【正文】 oduct distributions from methanol conversion on SAPO34 at various temperatures in temperatureprogrammed reaction 圖 33 在 SAPO34 的催化作用下溫度對(duì)產(chǎn)物分布的影響 上圖是甲醇在不同的轉(zhuǎn)化溫度下在 SAPO34 催化劑的作用下碳基產(chǎn)物的分布。另一部分低壓蒸汽作為加熱介質(zhì)用于后續(xù)流程中的加熱過程 。 年產(chǎn) 60 萬噸烯烴分廠設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì)說明書 18 圖 35 前脫丙烷流程圖 據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，前脫丙烷分離流程相對(duì)沒有順序流程和前脫乙烷流程復(fù)雜，并且是這三者中能耗最少的一種。 這樣使得消耗定額偏高。 20xx 年 2 月裝置投料試車，同年 8月通過了國(guó)家鑒定 近期大連化物所進(jìn)一步優(yōu)化表明，其烯烴的選擇性可達(dá) 85%，（ C2+C3+C4）烯烴的選擇性大于 90%.大連化物所自行研制的催化劑價(jià)格較低廉，國(guó)內(nèi)已有多 家 廠家采購此催化劑，因此具有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。以碳基計(jì)算，在最大量生產(chǎn)乙烯時(shí)，其收率為： 乙烯 46％ 、丙烯 30％、 丁烯 9％ 、其它 15％ ， C2 /C3 為 ；最大量生產(chǎn)丙烯時(shí)，其收率為：乙烯 34％ 、丙烯 45％、丁烯 12％、其他 9％， C2 / C3 為 。 我國(guó)從中東進(jìn)口 聚乙烯的數(shù)量由 20xx 年 51 萬噸增加到 20xx 年 萬噸，進(jìn)口聚乙烯比例由 17％提高到 28％；同期，乙二醇進(jìn)口量由 19 萬噸增加到 162 萬噸 ，進(jìn)口乙二醇比例由 18％提高到 40％，說明中東低價(jià)乙烯下游產(chǎn)品在影響我國(guó)乙烯產(chǎn)業(yè)鏈。近年來 ，國(guó)內(nèi)丙烯供需矛盾十分突出 ，丙烯工業(yè)都是以進(jìn)口為主， 20xx 年 1— 12 月，中國(guó)丙烯進(jìn)口量 噸，進(jìn)口均價(jià) 美元每 噸 ，較 20xx 年的 美元每 噸增長(zhǎng) ％ 。 20xx— 20xx 年，國(guó)內(nèi)五套新建乙烯將新增烯烴產(chǎn)能 560 萬噸，增長(zhǎng)幅度 38％，到 20xx 年，全國(guó)對(duì)乙烯的表觀需求兩位 1700 萬 1800 萬噸；預(yù)計(jì)20xx 年全國(guó)對(duì)乙烯的表觀需求量約 2200 萬噸； 2020 年全國(guó)對(duì)乙烯的表觀需求量約 2600 萬噸。 產(chǎn)品的宣傳和推廣 化工產(chǎn)品的宣傳不同于傳統(tǒng)消費(fèi)品的宣傳，它只涉及專業(yè)群體，特定行業(yè)，所以需要更具有針對(duì)性的宣傳，可以從以下幾方面進(jìn)行公司產(chǎn)品的宣傳和推廣： 出席與本公司 技術(shù)和產(chǎn)品相關(guān)的交易會(huì)、洽談會(huì)和展覽會(huì)，加入相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì) ； 邀請(qǐng)客戶到企業(yè)參觀先進(jìn)的生產(chǎn)基地和管理方式； 在客戶群中形成良好的口碑； 與行業(yè)協(xié)會(huì)和行業(yè)媒體和記者保持良好的關(guān)系； 在環(huán)保技術(shù)和化工技術(shù)刊物上刊登產(chǎn)品廣告； 在專業(yè)網(wǎng)站 (如中國(guó)環(huán)保網(wǎng)、中化網(wǎng) )上，對(duì)公司的技術(shù)和產(chǎn)品進(jìn)行宣傳介紹；同時(shí)建立公司自己的網(wǎng)站，制作精美的產(chǎn)品宣傳相冊(cè)。在銷售上，在投產(chǎn)前幾年 ，為保證客源，采用會(huì)員制，吸引商家。在本地采購可以采用簡(jiǎn)潔的公路運(yùn)輸方式。因此本節(jié)主要介紹總廠對(duì)分廠所需甲醇原料煤的采購方案。 年產(chǎn) 60 萬噸烯烴分廠設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì)說明書 2 表 11 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品名稱 本廠規(guī)格 國(guó)家規(guī)定 產(chǎn)量（萬噸 /年） 單價(jià)（元 /噸） 乙烯 摩爾分率≥ 優(yōu)級(jí)品 30 10500 丙烯 摩爾分率≥ 一 級(jí) 品 30 11050 丁烯 摩爾分率≥ 二級(jí)品 6 80000 c 低壓蒸汽 低壓級(jí) 40 150 低壓蒸汽 低壓級(jí) 200 主要物料規(guī)格及消耗 表 12 主要物料的規(guī)格和消耗 序號(hào) 項(xiàng)目 規(guī)格 數(shù)量（ 萬噸 /年） 1 原料 甲醇 工業(yè)級(jí) 171 水 6 2 催化劑 SAPO34 (kg) 3 公用工程 循環(huán)水 25℃ 2122 冷卻水 15℃ 20xx 冷凍鹽水 7℃ 1680 中壓蒸汽 101 年產(chǎn) 60 萬噸烯烴分廠設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì)說明書 3 廠址概況 臨沂市是一座新興的現(xiàn)代城市。 國(guó)家經(jīng)濟(jì)、建筑等相關(guān)政策。 項(xiàng)目總投資 萬元，其中固定資產(chǎn)投資 萬元，從中國(guó)建設(shè)銀行銀行貸款 500000 萬元，其余由自有資金注入。再經(jīng)產(chǎn)品分離段中的一系列精餾塔將剩余的烴類比較完全地分離。 主要危險(xiǎn)品防護(hù) 本廠主要危險(xiǎn)品性質(zhì)及防護(hù)見附錄 MSDS 章節(jié)。運(yùn)輸路程短，成本低廉。 不僅要嚴(yán)格執(zhí)行分析化驗(yàn)程序保證出廠產(chǎn)品的質(zhì)量，還要建立完善的客戶意見反饋系統(tǒng)。也可與原料供應(yīng)商確立產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步穩(wěn)定市場(chǎng)占有率。乙烯來源：①石腦油裂解；②天然氣中乙烷脫氫；③中東 及少量的天然氣制乙炔再生產(chǎn)乙烯；④天然氣、煤制烯烴。尤其中東聚丙烯產(chǎn)能將快速提高 ， 20xx 年產(chǎn)能將是目前的 倍 ，達(dá)到 1000 萬噸每 年。預(yù)計(jì) 20xx 年中東乙烯產(chǎn)能將達(dá) 2458 萬噸每 年 ，由于乙烯運(yùn)輸成本較高 ，中東乙烯主要將以下游產(chǎn)品的出口來影響亞洲及我國(guó)市場(chǎng) 。 通過上述分析，國(guó)內(nèi)對(duì)乙烯和丙烯的需求均有一定的缺口，所以我們要從市場(chǎng)發(fā)展的角度選擇我們的工藝，由于 MTP 工藝目前還不夠成熟，而且 MTO 工 年產(chǎn) 60 萬噸烯烴分廠設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì)說明書 14 藝可以通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器的操作條件控制乙烯和丙烯的配比 ， 還可以通過歧化反應(yīng)可用乙烯和丁烯歧化來生產(chǎn)丙烯，也可以使丙烯歧化為乙烯和丁烯，并且不會(huì)影響催化劑的壽命，從而使產(chǎn)品分布更靈活，可以根據(jù)市場(chǎng)需求靈活調(diào)節(jié)乙烯和丙烯的產(chǎn)能， 因此，我們選擇 MTO 工藝作為我們分廠的生產(chǎn)工藝。該裝置也采用流化床反 應(yīng) 再生形式 ，采用自行研制的DO123 型催化劑。依分子中所含碳原子個(gè)數(shù)從少到多的次序進(jìn)行分離的技術(shù)稱為順序分離技術(shù)。脫乙烷塔塔釜料進(jìn)人脫丙烷塔 ,脫丙烷塔頂?shù)奶既M(jìn)人丙烯塔。因?yàn)闉榫S持脫甲烷塔壓力不至于太高，其溫度會(huì)較低，如果進(jìn)入脫甲烷塔的物料量減少，將會(huì)大大降低冷量消耗，節(jié)約能量。在 MTO 反應(yīng)過程中適宜采用流化床反應(yīng)器形式。） （注：以上圖表源自文獻(xiàn)《 REDUCING METHANE FORMATION IN METHANOL TO OLEFINS REACTION ON METAL IMPREGNATED SAPO34 MOLECULAR SIEVE》） 反應(yīng)壓力的選擇 據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，甲醇制烯烴的反應(yīng)壓力在 ~ 之間甲醇轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)物中低碳烯烴選擇性都比較高，因此，選用 的反應(yīng)壓力。 因此，我們選擇流化床反應(yīng)器作為 MTO 工藝的反應(yīng)器。其中一部 年產(chǎn) 60 萬噸烯烴分廠設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì)說明書 19 分的低壓蒸汽用于氣提塔中，將前面閃蒸罐液相出料中的烴類物質(zhì)進(jìn)行回收，防止大量烴類物質(zhì)從閃蒸罐液相出料中流失。 前脫丙烷分離流程 所謂前脫丙烷分離技術(shù)是指在進(jìn)行脫甲烷之前先將碳三及輕組分與碳四及重組分 進(jìn)行分離 ,并將分離出的碳三及輕組分送人深冷系統(tǒng)。 在進(jìn)行第一步脫甲烷精餾時(shí)，由于甲烷的沸點(diǎn)很低， 深冷塔（脫甲烷塔）消耗冷量 較多；其次，順序流程是將所有的合成氣送入精餾塔精餾，流率很大，壓縮機(jī)循環(huán)量和流量 也 比較大， 對(duì)設(shè)備的要求高；脫乙烷塔塔底的液體進(jìn)入脫丙烷塔，在塔頂分出 C3 餾分，塔底的液體為 C4 以上餾分，液體里面 可能會(huì) 含有二烯烴，二烯烴容易聚合結(jié)焦，所以脫丙烷塔塔底 年產(chǎn) 60 萬噸烯烴分廠設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì)說明書 17 溫度不宜超過 100℃，并且必須加入阻聚劑，同時(shí) 為了防止結(jié)焦堵塞，脫丙烷塔一般有兩個(gè)再沸器，以便輪換檢修使用。大連化物所、中國(guó)石化洛陽石化工程公司和陜西省投資公司合作，在陜西省建成了甲醇處理量為 1 萬噸 /年的 工業(yè)示范裝置?？梢酝ㄟ^改變反應(yīng)器的操作，較大范圍地調(diào)整乙烯丙烯比。且出口比例占產(chǎn)量的 60％以上，根據(jù) METI 預(yù)測(cè)，中東乙烯可出口的供應(yīng)當(dāng)量為 1740 萬噸。 20xx 年總生產(chǎn)能力突破千萬噸大關(guān) 達(dá) 1007 萬噸每 年， 總產(chǎn)量為 915 萬噸 ，年均增長(zhǎng)率分別為 ％和 ％ 。 20xx 年全國(guó)乙烯產(chǎn)能 1026 萬噸，共生產(chǎn)乙烯 萬噸 ，表觀消費(fèi)量 1106 萬噸。通過這些目標(biāo)市場(chǎng)和客戶，去影響和滲透其它的外圍市場(chǎng)和客戶，逐步建立起完善的銷售網(wǎng)絡(luò)。然而要獲得客戶的青睞首先應(yīng)保證較低的烯烴的供應(yīng)價(jià)格，那就要從原煤價(jià)格、烯烴的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)規(guī)模、生產(chǎn)技術(shù)水平等方面降低烯烴的生產(chǎn)成本。此運(yùn)輸路程相對(duì)來講還是較近的，成本較低。 年產(chǎn) 60 萬噸烯烴分廠設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì)說明書 5 第 2章 原料采購及 產(chǎn)品營(yíng)銷 原料采購 由于本分廠的主要原料甲醇都是由總廠下面的甲醇分廠合成后直接輸送而來。 產(chǎn)品方案 本廠產(chǎn)品主要有乙烯、丙烯、丁烯，并副產(chǎn)一定的低壓蒸汽。 設(shè)計(jì)依據(jù) 化工工程設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)定。建設(shè)周期為 2，投資回收期為 年。在整個(gè)過程中多處涉及換熱器、泵和壓縮機(jī)的應(yīng)用。 全廠綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo) 表 13 全廠綜合技術(shù)指標(biāo) 序號(hào) 指標(biāo)名稱 單位 數(shù)量 1 設(shè)計(jì)規(guī)模 萬噸 /年 60 2 年操作日 小時(shí) /年 8000 3 原料及輔助材料消耗 億 元 /年 4 工廠 用地面積 萬 平方米 5 建筑面積 萬 平方米 6 總定員 人 279 7 總投資 億 元 8 全廠總產(chǎn)值 億 元 /年 9 產(chǎn)品年總成本 億 元 /年 10 投資回收期 年 年產(chǎn) 60 萬噸烯烴分廠設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì)說明書 4 11 全投資凈現(xiàn)值 億 元 12 投資利潤(rùn)率 % % 13 投資利稅率 % % 14 貸款償還期 年 5 具體計(jì)算不在初步設(shè)計(jì)說明書中詳述，具體見可行性報(bào)告。還可以于鄰近的城市的煤礦集團(tuán)例如兗礦集團(tuán)、淄礦集團(tuán)、棗礦集團(tuán)等山東大型的煤礦集團(tuán)簽訂供給合同。 產(chǎn)品的價(jià)格 在競(jìng)爭(zhēng)激烈的化工行業(yè)里，要想獲得生存，就必須有緊隨的客源。 最初根據(jù)地的建立可以是一個(gè)地區(qū)級(jí)市場(chǎng)，也可以是一個(gè)省級(jí)市場(chǎng)，或者就是一個(gè)或幾個(gè)大客戶。 據(jù)統(tǒng)計(jì)， 20xx 年世界乙烯產(chǎn)能達(dá) 億 噸 ， 20xx— 20xx 年年均增長(zhǎng)率為 ％ ；需求將達(dá)到 億噸每 年，年均增長(zhǎng)率為 ％ ，預(yù)計(jì) 20xx 年 世界乙烯總產(chǎn)能達(dá) 15894 萬噸每 年。 年產(chǎn) 60 萬噸烯烴分廠設(shè)計(jì) 初步設(shè)計(jì)說明書 11 隨著全球石油化工的快速發(fā)展 ，中國(guó)丙烯的生產(chǎn)能力有了較大幅度的增長(zhǎng) 。根據(jù)中東各國(guó)石化發(fā)展計(jì)劃 ，未來 80％以上的乙烯用于生產(chǎn)聚乙烯和乙二醇作為主要產(chǎn)品。 MTO 工藝技術(shù)介紹 國(guó)外具有代表性的 MTO 工藝技術(shù)： UOP/Hydro 的技術(shù) UOP /Hydro 的 MTO 工藝在 1995 年完成中試，該工藝類似煉油催化裂化工藝 ；反應(yīng)產(chǎn)物組成更簡(jiǎn)單，分離回收更容易。 20xx 年 2 月完成甲醇制烯烴 DMTO 技術(shù)工業(yè)化試驗(yàn)，結(jié)果是：甲醇轉(zhuǎn)化率 %；對(duì)烯烴的選擇性高達(dá) 85%~90%； 甲醇產(chǎn) 1t 烯烴。 圖 33 順序分離流程圖 該流程 比較長(zhǎng)，分餾 塔數(shù)目較多。 圖 34 前脫乙烷流程圖 由于脫乙烷塔的操作壓力比較高，造成塔底溫度升高，結(jié)果可使塔底溫度高達(dá) 80～ 100℃以上，在這樣高的溫度下，丁二烯等 烴類 容易聚合結(jié)焦，影響操作的連續(xù)性。 反應(yīng)器出口的高溫粗產(chǎn)品氣經(jīng)換熱器與水換熱，并產(chǎn)生低壓蒸汽。在甲醇制烯烴反應(yīng) (MTO)中快速循環(huán)流化床和湍床是較為適合生產(chǎn)乙烯的反應(yīng)器。 空速的選擇 在常壓、反應(yīng)溫度 400℃、 SAPO34 分子篩催化劑的作用下，以單因素實(shí)驗(yàn)法考察了甲醇質(zhì)量空速對(duì)甲醇裂解制烯烴