【正文】 /噸左右，在 2022 年價(jià)格穩(wěn)步攀升，最高達(dá)到 10000 元/ 噸，最近回落并穩(wěn)定在 8600 元/噸左右，20222022 年價(jià)格趨勢(shì)，見表 23：表 23 20222022 年價(jià)格趨勢(shì)月份 202211 12 20221 2 3價(jià)格/元/噸 7500 8200 8600 9200 9000月份 4 5 6 7 8價(jià)格/元/噸 9600 9600 8500 8500 8500 目標(biāo)市場(chǎng)分析和價(jià)格預(yù)測(cè) 目標(biāo)市場(chǎng)分析 本項(xiàng)目產(chǎn)品環(huán)己烷主要的用戶是山東及周邊地區(qū)環(huán)己酮生產(chǎn)廠商，山東地區(qū)有多家環(huán)己酮生產(chǎn)商，生產(chǎn)原料為環(huán)己烷，由于不具備環(huán)己烷生產(chǎn)所需的原料等因素，生產(chǎn)的環(huán)己烷價(jià)格較高或需要外購(gòu)環(huán)己烷，因此為山東荷澤玉皇化工有限公司環(huán)己烷銷售提供廣闊市場(chǎng)，因此荷澤玉皇化工生產(chǎn)的環(huán)己烷可以在山東及周邊地區(qū)的市場(chǎng)上銷售。 價(jià)格預(yù)測(cè)今年 1 月份環(huán)己烷價(jià)格為 8400 元/噸，并逐步增長(zhǎng)到 5 月份最高達(dá)到10000 元/噸，到 8 月份價(jià)格在 8500 元/噸，總體看來(lái)，2022 年的價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定在 8500 以上，由于環(huán)己烷的主要下游產(chǎn)品環(huán)己酮，需求繼續(xù)增大，預(yù)計(jì)環(huán)己烷的價(jià)格會(huì)繼續(xù)小幅增長(zhǎng)。 原料供求及價(jià)格預(yù)測(cè) 原料市場(chǎng)供求和價(jià)格的歷史及現(xiàn)狀 (1) 苯純苯的工業(yè)生產(chǎn)有四種工藝：煤焦油經(jīng)過(guò)分離出粗苯后經(jīng)精制生產(chǎn)純苯；石油煉制過(guò)程中得到的 C6－C 8烴餾分，在催化劑作用下芳構(gòu)化生成苯等芳烴，再經(jīng)分離得到純苯；乙烯裝置副產(chǎn)的裂解汽油，經(jīng)過(guò)兩次催化加氫再經(jīng)分離得到純苯；甲苯歧化，烷基轉(zhuǎn)移生產(chǎn)純苯。純苯的主要消費(fèi)領(lǐng)域是苯乙烯（占 50％） 、苯酚、己內(nèi)酰胺、苯胺、順酐、氯苯、硝基苯、烷基苯以及溶劑使用等。表 24 純苯下游產(chǎn)品 2022/2022 年純苯需求量（萬(wàn)噸） 年產(chǎn)品 2022* 2022**苯乙烯 114 560苯酚 37 150己內(nèi)酰胺 20 40順酐 28 80苯胺、硝基苯 50 90氯苯 15 20烷基苯 18 20合計(jì) 282 960*為實(shí)際消耗值**按下游產(chǎn)品需求值折算中國(guó)的純苯主要是中國(guó)兩大石油－石化企業(yè)壟斷，僅自供平衡。2022 年純苯產(chǎn)量為 萬(wàn)噸，進(jìn)口 萬(wàn)噸，表觀消費(fèi) 330 萬(wàn)噸。2022 年純苯產(chǎn)能超過(guò) 380 萬(wàn)噸/年，產(chǎn)量達(dá)到 360 萬(wàn)噸/年。由于乙烯產(chǎn)能和石油煉制能力擴(kuò)大，2022 年中國(guó)石油純苯總產(chǎn)能有望突破 500 萬(wàn)噸/年，另從焦化苯的精制，經(jīng)加氫脫硫可得到純苯。2022 年我國(guó)焦炭產(chǎn)量為 億噸，可得粗苯 225 萬(wàn)噸?，F(xiàn)建的焦化苯處理裝置的有山焦集團(tuán)、山東?；瘓F(tuán)、山西宏特集團(tuán)和寶鋼集團(tuán)，預(yù)計(jì)到 2022 年焦化純苯可達(dá) 100～150 萬(wàn)噸/年，預(yù)計(jì)到 2022 年石油純苯和焦化純苯的總產(chǎn)能將達(dá)到 600 萬(wàn)噸/年以上。2022 年全球純苯產(chǎn)能為 4450 萬(wàn)噸/年，需求量為 3840 萬(wàn)噸/年，預(yù)計(jì) 2022年～2022 年均增速為 ％。到 2022 年全球純苯產(chǎn)能將達(dá)到 5010 萬(wàn)噸/年。2022～2022 年需求量的增速為 ％，到 2022 年全球純苯需求量將達(dá)到 4610萬(wàn)噸/年。世界純苯的生產(chǎn)和消費(fèi)主要集中在亞洲、北美和西歐。2022～2022年中國(guó)純苯供需狀況見表 25。表 25 2022～2022 年中國(guó)純苯供需狀況（單位 萬(wàn)噸）項(xiàng)目 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022*進(jìn)口量 70 50出口量 9 9 產(chǎn)量 185 199 214 360 600表觀需求 229 330 430 650*為預(yù)測(cè)值圖 2－1 國(guó)內(nèi)苯價(jià)格走勢(shì)圖根據(jù)國(guó)內(nèi)苯價(jià)格走勢(shì)圖，2022 年苯平均價(jià)格在 3350 元/噸，2022 年均價(jià)基本上為 7500 元/噸以上。苯市場(chǎng)的價(jià)格起伏較大，與國(guó)際原油價(jià)格變化有關(guān)，另外還與苯的下游產(chǎn)品市場(chǎng)需求有關(guān)，若市場(chǎng)平淡，國(guó)內(nèi)苯市場(chǎng)價(jià)格將會(huì)平移或下降。前年，受到世界金融風(fēng)暴的沖擊，國(guó)際原油價(jià)格一路走低，純苯價(jià)格也跌倒谷底，最低價(jià)達(dá) 3600 元/噸。去年 9 月份開始較快回升，后價(jià)格穩(wěn)定在63006500 元/噸。2022 至 2022 年的平均價(jià)（見表 2－6） 。2022 年前 8 月的市場(chǎng)價(jià)格一直比較穩(wěn)定，維持在 58006300 之間。表 26 2022~2022 年各年苯平均價(jià)格年份 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年 2022 年前 8 月5 年均價(jià)價(jià)格（元/噸） 9425 4030 6000 7110 (2) 氫氣氫氣是環(huán)己烷生產(chǎn)的另一種主要原料。由于氫氣貯存運(yùn)輸?shù)仍颍话阌脷淦髽I(yè)均自產(chǎn)自用，其價(jià)格取決于制造成本。本項(xiàng)目氫氣來(lái)源于 20 萬(wàn)噸/年苯乙烯裝置乙苯脫氫產(chǎn)生的含氫尾氣，該尾氣的氫氣體積含量為 91%左右，經(jīng)過(guò)變壓吸附裝置處理后供苯加氫使用，生產(chǎn)的氫氣量基本滿足環(huán)己烷裝置生產(chǎn)需要。 原料來(lái)源及供應(yīng)狀況 本工程所需的原料苯由公司粗苯加氫裝置供應(yīng)，由罐區(qū)經(jīng)管道輸送至環(huán)己烷裝置區(qū)，原料氫氣來(lái)源于苯乙烯裝置的含氫尾氣，經(jīng)變壓吸附吸附后送苯加氫反應(yīng)器使用，因此，兩種基本原料可由廠區(qū)自行解決，減少原料外購(gòu)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。原材料來(lái)源見表 27：表 27 原材料來(lái)源表序號(hào) 物 料 來(lái) 源 數(shù) 量 規(guī) 格1 苯 粗苯加氫裝置 56240 噸/年 純苯2 氫氣 苯乙烯裝置尾氣經(jīng)變壓吸附107Nm3/年 產(chǎn)品價(jià)格確定的原則為使項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上具有較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，本項(xiàng)目在財(cái)務(wù)分析中原料和產(chǎn)品不使用十年平均價(jià)格，而是采用市場(chǎng)現(xiàn)行價(jià)格，即原料苯按 6500 元/噸，產(chǎn)品環(huán)己烷價(jià)格按市場(chǎng)價(jià)格 8500 元/噸計(jì)。 輔助材料、燃料的供應(yīng) 主要輔助材料來(lái)源見表 28表 28 主要輔助材料來(lái)源表序號(hào) 物 料 來(lái) 源 數(shù)量 規(guī) 格 備 注1 加氫催化劑 外購(gòu) 噸/次 NiAl2O3 壽命 2 年2 吸附劑 外購(gòu) 噸/次 CNA13 CNA22 CNA31CNA421壽命 15 年3 除油劑 外購(gòu) 噸/次 CNA1 CNA229壽命 2 年4 預(yù)處理劑 外購(gòu) 噸/次 CNA31CNA421壽命 3 年第三章 生產(chǎn)規(guī)模、總工藝流程及產(chǎn)品方案 生產(chǎn)規(guī)模 生產(chǎn)規(guī)模：6 萬(wàn)噸/年環(huán)己烷。年操作時(shí): 8000 小時(shí)。 總工藝流程本工程利用公司粗苯加氫生產(chǎn)的純苯、苯乙烯裝置的含氫尾氣為原料，通過(guò) 8000m3 變壓吸附提氫工段（PSA） 、苯氣相加氫工段生產(chǎn)環(huán)己烷。化學(xué)反應(yīng)式為：C 6H6+3H2=C6H12 8000m3 變壓吸附提氫工段流程簡(jiǎn)述 ：苯乙烯裝置含氫尾氣經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)增壓后，原料氣在 P=、t≤40℃條件下進(jìn)入變壓吸附提氫工段。首先進(jìn)入氣液分離器除去游離水，然后經(jīng)過(guò)兩臺(tái)可串并聯(lián)操作的除油器除去壓縮機(jī)油，再進(jìn)入由兩臺(tái)預(yù)處理器和一系列程控閥組成的預(yù)處理系統(tǒng)，除去芳烴等高沸點(diǎn)組分，從預(yù)處理出來(lái)的凈化氣送往 PSA 后系統(tǒng)。除油器一開一備，吸附飽和后一次性更換吸附劑，約兩年一換。預(yù)處理再生時(shí)，先用經(jīng)換熱器加熱到 150℃的 PSA 解吸氣進(jìn)行加熱，再用未經(jīng)加熱的解吸氣進(jìn)行冷吹。 PSA 后系統(tǒng)由 6 臺(tái)吸附器和一系列程控閥等組成，采用 623/V 工藝流程。在變壓吸附系統(tǒng)中，任一時(shí)刻總有 2 臺(tái)吸附器處于吸附步驟，由入口端通入原料氣，在出口端獲得氫氣。每臺(tái)吸附器在不同時(shí)間依次經(jīng)歷吸附(A)、多級(jí)壓力均衡降(EiD)、逆向放壓(D)、抽空（V） 、多級(jí)壓力均衡升(EiR) 和最終升壓(FR)等步驟，采用多次均壓的目的使盡可能的回收有效組分。逆放步驟排出了吸附器中吸附的部分雜質(zhì)組分，剩余的雜質(zhì)通過(guò)沖洗抽空步驟進(jìn)一步完全解吸。產(chǎn)品氣在≥ 的壓力下由吸附塔頂部出來(lái)，解吸氣在 下輸出界外。 苯氣相加氫工段流程簡(jiǎn)述 ：原料苯經(jīng)換熱器預(yù)熱，加熱器加熱汽化后，再送至汽化器中與氫氣一起過(guò)熱進(jìn)入反應(yīng)器，其中氫氣由新鮮氫和循環(huán)氫混合而成。蒸發(fā)后的苯氫混合氣由兩臺(tái)前反應(yīng)器頂部進(jìn)入并進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)熱用于副產(chǎn)低壓蒸汽，未反應(yīng)的原料在后反應(yīng)器中完全反應(yīng)，從后反應(yīng)器出來(lái)的反應(yīng)物料，經(jīng)冷凝冷卻后在分離器中進(jìn)行氣液分離。氣相經(jīng)深冷器和吸附器回收微量環(huán)己烷后，未反應(yīng)的氫氣經(jīng)壓縮機(jī)增壓后循環(huán)使用，液相環(huán)己烷則送入穩(wěn)定塔處理后，經(jīng)冷卻儲(chǔ)存在環(huán)己烷貯槽中。 產(chǎn)品方案 環(huán)己烷表 31 產(chǎn)品環(huán)己烷規(guī)格表項(xiàng)目 指標(biāo) 試驗(yàn)方法色度（Hazen ） ≤ 15 GB3143密度 GB4472純度% （m/m） ≥ GB7534苯 mg/kg ≤ 100 SH1674正己烷 mg/kg ≤ 500 SH1674甲基環(huán)己烷 mg/kg ≤ 500 SH1674甲基環(huán)戊烷 mg/kg ≤ 400 SH1674餾程℃ ≤ GB7534硫 ≤ 2 GB12688產(chǎn)品環(huán)己烷為液態(tài)，年產(chǎn)環(huán)己烷 60000 噸，以槽車運(yùn)輸?shù)男问匠鰪S銷售。 中間產(chǎn)品氫氣表 32 氫氣規(guī)格表項(xiàng)目 指標(biāo) 備注氫氣 ≥ 體積分率CO+CO2 ≤ 10 ppm壓力 MPa 溫度 ℃ 40 全廠自控水平 環(huán)己烷裝置主要分為 PSA 工段及環(huán)己烷工段，PSA 工段程控閥多、動(dòng)作頻繁，操作對(duì)自動(dòng)化要求高，本項(xiàng)目采用 S7300 冗余控制系統(tǒng)；環(huán)己烷工段采用集散型控制系統(tǒng)(DCS) 對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視、操作、報(bào)警、聯(lián)鎖和控制，同時(shí)對(duì)關(guān)鍵的電氣設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。為保證裝置安全生產(chǎn)，所有現(xiàn)場(chǎng)儀表均選擇符合安裝地點(diǎn)的危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)劃分的防爆儀表，并在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警傳感器，此信號(hào)送至 DCS 系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視和報(bào)警。第四章 工藝裝置 工藝原理 變壓吸附原理 吸附吸附是指當(dāng)兩種相態(tài)不同的物質(zhì)接觸時(shí)，其中密度較低物質(zhì)的分子在密度較高的物質(zhì)表面被富集的現(xiàn)象和過(guò)程。有吸附作用的物質(zhì)（一般為密度相對(duì)較大的多孔固體）被稱為吸附劑，被吸附的物質(zhì)（一般為密度相對(duì)較小的氣體或液體）稱為吸附質(zhì)。吸附按其性質(zhì)的不同可分為四大類，即：化學(xué)吸著、活性吸附、毛細(xì)管凝縮、物理吸附?；瘜W(xué)吸附是指吸附劑與吸附質(zhì)間發(fā)生有化學(xué)反應(yīng)，并在吸附劑表面生成化合物的吸附過(guò)程。其吸附過(guò)程一般進(jìn)行的很慢，且解吸過(guò)程非常困難?；钚晕绞侵肝絼┡c吸附質(zhì)間生成有表面絡(luò)合物的吸附過(guò)程。其解吸過(guò)程一般也較困難。毛細(xì)管凝縮是指固體吸附劑在吸附蒸氣時(shí)，在吸附劑孔隙內(nèi)發(fā)生的凝結(jié)現(xiàn)象，一般需加熱才能完全再生。物理吸附是指依靠吸附劑與吸附質(zhì)分子間的分子力（即范德華力）進(jìn)行的吸附。其特點(diǎn)是：吸附過(guò)程中沒有化學(xué)反應(yīng)，吸附過(guò)程進(jìn)行的極快，參與吸附的各相物質(zhì)間的平衡在瞬間即可完成，并且這種吸附是完全可逆的。PSA 制氫裝置中的吸附主要是物理吸附。 變壓吸附 在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，吸附分離一般分為變壓吸附和變溫吸附兩大類。從吸附劑的吸附等溫線可以看出，吸附劑在高壓下對(duì)雜質(zhì)的吸附容量大，低壓下吸附容量小。同時(shí)從吸附劑的吸附等壓線可以看到，在同一壓力下吸附劑在低溫下吸附容量大，高溫下吸附容量小。利用吸附劑的前一性質(zhì)進(jìn)行的吸附分離稱為變壓吸附(PSA)，利用吸附劑的后一性質(zhì)進(jìn)行的吸附分離就稱為變溫吸附(TSA)。在物理吸附中，各種吸附劑對(duì)氣體分子之所以有吸附能力是由于處于氣、固相分界面上的氣體分子的特殊形態(tài)。一般來(lái)說(shuō)，只處于氣相中的氣體分子所受的來(lái)自各方向的分子吸引力是相同的，氣體分子處于自由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；而當(dāng)氣體分子運(yùn)動(dòng)到氣、固相分界面時(shí)(即撞擊到吸附劑表面時(shí))，氣體分子將同時(shí)受到固相、和氣相中分子的引力，其中來(lái)自固相分子的引力更大，當(dāng)氣體分子的分子動(dòng)能不足以克服這種分子引力時(shí)，氣體分子就會(huì)被吸附在固體吸附劑的表面。被吸附在固體吸附劑表面的氣體分子又被稱為吸附相，其分子密度遠(yuǎn)大于氣相，一般可接近于液態(tài)的密度。固體吸附劑表面分子對(duì)吸附相中氣體分子的吸引力可由以下的公式來(lái)描述：分子引力 F=C1/rmC2/rn (mn) 其中：C1 表示引力常數(shù)，與分子的大小、結(jié)構(gòu)有關(guān) C2 表示電磁力常數(shù)，主要與分子的極性和瞬時(shí)偶極矩有關(guān) r 表示分子間距離因而對(duì)于不同的氣體組分，由于其分子的大小、結(jié)構(gòu)、極性等性質(zhì)各不相同，吸附劑對(duì)其吸附的能力和吸附容量也就各不相同。PSA 制氫裝置所利用的就是吸附劑的這一特性。由于吸附劑對(duì)混合氣體中的氫組分吸附能力很弱，而對(duì)其它組分吸附能力較強(qiáng)，因而通過(guò)裝有不同吸附劑的混合吸附床層，就可將各種雜質(zhì)吸附下來(lái)，得到提純的氫氣。吸附平衡是指在一定的溫度和壓力下，吸附劑與吸附質(zhì)充分接觸，最后吸附質(zhì)在兩相中的分布達(dá)到平衡的過(guò)程。在實(shí)際的吸附過(guò)程中，吸附質(zhì)分子會(huì)不斷地碰撞吸附劑表面并被吸附劑表面的分子引力束縛在吸附相中；同時(shí)吸附相中的吸附質(zhì)分子又會(huì)不斷地從吸附劑分子或其它吸附質(zhì)分子得到能量，從而克服分子引力離開吸附相；當(dāng)一定時(shí)間內(nèi)進(jìn)入吸附相的分子數(shù)和離開吸附相的分子數(shù)相等時(shí)，吸附過(guò)程就達(dá)到了平衡。對(duì)于物理吸附而言，動(dòng)態(tài)吸附平衡很快就能完成，并且在一定的溫度和壓力下，對(duì)于相同的吸附劑和吸附質(zhì)，平衡吸附量是一個(gè)定值。 由于壓力越高單位時(shí)間內(nèi)撞擊到吸附劑表面的氣體分子數(shù)越多，因而壓力越高平衡吸附容量也就越大；由于溫度越高氣體分子的動(dòng)能越大，能被吸附劑表面分子引力束縛的分子就越少，因而溫度越高平衡吸附容量也就越小。在溫度一定時(shí)，隨著壓力的升高吸附容量逐漸增大；在壓力一定時(shí)，隨著