年產30萬噸環(huán)氧乙烷建設項目可行性研究報告

PAGE年產30萬噸環(huán)氧乙烷建設項目項目申請報告年產30萬噸環(huán)氧乙烷建設項目項目申請報告目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章申報單位及項目概況 -1-1.1項目申報單位 -1-1.2項目概況 -2- 892.1發(fā)展規(guī)劃分析 892.2產業(yè)政策分析 902.3行業(yè)準入分析 91第三章資源開發(fā)及綜合利用分析 923.1資源利用方案 923.2資源節(jié)約措施 93第四章節(jié)能方案分析 964.1編制依據 964.2節(jié)能基本原則 994.3耗能分析 994.4項目能源供應狀況 -102-4.5項目節(jié)能措施 -102-4.6節(jié)能效果分析 -106-4.7能源計量及儀表配備 -107-4.8節(jié)能管理 -110-4.9節(jié)能結論 -112-第五章建設用地、征地拆遷及移民安置分析 -113-5.1項目選址及用地方案 -113-5.2土地利用合理性分析 -117-5.3征地拆遷和移民安置規(guī)劃方案 -119-第六章環(huán)境和生態(tài)影響分析 -120-6.1編制依據與范圍 -120-6.2環(huán)境污染及環(huán)保措施 -121-6.3環(huán)保機構設置 -127-6.4綠化 -128-6.5環(huán)境影響評價 -128-第七章經濟影響分析 -129-7.1投資估算 -129-7.2行業(yè)影響分析 -140-7.3區(qū)域經濟影響分析 -142-7.4宏觀經濟影響分析 -143-第八章社會影響分析 -147-8.1社會影響效果分析 -147-8.2社會適應性分析 -148-8.3社會風險及對策分析 -149-附錄一、附表1.建設投資估算表(附表7-1)2.流動資金估算表(附表7-2)3.項目總投資使用計劃與資金籌措表(附表7-3)4.總成本費用估算表(附表7-4)5.外購原材料費估算表（附表7-4-16.外購燃料和動力費估算表（附表7-4-27.工資及福利費估算表（附表7-4-38.固定資產折舊費估算表（附表7-4-49.無形資產和其他資產攤銷估算表（附表7-4-510.營業(yè)收入、營業(yè)稅金及附加和增值稅估算表(附表7-5)11.項目投資現金流量表(附表7-6)12.項目資本金現金流量表(附表7-7)13.利潤與利潤分配表(附表7-8)14.資產負債表(附表7-9)15.財務計劃現金流量表(附表7-10)二、附圖1.XX區(qū)域位置圖2.XX廠區(qū)總平面布置圖3.XX項目工藝設備布置圖三、附件1.XX省建設項目招標方案18-第一章申報單位及項目概況1.1目申報單位.2企業(yè)概況1.1.3項目申請報告編制單位1.1.4項目申請報告編制依據國家發(fā)展和改革委員會發(fā)布的《國家發(fā)展改革委關于發(fā)布項目申請報告通用文本的通知》（發(fā)改投資國家發(fā)展和改革委員會和國家建設部發(fā)布的《建設項目經濟評價方法與參數》（第三版）；國家發(fā)展和改革委員會和國家商務部發(fā)布的《外商投資產業(yè)指導目錄（2007修訂版）》；國家、地方經濟和社會發(fā)展規(guī)劃及行業(yè)部門的發(fā)展規(guī)劃；XX提供的有關基礎數據、資料。1.1.5項目申請本項目申請報告的主要研究范圍包括：1.申報單位概況2.擬建項目概況3.建設用地和相關規(guī)劃4.資源利用和能源消耗分析5.環(huán)境影響分析6.經濟效益分析7.社會效果分析1.1.6項目申請報告編制原則1.對項目采用的具有國際先進水平，并經生產實踐證明成熟、可靠的美國SD公司乙醇-環(huán)氧乙烷生產工藝技術進行研究，保證裝置安全穩(wěn)定長周期運行。2.充分依托XX市XX化學工業(yè)區(qū)配套公用工程和輔助設施，降低工程投資。3.為加快工程進度、減少工程投資，堅持最大國產化原則，設備盡量全部實現國產化。4.工廠布置遵從節(jié)約用地、功能分區(qū)合理優(yōu)化布置；充分考慮總體布局和周圍企業(yè)情況，配套工程相應預留發(fā)展空間等。5.嚴格執(zhí)行國家、地方消防、勞動安全及衛(wèi)生法律和法規(guī)。6.嚴格按照國家、地方的合理用能標準和節(jié)能規(guī)范要求進行設計，并與行業(yè)清潔生產指標進行對比，以判定本項目的用能合理性情況。7.嚴格遵守健康安全環(huán)境（HSE）規(guī)則和承諾。預防、控制對環(huán)境的污染，“三廢”排放滿足環(huán)境保護法規(guī)的要求，并與行業(yè)清潔生產標準中評價指標進行必要的對比，以判定本項目的污染物排放達標情況。1.2項目概況1.2.1項目名稱年產30萬噸環(huán)氧乙烷建設項目1.2.2項目建設背景產品簡介環(huán)氧乙烷（C2H4O,在化工行業(yè)中英文簡稱為EO）是乙烯衍生物有機化工原料中間體，是廣譜、高效的氣體殺菌消毒劑，同時也是制取乙二醇、乙醇胺、表面活性劑、乙二醇醚等的重要中間體。環(huán)氧乙烷在醫(yī)學消毒和工業(yè)滅菌上用途廣泛，常用于食料、紡織物及其他方法不能消毒的對熱不穩(wěn)定的藥品和外科器材等進行氣體熏蒸消毒，如皮革、棉制品、化纖織物、精密儀器、生物制品、紙張、書籍、文件、某些藥物、橡皮制品等。從全球來看，環(huán)氧乙烷主要用作化學中間體，它主要消費于制取乙二醇，全球環(huán)氧乙烷產量的60%都轉變?yōu)橐叶?，乙二醇可進一步加工成聚酯纖維和樹脂。本項目環(huán)氧乙烷產品主要去向為外售制取醫(yī)療級/食品級的MEG/DEA/TEG/PEG（多甘醇）。全球環(huán)氧乙烷產量的13%用于制造其它二醇類（如聚乙二醇、二甘醇和三甘醇等）。環(huán)氧乙烷的第二大銷量是用于洗滌劑的乙氧基化物產品。其它環(huán)氧乙烷的衍生產品有乙醇胺、溶劑，乙二醇醚類等。環(huán)氧乙烷也用作熏蒸消毒殺蟲劑、殺菌劑以及醫(yī)療器械的消毒劑。技術發(fā)展1925年，美國聯合碳化物公司（UCC）建造了世界上第一套氯乙醇法環(huán)氧乙烷裝置。1938年，美國UCC根據法國催化劑公司Lefort的研究成果，建成了世界上第一套乙烯空氣氧化法生產環(huán)氧乙烷的裝置。在空氣氧化工藝被純氧氧化工藝取代以后、開發(fā)了幾代高效的催化劑，使環(huán)氧乙烷／乙二醇的工業(yè)生產更有效，從而在大宗化學品業(yè)務中使聯碳公司有了競爭力。在20世紀50年代，美國科學設計公司（SD）和美國殼牌公司（Shell）相繼開發(fā)了各自的直接氧化法專利技術，特別是Shell公司首先推出了乙烯氧氣氧化法制環(huán)氧乙烷的新工藝。在70年代中期，經典的氯醇法工藝全部被淘汰，乙烯直接氧化法成為唯一的實際工業(yè)應用的環(huán)氧乙烷生產技術。在以后30余年中，多國在高性能環(huán)氧乙烷催化劑的研制方面進行了大量的研發(fā)工作，研究的重點放在開發(fā)高選擇性催化劑上。經過長期的研發(fā)實踐，環(huán)氧乙烷催化劑的選擇性從60年代的68%，提高到現在的80%以上。現在，世界EO/EG生產技術主要由英荷的Shell和美國SD、UCC三家公司壟斷（目前UCC公司已被美國DOW公司兼并），采用三家公司技術的生產能力占EO總生產能力的90%以上，其中Shell公司只提供氧氣法技術；SD公司可提供空氣法和氧氣法兩種技術；UCC公司擁有氧氣法和空氣法技術，但僅供自己生產廠使用。此外，美國Dow化學公司、日本觸媒化學工業(yè)公司、德國Huels公司和意大利Snam公司也擁有自己的專利技術。市場分析及預測1.國外環(huán)氧乙烷目前環(huán)氧乙烷的生產主要集中在北美、南美、歐洲、中東和亞太等地區(qū)。其中北美地區(qū)的生產能力約占全球總產能的25%；南美生產能力約占全球總產能力的2%；歐洲約占全球總產能的16%；中東生產能力約占全球總產能的23%；亞太地區(qū)生產能力占全球總產能的34%。環(huán)氧乙烷主要用于生產乙二醇、表面活性劑以及乙醇胺等，其中乙二醇(包括二乙二醇和三乙二醇)對環(huán)氧乙烷的需求量約占總消費量的77.33％；表面活性劑的需求量約占總消費量的9.34％；乙醇胺的需求量約占總消費量的5.17％；乙二醇醚的需求量約占總消費量的2.86％；其他方面(包括聚乙二醇、聚醚多元醇，氯化膽堿，乙氧基化合物等)約占總消費量的5.30％。2.全球環(huán)氧乙烷市場分析及預測2008～2012年，世界環(huán)氧乙烷的需求量以年均約5.5％的速度增長，到2012年總消費量將達到約2480萬噸。其中乙二醇對環(huán)氧乙烷的需求量最大，消費量的年均增長率將達到約5.8％，其次是乙醇胺，消費量的年均增長率將達到約5.0％。在乙二醇對環(huán)氧乙烷消費穩(wěn)步增長情況下，非離子表面活性劑、乙醇胺等下游精細化工產品的快速發(fā)展，增加了對商品環(huán)氧乙烷的需求，并促使需求總量的持續(xù)增長。世界經濟危機過后，受燃料價格的影響，近兩年來北美的天然氣和電的價格高位運行，對環(huán)氧乙烷生產帶來負面影響，但總體來說對環(huán)氧乙烷市場的沖擊力很小。今年以來，美國經濟逐漸出現了復蘇的勢頭，這對環(huán)氧乙烷市場是一個利好的消息。預計未來三年內，北美地區(qū)的環(huán)氧乙烷的年增長率為2%左右；而歐洲環(huán)氧乙烷增長率在3%-4%之間。3.國內環(huán)氧乙烷生產能力狀況到2009年底，我國環(huán)氧乙烷生產企業(yè)14家，國內環(huán)氧乙烷總的當量產能為216.4萬噸，環(huán)氧乙烷的商品生產能力約68萬噸，見表1-1。表1-12009年我國環(huán)氧乙烷生產廠家情況生產廠家當量EO生產能力商品EO生產能力工藝技術/備注燕山石化6.41.7SD北京東方5.01.9SD天津聯合7.04.0SHELL遼陽石化16.04.5UCC撫順石化6.54.0SHELL吉林石化19.56.0SD：2套揚子石化24.010.2SD南京揚子-巴斯夫24.00SD上海石化52.913.6SD：1套22.5萬噸EG，2套38萬噸EG三江化工(嘉興)1313SD：一期6萬噸EO2006年1月投產，二期7萬噸EO2008年12月投產安徽宿州豐原2.02.0玉米淀粉為原料茂名石化10.44.0SHELL中海-殼牌(惠州)25.63.0SHELL新疆獨山子石化4.10.1SD合計216.468由于我國多年來環(huán)氧乙烷的產能不足，而環(huán)氧乙烷由于其運輸危險性而不能進口，使得下游洗化以及其他精細化工行業(yè)對非離子表面活性劑等乙氧基化物日益增長的需求得不到滿足，因而環(huán)氧乙烷的進口量逐年增加，依靠大量進口環(huán)氧乙烷產品來滿足國內日益增長的市場需求。例如據統(tǒng)計2000～2009年，僅國內乙二醇的進口量折合成環(huán)氧乙烷（EO）量可達300萬噸。4.國內環(huán)氧乙烷市場分析及預測在中國，大約四分之三的環(huán)氧乙烷用于生產乙二醇，其余的用于生產醇醚、乙醇胺、聚醚多元醇等。今后，乙二醇仍將是環(huán)氧乙烷的最大消費領域，并且受到聚酯需求量增加的推動，乙二醇的需求仍將繼續(xù)增長。從環(huán)氧乙烷的進出口數據不能客觀的反映出對環(huán)氧乙烷的真正需求，因為有相當一部分不足的需求是通過進口下游的乙二醇來補足的。近兩年來，環(huán)氧乙烷的國內產量有了大幅增加，但仍不能滿足需求，需要大量進口乙二醇及其衍生物作為補充。預計在未來的幾年里，環(huán)氧乙烷的需求仍將高速增長；以滿足國內迅猛增加的PTA產能和高速增長的PET市場需求。隨著國內環(huán)氧乙烷衍生品在多晶硅切割液、混凝土減水劑單體及非離子表面活性劑等方面的應用發(fā)展迅速，產量和消費量逐年增加。預計2012年，國內環(huán)氧乙烷衍生的精細化工新材料市場需求將達到290多萬噸，今后幾年我國環(huán)氧乙烷深加工產業(yè)將迎來快速發(fā)展時期，這勢必將帶動作為上游原料中間體的環(huán)氧乙烷產品產業(yè)的快速發(fā)展。根據國內外環(huán)氧乙烷的廣泛應用現狀、國內產能不足的現狀和良好的市場需求前景，XX利用當地區(qū)域充足的原輔材料資源，引進美國科學設計公司（SD公司）成熟的乙醇-環(huán)氧乙烷工藝技術（直接氧化法），用乙醇制取環(huán)氧乙烷，走循環(huán)經濟可持續(xù)發(fā)展道路，在XXXX化學工業(yè)區(qū)內選址，新建“年產30萬噸環(huán)氧乙烷建設項目”，以滿足市場對環(huán)氧乙烷的大量需求，同時為企業(yè)自身創(chuàng)造經濟效益。1.2.3項目建設地點本項目建設地點位于XXXX化學工業(yè)區(qū)。XX地處魯東南，為亞歐大陸橋橋頭堡之一，是XX沿海和XX市的南大門，東臨黃海，南臨海洲灣，西連內陸，南與江蘇交界。交通便利，區(qū)位優(yōu)勢明顯，擁有XX港、XX漁港兩個國家一類開放口岸，是江北最大的液化品集散地、綠茶生產基地、XX市臨港工業(yè)基地；204國道和222、341、342省道、同三高速公路、疏港大道、南沿海公路縱橫境內，坪嵐鐵路匯入XX─西安線，可直達荷蘭鹿特丹，是新亞歐大陸橋東方橋頭堡的重要組成部分。該項目建設地點交通運輸便利，通訊設施先進，資源豐富，能源充足，依托日益完善的XX區(qū)的基礎配套設施，實施項目建設較為有利。1.2.4建設規(guī)模及產品方案建設規(guī)模本項目在XX化學工業(yè)區(qū)內新征土地，新征占地面積約500畝，合333335.00m2。本項目需建設用地面積101800.00m2，新建建筑面積43300.00m2。本項目擬購置、安裝主要生產設備117臺（套），建設乙醇-環(huán)氧乙烷生產線一條。項目建成后，可達到年產30萬噸環(huán)氧乙烷的生產能力。1.產品規(guī)模本項目年操作時間以8000小時計（333天），環(huán)氧乙烷反應器生產環(huán)氧乙烷（EOE）的規(guī)模為30萬噸/年。故本項目主要產品為環(huán)氧乙烷。項目產品方案見表1-2。表1-2產品方案一覽表序號產品名稱產品規(guī)模（t/a）相態(tài)一主要產品1環(huán)氧乙烷（PEO）300000液2.產品及副產品質量標準本項目采用美國SD公司乙醇-環(huán)氧乙烷生產工藝（直接氧化法），產品質量標準具有國際先進水平。本項目產品質量企業(yè)標準見表1-3。表1-3產品質量企業(yè)標準（SD標準）序號項目名稱指標值備注環(huán)氧乙烷（EO）1外觀清澈無色2純度，重量百分比最小值99.993顏色，色度最大值54二氧化碳，重量百萬分之一最大值105水，重量百萬分之一最大值506乙醛，重量百萬分之一最大值107酸度，重量百萬分之一最大值208殘留，重量百分比最大值0.0011.2.5工藝技術及設備工藝技術方案1.國外EO生產技術概述環(huán)氧乙烷（EO）是一種重要的石油化工基礎有機原料，主要用于生產乙二醇，還可以衍生出幾十種重要的精細石油化工中間體，廣泛應用于洗染、電子、醫(yī)藥、農藥、紡織、造紙、汽車、石油開采與煉制等眾多領域。世界環(huán)氧乙烷（EO）生產裝置幾乎全部配套生產乙二醇，世界環(huán)氧乙烷（EO）主要生產廠家有DOW、Shell、Sabic及BASF等公司，2001年2月DOW兼并了UCC，占世界總產能的15.6%，成為世界上最大EO/EG生產商，其次是Sabic公司，Shell公司居第三位。另外有BASF、FormosaPlastic、MitsubishiChemical、Huntsman等。國外選用乙烯生產環(huán)氧乙烷工藝路線的技術從上世紀五十年代開始，從空氣法發(fā)展到純氧法；從反應器油撤熱技術發(fā)展到水撤熱技術；催化劑選擇性從50%-60%發(fā)展到88%-91%；催化劑的品種又分為二大類型即高選擇性催化劑和高活性催化劑；在生產安全性方面各大公司經過半個世紀的努力，發(fā)展成三個主要的專利商，即一是美國SD（美國科學設計公司），其次是Shell公司（英荷合資），三是DOW公司。DOW公司在2003年以前，其專利技術一直在DOW化學公司內部應用，從未對公司外出售其專利技術，2003年開始逐漸向其公司外出售。近年來我國EO/EG生產裝置也開始選用DOW技術，如浙江鎮(zhèn)海、天津及廣東南沙。Shell公司其既是世界第三位EO生產商，又是世界最大出售生產專利技術的公司之一。SD公司自身沒有EO生產裝置，而是世界上最大出售EO生產專利技術的公司之一。2.工藝技術比較主要對Shell、DOW和SD三家公司的技術工藝流程特點作比較。三家公司都是采用乙烯和純氧為原料，在一定的溫度和壓力下，通過固定床銀催化劑，氧化生產還氧乙烷。但這三家公司在催化劑及反應系統(tǒng)的設計上有各自的特點。（1）催化劑①催化劑開發(fā)與應用的進展目前國外提供催化劑的公司主要有SD、Shell、UCC和日本觸媒公司，此外三菱化學、ICI（英國帝國化學公司）、BASF、DOW化學、赫斯公司和我國燕山石化研究院也進行了這類催化劑開發(fā)與生產。但近年來新型高性能產品不斷被開發(fā)與應用。目前國外已領先國內一大步。SD公司研制出帶有細孔分布、表面酸堿性適中的高表面積載體，在銀中添加堿性成份，使選擇性增加，并研究出利用過熱蒸汽進行干燥的方法，使銀與添加組分均勻地附在載體上，大幅度降低反應溫度，提高催化劑選擇性和壽命。Shell公司在高選擇性和中高選擇性催化劑方面牢牢控制全球大部分市場，在高選擇性方面，有S-865和S-875兩大主要牌號，繼S-882和S-886成功應用后，S-891也在Shell公司自己裝置上進行工業(yè)化試驗。DOW化學M-200催化劑目前在國外市場也獲得成功應用，初選超過90%，但是市場份額較低。國內銀催化劑在比較困難的情況下也取得一定進步。中高選擇性YS-8500系列在東方化工廠工業(yè)試驗應用取得進展。高選擇性YS-8系列銀催化劑完成小試評價定型，已通過相關部分鑒定，正在積極做好工業(yè)化試應用準備工作。②各家催化劑比較在乙烯直接氧化制環(huán)氧乙烷的生產中，乙烯消耗占環(huán)氧乙烷生產成本的70%。顯然，開發(fā)和應用高性能催化劑是降低乙烯單耗，提高經濟效益的最有效手段。改進銀催化劑的方向，主要以高選擇性、高活性和長壽命為主，同時也要考慮它的耐熱、抗毒、催化劑制備的重現性和易于再生等方面。三家公司所提供的催化劑情況見表1-4（以天津石化420kt/a乙二醇裝置為例）。表1-4三家專利商的催化劑性能比較分項名稱ShellDowSD催化劑型號S-882METEOR-200SD-Syndox銀含量，wt%13.1～13.935.09.5催化劑選擇性初期,%88.990.582.5末期,%84.987.080平均,%87.689.0-反應入口溫度初期,℃235222215末期,℃260255242反應壓力,Mpa(G)時空產率，kgEO/(h·m3out)145200180催化劑壽命，年333催化劑用量，m3284203225從表中可知：①Shell公司的催化劑選擇性比較高，原料的消耗較少，但活性比較低，催化劑用量多，反應器的尺寸相應比較大；②上述表中SD公司的催化劑是其公司的催化劑產品的一種—高活性催化劑，活性比較高，但選擇性較低，乙烯原料的消耗量比較大，生產成本比較高；最近，SD公司最新研制出另一種催化劑—高選擇型催化劑，選擇性在88%-89%，銀含量在13-14%，價格較高；③DOW公司的催化劑的選擇性及活性均比較高，綜合性能最好。但在具體流程中需加入反應促進劑，以提高催化劑的性能，在后續(xù)流程中需要脫除反應促進劑，增加了流程的長度。另外，DOW公司催化劑中的銀含量比較高，價格也高。（2）反應器EO反應器大型化，是其生產技術的一個重要發(fā)展方向。單臺反應器生產能力已由20世紀50年代的9kt/a發(fā)展到90年代末的150kt/a，2000－2005年世界新增EO生產裝置的規(guī)模大多在60kt/a以上，且僅使用一臺反應器。日本觸媒公司新近開發(fā)并投入使用的EO反應器是配置有急冷器的多管反應器，可以使反應得到的EO氣迅速冷卻，減少雜質生成。我國華東理工大學正在開發(fā)一種新型三相鼓泡淤漿床反應器，在氣固相原顆粒催化劑反應動力學研究基礎上，研究采用細顆粒催化劑及高沸點抗氧化溶劑作液相熱載體，在180～230℃①在環(huán)氧乙烷氧化反應器的設計上，三家公司也各有其特點。由于DOW公司的催化劑活性高，在相同規(guī)模的情況下，其反應器的尺寸比其他兩家公司要小。②在環(huán)氧乙烷反應器的材質選擇上，Shell公司環(huán)氧乙烷反應器的殼體及反應管均采用碳鋼，僅在底部封頭采用了不銹鋼襯里，造價比較低。但在催化劑裝填時，反應管需要進行噴沙處理。DOW公司反應器的殼體采用合金碳鋼，反應管采用合金不銹鋼。SD公司的反應器殼體采用鎳鉻鉬合金鋼板，反應管采用雙相不銹鋼，減少了反應管的重量。③尾燒是指生成的環(huán)氧乙烷在反應器的下部進一步深度氧化為二氧化碳，并放出大量的反應熱。為了防止尾燒，DOW公司和SD公司在設計上均把反應器出口冷卻器與環(huán)氧乙烷反應器合二為一，這樣可以減少反應氣的停留時間，降低副產品生成及尾燒的可能性。同時，也減少了設備占地和管線投資。DOW公司的環(huán)氧乙烷反應器封頭采用扁平可拆式封頭，可以進一步減少反應氣的停留時間。而且可拆卸的反應器封頭使運輸和更換催化劑更加方便。但由于可拆卸封頭與反應器本體之間采用法蘭密封，增加了反應氣泄漏的危險。④環(huán)氧乙烷氧化反應時會放出大量的反應熱，一般通過反應器殼程的沸騰水汽化移走。Shell公司和SD公司在反應器殼側及反應器出口冷卻器各設置一個蒸汽包，分別產生高壓蒸汽和中壓蒸汽移除反應熱。DOW公司的反應器及反應器出口冷卻器共用一個汽包，減少了設備及管線投資，簡化了操作，但只能產生中壓蒸汽。Shell公司采用泵強制循環(huán)的方法來實現高壓蒸汽汽包中鍋爐給水對反應器殼側的供應，DOW公司及SD公司則采用熱虹吸方法。為提高傳熱效果，SD公司傾向于采用較小的反應管管束。（3）二氧化碳脫除①Shell流程中循環(huán)氣部分通過二氧化碳吸收塔；而DOW和SD流程中，循環(huán)氣全部通過二氧化碳吸收塔。②Shell公司的二氧化碳脫除部分采用Catacarb技術。在碳酸鹽溶液中加入活性劑，提高了二氧化碳的吸收能力。由于活性劑對碳鋼有鈍化作用，因此二氧化碳脫除部分的設備可以絕大多數采用碳鋼，不需要用不銹鋼或加入重鉻酸鹽作為抗腐蝕劑。③SD公司將環(huán)氧乙烷吸收塔與二氧化碳吸收塔等五臺設備合一，以減少占地、降低設備和管線投資。④三家公司的流程都在二氧化碳脫除塔頂部設計了一個水洗部分，可以脫除循環(huán)氣中夾帶的碳酸鹽，從而避免造成環(huán)氧乙烷催化劑的永久性失活，提高催化劑的使用壽命。（4）環(huán)氧乙烷精制①Shell公司采用了汽提冷凝技術，環(huán)氧乙烷冷凝后水含量較小，使環(huán)氧乙烷精制塔的精餾變得比較容易。②DOW公司把環(huán)氧乙烷精制塔和脫輕組分塔也合二為一，環(huán)氧乙烷產品在側線出料，塔頂輕組分返回環(huán)氧乙烷吸收/汽提塔，塔底的環(huán)氧乙烷與水的混合物去乙二醇反應裝置。在不需要生產環(huán)氧乙烷時，改變塔的操作條件，不再側線出料，脫除了輕組分的環(huán)氧乙烷及水的混合物從塔底送往乙二醇反應裝置。③DOW公司流程中，環(huán)氧乙烷再吸收塔的塔底物料需全部進入環(huán)氧乙烷精制塔，而Shell及SD流程中，環(huán)氧乙烷及水的混合物只需要部分進入環(huán)氧乙烷精制塔。3.工藝技術選擇工藝技術選擇原則：首先選擇處于世界領先水平的EO生產技術，高技術含量可提高本工程的市場競爭力。經過國外多家技術比較，通過綜合多方面比較，建議采用SD以乙醇-乙烯生產環(huán)氧乙烷的工藝技術。采用該技術已投用的環(huán)氧乙烷裝置運行穩(wěn)定，產品質量滿足國際市場要求，證明了該技術的可靠性和先進性。（1）美國SD公司EO工藝技術概述世界第二次大戰(zhàn)結束后的1946年，美國SD公司成立，SD公司是世界第一家擁有完整EO技術的公司，該公司沒有自己的EO工廠，不生產EO產品。目前世界上70多個發(fā)達國家和發(fā)展中國家采用SD公司EO技術。（2）SD公司EO工藝技術的先進性近年來，SD公司不斷改進其環(huán)氧乙烷（簡稱EO）工藝技術，使得SD公司EO生產技術不斷更新、不斷進步，始終處于世界領先地位，該技術先進性如下：①反應器設計考慮了可適用于各種催化劑的要求。②使用雙向鋼管式反應器，降低了反應器重量，雙向鋼材質的采用也避免和減少了固定床反應器管子受熱應力損壞的風險，確保反應器最長周期安全運轉。③環(huán)氧乙烷反應器和氣體換熱器為一體，減少氣體在反應器和氣體換熱器之間停留時間，在催化劑使用末期降低副產物十分有效。④改進的二氧化碳洗滌系統(tǒng)降低了EO反應器能量消耗。⑤采用單系列EO洗滌塔和CO2吸收塔設計，降低了工程投資。⑥采用最先進的自控和PLC技術提高裝置運行安全性。4.國內選用EO專利技術情況我國目前已建成和正在籌劃中的生產EO裝置在生產技術選用上有一定的趨勢，在二十世紀九十年代初期之前絕大多數選用SD技術，在此之后生產規(guī)模擴大后從廣東茂名開始，天津、揚巴、南海選用Shell技術，上海石化選用SD技術，到二十一世紀開始選用DOW化學的生產技術。據了解近期國內又有一些企業(yè)在看到EO產品有巨大的利潤后開始籌建EO/EG項目，近期建設和籌劃的EO/EG大型裝置逐漸以DOW化學和SD二個專利技術為主。據了解，鎮(zhèn)海、天津、南沙選用DOW化學技術，武漢石化、遼寧、上海石化3#EO/EG選用SD技術。不同企業(yè)選用EO裝置技術的原因是非常復雜的，有技術指標差異；有技術專利費高低之別；有基礎工藝包費用大小之別；催化劑費用；投資費用；制造費用；裝置與環(huán)境友好性；專利商的服務和售后技術指導；有石油和乙烯漲價及其他原因造成的。工藝技術方案的確定本項目選用美國SD公司乙醇-環(huán)氧乙烷（直接氧化法）生產工藝。該工藝無論從催化劑、自動控制，還是節(jié)能、環(huán)保、產品質量等方面，都具有優(yōu)勢。1.美國SD公司技術概述（1）乙醇用作原料（美國SD公司在乙醇脫水制取乙烯方面的經驗）美國科學設計公司（簡稱SD公司）的乙醇-乙烯技術擁有多年的設計基礎和成功的裝置運行經驗。該公司第一套乙醇-乙烯技術裝置建造于30多年前。乙醇用作原料（而非乙烯）在大多數國家的應用都具有顯著優(yōu)勢，有些國家鼓勵用糖漿或其他農產品經發(fā)酵制取乙醇，這樣可以降低石油在化工領域中的大量使用。1980年SD公司研發(fā)了乙醇-乙烯催化劑并命名為SynDol技術，SynDol技術經改進后具備以下的特點：①乙烯收率高、乙醇轉化和選擇制取可以保證更好的利用乙醇原料并生成更少的副產品；②高度抗鈍化，該催化劑可以轉換之間長時間使用；③SynDol催化劑從1980年以來已經投入商業(yè)使用，用于恒溫和絕熱反應器系統(tǒng)裝置；④催化劑在顯著高溫、高壓和稀釋乙醇原料情況下性能優(yōu)良。這使得可以考慮作其他反應配置和條件,把SD公司的乙醇-乙烯專有工藝允許一起整體化。這樣可大幅降低投資和節(jié)約操作成本；（2）集成工藝優(yōu)勢(乙醇-純環(huán)氧乙烷)SD公司的集成工藝有如下優(yōu)勢：①利用稀釋進料擴大乙烯選擇制取，這樣可以避免凈化乙烯的需要。此設計提高了乙烯收率，并且資金成本降低了10-20%。②進料稀釋后允許使用單獨絕熱反應器而不是數個反應器串聯,中間再加熱。③相比于獨立的乙醇-乙烯外加乙烯-乙二醇凈化環(huán)氧乙烷裝置，這種集成裝置可以節(jié)約大概5%的乙醇消耗量。根據裝置操作數據不斷的更新和使用改進的催化劑,重要的是某些地方的進料模式改變;目前SD公司乙醇制取環(huán)氧乙烷的集成工藝已經商業(yè)化并得到市場認可。SD公司乙醇制取純凈環(huán)氧乙烷的集成工藝還沒有商業(yè)化，但乙醇脫水工藝己商業(yè)化;推薦的環(huán)氧乙烷凈化裝置應用會在新的乙烯-純凈環(huán)氧乙烷項目中得以展示。2.SD公司—世界上最具經驗的環(huán)氧乙烷技術轉讓商SD公司創(chuàng)建于1946年，作為一個特殊的面向研究、開發(fā)新化學工藝的商業(yè)化的機構，其最初的目標之一就是研發(fā)環(huán)氧乙烷生產工藝。這個研發(fā)項目最終成功地開發(fā)出了新的環(huán)氧乙烷工藝和催化劑，并在世界市場上進行該技術的轉讓。首批的35個使用空氣氧化劑的環(huán)氧乙烷裝置，其中第一個在1953年成功投入生產。在上個世紀60年代，SD公司開發(fā)了環(huán)氧乙烷工藝，使用高純度氧氣安全操作，這在當時成為低成本大產量的經濟性工藝。在六十年代末與七十年代期間，SD公司將很多受讓方的空氣氧化技術轉變?yōu)檠鯕庵苯友趸?。從那以后，SD公司在世界范圍內設計了很多氧化環(huán)氧乙烷裝置。SD公司給潛在的環(huán)氧乙烷受讓方提供如下有利條件：（1）世界上最具經驗的環(huán)氧乙烷轉讓商，成功進行70多個環(huán)氧乙烷項目技術轉讓，分布于發(fā)達國家及發(fā)展中國家，這是其他公司無可比擬的。（2）轉讓專有技術是SD公司的主要業(yè)務，因此轉讓業(yè)務受到了最高管理層的重視。（3）享有優(yōu)先權。SD公司自身不生產環(huán)氧乙烷，因此對于受讓方的產品銷售范圍市場沒有限制。（4）提供全面基本工程。SD公司不會強加現成的設計給受讓方。轉讓裝置都盡可能的符合場地條件和滿足受讓方的要求。（5）SD公司基本工程的實行與總體工程的進度一致。SD公司一直與許多的具體工程承包商合作，包括國際和國內的，因此非常了解他們的完工速度和時間。（6）SD公司過去一直為環(huán)氧乙烷以及其他化學裝置提供具體工程、采購和建造服務。雖然目前己逐步停止這方面的服務,但會對有此方面需求的受讓方提供必要的協(xié)助。（7）受讓方工程師、裝置操作員和其他人員的培訓項目可以在運作的環(huán)氧乙烷裝置上進行，也可以在環(huán)氧乙烷培訓模擬器上進行培訓。（8）SD公司會派遣有經驗的員工去現場協(xié)助受讓方人員校驗、試開車和開車活動。（9）受讓方開車后還可得到不斷發(fā)展的技術支持。此外，轉讓方會不斷提供技術交流和經驗。3.工藝安全利用氣相氧化劑氧化乙烯制取環(huán)氧乙烷是一種具有危險性的工藝，因為其是在高溫高壓下將氧氣與碳氫化合物混合，此時成分接近可燃范圍，并且隨后會發(fā)生催化劑放熱反應。而且，由于反應的不穩(wěn)定性和毒性，環(huán)氧乙烷是一種危險的物質，在凈化、存儲和處理濃縮的環(huán)氧乙烷時需多加小心。由于這些潛在的危險，裝置安全一直是并將繼續(xù)是SD公司環(huán)氧乙烷裝置設計關心的首要問題。公司的設計會從反映操作經驗和HAZOP意見的安全角度，進行不斷的復審及更新。所以，SD公司裝置的安全記錄一直很突出。環(huán)氧乙烷反應系統(tǒng)在環(huán)氧乙烷反應系統(tǒng)中，高純度氧氣與富含回收氣體和新鮮乙烯的壓縮碳氫化合物混合。這種混合氣體進入多管催化劑反應器，反應溫度由外殼上水的沸騰控制。氧氣和回收氣體的結合要求仔細設計氧氣進料、混合站和精密的安全聯動裝置以保持氧氣的濃度低于可燃極限。SD公司在氧化反應化學、豐富的反應器設計經驗、氧氣混合站和相關的儀器方面享有世界盛譽。SD公司的設計要求高度的重覆控制，以防機器故障或人為錯誤造成事故。SD公司一向關注反應器本身的設計細節(jié)，以保證反應器任何時候都處于控制下，以最大效率生產乙烯同時生成最少的副產品。SD公司的專有技術——沸騰水反應器是使用最先進的電腦技術設計的，可以在任何想像到的運行環(huán)境中提供最高等級的控制。反應熱量產生的蒸汽直接排放在反應器中，這樣就避免了具有可燃性的中間有機熱量傳送液體，從而避免局部碳結垢導致反應器的不穩(wěn)定?；厥盏臍怏w具有潛在危險性，而且丙烯類的副產品還會加強危險性，丙烯的出現表明反應器控制不良，這種情況可導致發(fā)生反應器出口燃燒這樣的潛在危險。設計和運作整個回收氣體系統(tǒng)要求獨特的專長和豐富的經驗，像SD這樣的公司可以提供不同稀釋氣體的氧化工藝。SD公司能夠實現整個系統(tǒng)的動態(tài)模擬，研究潛在的威脅因素同時推薦合理的管道安排，這個問題上排列和停留時間至關重要。SD公司的環(huán)氧乙烷裝置設計包括許多聯動關閉裝置，防止反應系統(tǒng)中的危險氧氣混合物。用高速氧氣分析儀是安全系統(tǒng)不可缺少的部分。4.其他優(yōu)勢SD公司的環(huán)氧乙烷工藝有如下優(yōu)勢，這些優(yōu)勢影響著該裝置的經濟效用、產品質量或可操作性：（1）每套SD的環(huán)氧乙烷裝置都符合受讓方的具體要求。每個設備、每個裝置部分和整個設備實行最優(yōu)化以期達到受讓方的設計目標。相配套的公用設施，特別是蒸汽和水，是縮小成本的關鍵部分。（2）SD公司的裝置可以逐步擴大生產能力，這已經得到許多SD公司基本工程受讓方裝置擴大的驗證。（3）SD公司提供的專有技術——結構強度較好的SynDox環(huán)氧乙烷催化劑，可進行高選擇制取，原裝和更換品使用壽命都很長。SD公司可以協(xié)助受讓方獲取所需的銀；反應器沖洗建議，催化劑安裝和拆卸；催化劑調理和廢催化劑中回收銀。（4）至少五個不同的生產商證實當在催化劑條件下操作時，SD公司設計的環(huán)氧乙烷反應器具備熱穩(wěn)定性。（5）SD公司環(huán)氧乙烷工藝符合國際環(huán)保規(guī)定。由于謹慎的工藝設計，離開裝置的廢棄物的數量實現最小化。此種工藝的污染水平大大低于目前其他類型石化裝置的污染水平，并可在工藝界區(qū)外部進行傳統(tǒng)廢棄物處理方法。（6）公司已經開發(fā)了龐大的數據庫、連續(xù)的工藝分析儀器系統(tǒng)、在線電腦監(jiān)測控制算法、環(huán)氧乙烷反應器系統(tǒng)的閉環(huán)控制。這些已經得到市場認可，操作穩(wěn)定性和裝置生產能力已經大大改進。SD公司還可提供系統(tǒng)配套的軟件和裝置服務。5.不斷發(fā)展的工藝和催化劑研發(fā)項目SD公司涉足環(huán)氧乙烷技術已經有50多年了。在此期間，對工藝做了無數的改進，SynDox催化劑的第九代已經研發(fā)出來并在世界市場銷售。今天大量的工藝、催化劑和研發(fā)項目仍然在新澤西州LittleFerry的先進設備上繼續(xù)。不斷的研究推動了SD公司技術和催化劑持續(xù)的發(fā)展，確保了SD公司的轉讓技術在環(huán)氧乙烷市場中的地位。6.乙醇-環(huán)氧乙烷（直接氧化法）工藝技術流程圖本項目環(huán)氧乙烷生產工藝采用美國SD公司的乙醇-環(huán)氧乙烷（直接氧化法）工藝。詳細工藝流程見圖1-1,1-2。XX有限公司年產30萬噸環(huán)氧乙烷項目申請報告23-圖1-1乙醇脫水制乙烯中文注釋：Ethanolpurification(optional)-乙醇凈化（可選）Ethanolvaporizer-乙醇蒸發(fā)器Ethanolfeedpreheater-酒精飼料預熱器Ethanoldehydrationfurnace-乙醇脫水爐Reactorfeed/effluentexchanger-反應器進/出水器Steamgenerator-蒸汽發(fā)生器Condensate-冷凝水Excesscondentsatepurge-清除多余的冷凝水Dehydrationreactor-脫水反應器Cw-連續(xù)波Cwr-無縫線路Dehydrationcondenser-脫水冷凝器Ethylenetoeoreactionsection-乙烯EO反應段圖1-2環(huán)氧乙烷反應，恢復和凈化中文注釋：Ethylenefeedfromethanoldehydration-乙烯乙醇脫水飼料Ethylenecompressor-乙烯壓縮機Deminwater-脫鹽水Ethylenewashcolumn-乙烯洗柱Wastewater-廢水Reclaimcompressor-回收壓縮機Oxygenfeed–氧飼料Oxygenmixingstation-氧氣攪拌站Ballastgas(N2orCH4)-鎮(zhèn)流器氣體Richcyclegas-充足的循環(huán)氣Recyclecompressor-循環(huán)壓縮機Stmcond-掃描隧道顯微鏡待續(xù)Gas-gasexchanger-煙氣換熱器Steamdrum-汽包Leancyclegas-精益循環(huán)燃氣Eoreactor/gascooler-御反應或/氣體冷卻器Eoscrubber-EO洗滌器Cyclewatercooler-循環(huán)水冷卻器Cyclewaterexchanger-循環(huán)水換熱器Lpsteam-低壓蒸汽CO2flashgas-二氧化碳氣閃光燈Reabsorber-Reab索伯Cyclewaterbleed-循環(huán)水流失Carbondioxideremovalsystem-二氧化碳去除系統(tǒng)Purificationcolumn-純化柱CO2vent-二氧化碳排氣筒ToATMorCO2purificationplant-到二氧化碳凈化設備廠Acetaldenydecolumn-乙醛列Aqueouseosolution-Aqueou搜索引擎優(yōu)化解決方案Purifiedeoproducttostorage-純凈精油產品儲存XX有限公司年產30萬噸環(huán)氧乙烷項目申請報告56-7.主要生產工藝概述（1）乙醇脫水制取乙烯催化劑催化劑C2H5OH C2H4+H2O（乙醇 乙烯+水）當乙醇原料中的硫含量超過工藝要求的催化劑進料規(guī)格時有必要進行乙醇脫硫步驟，因此脫硫步驟在乙醇制取乙烯的流程中是可選項。符合SD公司該工藝規(guī)格的乙醇是經催化劑脫水后上述的化學反應式生產乙烯。該反應是吸熱反應（要求每生成1千克乙烯需吸收390千卡熱量），偏愛在高溫條件達到平衡,但在高壓并進料含水蒸氣下生成逆反應。未轉化的乙醇回收作循環(huán)再造可節(jié)約能源和資金，反應條件使得99%多的乙醇可以被轉化。SynDol催化劑實現了為大量的工藝計劃提供吸熱反應熱量。稀釋進料后允許使用單獨絕熱反應器而不是數個反應器串聯中間再加熱。乙醇進料是由界區(qū)外存儲罐運到蒸餾器。汽化乙醇與在熔爐表面產生的水蒸氣混合然后進入到脫水反應器中的絕熱操作催化劑床。當從催化劑上通過時乙醇被轉換為乙烯。熱乙烯-水汽相混合物離開反應器通過一系列的熱交換，一些熱量被循環(huán)利用。冷卻的乙烯-水混合物然后在壓縮器中被壓縮，隨后是水沖洗。在這個集成整體化工藝中不要求進一步的乙烯凈化。（2）環(huán)氧乙烷反應、循環(huán)與凈化乙烯直接氧化制取環(huán)氧乙烷化學反應式如下：催化劑催化劑2C2H4+O22C2H4O(乙烯+氧氣環(huán)氧乙烷)乙烯在回收壓縮器內被壓縮后需去除二氧化碳然后進行乙烯氧化。氧氣與反應器進料氣體在特殊的注入系統(tǒng)中進行徹底的混合，該過程需確?？焖倬鶆虻幕旌贤瑫r回收氣體中保持零壓降。雜質積聚是通過去除少量的回收氣體進行控制的，這些氣體是發(fā)送到熔爐（乙醇脫水反應器進料加熱器）進行焚化的。同時也會補充被除去的壓艙氣體。為了在最佳點控制氧化反應并抑制不良反應的發(fā)生，在環(huán)氧乙烷反應器進料氣體中添加了少量的二氯化乙烯（或者乙基氯化物）抑制劑。氣態(tài)溶液在氣氣交換器的管側與反應器流出氣體進行熱量交換，從而實現預加熱。原料氣然后穿過反應器向下流動，其中包含的乙烯部分地被轉化為乙烯氧化物和副產品二氧化碳和水。反應器在比開水溫度稍高的溫度下運作。由于原料氣中沒有反應雜質，催化劑的使用壽命很長。反應產生的熱量會被反應器外殼的水的沸騰去掉。水循環(huán)是由熱虹式吸帶動。兩相混合物離開反應器外殼進入反應器蒸氣罐，在此蒸汽和水被分開。干蒸汽然后進入到高壓汽包被裝置的其他部分利用。反應溫度由反應器蒸氣罐中的壓力控制。反應器流出的熱氣體首先會通過反應器氣體冷卻器，在此生成中壓蒸汽，然后通過氣氣交換器的外殼。冷卻后的循環(huán)富氣進入到環(huán)氧乙烷洗滌器與循環(huán)貧水逆流結合，來吸收乙烯氧化物并冷凝反應器中產生的水。所有的洗滌氣體都會進入到脫碳（CO2）系統(tǒng)，反應產生的二氧化碳會通過循環(huán)貧水與熱碳酸鉀的結合溶液來去掉。碳酸鹽在系統(tǒng)壓力下與二氧化碳發(fā)生反應轉化為碳酸氫鉀。二氧化碳濃溶液在大氣常壓下使用汽提蒸汽可以再生。再生的二氧化碳可以排放到大氣中或者進入二氧化碳凈化裝置。在進入氧氣混合站之前，脫碳系統(tǒng)中的二氧化碳回收貧氣通過回收壓縮器被壓縮用于恢復反應環(huán)的壓力缺失。環(huán)氧乙烷洗滌器中的循環(huán)富水進入到洗滌器進料和底部的熱交換器，然后到循環(huán)水交換處;在進入環(huán)氧乙烷汽提塔前進行預加熱。環(huán)氧乙烷在無氧環(huán)境下經塔頂蒸汽和塔底油進行汽提，然后返回到洗滌塔的頂部。環(huán)氧乙烷和來自于環(huán)氧乙烷汽提塔的水蒸氣穿過冷凝器,大部分的水和重型化合物會濃縮.兩相混合物離開冷凝器進入反流罐,在那汽體和液體會分開.所有的液體會反流到環(huán)氧乙烷汽提塔的頂部塔盤,水蒸氣被傳送到再吸收塔.汽體進料中含有的環(huán)氧乙烷會被冷卻水吸收.二氧化碳,乙烯和其他沒有冷凝的氣體離開再吸收塔進入到回收壓縮器進行乙烯再回收。為了改善再吸收塔底部環(huán)氧乙烷的吸收，底部溶液的一部分會通過底部填充床被冷卻和回收。再吸收塔的底部殘留物——包含重量百分比為13的氧化物的水，在進入凈化塔之前進行預加熱，凈化塔中可將氧化物從溶液中分離出來。凈化塔的底部物質，包括汽提過的水，通過側流共沸器、乙醛分離塔、二氧化碳汽提塔共沸器，然后進入再吸收塔頂部被回收，同時用于預加熱凈化塔進料并給凈化塔提供能量。凈化塔冷凝器中的汽流進入到環(huán)氧乙烷汽提塔排放甲醛。低醛環(huán)氧乙烷經液體側流返回后，進入二氧化碳汽提塔排放輕型化合物和殘留的甲醛。環(huán)氧乙烷作為底部產物在界區(qū)外存儲。主要設備方案本項目新上30萬噸環(huán)氧乙烷生產線一條，購置、安裝乙醇-環(huán)氧乙烷生產裝置一套。主要生產設備、反應裝置為非標設備類型，定型設備主要是壓縮機、泵、真空泵等。主要生產工藝設備情況詳見表1-5。表1-5主要設備一覽表序號產品號設備名稱數量（臺/套）備注一900系列-各種功能的蒸汽/冷凝系統(tǒng)1B-910廢熱鍋爐12C-950高壓氮氣壓縮器13C-960甲烷壓縮器14D-910廢熱鍋爐密封罐15D-920除氣器16D-930低壓冷凝罐17D-940排污閃蒸罐18D-950高壓氮平衡罐19E-940排污冷卻器110E-970廢水冷卻器111F-970廢水收集槽112F-972中和儲槽113G-920A/B塔供水泵114G930A/B低壓冷凝泵115G-935塔供水化學系統(tǒng)116G-970A/B廢水泵117G-972再利用水轉化泵118G-980A/B冷卻水增壓泵1小計18二400系列-乙烯氧化物提純1D-410提純塔回流罐12D-420提純塔再沸冷凝罐13E-410提純塔再沸器14E-411提純塔冷凝器15E-413提純塔底部供給交換器16E-412提純塔測流再沸器17G-410-A/B提純塔底部泵18G-411-A/B提純塔回流泵19G-420-A/B提純塔再沸冷凝泵110T-410提純塔1小計10三300系列-乙烯氧化物斷裂和再吸收1C-320回收壓縮器12D-320回收塔緩沖罐13E-310斷裂塔再沸器14E-311斷裂塔冷凝器（氣冷式）15E-312循環(huán)水交換器（焊接板式）16E-313循環(huán)水冷器（板和框架式）17E-320壓縮回收后冷裝置18E-321再吸收塔水冷器（板和框架式）19E-322再吸收塔底部冷卻器（焊接板式）110G-310A/B斷裂塔底泵（和G312A/B共用動力馬達）111G-311A/B斷裂塔回流泵112G-312A/B循環(huán)水泵（和G312B共用動力馬達）113G-320A/B再吸收塔底泵114G-321A/B緩沖罐冷凝泵115G-335A/B腐蝕噴射系統(tǒng)116G-336A/B循環(huán)水防泡沫歐噴射系統(tǒng)117J-315循環(huán)排水器118T-310斷裂塔（閃蒸罐）119T-311酸洗裝置120T-320再吸收塔121T-330防空洗滌裝置1小計21四200系列-除二氧化碳系統(tǒng)1D-221再生預冷凝緩沖罐12D-222再生冷凝物存儲罐13E-220再生再沸器14E-221再生再生預冷凝器15E-222再生冷凝器（氣冷式）16F-230碳酸鹽存儲容器17F-231碳酸鹽溶解容器18G-220A/B碳酸鹽處理泵（G220B使用電動或液壓驅動）19G-222A/B再生冷凝器冷凝泵110G-230碳酸鹽轉換泵111G-231碳酸鹽帶泵容器112T-220再生器/再生閃蒸罐供給1小計12五100系列-乙烯氧化物反應和洗氣1C-115再循環(huán)壓縮器12D-110反應蒸汽鼓13D-120反應蒸汽鼓14D-112反應氣冷蒸汽鼓15D-122反應氣冷蒸汽鼓16D-140抑制供給鼓17E-111氣-氣交換器18E-121氣-氣交換器19E-115洗滌塔供給/底部交換器1101-116水冷洗滌他（焊接板式）111E-117碳酸鹽處理交換器112G-110反應啟動泵113G-120反應啟動泵114G-116A/B洗滌水泵115H-110噴霧混氧器116M-110A/B氧氣過濾器117M-117碳酸鹽處理過濾器118M-150A/B乙烯過濾器119R-110反應/氣冷卻器120R-120反應/氣冷卻器121R-150硫保護122T-115洗滌塔123U-115乙烯回收裝置1小計23六原輔材料罐區(qū)1乙烯氧化物容器42氧化物制品冷卻器43氧化物容器冷卻器44乙烯氧化物傳輸泵45乙烯氧化物制品裝載臂46乙烯氧化物冷藏設備4小計24七消防系統(tǒng)設備1八給排水系統(tǒng)設備1九電氣系統(tǒng)設備1十采暖通風及制冷設備1十一電信通訊系統(tǒng)設備1十二物料儲運設備1十三環(huán)保安全設備1十四空分、空壓裝置設備1十五制氮設備1總計1自動化控制1.生產自動化水平本項目自控儀表設計依據相關設計規(guī)范、工藝對自控系統(tǒng)的要求并結合自控儀表行業(yè)的特點進行設計。本項目年產30萬噸環(huán)氧乙烷，擬設置一個自動控制室，控制系統(tǒng)相對獨立，用信號線連接。其中環(huán)氧乙烷裝置工藝物料主要為乙醇、乙烯、環(huán)氧乙烷、甲烷、氫氧化鈉、蒸汽以及水。整個裝置內為防爆區(qū)域。本項目以集中控制為主，整個生產過程的操作及主要動力設備的狀態(tài)顯示、停止操作均可在操作站上完成。采用DCS集散控制系統(tǒng)對全廠的生產過程進行監(jiān)視、控制。生產過程中的主要工藝參數將在操作站中進行顯示、記錄、報警，并通過控制系統(tǒng)進行調節(jié)、聯鎖、計算。對不重要的或不需要經常監(jiān)視的工藝參數采用就地儀表指示。本項目按照環(huán)保要求企業(yè)自建污水處理設施，保證企業(yè)生產廢水及生活污水經自行處理后，滿足外排標準要求，達標排放進入城市管網。污水處理站擬運用先進可靠的DCS系統(tǒng)，實現整個工藝過程控制自動化。根據項目得整個工藝要求，初步估計儀表模擬輸入量230個，開關量180個，聯鎖系統(tǒng)40條，在線分析15個，控制回路數70套，絕大多數為單回路調節(jié)回路，重要的幾個控制回路如下：（1）環(huán)氧乙烷反應器溫度控制系統(tǒng)；（2）乙烯、氧氣、甲烷氣體靜態(tài)混合器控制系統(tǒng)；（3）環(huán)氧乙烷反應器汽包液位三沖量控制系統(tǒng)；（4）精餾系統(tǒng)流量和濃度控制系統(tǒng)；（5）成品質量控制系統(tǒng)。2.主要儀表選型項目擬在易燃易爆的危險區(qū)域采用隔爆儀表。在企業(yè)污水處理系統(tǒng)中，由于污水中的雜質易附著、易沉淀，影響儀表的測量精度，甚至使其不能使用，所以，污水處理站盡量采用非接觸式儀表如超聲波液位計等，對浸入式安裝的儀表如pH計等，其傳感器一般要求定期清洗，以保證正常使用。（1）溫度儀表：根據工藝要求的不同，需要集中檢測的工藝參數的溫度傳感器主要使用Pt100熱電阻和K型熱電偶以及少量的S型熱電偶。就地指示的溫度選用雙金屬溫度計。（2）壓力儀表：液體的壓力測量，就地指示采用隔膜壓力表，集中指示采用單法蘭壓力變送器。一般介質采用不銹鋼壓力表或普通壓力變送器進行測量。（3）流量儀表：乙醇以及環(huán)氧乙烷的流量測量采用金屬管轉子流量計；環(huán)氧乙烷和乙烯氣體流量的測量采用威力巴流量計；水及蒸汽流量的測量采用孔板作為測量元件。（4）物位儀表：液位測量采用雷達液位變送器；環(huán)氧乙烷反應器廢熱鍋爐汽包液位采用差壓變送器進行測量。（5）調節(jié)閥：小口徑以單座閥為主，大口徑選用蝶閥，高溫高壓介質采用套筒閥。采用氣動執(zhí)行機構。4-20mADC標準信號傳輸。根據工藝介質的不同狀態(tài)，使用不同的密封填料。閥體的材質一般為不銹鋼。用于腐蝕性介質的調節(jié)閥的材質選用特殊合金或采用聚四氟乙烯襯里。3.集散控制系統(tǒng)采用DCS系統(tǒng)對整個工藝過程進行有效控制，系統(tǒng)結構上應使數據采集功能和控制功能分布在各個不同的模塊上，以有效地分散各種由于意外發(fā)生而造成對整個系統(tǒng)的危害。PID參數應能夠自動整定。操作站的功能：工藝參數的瞬時指示；控制回路的操作，其中包括設定值和操作方式的改變；歷史趨勢的記錄；報警及其顯示；工藝運轉設備的狀態(tài)及操作；開/關閥門的操作；系統(tǒng)狀態(tài)（診斷）報告；工藝流程圖動態(tài)畫面顯示；定時打印報表。控制功能將在控制站中進行。控制站的硬件冗余，總體不小于1:10，重要控制回路應為1:1。與操作站的通訊冗余為1:1。通訊速率不低于1Mbps。動態(tài)元素更新時間≤1秒。DCS內部的通訊系統(tǒng)是充分冗余的，DCS供電要求設置不間斷電源(UPS)。蓄電池容量按30分鐘考慮。主要儀表設備情況見表1-6。表1-6主要儀表設備表序號儀表名稱數量備注1現場儀表1.1溫度儀表2101.2溫度變送器151.3壓力儀表1101.4節(jié)流裝置231.5流量儀表401.6浮筒液位（界位）變送器201.7液位開關151.8雷達液位計41.9壓力變送器201.10差壓變送器301.11法蘭液位變送器251.12調節(jié)閥561.13開關閥191.14自力式調節(jié)閥81.15可燃氣體報警器152控制室儀表2.1DCS系統(tǒng)（包括操作站、控制站、打印機）、電源柜、安全柵柜、繼電器柜、輔助操作臺等1套2.2ESD緊急停車和安全聯鎖系統(tǒng)1套4.主要管線的材料選擇所有送至控制室DCS機柜和儀表盤的儀表信號電纜均選用集散型銅芯聚氯乙烯絕緣儀表信號屏蔽電纜；電纜保護管選用低壓輸送流體用焊接鋼管；儀表電纜橋架選用鍍鋅噴塑防腐型。5.儀表電源的要求和用量儀表電源：由電氣專業(yè)提供380VAC50Hz10kW交流電源，通過不間斷電源供給各類儀表使用。6.儀表氣源本項目儀表空氣氣源引自配套建設的空壓站。（1）供氣系統(tǒng)氣源操作壓力下的露點，應比工作環(huán)境.歷史上極端最低溫度至少低10℃（2）用于儀表供氣的氣源，都必須經過凈化處理。凈化裝置后，在過濾器出口處，儀表空氣含塵粒徑不應大于3μm。（3）用于儀表供氣的氣源裝置，送出的儀表空氣中，其油份含量應控制在8ppm以下。（4）氣源裝置的供氣壓力范圍為：0.5～0.8MPa。7.接地說明所有引入DCS機柜的儀表信號屏蔽電纜均應在機柜內作單點工作及屏蔽接地?，F場儀表及儀表橋架等均應做良好的接地。1.2.6原輔材料主要原輔材料本項目各原輔材料采購立足于國內市場。各原輔材料供應商都屬于生產型企業(yè)，具有較大的生產規(guī)模，較雄厚的技術實力和良好的信譽度，可通過招標能夠與該公司建立長期的合作關系，預測原輔材料供應充足，品質優(yōu)良。其中作為主要原料的乙醇來源充足，XX省擁有多處年產20萬噸乙醇的公司，同時項目所在地海運條件十分便利，南方乙醇與北方相比相對便宜，可以從南方購進乙醇，本項目原材料來源有保障。本項目按照年連續(xù)運轉八千小時的生產能力，年生產30萬噸純環(huán)氧乙烷，從裝置運營開始和運營結束預計原料消耗如表1-7所示，部分原輔料單耗情況見表1-8，原輔材料規(guī)格見表1-10。表1-7原輔材料消耗情況表序號名稱單位年用量備注1乙醇t405190.0092.6（美制酒度190，15.6°C）2氧氣t218600.0099.8%體積百分比3甲烷壓艙氣（100%）t1200.00致穩(wěn)劑4氫氧化鈉t250.005二氯乙烷t4.50抑制劑6防沫劑t450.00循環(huán)水系統(tǒng)、脫碳系統(tǒng)7碳酸鉀t6.67三年均攤量8硼酸t(yī)0.57三年均攤量9五氧化二釩t1.10三年均攤量10銀kg4208.00總需要量405890金衡盎司，按照三年均攤量表1-8部分原輔料單耗情況表（/當量單乙二醇）序號物質名稱總用量（t）單位單耗備注1乙烯246637.39Kg/tMEG583.64根據乙醇耗量和乙醇制取乙烯的化學反應式可知乙烯理論制得量為246637.39t；本項目當量單乙二醇量為422588t。2氧氣218600.00Kg/tMEG517.293脫鹽水554500.00t/tMEG1.31注：當量單乙二醇量（tMEG）指將所有產品都按理論計算折合為當量單乙二醇的量。本項目當量單乙二醇(t)=(300000/44.05)*62.05=422588根據環(huán)氧乙烷行業(yè)清潔生產評價指標中對原輔料單耗的指標要求，本項目的原輔料用量清潔生產水平已達到或接近國際清潔生產先進水平。清潔生產指標表見表1-9。表1-9清潔生產原輔料單耗指標表序號指標一級二級三級1乙烯單耗/（kg/t）≤600≤640≤6802氧氣單耗/（kg/t）≤680≤720≤7803耗脫鹽水量/（t/t）≤0.4≤0.8≤1.6注：行業(yè)清潔生產標準中將環(huán)氧乙烷生產過程清潔生產水平劃分為三級技術指標：一級：國際清潔生產先進水平；二級：國內清潔生產先進水平；三級：國內清潔生產基本水平。表中各物質單耗指標均指運轉周期內噸當量單乙二醇的物質耗用量。本項目乙烯單耗583.64Kg/tMEG≤680tMEG，氧氣單耗517.29Kg/tMEG≤780Kg/tMEG，耗脫鹽水量1.31t/tMEG≤1.6t/tMEG。表1-10原輔材料規(guī)格情況表序號項目名稱指標備注一乙醇1壓力(界區(qū))，kg/cm252溫度，℃周圍環(huán)境3純度（美國濃度標準，60（°F）1904乙醛，百萬分之一最大值105雜醇油，mg/L最大值36酸，mg/L最大值77甲醇，體積百分比最大值0.38總硫度，重量百萬分之一最大值0.2二氧氣1來源來自于界區(qū)外管道2界區(qū)壓力，kg/cm2最小值273氧氣，體積百分比最小值99.84氮氣+氬氣，體積百分比最大值0.2三甲烷壓艙氣1來源界區(qū)外管道2界區(qū)壓力，kg/cm233甲烷，體積百分比最小值904乙烯，體積百分比最大值105氫氣，體積百分比最大值56乙烷，體積百分比最大值17一氧化碳，體積百分比最大值1.08碳3以上，體積百分比最大值0.19乙炔，體積百萬分之一最大值10010硫化合物，重量百萬分之一最大值2四氫氧化鈉1來源油罐車或油罐2濃度，重量百分比453溫度，℃，最大值504純度商業(yè)標準五二氯乙烷1來源罐裝液態(tài)2二氯乙烷重量百分比最小值99.93酸度，重量百分比最大值0.014沸騰范圍℃82.0to85.0六碳酸鉀1來源袋裝固態(tài)2碳酸鉀，重量百分比最小值99.53氯化物，重量百分比最大值0.014鐵，百萬分之一重量最大值40七防沫劑（循環(huán)水系統(tǒng)）1來源灌裝液態(tài)2質量油醇（商業(yè)級）八硼酸1來源罐裝或袋裝2質量工業(yè)顆粒3硼酸，重量百分比最小值99.8九五氧化二釩1來源罐裝或袋裝2質量工業(yè)顆粒3釩，重量百分比最小值99.5十防沫劑（脫碳系統(tǒng)）1來源灌裝液態(tài)2質量UCON50-HB-5100(Dow)和UCON50-HB-5100(陶氏)燃動力消耗及本項目涉及的能源主要是電力、水資源、燃氣、蒸汽及其他輔助性氣體，其中：水資源主要為生產、辦公生活用水?，F有水源及供水設施能滿足本項目用水量要求，廠區(qū)供水有保證；電力資源主要是生產用電和生活用電，項目年耗電量為10500萬kWh，由XX區(qū)供電公司供應，經公司經公司35/6KV和35/0.4KV變電室處理后滿足生產、辦公和公用設施需求；本項目冬季取暖來自于XX區(qū)供熱。項目燃動力消耗情況見表1-11，各種燃動力供應規(guī)格要求見表1-12。表1-11燃動力消耗情況表序號名稱單位年用量備注1高壓蒸汽t2399004MPa2中壓蒸汽t4450001.4MPa3低壓蒸汽t398000.4MPa4冷卻水萬m321390.5Mpa，進水32，溫差105脫鹽水m35545000.5Mpa,國內二級6冷凝水回收t565000120℃7燃氣t9960（熱值=50032.3MJ/t）8惰性氣體Nm326000009儀表空氣Nm324000000.5MPa10氮氣Nm344250000.7Mpa，純度99.99%11電萬kWh10500表1-12燃動力供應規(guī)格說明表序號名稱規(guī)格備注1高壓蒸汽供應壓力等級：4MPa2中壓蒸汽供應壓力等級：1.4MPa3低壓蒸汽供應壓力等級：0.4MPa4冷卻水供應壓力等級:0.5MPa返流壓力等級：0.2MPa進口溫度：32攝氏度溫度差：10攝氏度5脫鹽水水壓：0.5MPa最小值周圍環(huán)境溫度：25攝氏度PH值：7.5-8.5導電率：0.2μΩ/cm二氧化硅重量百分比最大值：0.026儀表空氣氣壓：0.5MPa周圍環(huán)境溫度下：質量：干燥無油露點：-407氮氣氣壓：0.7MPa周圍環(huán)境溫度下：純度，體積百分比最小值99.99氧氣，萬分之一體積最小值108電380V/50Hz.7.1總圖布置1.總平面布置本項目在XX市XX化學工業(yè)區(qū)內選址。在總平面布置中，力求工藝流程的順暢、合理、管線短捷，遵循防火、防爆、消防、環(huán)保和安全等有關規(guī)范的前提下，因地制宜，使近期的總平面布置緊湊合理，做到以遠期指導近期，以近期體現遠期。本項目采取按使用功能和生產性質進行分區(qū)布置，主要分區(qū)為：生產裝置區(qū)、外管、貯罐及裝卸區(qū)、公用工程及輔助設施區(qū)、廠前區(qū)四部分。生產裝置區(qū)主要布置環(huán)氧乙烷裝置車間，在廠區(qū)南北向主路以西偏北部。貯罐及裝卸區(qū)包括原料罐區(qū)及泵房、產品罐區(qū)及泵房、原料及產品汽車裝卸車棧臺等，主要分布在廠區(qū)中部主路兩側區(qū)域，考慮與裝置車間的安全、消防距離和場內外的運輸便捷布置罐區(qū)。公用工程設施包括辦公樓、門衛(wèi)、變配電室及車棚等。輔助設施包括消防水池、機修室、備品備件庫、空分裝置和空壓站、制氮室、脫鹽水站和冷凍站、污水處理站、泡沫站、地中衡等，主要布置在廠區(qū)北部主路以東。在廠區(qū)北側偏西位置和廠區(qū)西側分別各設一個物流出入口，在廠區(qū)南側偏東設一個人流出入口。新建建構筑物間距均應滿足《石油化工企業(yè)防火設計規(guī)范》（GB50160-2008）的要求。項目區(qū)域位置詳見附圖1XX區(qū)域位置圖，廠區(qū)內總平面布置詳見附圖2XX總平面布置圖。2.豎向布置豎向設計在滿足生產工藝流程、滿足平面布置要求、盡量減少土石方工程量、確保雨水順利排除原則下進行。3.道路廠區(qū)用地周圍設有完善的縱橫道路網。廠區(qū)四鄰均緊靠園區(qū)主次干道，廠區(qū)北臨鋼城大道，西鄰化工二路，本項目與界區(qū)外的道路有機銜接，以滿足交通、運輸和消防的需要。新建道路寬度為12米和8米，轉彎半徑為10米。道路與架空管架交叉凈空高度不小于5.0米。用地范圍內的道路采用城市型水泥混凝土路面。4.綠化設計綠化設計在滿足總體規(guī)劃的前提下，采用點、線、面相結合的方式進行。綠化選材上要求除行政管理區(qū)外，在裝置區(qū)種植多種抗酸堿性的樹木。種植樹木不應妨礙消防操作，在道路交叉口處應滿足行車視距的要求。本項目綠化設計綠地率為9.23%。裝置運輸1.運輸量廠內大部分原料及成品均靠當地社會運力完成整個項目的物資運輸。表1-13運輸量表貨物名稱運輸量（t/a）運輸方式運入乙醇405190公路、海運氫氧化鈉250公路、海運二氯乙烷4.5公路、海運防沫劑450公路、海運碳酸鉀6.67公路、海運硼酸0.57公路、海運五氧化二釩1.1公路、海運銀4.208公路、海運小計405907.05運出環(huán)氧乙烷300000公路、海運小計300000合計705907.052.運輸方式本項目運輸主要為公路、海運運輸。原料乙醇由汽車槽車運入，考慮汽車槽車的卸車設施。產品環(huán)氧乙烷、由汽車槽車運輸，設置外運產品的汽車裝車設施。3.運輸設施和運輸機具公路運輸采用取貨制方式，需新建汽車裝卸棧臺。汽車利用社會力量解決，本項目不另增加。.8.1給排水工程給排水設計需滿足本項目年產30萬噸環(huán)氧乙烷的要求。在保證滿足生產、生活、消防用水要求的前提下力求經濟合理、節(jié)約用水、保護水質。在管路布置方面力求簡單、經濟、安全。排水按清污分流原則外排，防止污染。廠區(qū)生產給水、生活給水水源均來自市政給水管網；生產廢水、生活污水經企業(yè)自建的污水處理站達標處理后，進入城市污水管網，再經過系統(tǒng)處理后排河；廠區(qū)地面清潔雨水及清凈下水經匯集后就近排入開發(fā)區(qū)市政雨水管網。1.給水系統(tǒng)給水系統(tǒng)包括生活給水系統(tǒng)、生產給水系統(tǒng)、消防給水系統(tǒng)。本項目供水水源為XX區(qū)市政供水管網，統(tǒng)一供給。XX區(qū)將水送至企業(yè)