吨/年0.06264分厂用地面积平1246205项目总投资万元138387.52525.1固定资产投资万元83567.32895.2万元10028.07955.3建设期利息万元13209.605.4年销售收入万元706350.006成本和费用6.1年总成本费用万元/年526588.59台，投入一定的人财物进行技术开发，力争在某一些领域开发和申请一些专利，利于企业今后技术革新，并实现专利技术转让。（4）该设计工艺尚未大规模投产，对各种潜在的不确定性了解不够充分。生产过程可能会有一些风险存在。要加强与科研高校的联合，同时要加强企业自身科研水平。第二章 生

21、产规模和产品规格2.1 设计原则生产规模是指一定量生产要素。随着规模的扩大，规模逐渐递减，所以要保持适度规模，这就是“适度规模经营理论”。在本项目中，生产规模过小则销售收入过低，无法实现；生产规模过大，则总投资及生产成本也相应增大，可能又会导致总利润降低。因此，生产规模在一个合适的范围，才能实现项目的最大。建设规模的原则要根据产业和具体厂区的特点而定，具体说来有以下几个方面：（1）国家、地区、部分、行业的经济发展计划：考虑到经济发展计划的要求，才能保证国民经济有合理的结构，才能与国家、地区、行业的经济协调发展，取得良好的效益。（2）甲苯、甲醇的价格：该项目所需原料甲醇来源于石脑油催化催化重整，

22、而甲醇则来源于煤，因而石脑油、煤的价格直接影响项目的生产成本及规模。（3）市场的需求量：市场的需求量是产品生产的主要依据，产品滞销带来的要远比其他一切影响大得多。（4）市场竞争：需明确行业的竞争趋势，了解竞争对手的发展状况，做到知己知彼。（5）产品所处的生命周期阶段：如表 2-1 所示，处于成熟期的产品成本低，赢利多，可以考虑投资建厂或对原厂进行技术改进，以求降低成本、增加利润和提高产品的竞争能力，如果效益可观还可以进行规模扩大。本项目中的对二甲苯符熟期产品特征。表 2-1 产品周期特征（6）来源：化工厂的初期建设需要大量的注入，因此生产规模要以能和各种提供的数量相适应而又不影响总的经济效益为

23、原则来确定。（7）其他：土地条件、政策支持、人力资源、设备条件等其他相关都会对生产规模产生或多或少的影响，需要综合考虑。2.2 市场与分析2.2.1 对二甲苯性质对二甲苯不溶于水，可混溶于乙醇、乙醚、氯仿等多数，对二甲苯的物理性质见表 2-2。表 2-2 对二甲苯物理性质一览表特性数值外观与性状无色透明液体，具有芳香气味相对密度(水=1)0.86发展阶段增长趋势和特征成本利润投入期增长率不稳定，新产品刚投产，开始进入市场成本很高0前期亏损随着产量增大而上升成本缓慢上升0后期亏损随着产量增大而下降/10%，大量进入市场，开始有微利市场成本开始下降0成熟期增长率0期增长率急剧下降，产品开始陈旧化，

24、处于被淘汰状态，赢利下降，甚至出现亏本成本升高0/26%（化工行业标准投资利润率）。2）投资利税率反映了在正常年份中，项目投资每年投资所创造的利税。投资利税率=年利税总额/总投资100%按全负荷计算，各项年利税总额为 57245.23 万元，总投资为138387.53 万元，故投资利税率为 41.4%38%（化工行业标准投资利税率）。3）静态投资回收期静态投资回收期利用 EXCEL2010 中自带的 NPV(rate,value1,value2, .)计算得到NPV=393,997.89 万元0。从上面的静态指标和动态指标可以看出，该项目的能力较高，在经济上有一定的竞争力。11.5 不确定性分

25、析11.5.1 概述不确定性是指影响工程方案经济效果的各种的未来变化带有不确定性，或指测算工程方案现金流量时各种数据由于缺乏足够的信息或测算方法上的误差，使得经济效果评价指标带有不确定性。其直接是方案经济效果的实际值与评价值相偏离，从而按评价值作出的经济决策带有风险。不确定性评价主要分析各种外部条件发生变化或侧算数据误差对方案经济效果的影响程度，即以方案本身对不确定性的承受能力。11.5.2 盈亏平衡分析盈亏平衡分析指通过分析销售收入、可变成本、固定成本和等四者之间的关系，求出当销售收入等于生产成本时(即盈亏平衡时的产量)售价、销售量、和成本三个变量间的最佳方案。本项目以实际产品产量或销售量表

26、示盈亏平衡, 以满负荷生产的第二年数据进行盈亏平衡分析，其分析模型如下：S=PQ式中：S销售收入；P产品价格；Q产量（销售量）。总成本与产量的关系也可以近似的看做线性关系。其分析模型如下：C=Cf+CvQ其中：C总成本；Cf固定成本；Cv产品可变成本；Q产品产量（销售量）。在盈亏平衡点上利润为零，总销售收入恰好等于总成本。设盈亏平衡点的产量为 Q0，则有：PQ0=Cf+CvQ0盈亏平衡产量为：Q0=Cf/P-Cv，交点为（232067.47，248312.20），故由下图总成本线与销售收入线的交点 BEP 为盈亏平衡点，即产量为 23.206 万吨，销售收入为 248312.20 万元，此时销

27、售收入等于总成本。设计生产能力为 66 万吨，则生产能力利用率为 38.68%。当产量低于 BEP 时，销售收入低于总成本，出现亏损；当产量大于 BEP 时，销售收入高于总成本，获得。图 11-3 盈亏平衡分析示意图11.5.3 敏感性分析敏感性分析就是通过分析和经济评价中的各种不确定发生变化时，对项目经济评价指标的影响，从中找出敏感性，并确定影响的程度。本项目分别以、经营成本和建设投资的变化对项目净现值的影响作单敏感性分析。本项目敏感性分析见表11-9。表 11-9 敏感性分析（万元）敏感性分析变动表变动幅度20%10%5%0%-5%-10%-20%经营成本（元）6319063080579247449055291801955265885900500259160547392973104212708720产量（吨）7920007260