【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的要求，以 MTBE 為調(diào)合組分生產(chǎn)高辛烷值汽油已經(jīng)是國(guó)內(nèi)外普遍采用的措施之一。本項(xiàng)目實(shí)施后， XX 煉油廠 93汽油的比例進(jìn)一步增加（達(dá)到 萬(wàn)噸 /年），產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可得到進(jìn)一步的優(yōu)化。 2)是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的需要 按照目前國(guó)內(nèi)汽油價(jià)格政策， 93汽油比 90汽油的銷售價(jià)高 287 元 /噸。隨著高檔汽車數(shù)量的不斷增加，高標(biāo)號(hào)汽油的需求量也在迅速上升，因此XX 煉油廠有必要生產(chǎn)高牌號(hào)汽油，進(jìn)一步提高公司的整體經(jīng)濟(jì)效 益。 氣體分餾裝置副產(chǎn)的碳四餾分作為石油液化氣銷售，價(jià)格較低，利用碳四餾分中的異丁烯和甲醇為原料生產(chǎn) MTBE，與現(xiàn)有汽油組分調(diào)合，可增加高標(biāo)號(hào)汽油的品種和產(chǎn)量，有利于高標(biāo)號(hào)汽油市場(chǎng)的占領(lǐng)和提高 XX 煉油廠的整體經(jīng)濟(jì)效益。 綜上所述，從資源的合理利用、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、適應(yīng)市場(chǎng)的需求和提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益等諸多方面考慮，利用氣體分餾裝置副產(chǎn)異丁烯為原料生產(chǎn)中國(guó)石油 XXXX廠 2萬(wàn)噸 /年 MTBE項(xiàng)目 8 MTBE 是十分必要的。 主要研究結(jié)論 1)本項(xiàng)目采用的新型混相膨脹床 反應(yīng)蒸餾技術(shù)，是目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)MTBE 最先進(jìn)的工藝技術(shù)，也是成熟的、可靠的。 2)所有原料和輔助 原料來(lái)源均有保證。生產(chǎn) MTBE 的主要原料－混合碳四組分和甲醇均來(lái)自于本廠，凈化劑和催化劑等輔助原材料國(guó)內(nèi)均有生產(chǎn)且市場(chǎng)供應(yīng)充足。 3）本裝置技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理，所得稅后內(nèi)部收益率 %，大于行業(yè)基準(zhǔn)收益率，投資回收期為稅后 年，小于石化行業(yè)基準(zhǔn)投資回收期 10年。 綜上所述，本項(xiàng)目無(wú)論是在技術(shù)上還是在經(jīng)濟(jì)上都是可行的。 中國(guó)石油 XXXX廠 2萬(wàn)噸 /年 MTBE項(xiàng)目 9 表 13 主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯總表 序號(hào) 項(xiàng) 目 單 位 數(shù)額 數(shù)額 備注 (人民幣 ) (外匯 ) 一 基本數(shù)據(jù) 1 報(bào)批總投資 萬(wàn)元 2792 建設(shè)投資 萬(wàn)元 2743 建設(shè)期借款利息 萬(wàn)元 25 鋪底流動(dòng)資金 萬(wàn)元 24 2 銷售收入 萬(wàn)元 3004 生產(chǎn)期平均 3 總成本費(fèi)用 萬(wàn)元 1775 生產(chǎn)期平均 其中 :折舊 萬(wàn)元 188 生產(chǎn)期平均 4 流轉(zhuǎn)稅金及附加 萬(wàn)元 895 生產(chǎn)期平均 5 利潤(rùn)總額 萬(wàn)元 334 生產(chǎn)期平均 6 所得稅 萬(wàn)元 110 生產(chǎn)期平均 7 所得稅后利潤(rùn) 萬(wàn)元 224 生產(chǎn)期平均 二 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo) 1 稅后財(cái)務(wù)指標(biāo) 其中：財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率 % 財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值 萬(wàn)元 44 ic=12% 投資回收期 年 含建設(shè)期 2 稅前財(cái)務(wù)指標(biāo) 其中：財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率 % 財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值 萬(wàn)元 762 ic=12% 投資回收期 年 含建設(shè)期 3 自有資金 其中：財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率 % 財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值 萬(wàn)元 135 ic=12% 4 投資利潤(rùn)率 % 5 投資利稅率 % 6 資本金利潤(rùn)率 % 7 借款償還期 年 含建設(shè)期 8 盈虧平衡點(diǎn) 其中：生產(chǎn)能力利用率 % % 生產(chǎn)期平均 9 單位加工費(fèi) 元 /噸 不含期間費(fèi)用 10 單位現(xiàn)金加工費(fèi) 元 /噸 含期間費(fèi)用 11 噸油凈利潤(rùn) 元 /噸 中國(guó)石油 XXXX廠 2萬(wàn)噸 /年 MTBE項(xiàng)目 10 2 市場(chǎng)分析和價(jià)格預(yù)測(cè) 原料分析 1) 異丁烯原料資源分析 根據(jù)全廠總流程的安排，全廠加工原油 150 萬(wàn)噸 /年，重油催化裂化裝置規(guī)模為 80 萬(wàn)噸 /年，氣體分餾裝置的規(guī)模為 10 萬(wàn)噸 /年。屆時(shí)，氣體分餾裝置將副產(chǎn) 萬(wàn)噸 /年的混合碳四組分，其中的異丁烯（含量 %）。 2) 甲醇資源分析 XX 煉油廠現(xiàn)有一套 10 萬(wàn)噸 /年甲醇裝置，而 2 萬(wàn)噸 /年 MTBE 裝置耗甲醇約 萬(wàn)噸 /年，甲醇原料的供應(yīng)是有保障的。 產(chǎn)品市場(chǎng)分析 我國(guó)生產(chǎn)的車用汽油中催化裂化汽油占到了 80％左右，我國(guó)大部分煉油廠的汽油辛烷值不足，通過(guò)添加 MTBE 提高辛烷值是提高我國(guó)汽油辛烷值的最經(jīng)濟(jì)的手段。 MTBE 還可增加汽油含氧量 ,促進(jìn)清潔燃燒，減少汽車有害物排放的污染。 我國(guó) MTBE 生產(chǎn)也處于快速增長(zhǎng)狀態(tài)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有 MTBE裝置已經(jīng)達(dá)到 27 套，總年產(chǎn)能力 62 萬(wàn)噸。 MTBE 缺口較大 ， 一些企業(yè)正對(duì)裝置進(jìn)行擴(kuò)建改造或新建裝置。 專家預(yù)測(cè)我國(guó) MTBE 在近十年還會(huì)有大的增長(zhǎng)，但其增量與車用汽油的增量相比是微不足道的。 XX 煉油廠所生產(chǎn)的 2 萬(wàn)噸 /年 MTBE 全部用于調(diào)和本廠生產(chǎn)的汽油，不存在銷售問(wèn)題。 MTBE 風(fēng)險(xiǎn)分析 MTBE 作為一種優(yōu)質(zhì)汽油組分的生產(chǎn)工藝和作為清潔汽油調(diào)合組分有很多優(yōu)點(diǎn)： （ 1）可以改善汽油的燃燒值和調(diào)合辛烷值，蒸汽壓不高，有較高的含中國(guó)石油 XXXX廠 2萬(wàn)噸 /年 MTBE項(xiàng)目 11 氧量。因 此 ， MTBE 仍然是目前煉廠汽油質(zhì)量升級(jí)必不可少的優(yōu)質(zhì)高辛烷值調(diào)合組分。 （ 2）生產(chǎn) MTBE 可以優(yōu)化利用煉廠催化裂化和乙烯廠的 C4 資源以及直接或間接降低催化汽油烯烴含量和硫含量，該工藝過(guò)程比較簡(jiǎn)單，操作條件比較緩和，對(duì)設(shè)備無(wú)特殊要求，生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境也不產(chǎn)生污染。 （ 3） MTBE 裝置將來(lái)可以比較容易的改造為間接烷基化工藝生產(chǎn)烷基汽油。 MTBE 作為清潔汽油組分也有缺點(diǎn)： MTBE 具有惡臭（只要有 2ppb 就可以聞出）和致癌性。易溶于水。可生物降解性差。容易隨水游動(dòng)而遷移，管理不善對(duì)人體健康會(huì)構(gòu)成威脅。 美國(guó)：美國(guó) 是世界上 MTBE 用量最大的國(guó)家， 20xx 年用量達(dá) 1320 萬(wàn)噸，占世界總消費(fèi)量的 42%。自美國(guó)加州在飲用水中檢測(cè)到 MTBE 以來(lái)，對(duì)人體健康的影響引起世界的關(guān)注，限制和禁用的爭(zhēng)論持續(xù)升溫。截止到 20xx 年初，美國(guó)共有 18 個(gè)州已宣布 20xx 年前限制或禁用 MTBE 已成定局，但實(shí)施時(shí)間可能會(huì)推遲到 20xx 年前后完成。 日本：日本已經(jīng)聲稱考慮不久也將禁用 MTBE，打算進(jìn)口乙醇替代 MTBE。 歐盟：雖重視美國(guó)有關(guān)禁用 MTBE 的動(dòng)向，但尚未出臺(tái)禁用的具體計(jì)劃，原因是歐洲用量較少，油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)比較健全，飲用水供應(yīng)相對(duì)比較集中 ，小型和私人水廠、水井較少，潛在的泄露危險(xiǎn)較小，控制對(duì)水源的污染相對(duì)較易。到目前為止，只有丹麥禁用，全歐追隨美國(guó)禁用 MTBE 的可能性較小。據(jù)報(bào)道，歐洲經(jīng)系統(tǒng)研究后已確定繼續(xù)生產(chǎn)使用 MTBE。 亞洲：亞洲和歐洲類似，應(yīng)用 MTBE 時(shí)間較晚，用量較少，目前限制和禁用的意向不明顯。 我國(guó)：尚未提出限制和禁用的法規(guī)。 中國(guó)石油 XXXX廠 2萬(wàn)噸 /年 MTBE項(xiàng)目 12 迄今為止，仍有許多科學(xué)家和業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為醚產(chǎn)品實(shí)為清潔汽油優(yōu)質(zhì)調(diào)和原料， MTBE 爭(zhēng)論主因?yàn)檎渭凹瘓F(tuán)利益，寡于科技依據(jù)。德國(guó)科學(xué)論斷：“ 醚類優(yōu)于芳烴 ” ；美聯(lián)邦能源部盛贊醚產(chǎn)品 ， 美國(guó)聯(lián)邦能源部能源信息管理局 于 20xx 年 3 月 5 日在德克薩斯州圣安東尼市美國(guó)煉油化工協(xié)會(huì)年會(huì)上的專題報(bào)告 “ 取消 MTBE 不僅會(huì)導(dǎo)致汽油供給嚴(yán)重短缺（從而使零售價(jià)格飛漲）， ?? （汽油中的） MTBE 及其它醚類所獨(dú)具的卓越尾氣排放和引擎表現(xiàn)等物化特性和關(guān)鍵指標(biāo)亦是其它碳?xì)浠锘虼碱愇锼鶡o(wú)與倫比的。 ” 據(jù)國(guó)外 DeWitt 公司和化學(xué)系統(tǒng)公司的預(yù)測(cè)，由于美國(guó)限制或禁用MTBE，世界 MTBE 的需求量將從 20xx 年的 20xx 萬(wàn)噸左右下降到 20xx 年的1700 萬(wàn)噸和 20xx 年的 1300 萬(wàn)噸左右。加上很多國(guó)家汽油標(biāo)準(zhǔn)基本上追隨美國(guó)，可以預(yù)計(jì)，禁用 MTBE 的 行動(dòng)遲早會(huì)擴(kuò)散到世界其他地區(qū)，估計(jì)時(shí)間會(huì)比美國(guó)推遲 1015 年。我國(guó)也已開(kāi)始實(shí)施酒精替代計(jì)劃，由于實(shí)施酒精替代計(jì)劃政府要投入巨額財(cái)政補(bǔ)貼，估計(jì)我國(guó) MTBE 仍將有十幾年的發(fā)展期，以便盡快解決催化汽油烯烴含量高和辛烷值短缺的問(wèn)題。另外開(kāi)發(fā)其他清潔的替代車用燃料也在預(yù)料和情理之中。 當(dāng)然利用煉廠的 C4 資源也可以通過(guò)直接和間接烷基化工藝生產(chǎn)烷基汽油，但是，我國(guó)液體酸烷基化工藝比較落后，不是環(huán)境友好工藝，而固體酸烷基化又沒(méi)有工業(yè)化，仍處于試驗(yàn)階段，間接烷基化工藝也沒(méi)有推開(kāi)，隨著技術(shù)不斷成熟，將來(lái)可以通過(guò)改造 MTBE 裝 置實(shí)現(xiàn)間接烷基化工藝的操作。例如，據(jù)稱加拿大艾德蒙頓的艾爾伯塔環(huán)保燃料公司（ AEF）于 20xx 年 10月首次成功將 MTBE 裝置改產(chǎn)成工業(yè)規(guī)模的異辛烷裝置（ ），供應(yīng)美國(guó)調(diào)和新配方汽油。 因此，現(xiàn)階段為改善汽油質(zhì)量，充分利用 FCC 碳四資源生產(chǎn) MTBE 支持汽油的質(zhì)量升級(jí)并提高 XX 煉油廠整體經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)間接降低汽油烯烴含量和硫含量是必要的。 中國(guó)石油 XXXX廠 2萬(wàn)噸 /年 MTBE項(xiàng)目 13 通過(guò)對(duì) MTBE 作為車用汽油含氧高辛烷值添加劑發(fā)展前景的分析，認(rèn)為中國(guó)目前和將來(lái)一段時(shí)間 MTBE 作為汽油組分仍然具有一定的發(fā)展空間。 3 建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案 建設(shè)規(guī)模 1) 原料來(lái)源 本裝置原料為氣體分餾裝置生產(chǎn)的 C4 餾分及本廠生產(chǎn)的甲醇。 2) 生產(chǎn)規(guī)模 2 104t/a MTBE 裝置 (實(shí)際 MTBE 產(chǎn)量 104t/a)； 3) 年開(kāi)工時(shí)間 年開(kāi)工時(shí)間為 8000 小時(shí)。 產(chǎn)品方案 本裝置產(chǎn)品為 MTBE,副產(chǎn)品為未反應(yīng)的 C4 餾分，均去罐區(qū)儲(chǔ)存。 本裝置物料平衡見(jiàn)表 31。 本裝置主要產(chǎn)品規(guī)格見(jiàn)表 3表 33。 中國(guó)石油 XXXX廠 2萬(wàn)噸 /年 MTBE項(xiàng)目 14 表 31 物料平衡 序 號(hào) 物料名稱 數(shù) 值 備注 w% kg/h 104t/a 一 原料 1 C4餾分 8131 2 甲 醇 833 合計(jì) 8964 二 產(chǎn)品 1 MTBE 2298 2 未反應(yīng) C4 6667 合計(jì) 8964 表 32 MTBE 產(chǎn)品性質(zhì) 組 分 含量， wt% 分析方法 MTBE ≥ （扣除碳五） 色譜法 甲醇 ≤ 色譜法 碳四 ≤ 色譜法 表 33 剩余碳四規(guī)格 組 分 含量， wt% 分析方法 異丁烯 ＜ 色譜法 水 ≤ 甲醇 ≤ 50ppm 色譜法 MTBE ≤ 50ppm 色譜法 剩余碳四應(yīng)同時(shí)滿足作為甲乙酮原料的要求。 4 MTBE裝置 工藝技術(shù)選擇 自 1973 年意大利斯納姆公司利用自己的專利技術(shù)，建成世界上第一套10 萬(wàn)噸 /年 MTBE 工業(yè)化裝置以來(lái)， MTBE 的生產(chǎn)受到世界各國(guó)的高度重視，開(kāi)發(fā)成功了適應(yīng)化工型和煉油型企業(yè)要求的多種工藝技術(shù)，并得到廣泛的工業(yè)應(yīng)用。我國(guó)在這一領(lǐng)域也進(jìn)行了桌有成效的研究開(kāi)發(fā)工作， 1983 年在齊魯石化公司建成投產(chǎn)了國(guó)內(nèi)第一套 5500 噸 /年工業(yè)實(shí)驗(yàn)裝置，之后經(jīng)過(guò)近二十年的不懈努力，國(guó)內(nèi)自行 研究開(kāi)發(fā)的 MTBE 工藝技術(shù)已成熟，改進(jìn)了傳統(tǒng)工藝并在工業(yè)上得到廣泛推廣應(yīng)用。 到目前為止，國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)成功了多種工藝技術(shù)，具有代表性的工藝主中國(guó)石油 XXXX廠 2萬(wàn)噸 /年 MTBE項(xiàng)目 15 要有兩類。 1) 床層反應(yīng)合成 MTBE 生產(chǎn)工藝 該工藝反應(yīng)器采用固定床或膨脹床型式，分 “ 一段反應(yīng)，一次分餾 ” 工藝和 “ 兩段反應(yīng)，兩次分餾 ” 工藝兩種，后者異丁烯轉(zhuǎn)化率高于前者。床層反應(yīng)合成 MTBE 的工藝，異丁烯的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到 90％～ 96％。 由于合成 MTBE 是平衡放熱反應(yīng)，溫度過(guò)高會(huì)影響催化劑的壽命和異丁烯的轉(zhuǎn)化率。為控制反應(yīng)的溫度，反應(yīng)器需有冷卻取熱或外循環(huán)取熱設(shè)施，反應(yīng)熱不僅 得不到有效利用，而且增加了設(shè)備投資與水、電、汽消耗。 2) 混相床＋催化蒸餾合成 MTBE 生產(chǎn)工藝 該工藝是混相床反應(yīng)與催化蒸餾反應(yīng)的組合?；煜啻部煞譃楣潭ù不蚺蛎洿?，由于混相床反應(yīng)器的壓力較低，通過(guò)反應(yīng)物料的部分汽化吸收反應(yīng)熱，省去了床層反應(yīng)器的冷卻取熱或外循環(huán)取熱設(shè)施。特別是在膨脹床反應(yīng)器內(nèi)，催化劑床層處于膨脹狀態(tài)，有利于反應(yīng)熱的擴(kuò)散。 為進(jìn)一步提高異丁烯轉(zhuǎn)化率，在混相床反應(yīng)器之后，串連了一個(gè)催化蒸餾反應(yīng)器。催化蒸餾工藝是將反應(yīng)器和反應(yīng)產(chǎn)物的分離合二為一，在催化蒸餾塔中，將反應(yīng)產(chǎn)物不斷地移出反應(yīng)區(qū)，使反應(yīng)向著生 產(chǎn) MTBE 產(chǎn)物的方向進(jìn)行，因此異丁烯轉(zhuǎn)化率較高；同時(shí)反應(yīng)放出的熱量又被蒸餾所利用，有利于節(jié)能?；煜啻玻呋麴s合成 MTBE 生產(chǎn)工藝，異丁烯轉(zhuǎn)化率提高到 99%以上。 催化蒸餾技術(shù)則是在一個(gè)設(shè)備內(nèi)同時(shí)完成殘余異丁烯的深度轉(zhuǎn)化和產(chǎn)品分離，由于反應(yīng)和分離同時(shí)進(jìn)行，不但實(shí)現(xiàn)了深度轉(zhuǎn)化，而且還充分利用了反應(yīng)熱，減少了能耗。 綜合考慮，擬推薦混相膨脹床＋催化蒸餾合成 MTBE 生產(chǎn)工藝。 工藝原理及工藝流程 工藝原理 在專用強(qiáng)酸性樹(shù)脂催化劑的作用下，原料碳四中的異丁烯和甲醇通過(guò)氫中國(guó)石油 XXXX廠