【正文】 環(huán)己胺， N甲基苯胺等產(chǎn)品，另外還有延伸產(chǎn)品數(shù)百種之多。廣泛用于聚氨酯、橡膠助劑、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥和特種纖維等行業(yè)。 苯胺工業(yè)化生產(chǎn)路線主要有 3條：①硝基苯催化加氫法②苯酚氨化法③硝基苯鐵粉還原法。采用硝基苯鐵粉還原法會產(chǎn)生大量含苯胺的廢水和難以處理的鐵泥，因此該法現(xiàn)已基本淘汰。國外極少數(shù)企業(yè)如美國拜耳莫貝公司采用該法生產(chǎn)氧化鐵顏料，同時聯(lián)產(chǎn)苯胺。苯酚氨化法同時聯(lián)產(chǎn)二苯 胺，由于苯酚價格一直起伏不定，生產(chǎn)成本高于硝基苯催化加氫法。國外僅日本三井油化公司采用該法生產(chǎn)，美國羅比肯公司的裝置因為成本問題，已停產(chǎn) 3年。目前全球苯胺生產(chǎn)工藝主要為硝基苯催化加氫法，約占總產(chǎn)能的 90%左右。我國全部采用硝基苯催化加氫法生產(chǎn)苯胺。 國內(nèi)市場分析 我國苯胺廣泛應(yīng)用于聚氨酯、橡膠助劑、染（顏）料、農(nóng)藥、醫(yī)藥及特種纖維等領(lǐng)域。國外 80%的苯胺是用于制備聚氨酯 MDI 的原料。 MDI：我國苯胺主要用于橡膠助劑、染（顏）料、醫(yī)藥、農(nóng)藥生產(chǎn)，目前用于 MDI 生產(chǎn)的消費量不足總消費量的 30%。 國內(nèi)僅煙臺萬華一家企業(yè)在生產(chǎn)MDI，國內(nèi)生產(chǎn) MDI 所需苯胺占總消費量的比例不到 30%，目前國內(nèi)新建苯胺裝置都能生產(chǎn)出達到 MDI 要求的苯胺 。 橡膠助劑：橡膠助劑是苯胺的一個主要消費領(lǐng)域，約占國內(nèi)苯胺消費量的25%，苯胺主要用于生產(chǎn)輪胎等橡膠制品的防老劑、增塑劑、抗氧劑、抗臭氧劑、硫化劑、促進劑、穩(wěn)定劑、活性劑等多種橡膠助劑。該領(lǐng)域近幾年的增長率約為30%。 染料行業(yè)：合成染料也是消耗苯胺的大戶，在國內(nèi)，苯胺在該行業(yè)的消費比例在 15%左右。苯胺系染料已超過 700 種。有百余種染料直接消耗苯胺。同時，苯胺可以合成多 種染料中間體。 醫(yī)藥、農(nóng)藥：醫(yī)藥、農(nóng)藥是消耗苯胺的另一種重要行業(yè)。在醫(yī)藥工業(yè)中主要用于生產(chǎn)磺胺類藥物原料、雙苯基脲等；在農(nóng)藥行業(yè)，可用于生產(chǎn)除草劑、殺蟲劑、殺菌劑、動物驅(qū)避劑、落葉劑等。目前這一領(lǐng)域苯胺消費量占國內(nèi)苯胺總消費量的 10%。 其它行業(yè)：以苯胺為原料，還可以制取多種化工產(chǎn)品和中間體，同時苯胺鹽可用作發(fā)動機燃料添加劑，苯胺的 N烷衍生物可制取加鉛汽油添加劑等。 國內(nèi)生產(chǎn)狀況 我國苯胺生產(chǎn)始于 1953 年，吉林化工公司染料廠首先采用硝基苯鐵粉還原法生產(chǎn)苯胺。 1978 年原化工部南京化工廠率先建成 千噸級硝基苯催化加氫裝置，1986 年采用該法建成 20Kt/a 裝 置。 2020 年吉林化工公司與清華大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了4500mm 反應(yīng)器，使苯胺單系列產(chǎn)能達 70Kt/a， 2020 年 4月蘭州石化利用該技術(shù)也建成了 70Kt/a 裝置。此外為提升我國苯胺生產(chǎn)技術(shù)，天脊集團引進了美國 KBR絕熱硝化技術(shù)建設(shè) 130Kt/a 硝基苯 /苯胺聯(lián)合裝置，定于 2020 年建成投產(chǎn)。截至2020 年末，我國苯胺產(chǎn)能已達 萬噸，實際產(chǎn)量達 50 萬噸。預(yù)計 2020 年我國苯胺產(chǎn)能 將達 140 萬噸。統(tǒng)計還表明，我國 2020 年苯胺消費構(gòu)成中 MDI 占首位， 達 萬噸，占 %；第二位是染料 萬噸，占 %；第三位是橡膠助劑， 萬噸，占 %；其余依次為環(huán)已胺 3 萬噸（ %）、醫(yī)藥 萬噸（ %）、二苯胺 萬噸（ %）、農(nóng)藥 萬噸（ %）、其它用途 萬噸（ %）。預(yù)計到 2020 年我國苯胺需求總量將達 130 萬噸， 2020 年至 2020年年均消費增長率將達 14%，而需求增長速度最快的是 MDI和橡膠助劑，分別為%t 和 %。近年來受原料供應(yīng)、規(guī)模、成本等多種因素影響，中小型苯胺生產(chǎn)企業(yè)的處境 越來越窘迫，很多幾年前曾經(jīng)生產(chǎn)苯胺的中小型企業(yè)有的已經(jīng)停產(chǎn)，有的則實行合并來擴大生產(chǎn)規(guī)模，所以目前生產(chǎn)苯胺的企業(yè)基本都是萬噸以上規(guī)模的企業(yè)詳請參見 我國苯胺 部分 生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)能力 表。 我國苯胺 部分 生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)能力（萬噸） 企業(yè)名稱 生產(chǎn)能力 下游產(chǎn)品 吉林石化分公司雙苯廠 2,6二乙基苯胺，色酚 AS 南京化工廠 橡膠助劑，環(huán)己胺 遼寧慶陽化工（集團）有限公司 二苯胺 蘭州化學(xué)工業(yè)公司有機廠 橡膠助劑，環(huán)己胺 邯鄲富達化工有限公司 河南開普化工股份有限公 司 河北冀中化工有效責(zé)任公司 環(huán)己胺 山東膠南化肥廠 1 寧波海利化工有限公司 1 江蘇鹽城新浦化工集團公司 1 環(huán)己胺 南京化學(xué)工業(yè)（集團）公司磷肥廠 4 環(huán)己胺 南京四力化工有限公司 橡膠助劑 重慶長風(fēng)化工廠 1 染料中間體 煙臺萬華聚氨酯集團有限公司 MDI 金田化工股份公司南京六合化工廠 2 章丘第二化肥廠 山東曙光集團新型化工廠 1 平頂山飛行集團 1 蘭化公司 7 投資 煙臺萬華聚氨酯有限公司 16 建在寧 波大榭島 山西天脊集團 13 投資 合 計 價格分析從成本角度來看， 2020 年我國純苯處于供需平衡狀態(tài)，國內(nèi)需求依靠國內(nèi)廠家滿足，不需要采購大量的進口貨物。但隨著眾多純苯下游裝置（苯乙烯、苯酚、丙酮等）的新擴建，國內(nèi)純苯市場供需平衡的格局將會被逐漸打破。 從供需關(guān)系來看，雖然今后幾年苯胺的下游需求會出現(xiàn)跨越式增長，主要是MDI 對苯胺的需求有大幅增長，但是很多廠家紛紛新建或擴產(chǎn)苯胺裝置，使得苯胺的產(chǎn)能增長超過需求增長，造成一定的產(chǎn)能過剩，這也會造成苯胺市場競爭愈加激烈，這將會使得 苯胺的價格難以隨著成本的增長而同幅度增長。 總的來說預(yù)計今后幾年，苯胺的價格會隨著成本的影響而保持在一個相對較高的水平，但是受市場供求關(guān)系影響，以及市場競爭的日趨激烈，苯胺成品價格難以有大幅的上升，且上升到一定程度將會趨于平緩，苯胺的利潤空間也將會縮小。 表 2 2020 年至 2020 年苯胺國內(nèi)價格表（人民幣） 年 份 2020 2020 2020 2020 2020 2020 平 均 苯 胺 6978 6521 6343 8553 12500 12900 8966 產(chǎn)物說明 產(chǎn)品名稱：苯胺 （ 1） 物理性質(zhì)：分子式 C6H7N，相對分子質(zhì)量 ，熔點－ ℃，沸點184℃，相對密度 （ 20/4℃），折光率 ，閃點 70℃，暴露在空氣中或日光下易變成棕色。苯胺微溶于水，能與乙醇、乙醚、丙酮、四氯化碳以及苯混溶，也可溶于溶劑汽油。 （ 2） 化學(xué)性質(zhì) 苯胺的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，能與鹽酸（或硫酸）反應(yīng)生成鹽酸鹽或硫酸鹽，也可發(fā)生鹵化、乙?；?、重氮化和氧化還原等反應(yīng)。苯胺有毒，在空氣中的最大允許濃度為 5 10－６ （體積）。 苯胺是一種重要的有機化工原料和化工產(chǎn)品，由其制得的化工產(chǎn)品和 中間體有 300 多種，在染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、炸藥、香料、橡膠硫化促進劑等行業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用，開發(fā)利用前景十分廣闊。 （ 3）苯胺產(chǎn)品質(zhì)量標準 表 3 苯胺產(chǎn)品質(zhì)量指標 指標名稱 指 標 優(yōu)級品 一級品 合格品 外觀 無色至淺黃色透明液體，貯存時顏色允許變深 干品結(jié)晶點℃ min min min 苯胺質(zhì)量分數(shù)， % min min min 水分質(zhì)量分數(shù)， % max max max 硝基苯質(zhì)量分數(shù)， % max max max 低沸物質(zhì)量分數(shù)， % max max max 高沸物質(zhì)量分數(shù)， % max max max 由于 MDI 對苯胺質(zhì)量要求較高，新建苯胺生產(chǎn)企業(yè)對成品質(zhì)量控制均按 MDI要求來控制，因此本項目苯胺成品內(nèi)控指標請見表 4。 表 4 MDI 級苯胺產(chǎn)品質(zhì)量指標 序號 指 標 名 稱 指 標 試驗方法 1 外 觀 無色至淺黃色透明液體無懸浮 物 目測 2 色度（鉑－鈷號） 60 max GB3143 3 水分 % max GB6283 4 苯基 含量 mg/Kg max PU/T01088 5 環(huán)己醇 % max PU/T01088 6 環(huán)已胺 % max PU/T01088 7 甲苯胺 % max PU/T01088 8 甲苯含量 % max 9 苯含量 % max 10 乙苯胺含量 % max 11 二甲 % max 12 高沸物 % max PU/T01088 13 純度 % min PU/T01088 設(shè)計任務(wù)書 一、設(shè)計時間 2020 年 03 月 26 日－ 2020 年 06 月 25 日 二、設(shè)計題目 年產(chǎn) 萬噸苯胺項目工藝設(shè)計 三、設(shè)計條件 （ 1）年生產(chǎn)天數(shù) 300 天 （ 2） 原料 用苯、硝酸等為原料。 （ 3）生產(chǎn)方法和工藝參數(shù) 采用絕熱硝化、加氫還原法： 四、設(shè)計任務(wù) 主要任務(wù)包括： 一． （學(xué)號后三位數(shù) *1000）噸 /年 苯胺≥ % 二、按規(guī)定完成車間初步設(shè)計 五、技術(shù)資料 （ 1）結(jié)合文獻資料對絕熱硝化法制硝基苯、硝基苯催化加氫制苯胺的工藝流程和設(shè)備進行了解；編制工藝操作規(guī)程。 （ 2）使用化工軟件對工藝流程進行模擬優(yōu)化； （ 3）對各個工藝過程進行優(yōu)化設(shè)計與分析，找到最佳的工藝路線。 六、進度安排 序號 設(shè)計內(nèi)容 所用時間 1 查閱資料 3 天 2 工藝計算（物料衡算，熱量衡算，設(shè)備選型） 4 天 3 帶控制點流程圖 3 天 4 填寫一覽表 2 天 5 整理打印裝訂設(shè)計說明書等有關(guān)資料 2 天 合 計 14 天 七、設(shè)計教材及主要參考資料 1．《化工設(shè)計》第二版，陳聲宗主編，北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 年 2．《化工工藝設(shè)計手冊》第四版 上下冊，中國石化集團上海工程有限公司編，北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 年 3． HG/T206882020 化工工廠初步設(shè)計文件內(nèi)容深度規(guī)定 4．《化工設(shè)計概論》，胡慶福主編 ，北京：科學(xué)技術(shù)出版社， 1989 年 5．《化工工藝設(shè)計概論》，李崇岳主編，天津：天津大學(xué)出版社， 1994 年 5.《化工設(shè)計》，黃英主編， 科學(xué)出版社 6.《化工設(shè)計》，劉榮杰主編，中國石化出版社 材料來源、動力及區(qū)域環(huán)境等情況說明 材料來源： 表 5 材料來源表 序號 名稱 來源 1 苯 煉油廠、外購 2 硝酸 硝酸廠 3 硫酸 硫酸廠 4 液堿 電石廠 5 氫氣 乙烯廠、有機合成廠、化肥 廠 6 觸媒 吉化公司研究院 動力及區(qū)域環(huán)境 ： 裝置由工藝生產(chǎn)裝置（ 硝基苯單元、苯胺單元）、儲運設(shè)施（化苯庫、硝酸罐區(qū)、成品庫及鐵路）、輔助設(shè)施（綜合樓、冷凍站、循環(huán)水站、空壓站）、公用工程等組成。見下表。 表 6 裝置組成表 序號 單元名稱 備注 一 生產(chǎn)裝置 1 硝基苯單元 新建 2 苯胺單元 新建 二 儲運設(shè)施 1 成品庫 新建 2 化苯庫 新建 3 硝酸罐區(qū) 新建 4 鐵路 改造 三 輔助設(shè)施 1 綜合樓（化驗室、配電室、控制室、生活間） 新建 2 冷凍站 新建 3 循環(huán)水站 新建 4 空壓站 改造 四 公用工程 1 給排水管網(wǎng) 新建 2 工藝及供熱外管 新建 表 7 苯胺裝置消耗定額表（以每噸苯胺計） 序號 名稱 規(guī)格 單位 消耗定額 消耗量 備注 每小時 每年 1 原料及催化劑 苯 % t 59630 硝酸 60% t 硫酸 % t 液堿 32% t 氫氣 % t 810Nm3 7875 56700000 觸媒 t 28 2 公用工程 循環(huán)水 t 18375000 低溫水 t 1421000 過濾水 t 35000 生活水 t 35000 脫鹽水 t 2807 儀表空氣 Nm3 686000 氮氣 Nm3 319900 電 kWh 154 10780000 低壓蒸汽 () t 45500 中壓蒸汽 () t 52500 低壓蒸汽 () t 133000 表 8 建、構(gòu)筑物建筑面積和占地面積 (m2) 序號 名 稱 層數(shù) 總高度 （ m） 結(jié)構(gòu) 型式 建筑面積 （ m?） 占地面積 (m?) 備注 1 綜合樓 4 15 框架 1260 315 2 硝基苯單元 3 20 鋼框架 2400 800 甲類 3 精制工段 3 21 框架 900 300 丙類，僅一層封閉 4 還原工段 3 21 框架 900 300 甲類，僅一層封閉 5 氫壓機廠房 1 12 排架 735 735