石化5万吨年c9加氢工程可行性研究报告(编辑修改稿)

石化5万吨年c9加氢工程可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

t 1 年 1 次 废 氧化锌脱硫剂 t 1 年 1 次 废 耐热隋 性瓷球 t 1 3 年 1 次 第 7 页 共 119 页 续表 序号 指 标 名 称 单 位 指 标 备 注 4 废 一段催化剂 t 1年 1次 废 二段催化剂 t 2年 1次 废 活性瓷球 t 2年 1次 废 脱硫剂 t 94 2年 1次 5 定员 人 80 1)制氢装置 人 20 2)加氢装置 人 16 3)其它 人 44 6 总能耗 a)制氢装置 MJ/Nm3原料 (或 g标油 / Nm3原料 ) （ ） b)加氢装置 MJ/t 原料 (或 kg 标油 /t 原料 ) （ 208） 7 工艺设备总台数 台 a)制氢装置 台 27 (1)容器（反应器 +塔 +容器） 台 18（ 1+5+12） (2)换热器（换热器 +空冷） 台 4 (3)工业炉 台 1 (4)机泵（压缩机 +泵） 台 4（ 2+2） b)加氢装置 台 (1)容器（反应器 +塔 +容器） 台 27（ 2+5+20） (2)换热器（换热器 +空冷） 台 30（ 26+4） (3)工业炉 台 2 (4) 机泵（压缩机 +泵） 台 48（ 6+42） 第 8 页 共 119 页 表 主要评价指标一览表 序号 项 目 单 位 指 标 备 注 1 项目建设总资金 项目总投资 104元 15723 项目总建设投资 104元 14449 建设期利息 104元 341 流动资金 104元 933 2 主要效益指标 年均销售收入 104元 31727 年均总 成本费用 104元 27291 年均销售税金及附加 104元 1465 年均利润总额 104元 2971 税前 内部收益率 内部收益率（所得税前） % 内部收益率（所得税后） % 财务净现值 财务净现值（所得税前） 104元 10707 财务净现值（所得税后） 104元 6880 静态投资回收期 含建设期 1 年 投资回收期（所得税前） 年 投资回收期（所得税后） 年 借款偿还期 年 主要结论 原料落实 本项目原料来源 于扬子石化 巴斯夫有限公司的乙烯裂解 C9 馏分油 ， 氢气来源于拟建的制氢装置。 产品方案合理 本装置主要产品是市场所需 优质的 混合二甲苯、 C9 芳烃、 C10 芳烃、 120芳烃溶剂油 等。 平面布置合理 装置平面布置紧凑合理，公用工程和辅助配套系统尽可能减少占地，以节省投资。 工艺技术先进 第 9 页 共 119 页 本装置采用了目前国内外已工业化、成熟、先进的 C9 加氢工艺技术，不仅产品质量好、收率高、 能耗低，且对环境不产生或少产生污染。 并采用集散型控制系统（ DCS），能保证装置的技术水平和产品质量、结构的先进性，各项技术经济指标达国内一流，国际先进水平，经济效益和竞争实力都将得到大幅度提升。 环境保护 本装置采用了先进的环境友好工艺 ，对废气、废水、废渣和噪声采取了有效的控制和处理措施。 劳动安全、职业卫生 本项目设计中严格执行有关标准规范，针对生产过程中的各种危险因素，采取有效的防护措施，可以达到安全生产，保障职工健康。 投资及经济评价 根据投资估算 和经济评价，本项目总投资为 15723 万元，其中建设投资 14449 万元；项目建成后年均总成本 27291 万元，所得税后利润为 2192 万元，所得税后全部投资财务内部收益率 %，投资回收期 年（含建设期 1年） ，各项经济评价指标均好于行业基准值，满足财务评价的要求。 综上所述，本项目技术先进，工艺合理，产品质量好 ,在市场上具有较强的竞争力 ,给企业带来较好的 经济效益 ，因此在工艺上和经济上均是可行的。 2 市场分析 C9 分离和石油树脂的发展情况 美国早在 1930 年开始了 C9 芳烃石油树脂的研 究工作， 40年代美国 Picco 公司实现了 C9芳烃石油树脂的工业化；日本于 1961 年首先建成了一套 4000 t/a的 C9 芳烃石油树脂装置，随着石油工业的发展，石油树脂得到迅速发展，其生产技术日趋成熟，并具有相当的生产规模。 近年来随着 生产技术的不断改进和市场竞争，新品种不断出现，应用领域不断拓宽， 已发展成为多品种、多牌号、多用途的功能性合成树脂。 目前世界石油树脂的生产基本上被美国西欧日本等大公司垄断，美国和日本是世界上最主要的 C9石油树脂消费国，约占世界总消费量的 2/3，估计目前全球石油树脂产量约 179。 105t/a，主要厂商及能力见表。 C9 石油树脂原料供应商主要有美国的 Lyondell 公司 、 Exxon 公司、西欧的 Rsm 公司和 Dow 公司。 第 10 页 共 119 页 表 国外 C9 石油树脂生产状况 公 司 生产能力（ 103t/a） 公 司 生产能力（ 103t/a） 美国 Neville 荷兰 Hercules 10 美国 Lawter 德国 VFT ＜ 15 美国 Hercules 日本三井石化 ＜ 20 美国 Exxon 日本石化 ＜ 18 美国 Sunbelt 日本 Tosoh 18（含 C5/C9共聚树脂） 美国 Sartomer 日本东邦化学 15（含 C5/C9共聚树脂） 美国 Resinall 美国其它公司 美国小计 （ ～ 美分 /kg） 日本小计 71（ 128 美分 /kg） 法国 Exxon 5 巴西 法国 Cdf 20 韩国、台湾 （ ～ ／ kg） 比利时 Neville 10 荷兰 Dsm 10 合计 国外主要 C9 石油树脂产品有： （ 1）常规 C9石 油树脂。 由裂解汽油中 140～ 210℃馏份聚合而成；（ 2）脂肪族改性芳烃树脂。 为改进与 EVA 配伍性，将 C9 芳烃树脂用 C9 馏份进行烷基化；（ 3）加氢 C9石油树脂。 如 Arakawa 公司的 Arkon 树脂，其中 C9芳烃树脂被部分或全部加氢以控制其极性。 Hercules 公司将其加氢的纯单体树脂称为 Regal Rez 系列，该公司也对脂肪族改性芳香族树脂进行加氢，以便和 Eastman 公司的加氢树脂竞争；（ 4）纯单体芳香族树脂。 它们是未加氢的水白色树脂，可使用的单体有：α 甲基苯乙烯（ Amoco18， Amoco公司生产）， 苯乙烯（ Piccolastic， Hercules 公司生产），α 甲基苯乙烯与乙烯基甲苯（ Piccotex， Hercules 公司生产），苯乙烯 α 甲基苯乙烯（ Krystalex， Hercules 公司生产），苯乙烯 异丁烯（ Velsicol， Lawter 公司生产，未工业化），苯乙烯 丙烯酸酯等；（ 5）共聚石油树脂。 C9 馏份与某些 C5 浓缩物共聚，它们比古马隆树脂或常规 C9 树脂具有更高的碘值，且溶解性很好，如 Neville 的 Nevchem 系列；（ 6）二次聚合树脂。 采用 AlCl3 聚合，熔点为 10℃、 25℃、 30℃ ，市场上的商品如 Picco AP10， Neville NP10 等；（ 7）焦油树脂。 目前我国比较大的 C9石油树脂生产企业主要集中在北方，生产能力达 5000t/a的有三家，其余规模较小，产品主要有深色和浅色两种， C9原料 主要来自乙烯装置的副产物 ，如燕山石 第 11 页 共 119 页 油 化工公司、大庆石油化工总厂、兰州化学工业公司、扬子石油化工公司、齐鲁石油化工公司等，详见 表。 表 国内 C9石油树脂生产状况 厂家 生产能力 kt/a 鞍山化工一厂 5 大庆石化总厂实业公司 6 吉林化学工业公司有机合成厂 4 内蒙赤峰林东石化厂 3 江苏靖江树脂厂 4 C9 加氢产品溶剂油的发展情况 世界每年消耗溶剂油产品 20xx 万吨以上（其中石油类溶剂油占一半），我国石油类溶剂油年产量约 200万吨，其潜在市场是很大的。 目前炼油行业内其他企业对溶剂油时常也相当重视，纷纷推出新品。 如九江石油化工总厂研制出 160脱芳溶剂油，是生产香烟过滤嘴丙纶丝胶粘剂的主要原料之一，还可作为精细化工产品的溶剂、毛纺行业的羊毛脱脂剂及电路清洗剂等。 茂明石油化工公司众和化塑有限公司和青岛石大卓越公司都瞄准市场分别开发出多种牌号环保型溶剂 油，备受客户青睐，产品供不应求，环保溶剂油每年仅在广东的需求量就达 11 万吨，市场前景广阔。 3 建设规模及产品方案 建设规模 本项目 C9 加氢装置 设计规模为 5 万吨 /年 ，天然气蒸汽转化变压吸附 制氢装置 设计规模为 1500Nm3/h，开工时数 8000 小时。 产品方案 本项目产品为 混合二甲苯、 120溶剂油 、 C9芳烃 溶剂油 、 C10 芳烃溶剂油。 产品及副产品性质 C9产品性质 C9 原料经过 两段法 加氢 后 生产的 产品质量指标见表。 第 12 页 共 119 页 表 产品 质量指标 项目 要求数值 双烯值， g I2/100g ≤ 2 马来酸酐和双烯值的测定方法 UOP32658 胶质， mg/100ml ≤ 8 车用汽油和航空燃料实际胶质测定方法 GB801987 溴价 ， g Br2/100g ≤ 1 石油馏分和工业脂肪族烯烃溴价测定法 GB1113589 石油产品 溴值测定 法 SH/T023692 硫含量 ， ppm ≤ 15 有机液体产品微量硫的测定法 芳烃损失 % ≤ 2 溶剂油芳香烃含量测定法 SH/T011892 4 工艺技术及设备方案 工艺 技术选择 制氢 工艺技术路线的选择 在无廉价纯氢供应的条件下 ,大量制取工业氢气以烃类的水蒸汽转化法最为成熟并获普遍应用。 目前国内外水蒸汽转化法制氢按粗氢气提纯方式的不同主要有常规法和变压吸附法两类。 常规法是将中温变换后的转化气再经低温变换，然后采用化学吸收的方法除去其中的CO2，最后进行甲烷化反应将残余的 CO 和 CO2转化成 CH4，生产出合格的工业氢气。 该法的流程和操作较 PSA 法复杂，由于转化炉出口的甲烷在后续的变换、脱碳和甲烷化工序中无法除去，因而为提高工业氢气的纯度不得不降低转化炉出口的压力 ，即使如此其产品氢气的纯度也只有 96%（ V）左右，产品压力约为。 但该法的氢气产率较高，和 PSA 法相比，在同样的产氢量下所耗原料较少。 国内近期已建成的有锦西、锦州等炼厂的 2 万 Nm3/h 的制氢装置。 PSA 法是将中变气冷却后直接引入 PSA 单元，采用若干个吸附床用物理吸附的方法将氢气提纯到 %（ V）以上，产品氢气的压力一般为 ～。 中变气中的 CH CO、 CO2和部分氢气作为尾气排出用作转化炉的燃料。 该法较常规法流程和设备简单，操作方便，但产氢率较常规法低，原料消耗量相对较高。 PSA 单元本身的操作弹性为 30～ 110%，故能适应需要有较大操作弹性的场合。 国内已建成的装置有大连西太平洋石化有限公司（ 6 万 Nm3/h）、天津石化公司炼油厂（ 4 万 Nm3/h）、齐鲁石化公司炼厂（ 4 万 Nm3/h）的制氢装置以及引进的金山（ 万 Nm3/h）、扬子（ 万 Nm3/h）的制氢装置等。 从以上的简单叙述可见，常规法和 PSA 相比工序多，使用催化剂、化学药剂种类多，开、停工复杂并增加了非正常停工的可能性，且因为产品氢的纯度低，增加了加氢装置的排放氢 第 13 页 共 119 页 量，同时由于产品氢压力低，增加了新氢压缩机的功率。 但其 原料的消耗则较少。 两种方法的综合能耗相近。 两种方案的选择目前主要是依据原料和燃料的差价。 本装置采用天然气作为制氢原料，炼厂对 PSA净化工艺有丰富的操作经验，因此选择 PSA 制氢工艺。 根据本厂的特点，在工艺流程操作条件的选用上有以下几点考虑： 1)制氢装置压力的确定 制氢装置的压力主要考虑以下几个因素： a)PSA 的最佳化， PSA入口压力过低会减少 PSA 单元可能的均压次数，降低了氢气的收率，并降低了吸附剂的吸附能力，同时，由于压力过低变压吸附罐的体积也会增大也不利于降低设备的投资；反过来过高的压力虽然 能增加均压次数，但过多的均压次数是以增加吸附罐的数量和控制阀组的数量为代价的，同时过高的压力会使得吸附罐的壁厚加大，从而投资增加，并且氢气的回收率也不再增加。 国内炼厂尚无 PSA系统操作压力超过 ,因而 PSA 最佳的入口压力应在 21～ 32kg/cm2（ a）之间； b)转化炉出口压力，制氢转化反应为体积增加的反应，增加压力会增加转化炉。