乙酰氯项目可行性研究报告 33页

'丁二烯可行性研究报告目录1.总论2.需求预测3.产品的生产方法和生产规模4.原材料、水电汽的来源与供应5.公用工程和辅助设施方案6.节能7.环境保护8.劳动保护与安全卫生9.经济效益评价及社会效益评价10.结论 报告说明：可行性研究报告，简称可研，是在制订生产、基建、科研计划的前期，通过全面的调查研究，分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实可行而提出的一种书面材料。　　项目可行性研究报告主要是通过对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。　　可行性研究报告是确定建设项目前具有决定性意义的工作，是在投资决策之前，对拟建项目进行全面技术经济分析论证的科学方法，在投资管理中，可行性研究是指对拟建项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。可研报告的用途可分为审批性可研报告和决策性可研报告。审批性可研报告主要是项目立项时向政府审批部门申报的书面材料。根据国家投资体制改革要求，我国大部分地区，企业投资类项目采取项目备案制和项目核准制(编制项目申请报告)；政府性项目，使用财政资金的编制可研报告。一、总论项目名称：1500t/a乙酰氯项目主办单位：郑州市化工有限公司本企业为私有制企业，法人代表：可行性研究报告编制依据： （1）《中华人民共和国水污染防治法》（1996）（2）《中华人民共和国节约能源法》（1997）（3）《中华人民共和国固体废弃物污染防治法》（2004）（4）《中华人民共和国清洁生产促进法》（2002）（5）国家计委发布的《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）及现行财税制度（6）《国民经济和社会发展第十二个五年发展规划》一、需求预测：世界生产状况2002-2007年，世界丁二烯保持了较稳定的发展态势，生产能力由2002年的l000．3万t／a增加到2007年的1180.2万t／a，产量相应由828．7万t增长到l0l2．3万t。亚洲、北美和西欧地区是世界丁二烯的主要供应地区，这三个地区的生产能力和产量合计分别达到l012．1万t／a和882．6万t。分别约占世界总生产能力和总产量的85．8％和87．2％。其中英荷(皇家)壳牌集团公司是目前世界上最大的丁二烯生产企业。2007年生产能力达到97．8万t／a，约占世界丁二烯总生产能力的8．29％，其次是美国德州石化公司．生产能力为91．0万t／a，约占总生产能力的7．71％。中国石油化工集团公司是世界上第三大丁二烯生产企业，生产能力为89．8万t／a，约占总生产能力的7．61％。预计今后几年，世界乙烯工业的发展以及合成橡胶以及ABS树脂等需求的增长，将有多套丁二烯新建装置投产。预计到2012年世界丁二烯的总生产能力将达到约1411．7万t／a，产能增长主要集中在中东和亚洲地区，其中亚洲地区的中国大陆、印度、韩国、伊朗、中国台湾、新加坡和马来西亚等地均有一定数量的丁二烯新建或扩建装置投产。供需关系 世界丁二烯主要用于合成橡胶(包括丁苯聚合物、氯丁橡胶、丁腈橡胶、聚丁二烯橡胶以及SBS等)以及ABS树脂、己二N／1．6一己二胺HMDA、2．6一萘二甲酸酯等。2007年世界丁二烯的总消费量为1004．7万t，其中亚洲、北美和西欧地区是最主要的消费地区，消费量分别占世界丁二烯总消费量的43．98％、24．50％和19．99％。其中生产丁苯聚合物的需求量约占总消费量的46．3％，生产聚丁二烯橡胶的需求量约占26．0％，生产ABS树脂的需求量约占10．0％，生产丁腈橡胶的需求量约占4．2％，生产氯丁橡胶的需求量约占2．5％，生产乙二腈／HMDA的需求量约占4_3％，生产2．6一萘二甲酸酯的需求量约占0-2％，其他方面的需求量约占6．5％。由于西欧地区乙烯裂解装置原料主要是石脑油和瓦斯油，副产裂解C馏分产量较多，因而西欧地区丁二烯长期处于供过于求的状况，每年都有一定量的出口，是世界最主要的丁二烯出口地区。其2007年出口量为94．9万t，约占世界丁二烯总出V1量的48．30％。1999年以前，西欧地区出口的丁二烯绝大部分进入美国市场，1999年以后，由于美国国内丁二烯产量增加以及亚洲地区丁二烯需求量的增加，西欧向美国的出口量有所减少，而向亚洲地区的出口量却不断增加。近几年，由于亚洲地区终端产品制造业的繁荣，尤其是轮胎工业的高速发展，其丁二烯的消费量急剧增加，同时该地区的供应量也快速增加。2007年亚洲地区丁二烯的产量达到439．3万t，约占世界总产量的43．4l％，消费量达到4J41．9万t，约占世界总消费量的43．98％。在世界市场上占据着重要的地位。2007年，世界丁二烯的供需关系见表1。预计今后几年，世界丁二烯的需求量将以年均约3．2％的速度增长，2012年总需求量将达到约1188.9万t，需求增长较快的地区为亚洲和中东欧地区。 中国生产状况近两年，随着中国石化齐鲁石油化工公司、吉林石油化工公司、兰州石油化工公司、茂名石油化工公司等装置的改扩建，以及上海赛科石油化工有限责任公司、惠州中海壳牌石油化工公司和蓝星天津石化分公司3套新建生产装置的建成投产，生产能力增加很快。2007年我国丁二烯的生产能力达到161．4万t／a。随着2008年4月扬子石油化工公司新建的l0万t／a丁二烯生产装置建成投产，我国丁二烯的生产能力又得到了发展。截止到2008年l1月底，我国丁二烯的总生产能力达到171．4万t／a，生产装置主要集中在中国石化和中国石油两大集团公司所属企业。其中中国石化的生产能力为99．8万t／a(含合资企业)，约占总生产能力的58．23％，中国石油的生产能力为53．1万t／a，约占总生产能力的30．98％。这些装置全部以裂解C4为原料进行生产，其中采用二甲基甲酰胺(DMF)工艺的生产能力为78．4万t／a，约占总生产能力的45．74％，采用乙腈(ACN)工艺的生产能力为59．0万t／a，约占34．42％，采用Ⅳ一甲基吡咯烷酮(NMP)工艺的生产能力为34．0万t／a，约占总生产能力的19．83％。中国石油吉林石油化工公司是目前我国最大的丁二烯生产厂家，生产能力为23．0万t／a，约占国内总生产能力的13．42％。其次扬子石油化工公司，生产能力为21．0万t／a ，约占国内总生产能力的12．25％。再次是中国海油壳牌石油化工公司，生产能力为15．5万t／a，约占国内总生产能力的9．04％。随着我国丁二烯生产能力的不断增加。产量也不断增加2003年产量为85．8万t。2006年由于新建几套装置的建成投产，产量进一步增加到115．3万t。比2005年增长约15．78％，2007年产量约为136．0万t，同比增长约17．95％。2O02—2007年产量的年均增长率约为13．O7％，由于目前我国丁二烯的生产能力和产量不能满足国内实际生产的需求，因此在未来几年，许多生产厂家都准备新建或扩建丁二烯生产装置，且主要是和乙烯装置配套。中国石化镇海炼化公司拟于2009年底新建一套15．0万t／a生产装置中国石油四川乙烯项目将新建一套15．0万t／a丁二烯生产装置，预计将于2011年建成投产；武汉80万t／a乙烯项目将新建l2万t／a丁二烯项目，预计将于2010年建成投产；天津乙烯将新建一套20万t／a丁二烯装置，预计将于2010年建成投产；大庆石油化工公司拟将现有生产能力扩建到l6万t／a；中国石化广州石油化工公司将新建一套12．0万t／a生产装置；中国石油新疆独山子石油化工公司拟于2009年新建一套13．0万t／a生产装置；中国石油抚顺石化公司拟于2010年新建一套12．0万t／a生产装置，预计到2012年我国丁二烯将新增产能约107万t／a，届时全国总生产能力将达到约280．0万t／a。进口由于我国丁二烯的生产能力和产量不能满足国内实际生产的需求，因而每年都得大量进口。根据海关统计，2003年我国丁二烯的进口量为13．59万t，2004年增加到l9．59万t，创历史最高记录。此后，由于国内产量的增加，进口量开始减少，2005年减少到l4．72万t，2006年进一步减少到8．92万t，比2005年减少约39．40％。进入2007 年，由于中国石化高桥石油化工公司的聚丁二烯橡胶生产装置扩能改造完成，南京扬子金浦橡胶有限公司l0．O万t／a乳聚丁苯橡胶装置建成投产，合成橡胶生产能力大增，加上ABS树脂产量的大幅度增加，使得对丁二烯的需求量大增，而国内产量不能满足实际生产的需求，因而进口量又出现了反弹，不断上升。2007年进口量达到l1．18万t，同比增长25．34％；进入2008年，进口量不断增加。2008年1—9月份进口量已经达到12．99万t，而2007年同期的进口量只有8．00万t，同比增长约62．4％。在进口的同时，我国的丁二烯产品也有少量出口。2003年出口量为1．18万t，2005 年为1．20万t，2006年为2．69万t，比2005年增加124．17％。2007年出口量为2.47万t。2008年1—9月份出口量为1．58万t，同比减少约42．4％。我国大陆进口的丁二烯主要来源于韩国，日本以及我国台湾地区。2007年来自这3个国家或地区的进口量占到总进口量的93．6％，其中韩国占52．4％，我国台湾地区占35．9％。我国丁二烯的进口总量及来源构成见表3供需关系近年来．随着我国合成橡胶等工业的迅速发展，丁二烯的表观消费量不断增加。2002年我国丁二烯的表观消费量为82．74万t，2004年达到106．53万t，2006年进一步增加到121．53万t，比2005年增长约7．53％，产品自给率达到94．87％，2007年消费量进一步增加到144．71万t，同比增长约19．07％，产品自给率为93．98％。2002—2007年表观消费量的年均增长率约为11．83％。我国丁二烯的供需关系见表4。 主要消费领域近年来，我国丁二烯的消费结构发生了很大的变化从20世纪90年代初期几乎全部用于生产合成橡胶，逐渐扩大到生产合成树脂、热塑性弹性体、丁苯胶乳以及其他有机化工产品，尤其是在ABS树脂、SBS热塑性弹性体和丁苯胶乳等产品的消费量增长幅度最大。2006年，我国丁二烯的消费结构中，聚丁二烯橡胶对丁二烯的需求量最大，丁苯橡胶位居第二。2007年的消费结构却发生了变化，丁苯橡胶对丁二烯的需求量所占比例位居第一，聚丁二烯橡胶位居第二。2007年我国丁二烯的消费结构为：聚丁二烯橡胶对丁二烯的需求量约占总消费量的31．44％，丁苯橡胶约占33．93％，SBS弹性体约占11．40％，ABS树脂约占19．00％，其他方面占4．21％。聚丁二烯橡胶2003年我国聚丁二烯橡胶的产量为39．1万t，消耗丁二烯约37．7万t；2005年产量为39．9万t，消耗丁二烯约38．5万t；2007年产量为48．1万t，消耗丁二烯约45．5万t，产品70％以上用于轮胎和力车胎行业。其次是用于制鞋以及胶管和胶带等行业，2007 年我国聚丁二烯橡胶的生产能力为53．8万t／a。在2012年以前．我国将有台湾合成橡胶公司计划在江苏南通新建一套5．0万t／a高顺式聚丁二烯橡胶生产装置以及中国石油计划在四川乙烯工程中建设15．0万t／a聚丁二烯橡胶生产装置2套装置建成投产，届时的生产能力将达到约73．8万t／a，对丁二烯的需求量预计将达到约65．0万t／a。丁苯橡胶2003年我国丁苯橡胶的产量为40．8万t，消耗丁二烯29．4万t；2005年产量为51．4万t，消耗丁二烯约35．0万t。近两年，上海高桥石油化工公司的4．2万t／a溶聚丁苯橡胶生产装置，扬子石化股份公司与南京金浦(GPRO1集团合资建设的10．0万t／a乳聚丁苯橡胶的相继建成投产，使得我国丁苯橡胶的生产能力快速增长，2007年生产能力已经达到69．7万t／a，产量达到70．1万t，消耗丁二烯约49．1万t，同比增长约20．6％。在今后几年．我国仍将有多套丁苯橡胶装置建成投产，主要有兰州石油化工公司的l0．O万t／a新建装置(已经建成投产)。普利司通公司与日本合成橡胶公司(JSR)在我国广东惠州的一套5．0万t／a丁苯橡胶生产装置、抚顺石油化工公司计划新建一套20．0万t／a丁苯橡胶生产装置。齐鲁石油化工公司新建的一套10．O万t／a生产装置。预计2012年我国丁苯橡胶的生产能力将达到约115．0万t／a，届时对丁二烯的需求量将达到约75．0万t。SBS弹性体 2003年我国SBS的产量为22．9万t，消耗丁二烯约l2，7万t；2005年产量达到28．4万t，消耗丁二烯约14．2万t：2007年生产能力为26．0万t／a，产量为3O．2万t，消耗丁二烯约16．5万t。2008年茂名石化公司SBS装置生产能力由5万t／a，扩建到8万t／a，李长荣化学工业股份有限公司1O万t／a。SBS新建装置投产，预计2012年我国SBS弹性体的生产能力将达到约45．O万t／a，届时对丁二烯需求量将达到约25．0万t。ABS树脂2003年我国ABS树脂的产量为70．0万t，消耗丁二烯约13．0万t：2005年产量为91．0万t，消耗丁二烯约16．5万t；2007年我国ABS树脂的生产能力达到203万t／a，产量为154．0万t，消耗丁二烯约27．5万t。随着我国信息产业和汽车工业的不断发展，对ABS树脂的消费量将有较快的增长今后几年，我国仍将有多套ABS树脂装置建成投产，预计2012年总生产能力将达到约340．0万t／a，届时对丁二烯的需求量将达到约45．0万t。其它丁二烯还用于生产丁腈橡胶、丁苯共聚胶乳、己二腈和己二胺等化工产品2003年我国其它方面对丁二烯的消费量约为5．4万t，2005年消费量约为5．5万t，2007年消费量约为6．1万t。预计2012年除聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶、SBS弹性体和ABS树脂外，其他消费领域对丁二烯的需求量将达到约10．0万t。根据以上测算，预计到2012年我国丁二烯的总消费量将达到约 220．0万t，而届时丁二烯的生产能力将达到约280万t／a。生产能力将出现过剩从消费结构来看，由于未来几年我国丁苯橡胶以及ABS树脂两个方面的生产能力将大幅度增加，因而产量也将相应增加。将成为未来我国丁二烯需求量增加的主要发展推动力。我国丁二烯的消费结构现状及预测见表5。价格2007年国内丁二烯市场呈现三大特点：价格宽幅震荡，全年均价低于2006年，当年最高价和最低价的差额高达7680元／t，资源总量大幅增加。全年产量达到l36.0万t。同比增长约17．95％，净进口量为8．7l万t，同比增长39．8％，产品自给率由2006年的94．87％下降为93．98％。进入2008年，由于国际原油价格的大幅度上涨以及目内丁二烯供应偏紧，使得丁二烯的价格快速攀升，第一季度我国丁二烯的平均出厂价格为16240元／t，同比增长约48．7％，第二季度除原油价格继续上涨外，加上一些装置停产检修，使得第二季度的价格继续上扬，平均厂价格增加到18067元／t，同比增长约95．5 ％。进入第三季度，由于宏观调控以及北京东方石油化工公司、高桥石化、大庆石化丁二烯装置进行检修。加上2008年上半年中国石化茂名石油化工公司SBS装置生产能力由5．0万t／a改为8.0万t／a。李长荣化学工业股份有限公司10．0万t／aSBS新建装置投产。以及中国石油兰州石油化工公司10．0万t／a丁苯橡胶生产装置建成投产，增加了对丁二烯的需求量。虽然2008年上半年有中国石化扬子石油化工公司新建的1O.0万t／a丁二烯装置建成投产，但仍不能满足需求。同内市场丁二烯仍将保持供应偏紧的状态，同时原油价格的高位运行，使丁二烯价格仍保持在较高价位运行。第三季度国内市场厂家的平均出厂价格增加到23l19元／t，同比增长了156.2％。进人l0月份以后，由于原油价格的降低以及世界金融危机等的影响，我国丁二烯下游产品的市场价格开始下降l0月上旬平均出厂价格为19000元／t，下旬下降到16500元／t。进入11月份，价格继续下降，11月上旬平均出厂价格只有12000元／t整个化工行业供需状况的变化。估计今后一段时间内我国丁二烯的市场价格仍会有一定幅度的下降。一、产品的生产方法和生产规模丁二烯的生产方法目前，国内外丁二烯的来源主要有两种，一种是从乙烯裂解装置副产的混合C4馏分中抽提得到，另一种是从炼油厂C4馏分脱氢得到。由于从乙烯裂解装置副产的混合C4 馏分中抽提丁二烯原料价格低廉，经济上占优势，因而成为目前世界上丁二烯的主要来源，而脱氢法只在一些丁烷、丁烯资源丰富的少数几个国家采用。根据所用溶剂的不同，生产方法主要有乙腈法(ACN法)、二甲基甲酰胺法(DMF法)、和N一甲基吡咯烷酮法(NMP法)3种。1．乙腑法(ACN法)该法最早由美国Shell公司开发成功，并于1956年实现工业化生产。它以含水10％的ACN为溶剂，由萃取、内蒸、压缩、高压解吸、低压解吸和溶剂回收等工艺单元组成。典型的生产工艺有意大利SIR工艺和日本JRS工艺。该法具有溶剂沸点低，萃取、汽提操作温度低，易防止丁二烯自聚；汽提可在高压下操作，省去了丁二烯气体压缩机，减少了投资；粘度低，塔板效率高，实际塔板数少；在操作条件下对碳钢腐蚀性小等优点，但该法对含炔烃较高的原料需加氢处理，或采用精密精馏、两段萃取才能得到较高纯度的丁二烯。我国自行开发的乙腈法工艺法与国外开发的ACN法不同之处在于没有采用选择性加氢或精密精馏的方法除去炔烃，雨是采用萃取精馏的方法，实际应用效果良好。　　乙腈法是以含水5%～10%的乙腈为溶剂，以萃取精馏的方法分离丁二烯。我国于1971年5月由兰化公司合成橡胶厂自行开发的乙腈法C4抽提丁二烯装置试车成功。该装置采用两级萃取精馏的方法，一级是将丁烷、丁烯与丁二烯进行分离，二级是将丁二烯与炔烃进行分离。其工艺流程见图3—1。由裂解气分离工序送来的C4馏分首先送进碳三塔(1)碳五塔(2)，分别脱除C3馏分和C5馏分，得到精制的C4馏分。精制后的C4馏分，经预热汽化后进入丁二烯萃取精馏塔（3）。丁二烯萃取精馏塔分为两段，共l20块塔板，塔顶压力为0.45Mpa，塔顶温度为46℃，塔釜温度114℃．C4馏分由塔中部进入，乙腈由塔顶加 入，经萃取精馏分离后，塔顶蒸出的丁烷、丁烯馏分进入丁烷、丁烯水洗塔(7)水洗，塔釜排出的含丁二烯及少量炔烃的乙腈溶液，进入丁二烯蒸出塔(4)。在塔（4）中塔釜排出的乙腈经冷却后供丁二烯萃取精馏塔循环使用，丁二烯、炔烃从乙腈中蒸出去塔顶，并送进炔烃萃取精馏塔(5)。经萃取精馏后，塔顶丁二烯送丁二烯水洗塔(8)，塔釜排出的乙腈与炔烃一起送入炔烃蒸出塔(6)。为防止乙烯基乙炔爆炸，炔烃蒸出塔（6）顶的炔烃馏分必须间断地或连续地用丁烷、丁烯馏分进行稀释，使乙烯基乙炔的含量低于30%(摩尔)，炔烃蒸出塔釜排出的乙腈返回炔烃蒸出塔循环使用，塔顶排放的炔烃送出用作燃料。在塔（8）中经水洗脱除丁二烯中微量的乙腈后，塔顶的丁二烯送脱轻组分塔(10)。在塔（10）中塔顶脱除丙炔和少量水分，为保证丙炔含量不超标，塔顶产品丙炔允许伴随60％左右的丁二烯，塔釜丁二烯中的丙炔小于5ppm，水分小于10ppm。对脱轻组分塔来说，当釜压为0.45MPa、温度为50℃左右时，回流量为进料量的1.5倍，塔板为60块左右，即可保证塔釜产品质量。图3-1乙腈法分离丁二烯工艺流程图1-脱C3塔；2-脱C5塔；3-丁二烯萃取精馏塔；4-丁二烯蒸出塔； 5-炔烃萃取精馏塔；6-炔烃蒸出塔；7-丁烷、丁烯水洗塔；8-丁二烯水洗塔；9-乙腈回收塔；10-脱轻组分塔；11-脱重组分塔；12-乙腈中间贮槽脱除轻组分的丁二烯送脱重组分塔（11)，脱除顺-2-丁烯、1,2-丁二烯、2-丁炔、二聚物、乙腈及碳五等重组分。其塔釜丁二烯含量不超过5﹪（质）,塔顶蒸汽经过冷凝后即为成品丁二烯。成品丁二烯纯度为99.6﹪（体）以上，乙腈小于10ppm，总炔烃小于50ppm。为了保证丁二烯质量要求，脱重组分塔采用85块塔板，回流比为4.5，塔顶压力为0.4MPa左右。丁烷、丁烯水洗塔（7）和丁二烯水洗塔（8）中，均用水作萃取剂，分别将丁烷、丁烯及丁二烯中夹带的少量乙腈萃取下来送往乙腈回收塔（9），塔顶蒸出乙腈与水共沸物，返回萃取精馏塔系统，塔釜排出的水经冷却后，送水洗塔循环使用。另外，部分乙腈送去净化再生，以除去其中所积累的杂质，如盐、二聚物和多聚物等。2.二甲基甲酰胺法（DMF法）用DMF作溶液从C4馏分中抽提丁二烯的方法是日本瑞翁公司开发的，我国于1976年5月由日本引进了第一套年产4.5万吨的DMF法抽提丁二烯的装置。该工艺采用二级萃取精馏和二级普通精馏相结合的流程，包括丁二烯萃取精馏，烃烃萃取精馏，普遍精馏和溶剂净化四部分。其工艺流程如图3-2所示。原料C4馏分气化后进入第一萃取精馏塔（l）的中部，二甲基甲酰胺则由塔顶部第七或第八板加入，其加入量约为C4馏分进料量的七倍。第一萃取精馏塔顶丁烯、丁烷馏分直接送出装置，塔釜含丁二烯、炔烃的二甲基甲酰胺进入第一解吸塔（2）。解吸塔釜的二甲基甲酰胺溶剂，经废热利用后循环使用。丁二烯、炔烃由塔顶解吸出来经丁二烯压缩机（8）加压后，进入第二萃取精馏塔（3），由第二萃取精馏塔塔顶获得丁二烯馏分，塔釜含乙烯基乙炔、丁炔的二甲基甲酰胺进入丁二烯回收塔（4）。为了减少丁二烯损失，由丁二烯回收塔顶采出含丁二烯多的炔烃馏分，以气相返回丁二烯压缩机，塔底含炔烃较多的二甲基甲酰胺溶液进入第二解吸塔（5 ）。炔烃由第二解吸塔顶采出，可直接送出装置，塔釜二甲基甲酰胺溶液经废热利用后循环使用，由第二萃取精馏塔顶送来的丁二烯馏分进入脱轻组分塔（6），用普通精馏的方法由塔顶脱除丙炔，塔釜液进脱重组分塔（7)。在脱重组分塔中，塔顶获得成品丁二烯，塔釜采出重组分，主要组分是顺-2-丁烯、乙烯基乙炔、丁炔、l,2-丁二烯以及二聚物、碳五等，其中丁二烯含量小于2﹪，一般作为燃料。图3-2二甲基甲酰胺抽提丁二烯流程图1-第一萃取精馏塔；2-第一解吸塔；3-第二萃取精馏塔；4-丁二烯回收塔；5-第二解吸塔；6-脱轻组分塔；7-脱重组分塔；8-丁二烯压缩机为除去循环溶剂中的丁二烯二聚物。将待再生的二甲基甲酰胺抽出0.5﹪，送入溶剂精制塔顶除去二聚物等轻组分，塔釜得到净化后的再生溶剂（图中未画出）。3、N－甲基吡咯烷酮法（NMP法）N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)由德国BASF公司开发成功，并于1968年实现工业化生产。我国于1994年由新疆独山子引进了第一套装置。NMP法从C4馏分中分离丁二烯的基本流程与DMF法相同。其不同之处在于，溶剂中含有5%～10%的水，使其沸点降低，有利于防止自聚反应。具体流程如图3－3所示。原料C4馏分经塔（1）脱C5后，进行加热汽化，进入第一萃取精馏塔（3），由塔上部加入含水NMP 溶剂进行萃取精馏，丁烷、丁烯由塔顶采出，直接送出装置，塔釜丁烯、丁二烯、炔烃、溶剂进入丁烯解吸塔（4）。在塔（4）中塔顶解吸后的气体主要含有丁烯、丁二烯，返回塔（3），中部侧线气相采出丁二烯、炔烃馏分送入第二萃取精馏塔（5），塔釜为含炔烃、丁二烯的溶剂，送入脱气塔（6）。塔（5）上部加入溶剂进行萃取精馏，粗丁二烯由塔顶部采出送入丁二烯精馏塔（8），塔釜的炔烃和溶剂返回塔（4）。脱气塔（6）顶部采出的丁二烯经压缩机（9）压缩后返回塔（4），中部的侧线采出经水洗塔（7）回收溶剂后，送到火炬系统，塔釜回收的溶剂再返回塔（3）和塔（5）循环使用。在丁二烯精馏塔（8）中，塔顶分出丙炔，塔釜采出重组分，产品丁二烯由塔下部侧线采出。图3－3NMP法丁二烯抽提装置工艺流程1－脱C5塔；2－汽化塔；3－第一萃取精馏塔；4－解吸塔；5－第二萃取精馏塔；6－脱气塔；7－水洗塔；8－丁二烯精馏塔；9－压缩机四、原材料、水电汽的来源与供应丁二烯主要原料是乙烯裂解和炼油裂解产生的C4馏分。在我国这两种裂解来源都有，专家表示这两种来源的比例对半。以热裂解气的产物比例计算。热裂解气的主要成份如下（%）：氢气12、甲烷5～7、乙烷5～7、乙烯16～18、丙烷0.5、丙烯7～8 、丁烷0.2、丁烯4～5，含5个碳原子以上的烃类2～3。其中丁二烯在C4（丁烷，丁烯）中比例占40%-50%。折算下来，丁二烯的产量约占乙烯的1/9～1/6。2010年我国乙烯产能已经达到1496.5万吨，2010年我国乙烯产量跃升到1419万吨，折合丁二烯的理论产量157.7-236.5万吨。如加上炼油装置炼厂气提取C4，折合丁二烯的理论产量315.4-473.0万吨。完全能够满足目前的生产需要。水电汽由城市管网提供。五、公用工程和辅助设施方案1、供热（工业用热）a)加热、蒸发系统。压力0.2-0.3Mp、饱含蒸汽，流量8t/h。b)汽提。压力0.25-0.3Mp，过热蒸汽，温度，170-200℃，流量2t/h。饱和蒸汽、过热蒸汽均由炼油厂或电厂锅炉提供，若电厂提供，发电机组采用抽气式发电机。2、供水和排水a)工业循环水。100m³/hb)软化水（去离子水）。浅色精制蜡水洗用4t/h。c)生活和消防用水。采用合并为一的供水方式d)油水分离产生的废水。可用于循环水补充，其他含污染物废水可做炼油水封，电厂除尘，或经处理后排放。e)采暖。利用系统余热，或者借助依托项目总体供热管网，热水式集中供热。f)通风。主要采用自然通风和机械通风。冬季采用热风，夏季采用凉水。上述给排水工程，主要依靠依托项目现有状况，或者项目建设初期统一规划。3、供电整套工程系统供电均由项目依托单位或自备电厂提供，设有中间控制室、配电室。油页岩蜡部分按着防火防爆要求进行设计与整体规划4、行政办公和生活区。依托炼油厂或发电厂。 成品库、原料库、辅助材料库、车间办公室、职工休息更衣室等新建。5、土建（建筑和结构）初步方案和原则确定项目建筑物设计原则，在保证工艺生产正常进行的前提下，应最大限度的考虑建筑模数制的应用（建筑统一模制是国家标准，代号GBJ2-73。但在某些车间厂房中，由于工艺生产和设备的条件，还不能完全按照模数制的要求进行设计。因此应以采用模数制为基础，按工艺、设备、建筑、施工及经济合理性等各方面的具体情况共同研究确定。六、节能1.原料罐加入抗氧剂由于我们没有上游装置，丁二烯抽提所需裂解碳四全部需外购，且供应商不唯一，这就造成原料组分波动较大，有不同类别杂质引入，原料进厂后，先在罐区储存，此期间原料相对静置，为聚合物的生成提供了时间和空间。这引发了丁二烯装置的结焦问题。为此，我单位在裂解碳四卸车同时加入NALCO抗氧剂，防止了氧化性物质引发裂解碳四中丁二烯的聚合。这项措施的实施有效降低了丁二烯的聚合几率，从而间接提高了裂解碳四中丁二烯的含量，并且有效降低了丁二烯装置蒸发器的清理频率，蒸发器的清理频率由每月两次左右，降低到大约6-8个月清理一次。由此而言，原料罐中抗氧剂的加入降低了丁二烯装置的运行成本，达到了节能降耗的目的。2.控制溶剂中水含量实现溶剂的充分利用 将溶剂中的水含量严格控制在8.3%。通过控制炔烃洗涤塔的补水量，将脱气塔底的溶剂水含量严格控制在8.3%。溶剂中的水含量太低或太高都会引起产品质量的波动给操作带来困难，溶剂中水含量低会增加溶剂负荷，主洗塔顶的组分可能会被溶剂溶解，带到后洗塔顶，引起后洗塔塔顶物料的质量波动。水含量高会减小溶剂负荷，脱气塔底温度降低，热量不足使装置的能力降低，同时可能引起主洗塔顶的抽余碳四含丁二烯过高和后洗塔塔顶的粗丁二烯带EA、VA，从而导致产品质量不合格。操作中应密切观察脱气塔底溶剂中水含量的在线分析数据，并观察脱气塔底的温度和侧采温度。由于脱气塔底的在线分析数据会存在偏差，所以对温度的分析是必要的，当脱气塔底温度升高而侧采温度降低说明溶剂中水含量降低；当脱气塔底温度升高降低而侧采温度升高说明溶剂中水含量增加。同时我们增加了溶剂的离线分析频率，由原来的1次/天改为4小时取样分析一次。此项举措保证了主洗塔顶抽余碳四和后洗塔顶粗丁二烯的产品质量，降低了这两种产品的返料次数，从而间接降低了能耗。3．丁二烯装置将要进行的技术更新3.1利用废碳四取代抽余碳四作为炔烃稀释液丁二烯装置的炔烃洗涤塔顶排出炔烃，为了使乙烯基乙炔的含量总是低于25% ，同时控制排放炔烃中丁二烯的浓度，此股物料需要稀释。被稀释后的没有冷凝的炔烃被送到炔烃冷凝系统进行回收，作为废碳四进行处理。目前采用的稀释液是主洗塔顶产物抽余碳四，但是抽余碳四又可作为MTBE装置的原料，只被用作稀释液最后变为废碳四确实可惜。丁烯-1装置利用丁二烯装置的副产品抽余碳四作为原料生产MTBE，其反应之后的副产物废碳四与抽余碳四相比，除了缺少异丁烯之外，其他组分相同。因此，利用丁烯-1装置中甲醇萃取塔顶废碳四罐排放的废碳四作为丁二烯装置炔烃排放的稀释液非常适合。且其排放路径通过丁二烯装置，只需配备较短的管线便可将其引入丁二烯装置。此项技术改造不能将抽余碳四完全解放出来，当废碳四罐的排放量不足时还需要抽余碳四作为补充稀释液。但是此项技术改造可以循环利用公司内部的资源，降低丁二烯装置的物耗，节约抽余碳四，提高MTBE装置的原料储备。这项技术改造可以充分诠释公司内部“循环经济”的概念。3.2蒸汽伴热凝水的回收 虽然丁二烯装置管线大部分采用电伴热，但仍有部分物料浓度较低的管线冬季采用蒸汽伴热的形式，这些伴热蒸汽目前通过疏水器变为凝水被排入地沟，这样被排放的不仅是成本较高的脱盐水，脱盐水中还带有较高的热能，因此这样不但增加了物耗同时也增加了能耗。因为丁二烯装置自带有热水罐，并且热水罐压力不高，为丁二烯装置蒸汽伴热的凝水回收提供了可能。由于所有的伴热蒸汽都源自装置内的低压蒸汽，而所有的凝水都返回装置内的热水罐。这样便形成了一个并联管路，各支管为各条蒸汽伴热管线，因为并联管路中各支管的阻力损失相等。即：因为蒸汽伴热管线采用相同直径及材质的管线，所以阻力系数和管内径是相同的，所以尽量使各条伴热管线的长度以及使用的管件数相同，才能保证蒸汽在各管线的流量相同。也可以利用管线长度合理分配各条管线内蒸汽的流量，但是一定要防止某条管线过长而导致管内蒸汽流量太小，这样可能导致蒸汽伴热管线的冻结。经过此项改造之后丁二烯装置每年节约成本约5万元左右。3.3降低丙炔塔进料位置在精馏塔的设计中，其进料位置是根据原料组成及进料热状况而确定的，一般来说，精馏的原料组成及进料热状况是相对稳定的，所以进料位置也是固定的，况且精馏塔的操作是具有一定的弹性的，进料情况出现轻微的波动也不会对产品质量造成太大影响。 对于蓝星化工新材料有限公司天津分公司的丁二烯装置来说，裂解碳四的来源不固定，其质量也会存在很大差异，有时裂解碳四原料需要由回收烃（不合格丁二烯）和抽余碳四混合得到，这就使原料组成出现了很大的波动。加上装置操作中人员不固定，导致后洗塔的塔顶产品粗丁二烯质量出现一定的波动。装置运行中经常会出现后洗塔顶粗丁二烯的质量高于丙炔塔底的产品质量，而丙炔塔的进料位置是在丙炔塔的第12块塔盘处，对于高质量的粗丁二烯进料来说，这个进料位置是明显偏高的，此时的进料完全可以改为塔底进料。后洗塔顶的粗丁二烯有时质量也会偏低，进料位置可能比第12块塔盘还要高。由于这种丙炔塔进料的不稳定性，所以计划将进料位置降低，在丙炔塔的中部第30块塔盘左右增加一个进料位置，这样可以增强丙炔塔的操作弹性，减少产品出现波动的次数，从而达到节能降耗的目的。3.4丙炔塔进料管线加保温对于本公司丁二烯装置丙炔塔的进料管线，其中大部分丙炔塔进料管线处于裸露状态，这造成了粗丁二烯热量的损失，根据公式：其中Q为传热速率，kW或W；K为总传热系数，W/(m2﹒℃)；S为传热面积，m2；△tm为传热平均温度差，℃。该传热过程的总传热系数K与管外的空气的对流传热系数大致相等，取其值为70W/(m2﹒℃)；裸管的直径为50mm，长约80m，其换热面积S为12.56m2；丙炔塔进料的粗丁二烯平均温度约为30℃，而一年之中的平均气温按10℃，所以平均温度差△tm为20℃。由此可得管内流体损失的热量Q为17584W，热量损失为63302400J/h，若每年开工8000h，则一年损失热量5.06×108kJ，相当于17.23吨标准煤。 并且随着季节和天气的变化，丙炔塔的进料热状况会出现较大的波动，从而引起产品质量的波动和操作上的困难。相同的状况也出现在丁二烯精馏塔进料管线上。丙炔塔和丁二烯塔是对产品质量影响最大的两个塔，所以这两个塔的进料管线应该加上保温。这样不仅减少了能量的损失也增强了操作的稳定性，从而保证了产品质量，降低了能耗。4．有待进一步研究的一些问题为了提高丁二烯的收率，排放物中的丁二烯含量是应该尽量降低的。然而，在设计中，为了保证安全操作，丙炔、碳四炔烃和1,2-丁二烯的排放是采用1,3-丁二烯来稀释的，这就增加了丁二烯的损耗，降低了丁二烯的收率。在上述情况下，是否可以回收1,3-丁二烯，利用其他烃类物质来作为稀释剂。⑴对于炔烃洗涤塔排放的碳四炔烃，其中的丁二烯是不能回收的，排放物中的丁二烯浓度由侧采时的组成而定。EA和VA是不应该留在丁二烯系统的，是必须被排放的，所以应根据原料当中EA和VA的含量以及排放物的组成，来确定炔烃洗涤塔的排放量，同时利用稀释液控制排放物中的VA含量低于25%。在此过程中，由于EA和VA的沸点高于1,3-丁二烯的沸点，所以是不可能只回收丁二烯而排放EA和VA的。在这种情况下，我们应当根据原料当中EA和VA的含量来控制后洗塔溶剂的流量，防止溶剂流量过大造成丁二烯的损失，并且还要根据排放物的组成来严格控制烃洗涤塔的排放量，从而保证炔烃全部排放的情况下尽可能降低1,3-丁二烯的消耗。 ⑵对于丙炔塔来说，理论上回收1,3-丁二烯是可行的。在常压下，1,3-丁二烯的沸点是-4.41℃，而丙炔的沸点是-23.2℃，丙炔的沸点低于1,3-丁二烯的沸点，这就说明只回收丁二烯而排放丙炔是可能实现的。要用什么温度来冷却1,3-丁二烯也是一个问题。丙炔塔的塔顶操作压力为460kPa（表压），排放物中1,3-丁二烯的含量通过分析可知约为70%，按理想气体计算，若1,3-丁二烯全部被冷凝，则压力降到67kPa（表压）。此时1,3-丁二烯的沸点可根据克劳修斯-克拉贝隆方程求得：蒸发焓可以根据特鲁顿规则估算：其中Tb为正常沸点。根据上述公式可以估算出1,3-丁二烯在168kPa的沸点为282.1K，约为9℃。而在此压力下，丙炔的沸点为-10.6℃。由此可以看出，只回收丁二烯而丙炔全部排放是可以用冷冻水冷凝来实现的。⑶对于丁二烯塔的塔釜排放物1,2-丁二烯来说，回收1,3-丁二烯也是可行的。在常压下，1,3-丁二烯的沸点是-4.41℃，而1,2-丁二烯的沸点是10.3℃，由此可以看出，只要升高丁二烯塔的塔釜温度，并且将温度控制在一定范围内，就可以将1,3- 丁二烯全部回收而只排放1,2-丁二烯。具体温度范围可根据丁二烯塔釜操作压力，由克劳修斯-克拉贝隆方程计算得出。而丙炔排放和1,2-丁二烯排放的稀释液可以根据各单位的生产及产业链情况来择优进行选择。七、环境保护能源是人类活动的物质基础，是经济发展的最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。构建社会主义和谐社会，是党中央从贯彻落实“以人为本”的科学发展观、全面建设小康社会的全局出发而提出的一项重大任务，安全发展则是建设和谐社会的重要方面。分析原因：1.技术水平科技是第一生产力，科技的进步促进了社会经济的发展，提高了人类生活水平，然而，社会经济发展和技术进步的历史也表明,在一定的技术水平和体制条件下,技术对人类的作用是双重的:一方面,使人类更适合自身目的和需要,另一面对生态环境产生重大影响,这反过来抵消人类自身努力的作用。2.群众素质 保护环境，需要全人类的共同参与，而公众环境意识的提高，对于可持续发展的实现具有重要的现实意义，不同地区、不同群体的环境意识都是有所差别的，一般来说，生活于发达地区的群众要比落后地区的环保意识强烈，在一些偏远的地区，环境意识淡薄，人们为了获得更高的经济效益而忽略了对生态环境的损害，而在一些较为发达的地区，有些人即使明知自己的行为会对环境造成破坏，由于利益的趋势，仍旧继续实施，这些都给生态环境造成了危害。3．环保力度工业化发展过程中，对生态环境的保护很大程度上要依赖政府的参与，但是在一些基层单位，环境保护工作并未受到重视。解决方案：1.发展循环经济，提高资源利用率为节约资源，保护环境，工业化进程中应走资源消耗低，环境污染少的新型工业化道路，而循环经济则是走新型工业化道路的重要模式。循环经济是通过物质的循环利用来提高资源利用效率，减少废弃物的排放，从而实现资源化，减量化，再生化，达到资源过度利用造成的短缺以及减少环境污染的目的。2.严格准入条件，依靠科技进步，促进产业优化升级在工业化迅速发展过程中，应进行合理的规划和充分的考察，承接的发达地区转移过来的产业要进行谨慎的选择，在充分发挥本地资源，劳动力等优势的同时，还应考虑到其对资源环境的影响，减少对生态环境造成的损坏。3.依靠政府宏观调控，促进工业化城镇化进程，保障环境质量由于环境资源的公共性，很难使企业将其成本内部化，而上述措施要得以顺利实施，也要依靠政府的政策支持。因此，在工业化进程中，若想保证生态环境转变良好或者不再继续恶化，政府必须发挥其宏观调控作用，保障经济与环境的协调发展。 八、劳动保护与安全卫生1.原则本设计贯彻“安全第一，预防为主”的方针。安全卫生设施必须执行与主体工程同时设计，同时施工，同时投产的“三同时”制度，以保证生产安全。2.有毒有害物的防范措施对可能产生泄漏的设备，管道在满足工艺条件的情况下，尽量敞开布置。为防止布置在厂房内的生产装置产生的有毒有害物积累，厂房内设计可靠的通风系统。3.化学腐蚀防范措施对工艺物料直接接触的设备、管道、阀门选用合适的耐腐蚀材料制作，电机及仪表选型考虑防腐。建、构筑物设计采用耐腐蚀的建筑材料和涂料。4.噪声防范措施设计采用低噪声的机械设备。对单机超标的噪声源采用安装消音器。在噪声源集中的岗位设置隔音操作间。出入高噪声区的人员必须配带耳塞或耳罩等防护用品。5.静电、雷电防范措施生产装置均为防爆区域。区域内设计静电接地。具有火灾爆炸危害场所以及静电危害人身安全的作业区，金属用具等均设接地。有火灾爆炸危险的化工装置，电气设施设防雷装置。 6.机械及坠落意外伤害防范措施对高速旋转或往复运动的机械零部件设计可靠的防护器、挡板或安全围栏。传动运输设备，皮带运输线设计带有栏杆的安全走道，爬梯平台设有扶手和护围等。7.火灾、爆炸防范措施装置内的设备、管道、建构筑物之间保持一定防火间距。有火灾爆炸危险场所的建构筑物的结构形式以及选用材料符合防火防爆要求，具有可燃气体，易燃液体的生产装置设防静电接地系统。具有火灾爆炸危险的生产设备和管道设计安全阀、爆破板、水封、阻火器等防爆阻火设施。另外在甲醇压缩厂房、精馏泵房和罐区设有可燃气体、有毒气体报警器。8.采光照明措施生产装置及建构筑物的布置充分利用自然采光。具有火灾爆炸、毒尘危害的作业区，设计事故状态时能延时工作的事故照明。装置内潮湿和高温等危险环境采用安全电压。9.化学灼伤害措施化学灼伤危害作业区尽量采用机械化、自动化，并安装必要的信号报警、安全联锁和保险装置。另外在作业区安装洗眼器、淋浴器等安全防护措施，并在装置区设置救护箱。工作人员配备必要的个人防护用品。10.人身防护措施 各装置根据工作环境特点配备各种必须的防护用具和用品。包括眼面防护具、工业安全帽、工作帽、防护手套、防护鞋靴、防毒面具、耳塞、耳罩及护肤用品等。11.安全教育对新入厂的职工必须经过三级安全教育，并通过考试。考试合格取得安全作业证后方可上岗。九、经济效益评价及社会效益评价项目经济效益评价是在投资估算的基础上，对其生产成本、收入、税金、利润、贷款偿还年限、资金利润率和内部效益率等进行计算后，对建设项目是否可行做出的结论。亚洲丁二烯对比图图1亚洲丁二烯价格走势图· 亚洲丁二烯报价表及一周综述。亚洲丁二烯：受美国购买意向上涨支撑，亚洲丁二烯上涨150美元/吨本周，丁二烯价格上涨150美元/吨，主要受美国市场需求上扬支撑。韩国一厂家周五表示销售的2500吨二月下半月丁二烯成交在3270美元/吨FOB韩国。当天，另有韩国一厂家表示销售的二月下半月1500吨船货成交在3200美元/吨FOB韩国。周三，亚洲市场TPC集团公司宣布了其位于休斯顿的丁二烯装置的不可抗力。东北亚买家价格区间在2950-3000美元/吨，但大多为远洋货，预计在4万吨，1-2月期间到达亚洲。一终端用户表示来自下游合成橡胶的需求低迷，由于轮胎厂家不愿接受较高的合成橡胶价格。亚洲丁二烯价格表单位：美元/吨地区最低价最高价本周均价上周均价涨跌价格类型韩国3199320132003050+150离岸价台湾2999300130002850+150到岸价东南亚3099310131002950+150到岸价日本3199320132003050+150离岸价中国2999300130002850+150到岸价十、结论 该项目符合国家的产业政策和化工行业发展的方向，符合国家和省政府关于化工行业发展的战略规划，符合市场发展趋势。该项目建设所利用的成果和技术先进、成熟、可靠。该项目建设的社会条件比较好，项目承担单位有较好的经济技术基础，项目整体设计合理，运行机制健全，可操作性强。该项目注重开发与环境、生态效益的统一，通过配套加工较好的解决了环境保护与资源充分利用问题；走出了一条可持续发展的新路子;此项目的建设可以起到区域带动作用，具有良好的社会、环境、生态效益。根据以上结论，本项目提出的建设方案、技术路线成熟、先进、可行，可操作性强，建议尽快立项。'