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1、. . 武钢集团公司8万吨/年粗苯加氢精制工程项目实施建议方案中美合资美阳国际工程设计公司第一节 项目建设围一、工艺装置1、8万吨/年粗苯加氢精制装置其中包括：加氢精制、预蒸馏、芳烃萃取蒸馏、二甲苯蒸馏和装置界区公用设施五个部分。2、PSA制氢装置以焦炉煤气为原料制取氢气二、配套系统工程注：凡武钢配套系统能依托者可在下列单元中相应删减1、中心控制室含检化验室2、变配电所3、罐区及泵房4、汽车装卸车设施5、火车装卸车设施6、火炬设施7、消防及循环水系统消防设施、泡沫站、循环水场、泵房8、污水收集池9、空压站10、PSA制氮站11、三修车间及仓库12、综合办公楼办公室、职工食堂、倒班宿舍、自行车棚
2、第二节 粗苯加氢精制装置概况一、该装置工艺由加氢精制和萃取蒸馏二个工艺组合而成。二、从工艺流程及操作压力、温度等因素可看出,该装置是一个典型的石油化工装置,只是原料与石油化工装置不同。三、该装置工艺复杂,设备种类多。其中包括一、二、三类压力容器反应器、塔、换热器、容器,压缩机,加氢进料加热炉,导热油炉,高速泵,屏蔽泵,连续蒸发器,降膜式重沸器等等。四、该装置对压力管道施工和焊接质量要求都很高；仪电调试非常复杂,必须采用DCS集散控制系统,全厂需进DCS系统控制的点数接近2000个。五、该装置粗苯原料处理量即公称规模的确定,应立足以下三个基础： 第一：自有粗苯原料供应量和周边采购量的保证； 第二
3、：未来粗苯原料市场采购的风险； 第三：装置60110的操作弹性；如果将装置公称规模定为8万吨/年,则装置最小加工粗苯量为4.8万吨/年,最大加工粗苯量为8.8万吨/年。六、该装置年开工时间为8000小时。七、该装置占地面积为6600平方米。八、全厂占地面积通常在110140亩。九、该装置加热热源可采用中压蒸汽或导热油焦炉煤气作为燃料气十、该装置所需氢气可采用焦炉煤气或甲醇驰放气PSA变压吸附制取。第三节 工艺技术的选择及比较一、目前国粗苯加氢精制项目工艺技术选择方案第一方案：部分引进国外工艺包。1、加氢工艺采用美国Axens公司液液加氢工艺包； 2、萃取蒸馏工艺采用石科院SED环丁砜法工艺包；
4、第二方案：全部采用国产化工艺技术。1、加氢工艺采用英国独资公司与国二家单位共同优化国现有引进高温法和低温法粗苯加氢工艺所开发的新加氢工艺； 2、萃取蒸馏工艺采用石科院SED环丁砜法工艺包；第三方案：全套引进德国Uhde公司KK法工艺包。二、建设粗苯加氢精制项目应重点关注的三大要素1、产品质量决定市场销售及占有率2、建设投资决定投资回收期3、消耗指标决定装置运行成本三、产品质量决定工艺技术的选择1、纯苯质量1纯苯主要消费领域： 化学工业约占纯苯总消费量的71； 轻工业约占2； 医药工业约占0.5； 其它方面约占26.5。2以纯苯为原料的下游化工装置： 以纯苯为原料的化工装置众多,主要有高端市场苯
5、乙烯、低端市场苯酚、烷基苯、环己酮、氯化苯、硝基苯、顺酐等。3纯苯最大的销售市场： 苯乙烯装置以苯乙烯为原料可生产合成树脂、聚苯乙烯、ABS、SBS、合成橡胶、丁苯橡胶等多种聚合物,市场份额很大4焦化纯苯占全国纯苯产量的比例： 3.5% 另：37%的纯苯来自炼油厂催化重整生成油,38%来自乙烯裂解汽油,7%来自甲苯歧化,6%来自加氢脱烷基。5纯苯质量决定市场销售定位： 是满足高端市场苯乙烯对纯苯原料的要求？,还是满足低端市场对纯苯原料的要求？6高端市场苯乙烯装置对纯苯的质量要求： 关键指标：总N0.5ppm此项指标也是宝钢确定工艺技术的重要因素7上述三种工艺技术方案的纯苯质量对比：第一方案 第
6、二方案 第三方案总N指标 0.5ppm 0.5ppm 1ppm苯乙烯原料 可以 可以 不可以 注：1、中海油苯乙烯装置对宝钢粗苯加氢产品苯的总N要求0.5ppm； 2、双良苯乙烯装置对苯的要求：碱性N0.1ppm2、纯甲苯质量1纯甲苯主要消费领域： 涂料、染料、油漆、硝基甲苯、农药这几种下游产品占到甲苯总用量的68%。2以纯甲苯为原料的下游化工装置： 苯甲酸、甲苯二异氰酸酯TDI、间甲酚等。3纯甲苯的产量分布： 石油甲苯占总产量的95.1,焦化甲苯占总产量的4.94纯甲苯的主要下游衍生物：甲苯二异氰酸酯TDI5生产TDI级的纯甲苯是选择粗苯加氢精制工艺技术的基准。此项指标也是宝钢确定工艺技术的
7、重要因素6上述三种工艺技术方案的纯甲苯质量对比：第一方案 第二方案 第三方案质量标准 石油级 石油级 硝化级中性试验 中性 中性 碱性 TDI原料 可以 可以 不可以四、采用德国Uhde公司粗苯加氢工艺,其产品存在的主要问题：第一：纯苯碱性N指标达不到出口、高端市场苯乙烯的原料要求； 第二：甲苯只能是硝化级甲苯,呈碱性,不能作为TDI原料。五、上述国8万吨/年粗苯加氢项目三种工艺技术方案的多项对比对比项目 第一方案 第二方案 第三方案1、工艺包费万元 26006003200含基本设计费等2、工艺包进度月 5 2 6含基本设计 3、设备与工艺包捆绑要求 无 无 有 4、主装置建设投资万元1900
8、0 16000 26000 主要设备引进5、建设周期月 22 1618 24六、粗苯加氢精制国产化工艺的开发及特点1、国产化工艺开发的基础1加氢精制工艺早在20世纪50年代,加氢精制工艺就在国炼油行业应用；目前国石化行业加氢装置总加工能力已突破15000万吨/ 年；以炼油化工行业大量加氢装置国产化工程经验为参照和可靠保证,粗苯加氢装置加氢反应部分的工艺、设备、材料均可完全国产化；在低压加氢精制领域包括汽油、柴油、煤焦油、特种油品有几十套采用国产技术及催化剂的成功经验；在高压、含硫、临氢等苛刻条件下的加氢设备包括高压反应器、高压泵、压缩机、高压换热器等早已完成国产化攻关,其技术、设备成熟度和可靠
9、性均达到世界先进水平。2萃取蒸馏工艺从20世纪60年代国石化企业引进芳烃联合装置起,中石化下属企业以石科院RIPP、院LPEC、石化BDI为代表的研究单位和就开始对环丁砜抽提技术研究和国产化,并建成20多套芳烃抽提装置；集团石油化工科学研究院在上述基础上,又开发出萃取蒸馏工艺。其中N-甲酰基吗啉为溶剂的萃取蒸馏工艺应用于燕山石化10万吨/年制苯装置；以环丁砜为溶剂的萃取蒸馏工艺已有10多套工业装置成功运行业绩；在赛科项目英国BP与中石化合资55万吨/年萃取蒸馏工业装置工艺技术国际招标中,集团石油化工科学研究院战胜德国Uhde公司,一举中标并承担该装置工艺包的编制。自该装置投产一年多来各项技术指
10、标均达到设计要求,得到了外方高度评价；集团石油化工科学研究院开发的SED环丁砜法萃取蒸馏工艺具有投资低、能耗低等优点。2、国产化工艺开发的过程1 20XX起调研并掌握国现有4套2套高温法、2套低温法粗苯加氢装置工艺流程及实际运行数据； 2结合石化行业近百套加氢和萃取蒸馏工业装置的工程经验；3联合开发单位：a、英国独资某技术公司b、某工程技术公司c、中美合资美阳国际工程设计公司3、国产化工艺的特点1、集合国外粗苯加氢高温litol法工艺和低温kk法工艺之长,并根据国现有工业装置实际操作数据和多年工程经验而优化的加氢精制工艺。2、对国粗苯原料的适应性强,针对业主实际采购的粗苯原料进行加氢工艺设计,
11、符合中国国情。3、萃取蒸馏工艺选用集团石油化工科学研究院开发的SED环丁砜法萃取蒸馏工艺,其产品纯苯、甲苯可满足高端市场要求。4、投资省相对于全套引进国外工艺包建设方案,可大幅降低建设投资。5、建设周期最短相对于全套引进国外工艺包建设方案6、设备全部国产化,大幅降低设备配件供应受外商的制约,便于连续生产的维护。4、国产化工艺工业化实践1粗苯加氢国产化工艺工业化应用第一套装置：太化30万吨/年粗苯加氢精制工程一期8万吨/年粗苯加氢项目主体装置部分含主装置、中心控制室、变配电所、火炬由美阳院与宝钢化工、宝钢工程技术、宝钢国际贸易四家联合体总承包。美阳院同时负责总承包围以外的全厂配套工程设计。 工艺
12、技术：100、200、400单元采用三家联合优化的国产化工艺流程； 300单元只引进德国Uhde公司物料平衡、PFD、二塔、四台重沸器工艺数据；全部基础设计、工程设计均由美阳院完成。预计今年5月投产。第二套装置：国引进第一套5万吨/年粗苯加氢精制装置改造为什幺要改造？德国Uhde公司原设计要求装置进料的组分180以前馏出量要大于95,2台预蒸发器每6个月切换一次。装置实际运行情况： a、刚投产时预蒸发器最长4050天切换,最短20天； 改造后已运行150天无切换 b、蒸发器底部外排三苯； c、造成设备易堵、易结焦。改造容及效果增加了适合国粗苯原料的国产化加氢工艺与太化项目加氢工艺相同；扩大原装
13、置处理量1520解决了老装置加工国粗苯原料存在的设备易堵、易聚合结焦的难题,提高了装置对原料的适应性和处理量。年增加产值约2500万元改造投资约500万元项目建设期含工程设计： 5个月同时为石焦集团新设计一套试剂苯装置第三套装置：新建10万吨/年粗苯加氢精制装置 美阳院在邀请招标的四家焦耐院、天辰院、化二院、美阳院中中标。经业主二次高层会议研究决定,全部工艺采用国产化工艺,主要设备引进,现已完成初步设计,因业主改制和建设资金问题,施工图暂缓。第四套装置： 枣矿集团柴里煤矿15万吨/年粗苯加氢精制工程一期8万吨/年粗苯加氢精制项目美阳院在邀请招标的三家焦耐院、天辰院、美阳院中中标。经业主多次市场
14、调研及考察,枣矿集团高层会议研究决定,全部工艺采用国产化工艺,全部设备国产化。现正在完成施工图,预计20XX5月投产建设周期1618个月。2集团石科院萃取蒸馏国产化工艺工业化应用项目建设单位装置处理量万吨/年扬子石化36石化15燕山石化22独山子石化12中原乙烯10赛科石化55塔河石化3石化10镇海炼化30石化55、主要设备国产与引进的比较1压缩机4台 对比项目 国制造 国外引进1、 维修量 一年一修 二年一修2、 体积 大 小3、 效率 较好 好4、 价格 基准 45倍基准2加氢进料高速泵：均可在国购买到美国胜达因高速离心泵。3反应器：国制造。4DCS集散控制系统：均可在国购买到国外各种品牌
15、产品。第四节 美阳院工程技术服务优势一、粗苯加氢项目科研、设计、工程采购、施工、人员培训、试车及生产管理一条龙技术服务体系。二、与国外科研机构及专利技术公司紧密合作的优势与美国Axens公司、石科院、中科院煤化所、抚研院等多家联合体；与德国Uhde公司签订协议；与英国独资技术公司、工程技术公司紧密合作体三、多套粗苯加氢装置新建与改造的设计经验的优势。四、与国丰富施工经验的工程建设公司五冶紧密合作的优势。五、与掌握粗苯加氢工艺、具有丰富生产经验的国二大企业：宝钢化工与焦化集团公司紧密合作的优势；1、与宝钢化工的紧密合作：太化30万吨/年粗苯加氢精制工程一期8万吨/年粗苯加氢精制工程联合总承包、枣
16、矿集团15万吨/年粗苯加氢精制工程一期8万吨/年粗苯加氢精制工程与宝钢化工联合开车；2、与焦化集团的紧密合作：石焦集团97年引进国第一套Uhde公司5万吨/年粗苯加氢装置的成功改造、新建10万吨/年粗苯加氢项目联手。第五节 8万吨/年粗苯加氢项目经济效益估算一、年成本1、原料成本粗苯采购价格按4300元/吨计算。则原料成本为：430080000=34400万元。2、加工成本按加工每吨粗苯500元计列,共计50080000=4000万元。3、人工成本装置定员40人,人均费用3万元/年,合计120万元。4、设备折旧费用按装置固定资产16000万元计,按9.6%的年折旧率,折旧费用为1536万元。二
17、、年销售收入产品单价元/吨产量吨产值万元高纯苯70005670039690高纯甲苯7200121008712二甲苯70003100 2170非芳烃45001700 765C8C9馏分34001600 544重苯270048001296合计8000053177含税价三、年利润1、毛利润 = 产值不含税价原料成本不含税价加工成本人工成本设备折旧= 454502940240001201536= 10392万元2、净利润 = 毛利润 133%= 10392 133%= 6963万元第六节 结论一、本项目采用国外先进、成熟的工艺技术；占地面积小；投资省；生产安全可靠；环保、职业安全设计符合标准规的要求。二、该项目的建设,可为建设单位带来可观的经济效益。装置建成后,可以促进粗苯处理工艺由酸洗法为主向加氢精制法转化的总趋势,集中处理粗苯资源,具有显着的社会环保意义。16 / 16
武钢集团公司8万吨年粗苯加氢精制工程项目实施建议方案
