【正文】 ........... 146 對(duì)發(fā)展地區(qū)或部門(mén)經(jīng)濟(jì)的影響 ................................. 147 對(duì)節(jié)約勞動(dòng)力或提供就業(yè)機(jī)會(huì)的影響 ...................... 147 對(duì)提高人民物質(zhì)文化生活及社會(huì)福利的影響 ........... 147 參考文獻(xiàn) ..................................................................... 148 附錄一 主要設(shè)備選型一覽表 .................................. 149 西北大學(xué)化工學(xué)院第四屆化工設(shè)計(jì)大賽 —— 年產(chǎn) 80kt1,4丁二醇項(xiàng)目 西北大學(xué)化工學(xué)院第四屆化工設(shè)計(jì)大賽 —— 年產(chǎn) 80kt1,4丁二醇項(xiàng)目 1 第一章 總論 項(xiàng)目概況 本項(xiàng)目為中石油集團(tuán)開(kāi)發(fā)的以正丁烷為原料生產(chǎn)制備 1， 4－丁二醇工藝，建廠于新疆克拉瑪依石 化 工業(yè)園。 西北大學(xué)化工學(xué)院第四屆化工設(shè)計(jì)大賽 —— 年產(chǎn) 80kt1,4丁二醇項(xiàng)目 2 “社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)保效益和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益并重”的原則，按照國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，行業(yè)、地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃，在項(xiàng)目調(diào)查、選擇中對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)全面的論證。 BDO 是一種重要的基本有機(jī)化工和精細(xì)化工原 料 ，廣泛用于生產(chǎn)各種有機(jī)化學(xué)品 。 作為化工原料，可以生產(chǎn)聚四亞甲基乙二醇醚 (PTMEG)、四氫噻吩、吡喏烷酮、 2,3 二氯四氫呋 喃、 1,4 二氯乙烷、丁內(nèi)脂、戊內(nèi)脂、油墨和香料等。 我國(guó) BDO 產(chǎn) 西北大學(xué)化工學(xué)院第四屆化工設(shè)計(jì)大賽 —— 年產(chǎn) 80kt1,4丁二醇項(xiàng)目 5 能主要集中在山西三維 、 新疆美克 、 南京藍(lán)星及大連化工（江蘇） 4 家企業(yè)中，產(chǎn)能集中度達(dá)到 71%，大型 BDO 生產(chǎn)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力明顯強(qiáng)于其他企業(yè) ,規(guī)模效益明顯 20xx 年 全年產(chǎn)量 26 萬(wàn) t，裝置開(kāi)工率 61%.20xx 年之前，每年需從臺(tái)灣地區(qū) 、 韓國(guó) 、 中東等地進(jìn)口大量丁二醇，隨著國(guó)內(nèi)產(chǎn)能快速增長(zhǎng)，自給能力得到較大提升，對(duì)外依存度由 20xx 年的 61%下降到 20xx 年的 25%左右 20xx 年凈進(jìn)口丁二醇 萬(wàn) t,同比下降 37%,20xx~20xx 年 ,丁二醇需求年均增長(zhǎng)率達(dá)到 20% ,20xx 年的 表觀消費(fèi)量約為 萬(wàn) t 主要消費(fèi)領(lǐng)域?yàn)樗臍溥秽?,聚對(duì)苯二甲酸丁二酯 ,丁內(nèi)酯及聚氨酯漿料等 。 運(yùn)輸條件 ： 盡量考慮鐵路樞紐以及利用河流、運(yùn)河、湖泊或海洋進(jìn)行運(yùn)輸?shù)目赡苄?，公路運(yùn)輸可用作鐵路和水路的補(bǔ)充 。園區(qū)規(guī)劃面積 64 平方公里，利用克拉瑪依油田和中亞地區(qū)豐富的油氣資源，依托雄厚的煉油化工基礎(chǔ)，按照上下游一體化發(fā)展的目標(biāo)，建設(shè)并形成石油天然氣煉制、煤鹽化工、機(jī)械裝備制造、物流倉(cāng)儲(chǔ)、精細(xì)化工等產(chǎn)業(yè)鏈。克拉瑪依是中國(guó)石油西圣地，中國(guó)西部重要的石油石化基地，立志建設(shè)“五大基地”，發(fā)展“三大產(chǎn)業(yè)”，打造“世界石油城”。 隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅猛增長(zhǎng)，化工、石化和輕工等行業(yè)也呈現(xiàn)出飛速發(fā)展跡象。 PU 另一個(gè)較大的消費(fèi)領(lǐng)域漿料行業(yè)， 20xx 年底國(guó)內(nèi)總產(chǎn)能 已經(jīng)達(dá)到 172 萬(wàn)噸 /年，雖然 BDO 在漿料產(chǎn)品中的應(yīng)用量較少，但由于國(guó)內(nèi)漿料總產(chǎn)能的巨大，因此對(duì) BDO 的消費(fèi)總量也較為可觀。 自然條件 克拉瑪依市屬典型大陸性氣候，干旱少雨、春秋多風(fēng)是其突出的氣候特征。遼闊的未利用土地為克拉瑪依未來(lái)的發(fā)展提供了寶貴的空間。據(jù)《新疆圖志》記載，艾里克湖至少存在 1300 年以上，在新疆大湖中排名第 20 位，是克拉瑪依唯一的湖泊。 圖 二縱三橫交通運(yùn)輸 “二縱”為中縱通道和克昌伊額（克拉瑪依、昌吉、哈 密伊吾縣、內(nèi)蒙古額濟(jì)納旗）通道。 電力能源 克拉瑪依市每年發(fā)電 兆 /千瓦時(shí)，每年使用 2100 兆瓦時(shí)，每年結(jié)余電量 兆瓦時(shí)。 第三條 對(duì)以組建股份有限公司形式從事石油化工及下游產(chǎn)品加工業(yè)的企業(yè)，固定資產(chǎn)投資規(guī)模達(dá)到本條第一款相應(yīng)規(guī)模的，財(cái)政支持同比增加 10%。 以環(huán)氧丙烷或烯丙醇為原料的環(huán)氧丙烷法或烯丙醇法。 正丁烷制備 BDO 催化劑選擇 Geminox BDO 生產(chǎn)工藝包括三個(gè)關(guān)鍵部分 ,所用的催化劑有： ： 在第一生產(chǎn)階段，丁烷與空氣在固定床反應(yīng)器中發(fā)生催化氧化生產(chǎn)出順 酐。S?E?佩德森、標(biāo)準(zhǔn)石油公司、美國(guó)俄亥俄州 )它的選擇性高，使用壽命長(zhǎng)，副產(chǎn)物生成量少，催化劑體系可保證BDO 的收率在 88％ (mol)以上，四氫呋喃 %、丁醇 %、琥珀酸 %、丁內(nèi)酯 %。 使用時(shí)技術(shù)要求 ： 1． 薄膜表面應(yīng)光滑、平整，不應(yīng)有氣泡、針孔和導(dǎo)電雜質(zhì)，邊緣整齊無(wú)破損。武漢石油化工廠采用了膜和變壓吸附（ PSA）聯(lián)合流程從催化裂化干氣中回收氫氣。 順?biāo)峒託涔ざ危簩⑸鲜鲰標(biāo)峒訅褐?,與升溫后于經(jīng)壓縮機(jī)的氫氣充分混合（混合器 V0201） 后再換熱至 156℃ ，進(jìn)入固定床反應(yīng)器（ R0201） ,在催化劑PdAgReFe 炭載體作用下，生成 1,4丁二醇及少量 THF,丁醇等副產(chǎn)物。 工藝流程說(shuō)明 反應(yīng)工段 西北大學(xué)化工學(xué)院第四屆化工設(shè)計(jì)大賽 —— 年產(chǎn) 80kt1,4丁二醇項(xiàng)目 18 天藍(lán)設(shè)計(jì)組 圖 順酐反應(yīng)工段 1 西北大學(xué)化工學(xué)院第四屆化工設(shè)計(jì)大賽 —— 年產(chǎn) 80kt1,4丁二醇項(xiàng)目 19 天藍(lán)設(shè)計(jì)組 圖 順酐反應(yīng)工段 2 圖 順?biāo)峒託涔ざ? 順酐反應(yīng)工段： 原料 正丁烷 （ 95%）在 20℃、 條件下 經(jīng)正丁烷 進(jìn)料泵 （ P0101A/B） 加壓至 ，再 經(jīng)正丁烷汽化器（ E0101A/B） 汽化與來(lái)自壓縮機(jī)的空氣在混合器（ V0102） 中充分混合，經(jīng)多級(jí)加熱器（ E0102， E0103） 加熱至300℃ 后進(jìn)入固定床反應(yīng)器（ R0101） ，在納米 VPO 催化劑作用下生成順酐及少量CO,CO2。 5℃ MΩ .m ≥ 107 ≥ 104 7 介質(zhì)損耗因數(shù) 50HZ 常溫 ≤ 8 相對(duì)介電常數(shù) 50HZ 常溫 ≤ 4 該膜分離器（ Upilex）主要用于本國(guó)從煉廠氣中回收氫氣。該產(chǎn)品為H 級(jí)絕緣材料，可用于電機(jī)、電器絕緣，也可用作聚酰亞胺薄膜粘帶 。 (J?R?巴治 。該工藝的關(guān)鍵是加氫反應(yīng)中的催化技術(shù) ,BP 公司開(kāi)發(fā)的混合金屬氧化物及釕基催化劑具有選擇性高和壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。BDO 作為近年來(lái)新崛起的化工行業(yè)重要的化工基礎(chǔ)原料，目前主要制備方法有以下幾種： 甲醛和乙炔（電氣石）為原料的炔醛法。 政策環(huán)境 第一條 對(duì)投資能源資源開(kāi)發(fā)產(chǎn)業(yè)、能源下游加工產(chǎn)業(yè)的項(xiàng)目，自投產(chǎn)之日起 5 年內(nèi)，按企業(yè)對(duì)本市財(cái)政的貢獻(xiàn)額，由財(cái)政以一定比例支持企業(yè)用于新產(chǎn)品研制和開(kāi)發(fā)。通道內(nèi)的公路有烏 — 奎高速等“歐亞大陸橋”道路以及克 — 塔國(guó)家高速公路、省道 201 線與克 — 塔高速公路連接段高等級(jí)公路建設(shè)項(xiàng)目；鐵路有精 — 伊 — 霍、烏— 伊等多條鐵路。 20xx 年 4 月 27 日 ,克拉瑪依日?qǐng)?bào)又發(fā)布了未來(lái)克拉瑪依 大交通藍(lán)圖初繪 .力促“二縱三橫”綜合交通運(yùn)輸通道格局建設(shè)，將克拉瑪依市打造成北疆區(qū)域重要交通樞紐和自治區(qū)及國(guó)家向西開(kāi)放的橋頭堡。湖泊有艾里克湖。 克拉瑪依市轄克拉瑪依、獨(dú)山子、白堿灘、烏爾禾四個(gè)區(qū)、兩鄉(xiāng)，轄區(qū)內(nèi)有四個(gè)新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)團(tuán)場(chǎng)，總面積 7733 平方公里，已建城區(qū)面積為 平方公里、農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)面積 183 平方公里、石油化工園區(qū) 64 平方公里。在通脹背景、原油高企等外 力作用下，支撐 BDO 價(jià)格高位；歐美 BDO 價(jià)格較高，同時(shí)下游需求旺盛，進(jìn)而吸引部分外盤(pán)貨源進(jìn)入歐美市場(chǎng)，進(jìn)口中國(guó)市場(chǎng)貨源有所減少。 20xx 年 PTMEG 的產(chǎn)能增加較大，達(dá) 萬(wàn)噸 /年。在本園區(qū)內(nèi)克拉瑪依盈德氣體有限公司投資建設(shè)工業(yè)氣體島工程項(xiàng)目，生產(chǎn)規(guī)模： 60000 立方米 /小時(shí)氫氣，保證了正丁烷氧化生成順酐進(jìn)一步加水加氫催化生成產(chǎn)品 1,4— 丁二醇。 8′之間。 廠址選定 西北大學(xué)化工學(xué)院第四屆化工設(shè)計(jì)大賽 —— 年產(chǎn) 80kt1,4丁二醇項(xiàng)目 6 本項(xiàng)目廠址選在新疆克拉瑪依石油化工工業(yè)園。 能源 ： 化工廠需要大量的動(dòng)力和蒸汽，應(yīng)靠近燃料的供應(yīng)點(diǎn)。 近年來(lái)全球 BDO 產(chǎn)能增長(zhǎng)如圖 ： 圖 BDO 產(chǎn)能增長(zhǎng)如圖 由圖表可看出，隨著 生產(chǎn)能力的提高 ，我國(guó) BDO產(chǎn)能在快速上升。 上述三大類用途使 1,4 丁二醇產(chǎn)量大增，一躍成為重要的基本有機(jī)化工產(chǎn)品。其生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)密閉，防止泄漏，操作人員穿戴防護(hù)用具， 皮膚有創(chuàng)傷者嚴(yán)禁與本品接觸。 、安全、衛(wèi)生、勞動(dòng)保護(hù)等有關(guān)規(guī)定、規(guī)范，保障生產(chǎn)安全順利進(jìn)行和操作人員的安全。 該項(xiàng)目采用 BP Amoco/Lurgi 共同開(kāi)發(fā)的正丁烷 /順酐工藝 Geminox，它是將BP 公司 的氣體流化床順酐工藝的液相回收工序與 Lurgi 公司的液相酸加氫工藝相結(jié)合，由液相馬來(lái)酸直接加氫生成 BDO。 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 目前國(guó)內(nèi)正丁烷 /順酐生產(chǎn) 1， 4丁二醇工藝是最具工業(yè)化前景的生產(chǎn)方法，在充分利用 已有 研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn) Geminox 工藝 生產(chǎn) 1， 4丁二醇的優(yōu)勢(shì)，并為推進(jìn) 1， 4丁二醇的大型工業(yè)化做出實(shí)質(zhì)性的貢獻(xiàn)。 BDO 生產(chǎn)現(xiàn)狀 我國(guó) 1， 4丁二醇工業(yè)起步較晚，傳統(tǒng)裝置生產(chǎn)規(guī)模小、生產(chǎn)落后、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。 生產(chǎn)聚醚，是聚氨酯超軟彈性纖維及高彈性橡膠的最佳材料。 我國(guó) BDO 市場(chǎng)仍具有較大的供需缺口，這為國(guó)內(nèi) BDO 生產(chǎn)提供了 較大的增長(zhǎng)空間。 供水 ： 化工廠使用大量的水，用于產(chǎn)生蒸汽、冷卻、洗滌，有時(shí)還用做原料。目前，全國(guó)已有百家企業(yè)落戶園區(qū)，已建成石化工業(yè)及下游項(xiàng)目 45 個(gè)，去年實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值 400 多億元。 原料和市場(chǎng) 本項(xiàng)目所采用的原料為正丁烷。BDO 作為近年來(lái)新崛起的化工行業(yè)重要的化工基礎(chǔ)原料，世界各個(gè)國(guó)家對(duì)其的需求量也不斷增加。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年， BDO 下游的各個(gè)領(lǐng)域仍有較大增長(zhǎng)空間。冬季寒冷，夏季炎熱，春秋季較短，冬夏溫差大。克拉瑪依現(xiàn)有水庫(kù) 7 座 ，總庫(kù)容量 億立方米。為了確?？死斠朗械目沙掷m(xù)發(fā)展，克拉瑪依市、新疆石油管理局和油田公司 在國(guó)家的支持下，耗資 50 億元人民幣，歷時(shí) 4年，修建了 445 公里長(zhǎng)的明渠，從 635 水利工程樞紐工程處引來(lái)河水，使得克拉瑪依水資源凈增 4億立方米，現(xiàn)在克拉瑪依可利用水資源每年保持在 西北大學(xué)化工學(xué)院第四屆化工設(shè)計(jì)大賽 —— 年產(chǎn) 80kt1,4丁二醇項(xiàng)目 9 億立方米以上。這兩條通道主要服務(wù)于克 — 白城鎮(zhèn)組群和獨(dú) — 奎 — 烏城市圈以及克拉瑪依 — 烏爾禾、克拉瑪依 — 阿勒泰、克拉瑪依 — 呼圖壁 — 烏昌經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶。由于克拉瑪依日照時(shí)比較長(zhǎng)，因此多家企業(yè)在我市投資風(fēng)能能新能源開(kāi)發(fā)建設(shè)。 第四條 工業(yè)企業(yè)采取節(jié)能減排措施新建的生產(chǎn)項(xiàng)目及通過(guò)廢棄物綜合利用發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的項(xiàng)目，投產(chǎn)后驗(yàn)收合格， 5年內(nèi)按企業(yè)對(duì)本市財(cái)政的貢獻(xiàn)額，由財(cái)政按前 2年 50%、后 3 年 25%支持企 業(yè) 。 以正丁烷、 MAH 為原料的馬來(lái)酸酐酯化加氫水解法。催化劑為：納米 VPO 催化劑，具體含量如下 V:P:Bi:DMSO=1:::。 ） 工藝模擬說(shuō)明 本設(shè)計(jì)工藝模擬采用美國(guó) Chemstations 公司開(kāi)發(fā)的用于對(duì)化學(xué)和石油工業(yè)、煉油、油氣加工等領(lǐng)域中的工藝過(guò)程進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬的應(yīng)用軟件 ChemCAD，以下為 ChemCAD 模擬流程圖： 模擬流程 西北大學(xué)化工學(xué)院第四屆化工設(shè)計(jì)大賽 —— 年產(chǎn) 80kt1,4丁二醇項(xiàng)目 16 天藍(lán)設(shè)計(jì)組 圖 CHEMCAD 模擬流程圖總圖 模擬結(jié)果及工藝分析 如模擬所示，本設(shè)計(jì)流程分為兩大部分：反應(yīng)工段、精制工段。 2． 薄膜成卷供應(yīng)，幅寬 250550mm，每卷總長(zhǎng)度不少于 60m，用于復(fù)合制品及繞包絕緣的薄膜，每段不少于 30m，用于其他電工材料的每卷不多于 5 段，每段不少于 3m。由于干氣中氫含量低（ H2＝ 35％），單獨(dú)采用膜或 PSA 氫回收率都低。由于反應(yīng)后混合物料中含有大量的氫氣，故設(shè)立氫氣膜分離器（ V0202） ,回收循環(huán)利用其中的氫氣。由此聯(lián)合工藝可得到氫氣濃度 99％，氫氣總回收率＞80％的好結(jié)果。 5℃ MV/m ≥ 130 ≥ 100 5 表面電阻 MΩ ≥ 106 6 體積電阻率 常態(tài) 200177。該薄膜具有優(yōu)良的耐熱性（ 200）耐嚴(yán)寒（ 60）、抗輻射性能、耐水性、耐酸性、耐溶劑和耐氟里昂性。該工藝中催化劑為 PdAgReFe 炭載體催化劑，反應(yīng)氛圍壓力、溫度 1560C ,H2/馬來(lái)酸原料比例： 88， H2 補(bǔ)給 /循環(huán)比： ，空速。 正丁烷制備 BDO 工 藝特點(diǎn) 本項(xiàng)目采用 Geminox 工藝。 西北大學(xué)化工學(xué)