【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 狀及供需預(yù)測(cè)我國(guó)丙烯的主要用途是生產(chǎn)聚丙烯樹(shù)脂、丙烯腈和丁辛醇，它們占國(guó)內(nèi)丙烯消費(fèi)總量的 80％以上。2022 年全國(guó)聚丙烯產(chǎn)量 374 萬(wàn)噸，消費(fèi)丙烯約 390 萬(wàn)噸，占丙烯總需求量的70%，丙烯睛產(chǎn)量 52 萬(wàn)噸，消耗丙烯 57 萬(wàn)噸，占丙烯總需求量的 10%左右，丁辛醇產(chǎn)量 41萬(wàn)噸，消耗丙烯約 45 萬(wàn)噸，占丙烯總需求量的 8%。另外，環(huán)氧丙烷消耗丙烯 24 萬(wàn)噸，約占丙烯總需求量的 4%，其它丙烯的下游產(chǎn)品還包括丙烯酸甲酯、環(huán)氧氯丙烷等，這些產(chǎn)品對(duì)丙烯的需求量約占 8%左右。近年來(lái)，亞洲地區(qū)丙烯需求增長(zhǎng)一直居世界丙烯需求增長(zhǎng)的前列，為 10%以上，到2022 年如果我國(guó)丙烯需求增長(zhǎng)按亞洲地區(qū)年均增長(zhǎng) 10%計(jì)算，我國(guó)丙烯需求量約為 953 萬(wàn)噸，丙烯自給率可達(dá) 級(jí)。如按我國(guó) 1994 年以來(lái)丙烯需求年均增長(zhǎng)率 16%計(jì)算，2022 年國(guó)內(nèi)對(duì)丙烯的需求量為 1839 萬(wàn)噸，其 896 萬(wàn)噸的產(chǎn)量?jī)H能滿(mǎn)足需求最的 ％。因此，我國(guó)丙烯的產(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)的需要。2022 年中國(guó)大陸丙烯產(chǎn)量 萬(wàn)公噸，進(jìn)口量 萬(wàn)公噸，基本上沒(méi)有出口，表觀需求量 萬(wàn)公噸，若考慮到下游衍生物產(chǎn)品進(jìn)口折算的丙烯消耗量，當(dāng)量丙烯需求量約810 萬(wàn)公噸左右，自給率 60%。中國(guó)大陸市場(chǎng)對(duì)丙烯下游產(chǎn)品的需求成長(zhǎng)迅速，雖然丙烯產(chǎn)量也在不斷增加，但是仍然無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。每年都需要進(jìn)口一定數(shù)量的丙烯來(lái)彌補(bǔ)中國(guó)年產(chǎn) 20萬(wàn)噸氣體分離裝置技術(shù)改造可行性研究報(bào)告大陸的缺口。由于丙烯運(yùn)輸相對(duì)困難，在中國(guó)大陸丙烯供不應(yīng)求的情況下，中國(guó)大陸對(duì)丙烯衍生物，如聚丙烯、丙烯和丁辛醇等產(chǎn)品的進(jìn)口量逐年上升。進(jìn)口最多的丙烯衍生物是聚丙烯，2022 年凈進(jìn)口量達(dá)到 243 萬(wàn)噸﹔其次是丁辛醇，凈進(jìn)口 67 萬(wàn)噸。2022 年主要丙烯下游衍生物進(jìn)口量折合丙烯約 320 萬(wàn)噸。由于我國(guó)的丙烯生產(chǎn)與市場(chǎng)實(shí)際需求的矛盾，不得不進(jìn)口大量的衍生物。在今后 10 年內(nèi)，國(guó)內(nèi)丙烯需求量將有較大幅度的增長(zhǎng)， 2022 年將達(dá)到 896 萬(wàn)噸。同時(shí)，丙烯衍生物的進(jìn)口量也將有所增長(zhǎng)，2022 年丙烯衍生物進(jìn)口達(dá)到 258 萬(wàn)噸丙烯當(dāng)量，國(guó)內(nèi)丙烯的當(dāng)量消費(fèi)量達(dá)到 1017 萬(wàn)噸；2022 年丙烯衍生物進(jìn)口將達(dá)到 394 萬(wàn)噸丙烯當(dāng)量，國(guó)內(nèi)丙烯的當(dāng)量消費(fèi)量將達(dá)到 1148 萬(wàn)噸。我國(guó)對(duì)丙烯需求量相當(dāng)大，2022 年當(dāng)量丙烯需求量已達(dá) 880 萬(wàn)噸，未來(lái)幾年丙烯市場(chǎng)仍將會(huì)有很大的缺口，增產(chǎn)丙烯將會(huì)有較好的解決方式。國(guó)內(nèi) 70%丙烯用于生產(chǎn)聚丙烯，其次還用于生產(chǎn)丙烯腈、丁辛醇和環(huán)氧丙烷等。今后幾年國(guó)內(nèi)丙烯需求量仍將集中于聚丙烯生產(chǎn)上，隨著聚丙烯生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展，對(duì)丙烯的需求量也將直線上升，必將刺激丙烯市場(chǎng)，使之更加活躍。隨著國(guó)內(nèi)乙烯裝置的擴(kuò)建以及煉廠丙烯收率的提高，預(yù)計(jì) 2022 年中國(guó)大陸丙烯總生產(chǎn)能力將達(dá)到 968 萬(wàn)噸左右，屆時(shí)丙烯當(dāng)量需求量將達(dá)到 1320 萬(wàn)噸，缺口約為 300萬(wàn)噸，仍需要進(jìn)口大量的丙烯及其衍生物產(chǎn)品以滿(mǎn)足中國(guó)大陸市場(chǎng)需求。目前，我國(guó)高檔聚丙烯制品正處于快速發(fā)展時(shí)期，需要大量的優(yōu)質(zhì)精丙烯，國(guó)內(nèi)的優(yōu)質(zhì)精丙烯尚不能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，需要花費(fèi)大量外匯進(jìn)口。二、價(jià)格預(yù)測(cè)近幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外化工產(chǎn)品價(jià)格一直呈上漲趨勢(shì)，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段的實(shí)際情況，考慮將來(lái)的發(fā)展，在未來(lái)的幾年內(nèi)，丙烯產(chǎn)品的價(jià)格在 9000～13000 元/噸。第二節(jié) 原料供求和價(jià)格預(yù)測(cè)一、原料來(lái)源本裝置加工原料為液化石油氣，公司催化裂化裝置生產(chǎn)的液化石油氣完全可以保證生產(chǎn)的需要。二、原料價(jià)格 本項(xiàng)目原料為液化石油氣，全部來(lái)自催化裂化裝置，價(jià)格在 5000～7000 元/噸。三、原料運(yùn)輸方式 液化石油氣由管線直接送到裝置。第三節(jié) 輔助原料、燃料的供應(yīng)一、輔助原料 本項(xiàng)目無(wú)輔助原料。二、燃料的供應(yīng) 本項(xiàng)目沒(méi)有加熱爐不需要燃料。年產(chǎn) 20萬(wàn)噸氣體分離裝置技術(shù)改造可行性研究報(bào)告第三章 生產(chǎn)規(guī)模、總工藝流程及產(chǎn)品方案第一節(jié) 生產(chǎn)規(guī)模本項(xiàng)目改造后生產(chǎn)能力為 20萬(wàn)噸/年氣體分離裝置。操作時(shí)間 8000小時(shí)，連續(xù)生產(chǎn)。第二節(jié) 總工藝流程凈化后的液化石油氣送入脫丙烷塔進(jìn)料罐，由脫丙烷塔進(jìn)料泵升壓后，經(jīng)原料預(yù)熱器預(yù)熱進(jìn)入脫丙烷塔。碳二、碳三餾分從塔頂餾出，經(jīng)脫丙烷塔頂冷凝器冷凝后進(jìn)入脫丙烷塔回流罐，冷凝液一部分用脫丙烷塔回流泵送至脫丙烷塔頂作為回流。另一部分由脫乙烷塔進(jìn)料泵送至脫乙烷塔作為進(jìn)料；脫丙烷塔塔底物料碳四碳五餾分經(jīng)冷卻器冷卻至 40℃后送到民用液化氣。脫乙烷塔塔頂碳二、碳三氣體經(jīng)脫乙烷塔頂冷凝器部分冷凝后，進(jìn)入脫乙烷塔回流罐。不凝氣自脫乙烷塔回流罐頂部經(jīng)壓控閥送至燃料氣管網(wǎng)。冷凝液用脫乙烷塔回流泵送至塔頂作為回流。塔底物料自壓進(jìn)入精丙烯塔。精丙烯塔因板數(shù)較多，分為兩塔串聯(lián)操作，精丙烯塔 A 塔頂氣體進(jìn)入精丙烯塔 B 底部。精丙烯塔 B 底部液體用精丙烯塔中間泵送回精丙烯塔 A 頂部作為回流。精丙烯塔 B 頂部氣體經(jīng)精丙烯塔冷凝器冷凝后，進(jìn)入精丙烯塔回流罐，冷凝液用精丙烯塔回流泵抽出，一部分送回精丙烯塔 B 頂作為回流；另一部分經(jīng)精丙烯冷卻器冷卻至 40℃送出裝置。精丙烯塔 A底部丙烷餾分經(jīng)丙烷冷卻器冷卻至 40℃后，用丙烷泵送出裝置。第三節(jié) 產(chǎn)品方案本項(xiàng)目以催化裝置液化石油氣為原料生產(chǎn)精丙烯，同時(shí)副產(chǎn)民用液化氣。主要產(chǎn)品產(chǎn)量一覽表序號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng) 產(chǎn)量kg/h產(chǎn)量x104t/a 相態(tài) 去向1 精丙烯 7500 6 液 外售2 民用液化氣 17500 14 液 外售年產(chǎn) 20萬(wàn)噸氣體分離裝置技術(shù)改造可行性研究報(bào)告第四節(jié) 自動(dòng)化水平 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用集散控制系統(tǒng)（DCS）來(lái)完成裝置的控制、監(jiān)測(cè)和安全聯(lián)鎖?；诂F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，完全開(kāi)放，采用先進(jìn)的軟件和硬件技術(shù)，結(jié)構(gòu)靈活，擴(kuò)展方便，安全可靠，安裝、維護(hù)簡(jiǎn)單，大幅度節(jié)約使用成本，便于管理和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。工藝參數(shù)及過(guò)程控制均在控制室集中顯示、控制、管理、實(shí)時(shí)打印各種參數(shù)、報(bào)表，且設(shè)置了聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)，事故狀態(tài)下能實(shí)現(xiàn)各種保證生產(chǎn)的安全措施，對(duì)裝置的可靠運(yùn)行提供良好的保證。為保證裝置的平穩(wěn)、安全、長(zhǎng)期運(yùn)行，DCS 系統(tǒng)供電采用 UPS，對(duì)可能釋放可燃?xì)怏w的地點(diǎn)設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警器探頭。年產(chǎn) 20萬(wàn)噸氣體分離裝置技術(shù)改造可行性研究報(bào)告第四章 工藝裝置第一節(jié) 工藝技術(shù)選擇氣體分餾是將催化裂化產(chǎn)生的液化石油氣分離出丙烯、丙烷等組分。根據(jù)所得產(chǎn)品用途，氣體分餾技術(shù)有三塔、四塔和五塔流程之分。氣體分餾單元的主要產(chǎn)品為精丙烯和民用液化石油氣，因此氣體分餾單元采用成熟可靠、技術(shù)先進(jìn)四塔流程。第二節(jié) 工藝裝置一、工藝流程簡(jiǎn)述凈化后的液化石油氣送入脫丙烷塔進(jìn)料罐，由脫丙烷塔進(jìn)料泵升壓后，經(jīng)原料預(yù)熱器預(yù)熱進(jìn)入脫丙烷塔。碳二、碳三餾分從塔頂餾出，經(jīng)脫丙烷塔頂冷凝器冷凝后進(jìn)入脫丙烷塔回流罐，冷凝液一部分用脫丙烷塔回流泵送至脫丙烷塔頂作為回流。另一部分由脫乙烷塔進(jìn)料泵送至脫乙烷塔作為進(jìn)料；脫丙烷塔塔底物料碳四碳五餾分經(jīng)冷卻器冷卻至 40℃后送到民用液化氣。脫乙烷塔塔頂碳二、碳三氣體經(jīng)脫乙烷塔頂冷凝器部分冷凝后，進(jìn)入脫乙烷塔回流罐。不凝氣自脫乙烷塔回流罐頂部經(jīng)壓控閥送至燃料氣管網(wǎng)。冷凝液用脫乙烷塔回流泵送至塔頂作為回流。塔底物料自壓進(jìn)入精丙烯塔。精丙烯塔因板數(shù)較多，分為兩塔串聯(lián)操作，精丙烯塔 A 塔頂氣體進(jìn)入精丙烯塔 B 底部。精丙烯塔 B 底部液體用精丙烯塔中間泵送回精丙烯塔 A 頂部作為回流。精丙烯塔 B 頂部氣體經(jīng)精丙烯塔冷凝器冷凝后，進(jìn)入精丙烯塔回流罐，冷凝液用精丙烯塔回流泵抽出，一部分送回精丙烯塔 B 頂作為回流；另一部分經(jīng)精丙烯冷卻器冷卻至 40℃送出裝置。精丙烯塔 A底部丙烷餾分經(jīng)丙烷冷卻器冷卻至 40℃后，用丙烷泵送出裝置。二、進(jìn)出裝置的物料平衡進(jìn)出裝置物料平衡見(jiàn)下表：進(jìn)出物料平衡表入 方 出 方序 物料 數(shù)量 備注 序 物料 數(shù)量 備注年產(chǎn) 20萬(wàn)噸氣體分離裝置技術(shù)改造可行性研究報(bào)告號(hào) (萬(wàn) t/a) 號(hào) (萬(wàn) t/a)1 液化石油氣 1 丙烯 62 民用液化氣 14合計(jì) 合計(jì) 第三節(jié) 自控水平一、自控水平裝置將采用新一代的集散型控制系統(tǒng)（DCS） ，為全面監(jiān)視和控制全裝置的檢測(cè)點(diǎn)和控制點(diǎn)，保證裝置的平穩(wěn)操作和安全生產(chǎn)，并發(fā)揮 DCS第統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，裝置所有遠(yuǎn)傳的過(guò)程信號(hào)都將送入 DCS系統(tǒng)中；這些信號(hào)經(jīng)過(guò)處理將分別用于實(shí)時(shí)控制、實(shí)時(shí)顯示報(bào)警、并生成各種生產(chǎn)和管理用的記錄和報(bào)表。在設(shè)計(jì) DCS系統(tǒng)的配置時(shí)，將充分考慮其硬件、軟件的可靠性、主流型和先進(jìn)性、以及系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放性，網(wǎng)絡(luò)通訊的硬件平臺(tái)及其相應(yīng)接口，使采用的 DCS系統(tǒng)能適應(yīng)現(xiàn)階段的要求。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外儀表生產(chǎn)及應(yīng)用狀況，所設(shè)置的自動(dòng)控制系統(tǒng)按達(dá)到國(guó)內(nèi)外同類(lèi)型工程目前的先進(jìn)水平考慮，以實(shí)現(xiàn)集中控制、平穩(wěn)操作、安全生產(chǎn)、強(qiáng)化管理，并實(shí)施先進(jìn)控制和優(yōu)化控制策略，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，降低能耗，使工廠實(shí)現(xiàn)“安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿(mǎn)、優(yōu)”生產(chǎn)操作，提高經(jīng)濟(jì)效益，適應(yīng)企業(yè)將面臨的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。二、儀表選型為了保證裝置長(zhǎng)期、安全、可靠運(yùn)行，控制系統(tǒng)的控制器（CPU） 、I/O 卡件、供電單元、通訊網(wǎng)絡(luò)和接口單元等均有雙重化冗余。根據(jù)本裝置現(xiàn)場(chǎng)情況，儀表控制回路及檢測(cè)回路選用隔爆型儀表。在選擇儀表（如變送器、安全柵、報(bào)警設(shè)定器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、執(zhí)行器、分析器等）時(shí)，將充分考慮目前現(xiàn)在裝置中儀表的運(yùn)行情況，在國(guó)產(chǎn)儀表和國(guó)外儀表中的篩選出性能價(jià)格比最好的儀表，使設(shè)計(jì)出的每個(gè)控制或監(jiān)測(cè)回路都能在安全、可靠、長(zhǎng)周期、自動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行，提高整個(gè)裝置的儀表投用率和自動(dòng)化管理水平。溫度儀表 進(jìn)控制室指示、控制的全部采用鉑熱電阻和熱電偶，就地指示的采用雙金屬溫度計(jì)。壓力儀表　　進(jìn)控制室指示、控制的壓力儀表采用智能壓力變送器，就地指示的用彈簧管壓力表和耐震、隔膜壓力表。液位儀表　　液位測(cè)量用浮筒或智能差壓變送器。年產(chǎn) 20萬(wàn)噸氣體分離裝置技術(shù)改造可行性研究報(bào)告流量?jī)x表　　選用橢圓齒輪流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、威力巴流量計(jì)，一般流量采用節(jié)流裝置和差壓變送器。三、主要儀表設(shè)備控制室儀表 DCS控制系統(tǒng) 1 套 21″CRT 工程師站（含操作臺(tái)） （1 套） 21″CRT 操作臺(tái)（含操作臺(tái)） （2 套） A4激光打印機(jī) 3臺(tái) I/O機(jī)籠 I/O輸入/輸出卡件 一批 電源 開(kāi)關(guān)量 輸入/輸出卡件 一批 現(xiàn)場(chǎng)儀表 壓力變送器 32 臺(tái) 溫度變送器 15 臺(tái) 差壓變送器 22 臺(tái) 橢圓齒輪流量計(jì) 8 臺(tái) 可燃?xì)怏w檢測(cè)變送器 11 臺(tái) 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥 31 套 安裝材料 一批 計(jì)算機(jī)控制電纜 一批 電纜橋架 一批四、控制室控制室儀表供電要求雙回路提供，由不間斷電源 UPS供給： 輸入電壓：220VAC 50HZ 輸出電壓：220VAC 50HZ 輸出容量 20KVA 切換時(shí)間 無(wú)瞬間 不停電時(shí)間 30 分鐘現(xiàn)場(chǎng)儀表供氣 氣源壓力不小于 。五、設(shè)計(jì)采用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范《過(guò)程檢測(cè)和控制流程圖用符號(hào)和文字代號(hào)》 GB262581《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范及條文說(shuō)明》GB5005892《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》設(shè)計(jì)采用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范《過(guò)程檢測(cè)和控制流程圖用符號(hào)和文字代號(hào)》 GB262581《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范及條文說(shuō)明》GB5005892《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 （1999 年版） GB5016092年產(chǎn) 20萬(wàn)噸氣體分離裝置技術(shù)改造可行性研究報(bào)告《石油化工自動(dòng)化儀表造型設(shè)計(jì)規(guī)范》 SH30051999《石油化工控制室和自動(dòng)分析器室設(shè)計(jì)規(guī)范》 SH30061999《石油化工企業(yè)信號(hào)報(bào)警、聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 SHJ1890《石油化工企業(yè)儀表供氣設(shè)計(jì)規(guī)范》 SHJ30202022《石油化工企業(yè)儀表保溫及隔離、吹洗設(shè)計(jì)規(guī)范》 SHJ30212022《石油化工儀表配管配線設(shè)計(jì)規(guī)范》 SHJ301919