【正文】 軸向反應(yīng)器出來(lái)的高溫生成氣先進(jìn)入前換熱器與配料蒸汽換熱，溫度降到418℃，再進(jìn)入一級(jí)廢熱鍋爐（E103）， （G）的低壓蒸汽進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)管網(wǎng)，同時(shí)生成氣的溫度降到 156℃，降溫后的生成氣再進(jìn)入二級(jí)廢熱鍋爐（E104）， （G）的低低壓蒸汽進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)管網(wǎng)，這時(shí)生成氣的溫度降到 115℃，再進(jìn)入后換熱器（E105）,進(jìn)行部分冷凝，并利用循環(huán)軟水回收其冷凝熱。為了使反應(yīng)更加充分，高溫生成氣與計(jì)量后的液態(tài)丁烯和脫氧水一同進(jìn)入二段進(jìn)料混合器（一級(jí)）（X 102）,三股物料混合后與計(jì)量后的配料空氣一起進(jìn)入二段進(jìn)料混合器（X103）,與計(jì)量后的空氣混合后進(jìn)入二段軸向反應(yīng)器。 由丁烯進(jìn)料泵（P101）進(jìn)來(lái)的丁烯餾分按比例計(jì)量后進(jìn)入丁烯蒸發(fā)器（V 102）,使丁烯蒸發(fā)并過(guò)熱到80℃后與計(jì)量的配料空氣一同進(jìn)入一段進(jìn)料混合器。塔釜出來(lái)的 136℃的貧油，約 10％去再生塔再生，90％經(jīng)過(guò)貧富油換熱器，溫度降到86℃后，與從再生塔來(lái)的吸收油混合，再用貧油冷卻器（E306）冷卻到40℃，回到吸收油罐（V302）循環(huán)使用?；亓鞴匏鼉?nèi)的冷凝水定時(shí)排放。塔頂出來(lái)的吸收尾氣進(jìn)入尾氣冷卻器 （E302）,冷卻到 0℃后經(jīng)尾氣分液罐（V301）分離，不凝氣去尾氣回收單元，冷凝液與塔底出來(lái)的富油混合后，通過(guò)貧富油換熱器（E307）,與解吸塔底貧油換熱，溫度升到91℃，進(jìn)入解吸塔（C302）進(jìn)行解吸。 油吸收解吸系統(tǒng) 經(jīng)生壓機(jī)壓縮后的生成氣進(jìn)入油吸收塔（C301）底部，來(lái)自罐區(qū)的吸收油經(jīng)吸收油冷卻器（E301）冷卻后打入油吸收塔頂部。水冷洗酸塔的 59℃的塔釜液由循環(huán)酸水泵（P102）加壓后，經(jīng)循環(huán)酸水冷卻器（E107）冷卻后大部分再進(jìn)入水冷洗酸塔進(jìn)行循環(huán)利用，多余部分送往污水處理系統(tǒng)。 冷凝后的汽液兩相經(jīng)分離罐（V103）分離后，液相進(jìn)入水冷洗酸塔（C101）與其釜液混合，氣相進(jìn)入水冷洗酸塔底部。通過(guò)調(diào)節(jié)脫氧水的噴入量，使二段軸向反應(yīng)器的入口溫度控制在400℃左右，經(jīng)二段反應(yīng)后，二段反應(yīng)器的出口溫度高達(dá) 560℃左右。丁烯、空氣、水蒸汽三種氣體充分混合后進(jìn)入裝有B02催化劑的一段軸向反應(yīng)器，由于丁烯脫氫為放熱反應(yīng)，生成氣出口溫度達(dá)560℃左右。 （二）工藝特點(diǎn) 洗酸及水冷系統(tǒng) 來(lái)自管網(wǎng)的配料蒸汽（ ａ（G）,℃）經(jīng)三通調(diào)節(jié)閥分成兩股，一股經(jīng)前換熱器(E102)與二段反應(yīng)器（R102）出來(lái)的高溫生成氣換熱，使溫度由 ℃上升到480℃，另一股作為旁路，用來(lái)調(diào)節(jié)一段反應(yīng)器（R101）的入口溫度，使之為 320℃左右，兩股物料在管道上重新混合后進(jìn)入一段進(jìn)料混合器（X 101）。從解吸塔第八塊板上抽側(cè)線得到粗丁二烯產(chǎn)品，冷卻后送到丁二烯抽提單元。提壓后的生成氣進(jìn)入油吸收塔底部，生成氣經(jīng)吸收油吸收后，排放至火炬。 13 第二節(jié) 工藝流程說(shuō)明一、工藝原理及特點(diǎn) （一）工藝原理 丁烯和氧氣先后通過(guò)一段、二段反應(yīng)器，在B02催化劑作用下反應(yīng)生成丁二烯，冷凝后的汽液兩相分離后，液相進(jìn)入水冷洗酸塔與其釜液混合，氣相進(jìn)入水冷洗酸塔底部。此法生產(chǎn)流程長(zhǎng)，原料及能量消耗大，戰(zhàn)后未得到推廣。后者是德國(guó)在第二次世界大戰(zhàn)期間生產(chǎn)丁二烯的主要方法。于40 年代工業(yè)化，過(guò)程采用氧化鎂－氧化硅催化劑使乙醇一步轉(zhuǎn)化為丁二烯。中國(guó)丁烯制丁二烯裝置也均采用此法。氧化脫氫法的丁烯轉(zhuǎn)化率及選擇性較其他脫氫法高得多，因此，此法問(wèn)世后被廣泛使用。此法所用催化劑（氧化鉻和穩(wěn)定的鈣－鎳磷酸鹽）壽命較長(zhǎng)，丁二烯選擇性較高（約 90％），但蒸汽用量大，60年代后被丁烯氧化脫氫法取代。以原料丁烷計(jì)，單程轉(zhuǎn)化率 28％，選擇性55％～60％，此法只在美國(guó)采用，近年產(chǎn)量日趨減少。反應(yīng)過(guò)程實(shí)際上是丁烷與丁烯的混合脫氫。催化劑為浸漬了 18％～20％氧化鉻的活性氧化鋁，每反應(yīng)4～10min進(jìn)行一次催化劑再生。此法生產(chǎn)步驟多，操作麻煩，工業(yè)應(yīng)用不廣。因此，過(guò)程的關(guān)鍵是選擇一種高活性的催化劑，并要求盡可能降低溫度。 （2）丁烷脫氫 由天然氣或C4 餾分中分離所得的丁烷，可脫氫制取丁二烯。 （1）由C4 餾分分離 以石腦油或柴油為裂解原料生產(chǎn)乙烯時(shí),副產(chǎn)的C4 餾分一般為原料量的 8％～ 10％（質(zhì)量），其中丁二烯含量高達(dá)40％～50％（質(zhì)量），所以，從裂解C4 餾分中分離丁二烯是經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法。目前除美國(guó)外，世界各國(guó)丁二烯幾乎全部直接來(lái)自烴類裂解制乙烯時(shí)的副產(chǎn)碳四餾分 （又可寫為C4 餾分）。戰(zhàn)后，石油化工的發(fā)展促進(jìn)了丁二烯的生產(chǎn)。稍后，美國(guó)又發(fā)展了從石油出發(fā)生產(chǎn)丁二烯。第二次世界大戰(zhàn)期間，對(duì)天然橡膠的大量需求，促使人們尋求合成橡膠的單體──丁二烯的生產(chǎn)途徑。℃ 作為商品出售 1 丁二烯 70000 非揮發(fā)物 ≤2 mg/100ml 或自用 酸度 ≤ ％(wt) （以無(wú)CO 醋酸為基準(zhǔn)) 2 色度 ≤10 10 第四章 工藝裝置 第一節(jié) 工藝技術(shù)路線的選擇 一、丁二烯生產(chǎn)工藝選擇 沿革 丁二烯的生產(chǎn)與合成橡膠工業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。 9 第三節(jié) 產(chǎn)品規(guī)格及數(shù)量 產(chǎn)品、副產(chǎn)品規(guī)格及數(shù)量見(jiàn)表 31。乙腈經(jīng)過(guò)乙腈回收塔后循環(huán)使用。塔底富油送往解吸塔解吸，解析塔側(cè)線采出粗丁二烯經(jīng)冷凝后送罐區(qū)，塔頂全回流塔底貧油部分循環(huán)使用，部分送往再生塔再生。加壓后的生成氣去油吸收解吸系統(tǒng)處理。 后換熱器副產(chǎn)95℃→70℃循環(huán)熱水可送鍋爐利用或用空冷器降溫后循環(huán)使用。 一、脫氫及水冷系統(tǒng) 丁烯、空氣、水蒸氣按一定比例混合后去一段反應(yīng)器反應(yīng)，然后再配入丁烯、空氣去二段反應(yīng)器反應(yīng)。 二、產(chǎn)品方案 按照目前碳四原料組成，新建裝置產(chǎn)品方案如下： 產(chǎn)品： 丁二烯：70000 噸/年，全部送罐區(qū)作為商品銷售。 裝置年操作時(shí)數(shù)為：8000 小時(shí)，連續(xù)生產(chǎn)。 第二節(jié) 原料供需預(yù)測(cè) 本裝置的原料來(lái)自甲乙酮廠丁烯分離裝置，來(lái)源十分可靠。是丁苯橡膠的重要單體。是易燃、易爆的氣體，加壓冷卻易液化。少量用于生產(chǎn)環(huán)丁砜、1,4丁二醇（見(jiàn)丁二醇）、己二腈、己二胺、丁二烯低聚物及農(nóng)藥克菌丹等。 6 第二章 市場(chǎng)預(yù)測(cè) 第一節(jié) 產(chǎn)品供需預(yù)測(cè) 一、產(chǎn)品概況 （一）丁二烯（butadiene） 丁二烯是重要的聚合物單體，能與多種化合物共聚制造各種合成橡膠和合成樹脂。 從敏感性分析表（圖）、盈虧平衡圖可知，本項(xiàng)目具有較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。 （六）財(cái)務(wù)評(píng)價(jià) 本項(xiàng)目投入總資金 29315 萬(wàn)元，其中建設(shè)投資 27136 萬(wàn)元，流動(dòng)資金 1393 萬(wàn)元；年均銷售收入 90280 萬(wàn)元，年總成本費(fèi)用 77054 萬(wàn)元，年利潤(rùn)總額 9119 萬(wàn)元，年稅后利潤(rùn) 6839萬(wàn)元，具有良好的投資效益。原料供貨渠道穩(wěn)定、可靠、便捷。 （四）本裝置原料供應(yīng)渠道穩(wěn)定、可靠。從近 幾年丁二烯的需求情況、結(jié)合市場(chǎng)調(diào)研情況以及我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度來(lái)看，丁 二烯市場(chǎng)空間較大，無(wú)銷售方面的問(wèn)題。 （二）新建的7 萬(wàn)噸/年丁二烯裝置采用氧化脫氫制丁二烯的工藝路線，其工 藝技術(shù)成熟、生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品方案是切合實(shí)際的。 二、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 新建 7萬(wàn)噸/年丁二烯裝置的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表 12。 第三節(jié) 設(shè)計(jì)范圍及設(shè)計(jì)內(nèi)容 擬建 7萬(wàn)噸/年丁二烯裝置設(shè)計(jì)范圍及單項(xiàng)工程見(jiàn)表 11。隨著我國(guó)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)丁二烯的需求矛盾將日益突出。工業(yè)上均采用萃取精餾的方法，即由餾分中加入乙腈、甲基甲酰胺等溶劑增大丁二烯與其他 C4 烴的相對(duì)揮發(fā)度，通過(guò)精餾分離 （見(jiàn)碳四餾分分離）得到丁二烯。美國(guó)丁二烯的來(lái)源，大約一半來(lái)自丁烷、丁烯脫氫，一半直接來(lái)自裂解 C4 餾分。 目前生產(chǎn)方式：有碳四餾分分離和合成法（包括丁烷脫氫、丁烯脫氫、丁烯氧化脫氫等）兩種。 二、項(xiàng)目提出的背景、投資的必要性和經(jīng)濟(jì)意義 丁二烯是合成橡膠、合成樹脂的重要單體，主要用于合成順丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠及ABS 樹脂等。 第二節(jié) 項(xiàng)目背景、經(jīng)營(yíng)體制及投資意義 一、企業(yè)現(xiàn)有概況 某化工股份有限公司 （以下稱“騰達(dá)”）是某齊翔石油化工集團(tuán)有限公司（以下稱“齊翔公司”）的子公司，依托母公司的技術(shù)、人員、市場(chǎng)等資源在原有MTBE 裝置基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改造。 （八）新建裝置廢渣主要為廢催化劑，由催化劑廠商回收。 （五）充分考慮環(huán)境保護(hù)和職業(yè)安全衛(wèi)生要求，環(huán)保和安全衛(wèi)生設(shè)施與裝置同期建設(shè)，符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。 1 10. 新建液化烴罐區(qū)。本裝置用電負(fù)荷 7000KW,按照工藝要求及考慮以后新建裝置，工程總變電站容量按 20000kVA 的容量設(shè)計(jì)； 9. 新建蒸汽鍋爐。本裝置循環(huán)水計(jì)算量為 3728m3/h，按照工藝要求暫時(shí)新建一座8000 m3/h循環(huán)水設(shè)施； 7. 新建本裝置的冷凍站。污水處理設(shè)施既能處理 7 萬(wàn)噸/年丁二烯裝置生產(chǎn)污水及初期污染雨水，又要為今后全廠性其它裝置的污水處理留有余量。為全廠裝置提供氮?dú)?。為全廠裝置提供壓縮風(fēng)、儀表風(fēng)。新建消防水設(shè)施應(yīng)滿足全廠裝置消防的要求。 1．新建火炬系統(tǒng)。 （三）按照一體化設(shè)計(jì)思路，裝置各單元緊湊布局、風(fēng)格一致。 二、設(shè)計(jì)原則 （一）《石油化工項(xiàng)目可行性研究報(bào)告編制規(guī)定》（2005年版）。年產(chǎn)7萬(wàn)噸丁二烯裝置項(xiàng)目可行性研究報(bào)告年產(chǎn)7萬(wàn)噸丁二烯裝置項(xiàng)目可行性研究報(bào)告 第一章 總 論 第一節(jié) 設(shè)計(jì)依據(jù)及原則 一、設(shè)計(jì)依據(jù) （一）某化工股份有限公司 《編制7萬(wàn)噸/年丁二烯裝置可行性研究報(bào)告的委托書》。 （二）某化工股份有限公司提供的廠區(qū)氣象、公用工程條件及原料組成等。 （二）貫徹執(zhí)行工廠布置一體化和生產(chǎn)裝置露天化的建設(shè)方針，減少占地面積和建設(shè)投資。 （四）本項(xiàng)目公用工程等輔助設(shè)施均需新建。新建火炬系統(tǒng)既能滿足新建 7萬(wàn)噸/年丁二烯裝置尾氣及火炬氣排放要求，又能滿足后期項(xiàng)目的火炬氣排放要求； 2．新建消防水設(shè)施。 3．新建空壓站。 4．新建空分站。 5. 新建污水處理設(shè)施。 6. 新建循環(huán)水設(shè)施。本裝置冷凍站設(shè)置于丁二烯裝置生產(chǎn)區(qū)附近，冷凍鹽計(jì)算量為 559t/h，按照要求新建200Kcal/h 的冷凍機(jī)組，其容量既滿足丁二烯裝置用冷量，又應(yīng)滿足辦公樓空調(diào)用冷量； 8. 新建總變電所。本裝置 73t/h 的蒸汽來(lái)自新建的2X240t/h 的鍋爐。新建液化烴罐區(qū)滿足裝置原料，產(chǎn)品儲(chǔ)存要求。 （六）丁二烯裝置伴熱均采用丁二烯生產(chǎn)裝置的回收蒸汽凝液； （七）新建全廠分析化驗(yàn)中心設(shè)置于綜合辦公樓內(nèi)，本項(xiàng)目需提供新建裝置所需要的分析化驗(yàn)儀器及設(shè)備。 （九）本項(xiàng)目界區(qū)內(nèi)的設(shè)備位號(hào)全部采用 3 位數(shù)字編號(hào)，舉例說(shuō)明：循環(huán)酸水冷卻器E107R101A1一段軸向反應(yīng)器（一線）。齊翔公司是集科、工、貿(mào)于一體的自主經(jīng)營(yíng)、自負(fù)盈虧、具有獨(dú)立法人資格的某市股份制企業(yè)，其前身為齊魯石化公司直屬集體企業(yè)，主營(yíng)化工產(chǎn)品、化工助劑、橡膠制品、工程承攬等業(yè)務(wù)，現(xiàn)有從業(yè)人員 700余人，其中工程技術(shù)人員 218人，公司總資產(chǎn) 20億元。丁二烯也是多種涂料和有機(jī)化工原料。目前除美國(guó)外，世界各國(guó)丁二烯幾乎全部直接來(lái)自烴類裂解制乙烯時(shí)的副產(chǎn)碳四餾分 （又可寫為C4 餾分）。 以石腦油或柴油為裂解原料生產(chǎn)乙烯時(shí),副產(chǎn)的 C4 餾分一般為原料量的 8％～ 10％（質(zhì)量），其中丁二烯含量高達(dá) 40％～50％（質(zhì)量），所以，從裂解 C4 餾分中分離丁二烯是經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法。 2