【導(dǎo)讀】年產(chǎn)250kt環(huán)氧丙烷項(xiàng)目·初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。西北大學(xué)華宇設(shè)計(jì)組

　　

【正文】 以來(lái)受金融危機(jī)及國(guó)際原油價(jià)下跌的影響，國(guó)內(nèi)丙烯的價(jià)格也隨之大幅下降，但隨著金融危機(jī)過(guò)后，丙烯的價(jià)格也隨之平穩(wěn)回升并保持穩(wěn)定。圖 31 是丙烯和 2021 年下半年經(jīng)歷金融危機(jī)以來(lái) 到現(xiàn)在的價(jià)格走勢(shì)。從圖中不難看出丙烯的價(jià)格不僅恢復(fù)到了金融危機(jī)前的水平而且保持穩(wěn)定。未來(lái)丙烯有廣闊的發(fā)展前景。 年產(chǎn) 250kt環(huán)氧丙烷項(xiàng)目 初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 西北大學(xué) 華宇設(shè)計(jì)組 17 圖 31 20212021 丙烯價(jià)格走勢(shì) 過(guò)氧化氫原料的可靠性 過(guò)氧化氫的來(lái)源保證 本項(xiàng)目以 天津市利凱偉業(yè)化工產(chǎn)品有限公司、天 津政成化學(xué)制品有限公司以及從河北地區(qū)近距離運(yùn)輸?shù)倪^(guò)氧化氫為原料。 天津市利凱偉業(yè)化工產(chǎn)品有限公司是一家化工的企業(yè)，是經(jīng)國(guó)家相關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)注冊(cè)的企業(yè)。主營(yíng)硫酸、硫酸鎂、片堿、硼砂、硫酸亞鐵、雙氧水等，公司位于中國(guó)天津市大港區(qū)世紀(jì)大道濱海新區(qū)化學(xué)品交易中心。 天津市利凱偉業(yè)化工產(chǎn)品有限公司本著 “ 客戶(hù)第一，誠(chéng)信至上 ” 的原則，與多家企業(yè)建立了長(zhǎng)期的合作關(guān)系。 天津政成化學(xué)制品有限公司成立于 2021 年 5 月 18 日。是一家專(zhuān)業(yè)從事過(guò)氧化物及無(wú)機(jī)化學(xué)試劑產(chǎn)品的深度研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售的企業(yè)。本公司依托大型國(guó)有企業(yè)，吸收國(guó)有企業(yè)之優(yōu)秀文化，不斷創(chuàng)新持續(xù)改進(jìn)，公司由一批專(zhuān)業(yè)、管理經(jīng)驗(yàn)豐富的老同志和一批勇于創(chuàng)新致力于開(kāi)拓的年青人擔(dān)當(dāng)主力，是一朝氣蓬勃的專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)。 公司憑借著雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，依據(jù) GB/T190012021《質(zhì)量管理體系》、GB/T280012021《職業(yè)健康安全管理 體系》、 GB/T240012021《環(huán)境管理體系》標(biāo)準(zhǔn)的要求建立管理體系，嚴(yán)格組織生產(chǎn)和管理，為生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，公司擁有配套齊全，裝備精良的先進(jìn)檢測(cè)、測(cè)驗(yàn)儀器和具有豐富專(zhuān)業(yè) 年產(chǎn) 250kt環(huán)氧丙烷項(xiàng)目 初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 西北大學(xué) 華宇設(shè)計(jì)組 18 經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員，從原材料采購(gòu)、產(chǎn)品制造、制成品的檢驗(yàn)等各環(huán)節(jié)均實(shí)施全過(guò)程控制，并做到持續(xù)改進(jìn)，確保產(chǎn)品的質(zhì)量，滿(mǎn)足顧客的要求。 根據(jù)國(guó)標(biāo) GB/T66842021 GB/T 66842021，其所售 30%過(guò)氧化氫皆符合標(biāo)準(zhǔn)。 過(guò)氧化氫的 市場(chǎng)分析 當(dāng)前國(guó)內(nèi)雙氧水的生產(chǎn)和消費(fèi)都進(jìn)入了一個(gè)良性循環(huán)的發(fā)展的階段，到2021 年產(chǎn)能將達(dá)到 108 萬(wàn)噸 /年，到 2021 年將出現(xiàn)階段性過(guò)剩，必然引發(fā)市場(chǎng)行情劇烈波動(dòng)。同時(shí)過(guò)度的競(jìng)爭(zhēng)將導(dǎo)致行業(yè)重新洗牌，在已有 20 多套采用鎳催化劑的小型裝置停產(chǎn)基礎(chǔ)上，還將有一批采用鈀催化劑的小型裝置陸續(xù)退出生產(chǎn)領(lǐng)域，甚至?xí)暗讲糠种茪涑杀据^高的中型裝置。 雙氧水投資主體將繼續(xù)朝著多元化方向發(fā)展，隨著外資、合資、民營(yíng)資本的大規(guī)模入駐，民營(yíng)資本將逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。歷經(jīng)幾輪行業(yè)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)調(diào)整，在華東、華北及華南三大市場(chǎng)，將有幾個(gè)行業(yè)巨頭浮出水面，這些企業(yè)具有相對(duì)完善和一定特色的產(chǎn)品鏈，并同時(shí)占據(jù)較大的市 場(chǎng)份額，將成為國(guó)內(nèi)區(qū)域市場(chǎng)強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者。未來(lái)幾年，雙氧水產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入一個(gè)穩(wěn)步發(fā)展的成熟階段，產(chǎn)量仍會(huì)有一定程度的增長(zhǎng)，但增幅較前幾年相對(duì)減緩。在高速增長(zhǎng)期之后，必將經(jīng)過(guò)一個(gè)由分散到集中、優(yōu)勝劣汰的產(chǎn)業(yè)整合階段，最終形成幾個(gè)企業(yè)巨頭壟斷國(guó)內(nèi)雙氧水市場(chǎng)的局面。雙氧水產(chǎn)業(yè)在經(jīng)過(guò)大規(guī)模整合和結(jié)構(gòu)調(diào)整之后，生產(chǎn)裝置布局、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、消費(fèi)市場(chǎng)及投資主體等都將發(fā)生很大的變化。而當(dāng)前的首要任務(wù)是抓住國(guó)際市場(chǎng)機(jī)遇，乘機(jī)做大做強(qiáng)，使我國(guó)盡快進(jìn)入世界雙氧水生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)之列。 催化劑 的可靠性 催化劑的 生產(chǎn)技術(shù)保證 HPPO 生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵是盡量讓 PO 的選擇性高，降低副反應(yīng)的發(fā)生。環(huán)氧化催化劑采用鈦硅酸鹽（ TS）其組成為（ xx SiOTiO ?? 122 )()( （ x=），優(yōu)選 TS1(MFI 結(jié)構(gòu) )和 TS2（ MEL 結(jié)構(gòu)）。本項(xiàng)目所擇 TS1 作為催化劑。 TS1 催化丙烯環(huán)氧化反應(yīng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)條件溫和，使用較廉價(jià)且安全的稀過(guò)氧化氫水溶液做氧化劑，反應(yīng)速度快，選擇性極高，過(guò)程無(wú)污染等。 本項(xiàng)目的催化劑 TS1 采用 普通水解法制備工藝 ： 使四乙基硅酸鹽（硅源化合物）和四乙基原鈦酸鹽（鈦源化合物）預(yù)先混合 年產(chǎn) 250kt環(huán)氧丙烷項(xiàng)目 初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 西北大學(xué) 華宇設(shè)計(jì)組 19 并 冷卻至 1℃ ，然后保持在該溫度下滴加一 pH 大于 11 的四烷基氫氧化銨水溶液（模板劑），使上述混合物水解。模板劑的作用是通過(guò)在后面的水熱結(jié)晶中進(jìn)入產(chǎn)物晶格來(lái)決定晶格結(jié)構(gòu)，通常用四正丙基氫氧化銨制備 TS1。為使水解充分進(jìn)行，通過(guò)共沸精餾除去水解產(chǎn)生的醇。為防止結(jié)晶工藝中生成固體凝膠或掛壁沉積物，優(yōu)選在蒸餾后向體系中加入相當(dāng)于除去醇量的水。然后使水解后得到的合成溶膠在老化后于自生壓力和 170190℃ 下水熱結(jié)晶 h24? ，得到含鈦沸石催化劑。水熱結(jié)晶后，優(yōu)選用酸中和或在 200300℃ 下結(jié)晶的方式使懸浮液的 pH降至 ，這有利于形成粒徑較大的晶體，從而易于從母液中分離。通過(guò)過(guò)濾、離心分離或傾析等方法分離出晶體，經(jīng)水洗或干燥后，在空氣中于 500750℃ 下煅燒除去模板劑，得到粒徑為 m? 的催化劑粉末。 控制上述制作催化劑 TS1 工藝的原料的配比，使之滿(mǎn)足 30)(:)( ?TinSin ，1:)()(:)( ??SinNn , 1:)1712()(:)( 2 ??SinOHn ，可在增加粒徑的前提下增加催化劑 的活性。在水熱結(jié)晶前，優(yōu)選調(diào)節(jié) 1:)3515()(:)( 2 ??SinOHn ，這有利于減少模板劑的用量和提高催化劑的活性，從而提高整個(gè)工藝的經(jīng)濟(jì)性。 為適應(yīng)在固定床反應(yīng)器中使用，通常需要將得到的粉末狀催化劑進(jìn)行成型，具體的成型工藝包括造粒、擠出、壓片等，產(chǎn)品可以是粒狀、片狀、球形粒子、中空體、柱狀體等。 值得注意的是，目前本廠還不能自制催化劑，故需外購(gòu) TS1 催化劑。但是上述的催化劑生產(chǎn)工藝可以保證外購(gòu) TS1 的可行性。 催化劑的 再生技術(shù) 保證 隨著環(huán)氧化反應(yīng)的進(jìn)行，催化劑活性逐漸下降，優(yōu)選當(dāng) HPPO 轉(zhuǎn)化率 96%或反應(yīng)器內(nèi)與冷卻水夾套中溫差變?yōu)槌跏贾档?50%時(shí)進(jìn)行再生。 本設(shè)計(jì)采用 的一種與 HPPO 工藝整合的、可減少停車(chē)時(shí)間的催化劑再生工藝，他包括了如下步驟： （ 1） 用甲醇溶劑在 40~200℃ 下洗滌失活催化劑，直至洗液中 PO 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 低于初始值的 1%；然后用泵排出溶劑，在惰性氣流中干燥。 （ 2） 在惰性氣流保護(hù)下以 ~℃ /min 速度緩慢升溫。 （ 3） 使氫氣體積分?jǐn)?shù) 1%~5%下加熱 4~6h。 （ 4） 使再生催化劑冷卻至 200℃ 以下，然后使含甲醇蒸汽的惰性氣流通過(guò) 催化劑層，選擇氣流組成和流速，使催化劑升 溫與夾套內(nèi)傳熱介質(zhì)平均溫度的差 年產(chǎn) 250kt環(huán)氧丙烷項(xiàng)目 初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 西北大學(xué) 華宇設(shè)計(jì)組 20 小于 100℃ ；待放熱變緩后，停止通氣，使催化劑循環(huán)使用。 該再生技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：可在 HPPO 反應(yīng)器中進(jìn)行再生，再生條件溫和，反應(yīng)器中壓力損失小，所用溶劑可直接循環(huán)使用。 動(dòng)力及燃料的供應(yīng) 動(dòng)力及燃料用量 項(xiàng)目動(dòng)力機(jī)燃料估算見(jiàn)下表： 表 31 直接材料費(fèi)及燃料動(dòng)力費(fèi)表 序號(hào) 項(xiàng)目 年消耗量 價(jià)格 年度成本 /萬(wàn)元 數(shù)量 單位 金額 單位 1 循環(huán)冷卻水 萬(wàn)噸 元 /噸 2 中壓蒸汽 萬(wàn)噸 300 元 /噸 4815 3 低壓蒸汽 萬(wàn)噸 180 元 /噸 4 電 19688,000 度 元 /度 5 污水處理 萬(wàn)噸 元 /噸 小計(jì) 動(dòng)力及燃料 來(lái)源 天津市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)建有凈水廠一座，坐落在洞庭路與十三大街交口西北處。水廠的源水來(lái)自于天津市 寶坻縣 的引灤入津中轉(zhuǎn)站 爾王莊水庫(kù) ，經(jīng)開(kāi)發(fā)區(qū)投資興建的 52 公里源水管線引入，輸水管徑為 12001400MM，日產(chǎn)水量 15 萬(wàn)噸；同時(shí)塘沽區(qū)水源五廠每天供水 3 萬(wàn)噸， 岳龍 優(yōu)質(zhì)地下水入?yún)^(qū) 7 萬(wàn)噸、再生水 萬(wàn)噸 ,西區(qū)九大街延長(zhǎng)線由東區(qū)供西區(qū)的 DN800 管線的輸水能力為 5 萬(wàn)噸 /日。 即開(kāi) 發(fā)區(qū)目前供水能力總計(jì)為 萬(wàn)噸 /日。凈水廠三期工程將擴(kuò)建 15 萬(wàn)噸 /日，屆時(shí)天津開(kāi)發(fā)區(qū)的總供水能力為 萬(wàn)噸 /日。遠(yuǎn)期規(guī)劃開(kāi)發(fā)區(qū)凈水廠的總供水能力將達(dá)到 45 萬(wàn)噸 /日。 開(kāi)發(fā)區(qū)采取雙回路環(huán)網(wǎng)供電模式。對(duì)用電大戶(hù)和有特殊用電要求的用戶(hù)，開(kāi) 發(fā)區(qū)可提供專(zhuān)線供電。（不同供電模式，用戶(hù)需交納的費(fèi)用亦不同 )。除計(jì)劃 和意外事故，可確保 24 小時(shí)連續(xù)供電，為用戶(hù)提供 35KV、 10KV 的電力供應(yīng)。 年產(chǎn) 250kt環(huán)氧丙烷項(xiàng)目 初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 西北大學(xué) 華宇設(shè)計(jì)組 21 同時(shí) 全廠用電由 35KV 主網(wǎng)和 110KV 系統(tǒng)構(gòu)成，熱電站鍋爐產(chǎn)生的蒸汽供全廠工藝蒸汽、動(dòng)力蒸汽及電力需要。 PO 產(chǎn)品銷(xiāo)售 （ 1） 營(yíng)銷(xiāo)理念 環(huán)保、節(jié)能、務(wù)實(shí)、創(chuàng)新是本廠的口號(hào)，當(dāng)代化工廠不只是要能生產(chǎn)出符合大眾消費(fèi)的產(chǎn)品，更要將可持續(xù)發(fā)展的概念融入到生產(chǎn)管理以及產(chǎn)品銷(xiāo)售中。 （ 2） 質(zhì)量保證 一個(gè)企業(yè)要在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，優(yōu)良的產(chǎn)品品質(zhì)是非常重要的，因此在產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中要按照既定的生產(chǎn)方案進(jìn)行，并且分析化驗(yàn)人員要嚴(yán)格執(zhí)行分析化驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，以確保本廠出廠產(chǎn)品符合規(guī)范。 （ 3） 品牌提升 品牌提升策略，就是把品牌的宣傳推介與企業(yè)的建設(shè)同步，以形成一種長(zhǎng)期穩(wěn)定而協(xié)調(diào)發(fā)展的具有戰(zhàn)略性的工作。通過(guò)戰(zhàn)略性的推進(jìn)，改善和 提高品牌的各項(xiàng)要素，如品牌的功能、品牌的創(chuàng)新點(diǎn)、品牌的優(yōu)勢(shì)、品牌與同類(lèi)產(chǎn)品的不同之處等，通過(guò)各種形式的宣傳，提高品牌知名度和美譽(yù)度。提升品牌戰(zhàn)略，既要求量，同時(shí)更要求質(zhì)。求量，即不斷地提高品牌的宣傳力度；求質(zhì)，即不斷地提高品牌的美譽(yù)度。 （ 4） 價(jià)格優(yōu)勢(shì) 針對(duì)原料來(lái)源，產(chǎn)品銷(xiāo)售市場(chǎng)，交通運(yùn)輸條件等影響因素，選擇合理的廠址是降低生產(chǎn)成本的一個(gè)很重要方面；調(diào)整工藝參數(shù)，合理優(yōu)化工藝流程是實(shí)現(xiàn)廠區(qū)節(jié)能降耗的關(guān)鍵所在；考慮到設(shè)備的使用安全和使用年限問(wèn)題，在允許范圍內(nèi)制定合理的生產(chǎn)產(chǎn)量，是決定企業(yè)一年獲益多少的先決 條件；在保證獲利的情況下，根據(jù)市場(chǎng)行情制定適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品價(jià)格，在保質(zhì)保量的情況下，打好價(jià)格戰(zhàn)，這是本廠在競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)，以盡量低的成本，獲得更大的回報(bào)。 （ 5） 多層次營(yíng)銷(xiāo) 多層次營(yíng)銷(xiāo)是一種超過(guò)三層傭金支付方式的銷(xiāo)售結(jié)構(gòu)，越來(lái)越受到各國(guó)的重視。從理論上講它是最能調(diào)動(dòng)人積極性的銷(xiāo)售模式。多層次營(yíng)銷(xiāo)的魅力在于，通過(guò)層層努力，使企業(yè)的隊(duì)伍越來(lái)越強(qiáng)大，這支隊(duì)伍，就是企業(yè)的寶貴資產(chǎn)，只要組織管理好這支隊(duì)伍，企業(yè)一定獲益頗豐。 （ 6） 網(wǎng)上營(yíng)銷(xiāo) 年產(chǎn) 250kt環(huán)氧丙烷項(xiàng)目 初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 西北大學(xué) 華宇設(shè)計(jì)組 22 互聯(lián)網(wǎng)不受時(shí)空的限制，可以輕松地完成跨地域性的營(yíng)銷(xiāo)，節(jié)約銷(xiāo)售渠道的大量人力、 物力投入。通過(guò)公司自建的網(wǎng)站銷(xiāo)售平臺(tái)，顧客可以從容、全面地介紹公司和產(chǎn)品，讓客戶(hù)更為直觀地進(jìn)行比對(duì)，有利于突出企業(yè)的優(yōu)勢(shì)。在互聯(lián)網(wǎng)上日益深化的商業(yè)化過(guò)程中，域名作為企業(yè)組織的標(biāo)識(shí)作用日顯突出，雖然目前還不能從中獲取商業(yè)利潤(rùn)，但越來(lái)越多企業(yè)紛紛注冊(cè)上網(wǎng)。域名的商業(yè)作用和識(shí)別功能已引起注重戰(zhàn)略發(fā)展企業(yè)的重視，所以本廠將在網(wǎng)上注冊(cè)公司的網(wǎng)站，雖然在專(zhuān)業(yè)化工網(wǎng)站進(jìn)行注冊(cè)可以吸引行業(yè)內(nèi)的客戶(hù)，但它的影響力和覆蓋面都是有限的。百度推廣是一種按效果付費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)推廣方式，用少量的投入就可以給企業(yè)帶來(lái)大量的潛在客戶(hù)，有效提升企 業(yè)銷(xiāo)售額和品牌知名度。它按照給企業(yè)帶來(lái)的潛在客戶(hù)的訪問(wèn)數(shù)量計(jì)費(fèi)，企業(yè)可以靈活控制網(wǎng)絡(luò)推廣投入，獲得最大回報(bào)。因此本廠還需借助百度推廣平臺(tái)來(lái)推廣產(chǎn)品。 除此之外，考慮到本廠產(chǎn)品的海外營(yíng)銷(xiāo)，我們還需借助 B2B 電子商務(wù)平臺(tái)。目前國(guó)內(nèi)比較出名的是連續(xù)五年被評(píng)為全球最大 B2B 網(wǎng)站的阿里巴巴，故本廠借助阿里巴巴網(wǎng)上貿(mào)易平臺(tái)，將進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)品市場(chǎng)，并與國(guó)際市場(chǎng)接軌，更好地完成產(chǎn)品銷(xiāo)售。 （ 7） 售后服務(wù) 在市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)的今天，隨著消費(fèi)者維權(quán)意識(shí)的提高和消費(fèi)觀念的變化，消費(fèi)者在選購(gòu)產(chǎn)品時(shí)，不僅注意到產(chǎn)品實(shí)體本身，在同類(lèi) 產(chǎn)品的質(zhì)量和性能相似的情況下，更加重視產(chǎn)品的售后服務(wù)。因此，企業(yè)在提供價(jià)廉物美的產(chǎn)品的同時(shí)，向消費(fèi)者提供完善的售后服務(wù)，已成為現(xiàn)代企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)?？蛻?hù)在使用化工產(chǎn)品過(guò)程中受他們生產(chǎn)工藝、設(shè)備裝置、技術(shù)水平的不同會(huì)出現(xiàn)不同的問(wèn)題，本廠會(huì)派出工程技術(shù)人員幫助客戶(hù)查找和解決問(wèn)題，這也是本廠樹(shù)立企業(yè)良好形象，發(fā)展客戶(hù)關(guān)系的好機(jī)會(huì)。 年產(chǎn) 250kt環(huán)氧丙烷項(xiàng)目 初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 西北大學(xué) 華宇設(shè)計(jì)組 23 第 四 章 工藝方案技術(shù)進(jìn)步 概述 環(huán)氧丙烷的制造方法較多，其工業(yè)化的方法主要有：氯醇法、過(guò)氧化物法、過(guò)醋