年产31万吨聚丙烯合成工艺设计——可行性研究报告(编辑修改稿)

年产31万吨聚丙烯合成工艺设计——可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

供需分析见图。 0100020xx30004000500060007000800020xx年 20xx年 20xx年 20xx年 20xx年世界产能世界需求 图 20xx20xx年世界聚丙烯供需情况 [9] 20xx年全球聚丙烯总产能为 4800万吨，而需求量为 4520万吨。 随着新增产能的陆续投产，预计 20xx年全球聚丙烯总产 ％，能将达 7100万吨， 20xx20xx年复合增长率高达增幅达 2300万吨。 随着需求的递增预计 20xx年全球聚丙烯总需求量将有望至 5900万吨， 20xx20xx年年复合增长率将在 ％，增幅为 1400万吨。 从 20xx20xx年全球聚丙烯产能迅速扩增来看，总扩能量将明显超过需求增量，产能过剩压力明显。 所 以，届时除非有较多的装置关闭停产，否则开工率将降至 80％左右的低位。 20xx20xx年，新增产能将主要集中在中东地区、中国、印度和东南亚地区（表 ）。 中东地区在此期间内新增产能达 630万吨，占全球总产能增长的 36％，其中沙特将是主要的扩产国。 此轮扩产后，中东地区将成为世界主要聚丙烯出口地区。 另外，由于国内销售量增加，中国和印度也是此期间主要的扩产地区，但由于国内供需缺口依然较大，中印将继续成为世界聚丙烯消费和进口的主要动力。 从近几年的统计来看，世界聚丙烯生产能力将从 20xx年 5200万吨 /年左右增加到 20xx年的 7260万吨 /年左右。 由于产能的大量扩增及需求暂未紧密跟进， 20xx年聚丙烯开工率基本在 85％上下，在经济尚未完全恢复下以及产能的迅速扩增，预计 20xx年聚丙烯开工将会降至 80％上下。 而对于高成本生产商而言，历史上当武汉工程大学本科专业课程设计 6 开工率低于 85％时就会造成营业亏损，由此可以预见，装置关闭不可避免，并且未来一些项目将会被推迟或取消。 表 世界各主要地区 20xx—20xx年扩能统计表 [9] 地区 新增产能 /万吨 中国 580 中东 /非洲 498 印度 329 中 /东欧 169 中 /南美洲 117 亚太地区 45 日欧 16 日本 北美 总计 世界聚丙烯消费分析及消费结构预测 据美国化学品市场协会 (CMAI)统计， 20xx年全球聚丙烯消费量达 3540万吨，按用途分类：注塑占 37％，薄膜占 21％，纤维 16％，管材及型材 3％，吹塑 1％，其他 22％。 在全球范围来看，聚丙烯的消费主要集中在注塑制品、膜片以及纤维三大类产品，北美、西欧以及亚洲地区 20xx年聚丙烯消费结构各不相同，如图。 从图中可以看出，北美和西欧地区，聚丙烯消费 的最大用户是注塑制品，而亚洲地区聚丙烯的最大用户则是纤维级产品。 从全球来看，聚丙烯吹塑制品目前虽然产量比较小，但呈稳定增长趋势。 武汉工程大学本科专业课程设计 7 1%25%12%33%29% 吹塑制品纤维膜片注塑制品其他 图 20xx年北美地区聚丙烯消费结构 2%23%11%18%46%吹塑制品纤维膜片注塑制品其它 图 20xx 年西欧地区聚丙烯消费结构 23%26% 13%38%其它纤维膜片注塑制品 图 20xx 年亚洲地区聚丙烯消费结构 目前世界主要聚丙烯贸易地区为亚洲、北美及西欧，从 近年贸易趋势来看，亚洲地区占世界贸易总量的比例呈逐年上升状态，而北美的贸易量呈逐年下降的趋势。 亚洲已成为主要的生产区域与消费区域，成为全球聚丙烯市场竞争焦点，武汉工程大学本科专业课程设计 8 国际聚丙烯产能过剩将对我国聚丙烯产业造成巨大压力。 在消费结构方面，聚丙烯的主要用途是生产拉丝、注塑以及薄膜制品。 另外，纤维和管材在聚丙烯消费结构中所占的比例也较大。 02004006008001000120014001600拉丝 薄膜 注塑 管材 纤维 其它20xx20xx 图 世界聚丙烯消费结构预测（单位：万吨） 由图 ， 20xx年世界聚丙烯消费结构与 20xx年世界聚丙烯消费结构对比中可以看出总体变化不大，拉丝制品比例会略有下降，注塑制品和纤维的 需求增长 量是最大的，这是由于聚丙烯的性能优势所决定的。 由于世界经济的发展，带动了丙纶纤维尤其是高档纤维的需求的发展，同时聚丙烯膜片也有较大的市场需求。 原料短缺问题将长期存在 对整个 PP发展而言，原料缺乏问题倍受关注。 由于 PP的需求增长率超过聚乙烯，加之很多新建蒸汽裂解装置是以乙烷为原料，因此 PP的原料供应比较紧张。 这将导致丙烯价格 (相对于乙烯而言 )持续提高，以往丙烯与乙烯的平均价格比是 ～ ，现在己上升到大于 ， 至 20xx年 2月美国现货市场更是达到 ，这充分证明丙烯原料的短缺愈加明显。 特别是亚洲丙烯与乙烯的价格比高于其他地区。 据萨比克公司预测，到 20xx年世界丙烯的短缺量将达到 1250万吨 (不包括非裂解生产的丙烯 )[10]。 丙烷脱氢 (PDH)、烯烃易位和甲醇制丙烯 (MrP)装置将弥补其中的 440万吨，但将仍有 810万吨的缺口。 有分析家称， FCC装置丙烯的供应能力将超过 520万吨 /年，还有报道称， FCC装置不可能供应这么多，丙烯短缺量将大于 300万吨 /年，这将直接影响聚丙烯的生产和需求。 武汉工程大学本科专业课程设计 9 世界聚丙烯产业 特点结构 世界聚丙烯产业的发展表现出以下几个特点： (1)丙烯生产技术发展加快 传统的炼油厂副产的丙烯和乙烯裂解副产的丙烯已经不能满足丙烯需求的快速增长，随着丙烯单体及聚丙烯价格的不断上涨，专门用于生产丙烯的技术和投资开始出现，这将对聚丙烯产业的竞争格局产生重大影响．专门用于生产丙烯产品的技术主要有：丙烷脱氢技术 (PDH)、烯烃转换技术 (OCT)、烯烃裂解及转化技术、催化裂解技术 (DCC)、催化热裂解技术 (CPP)和天然气制烯烃技术 (GrrO)。 (2)聚丙烯工业趋向国际化、集团化 全球聚丙烯产业向国际化、 集团化生产的方向发展，拥有资金、技术和管理实力的国际大公司，纷纷调整其全球战略，重组步伐加快，并将新增的生产能力向市场容量大、原料资源丰富、原料成本低、劳动力成本低的区域分布，特别是中东和中美洲等石油资源丰富的地区。 (3)亚太和中东地区将成为聚丙烯生产和消费的龙头 从 20xx年到 20xx年，世界聚丙烯新增产能的 75％集中在中东和亚太地区，其中中东占 40％，而中国的产能增长占亚太地区的 50％。 从需求上看，据 CMAI预测 [11]，未来五年世界聚丙烯的需求增长率为 6％，中国将成为世界聚丙烯的最大生产国和消费国。 (4)聚丙烯单线能力增长将会使局部地区产能过剩 目前聚丙烯的单线能力已经达到 30万～ 40万吨 /年，如此大规模装置的建成，使全球聚丙烯供过于求的情况会在局部地区和局部时间段内发生的机会增加。 我国聚丙烯产业发展概况 、 现状与趋势 聚丙烯 PP是一种通用的热塑性塑料，从组成上可以分为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯两大类：从结构上可分为等规聚丙烯 (IPP)、问规聚丙烯 (SPP)和无规聚丙烯 (APP)三种。 聚丙烯工业在我国起步较晚， 1962年化学工业部北京化工研究院(现中国石化集团公司北京化工研究所 )开始研制聚丙烯， 1965年建成中试装置。 1964年兰州化学工业公司从德国吉玛公司引进年产 5000吨的溶剂法聚丙烯装置，1970年投产，生产均聚产品。 1973年北京燕山石化公司与 30万吨乙烯工程配套，武汉工程大学本科专业课程设计 10 从日本三井油化公司引进年产 8万吨溶剂法聚丙烯装置， 1976年投产，从此我国开始了共聚产品的生产。 到了 20世纪 80年代初，伴随着我国石化工业的快速发展，聚丙烯的生产能力也突飞猛进。 从 1983年中石化扬子石化公司从日本三井油化公司引进 14万吨 /年本体法高效催化聚丙烯装置开始，我国陆续引进了十几套采用第三代高活性、高等规催化剂的 PP生 产工艺。 在引进成套先进技术装置的同时，我国聚丙烯行业也大力自行开发自有技术，其中以加工炼厂气为原料的间歇式液相本体聚丙烯生产技术为代表。 上世纪 80年代采用此技术建成了规模 ～ /年约 70多套聚丙烯生产装置，总能力达 ，占当时聚丙烯产能的 30％。 由于利用炼厂气为原料，工艺流程简单，装置工程建设期短，短期内受到了许多炼厂的欢迎。 在其后运行的十多年间，该工艺不断改进，产品质量也不断提高，尤其是高效催化剂的成功应用，为其技术改造创造了极为有利的条件。 但与大型装置相比，该工艺存在技术落后、产 品品种少、质量差、消耗高等问题。 目前我国聚丙烯工业发展主要特点 上世纪 90年代中期以来，中国聚丙烯生产和消费快速发展，产量由 1995年的 20xx年的 523万吨，同期表观消费量由 823万吨，成为全球聚丙烯生产和消费增长最快的国家。 纵观我国聚丙烯工业的发展状况，表现出以下特点。 (1)投资力度不断加大，大型装置陆续登场 高速增长的消费市场，催生聚丙烯工业投资热潮。 中国聚丙烯装置主要集中在中石化和中石油两大巨头。 中石化在 20xx年前后建成投产了三套 20万吨级装置 ；中石油后来居上，其全资子公司大庆炼化于去年 8月建成 30万吨级装置，这是迄今国内最大聚丙烯装置，目前该公司正在规划建设第二套装置。 中石油这套世界级装置的建成，揭开了中国建设聚丙烯大型装置的序幕，预计在未来几年中，更大规模的装置将不断列入建设计划。 (2)南北两大市场快速发展，但 “南重北轻 ” 我国聚丙烯工业在长期的发展中，主要形成了南 (华东、华南 )北 (东北、华北及西北 )两大场，南重北轻明显。 我国聚丙烯约 70％的生产和消费量集中在华南武汉工程大学本科专业课程设计 11 和华东地区。 华南地区是聚丙烯来料加工和进料加工最大的集散地，进口量约占全国进口 总量 60％。 在三北市场，华北市场处于成长期，约占全国市场份额 12％左右，发展势头迅猛；东北和西北市场容量较小，仅分别占 5％和 2％，但发展潜力巨大。 随着珠三角市场趋于饱和，长三角市场增长潜力有限，一些大公司战略北移，大力开发潜力巨大的三北市场，北方市场的比重将会不断增加。 (3)两强争霸，诸侯并起 多年来我国聚丙烯生产消费领域，一直是中石化和中石油两家天下，无人撼动。 但是近年来，中国聚丙烯工业的灿烂前景，深深吸引着世界聚丙烯巨头的目光。 巴塞尔、 BP及埃克森美孚等世界聚丙烯大颚纷纷登陆中国，与中国企业合资兴建大 型石化一体化工程，目前配套建有三套总产能为 89万吨 /年的聚丙烯装置。 (4)技术开发步伐加快 随着合成树脂工业的快速发展，现存的丙烯生产工艺已越来越不能满足聚丙烯下游产品多样化增长的需求，作为丙烯资源的补充，其他丙烯生产技术应运而生，原料路线也正在向多元化方向发展。 近年来，国内多家企业正在进行可行性论证，引进丙烯新生产技术，建设丙烯新工艺装置，配套建设聚丙烯装置。 甲醇制烯烃是目前的热点项目，凡是大型煤炭基地几乎都在规划建设几百万吨级以上煤液化及甲醇制烯烃项目。 丙烯新工艺路线的崛起，为中国聚丙烯原料路线朝多元化方向发展奠定了坚实基础，最终会推动聚丙烯工艺的革新。 国聚丙烯产业现状 随着我国聚丙烯生产能力的不断增加，产量也不断增加。 1995年我国聚丙烯的产量只有 ， 20xx年达到 ， 1995～ 20xx年产量的年均增长率约为 ％。 20xx年的产量为 ， 20xx年增加至 ，同比增长约％； 20xx年产量为 ，同比增长约 ％； 20xx年产量为 ，同比增长约 ％。 1999～ 20xx年产量年均增长率约为 ％。 截 止 20xx年底，我国聚丙烯生产厂家有 80多家，生产装置近 90套，总生产能力约为 475万吨 /年，约占世界 PP总生产能力的 ％，其中连续法 PP的生产装置有 34套，生产能力合计为 /年，约占国内 PP总生产能力的 ％；间歇武汉工程大学本科专业课程设计 12 式生产装置有 54套，生产能力合计为 /年，约占国内 PP总生产能力的％。 中国石化集团公司 PP生产装置有 45套，生产能力为 /年，占我国 PP总生产能力 ％；中石油集团公司 PP生产装置有 30套，生产能力合计为 /年，约占我国 PP总生 产能力的 ％；地方企业有 PP生产装置 13套，生产能力为 /年，占我国 PP总生产能力的 ％。 20xx年，我国 PP总产量为 ，自给率为 ％。 20xx年，中国聚丙烯生产企业大规模扩产，总产能达到了约 548万吨 /年。 20xx年聚丙烯新增产能约 99万吨 /年，主要新建装置有大庆炼化的 30万吨，年装置和延安炼油厂的 10万吨 /年的装置等。 20xx年聚丙烯新增产能约 72万吨 /年，我国聚丙烯总产能达到约 /年。 20xx年国内聚丙烯产量为 523万吨，同比增加 ％。 20xx年我国聚丙烯产量达至 ，较上年增长 ％。 20xx年聚丙烯产量分季度来看，呈现逐季走高的态势，下半年生产明显快于上半年 (见表 )。 表 20xx年我国聚丙烯生产情况 名称 一季度 二季度 三季度 四季度 产量 同比 产量 同比 产量 同比 产。