【正文】 （含2 年建設期） 年 三、結論 （一）淄博齊翔騰達化工股份有限公司的碳四資源，發(fā)展適銷對路的化工產 品，符合國家的產業(yè)政策。 （三）新建的7 萬噸/年丁二烯裝置主要產品丁二烯全部作為產品出售。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，由淄博齊翔騰達化工股份有限 公司甲乙酮廠丁烯分離裝置提供。 5 （五）環(huán)境保護 新建 7 萬噸/年丁二烯裝置采用氧化脫氫的技術，物料利用率較高，整個裝置全密閉操作，廢水排入新建污水處理設施，少量廢渣（廢催化劑）由催化劑生產廠商回收，少量排放的廢氣排入新建火炬系統(tǒng)，確保裝置對環(huán)境不會造成污染。 從盈利指標看，項目稅后財務內部收益率為 ％，資本金利潤率為 ％，項目稅后財務凈現值為 25103 萬元，靜態(tài)投資回收期 年 （含建設期 1年），投資利潤率28％，具有良好的盈利能力。 因此，本項目實施后，能夠為企業(yè)帶來較好的經濟收益，獲取良好的投資回報。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。 工業(yè)上主要是 1，3丁二烯,CH2＝CH—CH＝CH2?！?臨界溫度 152℃，臨界壓力 。 二、供需分析預測 （一）丁二烯 由于近幾年橡膠行業(yè)發(fā)展迅速，丁二烯作為不可缺少的原料已經不能滿足生產需要，所以新建 7萬噸/年丁二烯裝置生產丁二烯，不存在市場銷售問題。 7 第三章 生產規(guī)模、產品方案及總物料平衡 第一節(jié) 生產規(guī)模及產品方案 一、生產規(guī)模 新建的丁二烯裝置額定設計規(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系統(tǒng)、壓縮機系統(tǒng)、油吸收解吸系統(tǒng)和丁二烯抽提系統(tǒng)四個單元構成。經二段反應后的生成氣經過前換熱，廢熱鍋爐回收熱量，再經淬冷后去后換熱器進一步回收熱量，然后去水冷洗酸塔洗去有機酸并進一步降溫后去生成氣壓縮機。 二、生成器壓縮機系統(tǒng) 該系統(tǒng)將生成氣 由 （絕）～ （絕）。 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過萃取精餾經水洗脫水塔后，除去組丁二烯的碳四及炔烴，生產出合格的丁二烯產品。新建 7萬噸/年丁二烯裝置總物料平衡見圖 31。 表 31 產品及副產品規(guī)格及數量 序 產品 產量 參考 主要規(guī)格 號 名稱 （t/a） 用途 一 產品 純度 ≥ wt％ 水份 ≤ wt％ 比重 ～ 沸程 177。20世紀 20年代，德國開始用乙炔生產丁二烯，進而生產了合成橡膠。當時，除德國采用乙炔法外，美國、蘇聯等采用乙醇法生產丁二烯。到戰(zhàn)爭結束，美國年產丁二烯 550kt,其中約 60％來自石油化工。 生產方法 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。丁烷脫氫是強吸熱過程，需要輸入大量的熱量才能獲得有經濟價值的轉化率，但同時裂解和產物二次反應也顯得突出。有兩種工藝方法已在工業(yè)上得到應用： ① 菲利浦法 即二步法,第一步反應使用鉻鋁(氧化鉻載在氧化鋁上)催化劑，溫度 600℃，將丁烷脫氫為丁烯，轉化率30％，選擇性80％；第二步反應使用 11 類似催化劑，溫度 650℃，將丁烯脫氫為丁二烯,轉化率 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備。反應氣體分出丁二烯后進行循環(huán)，并與新鮮的丁烷混合進入脫氫反應器。 （3）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相似，但反應過程作了很多改進，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行反應。 （4）丁烯氧化脫氫 丁烯催化脫氫反應是可逆反應，轉化率因受化學平衡限制而不高，氧化脫氫法是在脫氫時通入氧氣（空氣），改脫氫反應為氧化反應，從而大幅度提高丁烯的轉化率及丁二烯的選擇性，其反應式為： 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），反應器溫度入口約350℃、出口約 580℃，丁烯轉化率可達78％～80％，丁二烯選擇性92％～95％。在美國， 70年代末有 70％廠家采用此法生產丁二烯。 12 ☆ （5）其他還有乙醇法和乙炔法。因丁二烯的選擇性僅 60％左右,生產成本高,目前僅少數國家尚采用此法。即先將乙炔制成乙醛，再縮合成丁醇醛，進而加氫得 1，3丁二醇,最后將 1，3丁二醇脫水即得丁二烯。 本設計中采用的工藝方法為丁烯氧化脫氫制丁二烯。生成氣在塔中充分冷卻除去大量水分并洗去酸、酮和部分醛類后，從塔頂出來去壓縮工段。塔底出來的富油，進入解吸塔進行解吸。粗丁二烯經過乙腈法萃取，水洗、精制后得到較純的丁二烯送往成品罐區(qū)。 由丁烯進料泵（P101）進來的丁烯餾分按比例計量后進入丁烯蒸發(fā)器（V 102）,使丁烯蒸發(fā)并過熱到80℃后與計量的配料空氣一同進入一段進料混合器。為了使反應更加充分，高溫生成氣與計量后的液態(tài)丁烯和脫氧水一同進入二段進料混合器（一級）（X 102）,三股物料混合后與計量后的配料空氣一起進入二段進料混合器（X103）,與計量后的空氣混合后進入二段軸向反應器。 由二段軸向反應器出來的高溫生成氣先進入前換熱器與配料蒸汽換熱，溫度降到418℃，再進入一級廢熱鍋爐（E103）， ａ（G）的低壓蒸汽進入蒸汽系統(tǒng)管網，同時生成氣的溫度降到 156℃，降溫后的生成氣再進入二級 14 廢熱鍋爐（E104）， ａ（G）的低低壓蒸汽進入蒸汽系統(tǒng)管網，這時生成氣的溫度降到115℃，再進入后換熱器（E105）,進行部分冷凝，并利用循環(huán)軟水回收其冷凝熱。先后與塔中部進入的循環(huán)酸水，以及塔頂部加入的 5℃冷凍水進行換熱，使生成氣在塔中充分冷卻除去大量水分并洗去酸、酮和部分醛類后，從塔頂出來去壓縮工段。 生成氣壓縮系統(tǒng) 由水冷洗酸塔（C101） （G）經一、二級壓縮機壓縮至 （G）,進入油吸收塔。生成氣經吸收油吸收后，塔底得到含有丁烯、丁二烯的富油，溫度為 54℃。塔釜有再沸器（E308）,用 蒸汽加熱， , 及一些輕組分從塔頂餾出，經塔頂冷卻器（E303）冷卻到 37℃，再經塔頂冷凝器（E304）冷卻到21℃，不凝氣去生成氣壓縮機系統(tǒng)，冷凝液由回流泵（P302）全部打回塔頂，作為回流液。從解吸塔第八塊板上抽側線得到粗丁二烯產品，用側線冷卻器（E305）冷卻到35℃，由粗丁二烯泵送到丁二烯抽提單元。 二、主要操作條件 （一）反應器R10R102 15 R101 R102 進料比 空氣丁烯摩爾比 ：1 ：1 入口溫度 ℃ 320 320 出口溫度 ℃ 560 560 操作壓力 MPa(G) （二）水冷洗酸塔C10油吸收塔C30吸收油解析塔C30溶劑油再生 塔C303 C101 C301 C302 C303 塔頂溫度 ℃ 塔底溫度 ℃ 59 54 塔頂壓力 MPa(G) 塔底壓力 MPa(G) 回流比 三、工藝流程說明 （一）脫氫及水冷系統(tǒng) 來自管網的配料蒸汽（ ａ（G）,℃）經三通調節(jié)閥分成兩股，一股經前換熱器(E102)與二段反應器（R102）出來的高溫生成氣換熱，使溫度由 ℃上升到480℃，另一股作為旁路，用來調節(jié)一段反應器（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入一段進料混合器（X 101）。丁烯、空氣、水蒸汽三種氣體充分混合后進入裝有B02催化劑的一段軸向反應器，由于丁烯脫氫為放熱反應，生成氣出口溫度達560℃左右。通過調節(jié)脫氧水的噴入量，使二段軸向反應器的入口溫度控制在400℃左右，經二段反應后，二段反應器的出口溫度高達 560℃左右。 冷凝后的汽液兩相經分離罐（V103）分離后，液相進入水冷洗酸塔（C101）與其釜液混合，氣相進入水冷洗酸塔底部。水冷洗酸塔的 59℃的塔釜液由循環(huán)酸水泵（P102）加壓后，經循環(huán)酸水冷卻器（E107）冷卻后大部分再進入水冷洗酸塔進行循環(huán)利用，多余部分送往污水處理系統(tǒng)。 （三）油吸收解吸系統(tǒng) 經生壓機壓縮后的生成氣進入油吸收塔（C301）底部，來自罐區(qū)的吸收油經吸收油冷卻器（E301）冷卻后打入油吸收塔頂部。塔頂出來的吸收尾氣進入尾氣冷卻器 （E302）,冷卻到 0℃后經尾氣分液罐（V301）分離，不凝氣去尾氣回收單元，冷凝液與塔底出來的富油混合后，通過貧富油換熱器（E307）,與解吸塔底貧油換熱，溫度升到91℃，進入解吸塔（C302）進行解吸?；亓鞴匏鼉鹊睦淠〞r排放。塔釜出來的 136℃的貧油，約 10％去再生塔再生，90％經過貧富油換熱器，溫度降到86℃后，與從再生塔來的吸收油混合，再用貧油冷卻器（E306）冷卻到40℃，回到吸收油罐（V302）循環(huán)使用。新建丁二烯裝置主要由脫氫及水冷系統(tǒng)、生成氣壓縮系統(tǒng)、油吸收解吸系統(tǒng)和丁二烯抽提系統(tǒng)幾個單元構成。該裝置的工藝是連續(xù)的，生產過程由 DCS 控制，保持高度自動化。為滿足生產控制要求，提高產品質量，降低消耗及確保安全生產，本項目擬在控制室內上一套集散型控制系統(tǒng) （DCS），對裝置進行集中監(jiān)視、控制和操作。輔助操作臺用于設置硬接線開關、按鈕及報警燈等。 （二）控制規(guī)模 丁二烯裝置有模擬量檢測回路約 520 個，控制回路約 185個，數字量回路約 200 個。 （三）隨設備成套供貨的儀表 生成氣壓縮機組、冷凍機組等成套設備，除帶有機組本身運行所需要的一次檢測儀表和 PLC 控制儀表以外，還帶有就地盤，用于就地開/停車和運行/故障信號指示，而其主要操作參數依然硬接線引至控制室，隨機成套的 PLC 能實現與 DCS 之間的通訊。所有遠傳電子式變送器、電氣閥門定位器、溫