全国化工设计大赛_西北大学队20xx年“三井化学杯”第五届大学生化工设计竞赛——年产45万吨丙烯、副产13万吨乙烯项目可行性论证(编辑修改稿)

全国化工设计大赛_西北大学队20xx年“三井化学杯”第五届大学生化工设计竞赛——年产45万吨丙烯、副产13万吨乙烯项目可行性论证(编辑修改稿)内容摘要：

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 22： 表 22 乙烯的基本物理性质 中文名称 乙烯 主要成分 含量  % 英文名称 ethylene（ ethene） 危险标记 4（易燃气体） 英文名称 2 ethene UN 编号 1962 分子式 C2H4 CAS 号 74851 分子量 EINECS 登陆号 2008153 熔点 ℃ 稳定性 比甲烷不稳定 相对（ 水 =1）密度 相对（空气 =1）密度 饱和蒸汽压（ kPa） （ 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 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。 产品消费领域 20xx 年“三井化学杯”第五届大学生化工设计竞赛 —— 年产 45 万吨丙烯 、副产 13 万吨乙烯 项目 西北大学 Green Light 设计组 8 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 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 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20xx 年“三井化学杯”第五届大学生化工设计竞赛 —— 年产 45 万吨丙烯 、副产 13 万吨乙烯 项目 西北大学 Green Light 设计组 9 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。 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 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（ HDPE、 LDPE、 LLDPE）所耗用的一下占 %，在我国，更是高度 61%。 2）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 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级醇。 4）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20xx 年“三井化学杯”第五届大学生化工设计竞赛 —— 年产 45 万吨丙烯 、副产 13 万吨乙烯 项目 西北大学 Green Light 设计组 10 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 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，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。 产品市场分析 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，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， 20xx 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20xx 年“三井化学杯”第五届大学生化工设计竞赛 —— 年产 45 万吨丙烯 、副产 13 万吨乙烯 项目 西北大学 Green Light 设计组 11 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。 20xx 年我国丙烯总产能约为 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 20xx 年的丙烯产能达到 1380 万吨 /年。 20xx～ 20xx 年间，中国丙烯产能年均增长率为 %，高于全球平均增长率 %。 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。 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 20xx 年这个比例已经降到50%。 近年来，世界新增乙烯投资大部分东移，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20xx 年“三井化学杯”第五届大学生化工设计竞赛 —— 年产 45 万吨丙烯 、副产 13 万吨乙烯 项目 西北大学 Green Light 设计组 12 作用。 表 23 20xx20xx 年 我国 乙烯产量表 年份 乙烯产量（万吨 /年） 增幅（ %） 20xx 20xx 20xx 20xx 年 5 月份出台的《石化产业调整和振兴规划》细则提出乙烯产业发展目标，到 20xx 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 20xx 年国内乙烯生产能力达到 20xx 万 2300 万吨 /年，自给能力将有较大提高。 产品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 20xx 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 %，丙烯资源供应略微紧张。 到 20xx 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 20xx 年，丙烯当量需求的年均增长率达到 %，超过丙烯生产能力的增长速度。 预计到 20xx 年，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。 20xx 年“三井化学杯”第五届大学生化工设计竞赛 —— 年产 45 万吨丙烯 、副产 13 万吨乙烯 项目 西北大学 Green Light 设计组 13 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。 统计显示，从 1990 年到 20xx 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， 20xx 年我国乙烯当量消 费量为 1350 万吨， 20xx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 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。 20xx 年至 20xx 年间，我国乙烯当量消费量的年均增长率为 %，到 20xx 年达到 2700 万吨。 专家预测， 20xx 年至 20xx年间，我国乙烯 当量消费量年均增长率为 %，到 20xx 年达到 3700 万吨。 20xx 年我国乙烯消费结构大概为：聚乙烯占总消费量的 %，乙二醇为 %， 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 %。 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。