【正文】 0G/PⅣ 1000Mhz 以上）、 1 臺針式打印機負責(zé)報警打印、 1 臺激光打印機負責(zé)報表打印、 1 臺彩色硬拷貝負責(zé)圖形打印。 包裝和機組等均采用成套的 PLC 系統(tǒng)進行現(xiàn)場控制，并將重要的運行信號送入 DCS 顯示、報警及打印。 ESD 應(yīng)能于 DCS系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通訊。 采用 ESD 系統(tǒng)，實現(xiàn)工 藝過程的事故聯(lián)鎖和緊急停車操作。 自控水平及設(shè)置 苯酚裝置生產(chǎn)過程較為復(fù)雜，對安全和產(chǎn)品質(zhì)量的要求較高，對自動控制水平和儀表的選擇要求較高，要求采用 DCS 系統(tǒng)（含 ESD 系統(tǒng)）進行生產(chǎn)操作和安全控制。 主要引進（含從港臺采購）設(shè)備如下： 分子篩催化劑 約 噸（首批裝填）； 高速離心泵 六臺； 氧分析儀 四臺； 氧化空壓機 一套； 廢氣焚燒裝置 一套； 調(diào)節(jié)閥 一套； 流量計 一套； 分析儀器 一套； 其它特殊儀表 一套。 引進范圍 本裝置異丙苯和苯酚生產(chǎn)引進國外技術(shù)生產(chǎn)，工藝包由專利商提供，國內(nèi)完成基礎(chǔ)設(shè)計和詳細設(shè)計。萃余相為硫酸鈉廢水排出 ，富集苯酚的萃取相被堿液反萃取，油相為異丙苯返回萃取，水相再被硫酸酸化、分層，苯酚返回蒸餾系統(tǒng)，水相返回萃取。樹脂處理后的苯酚經(jīng)過精苯酚塔分離得到高質(zhì)量的苯酚，精苯酚塔塔頂和塔釜出料分別返回脫烴塔和割焦塔。在精丙酮塔的上半部加入堿液以除去丙酮中的醛類雜質(zhì)。 來自精餾進料槽的物料經(jīng)過預(yù)熱后加入粗丙酮塔，將 AMS 等輕組分與苯酚等重組分分離，粗丙酮塔的輕餾分在精丙酮塔中分離，側(cè)線得到合格的丙酮產(chǎn)品，塔頂餾出物送至分解系統(tǒng)使用。 氧化尾氣從氧化器頂部排出經(jīng)循環(huán)水、冷凍水兩級冷凝分離異丙苯后，進入尾氣催化焚燒系統(tǒng)焚燒后放空。分解反應(yīng)熱由丙酮蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)移走。第一氧化器的氧化液由泵依次打入 XX 氧化器、第三氧化器繼續(xù)氧化至 CHP 濃度為 24%后，氧化液送至CHP 濃縮系統(tǒng)、在真空條件下濃 縮，得到濃度為約 82%的 CHP。氧化用空氣經(jīng)壓縮、冷卻、洗滌后送入第一、 XX 和第三氧化器底部。二異丙苯塔塔釜出料為重芳烴，塔頂餾出物為輕烴，分別排至重芳烴貯槽和污苯槽。循環(huán)塔塔釜出料含有異丙苯、二異丙苯以及少量重組分，首先進入異丙苯塔，異丙苯塔塔頂餾出物即為異丙 苯產(chǎn)品。循環(huán)塔將異丙苯中的苯完全脫除，塔頂餾出的苯與二異丙苯塔側(cè)線出料（二異丙苯）一起經(jīng)過預(yù)熱后進入反烴化反應(yīng)器，使二異丙苯轉(zhuǎn)化為異丙苯。烴化汽提塔塔釜液靠自身壓力進入 XX精餾塔使部分苯與異丙苯等分離，塔頂餾出的苯作為循環(huán)苯的一部分循環(huán)回?zé)N化反應(yīng)系統(tǒng)，少量作為污苯排出以防止雜質(zhì)積累。新鮮苯經(jīng)過苯保護床樹脂處理后從脫丙烷塔上部加入 ,脫去苯帶入的水。烴化反應(yīng)器出料一部分經(jīng)過加熱后進入烴化汽提塔，另一部分經(jīng)過冷卻后循環(huán)回?zé)N化反應(yīng)器，以控制各床層的反應(yīng)溫度。 蒸汽和氫氣由界區(qū)外 XX 石化公司現(xiàn)有設(shè)施或在建設(shè) 施提供。 表 42 苯酚技術(shù)比較表 序 號 項目 Sunoco/UOP 工藝 Kellogg 工藝 一 消耗 1 異丙苯消耗 2 高中壓蒸汽消耗 3 低壓蒸汽消耗 4 冷卻水消耗 318 359 二 苯酚質(zhì)量 1 凝固點 ≥ ℃ ≥ ℃ 2 色度 ≥ 5 ≥ 5 3 總羰基雜質(zhì) ≤ 15wtppm ≤ 12wtppm 4 總氣相色譜雜質(zhì) ≤ 50wtppm ≤ 50wtppm 三 丙酮質(zhì)量 1 純度 % % 2 水含量 ≤ % ≤ % 3 KmnO4 腿色試驗 ≥ 150 分鐘 ≥ 180 分鐘 4 餾程℃（包括 ℃） ≤ ≤ 四 廢水 ３２ 1 廢水量 2 含酚量 150ppm 50ppm 五 工藝設(shè)備 1 臺（套）數(shù) 336 324 2 材質(zhì)類型 CS、 30 316 CS、 30哈氏合金 工藝技術(shù)方案 工藝技術(shù)方案 本報告從工藝技術(shù)水平、投資、產(chǎn)品質(zhì)量等方面考慮，建議主要采用以低壓氧化、兩級分解、酚鈉 中和、苯酚丙酮共沸精餾及化學(xué)凈化等為基礎(chǔ)的先進技術(shù)。 Kellogg 技術(shù)代表性的過程包括： 異丙苯低壓（ ）氧化，尾氣有機物含量較低； 過氧化氫異丙苯低殘留兩級分解，產(chǎn)品收率高，焦油少； 苯酚鈉中和分解液，使廢水處理簡單； 樹脂處理苯酚，苯酚質(zhì)量高； 熱集成設(shè)計完善，消耗較低。 1993 年以后， Kellogg 公司成為 Hercules/BP 技術(shù)的唯一持有人。 Sunoco/UOP技術(shù)代表性的過程包括： 異丙苯低溫（～ 84℃）、低壓（接近常壓）氧化，安全性好，反應(yīng)副產(chǎn)物 少 ,產(chǎn)品收率高； CHP 硫酸催化兩級分解，產(chǎn)品收率高，焦油量少； 采用化學(xué)品直接中和 CHP 分解的催化劑 —— 硫酸，過程簡單，大大減少了廢水量和凈化系統(tǒng)的結(jié)垢； 化學(xué)品凈化苯酚和樹脂脫除 2MBF（ 2 甲基苯并呋喃）系統(tǒng) ,該技術(shù)是其最新開發(fā)的苯酚凈化技術(shù)，使苯酚生產(chǎn)的能耗大幅度降低。 Allied苯酚技術(shù)經(jīng)過 UOP公司與 Allied所屬 Frank（現(xiàn)屬于 Sunoco 公司）工廠多年的研究開發(fā)，使 Sunoco/UOP 苯酚工藝成為當(dāng)前國際上最先進的苯酚工藝之一。 Sunoco/UOP工藝即原 Allied/UOP工藝，是 Allied苯酚工藝與 UOP苯酚工藝相結(jié)合的產(chǎn)物。 苯酚生產(chǎn) 異丙苯法苯酚生產(chǎn)包括苯酚（異丙苯氧化、過氧化氫異丙苯提濃、過氧化氫異丙苯分解）合成、苯酚和丙酮凈化、 AMS加氫和廢水處理等工序，目前國內(nèi)外大部分專利商和生產(chǎn)商均采用大致相同的工藝技術(shù)，即異丙苯空氣直接氧化工藝、過氧 化氫異丙苯（ CHP）硫酸兩級分解工藝、苯酚丙酮共沸精餾和化學(xué)凈化相結(jié)合的凈化工藝、 AMS 液相加氫工藝和廢水萃取脫酚工藝等，各 ３０ 種生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)過五十年來的發(fā)展，日漸成熟。上述兩公司分子篩異丙苯技術(shù)代表了當(dāng)前國際先進水平，其技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)見下表。 1996 年以后， UOP 等公司成功地將分子篩催化劑用于工業(yè)規(guī)模的異 ２９ 丙苯裝置，幾年來，國內(nèi)外出現(xiàn)了多家擁有分子篩異丙苯技術(shù)的公司，并有許多新建或改造裝置使用分子篩異丙苯技術(shù)，到 2021年末，國內(nèi)將有五套異丙苯裝置采用分子篩異丙苯技術(shù)生產(chǎn)異丙苯。在今后較長時間內(nèi)，異丙苯的生產(chǎn)將由分子篩工藝所主宰。 1996 年之后，分子篩異丙苯工藝實現(xiàn)工業(yè)化，該工藝兼有固體磷酸工藝和三氯化鋁工藝的優(yōu)點，工藝比較簡單，系統(tǒng)無腐蝕性，投資較低，能耗和物耗均較低。三氯化鋁工藝消耗低，但流程復(fù)雜、系統(tǒng)腐蝕嚴重 ,但具備烷基轉(zhuǎn)移的能力。 異丙苯生產(chǎn) 異丙苯生產(chǎn)的方法有固體磷酸（ SPA）法、三氯化鋁法和分子篩法。 產(chǎn)品和副產(chǎn)品如下表： 表 31 產(chǎn)品及副產(chǎn)品產(chǎn)量表 序號 名稱 產(chǎn)量 (噸 /年 ) 一 產(chǎn)品 1 苯酚 62021 2 丙酮（聯(lián)產(chǎn)品） 38200 二 副產(chǎn)品 1 焦油 2906 2 污苯 1661 3 重芳烴 362 產(chǎn)品及中間產(chǎn)品規(guī)格 ２６ 苯酚 表 32 苯酚質(zhì)量指標(biāo) 項目 單位 指標(biāo) 分析方法 冰點 ℃ ≥ ASTM D1493 色度 (PtCo) ≤ 5 ASTM D1686 水含量 Wtppm ≤ 300 ASTM D1631 總有機雜質(zhì) Wtppm ≤ 50 Sunoco FTCPM002 總羰基 Wtppm ≤ 15 UOP 804 聯(lián)產(chǎn)物丙酮 表 33 丙酮質(zhì)量指標(biāo) 項目 單位 指標(biāo) 分析方法 純度 Wt% ≥ Sunoco V153FR 色度 (PtCo) ≤ 5 ASTM D1686 水含量 Wt% ≤ ASTM D1364 高錳酸鉀試驗 小時 ≥ 3 ASTM D1363 餾程（含 ℃） ℃ ≤ ASTM D1078 中間產(chǎn)物異丙苯 表 34 異丙苯質(zhì)量指標(biāo) 項目 單位 指標(biāo) 分析方法 純度 wt% ≥ ASTM D3760 溴值 ≤ 10 ASTM D1492 乙苯 Wtppm ≤ 200 ASTM D2306 正丙苯 Wtppm ≤ 300 ASTM D2306 丁苯 Wtppm ≤ 200 ASTM D2306 酚類 Wtppm ≤ 10 ASTM D3760 餾程（含 ℃） ℃ ≤ ASTM D1078 ２７ 焦油 表 35 焦油質(zhì)量指標(biāo) 項 目 單 位 指 標(biāo) 備 注 AMS %wt 2MBF %wt AMS 二聚物 %wt 苯乙酮 %wt 苯酚 %wt 其它重組分 %wt 重芳烴 表 36 重芳烴質(zhì)量指標(biāo) 項目 單位 指標(biāo) 備 注 C12C12 芳烴 %mol 二異丙苯 %mol 重組分 %mol 污苯 表 37 污苯質(zhì)量指標(biāo) 項目 單位 指標(biāo) 備 注 非芳烴 %mol 異丙苯 %mol 甲基環(huán)己烷 %mol 苯 %mol 丁苯 %mol 甲基異丙苯 %mol ２８ 第四章 工藝裝置 工藝技術(shù)選擇 苯酚的生產(chǎn)方法有磺化法、異丙苯法等多種工藝，目前，除異丙苯法外的生產(chǎn)方法要么被逐漸淘汰（如磺化法等），要么尚未工業(yè)化（如甲苯氧化法等），因而國內(nèi)外新建或改建苯酚裝置都采用異丙苯法生產(chǎn)，這種工藝在生產(chǎn)苯酚的同時副產(chǎn)重要的有機化工原料 —— 丙酮，因而很有競爭性。 從未來國內(nèi)苯酚需求及建成后裝置經(jīng)濟效益考慮， XX 石化公司苯酚裝置的生產(chǎn)能力設(shè)計為 萬噸 /年苯酚是合理的。 表 215 主要輔助材料來源表 序號 物料 來源 數(shù)量 規(guī)格 備注 1 硫酸 外購 2 燒堿 外購 1550t/a 30% 3 加氫催化劑 外購 4 離子交換樹脂 外購 19t/a ２５ 第三章 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案 裝置生產(chǎn)規(guī)模 苯酚生產(chǎn)規(guī)模 多年以來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，國內(nèi)外石油化工裝置的生產(chǎn)規(guī)模都在不斷擴大，更大的裝置使產(chǎn)品的經(jīng)濟效益提 高，也加劇了生產(chǎn)商之間的競爭。 裝置內(nèi)不設(shè)置 氫氣貯罐，只設(shè)置硫酸和燒堿的貯罐。國內(nèi)硫酸和燒堿供應(yīng)充足，價格也比較穩(wěn)定。 裝置用丙烯和苯均由罐區(qū)泵經(jīng)過管道送至苯酚裝置的進料槽內(nèi)。預(yù)計未來幾年苯和丙烯的價格仍然會有較大的波動。根據(jù)鄰近地區(qū)未來苯和丙烯的市場情況分析，未來裝置用苯和丙烯可以考慮從新加坡、泰國、印尼等東南亞市場采購。 原料供求和價格 主要原料供應(yīng)狀況 苯酚裝置所需主要原料是苯和丙烯，本項目實施后原料丙烯及苯均從國 ２３ 外進口。 產(chǎn)品目標(biāo)市場 從生產(chǎn) 和需求的地域看，國內(nèi)苯酚和丙酮的用戶主要分布在華北、華東、西南和華南地區(qū)，而苯酚生產(chǎn)裝置都建設(shè)在東北、華北和上海地區(qū)，西南和華南地區(qū)沒有生產(chǎn)裝置。預(yù)測苯酚、丙酮 2021 年國內(nèi)生產(chǎn)能力分別為～ 39 萬噸和～ 23 萬噸，而需求量分別為～ 51萬噸和～ 28 萬噸。預(yù)測近期國內(nèi)市場丙酮價格應(yīng)在 45007000元 /噸范圍內(nèi)波動。 未來幾年，國內(nèi)丙酮需求、產(chǎn)量均會有所增加，國產(chǎn)滿足率逐年提高。 ２２ 丙酮 與苯酚相似，受丙酮原料價格及市場供需關(guān)系影響，近 10 年以來，國內(nèi)外市場價格和我國進口丙酮價格波動較大， 1992年到 2021年期間，我國國內(nèi)市場丙酮平均價格為 6100 元，同期美國市場平均價格為 759 美元 /噸，德國為 641美元 /噸，折算成國內(nèi)市場價格分別為 7960元 /噸和 6723元 /噸（以匯率 ，增值稅 17%，關(guān)稅 8%計）。 今后國內(nèi)苯酚需求、產(chǎn)量均會有所增加，國產(chǎn)滿足率逐年提高；隨著我國加入 WTO 日期的臨近，苯酚進口關(guān) 稅將逐年降低，而苯酚價格受國際市場的影響將會增大。同期美國市場苯酚價格為 786 美元 /噸，德國為 699 美元 /噸，折算成國內(nèi)市場價格分別為 8396元 /噸和 7467元 /噸（以匯率 ，增值稅 17%，關(guān)稅 10%計）。國內(nèi)外苯酚市場價格具有幾乎相同的走勢。 1999 年我國丙酮企業(yè)市場占有率見表 213。從國內(nèi)各地區(qū)供需平衡來看，華東、華北、東北均供大于 求，其它地區(qū)均供不應(yīng)求。 據(jù)資料統(tǒng)計， 2021 年我國華東地區(qū)丙酮消費量占全國總消費量的 27%，華南地區(qū)占 27%，東北地區(qū)占 15%，華北地區(qū)占 14%，其它地區(qū) 17%。在化學(xué)工業(yè)中，甲基丙烯酸甲酯占 40%，雙酚 A占 15%，油漆涂料、試劑等占 20%，農(nóng)藥占 5%，其它占 20%。 2021年，我國丙酮的生產(chǎn)能力和產(chǎn)量將分別達到 萬噸 /年和 萬噸 /年，需求 41萬噸，仍需一定量的進口產(chǎn)品滿足市場需求。我國丙酮供需狀況及預(yù)測見表 212所示。 表 211 我國（ 2021 年底）丙酮主要生產(chǎn)裝置（萬噸 /年） 生產(chǎn)企業(yè) 地址