【正文】 苯工藝實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，該工藝兼有固體磷酸工藝和三氯化鋁工藝的優(yōu)點(diǎn)，工藝比較簡單，系統(tǒng)無腐蝕性，投資較低，能耗和物耗均較低。 苯酚生產(chǎn) 異丙苯法苯酚生產(chǎn)包括苯酚（異丙苯氧化、過氧化氫異丙苯提濃、過氧化氫異丙苯分解）合成、苯酚和丙酮凈化、 AMS加氫和廢水處理等工序，目前國內(nèi)外大部分專利商和生產(chǎn)商均采用大致相同的工藝技術(shù)，即異丙苯空氣直接氧化工藝、過氧 化氫異丙苯（ CHP）硫酸兩級分解工藝、苯酚丙酮共沸精餾和化學(xué)凈化相結(jié)合的凈化工藝、 AMS 液相加氫工藝和廢水萃取脫酚工藝等，各 ３０ 種生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)過五十年來的發(fā)展，日漸成熟。 1993 年以后， Kellogg 公司成為 Hercules/BP 技術(shù)的唯一持有人。烴化反應(yīng)器出料一部分經(jīng)過加熱后進(jìn)入烴化汽提塔，另一部分經(jīng)過冷卻后循環(huán)回?zé)N化反應(yīng)器，以控制各床層的反應(yīng)溫度。循環(huán)塔塔釜出料含有異丙苯、二異丙苯以及少量重組分，首先進(jìn)入異丙苯塔，異丙苯塔塔頂餾出物即為異丙 苯產(chǎn)品。分解反應(yīng)熱由丙酮蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)移走。樹脂處理后的苯酚經(jīng)過精苯酚塔分離得到高質(zhì)量的苯酚，精苯酚塔塔頂和塔釜出料分別返回脫烴塔和割焦塔。 自控水平及設(shè)置 苯酚裝置生產(chǎn)過程較為復(fù)雜，對安全和產(chǎn)品質(zhì)量的要求較高，對自動(dòng)控制水平和儀表的選擇要求較高，要求采用 DCS 系統(tǒng)（含 ESD 系統(tǒng)）進(jìn)行生產(chǎn)操作和安全控制。操作室內(nèi)設(shè) 6 套操作站（ 21″彩顯， 128MB/20G/PⅣ 1000MHz 以上）、 1 套工程師站（ 17″彩顯， 256MB/40G/PⅣ 1000Mhz 以上）、 1 臺針式打印機(jī)負(fù)責(zé)報(bào)警打印、 1 臺激光打印機(jī)負(fù)責(zé)報(bào)表打印、 1 臺彩色硬拷貝負(fù)責(zé)圖形打印。 主要設(shè)備選擇 設(shè)備材質(zhì)選擇 異丙苯單元采 用分子篩異丙苯工藝，系統(tǒng)無腐蝕，設(shè)備均采用碳鋼材質(zhì)。 苯酚系統(tǒng)凈化塔，板式塔，脫烴塔中部使用哈氏合金、其余設(shè)備材質(zhì)為316LSS。 過氧化氫異丙苯濃縮塔，填料塔，材質(zhì)為 304SS。為滿足工藝要求，進(jìn)界區(qū)的流量測量以及生產(chǎn)過程中有嚴(yán)格比值要求的物料量采用質(zhì)量流量計(jì)測量，常溫易凝介質(zhì)采用旋渦流量計(jì)測量；易凝介質(zhì)液位測量采用遠(yuǎn)傳膜片式智能差壓變送器或浮筒液位變送器，儲罐液位采用射頻導(dǎo)鈉液位計(jì)或超聲波液位計(jì)測量。 包裝和機(jī)組等均采用成套的 PLC 系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場控制，并將重要的運(yùn)行信號送入 DCS 顯示、報(bào)警及打印。 主要引進(jìn)（含從港臺采購）設(shè)備如下： 分子篩催化劑 約 噸（首批裝填）； 高速離心泵 六臺； 氧分析儀 四臺； 氧化空壓機(jī) 一套； 廢氣焚燒裝置 一套； 調(diào)節(jié)閥 一套； 流量計(jì) 一套； 分析儀器 一套； 其它特殊儀表 一套。在精丙酮塔的上半部加入堿液以除去丙酮中的醛類雜質(zhì)。第一氧化器的氧化液由泵依次打入 XX 氧化器、第三氧化器繼續(xù)氧化至 CHP 濃度為 24%后，氧化液送至CHP 濃縮系統(tǒng)、在真空條件下濃 縮，得到濃度為約 82%的 CHP。循環(huán)塔將異丙苯中的苯完全脫除，塔頂餾出的苯與二異丙苯塔側(cè)線出料（二異丙苯）一起經(jīng)過預(yù)熱后進(jìn)入反烴化反應(yīng)器，使二異丙苯轉(zhuǎn)化為異丙苯。 蒸汽和氫氣由界區(qū)外 XX 石化公司現(xiàn)有設(shè)施或在建設(shè) 施提供。 Sunoco/UOP技術(shù)代表性的過程包括： 異丙苯低溫（～ 84℃）、低壓（接近常壓）氧化，安全性好，反應(yīng)副產(chǎn)物 少 ,產(chǎn)品收率高； CHP 硫酸催化兩級分解，產(chǎn)品收率高，焦油量少； 采用化學(xué)品直接中和 CHP 分解的催化劑 —— 硫酸，過程簡單，大大減少了廢水量和凈化系統(tǒng)的結(jié)垢； 化學(xué)品凈化苯酚和樹脂脫除 2MBF（ 2 甲基苯并呋喃）系統(tǒng) ,該技術(shù)是其最新開發(fā)的苯酚凈化技術(shù)，使苯酚生產(chǎn)的能耗大幅度降低。上述兩公司分子篩異丙苯技術(shù)代表了當(dāng)前國際先進(jìn)水平，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見下表。三氯化鋁工藝消耗低，但流程復(fù)雜、系統(tǒng)腐蝕嚴(yán)重 ,但具備烷基轉(zhuǎn)移的能力。 表 215 主要輔助材料來源表 序號 物料 來源 數(shù)量 規(guī)格 備注 1 硫酸 外購 2 燒堿 外購 1550t/a 30% 3 加氫催化劑 外購 4 離子交換樹脂 外購 19t/a ２５ 第三章 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案 裝置生產(chǎn)規(guī)模 苯酚生產(chǎn)規(guī)模 多年以來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，國內(nèi)外石油化工裝置的生產(chǎn)規(guī)模都在不斷擴(kuò)大，更大的裝置使產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益提 高，也加劇了生產(chǎn)商之間的競爭。預(yù)計(jì)未來幾年苯和丙烯的價(jià)格仍然會(huì)有較大的波動(dòng)。預(yù)測苯酚、丙酮 2021 年國內(nèi)生產(chǎn)能力分別為～ 39 萬噸和～ 23 萬噸，而需求量分別為～ 51萬噸和～ 28 萬噸。 今后國內(nèi)苯酚需求、產(chǎn)量均會(huì)有所增加，國產(chǎn)滿足率逐年提高；隨著我國加入 WTO 日期的臨近，苯酚進(jìn)口關(guān) 稅將逐年降低，而苯酚價(jià)格受國際市場的影響將會(huì)增大。從國內(nèi)各地區(qū)供需平衡來看，華東、華北、東北均供大于 求，其它地區(qū)均供不應(yīng)求。我國丙酮供需狀況及預(yù)測見表 212所示。 2021 年國內(nèi)主要苯酚企業(yè)市場占有率如表 210所示。之后，上海、北京、吉林、哈爾濱先后建成萬噸級苯酚生產(chǎn)裝置。日本對丙酮需求量的年均增長率約 3%，其中雙酚 A 為12%，；甲基異丁基酮和溶劑約為 1%， ACH 約 %。 聯(lián)產(chǎn)物丙酮 1999年全球丙酮生產(chǎn)能力為 /年，其中北美占 35%，西歐占 36%，東歐占 12%，日本占 8%，中國占 3%，其他地區(qū)占 6%。由于國內(nèi)生產(chǎn)雙酚 A １３ 的原料苯酚和丙酮每年都需大量進(jìn)口，因此 XX苯酚裝置建成后將為公司的雙酚 A 裝置降低成本、形成產(chǎn)品鏈打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 2021 年國內(nèi)環(huán)氧樹脂產(chǎn)量為 萬噸，其中 90％為雙酚 A 型，消耗雙酚 。 巴陵石化岳陽石 油化工總廠，引進(jìn)美國文氏公司技術(shù)和主要設(shè)備，建設(shè)5000t/A 氯化氫法雙酚 A生產(chǎn)裝置，由于后處理工藝有問題，現(xiàn)未正式生產(chǎn)，仍處于試車、探索階段。世界雙酚 A的生產(chǎn)能力及需求量發(fā)展趨勢見下表。 2021年雙酚 A 的全球消費(fèi)量為 210 萬噸，其中用于生產(chǎn)聚碳酸酯的占 68％，用于生產(chǎn)環(huán)氧樹脂的占 30％，用于生產(chǎn)其他特種樹脂的占 2％。 2021 年世界雙酚 A 生產(chǎn)能力已達(dá)到 ，其中美國占 ％，西歐占 ％，日本占 ％，其他國家占 ％左右。 投資效益高 本項(xiàng)目全投資內(nèi)部收益率為 %(稅后 )高于同類其他裝置。 技術(shù)來源 界區(qū)內(nèi)苯酚的生產(chǎn)引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，界區(qū)外公用工程系統(tǒng)采用國內(nèi)技術(shù)。隨著業(yè) ２ 務(wù)的不斷擴(kuò)展，集團(tuán)將加強(qiáng)綜合性橫向及垂直生產(chǎn)方針，集中發(fā)展環(huán)氧玻璃布積層板及有關(guān)生產(chǎn)原材料，發(fā)展化工新產(chǎn)品。 化學(xué)工業(yè) XX設(shè)計(jì)院與 XX（番禺 XX）石化有限公司簽定的設(shè)計(jì)合同。 項(xiàng)目背景 苯酚、丙酮都是重要的有機(jī)化工原料，用途很廣。通過采用先進(jìn)工藝技術(shù)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，物耗和能耗指標(biāo) 均達(dá)到國際先進(jìn)水平，將為公司下游雙酚 A、環(huán)氧樹脂裝置提供優(yōu)質(zhì)的原料，形成連續(xù)的產(chǎn)品鏈，為公司創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。作為苯酚丙酮重要的下游產(chǎn)品， 雙酚 A 主要用于生產(chǎn)多種高分子材料，如環(huán)氧樹脂、聚碳酸酯、酚醛不飽和樹脂、聚醚酰亞胺等新型合成材料的制造應(yīng)用。 2021 年世界雙酚 A主要生產(chǎn)廠家 國家和地區(qū) 公司及廠址 生產(chǎn)能力 （萬噸／年） 備 注 北美 美國 Aristech 化學(xué)（ Haverhill， OH） Progil HCI 法 DOW 化學(xué)（ Freeport,TX） DOW 樹脂法 Ge塑料 GE 樹脂法／ HCI 法 SHELL 化學(xué)（ Derr park,TX） ShellHCI 法 Bayer 化學(xué)（ TX） 16 Bayer 樹脂法 合計(jì) 西歐 德國 Bayer(Xrefeld) 17 Bayer 樹脂法 DOW化學(xué)（ Stade） DOW 樹脂法 比利時(shí) Bayer(Antwerp) 14 Bayer 樹脂法 荷蘭 Shell 化學(xué)（ Rotterdam） 11 ShellHCI 法 GE塑料（ Bergen OP Zoom） GE 樹脂法 西班牙 Ge 塑料（ Gartegena） 11 合計(jì) 82 日本 日本 GE塑料／三井石化 GE 樹脂法 出光油化 三井化學(xué) 三井東壓 HCI 法 新日鐵（戶田） CTBISA 樹脂法 三菱化學(xué)（鹿島） CTBISA 樹脂法 合計(jì) 亞洲 韓國 錦湖 Shell(Yeochon) 樹脂法 ８ 新加坡 三井雙酚 臺灣 南亞塑料 樹脂法 樹脂法 中國 無錫 ISCO 樹脂法 印度 Kesar 合計(jì) 俄羅斯 AO Khimprom,Ufa 其他 合計(jì) 世界雙酚 A 的商品量并不大，上規(guī)模的生產(chǎn)廠家大多用來直接生產(chǎn)配套的下游產(chǎn)品。 2021 年以前亞洲地區(qū) PC 消費(fèi)雙酚 A 的平均增長率超過10％，預(yù)計(jì) 2021－ 2021 年均增長率為 8％。雙酚 A 生產(chǎn)廠家先后達(dá)到 20 多個(gè)，大多生產(chǎn)規(guī)模在千噸以下，采用硫酸法生產(chǎn)工藝。 目前中國雙酚 A 企業(yè)，能保持正常生產(chǎn)的只有無錫石油化工總廠一家，1995年生產(chǎn)雙酚 A2500噸，約占全國總產(chǎn)量的 96％， 1996 年產(chǎn)量 6100噸，約占全國總產(chǎn)量的 86％， 1999 年生產(chǎn) 9700 噸，占全國總產(chǎn)量的 ％。 近年來我國雙酚 A 及主要下游產(chǎn)品凈進(jìn)口情況（單位：噸） 年份 雙酚 A 環(huán)氧樹脂 聚碳酸酯 總雙酚 A 凈進(jìn)口 折雙酚 A 凈進(jìn)口 折雙酚 A 1993 22471 22953 1994 26692 17349 34813 1995 31940 20761 41202 1996 37312 68838 1997 25697 56116 62070 1998 31917 68756 44691 85771 78909 155517 1999 63996 74878 48671 97258 90450 203117 2021（ 110 月） 53487 104014 67688 144866 1999 年我國雙酚 A 的產(chǎn)量只有 ，而同年進(jìn)口雙酚 A為 萬噸，環(huán)氧樹脂為 萬噸，聚碳酸酯為 萬噸，全 部折算為雙酚 A則其進(jìn)口量為 萬噸。 2021 年全球苯酚生產(chǎn)能力增長到 /年，其中美國 /年，占 39%；西歐 噸 /年，占 %；日本 萬噸 /年，占 %；亞洲（不含日本）為 萬噸 /年，占 %；其它地區(qū) 萬噸 /年，占 %，全球各地區(qū)苯酚供需狀況詳見表 2 2。世界丙酮生產(chǎn)情況及預(yù)測見下表： １５ 表 24 全球丙酮生產(chǎn)情況及預(yù)測（萬噸， %） 年 份 1996 1997 1998 1999 2021 2021 2021 生產(chǎn)能力 產(chǎn) 量 開工率 1997 年、 2021年，以及 2021年、 2021 年生產(chǎn)能力狀況及預(yù)測見表 25。預(yù)計(jì) MMA 和 BPA 的需求分別以每年3%和 7%的速度增長。我國苯酚生產(chǎn)裝置概況詳見表 28，不包括磺化法裝置。目前，我國丙酮的生產(chǎn)廠家有 50 多家，其中采用異丙苯聯(lián)產(chǎn)法的有 4家，生產(chǎn)能力約占 65%以上，產(chǎn)量約占 85%以上，其余大多數(shù)企業(yè)采用糧食發(fā)酵法。 我國丙酮 消費(fèi)構(gòu)成大致是化學(xué)工業(yè) 70%，醫(yī)藥工業(yè) 20%，其它 10%。 表 213 1999 年我國丙酮企業(yè)市場占有率 生產(chǎn)企業(yè) 產(chǎn)量（萬噸） 市場占有率（ %） 燕山石化公司 高橋石化公司 吉林石化公司 哈爾濱石化公司 合計(jì) 價(jià)格分析 苯酚 受原料價(jià)格及市場供求狀況的影響，近 10 年以來，國內(nèi)外苯酚市場價(jià)格波動(dòng) 均較大，國內(nèi)市場苯酚的價(jià)格一直隨國際市場價(jià)格波動(dòng)。 1995 年到 2021 年，我國進(jìn)口丙酮的平均價(jià)格為 456 美元，折算為人民幣為 4782元 /噸。 XX苯酚裝置實(shí)施后，產(chǎn)品大部分為 XX 公司雙酚 A裝置提供原料，其它少量產(chǎn)品供應(yīng)市場，由于銷售量少，不會(huì)對華南和西南地區(qū)苯酚和丙酮市場造成影響。 輔助材料供應(yīng) 苯酚裝置所需主要輔助材料有硫酸、液堿、氫氣等，氫氣由 XX 化工區(qū)雙氧水裝置的氫氣發(fā)生系統(tǒng)提供。 裝置年生產(chǎn)時(shí)間： 8000小時(shí) 產(chǎn)品方案 以苯和丙烯為原料，采用異丙苯法苯酚工藝生產(chǎn)高純度的苯酚產(chǎn)品，同時(shí)副產(chǎn)丙酮，苯酚產(chǎn)品和丙酮副產(chǎn)品可以滿足聚碳級雙酚 A的質(zhì)量要求。因而，國內(nèi)外新建異丙苯裝置均采用分子篩工藝，已有裝置也大都改造為分子篩工藝。目前，國內(nèi)外有多家公司擁有異丙苯法苯酚生產(chǎn)技術(shù)，但有的技術(shù)或工藝比較落后或僅僅限于自己使用，只有 Sunoco/UOP 工藝以及 Kellogg 工藝