230kta丙烯综合利用制300kta环氧丙烷项目设计可行性研究报告(编辑修改稿)

230kta丙烯综合利用制300kta环氧丙烷项目设计可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

化工的不断发展，我国丙烯的产量早已超越千万吨大关。 中石油乌鲁木齐石化公司的丙烯产能与产量在经济的大潮中不断增大，逐渐出现丙烯产能产能过剩，逐渐影响到公司的后续发展。 再者公司对于丙烯的开发利用方式单一，基本用于生产聚丙烯，产品竞争力逐渐下降，公司利益日益减小，针对以上的情况。 我们团队为中国石油新疆乌鲁木齐石油化工公司设计一座年产 30 万吨环氧丙烷的工艺项目。 以此为新的血液解决乌鲁木齐石油化工公司这对丙烯产能过剩的问题。 本章主要由查阅相关资料为依据对项目进行了项目可行性基础分析，简单减少了项目的规模 、目标、项目建设的背景以及项目建设的意义。 再者对项目选址的优劣分析并做出了主要技术经济指标。 项目概述 丙烯是源自石油、煤、天然气的重要基础有机化工原料，全球丙烯的产能已超 1 亿吨 /年，其中约 60%用于生产聚丙烯，其余部分用于生产丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸、异丙苯 /苯酚 /丙酮、羰基合成醇等基本有机原料。 而我国 2020 年的丙烯产能 1800 万吨 /年，产量 1500 万吨，其中约 75%用于生产聚丙烯，基于丙烯原料的有机化工产业明显低于全球平均水平。 随着我国今后几年中丙烯产能的快速增长，加快除聚丙烯以外的丙烯化工的 综合发展已成为我国烯烃化工可持续发展的一项重要 课题。 为此我们进行深度的市场调研，查阅大量相关信息佐证了环氧丙烷的潜力与可行。 项目名称 230kt/a 丙烯综合利用制 300kt/a 环氧丙烷分厂 建设可行性研究。 项目性质 本项目是 在 “中国石化 三井化学杯 ” 的背景下为 中国石 油 乌鲁木齐石化工230kt/a丙烯综合利用 制 环氧丙烷 *可行性报告 — 2— 公司设计的一座环氧丙烷分厂， 主要针对当下我国 的基础 化工 原料丙烯过剩 并且丙烯利用单一。 设计建设一个年产 30 万吨的环氧丙烷分厂 ， 解决总厂因丙烯产能过剩而带来的负面影响，其次 提高总厂的经济效益， 增强 总厂丙烯 下游 产品的竞争力。 同时 也可以进一步打开国能环氧丙烷的市场。 编制依据  2020 年 “中国石化 三井化学杯 ”第七届全国 大学生化工设计竞赛指导书；  《化工建设项目可行性研究报告内容和深度规定》 2020 年 10 月  发改投资 [2020]1325 号《建设项目经济评价方法与参数》 (第三版 )； 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）结合实际情况，选择技术先进、工艺成熟、切合实际的设计方案，并采用高新技术及其它行之有效的节能措施 ，降低生产成本和投资，力争达到国际先进水平。 （ 3）提高机械化和自动化水平，仪表选型切实可靠与适度先进相结合。 （ 4）设计中尽一切努力节能降耗，节约用水，提高水的重复利用率，减少一次水的用量。 （ 5）注重环境保护，设计中选用清洁生产工艺，确保工艺水的闭路循环，在生产过程中减少 “三废 ”排放，同时采用行之有效的 “三废 ”治理措施，贯彻执行“三废 ”治理、 “三同时 ”的原则。 （ 6）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。 （ 7）贯彻化工生产装置布置的 “五化 ”原则，即一体化、 露天化、轻型化、大型化和国产化，以达到节省投资和减少占地的目的。 （ 8）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。 研究范围 2020 年 5 月，宜宾学院 “revolution”设计团队开始进行以新疆乌鲁木齐市米东公园为园区为基地工业丙烯为主要原料生产环氧丙烷的工程设计。 目前 查阅了230kt/a丙烯综合利用 制 环氧丙烷 *可行性报告 — 3— 大量的资料进了深入的可行性分析 ， 分析 研究工作范围包括：产品的市场需求、产品 规格 及 工艺 方案、工艺路线及设备选择、自动化控制方案、原料辅助材料及动力供应、建厂条件、公用工程及辅助设施、节能节水减排措施、 “三废 ”处 理及环境保护措施、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等方面进行研究。 在研究的基础上对项目的建设做出评价结论，为审批该项目提供决策依据。 项目背景 丙烯 利用问题 丙烯是重要的化工基础原料， 截至 2020 年 10 月 31 日 ,中国丙烯总产能为 万吨 /年，较 2020 年增长 77 万吨 /年。 未来 5 年，各种原料来源的丙烯产能均将不断增长，到 2017 年 ,中国丙烯的产能将达到约 2850 万吨 /年。 预计 2020 年丙烯的当量消费量有 望达到 2245 万吨， 2017 年将达到 3290 万吨，聚丙烯仍将是主要的需求增长领域。 2020~2017 年，中国的丙烯仍在 逐渐饱和过剩 ，但自给率逐渐提高，中国丙烯行业利润空间将逐渐缩小 主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等有机原料。 据中投顾问发布的《 2020－ 2020 年中国化工行业投资分析及前景预测报告》显示，在 2020 年以后，由于丙烯下游产品开发迅速，丙烯需求增幅较大而国内供应不足，我国丙烯年进口量骤增至 20~30 万吨之间。 丙烯的需求主要是靠聚丙烯的生产推动的，在 2020 年已增至世界丙烯 消费量的 62%。 在我国丙烯最大的应用是生产聚丙烯，其次为丙烯腈，消费结构为 ； 聚丙烯 71%，丙烯腈 %，丁 /辛醇 %，苯酚 /丙酮 %，环氧丙烷 %，其他 %。 由 表 11 可 知， 丙烯的下游 有机 产品 虽然 较多，但是丙烯 很大一 部分 都 用于聚丙烯与丙烯腈。 对于丙烯的利用比较单一，在其他下游产品的生产基本处于空白状况。 对于 环氧丙烷的生产存 长期处于低产能情况 ， 随着今年 环氧丙烷 在有机化工中逐渐加大 ， 聚丙烯与丙烯腈的逐渐饱和与利润不断浓缩，环氧丙烷迎来了一个春天。 230kt/a丙烯综合利用 制 环氧丙烷 *可行性报告 — 4— 表 11 2020 年世 界化工用丙烯的消费量 项目 北美 中美和南美 西欧 中欧和东欧 非洲和中美 日本 中国 亚洲其他和大洋洲 总量 聚丙烯 丙烯腈 环氧丙烷 0 羧基醇 异丙苯 0 丙烯酸 0 — 异丙醇 — — 0 叠合化合品 — — 其他 — 总量 图 11 20202017 年中国丙烯当量消费组成及变化情况 230kt/a丙烯综合利用 制 环氧丙烷 *可行性报告 — 5— 图 12 20202020 中国丙烯进口 量及进口单价 环氧丙烷利用 情况 环氧丙烷 (简称 PO)是除聚丙烯和丙烯腈以外的第三大丙烯衍生物，是重要的基本有机化工原料。 环氧丙烷主要用于聚醚多元醇的生产，其次是用于表面活性剂、碳酸丙烯酯、丙二醇醚、羟丙基甲基纤维素等精细化工产品，广泛用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业。 其最大工业用途是生产聚醚多元醇，进而制备聚氨酯，还可通过水合反应制备丙二醇。 2020 年世界环氧丙烷消费量为 万 t。 西欧 、 北美和亚洲是世界环氧丙烷主要消费地区，消费量分别占 %、 %和 %。 北美是最大的净出口地区 ， 西欧是最大的净进口地区。 表 12 2020 年环氧丙烷况消费指南 消费项目 消费量 聚醚多元醇 % 丙二醇 % 丙二醇醚 % 其他 % 世界环氧丙烷主要用于聚醚多元醇 、 丙二醇和丙二醇醚等的生产。 2020 年230kt/a丙烯综合利用 制 环氧丙烷 *可行性报告 — 6— 用于聚醚多元醇的环氧丙烷约占总消费量的 %， 用于丙二醇生产的约占 %， 用于丙二醇醚的环氧丙烷约占 %。 2020 年世界各地区环氧丙烷供需状况见 表 12。 环境问题 传统的环氧丙烷生产工艺氯醇法 、共 氧化法存在污染严重流程复杂设备投入过大等因素，例如氯醇法 清水消耗大，每生产 1t 环氧丙烷产生 4050t 含氯化物废水和 氯化钙，该废水具有温度高、 pH 值高、氯根含量高、 COD 含量高和悬浮物含量高的 “五高 ”特点，难以处理。 但是 HPPO 过氧化氢直接氧化法 工艺不仅 克服了氯醇法设备腐蚀严重，废液、废渣多的缺点， 并且 三废排放量少且易处理，对环境影响小，是国际公认的 “绿色 ”环保生产技术。 而 PO/SM 工艺产生的污水含 COD 较高，污水处理装置投资相对也较高。 我们采取 的 过氧化氢的直接氧化生成环氧丙烷的工艺虽然不是 非常 成熟工艺，但是由于该工艺环保。 产物直接产生环氧丙烷和水，没有过多过大量的副产物产出，对于环境几乎达到了零污染。 建设规模与目标 建设规模 乌鲁木齐东有吐哈油田，南有塔里木油田，北有准东油田，西有克拉玛依油田。 地下煤炭储量在百亿吨以上，可采煤层总厚度 80 米，素有 “油海上的煤城 ”之称。 湖盐、芒硝、石膏、油页岩、铜、锰、铁矿也有很大储量。 拥有耕地 万公顷、牧草场 60 万公顷、野生草原植物 300 余种、可养殖水面 1604 公顷。 热力、风力资源极为丰富，拥有我国西部最大的风力发电厂。 以中石油乌 鲁木齐石化公司、中泰化学为代表的石油化工、氯碱化工，以神华新疆能源公司为代表的煤电煤化工产业，以广汇工业园为代表的机械制造业，以永昌积水、国统管道为代表的建材业等优势产业集群。 综合考虑环氧丙烷近几年的供需关系和现在已有的环氧丙烷投产装置，我们选择了 30W/a 的规模在经济效益和项目可行性上都是比较稳妥的选择，之后我们还可以根据具体的生产要求进行适当的修改。 建设 目标 230kt/a丙烯综合利用 制 环氧丙烷 *可行性报告 — 7— 本项目目标是为中国 内陆地区 的环氧丙烷 需求 设计一套环氧丙烷生产工艺的工厂， 另一方面 实现 总厂 丙烯合理、充分的利用，将丙烯最大限度的转化 成 具有高市场效益的 环氧丙烷，充分利用 HPPO 反应过程产生的热量。 同时将最大限度的综合利用富余热量，实现污染物的零排放；增加当地的就业率，将企业带向科学化，现代化的绿色协调可持续发展。 本厂建设意义 （ 1）落实党中央西部大开发战略，直接推动西部开发和经济发展 党中央、国务院已提出了西部大开发战略，明确指出，不失时机地实施西部大开发战略，直接关系到扩大内需、促进经济增长，关系到民族团结、社会稳定和边防巩固，关系到东西部协调发展和最终实现共同富裕。 强调要抓住机遇，不失时机地实施西部大开发战略，把西部地区的 发展潜力转换为现实生产力，把潜在市场转换为现实市场，把资源优势转换为经济优势，为国民经济发展提供更广阔的空间和巨大的推动力。 党中央的决策，为西部地区的经济发展提供了契机。 （ 2）充分利丙烯资源以及提高西部反战，符合国家可持续发展政策 2020 年全国原油产量 亿吨，较 2020 年上升 %。 2020 年我国原油加工量 亿吨，占原油总消费量的 %， 2020 年，石油净进口达 亿吨，作为原油处理处理之一的丙烯，相对就比较丰富。 在此形势下，采用先进可靠技术，充分合理的利用这些丙烯资源成为国内相关 产业关注的热点。 煤炭作为一种能源，不仅仅只是作为燃烧，而应该好好地利用。 合理和清洁利用煤炭是全世界化工的共同目标。 所以开发新疆煤炭资源和石油的合理利用对可持续性发展有着重要的作用。 项目可行性 地理位置 230kt/a丙烯综合利用 制 环氧丙烷 *可行性报告 — 8— 图 13 乌鲁木齐米东区地理位置与交通图 米东区是 2020 年 8 月经国务院批准，由昌吉回族自治州原米泉市和原乌鲁木齐市东山区合并成立，隶属于乌鲁木齐市。 全区总面积 平方公里，辖5 镇 2 乡， 6 个街道办事处， 81 个行政村， 48 个社区，区内常住人口 30 万人。 米东区区位优势明显 、投资环境优越，距乌鲁木齐国际机场、火车南、西、北站均在 20 公里以内。 216 国道、大黄山铁路、石化铁路穿境而过，吐 乌 大、乌奎高速公路交汇于此。 城区道路四通八达，是首府乌鲁木齐市连接北疆各地州230kt/a丙烯综合利用 制 环氧丙烷 *可行性报告 — 9— 的交通要道。 资源优势 米东区自然资源丰富，境内有丰富的煤、菱铁矿、石灰石、石油、陶土、石英沙、芒硝等矿产资源，种类达 20 多种，其中已探明石灰石储量 15 亿吨、芒硝储量 260 万吨、煤炭储量 18 亿吨，煤质优良，易于开采，年产煤能力 950 万吨左右，是全国 100 个重点产煤区（县）之一 2020 年，根据中国 石油 的 部署，公司牢牢把握 “强化管理、提高效益 ”的工作主题，坚持 “优化生产、细化管理、深化培训、强化三基 ”的工作方针，深入推进“为民服务创先争优 ”和 “比学赶帮超 ”活动，实现了 “安全环保无事故、经济效益最大化 ”的目标。 全年加工原油 1072 万吨，生产成品油 598 万吨、乙烯 万吨、塑料 万吨、烧碱 46 万吨、橡胶 万吨、丁辛醇 万吨、丙烯腈 万吨、腈纶 万吨。