环己酮装置预可行性研究报告 97页

'目录1总论…………………………………………………………………………1.1编制项目可行性研究报告的依据和原则………………………………1.2项目背景、经营体制类别、投资意义…………………………………1.3项目的范围………………………………………………………………1.4研究结果…………………………………………………………………2市场分析和价格预测………………………………………………………2.1产品市场分析和价格预测………………………………………………2.1.2国内外市场需求和价格的历史及现状………………………………2.2原料供求及价格预测……………………………………………………2.3辅助材料、燃料的供应…………………………………………………3生产规模、总工艺流程及产品方案………………………………………3.1生产规模…………………………………………………………………3.2总工艺流程………………………………………………………………3.3产品方案…………………………………………………………………3.4全厂自控水平……………………………………………………………4工艺装置…………………………………………………………………4.1工艺技术选择……………………………………………………………4.2环己酮装置工艺流程……………………………………………………4.3自控水平…………………………………………………………………4.4主要设备的选择………………………………………………………… 4.5消耗指标…………………………………………………………………4.6装置界区内的公用工程设施……………………………………………4.7装置“三废”排放………………………………………………………5建厂地区条件和厂址选择…………………………………………………5.1建厂条件…………………………………………………………………5.1.1厂址地理位置…………………………………………………………6总图运输、储运、土建、厂内外管网…………………………………6.1总图运输…………………………………………………………………6.2储运………………………………………………………………………6.3土建………………………………………………………………………6.4厂区外管…………………………………………………………………7公用工程……………………………………………………………………7.1给排水……………………………………………………………………7.2供电、电信………………………………………………………………7.3供热、供风………………………………………………………………7.4脱盐水站…………………………………………………………………7.5采暖通风及空气调节……………………………………………………8辅助生产设施………………………………………………………………8.1消防设施…………………………………………………………………8.2维修设施…………………………………………………………………8.3仓库………………………………………………………………………8.4中心化验室……………………………………………………………… 8.5火炬………………………………………………………………………9能耗分析及节能措施………………………………………………………9.1概述………………………………………………………………………9.2能耗构成分析……………………………………………………………9.3工艺装置节能措施………………………………………………………10环境保护…………………………………………………………………10.1编制依据………………………………………………………………10.2设计采用的环境质量标准和排放标准………………………………10.3建设地区环境现状……………………………………………………10.4建设项目主要污染物状况及治理……………………………………10.5环境保护工程所需投资和定员………………………………………10.6环境影响评价分析……………………………………………………11劳动保护与安全卫生……………………………………………………11.1设计依据………………………………………………………………11.2工程概述………………………………………………………………11.3建筑和场地布置………………………………………………………11.4生产过程中职业危险、危害因素的分析……………………………11.5设计中采用的主要安全和劳动保护措施……………………………11.6预期效果评价…………………………………………………………11.7劳动安全卫生机构设置及人员配备情况……………………………12企业组织及定员…………………………………………………………12.1企业经营体制………………………………………………………… 12.2企业管理体制……………………………………………………………12.3装置定员…………………………………………………………………12.4人员来源和培训…………………………………………………………13企业管理设施和生活福利设施……………………………………………13.1企业管理设施……………………………………………………………13.2生活福利设施……………………………………………………………14项目实施规划………………………………………………………………14.1建设周期的规划…………………………………………………………14.2实施进度规划……………………………………………………………15投资估算和资金筹措………………………………………………………15.1投资估算…………………………………………………………………15.2资金筹措…………………………………………………………………15.3资金运筹计划……………………………………………………………16生产成本费用估算…………………………………………………………16.1成本费用估算依据………………………………………………………16.2成本费用估算及分析……………………………………………………17财务评价……………………………………………………………………17.1财务评价的依据和说明…………………………………………………18不确定性分析………………………………………………………………18.1盈亏平衡分析……………………………………………………………18.2敏感性分析………………………………………………………………19综合评价…………………………………………………………………… 19.1综合评价………………………………………………………………19.2研究报告结论………………………………………………………… 1总论1.1编制项目可行性研究报告的依据和原则1.1.1编制可行性研究报告的依据⑴常州东昊化工有限公司提供的60kt/a环已酮工程可行性研究报告设计委托书。⑵常州东昊化工有限公司提供的有关开展可行性研究的设计条件。⑶中国石油化工总公司《石油化工项目可行性研究报告编制规定》1997年版。⑷南化集团设计院编制的60kt/a环已酮装置工艺包。1.1.2编制可行性研究报告的指导思想和原则⑴采用国内成熟先进的工艺技术和设备，尽量消化吸收国外引进装置的先进技术，并力求稳妥、先进、可靠。自动控制采用先进的集散型控制系统（DCS）以减轻操作强度，并确保生产安全。⑵本项目原材料和中间产品及大量的易燃、易爆的气体和液体，同时还有腐蚀性的物质，装置建设必须安全可靠，装置布置合理，并严格执行国家防火规范。⑶根据原材料的供应情况及产品的市场需求，确定合理的建设规模。⑷在设计中严格贯彻执行国家环境保护和工业安全卫生的有关规定，采取积极有效措施减少“三废”排放量，对装置排放的废气、废渣、废水经过处理后，达标排放。⑸节约能源、节约动力，做到充分利用装置内的余热。⑹充分依托常州东昊化工有限公司原料以及公用工程、维修、消防力量，做到少投放，多产出，以提高经济效益。1.2项目背景、经营体制类别、投资意义1.2.1项目背景常州东昊化工有限公司是成立于2003年3月的中外合资经营企业，注册资本1000万美元，总投资3,500万美元，折合人民币约2.5-2.6亿元。公司的主营业务是苯乙烯单体及其相关联产品、副产品的生产和销售，该项目包括在国家鼓励外商投资产业目录之内《外商投资产业指导目录（七）》。常州东昊化工有限公司采用中国石油化工股份有限公司上海化工研究所提供的苯与乙烯气相烷基化制乙苯技术，技术成熟可靠，流程合理先进，技术指标达到国际先进水平。 常州东昊化工苯乙烯厂位于江苏省常州市新北区滨江化工园区，占地面积185亩，厂房及办公用房建筑面积共20,000平方米。生产区主要设备为：乙苯生产装置1套，苯乙烯生产装置1套，800立方米中间罐4座，260立方米中间罐7座。罐区计：1,500立方米拱顶罐4座，3,000立方米拱顶罐6座，7,000立方米深冷乙烯罐1座，1,500立方米低温乙烯球罐3座。最大库容量计：苯12,000吨，乙烯9,000吨，苯乙烯12,000吨。公司采用苯与乙烯气相烷基化技术和乙苯脱氢制苯乙烯技术，苯乙烯最大年产量达21.9万吨，产值约合人民币20亿。为了公司进一步发展，公司请有关专家对国内外可能扩展的领域进行了反复调查研究，经过多次、多领域考察论证，一致认为化工领域较有前途。为此公司做出决定，进一步延伸苯乙烯产业链，充分利用现有的氢气资源及其它基础条件，以最少的投产得到最大的经济效益。根据投资省见效快的原则，并充分考虑市场情况，拟确定新建6万吨/年环已酮装置。1.2.2经营体制本装置为常州东昊化工有限公司下属的一个生产厂。1.2.2经营体制类别常州东昊化工有限公司，是中外合资企业，实行董事会领导下的总经理负责制。新建环己酮装置隶属于常州东昊化工有限公司，属厂级编制。1.2.3投资意义⑴本项目投资的意义在于充分利用常州东昊化工有限公司现有的原料及公用工程。常州东昊化工有限公司具备建设环己酮装置良好的建厂条件，仅需要政府帮助解决土地和蒸汽供应等问题即可。环己酮所需的主要原料苯通过原有采购渠道可得到充分供应。常州东昊化工有限公司仅需投入装置部分投资以及很少的配套工程便可建设6万吨/年环己酮装置，生产市场上急需的化工及精细化工原料环己酮。做到少投入、多产出，这样既充分利用了企业现有的资源，又可以得到良好的经济效益。⑵本项目采用国内较先进的工艺流程，消耗定额低，环己酮生产成本也低，在市场上具有一定的竞争力。⑶本项目具有较好的经济效益，项目的新建对产品结构的调整极为重要。1.3项目的范围 1.本项目可行性研究的范围包括：60kt/a环己酮装置的市场预测、生产规模和生产工艺流程选择；技术和设备的先进性、适用性、可靠性；财务上的盈利性、合法性；消防和环境上的可行性；对本项目建设上的可行性进行比较论证，为项目法人和领导机关提供决策依据。2.项目范围见主项表1-1表1-1主项表主要生产装置主项号主项名称100苯加氢200环己烷氧化（含烷塔）300环己酮精制400环己醇脱氢辅助装置及公用工程主项号主项名称500脱盐水站600废碱处理700装桶及桶库800罐区900火炬1000装置变配电1100综合楼（包括中央控制室等）1200污水处理站1300消防站1400高压氮贮存1.4研究结果1.4.1项目的概况 常州东昊化工有限公司建设6万吨/年环己酮装置可以利用常州东昊化工有限公司的原料供应及公用工程配套的优势，节约投资具有良好的经济效益，厂址选择在常州市新北区滨江开发区内。环己酮生产采用苯气相加氢、环己烷无催化剂空气氧化工艺技术先进，原材料消耗、公用工程消耗在国内处于领先地位。1.4.2环己酮装置主要技术经济指标表（见附表1-2）1.4.3结论⑴常州东昊化工有限公司建设6万吨/年环己酮工程，充分利用现有的资源，其产品环己酮主要为国内和国际市场紧缺原料。⑵环己酮生产采用苯气相加氢、环己烷无催化剂空气氧化工艺，工艺路线先进成熟可靠，控制手段达到国内的先进水平。技术协作条件好。⑶采用的工艺流程中，尽量采取回收措施，减少三废排放量，同时对装置排放的废气、废液、废碱通过焚烧，废水送污水处理站，使其达到国家排放标准，不会对周围环境造成影响。1.4.4存在的主要问题和建议希望政府帮助解决建设用地和蒸汽供应问题。 附表1-26万吨/年环己酮装置主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注一生产规模1环己酮kt/a60二产品方案环己酮kt/a60三年操作时小时8000四主要原材料、燃料用量苯kt/a58.8（100%）氢气Nm3/a5.7×107（98.5%）烧碱t/a30000（30%）五公用工程消耗量1水工业水t/h5.475循环水t/h52952供电年耗电量kW1.597×1073供汽平均用汽量t/h47.49其中：3.0MPa，45.87t/a0.6MPa，1.62t/h4副产蒸汽t/h5.152t/h0.8MPa六三废排放量处理前1废水m3/h5.3最大6.8m3/h2废气Nm3/h203103废碱液m3/h4.5最大7.0m3/h七运输量kt/a175.61运入量kt/a90.02 序号项目名称单位数量备注2运出量kt/a85.6八装置定员人108其中：生产工人人99管理人员人9九总占地面积公顷5.4十单位产品综合能耗kg标油/t656.12十一工程项目投资1本项目建设总投资万元25100⑴建设投资万元21740资本金占筹措资额50%⑵固定资产投资方向调节税万元0⑶建设期利息万元7962本项目筹资额万元十二年销售收入万元78786正常年份（含税）十三成本和费用年平均总成本万元56892十四年平均利润总额万元7666十五年平均销售税金及附加万元3356十六财务评价指标1年平均投资利润率%29.422投资回收期所得税后年5.76含建设期 2市场分析和价格预测2.1产品市场分析和价格预测2.1.1国内外生产能力与产品的历史及现状⑴国外生产能力与产量的历史及现状据有关资料报道：1998年全世界环己酮的生产能力约为3000kt/a，目前世界环己酮生产能力约3200kt/a。预计2005年生产能力达3500kt/a，2010年将达3900kt/a。主要增长点在亚洲，亚洲的平均增长率约4%。⑵国内生产能力与产量的历史及现状1958年我国建成在锦西第一套千吨级环己酮装置（配有己内酰胺装置），七十年代分别在江苏南京、山西太原、湖南岳阳、浙江衢化建了四套千吨级的环己酮生产装置（配有己内酰胺装置），八十年代，我国从国外引进了两套5万/年己内酰胺装置，环己酮装置是己内酰胺装置的一个工艺单元。随着我国国民经济的发展以及环己酮应用领域的不断扩展，山西太原、湖南岳阳、浙江衢化这些原来生产己酰胺的厂家纷纷改产环己酮，由于环己酮生产装置产品销路及经济效益较好，这些生产厂在原有生产能力的基础上进行了改造以扩大生产能力，并且山东天源化学工业有限公司建设了5000吨/年的环己酮装置。目前我国有7套环己酮生产装置。岳阳石油化工总厂化工二厂年产能力30000吨/年环己酮、衢化锦纶厂10000吨/年环己酮、太原化工厂7000吨/年环己酮、锦西化工厂5000吨/年环己酮、东方化工公司5.4万吨/年环己酮、鹰山石化公司6.3万吨/年环己酮，山东天源化学工业有限公司5000吨/年环己酮，总计170500吨。东方、鹰山的环己酮装置是己内酰胺装置的一个工艺单元，生产能力都较大，环己酮作为生产己内酰胺的中间产品，目前基本上没有外销。岳阳石油化工总厂锦纶厂的环己酮除作为生产己内酰胺的中间产品外，还向社会提供一定数量的商品环己酮，部分出口台湾、南韩。太原化工厂、锦西化工厂、山东天源化学工业有限公司的环己酮产品全部销向社会。我国环己酮生产能力如表2-1。 表2-1我国环己酮生产能力现状厂名生产能力吨/年备注岳化石化总厂化工二厂30000正在改造为40kt/a规模鹰山化工厂63000有己内酰胺装置南京东方公司54000有己内酰胺装置锦西化工厂5000太原化工厂7000衢化集团锦纶厂10000有己内酰胺装置山东天原化学工业有限公司5000合计174000目前，由于环己酮市场前景看好，厂家纷纷增加环己酮产量，鹰山和东方已将环己酮产量从45kt/a分别提高到63kt/a和54kt/a，岳化在原有环己酮扩建到30kt/a的基础上，拟进一步扩产到80kt/a。巨化正在建设一套30000吨/年环己酮装置。拟建中的环己酮装置除本项目外，还有四川10kt/a环己酮装置和洛阳石化10kt/a环己酮装置和岳化60kt/a环己酮装置，2005年我国环己酮生产能力将达280kt/a。2.1.2国内外市场需求和价格的历史及现状2.1.2.1国内外市场需求环己酮的主要用途是生产己内酰胺。除供应生产己内酰胺外，其余环己酮直接进入市场。进入市场的环己酮有时是以KA油（环己酮与环己醇混合物）的形式销售的。它们主要用于橡胶助剂、油墨、涂料等部门。美国环己酮商品量约15万吨，除己内酰胺以外的最大用途是生产己内酯，己内酯与异氰酸酯反应，生成聚氨酯中的柔性链段，用于生产机件零件及涂料、油漆。己内酯还用于生产油墨、胶粘剂以及热塑性聚氨酯。环己酮的另一较大用途是生产环己胺，N-乙基环己胺用于生产除草剂草灭特（Roneet）及橡胶促进剂；N-甲基二环己胺用作聚氨酯泡沫塑料催化剂，用作特种溶剂或头孢霉素合成中的保护基因。环己酮还用作在聚酯薄膜表面涂布磁性介质的载体溶剂、聚氯乙烯胶泥的配方组份、除草剂的溶剂成份；聚氨酯涂料、印刷油墨及胶粘剂的组份。 环己酮大部分用于己内酰胺生产，为己内酰胺生产的中间产品，通常由己内酰胺厂生产，自产自用。目前世界己内酰胺需求约3000kt/a，约需环己酮2700kt/a以上。预计2005年和2010年世界己内酰胺需求量将分别达到4000kt/a和4400kt/a，分别需环己酮3500kt/a和3900kt/a。我国环己酮也主要用于己内酰胺生产，我国环己酮的消费构成为己内酰胺60%，涂料工业13.5%，橡胶助剂7.5%，其它19%。据统计目前国内己内酰胺以外的总需求量为65000吨/年，分别用于皮革、制鞋、防老剂、油墨、制药、农药、树指、感光材料等。预测2000年我国己内酰胺生产需环己酮大约117kt/a，其它领域需环己酮大约65000吨/年，总共需环己酮大约182kt/a。而目前环己酮产量约17.05万吨/年，仍有缺口。需进口一定量作为补充。由于国内东方公司及鹰山石化两套己内酰胺拟改造至12万吨/年，环己酮在这以后几年需求量猛增，预计2005年国内需环己酮29.4万吨。近几年环己酮进口统计见表2-2。表2-2近几年环己酮进口统计（万吨）年份1995年1996年1997年1998年1999年2000（预计）进口量1.7211.33031.59532.1215～2.5002.852.1.2.2国内外产品价格前几年，环己酮的行情经历了几次大起大落，一次是88、89年，价格从4000元/吨涨到11000～12000元/吨，另一次是95年内，价格从8000元/吨涨到16000元/吨。我国环己酮市场行情经历了大起大落的过程，1995年初，环己酮出厂价为9500元/吨，3月份涨至12500元/吨，5月份高达16000元/吨，半年之内上涨70%左右。主要原因为95年上半年国产资源不足，市场供不应求，加之国际市场价格上涨，进口成本提高，造成进口数量减少，因而价格一涨再涨。95年下半年之后，环己酮产量逐渐增加，国际市场行情回落，进口数量增加，加之国内整个化工市场行情回落，市场价格步步走低。95年8月，环己酮出厂价格为14300元/吨，96年6月再跌至12000元/吨，进入97年跌至10000元/吨以下，11月份以后，行情有所回稳，98年8月，广州为10600元/吨，南京、上海和宁波均为10100～12000元/吨，据分析， 环己酮行情上涨，主要是厂家生产不正常，供货困难，进入上海的资源大减，以致供求由宽松转趋紧张。1999年上半年由于石油价格的走低，环己酮生产的主要原料苯价格跌到2000元/吨左右，环己酮的价格也相应下跌，到1999年底，由于国际市场上石油价格的上涨，苯价回升，环己酮价格又开始逐步回升。近年国内环己酮的价格见表2-3，桶装环己酮价格见表2-4，国际市场环己酮价格见表2-5。表2-3国内环己酮市场平均价格参考表规格：一级单位：元/吨年份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月1998年1045010250960095509900103001030010160958784501999年9081912184938581821379407815775376807966812383832000年83558269884287859096968810379 表2-4桶装环己酮市场价格表（表内价格为含税的中准市场价）单位：元/吨年份年初1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月比年初%1997年104001040010100106001020010200108001090010900109001090010700105000.961998年10500105001050010500105001030010200101001010010000980098009500-9.521999年95009000870085008100790078007800900089002000年870087008900930096501050012000表2-5国际市场环己酮价格美元/吨国别规格价格时间价格单位折人民币美国工业级，槽装0.731999-2000美元/磅13293元人民币/吨日本高沸点溶剂用，大宗，铁路货车装。160-1701999日元/公斤12480～13260元/人民币/吨台湾381999台币元/公斤9770元人民币/吨印度66521999.1-21999.3卢比/公斤 2.1.3目标市场分析和价格预测2.1.3.1目标市场分析本项目产品环己酮主要的用户是国内己内酰胺生产厂和其它市场上的用户，由于国内市场环己酮还是有缺口，环己酮每年进口约2万吨，从环己酮的应用领域来说，环己酮除了主要用于制备己内酰胺和己二酸的主要中间体外，环己酮还用于精细化工领域如医药、油漆、皮革化学品、橡胶、染料及农用工业。最近几年我国精细化工发展很快，精细化工率从1995年的32%，2000年增加到40-45%，环己酮的应用领域在不断扩大。目前我国环己酮的大部分用户分布在华东地区，并主要集中在江苏、浙江、上海的医药、油漆、皮革化学品、橡胶、染料等精细化工生产企业，故6万吨/年环己酮可以在华东地区及周边地区的市场上销售。2.1.3.2价格预测1997年以来，由于受东南亚经济危机影响，石油及其下游产品持续下滑，国际环己酮市场价格走低，一度降低到700美元/吨以下。国内环己酮市场价格受国际市场影响，也有所波动，但由于国内市场需求强劲，价格波动较小，1995年至1999年初，环己酮价格在11500～8000元/吨之间。1999年上半年，由于环己酮的主要下游产品己内酰胺受国外市场影响以及国外公司在国内倾销和走私等原因，己内酰胺价格出现滑波，由14000～15000元/吨跌至～9500元/吨。国内己内酰胺厂家被迫压产，致使其上游产品环己酮供需失衡，环己酮价格跌至最低点约7000元/吨。1999年下半年和2000年初，随着原油价格的猛升，带动石油产品价格上扬，环己酮的原料苯上升至3500元/吨左右，以及己内酰胺的增产拖动国内供需趋于平衡，环己酮价格回升，目前价位维持在9000～10000元/吨左右。预计近期环己酮国内市场价不会有太大波动，这是因为随着东南亚和世界经济的复苏，国际市场需求旺盛，加上原油价格上涨，使环己酮制造成本增加，拖动其市场价格上扬；另一方面国内厂家为满足国内外市场的需求，增加了环己酮的产量，抑制了环己酮价位上升幅度。2.2原料供求及价格预测2.2.1原料市场供求和价格的历史及现状⑴环己酮生产主要原料为苯。苯是化学工业的基本原料。我国苯的表观消费见表2-6近年来我国苯的表观消费量。 表2-6近年来我国苯的表观消费量年份生产能力万吨/年产量t进口量t出口量t表观消费量t199010465632226323359306119911207449172782594971924619921288190111840337157871361993128.58482503272481238033991994130.58919965514310089441019951401034631811203432710814231996160.061106800211934242712763001997171.4613589005482952025136170019981781361000772652743614108601999188164900051700951001605600我国的苯大部分仍是石油苯，约占苯产量的80%，大部分分布在石化和石油天然气两大集团的大企业。约占20%的纯苯为焦化苯，分布在冶金系统各企业。从表2-6可见，1995年以前我国苯自给有余，出口大于进口，1995年以后，由于国内需求的增加，苯产量的增产率小于消费量的增长率，出口量减少，进口量大幅度增加。目前由于纯苯生产厂的开工率由1994年的68.35%提高到1999年的87.7%，使苯产量增长较快，苯的产销以及进出口量大致平衡。苯的消费结构主要是用于生产苯酚、己内酰胺、尼龙66、烷基苯、顺酐和聚苯乙烯。其中聚苯乙烯用苯量增加较快。由于大部分苯为石油苯，苯的价格主要取决于原油价格。同时也受市场供需平衡的影响。1997年以来受亚洲经济危机和国内需求疲软的影响，加之国内石化企业扩建，使苯产量猛增，苯的供需增长失衡，使苯价持续走低，从1998年1月市场价3200元/吨左右跌至1998年6月2600元/吨。至1999年4月跌至2300元/吨。1999年下半年以来，由于原油价格回升和国内需求好转以及出口增多等因素影响，苯价走出低谷，至1999年11月回升到3240元/吨。2000年初由于受产油国限产影响，原油价格猛升至35美元/桶。致使石油化工下游产品价格上涨， 国内苯价也升至3500元/吨。自2000年3月份以来，苯价趋于稳定在3850元/吨左右。由于国内纯苯供需基本平衡，预计近期苯价波动幅度不会太大。近期国内纯苯价格见表2-7。表2-7近期国内苯价格月份1999-11999-21999-31999-41999-51999-61999-71999-8价格（元）24332471251022882424236324802575月份1999-91999-101999-111999-122000-12000-22000-32000-4价格（元）27582800324033423450352039923700月份2000-52000-62000-7价格（元）382937603908本项目耗用的主要外购原材料价格是参考近几年来国际市场价（欧美市场例西北欧、美国和远东市场例韩国、台湾、东南亚、日本）和国内市场价（国内市场年平均价），并按稳妥原则取定。2001年-2006年度platts 月平均价格2001platts2004platts苯FOB韩国苯FOB韩国13671562.5023402530.0032813552.5042814645.0052905674.3862686775.63722071014.50823481201.88925491128.1310243101074.001120111974.381221112749.50年均价266年均价824.002002platts2005platts苯FOB韩国苯FOB韩国12301847225329733340311234327495353275733 63666785737078598389876293909832103751071911370116371242512673年均价347年均价8252003platts2006platts苯FOB韩国苯FOB韩国1528.0017522531.8827623471.8837064349.3847445326.5058506382.5069597403.1379398474.5089359427.50981810435.001088311495.63均价834.812526.67前五年均价590.47年均价446前二年均价829.9⑵氢气氢气是环己酮生产的另一种主要原料。由于氢气贮存运输等原因，一般用氢企业均自产自用，其价格取决于制造成本。本项目氢气将由东昊化工的苯乙烯厂供应，其供应量和价格受原油影响的风险较小。2.2.2原料来源及供应状况本工程所需的原料苯由市场采购，原材料来源见表2-9。表2-9原材料来源表序号物料来源数量规格1苯市场58800吨/年（折100%苯）纯苯2氢气苯乙烯厂5.7×107Nm3/年≥98.5%2.2.3产品价格确定的原则 为使项目在经济上具有较强的抗风险能力，本项目在财务分析中原料和产品不使用十年平均价格，而原料采用国际市场现行价格，即原料苯按较高的前两年均价830美元/吨（合人民币6557元/吨不含税，FOB韩国），国内环己酮价格按近二年国内市场价格11223元/吨（不含税）。2006年前45周环己酮价格序号价格序号价格序号价格1116002113200411360021170022133003213800311800231370043140004120002413600441450051250025135004515100612560261340071340027131008135002813000913500291310010135003012800111280031128001212700321290013122003313100141200034138001511900351420016124003614300171280037139001812800381370019130003913200201310040134502006年前45周环己酮平均价格13131元/吨2.3辅助材料、燃料的供应2.3.1主要辅助材料来源见表2-10 表2-10主要辅助材料来源表序号物料来源数量规格备注1加氢催化剂外购8.25吨/次Pt-Al2O3寿命5年2醋酸钴外购3.6吨/年3烧碱外购30000吨/年30%4脱氢催化剂外购12.0吨/年Cu-Zn寿命1年5包装桶外购60000只100kg/只6氧化锌催化剂外购6吨/次ZnO寿命10年2.3.2燃料来源见表2-11表2-11燃料来源表序号物料来源数量t/a规格备注1燃料气港华燃气1560000Nm3/a天然气 3生产规模、总工艺流程及产品方案3.1生产规模生产规模：6万吨/年环己酮。年操作时：8000小时3.2总工艺流程本工程利用市场的苯、东昊苯乙烯厂的氢气为原料生产环己酮。化学反应式为：生产流程框图为：以苯为起始原料，在铂催化剂存在下和氢气进行气相加氢反应生成环己烷，环己烷 用空气氧化生成环己基过氧化氢，然后在较低温度及碱性介质中，用醋酸钴作分解催化剂通过静态混合器及强制循环把环己基过氧化氢分解为环己醇和环己酮。生成的环己醇和环己酮混合物，通过精馏分离获得环己酮产品。分离出的环己醇则用铜-锌催化剂脱氢制得环己酮。采用热油为脱氢加热介质。3.3产品方案3.3.1环己酮产品环己酮满足如下规格并符合相应国家标准（GB10669-89）的一等品要求。项目指标（一等品）试验方法色度（Hazen）≤15GB3143密度0.946-0.947GB4473沸程，在0℃、101.3kpa下馏程范围，℃153-157GB7534馏出95ml时的间隔温度，℃≤1.0水分，%≤0.10GB6283酸度（以乙酸计）%≤0.01GB10669-89折光率nd1.449-1.451GB6488产品环己酮应同时满足国际知名公司（例如DSM）公司生产己内酰胺的要求。环己酮≥99.8%（wt）环己醇≤0.1%（wt）水≤0.1%（wt）不挥发物≤0.02%（wt）链烷酮≤50mg/kg醛≤50mg/kg酸值10maeq/kg脂值10maeq/kg色度≤10APHA产品环己酮为液态。年产环己酮60000吨 3.3.2副产品：1.粉状碳酸钠产量8000吨/年，质量指标符合GB210-92具体规格如下：总碱量（以Na2CO3计）≥98%氯化钠（以NaCl计）≤1.20%铁含量≤0.01%水不溶物≤0.15%钙镁总含量（以mg计）≤0.30%水不溶物含量0.15%烧失量1.3%堆密度g/ml0.9白色结晶粉末2.碳酸钠水溶液产量17600吨/年。碳酸钠含量20%COD100水80%3.4全厂自控水平环己酮装置采用集散型控制系统（DCS）对整个生产过程进行监视、操作、报警、联锁和控制，同时对关键的电气设备进行远距离控制。为保证装置及安全生产，所有现场仪表均选择符合安装地点的危险区域等级划分的防爆仪表，并在危险区域内设置可燃气体报警传感器，此信号送至DCS系统进行监视和报警。 3工艺装置4.1工艺技术选择4.1.1环己酮生产工艺以苯为原料生产环己酮主要有环己烷法和苯酚法。苯酚法是以苯与丙烯反应生成异丙苯，异丙苯氧化得苯酚并副产丙酮，苯酚经加氢制得环己醇，环己醇脱氢制得环己酮。该工艺需要原料丙烯，且副产品丙酮有较大的市场。美国Allied公司以该工艺生产环己酮已有30余年的历史。随着环己烷氧化技术的进步，世界大多数环己酮生产厂采用环己烷法。该工艺方法是以苯为原料，经加氢生成环己烷，环己烷氧化生成环己酮和环己醇，环己醇脱氢生成环己酮。该工艺方法原料单一，生产技术成熟，原材料消耗及能耗低，为世界大多数环己酮生产的主要工艺方法。我国环己酮生产起步于六十年代初，是与己内酰胺同步发展起来的。最初用苯酚为原料，由于苯酚来源有限，价高量少，很快就改为以苯为原料，并且随着环己烷氧化技术的进步而迅速推广。装置规模也由最初的1000吨扩大到3000吨、5000吨、10000吨、30000吨。八十年代末期，我国随己内酰胺引进了两套4.4万吨/年环己酮装置，随着对引进技术的消化吸收，我国环己酮生产技术不断进步，已经接近或达到世界先进水平。4.1.2工艺技术方案的选择4.1.2.1环己酮装置生产工艺环己酮生产装置流程框图 环己酮的生产工艺过程如下：1）苯加氢制环己烷苯加氢方法分气相加氢法和液相加氢法两种。气相加氢法是在固定床内以镍或铂为催化剂，气相的苯与氢气在压力下通过催化剂床层进行反应生成环己烷。气相加氢是工业上广泛采用的方法。液相加氢法是苯在反应器中于适当温度和压力下呈液相状态，以镍铝粉为催化剂，催化剂在液相中保持稳定的悬浮状态，苯与氢气进行加氢反应生成环己烷。苯液相加氢制环己烷工艺的优点一是可以减少局部过热，反应温度较均匀，副产物少，产品质量较好。二是催化剂的活性高，生产强度大。其缺点是催化剂的寿命短，消耗量大，运行周期短，需经常更换，操作麻烦，而且需用泵进行循环，动力消耗大。悬浮的催化剂容易堵塞管道和阀门。近年来采用新型金属络合物液体催化剂（如辽化经研究开发已使用可溶性液体催化剂），可以避免使用悬浮催化剂的缺点。液相加氢法适用于生产规模大的装置，据资料介绍，当产品规模＞10万吨/年时，可节省投资。表4-1苯加氢的各种工艺技术比较DSM技术（东方公司引进）国内技术IFP技术（辽化引进）BASF技术反应温度，℃200～400130～180180～200200反应压力，MPa3.21.02.72.5催化剂及寿命Pt-Al2O3＞5年Ni-Al2O3＞2年NiPS2，3～6月可溶性催化剂，连续消耗转化率，%＞99.9＞99.5100（催化剂活性高时）～100技术特征1固定床气相加氢工艺固定床气相加氢工艺液相加氢工艺液相加氢工艺2反应热用热油移去，副产0.9MPa蒸汽。反应热用水移去，副产低压蒸汽反应热用水移去，副产低压蒸汽。反应热用水移去，副产低压蒸汽。3为防止催化剂结块，原料苯经衡沸蒸馏脱水至＜100ppmm 催化剂在气体鼓泡和液体用泵循环的联合作用下呈悬浮状态，产品烷经稳定塔除去轻组分。4反应温度控制在不高420℃，以免发生烷的异构化反应。反应温度严格控制在不高于260℃，以免发生副反应，并损坏催化剂。随着催化剂活性降低，补加新催化剂，当催化剂达一定量后，则停车更换催化剂。原料苯经衡沸蒸馏脱水至＜100ppm，产品烷经蒸馏精制。两种苯加氢工艺，各有其优缺点，各国根据技术掌握的情况和产品规模的大小，选取合适的工艺。苯气相加氢法目前采用的催化剂有铂催化剂和镍催化剂两种，两种加氢工艺均为工业装置广泛采用。其优缺点的比较见表4-2：表4-2两种不同催化剂苯气相加氢工艺比较序号项目铂催化剂镍催化剂备注1反应温度℃200～400130～1802反应压力MPa3.21.03转化率%＞99.9＞99.54液体空速1.6～1.80.6～0.85催化剂寿命年5～102～46催化剂来源进口或国内研制本公司催化剂产品7产品环己烷质量含苯～20ppm含苯～200ppm8操作维护反应温度范围较宽，不易因过热损坏催化剂。反应温度范围较窄，易超温损坏催化剂。9装置投资万元其中：工艺设备费催化剂费1753.45459.84742.51110.95221.31414Pt法＞Ni法相差642.5238.53328.510生产成本万元/年22803.6023361.32Pt法＜Ni法相差557.72 铂催化加氢法的优点是转化率高，空速大，催化剂使用寿命长。但催化剂价格昂贵，须进口，装置投资大。镍催化加氢法的优点是装置投资较少，催化剂较便宜能自供。考虑到铂催化加氢法的生产成本较低，1～1.5年即可回收多出的投资，效益明显，因此推荐本项目采用铂催化加氢工艺。2）环己烷氧化⑴硼酸触媒氧化法以硼酸为催化剂，环己烷在悬浮的偏硼酸存在下，用空气氧化制取环己醇和环己酮，醇酮的收率较高。环己烷的单程转化率可提高到10%，所得产品中环己醇和环己酮得比例为10︰1。但也存在缺点，一是需要增加硼酸脱水成偏硼酸的过程和硼酸催化剂的回收过程，从而增加了公用工程的消耗，二是由于氧化混合物中环己醇的比例大，因此环己醇脱氢的设备投资和操作费用也较大。该方法在工业生产中还存在硼酸容易堵塞设备的问题，因而影响了它的发展。⑵金属触媒氧化法由环己烷氧化成环己醇和环己酮，以往主要采用可溶性钴金属盐类为催化剂，在氧化反应器中通入空气或贫氧进行氧化，生成的环己醇和环己酮混合物中，环己醇与环己酮的比例约为1.6︰1，产品环己酮的收率也较低。⑶无催化氧化法环己烷在没有催化剂存在的情况下，加入少量环己酮作引发剂，用空气进行氧化，控制氧化到生成环己基过氧化氢阶段，然后在无氧气氛下用醋酸钴催化剂使环己基过氧化氢分解成环己醇和环己酮。这个方法条件较缓和，氧化收率可达80%左右。生成的环己醇和环己酮的混合物中，环己醇和环己酮的比例约为0.7︰1，故减少了环己醇脱氢设备的负荷。国内外采用的无催化氧化工艺见表4-3： 表4-3国内外环己烷无催化氧化工艺序号项目南化东方、巴陵鹰山辽化化工四厂杜邦（新加坡）公司岳化、巨化1技术来源引进DSM技术引进法隆波利技术杜邦公司技术国内技术2生产能力44160吨/年环己酮45000吨/年KA油100000吨/年KA油30000吨/年环己酮3反应温度℃165169～183165～175160～1654反应压力MPa1.22.01.31.05～1.15催化剂无焦磷酸钠涂壁无HEDP酯催化剂6反应器型式搅拌式反应釜以循环反应塔鼓泡式反应塔内循环反应釜7反应器台数五釜串联四塔串联三塔串联五釜串联8氧化剂空气氧化14%的贫氧空气空气氧化空气氧化9转化率3.5～4%～4%～3%3.5%10氧化选择性91～94%～89%～92%11分解工艺和设备搅拌釜均相催化分解涡轮混合器无外循环静态混合器加外循环12消耗指标1007～1020kg苯/t酮974kg苯/tKA油936kg苯/tKA油1032kg苯/tKA油3）环己醇脱氢环己醇脱氢制环己酮的工业装置均采用固定床列管式反应器，管内装填脱氢催化剂。所用的催化剂则各不相同，通常采用的有锌-钙催化剂、锌-铁催化剂、氧化锌催化剂、铜-镁催化剂和铜锌催化剂等几种。铜-锌催化剂的优点是反应空速大，脱氢的规模相同时，催化剂的用量较少，脱氢反应器的尺寸也较小，另外温度比较低，因此可节省反应所需热量。脱氢反应是吸热反应，需有外部供给热量反应才能顺利进行。用于供热的热载体有烟道气、熔盐和矿物油等，用烟道气加热的方法存在热效率低，能耗高，催化剂床层轴向受热不均匀易局部过热等缺点。采用熔盐和矿物油作热载体，在热的利用率和加热反应物料的均匀性能等方面都较好，操作也较简便。 综合上述情况，我们对各种工艺技术进行了分析比较，权衡利弊得失，并根据我们掌握的技术和操作经验，选择如下成熟、先进、适用的工艺技术方案：以苯为起始原料，在铂催化剂存在下苯蒸汽和氢气在固定床进行气相加氢反应生成环己烷，环己烷经空气无催化氧化生成环己基过氧化氢，并加入HEDP酯催化剂，以抑制深度氧化，并提高过氧化物的浓度。然后在较低温度及碱性介质中用醋酸钴作分解催化剂，于最佳操作条件下进行分解，生成的环己醇和环己酮混合物，通过精馏分离获得环己酮产品。环己醇则用铜-锌催化剂脱氢制得环己酮。采用热油为脱氢加热介质。4.1.2.2主要操作条件苯加氢反应反应温度200～400℃反应压力3.2MPa环己烷氧化反应反应温度165℃反应压力1.2MPa分解反应反应温度60～100℃反应压力1.0MPa脱氢反应反应温度225～300℃反应压力常压环己烷精馏塔操作条件：塔顶温度℃塔底温度℃塔顶压力MPa第一烷塔1441460.5第二烷塔1221250.3第三烷塔821400.11各精馏塔的操作条件：塔顶温度℃塔底温度℃塔顶压力MPa轻塔11515052.6酮塔701105.92醇塔871655.924.1.2.3工艺技术特点1）苯加氢⑴采用固定床反应气相加氢，工艺成熟，操作控制容易，转化率高。⑵采用以Al2O3为载体的铂催化剂，空速大，使用寿命长，产品质量好。2）环己烷氧化 ⑴环己烷氧化采用先进的无催化空气氧化和钴催化剂存在下的环己基过氧化氢分解工艺。并采取最佳操作条件，提高分解收率，氧化产品中酮的收率高，从而可减轻环己醇脱氢的负荷。⑵氧化尾气采用直接热交换回收环己烷，以节省能量。3）皂化采用两次皂化，在分解反应器加入碱性无机液，一方面控制相比，一方面中和反应过程产生的酸；分离环己烷后的氧化液再在皂化反应器中进一步皂化，使氧化反应副产的酸和酯皂化更彻底，有利于提高醇酮质量。4）环己酮精制烷精馏采用三效蒸馏流程，有利于节省能源，减少蒸汽消耗量。5）环己醇脱氢⑴脱氢催化剂采用Cu-Zn催化剂，脱氢效率高，有利于降低操作费用。⑵脱氢采用导热油为热媒，加热均匀，操作控制容易。4.2环己酮装置工艺流程4.2.1苯加氢原料苯经恒沸蒸馏脱除水份后，经换热器预热，再送至汽化器中与氢气一起在130℃下蒸发。氢气由新鲜氢、循环氢和脱氢工序产生的氢气三部分混合而成。蒸发所需的热量由反应器冷却系统的循环热油供给。从苯蒸发器出来的苯氢混合气由反应器顶部进入并进行反应。反应器为列管式，内装填以氧化铝为载体的铂催化剂。反应热用热油移去，反应温度最高不得超过420℃。反应器出口温度不得超过250℃，反应压力为3.2MPa。加氢反应将在后反应器中进行完全。从后反应器出来的反应物料，经冷凝冷却后在分离器中进行气液分离。气相经除沫器后大部分进循环压缩机循环使用，少部分经深冷器和吸附器回收微量环己烷后，送脱氢工序作燃料。液相环己烷则送入中间贮槽中。4.2.2环己烷氧化1.氧化系统环己烷在氧化反应器R0210a～e中反应生成环己基过氧化氢。在分解器R0202a、R0202b、R0202c 中，环己基过氧化氢催化分解生成预期的产物环己酮和环己醇。氧化和分解过程中产生的酸也在分解器中被中和。氧化反应器和分解器是串联布置。从进料加热器E0202出来的环己烷约170℃，进入氧化反应器R0201，依次通过五串联反应器后，再进入分解器R0202a，进入E0202a前，氧化液经换热器E0203a、b、c，冷却器E0304冷却到60℃。氧化器中蒸发的环己烷在冷凝系统与补充环己烷和循环环己烷组成的冷烷液进行直接接触换热而冷凝。来自空压机C0201的压缩空气送至串联的每个氧化反应器中，通气方式要保证良好的气液接触。通入的空气量由流量计控制。主要由环己烷和氮气组成的氧化尾气送往冷凝系统。氧化反应的温度为165℃，压力为1.2MPa，为了获得合理的氧化收率，环己烷的转化率控制为3.5mol%。通入氧化器中的空气量，必须保证氧化尾气中含氧为1～2Vol%。环己基过氧化氢是在分解器中进行选择性分解，从而获得环己酮、环己醇的高收率。分解反应的催化剂采用醋酸钴，钴在水相中的浓度为1ppm。2.冷凝系统冷凝系统由环己烷冷却器E0201，冷却洗涤塔T0201，烷水分离器V0201，直接热交换塔T0202和氧化进料预热器E0202组成。温度约为68℃的冷烷来自烷蒸馏回流槽V0304由泵P0305送至冷却洗涤塔T0201，从直接热交换塔T0202米的含环己烷气体和水汽在冷却洗涤塔中与冷烷接触而冷凝下来。液体环己烷和水汇于塔底并用泵P0201送到烷水分离器V0201，塔顶含饱和环己烷的氮气去吸收塔T0205回收环己烷。在分离器V0201中分离成环己烷（上层）和酸水（下层）两相，上层环己烷送入直接换热塔T0202塔顶，水层送废水汽提塔T0203以回收溶解的醇、酮和环己烷。温度约为120℃的热循环环己烷由烷蒸馏工序送至直接换热塔T0202塔顶，氧化反应器出来的含环己烷和水汽的尾气进入塔底，部分环己烷气体在塔内与冷烷接触而冷凝成液体。塔底环己烷由泵P0202经进料预热器E0202送入氧化反应器。3.吸收及废碱液分离系统吸收系统由吸收塔T0205，循环泵P0210，吸收塔进料冷却器E0203和吸收塔循环冷却器E0210组成。 从冷却洗涤器T0201来的尾气进入吸收塔T0205底部，环己烷精馏工序来的惰性气体经压缩机C0301压缩后液进入吸收塔底部。在吸收塔的下部填料层，上升的尾气与醇—酮吸收液接触，该醇—酮吸收液是由泵P0210经循环冷却器E0210打循环。来自脱氢工序的醇—酮液由泵P0320经进料冷却器E0209送至吸收塔T0205顶部，在塔的底部与经过下部填料层的循环醇—酮混合物相混合。溶有环己烷的醇—酮液一部分打循环，多余的送皂化混合器V0208。吸收塔的顶温控制为10℃左右，压力控制为1.2MPa，尾气经压力控制阀排出吸收塔并送入排气筒或火炬中高空排放。废碱液分离系统有分离器V0203、V0204、V0205组成。由分解器R0202c来的物料进入分离器V0203、V0204、V0205，分离出的水相部分循环回分解器以便在分解器中建立起适当的相比，其余的水相去废碱蒸发器E0207回收溶解的醇、酮和环己烷。分离出的有机相经换热后进入环己烷蒸馏工序闪蒸器V0301。4.皂化和萃取第三烷精馏塔T0303的底液由泵P0303送入皂化器V0207，同时加入氢氧化钠溶液和水（水由水封槽V0312送来），搅拌混合，然后油水混合物溢流到混合器V0208，皂化温度为95～100℃，压力为常压。环己烷由泵P0208自分离器V0209送入混合器V0208，由泵P0207将混合器的物料送至萃取塔T0204，其中一部分循环回混合器以便环己烷和醇、酮彻底混合。在萃取塔T0204底部，物料分成两相，上层为有机相，下层为水相。有机相在塔的上部用来自水封槽V0312的水洗涤除去其中的盐和碱后进入干燥塔T0304。水相中加入新鲜碱液后送至分解器供分解中和用。5.废碱液蒸发和废水处理废碱蒸发系统由蒸发器E0207，废碱分离器V0206和废碱泵P0206组成。该系统的作用是蒸发从分离器V0203、V0204和V0205来的水相回收溶解的醇、酮和环己烷，提高废碱中有机盐的浓度，以便送废碱处理。废水处理系统由水封槽V0312，泵P0317，废水汽提塔T0203，再沸器E0206和冷却器E0205组成。水封槽汇集了各种含有有机物的水。送入汽提塔的水来自水封槽V0312，烷水分离器V0210及回流槽V0304，用中压蒸汽加热再沸器E0206以汽提回收水中的环己烷、环己醇和环己酮。汽提后的废水送去生化处理。 4.2.3环己酮精制1.环己烷精馏环己烷氧化反应是在低转化率条件下进行的，未反应的环己烷占进料量的95%（wt）左右，这部分环己烷需经精馏回收循环使用。为了节约能源，减少蒸汽的消耗量，采用三效精馏流程。精馏系统由下述设备组成，闪蒸罐V0301，第一环己烷精馏塔T0301，第二环己烷精馏塔T0302，第三环己烷精馏塔T0303，环己烷冷凝液槽V0302和V0303，回流槽V0304尾气压缩机C0301及其他辅助设施。第一环己烷精馏塔的塔顶馏出物在烷二塔再沸器E0302冷凝后自流入烷二塔冷凝液槽V0302，由此槽将环己烷液体送到烷三塔冷凝液槽V0303，第二环己烷塔的塔顶馏出物在烷三塔再沸器冷凝后自流入冷凝液槽V0303。冷凝液槽V0303中的环己烷一面由泵P0302给烷一塔和烷二塔打热回流，另一面由泵P0301经流量控制将循环环己烷送到冷凝系统。第三环己烷塔的塔顶馏出物冷凝后流入回流槽V0304，然后用泵一分部送至塔顶作回流，其余的送往冷凝系统。烷三塔底液则送往皂化工序。2.醇、酮精馏由萃取塔T0204来的醇、酮混合物进入干燥塔T0304，进料中的环己烷和水从塔顶蒸馏移出，存留在塔底部的物料不再含环己烷和水，由泵P0307送至粗醇酮槽V0306作轻塔T0305的进料。干燥塔的塔顶温度通常为80℃，塔底温度为160℃。干燥塔的底液是醇、酮混合物，需进一步分离成精环己酮和精环己醇。精制系统包括轻塔、酮塔和醇塔三个塔系，每个塔系均由精馏塔、再沸器、冷凝器、加流槽和泵组成。轻塔T0305的塔顶馏出物是低沸点杂质，可用作燃料。酮塔T0306的塔顶馏出物是精环己酮成品。醇塔T0307的塔顶馏出物是精环己醇，供脱氢工序进料。塔底残液为高沸物可用燃料。3.环己醇脱氢 环己醇由贮槽V0311用泵P0316经进料加热器E0319加热后送至蒸发器E0320，环己酮蒸汽经换热器E0320进入脱氢反应器R0301，在反应器内催化剂表面发生反应生成环己酮和氢气。环己醇的单程转化率约为60%。醇酮蒸汽经换热、冷凝和气液分离后送往干燥塔或酮塔。氢气经压缩、洗涤后送至加氢系统。详见所附工艺流程图NR272-4～15。4.5自控水平4.3.1设计范围本设计包括6万吨/年环己酮装置以及污水处理站的全部自控系统及仪表装置。4.3.2工艺装置对自动控制的要求环己酮装置原料苯和氢气以及中间品环己烷、环己醇，产品环己酮等均为易燃、易爆介质，而且生产过程连续性强，控制指标和防爆要求非常严格，因此本装置采用集散型控制系统（DCS）对整个生产过程进行监视、操作、报警、联锁和控制，同时对关键的电气设备进行远距离控制。为保证装置的安全生产，所有现场仪表均选择符合安装地点的危险区域等级划分的防爆仪表，并在危险区域内设置可燃气体报警传感器，此信号送至DCS系统进行监视和报警。4.3.3关键设备的检测和控制本装置约有控制回路100泵，其中关键的控制系统有：1.苯加料预热器进料控制当系统紧急停车或遇其他事故时，动作相关的阀门，切断苯进料，使装置停止反应。2.氧化反应器的尾气氧含量控制当反应器的尾气氧含量超过5%时，应切断其进料阀，开启强制氮封阀。3.分解反应器的压力控制当分解反应器的压力过高时，应切断其进料阀。4.3.4仪表的选型现场仪表的防爆形式采用本安结构。在满足工艺控制和测量要求的前提下，本着节约投资的原则，尽可能在国内采购，国内无生产厂家或产品质量不能满足要求的仪表及关键部位的仪表检测元件，考虑进口。压缩机的成套仪表，由供货商随机供应。现场变送器选用智能电动型产品，传输信号为4～20mADC标准信号（热电阻信号除外）。调节阀的气动信号为0.02～0.1MPa。4.3.4.1压力仪表 压力、差压变送器：采用智能式变送器，输出信号为4～20mADC，数字通讯加载在4～20mADC信号上。就地压力测量一般选用变通压力表或不锈钢压力表。4.3.4.2温度仪表就地温度测量采用抽芯式防护型双金属温度计，万向型。远传温度测量采用铂电阻（Pt100）。4.3.4.3流量仪表流量测量元件的选用一般根据下列原则：蒸汽及气体：孔板液体：电远传金属管转子流量计或涡街流量变送器就地：金属管转子流量计4.3.4.4液位仪表塔釜液位测量采用远传外浮筒液位变送器，贮罐液位测量采用雷达液位计。就地液位计一般采用玻璃板液面计。4.3.4.5调节阀、切断阀调节阀采用气动方式。根据介质的特性和工况条件，一般选用单座或双座气动调节阀，调节阀采用电气阀门定位器。切断阀须配限位开关，限位开关须是隔爆型的。关键部位的调节阀应配置阀位变送器。电磁阀选用二位三通隔爆型电磁阀，在正常情况下，电磁阀带电。4.3.4.6分析仪表分析仪表采用智能式，多通道分析仪，根据具体工况，主要选用下列几种在线分析仪：O2：氧分析仪CO/CO2：红外线分析仪H2：氢分析仪H2O：水份含量分析仪溶解氧分析仪PH计等 以上分析仪表根据其型式和现场情况，可放在分析小屋内或放在靠近取样点的现场。有特殊要求或需特殊处理的介质，采用相应的预处理措施，预处理系统由分析仪表供应商配套提供。4.3.5集散型控制系统4.3.5.1DCS本装置的集中管理、监视、联锁和控制通过DCS完成。该DCS系统安装在本装置的中央控制室内。以微处理器为基础的DCS将是一个先进的、可靠的和开放的系统，该系统采用全局性数据库和最新版本的WINDOWSNT操作系统，系统硬件以及通讯网络采用最新的冗余技术，以确保生产稳定、操作安全和维修方便。DCS将预留与上位机相连的接口，以便将来与全厂总调度室的上位管理机联网。本装置有1/0约1100点，其中Al：430，AO：100，Dl：320，DO：260。配置4个操作站，其中1个兼作工程师站，每个操作站都是一个独立的计算机主机，每个操作站都能互为备用，相互冗余。4.3.5.2UPS本装置设置一个UPS，380VAC，20KVA，要求双路电源供电，具有自动切换功能，后备电池维持时间不少于30分钟。4.3.6仪表防护选型应满足工艺介质所需的防腐、防爆要求。在环境温度下易冻或粘度大于允许范围的工艺介质，其仪表测量管线及变送器测量室应采取相应的绝热和蒸汽伴热保温措施。DCS及某些有特殊要求仪表的接地应符合制造厂的要求。4.3.7仪表动力供应仪表电源有二种：交流：220VAC，由UPS提供。直流：24VDC，由DCS提供。仪表供气气源要求：油份含量应小于8ppm（W）含尘粒径不应大于3um，含尘量＜1mg/m3压力为0.7MPa（G） 露点为-40℃4.3.8主要仪表主要仪表详见NR272-20《主要仪表一览表》4.4主要设备的选择4.4.1氧化反应器氧化反应器是环己烷氧化过程的关键设备，其结构形式有釜式搅拌反应器、釜式外循环反应器、釜式内循环反应器和塔式内循环反应器、还有一槽多室卧式反应器等几种。为了使通入的空气气泡能与环己烷液体均匀混合，故在反应器内装搅拌器，或安装外循环泵，利用机械动力强制物料循环，以达到良好混合的目的。内循环反应器是在反应器内利用气液造成液体中的静压差，从而产生液体环流运动，使物料在内套管与反应器之间循环，达到扩散、传热和传质目的。采用机械动力强制物料循环，能达到良好混合的目的，但对机械设备的密封和电机的防爆有很高的要求。内循环反应器结构较简单，不需要机械动力设备，设备造价较低，操作安全可靠。在工业生产中，一般采用4～6个反应器串联，串联数目少于3个不利于提高环己烷氧化的选择性，串联数目太多，虽然有利于提高选择性，但会增加设备的投资。搅拌式氧化反应器和内循环氧化反应器的优缺点比较见下表：表4-4搅拌式反应器和内循环式反应器的比较序号项目搅拌式反应器内循环式反应器备注1设备能耗机械搅拌，动力消耗大无机械搅拌，不消耗动力。2设备造价有传动装置，结构较复杂，设备造价高。为静止设备，造价较低。见注3设备安全性搅拌器轴封易磨损，一旦损坏漏出的环己烷会形成爆炸气团，存在严重安全隐患。不易泄露，操作较安全。4混合均匀性气液混合较好物料混合略差5氧化反应收率较高略低6操作维护搅拌器易损坏，维护麻烦，常需停车修理，影响生产。不易损坏，维护方便，可长期运行。 注：按60kt/a环己酮装置计，内循环反应塔比带搅拌氧化釜设备费节省460万元，装机功率少475kw。由表中可以看出，内循环反应器明显优于搅拌式反应器，因此推荐采用塔式内循环氧化反应器，五塔串联。4.4.2分解工艺及设备分解反应器的作用是将氧化产物中的过氧化物，在催化剂和碱性介质中于较低温度下，分解成环己醇和环己酮。要求有机相和无机相（碱水）充分接触混合，当混合不匀时，则分解收率降低。因此妥善设计分解流程和设备是至关重要的。根据国内开发的分解工艺专利技术（经岳化、巨化、东方生产验证），我们建议采用静态混合器加搅拌式分解器相结合的流程和设备。4.4.3加氢反应器和脱氢反应器加氢和脱氢反应器均采用固定床列管式反应器，管内装填催化剂，用水和热油为载热体。这种结构形式的反应器在工业生产中被广泛采用，成熟可靠。4.4.4主要设备制造标准GB150-1998《钢制压力容器》GB151-89《钢制管壳式换热器》JB4710-92《钢制塔式容器》SYJ4012-87《立式圆桶形钢制焊接拱顶储罐施工及验收规范》JB2536-80《压力容器油漆、包装和运输》JB4730-94《压力容器无损检测》HG/T20569-94《机械搅拌设备》HG21563～21572-92《搅拌传动装置系统组合、选用及技术要求》HG20580～20584-1998《钢制化工容器设计基础、材料选用、强度计算、结构设计、制造技术要求等规定》详细设备见所附设备一览表NR272-21～294.5消耗指标 1.原材料、辅助材料消耗定额及消耗量表序号名称规格消耗定额（以每吨环己酮计）消耗量（t）备注每小时每年1苯纯苯980kg7.35588002氢气98.5%950Nm37125Nm357×106Nm33烧碱30%500kg3.75300004燃料气26Nm3195Nm31560×103Nm5导热油初装量：22.5t6苯加氢催化剂初装量：8.25t7脱氢催化剂初装量：12t2.公用工程消耗定额及消耗量表序号名称规格消耗定额（以每吨环己酮计）消耗量（t）备注每小时每年1电6000/380V266kwh1995kwh15.96×106kwh2蒸汽3.0MPa6.12t45.9t36.72×104t3工业水0.25MPa0.73t5.48t43.8×103t4循环水0.4MPa706t5295t42.36×106t5仪表空气0.6MPa40Nm3300Nm32.4×106Nm36氮气2.0MPa20Nm3150Nm31.2×106Nm34.6装置界区内的公用工程设施本装置只设变配电站，冷冻站。其他公用工程设施如循环水、氮气、仪表空气等公用工程设施利用东昊公司的部分余量，不足部分新建。4.7装置“三废”排放本装置的“三废”主要有：1.废气 本装置废气的主要来源为苯加氢尾气、环己烷氧化尾气，废碱焚烧炉燃烧烟气和脱氢加热炉烟气。苯加氢尾气含氢量较大，可作为环己醇脱氢反应器加热炉燃料，氧化尾气经粗醇吸收塔后，主要为惰性气体，可直接放空。本装置主要废气排放量及组成：来源排放量组成⑴吸收塔氧化尾气12120Nm3/hN2:97.3，O2：2.27%，CO2：0.2%，CO：0.2%⑵脱氢反应器加热炉烟气1500Nm3/hN2:86%,CO2：6.5%，O2：2%，SOx：0.94%⑶废碱焚烧炉烟气6500Nm3/hN2:64.8%,CO2：10.5%，O2：3.2%，H2O：21.5%，SOx：5.mg/m3，Nox：4.0mg/m3，Na2CO3粉末≤80mg/m3。2.废水本装置各工序产生废水，经废水汽提塔回收有机组分后，冷却到40℃去生化处理。废水排放量为6.8m3/h，COD值：15kg/h，PH：2～4。3.废液⑴有机废液由醇酮精制塔排出的高、低沸点有机残液。排放量约770kg/h，有机物含量约98%，热值高，送废碱焚烧炉作燃料。⑵废碱液由中和皂化排出的废碱液。排放量4965kg/h，组成为钠盐：38.4%，NaOH:7.6%，H2O：54%。送废碱焚烧炉处理。 5建厂地区条件和厂址选择5.1建厂条件5.1.1厂址地理位置环己酮装置位于常州市新北区滨江新区，具体位置由新北区政府帮助解决，但应靠近石化码头。并有蒸汽和双回路电供应。该地区公路、铁路、长江水运条件优越，交通四通八达。详见区域位置图NR272-1。5.1.2气象及水文地质资料1）气温年平均气温15.4℃最热月份平均气温28.2℃极端最高气温43.0℃最冷月份平均气温1.9℃极端最低温度-14.0℃2)湿度月平均最高相对湿度81%月平均最低相对湿度72%年平均相对湿度77%3）风速及风向最大风速（10分钟平均）25.2m/s绝对最大风速38.8m/s冬季平均风速2.5m/s夏季平均风速2.3m/s全年平均风速2.5m/s主导风向：冬季：东北风夏季：东南风4）降水量全年平均降水量1049.8mm 月最大降水量226.3mm日最大降水量181.7mm小时最大降水量75.0mm月平均最小降水量30.2mm5）降雪量最大降雪厚度57cm设计雪荷载441N/m26）大气压年平均大气压101.55KPa月平均最低大气压100.29KPa月平均最高气压102.61KPa最高绝对气压104.21KPa最低绝对气压99.12KPa7)雷电年雷电日数34.4天/年8）水文地质最高地下水位0.6m最大冻土深度-9cm地震烈度—按7度设防最高洪水位（吴凇高程系）10.22m5.1.3交通运输状况具有完善的公路、铁路、水运设施。本工程的交通运输状况十分优越。5.1.4公用工程状况部分利用东昊化工苯乙烯厂的资源，不足部分新建。5.2厂址选择由区政府决定。 6总图运输、储运、土建、厂内外管网6.1总图运输6.1.1总平面布置设计原则：1）满足石油化工厂总体规划要求；2）满足生产工艺要求，使物流顺畅，管道输送短捷；3）方便生产、生活、维修和管理，注意环境保护；4）在满足国家有关防火等工程技术规范的要求下，布置紧凑，节约用地，力求整体协调、美观；5）充分利用老厂原有运输、公用工程设施，以节省投资。6.1.2总平面布置方案土地确定后进行平面布置6.1.3装置运输装置运输详见表6-1表6-1装置年运输量表序号物料名称单位数量运输方式来源或去向输入130%烧碱吨30000罐装、水运厂外2苯加氢催化剂吨8.25汽车厂外3脱氢催化剂吨12.8汽车厂外4苯吨58800管道厂外5燃料油吨1200汽车、管道厂外小计吨90021.05厂外输出1碳酸钠吨8000汽车厂外2环己酮吨54000管道厂外3环己酮吨6000火车或汽车厂外4碳酸钠溶液吨17600管道厂外小计吨85600 合计万吨17.56由上表可知，本装置每年运输量合计17.56万吨，其中运入90021.05吨，运出85600吨，运输依托铁路、码头、汽车车辆以及管廊。6.1.4工厂道路本装置道路设计按环状布置，以满足生产和检修、运输及消防的要求。道路结构均采用城市型水泥混凝土路面，主要道路宽7米，次要道路宽4米。6.1.5绿化为减少生产对环境的影响，自身净化空气，美化厂区，界区四周及边角地区栽种绿化树种和草皮，以减少污染美化环境。6.2储运6.2.1储运系统规划原则本装置需要储运的主要原料为苯、烧碱等。主要中间品种物料有环己烷、环己醇、粗醇酮、废碱液等，需要贮运的主要产品品种为环己酮和副产碳酸钠。除催化剂和付产品碳酸钠外，本装置的原料、中间品物料和产品均为液体。为此，本工程设置了罐区和环己酮产品桶库。本装置储运系统规划遵循下列原则：⑴根据装置中原材料和成品的来源和去向，结合有关的运入和运出单位可能采用的运输手段，选择经济合理的运输方式。⑵合理布置储运系统，使物料搬运、输送畅通。6.2.2储运系统规划方案6.2.2.1储存系统本装置所需储存的原料为苯和液碱（30%），储存的产品为环己酮和副产品碳酸钠。储存的中间品为环己烷、粗醇酮、环己醇、废碱液和残液。储存的燃料为燃料油。按照《石油化工企业储运系统罐区设计规范》SH3007-1999规定，将以上物料的储存规划如下，详见表6-2。贮罐配置设施详见表6-3。 表6-2物料贮存情况表物料名称物料状态储存量储存设施规模储存周期（天）储存方式苯液态3600m32000m315-17液碱（30%）液态1800m32000m320环己酮液态900m31000m35-6碳酸钠固态360t15环己烷液态1800m32000m310粗醇酮液态1800m32000m35-6环己醇液态720m3800m33-4废碱液液态950m31000m38-9残液液态450m3500m320燃料油液态10m315m312碳酸钠溶液液态370t500m37表6-3贮罐配置一览表序号设备名称详细规格台数材质备注1苯贮罐φ14500×14300，V=2000m32CS盘管加热2液碱贮罐φ14500×14300，V=2000m31304L3环己酮贮罐φ8100×9720,V=500m32CS4环己烷贮罐φ14500×14300，V=2000m31CS5粗醇酮罐φ14500×14300，V=2000m31CS6环己醇罐φ10000×10600,V=800m31CS7废碱贮罐φ8100×9720,V=500m32304L8残液罐φ8100×9720,V=500m31304L9燃料油罐φ2200×3950,V=15m31CS10碳酸钠溶液罐φ8100×9720,V=500m31304L 6.3土建6.3.1设计依据详见总说明，该地区为6度地震设防区，重要建构筑物应按7度设防。6.3.2建筑设计建筑设计在满足工艺生产要求的前提下，力求简洁明快，既要考虑经济、适用，又要考虑美观、大方，以体现出时代的气息，并要与厂区内老建筑及周围环境相协调。6.3.3结构设计⑴结构布置、结构选型及构造处理必须满足生产和使用要求，保证有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。力求技术先进、经济合理、施工方便、构造简单。⑵因装置位于厂界区内，腐蚀性介质较多，且许多大型、重型设备坐落于楼面上，故苯加氢、环己酮精制、环己醇脱氢、环己烷氧化、废碱处理单元均考虑采用钢筋砼框架结构，空压机厂房、氢压机厂房、消防站等均采用钢筋砼排架结构，综合楼、控制室等拟采用砌体结构，火柜塔架、设备支架及操作平台等采用钢结构。⑶地基与基础参照置地质勘测报告，该地区处于长江漫滩软土地区，故必须进行处理。框、排架拟采用桩基基础，其它则采用天然地基或复合地基，设备基础采用块式砼或钢筋砼基础。6.3.4设计中采用的标准建筑门窗及预制多孔板等拟采用江苏省标准，结构设计一般均采用国标。6.3.5主要单元建筑面积，占地面积主要单元建筑面积，占地面积详见表6-4。表6-4主要单元建筑面积，占地面积一览表：序号名称占地面积（m2）建筑面积（m2）备注1100：苯加氢300：环己酮精制400：环己醇脱氢260033602200：环己烷氧化290015903700：装桶及桶库10084800：罐区556051000：装置变配电364728 61100：综合楼、控制室21686471200：污水处理180081300：消防站11202166.4厂区外管6.4.1设计任务及分工范围本设计包括60kt/a环己酮工程各装置外部的工艺及供热管道。外部工艺及供热管道与各装置的管道在各装置界区外一米处交接。6.4.2设计能力及远景规划外部工艺及供热管道的设计能力完全满足化工厂生产的需要，考虑到今后的发展，设计时管廊上将预留10～20%敷设管道的位置。6.4.3管道的敷设原则及敷设方法管道的敷设以方便交接，尽量节省投资为原则。管架的布置尽可能避开埋地管道较多的区域，以免管架基础与埋地管道相碰。管道跨越主要道路时，架底标高不小于5.5米；跨越次要道路时，架底标高不小于5米。主要管架为连续梁式，架宽约4.5米；次要管架为独立式，架宽约1.5米。6.4.4管道系统的叙述本设计主要包括氢气、仪表空气、蒸汽（3.0MPa、0.8MPa）、环己醇、粗醇、环己酮、苯、环己烷、液碱、废液碱、高低压氮气、导热油、锅炉给水、废水管道等，详见表6-5。6.4.5管道材料的选择液碱、废液碱、废水管道的材料为316L，其余介质的管道材料为碳钢。6.4.6管道的特殊要求及保温情况等蒸汽管道要求设置补偿器和疏水器，锅炉给水管道亦要设置补偿器；苯管道等要求蒸汽伴热；蒸汽管道、锅炉给水管道要进行保温，保温材料为岩棉，外护层为防锈铝皮。 表6-5主要管道表介质流量（kg/h）管径温度（℃）压力（kPa）管道材质备注废水7090φ45×365低压316L环己烷7807φ57×3.5453600CS环己醇8292φ57×3.579低压CS间断环己酮8323φ57×3.550低压CS间断粗醇酮18421φ76×489低压CS间断环己醇7537φ57×3.550低压CSH2809φ219×6401800CS导热油90m3φ159×4.5275200CS连续3.0MPa蒸汽27691φ219×64103000CS0.8MPa蒸汽15978φ273×8250800CS蒸汽冷凝水13000φ76×4135350CS粗醇酮17903φ76×481低压CS氮气（含微量环己烷气）12036φ219×6101142CS废碱4273φ45×3111低压316L0.8MPa蒸汽19496φ273×8250800CS2.1MPa蒸汽13000φ159×4.519412700CS锅炉给水13000φ45×610413500CS苯7461φ57×3.520200CS环己醇8292φ57×3.579低压CS环己酮750φ32×3常温低压CS环己烷7818φ57×3.545低压CS液碱3750φ45×3常温低压316L环己酮675φ32×3常温400CS粗醇酮18421φ76×489低压CS高压N27504φ76×8常温常压CS间断 N21250φ57×3.5常温常压CS间断7公用工程7.1给排水7.1.1概述建设用地确定后给出具体规划。7.1.2设计依据：根据工艺、环保、消防等专业的用水及排水条件表进行设计。7.1.3设计范围：本设计为工艺装置相配套的给排水工程设计，其内容为：⑴装置界区给排水管网及循环水管网（循环水站不属本设计范围）；⑵装置室内给排水工程。7.1.4给水设计7.1.4.1生产（消防）给水系统：生产（消防）给水系统主要服务于各工段生产用水，各工段设备及地坪冲洗用水等，最大用水量为18.5m3/h，正常用水量为5.5m3/h（本设计根据建设实际考虑了未预见水量：正常用水量为5.0m3/h、最大用水量为18.0m3/h），另外为装置消防水池提供消防补充水，其水量为300m3/h，水质要求符合生产用水标准，水压要求不小0.30MPa；给水管材为球墨承插铸铁管或焊接钢管。7.1.4.2生活给水系统：生活给水系统主要服务于各化工工段的卫生洗涤和综合楼的化验分析及生活用水等；正常用水量为4m3/h，最大用水量为10m3/h；水质要求符合现行的《生活软用水卫生标准》（GB50020-95），水压要求不小于0.30MPa，给水管材采用镀锌钢管，丝扣连接。7.1.4.3循环冷却水系统：循环冷却水系统主要服务于环己烷氧化，环己酮精制，苯加氢，环己醇脱氢等生产工段，用水量为5265m3/h，供水温度t1=33℃，回水温度t2=42℃，温差△t=9℃，供水压力要求不小于0.40MPa，有压回水，管材采用焊接钢管，钢管采用加强级绝缘胶带防腐，循环冷却水由相配套的循环水装置提供。 7.1.5排水设计7.1.5.1排水系统划分根据清污分流的原则，结合老厂实际，排水系统划分为：雨水、清净下水合流排水系统和生产污水（含初期污染雨水）排水系统。7.1.5.2生产污水（含初期污染雨水）排水系统生产污水（含初期污染雨水）排水系统主要收集各化工工段设备及地坪冲洗污水，汽提生产污水和初期污染雨水等，正常排水量约为6.7m3/h，最大排水量约为52m3/h（含罐区和露天生产污染区的初期污染雨水）。该水送到装置区污水处理站处理，处理合格后排放，管材采用耐腐蚀排水管。7.1.5.3雨水、清净下水排水系统雨水、清净下水排水系统主要收集各工段没有污染的雨水、清净生产废水，污水处理站处理合格后的下水和综合楼经化粪池处理的生活污水，正常排水量约为12.2m3/h，最大排水量约为18.2m3/h。管材采用钢筋混凝土排水管，雨水量计算公式采用南京暴雨强度计算公式，即：q=2989.3（1+0.671gP）/（t+13.3）0.8（升/秒·公顷）。设计重现期P=1年；该管线直接排入附近的老厂雨水、清净下水排水系统。该装置的消防设施详见消防专业的有关章节。7.1.6存在问题7.1.6.1请政府部门尽快落实建设用地，蒸汽供应，双回路电供应问题。7.2供电、电信7.2.1用电负荷及负荷等级⑴用电负荷6万吨/年环己酮装置主要由苯加氢、环己烷氧化、环己醇精制、环己醇脱氢、脱盐水站、废碱处理、装置变配电、综合楼（包括中央控制室）、污水处理站、装桶及桶库、罐区、火炬、消防站、高压氮贮存及相应配套的辅助生产设施和公用工程组成。环己酮装置及其辅助生产设施和公用工程的用电设备总装机容量约5878kW，其中常用容量约3948kW、备用容量约1930kW。装置以100%的设计能力运行时，最大需要容量约2496kW，年耗电量1597×104Kw·h，单位产品耗电量约为266kW·h/t。 本装置用电负荷计算结果见表7-1、表7-2。⑵负荷等级根据国家标准《工业与民用供电系统设计规范》（GB50052—92）中关于负荷分级的规定，装置区内大部分负荷为一级负荷，少量为三级负荷。⑶用电负荷谐波及其防治设想拟建的环己酮装置及其辅助生产设施和公用工程的高低压用电设备均为三相对称的线性负荷，预计本装置界区内所有用电设备投运后所产生的高次谐波的最大允许值符合《电能质量公用电网谐波》（GB/T14559-93）的要求，不需要采取防治高次谐波分量污染电网的措施。7.2.2电源状况⑴电源情况待定。⑵电源可靠性分析待定。7.2.3供配电方案及其原则确定⑴供电方案待定。⑵配电方案根据低压用电设备容量、负荷分布情况及负荷等级，本装置和辅助设施的配电方案的原则为：装置界区内设一座6/0.4kV变电所，在界区内的某些区域，设置动力配电箱，共同为界区内的低压用电设备提供380/220V电源。⑶功率因数补偿装置6kV配电所原则上不设高压静电电容器补偿装置，拟在6/0.4kV变电所低压侧设静电电容器补偿装置，6kV由厂统一考虑，以符合《全国供用电规则》规定的要求。7.2.4主要节能措施⑴电气照明灯具选用高效型灯具，光源选用气体放电灯、荧光灯等高效光源；⑵装置变压器选用节能型变压器。 7.2.5占地面积6/0.4kV变配电所占地面积为28m×13m=36m2。7.2.6采用标准GB50052-95供配电系统设计规范GB50053-9410kV及以下变电所设计规范GB50054-95低压配电设计规范GB50055-93通用用电设备配电设计规范GB50057-94建筑物防雷设计规范GB50058-92爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50060-923～110kV高压配电装置设计规范GB50160-92石油化工企业设计防火规范GB50217-94电力工程电缆设计规范GB/T15544-1995三相交流系统短路电流计算HG/T20586-96化工企业照明设计技术规定HG/T20664-1999化工企业供电设计技术规定HG/T20666-1999化工企业腐蚀环境电力设计规程HG/T20675-1990化工企业静电接地设计规程HG/T20551-93化工厂电力设计常用计算规定7.2.7定员电气操作值班定员为：9人，其中技术员1人。7.2.8主要电气设备和材料选择⑴选择原则按技术先进、经济合理和环境条件进行选择。①开关柜高压开关柜：金属铠装移开式开关柜，KYN—10型；低压开关柜：一次配电装置低压开关柜选用抽出式开关柜，GCK型；二次配电装置低压开关柜选用纵横分隔式开关柜，GLG—0.4型。②变压器 配电变压器选用节能防腐型全密闭铜芯电力变压器，S9—M型、F1级防腐。③现场操作箱（柱）按环境特性分别选用相适应的电工产品。腐蚀环境：0类选用保护型，1类选用F1（户内）、WF1级（户外），2类选用F2级（户内）、WF2级（户外）防腐型；爆炸危险环境：根据国家相关规范，选用合适的防爆电气产品。④电线和电缆高压电力电缆选用：交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电力电缆，YJV—6/6（YJV22—6/6）型；低压电力电缆选用：交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电力电缆，YJV—0.6/1（YJV22—0.6/1）型；控制电缆选用：阻燃型聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯控制电缆，ZR—KVV—0.45/0.75（ZR—KVV22—0.45/0.75）型；照明线路选用：铜芯塑料绝缘护套电线BV—0.45/0.75型或阻燃型聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电缆ZR—VV—0.6/1（ZR—VV22—0.45/0.75）型。⑤灯具按环境特性分别选用相适应的灯具。腐蚀环境：0类选用保护型，1类和2类选用防腐型；爆炸危险环境：根据国家相关规范，选用合适的防爆电气产品。⑥辅助材料配电线路敷设用的电缆桥架、保护管以及防雷接地装置的材料均属辅助。电缆桥架选用钢制热镀锌防腐型，户内F1级、户外WF1级防腐型；保护管选用镀锌管、可挠性金属套管或无增塑刚性塑料管；防雷和接地装置选用铜包复合型钢。⑵主要电气设备，见表7-3。 表7-1380/220V用电负荷计算表序号项目名称设备容量（kW）需要容量（kW）备注1罐区工段107/10785.62苯加氢工段418/113334.43环己烷氧化工段681.5/454545.24环己酮精制工段116/11692.85环己醇脱氢工段320/702566废碱处理工段450/03607脱盐水站工段15/15128消防75/067.59污水处理55/154410照明170136小计2408/8901921.5计及同时系数0.91729.4变压器损耗17.9合计1747.3注：设备容量一栏中，分子为常用容量，分母为备用容量，二者之和即为总装机设备容量。表7-2高压用电负荷计算表序号项目名称设备容量（kW）需要容量（kW）备注1环己烷泵355/355284P02102第三环己烷精馏塔回流泵315/315252P02133冷烷泵370/370296P02144消防500/0400小计1540/1040832计及同时系数0.9748.86/0.4变电所2×2000/-1747.3 合计2496.1注：设备容量一栏中，分子为常用容量，分母为备用容量，二者之和即为总装机设备容量。表7-3主要电气设备表序号名称型号单位数量1金属铠装移开式高压开关柜KYN—101250A31.5kA台2抽出式低压开关柜GCK台3纵横分隔式低压开关柜GLG—0.4台4防腐型全密闭电力变压器S9—M2000Kva台5微机监控系统套6直流屏（免维护）DC220V65A.h套7防腐检修电源箱XJ(F)—A/B台8防腐、防爆操作箱（柱）台7.2.9电信⑴通信系统设置根据本装置通信系统设置的工艺特点，在本工程中设置电话系统、扩音对讲系统、步话机呼叫系统、时钟系统、火警系统、电子石英钟。1）电话系统配置厂区行政联系电话系统。2）扩音对讲系统在本工程装置内设置43条用户线，2对同时讲话通路的扩音电话系统一套。主机设于中控室，以进行迅速和有效的生产联络。该系统可进行单呼、组呼和全呼。3）步话机呼叫系统为保证设备的运行和给予检修人员提供移动通讯的手段，装置内配置450MHZ1波段输出1瓦的防爆型步话机4对。4）时钟系统为保证准确和同步时间，装置内安装一套脉冲系统，由一台母钟和8个子钟组成。5）火警系统 装置内设置火灾报警系统一套，在生产岗位配置手动和自动报警器，集中报警器置于中央控制报警站，以便于在出现火警初期能迅速而及时报警。自动报警器安装于中控室、电控室，变压器室，计算机室等重要生产岗位。手动报警按钮安装于主要人流通道处。6）电子石英钟部分生产岗位和办公室设置独立的电子石英钟。⑵电信网络装置内外线电缆沿仪表（电气）电缆桥架敷设进入分线设备，建筑物内电信配线视具体情况采用暗配或明设。⑶设备选型1）在防爆界区电信设备按与其相应的防爆设备考虑选用防爆型。2）在正常环境范围内的电信设备按常规考虑。⑷电信用户表见表7-4。表7-4电信用户表序号建筑物名称厂区电话（台）扩音电话（台）火灾报警器（通路）话机及石英钟1行政楼10112罐区1+23冷凝水处理1（预留）4中控室、电控室10（预留）5泵房1（预留）6氧化1（预留）7废碱1（预留）8仓库19混装27.3供热、供风7.3.1供热（以废碱液焚烧为基础编制）⑴装置用汽详见表7-5《60kt/a环己酮用汽负荷表》 60kt/a环己酮装置正常生产用汽压力分为三个等级2.1MPa7.848t/h1.1MPa46.414t/h0.6MPa10.47t/h小计64.732t/h⑵装置自产汽详见表7-6《60kt/a环己酮产汽负荷表》2.1MPa（饱和）13t/h（除供2.1MPa、7.848t/h中压蒸汽外，多余5.152t/h减压至0.8MPa低压管网。1.1MPa0.544t/h0.6MPa8.85t/h小计22.394t/h（实际装置用汽仅为17.242t/h）（低压闪蒸罐产生0.3MPa2.187t/h低压蒸汽由罐区自平衡，平衡表中未列出）用汽扣除自产汽，尚缺47.39t/h。⑶供汽方案待定。⑷全装置冷凝水经过三级闪蒸后尚有52.297t/h，扣除锅炉给水和减温减压器用水8t/h外，多余的44.297t/h作为废热锅炉给水。⑸背压蒸汽透平进汽参数压力MPa3.1MPa(a)温度℃370℃进汽量t/h48.5t/h排汽压力MPa1.3MPa(a)输出功率KW2100KW转数r/min9568r/min/3000r/min⑹主要设备规格a.脱盐水箱V=60m3φ3300H=4150mm一台b.脱盐水泵Q=25t/hH=32mIS65-502台c.热力喷雾除O2器20t/h（包括除O2器水箱）一台 d.锅炉给水泵Q=20t/hH=280m21/2GC-3.5×72台e.磷酸三钠加药装置JJY-LN-1.25一套f.减温减压器Q=10t/hP13.1/P22.1T1370℃C/T2215℃一套g.减温减压器Q=50t/hP13.1/P21.1T1370℃C/T2195℃一套h.减压器Q=10t/hP11.1/P20.8一套⑺设计选用标准规范《工业金属管道工程施工及验收规模》GB50235-97《火力发电厂汽水管道技术规范》DL/T5054-96《电力建设施工及验收技术规范》（管道篇）DL5031-94《电力建设施工及验收技术规范》（管道焊接超声波检验篇）SDJ67-83《电力建设施工及验收技术规范》（焊接篇）DL5007-927.3.2供风⑴具体方案待定。压缩空气负荷：仪表空气：正常用量：300Nm3/h最大用量：460Nm3/h工厂风：正常用量：0Nm3/h最大用量：1000Nm3/h压缩空气规格：仪表空气：供压：0.6MPa(G)露点：－40℃（绝压0.1MPa）温度：40℃含油量：无工厂风供压：0.6MPa(G)水含量：饱和温度：40℃含油量：无7.3.3供氮本工程制氮方案待定。氮气用量如下：正常用量：150Nm3/h最大用量：150Nm3/h（压力2.6MPa）氮气质量：（氧化釜发生事故时）*氧（mg/Nm3）最大100CO2（mg/Nm3）最大100 露点：－20℃CO（mg/Nm3）最大0.02S（mg/Nm3）最大2压力：2.0MPa温度：40℃装置设高压氮贮存系统，通过氮压缩机压缩到15.0MPa，贮存压力15.0MPa。7.4脱盐水站供锅炉给水，能力为17.25m3/h，正常开车后，来自装置内回收冷凝水经除氧后供装置使用。开车时由电厂供水。7.5采暖通风及空气调节7.5.1采暖设计方案本装置中除了中央控制室采用空调取暖外，原则上生产装置及其他辅助设施不再采暖。7.5.2通风设计方案根据不同生产操作过程中散发的有害气体的性质与防火防爆要求，分别采用局部通风与全面通风两种方式。生产厂房原则上采用框架敞开构筑物，以利自然通风和有害气体的散发。部分封闭式建构筑物，均采用全面机械通风方式，其换气次数为6～14次/小时。对变配电室采取局部机械通风。7.5.3空调设计方案本装置不设中央空调系统，对于控制室等需要空调的场所，设置柜式或分体式空调。 8辅助生产设施8.1消防设施8.1.1设计采用的消防标准和规范⑴《建筑工程消防监督审核管理规定》中华人民共和国公安部令第30号⑵《建筑设计防火规范》GBJ16-87（1997年修改版）⑶《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92（1999年修改版）⑷《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90（1997年修改版）⑸《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92⑹《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98⑺《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50151-928.1.2拟建工程消防设施现状⑴本工程建于滨江开发区内，专业消防站2～3公里，符合《石油化工企业设计防火规范》第7.2.2条“接到火警后消防车到达火场的时间不宜超过5min“的要求。消防站现有五辆水罐消防车、三台泡沫消防车及一辆消防指挥车，总定员140余人，负责全公司的消防任务，具有较强的消防能力。⑵该装置厂邻近的大型企业，新东化工、国电等，均有较强的消防力量。8.1.3拟建工程的火灾危险性分析⑴环己酮生产过程简述以苯为起始原料，在镍催化剂存在下苯蒸汽和氢气在固定床进行气相加氢反应生成环己烷，环己烷经空气无催化氧化生成环己基过氧化氢，然后在较低温度及碱性介质中用醋酸钴作分解催化剂，生成的环己醇和环己酮混合物，通过精馏分离获得环己酮产品。环己醇则用铜-锌催化剂脱氢制得环己酮。采用热油为脱氢加热介质。⑵生产过程中的主要可燃性物质有：苯，火灾危险性类别：甲B类可燃液体；氢气，火灾危险性类别：甲类可燃气体； 环己烷，火灾危险性类别：甲B类可燃液体；环己酮，火灾危险性类别：乙A类可燃液体；环己醇，火灾危险性类别：丙A类可燃液体。⑶生产过程的火灾危险性分析：综上所述，环己酮生产过程中使用的原料如苯、氢气；中间产品如环己烷、环己醇；产品环己酮等均属易燃易爆物质，苯加氢、环己烷氧化等工序生产过程中均存在较严重的火灾、爆炸危险性。根据《石油化工企业设计防火规范》和《建筑设计防火规范》，环己酮生产过程中主要工序的火灾危险性类别为：苯加氢和环己酮精制工序：甲类原料苯罐区：甲类环己烷氧化工序：甲类产品灌装、桶库：乙类脱氢导热油炉房：丙类废碱处理：丙类8.1.4拟建工程的主要防火措施根据本工程生产工艺过程和火灾危险性的特点，贯彻消防设计“以防为主，防消结合”的原则，采取了许多有效的防火措施，如工艺系统设计中设置安全联锁系统，可燃气体检测报警系统；在总图布置中严格执行《石油化工设计防火规范》，满足防火间距的要求；建筑结构设计中，满足建筑物耐火等级不低于二级的要求；电气设计中，满足防雷、防静电的要求。整个设计过程中，力求使火灾危险性降低到最低限度。为有效地扑灭初起火灾，控制火灾和火势，最大限度地降低火灾所造成的损失，根据《石油化工企业设计防火规范》和《建筑设计防火规范》的要求，本工程中设计了以下消防设施：⑴设置稳高压消防给水系统。此系统由一个2000m3消防水池、两台消防水泵（其中一台电动泵，一台柴油机泵）和两台稳压泵（一台备用）、环状管网及分布在装置区各处的室内、外消火栓组成。供消火栓、水炮、冷却、泡沫系统消防时用水。消防水量1000m3/h，水压1.0MPa，火灾延续供水时间3小时。⑵ 设置泡沫站和固定式低倍数抗溶性泡沫灭火系统，对苯、环己烷罐区及环己酮、环己醇罐区提供有效的保护，该系统由二台泡沫水泵（一台电动泵、一台柴油机泵）及环泵式泡沫比例混合器、空气泡沫产生器及泡沫栓组成。⑶苯加氢及环己酮氧化工序的第一、二、三烷塔及轻塔、酮塔、醇塔高近40米，本设计中设置了固定水池，以保护这两个工序的塔群。⑷在苯、环己烷罐区和有易燃气体、易燃液体蒸气泄漏的场合按规定配置可燃气体监测报警仪。⑸工艺过程中设置高压氮气保护系统，当氧化生产不正常时，自动充氮保护。⑹装置设事故火炬，当操作不正常时，可燃液体蒸气释放到火炬。⑺氧化系统设氧浓度在线分析仪，控制氧化尾气由氧浓度不超过10%，并与氮气系统联锁，当氧浓度超标时，自动充氮保护。⑻根据《石油化工企业设计防火规范》的要求，按照《建筑灭火器配置设计规范》的规定，在环己酮生产的各有关建筑物及罐区配置一定数量的灭火器（碳酸氢钠干粉灭火器，二氧化碳灭火器等），用于扑救各建筑物及罐区的初起火灾。⑼各工序消防保护设施列于表8-1：表8-1消防保护设施表序号工序名称保护设施1高压氮气贮罐及压缩机房室外消火栓+灭火器2控制室及综合楼室外消火栓+室内消火栓+灭火器3产品灌装、桶库室外消火栓+室内消火栓+灭火器4脱氢导热油油炉和导热油贮罐室外消火栓+灭火器5废碱处理室外消火栓+灭火器6苯、环己烷罐区低倍数固定式抗溶性泡沫灭火+移动式水枪冷却+灭火器7环己酮罐区低倍数固定式抗溶性泡沫灭火+移动式水枪冷却+灭火器8苯加氢厂房室外消火栓+室内消火栓+固定式水炮+灭火器9环己烷氧化厂房室外消火栓+室内消火栓+固定式水炮+灭火器8.1.5拟建工程消防站设置情况本工程自建消防设施，消防队依托滨江开发区的消防力量，不再新增消防定员。 8.1.6拟建工程消防投资估算本工程消防专项设施投资约人民币250万元。8.2维修设施由环己酮装置机、电、仪、修的大、中维修均依托老厂，本工程仅考虑机、电、仪小修，设置了维修站，维修站定员为8人。8.3仓库本装置环己酮装桶量为6000吨/年，设置了环己酮空实桶库房。副产品碳酸钠成品仓库贮存设施新建。机械材料及备品备件库拟利用现有的厂房解决。8.4中心化验室考虑到日常生产操作及控制的需要设分厂化验室，化验室配置的主要分析仪器如下：1.气相色谱仪7台2.色谱工作站1套3.分光光度计1台4.微库仑仪1台5.精密分析天平3台6.气体分析仪1台7.PH酸度计1台车间化验室的定员为12人。8.5火炬为了确保装置的安全，在紧急情况下环己烷氧化系统的环己烷、氮气混合气体经火炬燃烧后排入大气，火炬为常明灯，火炬为地面火炬，火炬筒、火炬系统点火盘、分离罐及分离罐排液泵组成。此火炬为事故火距，当氧化系统出现不正常情况时，通往火炬管道上的控制阀自动打开，物料管线流至分离罐，在分离罐中气、液分离，液相由分离罐排液泵打回主工艺装置，气相则经火炬燃烧后排入大气。 9能耗分析及节能措施9.1概述9.1.1编制依据⑴中华人民共和国《节约能源法》；⑵国务院《节约能源暂行规定》；⑶《基本建设项目可行性研究节能篇（章）》，国家计委资源司文件（1992）1959号；⑷《关于固定资产投资项目可行性研究节能篇（章）编制及评估规定》国家计委、国家经贸委、建设部文件，计交能[1997]2542号；⑸《石油化工厂合理利用能源设计导则》SHJ3-88；⑹《石油化工节能监测综合评价细则》SH2602-92。9.1.2项目用能特点及节能原则9.1.2.1项目概况主要配套工程和公用工程原则通过依托老厂、不足部分新建。9.1.2.2项目用能特点⑴本项目的工艺路线采用原料苯气相加氢生产环己烷，环己烷氧化生成环己醇、环己酮，环己醇脱氢生成环己酮。反应过程多，既有放热反应也有吸热反应。⑵本项目产品用于己内酰胺生产，产品纯度要求高，分离过程多，分离过程所消耗的能耗大。⑶本项目为达到环保要求，生产中排放的废碱需要进行焚烧处理。废碱焚烧一方面需要补充大量燃料，另一方面，焚烧产生的大量热量必须回收利用。9.1.2.3节能原则⑴优化工艺流程，优化工艺参数，降低能耗；⑵合理利用反应热，用于能源再生；⑶工艺过程产出的有机废液、可燃废气，用作加热炉燃料；⑷根据装置特点，实行蒸汽逐级利用； ⑸尽量回收余热，减少蒸汽消耗；⑹尽量使用效率高、能耗小的机电产品，减少能量消耗。9.2能耗构成分析9.2.1装置能耗60kt/a环己酮装置能耗和能耗构成见表9-1表9-1能耗及能耗构成表项目消耗定额（每吨产品）吨产品能耗kg标油小时能耗年能耗小时消耗量能耗kg标油年消耗量能耗t标油中压蒸汽6.116t538.245.87t4036.5366.96kt32292电266kwh79.81995kwh598.515.96MKWh4788工业水0.73t0.135.475t0.97546.8kt7.800循环水706t70.65295t529.542360kt4236燃料气26Nm333.39195Nm3350.41560KNm32203.4仪表空气20Nm30.7150Nm35.251200KNm342氮气40Nm36300Nm3452400KNm3360副产低压蒸汽0.471t-35.83.53t-268.528.26kt-2148t副产蒸汽冷凝液4.99t-36.937.42t-276.75299.4kt-2214t综合能耗656.124920.8739367.29.2.2能耗构成分析从装置能耗构成看，本项目主要能耗是蒸汽。因此，合理利用化学反应热、燃烧余热付产蒸汽，以及做好蒸汽的逐级利用，对本项目节能意义重大。9.3工艺装置节能措施9.3.1采用节能型工艺流程和技术⑴烷精制采用三效蒸馏，第一效精馏产出的二次蒸汽用于第二效的再沸器的热源；第二效精馏产出的二次蒸汽用于第三效的再沸器的热源。充分利用二次蒸汽的热能。⑵氧化尾气的处理，采用冷却洗涤塔、直接热交换器等进行冷凝回收，充分回收化学反应热。⑶采用无催化空气氧化、过氧化物低温分解技术，选择性地提高酮产量，降低醇酮比，减少环己醇脱氢的消耗。 9.3.2优化工艺参数节能⑴苯加氢采用铂催化剂固定床气相加氢，反应温度220-400℃，反应压力3.1MPa；在该反应条件下，转化效率高，反应完全，化学反应热不仅用于工艺过程本身苯的气化，且可副产0.6MPa的高质量蒸汽约6t/h。⑵烷精制利用氧化反应的余压进入三效精馏系统，逐级利用其压力，逐级利用其二次蒸汽。9.3.3提高能量回收产生蒸汽⑴苯加氢反应的反应热用于产生低压蒸汽；⑵废碱焚烧配备余热锅炉，产生2.1MPa蒸汽约13t/h；9.3.4提高能量转换设备效率⑴氧化反应器采用导流筒内循环反应器，利用空气鼓泡产生的密度差进行内部循环。 10环境保护10.1编制依据1）《石油化工项目可行性研究报告编制规定》中国石油化工总公司19972）《石油化工企业环境保护设计规范》SH3024-953）《建设项目环境保护管理办法》（87）国环字003号文4）《中华人民共和国环境保护法》5）《建设项目环境保护设计规定》10.2设计采用的环境质量标准和排放标准1）《环境空气质量标准》GB3095-1996二级标准2）《地面水环境质量标准》GHZB1-1999二级标准3）《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996二级标准4）《污水综合排放标准》GB8978-1996二级标准5）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-856）《工业企业厂界噪声控制设计规定》GB12348-907）《恶臭污染物排放标准》GB14554-9310.3建设地区环境现状10.3.1厂址的地理位置滨江开发区，具体位置待定。10.3.2厂址环境现状与分析待定。10.4建设项目主要污染物状况及治理10.4.1主要污染源及污染物本工程为年产6万吨/年环己酮装置。采用的工艺路线是以苯为原料，经苯加氢、环己烷氧化、环己醇环己酮分离、环己醇脱氢等工序最终制得合格的环己酮产品。1.主要污染源、污染物排放点简要流程如图10-1：环己酮生产工艺流程框图。 苯与氢气反应得到环己烷，反应产物环己烷被冷凝成液体，未被冷凝的反应尾气经气液分离后，气相大部分循环使用，少部分（尾气）去脱氢导热油炉作燃料，液相环己烷经空气氧化后，氧化尾气经粗醇酮液吸收后排放。液相在分解器进一步催化分解，分解产物经用NaOH溶液皂化后再经废碱分离系统，送废碱焚烧炉焚烧，分离所得的有机相即为含有机杂质的环己烷、环己酮和环己醇混合物，经蒸馏回收环己烷后，底液为醇酮混合物再经皂化、盐萃及干燥得到的粗醇酮送醇酮精制，精馏装置有少量废水排出。醇酮精制时塔有高沸点重组分和低沸点轻组分有机物生成，这部分残液至残液罐，可作为焚烧炉的燃料。醇酮精制得到合格的环己酮。环己醇再经脱氢装置后回到粗醇酮干燥塔。 图10-1：环己醇生产工艺流程图2.主要污染物类型、排放量、所含有害有毒物的成分和排放浓度本工程产生的“三废”主要有：⑴废气本工程产生的废气主要有环己烷氧化尾气、干燥塔惰性气体，以及导热油炉和废碱焚烧炉排放的废气。⑵废水本工程产生的废水主要有来自水封槽、烷水分离器及真空泵排放的废水，设备地坪冲洗水、污染雨水等。⑶废碱液来自废碱液分离器的水相经蒸发器回收溶解的醇、酮和环己烷后，排出废碱液。⑷有机残液来自醇酮精制工段蒸馏塔排出的低高沸点、轻重组分有机物。⑸噪音来自生产中使用的空气压缩机、氢气压缩机、循环压缩机等。主要污染物类型、排放量、所含有害有毒物的成分和排放浓度见表10-1。表10-1主要污染物类型、排放量、所含有害有毒物的成分和排放浓度表污染物名称污染物来源排放方式组成、特性治理措施及最终去向排放标准氧化尾气吸收塔连续Q=12120Nm3/hO2：2.27%N2：97.3%CO2：0.2%CO：0.2%放空GB16297-1996燃烧后烟气环己醇脱氢反应器加热炉连续Q=1500Nm3/hO2：2%N2：86%CO2：6.5%SOx：＜0.94%放空烟气废碱焚烧炉连续Q=1500Nm3/hSOx：5.0mg/m3高空排放GB16297-1996表2二级标准 NOx：4.0mg/m3CO2：10.5%N2：64.8%O2：3.2%H2O：21.5%Na2CO3粉末SO2：550mg/m3NOx：240mg/m3废气皂化冷凝器后的分离器连续Q=7.9Nm3/hN2：94.12%(wt)O2：5.88%(wt)放空加氢尾气吸收单元连续133.2～185Nm3/hH2：50%CH4：24.8%N2：25.2%经导油炉焚烧后排放废水废水汽提塔冷却器连续5.231～6.8Nm3/hCODcr：15kg/hPH：2～4经生化处理后排入厂总排水系统污染雨水间断32m3/h组分不定经生化处理后排入厂总排水系统设备、地坪冲洗水间断10m3/h组分不定经生化处理后排入厂总排水系统生活污水间断2.5～10m3/h组分不定有机废液醇塔底液连续0.634～0.7m3/h重组分：94.96%环己酮：5.04%送焚烧炉焚烧有机废液初馏塔连续0.139kg/h主要为轻组分送焚烧炉焚烧废水苯水分离器连续2.5～3.4kg/h苯：0.5%经生化处理后排入厂总排水系统废碱液废碱分离连续4.5～7m3/h钠盐：38.4%(wt)NaOH：7.6%(wt)H2O：54%（wt）送焚烧炉焚烧噪声空压机1台、压缩机6台连续～110d(B)加消音器，建隔音操作室等措施 《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85车间（工人每天连续接触8小时）噪声限值90d(B)10.4.2控制污染物的治理措施及综合利用方案1.对污染物控制及处理原则推行清洁生产，设计采用先进的工艺和设备，最大限度地提高资源、能源的利用率，把污染物消灭或减少在工艺生产中。工艺采用清污分流，将污水压缩到最低限度，减少处理量，节约运行费用。在生产工艺中，对工艺过程中必须排放的废弃物，应首先采取回收或综合利用的措施，对必须外排的污染物则采取稳妥可靠的治理措施，以达到国家要求的排放标准。2.工艺所采取的环保措施及回收综合利用方案：⑴废气苯加氢含氢尾气含环己烷，经冷凝器冷凝后，环己烷被冷凝成液体进入中间槽最后返回工艺中，未被冷凝的反应尾气在气液分离器中气液分离后，气相大部分进循环压缩机循环使用，少部分送导热油炉作燃料。环己烷氧化尾气、分解产物皂化系统尾气及干燥塔惰性气体均含环己烷等有机物，这些气体经过冷凝、醇-酮吸收液吸收环己烷后排入大气。吸收环己烷的吸收液部分打循环，多余部分送皂化系统使用。⑵有机残液及废碱液由于有机残液及废碱液含有较高的热值，有机物、有机盐的浓度较高，因此考虑将有机残液及废碱液送焚烧炉焚烧。⑶废水采用清污分流，清净下水和未污染的雨水直接排入下水道，生产废水、污染雨水及地坪设备冲洗水分别用收集池收集后送污水处理站处理。本项目设立独立的污水处理装置，其水量水质如下：废水水量：5.23m3/h（正常）6.8m3/h（最大）废水水质：CODcr：1042～1744mg/lPH：酸性 考虑工业污水的波动性以及工艺装置内设备地坪冲洗水以及污染雨水，本污水处理装置设计规模为200m3/d。处理流程如下：处理效果分析：过程指标调节水池出口平均水质调节水解酸化池PSB菌生化池生物炭过滤进口出口去处率进口出口去处率进口出口去处率CODcr15001500105030%1050157.5085%157.5094.540%从以上分析可看出，废水经本方案处理后其主要污染因子COD能达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级标准要求。⑷噪音为改善环境，降低噪音污染，本设计在设备选型上尽量选用低噪音设备。同时在压缩机的进出口装消音器，机体外加隔音室，操作中不设固定岗，工人只作巡回检查。3.治理措施及回收综合利用方案的比较选择环己烷氧化过程中产生的过氧化物、酯类和酸，需用碱液中和及皂化，使羧酸和酯类变为羧酸盐类。在分离皂化液时，这部分盐类转移到含过量碱的水相中，形成皂化废碱液。本装置排放量约为4.5～7m3/h。组成大致如下：a.一元酸：正丁酸0.2%、戊酸3.4%、己酸1.2%b.二元酸：丁二酸0.3%、戊二酸0.5%、己二酸4.1%c.羧基己酸及低聚物：7.4%d.水：59.2%e.碱（换算为NaOH）：14.5%f.其它组分：9.5%皂化废碱液含大量有机物，热值3600～4800kcal/kg，COD值在十几万以上，用生化法处理方法不经济、不合理。对废碱液的处理，目前主要有以下几种方法：⑴中和回收法 皂化废碱液的中和处理在中小型己内酰胺厂屡见不鲜。中和处理的目的是降低皂化废碱液的COD含量。未经处理的皂化废碱液COD含为（55～60）×104mg/l，经中和处理后废水中COD含量降低到（6～10）×104mg/l。中和法投资省，操作费用低，但只能减轻而不能解决环境污染问题。常见的中和处理以硫酸、盐酸或硝酸中和皂化废碱液，有机酸钠盐在酸化作用下分解，形成主要含有无机盐的水相和主要含有有机酸的油相。经过油水分层，排出含无机盐的废水和含有机酸的皂化油（俗称酸性黑油）。中和法处理排出的废水中无机盐含量一般达17%～25%，COD在（6～10）×104mg/l，废水量一般为皂化废碱液的1.2～1.4倍。中和废水大多排至工厂生化处理系统经稀释、生化处理后排放。中和后的皂化油主要掺入锅炉燃料。常见的中和处理法流程如下：⑵焚烧法焚烧法处理皂化废碱液，投资比较高，但废碱液的处理比较彻底，环境保护方面的问题解决得比较好。皂化废碱液与造纸行业的碱性黑液有类似的性质。造纸行业已经成功地开发出了黑液焚烧炉，对其进行焚烧处理。近二十年来，己内酰胺工厂将造纸行业的黑液焚烧技术移植过来，并加以改造，形成了用于皂化废碱焚烧处理，并副产蒸汽，回收Na2CO3 的技术。日本宇部公司成功地用焚烧法处理废碱液。它采取的焚烧方式以炉膛空间燃烧为主，炉底垫层燃烧为辅，副产蒸汽并回收Na2CO3水溶液。Na2CO3水溶液返回环己烷氧化系统，用于中和和皂化，从而形成碱的闭路循环。废水中有机物焚烧实质是在高温下深度氧化的过程，氧化生成的热又进一步加快了氧化速度，最终分解成CO2和H2O。此方法过程大致如下：先将皂化废碱液浓缩到50～60%，再将浓缩液与燃料一起喷射到焚烧炉中焚烧，炉温控制在930～1000℃左右。在此温度下，有机物分解成CO2和H2O，无机盐的钠离子以碳酸钠形成从炉底熔融液流出，一种方法是加水溶解得到浓度为20%（重量）的碳酸钠水溶液，通过浓缩、结晶方法回收碳酸钠。另一种方法是不加水直接得到粉末碳酸钠。此法优点是利用废碱液热值高，大于2500kcal/kg特点，用焚烧法彻底分解废碱液中的高浓度有机物、有机盐。加水溶解碳酸钠方法的缺点是碳酸钠结晶较困难，结晶过程不能保证连续稳定。⑶等离子体法日前，核工业西南物理研究院“等离子体处理造纸黑液系统”项目获得成功，并通过了部级验收。它采用全封闭方式，无二次污染，碱回收率达90%以上，回收的碱可再用于造纸，可燃气体和碳粉是较好的燃料和化工原料。国内几家类似装置废碱处理情况： a．衢化集团的废碱焚烧炉采用的是造纸黑液焚烧炉改造成的，由于运行不正常，目前正在招标改造。b.岳阳鹰山集团的废碱焚烧处理是国内开发的技术，焚烧的方式与宇部大致相同，但焚烧炉的炉型不同，它的焚烧炉由武汉锅炉厂制造，设置了蒸汽回收装置，产气量9t/h，蒸汽出口压力1.0MPa，通过烟道气静电除尘回收灰白色固体Na2CO3（纯度85%），销往造纸厂、水玻璃厂、玻璃厂等，销路很好。c. 南化东方公司从国外全套引进的己内酰胺装置的废碱液采用焚烧并回收碳酸钠结晶的处理方法。由于废碱液的设计值偏小，废碱浓缩工段只能浓缩废碱到40%，达不到50%的设计指标，导致焚烧炉处理能力不够，焚烧不完全，排放尾气超标。另外，加水溶解得到浓度为20%（重量）的碳酸钠水溶液，结晶较困难，实际生产中这部分碳酸钠溶液是排放的。后改用中和与焚烧两种方法处理废碱液，用稀硫酸中和一部分废碱，回收硫酸钠，中和液的油相分离后去焚烧，另一部分废碱浓缩到50%后直接去焚烧，由于焚烧的废碱量减少，满足了焚烧炉的处理能力，所以排放尾气达到国家标准，处理效果较好。综上所述，目前废碱处理采用的焚烧法和中和法，均存在一些问题和不足之处。经过调研考察，分析对比，我们认为焚烧法是目前废碱处理的较好方法。虽然投资较高，但运行费用低，环保问题解决得较好，因此推荐本项目采用焚烧法。废碱处理流程如下：废碱焚烧处理流程焚烧法和中和法的比较见表10-2：表10-2焚烧法和中和法比较表序号焚烧法中和法1装置投资（万元）13418332运行成本（万元/年）-1204453环保影响无二次污染二次污染需进一步处理4存在问题排出的20%Na2CO3水溶液要找利用出路排出的焦油难于处理 与中和回收法相比，采用焚烧法的优势：⑴废碱焚烧法对废液处理较彻底，几乎无二次污染，尾气排放能达到国家规定的排放要求，无废水排放；中和法则有废水、废气、焦油等产生，需进一步处理达标后排放，焦油的处理目前仍没有好办法。⑵能回收蒸汽，副产品较为单一，回收得到的Na2CO3粉末为灰白色，销路较好，Na2CO3溶液也可再利用。⑶从工艺技术上，中和回收法流程较长，酸的腐蚀性较大，操作环境较差；焚烧法流程较短，操作控制点较少。⑷从综合经济上，焚烧法一次性投资比中和回收法高，但年运行费用低，甚至还能盈利。10.5环境保护工程所需投资和定员10.5.1环保管理机构及定员为加强企业的环境管理，应设置专职的环境管理机构，生产副厂长应分管环保工作，并同环保管理人员一道对全厂的环境管理负责。同时建立总厂及各分厂的环境管理网络，分厂环保科负责辖区内的环保工作，全厂环保科负责全厂宏观环保工作并指导检查分厂环保管理工作。本工程设环保科，人员由公司统一调配。10.5.2环保投资工艺中采取的环保措施：（主要为尾气治理、噪声治理等）120万元废碱焚烧系统：1055.67万元火炬：162.67万元污水处理站：350万元监测仪器：5.3万元绿化：18万元总计：1711.64万元约占总投资的8.6%。10.6环境影响评价分析 由于本设计充分考虑了环保要求，设计采用先进的工艺和设备，最大限度地提高资源、能源的利用率，把污染物消灭或减少在工艺生产中。对必须外排的废气均采取较完善的回收措施，使排放气体达到国家标准，废水采取清污分流，污水经过严格的生化处理达标排放；废碱液采取焚烧法，使有害物在高温下完全分解，有机残液则作为焚烧炉的燃料，进行焚烧。因此，本工程建成后不会对环境造成大的危害。 11劳动保护与安全卫生11.1设计依据11.1.1常州东昊化工有限公司提供的有关设计基础资料。11.1.2设计采用的标准和规范⑴《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》中华人民共和国劳动部令1996年第3号⑵《石油化工企业职业安全卫生设计规范》（SH3047-93）⑶《石油化工企业设计防火规范》（CB50160-92）（1999年修改版）⑷《工业企业设计卫生标准》（TJ36-97）⑸《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）⑹《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）（1997年修改版）⑺《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）⑻《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）⑼《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）⑽《职业性接触毒物危害程度分级》（GB5044-85）⑾《生产设备安全卫生设计总则》（GB5083-85）⑿《生产过程中安全卫生要求总则》（GB12801-91）⒀《压力容器安全技术监察规程》劳锅字[1990]8号通知颁发⒁《石油化工企业设备管道表面色和标志》（SHJ43-91）⒂《工业企业照明设计标准》（GB50034-92）11.2工程概述11.2.1本工程设计所承担的任务和范围本工程为常州东昊化工有限公司年产6万吨环己酮工程。 该项目由苯加氢及环己酮精制、环己烷氧化两个主要生产装置和罐区、废碱处理、污水处理站、产品灌装及桶库、高压氨贮存、综合楼（包括控制室等）、装置变配电等辅助生产装置及公用工程设施组成。11.2.2工程的性质，拟建工程的安全卫生现状本工程为常州东昊化工有限公司，已有一套完整的劳动安全卫生设施和管理机11.2.7主要工艺、原料、半成品、成品、设备及主要职业危险和危害概述环己酮生产过程中使用的原料如苯、氢气；中间产品如环己烷、环己醇；产品环己酮等均属易燃易爆物质，苯加氢、环己烷氧化等工序生产过程中均存在较严重的火灾、爆炸危险性。原料苯具有中等毒性，环己烷属微毒性、环己醇、环己酮具有低毒性，吸入、误食、经皮吸收将会对人体造成不同程度的危害，特别是苯，将对人体产生极度危害。11.3建筑和场地布置11.3.1根据场地自然条件中的气象、地质、雷电、洪水、地震等情况预测的主要危险因素及防范措施分述如下：1）雷电：工程设计采用的防雷接地系统按《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》、《建筑物防雷设计规范》等有关规范进行设计。2）暴雨：按日最大降雨量和小时最大降雨量设计。界区内雨水计算公式是根据1986年版给水排水设计手册提供的暴雨强度公式。式中设计降雨的重现期为一年。3）地震南京市大厂区处于六度地震设防区，重要建筑物按建设部（1984）建抗字第267号文件规定，按七度进行设防。11.3.2建厂周围的环境条件及其对劳动安全卫生的影响和防范措施周围环境待定。11.3.3易燃易爆、有毒物品仓库的布置及其对劳动安全卫生的影响和防范措施苯、环己烷、粗醇酮罐区，环己醇、环己酮罐区，环己酮灌装及桶库、环己酮装车等布置在工厂的边缘，并且满足安全距离要求。11.3.4厂区内通道、运输的劳动安全卫生结合消防、人流和安全，厂区内设有环形道路，所有的建构筑物防火间距满足防火规范的要求。 11.4生产过程中职业危险、危害因素的分析11.4.1火灾、爆炸危险⑴生产过程中的主要可燃性物质有：苯，火灾危险性类别：甲B类可燃液体；氢气，火灾危险性类别：甲类可燃气体；环己烷，火灾危险性类别：甲B类可燃液体；环己酮，火灾危险性类别：乙A类可燃液体；环己醇，火灾危险性类别：丙A类可燃液体。⑵生产过程的火灾危险性分析：环己酮生产过程中使用的原料如苯、氢气；中间产品如环己烷、环己醇；产品环己酮等均属易燃物质，而氢气及苯、环己烷、环己酮的蒸气在空气中会形成爆炸气体混合物，遇明火、高温能引起燃烧爆炸。这些危险物料大量贮存、使用和输送时，隐藏着各种危险因素，苯加氢、环己烷氧化等工序生产过程中均存在较严重的火灾、爆炸危险性。根据《石油化工企业设计防火规范》和《建筑设计防火规范》，环己酮生产过程中主要工序的火灾危险性类别为：苯加氢和环己酮精制工序：甲类原料苯罐区：甲类环己烷氧化工序：甲类产品灌装、桶库：乙类脱氢导热油炉房：丙类废碱处理：丙类11.4.2毒性物质危险环己酮生产中所用的主要原料有苯、氢气和烧碱等，中间产品有环己烷、环己醇，成品有环己酮。上述物料中苯、环己烷、环己醇、环己酮等属于有毒有害物料，在含量高于一定浓度后，都会对人体构成危害。烧碱水溶液易对人体造成灼伤。 其主要性质如下：氢气苯环己烷环己醇环己酮烧碱化学式H2C6H6C6H12C6H120C6H100NaOH分子量2.01678.1184.16100.1698.1440熔点（℃）-259.145.56.520～22-45318.4沸点（℃）-252.980.180.7161115.61390闪点（℃）—-11-16.56743—液体相对密度（水=1）—0.880.780.960.952.12蒸气相对密度（空气=1）0.072.772.93.453.38—爆炸下限（V%）爆炸上限（V%）4.076.51.28.01.28.41.19.4——毒性—中等毒性微毒低毒低毒车间空气允许含量—40mg/m3100mg/m350mg/m350mg/m30.5mg/m311.4.3腐蚀性物料危害烧碱是环己酮生产的原料之一，其水溶液具有强腐蚀性，对混凝土等具有腐蚀作用。11.4.4噪声危害环己酮生产中产生较大噪音作业部位有：氢气循环压缩机、环己烷氧化装置的空气压缩机等。11.4.5生产过程中的高温、高压、易燃、易爆等有害作业部位环己酮生产中易燃易爆高压的场合有苯加氢、环己烷氧化等单元。11.5设计中采用的主要安全和劳动保护措施11.5.1电气设备选型、防爆、防雷及静电接地根据爆炸和火灾危险场所的类别、等级、范围和使用环境的要求选用防腐、防爆 型电气设备，电气设备正常不导电部分采取保护接零措施，防爆区域内的所有金属设备、管道、储罐等，通过控制流速，并设置可靠的静电接地以防止静电。11.5.2工艺和装置中选用的防火防爆等安全设施和必要的监控、检测、检验设施。⑴环己烷氧化单元设置了安全联锁系统，当发生异常现象时，即自动泄压，并通入安全用氮气，紧急放空至火炬系统，防止事故发生。⑵在有火灾爆炸危险的场所，设置可燃气体检测报警器、火灾报警器，并在中控室显示报警。⑶工艺生产装置及易燃物料罐区的周围，设水消防管网及水冷却系统，设置固定式抗溶性泡沫消防设施。⑷装置已按规定设置了事故火炬，当生产不正常或发生事故时，装置内的可燃气体或可燃液体蒸气将通过事故排放系统自动排放到事故火炬。⑸根据防火、防爆要求设置防火墙和安全通道。11.5.3高温、低温、噪声等工作环境所采取的防范措施对于高温设备设置良好的保温绝热措施及良好的通风设施，操作及检修时，按章操作，穿戴好防护服装上岗。对于噪音大的压缩机及泵，采取了消音、隔声措施后，车间和作业场所的噪场低于90分贝；厂界噪声低于《工业企业厂界噪声标准》的规定值。11.5.4对于危险性较大的设备和管道按国家标准标注色标，以便于操作和管理在环己烷氧化、苯加氢等危险性较大且操作频繁的岗位，均设置事故淋浴和洗眼器。11.5.5针对本工程毒害因素的特点针对不同的作业岗位，在设计及实施过程中应采取以下各种措施严格控制毒害源。⑴各生产装置在布置时结合安全卫生要求使各单元功能明确，并保证相互之间保持一定的通道和安全距离。⑵选用先进、可靠的工艺和设备，减少、消除毒害源，装置内排放的废碱采用废碱焚烧工艺，以减少和消除对健康的危害。⑶采用高水平的自动控制系统（DCS集散控制系统），先进的报警、联锁、泄放等预防措施防止对设备的损伤和人员的危害。⑷采取遥控及隔离措施以防止危害蔓延。⑸提高机械化和自动化水平改善劳动条件 总之通过对设计的精心优化，尽可能消除事故发生的可能性，并保证在万一发生事故时，尽可能缩小事故的范围，把事故造成的损失减少到最小。11.6预期效果评价11.6.1本项目工程设计认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针，劳动安全卫生设施遵循与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”方针，预期能确保生产安全，并切实改善企业劳动者的劳动条件，保障劳动者在劳动过程中的安全与健康。11.6.2通过精心设计、精心施工，预期该装置建成后，能够做到高效、安全、可靠的运行，工程设计的各项设施和措施，将保障工厂设备和人员的安全，并符合国家和行业规定的各项卫生标准规范。设计中对各种可能排放的有害物质采取了有效的处理方法，车间空气中有害物质的浓度将满足国家标准的要求。11.6.3设计中的安全措施能将事故的风险降低到最低程度，并在万一发生事故的情况下最大限度的减少人员和财产的损失。11.7劳动安全卫生机构设置及人员配备情况常州东昊化工有限公司苯乙烯厂已有一套完整的劳动安全卫生机构，可以满足新建环己酮装置的劳动安全卫生管理的要求，所以本装置不再增设劳动安全卫生机构，也不再新增定员。但本项目投产后应针对本项目的特点对安全卫生监测机构的装备填平补齐，并加强对从业人员的安全卫生教育，并在车间内设兼职安全卫生监察员。 12企业组织及定员12.1企业经营体制新建环己酮装置隶属于常州东昊化工有限公司，为厂级编制。工厂不单独设经营系统。12.2企业管理体制新建6万吨/年环己酮装置按厂级进行管理。主要生产装置分为苯加氢、环己烷氧化、环己酮三个工段；辅助生产装置设罐区、灌装站、分析化验、废碱焚烧等工序。装置大、中、小修理依托苯乙烯厂，厂内不单独设检修机构，但配备一定数量的随班保全工，负责运行过程中机、电、仪表的跟踪监测和维护保养。12.3装置定员环己酮车间生产装置实行“四班三倒”。装置定员如表12-1。表12-1环己酮车间定员表项目合计（人）工作班次每班定员（人）日班一班二班三班轮班苯加氢23-22222环己烷氧化123-33333环己酮123-33333废碱焚烧123-33333成品灌装61--6---罐区53-12111污水处理93-22222分析化验93122222 保全工93122222车间行政8411111合计9612.4人员来源和培训12.4.1人员来源本装置人员来源部分从苯乙烯厂调配、不足部分外招，以解决社会的就业压力。环己酮装置科技含量高，操作危险性大，控制要求严，对员工的素质有效高的要求，主要生产装置的操作工人应具有大专以上的学历，辅助装置的操作人员应具备高中以上的文化程度。12.4.2人员培训鉴于本装置的重要性，所有操作人员均需进行操作技能和安全知识的培训，经考核合格后，方可上岗操作。 13企业管理设施和生活福利设施13.1企业管理设施环己酮装置属厂级编制，按厂级管理。13.2生活福利设施常州东昊化工有限公司有完整的生活福利设施。新建环己酮装置的生活福利设施，如职工宿舍、单身宿舍、食堂等。 14项目实施规划14.1建设周期的规划14.1.1建设周期拟分四个阶段进行，具体分为项目成立阶段、开工前期准备阶段、施工阶段、投产阶段。项目成立阶段：主要包括项目建议书、可行性研究报告的编制和审批，争取在2006年11月份完成。开工前期准备阶段：包括工程设计（初步设计及详细设计），地质勘察，三通一平。2007年1-6施工阶段：包括设备订货、设备制备，并完成装置及配套设施的施工、安装。计划在2008年7月份完成。投产阶段：包括联动试车及化工投料。计划在2008年9-11月份完成。在初步设计文件报上级审批后，工程设计、设备采购及施工合理交叉进行，以缩短整个工程建设时间。14.1.2建设周期总时间建设周期总时间：从初步设计批准到投产共18个月。14.2实施进度规划14.2.1各阶段实施进行规划各阶段实施进度规划详见表14-1表14-1进度规划表序号实施阶段进度时间1可行性研究报告的完成，评估及批准2初步设计3初步设计审查 4详细设计5设备采购及制造6散装材料采购7土建施工8设备安装9管道安装10电气、仪表安装11联动试车12投料14.2.2项目实施进度表（表14-2）序号项目12可研完成、评估及批准初步设计 15投资估算和资金筹措15.1投资估算15.1.1编制说明1.本估算为常州东昊化工有限公司6万吨/年环己酮新建项目而编制。2.利用常州东昊化工有限公司现有部分公用工程设施，以达到节省投资的目的。15.1.2编制依据1.《中国石油化工总公司石油化工项目可行性研究投资估算编制办法》（1997）2.《中国石油化工集团公司项目可行性研究技术经济参数与数据》（1999）3.《江苏省房屋修缮定额》（1999）4.《江苏省房屋修缮费用定额》（1999）5.《江苏省建筑工程概算定额》（1999）6.《江苏省建筑安装工程费用定额》（1997）15.1.3投资估算表（详见全厂性工程投资估算表）15.1.4估算说明1.设备、材料价格为询价或厂方报价2.投资价格指数为03.固定资产投资方向调节税为015.2资金筹措15.2.1项目资本金本项目资本50%自筹，50%贷款。15.3资金运筹计划本项目建设期为二年，建设期内建设投资第一年按40%投入，第二年按60%投入；流动资金在生产期按生产负荷投入。 16生产成本费用估算16.1成本费用估算依据本项目评价主要依据国家计委和建设部共同编制的《建设项目经济评价方法与参数》（第二版）及中国石油化工总公司编制的《项目可行性研究技术经济参数与数据》有关规定和要求进行估算，成本计算采用制造成本法。16.1.1折旧费装置设备折旧年限取10年，房屋建筑折旧年限取20年，固定资产残值率取3～5%。16.1.2修理费修理费率取工厂固定资产原值的4%。16.1.3外购原材料及燃料动力价格主要原辅材料及外购燃料动力价格均以厂方提供的资料和近期市场平均价格为基础，预测生产期初的市场价格，本评价均按不含税价计算（见附表4）。16.1.4工资本项目生产人员工资及附加费按每年31500元/人。16.2成本费用估算及分析制造成本及总成本费用估算见附表5。⑴单位制造成本9482元/吨（不含税）。⑵年均总成本费用为56892万元。⑶年均经营成本为620万元。原辅材料及公用工程消耗成本表（含税）序号名称价格单耗单位小计1苯77480.98kg7593.042氢气1950Nm3950.00 3烧碱0.3500kg150.004加氢催化剂127.5g27.55醋酸钴0.360g18.006脱氢催化剂0.1200g20.007氧化锌催化剂0.110G1.008中压蒸汽1666.116T1015.269电0.6266KWh159.6010工业水2.50.73T1.8311循环水0.3706T211.8012燃料气2.326Nm359.8013仪表空气0.220Nm44.0014氮气0.840Nm532.0015副产低压蒸汽-1000.471T-47.1016副产蒸汽冷凝液-34.99t-14.9717合计10181.75苯的价格取较高的国际市场前两年FOB韩国价格829.9美圆/吨 17财务评价17.1财务评价的依据和说明主要依据国家计委和建设部共同编制的《建设项目经济评价方法与参数》（第二版）及中国石油化工总公司编制的《项目可行性研究技术经济参数与数据》有关规定和要求进行评价。⑴设计规模及生产负荷本项目建成投产后生产能力：环己酮：6万吨/年装置建成投产后，第一年生产能力按80%计，第二年以后均按100%设计能力计。⑵计算期本项目建设期为2年，生产期为10年。⑶产品销售价格本项目产品销售价格以厂方提供的资料和近期国内市场已实现的价格为基础，南通化氢今天头45周的平均价格为13131元/吨。⑷销售税金及附加产品增值税率：环己酮为17%。所得税：15%。教育附加按增值税的1%。 18不确定性分析18.1盈亏平衡分析以生产期平均数据为基础，计算盈亏平衡点BEP（生产能力利用率）为35.20%。计算结果表明本装置生产能力只要达到设计生产能力的35.20%就能保持盈亏平衡，抗风险能力较大。18.2敏感性分析本项目主要以建设投资、产品售价、原料价格和生产能力这几个因素对所得税后投资内部收益率进行敏感性分析，结果表明产品售价和原料价格对本项目最为敏感。 19综合评价19.1综合评价⑴从市场分析来看，常州东昊化工有限公司新建60kt/a环己酮装置其产品是有销路的，因为产品面对国内和国际两个市场。⑵通过工艺技术方案的比较，环己酮生产建议采用苯气相催化加氢，环己烷无催化液相空气氧化工艺，上述工艺均为先进成熟的工艺，原材料消耗定额低。⑶工艺过程产生的“三废”：废气、废渣、废水通过处理均可达标排放。其中环己酮生产中产生的废碱，通过废碱焚烧回收碳酸钠，可完全处理掉，生产中产生的有机废液作为燃料处理。工厂消防及工业安全卫生都能达到国家有关法规要求，工厂建成后不会对周围生态环境造成不良影响。⑷利用部分现有的设施，建设投资低。⑸通过技术经济评价可以看出，年产6万吨环己酮装置具有较好的经济效益，（自有资金50%时）年平均投资利润率为29.42%，税后投资回收期为5.76年（包括建设期）。19.2研究报告结论常州东昊化工有限公司建设60kt/a环己酮装置具有如下优势：1.原料苯可通过现有采购渠道供应，来源充分可靠，运输费用低，有利于降低环己酮制造成本。2.原料氢气由苯乙烯装置供应，不需新建制氢装置。3.生产60kt/a环己酮所需的部分公用工程和辅助生产装置，不需配套新建。4.具有丰富和化工建设和管理经验。5.产品环己酮90%供给华东区域，就近消化，运输费用低，市场风险小。6.原料苯不需要建设大型的原料区。 7.消防、环保、工业卫生的组织监测机构和装备大部分可利用东昊现有能力，配套工程量小。综上所述，东昊建设60kt/a环己酮装置具有原料优势、地区优势、市场优势和技术和人才优势。产品具有较强的市场竞争能力。符合国家产业政策，不仅对东昊有利，而且对增进常州市整体效益有利。根据本研究报告的论述，本项目技术上成熟可靠；经济上投资省、生产成本低、产品有较强的市场竞争能力，产品目标市场明确，市场风险小、效益明显，有利于东昊提升整体效益；环保方面能做到“三废”达标排放。因此本项目建设可行，建议建设单位和上级主管部门尽快立项。'