乙苯负压脱氢制苯乙烯调研报告

乙苯负压脱氢制苯乙烯调研报告一、苯乙烯简介苯乙烯分子式C8H8，结构简式C6H5CH=CH2 。存在于苏合香脂（一种天然香料）中。无色、有特殊香气的油状液体。熔点30.6，沸点145.2，相对密度0.9060(204),折光率1.5469，黏度0.762 cP at 68 °F。不溶于水(<1%)，能与乙醇、乙醚等有机溶剂混溶。苯乙烯在室温下即能缓慢聚合，要加阻聚剂对苯二酚或叔丁基邻苯二酚()作稳定剂，以延缓其聚合才能贮存。苯乙烯 （SM） 是一种重要的基本有机化工原料， 是苯最大用量的衍生物， 主要用于生产聚苯 乙烯树脂 （PS）、 丙烯腈- 丁二烯- 苯乙烯脂（ABS）、 不饱和聚酯以及苯乙烯系热塑性弹性体 （如 SBS） 等。 此外， 还用于制药、 染料、 农药以及选 矿等行业， 用途十分广泛。二、国内市场调查2.1 产能截至 2010 年 5 月我国苯乙烯的主要生产企业 有 20 多家， 总产值约为 526.9 万 t/a ， 约 占 世 界 总产能的 15%.2.2 市场需求近几年， 国内苯乙烯产能及消费量均呈不断 增长的态势， 供需关系如表1所示。虽然国际市场苯乙烯产能有所富裕，但国内苯乙烯产量仍远远低于需求， 消费量及进口量均增长明显， 自给率维持在 40%左右， 市场 缺口约为 320 万 t 左右， 并呈现增长趋势。 国内 苯乙烯市场发展潜力较大。表 1 20052009 年国内苯乙烯供需关系年份产量/万吨进口量/万吨出口量/万吨表观消费量/万吨自给/%2005125.0281.21.3404.930.92006216.6234.30.6450.348.12007268.0310.00578.046.42008265.3281.10.2546.248.62009280.0364.60.8643.843.52.3消费结构我国苯乙烯主要用于生产 PS、 ABS SAN、 不 饱和聚酯树脂、 丁苯橡胶、 丁苯胶乳以及苯乙烯系热塑性弹性体等。 其中， PS 为苯乙烯最主要的 下 游 产 品 ， 约占苯乙烯消费量的 50% 。 2008、2009 年国内苯乙烯消费结构见表2。受国家各类扶持政策影响， 国内苯乙烯下游 PS、 ABS、 丁苯橡胶等生产企业于 2009 年 均 摆 脱了 2008 年经济危机时期的困境， 从而增加了对 苯乙烯的消费。 2009 年， 我国苯乙烯下游对苯乙 烯需求总量将达到 643.8 万 t， 较 2008 年同期有 较大增长。 随着经济的好转， 苯乙烯需求量将继 续上升。表 2 2008、2009 年国内苯乙烯消费结构消费领域 2008年 2009年 消费量/万吨 比例/% 消费量/万吨 比例/%PS 287.6 58.7 329 51.1ABS SAN 树脂 69.2 14.1 129.4 20.1 不饱和聚酯 19.1 3.9 59.2 9.2 丁苯橡胶 丁苯胶乳 37.2 7.6 32.2 5.0 苯乙烯系热塑性弹性体 14.7 3.0 13.5 2.1 其他 31.7 12.6 80.5 12.5 合计 490.0 100.0 643.8 100.0 三、传统生产工艺乙苯催化脱氢是工业上生产苯乙烯的传统工 艺 ， 由 美 国 Dow 化 学 公司首次开发成功 ， 并 于19411945 年间实现大规模工业化生产。 该方法生产的苯乙烯产量占世界总产量的 90左右。目前， 乙苯脱氢生产苯乙烯的典型工艺主要 有 Fina Badger 工 艺 ， Lummus UOP 工 艺 以 及 BASF 工艺等。 各工艺在流程、 反应器、 催化剂和 节能降耗方面各有特点， 但基本原理一致， 即以 乙苯为原料， 在铁系氧化物或氧化锌催化剂作用 下， 在约 600气相状态下脱氢生成苯乙烯。乙苯脱氢为吸热过程，必须采用换热的方式提供能量。缺点： 反应器进出口温差大（可以达到65）； 转化率比较低（3540%）; 选择性也比较低（约90%）。 过热水蒸气用量大四、项目确定 目前，乙苯负压脱氢制苯乙烯是生产苯乙烯的先进方法，由2002 年上海工程公司、上海石化院、华东 理工大学联合自行开发。催化剂为上海石化院研制的GS-08 乙苯脱 氢催化剂， 反应器由华东理工大学和上海工程公 司联合开发。 目前， 该技术已广泛地应用于国内 装置， 近几年国内新建苯乙烯项目主要采用该工艺。 该方法采用轴径向反应器技术和气气快速混合两大关键技术，突破了国外技术垄断，形成了自主知识产权。五、总流程简图三段乙苯负压脱氢工艺流程( 简称 3SP ) 如图 1。 来自乙苯过热器的工艺气与来自加热炉 C 室的工艺蒸汽从底部进入第一脱氢反应器, 经过混合器均匀混合后进入催化床, 反应后艺气离开第一脱氢反应器, 进入第一再热器, 与来自加热炉B 室的过热蒸汽间接换热。工艺气被加热后进入第二脱氢反应器的催化床, 过热蒸汽降温后进入加热炉 C 室。工艺气离开第二脱氢反应器, 进入第二再热器，与来自加热炉A室的过热蒸汽间接换热，然后进入第三脱氢反应器的催化床反应。反应后工艺气再进入乙苯过热器，经废热锅炉回收热量，再经空冷或水冷后进行分离。 图 1三段乙苯脱氢工艺1-加热炉；2 -第一反应器；3-第二反应器；4 -第三反应器；5-废热锅炉六、重点设备介绍 6.1 轴向反应器轴向反应器是在床层顶部采用催化剂自封式结构，以使径向床的顶部造成轴径向二维流动的新颖径向反应器。与传统的径向反应器相比，这种催化剂自封结构取消了催化床上部的机械密封区，简化了径向床结构，有效地利用此部分反应器空间中的催化剂，消除催化剂床的滞流区，有利于提高反应转化率，同时催化剂装卸方便。6.2 气气快速混合器 气气快速混合器采用双喷射流，异孔径的混合方式，以适应温差大，停留时间短的苛刻要求。七、经济效益分析5 / 5文档可自由编辑打印项目金额（元）合计总采购设备成本323万各项设备、工程总投资额合计约为800万设备安装费23.65万管道工程费112.91万电汽工程费27.03万仪表工程费16.25万建筑工程费56.06万装置工程建设费率611.81万费用定额规定的费用52.91万占地费用300万 专利转让费200万 固定投资成本1500万流动资金投资固定投资成本×15225万偶然事故投资固定投资成本×10150万一次性总投资1675万序号项 目单 位单价(元)消耗(/吨)金额(元)1乙苯吨55001.266002催化剂   71.53包装(铁桶)个(200L)7064204水吨0.213226.45电度0.4190766汽吨505.25262.57工资及其他费用   71.48折旧   509维修   35.7 企业管理费、财务费   50010制造成本   8744序号每吨产品销售收入金额（元/吨产品）1销售价格100002销售收入12563销售税金及附加（销售收入的1）134产品利润12435所得税（利润的17）2116税后利润1032项目金额总投资估算1675万元每吨产品税后利润1032元每年所得利润1732.5万元投资回收期1年之内可以实现投资回收