【正文】 噸，之后在 15000 元 /噸的高位運行。 本項目經(jīng)濟(jì)評價采用近年環(huán)氧乙烷市場平均價格進(jìn)行測算。根據(jù)近年市場實際狀況，產(chǎn)品不含稅價格為： 乙二醇 7315元 /噸 二乙二醇 6716元 /噸 三乙二醇 11315 元 /噸 目標(biāo)市場 某目前將對現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置進(jìn)行改造，增加環(huán)氧乙烷的產(chǎn)量。 中石油遼陽石化分公司環(huán)氧乙烷 /乙二醇裝置環(huán)氧乙烷系統(tǒng)改造可行性研究報告 1 3 建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案及總工藝流程 建設(shè)規(guī)模 本項目由 某出資建設(shè)。 總物料平衡 見圖 /乙二醇裝置環(huán)氧乙烷系統(tǒng)擴能改造后 EO/EG 裝置物料平衡示意圖。 氯醇法由于乙烯單耗高，能耗大，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，技術(shù)落后，在國內(nèi)外早已被淘汰。 目前世界上占有氧氣氧化法技術(shù)市場份額較大的公司有三家，即 Shell、 UCC和 SD，這三家技術(shù)的生產(chǎn)能力合計占世界總生產(chǎn)能力的 87％。 1989 年由美國聯(lián)合碳化物公司（ UCC）承擔(dān)改造， 41裝置由原來的空氣氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷改為氧氣直接氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，其生產(chǎn)能力擴大了 66%，按年運行時間 7600小時計算，年產(chǎn)乙二醇 萬噸，精環(huán)氧乙烷 萬噸。 本項目采用的工藝技術(shù)介紹 如上所述，某乙二醇裝置采用的是 Shell 公司氧氣氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的專利技術(shù)，由于各專利商環(huán)氧乙烷精制所采用原料組成的不同，為了使本項目所建單元與原裝置更好地銜接，因此本項目還將延續(xù)原 Shell 專利技術(shù)的特點，但也有很大區(qū)別，這就是本項目將完全由國內(nèi)工程公司完成工藝包、基礎(chǔ)設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計。 經(jīng)過以上工程實踐的考驗，中國寰球工程公司逐漸在國內(nèi) EO/EG 領(lǐng)域擁有了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的多項專有技術(shù)，在該行業(yè)中占據(jù)了領(lǐng)先的地位。 4 表 原料和輔助材料數(shù)量表 EO 精制擴能改造后工藝物料消耗 EO 精制擴能改造前工藝物料消耗 本項目工藝物料消耗 增量 名稱 單位 備 備 每小時 備 每小時 每年 每小時 每年 每年 注 注 注 原料 乙烯 t 146800 146800 0 0 氧氣 t 135600 135600 0 0 甲烷 t 2400 2400 0 0 化學(xué)品 NaOH（ 30％溶液） kg 344800 344800 0 0 碳酸鹽 t 少量（初裝量 ） 少量（初裝量： ） 0 0 活化劑 m3 少量（初裝量： 19 m3） 少量（初裝量： 19 m3） 0 0 一氯乙烷 kg 7720 7720 0 0 消泡劑 kg 206080 206080 0 0 EO 催化劑 t 160/3 壽命按3 年計 160/3 壽命按3 年計 0 0 活性碳 m3/2 年 m3/2 年 0 0 MEG 精制樹脂 m3/年 m3/年 0 0 5 (2) 原料及輔助原料規(guī)格 原料及輔助原料規(guī)格見 1) 乙烯 界區(qū)點條件：壓力： 溫度： 40℃ 輸送方式：管道輸送 表 乙烯規(guī)格 名 稱 規(guī) 格 乙烯 %(mol) 甲烷 Max. %(mol) 乙烷 Max. %(mol) 丙烯及重組份 Max. 10ppm(mol) 乙炔 Max. 5ppm(mol) 氫氣 Max. 5ppm(mol) CO Max. 5ppm(mol) CO2 Max. 5ppm(mol) 總硫 Max. 1mg/kg 甲醇及其他有機氧化物 Max. 10mg/kg 氧氣 Max. 1ppm(mol) 水 Max. 5ppm(mol) 2) 氧氣 界區(qū)點條件：壓力： 溫度：環(huán)境溫度 輸送方式：管道輸送 表 氧氣規(guī)格 名稱 規(guī) 格 氧氣 Min. %(mol) 氮氣 +氬氣 Max. %(mol) 三氯乙烯 +三氯乙烷 Max. ppm 3) 甲烷 界區(qū)點條件：壓力： 溫度：環(huán)境溫度 輸送方式：管道輸送 6 表 甲烷規(guī)格 名稱 規(guī) 格 甲烷 %(mol) 氫氣 Max. %(mol) CO+CO2 Max. %(mol) 乙烷 Max. %(mol) 乙烯 Max. %(mol) 丙烯及重組份 Max. 15ppm(mol) 乙炔 Max. 100ppm(mol) 總硫 Max. 2mg/kg 4) 化學(xué)品及催化劑的規(guī)格 a) EO 催化劑 本裝置采用 Shell/CRI 的高選擇性 EO 催化劑 S882， S882 是一種以圓柱狀氧化鋁為載體的銀催化劑，其中銀的比例約為 ％ ％．催化劑在 EO 反應(yīng)器中的裝填密度為 910kg/m3960kg/m3。 d) 一氯乙烷（ EC） 一氯乙烷是反應(yīng)過程中的抑制劑，它可以使氧化反應(yīng)的程度不過于激烈，從而得到最大量的 EO 產(chǎn)品。而在產(chǎn)品規(guī)格表中，由于只增加了精制環(huán)氧乙烷產(chǎn)品，因此僅列出精制環(huán)氧乙烷產(chǎn)品的規(guī)格。 EO 精制塔 C－ 303 塔底溫度為 55℃，壓力為 ，釜液含有乙二醇、乙醛雜質(zhì)及約 50％的環(huán)氧乙烷水溶液一部分送至乙二醇反應(yīng)及回收工序 (400 號單元 )，一部分送至新增環(huán)氧乙烷精制系統(tǒng)環(huán)氧乙烷精制塔 C303B。 EO 精制塔 C－ 303B 塔底釜液含有乙二醇、乙醛雜質(zhì)及約 40％的環(huán)氧乙烷水溶液送至乙二醇反應(yīng)及回收工序 (400 號單元 )。設(shè)備分類匯總見表 ，機泵分類匯總見表 ，靜設(shè)備分類匯總見表 。 (4) 凡與高純度 EO 接觸的法蘭墊片不得用含有石棉的材料，一般采用0Cr18Ni9 加柔性石墨纏繞墊片。它與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的 F 型浮閥塔板 相比具有液面梯度、液體返混較小，基本消除了液體滯止區(qū)，塔板效率高，塔板壓降較小，結(jié)構(gòu)可靠性較好等優(yōu)點。因此本報告建議環(huán)氧乙烷精制塔的進(jìn)料泵、回流泵采用進(jìn)口設(shè)備，本裝置擴建改造中擬引進(jìn)的設(shè)備見 表。 (4) 選材原則應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的腐蝕程度及產(chǎn)品 的質(zhì)量要求并充分考慮用戶根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)驗提出的建議。 (2) 在滿足工藝性能、技術(shù)先進(jìn)、安全可靠的前提下利用國內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品，節(jié)省投資費用。 大型超限設(shè)備概況 表 大型超限設(shè)備表 序號 位號 名稱 規(guī)格 超限內(nèi)容 解決辦法 備注 1 C303B 精制塔 Φ1900X38000 外形尺寸：長 度超限 分段運輸，現(xiàn)場組焊 進(jìn)口設(shè)備概況 14 由于環(huán)氧乙烷屬于易燃、易爆 介質(zhì)，在輸送過程中要防止泄漏，工藝物料性質(zhì)要求輸送泵要有很高的可靠性和良好的密封性能。導(dǎo)向浮閥為矩形，兩端設(shè)有閥腿，塔板上的導(dǎo)向浮閥，有的具有一個導(dǎo)向孔，有的具有二個導(dǎo)向孔。 (2) 環(huán)氧乙烷是易燃、易爆、高度毒性的物料，其爆炸范圍很廣，對設(shè)備的安全可靠性要求較高。 裝置消耗定額 裝置消耗定額見 表 。 C303B 塔頂氣相（含 CO2 及甲醛的低純度 EO）經(jīng) EO 精制塔塔頂冷凝器 E－ 312B 及 EO 精制塔塔頂再冷卻器 E－ 313B 冷凝及過冷后流至 EO 精制塔回流罐 V－ 305B， 該凝液大部分回流，其余的作為乙二醇工段的進(jìn)料之一 。塔頂氣含 CO2 及甲醛的低純度 EO 產(chǎn)品經(jīng) EO 精制塔塔頂冷凝器 E－ 312 及 EO精制塔塔頂再冷卻器 E－ 313 冷凝及過冷到 29℃后流至 EO 精制塔回 流罐 V－ 305，該凝液大部分回流，其余的作為 乙二醇工段的進(jìn)料及 新增環(huán)氧乙烷系統(tǒng)的環(huán)氧乙烷精制塔 C303B 的進(jìn)料。 g) MEG 精制樹脂 樹脂可以去除殘留在 MEG 產(chǎn)品中的鐵。添加劑可從脫除CO2 技術(shù)的專利商（ Eickmeyer）處購得。 工藝概述、流程及消耗定額 工 藝概述 3 裝置規(guī)模和年操作時數(shù) 本項目為新增一套 5 萬噸 /年環(huán)氧乙烷精制單元，因為反應(yīng)器的能力沒有改變（即 EOE 的產(chǎn)能沒有變化），因此增加精制環(huán)氧乙烷產(chǎn)品的同時，乙二醇的生產(chǎn)能力將下降。通過不斷地消化吸收和摸索，開發(fā)出了以沸 騰水撤熱的乙烯氧化制環(huán)氧乙烷反應(yīng)器的計算軟件、環(huán)氧乙烷反應(yīng)器蒸汽包高度計算程序、有限元分析計算環(huán)氧乙烷反應(yīng)器管板計算程序、環(huán)氧乙烷水合制乙二醇反應(yīng)計算、全流程工藝模擬計算程序和單元設(shè)備計算程序等，在環(huán)氧乙烷 /乙二醇裝置的設(shè)計及工程實踐中積累了豐富的經(jīng)驗，已經(jīng)具備了獨立完成不同規(guī)模環(huán)氧乙烷 /乙二醇裝置（新建和改造）全套工藝設(shè)計和工程設(shè)計的能力。由于該裝置生產(chǎn)規(guī)模小、工藝技術(shù)比較落后，裝置的運行情況一直不是很好，存在物耗、能耗居高不下，反應(yīng)器內(nèi)漏嚴(yán) 重，催化劑使用壽命短，三臺反應(yīng)器不易控制等諸多問題，且原有的生產(chǎn)彈性已在1989 年改造中基本消耗掉，如果再進(jìn)行二次改造不僅投資較高，也是非常困難的。LS 公司等所占有。 氧氣氧化法則要求純度高的乙烯為原料，反應(yīng)過程中需用一定量的致穩(wěn)氣，該法乙烯消耗低、能耗小、操作費用低，使乙二醇總生產(chǎn)費用比空氣法低。(單位：噸 /年 ) EO/EG 裝置 新鮮水 152020 208000 循環(huán)冷卻水 77984000 脫鹽水 48000 電 78936000 kWh年 儀表空氣 3728000m 3 氮氣 8064000 m 3 m 乙烯 146800 精制環(huán)氧乙烷 100000 氧氣 135600 甲烷 2400 一乙二醇 127300 二乙二醇 10500 三乙二醇 480 （ N） 鍋爐給水 工廠空氣 3202000 168000 中壓蒸汽 232020 低壓蒸汽 3 （ N） （ N） 蒸汽凝液 232020 1 4 工藝裝置技術(shù)及設(shè)備方案 工藝技術(shù)選擇 由于本項目所擴建的環(huán)氧乙烷精制單元為遼化原環(huán)氧乙烷 /乙二醇裝置中環(huán)氧乙烷系統(tǒng)的一部分，并且建設(shè)在該裝置中，因此本節(jié)將對乙二醇的工藝技術(shù)做一簡要介紹，對環(huán)氧乙烷精制將做著重說明。由于環(huán)氧乙烷 反應(yīng)器的能力沒有改變（即 EOE 的產(chǎn)能沒有變化），因此增加精制環(huán)氧乙烷產(chǎn)品的同時，乙二醇的產(chǎn)能將下降。奧克集團(tuán)將在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)多個環(huán)氧乙烷的下游裝置，目前雙方已經(jīng)簽訂供應(yīng)協(xié)議。 乙二醇 1994 年以來，乙二醇價格經(jīng)歷了兩個價格高峰，第一個高峰出現(xiàn)在 1995 年，國內(nèi)市場價格達(dá)到 8000 元 /噸； 1998 年 ~2020 年間乙二醇價格在低位振蕩； 2020年以后，在原油價格上漲的帶動下，乙二醇開始攀升， 2020 年出現(xiàn)了價格高峰；之后受乙二醇下游聚酯行業(yè)制約，乙二醇價格開始回落； 2020 年國際原油價格繼續(xù)上行，突破 90 美元 /桶，乙二醇價格一路上漲，達(dá)到了第二個價格高峰，最高時曾接近 12020 元 /噸。 02020400060008000100001202014000160001 99 5年1 99 6年1 99 7年1 99 8年1 99 9年2 00 0年2 00 1年2 00 2年2 00 3年2 00 4年2 00 5年2 00 6年2 00 7年元/噸 圖 近幾年國內(nèi)市場環(huán)氧乙烷價格走勢圖 進(jìn)入 2020 以后，環(huán)氧乙烷的價格逐漸走高，從 13000 元 /噸穩(wěn)步走高到 2020年年初的 16000 元 /噸，最高曾達(dá)到 17100 元 /噸。 表 我國 乙二醇 新、擴建及規(guī)劃項目 項目名稱 產(chǎn)能 /萬噸 /年 投產(chǎn)時間 上海石化公司 38 2020 年 揚子石化 20 改造 燕山石化公司 30 規(guī)劃 天津 石化 公司 50 2020 年 鎮(zhèn)海煉化公司 65 2020 年 四川乙烯 36 2020 年 表 我國乙二醇供需預(yù)測 年份 生產(chǎn)能力（萬噸 /年） 需求量（萬噸）