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生产丙烯腈项目可行性研究报告

分享人:solk_yt 来源:互联网 时间:2017-10-08 阅读:0
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生产丙烯腈项目可行性研究报告第一章 总说明.............................................................................................................. 1 1.1 项目概况.......................................................................................................... 1 1.2 丙烯腈项目建设意义..................................................................................... 1 1.3 项目结论、存在的问题和建议...................................................................... 1 1.3.1 项目结论............................................................................................ 1 1.3.2 尚存在问题及对策............................................................................ 2 第二章 市场分析.......................................................................................................... 2 2.1 产品概况......................................................................................................... 2 2.2 产品市场及综合指标分析............................................................................. 3 2.2.1 国内外丙烯腈行业现状...................................................................... 3 2.2.2 国内外丙烯腈消费情况...................................................................... 4 2.2.3 我国丙烯腈进出口情况...................................................................... 5 2.2.4 国内外丙烯腈市场前景...................................................................... 5 2.2.5 综述...................................................................................................... 6 第三章 项目工艺流程.................................................................................................. 8 3.1 设计目标......................................................................................................... 8 3.2 Sohio 合成法 ................................................................................................... 8 3.3 丙烯腈的合成及精制..................................................................................... 9 3.3.1 丙烯腈的合成...................................................................................... 9 3.3.2 丙烯腈的精制.................................................................................... 12 3.4 副产品的精制................................................................................................ 14 3.4.1 乙腈精制工艺.................................................................................... 15 3.4.2 硫胺回收精制工艺............................................................................ 17 第四章 建设规模........................................................................................................ 18 4.1 生产规模及产品方案.................................................................................... 18 4.1.1

生产规模............................................................................................ 18 4.1.2 产品方案............................................................................................ 18 4.2 设计依据....................................................................................................... 18 4.3 设计理念及设计项目................................................................................... 18 第五章 经济及社会效益............................................................................................ 19 5.1 经济效益分析............................................................................................... 19 5.1.1 投资建设估算.................................................................................... 19 5.1.2 总成本估算........................................................................................ 22 5.1.3 不确定性分析.................................................................................... 26 5.1.4 风险概率分析.................................................................................... 26 5.1.5 财务评价结论.................................................................................... 27 5.2 社会效益....................................................................................................... 27 5.2.1 对环境保护的影响............................................................................ 27 5.2.2 对推广科技进步的影响.................................................................... 28 5.2.3 对资源利用的影响............................................................................ 28 5.2.4 对长远发展的影响............................................................................ 28 第一章 总说明1.1 项目概况 丙烯是源自石油、煤、天然气的重要基础有机化工原料,全球丙烯的产能 已超 1 亿吨/年,其中约 60%用于生产聚丙烯,其余部分用于生产丙烯腈、环氧 丙烷、丙烯酸、异丙苯/苯酚/丙酮、羰基合成醇等基本有机原料。而我国 2012 年的丙烯产能 1800 万吨/年,产量 1500 万吨,其中约 75%用于生产聚丙烯,基 于丙烯原料的有机化工产业明显低于全球平均水平。 随着我国今后几年中丙烯产 能的快速增长, 加快除聚丙烯以外的丙烯化工的综合发展已成为我国烯烃化工可 持续发展的一项重要课题。 1.2 丙烯腈项目建设意义 目前世界上丙烯的下游产品中,产量最高的聚丙烯已接近饱和,而丙烯腈市 场正处于成长过程,需求增长速度快,市场前景较好。目前我国虽然已有几套丙 烯腈生产装置, 但是其产量并不能满足日益增长的市场需求。 因而另建设一座生 产丙烯腈分厂符合当前的发展需求。 但是丙烯腈产品也面临着国外进口产品的激 烈竞争。 国内现有

生产企业只有提高竞争力才能保住其国内市场份额。并且国内 开发的丙烯腈生产中的催化技术正迅速发展。 特别是上海有机所研发的一系列催 化剂, 正在努力填充我国在丙烯腈催化剂领域的空白,此外华东和华南地区坐拥 丰富的资源, 建设丙烯腈项目是大势所趋。 目前国内丙烯腈主要消费在腈纶行业。 随着国内家电、汽车、电脑、石油等行业的迅速发展,国内对 ABS/SAN 树脂和 聚丙烯酰胺的需求量日益快速增长, 今后国内对丙烯腈的需求量也将会有较大的 增长. 1.3 项目结论、存在的问题和建议 1.3.1 项目结论 通过市场分析、技术方案和技术经济分析,初步得到结论如下: 在当下的丙烯迅猛发展的形势下, 丙烯的下游产品拥有广阔的市场和较强的 竞争力。 技术经济分析,项目经济效益好,内部收益率(税后)可达到 10%。本项目 具有一定抗风险能力。 本项目有助于改善国家能源结构,保障国家能源安全。并且可提供一定工作1 岗位, 解决一部分当地就业问题, 拉动当地相关产业发展。 项目无移民安置问题, 不占农田和耕地,无拆迁和补偿问题,社会风险小。 1.3.2 尚存在问题及对策 用水量略大, 产生的废水也较多, 所以需要有处理效率较高的废水处理技术。 采用技术为目前丙烯腈生产的常用技术,风险小,在稳定运营多年后,可考 虑进行技术革新,以减少成本,由于丙烯腈为有毒物质,还需考虑其生产过程中 的安全问题以及最终产品的储藏与运输,以及工作环境的进一步优化。第二章 市场分析2.1 产品概况 丙烯腈(acrylonitrile)为无色易挥发的透明液体,味甜,微臭。 能溶于丙 酮、苯、四氯化碳、乙醚、乙醇等有机溶剂。微溶于水。由于分子结构带有 C=C 双键及-CN 键,所以化学性质非常泼,可以发生加成、聚合、腈基及氢乙基化等 反应。聚合反应和加成反应都发生在丙烯腈的 C=C 双键上,纯丙烯腈在光的作 用下能自行聚合, 所以在丙烯腈成品及丙烯腈生产过程中, 通常要加少量阻聚剂, 如对苯酚甲基醚(阻聚剂 MEHQ) 、对苯二酚、氯化亚铜和胺类化合物等。除发 生自聚外, 丙烯腈还能与苯乙烯、 丁二烯、 乙酸乙烯、 丙烯酰胺等发生共聚反应, 由此可制得合成纤维、塑料、涂料和胶粘剂等。丙烯腈经电解加氢偶联反应可以 制得已二腈。氰基反应包括水合反应、水解反应、醇解反应等,氰乙基化反应是 丙烯腈与醇、硫醇、胺、氨、酰胺、醛、酮等反应;丙烯腈和醇反应可制取烷氧 基丙胺, 烷氧基丙胺是液体染料的分散剂、 抗静电剂、 纤维处理剂、 表面活性剂、 医药等的原料。丙烯腈与氨反应可制得1,3 -丙

二胺,该产物可用作纺织溶剂、聚 氨酯溶剂和催化剂。 丙烯腈是合成纤维, 合成橡胶和合成树脂的重要单体。由丙烯腈制得聚丙烯 腈纤维即腈纶,其性能极似羊毛,因此也叫合成羊毛。丙烯腈与丁二烯共聚可制 得丁腈橡胶,具有良好的耐油性,耐寒性,耐磨性,和电绝缘性能,并且在大多 数化学溶剂,阳光和热作用下,性能比较稳定。丙烯腈与丁二烯、苯乙烯共聚制 得 ABS 树脂,具有质轻、耐寒、抗冲击性能较好等优点。丙烯腈水解可制得丙 烯酰胺和丙烯酸及其酯类。 它们是重要的有机化工原料,丙烯腈还可电解加氢偶2 联制得己二腈,由己二腈加氢又可制得己二胺,己二胺是尼龙66原料。可制造抗 水剂和胶粘剂等,也用于其他有机合成和医药工业中,并用作谷类熏蒸剂等。此 外,该品也是一种非质子型极性溶剂、作为油田泥浆助剂 PAC142原料。丙烯腈 是合成纤维,合成橡胶和合成树脂的重要单体,也是杀虫剂虫满腈的中间体。 2.2 产品市场及综合指标分析 2.2.1 国内外丙烯腈行业现状 国际现状:世界丙烯腈生产能力由 2001 年 595 万吨减少到 2003 年的 580 万吨/年,2004 年达到 596.5 万吨/年。近年来,全球丙烯腈生产向亚洲转移,发 达国家丙烯腈市场呈萎缩现象,一些公司纷纷关闭最差的生产线。2005 年世界 丙烯腈产能为 614 万吨/年,产量达到 524 万吨,略高于 2004 年的 521.9 万吨, 装置开工率超过 85%, 低于 2004 年的 90%。 世界丙烯腈生产能力主要分布情况: 美国 315.1 万吨/年,中国 110 万吨/年,日本 75.3 万吨/年,韩国 52.0 万吨/年, 中国台湾 43 万吨/年,东欧及俄罗斯 38.2 万吨/年,德国 33.6 万吨/年,英国 28.0 万吨/年,荷兰 23.5 万吨/年。全球丙烯腈生产量由 2001 年 485 万吨增加到 2002 年 495 万吨,2004 年 521.9 万吨,2005 年达 524 万吨。 据英国 Tecnon OrbiChem 公司分析,近年来,因装置关闭超过开工的新增能 力,世界丙烯腈供应显得较为紧张。开工率处于89%~90%的高位,但是效益仍 然很低。据公司分析,截至2006年4月, 全球丙烯腈能力为605万吨/年,其中,东 北亚占29%、北美占27%、中国占19%、西欧占10%、东欧占5.5%、其他地区占 3.5%。 据称,2008~2009年丙烯腈装置开工率仍将维持在现有水平,直至新增 产能投入。全球丙烯腈需求的年增长率预计为2%~2.5%。腈纶需求预计平缓, 而需求年增长率预计为5%, 丙烯酰胺需求年增长率预计为6%~7%。丙烯腈工业 发展的一个新亮点是新的丙烷制丙烯腈技术, 较低的成本费用可望提高下游产品 的竞争能力。 近年, 我国丙烯腈进口一直保持在 30 万以上, 2004 年进口 31.86 万吨, 2005 年由于上海赛科石化

2 万吨/年装置投产,国内供应能力大幅增加,使进口量有 所下降,为 31.64 万吨,2006 年 1~6 月进口量已达到 15.84 万吨,预计全年进 口将高于 2005 年。我国丙烯腈进口主要来自韩国、日本、美国、中国台湾等国 家和地区。2005 年开始,我国有部分丙烯腈出口国外,主要出口商是上海赛科3 石化的丙烯腈工厂, 其在 2006 年上半年的出口量达到 3 万以上。 国内需求与现 有生产能力仍有一定差距,丙烯腈在国内拥有广阔的市场和发展潜力。 2.2.2 国内外丙烯腈消费情况 市场分析人士表示,2008 年全球丙烯腈需求比 2007 年下降了约 15%,这是 丙烯腈历史上需求降幅最大的一年。受全球经济低迷的影响,丙烯腈下游主要领 域如腈纶纤维和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物 (ABS) 市场需求疲软, 从而致 2008 年全球丙烯腈需求下挫至约 440 万吨/年。2008 年全球丙烯腈装置的平均开工率 为 75%,到了第四季度开工率甚至下降至 55%的低位。2009 年第一季度开工率 比上年第四季度有较大幅度的上升,但仍远低于满负荷生产的水平。 据估算,2008 年来自腈纶领域的丙烯腈需求,从 2007 年的 220 万吨下降至 176 万吨;来自 ABS 领域的丙烯腈需求,则从 2007 年的 220 万吨下降至 152 万 吨。 据从事市场咨询的英国 Tecnon OrbiChem 公司分析, 丙烯腈生产面临的最大 2008~2009 年, 问题是腈纶纤维的不景气。 腈纶纤维生产商的开工率低达 60%~ 64%。腈纶是丙烯腈最大的终端用户,占丙烯腈需求量近 50%。2008 年以来, 由于需求减少,腈纶纤维生产商的开工率低达 60%,产量大幅下滑。据日本化学 纤维协会报道,2008 年世界腈纶短纤维比上年减少 18%,为 202 万吨,已连续 4 年减少。中国大陆产量减少 25%。主要出口地区日本、台湾省则分别大幅度减少 39%和 32%。腈纶需求衰退导致丙烯腈生产成本不能有效地向下游转移,迫使生 产厂家低负荷运转,甚至停产。 丙烯腈第二大终端用户是 ABS,ABS 成为驱动丙烯腈需求的主要动力。前 10 年来 ABS 消费占全球丙烯腈生产越来越大的份额。 预计 2013 年世界丙烯腈生产能力为 703.4 万吨/年,产量为 596.4 万吨,开 工率 85%,需求量 596.3 万吨。全球丙烯腈需求的年增长率预计为 2~2.5 %,腈 纶需求预计平缓,需求年增长率预计为 5%,丙烯酰胺需求年增长率预计为 6~ 7%。丙烯腈工业发展的一个新亮点是新的丙烷制丙烯腈技术,较低的成本费用 可望提高下游产品的竞争能力;我国丙烯腈消费量已由 2000 年 57 万吨、2001 年 68 万吨、2002 年 81.2 万吨、2003 年 98.5 万吨、2004 年 103 万吨增加到 2005 年 124.7 万吨和 2006 年 121.4 万吨。世界丙烯腈主要消费地区

是亚洲、欧洲和北 美。亚洲是世界最大的丙烯腈消费地区,占全球总消费量的 64%左右,而中国4 则是亚洲地区最大的丙烯腈消费国。欧洲地区丙烯腈消费量占 20%左右,美洲 地区丙烯腈消费量约占 11%。 2.2.3 我国丙烯腈进出口情况 自2002年起, 我国丙烯腈进口关税下降至6.5%, 而随着下游需求的快速发展, 国内缺口量较大, 近年我国丙烯腈进口量呈逐步振荡上升态势。2008年由于国内 下游腈纶需求大幅萎缩,使得丙烯腈的需求也明显减少,进口量也大幅下降; 2009~2011年,在下游需求快速回暖的拉动下进口量又明显回升,达到进口丙烯 腈约54.2万吨的历史最高水平。由于全球丙烯腈的生产国及贸易国比较集中,因 此历年来中国进口的丙烯腈也基本集中来自于美国、韩国、日本及中国台湾省四 个国家及地区。2011年,来自上述四个国家及地区的进口量合计为50.5万吨,约 占我国进口总量的93.3%;还 有 少 量 产 品 来 自 墨 西 哥 、 荷兰、俄罗斯及巴西 等地。2011年我国丙烯腈主要进口来源地及进口量见表,国内丙烯腈的下游应用 领域和下游用户相对集中, 因此国内丙烯腈的进口省市也相对集中,主要集中在 江苏省及浙江省。2011年,上述两省丙烯腈进口量均约为24.2万吨,分别占进口 总量的44.6%。另外,其他几个省市如天津市、山东省、北京市及河北省等也有 少量的进口。近年,丙烯腈的进口贸易方式变化不大,主要以一般贸易方式及 进料加工贸易的方式进口,一般贸易方式仍是最主要的进口方式。2011年,以一 般贸易方式进口的丙烯腈量达50.1万吨,总进口量的92.5%;以进料加工贸易及 来料加工装配方式进口的丙烯腈量约4.0万吨,仅占总进口量7.5%。 2.2.4 国内外丙烯腈市场前景 随着一系列装置的关停并转,世界丙烯腈产能由2002年的640万吨/年降到了 2007年的586.6万吨/年。目前世界丙烯腈生产主要集中在美国、西欧及日本等国 家和地区,三地合计产能304.5万吨/年,约占世界总产能的52%。 美国是世界丙烯腈最大的生产国与出口国, 2007年产能为152.0万吨/年, 约 占世界总产能的 26.6% ,现有丙烯腈生产装置 7 套,主要生产厂家为英利士、 Sterling、Monsanto、American Cynamid、Solutia等公司,其中英利士是全球最大 的丙烯腈生产企业,生产能力约占全球总生产能力的16.7%。2007年美国丙烯腈 总出口量为85万吨,约占国内总产量的50%,产品主要出口到远东和亚洲。 西欧丙烯腈生产主要集中在德国 Erdoelhenie 、巴斯夫、 PCK 公司,意大利5 EniChem公司,以及荷兰帝斯曼、西班牙雷普索尔等公司,总产能133万吨/年, 占全球总产能的22.6%。目前西欧丙烯

腈产销基本平衡。 日本现有6家丙烯腈生产企业,主要有旭化成、三菱化成、三井化学、日东 化学、昭和电工和住友化学等公司,总产能为78.5万吨/年。2007年丙烯腈净出口 量为13.5万吨,成为世界主要丙烯腈出口国之一。 近年来,全球丙烯腈的腊需求量不断增加。2002-2007年世界丙烯腈年均需 求增速约为 1.1% ,其中腈纶的消费量约占丙烯腈总消费量的 42% 、 ABS/AS 占 34.6%、丁腈橡胶与胶乳占4%、丙烯酰胺及其他占19.4%。总体来看,世界丙烯 腈主要下游产品腈纶对丙烯腈需求增长缓慢,尤其美国、西欧等地在2006年出现 负增长后回落到一个新的平衡点; ABS 需求迅猛增长,未来5年将以年均4.5%的 速度递增;丙烯酰胺上升较快,未来几年的需求增速为 2%。其他方面如碳纤维、 水处理树脂、防腐剂、涂料等对丙烯腈的需求将以年均3%的速度增长。美国、 西欧丙烯腈市场发展相对缓慢,亚洲 ( 不含日本 ) 占世界总消费量的比例则由 2002年的45%上升到2007年的56%,是丙烯腈消费增长最快的地区,受需求的拉 动,这一地区丙烯腈产能也在迅速增长, 2008- 2010年中国将新增产能52万吨/ 年,泰国新增20万吨/年。亚洲将成为世界丙烯腈生产与贸易中心。 从 2005 年到 2010 年,我国丙烯腈需求量由 1129 kt/年增至 1 720 kt/年, 年均增长率约为 9% ,丙烯腈的需求增长主要得益于 ABS 行业的快速发展,虽 然作为丙烯腈的主要下游产品腈纶的市场已趋于稳定,但是 ABS 行业高于 50% 的进口率决定了 ABS 行业未来的快速发展,这也必将带动丙烯腈的需求增长, 预计在未来 10 年,ABS 将取代腈纶成为丙烯腈最大的下游产品。由于在生产工 艺方面丙烯氨氧化法仍将是国内最主流的丙烯腈生产工艺, 所以丙烯腈的供应仍 将长期受到丙烯供应不足的制约,国内丙烯腈进口量在未来几年内仍将保持在 20%以上, 我国的丙烯腈市场也将长期呈现供不应求的状况。随着市场需求量的 逐年增加,丙烯腈的市场价格在未来几年也将继续上扬,因此,我国丙烯腈行业 在未来几年依然有着广阔的市场前景。 2.2.5 综述 在第二次世界大战期间, 德国开发了环氧乙烷和氢氰酸合成丙烯腈的氰乙醇 法工艺生产丙烯腈、 后来, 德国法本公司又开发了乙炔嗯哼氢氰酸直接合成丙烯 腈的方法。在 1960 年以前,此法是丙烯腈的主要生产方法。其后,丙烯腈在合6 成纤维,树脂等方面的新应用又促进了丙烯腈新生产方法的研究及其产量激增。 1960 年,美国俄亥俄标准油公司采用流化床反应器开发出来丙烯氨氧化法一步 合成丙烯腈的生产工艺并投入工业生产,引起了丙烯腈行业的巨大变革。1983 年,世界

丙烯腈产量已达 3 万吨,几乎全部采用丙烯氨氧化法生产,其中俄亥俄 标准油公司的方法约占 90%。虽然现在世界各地也在积极研究更加经济合理的 方法来生产丙烯腈,但是其生产工艺还不成熟,所以直至现在,全球生产丙烯腈 的方法中,丙烯氨氧化法仍然是最主要,最成熟的工艺。在未来的一段时期内, 这种状况将不会发生太大改变。 所以选择用此法生产丙烯腈从工艺上讲是很合理 的。 目前,我国丙烯腈生产企业也全部采用丙烯氨氧化法生产丙烯腈。因此,丙 烯和氨是两个重要的原材料。 我国丙烯腈生产主要分布在东北, 华东和西北地区, 因为那里有大型石化生产商,可以提供丰富的原材料,尤其是丙烯。然而,由于 其他下游产品, 如聚丙烯和环氧丙烷对丙烯的大量需求,国内丙烯供不应求渐趋 白热化。再者,随着我国国民经济的高速发展,化工企业的发展进步,国内丙烯 腈及其下游产品的开发应用得到了较快发展,其应用领域也日益扩大,尤其是腈 纶,ABS 树脂,丁腈橡胶,聚丙烯酰胺行业的兴起和进一步发展,使得丙烯腈的需 求量逐年上升,早已出现供不应求的情况,因此,在这种情况下,新建一座年产 18 万吨的丙烯腈厂,是符合当前市场需求的。 另外 发达国家丙烯腈市场萎缩, 全球丙烯腈生产能力在向亚洲转移。 2006 年全球丙烯腈产能为 617 万吨/年。 截至 2009 年, 全球丙烯腈能力为 623.7 万吨, 产量约为 590 万吨。截至 2011 年,全球丙烯腈能力约为 695 万吨,并且因装置 关闭超过开工的新增能力, 世界丙烯腈供应显得较为紧张。 开工率处于 89~90% 的高位,但是效益仍然很低。 全球金融危机又使丙烯腈生产商在全球范围内大幅削减丙烯腈装置开工率, 一些装置的开工率甚至降到 50%。 所有的丙烯腈生产商都是通过丙烯氨氧化来获 得粗乙腈,但不是所有的生产商都能够对粗乙腈进行分离、提纯并出售。丙烯腈 产量的大幅削减导致了乙腈产量大幅减少。并且对乙腈的市场分析结果也表明, 当下丙烯腈生产的副产品市场也是很广阔的。7 综上所述, 无论是对国内外丙烯腈的市场分析, 还是其下游产品的市场分析, 亦或是其副产品的供需情况等各方面综合考虑,丙烯腈厂的建设是合情有合理 的。第三章 项目工艺流程3.1 设计目标 本项目的目标是为抚顺石化总厂设计一座丙烯制 18 万吨/年的丙烯腈分厂。 同时需要考虑原料来源、基础设施、运输条件等方面,因此,建厂拟位于抚顺市 东洲区,毗邻于抚顺中国石油抚顺石化公司石油二厂。 3.2 Sohio 合成法 在工业条件下,丙烯与氨在催化剂作用下,与氧气发生脱氢

发生反应,生成 丙烯腈,同时有副产物乙腈、氢氰酸、二氧化碳,以及噁唑等深度氧化产物。 主反应如下:3 CH2=CH—CH3 + NH3 + O2  CH2=CH—CN + 3H2O 2(1)同时发生下列化学反应: CH2=CH—CH3 + 3NH3 + 3O2  3HCN + 6H2O3 3 3 NH3 + O2  CH3—CN+ 3H2O 2 2 2 9 CH2=CH—CH3 + O2  3CO2 + 3H2O 2(2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)CH2=CH—CH3 +CH2=CH—CH3 + 3O2  3CO+ 3H2O CH2=CH—CH3 + O2  CH2 =CH—CHO+ H2O3 CH2=CH—CH3 + O2  CH2 =CH—COOH+ H2O 2 1 CH2=CH—CH3 + O2  CH3—CO—CH3 2CH2=CH—CH3 + NH3 + O2  CH3CH2CN + 2H2O毗邻于抚顺中国石油抚顺石化公司石油二厂上述反应以生成乙腈与氢氰酸 为主,还有少量的二氧化碳、丙烯酸、丙烯醛、丙酮、丙腈等。在反应器中,发 生如下反应: 1.丙烯氧化成醛 丙烯被催化剂吸附, 并在催化剂表面氧的作用下脱氢成为烯丙基自由基或者8 离子,同时催化剂被还原。随后在氧作用下,生成醛: CH2=CH—CH3  CH2=CH—CH2·或 CH2==CH—CH: CH2=CH—CH2· + O2  CH2=CH—CHO 2.醛生成腈化物 第一部反应生成的醛与氨反应,生成腈: CH2=CH—CHO+NH3  CH2=CH—CONH2  CH2=CH—CN+H2O (12) (10) (11)毗邻于抚顺中国石油抚顺石化公司石油二厂在反应时, 催化剂表面的氧承担 了丙烯氨的氧化剂, 而空气中的氧气只是作为催化剂中氧的补充,即使催化剂氧 化再生。 3.3 丙烯腈的合成及精制图 4-1 丙烯腈合成及精制工艺流程图3.3.1 丙烯腈的合成9 图 4-2 丙烯腈合成工艺流程图丙烯腈合成的工艺流程见图 4-2。纯度为 97%~99%的液态丙烯和 99.5%~ 99.9%的液氨 ,分别用水加热蒸发 (水被冷却 ,用作吸收塔的吸收剂 )再经过热器预 热 到 70 ℃ 左 右 , 计 量 后 两 者 进 入 混 合 器 , 空 气 经 过 滤 器 除 去 尘 埃 后 压 缩 至 0.294MPa 左右,经计量后进入混合器与氨气、丙烯混合。原料气进口处装有止逆 阀 , 以防发生事故时 , 反应器中的催化剂和反应气体产生倒流。反应温度 ( 出 口)399~427℃,压力稍高于常压。 反应器浓相段 U 形冷却管内通入高压软水,用以 控制反应温度,产生的高压过热蒸汽(压力为 4.0MPa 左右)用于加热蒸发液氨和丙 烯,或用作空气压缩机和制冷机的动力 , 高压过热蒸汽还可用作后续工序的热 源。反应所用催化剂可由催化剂贮斗加入反应器,反应器内的催化剂经两级旋风 分离器捕集后仍回反应段参加催化反应。反应后的气体从反应器顶部出来,在进 行热交换后,冷却至 200℃左右,进入后续的回收和分离工序。在开工时,反应器处 于冷态,此时, 让空气进入开工炉(图中未画出 ),将空气预热到反应温度 , 再利用这 一热空气将反应器加热到一定温度 ,待流化床运行正常 ,氨氧化反应顺利进行后, 停

开工炉,让反应器进入稳定的工作状态。为防止催化剂床层发生飞温事故,在反 应器浓相段和扩大段还装有直接蒸气 (或水)接口,必要时,打开直接蒸气以降低反 应器反应段的温度。从反应器出来的物料组成,视采用的催化剂和应条件的不同 而有差异。表 4-1 列出了采用 C-49 催化剂得到的一些设计用基础数据。 由表 4-1 可以看出,反应气组成中有易溶于水的有机物及不溶或微溶水的惰 性气体,因此可以用水吸收法将它们分离。在用水吸收之前,必须先将反应气中剩 余的氨除去,因为氨使吸收水呈碱性。在碱性条件下易发生以下反应:表 4-1 采用 C-49 催化剂的一些工业生产数据项目 生产能力 反应器类型 原料 工艺条件内容 18 万吨/年 流化床(带 U 形冷却管,副产 4.137MPa 蒸汽) 丙烯纯度≥99.5%,液氨纯度 99.9% 反应温度(出口)404℃,反应压力(出口)0.21MPa,接触时间 6 s,丙烯∶氨∶空气=1∶1∶10.2反应结果丙烯 94%(或氨 92.8%)10 转化率 选择性丙烯腈 74.5%,HCN4%,乙腈 10%,CO 1%,CO2 4%,轻组分 (主要是丙烯醛)0.3%,重组分(聚合物和氰醇)1.08%①氨和丙烯腈反应生成胺类物质: NH3+CH2=CHCN  H2NCH2CH2CN H2NCH2CHCN+CH2=CHCN  HN(CH2CH2CN) HN(CH2CH2CN)2+CH2=CHCN  N(CH2CN2CN)3 ②在碱性介质中 HCN 与丙烯腈反应生成丁二腈: CH2=CHCN+HCN  NCCH2CH2CN ③在 NH3 存在下,粗丙烯腈溶液中的 HCN 容易自聚,反应气温度在 30~130℃ 时,HCN 还会发生气相聚合。聚合物会堵塞管道,使操作发生困难。 ④在 NH3 存在下,丙烯醛也会发生聚合。 ⑤溶解在水中的氨,能与反应气中的 CO2 反应生成碳酸氢铵,在吸收液加热解 吸时,碳酸氢铵又被分解为氨和 CO2 而被解吸出来,再在冷凝器中重新化合成碳酸 氢铵,造成冷凝器及管道堵塞。 因此,在吸收过程之前,用稀硫酸吸收反应气中的氨是十分必要的。氨中和塔 除脱氨外,还有冷却反应气的作用,在有些流程中也称急冷塔。氨中和塔分作三段, 上段设置多孔筛板,中段设置填料,下段是空塔,设有液体喷淋装置。反应气经初步 冷却至 200℃左右后,由氨中和器下部进入,与下段酸性循环水接触,把夹带的催化 剂粉末,高沸物和聚合物洗下来,并中和大部分氨。反应气增湿,温度从 200℃急冷 至 84℃左右,然后进入中段。在这里再次与酸性循环水接触,将反应气中剩余的催 化剂粉末、高沸物、聚合物和残余氨脱除干净,反应气由 84℃进一步冷却至 80℃ 左右。将温度控制在 80℃左右的目的是在此温度下,丙烯腈、氢氰酸、乙腈等组 分在酸性溶液中的溶解度极小,不会进入稀硫酸溶液造成丙烯腈等主、副产物的 损失。 由于温度仅从 84℃降至 80℃,产生的冷凝液不多,也可减轻稀硫酸溶液的处 理量。为保证

氨吸收完全,硫酸用量过量 10%左右,为减轻稀硫酸溶液对设备的腐 蚀,要求溶液的 pH 值保持在 5.5~6.0,pH 值不宜再大,否则容易引起聚合和加成 反应。 反应气经氨中和塔下段和中段酸洗后进入上段,在筛板上与中性水接触,洗去 夹带的硫酸溶液残沫,温度冷却至 40℃左右。从氨中和塔顶部出来,进入水吸收塔 (一胺) (二胺) (三胺)11 下部。氨中和塔上部中性水因温度比较低,反应气中部分蒸汽冷凝下来,也有一部 分主、副产物溶入水中,故此水一部分循环使用,一部分进入水吸收塔下部,和水吸 收塔吸收水汇合后送精制工序处理。 3.3.2 丙烯腈的精制图 4-3 丙烯腈精制毗邻于抚顺中国石油抚顺石化公司石油二厂丙烯腈精制的目的是分出副产 物和水获得合格的丙烯腈产品。丙烯腈中杂质含量过高,对丙烯腈的纺丝、染色 以及纤维性能都有不良影响。 在吸收塔中反应气中的丙烯腈、乙腈和氢氰酸等溶入水中,N2、CO2、CO 以 及未反应的丙烯、 氧气和丙烷等以及微量的未被吸收的丙烯腈、 氢氰酸和乙腈等, 由吸收塔顶出来,经焚烧后自烟囱排入大气。 在 35℃下,氢氰酸和乙腈能全溶于水,由丙烯腈物化性质可知,丙烯腈在水中 的溶解度约为 7.70%(w),因此要求有足够多的吸收水,将丙烯腈完全吸收下来,但 吸收水过多,不仅稀释了丙烯腈,给后续工序增加负荷,而且会增加含氰废水量。为 此,工业生产中,水吸收液中丙烯腈的浓度一般控制在 2%~5%左右。 由丙烯腈在水中溶解度可知,用降低吸收温度的办法来增加吸收丙烯腈的量 效果不明显。因此,生产上一般将吸收水温度定在 35~40℃。 萃取解吸塔将氢氰酸和丙烯腈从塔顶分出,塔釜含乙腈液送往乙腈塔,该塔塔 顶得粗乙腈 ,塔侧线抽出部分水用作吸收塔的吸收剂 , 使用这种水时,要注意下述 问题:①必须控制水中的聚合物含量小于 1%,以防在冷却降温时从水中析出,污染12 和堵塞设备和管道;②为防止吸收液呈酸性,需加入碳酸钠溶液调节 pH 值接近中 性。这不仅可减轻或免除由中和塔带来的酸雾和反应生成的乙酸,丙烯酸等对设 备造成的腐蚀,而且也有利于氢氰酸的吸收;③水吸收剂中还含有许多杂质,容易 产生泡沫,影响吸收塔的吸收效果,因此需要加入聚丙二醇甘油醚等消泡剂消除泡 沫。 丙烯腈与水和氢氰酸都很容易分离,丙烯腈和水能形成共沸混合物,共沸点为 71℃,共沸物中丙烯腈的含量为 88%(w),而丙烯腈与水又只能部分溶解。例如,在 30℃时,丙烯腈中水的溶解度仅为 3.82%,因此,将共沸混合物蒸出并冷凝后 ,就可 得到油相和水相,油相为含丙烯腈 90%以上的粗丙腈,水相含水 90%以上。丙烯腈 和氢氰酸因沸点差较

大(丙烯腈沸点 77.3℃,氢氰酸沸点为 25.7℃),很容易用普通 的蒸数为 0.7(m)时,它们的相对挥发度为 1.76,水的含量分数达 0.8(m)时,它们的相 对挥发馏方法分离。 丙烯腈与乙腈的分离则要麻烦得多。乙腈的沸点 81.5℃,与丙烯腈的沸点差 约 4℃,其相对挥发度α 在此温度范围内平均约 1.15,若采用普通的蒸馏方法分离, 需 100 块以上的理论塔板。如果采用萃取蒸馏,例如选用水作萃取剂,乙腈能与水 互溶,由于乙腈的极性比丙烯腈强,水的加入使丙烯腈与乙腈之间的相对挥发度大 为提高。据计算,当塔顶水的含量分度达 1.8,此时塔板数大大减小,就能将丙烯腈 和乙腈分离。 萃取剂可采用乙二醇、丙酮和水等,工业上一般采用水作萃取剂。原因是它 具有无毒、来源充足、价格低廉等优点,分离效果也不差,能使丙烯腈和乙腈的相 对挥发度增加很多。水和丙烯腈相对挥发度小,但因能形成部分互溶溶液,即使水 进入塔顶丙烯腈中,也能在分层器中分离开来。用作萃取剂的水最好使用软水或 蒸馏水,但在工业生产上,为减少含氰废水处理量 ,采用成品塔底水,或回收塔下部 抽出水(有乙腈解吸塔的工艺中,还采用该塔塔底水)。 萃取水与进料中丙烯腈的质 量比(S/F,简称萃取水比),是萃取解吸塔操作的控制因素,随着萃取水用量的增大 , 乙腈和丙烯腈愈易分离,除能比较彻底地分出氢氰酸和丙烯腈外,还可使成品中的 种即是口恶唑含量下降,唑的存在,会使聚丙烯腈纤维色泽由白变黄。除去口恶唑 的方法有二种,一种是从丙烯腈成品中除去,如用无水氯化锌、氯化铜经络合而除 去;另一上述的方法,加大萃取液量,使口恶唑留在釜液中而除去。后一种方法可简13 化工艺,比前一种方法更为合理。 回收塔(萃取解吸塔)为一复合塔,塔上部分出氢氰酸和丙烯腈,经冷却冷凝后 进入分层器。油相中含丙烯腈 80%以上、氢氰酸 10%左右,水约 8%左右,并含有 微量其它杂质,如丙烯醛、丙酮和氰醇等。由于它们的沸点相差较大,可用精馏法 分离。萃取解吸塔中部抽出乙腈-水溶液,其中乙腈含量较高。乙腈-水溶液送往乙 腈塔进行精馏, 塔顶得到质量分数约为 50%左右的粗乙腈, 萃取解吸塔底釜液用 泵送至四效蒸发系统处理。塔下段抽出一股液体, 经与脱氰塔釜液,成品塔(丙烯 腈精馏塔)釜液、水吸收塔釜液热交换后,再冷却至 5℃左右进入水吸收塔上部用 作吸收液,丙烯腈吸收率可达 99%。 回收塔顶出来的蒸汽 ,经冷却冷凝 ,在油水分离器中分出水相和油相 , 水相回 流至吸收塔釜液灌再次精制,油相为粗丙烯腈,流入脱氰塔。由该塔塔顶可得粗 氢氰酸,送氢氰酸回收系统精制(侧线可得纯度达 99.5%的氢氰酸

),塔顶不凝性 气体去焚烧炉。 脱氰塔(采用真空操作为好)底部的釜液用泵打入成品塔(丙烯腈精 馏塔)。为减少聚合,降低精馏塔操作温度,精馏塔采用真空操作,塔侧线得纯度为 99.5%以上的成品丙烯腈。塔釜液用作回收塔的萃取剂。 解吸塔釜液用泵送至四效蒸发系统,将含氰水逐级提浓,蒸发凝液送氨中和塔 上部,作中性洗涤水用,提浓液少部分送去焚烧,大部分进入氨中和塔中部 ,以提高 主、副产品的得率。采用四效蒸发系统,可提高工艺水循环回收率,减少含氰废水 的处理量。 在回收和精制系统中,由于丙烯腈、丙烯醛和氢氰酸等都易自聚,聚合物会堵 塞塔盘(或填料)、管路等,影响正常生产,故在有关设备的物料中必须加阻聚剂。 丙烯腈的阻聚剂为对苯二酚、连苯三酚或其它酚类,成品中留存少量水也能起阻 聚作用;氢氰酸在碱性条件下才聚合,故需加酸性阻聚剂。由于氢氰酸在气相和液 相中都能聚合,所以在气相和液相中均需加阻聚剂,一般气相阻聚剂用二氧化碳、 液相用乙酸等。在氢氰酸的贮槽中可加入少量磷酸作稳定剂。 3.4 副产品的精制 在该生产工艺中, 主要产生的副产物为乙腈和硫胺,这两种产物都有着十分 重要的应用,因此对于它们的精制、回收、利用是十分重要的。14 3.4.1 乙腈精制工艺图 4-4 乙腈精制工艺流程图由解吸塔来的乙腈水溶液用泵打入乙腈塔,由塔顶分出乙腈含量约 50%的粗 乙腈。需要进一步精制才能得到纯度在 95.5%以上的工业乙腈。精制流程如上图 所示。 粗乙腈的精制分为以下四个步骤。 ①氢氰酸脱除 粗乙腈中一般含有质量分数约 2%~3%的氢氰酸和约 1%的氰醇。氰醇是一种由氢氰酸与醛、酮缩合而成的不稳定化合物,它会随着精馏 过程系统中氢氰酸浓度的降低而逐步分解,放出游离氢氰酸,因此氢氰酸的脱除 是一个伴有氰醇分解反应的复杂过程, 难以用一种方法彻底脱除。 装置改造前大, 不仅操作条件恶劣, 还使大量乙腈分解。所以将氢氰酸和氰醇的脱除分为两步进 行.即 95%(质量分数)以上的氢氰酸通过精馏塔(脱氰塔)脱除,残余的微量氢氰 酸和氰醇再通过化学方法(NaOH 处理)脱除。在 NaOH 存在下,氰醇受热分解成 氢氰酸、醛、酮等,在碱性条件下,氰醇还会发生水解反应放出氨气。其化学反 应式如下: CNCH2OH→HCN+CH2O15 CNCH2OH+H2O→NH2CH2COOH CNCH2OH+NaOH+H2O→HOCH2COONa+NH3 脱氢氰酸塔塔顶为氢氰酸 ,送回收系统,塔中侧线为含 70%乙腈水溶液,进入 化学处理槽,釜液送污水处理系统。 ②化学处理 化学处理法速度慢,故采用间歇操作。进化学处理槽的乙腈水溶液中含<1%丙烯腈、少量氢氰酸、微量丙腈等化合

物,在化学处理过程中, 游离氢氰酸和残余氰醇分解放出的氢氰酸在过量的 NaOH 存在下以 NaCN 的形式存在,可在后续的精馏工序脱除。反应温度、加碱量、停 留时间和系统的 pH 对化学处理过程都有影响。提高反应温度有利于微量氢氰酸 的脱除;增加 NaoH 用量,能加快反应速度;延长反应时间和提高系统的 pH, 有利于降低氢氰酸的含量。但是,提高温度、增加 NaOH 用量又会增加乙腈的 水解速度,降低乙腈收率;延长反应时间需要加大反应釜的容积;提高系统的 pH 需要提高设备材质的等级。因此必须控制适当的反应温度和加碱量。 生产上,选取的反应温度为 65~75℃,反应时间 l~1.5 h,系统 pH 9~12, NaOH 略微过量。 在碱性条件下,乙腈中的氢氰酸和丙烯腈反应生成丁二腈 , 丁二腈属于高沸 物,可以通过后续工序的常规精馏塔除去。 丙腈在粗乙腈中的质量分数约为 3×10-3,其沸点为 97.5℃,比乙腈的沸点 高 15.9℃,因此纯粹的乙腈、丙腈混合物可以通过普通精馏技术分离。但在有水 存在的条件下, 乙腈一丙腈水形成的三元物系中,丙腈的挥发度会随着水含量的 增加而增加, 当物系中的水含量超过某一值时,丙腈的挥发度超过了乙腈的挥发 度,气相中的丙腈量将大大增加。因此,在生产中要特别注意控制减压共沸塔中 的水含量,使绝大部分丙腈保留在液相,从减压共沸塔底被脱除,一般控制减压 塔顶轻组份中水的质量分数 10%左右。塔顶共沸物中微量的丙腈再于加压共沸 塔中与乙腈分离,由塔底返回减压共沸塔脱除。 ③脱水 化学处理槽蒸出的乙腈,含水约 15%,乙腈与水是一个完全互溶的二元共沸体系, 因此采用普通精馏技术只能得到水与乙腈的共沸物。但是其共沸物 组成随压力而变化, 利用这一特点,可采用两个操作压力不同的精馏塔达到脱水 的目的。 即将粗乙腈先在减压塔中精馏,该塔顶得到含水量较低的水和乙腈的共16 沸物, 然后再将此共沸物送到加匾塔精馏,该塔顶蒸出含水量较高的水和乙腈的 共沸物, 塔底部侧线得到脱水后的乙腈。精馏塔操作压力的选择要兼顾工业实施 时技术、设备等条件的限制,还要尽量使工艺简单、乙腈损失少。一般控制减压 塔顶轻组份中水的质量分数 10%左右,加压塔顶轻组份中水的质量分数 20%左 右,即可使加压塔底部侧线抽出的乙腈含水小于 5×10-4,满足市场要求。 ④精馏 减压脱水塔出来的乙腈进入乙腈加压精馏塔 ,塔顶蒸出含水量较高的水和乙腈的共沸物, 塔底侧线得到纯度为 99%以上的乙腈成品送往贮罐。 加压 塔顶部侧线的含水物料和塔底物料分别返回减压共沸塔, 少

量塔顶物料返回脱氰 塔,脱除其中的微量杂质并回收乙腈。另外还在加压塔添加助剂,进一步除去杂 质,提高产品纯度。 3.4.2 硫胺回收精制工艺图 4-5 硫胺回收精制工艺流程 该段工艺采用双效逆流蒸发结晶工艺流程回收硫胺, 一种采用负压双效逆流 蒸发结晶方式生产硫酸铵的工艺,两效分别由蒸发结晶和蒸发提浓两套设备组 成, 利用真空泵和两效之间的连通管保持两效蒸发均在负压下运行。利用中压蒸17 汽加热一效进行结晶蒸发, 然后利用一效蒸出的二次蒸汽为二效提供热源对原料 液进行提浓,提浓后的物料进入一效的结晶蒸发器中形成过饱和硫铵晶体溶液, 最后通过离心分离后得到成品硫铵。二效蒸出的水蒸气经冷凝器、排空冷却器冷 凝冷却,凝液进急冷水槽,不凝气通过水环式真空泵排出。该工艺经过改造后由 于一效蒸出的二次蒸汽的热值得到了充分利用,不仅减少了加热蒸汽用量,还降 低了二效蒸出汽的温度从而减少了循环冷却水用量,减小了热能损失。产品硫胺 经过喷浆造粒作为肥料原材料包装售出。第四章 建设规模4.1 生产规模及产品方案 4.1.1 生产规模 根据前面的设计原则和我们所了解的市场需求, 我们最终确定把该丙烯腈生 产企业定位为年产18万吨丙烯腈大型化工企业。 1、额定设计规模为180000吨/年。 2、装置年操作时数为:7920小时,连续生产。 3、装置操作弹性:60%~110%。 4.1.2 产品方案 按照目前碳四原料组成,新建装置产品方案如下: 1、产品: 丙烯腈:180000吨/年,全部送罐区作为商品销售。 2、副产品: (1)乙腈:297500吨/年,全部送罐区作为商品销售。 (2)氢氰酸:9400吨/年,全部送罐区作为商品销售。 4.2 设计依据 (一) 《石油化工项目可行性研究报告编制规定》 (2005 年版) 。 4.3 设计理念及设计项目 (一)按照一体化设计思路,装置各单元紧凑布局、风格一致。 (二) 贯彻执行工厂布置一体化和生产装置露天化的建设方针,减少占地面 积和建设投资。18 (三)根据实际情况,充分利用土地,合理规划。 (四)丙烯腈装置建设内容主要包括丙烯腈合成装置、丙烯腈精制装置、乙 腈精制装置、以及相应的公用工程等配套项目。 (五)本项目辅助设施及公用工程系统如下: 1. 新建丙烯腈装置生产污水及初期污染雨水管网,由本企业装置收集 后集中排入污水处理场进行处理; 2.本项目消防及消防水系统依托消防系统; (六)本项目公用工程系统如下: 1. 本项目所需蒸汽,依托热力工程供热管网提供; 2. 依托循环水系统,其容量满足18万吨/年丙烯腈装置建设生产用水量。 3. 冷

冻盐水来自总厂冷冻盐水系统,满足18万吨/年丙烯腈装置建设生产的 冷冻水用量的要求。 4. 18吨/年丙烯腈装置,伴热及冬季采暖系统均采用新建装置的回收蒸汽凝 液; (七)全厂新建分析化验设施、现场机柜间、办公楼、操作室等设施。 (八)新建装置废渣主要为废催化剂,由催化剂厂商回收。第五章 经济及社会效益5.1 经济效益分析 5.1.1 投资建设估算 (1)估算方法说明 (1)按照设备选型、尺寸及材料价格计算设备价格,部分参照市场估算; (2)塔设备、储罐的价格以材料费(钢材费)乘以相关系数的方式估算设备 购置费用; (3)压缩机,风机,旋风分离器由专业人士提供; (4) 除购置设备费以外的工程费用利用 Lang 因子法进行估算, 各个费用的因 子列于下表:表7-1 工程费用因子投资项目分析19估算因子 直接费用 购置设备 购置设备安装 仪表和控制(安装完毕) 管道工程(安装完毕) 电气工程(安装完毕) 公用设备 备品备件 建筑物 环境保护及改善 辅助设备(安装完毕) 间接费用 工程设计和监督 施工费用 承包商费用 不可预见费用 (2)建设投资估算内容 1、估算工程内容 年产18万吨丙烯腈装置建设项目,充分依托现有企业公用工程设施。 2、投资估算的费用内容 本项目估算的费用内容,包括上述工程的固定资产投资、无形资产投资、其 它资产投资和预备费。 3、投资构成 本项目的上报投资为建设投资、铺底流动资金之和,估算值为36500万元, 其中建设投资34457.435万元,铺底流动资金2042.565万元。 4、基本设备投资估算表(由于工程量浩大,此处只单列塔设备和换热器估 算表及全部工程区/非工程区设备预算)表7-2 塔设备费用计算1.00 0.47 0.18 0.66 0.11 0.12 0.05 0.20 0.10 0.600.32 0.40 0.19 0.4020 设备位号 T0201 T0202 T0203 T0204 T0205 T0103 合计设备名称 吸收塔 解吸塔 乙腈塔 脱氰塔 脱水塔 急冷塔 ————材料 16MnR 16MnR 304钢 16MnR Q255 16MnR ——表7-3 换热器费用塔体金额(万 元) 16.83 50.05 44.28 6.82 45.87 14.63 178.51塔购置 总金额 (万元) 50.49 150.15 132.84 20.46 137.61 43.89 535.53编 号PID 图 纸中编 号换热器用途并联 数重量/kg价格/元材质1 2 3E0101 E0102 E0103原料加热 原料加热 气体加热和反应气 冷却2 1 27293 12953 14596120334 213724 52545620 号钢 20 号钢 304 不锈钢4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14E0104 E0201 E0202 E0203 E0204 E0205 E0206 E0207 E0208 E0209 E0210反应气冷却 解吸塔再沸器 脱氰塔再沸器 脱水塔再沸器 萃取水预热器 进料预热器 解吸塔顶冷凝器 乙腈塔顶冷凝器 脱氰塔预热器 脱氰塔冷凝器 脱水塔冷凝器1 2 1 1 1 2 2 1 2 2 116656 134

42 2073 13325 14526 11567 13638 2261 18766 52033 16560599616 483912 74628 479700 239679 190855 225027 37306 309639 858544 273240304 不锈钢 304 不锈钢 304 不锈钢 304 不锈钢 20 号钢 16Mn 16Mn 16Mn 16Mn 16Mn 16Mn21 15 16 17 18E0211 E0212 E0213 E0214丙烯腈冷凝器 吸收水冷凝器 吸收塔进料预热器 乙腈塔再沸器1 2 2 1 合计8978 12354 25548 3858148137 203841 451542 138888 894280016Mn 20 号钢 16Mn 304 不锈钢表7-4 工程区基础设备购置费用一览序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11工程或费用名称 泵 储罐 精馏塔 反应器 换热器 三废处理池 热媒锅炉 控制仪表 电气装置 附属装置及管道 合计设备购置 (万元) 100 796 553.53 777.52 894.28 642.56 308.56 609.89 655.19 936.2 6273.73安装工程费 (万元) 20 86.0 166.06 112.92 71.54其他费用 (万元) 3.2 8.8 13.2 15 17.88 19.8 12.4小计(万元) 123.2 890.8 732.79 905.44 673.74 662.36 320.96 725.139 760.12 1075.3 7197.909101.649 92.53 122.7 791.39913.6 12.4 16.4 132.785.1.2 总成本估算 1、 原料辅材及产品估算 1、价格体系 本次评估涉及到的产品及原辅材料价格采用市场预测价; 燃动力价格为建设 项目所在地市场价,主要价格见下表:表7-11 原料辅材价格序号 一名称 产品22单位价格(含税) 1 2 二 1 2 三 1 2 3 4 5 6 7 8 9丙烯腈 乙腈 原材料 丙烯 液氨 燃动力 中压蒸汽 工艺软水水 电 压缩空气 冷却水 仪表空气 燃料气 冷冻盐水 污水处理元/吨 元/吨14000.00 20000.00元/吨 元/吨10200.00 2500元/吨 元/吨 元/kWh 元/Nm3 元/Nm3 元/Nm3 元/吨 元/吨 元/吨230.00 10 0.70 0.25 0.50 0.35 4200.00 11.80 1.802、 产品年产量见下表:表7-12 产品年产量序号 1 2 2.1 2.2 2.3项目名称 生产规模 产品方案 产品:丙烯腈 副产品:乙腈 副产品:氢氰酸规格单位 吨/年数量 180000备注丙烯腈 ≥ 99.7wt%丙烯腈 ≥ 99.7wt% 乙腈≥ 95.5wt% 氢氰酸≥ 90wt%104 吨/年 104 吨/年 104 吨/年18 2.97 0.94全部为商品 全部为商品 全部为商品3、 原辅材料、原动力消耗见下表:表7-13 燃动力消耗序号 一 1名称 燃动力 中压蒸汽单位年产量吨10.17× 10423 2 3 4 5 6 2 产品产量及价格:循环水 电 压缩空气 仪表空气 污水处理吨 kWh Nm3 Nm3 吨4.138× 106 2.42× 107 10.29× 108 210× 104 9.38× 105表7-16 产品产量及价格序号 1 2 2.1 2.2 2.3项目名称 生产规模 产品方案 产品:丙烯腈 副产品:乙腈 副产品:氢氰酸规格单位 吨/年数量 180000丙烯腈 ≥ 99.7wt%丙烯腈 ≥ 99.7wt% 乙腈≥99.5wt%104 吨/年 104 吨/年 104 吨/年18 2.975 0.943 产品销售收入及税金估算表:表7-17 产品总收益序号名称年产量(吨)价格 元/t(含 税)总价(万元)1 2 3丙烯腈 乙腈 合

计180000 2975014000.00 20000252000 59500 311500表7-18 原料及能源消耗序号 一 1 2 3 二名称 原材料 丙烯 液氨 合计 燃动力单位年消耗量单价 (元/吨) 总价(万元)吨 吨20.33× 104 8.368× 10410200 2500207366 20920 22828624 2 3 4 5 7 9 10 四 4、财务分析中压蒸汽 循环水 电 压缩空气 仪表空气 污水处理 合计 总合计吨 吨 kWh Nm3 Nm3 吨5.017× 104 4.138× 106 2.42× 107 10.29× 108 210× 103 9.38× 105230.00 0.2 0.70 0.25 0.35 51153.91 82.76 1694 25724 7.35 469 29131.02 257417.021、盈利能力分析 根据 《中华人民共和国企业所得税法》 规定, 所得税按应纳税额的 25%计取。 法定、盈余公积金分别按税后净利润的 10%、5%提取。 按照拟定的融资方案,项目投产后成长期年均营业收入 311500 万元,年均净利 润 13712.58 万元。表7-20 盈利内容一览序号 1项目 生产规模 丙烯腈 乙腈 氢氰酸内容序号项目 循环水内容 4.138× 106 吨 217 494.55 亩18 万吨 2.97 万吨 0.94 万吨5 6 7 8全厂定员 占地面积 建筑面积 建设投入 年经济效益 年销售收入34457.4352 3装置年 运行时间 原料 丙烯 液氨7920hr9311500 万元 257417 万元 40370 万元 1484 万元20.33 万吨 8.368 万吨原料耗能投入 相关税收 工资福利等4公用动力消耗25 相关费用 电力 中压蒸汽 2.42× 107kWh 5.017 万吨 10 2、财务生存能力分析 从财务计划现金流量表可以看出,计算期内投产第 1 年始,各年经营活动现 金流入均大于现金流出;从经营活动、投资活动和筹资活动全部净现金流量看, 计算期内生产第 1 年始, 净现金流入均大于现金流出,说明本项目具备较强的财 力生存能力。 5.1.3 不确定性分析 1、盈亏平衡分析 BEP(%)=年固定总成本/ (年销售收入-年可变成本-年销售税金及附加) × 100% =14.24% (满负荷正常生产年份) 计算结果表明,当项目投产后,综合产品产能达到设计能力 14.24%时,项目 可以保本经营。 2、敏感性分析 本项目在计算期内可能发生变化的主要因素有产品价格、可变成本、生产负 荷和固定资产投资。按± 5%的幅度变化进行单因素敏感性分析计算表明:产品销 售价格、可变成本对财务内部收益率影响较大。 5.1.4 风险概率分析 根据市场预测和经验判断, 设定固定资产投资、销售收入和可变成本等各敏 感因素的变化幅度, 计算可能发生情况下的项目净现值,从而考察项目的抗风险 能力。各因素变化及其发生的概率值见下表:表7-21 风险概率一览销售净利润 全厂年利润 投资回收期13712.58 万元 11792.82 万元 4年固定投资 变化率% 20 0 -20 概率值 0.4 0.4 0.2销售收入 变化率% 20 0 -2026可变成本 变化率% 20 0 -20 概率值

0.4 0.4 0.2概率值 0.4 0.4 0.2 计算结果:P(NPV<0)=0.183P(NPV>0)=1-P(NPV<0)=0.817计算结果表明,在考虑固定资产、销售收入、可变成本等各因素变化的可能 性情况下,大于零的概率为 81.70%,表明该项目具有较强的抗风险能力。 5.1.5 财务评价结论 1、本项目总投资(上报)36500 万元,其中建设投资 34457.435 万元,铺底 流动资金 2042.565 万元;年销售收入 311500 万元,年总成本费用 257417 万元, 年税后利润 13712.58 万元,具有较好的投资效益。 2、从敏感性分析表、盈亏平衡分析及项目风险分析可知,本项目具有较强 的抗风险能力。 综上所述,本项目实施后,能够为企业带来较好的经济收益,获取良好的投 资回报。 5.2 社会效益 5.2.1 对环境保护的影响 1、废气的处理 该项目产生的废气主要有精制工段吸收塔塔顶的尾气,其主要成分为 N2、 CO2、CO 以及未反应的丙烯、氧气和丙烷等以及微量的未被吸收的丙烯腈、氢 氰酸和乙腈等,尾气由吸收塔顶出来,经焚烧后自烟囱排入大气可有效减少对周 边环境的影响。 2、废水的处理 (1)排放情况 该项目废水主要为丙烯腈精制工段成品塔釜废水、 乙腈精制工段三个塔釜废 液、硫铵工段产生的焦油地面冲洗废水及生活污水。 (2)治理措施 项目排放的废水经中国石油化工总公司抚顺分公司污水处理站处理后再进 入污水处理厂进一步处理达标,项目废水对周围地表水水质影响不大。 3、噪声的处理 (1)产生情况 拟建项目的噪声源主要有压缩机、鼓风机、机泵等。 (2)治理措施27 ①总体设计布局合理, 将主要噪声源车间或装置远离办公楼,或将高噪声设 备集中以便于控制。②设备的选型中要注意选用低噪声的设备。③压缩机及各种 泵类等都可以采取建筑屏蔽或半屏蔽措施;在放空管的出口处安装消声器;对压 缩机可以采取独立基础与混凝土地面分离等措施,以防止共振,底垫下可以垫入 隔振橡胶、 隔振垫等以减小振动的产生。 ④此外, 通过种植草木, 形成自然屏障。 采用上述治理措施后, 厂界噪声可以满足 《工业企业厂界环境噪声排放标准》 (GB12348-2008)中 2 类标准的要求。 4、固废 拟建项目产生的固体废物主要有:四效蒸发器蒸发后剩余的聚合物,丙烯腈 合成工段定期更换的废催化剂,氨中和塔的高聚物,生活垃圾等。 聚合物、废催化剂、高聚物,均属于危险废物,送专业危险废物处理单位处 置;生活垃圾由当地环卫部门统一清运处理。 5.2.2 对推广科技进步的影响 丙烯的综合利用目前是热门项目, 有效利用丙烯对于烯烃化工的发展有重要 意义。 我国的丙烯利用技术还不够先进, 很多的

技术和产量不能达到应有的标准。 本项目的丙烯氨氧化法工艺为丙烯利用技术提供宝贵经验。 5.2.3 对资源利用的影响 随着低碳环保理念越来越被重视,许多工艺正在经历改革,该工艺的原料丙 烯完全可以由中国石油化工集团分公司提供,充分利用当地资源。 5.2.4 对长远发展的影响 随着我国化工行业的逐步复苏,国内丙烯腈场需求表现出了良好的发展势 头, 长期来看丙烯腈需求量未来数年内将继续保持增长。丙烯基本是通过石油路 线而来。但是由于石油资源的有限性、石油价格的波动,因此各国在对原有工艺 技术进行增产改进的基础上,已经开始致力于非石油路线生产乙烯和丙烯的开 发,以满足丙烯强劲的需求。特别是对于我国这样一个典型的“缺油少气多煤” 的国家,其战略意义更为重大。对于本生产工艺进一步将丙烯合成丙烯腈,其中 也得到利用价值更大的乙腈产品,其副产物硫胺也可作为肥料进行利用,增加了 其利用价值。28


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