【正文】 向 乙烯上下游產(chǎn)業(yè)鏈很長，一個(gè) “ 大乙烯 ” 項(xiàng)目就可帶動(dòng)數(shù)個(gè)相關(guān)項(xiàng)目。到 2020 年，丙烯當(dāng)量需求的年均增長率達(dá)到 %，超過丙烯生產(chǎn)能力的增長速度。 到 2020 年，中國丙烯的表觀消費(fèi)量達(dá)到 1049 萬噸。乙烯裝置聯(lián)產(chǎn)的丙烯占丙烯總供給的比例將進(jìn)一步提高。 目前 ，中國 在 不斷新增大型乙烯生產(chǎn)裝置，同時(shí)煉廠生產(chǎn)能力還將繼續(xù)擴(kuò)大，這將增加丙烯的產(chǎn)出。未來中國乙烯市場容量仍將以較快的速度增長，根據(jù)國內(nèi)企業(yè)新增乙烯產(chǎn)能計(jì)劃，預(yù)計(jì)到 2020 年國內(nèi)乙烯生產(chǎn)能力達(dá)到 2020 萬 2300 萬噸 /年，自給能力將有較大提高。 表 23 20202020 年 我國 乙烯產(chǎn)量表 年份 乙烯產(chǎn)量（萬噸 /年） 增幅（ %） 2020 2020 2020 2020 年 5 月份出臺(tái)的《石化產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》細(xì)則提出乙烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)，到 2020 年我國乙烯產(chǎn)量將達(dá)到 1550 萬噸，將形成 11 個(gè)百萬噸乙烯基地，企業(yè)平均規(guī)模將提高至 60 萬噸 /年。 改革開放以來，特別是最近十年，與美國、韓國和日本等乙烯工業(yè)已經(jīng)成熟或日趨成熟的國家相比，中國的乙烯工業(yè)取得了顯著進(jìn)展，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)。這三個(gè)地區(qū)的基礎(chǔ)石化行業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量占到全世界的 80%，到 2020 年這個(gè)比例已經(jīng)降到50%。 乙烯市場分析 乙烯是石油化工的基本有機(jī)原料，約有 75%的 石油 化工產(chǎn)品由 乙烯 生產(chǎn)，它主要用來生產(chǎn)聚乙烯、聚氯乙烯、環(huán)氧乙烷 /乙二醇、二氯乙烷、苯乙烯、聚苯乙烯、乙醇、醋酸乙烯等多種重要的有機(jī)化工產(chǎn)品，實(shí)際上，乙烯產(chǎn)量已成為衡量一個(gè)國家 石油化工 工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。 2020～ 2020 年間，中國丙烯產(chǎn)能年均增長率為 %，高于全球平均增長率 %。 近年來，由于丙烯下游產(chǎn)品的快速發(fā)展，極大的促進(jìn)了中國丙烯需求量的快速增長。此外中海油旗下有一套40 萬噸 /年丙烯裝置，其他如中國化工集團(tuán)、中化國際等公司旗下還有一些小規(guī)模的煉油企業(yè)生產(chǎn)丙烯，再加上一些小型 煉油 企業(yè)，每年丙烯生產(chǎn)能力在百萬噸上下。 20 世紀(jì) 90 年代， 隨著 石油 化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國丙烯產(chǎn)能有了較大幅度的增長。亞洲、北美和西歐一直是世界上最集中的丙烯生產(chǎn)和消費(fèi)地區(qū)，但從近年的發(fā)展趨勢來看，北美和西歐的產(chǎn)需增長速度要明顯低于世界平均水平，在世界丙烯市場的比例正在逐漸下降。 近年來，受下游衍生物需求快速增長的驅(qū)動(dòng)，全球丙烯消費(fèi)量大幅提高。 6）乙烯在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用 乙烯作為一種植物激素，具有促進(jìn)果實(shí)成熟的作用，可擬制莖和根的增粗生長、幼葉的伸展、芽的形成，因此農(nóng)業(yè)上把乙烯作為一種植物催熟劑大量使用。另外乙烯還可制取二氯乙烷和氯乙烯；乙烯氧化制環(huán)氧乙烷和乙二醇等重要的化工產(chǎn)品。 5）乙烯用于生產(chǎn)各種化工中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品 以乙烯為原料通過多種合成途徑可以得到一系列重要的石油化工中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品。 4）乙烯用于生產(chǎn)合成橡膠 橡膠是制造飛機(jī)、軍艦、汽車、拖拉機(jī)、收割機(jī)、水利排灌機(jī)械、醫(yī)療2020 年“三井化學(xué)杯”第五屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽 —— 年產(chǎn) 45 萬噸丙烯 、副產(chǎn) 13 萬噸乙烯 項(xiàng)目 西北大學(xué) Green Light 設(shè)計(jì)組 10 器械等所必須的材料。 3）乙烯用于生產(chǎn)醇類物質(zhì) 各種醇類物質(zhì)是化工生產(chǎn)中的重要原料，其中乙醇在汽車燃料、消毒和飲料的生產(chǎn)中都有著廣泛的應(yīng)用。 合成纖維時(shí)化學(xué)纖維的一種，是用合成高分子化合物做原料而制得的化學(xué)纖維的統(tǒng)稱。目前，乙烯最大的用途也是生產(chǎn)合成樹脂，其中 PE（ HDPE、 LDPE、 LLDPE）所耗用的一下占 %，在我國，更是高度 61%。合成樹脂還是制造合成纖維、涂料、膠黏劑、絕緣材料等的基礎(chǔ)原料。 1）乙烯用于生產(chǎn)合成樹脂 合成樹脂最重要的應(yīng)用是制造塑料。乙烯烴化還可制苯乙烯。因此，乙烯在化工行業(yè)中有著廣泛的用途。另外，丙酮還是一種良好的有機(jī)溶劑，在工業(yè)或是實(shí)驗(yàn)一些有機(jī)物的萃取方面有廣泛應(yīng)用，如在果蔬、食品、飼料、茶葉等 農(nóng)藥 殘留檢測 方面用2020 年“三井化學(xué)杯”第五屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽 —— 年產(chǎn) 45 萬噸丙烯 、副產(chǎn) 13 萬噸乙烯 項(xiàng)目 西北大學(xué) Green Light 設(shè)計(jì)組 9 來提取里面的有機(jī)農(nóng)藥成分，同時(shí)出常與其他一些有機(jī)溶劑配合使用，如正己烷類的配合，提高其萃取效果。工業(yè)上主要將丙酮用作溶劑，用于炸藥、塑料、橡膠、纖維、制革、油脂、噴漆等行業(yè)中，也可作為烯酮、醋酐、 碘仿 、聚異戊二烯橡膠、 甲基丙烯酸 、甲酯、氯仿、 環(huán)氧樹脂 等物質(zhì)的重要原料。同時(shí)，環(huán)氧丙烷也是重要的基礎(chǔ)化工原料。 3）丙烯用于生產(chǎn)環(huán)氧丙烷 環(huán)氧丙烷又名氧化丙烷、甲基環(huán)氧乙烷，是非常重要的有機(jī)化合物原料，是僅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯類衍生物。 2）丙烯用于生產(chǎn)丙烯腈 丙烯腈屬于大眾基本有機(jī)化工產(chǎn)品，是三大合成材料 —— 合成纖維、合成橡膠、塑料的最基本的重要的原料，在有機(jī)合成工業(yè)和人民經(jīng)濟(jì)生活中用途廣泛。 產(chǎn)品消費(fèi)領(lǐng)域 2020 年“三井化學(xué)杯”第五屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽 —— 年產(chǎn) 45 萬噸丙烯 、副產(chǎn) 13 萬噸乙烯 項(xiàng)目 西北大學(xué) Green Light 設(shè)計(jì)組 8 丙烯消費(fèi)領(lǐng)域 丙烯是三大合成材料的基本原料，主要用于生產(chǎn)聚丙烯、丙烯腈、異丙烯、丙酮和環(huán)氧乙烷等。兩個(gè)碳原子之間以 雙鍵 連接?，F(xiàn)將乙烯的基本物理性質(zhì)列于下表 22： 表 22 乙烯的基本物理性質(zhì) 中文名稱 乙烯 主要成分 含量 ? % 英文名稱 ethylene（ ethene） 危險(xiǎn)標(biāo)記 4（易燃?xì)怏w） 英文名稱 2 ethene UN 編號(hào) 1962 分子式 C2H4 CAS 號(hào) 74851 分子量 EINECS 登陸號(hào) 2008153 熔點(diǎn) ℃ 穩(wěn)定性 比甲烷不穩(wěn)定 相對(duì)（ 水 =1）密度 相對(duì)（空氣 =1）密度 飽和蒸汽壓（ kPa） （ 0℃ ） 外觀與性狀 無色氣體，略具烴類特有的臭味。乙烯是世界上產(chǎn)量最大的化學(xué)產(chǎn)品之一，它是石油化工產(chǎn)業(yè)的核心，乙烯產(chǎn)品占石化產(chǎn)品的 70%以上，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。丙烯在高溫下氯化，可生成烯丙基氯，它是合成甘油的原料。丙烯在硫酸、氫氟酸等酸性催化劑存在下，可與異丁烷發(fā)生烴基化反應(yīng)，生成的支鏈烷烴可用作高辛烷值燃料。丙烯與硫酸其加成反應(yīng)，生成異丙基硫酸，后者則可水解生成異丙醇：丙烯與氯和水氣加成反應(yīng)，生成 1氯 2丙醇，后者與堿反應(yīng)生成環(huán)氧丙烷，加水生成丙二醇。在齊格勒催化劑存在下丙烯聚合生成聚丙烯?，F(xiàn)將丙烯的基本性質(zhì)列于下表 21： 表 21 丙烯物理性質(zhì) 中文名稱 丙烯 UN 編號(hào) 1077 英文名稱 propylene CAS 號(hào) 115071 英文名稱 2 propene 危險(xiǎn)貨物編號(hào) 21018 分子式 C3H6 危險(xiǎn)標(biāo)記 4（易燃?xì)怏w） 分子量 外觀與性狀 無色、有烴類氣味的氣體 熔點(diǎn) ℃ 飽和蒸汽壓（ kPa） （ 0℃ ） 相對(duì)（水 =1）密度 溶解性 不溶于水，溶于有機(jī)溶劑 相對(duì)（蒸汽 =1）密度 穩(wěn)定性 穩(wěn)定 海 關(guān) HS 編號(hào) 29012200 主要用途 制備丙烯腈、環(huán)氧乙烷、丙酮等 2）化學(xué)性質(zhì) 丙烯 不但 可以在雙鍵上發(fā)生加成反應(yīng)， 而且 還可以在甲基上起反應(yīng)。是一種屬低毒類物質(zhì)。 結(jié)論 通過以上的分析，本項(xiàng)目在技術(shù)方案上較為成熟，具有較高的可操作性，本廠廠址選擇也較為合理，因此，本項(xiàng)目可以進(jìn)行施工建設(shè)。 建設(shè)規(guī)模 考慮到原料甲醇的來源，以及本廠屬于初次建設(shè)，各項(xiàng)技術(shù)和條件都有待進(jìn)一步加強(qiáng)，因此，經(jīng)過 ChemCAD 軟件模擬計(jì)算，本項(xiàng)目選擇年產(chǎn) 45 萬噸丙烯、副產(chǎn) 13 萬噸乙烯和 7 萬噸高級(jí)烴的建設(shè)規(guī)模較為合理。天然氣 制甲醇屬于國家產(chǎn)業(yè)禁止類項(xiàng)目；焦?fàn)t煤氣很難形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模；煤制甲醇資源豐富，可以形成經(jīng)濟(jì)規(guī)摸。 當(dāng)然，目前世界上，甲醇制烯烴技術(shù)目前還沒有大型成功運(yùn)行的裝置，還處于摸索階段，但一旦摸索成功，那在這個(gè)行業(yè)中具有相當(dāng)?shù)膽?zhàn)略意義。煉廠級(jí)丙烯通常用于生 產(chǎn)異丙苯、異丙醇和內(nèi)烯低聚物；化學(xué)級(jí)丙烯通常用于生產(chǎn)丙烯腈、羰基合成醇、丙烯氧化物、異丙苯和丙烯酸；聚合級(jí)丙烯通常用于生產(chǎn)聚丙烯、氯丙烯、乙烯和丙烯共聚彈性體。 丙烯是繼乙烯之后的第二大石化原料。乙烯項(xiàng)目具有資金密集和技術(shù)密集的現(xiàn)代化工業(yè)特點(diǎn)，產(chǎn)品鏈長，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域?qū)拸V，對(duì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)性強(qiáng)。因此，加快甲醇制烯烴工藝的工業(yè)應(yīng)用問題 引起了各方面的重視。因此，通過甲醇制烯烴的生產(chǎn)工藝具有特別重大的戰(zhàn)略的意義。 甲醇制烯烴工業(yè)化局面即將到來 ， 由甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烴是最有希望替代石腦油為 原料制烯烴的工藝路線，目前工藝技術(shù)開發(fā)已趨于成熟。近年來，甲醇制烯烴（ MTO 和 MTP ， MTP 工藝主要生產(chǎn)丙烯，而MTO 工藝可同時(shí)生產(chǎn)乙烯和丙烯）技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)外 C1 化工的熱點(diǎn)，是世界上工業(yè)化前景最為樂觀的新型烯烴技術(shù)路線。 但中國是多煤、少氣、缺油的國家，以原油為原料制取烯烴，不能滿足2020 年“三井化學(xué)杯”第五屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽 —— 年產(chǎn) 45 萬噸丙烯 、副產(chǎn) 13 萬噸乙烯 項(xiàng)目 西北大學(xué) Green Light 設(shè)計(jì)組 4 市場需求。如聚乙烯 2020 年需求 1588 萬噸，產(chǎn)量 925 萬噸，缺口量 633 萬噸；聚丙烯 2020 年需求 1213 萬噸，產(chǎn)量 750 萬噸，缺口量 463 萬噸。在研究的基礎(chǔ)上對(duì)項(xiàng)目的建設(shè)做出評(píng)價(jià)結(jié)論，為該項(xiàng)目的審批提供必要的決策依據(jù)。做好勞動(dòng)保護(hù)和工業(yè)衛(wèi)生，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保護(hù)職工身體健康。 （ 4）注重環(huán)境保護(hù)，設(shè)計(jì)中選用清潔生產(chǎn)工藝，在生產(chǎn)過程中減少 “ 三廢 ” 的排放，同時(shí)采用行之有效的 “ 三廢 ” 治理措施。 （ 2）結(jié)合實(shí)際情況，充分依托工業(yè)園區(qū)的公共設(shè)施，以降低投資，選擇技術(shù)先進(jìn)、工藝成熟、切合實(shí)際的設(shè)計(jì)方案，加快項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度。 （ 4）化工建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告內(nèi)容和深度規(guī)定（ 2020 年版）。 （ 2）鄂爾多斯市有關(guān)供水、供電、項(xiàng)目征用土地意見和建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)意見的批文和資料。 調(diào)研依據(jù) 化工建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告內(nèi)容和深度的規(guī)定（ 2020） 。 本項(xiàng)目的目標(biāo)是利用新開發(fā)的 MTP 工藝來設(shè)計(jì)一套甲醇制丙烯系統(tǒng)。傳統(tǒng)的丙烯制 法已經(jīng)逐漸不能滿足現(xiàn)代社會(huì)的需求。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，化工行業(yè)的發(fā)展也呈現(xiàn)出空前的盛況。2020 年“三井化學(xué)杯”第五屆大學(xué)生化工設(shè)計(jì)競賽 —— 年產(chǎn) 45 萬噸丙烯 、副產(chǎn) 13 萬噸乙烯 項(xiàng)目 西北大學(xué) Green Light 設(shè)計(jì)組 1 目 錄 第一章 總論 .......................................................................................2 項(xiàng)目名稱 .................................................................................................... 2 項(xiàng)目概況 .................................................................................................... 2 調(diào)研依據(jù) .................................................................................................... 2 編制依據(jù) .................................................................................................... 2 編制原則 .................................................................................................... 2 研究范圍 .................................................................................................... 3 本項(xiàng)目建設(shè)意義 ........................................................................................ 3 建設(shè)規(guī)模 .................................................................................................... 5 結(jié)論 ............................................................................................................ 5 第二章 產(chǎn)品市場分析 ......................................................................6 物質(zhì)性質(zhì) .............