年产15万吨丁二烯装置项目建议书(编辑修改稿)

年产15万吨丁二烯装置项目建议书(编辑修改稿)内容摘要：

2020~2020年间年均需求增长率 %； 2020年需求量将达到 440 18 万吨左右， 2020~2020 年间年均需求增长率 %。 SBR、 BR、 SBS和 ABS仍是丁二烯最主要的需求领域，而丁二烯在 ABS 领域是需求增长最快的领域，拉动丁二烯 需求的快速增长。 随着丁二烯下游市场合成橡胶、 ABS 树脂等快速发展，未来丁二烯市场仍将保持较快增长。 同时伴随着乙烯原料的轻质化，裂解 C4 增长有限，资源日趋紧张导致丁二烯原料价格上涨，丁烯氧化脱氢技术又迎来了新的发展机遇。 2020年国内丁二烯供需平衡及预测见下表： 2020 年国内丁二烯供需平衡及预测（单位：万吨 /年，万吨） 项目 实际 预测 对应年段的年均增长率（ %） 2020年 2020年 2020年 2020~2020 年 2020~2020年 产能 260 360 450 产 量 215 324 需求 335 440 平衡 11 注： 供需平衡＝产量 需求量，“ ”号表示供需缺口； 2020年和 2020 年装置平均开工率分别按 90%和 95%计。 19 产品价格分析 (一 ) 国外产品价格分析 国际原油价格和市场供需是影响丁二烯产品价格的主要因素；受国际原油价格的影响，丁二烯产品价格大幅度的波动， 2020年丁二烯价格达到历史高点；受国际金融危机的影响， 2020 年丁二烯价格跌至谷 底； 2020 年，随着世界经济的逐步复苏，丁二烯价格逐步回升。 2020 年美国丁二烯市场价格在 511 美元 /吨，西欧丁二烯市场价格 666美元 /吨，日本丁二烯市场价格 533美元 /吨。 (二 ) 国内产品价格分析 2020 年国内丁二烯价格跌宕起伏，在 13500~30000 元 /吨之间大幅度的波动。 2020~2020 年国内丁二烯市场价格见下表： 2020~2020年国内丁二烯市场价格（单位：元 /吨） 年份 市场价格 年份 市场价格 2020年 4200 2020年 12567 2020年 3600 2020年 10804 2020年 4691 2020年 17413 2020年 6761 2020年 9476 2020年 9811 2020年 15513 20 年份 市场价格 年份 市场价格 2020年 12370 2020年 13500~30000 预计未来我国丁二烯将保持在 15000 元 /吨的价格水平，本项目静态经济测算暂按 15000元 /吨价格计。 21 第四章 工艺流程 丁烯和氧气先后通过一段、二段反应器，在 B02 催化剂作用下反应生成丁二烯，冷凝后的 汽液 两相分离后，液相进入水冷洗酸塔与其釜液混合，气相进入水冷洗酸塔底部。 生成气在塔中充分冷却除去大量水分并洗去酸、酮和部分醛类后，从塔顶出来去压缩工段。 提压后的生成气进入油吸收塔底部，生成气经吸收油吸收后，排放至火炬。 塔底出来的富油，进入解吸塔进行解吸。 从解吸塔第八块板上抽侧线得到粗丁二烯产品，冷却后送到丁二烯抽提单元。 粗丁二烯经过乙腈法萃取，水洗、精制后得到较纯的丁二烯送往成品罐区。 工艺特点 洗酸及水冷系统 来自管网的配料蒸汽（ ａ（ G） ,℃） 经三通调节阀分成两股，一股经前换热器 (E102)与二段反应器（ R102）出来的高温生成气换热，使温度由 ℃上升到 480℃，另一股作为旁路，用来调节一段反应器（ R101）的入口温度，使之为 320℃左右，两股物料在管道上重新混合后进入一段进料混合器（ X 101）。 由丁烯进料泵（ P101）进来的丁烯馏分按比例计量后进入丁烯蒸发器（ V 102） ,使丁烯蒸发并过热到 80℃后与计量的配 22 料空气一同进入一段进料混合器。 丁烯、空气、水蒸汽三种气体充分混合后进入装有 B02 催化剂的一段轴向 反应器，由于丁烯脱氢为放热反应，生成气出口温度达 560℃左右。 为了使反应更加充分，高温生成气与计量后的液态丁烯和脱氧水一同进入二段进料混合器（一级）（ X 102） ,三股物料混合后与计量后的配料空气一起进入二段进料混合器（ X103） ,与计量后的空气混合后进入二段轴向反应器。 通过调节脱氧水的喷入量，使二段轴向反应器的入口温度控制在 400℃左右，经二段反应后，二段反应器的出口温度高达 560℃左右。 由二段轴向反应器出来的高温生成气先进入前换热器与配料蒸汽换热，温度降到 418℃，再进入一级废热锅炉 （ E103），在其中产生的 ａ（ G）的低压蒸汽进入蒸汽系统管网，同时生成气的温度降到 156℃，降温后的生成气再进入二级废热锅炉（ E104），在其中产生的 ａ（ G）的低低压蒸汽进入蒸汽系统管网，这时生成气的温度降到 115℃，再进入后换热器（ E105） ,进行部分冷凝，并利用循环软水回收其冷凝热。 冷凝后的汽液两相经分离罐（ V103）分离后，液相进入水冷洗酸塔（ C101）与其釜液混合，气相进入水冷洗酸塔底部。 先后与塔中部进入的循环酸水，以及塔顶部加入的 5℃冷冻水进行换 热，使生成气在塔中充分冷却除去大量水分并洗去酸、酮和部分醛类后，从塔顶出来去压缩工段。 水冷洗酸塔的 59℃的塔釜液由循环酸水泵（ P102）加压后，经循环酸水冷却器（ E107） 23 冷却后大部分再进入水冷洗酸塔进行循环利用，多余部分送往污水处理系统。 生成气压缩系统 由水冷洗酸塔（ C101）顶来的生成气 （ G）经一、二级压缩机压缩至 （ G） ,进入油吸收塔。 油吸收解吸系统 经生压机压缩后的生成气进入油吸收塔（ C301）底部，来自罐区 的吸收油经吸收油冷却器（ E301）冷却后打入油吸收塔顶部。 生成气经吸收油吸收后，塔底得到含有丁烯、丁二烯的富油，温度为 54℃。 塔顶出来的吸收尾气进入尾气冷却器 （ E302） ,冷却到 0℃后经尾气分液罐（ V301）分离，不凝气去尾气回收单元，冷凝液与塔底出来的富油混合后，通过贫富油换热器（ E307） ,与解吸塔底贫油换热，温度升到 91℃，进入解吸塔（ C302）进行解吸。 塔釜有再沸器（ E308） ,用蒸汽加热及一些轻组分从塔顶馏出，经塔顶冷却器（ E303）冷却到 37℃，再经塔顶冷凝器（ E304） 冷却到 21℃，不凝气去生成气压缩机系统，冷凝液由回流泵（ P302）全部打回塔顶，作为回流液。 回流罐水袋内的冷凝水定时排放。 从解吸塔第八块板上抽侧线得到粗丁二烯产品，用侧线冷却器（ E305）冷却到 35℃，由粗丁二烯泵送到丁二烯抽提单元。 塔釜出来的 136℃的贫油，约 10％去再生塔再生， 90％经过贫富油换热器，温度降到 86℃后，与 24 从再生塔来的吸收油混合，再用贫油冷却器（ E306）冷却到 40℃，回到吸收油罐（ V302）循环使用。 （一）脱氢及水冷系统 来自管网 的配料蒸汽（ ａ（ G） ,℃）经三通调节阀分成两股，一股经前换热器 (E102)与二段反应器（ R102）出来的高温生成气换热，使温度由 ℃上升到 480℃，另一股作为旁路，用来调节一段反应器（ R101）的入口温度，使之为 320℃左右，两股物料在管道上重新混合后进入一段进料混合器（ X 101）。 由丁烯进料泵（ P101）进来的丁烯馏分按比例计量后进入丁烯蒸发器（ V 102） ,使丁烯蒸发并过热到 80℃后与计量的配料空气一同进入一段进料混合器。 丁烯、空气、水蒸汽三 种气体充分混合后进入装有 B02 催化剂的一段轴向反应器，由于丁烯脱氢为放热反应，生成气出口温度达 560℃左右。 为了使反应更加充分，高温生成气与计量后的液态丁烯和脱氧水一同进入二段进料混合器（一级）（ X 102） ,三股物料混合后与计量后的配料空气一起进入二段进料混合器（ X103） ,与计量后的空气混合后进入二段轴向反应器。 通过调节脱氧水的喷入量，使二段轴向反应器的入口温度控制在 400℃左右，经二段反应后，二段反应器的出口温度高达 560℃左右。 由二段轴向反应器出来的高温生成气先进入前换热器与配料蒸汽换热，温 度降到 418℃，再进入 25 一级废热锅炉（ E103），在其中产生的 （ G）的低压蒸汽进入蒸汽系统管网，同时生成气的温度降到 156℃，降温后的生成气再进入二级废热锅炉（ E104），在其中产生的 （ G）的低低压蒸汽进入蒸汽系统管网，这时生成气的温度降到 115℃，再进入后换热器（ E105） ,进行部分冷凝，并利用循环软水回收其冷凝热。 冷凝后的汽液两相经分离罐（ V103）分离后，液相进入水冷洗酸塔（ C101）与其釜液混合，气相进入水冷洗酸塔底部。 先后与塔中部进入的循环酸水 ，以及塔顶部加入的 5℃冷冻水进行换热，使生成气在塔中充分冷却除去大量水分并洗去酸、酮和部分醛类后，从塔顶出来去压缩工段。 水冷洗酸塔的 59℃的塔釜液由循环酸水泵（ P102）加压后，经循环酸水冷却器（ E107）冷却后大部分再进入水冷洗酸塔进行循环利用，多余部分送往污水处理系统。 （二）生成气压缩系统 由水冷洗酸塔（ C101）顶来的生成气 （ G）经一、二级压缩机压缩至 （ G） ,进入油吸收塔。 （三）油吸收解吸系统 经生压机压缩后的生成气进入油吸收塔（ C301）底部，来自罐区的吸收油经吸收油冷却器（ E301）冷却后打入油吸收塔顶部。 生成气经吸收油吸收后，塔底得到含有丁烯、丁二烯的富油，温度为 54℃。 塔顶出来的吸收尾气进入尾气冷却器 26 （ E302） ,冷却到 0℃后经尾气分液罐（ V301）分离，不凝气去尾气回收单元，冷凝液与塔底出来的富油混合后，通过贫富油换热器（ E307） ,与解吸塔底贫油换热，温度升到 91℃，进入解吸塔（ C302）进行解吸。 塔釜有再沸器（ E308） ,用 蒸汽加热，及一些轻组分从塔顶馏出，经塔顶冷却器（ E303）冷却到 37℃，再经塔顶冷凝器（ E304）冷却到 21℃，不凝气去生成气压缩机系统，冷凝液由回流泵（ P302）全部打回塔顶，作为回流液。 回流罐水袋内的冷凝水定时排放。 从解吸塔第八块板上抽侧线得到粗丁二烯产品，用侧线冷却器（ E305）冷却到 35℃，由粗丁二烯泵送到丁二烯抽提单元。 塔釜出来的 136℃的贫油，约 10％去再生塔再生， 90％经过贫富油换热器，温度降到 86℃后，与从再生塔来的吸收油混合，再用贫油冷却器（ E306）冷却到 40℃，回到吸收油罐（ V302）循环使用。 一、概述 本设计包括 15 万吨 /年丁二烯装置以及罐区和相应配套公用工程和辅助设施。 新建丁二烯装置主要由脱氢及水冷系统、生成气压缩系统、油吸收解吸系统和丁二烯抽提系统几个单元构成。 配套公用工程和辅助设施主要由循环水系统、消防水、污水处理、空压站、冷冻站、火炬等构成。 该装置的工艺是连续的，生产过程由 DCS 控制，保持高度自动化。 二、自动化水平 27 (一 )控制水平 由于生产丁二烯的生产过程复杂，生产控制要求高。 为满足生产控制要求，提高产品质量，降低消耗及确保安全生产，本项目拟在控制室 内上一套集散型控制系统 （ DCS），对装置进行集中监视、控制和操作。 DCS 系统设有 8 个操作站（包括工程师站）、 4 个控制站、8 个辅助操作台。 辅助操作台用于设置硬接线开关、按钮及报警灯等。 就地控制只是一些供操作人员在日常巡查时选择开关手动阀、启动 /停止电动设备及控制一些非关键仪表等。 （二）控制规模 丁二烯装置有模拟量检测回路约 520 个，控制回路约 185个，数字量回路约 200 个。 配套公用工程和辅助设施检测回路约 100 个，控制回路约 30 个，数字量回路约 20个。 （三）随设备成套供货的仪表 生成气压缩机组、冷冻机组等成套设备，除带有机组本身运行所需要的一次检测仪表和 PLC 控制仪表以外，还带有就地盘，用于就地开 /停车和运行 /故障信号指示，而其主要操作参数依然硬接线引至控制室，随机成套的 PLC 能实现与 DCS 之间的通讯。 （四）主要安全技术措施 该装置爆炸危险场所等级划分为“ 2 区”，界区内所有电子式仪表均采取本安防爆型。 所有远传电子式变送器、电气阀门定 28 位器、温度测量元件、质量流量计及液位开关等均选用本安防爆 ，仪表的最低防爆等级为 Exi。