【正文】 20萬噸丙烯綜合利用項目——青島石化環(huán)氧丙烷分廠主編：劉葛奧 羅金寶 陸赟昀 董晨曦 余磊指導教師：齊隨濤 伊春海西安交通大學洋蔥設計團隊編制57 / 63目錄目錄 1第一章 總論 1 設計依據(jù)、原則及標準 1 設計依據(jù) 1 設計原則 1 設計標準 2 項目概述 2 項目名稱 2 項目性質(zhì) 2 項目簡介 2 研究的范圍和過程 3 研究范圍 3 研究過程 4 項目背景 4 項目規(guī)模 4 主要技術(shù)經(jīng)濟指標 5第二章 產(chǎn)品市場分析 6. 產(chǎn)品簡介 6. 環(huán)氧丙烷 6. 苯乙烯 8. 產(chǎn)品市場需求分析 9. 環(huán)氧丙烷市場分析 9. 苯乙烯市場分析 13. 原料采購與產(chǎn)品營銷 16. 原料及輔助材料的采購 16原料路線的選擇原則 16原料材料采購 16輔助材料的采購 16. 產(chǎn)品規(guī)格 17. 產(chǎn)品定價 17. 營銷策略 18第三章 企業(yè)性質(zhì)和勞動定員 19. 公司組織結(jié)構(gòu) 19. 生產(chǎn)班制及勞動定員估算 19. 生產(chǎn)班制 19. 勞動定員 19. 人員來源 21. 人員培訓 21第四章 項目實施規(guī)劃 22. 建設周期的規(guī)劃 22. 實施進度的規(guī)劃 22. 實施進度橫線圖 23第五章 經(jīng)濟學分析 23. 工程概況 23. 編制依據(jù) 23. 編制方法 24. 資費用估算 24. 固定資產(chǎn)費用 24. 資金籌措 36. 資金來源 36. 還貸方式 36. 投資規(guī)模 36. 財務、經(jīng)濟評價 36. 產(chǎn)品總成本費用估算 36. 管理費用 38. 銷售收入、稅金和利潤的估算 38. 財務評價 38. 全廠綜合技術(shù)經(jīng)濟指標 41第六章 工藝方案的選擇 42. 工藝原料資源可行性 42. 工藝原料資源可行性 42. 工藝方案的確定 45第七章 廠址選擇 47. 選址原則 47. 方案選擇 48. 青島市李滄區(qū)基本情況 50. 李滄區(qū)簡介 50. 廠址自然地理概況 51第一章 總論 設計依據(jù)、原則及標準 設計依據(jù)（1）2012年“三井化學杯”大學生化工設計大賽參賽指導書；（2）《化工建設項目可行性研究報告內(nèi)容和深度的規(guī)定》（化工部2005年修訂版）及有關專業(yè)的國家標準；（3）《中華人民共和國環(huán)境保護法》和《中華人民共和國勞動安全法》等相關的國家法律、法規(guī)。 設計原則（1）項目建設遵守國家的各項政策、法規(guī)和法令，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策、投資方向及行業(yè)和地區(qū)的規(guī)劃，貫徹有關部門的頒發(fā)標準和規(guī)范合理安排建設周期，嚴格控制工程建設項目的生產(chǎn)規(guī)模和投資；（2）采用成熟而先進可靠的工藝生產(chǎn)技術(shù)，確保操作運行穩(wěn)定、能耗低、三廢排放少、產(chǎn)品質(zhì)量好；（3）在保證工藝生產(chǎn)安全、可靠的前提下，盡可能利用國產(chǎn)化的設備、材料，并控制投資在合理范圍內(nèi)；（4）重視環(huán)境保護、安全和工業(yè)衛(wèi)生，設計中選用清潔生產(chǎn)工藝，三廢治理、消防、安全、勞動保護措施必須與主體裝置同時設計、同時建設、同時投運，污染物的排放必須達到規(guī)定的指標，并保證工廠安全運行和操作人員的健康不受損害；（5）產(chǎn)品生產(chǎn)和質(zhì)量指標符合國家及地方頒發(fā)的各項相關標準；（6）堅持“社會經(jīng)濟效益、環(huán)保效益和企業(yè)經(jīng)濟效益并重”的原則，按照國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的長遠規(guī)劃，行業(yè)、地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，在項目調(diào)查、選擇中對項目進行詳細全面的論證；（7）充分依托新疆獨山子石化公司和新疆克拉瑪依市獨山子區(qū)的現(xiàn)有條件和發(fā)展形勢，有效地控制工程總投資，加快建設進度，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，以使本項目達到較好的經(jīng)濟效益。 設計標準本可行性分析報告按照化工部2005年修訂版《化工建設項目可行性研究報告內(nèi)容和深度的規(guī)定》及有關專業(yè)的國家標準和行業(yè)標準編制。 項目概述 項目名稱20萬噸丙烯綜合利用項目 項目性質(zhì)本項目是為青島石油化工有限責任公司的丙烯項目設計一座環(huán)氧丙烷/苯乙烯聯(lián)產(chǎn)分廠。丙烯可用于生產(chǎn)聚丙烯、丙烯腈、異丙苯和環(huán)氧丙烷等。除聚丙烯和丙烯腈，環(huán)氧丙烷（PO）是第三大丙烯衍生物，為精細化工產(chǎn)品的重要原料。由于近年來對環(huán)氧丙烷的需求呈上升趨勢，故環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)具有良好的前景。PO/SM聯(lián)產(chǎn)法具有環(huán)保、節(jié)能的優(yōu)點，并同時產(chǎn)生苯乙烯副產(chǎn)物。 項目簡介本項目是為青島石油化工有限責任公司的丙烯項目設計一座環(huán)氧丙烷/苯乙烯聯(lián)產(chǎn)分廠。以丙烯及乙苯為原料，首先進行乙苯的氧化使丙烯環(huán)氧化，得到產(chǎn)物環(huán)氧丙烷，隨后對苯乙醇進行脫水得到副產(chǎn)物苯乙烯。國內(nèi)環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)大部分采用氯醇法，以氯氣與丙烯為原料，這種生產(chǎn)方式耗電量大且設備腐蝕和環(huán)境污染嚴重。所以我們采用新型的共氧化法進行生產(chǎn)，以丙烯和乙苯為原料，進行PO/SM聯(lián)產(chǎn)，該方法更節(jié)能、環(huán)保，符合“環(huán)境友好”的要求。工藝流程簡圖如圖11所示。圖11 項目流程簡圖 研究的范圍和過程 研究范圍本項目是為青島石油化工有限責任公司的丙烯項目設計一座環(huán)氧丙烷/苯乙烯聯(lián)產(chǎn)分廠。西安交通大學“洋蔥設計”團隊進行了較為深入的可行性研究，研究工作范圍包括：產(chǎn)品的市場需求、產(chǎn)品規(guī)模及方案、工藝路線及設備選擇、自動化控制方案、原料輔助材料及動力供應、建廠條件、公用工程及輔助設施、節(jié)能節(jié)水減排措施、“三廢”處理及環(huán)境保護措施、安全消防及勞動保護措施、企業(yè)組織及定員、項目實施規(guī)劃、投資估算及資金來源、產(chǎn)品成本及經(jīng)濟效益等方面進行研究。在研究的基礎上對項目的建設做出評價結(jié)論，為審批該項目提供決策依據(jù)。 研究過程團隊通過全面搜集相關資料，對大型化工廠進行實地考察，并詢問相關技術(shù)人員及工程師，在此基礎上對擬建項目進行深入的分析研究，綜合考慮國家技術(shù)規(guī)定、項目的市場需求、生產(chǎn)規(guī)模、工藝路線、設備設計選型、廠址選擇、車間布置、財務評價和經(jīng)濟分析等內(nèi)容，對設計項目的建設生產(chǎn)和經(jīng)營進行設計規(guī)劃和不確定性分析，發(fā)現(xiàn)問題，提出項目建設的建議，生成客觀的研究報告。 項目背景環(huán)氧丙烷（簡稱PO）是除聚丙烯和丙烯腈以外的第三大丙烯衍生物，是基本的有機化工原料。環(huán)氧丙烷主要用于聚醚多元醇的生產(chǎn)，其次是用于表面活性劑、碳酸丙稀酯、丙二醇醚、羥丙基甲基纖維素等精細化工產(chǎn)品，廣泛用于汽車、建筑、食品、煙草、醫(yī)藥及化妝品行業(yè)。隨著聚氨酯彈性體、不飽和聚酯樹脂及非離子表面活性劑等的發(fā)展，全世界環(huán)氧丙烷的需求量增長很快。2000年發(fā)達國家環(huán)氧丙烷消費量提高3%~5%。我國是一個發(fā)展中國家，石油化工和國民經(jīng)濟正處于高速發(fā)展時期。1988~1992年，我國環(huán)氧丙烷消費年增長率為28%。2000年以來，由于下游聚氨酯等行業(yè)的走紅，促使我國PO快速發(fā)展，以滿足下游產(chǎn)業(yè)的需要。2007年末。因此環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)對我國丙烯工業(yè)及相關工業(yè)的發(fā)展重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實意義。 項目規(guī)模綜合考慮國家政策規(guī)定，效益成本，環(huán)氧丙烷及苯乙烯的市場需求，建設現(xiàn)狀，發(fā)展趨勢等確定本分廠生產(chǎn)規(guī)模。、。 主要技術(shù)經(jīng)濟指標經(jīng)過對該項目進行投資估算和財務評價，全廠的綜合經(jīng)濟技術(shù)指標見表11所示。表11 綜合經(jīng)濟技術(shù)指標序號指標名稱單位數(shù)值1設計規(guī)模萬噸/年352占地面積平方米1024083建筑面積平方米4年操作時間小時/年80005工程項目總投資萬元6固定資產(chǎn)投資萬元7直接材料費萬元/年8總定員人1809年成本費用萬元/年10全廠總產(chǎn)值萬元/年11年凈利潤總額萬元/年12投資利潤率%13投資利稅率%14內(nèi)部收益率%15投資回收期年16投資凈現(xiàn)值（稅后）萬元/年第二章 產(chǎn)品市場分析121.2.. 產(chǎn)品簡介. 環(huán)氧丙烷環(huán)氧丙烷環(huán)氧丙烷，又名氧化丙烯、甲基環(huán)氧乙烷，是非常重要的有機化合物原料，是僅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯類衍生物。環(huán)氧丙烷主要用于生產(chǎn)聚醚多元醇、丙二醇和各類非離子表面活性劑等，其中聚醚多元醇是生產(chǎn)聚氨酯泡沫、保溫材料、彈性體、膠粘劑和涂料等的重要原料，各類非離子型表面活性劑在石油、化工、農(nóng)藥、紡織、日化等行業(yè)得到廣泛應用。同時，環(huán)氧丙烷也是重要的基礎化工原料。物理性質(zhì)：環(huán)氧丙烷在常溫常壓下為無色透明低沸易燃液體，具有類似醚類氣味；環(huán)氧丙烷工業(yè)產(chǎn)品為兩種旋光異構(gòu)體的外消旋混合物?！?，℃，相對密度（20/20℃），折射率(nD)，粘度（25℃） mPaS。與水部分混溶。20℃ %（重量）；%（重量），與乙醇、乙醚混溶，并與二氯甲烷、戊烷、戊烯、環(huán)戊烷、環(huán)戊烯等形成二元共沸物。表21 環(huán)氧丙烷物理性質(zhì)一覽表中文名稱環(huán)氧丙烷英文名稱Propylene oxide別名氧化丙烯CAS號75—56—9分子式C3H6O分子量熔點112 176。C沸點℃粘度（25℃） mPa?S凝固點℃相對密度折射率閃點37℃溶解性溶于水，丙酮燃燒熱標準摩爾燃燒焓1915kJ/mol蒸汽壓氣味醚類氣味化學性質(zhì)環(huán)氧丙烷化學性質(zhì)活潑，易開環(huán)聚合，可與水、氨、醇、二氧化碳等反應，是易燃、易爆化學品，其蒸汽會分解。應避免酸性鹽（如氯化錫、氯化鋅）、堿類、叔胺等過量會污染環(huán)氧丙烷。對金屬無腐蝕性，由于對某些橡膠和塑料有作用，應注意選擇墊圈和閥門。由于沸點低，揮發(fā)性大，易燃，化學性質(zhì)活潑，應注意防止與電火花、靜電、熱源、酸、堿等接近。環(huán)氧丙烷化學性質(zhì)極其活潑，特別是能與含有活潑氫的化合物反應，生成各種衍生物。例如，與水反應生成1,2丙二醇；與氨反應生成異丙醇胺；與醇反應生成羥基醚；與脂肪酸反應生成羥基酯；與鹵化氫反應生成鹵代醇；與丙二醇反應生成聚丙二醇；氧化生成乙酸；與甘油反應生成聚醚三元醇；與羧酸反應生成酯等。在500℃通過浮石時部分發(fā)生重排，生成丙酮和丙醛。在無水狀態(tài)下與氯作用，生成氯代丙酮和1氯2丙醇。氧化時生成乙酸，用鈉汞齊還原生成異丙醇。主要用途環(huán)氧丙烷是重要的有機化工原料，為丙烯系的第三大產(chǎn)品，最大用途是制聚醚多元醇，進而制造聚氨酯，在美國和西歐的用途分配中，這方面的用途分別占60%和70%以上。用于制造非離子表面活性劑和丙烯醇、丙二醇、醇醚、碳酸丙烯酯、異丙醇胺、丙醛、合成甘油、有機酸、合成樹脂、泡沫塑料、增塑劑、乳化劑、濕潤劑、洗滌劑、殺菌劑、熏蒸劑等。環(huán)氧丙烷衍生的精細化學品幾乎應用于所有工業(yè)部門和日常生活中。另外，環(huán)氧丙烷還少量用于涂料、剎車液、防凍劑、噴氣發(fā)動機燃油添加劑、地板拋光劑、印刷油墨、電子化學品、清潔劑、選礦劑、皮革加工、PS版用感光液、短效增塑劑、染料、非離子型表面活性劑、油田破乳劑、阻燃劑、農(nóng)藥乳化劑及潤濕劑等行業(yè)。也用于有機合成。用作硝酸纖維素、醋酸纖維素、各種樹脂的溶劑，氯乙烯樹脂和含氯溶劑的穩(wěn)定劑，硝基噴漆褪色的防止劑等。還用于表面活性劑（潤濕劑、洗滌劑、乳化劑等）以及醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、人造皮革的制造。 同時，環(huán)氧丙烷還可用于制備改性環(huán)氧樹脂固化劑、合成樹脂及作為環(huán)氧樹脂膠黏劑的活性稀釋劑。 生產(chǎn)丙二醇、丙烯醇、丙醛、聚醚、異丙醇胺、高級脂肪酸酯類表面活性劑、增塑劑、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、泡沫塑料產(chǎn)品。也是各種樹脂、乙酸纖維素、硝化纖維素等的溶劑及氯乙烯樹脂和含氯溶劑的穩(wěn)定劑、硝基噴漆退色防止劑。 還可用作殺菌劑、熏蒸劑、潤濕劑等。是一種廣譜消毒劑，可以殺滅細菌繁殖體、芽孢、真菌及病毒，一般滅菌濃度為800～2000mg/L。 有機合成。硝化纖維素的低沸點溶劑。表面活性劑。. 苯乙烯物理性質(zhì)分子式C8H8，結(jié)構(gòu)簡式C6H5CH=CH2 。存在于蘇合香脂（一種天然香料）中。無色、有特殊香氣的油狀液體。熔點－℃，℃，(20/4℃)， cP at 68 176。F。不溶于水(1%)，能與乙醇、乙醚等有機溶劑混溶。表22 苯乙烯物理性質(zhì)一覽表中文名稱苯乙烯英文名稱Phenylethylene、Ethenylbenzene別名蘇合香烯CAS號100425分子式C8H8外觀與氣味無色油狀液體，芳香氣味相對分子質(zhì)量黏度 cP（）熔點(℃)31℃沸點（℃）℃相對密度飽和蒸汽壓(℃)閃點(℃)℃折射率穩(wěn)定性常溫下易聚合健康危害對眼和上呼吸道粘膜有刺激和麻醉作用溶解性不溶于水，溶于乙醇及乙醚化學性質(zhì)苯乙烯自聚生成聚苯乙烯樹脂，它還能與其他的不飽和化合物共聚，生成合成橡膠和樹脂等多種產(chǎn)物。例如，丁苯橡膠是丁二烯和苯乙烯的共聚物；ABS樹脂是丙烯腈（A）、丁二烯（B）和苯乙烯(S)的共聚物；離子交換樹脂的原料是苯乙烯[3]和少量1，4二(乙烯基)苯的共聚物。苯乙烯還可以發(fā)生烯烴所特有的加成反應。主要用途最重要的用途是作為合成橡膠和塑料的單體，用來生產(chǎn)丁苯橡膠、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯；也用于與其他單體共聚制造多種不同用途的工程塑料。如與丙烯腈、丁二烯共聚制得ABS樹脂，廣泛用于各種家用電器及工業(yè)上；與丙烯腈共聚制得的SAN是耐沖擊、色澤光亮的樹脂；與丁二烯共聚所制得的SBS是一種熱塑性橡膠，廣泛用作聚氯乙烯、聚丙烯的改性劑等。苯乙烯主要用于生產(chǎn)苯乙烯系列樹脂及丁苯橡膠，也是生產(chǎn)離子交換樹脂及醫(yī)藥品的原料之一，此外，苯乙烯還可用于制藥、染料、農(nóng)藥以及選礦等行業(yè)。. 產(chǎn)品市場需求分析. 環(huán)氧丙烷市場分析國際市場需求環(huán)氧丙烷（PO）是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物，每年約8%的丙烯用于環(huán)氧丙烷生產(chǎn)，是重要的基本有機化工合成原料。主要用于生產(chǎn)聚醚、丙二醇和各類非離子表面活性劑等，其中聚醚多元醇是生產(chǎn)聚氨酯泡沫、保溫材料、彈性