【正文】 適當(dāng)?shù)恼{(diào)變方法，合理調(diào)整其酸量和酸強度，通過離子交換制成含金屬離子的改性β沸石丙烯水合催化劑。 h，高于目前國內(nèi)外各種工藝的技術(shù)水平。水合反應(yīng)在滴流床反應(yīng)器內(nèi)進行，整個工藝過程采用了分段進料、無氧水技術(shù)、催化劑活化和新開工工藝等多項專利技術(shù)。 有學(xué)者指出對催化劑進行預(yù)處理可以提高活 性，利用極性含氧脂肪族碳水化合物，最好是水合反應(yīng)的產(chǎn)物醇或者醚，浸漬 β 沸石催化年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項目 可行性研究報告 11 劑，可以提高催化劑的催化活性。 工藝流程圖 圖 31 氣 液混相直接水合法制異丙醇工藝流程圖 原料丙烯通過壓縮機壓縮并換熱達到 120℃， 8MP，將工業(yè)用水通過壓縮機并換熱達到 94℃， 8MP，然后將丙烯蒸汽與工業(yè) 用水進入反應(yīng)器與催化劑充分接觸，在反應(yīng)器內(nèi)充分反應(yīng)?；旌衔镞M入 干燥塔脫去混合物中的大部分水，水也可以進行回收利用。最后兩個精餾塔是共沸精餾，第三種組分是乙二醇，使它們共沸從第一個塔的塔頂脫去異丙醚和少部分的水。最終得到 98%的異丙醇。所謂物料衡算是指在質(zhì)量守恒基礎(chǔ)上，對任一過程單元按單位時間內(nèi)，體系所含物料總質(zhì)量必等于進入體系的總質(zhì)量減去從體系流出的總質(zhì)量所進行的運算。物料衡算可得到一組代數(shù)方程或微分方程。 物料衡算可對一個工廠生產(chǎn)的全過程，一個工序或一臺裝置做出。物料衡算提供表示生產(chǎn)運作正常與否、問題所在和改進途徑的參考數(shù)據(jù)；對于新建裝置和生產(chǎn)過程，則可為設(shè)備設(shè)計、過程優(yōu)化、過程控制和經(jīng)濟評估等提供必要數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中物料衡算一般表達式為： 系統(tǒng)中的積累＝輸入－輸出＋生成－ 消耗 式中，生成或消耗項是由于化學(xué)反應(yīng)而生成或消耗的量；積累量可以是正值，也可以是負(fù)值，當(dāng)系統(tǒng)中積累量不為零時稱為非穩(wěn)定狀態(tài)過程；積累量為零時，稱為穩(wěn)定狀態(tài)過程。以下計算使用ASPEN PLUS 處理原始數(shù)據(jù)。在用于氣固系統(tǒng)時，又稱 沸騰 床反應(yīng)器。目前，流化床反應(yīng)器已在化 工、石油、冶金、核工業(yè)等部門得到廣泛應(yīng)用。例如催化裂化過程，催化劑在幾分鐘內(nèi)即顯著失活，須用上述裝置不斷予以分離后進行再生。 年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項目 可行性研究報告 16 流 化床反應(yīng)器設(shè)計 操作工藝參數(shù) 反應(yīng)溫度為： 150℃ 反應(yīng)壓力為： 8MPa 丙烯操作空速為： 1～ 5h1 改性β沸石 催化劑粒徑范圍為： 30～ 140μm 丙烯 原料中水含量為 8%， 丙烯 處理量 23000kg/h 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計 已知 丙烯 以 ，其空速 WHSV=。 (2) 反應(yīng)器直徑、高度和封頭的確定 設(shè)反應(yīng)器的直徑為 D，反應(yīng)器高度 H，則長徑比 r=H/D，其值一般為13，綜合考慮單位體積內(nèi)的傳質(zhì)面積、反應(yīng)停留時間、加工難度以及設(shè)備費用等因素，選定 r=3。 H=rD=3D； V=(π/4)D2H；由 V0= 帶入以上兩式可得 D=，經(jīng)圓整后，查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) HG2160796，并考慮本反應(yīng)器內(nèi)部有旋風(fēng)分離器、催化劑快速分離裝置、多孔網(wǎng)板 等結(jié)構(gòu)，取 D=6000mm； H=3D=18000mm。 年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項目 可行性研究報告 17 反應(yīng)器的實際體積為 V=(π/4)D2H=π/4621 8m3=。如何從中選取一個合適的類型有很多方面需要考慮，很難簡單的進行判斷。對于真空精餾和常壓精餾，通常填料塔 塔效率優(yōu)于板式塔，應(yīng)優(yōu)先考慮選用填料塔，其原因在于填料充分利用了塔內(nèi)空間，提供的傳質(zhì)面積很大，使得汽液兩相能夠充分接觸傳質(zhì)。這是因為填料塔的投資大，耐波動能力差。因為填料能使泡沫破裂，在板式塔中則易引起液泛。如必須用板式塔，宜選用結(jié)構(gòu)簡單、造價便宜的篩板塔盤、穿流式塔盤或舌形塔盤，以 便及時更換。 粘性較大的物系，可以選用大尺寸填料。 含有懸浮物的物料，應(yīng)選擇液流通道大的塔型，以板式塔為宜 。 (2) 操作條件有關(guān)的因素 若氣相傳質(zhì)阻力大，宜采用填料塔。 液氣比波動的適應(yīng)性，板式塔優(yōu)于填料塔。 (3) 其他因素 對于多數(shù)情況，塔徑大于 800mm 地，宜用板式塔，小于 800mm 時，則可用填料塔。 一般填料塔比板式塔重。因此實際過程中，吸收、解吸和氣體洗滌過程絕大多數(shù)都使用填料塔。綜合考慮塔板的效率、分離效果和設(shè)備的成本、維修等，我們優(yōu)先選擇板式塔，板式塔塔板類型選擇浮閥板，具體特點如表所示： 表 52 浮閥塔特點 名稱 塔板 效率 處理 能力 操作 彈性 壓降 結(jié)構(gòu) 成本 優(yōu)點 缺點 浮閥板 9 簡單 效率高、 操作范圍寬 浮閥 易脫落 1 （ 1） MIX2的進料流量： V=； 精餾塔 的有效體積 VR=，假設(shè) 精餾塔 的有效體積為實際體積的 75%，則 精餾塔 的實際體積 V0=。對于氣體參加的反應(yīng)可獲得較大的傳熱面積，停留時間可以保證，設(shè)年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項目 可行性研究報告 20 備費用也在允許范圍之內(nèi)。 查閱相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HG2160796，查得封頭的公稱直徑為 6000mm，選用淺碟型封頭 TH，厚度為 25mm，風(fēng)頭上方安有安全閥。 2 （ 1 ） MIX3 的 進 料 流 量 ： V=； 精餾塔 的 有 效 體 積VR=，假設(shè) 精餾塔 的有效體積為實際體積的 75%，則 精餾塔 的實際體積 V0=。對于氣體參加的反應(yīng)可獲得較大的傳熱面積，停留時間可以保證，設(shè)備費用也在允許范 圍之內(nèi)。 查閱相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HG2160796，查得封頭的公稱直徑為 7000mm，選用淺碟型封頭 TH，厚度為 25mm， 封 頭上方安有安全閥。 同理可以求得剩余精餾塔的塔高、塔徑、實際體積，如下表所示： 表 53 反應(yīng)器、換熱器 及各精餾塔的塔高、塔徑、實際體積表 反應(yīng)器 精餾塔 1 精餾塔 2 精餾塔 3 精餾塔 4 精餾塔 5 塔徑 mm 6000 13000 7000 7000 7000 9000 塔高 mm 18000 26000 21000 21000 21000 18000 實際體積 m3 年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項目 可行性研究報告 21 第六章 建廠條件和廠址選擇 廠區(qū)概況 XX 市 位于 山東 中部魯中山地與魯北平原的交接地帶，區(qū)位優(yōu)勢獨特，南連泰山 ，北 靠黃河 ，東臨濰坊，西接 泉城濟南 。XX 歷史悠久，文化燦爛，齊文化是中華文化的重要組成部分， XX 還是齊文化的發(fā)祥地。西周建立后，姜尚封齊，開創(chuàng) 泱泱大風(fēng) 的齊國文化。 圖 61 山東地圖 年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項目 可行性研究報告 22 交通便捷 XX 市交通便捷。市中心距 濟南國際機場 約 70 公里，距青島港和青島國際機場約 210 公里。 氣候條件 XX 市地處暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，干燥度 ，屬半濕潤氣候。冬季盛行偏北風(fēng)，雨雪稀少，寒冷干燥；春季氣溫回升快，少雨多風(fēng)，干旱發(fā)生頻繁；夏季高溫高濕，降水集中；秋季降水銳減，秋高氣爽。XX 南北狹長，地形多變。在山東省農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃中，南部屬魯中農(nóng)業(yè)氣候區(qū)，北部屬魯北農(nóng)業(yè)氣候區(qū)，南部降水較多，氣候較為涼爽；中部氣溫偏高，降水較少；北部氣溫較低，光照充足，降水較少。南部山區(qū)復(fù)雜的地形造就了許多獨特的小氣候條件，對山區(qū)特色農(nóng)業(yè)的發(fā)展比 較有利。鋁釩土、耐火粘土、化工石灰?guī)r、陶瓷土、煤、鐵等儲量大、品位高，均為山東的主要產(chǎn)地。水資源比較豐富，南部山區(qū)是沂河發(fā)源地，北部黃河流經(jīng)境內(nèi)，每年水資源可利用量 億立方米 。臨淄是國家歷史文化名城，是古東方文化的發(fā)祥中心，世界 足球的起源地。現(xiàn)在，臨淄作為新興工業(yè)基地，經(jīng)濟發(fā)達，區(qū)域綜合經(jīng)濟實力位居山東省第二。 招商政策 為營造良好的投資創(chuàng)業(yè)環(huán)境，充分發(fā)揮工業(yè)集中區(qū)的功能和作用，鼓勵和引導(dǎo)工業(yè)企業(yè)向集中區(qū)集中，推進全市 “ 工業(yè)強市 ” 戰(zhàn)略進程，特制定本優(yōu)惠政策。 年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項目 可行性研究報告 24 XX 化學(xué)工業(yè)區(qū) 具有地理位置優(yōu)越，交通運輸方便，產(chǎn)業(yè)及其鏈條完整，扶持政策優(yōu)厚，環(huán)保治理完善，人力資源充足等優(yōu)勢。 第七章 投資估算與資金籌措 投資估算及投資明細(xì) 本工程為年產(chǎn) 10 萬噸烯烴 IPA 項目。其中固定資產(chǎn)投資包括工程費用（設(shè)備購置費、建筑安裝工程費）、工程建設(shè)其他費用和總預(yù)備費（基本預(yù)備費和價差預(yù)備費）。 ⑴ 設(shè)備的安裝費為設(shè)備采購費的 15%； ⑵ 控制儀表費用為 15% ⑶ 電氣工程費用為 10% ⑷ 附屬裝置及管道費用為 15% ⑸ 建筑和構(gòu)筑物為 20% ⑹ 場地建設(shè)費： 為 10% 表 72 工程費用表（單位：萬元） 序號 項目名稱 費用 1 工程費用 11231 設(shè)備費用 壓縮機 儲罐 泵 塔 換熱器 反應(yīng)器 其他設(shè)備 500 控制儀表 電氣工程 附屬裝置及管道 設(shè)備安裝費 場地建設(shè)費 其他 150 合計 其中根據(jù)設(shè)備選型后估算設(shè)備價格如下： 表 73 壓縮機的費用（不含配件和安裝費） 序號 位號 型號 流量 m3/h 單價 /萬元 總價 /萬元 1 C101 BCL608+3BCL529機組 208834 1267 2 C102 LW228A 57 3 C103 DW24/ 年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項目 可行性研究報告 27 表 74 儲罐的費用（不含配件和安裝 費） 序號 名稱 規(guī)格（ mm） 重量 /t 數(shù)量 單價 /萬元 總價 /萬元 1 原料 丙烯 φ 23700 15103 4 . 2 催化劑 φ 9900 球罐 1 3 異丙醇 φ 26800 球罐 3 表 75 泵的費用（不含配件和安裝費） 序號 位號 規(guī)格型號 數(shù)量 功率 /Kw 單價 /萬元 總價 /萬元 1 P101 SJA1012(P)18MA 2 15 2 P102 300HW7S 2 3 3 P103 300HW7S 2 3 4 P104 CZ32160 2 4 5 P105 CZ32160 2 4 6 P106 2XZ15 2 7 P107 2XZ15 2 8 P108 250S39 2 15 9 P109 150S100 2 10 P110 150S100 2 11 P111 150S50 2 12 P112 CZ32160 2 4 注：上表選型中未選公用工程泵，估算費用為 50 萬元，故總計為 萬元。 表 78 反應(yīng)器的費用（不含配件和安裝費） 序號 位號 用途 單價 /萬元 總價 /萬元 1 D101 反應(yīng)器 注：反應(yīng)器設(shè)備中包括旋風(fēng)設(shè)備。廠區(qū)位于山東省 XX 市 XX 化學(xué)工業(yè)區(qū) ，設(shè)計占地面積為 2454 平方米，即 畝，平整土地基準(zhǔn)價為 10 萬元 /畝，土地費用為37 萬元。 年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項目 可行性研究報告 29 遞延資產(chǎn) 表 79 遞延資產(chǎn)明細(xì)表（單位：萬元） 序號 項目名稱 費用 1 建設(shè)單位管理費 2 人員培訓(xùn)費 3 公司注冊費用 4 生產(chǎn)準(zhǔn)備費 5 整套啟動調(diào)試費 6 其他費用 合計 注：建設(shè)單位管理費 按 %的費率收取 總 投資估算 表 710 總投資估算表（單位：萬元） 序號 項目名稱 費用 建設(shè)期（第 1年） 建設(shè)期（第 2 年） 投產(chǎn)期（第 3 年） 1 固定資產(chǎn) 工程費用 無形資產(chǎn) 237 遞延資產(chǎn) 2 流動資金 總投資合計 注：本項目流動資金按固定資產(chǎn)的 20%計算 成本的估算 企業(yè)生產(chǎn)成本包括可變成本和固 定成本兩個部分。主要包括原、輔料的消耗，公用工程的消年產(chǎn) 10 萬噸 98%異丙醇項目 可行性研究報告 30 耗，維修費用，開發(fā)或者引進技術(shù)等。主要包括工資，固定資產(chǎn)折舊率，車間管理費，銷售費用，企業(yè)管理費，各種附加費，固定資產(chǎn)的貸款利息和保險費等。 表 712 能源消耗表 序號 項目 單位 需求量 單價 (元 /噸 ) 年成本（萬元）（不含稅） 1 工藝軟水 噸 588000 8 2 冷卻水 噸 6500000 130 總計 注：由于本廠產(chǎn)生大量熱量，本公司自己設(shè)有一個余熱鍋爐，可產(chǎn)生足 夠自給的各種壓力下的蒸汽。另外， 福利費包括“五險一金”，即養(yǎng)老保險金、失業(yè)保險金、醫(yī)療保險金、生育保險金、工傷保險金及住房公積金。 固定資產(chǎn)折舊 固定資產(chǎn)折舊率與服務(wù)壽命和殘值有關(guān)，服務(wù)壽命是指該資產(chǎn)能夠經(jīng)濟合理使用的時間，在估計服務(wù)壽命時間應(yīng)同時考慮到功能性折舊與實質(zhì)性折舊。一般，殘值 =殘值率 *原值，則每年的折舊費用為原值 *（ 1殘值率） /折