【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2020~2020年間年均需求增長(zhǎng)率 %； 2020年需求量將達(dá)到 440 18 萬噸左右， 2020~2020 年間年均需求增長(zhǎng)率 %。 SBR、 BR、 SBS和 ABS仍是丁二烯最主要的需求領(lǐng)域，而丁二烯在 ABS 領(lǐng)域是需求增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域，拉動(dòng)丁二烯 需求的快速增長(zhǎng)。 隨著丁二烯下游市場(chǎng)合成橡膠、 ABS 樹脂等快速發(fā)展，未來丁二烯市場(chǎng)仍將保持較快增長(zhǎng)。同時(shí)伴隨著乙烯原料的輕質(zhì)化，裂解 C4 增長(zhǎng)有限，資源日趨緊張導(dǎo)致丁二烯原料價(jià)格上漲，丁烯氧化脫氫技術(shù)又迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。 2020年國(guó)內(nèi)丁二烯供需平衡及預(yù)測(cè)見下表： 2020 年國(guó)內(nèi)丁二烯供需平衡及預(yù)測(cè)（單位：萬噸 /年，萬噸） 項(xiàng)目 實(shí)際 預(yù)測(cè) 對(duì)應(yīng)年段的年均增長(zhǎng)率（ %） 2020年 2020年 2020年 2020~2020 年 2020~2020年 產(chǎn)能 260 360 450 產(chǎn) 量 215 324 需求 335 440 平衡 11 注： 供需平衡＝產(chǎn)量 需求量，“ ”號(hào)表示供需缺口； 2020年和 2020 年裝置平均開工率分別按 90%和 95%計(jì)。 19 產(chǎn)品價(jià)格分析 (一 ) 國(guó)外產(chǎn)品價(jià)格分析 國(guó)際原油價(jià)格和市場(chǎng)供需是影響丁二烯產(chǎn)品價(jià)格的主要因素；受國(guó)際原油價(jià)格的影響，丁二烯產(chǎn)品價(jià)格大幅度的波動(dòng)， 2020年丁二烯價(jià)格達(dá)到歷史高點(diǎn)；受國(guó)際金融危機(jī)的影響， 2020 年丁二烯價(jià)格跌至谷 底； 2020 年，隨著世界經(jīng)濟(jì)的逐步復(fù)蘇，丁二烯價(jià)格逐步回升。 2020 年美國(guó)丁二烯市場(chǎng)價(jià)格在 511 美元 /噸，西歐丁二烯市場(chǎng)價(jià)格 666美元 /噸，日本丁二烯市場(chǎng)價(jià)格 533美元 /噸。 (二 ) 國(guó)內(nèi)產(chǎn)品價(jià)格分析 2020 年國(guó)內(nèi)丁二烯價(jià)格跌宕起伏，在 13500~30000 元 /噸之間大幅度的波動(dòng)。 2020~2020 年國(guó)內(nèi)丁二烯市場(chǎng)價(jià)格見下表： 2020~2020年國(guó)內(nèi)丁二烯市場(chǎng)價(jià)格（單位：元 /噸） 年份 市場(chǎng)價(jià)格 年份 市場(chǎng)價(jià)格 2020年 4200 2020年 12567 2020年 3600 2020年 10804 2020年 4691 2020年 17413 2020年 6761 2020年 9476 2020年 9811 2020年 15513 20 年份 市場(chǎng)價(jià)格 年份 市場(chǎng)價(jià)格 2020年 12370 2020年 13500~30000 預(yù)計(jì)未來我國(guó)丁二烯將保持在 15000 元 /噸的價(jià)格水平，本項(xiàng)目靜態(tài)經(jīng)濟(jì)測(cè)算暫按 15000元 /噸價(jià)格計(jì)。 21 第四章 工藝流程 丁烯和氧氣先后通過一段、二段反應(yīng)器，在 B02 催化劑作用下反應(yīng)生成丁二烯，冷凝后的 汽液 兩相分離后，液相進(jìn)入水冷洗酸塔與其釜液混合，氣相進(jìn)入水冷洗酸塔底部。生成氣在塔中充分冷卻除去大量水分并洗去酸、酮和部分醛類后，從塔頂出來去壓縮工段。提壓后的生成氣進(jìn)入油吸收塔底部，生成氣經(jīng)吸收油吸收后，排放至火炬。塔底出來的富油，進(jìn)入解吸塔進(jìn)行解吸。從解吸塔第八塊板上抽側(cè)線得到粗丁二烯產(chǎn)品，冷卻后送到丁二烯抽提單元。粗丁二烯經(jīng)過乙腈法萃取，水洗、精制后得到較純的丁二烯送往成品罐區(qū)。 工藝特點(diǎn) 洗酸及水冷系統(tǒng) 來自管網(wǎng)的配料蒸汽（ ａ（ G） ,℃） 經(jīng)三通調(diào)節(jié)閥分成兩股，一股經(jīng)前換熱器 (E102)與二段反應(yīng)器（ R102）出來的高溫生成氣換熱，使溫度由 ℃上升到 480℃，另一股作為旁路，用來調(diào)節(jié)一段反應(yīng)器（ R101）的入口溫度，使之為 320℃左右，兩股物料在管道上重新混合后進(jìn)入一段進(jìn)料混合器（ X 101）。 由丁烯進(jìn)料泵（ P101）進(jìn)來的丁烯餾分按比例計(jì)量后進(jìn)入丁烯蒸發(fā)器（ V 102） ,使丁烯蒸發(fā)并過熱到 80℃后與計(jì)量的配 22 料空氣一同進(jìn)入一段進(jìn)料混合器。丁烯、空氣、水蒸汽三種氣體充分混合后進(jìn)入裝有 B02 催化劑的一段軸向 反應(yīng)器，由于丁烯脫氫為放熱反應(yīng)，生成氣出口溫度達(dá) 560℃左右。為了使反應(yīng)更加充分，高溫生成氣與計(jì)量后的液態(tài)丁烯和脫氧水一同進(jìn)入二段進(jìn)料混合器（一級(jí)）（ X 102） ,三股物料混合后與計(jì)量后的配料空氣一起進(jìn)入二段進(jìn)料混合器（ X103） ,與計(jì)量后的空氣混合后進(jìn)入二段軸向反應(yīng)器。通過調(diào)節(jié)脫氧水的噴入量，使二段軸向反應(yīng)器的入口溫度控制在 400℃左右，經(jīng)二段反應(yīng)后，二段反應(yīng)器的出口溫度高達(dá) 560℃左右。 由二段軸向反應(yīng)器出來的高溫生成氣先進(jìn)入前換熱器與配料蒸汽換熱，溫度降到 418℃，再進(jìn)入一級(jí)廢熱鍋爐 （ E103），在其中產(chǎn)生的 ａ（ G）的低壓蒸汽進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)管網(wǎng)，同時(shí)生成氣的溫度降到 156℃，降溫后的生成氣再進(jìn)入二級(jí)廢熱鍋爐（ E104），在其中產(chǎn)生的 ａ（ G）的低低壓蒸汽進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)管網(wǎng)，這時(shí)生成氣的溫度降到 115℃，再進(jìn)入后換熱器（ E105） ,進(jìn)行部分冷凝，并利用循環(huán)軟水回收其冷凝熱。 冷凝后的汽液兩相經(jīng)分離罐（ V103）分離后，液相進(jìn)入水冷洗酸塔（ C101）與其釜液混合，氣相進(jìn)入水冷洗酸塔底部。先后與塔中部進(jìn)入的循環(huán)酸水，以及塔頂部加入的 5℃冷凍水進(jìn)行換 熱，使生成氣在塔中充分冷卻除去大量水分并洗去酸、酮和部分醛類后，從塔頂出來去壓縮工段。水冷洗酸塔的 59℃的塔釜液由循環(huán)酸水泵（ P102）加壓后，經(jīng)循環(huán)酸水冷卻器（ E107） 23 冷卻后大部分再進(jìn)入水冷洗酸塔進(jìn)行循環(huán)利用，多余部分送往污水處理系統(tǒng)。 生成氣壓縮系統(tǒng) 由水冷洗酸塔（ C101）頂來的生成氣 （ G）經(jīng)一、二級(jí)壓縮機(jī)壓縮至 （ G） ,進(jìn)入油吸收塔。 油吸收解吸系統(tǒng) 經(jīng)生壓機(jī)壓縮后的生成氣進(jìn)入油吸收塔（ C301）底部，來自罐區(qū) 的吸收油經(jīng)吸收油冷卻器（ E301）冷卻后打入油吸收塔頂部。生成氣經(jīng)吸收油吸收后，塔底得到含有丁烯、丁二烯的富油，溫度為 54℃。塔頂出來的吸收尾氣進(jìn)入尾氣冷卻器 （ E302） ,冷卻到 0℃后經(jīng)尾氣分液罐（ V301）分離，不凝氣去尾氣回收單元，冷凝液與塔底出來的富油混合后，通過貧富油換熱器（ E307） ,與解吸塔底貧油換熱，溫度升到 91℃，進(jìn)入解吸塔（ C302）進(jìn)行解吸。塔釜有再沸器（ E308） ,用蒸汽加熱及一些輕組分從塔頂餾出，經(jīng)塔頂冷卻器（ E303）冷卻到 37℃，再經(jīng)塔頂冷凝器（ E304） 冷卻到 21℃，不凝氣去生成氣壓縮機(jī)系統(tǒng)，冷凝液由回流泵（ P302）全部打回塔頂，作為回流液?；亓鞴匏鼉?nèi)的冷凝水定時(shí)排放。從解吸塔第八塊板上抽側(cè)線得到粗丁二烯產(chǎn)品，用側(cè)線冷卻器（ E305）冷卻到 35℃，由粗丁二烯泵送到丁二烯抽提單元。塔釜出來的 136℃的貧油，約 10％去再生塔再生， 90％經(jīng)過貧富油換熱器，溫度降到 86℃后，與 24 從再生塔來的吸收油混合，再用貧油冷卻器（ E306）冷卻到 40℃，回到吸收油罐（ V302）循環(huán)使用。 （一）脫氫及水冷系統(tǒng) 來自管網(wǎng) 的配料蒸汽（ ａ（ G） ,℃）經(jīng)三通調(diào)節(jié)閥分成兩股，一股經(jīng)前換熱器 (E102)與二段反應(yīng)器（ R102）出來的高溫生成氣換熱，使溫度由 ℃上升到 480℃，另一股作為旁路，用來調(diào)節(jié)一段反應(yīng)器（ R101）的入口溫度，使之為 320℃左右，兩股物料在管道上重新混合后進(jìn)入一段進(jìn)料混合器（ X 101）。 由丁烯進(jìn)料泵（ P101）進(jìn)來的丁烯餾分按比例計(jì)量后進(jìn)入丁烯蒸發(fā)器（ V 102） ,使丁烯蒸發(fā)并過熱到 80℃后與計(jì)量的配料空氣一同進(jìn)入一段進(jìn)料混合器。丁烯、空氣、水蒸汽三 種氣體充分混合后進(jìn)入裝有 B02 催化劑的一段軸向反應(yīng)器，由于丁烯脫氫為放熱反應(yīng)，生成氣出口溫度達(dá) 560℃左右。為了使反應(yīng)更加充分，高溫生成氣與計(jì)量后的液態(tài)丁烯和脫氧水一同進(jìn)入二段進(jìn)料混合器（一級(jí)）（ X 102） ,三股物料混合后與計(jì)量后的配料空氣一起進(jìn)入二段進(jìn)料混合器（ X103） ,與計(jì)量后的空氣混合后進(jìn)入二段軸向反應(yīng)器。通過調(diào)節(jié)脫氧水的噴入量，使二段軸向反應(yīng)器的入口溫度控制在 400℃左右，經(jīng)二段反應(yīng)后，二段反應(yīng)器的出口溫度高達(dá) 560℃左右。由二段軸向反應(yīng)器出來的高溫生成氣先進(jìn)入前換熱器與配料蒸汽換熱，溫 度降到 418℃，再進(jìn)入 25 一級(jí)廢熱鍋爐（ E103），在其中產(chǎn)生的 （ G）的低壓蒸汽進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)管網(wǎng)，同時(shí)生成氣的溫度降到 156℃，降溫后的生成氣再進(jìn)入二級(jí)廢熱鍋爐（ E104），在其中產(chǎn)生的 （ G）的低低壓蒸汽進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)管網(wǎng)，這時(shí)生成氣的溫度降到 115℃，再進(jìn)入后換熱器（ E105） ,進(jìn)行部分冷凝，并利用循環(huán)軟水回收其冷凝熱。 冷凝后的汽液兩相經(jīng)分離罐（ V103）分離后，液相進(jìn)入水冷洗酸塔（ C101）與其釜液混合，氣相進(jìn)入水冷洗酸塔底部。先后與塔中部進(jìn)入的循環(huán)酸水 ，以及塔頂部加入的 5℃冷凍水進(jìn)行換熱，使生成氣在塔中充分冷卻除去大量水分并洗去酸、酮和部分醛類后，從塔頂出來去壓縮工段。水冷洗酸塔的 59℃的塔釜液由循環(huán)酸水泵（ P102）加壓后，經(jīng)循環(huán)酸水冷卻器（ E107）冷卻后大部分再進(jìn)入水冷洗酸塔進(jìn)行循環(huán)利用，多余部分送往污水處理系統(tǒng)。 （二）生成氣壓縮系統(tǒng) 由水冷洗酸塔（ C101）頂來的生成氣 （ G）經(jīng)一、二級(jí)壓縮機(jī)壓縮至 （ G） ,進(jìn)入油吸收塔。 （三）油吸收解吸系統(tǒng) 經(jīng)生壓機(jī)壓縮后的生成氣進(jìn)入油吸收塔（ C301）底部，來自罐區(qū)的吸收油經(jīng)吸收油冷卻器（ E301）冷卻后打入油吸收塔頂部。生成氣經(jīng)吸收油吸收后，塔底得到含有丁烯、丁二烯的富油，溫度為 54℃。塔頂出來的吸收尾氣進(jìn)入尾氣冷卻器 26 （ E302） ,冷卻到 0℃后經(jīng)尾氣分液罐（ V301）分離，不凝氣去尾氣回收單元，冷凝液與塔底出來的富油混合后，通過貧富油換熱器（ E307） ,與解吸塔底貧油換熱，溫度升到 91℃，進(jìn)入解吸塔（ C302）進(jìn)行解吸。塔釜有再沸器（ E308） ,用 蒸汽加熱，及一些輕組分從塔頂餾出，經(jīng)塔頂冷卻器（ E303）冷卻到 37℃，再經(jīng)塔頂冷凝器（ E304）冷卻到 21℃，不凝氣去生成氣壓縮機(jī)系統(tǒng)，冷凝液由回流泵（ P302）全部打回塔頂，作為回流液?；亓鞴匏鼉?nèi)的冷凝水定時(shí)排放。從解吸塔第八塊板上抽側(cè)線得到粗丁二烯產(chǎn)品，用側(cè)線冷卻器（ E305）冷卻到 35℃，由粗丁二烯泵送到丁二烯抽提單元。塔釜出來的 136℃的貧油，約 10％去再生塔再生， 90％經(jīng)過貧富油換熱器，溫度降到 86℃后，與從再生塔來的吸收油混合，再用貧油冷卻器（ E306）冷卻到 40℃，回到吸收油罐（ V302）循環(huán)使用。 一、概述 本設(shè)計(jì)包括 15 萬噸 /年丁二烯裝置以及罐區(qū)和相應(yīng)配套公用工程和輔助設(shè)施。新建丁二烯裝置主要由脫氫及水冷系統(tǒng)、生成氣壓縮系統(tǒng)、油吸收解吸系統(tǒng)和丁二烯抽提系統(tǒng)幾個(gè)單元構(gòu)成。配套公用工程和輔助設(shè)施主要由循環(huán)水系統(tǒng)、消防水、污水處理、空壓站、冷凍站、火炬等構(gòu)成。該裝置的工藝是連續(xù)的，生產(chǎn)過程由 DCS 控制，保持高度自動(dòng)化。 二、自動(dòng)化水平 27 (一 )控制水平 由于生產(chǎn)丁二烯的生產(chǎn)過程復(fù)雜，生產(chǎn)控制要求高。為滿足生產(chǎn)控制要求，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低消耗及確保安全生產(chǎn)，本項(xiàng)目擬在控制室 內(nèi)上一套集散型控制系統(tǒng) （ DCS），對(duì)裝置進(jìn)行集中監(jiān)視、控制和操作。 DCS 系統(tǒng)設(shè)有 8 個(gè)操作站（包括工程師站）、 4 個(gè)控制站、8 個(gè)輔助操作臺(tái)。輔助操作臺(tái)用于設(shè)置硬接線開關(guān)、按鈕及報(bào)警燈等。 就地控制只是一些供操作人員在日常巡查時(shí)選擇開關(guān)手動(dòng)閥、啟動(dòng) /停止電動(dòng)設(shè)備及控制一些非關(guān)鍵儀表等。 （二）控制規(guī)模 丁二烯裝置有模擬量檢測(cè)回路約 520 個(gè)，控制回路約 185個(gè)，數(shù)字量回路約 200 個(gè)。配套公用工程和輔助設(shè)施檢測(cè)回路約 100 個(gè)，控制回路約 30 個(gè)，數(shù)字量回路約 20個(gè)。 （三）隨設(shè)備成套供貨的儀表 生成氣壓縮機(jī)組、冷凍機(jī)組等成套設(shè)備，除帶有機(jī)組本身運(yùn)行所需要的一次檢測(cè)儀表和 PLC 控制儀表以外，還帶有就地盤，用于就地開 /停車和運(yùn)行 /故障信號(hào)指示，而其主要操作參數(shù)依然硬接線引至控制室，隨機(jī)成套的 PLC 能實(shí)現(xiàn)與 DCS 之間的通訊。 （四）主要安全技術(shù)措施 該裝置爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所等級(jí)劃分為“ 2 區(qū)”，界區(qū)內(nèi)所有電子式儀表均采取本安防爆型。所有遠(yuǎn)傳電子式變送器、電氣閥門定 28 位器、溫度測(cè)量元件、質(zhì)量流量計(jì)及液位開關(guān)等均選用本安防爆 ，儀表的最低防爆等級(jí)為 Exi