【正文】 400 kt/a碳4餾分綜合利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告400 kt/a碳4餾分綜合利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告1．總論 項(xiàng)目名稱及性質(zhì)項(xiàng)目名稱：400 kt/a碳4餾分綜合利用項(xiàng)目企業(yè)性質(zhì)：國(guó)有；項(xiàng)目性質(zhì)：新建；項(xiàng)目類型：化工。 可行研究報(bào)告編制依據(jù)、指導(dǎo)思想和原則 編制依據(jù)216。 2012年化工課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)書(shū)；216。 國(guó)家地區(qū)建設(shè)、稅收等有關(guān)法律、法規(guī)；216。 長(zhǎng)壽化工園區(qū)地理、人文、經(jīng)濟(jì)等因素；216。 《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國(guó)勞動(dòng)安全法》等相關(guān)的國(guó)家法律、法規(guī)；216。 工建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告內(nèi)容和深度的規(guī)定；216。 目建議書(shū)審批文件。 指導(dǎo)思想及性質(zhì)(1) 嚴(yán)格遵守國(guó)家和地區(qū)的相關(guān)政策以及法律法規(guī)，符合國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策、投資方向及行業(yè)和地區(qū)的規(guī)劃；(2) 采用有發(fā)展?jié)摿Φ纳a(chǎn)工藝和技術(shù)；(3) 堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展，以人為本，重視環(huán)境保護(hù)、安全和工業(yè)衛(wèi)生。三廢治理、消防、安全、勞動(dòng)保護(hù)措施必須同主體裝置的設(shè)計(jì)、建設(shè)、投運(yùn)同時(shí)進(jìn)行。污染物的排放必須達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)，并保證工廠安全運(yùn)行和操作人員的健康不受損害；(4) 以經(jīng)濟(jì)效益為中心，加強(qiáng)項(xiàng)目的市場(chǎng)調(diào)研，做好市場(chǎng)分析及風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，降低建設(shè)投資，最大限度地降低項(xiàng)目產(chǎn)品生產(chǎn)成本，提高項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)項(xiàng)目產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。 項(xiàng)目概況本新建化工廠通過(guò)新型精餾技術(shù)分離利用石油裂解尾氣中的碳四組分，提高其利用率，增加商品的附加值，提高企業(yè)的效益。由上游企業(yè)處獲得生產(chǎn)原料——混合碳四，通過(guò)DMF萃取精餾法分離得到聚合級(jí)的丁二烯，分離的剩余氣體通過(guò)洗滌等步驟送入下一工段——MTBE工段，以甲醇和碳四中的異丁烯為原料，催化制備汽油高辛烷值添加劑甲基叔丁基醚（MTBE），剩余混合尾氣再經(jīng)過(guò)精餾法制得正丁烯，至此完成碳四混合物的分離。分離得到的丁二烯，制成順丁橡膠，適當(dāng)延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，增加企業(yè)的獲利能力。其大致流程圖如下： 萃取精餾 催化精餾 精餾1111 2 4 5 6 3 注釋：1 原料氣； 2 原料氣處理； 3 聚合反應(yīng)制備順丁橡； 4 除去丁二烯后的氣體凈化處理； 5 甲基叔丁基醚； 6 正丁烯； 圖 項(xiàng)目工藝流程圖簡(jiǎn)圖 研究范圍本研究報(bào)告主要對(duì)以下幾方面作了詳細(xì)而深入的調(diào)查研究：建設(shè)意義市場(chǎng)分析原料路線建設(shè)規(guī)模以產(chǎn)品方案廠址選擇效益分析 研究結(jié)論(1) 采用工業(yè)上成熟的DMF法抽提碳4餾分中的1,3丁二烯，通過(guò)抽提后，丁二烯的純度可達(dá)到95%以上，完全可以達(dá)到工業(yè)聚合物生產(chǎn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步用于生產(chǎn)順丁橡膠；然后抽余氣體中采用成熟的催化精餾法將異丁烯水合制備MTBE，進(jìn)而分離并利用了異丁烯；(2) 該項(xiàng)目的產(chǎn)品順丁橡膠主要用于制造輪胎，還可用于制造耐磨制品(如膠鞋、膠輥)、耐寒制品和防震制品，可作為塑料的改性劑，隨著汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，而我國(guó)汽車輪胎主要依靠進(jìn)口，高質(zhì)量的順丁橡膠具有較強(qiáng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；MTBE也可作為汽油添加劑，正丁烯亦有相關(guān)的下游利用。(3) 所選廠址條件優(yōu)越，交通運(yùn)輸方便，公用工程供應(yīng)完全滿足需求，原料供應(yīng)可靠，運(yùn)輸距離較短。 存在問(wèn)題和建議本項(xiàng)目生產(chǎn)原料碳4餾分均為易燃易爆危險(xiǎn)物質(zhì)，在生產(chǎn)過(guò)程中存在火災(zāi)、爆炸、腐蝕等危險(xiǎn)有害因素。因此，本項(xiàng)目的建設(shè)應(yīng)根據(jù)其生產(chǎn)原料和產(chǎn)品的特殊物理化學(xué)性質(zhì)，在工程設(shè)計(jì)、工程施工、環(huán)境保護(hù)、安全衛(wèi)生、生產(chǎn)管理等方面必須嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行，以確保建設(shè)及生產(chǎn)的安全性。由于本項(xiàng)目為一體化項(xiàng)目配套子項(xiàng)目，所以原料供應(yīng)和產(chǎn)品效益會(huì)受其影響和限制。因此企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)市場(chǎng)運(yùn)作及企業(yè)管理，增強(qiáng)企業(yè)抗風(fēng)險(xiǎn)的整體能力。本可行性研究報(bào)告中所采用的產(chǎn)品價(jià)格是分析了近幾年市場(chǎng)價(jià)格的趨勢(shì)所確定的。當(dāng)原料和產(chǎn)品的價(jià)格調(diào)整出現(xiàn)較大變動(dòng)時(shí)將會(huì)對(duì)財(cái)務(wù)和經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。MTBE易于與水融合，可滲入土壤，破壞地下水質(zhì)，認(rèn)為它是一種可能的污染物對(duì)水質(zhì)的污染，美國(guó)在2004年開(kāi)始禁用MTBE,但是歐洲和亞洲各主要石油消費(fèi)國(guó)并未提出禁用MTBE的計(jì)劃，全球MTBE需求2001年曾達(dá)到峰值2258萬(wàn)噸/年，預(yù)計(jì)在短期內(nèi)MTBE的市場(chǎng)還會(huì)有進(jìn)一步的增長(zhǎng)，長(zhǎng)遠(yuǎn)看，由于石油的耗竭和新能源的出現(xiàn)，MTBE的市場(chǎng)是有限制的。2 建設(shè)意義 項(xiàng)目建設(shè)背景 國(guó)內(nèi)外碳四利用情況對(duì)比目前，化學(xué)工業(yè)中石油化工的發(fā)展較快，占主導(dǎo)地位，以石油為原料的其他性質(zhì)的企業(yè)也得到了較好的發(fā)展，特別是石油裂解，由于輕質(zhì)石油餾分的減少，裂解是提高石油利用的非常有效的一種方式，例如裂解高級(jí)烴類制備乙烯已成為一個(gè)國(guó)家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志。目前國(guó)內(nèi)的石油裂解發(fā)展較好，同樣也產(chǎn)生了很多的其他輕質(zhì)烴類，或許乙烯后的剩余氣體，大部分被作為燃?xì)鉄袅?，?duì)寶貴的輕質(zhì)烴類資源造成了嚴(yán)重的浪費(fèi)，相比國(guó)外，我國(guó)的裂解氣利用水平還很低，因此提高裂解氣的利用，是節(jié)省石油資源，提高資源利用度行之有效的額辦法。丁烯是重要的化工資源，僅世界三大地區(qū)(美國(guó)、西歐和日本等)丁烯總資源就超過(guò)3090萬(wàn)噸，其中89％來(lái)自煉油裝置和乙烯工廠的副產(chǎn)回收資源，專門生產(chǎn)的丁烯只有336萬(wàn)噸，只占總量的11％ 。回收丁烯資源2753 萬(wàn)噸中， 其中83％來(lái)自煉油裝置；來(lái)自乙烯工廠占17％(465萬(wàn)噸)，美國(guó)還有1 5萬(wàn)噸丁烯來(lái)自Q烯烴工廠的聯(lián)產(chǎn)。國(guó)內(nèi)碳四的丁烯利用率只16％，其中化工利用率不到3％我國(guó)碳四烯烴資源主要來(lái)自煉油廠的催化裂化(或催化裂解)裝置和乙烯裝置聯(lián)產(chǎn)的裂解碳四，目前，我國(guó)的碳四及其衍生物進(jìn)口呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)，預(yù)計(jì)未來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的進(jìn)一步提升，國(guó)民消費(fèi)水平的提高，碳四及其衍生物的缺口將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)混合碳4的利用主要集中在烯烴方面。國(guó)內(nèi)對(duì)丁二烯的萃取分離比較成熟的方法主要有二甲基甲酰胺(DMF)法、乙腈(ACN)法、N甲基吡咯烷酮法(NMP)法3種，隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)，其分離效率得到不斷的提高。以齊魯石化為代表的國(guó)內(nèi)公司已可以得到大于99%的1，3丁二烯。另外，異丁烯的分離方法主要有硫酸萃取法、吸附分離法、樹(shù)脂水合脫水法、甲基叔丁基醚(MTBE)裂解法等。其中，MTBE法具有諸多優(yōu)越性，一直是國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)異丁烯的主要方法。 經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合在21世紀(jì)，世界各國(guó)均努力構(gòu)建良好的發(fā)展環(huán)境，積極倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展。作為發(fā)展中國(guó)家的中國(guó)，政府強(qiáng)調(diào)，在加快經(jīng)濟(jì)建設(shè)的同時(shí)，更要注重資源的合理利用和環(huán)境保護(hù)?；ば袠I(yè)，作為環(huán)境污染的主要來(lái)源，如何提高改善環(huán)境友好型的生產(chǎn)技術(shù)和化工產(chǎn)品是當(dāng)務(wù)之急。碳4混合物中，烯烴類可以用來(lái)合成多種化工原料和化工產(chǎn)品。通過(guò)有效分離其中的組分，可以減少一些全合成所來(lái)帶的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。所以，對(duì)混合碳4的分離及應(yīng)用可以：提高現(xiàn)有能源資源的利用度，降低能源的浪費(fèi)和環(huán)境污染；提供廉價(jià)的生產(chǎn)原料用于其他化工業(yè)的生產(chǎn)；制備新型材料等。 就業(yè)壓力就業(yè)問(wèn)題是當(dāng)今社會(huì)的主要問(wèn)題之一。投資建設(shè)混合碳4的分離和利用項(xiàng)目及其下游產(chǎn)品開(kāi)發(fā)利用可以提供較多的就業(yè)崗位，緩解就業(yè)壓力，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高人民生活水平。從項(xiàng)目開(kāi)工到建設(shè)完成，涉及眾多的專業(yè)領(lǐng)域，為當(dāng)?shù)氐娜嗣裨鍪兆鲐暙I(xiàn)。長(zhǎng)期以來(lái)，碳四烴作為液化氣主要成份一直當(dāng)成民用燃料消費(fèi)，隨著我國(guó)石油煉制和石油化工生產(chǎn)能力的迅速提高，作為石油化工副產(chǎn)品的碳四烴資源不斷大。美國(guó)、日本和西歐對(duì)碳四餾分的化工利用率高達(dá)70%以上，而我國(guó)碳四餾分的利用率不足40%，并且主要集中在烯烴，其余大多作為低價(jià)值的燃料。如何充分合理利用這些副產(chǎn)資源，進(jìn)行深加工產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，將碳四烴資源從低附加值燃料變成高附加值的化工產(chǎn)品已經(jīng)引起了廣泛關(guān)注。目前我國(guó)在碳四的綜合利用上已有的較大的進(jìn)展，特別是燕山石化，是國(guó)內(nèi)碳四綜合利用程度較高的，除此之外，還有齊魯石化，上海高橋石化等企業(yè)，總體上來(lái)說(shuō)，目前碳四的綜合利用技術(shù)在國(guó)內(nèi)發(fā)展已較為成熟，以齊魯石化為代表的國(guó)內(nèi)公司已可以得到大于99%的1，3丁二烯。DMF萃取精餾技術(shù)已完全消化吸收并做了相應(yīng)的改性和改進(jìn)，使之更加適合我國(guó)的基本情況，ACN萃取精餾技術(shù)是我國(guó)獨(dú)立發(fā)展出來(lái)的一種抽提丁二烯技術(shù)，順丁橡膠聚合技術(shù)、甲基叔丁基醚合成等也較為成熟的參考企業(yè)?？偟那闆r是：技術(shù)較為成熟，但是和國(guó)外的一些大型企業(yè)還是存在一些差距，如能耗較高、產(chǎn)品利用度較低等。 碳四綜合利用的必要性2. C4餾分的利用率低目前，我國(guó)C4餾分的利用尚處于初級(jí)階段， 主要集中在1,3丁二烯及異丁烯的開(kāi)發(fā)利用 ，而在大部分情況下，C4餾分直接作為低價(jià)的民用液化氣銷售或直接作工業(yè)燃料。分離碳4餾分、開(kāi)發(fā)下游產(chǎn)品可以優(yōu)化資源配置并提高經(jīng)濟(jì)附加值。 碳4 烯烴組分有廣闊的市場(chǎng)丁二烯主要用來(lái)合成高分子聚合物，如橡膠類，樹(shù)脂類，乳膠類，工程塑料及其他精細(xì)化工產(chǎn)品。 由于汽車行業(yè)的快速發(fā)展和人們對(duì)新型交通工具的需求，橡膠的需求量不斷增大。ABS樹(shù)脂具有諸多優(yōu)越性，廣泛用于汽車，電子電器和建材。異丁烯化學(xué)性質(zhì)非?；顫姡蟹浅８叩睦脙r(jià)值。與甲醇生成甲基叔丁基，其作為汽油添加劑和顯著提高汽油的辛烷值。利用異丁烯水合生產(chǎn)叔丁醇，可作為溶劑、汽油添加劑以及用來(lái)合成除草劑、增塑劑等。另外，異丁烯還可以用來(lái)合成聚異丁烯，異戊橡膠和丁基橡膠等。其中，異戊橡膠最接近天然橡膠，是一種綜合性能很好的通用橡膠，用