【導(dǎo)讀】的產(chǎn)業(yè)政策、投資方向及行業(yè)和地區(qū)的規(guī)劃；三廢治理、消防、安全、勞動(dòng)保護(hù)措施必須同主體裝置的設(shè)計(jì)，建。設(shè)、投運(yùn)同時(shí)進(jìn)行。污染物的排放必須達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)，并保證工廠安全運(yùn)行和。操作人員的健康不受損害；經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)項(xiàng)目產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。醇為原料、鈦硅分子篩為催化劑，采用固定床工藝實(shí)現(xiàn)丙烯環(huán)氧化合成環(huán)氧丙烷。符合綠色化學(xué)和原子經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念的要求，因此被認(rèn)為是生產(chǎn)PO的綠色新工藝。災(zāi)、爆炸、腐蝕等危險(xiǎn)有害因素。等方面必須嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行，以確保建設(shè)及生產(chǎn)的安全性。中雙氧水會(huì)發(fā)生分解。低成本,減少能耗,這也是丙烯用雙氧水環(huán)氧化實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的必然趨勢(shì)。

　　

【正文】 法、共氧化法和 HPPO法在生產(chǎn)工藝、原料要求、副產(chǎn)品量、三廢處理等方面各有優(yōu)劣。在投資、原材料消耗量、副產(chǎn)品生成量、公用工程消耗量等方面也各有千秋。 表 。表 化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 可行性報(bào)告 第 28 頁(yè) 共 45 頁(yè) 表 、 共氧化法和 HPPO 法優(yōu)缺點(diǎn) 生產(chǎn)路線 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 氯醇化法 歷史悠久 ， 工藝流程短 ， 工藝成熟 ； 單產(chǎn)品 ， 操作彈性大 ； 選擇性好 ,收率高 ； 生產(chǎn)比較安全 ；對(duì)原料丙烯純度要求不嚴(yán) ； 建設(shè)投資小 設(shè)備易腐蝕 ； 廢水量大 ； 氯氣消耗多 ； 副產(chǎn)二氯丙烷 ； 廢渣量大 共氧化法 廢水量 少 ； 無(wú)腐蝕 ； 副產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值高 廢水處理困難 ； 工藝流程長(zhǎng) ； 原料品種多 ； 對(duì)原料丙烯純度要求高 ； 生產(chǎn)大量聯(lián)產(chǎn)品 ； 建設(shè)投資大 HPPO法 三廢少 ； 投資少 ； 無(wú)聯(lián)產(chǎn)品 ； 工藝流程短 ； 占地面積少 工業(yè)化時(shí)間短 ； 工藝待完善 表 4..2 氯醇化法 、 共氧化法和 HPPO 法技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 項(xiàng)目 氯醇化法 共氧化法 HPPO法 異丁烷法 乙苯法 投資 /億元 (以 1萬(wàn) t/a裝置計(jì) ) PO產(chǎn)品收率 /% 88% 91%~93% 94%~95% 每噸PO需原材料 丙 烯 ~ 異丁烷 乙苯 氫氣 氯氣 ~ 生石灰 過(guò)氧化氫 每噸PO副產(chǎn)物/ t 二氯丙烷 ~ 二氯異丙醚 叔丁醇 苯乙烯 公用工程(每噸PO需) 電耗 /(KWh) 100 385 442 比傳統(tǒng)工藝能耗 降低 35%~40% 冷卻水耗 /t 200 500 855 蒸汽（ 4MPa） /t 12 人工 81 56 74 50 化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 可行性報(bào)告 第 29 頁(yè) 共 45 頁(yè) 工藝流程的比較 傳統(tǒng)的氯醇法生產(chǎn) PO流程示意見(jiàn)圖 ， 該法以丙烯、氯氣和水按一定比例送入次氯酸化反應(yīng)器 , 反應(yīng)壓力為常壓或略高于常壓。反應(yīng)溫度為 40~ 90e 。一般使丙烯和水過(guò)量以降低生成副產(chǎn)物二氯丙烷、丙醛等。次氯酸化反應(yīng)后 , 未反應(yīng)的丙烯及生成的二氯丙烷等由反應(yīng)器頂部排出進(jìn)入丙烯分離器 , 再經(jīng)洗滌、分離后使未反應(yīng)的丙烯循環(huán)返回次氯酸化反應(yīng)器 , 反應(yīng)生成的氯丙醇濃度約為 5% 。次氯酸化生成的氯丙醇的鹽酸液與過(guò)量的 10% ~ 20%的 Ca ( OH ) 2 溶液經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入皂化反應(yīng)器 , 皂化生成的粗 PO 由塔釜以蒸汽汽提至塔頂蒸出 , 皂化污水由釜底排出后泵送閃蒸罐 ,回收廢熱并在污水沉降池回收過(guò)量的 C a( OH) 2, 上部液體送污水處理。粗 PO 經(jīng)初餾塔和精餾塔分離出水、二氯丙烷及其他有機(jī)雜質(zhì)得產(chǎn)品 PO。為了減少 PO 水解為氯丙醇 , 宜采用真空精餾。 圖 傳統(tǒng)氯醇法生產(chǎn)工藝流程圖 2．共氧化法 根據(jù)采用不同原料和聯(lián)產(chǎn)不同產(chǎn)品 , 共氧化法可分為乙苯共氧化法和異丁烷共氧化法。除 PO 外 , 前者還聯(lián)產(chǎn)苯乙烯 , 后者則聯(lián)產(chǎn)叔丁醇 。 鑒于 MTBE 會(huì)污染地下水 , 如今美國(guó)等已停止使用。因此當(dāng)今聯(lián)產(chǎn)法大都建成 PO /SM生產(chǎn)裝置。較好化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 可行性報(bào)告 第 30 頁(yè) 共 45 頁(yè) 的工藝為 She ll工藝技術(shù)， She ll工藝 技術(shù)生產(chǎn) PO /SM 的比例為 1: 212~ 213, 主要工藝過(guò)程包括乙苯氧化、丙烯環(huán)氧化 ( epox idation)、產(chǎn)品分離、 PO 精制及苯乙烯精制等 5部分。 She ll法催化劑為負(fù)載于二氧化硅上的釩、鎢、鉬或鈦的化合物 , 如以氯化三甲基硅烷活化的 T iO2 /S iO2 催化劑 , 在丙烯與乙苯過(guò)氧化物的摩爾比為 6: 1, 反應(yīng)溫度為 80~ 90e , 壓力 313MPa和接觸時(shí)間為 30m in 的條件下反應(yīng)時(shí) ,過(guò)氧化物轉(zhuǎn)化率為 97%, 環(huán)氧丙烷選擇性為 91% ~ 95%。其流程圖如圖 . 圖 共氧化法工藝流程圖 該法通過(guò)丙烯經(jīng)氧化劑雙氧水進(jìn)行直接氧化的工藝流程較簡(jiǎn)單 , 副產(chǎn)物少 , 且不像氯醇法有環(huán)境污染問(wèn)題 , 因此當(dāng)前已為各國(guó)所關(guān)注。 2020年由 Dow Chem ical與 BASF 合作開(kāi)發(fā)成功的過(guò)氧化氫制 PO (HP PO ) 工藝 , 并決定將此技術(shù)工業(yè)化 , 并在 BASF公司 Antw erp 建設(shè) 300kt/ aHP PO裝置。據(jù)稱(chēng)原計(jì)劃將于 2020年 5月完成 , 后由于建設(shè)方面問(wèn)題推遲了完成時(shí)間。預(yù)計(jì) 2020年后將投產(chǎn)。該工藝采用管式反應(yīng)器 , 在中溫、低壓和液相條件下 , 在甲醇溶劑中用過(guò)氧化氫催化丙烯環(huán)氧化生產(chǎn) PO。 BASF公司為了解決工程放大中可能出現(xiàn)問(wèn)題 , 曾于 2020年在路德維希建 100t /a HP PO 工藝中試裝置。該法流程圖如圖 圖 陶氏 巴斯夫 HP PO工藝流程示意圖 化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 可行性報(bào)告 第 31 頁(yè) 共 45 頁(yè) 原料的選擇 原料的選擇標(biāo)準(zhǔn) 原料的選擇應(yīng)該是選擇質(zhì)優(yōu)，價(jià)廉的原料產(chǎn)品。 原料的性質(zhì)與鑒別 (1) 丙烯 丙 烯屬于單烯烴，化學(xué)式為 C3H6，分子式為 ，在常溫常壓下為無(wú)色帶甜味的氣態(tài)。相對(duì)密度為 (20/4℃ )，冰點(diǎn) ℃，沸點(diǎn) ℃。臨界溫度為 ℃，臨界壓力為 ，臨界密度為 233Kg/m3，臨界摩爾體積為 181cm3/mol，臨界壓縮因子為 。丙烯微溶于水，可溶于乙醇或乙醚等有機(jī)溶劑。 丙烯在不同溫度下的汽 化潛熱如表 所示。 表 丙烯在不同溫度下的汽化潛熱 溫度 /℃ 180 160 140 120 100 80 60 汽化 熱 /KJ mol1 溫度 /℃ 40 20 0 20 40 60 80 汽化熱 /KJ mol1 化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 可行性報(bào)告 第 32 頁(yè) 共 45 頁(yè) 2 甲醇 甲醇是一種無(wú)色、透明、易燃、易揮發(fā)的有毒液體，略有酒精氣味。分子量 ，相對(duì)密度 (20/4℃ )，熔點(diǎn) ℃ ，沸點(diǎn) ℃ ，閃點(diǎn) ℃ ，自燃點(diǎn) ℃ ，蒸氣密度 ，蒸氣壓 (100mmHg ℃ )，蒸氣與空氣混合物爆炸極限為 %%(體積 )。能與水、乙醇、乙醚、苯、酮、鹵代烴和許多其他有機(jī)溶劑相混溶，遇熱、明火或氧化劑易燃燒。燃燒反應(yīng)式為： 〖 2CH〗 _3 OH+3O_2→2CO_2+4H_2 O 。甲醇燃燒時(shí)無(wú)煙，火焰呈藍(lán)色 。 3 H2O2 過(guò)氧化氫 化學(xué)式 為 H2O2，俗稱(chēng)雙氧水， 外觀 為無(wú)色透明液體，是一種 強(qiáng)氧化劑 ，適用于傷口消毒及環(huán)境、食品消毒 。 水溶液為無(wú)色透明液體，溶于水、醇、乙醚，不溶于石油醚 。純的過(guò)氧化氫是一種淡藍(lán)色粘稠狀 液體。純過(guò)氧化氫是淡藍(lán)色的粘稠液體，熔點(diǎn) 176。C，沸點(diǎn) 176。C。凝固點(diǎn)時(shí)固體密度為，密度隨溫度升高而減小。它的締合程度比 H2O 大，所以它的介電常數(shù)和沸點(diǎn)比水高。純過(guò)氧化氫比較穩(wěn)定，若加熱到 153 176。C 便猛烈的分解為水和氧氣 。 原料供應(yīng)路線 本廠所用甲醇可由園區(qū)其他廠家供應(yīng)。在重慶長(zhǎng)壽化工園區(qū)有化醫(yī)和日本三菱化工株式會(huì)社共同投資建設(shè)的我國(guó)首個(gè)年產(chǎn) 85 萬(wàn)噸的天然氣合成甲項(xiàng)目，并于 2020 年下半年投產(chǎn)。還有建濤等一些小的甲醇生生產(chǎn)廠家。故甲醇可由園區(qū)內(nèi)廠家有管道直 接輸送，有利于促進(jìn)能源的有效利用，使運(yùn)輸成本降到最低。 而雙氧水和丙烯均可以由重慶本地的商家供應(yīng)，從圖 可以看到工業(yè)園區(qū)與重慶周邊的運(yùn)輸也十分方便，運(yùn)輸成本較低。 化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 可行性報(bào)告 第 33 頁(yè) 共 45 頁(yè) 圖 長(zhǎng)壽工業(yè)園區(qū)的交通運(yùn)輸圖 化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 可行性報(bào)告 第 34 頁(yè) 共 45 頁(yè) 5 建廠規(guī)模 建廠規(guī)模 縱觀國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，環(huán)氧丙烷前景十分看好。其下游市場(chǎng)充分開(kāi)發(fā)，主要用于聚醚產(chǎn)業(yè)， 聚醚多元醇，作為聚氨酯工業(yè)的主要原料，聚醚多元醇應(yīng)用主要集中在家具、汽車(chē)、建筑和工業(yè)絕熱 等多個(gè) 個(gè)領(lǐng)域 。 國(guó)內(nèi) 環(huán)氧丙烷用于 聚醚多元醇的消費(fèi)量占總消費(fèi)量的 85%， 占據(jù)主導(dǎo)地位， PG/DMC%占 8%。未來(lái)環(huán)氧丙烷消費(fèi)中，聚醚仍然占主導(dǎo)地位，所占的比例有所上升。 結(jié)合本廠原料來(lái)源及國(guó)內(nèi)其他生產(chǎn)廠商的生產(chǎn)規(guī)模（見(jiàn)表）。 所以初步?jīng)Q定建廠規(guī)模設(shè)定在 15萬(wàn)噸 /年，后期再根據(jù)市場(chǎng)需要進(jìn)行擴(kuò)大調(diào)整。 產(chǎn)品方案 由于環(huán)氧丙烷的下游市場(chǎng)充分開(kāi)發(fā)，國(guó)內(nèi)消費(fèi)市場(chǎng)廣泛，且存在一定的供需缺口。故主要生產(chǎn)優(yōu)等品。而后根據(jù)市場(chǎng)需要生產(chǎn)其他類(lèi)別產(chǎn)品。其國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如表 52. 表 52 環(huán)氧丙烷質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（ GBT144912020） 項(xiàng)目 指標(biāo) 優(yōu)等品 一級(jí)品 合格品 色度（ 鉑 鈷 色 號(hào)） /號(hào) ≤ 5 10 20 酸度 質(zhì) 量分 數(shù)（ 以 乙酸 計(jì)） /% ≤ 水分 質(zhì) 量分 數(shù) /% ≤ 0,02 醛 質(zhì) 量分 數(shù)（ 以 丙醛 計(jì)） /% ≤ 環(huán)氧乙烷 質(zhì) 量分 數(shù) /% ≤ 化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 可行性報(bào)告 第 35 頁(yè) 共 45 頁(yè) 6 、廠址選擇 本小組的選址在重慶長(zhǎng)壽的化工園區(qū)。 園區(qū)概況 重慶化工園區(qū)是 2020 年 12月 重慶市人民政府 批準(zhǔn)成立的省級(jí)工業(yè)園區(qū)。園區(qū)首期規(guī)劃面積 ，分 為天然氣化工片區(qū)、石油化工片區(qū)、精細(xì)化工片區(qū)及化工材料片區(qū)，是重慶市集天然氣化工、石油化工、生物質(zhì)化工、精細(xì)化工和新材料產(chǎn)業(yè)于一體的綜合性化工園區(qū)，是重慶市資源加工業(yè)的重要平臺(tái)。園區(qū)具有優(yōu)越的地理位置、便捷的交通網(wǎng)絡(luò)、豐富的自然資源、雄厚的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、完善的配套設(shè)施，規(guī)劃合理，布局科學(xué)，計(jì)劃工業(yè)產(chǎn)值 2020 年達(dá) 1000 億元， 2020年達(dá) 1500 億元， 2020 年達(dá) 2020 億元。屆時(shí)園區(qū)將建設(shè)成為一個(gè)布局合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)江上游一流的綜合性化工基地、國(guó)家新材料基地和國(guó)家級(jí)循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范 園區(qū)。 圖 是園區(qū)的平面示意圖。 圖 長(zhǎng)壽工業(yè)園平面圖、 化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 可行性報(bào)告 第 36 頁(yè) 共 45 頁(yè) 地理位置 重慶位于中國(guó)中西部，幅員面積 ，人口逾 3000萬(wàn)，擁有三千年的巴渝文化。 重慶發(fā)展的五大定位： 加快建成西部地區(qū)的重要增長(zhǎng)極；長(zhǎng)江上游的經(jīng)濟(jì)中心；城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展的直轄市；中國(guó)中西部國(guó)家級(jí)綜合交通樞紐；國(guó)重要的中心城市。 長(zhǎng)壽區(qū)，幅員面積 1423平方公里，人口 88萬(wàn)，是重慶陸路的交通樞紐和長(zhǎng)江上游的重要港口，是重慶經(jīng)濟(jì)社會(huì)資源向三峽庫(kù)區(qū)輻射的重要中繼站。圖 的地理位置。 圖 長(zhǎng)壽工業(yè) 園所處的地理位置 選擇原因 能源優(yōu)勢(shì) 天然氣： 重慶探明可開(kāi)采儲(chǔ)量 3900 億立方米，川東北儲(chǔ)量 萬(wàn)億立方米，擁有中國(guó)兩大能源公司（中石油、中石化）向園區(qū)供應(yīng)天然氣，有充足的供氣保障。 電力： 長(zhǎng)壽地區(qū)是重慶東部地區(qū)電力樞紐，總變電容量達(dá) 278 萬(wàn) KVA。 水： 瀕臨長(zhǎng)江，水資源十分豐富。 便捷的交通 在這里有 長(zhǎng)江黃金水道、國(guó)家干線鐵路、骨干高速公路、毗鄰國(guó)際機(jī)場(chǎng)構(gòu)成了快速便捷的立體交通網(wǎng)絡(luò)。 航空： 距重慶江北國(guó)際機(jī)場(chǎng) 50 公里。 化學(xué)化工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 可