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1、武钢集团公司8万吨/年粗苯加氢精制工程项目实施建议方案冲美合资）美阳国际工程设计公司第一节 项目建设范围一、工艺装置1、8万吨 / 年粗苯加氢精制装置（其中包括：加氢精制、预蒸馏、 芳烃萃取蒸馏、二甲苯蒸馏和装置界区内公用设施五个部分） 。2、PSA制氢装置（以焦炉煤气为原料制取氢气）二、配套系统工程 （注：凡武钢配套系统能依托者可在下列单元中相 应删减）1、中心控制室（含检化验室）2、变配电所3、罐区及泵房4、汽车装卸车设施5、火车装卸车设施6、火炬设施7、消防及循环水系统（消防设施、泡沫站、循环水场、泵房）8、污水收集池9、空压站10、PS;制氮站11 、三修车间及仓库12、综合办公楼（办
2、公室、职工食堂、倒班宿舍、自行车棚）第二节 粗苯加氢精制装置概况一、该装置工艺由加氢精制和萃取蒸馏二个工艺组合而成。二、从工艺流程及操作压力、温度等因素可看出，该装置是一个典型 的石油化工装置，只是原料与石油化工装置不同。三、该装置工艺复杂，设备种类多。其中包括一、二、三类压力容器 （反应器、塔、换热器、容器） ，压缩机，加氢进料加热炉，导热油 炉，高速泵，屏蔽泵，连续蒸发器，降膜式重沸器等等。四、该装置对压力管道施工和焊接质量要求都很高； 仪电调试非常复 杂，必须采用DC集散控制系统，全厂需进 DCS统控制的点数接近 2000个。五、该装置粗苯原料处理量即公称规模的确定， 应立足以下三个基础
3、：第一：自有粗苯原料供应量和周边采购量的保证；第二：未来粗苯原料市场采购的风险；第三：装置60110%的操作弹性；如果将装置公称规模定为 8万吨/ 年，则装置最小加工粗苯量为 4.8 万吨/年，最大加工粗苯量为 8.8 万吨/年。六、该装置年开工时间为 8000小时。七、该装置占地面积为 6600平方米。八、全厂占地面积通常在 110 140亩。九、该装置加热热源可采用中压蒸汽或导热油 （焦炉煤气作为燃料气） 十、该装置所需氢气可采用焦炉煤气或甲醇驰放气 PS/变压吸附制取。第三节 工艺技术的选择及比较一、目前国内粗苯加氢精制项目工艺技术选择方案 第一方案：部分引进国外工艺包。1、加氢工艺采用
4、美国 Axens 公司液液加氢工艺包；2、萃取蒸馏工艺采用北京石科院 SED环丁砜法工艺包；第二方案：全部采用国产化工艺技术。1、加氢工艺采用英国独资公司与国内二家单位共同优化国内现有引进高温法和低温法粗苯加氢工艺所开发的新加氢工艺；2、萃取蒸馏工艺采用北京石科院 SED环丁砜法工艺包;第三方案：全套引进德国 Uhde公司KK法工艺包。二、建设粗苯加氢精制项目应重点关注的三大要素1 、产品质量 （决定市场销售及占有率）2 、建设投资 （决定投资回收期）3 、消耗指标 （决定装置运行成本）三、产品质量决定工艺技术的选择1 、纯苯质量（ 1）纯苯主要消费领域： 化学工业约占纯苯总消费量的 71;
5、轻工业约占 2;医药工业约占 0.5 ;其它方面约占 26.5 。2）以纯苯为原料的下游化工装置：以纯苯为原料的化工装置众多，主要有（高端市场）苯乙烯、（低端市场）苯酚、烷基苯、环己酮、氯化苯、硝基苯、顺酐等。（3）纯苯最大的销售市场：苯乙烯装置（以苯乙烯为原料可生产合成树脂、聚苯乙烯、 ABS、SBS合成橡胶、丁苯橡胶等多种聚合物，市场份额很大）（ 4）焦化纯苯占全国纯苯产量的比例： 3.5%（另： 37%的纯苯来自炼油厂催化重整生成油， 38%来自乙烯裂解汽油， 7%来自甲苯歧化， 6%来自加氢脱烷基。 ）（ 5）纯苯质量决定市场销售定位： 是满足高端市场苯乙烯对纯苯原料的要求？，还是满足
6、低端市场 对纯苯原料的要求？（ 6）高端市场苯乙烯装置对纯苯的质量要求：关键指标：总NW 0.5ppm （此项指标也是宝钢确定工艺技术的重要因素 ）（7）上述三种工艺技术方案的纯苯质量对比：第一方案 第二方案 第三方案总 N指标 0.5ppm 0.5ppm1ppm苯乙烯原料可以可以不可以注：1、中海油苯乙烯装置对宝钢粗苯加氢产品苯的总N要求w0.5ppm；2 、江苏双良苯乙烯装置对苯的要求：碱性 Nw 0. 1 ppm2、纯甲苯质量（ 1 ）纯甲苯主要消费领域：涂料、染料、油漆、硝基甲苯、农药这几种下游产品占到甲苯总 用量的 68%。（2）以纯甲苯为原料的下游化工装置：苯甲酸、甲苯二异氰酸酯（
7、TDI）、间甲酚等。（ 3）纯甲苯的产量分布：石油甲苯占总产量的 95.1 ，焦化甲苯占总产量的 4.9（4）纯甲苯的主要下游衍生物：甲苯二异氰酸酯（ TDI）（5） 生产 TDI 级的纯甲苯是选择粗苯加氢精制工艺技术的基准。（此 项指标也是宝钢确定工艺技术的重要因素 ）（ 6 ）上述三种工艺技术方案的纯甲苯质量对比：第一方案第二方案第三方案质量标准石油级石油级硝化级中性试验中性中性碱性TDI 原料可以可以不可以四、采用德国Uhde公司粗苯加氢工艺，其产品存在的主要问题：第一：纯苯碱性 N 指标达不到出口、高端市场（苯乙烯）的原料 要求；第二：甲苯只能是硝化级甲苯，呈碱性，不能作为 TDI 原
8、料。五、上述国内 8万吨/ 年粗苯加氢项目三种工艺技术方案的多项对比对 比项目第三方案1、工 艺 包费 （ 万 元 ）3200（含基本设计费等）2、工艺包进度（月）6（含基本设计）3 、 设备与工艺包捆绑要求有第一 方案第二方案260060052无无26000（主要设备引进）5、建设周期（月）22161824六、粗苯加氢精制国产化工艺的开发及特点1 、国产化工艺开发的基础（ 1 ）加氢精制工艺早在 20 世纪 50 年代，加氢精制工艺就在国内炼油行业应用； 目前国内石化行业加氢装置总加工能力已突破 15000 万吨 / 年；以 炼油化工行业大量加氢装置国产化工程经验为参照和可靠保证，粗 苯加氢
9、装置加氢反应部分的工艺、设备、材料均可完全国产化；在低压加氢精制领域（包括汽油、柴油、煤焦油、特种油品） 有几十套采用国产技术及催化剂的成功经验；在高压、含硫、临氢等苛刻条件下的加氢设备（包括高压反应 器、高压泵、压缩机、高压换热器等）早已完成国产化攻关，其技 术、设备成熟度和可靠性均达到世界先进水平。（ 2）萃取蒸馏工艺从 20 世纪 60 年代国内石化企业引进芳烃联合装置起，中石化下属企业以石科院（RIPP）、洛阳院（LPEC、北京石化设计院（BDI）为代表的研究单位和设计院就开始对环丁砜抽提技术研究和国产 化，并建成 20 多套芳烃抽提装置；中国石化集团北京石油化工科学研究院在上述基础上
10、，又开发出萃取蒸馏工艺。其中N-甲酰基吗啉为溶剂的萃取蒸馏工艺应用于 北京燕山石化 10万吨/ 年制苯装置；以环丁砜为溶剂的萃取蒸馏工 艺已有 10 多套工业装置成功运行业绩；在上海赛科项目（英国BP与中石化合资）55万吨/年萃取蒸馏 工业装置工艺技术国际招标中，中国石化集团北京石油化工科学研 究院战胜德国Uhde公司，一举中标并承担该装置工艺包的编制。 自 该装置投产一年多来各项技术指标均达到设计要求，得到了外方高 度评价；中国石化集团北京石油化工科学研究院开发的SED环丁砜法萃取蒸馏工艺具有投资低、能耗低等优点。2、国产化工艺开发的过程（1）2001 年起调研并掌握国内现有 4套（2 套高
11、温法、 2套低温法）粗苯加氢装置工艺流程及实际运行数据；（2）结合石化行业近百套加氢和萃取蒸馏工业装置的工程经验；3） 联合开发单位：a、英国独资某技术公司b、上海某工程技术公司c、（中美合资）美阳国际工程设计公司3、国产化工艺的特点（1）、集合国内外粗苯加氢高温 litol 法工艺和低温 kk 法工艺之长， 并根据国内现有工业装置实际操作数据和多年工程经验而优化的加 氢精制工艺。（ 2）、对国内粗苯原料的适应性强，针对业主实际采购的粗苯原料 进行加氢工艺设计，符合中国国情。（3）、萃取蒸馏工艺选用中国石化集团北京石油化工科学研究院开发的SED环丁砜法萃取蒸馏工艺，其产品纯苯、甲苯可满足高端市
12、场 要求。（4）、投资省（相对于全套引进国外工艺包建设方案，可大幅降低 建设投资）。（5）、建设周期最短（相对于全套引进国外工艺包建设方案）（6）、设备全部国产化，大幅降低设备配件供应受外商的制约，便 于连续生产的维护。4、国产化工艺工业化实践1）粗苯加氢国产化工艺工业化应用 第一套装置：太化 30万吨/年粗苯加氢精制工程一期 8万吨/ 年粗苯 加氢项目主体装置部分（含主装置、中心控制室、变配电所、火炬）由 美阳院与上海宝钢化工有限公司、 上海宝钢工程技术有限公司、 上海 宝钢国际贸易有限公司四家联合体总承包。美阳院同时负责总承包范围以外的全厂配套工程设计。工艺技术： 100、 200、400
13、 单元采用三家联合优化的国产化工 艺流程；300单元只引进德国Uhde公司物料平衡、PFD二塔、四 台重沸器工艺数据；全部基础设计、工程设计均由美阳院完成。预计 今年 5 月投产。第二套装置：石家庄国内引进第一套 5 万吨/ 年粗苯加氢精制装置改造为什幺要改造？德国Uhde公司原设计要求装置进料的组分 180C以前馏出量要大于 95，2 台预蒸发器每 6个月切换一次。装置实际运行情况：a、刚投产时预蒸发器最长4050天切换，最短20天；改造后已运行 150天无切换）b、蒸发器底部外排三苯；c、造成设备易堵、易结焦。改造内容及效果? 增加了适合国内粗苯原料的国产化加氢工艺 （与太化项目加 氢工艺
14、相同 ）；? 扩大原装置处理量1520%? 解决了老装置加工国内粗苯原料存在的设备易堵、易聚合结 焦的难题，提高了装置对原料的适应性和处理量。? 年增加产值约 2500 万元? 改造投资约 500万元? 项目建设期（含工程设计） ： 5 个月? 同时为石焦集团新设计一套试剂苯装置美阳设计院由贵兜设计的5万吨/年苯精制裝置耙 笨预处理护大处理量改建工程，于2005年 10月28目一次技料述车成功，达到了设计 要求，特此报喜。第三套装置：石家庄新建10万吨/年粗苯加氢精制装置美阳院在邀请招标的四家设计院（鞍山焦耐院、天津天辰院、 太原化二院、美阳院）中中标。经业主二次高层会议研究决定，全部 工艺采
15、用国产化工艺，主要设备引进，现已完成初步设计，因业主改 制和建设资金问题，施工图暂缓。第四套装置： 山东枣矿集团柴里煤矿15万吨/年粗苯加氢精制工程 一期8万吨/年粗苯加氢精制项目美阳院在邀请招标的三家设计院（鞍山焦耐院、天津天辰院、 美阳院）中中标。经业主多次市场调研及考察，枣矿集团高层会议研 究决定，全部工艺采用国产化工艺，全部设备国产化。现正在完成施 工图，预计2007年5月投产（建设周期1618个月）。（2）中国石化集团石科院萃取蒸馏国产化工艺工业化应用项目建设单位装置处理量（万吨/年）扬子石化36大连石化15燕山石化22独山子石化12中原乙烯10上海赛科石化55塔河石化3洛阳石化10镇海炼化30
