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年產(chǎn)6萬噸苯加氫制環(huán)己烷項(xiàng)目可行性研究報(bào)告(編輯修改稿)

2025-05-28 18:43 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 品,通常由己內(nèi)酰胺廠生產(chǎn),自產(chǎn)自用。目前己內(nèi)酰胺生產(chǎn)需求擴(kuò)大,帶動(dòng)上游環(huán)己烷、環(huán)己酮的產(chǎn)量,環(huán)己烷需求量猛增,2022 年全世界環(huán)己烷需求量為 240 萬 t/a,2022 年達(dá)到 330 萬 t/a 預(yù)計(jì)2022 年需環(huán)己烷 390 萬 t/a 。國內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭日趨激烈,近年環(huán)己烷生產(chǎn)裝置建設(shè)改造進(jìn)入一個(gè)高潮,市場(chǎng)需求穩(wěn)步增加,預(yù)計(jì) 2022 年國內(nèi)需環(huán)己烷 75 萬噸。隨著擴(kuò)建及新建產(chǎn)能的投產(chǎn),我國環(huán)己烷需求量將得到部分緩解。 另外,進(jìn)口環(huán)己烷對(duì)國內(nèi)市場(chǎng)沖擊較大,國際上荷蘭的 DSM 集團(tuán)、日本的旭化成公司等大公司,以及德國和中國臺(tái)灣省的環(huán)己烷生產(chǎn)規(guī)模都很大,并且仍在不斷擴(kuò)大生產(chǎn)能力,其中有部分生產(chǎn)能力是針對(duì)我國市場(chǎng)擴(kuò)建的。這些大公司有著明顯的規(guī)模效益和低成本優(yōu)勢(shì),勢(shì)必對(duì)國內(nèi)環(huán)己烷市場(chǎng)構(gòu)成較大沖擊。國內(nèi)企業(yè)不得不早作打算,及早制定應(yīng)對(duì)措施,保持競(jìng)爭的主動(dòng)地位。 國內(nèi)外產(chǎn)品價(jià)格環(huán)己酮的行情同原料苯的價(jià)格密切相關(guān),2022 年 1 月份國內(nèi)環(huán)己烷價(jià)格為 4200 元/噸,基本無生產(chǎn)利潤,生產(chǎn)情況在 8 月份逐步好轉(zhuǎn),至 2022 年底價(jià)格達(dá)到 7500 元/噸左右,在 2022 年價(jià)格穩(wěn)步攀升,最高達(dá)到 10000 元/噸,最近回落并穩(wěn)定在 8600 元/噸左右,20222022 年價(jià)格趨勢(shì),見表 23:表 23 20222022 年價(jià)格趨勢(shì)月份 202211 12 20221 2 3價(jià)格/元/ 7500 8200 8600 9200 9000.年產(chǎn) 6 萬噸苯加氫制環(huán)己烷項(xiàng)目可行性研究報(bào)告噸月份 4 5 6 7 8價(jià)格/元/噸9600 9600 8500 8500 8500 目標(biāo)市場(chǎng)分析和價(jià)格預(yù)測(cè) 目標(biāo)市場(chǎng)分析 本項(xiàng)目產(chǎn)品環(huán)己烷主要的用戶是及周邊地區(qū)環(huán)己酮生產(chǎn)廠商,地區(qū)有多家環(huán)己酮生產(chǎn)商,生產(chǎn)原料為環(huán)己烷,由于不具備環(huán)己烷生產(chǎn)所需的原料等因素,生產(chǎn)的環(huán)己烷價(jià)格較高或需要外購環(huán)己烷,因此為荷澤某化工有限公司環(huán)己烷銷售提供廣闊市場(chǎng),因此荷澤某化工生產(chǎn)的環(huán)己烷可以在及周邊地區(qū)的市場(chǎng)上銷售。 價(jià)格預(yù)測(cè)今年 1 月份環(huán)己烷價(jià)格為 8400 元/噸,并逐步增長到 5 月份最高達(dá)到 10000 元/噸,到 8 月份價(jià)格在 8500 元/噸,總體看來,2022年的價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定在 8500 以上,由于環(huán)己烷的主要下游產(chǎn)品環(huán)己酮,需求繼續(xù)增大,預(yù)計(jì)環(huán)己烷的價(jià)格會(huì)繼續(xù)小幅增長。 原料供求及價(jià)格預(yù)測(cè) 原料市場(chǎng)供求和價(jià)格的歷史及現(xiàn)狀 (1) 苯純苯的工業(yè)生產(chǎn)有四種工藝:煤焦油經(jīng)過分離出粗苯后經(jīng)精制生產(chǎn)純苯;石油煉制過程中得到的 C6-C 8烴餾分,在催化劑作用下芳構(gòu)化生成苯等芳烴,再經(jīng)分離得到純苯;乙烯裝置副產(chǎn)的裂解汽油,經(jīng)過兩次催化加氫再經(jīng)分離得到純苯;甲苯歧化,烷.年產(chǎn) 6 萬噸苯加氫制環(huán)己烷項(xiàng)目可行性研究報(bào)告基轉(zhuǎn)移生產(chǎn)純苯。純苯的主要消費(fèi)領(lǐng)域是苯乙烯(占 50%) 、苯酚、己內(nèi)酰胺、苯胺、順酐、氯苯、硝基苯、烷基苯以及溶劑使用等。表 24 純苯下游產(chǎn)品 2022/2022 年純苯需求量(萬噸) 年產(chǎn)品2022* 2022**苯乙烯 114 560苯酚 37 150己內(nèi)酰胺 20 40順酐 28 80苯胺、硝基苯 50 90氯苯 15 20烷基苯 18 20合計(jì) 282 960*為實(shí)際消耗值**按下游產(chǎn)品需求值折算中國的純苯主要是中國兩大石油-石化企業(yè)壟斷,僅自供平衡。2022 年純苯產(chǎn)量為 萬噸,進(jìn)口 萬噸,表觀消費(fèi) 330 萬噸。2022 年純苯產(chǎn)能超過 380 萬噸/年,產(chǎn)量達(dá)到 360 萬噸/年。由于乙烯產(chǎn)能和石油煉制能力擴(kuò)大,2022 年中國石油純苯總產(chǎn)能有望突破 500 萬噸/年,另從焦化苯的精制,經(jīng)加氫脫硫可得到純苯。2022 年我國焦炭產(chǎn)量為 億噸,可得粗苯 225 萬噸。現(xiàn)建的焦化苯處理裝置的有山焦集團(tuán)、?;瘓F(tuán)、山西宏特集團(tuán)和寶鋼集團(tuán),預(yù)計(jì)到 2022 年焦化純苯可達(dá) 100~150 萬噸/年,預(yù)計(jì)到 2022.年產(chǎn) 6 萬噸苯加氫制環(huán)己烷項(xiàng)目可行性研究報(bào)告年石油純苯和焦化純苯的總產(chǎn)能將達(dá)到 600 萬噸/年以上。2022 年全球純苯產(chǎn)能為 4450 萬噸/年,需求量為 3840 萬噸/年,預(yù)計(jì) 2022 年~2022 年均增速為 %。到 2022 年全球純苯產(chǎn)能將達(dá)到 5010 萬噸/年。2022~2022 年需求量的增速為 %,到 2022年全球純苯需求量將達(dá)到 4610 萬噸/年。世界純苯的生產(chǎn)和消費(fèi)主要集中在亞洲、北美和西歐。2022~2022 年中國純苯供需狀況見表25。表 25 2022~2022 年中國純苯供需狀況(單位 萬噸)項(xiàng)目 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022*進(jìn)口量 70 50出口量 9 9 產(chǎn)量 185 199 214 238.99306.1360 600表觀需求183.5201.3209.2229 330 430 650*為預(yù)測(cè)值.年產(chǎn) 6 萬噸苯加氫制環(huán)己烷項(xiàng)目可行性研究報(bào)告圖 2-1 國內(nèi)苯價(jià)格走勢(shì)圖根據(jù)國內(nèi)苯價(jià)格走勢(shì)圖,2022 年苯平均價(jià)格在 3350 元/噸,2022 年均價(jià)基本上為 7500 元/噸以上。苯市場(chǎng)的價(jià)格起伏較大,與國際原油價(jià)格變化有關(guān),另外還與苯的下游產(chǎn)品市場(chǎng)需求有關(guān),若市場(chǎng)平淡,國內(nèi)苯市場(chǎng)價(jià)格將會(huì)平移或下降。前年,受到世界金融風(fēng)暴的沖擊,國際原油價(jià)格一路走低,純苯價(jià)格也跌倒谷底,最低價(jià)達(dá) 3600 元/噸。去年 9 月份開始較快回升,后價(jià)格穩(wěn)定在 63006500 元/噸。2022 至 2022 年的平均價(jià)(見表 2-6) 。2022 年前 8 月的市場(chǎng)價(jià)格一直比較穩(wěn)定,維持在 58006300 之間。表 26 2022~2022 年各年苯平均價(jià)格年份 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年前 8 月5 年均價(jià).年產(chǎn) 6 萬噸苯加氫制環(huán)己烷項(xiàng)目可行性研究報(bào)告價(jià)格(元/噸) 9425 4030 6000 7110 (2) 氫氣氫氣是環(huán)己烷生產(chǎn)的另一種主要原料。由于氫氣貯存運(yùn)輸?shù)仍颍话阌脷淦髽I(yè)均自產(chǎn)自用,其價(jià)格取決于制造成本。本項(xiàng)目氫氣來源于 20 萬噸/年苯乙烯裝置乙苯脫氫產(chǎn)生的含氫尾氣,該尾氣的氫氣體積含量為 91%左右,經(jīng)過變壓吸附裝置處理后供苯加氫使用,生產(chǎn)的氫氣量基本滿足環(huán)己烷裝置生產(chǎn)需要。 原料來源及供應(yīng)狀況 本工程所需的原料苯由公司粗苯加氫裝置供應(yīng),由罐區(qū)經(jīng)管道輸送至環(huán)己烷裝置區(qū),原料氫氣來源于苯乙烯裝置的含氫尾氣,經(jīng)變壓吸附吸附后送苯加氫反應(yīng)器使用,因此,兩種基本原料可由廠區(qū)自行解決,減少原料外購帶來的風(fēng)險(xiǎn)。原材料來源見表 27:表 27 原材料來源表序號(hào) 物 料 來 源 數(shù) 量 規(guī) 格1 苯 粗苯加氫裝置 56240 噸/年 純苯2 氫氣 苯乙烯裝置尾氣經(jīng)變壓吸附107Nm3/年 產(chǎn)品價(jià)格確定的原則為使項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上具有較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力,本項(xiàng)目在財(cái)務(wù)分析中原料和產(chǎn)品不使用十年平均價(jià)格,而是采用市場(chǎng)現(xiàn)行價(jià)格,即原料苯按 6500 元/噸,產(chǎn)品環(huán)己烷價(jià)格按市場(chǎng)價(jià)格 8500 元/噸計(jì)。.年產(chǎn) 6 萬噸苯加氫制環(huán)己烷項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 輔助材料、燃料的供應(yīng) 主要輔助材料來源見表 28表 28 主要輔助材料來源表序號(hào) 物 料 來 源 數(shù)量 規(guī) 格 備 注1 加氫催化劑 外購 噸/次 NiAl2O3 壽命 2 年2 吸附劑 外購 噸/次 CNA13 CNA22 CNA31CNA421壽命 15 年3 除油劑 外購 噸/次 CNA1 CNA229壽命 2 年4 預(yù)處理劑 外購 噸/次 CNA31CNA421壽命 3 年.年產(chǎn) 6 萬噸苯加氫制環(huán)己烷項(xiàng)目可行性研究報(bào)告第三章 生產(chǎn)規(guī)模、總工藝流程及產(chǎn)品方案 生產(chǎn)規(guī)模 生產(chǎn)規(guī)模:6 萬噸/年環(huán)己烷。年操作時(shí): 8000 小時(shí)。 總工藝流程本工程利用公司粗苯加氫生產(chǎn)的純苯、苯乙烯裝置的含氫尾氣為原料,通過 8000m3變壓吸附提氫工段(PSA) 、苯氣相加氫工段生產(chǎn)環(huán)己烷。化學(xué)反應(yīng)式為:C 6H6+3H2=C6H12 8000m3變壓吸附提氫工段流程簡述 :苯乙烯裝置含氫尾氣經(jīng)過壓縮機(jī)增壓后,原料氣在P=、t≤40℃條件下進(jìn)入變壓吸附提氫工段。首先進(jìn)入氣液分離器除去游離水,然后經(jīng)過兩臺(tái)可串并聯(lián)操作的除油器除去壓縮機(jī)油,再進(jìn)入由兩臺(tái)預(yù)處理器和一系列程控閥組成的預(yù)處理系統(tǒng),除去芳烴等高沸點(diǎn)組分,從預(yù)處理出來的凈化氣送往 PSA 后系統(tǒng)。除油器一開一備,吸附飽和后一次性更換吸附劑,約兩年一換。預(yù)處理再生時(shí),先用經(jīng)換熱器加熱到 150℃的 PSA 解吸氣進(jìn)行加熱,再用未經(jīng)加熱的解吸氣進(jìn)行冷吹。 PSA 后系統(tǒng)由 6 臺(tái)吸附器和一系列程控閥等組成,采用 623/V.年產(chǎn) 6 萬噸苯加氫制環(huán)己烷項(xiàng)目可行性研究報(bào)告工藝流程。在變壓吸附系統(tǒng)中,任一時(shí)刻總有 2 臺(tái)吸附器處于吸附步驟,由入口端通入原料氣,在出口端獲得氫氣。每臺(tái)吸附器在不同時(shí)間依次經(jīng)歷吸附(A)、多級(jí)壓力均衡降(EiD)、逆向放壓(D)、抽空(V) 、多級(jí)壓力均衡升(EiR) 和最終升壓(FR)等步驟,采用多次均壓的目的使盡可能的回收有效組分。逆放步驟排出了吸附器中吸附的部分雜質(zhì)組分,剩余的雜質(zhì)通過沖洗抽空步驟進(jìn)一步完全解吸。產(chǎn)品氣在≥ 的壓力下由吸附塔頂部出來,解吸氣在 下輸出界外。 苯氣相加氫工段流程簡述 :原料苯經(jīng)換熱器預(yù)熱,加熱器加熱汽化后,再送至汽化器中與氫氣一起過熱進(jìn)入反應(yīng)器,其中氫氣由新鮮氫和循環(huán)氫混合而成。蒸發(fā)后的苯氫混合氣由兩臺(tái)前反應(yīng)器頂部進(jìn)入并進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)熱用于副產(chǎn)低壓蒸汽,未反應(yīng)的原料在后反應(yīng)器中完全反應(yīng),從后反應(yīng)器出來的反應(yīng)物料,經(jīng)冷凝冷卻后在分離器中進(jìn)行氣液分離。氣相經(jīng)深冷器和吸附器回收微量環(huán)己烷后,未反應(yīng)的氫氣經(jīng)壓縮機(jī)增壓后循環(huán)使用,液相環(huán)己烷則送入穩(wěn)定塔處理后,經(jīng)冷卻儲(chǔ)存在環(huán)己烷貯槽中。 產(chǎn)品方案 環(huán)己烷表 31 產(chǎn)品環(huán)己烷規(guī)格表項(xiàng)目 指標(biāo) 試驗(yàn)方法色度(Hazen) ≤ 15 GB3143密度 GB4472純度%(m/m) ≥ GB7534.年產(chǎn) 6 萬噸苯加氫制環(huán)己烷項(xiàng)目可行性研究報(bào)告苯 mg/kg ≤ 100 SH1674正己烷 mg/kg ≤ 500 SH1674甲基環(huán)己烷 mg/kg ≤ 500 SH1674甲基環(huán)戊烷 mg/kg ≤ 400 SH1674餾程℃ ≤ GB7534硫 ≤ 2 GB12688產(chǎn)品環(huán)己烷為液態(tài),年產(chǎn)環(huán)己烷 60000 噸,以槽車運(yùn)輸?shù)男问匠鰪S銷售。 中間產(chǎn)品氫氣表 32 氫氣規(guī)格表項(xiàng)目 指標(biāo) 備注氫氣 ≥ 體積分率CO+CO2 ≤ 10 ppm壓力 MPa 溫度 ℃ 40 全廠自控水平 環(huán)己烷裝置主要分為 PSA 工段及環(huán)己烷工段,PSA 工段程控閥多、動(dòng)作頻繁,操作對(duì)自動(dòng)化要求高,本項(xiàng)目采用 S7300 冗余控制系統(tǒng);環(huán)己烷工段采用集散型控制系統(tǒng)(DCS) 對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視、操作、報(bào)警、聯(lián)鎖和控制,同時(shí)對(duì)關(guān)鍵的電氣設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。為保證裝置安全生產(chǎn),所有現(xiàn)場(chǎng)儀表均選擇符合安裝地點(diǎn)的危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)劃分的防爆儀表,并在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警傳感器,此信號(hào)送至 DCS 系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視和報(bào)警。.年產(chǎn) 6 萬噸苯加氫制環(huán)己烷項(xiàng)目可行性研究報(bào)告.年產(chǎn) 6 萬噸苯加氫制環(huán)己烷項(xiàng)目可行性研究報(bào)告第四章 工藝裝置 工藝原理 變壓吸附原理 吸附吸附是指當(dāng)兩種相態(tài)不同的物質(zhì)接觸時(shí),其中密度較低物質(zhì)的分子在密度較高的物質(zhì)表面被富集的現(xiàn)象和過程。有吸附作用的物質(zhì)(一般為密度相對(duì)較大的多孔固體)被稱為吸附劑,被吸附的物質(zhì)(一般為密度相對(duì)較小的氣體或液體)稱為吸附質(zhì)。吸附按其性質(zhì)的不同可分為四大類,即:化學(xué)吸著、活性吸附、毛細(xì)管凝縮、物理吸附?;瘜W(xué)吸附是指吸附劑與吸附質(zhì)間發(fā)生有化學(xué)反應(yīng),并在吸附劑表面生成化合物的吸附過程。其吸附過程一般進(jìn)行的很慢,且解吸過程非常困難?;钚晕绞侵肝絼┡c吸附質(zhì)間生成有表面絡(luò)合物的吸附過程。其解吸過程一般也較困難。毛細(xì)管凝縮是指固體吸附劑在吸附蒸氣時(shí),在吸附劑孔隙內(nèi)發(fā)生的凝結(jié)現(xiàn)象,一般需加熱才能完全再生。物理吸附是指依靠吸附劑與吸附質(zhì)分子間的分子力(即范德華力)進(jìn)行的吸附。其特點(diǎn)是:吸附過程中沒有化學(xué)反應(yīng),吸附過程進(jìn)行的極快,參與吸附的各相物質(zhì)間的平衡在瞬間即可完成,并且這種吸附是完全可逆的。PSA 制氫裝置中的吸附主要是物理吸附。 變壓吸附 在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中,吸附分離一般分為變壓吸附和變溫吸附兩大類。從吸附劑的吸附等溫線可以看出,吸附劑在高壓下對(duì)雜質(zhì)的吸附容量大,低壓下吸附容量小。同時(shí)從吸附劑的吸附等壓線可以.年產(chǎn) 6 萬噸苯加氫制環(huán)己烷項(xiàng)目可行性研究報(bào)告看到,在同一壓力下吸附劑在低溫下吸附容量大,高溫下吸附容量小。利用吸附劑的前一性質(zhì)進(jìn)行的吸附分離稱為變壓吸附(PSA),利用吸附劑的后一性質(zhì)進(jìn)行的吸附分離就稱為變溫吸附(TSA)。在物理吸附中,各種吸附劑對(duì)氣體分子之所以有吸附能力是由于處于氣、固相分界面上的氣體分子的
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