【文章內(nèi)容簡介】 狀及供需預測我國丙烯的主要用途是生產(chǎn)聚丙烯樹脂、丙烯腈和丁辛醇，它們占國內(nèi)丙烯消費總量的 80％以上。2022 年全國聚丙烯產(chǎn)量 374 萬噸，消費丙烯約 390 萬噸，占丙烯總需求量的70%，丙烯睛產(chǎn)量 52 萬噸，消耗丙烯 57 萬噸，占丙烯總需求量的 10%左右，丁辛醇產(chǎn)量 41萬噸，消耗丙烯約 45 萬噸，占丙烯總需求量的 8%。另外，環(huán)氧丙烷消耗丙烯 24 萬噸，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)品對丙烯的需求量約占 8%左右。近年來，亞洲地區(qū)丙烯需求增長一直居世界丙烯需求增長的前列，為 10%以上，到2022 年如果我國丙烯需求增長按亞洲地區(qū)年均增長 10%計算，我國丙烯需求量約為 953 萬噸，丙烯自給率可達 級。如按我國 1994 年以來丙烯需求年均增長率 16%計算，2022 年國內(nèi)對丙烯的需求量為 1839 萬噸，其 896 萬噸的產(chǎn)量僅能滿足需求最的 ％。因此，我國丙烯的產(chǎn)量遠不能滿足國內(nèi)的需要。2022 年中國大陸丙烯產(chǎn)量 萬公噸，進口量 萬公噸，基本上沒有出口，表觀需求量 萬公噸，若考慮到下游衍生物產(chǎn)品進口折算的丙烯消耗量，當量丙烯需求量約810 萬公噸左右，自給率 60%。中國大陸市場對丙烯下游產(chǎn)品的需求成長迅速，雖然丙烯產(chǎn)量也在不斷增加，但是仍然無法滿足市場需求。每年都需要進口一定數(shù)量的丙烯來彌補中國年產(chǎn) 20萬噸氣體分離裝置技術(shù)改造可行性研究報告大陸的缺口。由于丙烯運輸相對困難，在中國大陸丙烯供不應求的情況下，中國大陸對丙烯衍生物，如聚丙烯、丙烯和丁辛醇等產(chǎn)品的進口量逐年上升。進口最多的丙烯衍生物是聚丙烯，2022 年凈進口量達到 243 萬噸﹔其次是丁辛醇，凈進口 67 萬噸。2022 年主要丙烯下游衍生物進口量折合丙烯約 320 萬噸。由于我國的丙烯生產(chǎn)與市場實際需求的矛盾，不得不進口大量的衍生物。在今后 10 年內(nèi)，國內(nèi)丙烯需求量將有較大幅度的增長， 2022 年將達到 896 萬噸。同時，丙烯衍生物的進口量也將有所增長，2022 年丙烯衍生物進口達到 258 萬噸丙烯當量，國內(nèi)丙烯的當量消費量達到 1017 萬噸；2022 年丙烯衍生物進口將達到 394 萬噸丙烯當量，國內(nèi)丙烯的當量消費量將達到 1148 萬噸。我國對丙烯需求量相當大，2022 年當量丙烯需求量已達 880 萬噸，未來幾年丙烯市場仍將會有很大的缺口，增產(chǎn)丙烯將會有較好的解決方式。國內(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，對丙烯的需求量也將直線上升，必將刺激丙烯市場，使之更加活躍。隨著國內(nèi)乙烯裝置的擴建以及煉廠丙烯收率的提高，預計 2022 年中國大陸丙烯總生產(chǎn)能力將達到 968 萬噸左右，屆時丙烯當量需求量將達到 1320 萬噸，缺口約為 300萬噸，仍需要進口大量的丙烯及其衍生物產(chǎn)品以滿足中國大陸市場需求。目前，我國高檔聚丙烯制品正處于快速發(fā)展時期，需要大量的優(yōu)質(zhì)精丙烯，國內(nèi)的優(yōu)質(zhì)精丙烯尚不能滿足市場需求，需要花費大量外匯進口。二、價格預測近幾年來，國內(nèi)外化工產(chǎn)品價格一直呈上漲趨勢，根據(jù)我國現(xiàn)階段的實際情況，考慮將來的發(fā)展，在未來的幾年內(nèi)，丙烯產(chǎn)品的價格在 9000～13000 元/噸。第二節(jié) 原料供求和價格預測一、原料來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、原料價格 本項目原料為液化石油氣，全部來自催化裂化裝置，價格在 5000～7000 元/噸。三、原料運輸方式 液化石油氣由管線直接送到裝置。第三節(jié) 輔助原料、燃料的供應一、輔助原料 本項目無輔助原料。二、燃料的供應 本項目沒有加熱爐不需要燃料。年產(chǎn) 20萬噸氣體分離裝置技術(shù)改造可行性研究報告第三章 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)模本項目改造后生產(chǎn)能力為 20萬噸/年氣體分離裝置。操作時間 8000小時，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料罐，由脫丙烷塔進料泵升壓后，經(jīng)原料預熱器預熱進入脫丙烷塔。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料泵送至脫乙烷塔作為進料；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)品方案本項目以催化裝置液化石油氣為原料生產(chǎn)精丙烯，同時副產(chǎn)民用液化氣。主要產(chǎn)品產(chǎn)量一覽表序號產(chǎn)品名稱 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) 20萬噸氣體分離裝置技術(shù)改造可行性研究報告第四節(jié) 自動化水平 本項目設(shè)計采用集散控制系統(tǒng)（DCS）來完成裝置的控制、監(jiān)測和安全聯(lián)鎖?；诂F(xiàn)場總線技術(shù)，完全開放，采用先進的軟件和硬件技術(shù)，結(jié)構(gòu)靈活，擴展方便，安全可靠，安裝、維護簡單，大幅度節(jié)約使用成本，便于管理和減輕勞動強度。工藝參數(shù)及過程控制均在控制室集中顯示、控制、管理、實時打印各種參數(shù)、報表，且設(shè)置了聯(lián)鎖保護系統(tǒng)，事故狀態(tài)下能實現(xiàn)各種保證生產(chǎn)的安全措施，對裝置的可靠運行提供良好的保證。為保證裝置的平穩(wěn)、安全、長期運行，DCS 系統(tǒng)供電采用 UPS，對可能釋放可燃氣體的地點設(shè)置可燃氣體報警器探頭。年產(chǎn) 20萬噸氣體分離裝置技術(shù)改造可行性研究報告第四章 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)先進四塔流程。第二節(jié) 工藝裝置一、工藝流程簡述凈化后的液化石油氣送入脫丙烷塔進料罐，由脫丙烷塔進料泵升壓后，經(jīng)原料預熱器預熱進入脫丙烷塔。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料泵送至脫乙烷塔作為進料；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、進出裝置的物料平衡進出裝置物料平衡見下表：進出物料平衡表入 方 出 方序 物料 數(shù)量 備注 序 物料 數(shù)量 備注年產(chǎn) 20萬噸氣體分離裝置技術(shù)改造可行性研究報告號 (萬 t/a) 號 (萬 t/a)1 液化石油氣 1 丙烯 62 民用液化氣 14合計 合計 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點和控制點，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，裝置所有遠傳的過程信號都將送入 DCS系統(tǒng)中；這些信號經(jīng)過處理將分別用于實時控制、實時顯示報警、并生成各種生產(chǎn)和管理用的記錄和報表。在設(shè)計 DCS系統(tǒng)的配置時，將充分考慮其硬件、軟件的可靠性、主流型和先進性、以及系統(tǒng)的可擴展性、網(wǎng)絡(luò)開放性，網(wǎng)絡(luò)通訊的硬件平臺及其相應接口，使采用的 DCS系統(tǒng)能適應現(xiàn)階段的要求。根據(jù)目前國內(nèi)外儀表生產(chǎn)及應用狀況，所設(shè)置的自動控制系統(tǒng)按達到國內(nèi)外同類型工程目前的先進水平考慮，以實現(xiàn)集中控制、平穩(wěn)操作、安全生產(chǎn)、強化管理，并實施先進控制和優(yōu)化控制策略，提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，降低能耗，使工廠實現(xiàn)“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”生產(chǎn)操作，提高經(jīng)濟效益，適應企業(yè)將面臨的國際競爭。二、儀表選型為了保證裝置長期、安全、可靠運行，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)場情況，儀表控制回路及檢測回路選用隔爆型儀表。在選擇儀表（如變送器、安全柵、報警設(shè)定器、信號轉(zhuǎn)換器、執(zhí)行器、分析器等）時，將充分考慮目前現(xiàn)在裝置中儀表的運行情況，在國產(chǎn)儀表和國外儀表中的篩選出性能價格比最好的儀表，使設(shè)計出的每個控制或監(jiān)測回路都能在安全、可靠、長周期、自動狀態(tài)下運行，提高整個裝置的儀表投用率和自動化管理水平。溫度儀表 進控制室指示、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。壓力儀表　　進控制室指示、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　　液位測量用浮筒或智能差壓變送器。年產(chǎn) 20萬噸氣體分離裝置技術(shù)改造可行性研究報告流量儀表　　選用橢圓齒輪流量計、超聲波流量計、威力巴流量計，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） （1 套） 21″CRT 操作臺（含操作臺） （2 套） A4激光打印機 3臺 I/O機籠 I/O輸入/輸出卡件 一批 電源 開關(guān)量 輸入/輸出卡件 一批 現(xiàn)場儀表 壓力變送器 32 臺 溫度變送器 15 臺 差壓變送器 22 臺 橢圓齒輪流量計 8 臺 可燃氣體檢測變送器 11 臺 氣動調(diào)節(jié)閥 31 套 安裝材料 一批 計算機控制電纜 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 切換時間 無瞬間 不停電時間 30 分鐘現(xiàn)場儀表供氣 氣源壓力不小于 。五、設(shè)計采用的標準、規(guī)范《過程檢測和控制流程圖用符號和文字代號》 GB262581《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范及條文說明》GB5005892《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》設(shè)計采用的標準、規(guī)范《過程檢測和控制流程圖用符號和文字代號》 GB262581《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范及條文說明》GB5005892《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》 （1999 年版） GB5016092年產(chǎn) 20萬噸氣體分離裝置技術(shù)改造可行性研究報告《石油化工自動化儀表造型設(shè)計規(guī)范》 SH30051999《石油化工控制室和自動分析器室設(shè)計規(guī)范》 SH30061999《石油化工企業(yè)信號報警、聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》 SHJ1890《石油化工企業(yè)儀表供氣設(shè)計規(guī)范》 SHJ30202022《石油化工企業(yè)儀表保溫及隔離、吹洗設(shè)計規(guī)范》 SHJ30212022《石油化工儀表配管配線設(shè)計規(guī)范》 SHJ301919