年产3万吨高纯异丁烯项目可行性研究报告

年产3万吨高纯异丁烯项目可行性研究报告目录绪论 41.1 我国乙烯工业的发展概述 41.2 碳四组分综合利用的现状 51.2.1 丁二烯 61.2.2高纯异丁烯 61.2.3正丁烯 61.2.3.1 水合法生产仲丁醇 61.2.3.2 正丁烯制甲乙酮 71.2.3.3 正丁烯和乙烯易位制丙烯 71.2.4 正丁烷 71.2.5 异丁烷 71.2.6 碳四馏分回炼增产乙烯、丙烯 81.2.7 芳构化制取芳烃 81.2.8 催化裂解制乙烯、丙烯 8参考文献 9项目可行性论证篇第1章项目总论 151.1 项目情况 151.1.1 项目名称 151.1.2 项目法人 151.1.3 企业性质 151.1.4 项目拟建地点 151.1.5 企业名称 151.1.6 项目简介 151.1.7 编制依据 151.1.8编制原则 151.2 项目背景 161.2.1项目投资的必要性 161.2.2项目投资的意义 171.2.3项目投资的可能 181.2.3.1 国内外市场供求情况 181.2.3.2 产品市场发展预测和盈利前景 251.2.3.3 建厂条件 261.2.3.4 资源、原材料供应情况 26参考文献 26第二章产品特性 282.1高纯异丁烯的物化性质 282.2高纯异丁烯的毒性、安全、贮存及运输 292.2.1高纯异丁烯的毒性 292.2.1.1健康危害 292.2.1.2毒理学资料及环境行为 292.2.2高纯异丁烯的安全 302.2.2.1泄漏应急处理 302.2.2.2 防护措施 302.2.2.3 急救措施 302.2.2.4 灭火方法 302.2.3高纯异丁烯的包装、贮存及运输 312.3高纯异丁烯的质量标准 32参考文献 32第三章产品市场供求预测 333.1国外市场需求预测 333.1.1 美国高纯异丁烯市场需求预测 333.1.2 西欧高纯异丁烯市场需求预测 343.1.3 日本高纯异丁烯市场需求预测 343.2 国内市场需求预测 35参考文献 38第四章 高纯异丁烯的工艺 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 394.1异丁烯生产工艺发展概述 394.2 现行异丁烯的生产工艺及其 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 404.2.1 硫酸吸附法 404.2.2 催化水合法 404.2.3 MTBE裂解法 414.2.3.1 普纯异丁烯生产工艺 414.2.3.2 高纯异丁烯生产工艺 414.2.4 叔丁醇法 424.2.5 吸附分离法 424.2.6 异构化法 424.3 经济比较 434.4 异丁烯生产后处理方法 444.4.1 吸收状况 444.4.2 甲醇回收情况 47参考文献 47第五章 原料、辅助材料及催化剂的供应 485.1 原料 485.2 产品 515.2.1 产品规格 515.2.3 产品销售 52第六章 厂址的选择 556.1 概述 556.2 厂区选择基本原则 556.3 建厂条件 566.3.1 厂址的地理位置、地形及地貌概况 566.3.2 建厂地区的自然条件 606.3.3 建厂地区的社会经济现状 636.3.4 建厂地区的交通运输状况 646.3.5 建厂地区的公用资源条件及生产配套 656.4 厂址方案 676.4.1 建厂地区多个具体厂址的比较与选择 676.4.2 厂址的交通运输状况 686.4.3 厂址的区域优势 69第七章 企业组织 737.1 生产组织结构 737.2 企业工作 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 737.3 生产车间及辅助车间的划分 747.4 人员配备及生产班制策略 747.5 员工招聘和培训规划 757.5.1 员工招聘规划 757.5.2 招聘规划 77第八章投资估算和资金筹措 798.1 编制依据 798.2 编制方法 808.3 项目总投资估算 808.3.1 固定资产投资总额 808.3.1.1 工程费用 808.3.1.2 锅炉和压力容器检验费 858.3.1.3 无形资产费用 868.3.1.4 递延资产费用 868.3.1.5 预备费用 878.3.2 项目固定资产总投资汇总 888.3.3流动资金的估算 908.3.4固定资产投资方向调节税估算 918.3.5 建设期贷款利息 918.3.6 项目总投资 918.4 资金筹措 928.4.1 固定资产投资资金来源 928.4.2 还款方式 928.4.3 流动资金来源 92第九章财务与敏感性分析 959.1 估算依据 959.2 成本的估算 959.2.1 生产成本 959.2.2 直接材料费及燃料动力费 959.2.3 职工工资估算 979.2.4 制造费 999.2.5 管理费 999.2.6 财务费 1009.2.7 销售费 1009.3 生产成本估算表 1009.4 财务评价 1019.4.1 财务评价的依据和说明 1019.4.2 税金估算 1029.4.3 现金流量表 1049.5 财务分析 1069.5.1 静态指标 1069.5.2 动态指标 1069.6 不确定分析 1079.6.1 盈亏平衡分析 1079.6.2 敏感性分析 1089.7 社会效益的评价 1099.7.1 项目坚持“以人为本” 1109.7.2 项目注重全面性 1109.7.3 项目可持续发展 1109.7.4 环境保护和生态平衡的影响 110工艺流程篇第十章工艺模拟设计 11410.1设计目标 11410.2 工艺路线分析 11410.3 MTBE合成工段 11510.3.1 工艺流程简介 11510.3.2MTBE合成ASPENPLUS模拟 11610.3.2.1生产MTBE的适宜反应条件 11610.3.2.3 需要输入的主要参数 11810.3.3 MTBE合成工段物料汇总表 12410.4 MTBE裂解工段 12410.4.1工艺流程简介 12410.4.2MTBE合成ASPENPLUS模拟 12610.4.2.1裂解MTBE的适宜反应条件 12610.4.2.2 MTBE裂解ASPENPLUS模拟的具体数据 12710.4.2.3 需要输入的主要参数 12710.4.3MTBE裂解工段物料汇总表 137第十一章物料衡算与能量衡算 13811.1 物料衡算 13811.1.1 概述 13811.1.2 理论基础 13811.1.3 MTBE合成工段的物料衡算 13911.1.4 MTBE裂解工段的物料衡算 14411.1.5 其他设备情况 15011.2 热量衡算 15211.2.1 概述 15211.2.2 理论基础 15311.3MTBE合成工段的能量衡算 15411.4MTBE裂解工段的能量衡算 158第十二章换热网络集成说明 16312.1概述 16312.2换热网络集成 16312.2.1物流信息提取 16312.2.2全局能量分析 16412.3换热网络的设计和优化 166换热网络的初步设计 16712.3.2换热网络的优化 167第十三章仪表及自动控制 16913.1仪表的设计选型原则 16913.2 主要仪表 17013.2.1 压力测量仪表 17013.2.2 流量测量仪表 17013.2.3 温度测量仪表 17113.2.4 液位测量仪表 17113.3 自动控制系统选择 17213.4 控制室布置 17313.5 设备控制 17313.5.1 泵的控制 17313.5.2 换热器的控制 17513.5.3 储罐的控制 17613.5.4 塔的控制 17713.6 阀门的选型 17913.6.1 调节阀 18013.6.2 开关阀 18013.6.3 球阀 18013.6.4 特殊阀门 181设备设计篇第十四章甲醇初馏塔的设计 18514.1塔设备选型 18514.2设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 18514.3塔设备的设计目标 18514.4塔设备类型及选择 18614.4.1与物性有关的因素 18614.4.2与操作条件有关的因素 18714.4.3其他因素 18714.5塔板选择 18814.6塔设备的选择 19014.7塔板选择 19114.8甲醇初馏塔的工艺参数 19214.8.1AspenPlus模拟气液负荷的计算 19214.8.2塔的计算 19714.8.2.1塔高的计算 19714.8.2.2塔板数和操作参数 19814.8.2.2.1塔板的计算 19814.8.2.2.2塔板设计 20314.8.2.2 流体力学校核 20514.8.2.3塔板阻力的计算和校核 20614.8.2.4降液管液泛校核 20714.8.2.5液沫夹带量校核 20914.8.2.6液体在降液管中停留时间校核 21114.3塔板的负荷性能图 21214.3.1过量液沫夹带线关系式 21214.3.2液相下限线关系式 21414.3.3严重漏夜线关系式 21514.3.4液相上限线关系式 21614.3.5降液管液泛线关系式 21814.4 塔板设计结果 22214.5精馏塔接管尺寸 22314.5.1液流管 22314.5.2 塔顶出料管 22414.6塔设备设计计算程序及步骤 22414.6.1材料选择 22414.6.2塔体和风投壁厚设计 22514.6.3 塔设备质量载荷计算 22514.6.4 自振周期计算 22714.6.5风载荷与弯矩计算 22914.6.6最大弯矩 23214.6.7 塔设备压力试验时的应力校核 23314.6.8 裙座轴向应力校核 23414.6.9 基础环设计 23614.6.10 地脚螺栓计算 23714.7计算结果 238参考文献 239第十五章换热器的设计 24015.1 换热器（E0101）的工艺设计 24015.1.1换热器简介 24015.1.1.1换热器概述 24015.1.1.2换热器的分类 24015.1.2 列管式换热器 24215.1.2.1列管式换热器分类 24215.1.2.2列管式换热器的结构 24615.1.2.3管程和壳程数的确定 25015.1.2.4流动空间的选择 25015.1.2.5流体流速的选择 25215.1.2.6流动方式的选择 25315.1.2.7 加热剂、冷冻剂的选择 25315.1.2.8流体出口温度的确定 25415.1.2.9材质的选择 25415.1.3设计目标 25515.1.4设计过程 25515.1.5先用Aspen对混合物预热器进行了模拟计算 25515.2.1 确定设计方案 25715.2.2 确定物性数据 25815.2.3 计算总传热系数 25815.2.4 换热面积初值计算 25915.2.5管侧传热系数 26015.2.6管内给热系数 26115.2.7 传热核算 26115.2.8 壳侧压力降 2621 5.2.9管侧压力计算 2631 5.2.10裕度计算 2641 5.2.11壳程接管 26415.2.12程接管 26415.3 零件设计 26515.3.1 壳体、管箱壳体和封头的设计 26515.3.2 管板与换热管 26715.4 进出口设计 27415.4.1 接管外伸长度 27415.4.2 接管与筒体、管箱壳体的连接 27515.4.3排气、排液管 27715.4.4接管最小位置 27915.5 壳体与管板、管板与法兰及换热管的连接 28015.5.1 壳体与管板的连接结构 28115.5.2 管板与法兰的连接 28315.6 折流板与支持板 28415.6.1折流板型式 28415.6.2 折流板尺寸 28515.7 拉杆与定距管 2861 5.7.1拉杆的结构和尺寸 28615.7.2 拉杆的位置 28815.7.3 定距杆尺寸 28815.8 膨胀节 28915.8.1膨胀节型式 28915.8.2 膨胀节的计算 290参考文献 294第十六章球形储罐的设计 29516.1 球形储罐的简介 29516.2 设计依据 29516.3 设计目标 29616.4 设计过程 29616.5 设备一览表 307厂区布置篇第十七章总图设计 31917.1设计依据 31917.1.1 执行的主要标准、设计规范和规定 31917.1.2 设计基础资料 32017.2 设计任务 32017.3 厂区布置 32017.3.1厂区布置的基本任务 32017.3.2厂区平面布置的原则 32117.3.3厂区结构 32117.3.4 分区说明 32317.3.5 工厂运输 32617.3.6 绿化布置 32717.3.7 安全生产 32717.3.8 厂区布置特色 32817.4 车间布置 32917.5 具体车间的布置 330第十八章车间布置与配管 33218.1 设计依据 33218.2 设计范围 33218.3 车间布置 33218.3.1 车间布置方案确定 33218.3.1.1 厂房形式的确定 33218.3.1.2 设备布置原则 333第十九章厂区外管 33519.1 设计依据 33519.2 设计注意事项 33519.3 管道敷设方式 33719.3.1 明装 33719.3.2 暗设 33819.4 管道布置设计要求 33919.4.1 一般要求 34019.4.1.1 管道排列 34019.4.1.2 管道的间距 34019.4.1.3 管廊上敷设管道的管底标高 34119.4.1.4 低、中压管道穿楼面和墙的结构 34119.4.1.5 弯管 34119.4.2 生产系统管道安装要求 34219.4.2.1 几种常见设备的工艺配管 34219.4.2.2 排放 34319.4.2.3 取样 34419.4.2.4 吹洗 34519.4.2.5 双阀的设置 34519.4.2.6 静电的防治 34519.4.3 辅助系统 34619.4.3.1 蒸汽 34619.4.3.2 上下水 34619.4.3.3 冷冻 34719.5 管径的计算依据 34719.6管径的最优化 34819.7管道编号 34919.7.1管道编号组成 34919.7.2管道号各部分含义说明 35019.7.2.1第一部分 35019.7.2.2第二部分 35019.7.2.3第三部分 35119.7.2.4第四部分 35119.7.2.5第五部分 35219.8工艺流程中管道的选型 353第二十章空压站、氮氧站和冷冻站 35520.1设计标准与规范 35520.2空压站 35520.2.1工艺用压缩空气 35520.2.2 仪表用净化压缩空气 35620.2.3 本厂空压站系统组成 35720.2.4 设备布置 35820.2.5 电气、热工侧量仪表和保护装置 35920.2.6 给水和排水 35920.3 氮氧站 36020.3.1氮气、氧气质量浓度及输气量 36020.3.2 流程特点 36220.3.3 氮氧站的组成和布置 36220.4 冷冻站 362第二十一章分析化验 36421.1设置分析化验的目的 36421.2 化验室的任务 36421.2.1中央化验室的任务 36421.2.2 车间化验室的任务 36521.3 设计依据 36521.4 化验楼的组成 36521.4.1 化验楼布置原则 36621.4.2 化验中心设计基本要求 36621.5 原料检验 36721.5.1 试验方法 36821.5.2 色度的测定 36821.5.3 密度的测定 36821.5.4 沸程的测定 36821.5.5 高锰酸钾试验 36921.5.5.1 原理 36921.5.5.2 仪器 36921.5.5.3 试剂和溶液 36921.5.5.3.1 水的制备 36921.5.5.3.2 高锰酸钾溶液的配制 37021.5.5.3.3 色标的配置 37021.5.5.4 分析步骤 37021.5.5.5 允许差 37021.5.6 水溶性实验 37121.5.7 水分的测定 37121.5.8 酸度或碱度的测定 37121.5.8.1 原理 37121.5.8.2 试剂和溶液 37121.5.8.3 仪器 37221.5.8.4 分析步骤 37221.5.8.5 结果的表示 37221.5.8.6 允许差 37317.5.9羰基化合物含量的测定 37317.5.9.1 原理 37317.5.9.2 试剂和溶液 37417.5.9.3 仪器 37417.5.9.4 羰基化合物标准曲线的绘制 37517.5.9.5 分析步骤 37517.5.9.6 结果的表示 37517.5.9.7 允许差 37617.5.10 蒸发残渣的测定 37617.5.11 检验规则 37617.5.12 标志、包装、运输和贮存 37717.6 产品检验 377第二十二章土建工程 37922.1 设计范围 37922．2建筑工程 37922.2.1设计原则 37922.2.2设计标准 38022.3 设计方案 38122.4 结构工程 38222.4.1 设计原则 38222.4.2 设计标准 38322.5 建筑设计 384第二十三章供热工程 38623.1 供热系统概述 38623.2 设计标准与规范 38623.3 供热方案 38623.4 蒸汽系统 38723.4.1 设计原则 38723.4.2 设计方案 388第二十四章给排水工程 38924.1 给排水概述 38924.2 设计概述 38924.2.1 设计范围 38924.2.2 设计原则 38924.2.3 设计依据 39024.2.4 专业相关规定 39024.3 给水系统 39024.3.1 循环冷却水系统 39124.3.2 生产、生活用水 39124.3.3 消防给水系统 39224.4 排水系统 392第二十五章供电工程 39425.1 供电设计标准、规范 39425.2 供电设计原则 39525.3 供配电系统 39525.3.1 负荷等级 39525.3.2 用电要求 39625.4 全场供电方案 39725.5 车间高压配电系统设计 39725.6 配电设计 39725.6.1 装置环境特征 39725.6.2 选型和敷设方式要求 39825.6.3 电动机 39825.6.4 大型电动机的启动方式 39925.7 照明系统 39925.8 继电保护的选择与整定 400第二十六章电信工程 40126.1 设计标准 40126.2 电信系统 40126.2.1 行政电话系统 40226.2.2 调度电话系统 40226.2.3 无线通信系统 40326.2.4 电视监控系统 40326.2.5 有线广播系统 40426.2.6 火灾自动报警系统 404第二十七章防雷、防静电工程 40627.1 设计标准 40627.2 防雷系统 40627.2.1 厂区普通建筑物防雷 40627.2.2 厂区户外装置的防雷 40727.3 输送管道的防雷 40727.4 静电装置和接地 40827.4.1 设备接地装置 40827.4.2 储罐区防静电装置 408第二十八章采暖通风与空气调节 41028.1 设计说明 41028.1.1 概述 41028.1.2 设计目标 41028.1.3 设计标准及规范 41128.1.4 设计参数及资料 41128.2 采暖工程 41228.2.1 设计概述 41228.2.2 采暖管道设计原则 41228.2.3 采暖系统的基本形式 41328.2.4 采暖系统防火防爆要求 41328.3 通风工程 41428.3.1 自然通风 41428.3.2 机械通风 41528.3.3 通风设计 415第二十九章消防系统 41629.1 设计依据 41629.2 设计范围 41729.3 生产工艺特点及火检分析 41729.4 建筑耐火情况 41829.5 消防方案 41829.5.1 火警探测系统 41829.5.2 火灾自动报警系统 41829.6 消防用水 41929.6.1 用水要求 41929.6.2 给水管道 42029.7 消防栓 42129.8 其他灭火措施 42229.8.1 低倍数泡沫灭火系统 42229.8.2 移动式灭火设施 42229.8.3 其他灭火系统 42229.8.4 火灾自动报警装置和消防控制室 423第三十章储运系统 42430.1 设计依据 42430.2 罐区储罐类型 42430.3 罐体附体的设计 42530.4 储罐的安全保护 42530.4.1 防火间距 42530.4.2 防雷设计 42630.4.3 防静电设计 42630.4.4 防爆设计 42630.4.5 防毒设计 42630.5 高纯异丁烯产品、优等品甲醇产品的包装 42630.6 运输要求 427第三十一章维修 42831.1 维修任务及体制 42831.2 维修车间设计 42831.3 维修手段 42831.3.1 热交换器的检查及修理 42831.3.2 塔、槽日常检查 43031.3.3 管道系统的维修检查 43231.3.4 泵的检查与处理 43231.3.5 电动机的维修保养 434第三十二章环境保护 43532.1 厂址与环境现状 43532.2 设计依据和标准 43532.2.1 法律法规 43532.2.2 参考标准 43632.3 主要污染源、污染物分析以及处理 43632.3.1 废气 43632.3.2 废液 43832.3.3 废渣 43832.3.4 噪声 43832.3.5 生态 43932.4 厂区绿化 440第三十三章节能 44233.1 设计说明 44233.1.1 概述 44233.1.2 设计原则 44233.2 节水 44233.2.1 节水途径 44233.2.2 节水措施 44333.3 节能 44333.3.1 工艺流程方面 44433.3.2 设备选用及热集成方面 44433.3.3 采暖通风设备 444绪论1.1 我国乙烯工业的发展概述乙烯是石化工业最重要的基础原料之一，乙烯工业的发展水平从总体上代表了一个国家石油化工的实力。20世纪90年代我国乙烯工业开始起步：1976年引进的第一套乙烯装置（30万吨/年）在北京燕山建成投产；80年代引入4套乙烯装置（30万吨/年）；90年代乙烯工业高速发展，引入9套装置建成投产；2000年至今，乙烯产能一直保持快速增长，扩能技术改造、合资新建是增加产能的主要途径。截止2009年年底，我国乙烯生产能力达到1179万吨/年，居世界第二位。目前国内共有20家乙烯生产厂家，拥有24套乙烯生产装置，其中中石化共有12家乙烯厂（三家合资企业），拥有13套乙烯生产装置，总生产能力为709.5万吨/年。具体产能分布见图1。图1中石化集团乙烯生产装置概况2010年，我国乙烯产量比2009年增长31.7%，达到1419万吨。国内单体乙烯消费量为1496.2万吨，比2009年增长32.3%，自给能力有较大提高。2009年预计：到2015年我国乙烯生产能力将达到2160万吨/年。除了石油炼制的乙烯装置外，煤制乙烯项目也得到了快速发展。如神华集团与陶氏化学合资采用煤制烯烃工艺技术的100万吨/年乙烯装置。宁夏采用甲醇制烯烃工艺的150万吨/年乙烯装置。十二五期间拟建十套MTO装置，乙烯和丙烯的年产能将达到530万吨；MTP装置一套，年产丙烯47万吨。因此，随着我国乙烯工业的快速发展，作为炼制组分的碳四、碳五的产量在逐年增加，按目前我国乙烯的生产能力计算，早在2010年我国碳四馏分的产量已超过300万吨，碳五馏分的产量已达到210万吨。综上所述，碳四、碳五组分的深加工利用开发对我国乙烯工业及相关工业的发展具有重要的战略意义和现实作用。1.2 碳四组分综合利用的现状石油炼制和石油化工生产过程中副产大量碳四，其综合利用开发是提高企业经济效益的重要途径，亦是实现炼化资源综合利用的必由之路。20世纪80年代以前，石油炼制特别是来自催化裂化装置的碳四馏分主要用于生产烷基化汽油、叠合汽油或作为工业和民用燃料；蒸汽裂解得到的碳四馏分除其中的丁二烯组分作为合成橡胶原料外，其他的组分多作燃料使用。20世纪90年代以来，由于碳四分离技术与工艺的进步与完善，使得碳四馏分的各种成分得到了分离，为它们作为石油化工原料提供了保证，因此碳四馏分将是继乙烯和丙烯之后能得到充分利用的石油化工原料之一。目前我国碳四馏分的化工利用尚处于初级阶段，国内对碳四烃的化工利用率约为10%。尽管炼油厂碳四馏分可直接进入烷基化装置生产高辛烷值的烷基化汽油或叠合汽油，部分用于生产聚丁烯和聚高纯异丁烯；高纯异丁烯用于生产甲基叔丁基醚（MTBE）和烷基酚，正丁烯用于生产仲丁醇等，但正在运转的工业化生产装置很少，而且少量运转的工业装置也只是部分利用了碳四馏分，大部分作燃料燃烧掉。就目前开发的碳四烯烃、碳四烷烃和碳四混合物等方面的利用方式主要有以下几种。1.2.1 丁二烯碳四混合物中的丁二烯作为聚合单体用于生产顺丁橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶等合成橡胶和ABS等合成树脂，还可作为生产十二碳烯等精细化工产品的原料。1.2.2高纯异丁烯高纯异丁烯是重要的基本有机化工原料。以高纯异丁烯为原料，采用甲醇醚化法可以生产的MTBE（甲基叔丁基醚）是重要的高辛烷值汽油和调和组分。高纯异丁烯通过水合法可以生产叔丁醇。其以强酸性大孔阳离子树脂为催化剂，含高纯异丁烯24%—25%的碳四馏分为原料，乙二醇单乙醚为溶剂，在固定床反应器中经2次水合反应生成叔丁醇，高纯异丁烯总转化率为89%—95%。此外，高纯异丁烯还是合成橡胶的重要单体，用于生产丁基橡胶和聚高纯异丁烯橡胶。目前高纯异丁烯正在或将用于合成甲基丙烯酸甲酯、异戊二烯、叔丁胺、叔丁基酚类等重要的有机化工原料和精细化学品。1.2.3正丁烯提取高纯异丁烯后的碳四馏分中正丁烯（包括1-丁烯和2-丁烯）的含量已很高，相应为正丁烯的化工利用提供了较好的原料保证。美国、西欧与日本60%的正丁烯用于生产仲丁醇和甲乙酮，其他的衍生产品有聚1-丁烯、1-辛烯、顺丁烯二酸酐和庚烯等。目前我国正丁烯的化工利用主要是脱氢制丁二烯，另外还有甲乙酮、仲丁醇和用作聚乙烯的共聚单体。1.2.3.1 水合法生产仲丁醇仲丁醇是重要的化工原料，用作溶剂、增塑剂、选矿剂及除草剂等，是生产甲乙酮的原料。目前仲丁醇的生产方法有间接水合法和直接水合法。间接水合法以硫酸为催化剂，流程复杂、设备腐蚀和环境污染严重。直接水合法以强酸性离子交换树脂或杂多酸为催化剂，克服了间接水合法的缺点，能耗较低，过程对环境友好。1.2.3.2 正丁烯制甲乙酮甲乙酮是一种性能优良的有机溶剂和重要的有机精细合成原料。由正丁烯为原料生产甲乙酮的方法有一步法和两步法。一步法是指正丁烯在催化剂溶液中直接氧化为甲乙酮。两步法为正丁烯先水合生成仲丁醇，然后脱氢在生成甲乙酮，是目前世界上甲乙酮生产的主流工艺。1.2.3.3 正丁烯和乙烯易位制丙烯丙烯是石油化工的最重要的基本原料之一，市场需求量在逐年递增。以价格低廉的2-丁烯和乙烯为原料生产丙烯，即可满足市场对丙烯不断增长的需求，同时还会产生显著的经济效益。此外，正丁烯通过选择性氧化生产顺丁烯二酸酐、环氧丁烷；二聚生产辛烯，在经水合制备异壬醇；氢甲酰化合成2-甲基丁醇；与冰醋酸加成酯化制取醋酸仲丁酯。正丁烯通过氧化脱氢制丁二烯或者异构化制备高纯异丁烯。其中仲丁醇及甲乙酮的生产在国内已实现工业化，环氧丁烷在国内只有个别厂家在小量生产，其余产品均处于小试开发阶段。1.2.4 正丁烷正丁烷通过选择性氧化制取顺丁烯二酸酐，与传统笨法相比，该方法具有原料价廉、污染小、消耗低等显著优点。目前全球80%以上顺丁烯二酸酐是采用正丁烷选择性氧化路线生产的，且还有进一步增加的趋势。1.2.5 异丁烷异丁烷的化学性质不活泼，深加工利用困难，因此其化工方面的应用较少。美国采用异丁烷与丙烯共氧化法来生产环氧丙烷并联产叔丁醇。此外，可脱氢制高纯异丁烯，目前开发的重点工艺和产品为高纯异丁烯选择性氧化制甲基丙烯酸甲酯。1.2.6 碳四馏分回炼增产乙烯、丙烯碳四馏分回炼增产乙烯和丙烯不仅缓解国内乙烯、丙烯资源严重短缺的现状，还可提高炼油厂的综合效益。目前国外已开发成功了多种碳四回炼增产乙烯、丙烯的技术，如德国Lurege公司开发的Propylur工艺，轻烯烃的转化率约为83%，典型的产品分别为乙烯10%、丙烯42%、丁烯31%，通过循环丁烯，可将丙烯和乙烯产率分别提高到60%和15%。我国也正在研究此方面的技术。1.2.7 芳构化制取芳烃由丁烷、戊烷芳构化生产芳烃，国外已有公益化示范装置。英国石油（BP）公司和美国UOP公司共同开发的Cyclar工艺，使碳三、碳四转化为芳烃，产物中笨、甲苯、二甲苯的摩尔比为1:2:1.2。抚顺石油学院研究了微波体系中碳四芳构化过程，实验考察了微波条件下碳四混合物在ZnNi/HZSM-5催化剂上进行芳构化，芳烃的收率及芳烃选择性的变化规律。1.2.8 催化裂解制乙烯、丙烯美国飞利浦石油公司开发的以氧化镁为载体的氧化锰-氧化铁催化剂的碳三至碳四烷烃裂解反应工艺，反应表现了较高的烷烃转化率和乙烯选择性。此外，向原料中通入蒸汽，并加入质量分数为2.7%的助催化剂钙，可延长催化剂的使用寿命。我国石油化工股份有限公司上海石化研究院开发了专门针对碳四烃类的裂解催化剂，在固定床实验装置上，以混合碳四为原料在580℃下进行裂解反应，乙烯和丙烯的质量收率为13%和31%。综上所述，合理利用碳四资源成为亟待解决的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，我国“十二五”规划提出了石油化工行业继续以园区化模式为发展方向，走园区化发展的道路，按照一体化、园区化、集约化、行业联合等的发展模式，建设一批上下游一体化的基地，以推动产业升级。参考文献[1]李涛，柏基业，姚小丽.碳四烃的综合利用研究.石油化工，2009，11（38）：1245-1251.[2]邓月平，张学军，许新良，贺西宝.利用炼厂碳四生产化工产品的路线分析.精细石油化工进展，2007,8（3）：18-21.[3]中国化工信息中心.2010C5分离技术及资源综合利用研讨会文集.中国信息增刊，2010.[4]张慧明.C4烯烃催化转化增产丙烯技术进展.精细石油化工进展，2002，37（6）：637-642.[5]白颐.我国碳四烃和芳烃及其下游产品发展机会分析.化学工业，2009,27（1）：1-2.[6]刘金玉，李东，李吉春.碳四馏分工业应用技术研究进展.石化技术与应用，2007,25（2）：176-180.[7]CatalyticDistilationTechnologies.ProcessfortheUtilizationofRefineryC4Streams：US,6849773.2005.[8]CatalyticDistilationTechnologies.ProcessfortheUtilizationofRefineryC4Streams：US,6919016.2005.[9]邓端茂.炼化企业碳四资源的综合利用.乙烯工业，2008,20（3）：8-12.[10]刘洪祥.C4综合利用及研究进展.当代化工，2008,37（3）257-260.项目可行性论证篇第1章项目总论1.1 项目情况1.1.1 项目名称：年产3万吨高纯异丁烯项目1.1.2 项目法人：Alphateam1.1.3 企业性质：有限责任制1.1.4 项目拟建地点：宁夏回族自治区银川市石化工业区西夏工业区1.1.5 企业名称：西北神化集团1.1.6 项目简介采用FCC催化裂化的碳四，作为整个工艺系统的主要原料之一，同时购入工业一等甲醇作为另一种原料。整个工艺系统分为两个阶段，即MTBE合成工段与MTBE裂解工段，最终生成纯度达99.7%的高纯异丁烯。1.1.7 编制依据 “中国石化-三井化学杯”第六届全国大学生化工设计竞赛指导书； 由Alphateam编制的可行性分析报告； 化工行业相关设计规定； 国家经济、建筑、环保等相关政策和法规； 有关银川地区的气象、水文、交通、环保资料。1.1.8编制原则(1)认真贯彻执行国家基本建设的各项方针、政策和有关规定，执行国家及各部委颁发的现行标准和规范；(2)分利用银川资源，依靠企业已有的原料基础；(3)大力推进技术进步，积极采用新工艺、新技术，解决以往陈旧工艺的缺点和弊端。(4)装置设计采用可靠的安全技术，严格执行国家现行的有关安全法规，并注重提高机械化和自动化水平；(5)设计中尽一切努力节能降耗，节约用水，提高水的循环率，减少一次水的用量；(6)设计中选用环保生产工艺路线，生产过程中尽量减少“三废”排放，同时三废治理做到同时设计、同时施工、同时投产、并考虑环保的综合治理。1.2 项目背景1.2.1项目投资的必要性碳四馏分：是指含四个碳原子的烷烃、烯烃、二烯烃和炔烃的混合物。因原料来源和加工过程不同，所的碳四馏分的组成也不同。碳四馏分是一种可燃气体，但通常是以液态储运。其中具有工业价值的主要由七个组分，分别是正丁烷、异丁烷、高纯异丁烯、1,3-丁二烯、1-丁烯、2-丁烯及1,2-丁二烯。工业碳四烃的来源有以下四个途径。（1）精致液化气液化气中以碳三烷烃、碳四烷烃为主，其中丙烷约70%，正丁烷约15%，异丁烷约10%。（2）炼油厂碳四以催化裂化所得液态烃中，碳四烃约占液态烃的60%。（3）化工厂碳四主要来自油品裂解制乙烯的联产物，其特点是：烯烃（丁二烯、高纯异丁烯、正丁烯），尤其是丁二烯含量最高；烷烃含量很少；1-丁烯含量高于2-丁烯。以石脑油为裂解原料时，碳四的产量约为乙烯的40%。（4）油田气碳四烷烃占1%—7%。在以上工业碳四来源中，最主要的是来自炼厂的裂解碳四。而炼厂碳四又主要来自催化裂解装置（FCC）。典型的催化裂化和蒸汽裂解碳四馏分的组成如表1-1所示。全球热裂解碳四烃总量低于催化裂解装置产生的碳四，但蒸汽裂解碳四馏分中丁烯和丁二烯的总量达97%，正丁烷和异丁烷约占3%，因而裂解碳四更具有应用价值，其中烯烃组分是重要的化工原料。表1-1催化裂化及蒸汽裂解碳四馏分组成（质量分数）单位：%组成异丁烷正丁烷高纯异丁烯1-丁烯2-丁烯丁二烯炔烃催化裂化3410151328--蒸汽裂解12221411482本项目基于来自炼厂催化裂解装置（FCC）中的碳四馏分的异丁烯生产高纯异丁烯，不仅可以有效缓解我国合理利用碳四资源的问题，且为下游精细化工产品的生产提供良的原料，具有广阔的市场应用前景。1.2.2项目投资的意义高纯异丁烯的化工利用可以分为两大类，一类是混合C4（已抽提丁二烯）馏分即C4抽余高纯异丁烯直接利用和高纯异丁烯的加工利用。表1-2高纯异丁烯的应用领域应用领域 高纯异丁烯的化工利用C4抽余高纯异丁烯高纯异丁烯1甲基叔丁基醚（MTBE）丁基橡胶2叔丁醇聚高纯异丁烯3甲基丙烯酸甲酯(MMA)抗氧剂4聚丁烯叔丁胺5对叔辛基酚甲代烯丙基氯6异戊二烯三甲基乙酸根据美国著名咨询公司CMAI完成的题名为“2003年全球丁烯/MTBE市场分析”的研究报告分析，2002年全球高纯异丁烯的需求量为1530万吨，CMAI公司预计在未来的几年中高纯异丁烯的消费量将会以7.8%的速度降低，造成其需求量降低的主要原因是美国将会分阶段停止生产MTBE。目前，我国乙烯副产高纯异丁烯达30万吨，加上炼油厂碳四中的高纯异丁烯，总资源达40万吨以上。但这些高纯异丁烯资源除用于合成甲基叔丁基醚（MTBE）外，大部分高纯异丁烯混于碳四中作液化气燃料烧掉，高纯异丁烯资源浪费严重。虽然目前欧洲和亚洲尚未有表示禁用MTBE的意向，但世界范围内对MTBE污染性的争论给我国MTBE的发展笼罩了一层阴影。因此生产高纯异丁烯缓解能源和为MTBE寻找出路有重大的战略意义。1.2.3项目投资的可能1.2.3.1 国内外市场供求情况高纯异丁烯国内市场20世纪80年代以前，我国高纯异丁烯主要通过硫酸萃取法进行生产，少数采用Halcon共氧化联产法进行。硫酸萃取法技术成熟，工业上已经沿用40多年，但该方法的反应选择性不理想，设备腐蚀严重，存在废酸回收处理等问题，而Halcon共氧化法局限性较大，只有在大规模联产环氧丙烷和叔丁醇时才能使用。    进入20世纪80年代，高纯异丁烯的生产纷纷转向技术经济更为合理的甲基叔丁基醚（MTBE）裂解法和树脂水合脱水法工艺。树脂脱水法的主要缺点是C4馏分中高纯异丁烯单程转化率低（将增加进一步提取1-丁烯的难度），采用多段水合可提高转化率，但能耗较高。MTBE裂解法生产高纯异丁烯收率和选择性均较高，工艺过程简单，投资费用较低，适宜于大规模生产。80年代后期，新建的从裂解C4馏分中分离出高纯异丁烯的生产装置，绝大部分采用此法进行生产。进入90年代，又开发出异构化生产高纯异丁烯的生产技术。目前，MTBE裂解法和异构化法已经成为我国生产高纯异丁烯的两种最主要的方法。2005年我国采用MTBE裂解制高纯异丁烯公司总生产能力约为10.6万t/a，生产公司有北京燕山石化公司产能为3.5万t/a。吉化集团公司2006年产能扩建到1.5万t/a。杭州顺达集团公司产能为1.0万t/a。山东滨州裕华集团产能为1.2万t/a。洛阳石化产能为1.5万t/a。兰州炼油化工总厂三叶精细化工厂产能为2000t/a。淄博齐翔工贸公司产能为1.0万t/a。辽宁锦州石化天元集团公司产能为3000t/a。南京梅山化工厂产能为4000t/a。连云港市锦屏化工厂投资1000万元年产2000吨高纯异丁烯生产装置，由于种种原因停产闲置。2006年以后，国内许多公司纷纷扩能，东营市齐发化工有限公司2万t/a产能于2006年9月投产。由于金融危机的影响，2009、2010年中国没有高纯异丁烯项目投产，但高纯异丁烯下游需求逐步回升，高纯异丁烯年初开工率较低，此后开工率大副回升。表1-3为我国高纯异丁烯主要生产企业及生产能力。表1-3我国高纯异丁烯主要生产企业及生产能力企业名称生产能力（万t·a-1）产品档次日期（年）燕化橡胶事业部3.5聚合级1999山东东营市齐发化工有限公司3.0纯度≥99.8%2006潍坊滨海石油化工有限公司2.0高纯度2006淄博齐翔石油化工集团有限公司2.0高纯度岳阳兴长石化股份有限公司2.0高纯度2008山东滨州市裕华化工厂2.0工业级2006洛阳宏力化工厂2.02008吉林石化锦江油化工厂1.5高纯度2006吉林石化精细化学品厂1.5高纯度2003杭州顺达集团公司1.0化学级和聚合级2004南京梅山化工厂0.41993兰炼化工总厂三叶精细化工厂0.3高纯度99%1996锦州石化精细化工公司0.61998连云港锦屏化工厂0.11994总计21.9近年内，我国高纯异丁烯产量、消费量均呈现高速增长势态，但国内的高纯异丁烯传统应用领域基本趋于饱和，因此高出度高纯异丁烯的生产和领域的应用潜力极大，是值得密切关注的，生产的高纯异丁烯主要用于以下几个方面：（1）丁基橡胶    丁基橡胶是高纯异丁烯和少量异戊二烯在催化剂作用下聚合而成的产物。它具有优良的气密性（对空气的透气性比天然橡胶低8倍多）、耐热性、耐老化、耐化学药品性、耐臭氧、耐溶剂,电绝缘、减震、低吸水性以及回弹性低等特点，广泛用于内胎、水胎、硫化胶囊、电线电缆以及防水卷材等方面。丁基橡胶是生产汽车内胎的最好胶种，尤其是生产子午胎必备原料，也是制造医用瓶塞和密封制品的重要原料。在发达国家轮胎内胎几乎全部使用丁基橡胶制成。    丁基橡胶的生产技术开发于20世纪30年代，1943年由美国Exxon公司实现工业化，卤化丁基橡胶是普通丁基橡胶在脂肪烃溶剂中与氯或溴反应的产物，它不仅保留了丁基橡胶的各种优异性能,提高了硫化速度,改善了同天然橡胶和丁苯橡胶的相容性,而且粘结性变佳,耐热性更好，可用作无内胎轮胎的内衬密封层，其工业化生产始于20世纪60年代。（2）聚高纯异丁烯    聚高纯异丁烯（PIB）是以高纯异丁烯为原料，在AlCl3或BF3催化剂作用下反应生成的聚合物，是一种无色、无味、无毒的粘稠或半固体物质，广泛用作胶粘剂基料、增粘剂，表面保护层、润滑剂、填隙腻子、涂料、密封材料、润滑油添加剂、电绝缘材料、粘合剂、腻子胶以及其他高聚物共混改性剂等。        目前我国生产的聚高纯异丁烯产品主要用作润滑油添加剂，由于国内产不足需，每年都得大量进口，尤其是末端双键含量高的高活性LIPB，需求量几乎全部依赖进口解决，而该产品最适合采用纯高纯异丁烯来合成，因此在我国利用纯高纯异丁烯资源开发聚高纯异丁烯产品具有广阔的前景。 （3）抗氧剂    以高纯异丁烯为烷基化试剂进行叔丁基化反应可以制得不同种类的具有经济价值的叔丁基酚产品。产品主要用于合成抗氧剂、塑料加工助剂和酚醛树脂等。高纯异丁烯在阳离子交换树脂存在下，与苯酚化合生成对叔丁基苯酚，用于生成改性的酸醛树脂、橡胶的硫化剂及涂料等。高纯异丁烯以V2O5或VOSO4为催化剂，γ-氧化铝为载体，与苯酚化合生成2，4二叔丁基苯酚，它与PCl3酯化可制得聚烯烃生产中使用的抗氧剂268和紫外线吸收剂UV-327，目前我国只有少量生产，且产品质量较差。以酚铝作催化剂，高纯异丁烯与苯酚反应制得的2，6-二叔丁基苯酚，主要用于制酚醛树脂、汽油添加剂和生产1010、1076、300抗氧剂。  高纯异丁烯与对甲酚在硫酸或甲基苯磺酸存在下，制得的2，6二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）是一种非污染型受阻酚类抗氧剂，广泛应用于橡胶、合成树脂、塑料、石油产品、食品和饲料等领域，是用量最大的抗氧剂。高纯异丁烯与间甲酚、SCl2反应生成 3-甲基-6叔丁基苯酚（抗氧剂300），主要用于合成塑料的抗氧剂和橡胶制品防老剂。   随着我国合成橡胶、树脂以及塑料工业的不断发展，抗氧剂的需求量也随之增加。因此着力于以高纯异丁烯为原料的叔丁基酚类系列产品生产技术的改进和开发，对于提高我国抗氧剂的产量和产品质量具有十分重要的意义。   （4）叔丁胺   以高纯异丁烯为原料合成叔丁胺主要有三种方法：a高纯异丁烯与硫酸反应生成硫酸氢叔丁酯，再与 HCN反应生成叔丁基甲酰胺，水解后生成叔下胺；b高纯异丁烯先和 HCN、硫酸反应，再用氨中和得叔丁胺，美国 Rhom＆Hass公司、日本住友化学均采用此法生产叔丁胺，在此法的基础上，日本日东化学公司又开发了高纯异丁烯和 HCN、水直接合成叔丁胺的生产方法；c高纯异丁烯直接氨化制叔丁胺，采用含硼或锗的分子筛为催化剂，高纯异丁烯与氨直接反应制得叔丁胺，该法催化剂稳定性好，叔丁胺的选择性高，由BASF公司开发并工业化生产。    叔丁胺是一种重要的有机合成中间体，在医药上， 可用于生产利福平、利福霉素S，合成治疗支气管炎、哮喘的速效药物叔丁喘灵（博利康尼），生产镇静药物氨双氯醇胺等。由叔丁胺合成的烟嘧黄隆是磺酰脲类除草剂，是侧链氨基酸合成抑制剂，可防除一年生和多年生禾本科杂草和某些阔叶杂草。由叔丁胺制得的农药杀螨隆，是磺酰脲杀虫剂，是防止棉花等作物上植食性螨类、叶蝉等的有效杀虫剂和杀螨剂，并且对所有益虫的成虫均安全。由叔丁胺制得的NS（N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺）和TBSI（N-叔丁基-2-双苯并噻唑次磺酰胺）都是橡胶优良的促进剂，不产生N-亚硝胺，在操作温度下非常安全，可用于天然橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、丁苯胶和天然再生胶等方面。此外，叔丁胺还可用作染料、润滑油添加剂以及用作生产涂料等的中间体等。 (5)甲代烯丙基氯    甲代烯丙基氯是以高纯异丁烯为原料经氯化制得的一种重要的有机化工中间体，具有广泛的用途。在农药工业中，甲代烯两基氯可用于合成克百威、苯丁锡等杀虫杀螨剂，直接用作谷物和种子熏蒸剂。由甲代烯丙基氯制得甲代烯丙基磺酸盐，进而与丙烯腈共聚后可以极大地改善丙烯腈纤维的染色性能，被称为晴纶"第三单体"。甲代烯丙基氯的二聚物可用作净化剂及合成树脂与天然树脂的溶剂，此外，甲代烯丙基氯还可用于制备甲基甘油、甲代烯丙基醇、异油醛等多种有机化合物。(6)三甲基乙酸    三甲基乙酸是以高纯异丁烯、一氧化碳和水为原料，磷酸和 BF3为催化剂制备的一种重要化工产品，在医药工业可用于生产氨苄青霉素、羟氨苄青霉素、头孢啉唑类抗菌素。由三甲基乙酸氢化制得的泼尼松可用于治疗风湿性关节炎。苯酰三甲基乙酸可增加血管的稳定性，用于治疗牛皮癣软膏的活性组份。三甲基乙酸还可以生产呋氨苄、双特戊肾上腺素等。在农药工业中，三甲基乙酸与丙酮为原料合成的频那酮可以合成多种新型的杀菌剂、植物生长调节剂和杀虫剂等，如三唑醇、苄氯三唑醇、三唑酮、多效唑、双苯唑醇、特效唑、 烯唑酮、戊唑醇、抑芽唑、缩株唑、辛唑酮等。在香料工业中，三甲基乙酸酯类具有抗水解和一定芳香气味，可以用做香皂、洗发香波、 发胶等香味添加剂。在涂料工业中，采用三甲基乙酸作为引发剂得到的聚丙烯酸酯涂料，与采用常规引发剂得到的涂料相比，具有抗老化，保光性能好，在恶劣环境中仍保持很高光泽度。粉末涂料因不用溶剂而倍受青睐，由三甲基乙酸制成缩水甘油酸酯作为环氧树脂粉末涂料的处理剂，可使粉末涂料具有优良的颜色和光泽，并且耐久并不易分解。三甲基乙酸的酰氯化物与叔丁基过氧化钠反应制备的过氧化特戊酰引发剂又称PV引发剂，是高压聚乙烯的高效引发剂，还是氯乙烯、丙烯酸酯、醋酸乙烯等聚合的高效引发剂，在国外得到广泛应用，其用途和市场需求量快速增加，具有很大的发展潜力。另外三甲基乙酸还可用载重汽车刹车油，用作粮食和食品防腐剂，用作金属萃取剂、木材防腐剂等。高纯异丁烯国际市场近年来，高纯异丁烯的需求量大增，如韩国松原公司将对其在韩国Maeam装置投资2000万美元，用于生产高纯异丁烯，产能为3万t/a，在2009年第一季度投产，该装置是世界上最大的以叔丁醇为原料商业化生产高纯异丁烯的装置。德国赢创公司（Evonik工业公司原德固赛公司）扩大安特卫普高纯异丁烯生产能力，使其产能增加两倍。新工厂年产高纯异丁烯11万t，在2010年第四季度开始了投运，赢创公司表示，该装置采用的技术为甲基叔丁基醚（MTBE）裂解制高纯异丁烯。该公司高纯异丁烯的产能增加后，将进一步巩固其欧洲高纯异丁烯领先供应商的地位。目前，国外主要高纯异丁烯生产企业及生产能力情况如表1-4所示。此外，埃克森美孚（ExxonMobil）化工公司是美国唯一一家生产丁基胶及卤化丁基胶的生产商，总产能27.7万t/a。埃克森美孚（ExxonMobil）化工公司2008年8月已完成了在美国德克萨斯州Baytown的卤化丁基装置扩能。这次扩能是公司计划的一部分，以满足卤化丁基橡胶需求的不断增长。埃克森美孚通过增加新设备和改进现有设施，使该装置溴化丁基橡胶的产能增加60%。公司丁基橡胶产能的增加将增大对高纯异丁烯的需求。表1-4国外主要高纯异丁烯生产企业及生产能力情况公司生产能力（/t·a-1）备注Huels10ExxonMobilChemicalCompany9.5MTBE裂解，生产丁基橡胶Baytown,TX15.4来自Lyondell的叔丁醇脱水，生产丁基橡胶LyondellChemicalCompany17.0环氧丙烷联产叔丁醇脱水，商品出售TexasPeterochemicalsLPHouston,TX12.7MTBE裂解，生产高活性聚高纯异丁烯日本住友化学公司3.0采用自有技术的高纯异丁烯-丁烯-1装置，总生产能力8.0万t/a日本住友化学公司千叶5.1韩国三星公司3.1EvonikIndustries,Antwerp5.5合计81.31.2.3.2 产品市场发展预测和盈利前景高纯异丁烯