【文章內容簡介】 題。一、 全球丙烯供需狀況作為蒸汽裂解聯(lián)產或煉油廠副產的丙烯資源,其生產能力的增長速度和乙烯生產能力、FCC生產能力的增長密切相關。并且煉油廠副產丙烯也只有一部分用于化工生產,所以文中提到的丙烯生產能力、產量及需求量均只涉及用于生產化工產品的丙烯。根據(jù)丙烯的不同應用領域,丙烯產品可劃分為煉廠級、化學級和聚合級3 種,其純度相差很大,因此都折算成凈丙烯來表示。1996 年, ,2003 Mt/ a , %。目前最大的五大丙烯生產商分別是ExxonMobil、Shell 、SINOPEC、BP 和Dow 化學公司, Mt/ a , %。全球丙烯產量由1996 Mt/ a 增長到2003 Mt/ a。丙烯下游衍生物需求的發(fā)展推動著丙烯需求的快速增長。1980 年,全球的丙烯需求約為16Mt ,1990 年增長到30 Mt ,10 %。2000 年全球丙烯需求增長到52 Mt ,10 % ,均高于同期的乙烯增長率。2003 Mt ,全球丙烯供需狀況見表28。表28 全球丙烯供需狀況 Mt年 份19961998200020032008生產能力/ Mta 1 產量 需求量 負荷率, % 828589預計2003 2008 % ,2008 Mt/a 。 % ,因此裝置負荷率將有所提高。 Mt ,2010 Mt二、 全球丙烯消費構成丙烯分子中的雙鍵使它可以進行聚合、羰基化、環(huán)氧化等反應,從而可使用丙烯來生產聚丙烯、丁辛醇、異丙苯(苯酚、丙酮) 、甲基丙烯酸甲酯(MMA) 、環(huán)氧丙烷和異丙醇等衍生物。烯丙基上的氫原子可進行選擇性氧化反應,從而得到丙烯腈、丙烯酸、丙烯醛等衍生物。2003 年全球丙烯的消費構成如表29所示。表29 2003 年全球丙烯消費構成 %產品聚丙烯丙烯腈環(huán)氧丙烷丁辛醇異丙苯其他合計比例6497749100從表29可以看出,聚丙烯所消耗的丙烯量最多,約占全球丙烯消耗量的64 % ,其次分別是丙烯腈、環(huán)氧丙烷和丁辛醇。三、 丙烯進出口貿易狀況2003 年, Mt , % ,大部分貿易在地區(qū)內各國家間展開,由于運輸?shù)确矫娴脑?地區(qū)間的貿易量很小。北美、中東和中南美地區(qū)出口部分丙烯,而進口主要集中在亞洲和西歐地區(qū)。與丙烯相比,丙烯衍生物的運輸成本低,因此全球丙烯衍生物的貿易量較大。2003 Mt ,其中聚丙烯占40 % ,丙烯腈占15 %。北美是全球最主要的丙烯衍生物出口地,并呈繼續(xù)增長的態(tài)勢。西歐地區(qū)也是傳統(tǒng)的丙烯衍生物出口地區(qū),然而自2002 年以來,其供需已基本趨于平衡,預計2005 年后該地區(qū)將成為丙烯衍生物的凈進口地區(qū)。東北亞和東南亞是傳統(tǒng)的丙烯衍生物進口地區(qū),近年來,東南亞地區(qū)的丙烯生產能力快速增長,其進口量在逐漸下降,2002 年已基本平衡。未來該地區(qū)雖然仍需進口部分丙烯衍生物,但增長量不是很大。目前東北亞地區(qū)大量進口丙烯衍生物,受中國大陸需求強勁增長的影響,其進口量有進一步擴大的趨勢。近年來,中東地區(qū)丙烯衍生物生產能力高速增長,2002 年開始出口部分丙烯衍生物,預計2007 Mt 左右,逐漸成為全球最重要的丙烯衍生物出口地區(qū)。四、 亞洲丙烯供需狀況1998 年,2003 Mt/ a , %。其中中國、日本和韓國是該地區(qū)最主要的丙烯生產國,2003 年合計占該地區(qū)總生產能力的69 %。生產能力超過1 Mt/ a 的國家和地區(qū)還有中國臺灣、印度、新加坡和泰國。由于丙烯需求快速增長,丙烯生產能力利用率逐年攀升,已從1998 年的86 %上升到2003 年的94 %。從而使丙烯產量的年均增長率高于同期生產能力的增長率,其產量從1998 , %。預計2003 2008 %,估計2008 。該地區(qū)的蒸汽裂解裝置大量采用石腦油作為裂解原料約占83 %,因此其丙烯產率比較高。2003 年, %的丙烯來自蒸汽裂解裝置聯(lián)產, %來自煉油廠副產,接近于世界平均水平。由于在泰國、馬來西亞和韓國都有丙烷脫氫制丙烯裝置, %,高于世界平均水平。亞洲地區(qū)的丙烯需求快速增長,1998 Mt ,2003 Mt , % ,高于同期全球的平均增長率。預計2008 年將進一步增長到28 Mt 以上。從各丙烯衍生物所消耗的丙烯數(shù)量來看,聚丙烯約占總消費量的69 % ,丙烯腈約占11 %。該地區(qū)丙烯衍生物所消耗丙烯的變化趨勢見表210。表210 亞洲地區(qū)丙烯衍生物所消耗丙烯的變化趨勢 Mt年份 199820032008聚丙烯丙烯腈 環(huán)氧丙烷 丁辛醇 異丙苯其他 合計五、 我國丙烯供需狀況2003 年,我國丙烯產量為5 93213 kt , %。主要用來生產聚丙烯、丙烯腈和丁辛醇等丙烯衍生物,其他如環(huán)氧丙烷等衍生物的用量較少。由于我國聚丙烯等衍生物的需求旺盛,丙烯生產仍將以較快速度發(fā)展,預計2005 年我國丙烯產量將達到8 100 kt ,2010 年可望突破10 Mt 。盡管我國的丙烯生產得到了較快發(fā)展,但國內生產仍無法滿足迅速增長的丙烯需求,供需缺口仍比較大。除每年少量進口丙烯單體外,聚丙烯等衍生物的進口量逐年增長,近兩年來我國丙烯及其衍生物消費見表211表211 2002 年和2003 年我國丙烯及其主要衍生物消費狀況 kt　2002 年2003 年項目丙烯聚丙烯丙烯腈丁辛醇丙烯聚丙烯丙烯腈丁辛醇產量489607進口量310出口量00400消費量799自給率, % 目前我國丙烯主要衍生物的自給率還很低,需大量進口來維持國內的供需平衡,這給我國的丙烯生產提供了廣闊的發(fā)展空間。然而,這些發(fā)展空間并非國內公司所能獨享,而將給國內外石化公司帶來共同的發(fā)展機遇。實際上,目前我國周邊主要的丙烯生產國和地區(qū)都處于丙烯及其衍生物的凈出口地位,大量向我國出口。中東地區(qū)新增丙烯生產能力的很大一部分也瞄準我國市場,因此未來國內市場面臨激烈的競爭。第二節(jié) 原料價格分析及預測丙烯原料價格主要與能源價格同步漲落和丙烯后加工的需求量而定。第三節(jié) 原料來源及供應分析丙烯原料由本公司氣體分離裝置提供2～, 由距本公司15公里的amp。amp。石化外購8萬噸/年。原料資源穩(wěn)定，交通方便。第四章 輔助材料和燃料的供應分析及價格預測第一節(jié) 輔助材料和燃料來源及供應分析本項目裝置規(guī)模為10萬噸/年聚丙烯，需聚合催化劑為22104kg/a；氫氣（≥98%）為30104Nm3/a。本項目輔助材料是氫氣由本公司C4制烯烴裝置提供，即裝置尾氣經PSA裝置生產高純度氫氣，由管道輸送到裝置區(qū)。第二節(jié) 輔助材料和燃料、動力價格分析和預測本項目輔助材料是氫氣和聚合催化劑的價格為市場價格。其價格由當?shù)貎r格決定。第三篇 工程技術方案研究第一章 建設規(guī)模、總工藝流程與產品方案第一節(jié) 建設規(guī)模一、 建設規(guī)模方案比選建設規(guī)模的確定要充分考慮資金、原料、市場容量、環(huán)境容量、技術水平和規(guī)模效應等因素。目前國外聚丙烯裝置規(guī)模一般在30萬噸/年左右，而目前我國最大的連續(xù)法生產聚丙烯的裝置能力為40萬噸/年，國內其它連續(xù)法生產廠的規(guī)模大都在1020萬噸/年，國內液相本體間歇法生產聚丙烯的裝置能力最大為13萬噸/年，國內其它液相本體間歇法生產廠的規(guī)模大都在12萬噸/年，在規(guī)模效應與國外相比有一定差距。其原因在于我國原料丙烯短缺、原料來源眾多造成的。表31示出裝置規(guī)模的對比。表31 裝置規(guī)模的對比 萬噸/年裝置名稱國內最大能力目前經濟規(guī)模推薦方案聚丙烯裝置（連續(xù)法）3020　聚丙烯裝置（間歇法）13510二、 推薦規(guī)模sd**化工有限公司地處菏澤市amp。amp?？h武勝鄉(xiāng)經濟開發(fā)區(qū)，具有良好的經濟和社會環(huán)境。近年來，該公司對全國聚丙烯市場需求的趨勢進行了深入調研。在充分發(fā)揮和利用公司在生產原料供應上的有利因素的基礎上，依托現(xiàn)有的部分公用工程能力，確定投資建設10萬噸/年小本體聚丙烯裝置，新建裝置屬于經濟規(guī)模裝置。第二節(jié) 總工藝流程描述一、 工藝流程間歇液相本體聚合生產聚丙烯工藝主要包括原料精制、聚合反應、閃蒸去活、尾氣回收等幾個部分組成。原料精制經氣體分離裝置送來的粗丙烯進入粗丙烯罐，再用泵送到各精制器進行精制，后進入精丙烯罐貯存?zhèn)溆?。精制系統(tǒng)分兩組，一組使用，一組再生，切換使用。再生介質為350℃的熱氮。熱氮溫度由電加熱器加熱并自動控溫。聚合反應聚合釜加料分三步進行：1） 加反應所需精丙烯總量的10%入聚合釜。2） 將配制好的活化劑用精氮壓入活化劑計量罐，按工藝要求計量并密閉送入聚合釜，再用80%精丙烯沖入釜內。3） 按工藝要求將分裝好的絡合Ⅱ型催化劑在精氮保護下，人工加入，并用10%精丙烯沖入釜內。再根據(jù)生產產品牌號需要，從氫氣緩沖罐加入定量的氫氣入聚合釜中。此時加料完畢。聚合釜為間歇操作，加料完后在溫度為75℃、合反應，反應開始前用＜95℃的熱水進釜的夾套升溫，65℃左右進行反應，反應開始后改用循環(huán)冷卻水進夾套調控溫度，將反應熱取走，升溫和冷卻皆為自動控制。反應進行約4h，準確判斷反應終了時，開啟丙烯回收系統(tǒng)進行氣相丙烯回收，液相丙烯回精丙烯貯罐重新作聚合原料，當聚合釜和冷凝器的壓力平衡后（～）停止回收。閃蒸去活將聚合釜內粉料分3～4次噴入閃蒸罐，每次以閃蒸罐壓力＜，閃蒸后氣相丙烯泄入氣柜，再以凈化風去活，呈粉粒狀的聚丙烯于罐底出料、包裝。尾氣回收采用氣柜收集自閃蒸罐閃蒸出來的氣相丙烯，并用丙烯壓縮機增壓，用冷凍水冷凝成液體回收，可作氣分原料或粗丙烯用。工藝流程簡圖見附圖。二、 物料平衡小本體法生產聚丙烯，工藝簡單，流程短，原料只有丙烯，因此其物料平衡也簡單，見下圖：（噸/年）丙烯102000聚丙烯100000去火炬、放空2000第三節(jié) 產品方案選擇根據(jù)市場需要，本裝置通過調節(jié)H2的加入量可生產多個牌號的粉料聚丙烯，且比例可任意調節(jié)。部分牌號規(guī)格如下表32：表32 聚丙烯部分牌號規(guī)格牌號熔融指數(shù)值數(shù)量（萬噸）12～0～345～0～375～110～314010～190～322517～270～330025～370～342535～500～3第二章 工藝技術、設備及自動化第一節(jié) 工藝技術選擇聚丙烯（PP）主要是以丙烯為單體通過聚合制得的一種高分子有機化合物。國外在20世紀50年代就已研究出聚丙烯的生產工藝，我國從60年代開始聚丙烯催化劑和生產工藝的研究，到80年代取得了很大進展，國內自行開發(fā)的間歇液相本體法工藝和研制成功的絡合Ⅱ型催化劑及高效催化劑被普遍采用，成為獨具特點的聚丙烯生產工藝，與其它工藝相比，具有工藝流程短、操作簡單，不需脫灰、脫無規(guī)物，亦無溶劑回收工序，且對原料的適應性強，動力消耗低，三廢少，環(huán)境污染小，投資省，見效快等優(yōu)點。特別是20m3聚合釜的成功應用，大大提高單釜生產能力，提高生產效率，降低丙烯單耗，降低投資，因此本項目采用間歇式液相小本體聚合工藝技術。 具體的工藝流程見上一章內容。一、 主要操作條件丙烯精制部分堿罐、脫硫塔： ＜電加熱器： ＜ ＜450℃再生分子篩干燥器： ＜ 240～300℃ 恒溫5h再生氧化鋁干燥器： ＜ 220～300℃ 恒溫5h再生鎳觸媒脫氧器： ＜ 220～300℃ 恒溫5h工作時分子篩干燥器，氧化鋁干燥器的及鎳觸媒脫氧器：＜聚合部分反應溫度： 74177。4℃操作壓力： 177。升溫時間（40→70℃）： 35177。5min反應時間： 177?；厥蘸蟾獕海?～熱水槽水溫： ＜95℃閃蒸部分閃蒸罐工作壓力 ＜閃蒸置換真空度 ～出料時罐內壓力 ＜二、 原材料、輔助材料和燃料、動力消耗定額 原料消耗見表33表33 原料消耗名稱規(guī) 格單 位單 耗年耗,104丙 烯≥99％t/tPP催化劑TiCl3TiCl380%kg/tPP3一氯二乙基鋁≥98％kg/tPP22氫 氣≥98％m3n/tPP330 公用工程規(guī)格及消耗本項目所需的公用工程包括：新鮮水、循環(huán)冷卻水、儀表風、裝置空氣、低壓氮氣、蒸汽凝液、低壓蒸汽、電等，各公用工程規(guī)格如下：（1）新鮮水供水壓力: MPa (G) 最小供水溫度: 環(huán)境溫度（2）循環(huán)冷卻水污垢系數(shù): m2.℃/w供水壓力: MPa (G) 最小供水溫度: 33℃ 最大回水壓力: (G) 最小回水溫度: 43℃ 最大（3）儀表空氣 規(guī)格 ： 無油，無塵露點 ( Mpa G)： －40℃壓力： MPa (G)溫度： 環(huán)境溫度（4）裝置空氣灰塵： 無壓力： MPa (G) 最小溫度： 環(huán)境溫度