【文章內(nèi)容簡介】 題。一、 全球丙烯供需狀況作為蒸汽裂解聯(lián)產(chǎn)或煉油廠副產(chǎn)的丙烯資源,其生產(chǎn)能力的增長速度和乙烯生產(chǎn)能力、FCC生產(chǎn)能力的增長密切相關(guān)。并且煉油廠副產(chǎn)丙烯也只有一部分用于化工生產(chǎn),所以文中提到的丙烯生產(chǎn)能力、產(chǎn)量及需求量均只涉及用于生產(chǎn)化工產(chǎn)品的丙烯。根據(jù)丙烯的不同應(yīng)用領(lǐng)域,丙烯產(chǎn)品可劃分為煉廠級、化學(xué)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(chǎn)商分別是ExxonMobil、Shell 、SINOPEC、BP 和Dow 化學(xué)公司, Mt/ a , %。全球丙烯產(chǎn)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(chǎn)能力/ Mta 1 產(chǎn)量 需求量 負(fù)荷率, % 828589預(yù)計(jì)2003 2008 % ,2008 Mt/a 。 % ,因此裝置負(fù)荷率將有所提高。 Mt ,2010 Mt二、 全球丙烯消費(fèi)構(gòu)成丙烯分子中的雙鍵使它可以進(jìn)行聚合、羰基化、環(huán)氧化等反應(yīng),從而可使用丙烯來生產(chǎn)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(jìn)行選擇性氧化反應(yīng),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(fèi)構(gòu)成如表29所示。表29 2003 年全球丙烯消費(fèi)構(gòu)成 %產(chǎn)品聚丙烯丙烯腈環(huán)氧丙烷丁辛醇異丙苯其他合計(jì)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(jìn)出口貿(mào)易狀況2003 年, Mt , % ,大部分貿(mào)易在地區(qū)內(nèi)各國家間展開,由于運(yùn)輸?shù)确矫娴脑?地區(qū)間的貿(mào)易量很小。北美、中東和中南美地區(qū)出口部分丙烯,而進(jìn)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(yùn)輸成本低,因此全球丙烯衍生物的貿(mào)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(yù)計(jì)2005 年后該地區(qū)將成為丙烯衍生物的凈進(jìn)口地區(qū)。東北亞和東南亞是傳統(tǒng)的丙烯衍生物進(jìn)口地區(qū),近年來,東南亞地區(qū)的丙烯生產(chǎn)能力快速增長,其進(jìn)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(jìn)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(jìn)口丙烯衍生物,受中國大陸需求強(qiáng)勁增長的影響,其進(jìn)口量有進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢。近年來,中東地區(qū)丙烯衍生物生產(chǎn)能力高速增長,2002 年開始出口部分丙烯衍生物,預(yù)計(jì)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(chǎn)國,2003 年合計(jì)占該地區(qū)總生產(chǎn)能力的69 %。生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)量的年均增長率高于同期生產(chǎn)能力的增長率,其產(chǎn)量從1998 , %。預(yù)計(jì)2003 2008 %,估計(jì)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(chǎn)率比較高。2003 年, %的丙烯來自蒸汽裂解裝置聯(lián)產(chǎn), %來自煉油廠副產(chǎn),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(yù)計(jì)2008 年將進(jìn)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(fèi)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(jì)五、 我國丙烯供需狀況2003 年,我國丙烯產(chǎn)量為5 93213 kt , %。主要用來生產(chǎn)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(chǎn)仍將以較快速度發(fā)展,預(yù)計(jì)2005 年我國丙烯產(chǎn)量將達(dá)到8 100 kt ,2010 年可望突破10 Mt 。盡管我國的丙烯生產(chǎn)得到了較快發(fā)展,但國內(nèi)生產(chǎn)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(jìn)口丙烯單體外,聚丙烯等衍生物的進(jìn)口量逐年增長,近兩年來我國丙烯及其衍生物消費(fèi)見表211表211 2002 年和2003 年我國丙烯及其主要衍生物消費(fèi)狀況 kt　2002 年2003 年項(xiàng)目丙烯聚丙烯丙烯腈丁辛醇丙烯聚丙烯丙烯腈丁辛醇產(chǎn)量489607進(jìn)口量310出口量00400消費(fèi)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(jìn)口來維持國內(nèi)的供需平衡,這給我國的丙烯生產(chǎn)提供了廣闊的發(fā)展空間。然而,這些發(fā)展空間并非國內(nèi)公司所能獨(dú)享,而將給國內(nèi)外石化公司帶來共同的發(fā)展機(jī)遇。實(shí)際上,目前我國周邊主要的丙烯生產(chǎn)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(chǎn)能力的很大一部分也瞄準(zhǔn)我國市場,因此未來國內(nèi)市場面臨激烈的競爭。第二節(jié) 原料價(jià)格分析及預(yù)測丙烯原料價(jià)格主要與能源價(jià)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(yīng)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(yīng)分析及價(jià)格預(yù)測第一節(jié) 輔助材料和燃料來源及供應(yīng)分析本項(xiàng)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(xiàng)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(jīng)PSA裝置生產(chǎn)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(jià)格分析和預(yù)測本項(xiàng)目輔助材料是氫氣和聚合催化劑的價(jià)格為市場價(jià)格。其價(jià)格由當(dāng)?shù)貎r(jià)格決定。第三篇 工程技術(shù)方案研究第一章 建設(shè)規(guī)模、總工藝流程與產(chǎn)品方案第一節(jié) 建設(shè)規(guī)模一、 建設(shè)規(guī)模方案比選建設(shè)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(shù)水平和規(guī)模效應(yīng)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(chǎn)聚丙烯的裝置能力為40萬噸/年，國內(nèi)其它連續(xù)法生產(chǎn)廠的規(guī)模大都在1020萬噸/年，國內(nèi)液相本體間歇法生產(chǎn)聚丙烯的裝置能力最大為13萬噸/年，國內(nèi)其它液相本體間歇法生產(chǎn)廠的規(guī)模大都在12萬噸/年，在規(guī)模效應(yīng)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(nèi)最大能力目前經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，具有良好的經(jīng)濟(jì)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(jìn)行了深入調(diào)研。在充分發(fā)揮和利用公司在生產(chǎn)原料供應(yīng)上的有利因素的基礎(chǔ)上，依托現(xiàn)有的部分公用工程能力，確定投資建設(shè)10萬噸/年小本體聚丙烯裝置，新建裝置屬于經(jīng)濟(jì)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(chǎn)聚丙烯工藝主要包括原料精制、聚合反應(yīng)、閃蒸去活、尾氣回收等幾個部分組成。原料精制經(jīng)氣體分離裝置送來的粗丙烯進(jìn)入粗丙烯罐，再用泵送到各精制器進(jìn)行精制，后進(jìn)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(zhì)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(yīng)聚合釜加料分三步進(jìn)行：1） 加反應(yīng)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(jì)量罐，按工藝要求計(jì)量并密閉送入聚合釜，再用80%精丙烯沖入釜內(nèi)。3） 按工藝要求將分裝好的絡(luò)合Ⅱ型催化劑在精氮保護(hù)下，人工加入，并用10%精丙烯沖入釜內(nèi)。再根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)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(shí)加料完畢。聚合釜為間歇操作，加料完后在溫度為75℃、合反應(yīng)，反應(yīng)開始前用＜95℃的熱水進(jìn)釜的夾套升溫，65℃左右進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)開始后改用循環(huán)冷卻水進(jìn)夾套調(diào)控溫度，將反應(yīng)熱取走，升溫和冷卻皆為自動控制。反應(yīng)進(jìn)行約4h，準(zhǔn)確判斷反應(yīng)終了時(shí)，開啟丙烯回收系統(tǒng)進(jìn)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(dāng)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(nèi)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(fēng)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(jī)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(chǎn)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(chǎn)品方案選擇根據(jù)市場需要，本裝置通過調(diào)節(jié)H2的加入量可生產(chǎn)多個牌號的粉料聚丙烯，且比例可任意調(diào)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(shù)、設(shè)備及自動化第一節(jié) 工藝技術(shù)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(jī)化合物。國外在20世紀(jì)50年代就已研究出聚丙烯的生產(chǎn)工藝，我國從60年代開始聚丙烯催化劑和生產(chǎn)工藝的研究，到80年代取得了很大進(jìn)展，國內(nèi)自行開發(fā)的間歇液相本體法工藝和研制成功的絡(luò)合Ⅱ型催化劑及高效催化劑被普遍采用，成為獨(dú)具特點(diǎn)的聚丙烯生產(chǎn)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(yīng)性強(qiáng)，動力消耗低，三廢少，環(huán)境污染小，投資省，見效快等優(yōu)點(diǎn)。特別是20m3聚合釜的成功應(yīng)用，大大提高單釜生產(chǎn)能力，提高生產(chǎn)效率，降低丙烯單耗，降低投資，因此本項(xiàng)目采用間歇式液相小本體聚合工藝技術(shù)。 具體的工藝流程見上一章內(nèi)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(shí)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(yīng)溫度： 74177。4℃操作壓力： 177。升溫時(shí)間（40→70℃）： 35177。5min反應(yīng)時(shí)間： 177。回收后釜壓： ～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(shí)罐內(nèi)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(xiàng)目所需的公用工程包括：新鮮水、循環(huán)冷卻水、儀表風(fēng)、裝置空氣、低壓氮?dú)?、蒸汽凝液、低壓蒸汽、電等，各公用工程?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(diǎn) ( 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