粗苯加氫精制工程項目實施建議方案 

粗苯加氫精制工程項目實施建議方案

第一節(jié)項目建設(shè)范圍

一、工藝裝置1、8萬噸/年粗苯加氫精制裝置（其中包括：加氫精制、預(yù)蒸餾、芳烴萃取蒸餾、二甲苯蒸餾和裝置界區(qū)內(nèi)公用設(shè)施五個部分）。2、PSA制氫裝置（以焦?fàn)t煤氣為原料制取氫氣）二、配套系統(tǒng)工程（注：凡武鋼配套系統(tǒng)能依托者可在下列單元中相應(yīng)刪減）1、中心控制室（含檢化驗室）2、變配電所3、罐區(qū)及泵房4、汽車裝卸車設(shè)施5、火車裝卸車設(shè)施6、火炬設(shè)施7、消防及循環(huán)水系統(tǒng)（消防設(shè)施、泡沫站、循環(huán)水場、泵房）8、污水收集池9、空壓站10、PSA制氮站11、三修車間及倉庫12、綜合辦公樓（辦公室、職工食堂、倒班宿舍、自行車棚）

第二節(jié)粗苯加氫精制裝置概況

一、該裝置工藝由加氫精制和萃取蒸餾二個工藝組合而成。二、從工藝流程及操作壓力、溫度等因素可看出，該裝置是一個典型的石油化工裝置，只是原料與石油化工裝置不同。三、該裝置工藝復(fù)雜，設(shè)備種類多。其中包括一、二、三類壓力容器（反應(yīng)器、塔、換熱器、容器），壓縮機(jī)，加氫進(jìn)料加熱爐，導(dǎo)熱油爐，高速泵，屏蔽泵，連續(xù)蒸發(fā)器，降膜式重沸器等等。四、該裝置對壓力管道施工和焊接質(zhì)量要求都很高；儀電調(diào)試非常復(fù)雜，必須采用DCS集散控制系統(tǒng)，全廠需進(jìn)DCS系統(tǒng)控制的點數(shù)接近2000個。五、該裝置粗苯原料處理量即公稱規(guī)模的確定，應(yīng)立足以下三個基礎(chǔ)：第一：自有粗苯原料供應(yīng)量和周邊采購量的保證；第二：未來粗苯原料市場采購的風(fēng)險；第三：裝置60～110％的操作彈性；如果將裝置公稱規(guī)模定為8萬噸/年，則裝置最小加工粗苯量為4.8萬噸/年，最大加工粗苯量為8.8萬噸/年。六、該裝置年開工時間為8000小時。七、該裝置占地面積為6600平方米。八、全廠占地面積通常在110～140畝。九、該裝置加熱熱源可采用中壓蒸汽或?qū)嵊停ń範(fàn)t煤氣作為燃料氣）十、該裝置所需氫氣可采用焦?fàn)t煤氣或甲醇馳放氣PSA變壓吸附制取。

第三節(jié)工藝技術(shù)的選擇及比較

一、目前國內(nèi)粗苯加氫精制項目工藝技術(shù)選擇方案第一方案：部分引進(jìn)國外工藝包。1、加氫工藝采用美國Axens公司液液加氫工藝包；2、萃取蒸餾工藝采用北京石科院SED環(huán)丁砜法工藝包；第二方案：全部采用國產(chǎn)化工藝技術(shù)。1、加氫工藝采用英國獨資公司與國內(nèi)二家單位共同優(yōu)化國內(nèi)現(xiàn)有引進(jìn)高溫法和低溫法粗苯加氫工藝所開發(fā)的新加氫工藝；2、萃取蒸餾工藝采用北京石科院SED環(huán)丁砜法工藝包；第三方案：全套引進(jìn)德國Uhde公司KK法工藝包。

二、建設(shè)粗苯加氫精制項目應(yīng)重點關(guān)注的三大要素1、產(chǎn)品質(zhì)量（決定市場銷售及占有率）2、建設(shè)投資（決定投資回收期）3、消耗指標(biāo)（決定裝置運行成本）

三、產(chǎn)品質(zhì)量決定工藝技術(shù)的選擇1、純苯質(zhì)量（1）純苯主要消費領(lǐng)域：化學(xué)工業(yè)約占純苯總消費量的71％；輕工業(yè)約占2％；醫(yī)藥工業(yè)約占0.5％；其它方面約占26.5％。（2）以純苯為原料的下游化工裝置：以純苯為原料的化工裝置眾多，主要有（高端市場）苯乙烯、（低端市場）苯酚、烷基苯、環(huán)己酮、氯化苯、硝基苯、順酐等。（3）純苯最大的銷售市場：苯乙烯裝置（以苯乙烯為原料可生產(chǎn)合成樹脂、聚苯乙烯、ABS、SBS、合成橡膠、丁苯橡膠等多種聚合物，市場份額很大）（4）焦化純苯占全國純苯產(chǎn)量的比例：3.5%（另：37%的純苯來自煉油廠催化重整生成油，38%來自乙烯裂解汽油，7%來自甲苯歧化，6%來自加氫脫烷基。）（5）純苯質(zhì)量決定市場銷售定位：是滿足高端市場苯乙烯對純苯原料的要求？，還是滿足低端市場對純苯原料的要求？（6）高端市場苯乙烯裝置對純苯的質(zhì)量要求：關(guān)鍵指標(biāo)：總N≤0.5ppm（此項指標(biāo)也是寶鋼確定工藝技術(shù)的重要因素）（7）上述三種工藝技術(shù)方案的純苯質(zhì)量對比：

第一方案第二方案第三方案總N指標(biāo)≤0.5ppm≤0.5ppm～1ppm苯乙烯原料可以可以不可以注：1、中海油苯乙烯裝置對寶鋼粗苯加氫產(chǎn)品苯的總N要求≤0.5ppm；2、江蘇雙良苯乙烯裝置對苯的要求：堿性N≤0.1ppm

2、純甲苯質(zhì)量（1）純甲苯主要消費領(lǐng)域：涂料、染料、油漆、硝基甲苯、農(nóng)藥這幾種下游產(chǎn)品占到甲苯總用量的68%。（2）以純甲苯為原料的下游化工裝置：苯甲酸、甲苯二異氰酸酯（TDI）、間甲酚等。（3）純甲苯的產(chǎn)量分布：石油甲苯占總產(chǎn)量的95.1％，焦化甲苯占總產(chǎn)量的4.9％（4）純甲苯的主要下游衍生物：甲苯二異氰酸酯（TDI）（5）生產(chǎn)TDI級的純甲苯是選擇粗苯加氫精制工藝技術(shù)的基準(zhǔn)。（此項指標(biāo)也是寶鋼確定工藝技術(shù)的重要因素）（6）上述三種工藝技術(shù)方案的純甲苯質(zhì)量對比：第一方案第二方案第三方案質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)石油級石油級硝化級中性試驗中性中性堿性TDI原料可以可以不可以

四、采用德國Uhde公司粗苯加氫工藝，其產(chǎn)品存在的主要問題：第一：純苯堿性N指標(biāo)達(dá)不到出口、高端市場（苯乙烯）的原料要求；第二：甲苯只能是硝化級甲苯，呈堿性，不能作為TDI原料。五、上述國內(nèi)8萬噸/年粗苯加氫項目三種工藝技術(shù)方案的多項對比

對比項目第一方案第二方案第三方案1、工藝包費（萬元）26006003200（含基本設(shè)計費等）2、工藝包進(jìn)度（月）526（含基本設(shè)計）3、設(shè)備與工藝包捆綁要求無無有4、主裝置建設(shè)投資（萬元）190001600026000（主要設(shè)備引進(jìn)）5、建設(shè)周期（月）2216～1824

六、粗苯加氫精制國產(chǎn)化工藝的開發(fā)及特點1、國產(chǎn)化工藝開發(fā)的基礎(chǔ)（1）加氫精制工藝早在20世紀(jì)50年代，加氫精制工藝就在國內(nèi)煉油行業(yè)應(yīng)用；目前國內(nèi)石化行業(yè)加氫裝置總加工能力已突破15000萬噸/年；以煉油化工行業(yè)大量加氫裝置國產(chǎn)化工程經(jīng)驗為參照和可靠保證，粗苯加氫裝置加氫反應(yīng)部分的工藝、設(shè)備、材料均可完全國產(chǎn)化；在低壓加氫精制領(lǐng)域（包括汽油、柴油、煤焦油、特種油品）有幾十套采用國產(chǎn)技術(shù)及催化劑的成功經(jīng)驗；在高壓、含硫、臨氫等苛刻條件下的加氫設(shè)備（包括高壓反應(yīng)器、高壓泵、壓縮機(jī)、高壓換熱器等）早已完成國產(chǎn)化攻關(guān)，其技術(shù)、設(shè)備成熟度和可靠性均達(dá)到世界先進(jìn)水平。（2）萃取蒸餾工藝從20世紀(jì)60年代國內(nèi)石化企業(yè)引進(jìn)芳烴聯(lián)合裝置起，中石化下屬企業(yè)以石科院（RIPP）、洛陽院（LPEC）、北京石化設(shè)計院（BDI）為代表的研究單位和設(shè)計院就開始對環(huán)丁砜抽提技術(shù)研究和國產(chǎn)化，并建成20多套芳烴抽提裝置；中國石化集團(tuán)北京石油化工科學(xué)研究院在上述基礎(chǔ)上，又開發(fā)出萃取蒸餾工藝。其中N-甲?；鶈徇鵀槿軇┑妮腿≌麴s工藝應(yīng)用于北京燕山石化10萬噸/年制苯裝置；以環(huán)丁砜為溶劑的萃取蒸餾工藝已有10多套工業(yè)裝置成功運行業(yè)績；在上海賽科項目（英國BP與中石化合資）55萬噸/年萃取蒸餾工業(yè)裝置工藝技術(shù)國際招標(biāo)中，中國石化集團(tuán)北京石油化工科學(xué)研究院戰(zhàn)勝德國Uhde公司，一舉中標(biāo)并承擔(dān)該裝置工藝包的編制。自該裝置投產(chǎn)一年多來各項技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求，得到了外方高度評價；中國石化集團(tuán)北京石油化工科學(xué)研究院開發(fā)的SED環(huán)丁砜法萃取蒸餾工藝具有投資低、能耗低等優(yōu)點。2、國產(chǎn)化工藝開發(fā)的過程（1）2001年起調(diào)研并掌握國內(nèi)現(xiàn)有4套（2套高溫法、2套低溫法）粗苯加氫裝置工藝流程及實際運行數(shù)據(jù)；（2）結(jié)合石化行業(yè)近百套加氫和萃取蒸餾工業(yè)裝置的工程經(jīng)驗；（3）聯(lián)合開發(fā)單位：a、英國獨資某技術(shù)公司b、上海某工程技術(shù)公司c、（中美合資）美陽國際工程設(shè)計公司3、國產(chǎn)化工藝的特點（1）、集合國內(nèi)外粗苯加氫高溫litol法工藝和低溫kk法工藝之長，并根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)有工業(yè)裝置實際操作數(shù)據(jù)和多年工程經(jīng)驗而優(yōu)化的加氫精制工藝。（2）、對國內(nèi)粗苯原料的適應(yīng)性強(qiáng)，針對業(yè)主實際采購的粗苯原料進(jìn)行加氫工藝設(shè)計，符合中國國情。（3）、萃取蒸餾工藝選用中國石化集團(tuán)北京石油化工科學(xué)研究院開發(fā)的SED環(huán)丁砜法萃取蒸餾工藝，其產(chǎn)品純苯、甲苯可滿足高端市場要求。（4）、投資?。ㄏ鄬τ谌滓M(jìn)國外工藝包建設(shè)方案，可大幅降低建設(shè)投資）。（5）、建設(shè)周期最短（相對于全套引進(jìn)國外工藝包建設(shè)方案）（6）、設(shè)備全部國產(chǎn)化，大幅降低設(shè)備配件供應(yīng)受外商的制約，便于連續(xù)生產(chǎn)的維護(hù)。4、國產(chǎn)化工藝工業(yè)化實踐（1）粗苯加氫國產(chǎn)化工藝工業(yè)化應(yīng)用第一套裝置：太化30萬噸/年粗苯加氫精制工程一期8萬噸/年粗苯加氫項目主體裝置部分（含主裝置、中心控制室、變配電所、火炬）由美陽院與上海寶鋼化工有限公司、上海寶鋼工程技術(shù)有限公司、上海寶鋼國際貿(mào)易有限公司四家聯(lián)合體總承包。美陽院同時負(fù)責(zé)總承包范圍以外的全廠配套工程設(shè)計。工藝技術(shù)：100、200、400單元采用三家聯(lián)合優(yōu)化的國產(chǎn)化工藝流程；300單元只引進(jìn)德國Uhde公司物料平衡、PFD、二塔、四臺重沸器工藝數(shù)據(jù)；全部基礎(chǔ)設(shè)計、工程設(shè)計均由美陽院完成。預(yù)計今年5月投產(chǎn)。

第二套裝置：石家莊國內(nèi)引進(jìn)第一套5萬噸/年粗苯加氫精制裝置改造為什幺要改造？德國Uhde公司原設(shè)計要求裝置進(jìn)料的組分180℃以前餾出量要大于95％，2臺預(yù)蒸發(fā)器每6個月切換一次。裝置實際運行情況：a、剛投產(chǎn)時預(yù)蒸發(fā)器最長40～50天切換，最短20天；（改造后已運行150天無切換）b、蒸發(fā)器底部外排三苯；c、造成設(shè)備易堵、易結(jié)焦。改造內(nèi)容及效果?增加了適合國內(nèi)粗苯原料的國產(chǎn)化加氫工藝（與太化項目加氫工藝相同）；?擴(kuò)大原裝置處理量15～20％?解決了老裝置加工國內(nèi)粗苯原料存在的設(shè)備易堵、易聚合結(jié)焦的難題，提高了裝置對原料的適應(yīng)性和處理量。?年增加產(chǎn)值約2500萬元?改造投資約500萬元?項目建設(shè)期（含工程設(shè)計）：5個月?同時為石焦集團(tuán)新設(shè)計一套試劑苯裝置

第三套裝置：石家莊新建10萬噸/年粗苯加氫精制裝置美陽院在邀請招標(biāo)的四家設(shè)計院（鞍山焦耐院、天津天辰院、太原化二院、美陽院）中中標(biāo)。經(jīng)業(yè)主二次高層會議研究決定，全部工藝采用國產(chǎn)化工藝，主要設(shè)備引進(jìn)，現(xiàn)已完成初步設(shè)計，因業(yè)主改制和建設(shè)資金問題，施工圖暫緩。

第四套裝置：山東棗礦集團(tuán)柴里煤礦15萬噸/年粗苯加氫精制工程一期8萬噸/年粗苯加氫精制項目美陽院在邀請招標(biāo)的三家設(shè)計院（鞍山焦耐院、天津天辰院、美陽院）中中標(biāo)。經(jīng)業(yè)主多次市場調(diào)研及考察，棗礦集團(tuán)高層會議研究決定，全部工藝采用國產(chǎn)化工藝，全部設(shè)備國產(chǎn)化?，F(xiàn)正在完成施工圖，預(yù)計2007年5月投產(chǎn)（建設(shè)周期16～18個月）。

（2）中國石化集團(tuán)石科院萃取蒸餾國產(chǎn)化工藝工業(yè)化應(yīng)用項目建設(shè)單位裝置處理量（萬噸/年）揚子石化36大連石化15燕山石化22獨山子石化12中原乙烯10上海賽科石化55塔河石化3洛陽石化10鎮(zhèn)海煉化30青島石化55、主要設(shè)備國產(chǎn)與引進(jìn)的比較（1）壓縮機(jī)（4臺）對比項目國內(nèi)制造國外引進(jìn)1、維修量一年一修二年一修2、體積大小3、效率較好好4、價格基準(zhǔn)4～5倍基準(zhǔn)（2）加氫進(jìn)料高速泵：均可在國內(nèi)購買到美國勝達(dá)因高速離心泵。（3）反應(yīng)器：國內(nèi)制造。（4）DCS集散控制系統(tǒng)：均可在國內(nèi)購買到國外各種品牌產(chǎn)品。

第四節(jié)院工程技術(shù)服務(wù)優(yōu)勢

一、粗苯加氫項目科研、設(shè)計、工程采購、施工、人員培訓(xùn)、試車及生產(chǎn)管理一條龍技術(shù)服務(wù)體系。二、與國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)及專利技術(shù)公司緊密合作的優(yōu)勢（與美國Axens公司、石科院、中科院煤化所、撫研院等多家聯(lián)合體；與德國Uhde公司簽訂保密協(xié)議；與英國獨資技術(shù)公司、上海工程技術(shù)公司緊密合作體）三、多套粗苯加氫裝置新建與改造的設(shè)計經(jīng)驗的優(yōu)勢。四、與國內(nèi)豐富施工經(jīng)驗的工程建設(shè)公司上海五冶緊密合作的優(yōu)勢。五、與掌握粗苯加氫工藝、具有豐富生產(chǎn)經(jīng)驗的國內(nèi)二大企業(yè)：寶鋼化工與石家莊焦化集團(tuán)公司緊密合作的優(yōu)勢；1、與寶鋼化工的緊密合作：山西太化30萬噸/年粗苯加氫精制工程一期8萬噸/年粗苯加氫精制工程聯(lián)合總承包、山東棗礦集團(tuán)15萬噸/年粗苯加氫精制工程一期8萬噸/年粗苯加氫精制工程與寶鋼化工聯(lián)合開車；2、與石家莊焦化集團(tuán)的緊密合作：石焦集團(tuán)97年引進(jìn)國內(nèi)第一套Uhde公司5萬噸/年粗苯加氫裝置的成功改造、新建10萬噸/年粗苯加氫項目聯(lián)手。

第五節(jié)8萬噸/年粗苯加氫項目經(jīng)濟(jì)效益估算

一、年成本1、原料成本粗苯采購價格