20萬(wàn)噸年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書-淄博君達(dá)化工技術(shù)有限公司

1、 1中國(guó)中國(guó)*石化集團(tuán)石化集團(tuán)山東山東*化工有限公司化工有限公司新建新建 20 萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年異辛烷裝置年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書項(xiàng)目建議書 技術(shù)負(fù)責(zé)人：杜伯和技術(shù)負(fù)責(zé)人：杜伯和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：李國(guó)寶項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：李國(guó)寶淄博君達(dá)化工技術(shù)有限公司淄博君達(dá)化工技術(shù)有限公司2016 年年 02 月月中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 2目目 錄錄1、總論、總論.11.1、項(xiàng)目及建設(shè)單位基本情況.11.2、 編制依據(jù)及原則.21.3、編制范圍.21.4、項(xiàng)目背景及建設(shè)必要性.21.5、主要建議結(jié)論.3、市場(chǎng)分析與價(jià)格預(yù)測(cè)、市場(chǎng)分析與價(jià)格預(yù)測(cè).62.1、原料市場(chǎng)分析.62

2、.2、烷基化油（異辛烷）市場(chǎng)分析.63、裝置建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案、裝置建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案.73.1、建設(shè)規(guī)模和裝置組成.73.2、原料性質(zhì)和產(chǎn)品方案.84、工藝裝置、工藝裝置.94.1、工藝技術(shù)選擇.94.2、工藝流程概述及操作條件.104.3、主要設(shè)備選擇.154.4、公用工程消耗.194.5、工藝裝置“三廢”排放.20.6、工藝技術(shù)及設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)分析.21、輔助材料、輔助材料.216、組織機(jī)構(gòu)、人力配置和項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃、組織機(jī)構(gòu)、人力配置和項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃.216.1、組織機(jī)構(gòu).216.2、新建裝置人力配置.226.3、項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃.227、投資估算和資金籌措、投資估算和資金籌措.23中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)

3、山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 37.1、 建設(shè)投資估算.23中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 4 1、總論、總論1.1、項(xiàng)目及建設(shè)單位基本情況、項(xiàng)目及建設(shè)單位基本情況1.1.1、項(xiàng)目基本情況、項(xiàng)目基本情況1.1.1.1、項(xiàng)目名稱山東*化工有限公司產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)項(xiàng)目，新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置。1.1.1.2、項(xiàng)目建設(shè)性質(zhì)該項(xiàng)目屬于新建項(xiàng)目。1.1.1.3、項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)為 ：中國(guó)*石化集團(tuán)山東*化工有限公司廠區(qū)內(nèi)。1.1.2、建設(shè)單位基本情況、建設(shè)單位基本情況1.1.2.1、建設(shè)單位名稱、性質(zhì)及負(fù)責(zé)人建

4、設(shè)單位全稱： 山東*化工有限公司建設(shè)單位性質(zhì)：民營(yíng)股份制企業(yè)建設(shè)單位法人：萬(wàn)金龍1.1.2.2、建設(shè)單位概況1.2、 編制依據(jù)及原則編制依據(jù)及原則1.2.1、編制依據(jù)、編制依據(jù)中國(guó)*石化集團(tuán)山東*化工有限公司提供的工藝裝置及公用工程現(xiàn)狀資料、平面布置圖、發(fā)展用地有關(guān)資料、地質(zhì)資料以及氣象資料。1.2.2、編制原則、編制原則1.2.2.1、新建裝置立足于國(guó)內(nèi)自主技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。裝置注重與甲方中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 5已有裝置、儲(chǔ)運(yùn)及公用工程多方面的聯(lián)合及配套。1.2.2.2、新建裝置布置盡可能節(jié)約占地面積、節(jié)省投資和充分利用廠內(nèi)已有資

5、源優(yōu)勢(shì)及裝置負(fù)荷余量，降低能耗。1.2.2.3、采用 DCS 集中控制，以優(yōu)化操作，減少操作人員，提高經(jīng)濟(jì)效益。1.2.2.4、貫徹國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)、安全衛(wèi)生和消防的法規(guī)和要求，做到三廢治理，安全衛(wèi)生及消防等保障措施與工程建設(shè)“三同時(shí)”。1.3、編制范圍、編制范圍新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置及相關(guān)部分公用工程。1.4、項(xiàng)目背景及建設(shè)必要性、項(xiàng)目背景及建設(shè)必要性當(dāng)前中國(guó)汽車保有量超過 1 億輛，每年消耗汽油超過 8000 萬(wàn)噸。車用汽油是煉油工業(yè)最重要最大量的石油產(chǎn)品。但車用汽油的生產(chǎn)，長(zhǎng)期以來(lái)一直受到兩個(gè)方面的影響：一是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比的不斷提高；二是環(huán)境保護(hù)要求汽油中少使用或不使用烷基鉛抗

6、爆劑。這兩個(gè)互不關(guān)聯(lián)的影響的后果卻是一致的，即要求車用汽油本身具有更高的辛烷值。碳四烯烴和異丁烷經(jīng)過烷基化反應(yīng)所生成的工業(yè)異辛烷是以各種三甲基戊烷為主要成分的化工產(chǎn)品，其辛烷值在 90 以上，因此用工業(yè)異辛烷可以調(diào)合成各種高辛烷值的車用汽油產(chǎn)品。此外，由于工業(yè)異辛烷幾乎完全是由飽和的支鏈烷烴所組成，還可以用工業(yè)異辛烷作為各種溶劑油使用。醚后碳四是生產(chǎn)烷基化的原料，經(jīng)烷基化裝置加工后，醚后氣變成烷基化油、民用液化氣和正丁烷。維持原來(lái)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，極大提高了產(chǎn)品的附加值本項(xiàng)目的實(shí)施，不但可通過項(xiàng)目自身發(fā)揮效益，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)總量增長(zhǎng)，帶動(dòng)所在區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)總量的增長(zhǎng)，同時(shí)通過吸納有一定專長(zhǎng)的勞動(dòng)

7、力和其他類型勞動(dòng)力，增加了勞動(dòng)就業(yè)機(jī)會(huì)，因此本項(xiàng)目的實(shí)施具有良中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 6好的社會(huì)效益。本項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)提高資源綜合利用率，由已建芳構(gòu)化裝置的 30%的油品收率提高到 85%以上，極大的提高了原料及產(chǎn)品的附加值，增強(qiáng)企業(yè)活性，適應(yīng)市場(chǎng)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提高了市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)企業(yè)抗市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)能力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.5、主要建議結(jié)論、主要建議結(jié)論1.5.1、項(xiàng)目概況、項(xiàng)目概況醚后碳四是生產(chǎn)烷基化油的原料，采用淄博君達(dá)化工技術(shù)有限公司的硫酸法烷基化工藝技術(shù)，醚后氣變成烷基化油、民用液化氣和正丁烷。年處

8、理醚后液化氣 24 萬(wàn)噸。1.5.1.1、裝置能力以甲方提供的醚后碳四原料匯總計(jì)算：24 萬(wàn)噸/年，在原料中總烯烴含量 42.55%時(shí)，年產(chǎn)異辛烷約 20 萬(wàn)噸。配套 2.0 萬(wàn)噸/年廢酸處理裝置。1.5.1.2、生產(chǎn)能力及產(chǎn)品方案表表 1.5-1 原料及產(chǎn)品明細(xì)表原料及產(chǎn)品明細(xì)表烷基化烷基化 2424 萬(wàn)噸萬(wàn)噸/ /年年收 率數(shù) 量序 號(hào)物料名稱w%kg/ht/d104t/a1醚后碳四 45.3589.58%26875645.00 21.500 2異丁烷 89.7%10.42%312575.00 2.500 原料（進(jìn)）2合計(jì) 40.81%100.00%30000720.00 24.000 1

9、民用液化氣0.38%1142.74 0.092 產(chǎn)品（出）2正丁烷13.13%394094.56 3.152 中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 73異丁烷1.17%35084.00 0.280 2異辛烷84.42%25325607.80 20.260 4損失0.90%2706.48 0.216 5合計(jì)100.00%30000720.00 24.000 年操作時(shí)間 8000 小時(shí)。注：此平衡為主物料平衡，不包括輔助的酸堿損耗。1.5.1.3、公用工程消耗表表 1.5-2 烷基化裝置公用工程消耗烷基化裝置公用工程消耗（按照年操作 8000 小時(shí)計(jì)算）小

10、時(shí)耗量序號(hào)項(xiàng)目單位正常最大是否連續(xù)備注1脫鹽水t/h0.515否2循環(huán)水t/h150是31.0MPa蒸汽t/h23是塔選高效塔盤4電（壓縮機(jī)用電）kWh4300（3000）是7氮?dú)釴m3/h80否8儀表風(fēng)Nm3/h200是998%濃硫酸t(yī)/h2是1.6萬(wàn)噸/年，噸異辛烷消耗量不大于80Kg10氫氧化鈉t/h0.02否160噸/年表表 1.5-3 2.0 萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年廢酸處理公用工程消耗年廢酸處理公用工程消耗（按照年操作 8000 小時(shí)計(jì)算）小時(shí)耗量序號(hào)項(xiàng)目單位正常最大是否連續(xù)備注1脫鹽水t2是2循環(huán)水t400是3電kWh300是4氮?dú)釴m3/h否5儀表風(fēng)Nm3/h50是6燃料氣Nm3/噸廢酸1

11、80中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 81.5.1.4、占地面積新建裝置部分占地約 45100=4500m2；廢酸處理裝置占地約 3980=3120m2總占地約 8000 m2。1.5.1.5、定員烷基化裝置生產(chǎn)實(shí)行四班三運(yùn)轉(zhuǎn)，生產(chǎn)人員定額 30 人。1.5.2、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)本項(xiàng)目工程建設(shè)投資6218萬(wàn)元，年均銷售收入105417萬(wàn)元，年均總成本費(fèi)用96893萬(wàn)元，年均利潤(rùn)總額7791萬(wàn)元，年均稅后利潤(rùn)5843萬(wàn)元，具有良好的投資效益。1.5.3、研究結(jié)論、研究結(jié)論根據(jù)對(duì)國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策及地方政府轉(zhuǎn)型升級(jí)的要求，以及對(duì)市場(chǎng)調(diào)研和未

12、來(lái)趨勢(shì)預(yù)判的研究結(jié)果得出如下結(jié)論：新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷項(xiàng)目符合多項(xiàng)國(guó)家發(fā)改委最新產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄中的鼓勵(lì)類條款；項(xiàng)目采用淄博君達(dá)化工技術(shù)有限公司合作開發(fā)的硫酸法烷基化工藝技術(shù)，工藝上先進(jìn)穩(wěn)定，已有數(shù)套投產(chǎn)裝置，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良。本項(xiàng)目利用液化石油氣為原料生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)烷基化油（異辛烷） ，副產(chǎn)液化氣。原料來(lái)源可靠穩(wěn)定，產(chǎn)品銷售有保證，配套輔助設(shè)施和公用工程部分可以最大部分依托原有系統(tǒng)工程。項(xiàng)目各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)好于行業(yè)基準(zhǔn)值，經(jīng)濟(jì)效益很好，具有較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，在經(jīng)濟(jì)上是完全可行的。同時(shí)部分國(guó)產(chǎn)化節(jié)能環(huán)保技術(shù)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，兼具良好的社會(huì)效益。本項(xiàng)目建議書認(rèn)為：項(xiàng)目是可行而且必要的，綜合效益是優(yōu)良

13、的。中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 9、市場(chǎng)分析與價(jià)格預(yù)測(cè)、市場(chǎng)分析與價(jià)格預(yù)測(cè)2.1、原料市場(chǎng)原料市場(chǎng)分析分析液化石油氣來(lái)源包括煉廠液化氣、裂解液化氣、油田氣回收液化氣，其中 90是在煉油廠生產(chǎn)，主要來(lái)自催化裂化裝置（FCC） 。減粘裂化、熱裂化和焦化等裝置雖也副產(chǎn)氣體，但就數(shù)量而言遠(yuǎn)不及催化裂化裝置所產(chǎn)。煉廠液化石油氣主要成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等。一般催化裂化（FCC）液化氣產(chǎn)率為 913，多產(chǎn)氣體工藝高達(dá) 20。蒸汽熱裂解過程的液化石油氣，除少量的 C3 餾分外，主要是 C4 抽余油，即乙烯裝置副產(chǎn)的C4 餾分經(jīng)抽提丁二烯后的抽余液，成

14、分以丁烯為主，異丁烯、丁烯1 占90。一套年產(chǎn) 40 萬(wàn)噸的乙烯裝置約副產(chǎn) 68 萬(wàn)噸的 C4 抽余油。 近年來(lái)，我國(guó)石油化工及煉油裝置生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，已成為全球第二大煉油大國(guó)。原油一次加工能力 2002 年底 2.76 億噸、2005 年 3.25 億噸、2011 年底達(dá)到 5.922.2 億噸；乙烯 541.4 萬(wàn)噸，增長(zhǎng) 13.0%；液化石油氣產(chǎn)量為 1190.1 萬(wàn)噸，是我國(guó)主要油品同比增長(zhǎng)最快的，增幅近 10。此外，還從國(guó)外進(jìn)口 500 萬(wàn)噸/年。且甲方已經(jīng)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)該類項(xiàng)目數(shù)年，有豐富的此類裝置生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，原料及產(chǎn)品市場(chǎng)渠道穩(wěn)定可靠，在國(guó)內(nèi)同類企業(yè)相比，具有較大的優(yōu)勢(shì)。本項(xiàng)目原料按市

15、場(chǎng)均價(jià) 3500 元/噸分析。2.2、烷基化油（異辛烷）市場(chǎng)分析、烷基化油（異辛烷）市場(chǎng)分析當(dāng)前中國(guó)汽車保有量超過 1 億輛，每年消耗汽油超過 8000 萬(wàn)噸。車用汽油是煉油工業(yè)最重要最大量的石油產(chǎn)品。但車用汽油的生產(chǎn)，長(zhǎng)期以來(lái)一直受到兩個(gè)方面的影響：一是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比的不斷提高；二是環(huán)境保護(hù)中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 10要求汽油中少使用或不使用烷基鉛抗爆劑。這兩個(gè)互不關(guān)聯(lián)的影響的后果卻是一致的，即要求車用汽油本身具有更高的辛烷值。碳四烯烴和異丁烷經(jīng)過烷基化反應(yīng)所生成的工業(yè)異辛烷是以各種三甲基戊烷為主要成分的化工產(chǎn)品，其辛烷值在 90 以

16、上，因此用工業(yè)異辛烷可以調(diào)合成各種高辛烷值的車用汽油產(chǎn)品。此外，由于工業(yè)異辛烷幾乎完全是由飽和的支鏈烷烴所組成，還可以用工業(yè)異辛烷作為各種溶劑油使用。本次項(xiàng)建書異辛烷按市場(chǎng)均價(jià) 4200 元/噸分析。3、裝置建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案、裝置建設(shè)規(guī)模、產(chǎn)品方案3.1、建設(shè)規(guī)模和裝置組成、建設(shè)規(guī)模和裝置組成3.1.1、建設(shè)規(guī)模、建設(shè)規(guī)模裝置公稱規(guī)模：原料計(jì) 24 萬(wàn)噸/年 主產(chǎn)品計(jì) 20 萬(wàn)噸/年最大處理量：26.4 萬(wàn)噸/年，110%；正常處理量：24.0 萬(wàn)噸/年，100%；最小處理量：12 萬(wàn)噸/年，50%。年操作時(shí)數(shù)： 8000 小時(shí)/年。配套公用工程和輔助設(shè)施部分利舊即可滿足裝置需要。3.1.2

17、、聯(lián)合裝置構(gòu)成、聯(lián)合裝置構(gòu)成本項(xiàng)目為新建獨(dú)立裝置。中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 113.2、原料性質(zhì)和產(chǎn)品方案、原料性質(zhì)和產(chǎn)品方案3.2.1、主要原料性質(zhì)、主要原料性質(zhì)原料液化氣表表 3.2-1 醚后碳四質(zhì)量指標(biāo)醚后碳四質(zhì)量指標(biāo)組成 單位 原料碳四 補(bǔ)充異丁烷 甲 烷 m/m，% - - 乙 烷 m/m，% 0.020 乙 烯 m/m，% - 丙 烷 m/m，% 0.220.030 丙 烯 m/m，% 0.08異丁烷 m/m，% 37.8289.7 正丁烷 m/m，% 15.668.45正丁烯 m/m，% 15.441.8異丁烯 m/m，% 0

18、.09反丁烯m/m，% 17.33 順丁烯m/m，%12.49異戊烷 m/m，% 0.31- 1,3-丁二烯m/m，%0.20甲醇m/m，%0.36數(shù)量 104t/a 21.52.53.2.2、產(chǎn)品方案及質(zhì)量、產(chǎn)品方案及質(zhì)量表表 3.2-2 新建工程新增產(chǎn)品方案新建工程新增產(chǎn)品方案收率 W%數(shù)量序號(hào)物料名稱平均范圍Kg/h萬(wàn)噸 /年1 民用液化氣0.280.2 0.61140.0922正丁烷10.04 9.1- -11.539403.1523異丁烷8.280 - 103500.284異辛烷80.560 - 952532520.26合合 計(jì)計(jì)2972923.784中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限

19、公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 123.2.2.1、異辛烷表表 3.2-3 工業(yè)異辛烷產(chǎn)品規(guī)格工業(yè)異辛烷產(chǎn)品規(guī)格項(xiàng) 目 質(zhì) 量 指 標(biāo) 餾程：終餾點(diǎn)， 205 碘值， gI2/100g 8 實(shí)際膠質(zhì)， mg/100mL 4.0 銅片腐蝕（ 50，3h） ，級(jí) 1 水溶性酸或堿 無(wú) 顏色 水白 機(jī)械雜質(zhì)及水分 無(wú) 密度（ 20） ，kg/m3 實(shí)測(cè) 4、工藝裝置、工藝裝置4.1、工藝技術(shù)選擇、工藝技術(shù)選擇碳四烯烴和異丁烷經(jīng)過烷基化反應(yīng)所生成的工業(yè)異辛烷是以各種三甲基戊烷為主要成分的高辛烷值汽油調(diào)和組分，工業(yè)異辛烷具有以下特點(diǎn)：辛烷值高（其RON可達(dá)96，MON可達(dá)94） ，在內(nèi)燃

20、機(jī)中燃燒后，排氣中煙霧少，不引起振動(dòng)，是清潔汽油理想的高辛烷值調(diào)合組分；不含烯烴、芳烴，硫含量也很低，將工業(yè)異辛烷調(diào)入汽油中通過稀釋作用可以降低汽油中的烯烴、芳烴、硫等有害組分的含量；蒸氣壓較低。因此工業(yè)異辛烷是清潔汽油最理想的調(diào)合組分。工業(yè)異辛烷幾乎完全是由飽和的分支鏈烷烴所組成，因此還可以作成各種溶劑油使用。另外生產(chǎn)工業(yè)異辛烷時(shí)副產(chǎn)的正丁烷也是汽油的良好調(diào)合組分。 正是由于工業(yè)異辛烷的各種優(yōu)點(diǎn)，使得烷基化工藝蓬勃發(fā)展，烷基化反應(yīng)已成為石油加工的主要過程之一。 中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 13目前烷基化主要工藝路線有，硫酸法、氫氟酸法和固體

21、酸法。氫氟酸法投資大，能耗高，并且氫氟酸危險(xiǎn)系數(shù)高等特點(diǎn)基本不被國(guó)內(nèi)推廣，固體酸法技術(shù)不是很成熟，催化劑流失嚴(yán)重，也沒有得到推廣，目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛，技術(shù)成熟的都是硫酸法烷基化工藝。4.2、工藝流程概述及操作條件、工藝流程概述及操作條件4.2.1、工藝流程概述4.2.1.1 烷基化裝置流程烷基化反應(yīng)機(jī)理異丁烷與小分子烯烴的烷基化反應(yīng)： 乙烯和異丁烷在無(wú)水氯化鋁催化劑存在下，反應(yīng)生成RON為103.5的2，3-二甲基丁烷，收率為92%。 硫酸對(duì)異構(gòu)烷和乙烯的烷基化反應(yīng)沒有催化作用。 使用硫酸催化劑，則1-丁烯首先異構(gòu)化生成2-丁烯，然后再與異丁烷發(fā)生烷基化反應(yīng)。在無(wú)水氧化鋁、硫酸的催化作用下，2-

22、丁烯與異丁烷烷基化主要生成高辛烷值的2，2，4-三甲基戊烷、2，3，4-三甲基戊烷和2，3，3-三甲基戊烷（RON100106)。中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 14異丁烯和異丁烷烷基化反應(yīng)生成辛烷值為 100 的 2，2，4三甲基戊烷，即俗稱的異辛烷。實(shí)際上，除上述一次反應(yīng)產(chǎn)物外，在過于苛刻的反應(yīng)條件下，一次反應(yīng)產(chǎn)物和原料還可以發(fā)生裂化、疊合、異構(gòu)化、歧化和自身烷基化等副反應(yīng)。1) 原料預(yù)處理 本單元中主要的工藝過程為水洗。項(xiàng)目來(lái)的C4中基本無(wú)甲醇，混合碳四原料經(jīng)泵送計(jì)量進(jìn)入水洗單元水洗塔，水洗塔塔頂?shù)妮p組分進(jìn)入脫輕塔，自塔頂脫出的輕烴部分回流

23、，部分送去產(chǎn)品罐區(qū)，塔頂不凝氣送火炬系統(tǒng)焚燒。2) 反應(yīng)系統(tǒng) 脫輕塔塔底物料與循環(huán)異丁烷混合后經(jīng)換熱降溫至13，進(jìn)入聚結(jié)器脫除游離水，再與閃蒸罐來(lái)的循環(huán)冷劑混合，進(jìn)入烷基化反應(yīng)器，在硫酸催化中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 15劑的作用下反應(yīng)，反應(yīng)生成物和硫酸的混合物進(jìn)入酸沉降器，分出的酸液大部分返回反應(yīng)器循環(huán)使用，少部分90%酸排至90%酸罐；自酸沉降罐上部分出的物流經(jīng)反應(yīng)器的熱側(cè)部分汽化進(jìn)入閃蒸罐，閃蒸液相有兩部分，一部分經(jīng)換熱升溫后去精制系統(tǒng)處理，另一部分為循環(huán)冷劑，由泵送至反應(yīng)進(jìn)料線與原料碳四混合進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)；閃蒸罐氣相部分進(jìn)入制冷壓縮機(jī)制

24、冷。3) 制冷系統(tǒng) 吸入閃蒸罐頂部的氣相作為冷劑，經(jīng)壓縮機(jī)入口分液罐分出凝液后，進(jìn)壓縮機(jī)壓縮至0.6MPa，再經(jīng)冷劑冷凝冷至32后至冷劑緩沖罐，一部分作為循環(huán)冷劑返回吸入閃蒸罐閃蒸，閃蒸后液相經(jīng)泵抽出送至反應(yīng)系統(tǒng)反應(yīng)器入口；氣相再經(jīng)壓縮機(jī)入口分液罐分出凝液后，氣體進(jìn)壓縮機(jī)壓縮。4) 精制及分餾系統(tǒng) 反應(yīng)流出物換熱后反應(yīng)產(chǎn)物沉降罐，將流出物烴類和酸分離，酸相沉降下來(lái)返回反應(yīng)器循環(huán)使用，油相與10NaOH混合后進(jìn)入堿洗罐脫除酸性物，堿相循環(huán)使用，定期排出系統(tǒng)；油相經(jīng)酸性氣分液罐脫除酸性物，經(jīng)換熱器、進(jìn)料加熱器加熱后進(jìn)入脫異丁烷塔分離，塔頂餾出物經(jīng)空冷器冷凝后進(jìn)入塔頂回流罐，部分回流，部分經(jīng)冷卻器冷

25、卻作為循環(huán)異丁烷返回反應(yīng)系統(tǒng)，多余異丁烷送去異丁烷罐；塔底部的烴類加壓送入脫正丁烷塔，塔頂分出正丁烷，經(jīng)冷凝冷卻器換熱后部分回流，部分送去正丁烷罐組；塔底產(chǎn)品為烷基化油，烷基化油先與脫異丁烷塔進(jìn)料換熱降溫，再冷卻后送去產(chǎn)品罐組。4.2.1.2 廢酸處理裝置流程20kt/a 低濃度硫酸綜合利用技改項(xiàng)目工藝部分由以下四個(gè)工段組成：裂解工段、凈化工段、轉(zhuǎn)化工段、干吸及成品工段。中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 16裝置工藝流程方框圖如下： 1 裂解工段從烷基化裝置來(lái)的濃度約為 80%90%的低濃度硫酸進(jìn)入緩沖罐，緩沖罐設(shè)置兩個(gè)，緩沖罐底部出液經(jīng)過過濾網(wǎng)進(jìn)

26、入地下槽，再經(jīng)過立式泵送入霧化噴槍，與壓縮空氣充分接觸霧化進(jìn)入裂解爐，同時(shí)在裂解爐內(nèi)瓦斯氣與經(jīng)過預(yù)熱器來(lái)，溫度達(dá)到 400以上的空氣充分燃燒產(chǎn)生高溫，使得低濃度硫酸在高達(dá) 10001100的高溫下完全裂解，低濃度硫酸中的硫全部變成SO2，采用氧表控制低濃度硫酸裂解爐出口氧含量，根據(jù)其氧含量對(duì)低濃度硫酸裂解爐的硫酸量、瓦斯氣量、壓縮空氣量進(jìn)行自調(diào)，把溫度控制在1050左右。低濃度硫酸裂解爐出口爐氣 SO2 濃度9%，該爐氣經(jīng)余熱鍋爐后，溫度降至400，余熱鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽經(jīng)過減溫減壓后供用戶使用。從余熱鍋爐出來(lái)的爐氣進(jìn)入凈化工段。2 凈化工段由鍋爐來(lái)的爐氣，溫度約 400，進(jìn)入動(dòng)力波洗滌器，用

27、濃度約 2%的稀硫酸除去大部分渣塵，然后進(jìn)入填料冷卻塔，進(jìn)一步降溫除塵。氣體溫度降至 40以下，再經(jīng)電除霧器除去酸霧。經(jīng)凈化后的氣體進(jìn)入干吸工段，在干燥塔前設(shè)有安全封。動(dòng)力波洗滌器為塔、槽一體結(jié)構(gòu)，采用絕熱蒸發(fā)，循環(huán)酸系統(tǒng)不設(shè)冷卻低濃度硫酸裂解裂解稀酸 成品酸 凈化 轉(zhuǎn)化 干吸尾氣吸收排放中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 17器，熱量由后面的填料冷卻塔稀酸冷卻器帶走。淋灑酸出塔后，經(jīng)斜管沉降器沉降，清液回動(dòng)力波洗滌器塔底的循環(huán)槽，進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)使用，一部分循環(huán)液通過循環(huán)泵打入脫氣塔，經(jīng)脫吸后的清液通過脫氣塔循環(huán)泵送入稀酸貯槽，一部分作為干吸工段補(bǔ)

28、水用，剩余部分送入公司堿水中和池內(nèi)中和，中和后送去污水處理管網(wǎng)系統(tǒng)。填料冷卻塔也為塔、槽一體結(jié)構(gòu)，淋灑酸從冷卻塔塔底循環(huán)槽流出，通過冷卻塔循環(huán)泵打入冷卻塔循環(huán)使用。增多的循環(huán)酸串入循環(huán)系統(tǒng)，整個(gè)凈化系統(tǒng)熱量由稀酸板式冷卻器帶走。在生產(chǎn)中，考慮到因突然停電造成高溫爐氣影響凈化設(shè)備，在動(dòng)力波洗滌器上方設(shè)置了高位水箱，通過動(dòng)力波洗滌器出口氣溫與高位水箱出水閥聯(lián)鎖來(lái)保護(hù)下游設(shè)備和管道。3 干吸工段自凈化工段來(lái)的含 SO2爐氣，補(bǔ)充一定量空氣，控制 SO2濃度為6.5%進(jìn)入轉(zhuǎn)化器。氣體經(jīng)干燥后含水份 0.1g/Nm3以下，吸入二氧化硫鼓風(fēng)機(jī)。干燥塔系填料塔，塔頂裝有金屬絲網(wǎng)除沫器。塔內(nèi)用 93%硫酸淋灑

29、，吸水稀釋后自塔底流入干燥塔循環(huán)槽，槽內(nèi)配入由吸收塔酸冷卻器出口串來(lái)的98%硫酸，以維持循環(huán)酸的濃度。然后經(jīng)干燥塔循環(huán)泵打入干燥塔酸冷卻器冷卻后，進(jìn)入干燥塔循環(huán)使用。增多的 93%酸全部通過干燥塔循環(huán)泵串入一吸塔循環(huán)槽。經(jīng)一次轉(zhuǎn)化后的氣體，溫度大約為 180，進(jìn)入一吸塔，吸收其中的SO3，經(jīng)塔頂?shù)慕饘俳z網(wǎng)除沫器除霧后，返回轉(zhuǎn)化系統(tǒng)進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化。經(jīng)二次轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化氣，溫度大約為 156，進(jìn)入二吸塔，吸收其中的SO3，經(jīng)塔頂?shù)慕饘俳z網(wǎng)除沫器除霧后，再經(jīng)過尾氣吸收塔進(jìn)一步吸收殘余中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 18的 SO2，最后的尾氣通過煙囪達(dá)標(biāo)排放。

30、第一吸收塔和第二吸收塔均為填料塔，第一吸收塔和第二吸收塔各有一個(gè)酸循環(huán)槽，淋灑酸濃度為 98%，吸收 SO3后的酸自塔底流入吸收塔循環(huán)槽混合，加水調(diào)節(jié)酸濃至 98%，然后經(jīng)吸收塔循環(huán)泵打入吸收塔酸冷卻器冷卻后，進(jìn)入吸收塔循環(huán)使用。增多的 98%硫酸，一部分串入干燥塔循環(huán)槽，一部分作為成品酸直接輸入成品酸貯罐。4 轉(zhuǎn)化工段經(jīng)干燥塔金屬絲網(wǎng)除沫器除沫后，SO2濃度為6.5%的爐氣進(jìn)入二氧化硫鼓風(fēng)機(jī)升壓后，經(jīng)第 III 換熱器和第 I 換熱器換熱至430，進(jìn)入轉(zhuǎn)化器。第一次轉(zhuǎn)化分別經(jīng)一、二、三段催化劑層反應(yīng)和 I、II、III 換熱器換熱，轉(zhuǎn)化率達(dá)到 92%，反應(yīng)換熱后的爐氣降溫至 180，進(jìn)入第一

31、吸收塔吸收 SO3后，再分別經(jīng)過第 V、第 IV 和第 II 換熱器換熱后，進(jìn)入轉(zhuǎn)化器四和五段進(jìn)行第二次轉(zhuǎn)化，總轉(zhuǎn)化率達(dá)到 99.7%以上，二次轉(zhuǎn)化氣經(jīng)第 V 換熱器換熱后，溫度降至 156進(jìn)入第二吸收塔吸收 SO3。為了調(diào)節(jié)各段催化劑層的進(jìn)口溫度，設(shè)置了必要的副線和閥門。為了系統(tǒng)的升溫預(yù)熱方便，在轉(zhuǎn)化器一段和四段進(jìn)口設(shè)置了兩臺(tái)電爐。4.2.2、裝置主要操作條件、裝置主要操作條件表表 4.2-1 反應(yīng)部分主要操作條件反應(yīng)部分主要操作條件反應(yīng)部分反應(yīng)部分催化劑濃硫酸入口壓力，MPa（G）0.5-0.7入口溫度，oC314出口溫度，oC-83中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/

32、年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 194.3、主要設(shè)備選擇、主要設(shè)備選擇4.3-1 烷基化裝置主要設(shè)備及形式烷基化裝置主要設(shè)備及形式序號(hào)序號(hào)設(shè)備類別設(shè)備類別設(shè)備位號(hào)設(shè)備位號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備名稱數(shù)量數(shù)量形式形式備注備注1T-1701水洗塔1立式2T-1702脫輕塔1立式3T-1703脫異丁烷塔1立式4塔T-1704脫正丁烷塔1立式反應(yīng)器R-1701A/B烷基化反應(yīng)器2臥式配套電機(jī) 2 臺(tái)5D-1701碳四原料罐1臥式6D-1703脫氫塔頂回流罐1臥式7D-1710過濾器1立式8D-1711聚結(jié)器1立式9D-1712A/B/C硫酸沉降罐3臥式10D-1713吸入閃蒸罐2臥式11D-1714冷劑緩沖罐1臥式12D

33、-1715壓縮機(jī)入口分液罐1立式13D-1716冷劑堿洗罐1臥式14D-1717反應(yīng)產(chǎn)物沉降罐1臥式15D-1718反應(yīng)產(chǎn)物堿洗罐1臥式16D-1719反應(yīng)產(chǎn)物水洗罐1臥式17D-1721脫異丁烷塔回流罐1臥式18D-1722脫正丁烷塔回流罐1臥式19D-1726廢液體酸罐1立式20D-1727A/B堿液儲(chǔ)罐2立式21D-1728酸性氣分液罐1臥式22D-1729酸性氣堿洗罐1立式23D-1730放空氣分液罐1臥式24D-1732凝液收集罐1立式25容器D-1733A/B軟化水罐2立式26E-1705A/B碳四換熱器2臥式27換熱器E-1706碳四原料加熱器1臥式中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有

34、限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 20序號(hào)序號(hào)設(shè)備類別設(shè)備類別設(shè)備位號(hào)設(shè)備位號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備名稱數(shù)量數(shù)量形式形式備注備注28E-1707脫氫塔底重沸器1臥式29E-1708脫氫塔頂冷凝器1空冷器30E-1709精致碳四冷卻器1臥式31E-1711A反應(yīng)產(chǎn)物-原料換熱器1臥式32E-1711B/C反應(yīng)產(chǎn)物-原料換熱器1臥式33E-1713循環(huán)堿加熱器1臥式34E-1714精制產(chǎn)物-汽油換熱器1臥式35E-1715汽油換熱器1臥式36E-1716A/B/C/D脫異丁烷塔頂冷凝器4空冷器37E-1717脫異丁烷塔底重沸器1臥式38E-1718脫正丁烷塔頂冷凝器1空冷器39E-1719脫

35、正丁烷塔底重沸器1臥式40E-1720循環(huán)異丁烷冷卻器1臥式41E-1721汽油冷卻器1臥式42P-1701A/B萃取水泵243P-1703A/B碳四原料泵244P-1704A/B脫氫塔回流泵245P-1711堿液補(bǔ)充泵146P-1712A/B反應(yīng)產(chǎn)物泵247P-1713A/B冷劑循環(huán)泵248P-1714A/B外甩冷劑泵249P-1715A/B冷劑堿洗循環(huán)泵250P-1716A/B油品堿洗循環(huán)堿泵251P-1717A/B油品水洗循環(huán)泵252P-1718A/B脫異丁烷塔回流泵253P-1719A/B脫正丁烷塔回流泵254P-1720停工退油泵155P-1721A/B廢酸泵256P-1722A/B

36、配堿泵257機(jī)泵P-1723A/B軟化水泵2中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 21序號(hào)序號(hào)設(shè)備類別設(shè)備類別設(shè)備位號(hào)設(shè)備位號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備名稱數(shù)量數(shù)量形式形式備注備注58P-1724中和池液下泵159P-1725卸堿泵160P-1726酸性氣堿洗泵161P-1727事故狀態(tài)油酸泵162P-201A/B硫酸進(jìn)料泵263P-202硫酸裝車泵164P-203硫酸卸車泵165C-1701A/B/C制冷壓縮機(jī)34.3-2 2.0 萬(wàn)噸萬(wàn)噸 /年廢酸處理裝置主要設(shè)備及形式年廢酸處理裝置主要設(shè)備及形式序號(hào)序號(hào)設(shè)備類別設(shè)備類別設(shè)備位號(hào)設(shè)備位號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備名稱數(shù)量數(shù)量備

37、注備注1T-301/302/303干吸塔32塔T-304動(dòng)力波尾氣吸收塔13P-101A/B臥式濃硫酸泵24P-301/302/303干吸循環(huán)槽酸泵4三用一備5P-304地下槽酸泵2一用一備6P-305A/B尾吸循環(huán)泵2一用一備7泵P-306堿液泵2一用一備8E-101A空氣預(yù)熱器 A19E-102B空氣預(yù)熱器 B110E-301干燥酸管殼式換熱器111E-302一吸酸管殼式換熱器112E-303二吸酸管殼式換熱器113E-401第換熱器114E-402第換熱器115E-403第換熱器116E-404第換熱器117換熱器E-405A/B第換熱器218V-301/302/303循環(huán)槽319容器V

38、-304地下槽1中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 22序號(hào)序號(hào)設(shè)備類別設(shè)備類別設(shè)備位號(hào)設(shè)備位號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備名稱數(shù)量數(shù)量備注備注20V-305堿液槽121C-101A/B空氣風(fēng)機(jī)222風(fēng)機(jī)C-401A/B主鼓風(fēng)機(jī)223F-101裂解爐124X-101余熱鍋爐125F-401一段電爐126爐子F-402二段電爐127M-101A/B主天然氣燃燒器228M-103A/B副天然氣燃燒器229M-102A/B廢酸噴槍230H-101電動(dòng)葫蘆131H-301電動(dòng)葫蘆132L-402電動(dòng)葫蘆133其它設(shè)備X-401轉(zhuǎn)化器14.4、公用工程消耗、公用工程消耗4.4

39、.1 公用設(shè)施的消耗量烷基化裝置公用工程消耗見表 4.4-1，廢酸回收裝置公用工程能耗見表 4.4-2。表表 4.4-1 公用工程消耗表公用工程消耗表小時(shí)耗量序號(hào)項(xiàng)目單位正常最大是否連續(xù)備注1脫鹽水t/h0.515否2循環(huán)水T/h150是31.0MPa蒸汽t/h23是4電（壓縮機(jī)用電）kWh4300（3000）是壓縮機(jī)為估算值5氮?dú)釴m3/h80否6儀表風(fēng)Nm3/h200是表表 4.4-2 2.0 萬(wàn)噸萬(wàn)噸/年廢酸處理公用工程消耗表年廢酸處理公用工程消耗表小時(shí)耗量序號(hào)項(xiàng)目單位正常最大是否連續(xù)備注1脫鹽水t2是中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷裝置項(xiàng)目建議書 23序

40、號(hào)項(xiàng)目單位小時(shí)耗量是否連續(xù)備注正常最大2循環(huán)水t400是3電kWh300是4氮?dú)釴m3/h否5儀表風(fēng)Nm3/h50是6燃料氣Nm3/噸廢酸180副產(chǎn) 3.9MPa 飽和蒸汽 2 噸/小時(shí)4.4.2 公共設(shè)施的條件 生產(chǎn)裝置所需的公用工程部分利舊原廠區(qū)公用工程，新上部分公用工程。4.5、工藝裝置、工藝裝置“三廢三廢”排放排放4.5.1、廢液排放詳表、廢液排放詳表在生產(chǎn)過程中，工業(yè)異辛烷裝置中的脫輕塔回流罐將間斷排放含少量油污水、反應(yīng)產(chǎn)物水洗罐間斷排出含油污水。反應(yīng)產(chǎn)物脫水器和其他部分有分液包的臥式罐間斷排出少量含油污水。裝置區(qū)內(nèi)的地面沖洗水、下雨初期的生產(chǎn)區(qū)雨水，均屬含油污水，都進(jìn)入裝置內(nèi)的含油

41、污水管網(wǎng)。所有含油污水經(jīng)污水收集池，由泵提升至全廠污水管網(wǎng)，最后進(jìn)入污水處理廠集中處理。 本項(xiàng)目裝置區(qū)污染雨水按 10min 的降雨量考慮，污染雨水與后期清凈雨水通過閥門切換分別進(jìn)入含油污水和廠區(qū)清凈雨水系統(tǒng)。 廢水排放情況見表廢水排放情況見表 4.5-1。序號(hào)名稱排放點(diǎn)排放量(m3/h)有害物濃度（wt%）排放方式排放去向備注1含油污水20萬(wàn)噸/年異辛烷裝置1.5300ppm（烴類）間斷2堿性污水20萬(wàn)噸/年異辛烷裝置110%（氫氧化鈉）間斷去原廠區(qū)合計(jì)2.5廢酸處理裝置，每天產(chǎn)生硫酸含量 5%左右的廢水約 15 噸。這部分廢水中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建 20 萬(wàn)噸/年異辛烷

42、裝置項(xiàng)目建議書 24可以與烷基化裝置產(chǎn)生的含堿廢水中和后去廠區(qū)污水處理廠。4.5.2、廢氣排放詳表、廢氣排放詳表本項(xiàng)目生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣只有有組織排放氣。有組織排放氣為脫輕塔回流罐頂、冷劑緩沖罐頂、脫異丁烷塔頂回流罐、脫正丁烷塔頂回流罐排放的不凝氣連續(xù)排放到火炬管網(wǎng)，不直接排空。主要成分有C3、C4、甲醇（含微量1-丁烯，丁烷，2-丁烯等碳四） 、異丁烷等。 本裝置的壓力系統(tǒng)均設(shè)置安全閥。在正常生產(chǎn)時(shí)壓力系統(tǒng)無(wú)廢氣排出；在非正常情況下，壓力設(shè)備安全閥起跳，排出的可燃物料密閉排入火炬總管進(jìn)入各裝置的火炬分液罐，分液后的氣體再進(jìn)入全廠火炬氣管網(wǎng)系統(tǒng)，裝置廢氣排放情況見表 4.5-2。表表 4.5-2 廢氣排放表廢氣排放表序號(hào)名稱排放點(diǎn)排放量（t/h）有害物/濃度（wt%）排放方式排放去向備注1不凝氣20萬(wàn)噸/年異辛烷裝置平衡量管道火炬正常狀態(tài)廢酸處理裝置，廢氣排放量 6000Nm3/h，硫含量達(dá)標(biāo)，滿足環(huán)保要求可直接排放。4.5.3、廢渣排放詳表、廢渣排放詳表本項(xiàng)目在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生廢渣。.6、工藝技術(shù)及設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)分析、工藝技術(shù)及設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)分析本項(xiàng)目建議書推薦的硫酸法烷基化工藝技術(shù)成熟可靠，國(guó)內(nèi)已有多套投產(chǎn)裝置，風(fēng)險(xiǎn)較小。中國(guó)萬(wàn)達(dá)石化集團(tuán)山東威特化工有限公司 新建