年产4万吨异丁烯和25万吨1-丁烯项目能源评价报告(编辑修改稿)

年产4万吨异丁烯和25万吨1-丁烯项目能源评价报告(编辑修改稿)内容摘要：

不包括备用设备） 为。 各生产线及公用及辅助工程用电设备见表 24（以下设备均不包括备用设备）。 表 24 设备装机容量一览表 序号 工艺单元 设备数量（台、套） 装机容量 kW 备注 1 醚化反应单元 6 2 反应精馏单元 12 3 MTBE 精制单元 7 4 MTBE 裂解单元 3 5 回收与精制单元 15 6 1－丁烯精制单元 16 合计 59 蒸汽消耗 根据该项目工艺生产要求，用汽规格分两种：低压蒸汽 ，中压蒸汽。 项目各装置蒸汽量见表 25。 表 25 项目各车间蒸汽用量汇总表 序号 车间名称 蒸汽参数 用汽量（ t/h） 备注 压力 MPa 1 反应车间 4 2 精馏车间 合计 “ 中国石化 三井化学杯”第六届大学生化工设计竞赛 8 用水系统 该项目主要用水系统分为：生活 水系统 、生产 工艺软水 系统、循环冷却水系统。 项目用水系统用水量见表 26。 表 26 项目用水 系统及用水量 序号 车间或工段名称 水的用途 需水情况 用水量（ t/h） 进水口水压（ MPa） 连续及间断情况 给水系统 1 反应车间 生产 连续 循环冷却水系统 2 精馏车间 生产 连续 循环冷却水系统 2 精馏车间 生产 连续 工艺软水系统 4 行政生活区 生活 间断 生活用水给水系统 总计 项目能源消耗 情况 依据《综合能耗计算通则》（ GB/T 258920xx），企业综合能 耗是指主要生产系统、辅助系统和附属生产系统的综合能耗总和，该项目主要生产系统的能耗量应以实测为准。 经测 算，该项目达产年总和能耗为 (当量值 )， tce/a（等价值）。 其能耗情况 及能源消耗结构见表 27。 表 27 项目综合能耗计算 序号 项目 年消耗量 能耗折算值 折标煤（ t/a） 当量值 等价值 1 电 万kWh 2 生产 工艺软水 kgce/t / 3 循环冷却水 95676t kgce/t / 4 生活用水 63270t kgce/t / 5 蒸汽 192600kg kgce/kg 6 4MPa 蒸汽 9200kg kgce/kg 合计 注：折标系数按《综合能耗计算通则 》（ GB/T258920xx）；电力等价值参照《省发改委关于明确能源消耗折标系数参照标准的通知》（苏发改工业发 [20xx]404号）。 年产 4 万吨异丁烯和 万吨 1丁烯项目 9 第三章 能源供应情况评估 项目所在地能源供应条件与消费情况 项目所在地概况 该项目位于南京化学工业园 扬子石化厂区预留地。 南京化学工业园成立于20xx 年 10 月，是南京唯一的一家经国家批准，以发展石油化工为主的国家级化学工业园区。 它位于南京市北部、长江北岸，距南京市中心 30 公里。 南京化工园规划总面积 45 平方公里，重点发展石油化工、基本有机化工原料、精细化 工、高分子材料、新型化工材料、生命医药项目。 南京化学工业园区地处华东地区主要公路交汇处，区内主干道与京沪、沪宁、宁杭高速公路相连接；专用铁路全长 公里，并纳入全国铁路网；码头可常年停泊 300030000 吨级船舶；年输油能力 20xx 万吨的鲁宁输油管线和年输油能力 20xx 万吨的宁波 上海 南京输油管线穿过园区； “西气东输 ”工程在园区铺设管网并已向区内企业供应天然气。 园区距南京禄口国际机场 58 公里，驱车 40 分钟可以到达。 优越的市场区位和便捷的交通运输给化工园区建设集化工产品流通、仓储、运输及服务于一体的化 工物流输送体系创造了良好的条件。 项目所在地能源供应条件及消费情况 1） 项目所在地能源供应条件 根据生产工艺对产品生产过程中需消耗的能源种类进行统计，项目 所需要能源种类主要有电力、蒸汽和新鲜水。 目前南京化学工业园区内建成了工业基础设施和综合配套服务设施，给排水、供电、供汽、供热、污水处理等配套设施完善，项目能源供应有保障各种能源供应状况如下： ① 电力供应 电源由南京化学工业园区内变电站提供，两条 10kV供电线路分别引自变电站内不同母线段。 本项目新建变配电室一座，经调压后引线至各生产设备用电。 一旦 开发区内不能正常供应，势必影响本项目生产 ② 供水 其中本项目消防水由市政管网供给，在厂房周围的道路设置室外地上式DN150 消防栓。 另外南京化学工业园区还有 许多 个消防站 ， 仍可把本项目的消防水供应危险性降到最低。 ③ 蒸汽 供应 蒸汽来自中国石化南京扬子石油化工有限公司，其目前蒸汽供气量为1500t/h，远期供气量为 5000 t/h，其有足够的蒸汽余量来满足本项目的运行。 “ 中国石化 三井化学杯”第六届大学生化工设计竞赛 10 2） 项目所在地能源消费情况 20xx 年南京市单位 GDP 能耗 tce /万元，比上年下降 %。 单位 GDP电耗。 项目能源消费对当地能源消费的影响 项目能源消费增量对当地能源消费的影响预测 经测算该项目建成投产后预计年增加消耗量，据 《南京市 20xx 年统计年鉴》相关数据， 20xx 年南京市全年用电量约为 亿 kWh， 该项目用电量仅为南京市 20xx 年用电量的 %。 该项目建成投产后预计增加消耗 生产工艺软水 ，循环冷却水1594600t/年，生活水 63270t/年 ，该项目生产用水由南京化学工业园区内公用工程提供，对当地水资源利用有一定影响。 从能源种类来看，该 项目所需的能源（含耗能工质）在企业内部均能满足供应；从项目消耗的能源及耗能工质的数量看，占整个区域能源供应和消费总量的比重均不大。 随着各种能源供应能力的进一步提升，该项目达产以后的用能在当地的占比将进一步减小，不会对当地的能源消费产生大的影响。 项目能源消费对当地完成节能目标的影响预测 江苏省政府与各市签订 “十二五 ”和 20xx 年节能目标责任书，南京市的节能工作目标为： “ 十二五 ” 和 20xx 年单位 GDP 能耗分别下降 20%和 %。 该项目单位产值能耗为 tce /万元，低于南京市 20xx 年规模以上工业企业万元产值能耗 tce /万元。 项目的建设对本地区能耗指标的下降及节能目标的实现影响不大。 综上所述，项目所在地能源供应条件较好，能够满足当地消费需要。 同时，该项目能源消费量在当地供应能力能够保障的范围之内，不会对区域能源消费产生大的影响。 年产 4 万吨异丁烯和 万吨 1丁烯项目 11 第四章 项目建设方案节能评估 项目选址、总平面布置节能评估 项目选址对能源消费的影响 该项目位于南京市化学工业园 扬子石化厂 区 预留地。 南京化学工业园区地处华东地区主要公路交汇处，区内主干道与京沪、沪宁、宁杭高速公路相连接 ；专用铁路全长 公里，并纳入全国铁路网；码头可常年停泊 300030000 吨级船舶；年输油能力 20xx 万吨的鲁宁输油管线和年输油能力 20xx 万吨的宁波 上海 南京输油管线穿过园区； “西气东输 ”工程在园区铺设管网并已向区内企业供应天然气。 园区距南京禄口国际机场 58 公里，驱车 40 分钟可以到达。 优越的市场区位和便捷的交通运输给化工园区建设集化工产品流通、仓储、运输及服务于一体的化工物流输送体系创造了良好的条件。 该项目选址符合南京市土地利用总体规划和城市总体规划，符合国家要求集中、集约、集聚的基本原则。 优越 的地理位置和交通运输条件能够降低项目的物料运输能耗。 20xx年南京市全年用电量约为 kWh，其中工业用电量为 亿 kwh。 该项目建成投产后预计年消耗量 万 kWh。 随着电力供应能力的进一步提升，该项目达产以后的用能在当地的占比将进一步减小，不会对当地的能源消费产生大的影响。 项目总平面布置对能源消费的影响 该项目主要有以下功能分区： 罐区、生产区、生产辅助区、公用工程区和行政生活区 等。 罐区布置在厂区的边缘，与生产区、仓库、消防站相邻，靠近装卸站。 罐区包括原料罐和产品罐。 主要生产装置 即生产区中的反应车间、精馏车间和压缩机、膜组件房布置在工厂常年 最大 风向的下风侧，其中包括醚化反应单元、反应精馏单元、 MTBE 精制单元、 MTBE 裂解单元、吸收及精制单元、 1丁烯精制单元等，其附近为罐区、污水 中转 站、消防站等。 生产辅助区布置在工厂的中前部，包括中控室、维修站、研发大楼等。 公用工程区布置在厂区的边缘、常年最大风向的上风侧，且与主要使用区域连成一条线，一方面有利于公用工程的引入，另一方面有利于投入使用。 行政与生活区布置在厂区的最前方，位于厂区全年最大风向的上 风侧，且与其他区域相连。 “ 中国石化 三井化学杯”第六届大学生化工设计竞赛 12 具体位置详见 “平面布置图 ”。 该项目建设符合《化工企业总图运输设计规范》 GB5048920xx 对总平面布置的相关规定，项目生产设备的布置按照工艺流程进行合理布局，工序间无不必要的往返，可缩短原材料及产品的运输路线、减少运输能耗并提高生产效率。 工艺流程、技术方案节能评估 项目工艺和技术方案 1)工艺流程简介 原料中的异丁烯和 甲 醇反应生成 MTBE，与原料分离后利用该反应的逆反应得到高纯度的异丁烯，主反应和副反应分别如下： ① 主反应： HCHOCHCCHCHOHCHCHCCHCH   33333233 |||催化剂 ② 主要副反应： 3 3 3 33 2 3 2 3 2 3 2| | | |C H C H C H C HC H C C H C H C C H C H C H C H C H C C H           催 化 剂工艺流程简述： 来自 C4原料罐的 C4抽余油和甲醇原料罐甲醇首先在醚化反应器中进行初步反应，然后进入反应精馏塔进行深度反应，为了提高反应精馏塔中 MTBE 的收率，在反应精馏塔中继续补充少量甲醇。 反应精馏塔塔底采出的粗 MTBE 进入 MTBE精制塔进行提纯，得到纯度大于 99%的 MTBE，其中 MTBE 精制塔采用分隔壁精馏塔，不仅提高了 MTBE 的纯度，而且节省了能耗和投资。 精制的 MTBE 进入裂解反应器发生 裂解反应生成异丁烯和甲醇，然后进入冷却吸收塔，用水吸收其中的甲醇得到异丁烯粗产品，最后进入异丁烯精制塔，从而得到纯度大于 %的异丁烯产品。 冷却吸收塔排出的甲醇水溶液在甲醇精制塔中进行分离，得到的纯度较高的甲醇和水，两者均循环利用。 而在反应精馏塔塔顶采出醚后 C4 和甲醇的共沸物进入渗透汽化膜组件除去少量的甲醇，得到的含有甲醇极少的剩余 C4 进入1丁烯精制单元，通过 1丁烯第一精制塔和 1丁烯第二精制塔分理处高纯度的1丁烯，剩余的 C4 作为副产物输出。 工艺流程见图 41。 年产 4 万吨异丁烯和 万吨 1丁烯项目 13 图 41 工艺流程图 工艺和技术方案节能评估 1） 为防止泄漏，设计上采用严格的防泄漏措施； 2） 反应器为列管式反应器，可以有效利用化学反应产生的余热，用于其他物料的加热； 3） 设计了隔壁精馏塔来精制 MTBE，不仅节省了投资，而且节约了能耗； 4） 本项目将采用 DCS 控制系统，本着控制稳定、提高质量、降低能耗、安全可靠的原则配置控制仪表，是整个工艺流程实现自动化控制。 主要用能工艺和工序节能评估 项目主要用能工艺和工序 该项目产品品种多，工艺 较为 复杂，本节能评估报告以每个产品生产工艺为单元，评估项目主要用能情况。 用能工艺和工序的能耗指标分析 该项目消耗的能源种 类主要为电力和蒸汽，耗能工质为新鲜水。 压缩空气 以空分站设备电耗计入总能耗，因此各生产工艺用能能耗测算 见 表 41。 表 41 各生产工艺能耗表 序号 项目 焦炭（ t） 电（万kWh） 工艺软水（ t） 蒸汽（ t） 综合能耗（ tce） 单位产品能耗（ tce/t） 综合能耗比例（ %） 1 醚化反应单元 0 0 3000 “ 中国石化 三井化学杯”第六届大学生化工设计竞赛 14 2 反应精 馏单元 0 0 6800 3 MTBE 精制单元 0 0 520xx 4 MTBE 裂解单元 0 0 100000 5 甲醇回收单元 0 40000 6 膜组件 0 0 0 0 0 7 1丁烯精制单元 0 0 1 合计 201800 100 从表 41 可知，该项目能耗量最大的为 MTBE 裂解单元 ，约占项目总能耗的 %；其次是 MTBE 精制单元 ，约占总能耗的 %；再次为 甲醇回收单元 ，约占总能耗的 %。 以上生产工艺主要能耗均为蒸汽，其次为电能，因此在生产过程中应加强蒸气及电。