【正文】 和成本費(fèi)用，兩種塔可以進(jìn)行如表所示： 表 51 填料塔和板式塔的比較 項(xiàng)目 塔型 板式塔 填料塔 塔徑 一般推薦使用塔徑大于 800mm的大塔 適宜于大小塔徑的塔， 但對大塔要解決液體再分布的問題 壓力降 壓力降一般比填料塔大 壓力降小，較適于要求壓力降小的場合 空塔氣速 空塔氣速大 空塔氣速較大 塔效率 效率較穩(wěn)定， 大塔板效率比小塔有所提高 分離效率較高，塔徑 以下效率高，塔徑增大，效率常會下降 液氣比 適應(yīng)范圍較大 對液體噴淋量有一定要求 持液量 較大 較小 材質(zhì)要求 一般用金屬材料制作 可用非金屬耐腐蝕材料 造價 直徑大時一般比填料塔造價低 Φ800mm 以下，一般比板式塔便宜， 直徑增大，造價顯著增加 年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項(xiàng)目 可行性研究報告 18 重量 較輕 較重 安裝維修 較容易 較困難 類型選擇時需要考慮多方面的因素，如物料性質(zhì)、操作條件、塔設(shè)備的性能，以及塔的制造、安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)和維修等。 具有熱敏性的物料須減壓操作，以防過熱引起分解或聚合，故應(yīng)選用壓力降較小的塔型。 年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項(xiàng)目 可行性研究報告 19 操作彈性，板式塔較填料塔大，其中以浮閥塔最大，泡罩塔次之。 (2)精餾塔 直徑、高度和封頭的確定 設(shè) 精餾塔 的直徑為 D， 精餾塔 高度 H，則長徑比 r=H/D，其值一般為 13，綜合考慮單位體積內(nèi)的傳質(zhì)面積、 精餾 停留時間、加工難度以 及設(shè)備費(fèi)用等因素，選定 r=3。 H=rD=3D； V=(π/4)D2H；由 V0= 帶入以上兩式可得 D=，經(jīng)圓整后，查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) HG2160796，取 D=7000mm； H=3D=21000mm。XX 地區(qū)作為齊國的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心長達(dá)數(shù)百年，被 譽(yù)為 海內(nèi)名都 ，至西漢前期仍 鉅于長安 。從氣候的年變化規(guī)律來看，雨熱同季，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)較為有利，但異常氣候年份的頻繁出現(xiàn)和多發(fā)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的制約因素。北部有豐富有石油和天然氣資源。 XX 化學(xué)工業(yè)區(qū)具有鮮明的產(chǎn)業(yè)特色，以石油化工、氯堿化工、煤化工的 “三化 ”有機(jī)結(jié)合、協(xié)調(diào)發(fā)展為主線，依托 XX 石化公司的原料優(yōu)勢，重點(diǎn)發(fā)展塑料加工和精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)及相關(guān)配套和深加工產(chǎn)品，形成上下游產(chǎn)品一體化的產(chǎn)業(yè)鏈。 表 76 塔設(shè)備的費(fèi)用（不含配件和安裝費(fèi)） 序號 位號 類型 塔徑（ m） 塔高（ m） 價格 /萬元 總價 /萬元 7 T301 脫 丙烯 塔 13 26 8 T302 脫水塔 7 21 9 T303 間歇精餾塔 7 21 10 T304 共沸塔 7 21 11 T305 乙二醇吸收塔 9 18/ 年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項(xiàng)目 可行性研究報告 28 表 77 換熱器的費(fèi)用（不含配件和安裝費(fèi)） 序號 位號 用途 型號 單價 /萬元 總價 /萬元 1 E101 丙烯 預(yù)熱 2 E102 水 預(yù)熱 3 E103 脫丙烯塔再沸 器 4 E104 脫丙烯塔冷凝 器 5 E105 脫水塔再沸器 6 E106 脫水塔冷凝器 7 E107 間歇精餾塔再 沸器 8 E108 間歇精餾塔冷 凝器 9 E109 共沸塔再沸器 10 E110 共沸塔冷凝器 11 E111 乙二醇吸收塔 再沸器 12 E112 乙二醇吸收塔 冷凝器 注：換熱器均設(shè)有備用設(shè)備。固定成本是在一定時期內(nèi)各項(xiàng)基本上不隨產(chǎn)量變化而變化的費(fèi)用，即固定生產(chǎn)要素。殘值是指固定資產(chǎn)報廢時的殘余價值。 表 714 員工福利 序號 類別 占工資總額比 小計(jì) 1 養(yǎng)老保險金 20% 2 失業(yè)保險金 1% 3 醫(yī)療保險金 10% 4 生育保險金 % 5 工傷保險金 % 6 住房公積金 10% 合計(jì) % 實(shí)際交“ 五險一金”費(fèi)用為 萬元?？勺兂杀臼侵鸽S產(chǎn)量變化而明顯變化的費(fèi)用，即可變生產(chǎn)要素。 編輯說明 建設(shè)投資估算依據(jù)國家石化局（ 1999）第 195 號文《化工建設(shè)項(xiàng)目可行性研究投資估算編制辦法》和其他有關(guān)規(guī)定，按固定資產(chǎn)、無形資產(chǎn)、遞延資產(chǎn)、預(yù)備費(fèi)進(jìn)行編制； 無形資產(chǎn)投資按《編制辦法》有關(guān)規(guī)定并結(jié)合當(dāng)?shù)丶氨卷?xiàng)目具體情況進(jìn)行估算； 建筑、安裝工程費(fèi)參照有關(guān)裝置估算結(jié)算資料及歷年價格指數(shù)估列； 國內(nèi)設(shè)備及材料費(fèi)根據(jù)市場價格資料估列； 土地使用費(fèi)：在 XXXX 化工業(yè)園 區(qū)內(nèi)，土地使用費(fèi)為 150 元 /平方米； 年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項(xiàng)目 可行性研究報告 25 各項(xiàng)投資估算 項(xiàng)目總投資及其構(gòu)成 表 71 總 投資項(xiàng)目表 序號 項(xiàng)目名稱 主要內(nèi)容 1 固定資產(chǎn)投資 工程費(fèi)用、預(yù)備費(fèi)用、其他費(fèi)用 工程費(fèi)用 主要設(shè)備、控制儀表、電氣裝置、附屬裝置及管道、土建工 程 其他費(fèi)用 遞延資產(chǎn)、無形資產(chǎn) 預(yù)備費(fèi)用 基本預(yù)備費(fèi)、漲價預(yù)備費(fèi) 2 固定資產(chǎn)投資方向調(diào) 節(jié)稅 暫停征收 3 建設(shè)期貸款利息 4 流動資金 工程費(fèi)用 公用設(shè)備 （ 1） 304 不 銹鋼設(shè)備 ： 36000 元 /t （ 2） 中低 壓 （ ≤4MPa） 碳鋼設(shè)備 ： 11000 元 /t （ 3） 高 壓碳鋼設(shè)備 價格： 15000 元 /t （ 4） 低 壓 蒸汽 ()： 150 元 /t （ 5） 中 壓 蒸汽（ 4MPa）： 250 元 /t （ 6）電 ： 元 /kW?hr （ 7） 工 藝軟 水： 8 元 /t （ 8） 冷卻水： 元 /t （ 9）污 水 處 理 費(fèi) ： 元 /t 年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項(xiàng)目 可行性研究報告 26 估算原則：以設(shè)備和備品備件的采購費(fèi)用為準(zhǔn)，其他為其百分比。 XX 化學(xué)工業(yè)區(qū)是山東省政府和中國石化集團(tuán)的重要合作項(xiàng)目，是中國石化集團(tuán)直接參與開發(fā)的國內(nèi)大型化工園區(qū)之一，是繼上海、南京化工區(qū)之后，國家正式批復(fù)的第三家大型專業(yè)化工園區(qū)。 年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項(xiàng)目 可行性研究報告 23 投資環(huán)境 XX 資源豐富，已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn) 53 種。受季風(fēng)影響，氣候變化具有明顯的季節(jié)性。 XX 是中華民族古老文明的一處發(fā)祥地，經(jīng)歷了北辛文化，大汶口文化，龍山文化三個階段。 (2) 精餾塔 直徑、高度和封頭的確定 設(shè) 精餾塔 的直徑為 D， 精餾塔 高度 H，則長徑比 r=H/D，其值一般為 13，綜合考慮單位體積內(nèi)的傳質(zhì)面積、 精餾 停留時間、加工難度以及設(shè)備費(fèi)用等因素，選定 r=3。 (4) 廠實(shí)際情況的選擇 反應(yīng)器 的分離過程要求高，塔板數(shù)較多，生產(chǎn)較為穩(wěn)定，負(fù)荷變化大，對操作彈性的要求高。 大的液體負(fù)荷，可選用填料塔。 具有腐蝕性的介質(zhì)，可選用填料塔。 (3) 催化劑的用量 已知 丙烯 ，同理，按比例放大當(dāng) 丙烯 的體積流量為 V=，催化劑的質(zhì)量： m= 55 10106 t= (4)反應(yīng)器材料 反 應(yīng)器選用的材料為碳素鋼 Q235B 塔類型的選型 最常見的塔設(shè)備為板式塔和填料塔兩大類。 ② 無固體物料連續(xù)進(jìn)料和出料裝置，用于固體顆粒性狀在相當(dāng)長時間（如半年或一年）內(nèi)，不發(fā)生明顯變化的反應(yīng)過程。穩(wěn)定狀態(tài)過程時，可以簡化為： 輸入＝輸出－生成＋消耗 對無化學(xué)反應(yīng)的穩(wěn)定過程，又可表示為： 輸入＝輸出 年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項(xiàng)目 可行性研究報告 13 全廠物料衡算 我公司異丙醇工藝，其 工藝流程分為 反應(yīng)段、產(chǎn)品分離段 。簡言之，即質(zhì)量守恒原理在一個過程單元中的應(yīng)用。 反應(yīng)產(chǎn)物混合后反應(yīng)后經(jīng)過換熱器進(jìn)入脫丙烯塔，將反應(yīng)后混合物中的丙烯全部脫去，丙烯重新加熱壓縮進(jìn)入反應(yīng)器。在反應(yīng)溫度 140～160℃、壓力 8． 0MPa、 n(水 )： n(丙烯 )=20： 丙烯液態(tài)空速大的條件下，丙烯單程轉(zhuǎn)化率≥ 50％、異丙醇選擇性≥ 98％，產(chǎn)品時空產(chǎn)率達(dá)到 600kg 異丙醇／ t催化劑該工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)：（ 1）采用新型催化劑，提高了低碳烯烴的 選擇性。反應(yīng)條件相對緩和，溫度、壓力以及水烯比適中，丙烯轉(zhuǎn)化率高，能耗低。反應(yīng)條件緩和，反應(yīng)壓力低，流程簡單，投資少，同時對設(shè)備腐蝕、環(huán)境問題較丙烯間接水合法有了很大的改善。我國異丙醇的供需情況見表所示。目前 , 我國已經(jīng)成為世界第二大涂料生產(chǎn)國家 , 而且近幾年來 ,我國涂料工業(yè)合資合作和結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐明顯加快 , 涂料向高檔化方向發(fā)展 , 國外許多大型涂料生產(chǎn)商紛紛在我國投資建設(shè)高檔涂料生產(chǎn)裝置 ,加上交通、汽車和建筑等行業(yè)快速發(fā)展的拉動 ,我國涂料行業(yè)對異丙醇的需求呈現(xiàn)較快的增長勢頭。 亞洲地區(qū)直接用作溶劑的異丙醇約占總消費(fèi)量的 %, 用作化學(xué)中間體的約占%。若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險。 2．測定鋇、鈣、銅、鎂、鎳、鉀、鈉、鍶、亞硝酸、鈷等的試劑。 異丙醇是重要的化工產(chǎn)品和原料。 丙烯制異丙醇的前景 異丙醇是世界上較早生產(chǎn)的石油化工產(chǎn)品之一。在國外美國、同本等國家對合成異丙醇研究較多，在國內(nèi)有錦州石化公司、清華大學(xué)等單位都丌展了這方面的工作，相信近期內(nèi)簡單經(jīng)濟(jì)的合成異丙醇工藝將得到全面開發(fā)。作為有機(jī) 合成原料，用于合成丙酮、甲基異丁基酮、異丙胺、醋酸異丙酯、異丙膦、異丙醚、異丙基氯化物、百里酚、麝香草酚、 IPA 的脂肪酸脂、三異丙脂、三異丙醇鋁等?？偲矫鎴D布置上充分考慮生產(chǎn)要求，盡量減少投資和占地面積 ； 年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項(xiàng)目 可行性研究報告 2 4. 認(rèn)真貫徹國家對環(huán)境保護(hù)、勞動保護(hù)的要求，使污染物排放達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，并搞好安全、消防、節(jié)能等工作。為促進(jìn)國內(nèi)工業(yè)化生產(chǎn)，解決存在的技術(shù)問題，有必要對異丙醇裝置的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)進(jìn)行深入研究。較老的方法采用煉廠級丙烯利用硫酸催化間接脫水生成異丙基硫酸鹽，再用蒸汽水解生成硫酸和 IPA，粗 IPA用蒸餾提純。 （ 3）本項(xiàng)目投資收益良好，高于目前社會資金平均投資回報率。目前異丙醇已是丙烯系列中的大噸位產(chǎn)品之一 ,隨著煉油廠催化能力的提高 ,丙烯資源越來越豐富 ,這為開發(fā)利用丙烯資源生產(chǎn)異丙醇等化工產(chǎn)品提供了有利條件。作為化工原料，可生產(chǎn)丙酮、過氧化氫、甲基異丁基酮、二異丁基酮、異丙胺、異丙醚、異丙醇醚、異丙基氯化物，以及脂肪酸異丙酯和氯代脂肪酸異丙酯等。在精細(xì)化工方面，可用于生產(chǎn)硝酸異丙酯，黃原酸異丙酯、亞磷酸三異丙酯、三異丙醇鋁以及醫(yī)藥和農(nóng)藥等。亞洲地區(qū)的消費(fèi)量為 萬 t, 約占總消費(fèi)量的 %。世界主要地區(qū)異丙醇的消費(fèi)結(jié)構(gòu)以及需求預(yù)測情況見表 表 23 世界各地區(qū)異丙醇的消費(fèi)現(xiàn)狀及預(yù)測 國家和地區(qū) 2021年 2021年 20212021年消費(fèi)量的年均增長率 /% 消費(fèi)量 /萬 t 所占比例 % 消費(fèi)量 /萬 t 所占比例 % 北美 中南美 西歐 中東歐 亞洲 其他 合計(jì) 100． 00 異丙醇的國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 目前 , 我國異丙醇主要用作油墨、涂料和制藥工業(yè)過程中的溶劑或萃取劑 , 其消費(fèi)量約占異丙醇總消費(fèi)量的 60%。 我國制藥行業(yè)是我國傳統(tǒng)的精細(xì)化工領(lǐng)域 , 隨著世界經(jīng)濟(jì)的一體化 , 出口形勢看好。丙烯直接水合法，它是丙烯在催化劑存在下直接發(fā)生水合反應(yīng)生成異丙醇。 優(yōu)點(diǎn)：催化劑活性高，丙烯和雜多酸陰離子能形成活性絡(luò)合物，與傳統(tǒng)的丙烯間接水合法相比，在相同的氫離子濃度的情況下，反應(yīng)速度增大數(shù)倍，產(chǎn)品選擇性 好，改進(jìn)了催化劑的流失問題，催化劑較穩(wěn)定、可循環(huán)使用、壽命長、無公害。然而，溫度較低時反應(yīng)速率太慢；提高反應(yīng)溫度，雖可以加快反應(yīng)速度，但會對反應(yīng)帶來不利影響：① 丙烯轉(zhuǎn)化率低；② 異丙醇選擇性降低。 催化劑介紹 催化研究表明，不同類型的沸石上丙烯水合反應(yīng)的性能有很大的差別，目前研究所用的沸石包括： β 、 L、超穩(wěn) Y、絲光、 ZSM ZSM 一 ZSM3ZSM50 等，其中對 β 沸石的研究比較集中。水合反應(yīng)在滴流床反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，整個工藝過程采用了分段進(jìn)料、無氧水技術(shù)、催化劑活化和新開工工藝等多項(xiàng)專利技術(shù)。最后兩個精餾塔是共沸精餾，第三種組分是乙二醇，使它們共沸從第一個塔的塔頂脫去異丙醚和少部分的水。 物料衡算可對一個工廠生產(chǎn)的全過程，一個工序或一臺裝置做出。在用于氣固系統(tǒng)時，又稱 沸騰 床反應(yīng)器。 (2) 反應(yīng)器直徑、高度和封頭的確定 設(shè)反應(yīng)器的直徑為 D，反應(yīng)器高度 H，則長徑比 r=H/D，其值一般為13，綜合考慮單位體積內(nèi)的傳質(zhì)面積、反應(yīng)停留時間、加工難度以及設(shè)備費(fèi)用等因素，選定 r=3。對于真空精餾和常壓精餾，通常填料塔 塔效率優(yōu)于板式塔，應(yīng)優(yōu)先考慮選用填料塔，其原因在于填料充分利用了塔內(nèi)空間，提供的傳質(zhì)面積很大，使得汽液兩相能夠充分接觸傳質(zhì)。 粘性較大的物系，可以選用大尺寸填料。 (3) 其他因素 對于多數(shù)情況，塔徑大于 800mm 地，宜用板式塔，小于 800mm 時，則可用填料塔。對于氣體參加的反應(yīng)可獲得較大的傳熱面積，停留時間可以保證，設(shè)年產(chǎn) 10