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1、碳四烯烃歧化制丙烯两万吨工程 可行性报告 1 总论1.1 工程名称及性质（1） 工程名称：年产两万吨碳4馏分与乙烯歧化制丙烯厂（2） 承办单位：南京XX（3） 企业性质：国有（4） 投资工程性质：新建（5） 工程类型：化工 1.2研究范围 本可行性研究报告从以下六个方面做出了详细的调查1） 建设意义2） 建设规模3） 碳四馏分综合利用技术4） 市场分析5） 环境保护6） 厂址选择7） 社会及经济效益分析1.3研究结论1烯烃裂解工艺，从投资费用和生产本钱看是最具吸引力的工艺。与烯烃歧化相比，国内由于乙烯资源较少，烯烃裂解技术假设能工业化，那么具有较强竞争力。而新近才开发的自动歧化技术，由于其不消
2、耗乙烯，且增产1-己烯，是一种在我国较有开发前景的技术，只要技术开发上取得成功，其应用前景看好。总之，烯烃裂解和歧化技术开发的前景广阔，烯烃歧化工艺已有工业装置，所以目前还是石脑油蒸汽裂解装置增产丙烯的较好选择。2原料和能源的消耗，且建设费率仅为传统石脑油裂解装置的94%，而年收益率增加6%，以美国海湾本钱计，每年实际收益约1 800万美元。另外还可通过增加烯烃歧化装置的能力，使丙烯生产能力达710 kt/a，形成以丙烯为中心的石化装置，建设费率增加16%，但年收益率增加25%，约增加4 400万美元利润。3本装置设计处理C4混合烃能力为25万吨/年，总投资13200万元，其中建设投资1110
3、0万元，流动资金2100万元。工程投产后，年销售收入162751 万元，年生产本钱156018 万元，利润3868 万元，投资利润率38%，税后财务内部收益率34.9%，投资回收期4.0年含建设期。1.4 存在的问题及建议1产品较为单一，主要是丙烯，对市场的变化可调性相对较小，如果市场价格发生剧烈波动，可能直接影响到公司的正常运营。2本工程涉及到C4各组分，乙烯等易燃易爆的物质，所以本工程的建设应根据其生产原料和产品的特殊物理化学性质，在工程设计、工程施工、环境保护、平安卫生、生产管理等方面必须严格按标准进行，以确保建设及生产的平安性。1. 建设意义1.1工程背景液化气是成产生活中最常用燃料之
4、一，液化气通常由碳四馏分所组成。碳四馏分主要来源是石油，随着石油资源的日益短缺，碳四馏分的化工利用价格也日益显著。不仅如此，碳四馏分还广泛应用于多种化工利用方面，比方说制作合成橡胶，香料，农药等。因此，对碳四馏分的别离并进行综合利用是非常具有现实意义的。碳四馏分是珍贵的石油化工原料资源，国外工业利用率到达70%-90%，而我国只有缺乏30%，大量的碳四馏分被作为燃料烧掉，其经济附加值被大大降低。本工程通过对碳四馏分资源进行综合利用，将其转化为国内十分紧缺的烯烃等烃类产品，其经济效益和社会效益都十分可观。工业上利用烃类裂解产生乙烯和丙烯的同时产生了大量的碳四烯烃副产物，目前由于对丙烯的需求日益增
5、加，使得利用碳四烯烃歧化制丙烯的工艺研究及应用日益受到重视。碳四烯烃歧化制丙烯的方式在国际上屡见不鲜，其中最为著名的是美国的ABB Lummus公司，该公司将此种方法称为OCT工艺，此工艺也是目前已工艺化生产的典范。传统丙烯的工艺因为原料昂贵导致生产利润空间狭窄，所以生产效益并不是十分好，但是采用碳四烯烃歧化制丙烯的工艺生产的情况下，原料的价格得到控制，生产流程也比相对简单，所以本钱得到了改进，也使得利润空间得到拉伸。随着我国工业的迅速开展，尤其是石油产业已经开展到了一定规模，解决碳四馏分出路的重要途径就是采用歧化工艺生产丙烯。因此利用碳四歧化技术开展低碳烯烃，尤其是丙烯的生产，不仅合理利用了
6、副产碳四资源，而且也是增产丙烯，提高企业经济效益的一条重要途径。1.2工程投资的必要性众所周知，丙烯是工业生产的重要原料。在我国工业飞速开展的今天，其作用地位可想而知。而且国内的乙烯生产较为紧缺，采用碳四烯烃歧化制丙烯的方法避开了这一缺点，从而可以获得更大的经济效益。国家政策的支持也是投资工程的风向标。在国家的大力开展化工的政策号召之下，中部地区也涌出了一大批工业园区，可以预见在不久的将来，丙烯在重庆的需求量将会激增。而且因为有大量化工厂的存在，原材料的获取途径也异常简单。更为重要的是，国家的政策支持也会成为短期的优势之一。2. 建设规模生产原料来自中国石化石油裂解的碳四馏分；建设总规模预计生
7、产规模为20kt/a；3. 碳四馏分综合利用技术3.1 歧化制丙烯总括表1 丙烯生产工艺原料与收率的比拟工艺类型原料丙烯收率，%蒸汽裂解石脑油18乙烯30%多产烯烃的FCC技术KFUPM/日本石油能源中心的HS-FCC工艺FCC原料15.9乙烯2.3%中石化的深度裂解DCC工艺VGO23乙烯3.6%中石化的催化热裂解CPP工艺VGO等重质原料15乙烯24%烯烃裂解Arco/KBR的Superflex工艺C4/C5烯烃45乙烯22%Lurgi的Propylur工艺C4/C5烯烃60乙烯15%烯烃歧化(OCT)Lummus的OCT工艺C2/C4烯烃95甲醇制烯烃/甲醇制丙烯工艺MTO/MTPUOP
8、/Norsk Hydro的MTO工艺甲醇45乙烯34%，除去水Lurgi的MTP工艺甲醇71汽油19%，除去水丙烷脱氢丙烷85上表列出了世界上最常用的生产丙烯的生产工艺，原材料以及丙烯收率的详细信息，由上表我们可以看到，利用碳四馏分烯烃歧化方式制丙烯的原料本钱低，而且丙烯收率到达了95%如此高的程度，所以这种工艺方式是最为适宜的。烯烃歧化和烯烃裂解最大的开发动力在于该类技术具有广泛的应用前景。除了不能与丙烷脱氢整合外，其他丙烯增产工艺都可与之整合。换而言之，该类技术与其他丙烯增产技术非但没有竞争性，而且具有互补性。将烯烃歧化应用于蒸汽裂解装置，烯烃歧化工艺在增产丙烯的同时，能大幅度降低乙烯装置
9、的二氧化碳排放量。例如，在生产680 kt/a乙烯、270 kt/a丙烯的乙烯装置上，将丙烯增产到460 kt/a时，采用蒸汽裂解方案时，二氧化碳的排放量增加180 kt/a，而采用烯烃歧化方案时，二氧化碳排放量只增加55 kt/a，比原有方案减少125 kt/a。表2 引入烯烃歧化工艺经济性比拟工程蒸汽裂解引入烯烃歧化装置生产能力/kta-10120丙烯/乙烯0.670.67原料和产品/kta-1 石脑油2 1042 072 乙烯680680 丙烯460460 苯141212单位乙烯能耗/kJkg-125 142.723 194.8建设费率，%10094年收益率，%100106详细信息如上表
10、所示，我们可以看出采用烯烃歧化工艺，装置生产能力得到了大幅度，同时原材料的需求也下降了，单位能耗也得到了下降，建设费率也得到了下降，年收益率也获得了显著地提升。3.2烯烃制丙烯的生产工艺烯烃歧化的新进展是以碳四烯烃为原料自身歧化为低碳烯烃，例如：将碳四烯烃中1-丁烯和2-丁烯转化为丙烯和2-戊烯，2-戊烯再和乙烯歧化成为1-丁烯和丙烯，1-丁烯歧化为乙烯和3-己烯等反响连锁。碳四烯烃歧化工艺将乙烯转化为丙烯的选择性近100%，将丁烯转化为丙烯的选择性也高达97%，丁烯总转化率85%92%丁烯进料中正丁烯的质量分数为50%95%。进料中的乙烯和丁烯来自石油裂解气，浓度也可以不相同，另外丁烯也可以
11、来自乙烯二聚装置。流程图：碳四烯烃歧化工艺采用固定床反响器，催化剂是载于硅藻土上的WO3和MgO。催化剂可以连续再生，原料中的1-丁烯在Mg的作用下异化成为2-丁烯，然后再由WO3异化成丙烯。3.3工艺前景原料和能源的消耗，且建设费率仅为传统石脑油裂解装置的94%，而年收益率增加6%，以美国海湾本钱计，每年实际收益约1 800万美元。另外还可通过增加烯烃歧化装置的能力，使丙烯生产能力达710 kt/a，形成以丙烯为中心的石化装置，建设费率增加16%，但年收益率增加25%，约增加4 400万美元利润。烯烃裂解工艺，从投资费用和生产本钱看是最具吸引力的工艺。与烯烃歧化相比，国内由于乙烯资源较少，烯
12、烃裂解技术假设能工业化，那么具有较强竞争力。而新近才开发的自动歧化技术，由于其不消耗乙烯，且增产1-己烯，是一种在我国较有开发前景的技术，只要技术开发上取得成功，其应用前景看好。总之，烯烃裂解和歧化技术开发的前景广阔，烯烃歧化工艺已有工业装置，所以目前还是石脑油蒸汽裂解装置增产丙烯的较好选择。4. 市场分析4.1丙烯的特性丙烯propylene,CH2=CHCH3常温下为无色、无臭、稍带有甜味的气体。分子量42.08，密度0.5139g/cm(20/4)，冰点-185.3，沸点-47.4。易燃，爆炸极限为2%11%。不溶于水，溶于有机溶剂，是一种属低毒类物质。丙烯是三大合成材料的根本原料，主要
13、用于生产丙烯腈、异丙烯、丙酮和环氧丙烷等。丙烯的具体理化特性性质化学式C3H6摩尔质量42.08 gmol1外观无色气体熔点 185.2C (88.0 K)沸点 47.6C (225.5 K)溶解度水0.61 g/L (? C)黏度8.34 Pas, 16.7C结构偶极矩0.366 D (气)危险性欧盟危险性符号极易燃 F+警示术语R：12平安术语S：9-16-33NFPA 704411闪点108C相关物质相关基团烯丙基，丙烯基相关化学品丙烷，丙炔，丙二烯，正丙醇，异丙醇假设非注明，所有数据来自25 ，100 kPa。4.2丙烯的应用用于制丙烯腈、环氧丙烷、丙酮、聚丙烯等。丙烯在酸性催化剂 (
14、硫酸、无水氢氟酸等)存在下聚合，生成二聚体、三聚体和四聚体的混合物，可用作高辛烷值燃料。在齐格勒催化剂存在下丙烯聚合生成聚丙烯。丙烯与乙烯共聚生成乙丙橡胶。丙烯与硫酸起加成反响，生成异丙基硫酸，后者水解生成异丙醇：丙烯与氯和水起加成反响，生成1-氯-2-丙醇，后者与碱反响生成环氧丙烷，加水生成丙二醇：丙烯在酸性催化剂存在下与苯反响，生成异丙苯 C6H5CHCH3 )2，它是合成苯酚和丙酮的原料。丙烯在酸性催化剂硫酸、氢氟酸等存在下，可与异丁烷发生烃基化反响，生成的支链烷烃可用作高辛烷值燃料。丙烯在催化剂存在下与氨和空气中的氧起氨氧化反响，生成丙烯腈，它是合成塑料、橡胶、纤维等高聚物的原料。丙烯在高温下氯化，生成烯丙基氯CH2=CHCH2Cl，它是合成甘油的原料。卓创WiKi游客4.3丙烯的开展现状我国丙烯行业开展现状及特点1装置能力与隶属关系我国的丙烯工业是随乙烯工业的开展而日益开展壮大起来的。多年来，乙烯一直作为我国石化工业的龙头产品，相应地，丙烯那么作为乙烯的联产品或炼厂副产品。在我国丙烯生产企业所产的丙烯产品中，乙烯装置联产的丙烯均为企业自用，用于生产大宗的丙烯下游产品，如聚丙烯、丙烯
