化工设计大赛-西北大学队-项目可行性论证

1、目目 录录 第一章第一章 总论总论.2 1.1 项目名称.2 1.2 项目概况.2 1.3 调研依据.2 1.4 编制依据.2 1.5 编制原则.2 1.6 研究范围.3 1.7 本项目建设意义.3 1.8 建设规模.5 1.9 结论.5 第二章第二章 产品市场分析产品市场分析.6 2.1 物质性质.6 2.1.1 丙烯.6 2.1.2 乙烯.7 2.2 产品消费领域.7 2.2.1 丙烯消费领域.8 2.2.2 乙烯消费领域.9 2.3 产品市场分析.10 2.3.1 丙烯市场分析.10 2.3.2 乙烯市场分析.11 2.4 产品市场需求与发展动向.12 2.4.1 丙烯市场需求与发展动向

2、.12 2.4.2 乙烯市场需求与发展动向.13 2.4.3 产品目标市场.13 第三章第三章 工艺方案的确定工艺方案的确定.15 3.1 工艺方案的选择与比较.15 3.1.1 石油路线法.15 3.1.2 煤制烯烃路线法.16 3.2 小结.19 第四章第四章 C4 处理工艺处理工艺.20 4.1 催化裂解制烯烃技术.20 4.1.1 国际研究现状.3 4.1.2 国内研究现状.6 4.2 C4 烯烃歧化制烯烃技术.8 4.2.1 OCT 工艺.9 4.2.2 IFP 公司的低温气化工艺.9 4.2.3 BASF 公司的歧化工艺.9 4.2.4 南非的 C4 歧化工艺.10 4.3 C4

3、馏分加氢生产优质的裂解原料.11 4.4 总结.11 第五章第五章 企业组织结构与劳动定员企业组织结构与劳动定员.14 5.1 企业组织结构.14 5.1.1 企业组织结构图.14 5.1.2 各级组织职能.15 5.2 企业组织形式.16 5.3 企业工作制度.16 5.4 劳动定员.16 第六章第六章 经济估算与资金筹措经济估算与资金筹措.21 6.1 编制依据.21 6.2 编制方法.21 6.3 项目投资估算.22 6.3.1 固定资产投资估算.22 6.3.2 无形资产投资估算.28 6.3.3 递延投资资产估算.28 6.3.4 预备费用估算.29 6.3.5 专项费用估算.30

4、6.3.6 项目投资估算.31 6.4 资金筹措.35 6.4.1 资金来源.35 6.4.2 银行贷款还贷方式.35 第七章第七章 财务评价与不确定性分析财务评价与不确定性分析.37 7.1 财务评价.37 7.1.1 产品总成本估算.37 7.1.2 销售收入估算.41 7.1.3 现金流量统计.45 7.1.4 财务评价.47 7.2 不确定性分析.49 7.2.1 盈亏平衡分析.50 7.2.2 敏感性分析.51 7.3 社会效益影响分析.54 7.3.1 对节省资源的影响.54 7.3.2 对国家税收的影响.54 7.3.3 对当地经济的影响.54 7.3.4 对资源的利用.54 参

5、考参考文文献献.56 第第一一章章 总总论论 1.1 项目项目名称名称 神华化工集团 MTP 工艺年产 45 万吨丙烯、副产 13 万吨乙烯项目。 1.2 项目概况项目概况 丙烯是仅次于乙烯的一种重要的基本化工原料，其主要用于生产聚丙烯、 苯酚、丙酮、丁醇、辛醇、丙烯腈、环氧乙烷、丙烯酸以及异丙醇等。近年 来，随着科学技术的飞速发展，化工行业的发展也呈现出空前的盛况。与此 同时，化工行业对于丙烯的消费需求也在不断的加大。传统的丙烯制法已经 逐渐不能满足现代社会的需求。因此，开发研究新的丙烯技术就成为了国际 化工行业的热点问题。 本项目的目标是利用新开发的 MTP 工艺来设计一套甲醇制丙烯系统。

6、要 求能够得到较大产量的丙烯，以此来满足社会发展对于丙烯的一部分需求。 1.3 调研依据调研依据 化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定（2005） 。 1.4 编制依据编制依据 （1）2011 年“三井化学杯”第五届大学生化工设计竞赛邀请赛指导书。 （2）鄂尔多斯市有关供水、供电、项目征用土地意见和建设项目环境保 护意见的批文和资料。 （3）三垧梁工业园区企业投资规划的相关资料。 （4）化工建设项目可行性研究报告内容和深度规定（2005 年版） 。 1.5 编制原则编制原则 （1）认真贯彻执行国家基本建设的各项方针、政策和有关规定，执行国 家及各部委颁发的现行标准和规范。 （2）结合实际

7、情况，充分依托工业园区的公共设施，以降低投资，选择 技术先进、工艺成熟、切合实际的设计方案，加快项目建设进度。 （3）设计中尽可能节能降耗，并考虑今后项目的建设要求。 （4）注重环境保护，设计中选用清洁生产工艺，在生产过程中减少“三 废”的排放，同时采用行之有效的“三废”治理措施。 （5）注重劳动安全和卫生，设计文件应符合国家有关劳动安全、劳动卫 生及消防等标准和规范要求。做好劳动保护和工业卫生，减轻劳动强度，保 护职工身体健康。 1.6 研究范围研究范围 本项目的研究范围包括 MTP 工艺的工艺特点，C4 处理工艺，产品规模 及方案，建厂条件，公用工程及辅助设施，节能、节水、减排措施， “三

8、废” 处理及环境保护，安全、消防及劳动保护措施，企业组织及定员，项目实施 规划，投资估算及资金来源，产品成本及经济效益分析等。在研究的基础上 对项目的建设做出评价结论，为该项目的审批提供必要的决策依据。 1.7 本项目建设意义本项目建设意义 塑料大部分是以原油为原料加工生产的，特别是用量最大的塑料原料-聚 乙烯、聚丙烯，几乎都是以原油为原料（如石脑油）通过裂解生产的，由于 原油资源的短缺和油价的持续走高，聚乙烯、聚丙烯日显短缺和价格一路走 高，特别是中国目前对塑料的需求的快速增长，供需矛盾越来越大。如聚乙 烯 2010 年需求 1588 万吨，产量 925 万吨，缺口量 633 万吨；聚丙烯

9、2010 年 需求 1213 万吨，产量 750 万吨，缺口量 463 万吨。因此说，国内还需要大量 烯烃来填补这个很大的缺口。 但中国是多煤、少气、缺油的国家，以原油为原料制取烯烃，不能满足 市场需求。煤制甲醇已经成熟，关键是甲醇制烯烃技术，该技术是将甲醇转 化为烯烃，并分离出单体乙烯、丙烯和丁烯等产物，供下游装置使用（如聚 合等） 。近年来，甲醇制烯烃（MTO 和 MTP ，MTP 工艺主要生产丙烯，而 MTO 工艺可同时生产乙烯和丙烯）技术已经成为国内外 C1化工的热点，是 世界上工业化前景最为乐观的新型烯烃技术路线。特别是在国内外均有即将 建成投产的装置，其巨大的发展潜力，已经引起国内

10、外的广泛关注，尤其是 对于石油资源缺乏、煤炭资源丰富的我国有十分重要的意义。 甲醇制烯烃工业化局面即将到来，由甲醇制乙烯、丙烯等低碳烯烃是最 有希望替代石脑油为原料制烯烃的工艺路线，目前工艺技术开发已趋于成熟。 由于甲醇可以由煤制取，甲醇制烯烃技术的工业化，将开辟由煤炭经气化生 产基础有机化工原料的新工艺路线，有利于改变传统煤化工的产品格局，是 实现煤化工向石油化工延伸发展的有效途径，同时高油价会为企业创造更多 的发展空间，为企业带来更好的投资效益。因此，通过甲醇制烯烃的生产工 艺具有特别重大的战略的意义。 随着我国国民经济的发展及对低碳烯烃需求的日渐攀升，作为丙烯生产 原料的石脑油、轻柴油等

11、原料资源，面临着原油短缺而严重越来越短缺局面。 因此，加快甲醇制烯烃工艺的工业应用问题引起了各方面的重视。 乙烯是石油和化学工业的龙头，乙烯的生产装置规模、产量和技术装备 水平标志着国家石油化学工业的发展水平，也极大的影响着下游产品的竞争 能力。乙烯项目具有资金密集和技术密集的现代化工业特点，产品链长，产 品应用领域宽广，对相关产业带动性强。目前乙烯主要用于 PE、EO/EG/PET、VCM/PVC 等产品的生产。 丙烯是继乙烯之后的第二大石化原料。通常丙烯有三个级别：即炼厂级 丙烯（丙烯含量为 50-70%） 、化学级丙烯（丙烯含量为 92-96%）和聚合级丙 烯（丙烯含量99.5%） 。炼

12、厂级丙烯通常用于生产异丙苯、异丙醇和内烯低聚 物；化学级丙烯通常用于生产丙烯腈、羰基合成醇、丙烯氧化物、异丙苯和 丙烯酸；聚合级丙烯通常用于生产聚丙烯、氯丙烯、乙烯和丙烯共聚弹性体。 甲醇制烯烃项目的建设对于促进一个企业和地方，甚至国家调整产业结构， 促进下游产品发展，保证市场、繁荣经济、提供社会就业机会等方面，都会 起到十分重要的作用。 当然，目前世界上，甲醇制烯烃技术目前还没有大型成功运行的装置， 还处于摸索阶段，但一旦摸索成功，那在这个行业中具有相当的战略意义。 目前甲醇生产根据原料来源有三大工艺：煤气化、天然气和焦炉煤气。 天然气制甲醇属于国家产业禁止类项目；焦炉煤气很难形成经济规模；

13、煤制 甲醇资源丰富，可以形成经济规摸。如果通过甲醇制烯烃一旦工业化，那将 会在石油化工领域翻开新的一页，这对于我国化工行业，甚至是整个社会的 发展都将具有建设性的意义。 1.8 建设规模建设规模 考虑到原料甲醇的来源，以及本厂属于初次建设，各项技术和条件都有 待进一步加强，因此，经过 ChemCAD 软件模拟计算，本项目选择年产 45 万 吨丙烯、副产 13 万吨乙烯和 7 万吨高级烃的建设规模较为合理。当丙烯的需 求量继续增加，本厂在经过一段时间的发展之后，可以利用厂区预留地来扩 大企业规模，此时，本项目的生产技术和流程将会更加的成熟，此时扩大生 产规模，将会极大的增加本厂的经济效益，为国民

14、经济的发展带来更大的收 益。 1.9 结论结论 通过以上的分析，本项目在技术方案上较为成熟，具有较高的可操作性， 本厂厂址选择也较为合理，因此，本项目可以进行施工建设。 第第二二章章 产产品品市市场场分分析析 2.1 物质性质物质性质 2.1.1 丙烯丙烯 1）物理性质）物理性质 丙烯（CH2=CHCH3）常温下为无色、无臭、稍带有甜味的气体。是一种 属低毒类物质。丙烯是三大合成材料的基本原料，主要用于生产聚丙烯、丙 烯腈、异丙烯、丙酮和环氧乙烷等。现将丙烯的基本性质列于下表 2-1： 表 2-1 丙烯物理性质 中文名称丙烯UN 编号1077 英文名称propyleneCAS 号115-07-

15、1 英文名称 2propene危险货物编号21018 分子式C3H6危险标记4（易燃气体） 分子量42.081外观与性状无色、有烃类气味的气体 熔点 -191.2 饱和蒸汽压 （kPa） 602.88（0） 相对（水=1）密度0.5溶解性不溶于水，溶于有机溶剂 相对（蒸汽=1）密 度 1.48稳定性稳定 海关 HS 编号主要用途 制备丙烯腈、环氧乙烷、丙酮 等 2）化学性质）化学性质 丙烯不但可以在双键上发生加成反应，而且还可以在甲基上起反应。丙 烯在酸性催化剂（硫酸、无水氢氟酸）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

16、烯与乙烯共聚可生成乙丙橡胶。丙烯与硫酸其加成反应，生成 异丙基硫酸，后者则可水解生成异丙醇：丙烯与氯和水气加成反应，生成 1- 氯-2-丙醇，后者与碱反应生成环氧丙烷，加水生成丙二醇。丙烯在酸性催化 剂存在下与苯反应，生成异丙苯，它是合成苯酚和丙酮的原料。丙烯在硫酸、 氢氟酸等酸性催化剂存在下，可与异丁烷发生烃基化反应，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应， 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，可生成烯丙基氯，它是合成甘油的原料。 2.1.2 乙烯乙烯 1）物理性质）物理性质 乙烯（CH2=CH2）在常温下是无色

17、、稍有气味的气体，其密度比空气的 小。乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，它是石油化工产业的核心，乙 烯产品占石化产品的 70%以上，在国民经济中占有重要的地位。世界上已经 将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。现将乙烯 的基本物理性质列于下表 2-2： 表 2-2 乙烯的基本物理性质 中文名称乙烯主要成分含量99.95% 英文名称ethylene（ethene）危险标记4（易燃气体） 英文名称 2etheneUN 编号1962 分子式C2H4CAS 号74-85-1 分子量28.06EINECS 登陆号200-815-3 熔点 -169.4 稳定性比甲烷不稳定 相对（水=

18、1）密度0.61 相对（空气=1）密 度 0.98 饱和蒸汽压（kPa）4083.40（0） 外观与性状无色气体，略具烃类特有的臭味。少量的具有淡淡的甜味 溶解性不溶于水，溶于四氯化碳等有机溶剂 主要用途制造塑料、合成乙醇、乙醛、合成纤维等重要原料 2）化学性质）化学性质 乙烯是由两个碳原子和四个氢原子组成的化合物。两个碳原子之间以双 键连接。乙烯是合成纤维、合成橡胶、合成塑料（聚乙烯及聚氯乙烯） 、合成 乙醇（酒精）的基本化工原料，也用于制造氯乙烯、苯乙烯、环氧乙烷、醋 酸、乙醛、乙醇和炸药等，尚可用作水果和蔬菜的催熟剂，是一种已证实的 植物激素。 2.2 产品消费领域产品消费领域 2.2.

19、1 丙烯消费领域丙烯消费领域 丙烯是三大合成材料的基本原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、异丙 烯、丙酮和环氧乙烷等。 1）丙烯用于生产聚丙烯）丙烯用于生产聚丙烯 由丙烯生产的聚丙烯，约占全球丙烯需求量的 58%，在我国这一比例更 是高达约 75%，而随着国民经济的持续快速发展，社会对于聚丙烯的需求量 势必将会继续增加，因此用于生产聚丙烯的主要原料丙烯的用量也将随着加 大，所以丙烯的产量也应该跟上其需求量的步伐，以满足社会对于其下游产 品聚丙烯的需求。 2）丙烯用于生产丙烯腈）丙烯用于生产丙烯腈 丙烯腈属于大众基本有机化工产品，是三大合成材料合成纤维、合 成橡胶、塑料的最基本的重要的原料，在有机

20、合成工业和人民经济生活中用 途广泛。例如，生产丙烯腈的主要原料就是丙烯。 3）丙烯用于生产环氧丙烷）丙烯用于生产环氧丙烷 环氧丙烷又名氧化丙烷、甲基环氧乙烷，是非常重要的有机化合物原料， 是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物。环氧丙烷主要用于生产聚 醚多元醇、丙二醇和各类非离子表面活性剂等，其中聚醚多元醇是圣餐聚氨 酯泡沫、保温材料、弹性体、胶黏剂和涂料等的重要原料，各类非离子表面 活性剂在石油、化工、农药、纺织、日化等行业得到广泛应用。同时，环氧 丙烷也是重要的基础化工原料。 4）丙烯用于生产丙酮）丙烯用于生产丙酮 丙烯的另外一个重要的用途就是生产丙酮。工业上主要将丙酮用作溶剂， 用于

21、炸药、塑料、橡胶、纤维、制革、油脂、喷漆等行业中，也可作为烯酮、 醋酐、碘仿、聚异戊二烯橡胶、甲基丙烯酸、甲酯、氯仿、环氧树脂等物质 的重要原料。在精密铜管制造行业中，丙酮经常被用于擦拭铜管上面的黑色 墨水。另外，丙酮还是一种良好的有机溶剂，在工业或是实验一些有机物的 萃取方面有广泛应用，如在果蔬、食品、饲料、茶叶等农药残留检测方面用 来提取里面的有机农药成分，同时出常与其他一些有机溶剂配合使用，如正 己烷类的配合，提高其萃取效果。 2.2.2 乙烯消费领域乙烯消费领域 乙烯是化工行业极其重要的最基本的基础化工原料，它是无机化学和有 机化学之间的桥梁。因此，乙烯在化工行业中有着广泛的用途。其中

22、乙烯用 量最大的是生产聚乙烯，约占乙烯消耗量的 45%，其次是由乙烯生产的二氯 乙烷和氯乙烷，另外乙烯氧化还可以制取环氧乙烷和乙二醇，乙烯氧化制乙 醛、乙烯合成酒精、乙烯制取高级醇。乙烯烃化还可制苯乙烯。因此，乙烯 在化工行业有个广泛的应用领域，市场对于丙烯的消费在短期内将会是供不 应求的状态。 1）乙烯用于生产合成树脂）乙烯用于生产合成树脂 合成树脂最重要的应用是制造塑料。它是塑料的最主要的成分，其再塑 料中的含量一般在 40%-100%。合成树脂还是制造合成纤维、涂料、胶黏剂、 绝缘材料等的基础原料。生产合成树脂的最主要的原料就是乙烯。目前，乙 烯最大的用途也是生产合成树脂，其中 PE（H

23、DPE、LDPE、LLDPE）所耗用 的一下占 51.1%，在我国，更是高度 61%。 2）乙烯用于生产合成纤维）乙烯用于生产合成纤维 合成纤维作为重要的纺织纤维，其地位已经超过天然纤维，广泛应用于 各个行业，其中最重要的就是服装行业。合成纤维时化学纤维的一种，是用 合成高分子化合物做原料而制得的化学纤维的统称。它以小分子的有机化合 物为原料，其中乙烯为生产合成纤维的一种重要原料。 3）乙烯用于生产醇类物质）乙烯用于生产醇类物质 各种醇类物质是化工生产中的重要原料，其中乙醇在汽车燃料、消毒和 饮料的生产中都有着广泛的应用。乙烯直接水化法制取乙醇是工业上常用的 方法之一，此外，乙烯还可用来制取高

24、级醇。 4）乙烯用于生产合成橡胶）乙烯用于生产合成橡胶 橡胶是制造飞机、军舰、汽车、拖拉机、收割机、水利排灌机械、医疗 器械等所必须的材料。合成橡胶一般在性能上不如天然橡胶全面，但它具有 高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能，因而广泛应用于工 农业、国防、交通及日常生活中，其中的乙丙橡胶以乙烯和丙烯为主要原料 合成，耐老化、电绝缘性能和耐臭氧性能突出。 5）乙烯用于生产各种化工中间产品和最终产品）乙烯用于生产各种化工中间产品和最终产品 以乙烯为原料通过多种合成途径可以得到一系列重要的石油化工中间产 品和最终产品。其中环氧乙烷和乙二醇，二氯乙烷和氯乙烯，乙苯和苯乙烯， 以及乙醇和乙醛

25、，是乙烯的主要消费产品。另外乙烯还可制取二氯乙烷和氯 乙烯；乙烯氧化制环氧乙烷和乙二醇等重要的化工产品。乙烯烃化制取的苯 乙烯是合成橡胶工业中重要的原料，一下氧化制取的乙醛在日常生活中有广 泛的应用。 6）乙烯在农业方面的应用）乙烯在农业方面的应用 乙烯作为一种植物激素，具有促进果实成熟的作用，可拟制茎和根的增 粗生长、幼叶的伸展、芽的形成，因此农业上把乙烯作为一种植物催熟剂大 量使用。 2.3 产品市场分析产品市场分析 2.3.1 丙烯市场分析丙烯市场分析 丙烯是仅次于乙烯的一种重要有机石油化工基本原料，它主要用于生产 聚丙烯、苯酚、丙酮、丁醇、辛醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸以及异丙醇 等，

26、其他用途还包括烷基化油、催化叠合和二聚，高辛烷值汽油调合料等。 近年来，受下游衍生物需求快速增长的驱动，全球丙烯消费量大幅提高。 与此同时，世界丙烯的生产发展也很快。亚洲、北美和西欧一直是世界上最 集中的丙烯生产和消费地区，但从近年的发展趋势来看，北美和西欧的产需 增长速度要明显低于世界平均水平，在世界丙烯市场的比例正在逐渐下降。 与此同时，亚洲，尤其是中东地区在世界丙烯市场却扮演着越来越重要的角 色，2012 年以前世界新增的丙烯产能也主要集中在这一地区，约占全球新增 总能力的 76%。 20 世纪 90 年代，随着石油化工产业的快速发展，我国丙烯产能有了较 大幅度的增长。2008 年我国丙

27、烯总产能约为 1050 万吨，其装置主要集中在 中石化和中石油两大集团，约占我国丙烯总产能的 90%。此外中海油旗下有 一套 40 万吨/年丙烯装置，其他如中国化工集团、中化国际等公司旗下还有 一些小规模的炼油企业生产丙烯，再加上一些小型炼油企业，每年丙烯生产 能力在百万吨上下。同时，随着大型乙烯生产装置的建成及现有乙烯生产装 置的挖潜改造工作完成，我国乙烯装置联产丙烯的生产能力得到了增加，同 期炼厂丙烯的产出也在逐渐提高。 近年来，由于丙烯下游产品的快速发展，极大的促进了中国丙烯需求量 的快速增长。中国 2011 年的丙烯产能达到 1380 万吨/年。20082011 年间， 中国丙烯产能年

28、均增长率为 12.3%，高于全球平均增长率 4.1%。据专家预测， 将来将有大量丙烯衍生物进口，中国丙烯开发利用前景广阔。 2.3.2 乙烯市场分析乙烯市场分析 乙烯是石油化工的基本有机原料，约有 75%的石油化工产品由乙烯生产， 它主要用来生产聚乙烯、聚氯乙烯、环氧乙烷/乙二醇、二氯乙烷、苯乙烯、 聚苯乙烯、乙醇、醋酸乙烯等多种重要的有机化工产品，实际上，乙烯产量 已成为衡量一个国家石油化工工业发展水平的标志。 20 世纪 80 年代，世界乙烯产业主要集中在北美、欧洲和日本。这三个 地区的基础石化行业产品产量占到全世界的 80%，到 2005 年这个比例已经降 到 50%。近年来，世界新增乙

29、烯投资大部分东移，一是集中投向资源丰富而 廉价的中东地区，二是向具有旺盛市场需求及巨大增长潜力的亚洲市场，尤 其是向中国和印度市场转移。 改革开放以来，特别是最近十年，与美国、韩国和日本等乙烯工业已经 成熟或日趋成熟的国家相比，中国的乙烯工业取得了显著进展，已经成为国 民经济的重要产业。中国乙烯工业的发展带动了精细化工、轻工纺织、汽车 制造、机械电子、建材工业以及现代农业的发展，在经济领域中发挥着积极 作用。 表 2-3 2008-2009 年我国乙烯产量表 年份乙烯产量（万吨/年）增幅（%） 20081025.6 20091069.74.3 20101418.932.6 2009 年 5 月

30、份出台的石化产业调整和振兴规划细则提出乙烯产业发 展目标，到 2011 年我国乙烯产量将达到 1550 万吨，将形成 11 个百万吨乙烯 基地，企业平均规模将提高至 60 万吨/年。 中国经济的健康发展和需求的强劲增长已成为世界石化工业发展的重要 推动力，中国也已成为全球石化产品竞争的共同市场。未来中国乙烯市场容 量仍将以较快的速度增长，根据国内企业新增乙烯产能计划，预计到 2015 年 国内乙烯生产能力达到 2000 万-2300 万吨/年，自给能力将有较大提高。 2.4 产品市场需求与发展动向产品市场需求与发展动向 2.4.1 丙烯市场需求与发展动向丙烯市场需求与发展动向 近年来，由于丙烯

31、下游产品的快速发展，极大的促进了中国丙烯需求量 的快速增长。目前，中国在不断新增大型乙烯生产装置，同时炼厂生产能力 还将继续扩大，这将增加丙烯的产出。到 2010 年，乙烯联产丙烯的生产能力 达到约 722 万吨/年，丙烯总生产能力将达到 1080 万吨/年。乙烯装置联产的 丙烯占丙烯总供给的比例将进一步提高。但同期下游装置对丙烯的需求量年 均增长速度达到 5.8%，丙烯资源供应略微紧张。 到 2010 年，中国丙烯的表观消费量达到 1049 万吨。从当量需求来看， 丙烯供需矛盾十分突出。到 2010 年，丙烯当量需求的年均增长率达到 7.6%，超过丙烯生产能力的增长速度。预计到 2012 年

32、，中国对丙烯的当量需 求将达到 1905 万吨，供需缺口将达到 825 万吨，届时还将有大量丙烯衍生物 进口，中国丙烯开发利用前景的广阔。 2.4.2 乙烯市场需求与发展动向乙烯市场需求与发展动向 乙烯上下游产业链很长，一个“大乙烯”项目就可带动数个相关项目。 一个百万吨级乙烯项目投产，可带动下游 1000 多亿元产业投资。市场政策下 的产能扩张，乙烯被称为“石化工业之母” ，乙烯超长的产业链渗透到纺织、 服装、汽车、电子、建材、塑料和化工等绝大多数行业。作为一个汽车生产 大国、家电消费大国、纺织品出口大国，随着加工制造业产量的不断攀升， 国内市场对乙烯及其下游产品的需求正在不断增加。 统计显

33、示，从 1990 年到 2003 年，我国乙烯当量消费量年均增长 12%， 此后的增长速度更加惊人，2003 年我国乙烯当量消费量为 1350 万吨，2005 年这一数字便达到 1876 万吨，两年间徒增了近 40%，中国乙烯市场已成为全 球增长速度最快、增长持续时间最长的国家。 从美国、西欧、日本等发达国家和一些发展中国家和地区的石化工业发 展历程来看，在经济起飞阶段，乙烯当量需求的增长速度往往是同期 GDP 增 长速度的 1.5 倍左右。随着我国经济的持续快速发展，国内市场对石化产品 的需求仍将呈现快速增长的势头。2005 年至 2010 年间，我国乙烯当量消费 量的年均增长率为 7.8%

34、，到 2010 年达到 2700 万吨。专家预测，2012 年至 2015 年间，我国乙烯当量消费量年均增长率为 6.6%，到 2015 年达到 3700 万 吨。 2010 年我国乙烯消费结构大概为：聚乙烯占总消费量的 55.4%，乙二醇 为 18.1%，PVC 为 12，苯乙烯为 10%。其中，低密度线型低密度聚乙烯 消费量为 788 万吨，占乙烯消费量的 29%；高密度聚乙烯的消费量为 716 万 吨，占乙烯消费量的 26.4%。 巨大的需求为我国乙烯工业的加快发展提供了广阔的市场空间，与此同 时，作为工业生产的上游产品，乙烯的生产能力也往往被看作是一个国家经 济实力的体现。面对世界乙烯

35、工业发展的新趋势，加快我国石化工业的发展 步伐，提高我国石化产品的国际竞争力势在必行。 2.4.3 产品目标市场产品目标市场 根据本厂的生产规模，适合为大中型企业提供丙烯、乙烯原料。燃料气、 LPG 以及汽油由于生产量有限，可于当地市场进行消化。同时，随着本厂的 发展，市场也将会逐步扩大。在本厂扩大到一定规模后，随着技术的逐渐改 进，本项目的生产能力也将得到进一步的提高，此时，在满足国内市场需求 的情况下，本项目所生产的产品也可进行出口，以增加本厂的经济效益。 第第三三章章 工工艺艺方方案案的的确确定定 3.1 工艺方案的选择与比较工艺方案的选择与比较 丙烯作为仅次于乙烯的一种石油基础化工原料

36、，使得它随着经济的飞速 发展，各行业对丙烯的需求也在不断的增加。目前，丙烯的主要制法有以下 几种： 3.1.1 石油路线法石油路线法 1）蒸气裂解法）蒸气裂解法 丙烯最重要的生产工艺是作为石脑油蒸气裂解制乙烯的副产物。其中乙 烯与丙烯的产量比为 2:1，无论从技术角度还是工业角度来看，乙烯裂解装置 副产 C3、C4都作为副产品处理，理论上说，裂解厂商可连续不断地获得副产， 并获得与乙烯生产相等的利润。然而实际上 C4及以上馏分更容易储存与运输， 而 C3馏分不一处理、储存，因此裂解厂商在乙烯需求量大时不得不设法将乙 烯移出裂解装置，而在乙烯需求量小时则减少生产，也就是说裂解厂商是从 乙烯产品的

37、角度来考虑生产的。 蒸气裂解法的现金收益低于 20%，这是支持新投资的最低长期获利标准， 所以，该工艺需要更好的收益才能得到更大的发展。 2）C3馏分抽提法馏分抽提法 从炼厂 C3馏分中抽提丙烯在北美是一个重要的路线，该法采用流化床催 化裂解装置，将约 4%的真空瓦斯油转化为 C3馏分，并裂化成 70%丙烯和 30%丙 烷，将大部分丙烷提纯至浓度为 93%-99%，用于生产石化产品，剩余丙烯用 于生产烷基化汽油。炼厂丙烯产量占市场总产量的 30%左右，是蒸气裂解法 的主要补充。 3）丙烷脱氢法）丙烷脱氢法 该法是第三重要的丙烯工艺，目前比利时、韩国及泰国等 8 套装置总计 生产能力为 120

38、万吨/年左右。建一套 30 万吨/年脱氢装置耗资约 1.19 亿美元， 丙烷转化率为 80%左右。 4）歧化法）歧化法 该工艺是新开发的，其投资成本比丙烷脱氢法低得多。歧化法选择性高， 可将乙烯和 2-丁烯转化成丙烯，或将 2-丁烯与 1-丁烯转化成丙烯和戊烯。 丙烷脱氢法工艺和歧化法工艺的竞争力取决于乙烯价格。当价格比丙烯： 乙烯=0.79:1 时，歧化法具有较高的竞争力；当价格比上升到 0.83:1 时，可采 用任一种方法投资；当价格比为 0.91:1 时，丙烷脱氢法则具有较高的竞争优 势。 我国目前所采用的丙烯生产方法主要来源于石油路线，而随着全球石油 资源的紧缺，已经影响到下游的化工产

39、业的发展，因此此种方法制取丙烯的 生产工艺也将不能长久进行下去。而我国具有相当丰厚的煤炭资源，因此， 随着技术的发展与革新，近年来新开发的一些以煤炭资源为初始原料，经过 煤气化合成甲醇，再经过甲醇制取烯烃的新技术就成为了最有希望取代传统 的以石油为原料制取烯烃的路线，也是实现煤化工向石油化工延伸的有效途 径。 3.1.2 煤制烯烃路线法煤制烯烃路线法 目前以煤炭为资源制取烯烃的主要技术有两种，即分别为甲醇制取烯烃 （MTO）和甲醇制取丙烯（MTP）技术。此两种技术是煤制烯烃工艺路线的 核心技术。 1）MTO 技术技术 煤制烯烃工艺是由煤气化制合成气、合成气制甲醇、甲醇制烯烃 3 项技 术集成。

40、大型煤气化技术、百万吨级甲醇生产技术已逐渐成熟，但甲醇制烯 烃技术需进一步突破；现已具备工业化条件的供应商主要有：UOP/Hydro 公 司的 MTO 工艺、中国科学院大连化学物理研究所的 DMTO 及中石化上海石 油化工研究院的 SMTO 技术。 UPO/Hydro 的的 MTO 工艺工艺 UPO/Hydro 的 MTO 工艺在 1995 年完成中试，该工艺类似炼油催化裂化 工艺；反应产物组成更简单，分离回收更容易。可以通过改变反应器的操作， 较大范围地调整乙烯丙烯比。以碳基计算，在最大量生产乙烯时，其收率为： 乙烯 46%、丙烯 30%、丁烯 9%，其它 15%，C2/C3为 1.53；最

41、大量生产丙烯 时，其收率为乙烯 34%、丙烯 45%、丁烯 12%、其它 9%，C2/C3为 0.75。最 新的研究结果表明，甲醇转化成乙烯+丙烯的碳基选择性可以达到 85%- 90%。 大连化物所大连化物所 DMTO 技术技术 大连化物所在 20 世纪 80 年代初进行 MTO 研究工作，1993 年开发了由 二甲醚制取烯烃的 DMTO 工艺，并于 1995 年在上海青浦化工厂建设了原料 二甲醚处理量为 60-100Kg/d 的中试装置。该装置也采用流化床反应再生形 式，采用自行研制的 DO123 型催化剂。2006 年 2 月完成甲醇制烯烃 DMTO 技术工业化试验，结果是：甲醇转化率为 99.18%；对烯烃的选择性高 达 85%-90%；2.96 吨甲醇可以产生 1 吨烯烃。 中石化上海研究院中石化上海研究院 SMTO 技术技术 中石化上海研究院、中石化工程建设公司（SEI）和中石化北京