【導讀】參賽題目：20萬噸直餾柴油/年氨精制裝置設計?？导蚜?，陳清木，陳柱輝，楊春輝

　　

【正文】 都是柴油車。在中國 ， 柴油的供應 充足的情況下，當 柴油的質(zhì)量 符合了一定的標準，寶馬將會在中國推出柴油車 。 可見柴油的質(zhì)量問題是各界人士普遍關注的熱點問題。因此本項目推出通過全新工藝生產(chǎn)出來的脫酸柴油，將使中國柴油質(zhì)量向歐洲柴油質(zhì)量的標準更邁近了一步。在成品油市場占據(jù)一定的地位。 回顧 20xx 年受金融危機影響柴油消費增長幾乎停滯，上半年柴油車 銷量下降 %，下半年增長 %，全年柴油車用油量增長 4%。基于 09 年的柴油消費的下降偏離了正常的規(guī)律，因此隨著經(jīng)濟的復蘇，柴油的需求將持續(xù)走高，國內(nèi)成品油需求預測，如下表 3 所示。受益于物流運輸以及農(nóng)村市場的不斷發(fā)展，載貨汽車向重型及輕型方向發(fā)展趨勢明顯，載客汽車正向大中型、旅游客車和公共交通客車方向發(fā)展，客車和貨車的柴油化趨勢不斷增強。預計 20xx20xx 年中國柴油車銷量年均增長 9%左右；輕型、重型占柴油車保有量的比例將分別由 20xx年的 37%和 33%增加到 20xx 年的 42%和 37%。 2 環(huán)烷 酸 副產(chǎn)品環(huán)烷酸是一種多用途的精細化工原料，主要用于生產(chǎn)各種環(huán)烷酸鹽類，用于油漆催干劑，有機化學反應催化劑，各種添加劑、防腐劑等。在國民經(jīng)濟中應用廣泛。如下圖 1 為異辛酸和環(huán)烷酸（又稱石油酸）的表觀消費對比分析 15 圖。 由上圖 1 可以看到盡管異辛酸以比較快的速度增長，但在未來幾年里，環(huán)烷酸的需求量仍大于異辛酸，市場需求占絕對優(yōu)勢。 國內(nèi)現(xiàn)有工廠生產(chǎn)能力的估計 我國 主要 煉廠的柴油生產(chǎn)能力 煉廠名稱 生產(chǎn)能力 （噸 /年） 工藝路線 現(xiàn)狀 茂名石化 260 加氫精制 正常運行 湛江東興 150 加氫精制 正常運行 海南煉化 200 加氫精制 正常運行 中國石化廣州分公司 120 加氫精制 正常運行 福建煉化 200 加氫精制 正常運行 鎮(zhèn)海煉化 300 柴油加氫和蠟油加氫聯(lián)合 正常運行 中國石化上海高橋石化公司 300 柴油加氫和制氫聯(lián)合 正常運行 上海石化 330 加氫精制 正常運行 金陵石化 200 加氫精制 正常運行 濟南分公司 120 加氫精制 正常運行 大連石化 400 柴油加氫和煤油加氫聯(lián)合 正常運行 中海油惠州煉油分公司 200 加氫精制 正常運行 到目前為止，國內(nèi)的柴 油生產(chǎn)裝置主要是加氫精制，因為醇氨法生產(chǎn)的柴油量相對較少，還煉廠沒有正式采用醇氨法生產(chǎn)柴油，但是本項目生產(chǎn)的柴油達到 16 國Ⅳ標準，屬于高質(zhì)量的清潔柴油，具有非常良好的發(fā)展趨勢。 產(chǎn)品銷售與規(guī)模 產(chǎn)品 概述 1 柴油 （以 0柴油為例） 柴油主要 由 烷烴、烯烴、環(huán)烷烴 、 芳香烴 、 多環(huán)芳烴與少量硫 (2～ 60g /kg)、氮 ( 1g /kg)及添加劑組成的混合物。 ① 種類：有機化學燃料 英文名 ： Diesel oil ② 物化性質(zhì)： 外觀與性狀： 稍 有粘性的棕色液體 溶解性： 不溶于水 ，可混溶于乙醇 密度： ~（ 20℃） 熔點： ℃ 沸點： 170390℃ 閃點： 40℃ 爆炸極限： ％～ ％ 熱值 ： *107J/L 蒸 汽 壓： (20℃ ) 17 ③ 質(zhì)量標準： 18 2 環(huán)烷酸 環(huán)烷酸又名環(huán)酸、萘酸、石油酸，是環(huán)烷氫的氫基衍生物，它是種從石油產(chǎn)品精制分離出來的有機酸，精制后為淡黃色，色油狀液體，有特殊氣味，可用作涂料，油墨的催干劑，不飽和漿脂樹 脂固化促進劑、催化劑、以及塑料穩(wěn)定劑。也可用于制作多種油品，添加劑、抗磨劑及防銹劑，制作橡膠合劑，制作電纜、輪船、木材的防腐劑，永遠制作合成洗滌劑，表面活性劑、殺蟲劑、殺菌劑及生物助長劑。 環(huán)烷酸樣品 ① 種類：有機化學 材料 英文名： Naphthenic Acid 分子式： CnH2n1COOH 分子量：多在 180350 之間 CAS 號： 1338245 ② 物化性質(zhì)： 外觀與性狀： 深棕色油狀液體 ， 精制后為透明的淡黃色或橙色油狀液體，有特殊氣味 溶解性： 幾乎不溶于水，而溶于石油醚、乙醇、苯和烴類等 相對 密度： 折射率 凝固點 30~36℃ 19 ③ 質(zhì)量標準： 檢驗項目 Item 質(zhì)量指標 Specification 實驗方法 Method 產(chǎn)品牌號 1號環(huán)烷酸 2 號環(huán)烷酸 3 號環(huán)烷酸 外觀 清晰透明淡黃 色 至褐色 清晰透明棕褐色 清晰透明棕褐色 環(huán)烷酸含量 %（ m/m） 純酸值 mgKOH/g 粗酸值 mgKOH/g 水分 %（ m/m） 色度 鐵 鈷色，號 Min 85 Min 220 Min 200 Max Max 12 Min 70 Min 200 Min 150 Max Max 12 Min 60 Min 180 Min 110 Max Max 12 SH/T 0092 SH/T 0092 SH/T 0092 GB/T 260 GB/T 172292 產(chǎn)品價格預測 本項目的主要產(chǎn)品的是脫酸率達 90%的脫酸柴油，質(zhì)量水平達 到 國Ⅳ標準，預測價格為 6300 元 /噸。 副產(chǎn)品是具有高經(jīng)濟效益的 環(huán)烷酸，質(zhì)量水平達到國家質(zhì)量指標的 2 號環(huán)烷酸標準，預測價格為 8000 元 /噸。 擬建項目的規(guī)模 1 項目建設規(guī)模 本項目生產(chǎn)規(guī)模為： 20 萬噸 /年直餾柴油氨精制裝置 2 工程用地規(guī)模 項目 用地 面積 （ m2） 裝置 、工作車間 建筑面積（辦公大樓、員工宿舍等） 儲罐 區(qū) 7393 公用工程 （ 地坪、 道路、排水溝、綠化帶 ） 發(fā)展用地 10484 總面積 20 產(chǎn)品競爭力分析 產(chǎn)品優(yōu)勢 1 成品優(yōu)勢 本項目的 原料是直餾柴油，原料 油 直接來自茂名工業(yè)園區(qū)的常減壓蒸餾車間，通過管道運輸 到 我們生產(chǎn)車間。原料 油 來源保證，方便快捷，成本低，具有很大的成本優(yōu)勢。再與加氫精制工藝比較，醇氨法投資少，操作費用低，并且能獲得環(huán)烷酸副產(chǎn)品等優(yōu)點。 2 技術優(yōu)勢 環(huán)烷酸在石油及其餾分油的加工中，由于其酸性及粘度，除對生產(chǎn)裝置產(chǎn)生較大腐蝕外，還對油品質(zhì)量產(chǎn)生較大影響，特別是對柴油的影響。環(huán)烷酸能降低柴油的安定性，使柴油在儲運過程中氧化生成膠質(zhì)、沉渣，使噴油嘴積炭及汽缸沉積物增加，造成活塞磨損和噴嘴結(jié)焦；在柴油生產(chǎn)過程中環(huán)烷酸易引起乳化現(xiàn)象，使產(chǎn)品分離困難，質(zhì)量下降，少量的環(huán)烷酸鹽也能使油品的過濾性和熱穩(wěn)定性 變差，降低油品的使用性能；環(huán)烷酸在高溫條件下與鐵反應生成環(huán)烷酸鹽，引起劇烈腐蝕，會使發(fā)動機壽命縮短。 本項目 正是 采用 一種新型的氨法脫酸工藝來分離并脫除直餾柴油中的環(huán)烷酸 。生產(chǎn)過程 不使用強酸、強堿，無“三廢”排放，可連續(xù)性操作，氨氣和乙二醇得到循環(huán)使用，而且醇氨法具有避免高壓電場。 產(chǎn)品劣勢 （ 1）產(chǎn)品品牌知名度低 與我國兩大石油集團傳統(tǒng)品牌相比，我們公司產(chǎn)品品牌知名度相差甚遠，可以這樣說，產(chǎn)品品牌知名度不高是軟肋。由于我們公司剛成立，產(chǎn)品品牌建設需要長期的宣傳投入，但是要建設產(chǎn)品中高端品牌，也是必 經(jīng)之路。 （ 2）產(chǎn)品銷售渠道不穩(wěn)定 銷售渠道作為溝通商家和消費者的橋梁，而本公司剛成立，產(chǎn)品銷售渠道不穩(wěn)定，加上國內(nèi)成品油銷售渠道大部分為兩大石油集團所壟斷，所以本企業(yè)要建立自己的銷售網(wǎng)絡將要困難重重。 （ 3）產(chǎn)品單一和風險大 現(xiàn)階段產(chǎn)品投入市場單一，并沒有形成規(guī)模效應，也就是說，競爭力明顯比 21 同行低。又由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一和產(chǎn)能明顯不足以及同類油品的沖擊帶來的毛利率下滑都是本企業(yè)未來的風險所在。另一方面，隨著國家推行價格措施的力度不斷加大，本公司產(chǎn)品也存在降價的風險。 產(chǎn)品市場前景分析 柴油是石油市 場的主導產(chǎn)品，廣泛應用于輪船、鍋爐、飯店、裝載車輛、火力發(fā)電廠、火車、農(nóng)村動力、排灌等。涉及到國計民生的方方面面，用量也相當驚人。 就車用柴油來說，它的消費量接近 3000 萬噸，占到柴油總消費量的近三分之一。北京中經(jīng)焦點經(jīng)濟信息中心統(tǒng)計出： 20xx 年中國汽車銷售 938 萬兩，20xx 年增長 %，達到 1019 萬倆， 20xx 年汽車銷售規(guī)模預計達到 1170 萬倆。汽車保有量在 2020 年將達到 9580～ 12500 萬輛，車用柴油的需求量將增長到5865 萬噸～ 7853 萬噸，可見我國柴油市場前景十分廣闊，擁有巨大的潛力。 產(chǎn)品發(fā)展趨勢 本公司致力于生產(chǎn)高品質(zhì)的柴油，彌補國內(nèi)高品質(zhì)柴油的空白。中國汽車柴油化的發(fā)展在很大程度上是受制于中國的柴油的質(zhì)量，本公司將根據(jù)我們的近期目標、中期目標、長遠目標一步步地提高產(chǎn)品質(zhì)量，從而在占領國內(nèi)柴油市場的同時必將引領汽車柴油化的發(fā)展。 近期目標：致力于開拓廣東省內(nèi)的市場，在 23年之內(nèi)成為省內(nèi)柴油供應的生產(chǎn)商和供應商。同時，本公司將會逐步引進新技術進一步地提高柴油質(zhì)量。 中期目標：致力于國內(nèi)市場，在 38年之內(nèi)成為國內(nèi)享譽盛名的柴油生產(chǎn)與供應企業(yè)。 長遠目標：致力于生產(chǎn)更環(huán)保、更節(jié)能的 柴油，因此，本企業(yè)在未來的產(chǎn)品發(fā)展上除了努力在營銷上拓寬產(chǎn)品市場外，會更加致力于更先進的生產(chǎn)工藝，在生產(chǎn)符合各種標準柴油的基礎上，生產(chǎn)更環(huán)保、更節(jié)能的柴油。在為國內(nèi)發(fā)展較高節(jié)能環(huán)保效益的柴油汽車掃除劣質(zhì)柴油這個障礙的同時，也為我們的產(chǎn)品取得更廣闊的市場。 22 第三章 原材料 、設備 及公用設施 主要 原材料 供應 主要 原材料的種類、物化性質(zhì)、質(zhì)量標準 1 液氨 ① 種類：無機化學材料 英文名： Liquid ammonia（ anhydrous ammonia） 分子式： 3NH 分子量： CAS 號： 7664417 ② 物化性質(zhì)： 外觀與 性狀： 無色 液 體 、有 強烈 刺激性的 氣味 溶解性： 易溶于水、乙醇、乙醚 相對密度 ： (水＝ 1) (25℃ ) 熔點： ℃ 沸點： ℃ 閃點： 11℃ 爆炸極限： 16％～ 25％ 1％水溶液 PH值： 比熱 kJ/(kgK) :氨 (液體 ) ； 氨 (氣體 ) 蒸 汽 壓： 882kPa(200℃ ) ③ 質(zhì)量標準： （ 1） 引用標準 GB 5361988 液體無水氨 GB 190 危險貨物包裝標志 GB 3723 工業(yè)用化學產(chǎn)品采樣安全通則 GB/T 液體無水 氨實驗室樣品的采取 GB/T 液體無水氨 氨含量的測定 GB/T 液體無水氨 殘留物含量的測定 重量法 GB/T 液體無水氨 殘留物含量的測定 容量法 23 GB/T 液體無水氨 水分的測定 卡爾費休法 GB/T 液體無水氨 油含量的測定 重量法和紅外光譜法 GB/T 液體無水氨 鐵含量的測定 鄰菲羅啉分光光度法 （ 2） 技術條件 液氨應符合下 表 要求 指標名稱 指 標 優(yōu)等品 一等品 合格品 氨含量， % ≥ 殘留物含量， % ≤ (重量法 ) 水分， % ≤ — — 油含量， mg/kg ≤ 5(重量法 ) — — 2(紅外光譜法 ) 鐵含量， mg/kg ≤ 1 — — 2 乙二醇 （又 名 “ 甘醇 ” 、 “1,2 亞乙基二醇 ” ，簡稱 EG） ① 種類：有機化學材料 英文名： Ethylene glycol 分子式： 262 OHC 分子量： 結(jié)構(gòu)式： OHCHHOCH 22 CAS 號： 107211 ② 物化性質(zhì)： 外觀與性狀： 無色 、無臭、有甜味、粘稠液體 溶解性： 與水 /乙醇 /丙酮 /醋酸甘油吡啶等混溶 ， 微溶于醚等 ， 不溶于石油烴及油類 ， 能夠溶解氯化鋅 /氯化鈉 /碳酸鉀 /氯化鉀 /碘化鉀 /氫氧化鉀等無機物 相對密度 ： (水＝ 1) (20℃ ) 熔點： ℃ 沸點： ℃ 閃點： ℃ 24 燃點： 118℃ 蒸 汽 壓： ℃ 粘度： (16℃ ） 表面張力： mN/m (20℃ ) 穩(wěn)定性：穩(wěn)定 ③ 質(zhì)量標準： （ 1） .引用標準 GB/T 464920xx 工業(yè)用乙二醇 GB/T 304920xx 工業(yè)用化工產(chǎn)品 鐵含量側(cè)定的通用方法 1,10菲啰啉分光光 度法 GB/T 31431982 液體化學產(chǎn)品顏色測定法（ Hazen 單位 —— 鉑 鉆色號） GB/T 37231999 工業(yè)用化學產(chǎn)品采樣安全通則（ idt ISO3165:1976） GB/T 44721984 化工產(chǎn)品密度、相對密度測定通則 GB/T 628