【正文】 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，通過精餾分離　?。ㄒ娞妓酿s分分離）得到丁二烯。美國丁二烯的來源，大約一半來自丁烷、丁烯脫氫，一半直接來自裂解 C4 餾分?！　∧壳吧a(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?！　《?、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。此件為圖片格式，可編輯版本聯(lián)系6884408　　第二節(jié) 項(xiàng)目背景、經(jīng)營體制及投資意義　　一、企業(yè)現(xiàn)有概況　　**股份有限公司 （以下稱“**”）是****石油化工集團(tuán)有限公司（以下稱“**公司”）的子公司，依托母公司的技術(shù)、人員、市場等資源在原有MTBE 裝置基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改造。　?。ò耍┬陆ㄑb置廢渣主要為廢催化劑，由催化劑廠商回收?！　。ㄎ澹┏浞挚紤]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)?！　。ㄈ┌凑找惑w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）。丁二烯裝置可行性研究報(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)　?。ㄒ唬?*股份有限公司 《編制7萬噸/年丁二烯裝置可行性研究報(bào)告的委托書》。　?。ǘ?*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?！　。ǘ┴瀼貓?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?！　。ㄋ模┍卷?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?！　?．新建空壓站?！　?．新建空分站?！　?. 新建污水處理設(shè)施?！　?. 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?！　。┒《┭b置伴熱均采用丁二烯生產(chǎn)裝置的回收蒸汽凝液；　?。ㄆ撸┬陆ㄈ珡S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?！　。ň牛┍卷?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)，舉例說明：循環(huán)酸水冷卻器E107R101A1一段軸向反應(yīng)器（一線）。**公司是集科、工、貿(mào)于一體的自主經(jīng)營、自負(fù)盈虧、具有獨(dú)立法人資格的**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。目前除美國外，世界各國丁二烯幾乎全部直接來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）?！　∫允X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 　　近幾年隨著我國橡膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，丁二烯的產(chǎn)量已不能滿足國內(nèi)橡膠生產(chǎn)的需求?！　∫虼?，****化工股份有限公司，依托齊魯石化的碳四建設(shè) 7 萬噸/年的丁二烯系統(tǒng)裝置，對(duì)于延伸齊魯石化工程產(chǎn)業(yè)鏈、優(yōu)化和提高齊魯石化工藝流程、提高原料利用率、提高齊魯石化工程整體經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義?！　”?11 7萬噸/年丁二烯裝置主要單項(xiàng)工程一覽表　　序號(hào) 主項(xiàng)名稱 規(guī)模 備注　　一 生產(chǎn)裝置　　1 7萬噸/年丁二烯裝置 7萬噸/年丁二烯裝置 新建　　二 輔助設(shè)施　　1 廠區(qū)管廊 新建　　2 冷凍站 新建　　3 消防系統(tǒng)及地下管網(wǎng) 包括排污水管網(wǎng) 新建　　4 循環(huán)水系統(tǒng) 新建　　5 空壓站、空分站 新建　　6 污水處理場 新建　　7 鍋爐 新建　　8 火炬 新建　　9 分析化驗(yàn)中心 新建　　10 現(xiàn)場機(jī)柜間 新建　　11 變配電室 新建　　12 總變電所 新建　　13 控制室 新建　　14 液化烴罐區(qū) 新建　　15 全廠檢、維修設(shè)施 新建　　包括廠區(qū)地平、道路、綠化、雨排、　　16 總圖 新建　　大門、圍墻、公路運(yùn)輸設(shè)施　　 3 　　第四節(jié) 研究結(jié)果　　此件為圖片格式，可編輯版本聯(lián)系6884408一、項(xiàng)目概況　　丁烯是可用于生產(chǎn)丁二烯等重要的化工原料，根據(jù)實(shí)際需要本裝置采用丁烯氧　　化脫氫制丁二烯的加工方案。　　表 12 7萬噸/年丁二烯裝置主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯總表　　序號(hào) 項(xiàng)目名稱 規(guī) 格 單位 數(shù)量 備注　　4　　1 生產(chǎn)規(guī)模 10 噸/年 7　　2 產(chǎn)品方案　　4　　 丁二烯 純度質(zhì)量% wt％ 10 噸/年 7 全部為商品　　3 主要原材料用量　　4　　 丁烯 丁烯 ≥ wt％ 10 噸/年 15　　 乙腈 乙腈 ≥98 wt％ 噸/年 740　　4 主要公用工程用量　　t=33℃ Δ＝10℃　　 循環(huán)冷卻水 噸/小時(shí) 3728　　新鮮水 30　　 噸/小時(shí)　　 生活用水 噸/小時(shí) 5　　 消防水 噸/小時(shí) 1260　　4　　 年耗電量 10 千瓦小時(shí)/年 5600　　 供汽　　 低壓蒸汽 噸/小時(shí) 74　　中壓蒸汽 MPaG 噸/小時(shí) 　　低低壓蒸汽 MPaG 　　 回收蒸汽凝液 MPaG 噸/小時(shí) 81　　5 三廢排放量　　4 96 連續(xù)　　 廢水 10 噸/年　　4 連續(xù)　　 廢氣（去火炬或燃料氣系統(tǒng)） 10 噸/年　　4 連續(xù)　　 煙道廢氣（排大氣） 10 噸/年　　6 運(yùn)輸量　　 4 　　 運(yùn)入量 化學(xué)品、催化劑 噸/年 743　　 運(yùn)出量 產(chǎn)品、副產(chǎn)品 噸/年 26000　　總定員 200　　7 人　　總占地面積 4 　　 10 平方米　　建筑面積 4 　　 10 平方米　　單位綜合能耗 　　8 兆焦/噸　　總投資 29315　　9 萬元　　10 籌資額 29315　　萬元　　11 鋪底流動(dòng)資金額 2179　　萬元　　12 銷售收入（含稅）　　萬元 90280　　13 銷售稅金及附加　　萬元 4107　　14 稅后利潤　　萬元 6839　　15 所得稅后內(nèi)部收益率 　?。ァ　?6 所得稅前內(nèi)部收益率 　?。ァ　?7 投資利潤率 　?。ァ　∷枚惡筘?cái)務(wù)凈現(xiàn)值　　18 25103　　(i=13％) 萬元　　所得稅前財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值　　19 37224　　i=13％) 萬元　　投資回收期　　20 　?。ê? 年建設(shè)期） 年　　三、結(jié)論　?。ㄒ唬?*股份有限公司的碳四資源，發(fā)展適銷對(duì)路的化工產(chǎn)　　品，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策。　?。ㄈ┒《┭b置主要產(chǎn)品丁二烯全部作為產(chǎn)品出售。市場空間可行。　　新建 7 萬噸/年丁二烯裝置需要主要原料丁烯，由**股份有限　　公司甲乙酮廠丁烯分離裝置提供?！　?5 　　（五）環(huán)境保護(hù)　　新建 7 萬噸/年丁二烯裝置采用氧化脫氫的技術(shù)，物料利用率較高，整個(gè)裝置全密閉操作，廢水排入新建污水處理設(shè)施，少量廢渣（廢催化劑）由催化劑生產(chǎn)廠商回收，少量排放的廢氣排入新建火炬系統(tǒng)，確保裝置對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染?！　挠笜?biāo)看，項(xiàng)目稅后財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為 ％，資本金利潤率為　?。?，項(xiàng)目稅后財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為 25103 萬元，靜態(tài)投資回收期 年 （含建設(shè)期 1年），投資利潤率28％，具有良好的盈利能力?！　∫虼?，本項(xiàng)目實(shí)施后，能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來較好的經(jīng)濟(jì)收益，獲取良好的投資回報(bào)。其每年消耗量中，大約有 90％以上用于合成丁苯橡膠、順丁橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠及ABS 樹脂等?！　」I(yè)上主要是 1，3丁二烯,CH2＝CH—CH＝CH2?！?臨界溫度 152℃，臨界壓力 ?！　《?、供需分析預(yù)測　?。ㄒ唬┒《　∮捎诮鼛啄晗鹉z行業(yè)發(fā)展迅速，丁二烯作為不可缺少的原料已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)需要，所以新建 7萬噸/年丁二烯裝置生產(chǎn)丁二烯，不存在市場銷售問題。　　 7 　　第三章 生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案及總物料平衡　　第一節(jié) 生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品方案　　一、生產(chǎn)規(guī)?！　⌒陆ǖ亩《┭b置額定設(shè)計(jì)規(guī)模為 70000 噸/年丁二烯。裝置操作彈性：30％～110％。　　第二節(jié) 總工藝流程及物料平衡　　新建7萬噸/年丁二烯裝置由脫氫反應(yīng)系統(tǒng)、壓縮機(jī)系統(tǒng)、油吸收解吸系統(tǒng)和丁二烯抽提系統(tǒng)四個(gè)單元構(gòu)成。經(jīng)二段反應(yīng)后的生成氣經(jīng)過前換熱，廢熱鍋爐回收熱量，再經(jīng)淬冷后去后換熱器進(jìn)一步回收熱量，然后去水冷洗酸塔洗去有機(jī)酸并進(jìn)一步降溫后去生成氣壓縮機(jī)?！　《?、生成器壓縮機(jī)系統(tǒng)　　該系統(tǒng)將生成氣 由 （絕）～　?。ń^）。　　三、油吸收解吸系統(tǒng)　　加壓后的生成氣在吸收塔中被塔頂加入的貧油吸收，尾氣送往鍋爐焚燒。　　四、丁二烯抽提系統(tǒng)　　 8 　　油吸收解吸后的粗丁二烯及新鮮乙腈經(jīng)過萃取精餾經(jīng)水洗脫水塔后，除去組丁二烯的碳四及炔烴，生產(chǎn)出合格的丁二烯產(chǎn)品。新建 7萬噸/年丁二烯裝置總物料平衡見圖 31?！　”?31 產(chǎn)品及副產(chǎn)品規(guī)格及數(shù)量　　序 產(chǎn)品 產(chǎn)量 參考　　主要規(guī)格　　號(hào) 名稱 （t/a） 用途　　一 產(chǎn)品　　純度 ≥ wt％　　水份 ≤ wt％　　比重 ～　　沸程 177。20世紀(jì) 20年代，德國開始用乙炔生產(chǎn)丁二烯，進(jìn)而生產(chǎn)了合成橡膠。當(dāng)時(shí)，除德國采用乙炔法外，美國、蘇聯(lián)等采用乙醇法生產(chǎn)丁二烯。到戰(zhàn)爭結(jié)束，美國年產(chǎn)丁二烯 550kt,其中約 60％來自石油化工。　　生產(chǎn)方法　　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。美國丁二烯的來源，大約一半來自丁烷、丁烯脫氫，一半直接來自裂解C4 餾分。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，通過精餾分離（見碳四餾分分離）得到丁二烯。丁烷脫氫是強(qiáng)吸熱過程，需要輸入大量的熱量才能獲得有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的轉(zhuǎn)化率，但同時(shí)裂解和產(chǎn)物二次反應(yīng)也顯得突出。有兩種工藝方法已在工業(yè)上得到應(yīng)用：　?、?菲利浦法 即二步法,第一步反應(yīng)使用鉻鋁(氧化鉻載在氧化鋁上)催化劑，溫度 600℃，將丁烷脫氫為丁烯，轉(zhuǎn)化率30％，選擇性80％；第二步反應(yīng)使用類似催化劑，溫度 650℃，將丁烯脫氫為丁二烯,轉(zhuǎn)化率 27％，選擇性76％。② 胡德利法 該法在600℃、15kPa和絕熱條件下使丁烷一步脫氫成丁二烯。因系減壓操作,催化劑再生十分麻煩,設(shè)備條件苛刻，要求配有大口徑耐高溫快速啟閉的閥門及大容量真空設(shè)備。反應(yīng)氣體分出丁二烯后進(jìn)行循環(huán)，并與新鮮的丁烷混合進(jìn)入脫氫反應(yīng)器?！　。?）丁烯脫氫 美國在40 年代末開發(fā)的方法，其工藝過程的基本原理與菲利浦法的第二步反應(yīng)相似，但反應(yīng)過程作了很多改進(jìn)，主要是在丁烯原料中加入大量蒸汽以降低烴分壓，在有利于脫氫平衡條件下進(jìn)行反應(yīng)?！　。?）丁烯氧化脫氫 丁烯催化脫氫反應(yīng)是可逆反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率因受化學(xué)平衡限制而不高，氧化脫氫法是在脫氫時(shí)通入氧氣（空氣），改脫氫反應(yīng)為氧化反應(yīng)，從而大幅度提高丁烯的轉(zhuǎn)化率及丁二烯的選擇性，其反應(yīng)式為：　　CH +1/2O─→CH +HO　　4 8 2 4 6 2　　丁烯氧化脫氫(見圖)是 1965年在美國石油－得克薩斯化學(xué)公司工業(yè)化，過程采用鐵尖晶石催化劑（見金屬氧化物催化劑），反應(yīng)器溫度入口約350℃、出口約　　580℃，丁烯轉(zhuǎn)化率可達(dá)78％～80％，丁二烯選擇性92％～95％。在美國，　　70年代末有 70％廠家采用此法生產(chǎn)丁二烯?！　?12 　?。?）其他還有乙醇法和乙炔法。因丁二烯的選擇性僅 60％左右,生產(chǎn)成本高,目前僅少數(shù)國家尚采用此法。即先將乙炔制成乙醛，再縮合成丁醇醛，進(jìn)而加氫得 1，3丁二醇,最后將 1，3丁二醇脫