化工设计竞赛14-附录五《中国制造2025》符合性分析

”京华科技・恒通石化杯”

第十三届企图大学化工夜计竟赛

(EC)2HENGYI2

万达石化东营港分厂

年产15万吨醋酸乙烯项目

《中国制造2025》符合性分析

◎机沙理工大学

Leaper团K

“东华科技-恒逸石化杯”

第十三届全国大学生化工设计竞赛

万达石化东管港分厂

年产15万吨醋收乙舜项目

《中国制造2025》符合性分析

设计单位：长沙理工大学

设计团队：

指导老师：

团队成员：

万达石化东营港分厂年产15万吨醋酸乙烯项目《中国制造2025》符合性分析

目录

第一章《中国制造2025》概要.....................................4

1.1简介..................................................4

1.2指导思想..............................................4

1.3“绿色发展2020”指标.................................5

第二章项目符合性分析............................................6

总述......................................................6

2.1利安德巴塞尔VAM装置概况............................6

2.1.1装置组成及规模......................................6

2.1.2原材料及产品........................................6

2.1.3公用工程消耗量......................................6

2.1.4可对比性分析........................................7

2.2”绿色发展2020”指标比较..............................7

2.2.1采月生产法对工业增加值进行核算......................7

2.2.2能耗计算............................................8

2.2.3用水量计算..........................................9

2.2.4二氧化碳排放计算....................................9

2.2.5固废利用............................................10

2.2.6指标结果对比.......................................11

万达石化东营港分厂年产15万吨醋酸乙烯项目《中国制造2025》符合性分析

第一章《中国制造2025》概要

1.1简介

《中国制造2025》是中国政府实施制造强国战略的第一个十年行动纲领。

《中国制造2025》提出，坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人

才为本”的基本方针，坚持“市场主导、政府引导，立足当前、着眼长远，整体

推进、重点突破，自主发展、开放合作”的基本原则，通过"三步走''实现制造强

国的战略目标：第一步，到2025年迈入制造强国行列；第二步，到2035年

中国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平；第三步，到新中国成立一百

年时，综合实力进入世界制造强国前列。

围绕实现制造强国的战略目标，《中国制造2025》明确了9项战略任务和

重点，提出了8个方面的战略支撑和保障。

L2指导思想

全面贯彻党的十八大和十八届二中、三中、四中全会精神，坚持走中国特

色新型工业化道路，以促进制造业创新发展为主题，以提质增效为中心，以加

快新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向，以

满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备的需求为目标，强化工业基础能

力，提高综合集成水平，完善多层次多类型人才培养体系，促进产业转型升级,

培育有中国特色的制造文化，实现制造业由大变强的历史跨越。基本方针是：

——创新驱动。坚持把创新摆在制造业发展全局的核心位置，完善有利于

创新的制度环境，推动跨领域跨行业协同创新，突破一批重点领域关键共性技

术，促进制造业数字化网络化智能化，走创新驱动的发展道路。

—质量为先。坚持把质量作为建设制造强国的生命线，强化企业质量主

体责任，加强质量技术攻关、自主品牌培育。建没法规标准体系、质量监管体

系、先进质量文化，营造诚信经营的市场环境，走以质取胜的发展道路。

——绿色发展。坚持把可持续发展作为建设制造强国的重要着力点，加强

节能环保技术、工艺、装备推广应用，全面推行清洁生产。发展循环经济，提

高资源回收利用效率，构建绿色制造体系，走生态文明的发展道路。

结构优化。坚持把结构调整作为建设制澧强国的关键环节，大力发展

万达石化东营港分厂年产15万吨醋酸乙烯项目《中国制造2025》符合性分析

先进制造业，改造提升传统产业，推动生产型制造向服务型制造转变。优化产

业空间布局，培育一批具有核心竞争力的产业集群和企业群体，走提质增效的

发展道路。

—人才为本。坚持把人才作为建设制造强国的根本，建立健全科学合理

的选人、用人、育人机制，加快培养制造业发展急需的专业技术人才、经营管

理人才、技能人才。营造大众创业、万众创新的氛围，建设一支素质优良、结

构合理的制造业人才队伍，走人才引领的发展道路。

1.3“绿色发展2020”指标

表1-1“绿色发展2020”指标

2020年（山

类别指标2015年2020年（全国）

东）

规模以上单位工业增加—比2015年下降比2015年下

值能耗r降幅度—18%降20%

规模以上单位工业增加—比2015年下降比2015年下

绿色值二氧化碳排放下降幅度—22%降20.5%

发展规模以上单位工业增加—比2015年下降比2015年下

值用水量下降幅度—23%降10%

工业固体废物综合利用

627373

率％

其中，2015年数据由2015年该行业的数据为支持。本项目为年产32万吨

VAM项目，国内VAM生产工艺已十分成熟，部分工厂数十年未尝改进，也意

味着部分指标数十年未进行更新。

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第二章项目符合性分析

总述

本项目为年产15万吨VAM项目，采用Bayer乙烯气相法进行生产，运用先

进节能技术节能降耗。为满足《中国制造2025》提出的绿色发展2020指标，本

项目在工艺上进行了多处改进。同时，本小组通过对网上各种资料的整理翻阅,

最终找到利安德巴塞尔生产VAM的消耗、能耗等资料，并对该类资料进行整合

整理与本厂各指标进行对比。

注：利安德巴塞尔工艺包为国内近年购置的技术包，年产量约3().3万吨。

2.1利安德巴塞尔VAM装置概况

2.1.1装置组成及规模

装置手要由反应单元和精俺单元组成，装置没计规模年产30万吨VAM,操

作弹性60%~110%,年操作时间8000小时。

2.1.2原材料及产品

利安德巴塞尔醋酸乙烯装置，乙烯来源于乙晞装置，数量10.9万吨/年，醋

酸21.84吨/年，氧气8.7万吨/年，每年生产30.3万吨VAM。

表2-1进出物料一览表

进料104(Va)出料104(t/a)

序号物料物料量来源序号物料物料量去向

1乙烯10.9乙烯装置1VAM30.3产品

2醋酸21.84醋酸装置2VAM废液0.05丙笳膈废水焚烧炉

3氧气8.7空分装置3乙酸乙酯废液0.2丙烤脯废水焚烧炉

4软化水3.4除盐水站4二氧化碳2.8催化氧化后排空

5除盐水23.4除盐水站5废水10.59废水处理系统

6氢氧化钾0.06外购6排污0.58丙端晴废水焚烧炉

7氮气0.15空分装置7废气0.18送火炬

合计44.70合计44.70

催化剂QVAM-2年耗量46.6吨

2.1.3公用工程消耗量

表2-2巴塞尔VAM装置公用工程消耗量表

序号名称单位单耗时耗年耗

1循环水立方米207.29785062800000

2电千瓦时59.57225618048000

3蒸汽1.83MPa(G)吨1.0840.92327360

4蒸汽l.OMPa(G)吨1.0238.69309520

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5蒸汽0.038Mpa(G)吨-0.46-17.55-140400

6凝结水吨-139-52.75-422008

7氮气标方4.011521216000

2.1.4可对比性分析

装置主要由反应单元和精僮单元组成，与项目一致。

装置设计规模年产3（）.3万吨VAM,操作弹性设年操作时间8000

小时。本项目年产15.15万吨VAM,年操作时间相同。

该装置原理与本项目几乎一致，同时利安德巴塞尔装置单耗239kgce符合

国家先进值标准，属于2015年先进指标。

2.2“绿色发展2020”指标比较

2.2.1采用生产法对工业增加值进行核算

生产法是指从工业生产过程中的产品和劳务价值形成的角度入手，剔除生

产环节中投入的中间产品价值，从而得到新增价值的方法。其计算公式为：

工业增加值=工业总产出-工业中间投入+本期应交增值税

22L1本项目工业增加值计算

由《经济分析》得到本项目数据如下：

表2-3本项目技术经济概况表

项目金额（万元）

工业总产出131678.456

工业中因投入80443.304

本期应交增值税1243.456

工业增加值49991.696

工业总投入中原料及动力消耗74190.893万元。

2.2.1.2巴塞尔VAM装置工业增加值计算

工业总产出：

表2-4工业总产出

项目物料量（万吨）定价销售总额（万元）

VAM30.38500元/吨257550

劳务活动—1900

总产出——259450

原料及动力费用：

表2-5原料及动力费用表

序号物料物料量价格消耗总额（万元）

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1乙烯10.9万吨/年6000元/吨65400

2醋酸21.84万吨/年2700元/吨58968

3软化水3.4万吨/年5元/吨17

4除盐水23.4万吨/年7.8元/吨182.5

5循环水6280万吨/年1元/吨6280

0.7元/千瓦

6里1804.8万千瓦时/年1263.36

时

7蒸汽1.83MPa(G)32.736万吨/年220元/吨6547.2

8蒸汽LOMPa(G)30.952万吨/年200元/吨6104

9蒸汽0.038Mpa(G)-14.04万吨/年180元/吨-2527.2

10氮气1216000Nm3/年0.3元/吨36.48

11工艺软水5.4吨/年10元/吨54

12氢氧化钾560吨/年4500元/吨2520

12催化剂QVAM-246.6吨/年6(X)000/吨2796

总计147641.34

工业中间投入通过原材料及动力消耗估算而得，参考依据为本项目，本项

目原料及动力消耗74190.893万元，工业中间投入为80443.304,占比92.22%。

巴塞尔VAM项目原料及动力共消耗147641.34万元，估算得工业中间役入

160093.405万元。

表2-6巴塞尔VAM装置技术经济概况表

项目金额(万元)

工业总产出259450

原材料及动力消耗147641.34

工业中间投入160093.405

本期应交增值税2467.501

工业增加值96889.094

2.2.2能耗计算

2.2.2.1本项目每吨VAM折煤能耗

由《经济分析》和《初步设计说明书》得到本项目年产15.15万吨VAM,

每吨VAM折煤能耗为195.23kgce,总能耗为29572吨标准煤/年。

2.2.2.2巴塞尔VAM装置每吨VAM折煤能耗

表2-7巴塞尔VAM装置能耗表

单位能耗

序号名称单位单耗折煤系数单位

(kgce/t)

1循环水立方米207.290.143kgce/吨29.64

万达石化东营港分厂年产15万吨醋酸乙烯项目《中国制造2025》符合性分析

2电千瓦时59.570.1229kgce/Kwh7.32

3软化水吨0.1120.486kgce/吨0.05

4除盐水吨0.771.4286kgce/吨1.10

5蒸汽1.83MPakg10800.1143kgce/kg123.44

6蒸汽l.OMPakg10200.1086kgcc/kg110.77

7蒸汽0.138MPakg-4600.0786kgce/kg-36.16

8氮气标方4.010.4kgce/Nm31.60

总计237.78

综上得到巴塞尔VAM装置生产每吨VAM所需能耗为237.78kgce,总能耗

为72047吨标准煤/年。

223用水量计算

用水量主要为体系消耗的用水量，不包括循环利用的水等，由于生活废水

难以计算，在本次计算中不考虑除生产外的其他废水。

表2-8用水量对比表

比较项本项目巴塞尔项目

用水量(万吨)1.1523.4

2.2.4二氧化碳排放计算

依据国家标准《工业企业温室气体排放核算和报告通则》GB/T32150-2015,

我厂碳排放的计算采生排放因子法进行计算，采用该法计算时，温室气体排放

量为活动数据与温室气体排放因子的乘积，如下式：

EGHG=ADxEFxGWP

EGHG：温室气体排放量，单位为二氧化碳当量(kgCO2)；

AD：温室气体活动数据，单位依据具体排放源确定；

EF：温室气体排放因子，单位与活动数据的单位相匹配；

GWP：全球变暖潜势。

温室气体总排放量如下式：

E=E燃烧十E过程十E购入电-E输出电十E购入热-E输出热-E回收利用

2.2.4.1本项目二氧化碳排放量计算

本项目E然烧=(),出电=(),产出蒸汽自用，E争出行()，以年为单位进行计算。

由《初步设计说明书》、《9-物料平衡计算说明书》可得到：

E回收利用=6349200(kgCO2)

E过程=9505821(kgCO2)

年耗电量=36354000kW•h,AD购入电=36354MW•h；

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购入蒸汽总热值AD购入热=494916.38GJ。

通过查询得二氧化碳GWP值二1。

EF电=0.31428(kgCO2/kWh)

EF热=0.11(tCO2/GJ)

计算可得：

E购入电二AD购入电xEF电xGWP=11425335.12(kgCO2)；

E购入热二AD购入热xEF热xGWP=54440801.8(kgCO2)；

综上，得到：

E=E燃烧+E过程-E购入电-E输出电+E购入热-E输出热-E回收利用

E=0+9505821+11425335.12-0+54440801.8-0-6349200

=69022757.92(kgCO2)

即年二氧化碳排放量为69022.76J每吨产品碳排放为O.45S吨二氧化碳。

2.2.4.2巴塞尔VAM装置二氧化碳排放量计算

该项目E想烧=0,E输出电二0,以年为单位进行干算。

由上述介绍可得到：Eiie=28000000kgC02

年耗电量=18048000kW-h,购入蒸汽=636880t,产出蒸汽=1404001。

通过查询得：二氧化碳GWP值二1。

EF,=0.31428kgCO2/kW・h

EFH=328.5kgCO2/t

计算可得：

E购入电=5672125.44kgCO2；

E购入初=209215080kgC02；

E输出护=46121400kgC02。

E回牧利用=0

综上，得到：

E=28000000+5672125.44+209215080-46121400=196765805.4kgCO2

即年二氧化碳排放量为196765.81,每吨产品碳排放为0.64939吨二氧化

碳。

2.2.5固废利用

万达石化东营港分厂年产15万吨醋酸乙烯项目《中国制造2025》符合性分析

本项目生产废固主要为废催化剂28.905t/a,废气分子筛1.95t/a,生产包装物

0.6t/ao

催化剂交由厂家回收，我们通过文献报导论无其可能的处理方法与处理效

果：

首先将铝基铝/金催化剂进行焙烧脱除积碳及有机物，焙烧温度为500℃,

避免祀被氧化；

S2：将铝基铝/金俚化剂置于4个浸出塔中，在常温下进行串联浸出，浸出

剂为盐酸、硫酸、硝酸中的一种或几种的混合酸，氧化剂为双氧水、氯酸钠、

次氯酸钠中的一种或几种或几种混用，温度10℃,单塔浸出时间为24h,演出

液体积为原料量的3倍，酸浓度为lmol/L；

S3：往S2的浸出液中加入铁片置换其中的金和钳，铁片加入量为溶液量的

I%,温度为常温，时间为16h；

S4：将S3中金把置换产物溶解，选用盐酸加双氧水（或氯酸钠），或选用王

水（盐酸+硝酸）溶解，温度70C,时间2h；

S5：将S4中的金把溶液中加入亚铁选择性还原金，选用氯化亚铁或硫酸亚

铁，加入量为理论量的1.1倍，温度为50℃,时间lh；

S6：经S5的还原金后，含把溶液加入氯化锭沉把，从而得到氯把酸胺沉淀,

氯化佞加入量为铝金属量的2倍，并加入双氧水或氯酸钠氧化，反应温度1（）℃,

时间4h；

S7：将S6所得氯把酸胺沉淀采用二氯二铁络亚犯法