中国石油xx油田xx炼油厂2万吨年甲基叔丁基醚mtbe项目可行性研究报告(编辑修改稿)

中国石油xx油田xx炼油厂2万吨年甲基叔丁基醚mtbe项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

的要求，以 MTBE 为调合组分生产高辛烷值汽油已经是国内外普遍采用的措施之一。 本项目实施后， XX 炼油厂 93汽油的比例进一步增加（达到 万吨 /年），产品结构可得到进一步的优化。 2)是提高企业经济效益的需要 按照目前国内汽油价格政策， 93汽油比 90汽油的销售价高 287 元 /吨。 随着高档汽车数量的不断增加，高标号汽油的需求量也在迅速上升，因此XX 炼油厂有必要生产高牌号汽油，进一步提高公司的整体经济效 益。 气体分馏装置副产的碳四馏分作为石油液化气销售，价格较低，利用碳四馏分中的异丁烯和甲醇为原料生产 MTBE，与现有汽油组分调合，可增加高标号汽油的品种和产量，有利于高标号汽油市场的占领和提高 XX 炼油厂的整体经济效益。 综上所述，从资源的合理利用、优化产品结构、适应市场的需求和提高企业的经济效益等诸多方面考虑，利用气体分馏装置副产异丁烯为原料生产中国石油 XXXX厂 2万吨 /年 MTBE项目 8 MTBE 是十分必要的。 主要研究结论 1)本项目采用的新型混相膨胀床 反应蒸馏技术，是目前国内生产MTBE 最先进的工艺技术，也是成熟的、可靠的。 2)所有原料和辅助 原料来源均有保证。 生产 MTBE 的主要原料－混合碳四组分和甲醇均来自于本厂，净化剂和催化剂等辅助原材料国内均有生产且市场供应充足。 3）本装置技术经济指标合理，所得税后内部收益率 %，大于行业基准收益率，投资回收期为税后 年，小于石化行业基准投资回收期 10年。 综上所述，本项目无论是在技术上还是在经济上都是可行的。 中国石油 XXXX厂 2万吨 /年 MTBE项目 9 表 13 主要经济指标汇总表 序号 项 目 单 位 数额 数额 备注 (人民币 ) (外汇 ) 一 基本数据 1 报批总投资 万元 2792 建设投资 万元 2743 建设期借款利息 万元 25 铺底流动资金 万元 24 2 销售收入 万元 3004 生产期平均 3 总成本费用 万元 1775 生产期平均 其中 :折旧 万元 188 生产期平均 4 流转税金及附加 万元 895 生产期平均 5 利润总额 万元 334 生产期平均 6 所得税 万元 110 生产期平均 7 所得税后利润 万元 224 生产期平均 二 经济评价指标 1 税后财务指标 其中：财务内部收益率 % 财务净现值 万元 44 ic=12% 投资回收期 年 含建设期 2 税前财务指标 其中：财务内部收益率 % 财务净现值 万元 762 ic=12% 投资回收期 年 含建设期 3 自有资金 其中：财务内部收益率 % 财务净现值 万元 135 ic=12% 4 投资利润率 % 5 投资利税率 % 6 资本金利润率 % 7 借款偿还期 年 含建设期 8 盈亏平衡点 其中：生产能力利用率 % % 生产期平均 9 单位加工费 元 /吨 不含期间费用 10 单位现金加工费 元 /吨 含期间费用 11 吨油净利润 元 /吨 中国石油 XXXX厂 2万吨 /年 MTBE项目 10 2 市场分析和价格预测 原料分析 1) 异丁烯原料资源分析 根据全厂总流程的安排，全厂加工原油 150 万吨 /年，重油催化裂化装置规模为 80 万吨 /年，气体分馏装置的规模为 10 万吨 /年。 届时，气体分馏装置将副产 万吨 /年的混合碳四组分，其中的异丁烯（含量 %）。 2) 甲醇资源分析 XX 炼油厂现有一套 10 万吨 /年甲醇装置，而 2 万吨 /年 MTBE 装置耗甲醇约 万吨 /年，甲醇原料的供应是有保障的。 产品市场分析 我国生产的车用汽油中催化裂化汽油占到了 80％左右，我国大部分炼油厂的汽油辛烷值不足，通过添加 MTBE 提高辛烷值是提高我国汽油辛烷值的最经济的手段。 MTBE 还可增加汽油含氧量 ,促进清洁燃烧，减少汽车有害物排放的污染。 我国 MTBE 生产也处于快速增长状态。 据不完全统计，我国现有 MTBE装置已经达到 27 套，总年产能力 62 万吨。 MTBE 缺口较大 ， 一些企业正对装置进行扩建改造或新建装置。 专家预测我国 MTBE 在近十年还会有大的增长，但其增量与车用汽油的增量相比是微不足道的。 XX 炼油厂所生产的 2 万吨 /年 MTBE 全部用于调和本厂生产的汽油，不存在销售问题。 MTBE 风险分析 MTBE 作为一种优质汽油组分的生产工艺和作为清洁汽油调合组分有很多优点： （ 1）可以改善汽油的燃烧值和调合辛烷值，蒸汽压不高，有较高的含中国石油 XXXX厂 2万吨 /年 MTBE项目 11 氧量。 因 此 ， MTBE 仍然是目前炼厂汽油质量升级必不可少的优质高辛烷值调合组分。 （ 2）生产 MTBE 可以优化利用炼厂催化裂化和乙烯厂的 C4 资源以及直接或间接降低催化汽油烯烃含量和硫含量，该工艺过程比较简单，操作条件比较缓和，对设备无特殊要求，生产过程对环境也不产生污染。 （ 3） MTBE 装置将来可以比较容易的改造为间接烷基化工艺生产烷基汽油。 MTBE 作为清洁汽油组分也有缺点： MTBE 具有恶臭（只要有 2ppb 就可以闻出）和致癌性。 易溶于水。 可生物降解性差。 容易随水游动而迁移，管理不善对人体健康会构成威胁。 美国：美国 是世界上 MTBE 用量最大的国家， 20xx 年用量达 1320 万吨，占世界总消费量的 42%。 自美国加州在饮用水中检测到 MTBE 以来，对人体健康的影响引起世界的关注，限制和禁用的争论持续升温。 截止到 20xx 年初，美国共有 18 个州已宣布 20xx 年前限制或禁用 MTBE 已成定局，但实施时间可能会推迟到 20xx 年前后完成。 日本：日本已经声称考虑不久也将禁用 MTBE，打算进口乙醇替代 MTBE。 欧盟：虽重视美国有关禁用 MTBE 的动向，但尚未出台禁用的具体计划，原因是欧洲用量较少，油品储运系统比较健全，饮用水供应相对比较集中 ，小型和私人水厂、水井较少，潜在的泄露危险较小，控制对水源的污染相对较易。 到目前为止，只有丹麦禁用，全欧追随美国禁用 MTBE 的可能性较小。 据报道，欧洲经系统研究后已确定继续生产使用 MTBE。 亚洲：亚洲和欧洲类似，应用 MTBE 时间较晚，用量较少，目前限制和禁用的意向不明显。 我国：尚未提出限制和禁用的法规。 中国石油 XXXX厂 2万吨 /年 MTBE项目 12 迄今为止，仍有许多科学家和业内人士认为醚产品实为清洁汽油优质调和原料， MTBE 争论主因为政治及集团利益，寡于科技依据。 德国科学论断：“ 醚类优于芳烃 ” ；美联邦能源部盛赞醚产品 ， 美国联邦能源部能源信息管理局 于 20xx 年 3 月 5 日在德克萨斯州圣安东尼市美国炼油化工协会年会上的专题报告 “ 取消 MTBE 不仅会导致汽油供给严重短缺（从而使零售价格飞涨）， „„ （汽油中的） MTBE 及其它醚类所独具的卓越尾气排放和引擎表现等物化特性和关键指标亦是其它碳氢化物或醇类物所无与伦比的。 ” 据国外 DeWitt 公司和化学系统公司的预测，由于美国限制或禁用MTBE，世界 MTBE 的需求量将从 20xx 年的 20xx 万吨左右下降到 20xx 年的1700 万吨和 20xx 年的 1300 万吨左右。 加上很多国家汽油标准基本上追随美国，可以预计，禁用 MTBE 的 行动迟早会扩散到世界其他地区，估计时间会比美国推迟 1015 年。 我国也已开始实施酒精替代计划，由于实施酒精替代计划政府要投入巨额财政补贴，估计我国 MTBE 仍将有十几年的发展期，以便尽快解决催化汽油烯烃含量高和辛烷值短缺的问题。 另外开发其他清洁的替代车用燃料也在预料和情理之中。 当然利用炼厂的 C4 资源也可以通过直接和间接烷基化工艺生产烷基汽油，但是，我国液体酸烷基化工艺比较落后，不是环境友好工艺，而固体酸烷基化又没有工业化，仍处于试验阶段，间接烷基化工艺也没有推开，随着技术不断成熟，将来可以通过改造 MTBE 装 置实现间接烷基化工艺的操作。 例如，据称加拿大艾德蒙顿的艾尔伯塔环保燃料公司（ AEF）于 20xx 年 10月首次成功将 MTBE 装置改产成工业规模的异辛烷装置（ ），供应美国调和新配方汽油。 因此，现阶段为改善汽油质量，充分利用 FCC 碳四资源生产 MTBE 支持汽油的质量升级并提高 XX 炼油厂整体经济效益，同时间接降低汽油烯烃含量和硫含量是必要的。 中国石油 XXXX厂 2万吨 /年 MTBE项目 13 通过对 MTBE 作为车用汽油含氧高辛烷值添加剂发展前景的分析，认为中国目前和将来一段时间 MTBE 作为汽油组分仍然具有一定的发展空间。 3 建设规模、产品方案 建设规模 1) 原料来源 本装置原料为气体分馏装置生产的 C4 馏分及本厂生产的甲醇。 2) 生产规模 2 104t/a MTBE 装置 (实际 MTBE 产量 104t/a)； 3) 年开工时间 年开工时间为 8000 小时。 产品方案 本装置产品为 MTBE,副产品为未反应的 C4 馏分，均去罐区储存。 本装置物料平衡见表 31。 本装置主要产品规格见表 3表 33。 中国石油 XXXX厂 2万吨 /年 MTBE项目 14 表 31 物料平衡 序 号 物料名称 数 值 备注 w% kg/h 104t/a 一 原料 1 C4馏分 8131 2 甲 醇 833 合计 8964 二 产品 1 MTBE 2298 2 未反应 C4 6667 合计 8964 表 32 MTBE 产品性质 组 分 含量， wt% 分析方法 MTBE ≥ （扣除碳五） 色谱法 甲醇 ≤ 色谱法 碳四 ≤ 色谱法 表 33 剩余碳四规格 组 分 含量， wt% 分析方法 异丁烯 ＜ 色谱法 水 ≤ 甲醇 ≤ 50ppm 色谱法 MTBE ≤ 50ppm 色谱法 剩余碳四应同时满足作为甲乙酮原料的要求。 4 MTBE装置 工艺技术选择 自 1973 年意大利斯纳姆公司利用自己的专利技术，建成世界上第一套10 万吨 /年 MTBE 工业化装置以来， MTBE 的生产受到世界各国的高度重视，开发成功了适应化工型和炼油型企业要求的多种工艺技术，并得到广泛的工业应用。 我国在这一领域也进行了桌有成效的研究开发工作， 1983 年在齐鲁石化公司建成投产了国内第一套 5500 吨 /年工业实验装置，之后经过近二十年的不懈努力，国内自行 研究开发的 MTBE 工艺技术已成熟，改进了传统工艺并在工业上得到广泛推广应用。 到目前为止，国内外已开发成功了多种工艺技术，具有代表性的工艺主中国石油 XXXX厂 2万吨 /年 MTBE项目 15 要有两类。 1) 床层反应合成 MTBE 生产工艺 该工艺反应器采用固定床或膨胀床型式，分 “ 一段反应，一次分馏 ” 工艺和 “ 两段反应，两次分馏 ” 工艺两种，后者异丁烯转化率高于前者。 床层反应合成 MTBE 的工艺，异丁烯的转化率可达到 90％～ 96％。 由于合成 MTBE 是平衡放热反应，温度过高会影响催化剂的寿命和异丁烯的转化率。 为控制反应的温度，反应器需有冷却取热或外循环取热设施，反应热不仅 得不到有效利用，而且增加了设备投资与水、电、汽消耗。 2) 混相床＋催化蒸馏合成 MTBE 生产工艺 该工艺是混相床反应与催化蒸馏反应的组合。 混相床可分为固定床或膨胀床，由于混相床反应器的压力较低，通过反应物料的部分汽化吸收反应热，省去了床层反应器的冷却取热或外循环取热设施。 特别是在膨胀床反应器内，催化剂床层处于膨胀状态，有利于反应热的扩散。 为进一步提高异丁烯转化率，在混相床反应器之后，串连了一个催化蒸馏反应器。 催化蒸馏工艺是将反应器和反应产物的分离合二为一，在催化蒸馏塔中，将反应产物不断地移出反应区，使反应向着生 产 MTBE 产物的方向进行，因此异丁烯转化率较高；同时反应放出的热量又被蒸馏所利用，有利于节能。 混相床＋催化蒸馏合成 MTBE 生产工艺，异丁烯转化率提高到 99%以上。 催化蒸馏技术则是在一个设备内同时完成残余异丁烯的深度转化和产品分离，由于反应和分离同时进行，不但实现了深度转化，而且还充分利用了反应热，减少了能耗。 综合考虑，拟推荐混相膨胀床＋催化蒸馏合成 MTBE 生产工艺。 工艺原理及工艺流程 工艺原理 在专用强酸性树脂催化剂的作用下，原料碳四中的异丁烯和甲醇通过氢中国石油 XXXX厂。