年产15万吨丁二烯装置项目建议书.docx
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年产15万吨丁二烯装置项目建议书
年产15万吨丁二烯装置项目建议书
第一章总论1
1.1项目概况1
1.1.7主要原材料及公用工程消耗3
1.1.8装置占地及定员4
1.2投资规模4
1.3建设期限4
1.4编制依据4
1.5主要经济技术指标5
1.6结论6
第二章项目建设的背景和必要性8
2.1项目提出的背景8
第三章市场预测12
3.1市场需求预测12
3.2产品价格分析19
第四章工艺流程21
4.1工艺原理21
4.2工艺特点21
4.3工艺流程说明24
4.4自控26
第五章项目建设条件分析38
5.1地理位置及交通运输情况38
5.2自然条件39
5.3社会经济条件40
5.4项目建设条件优劣势分析40
5.5主要障碍因素及解决方案41
第六章总图运输、储运、土建、厂内外管网43
6.1总图运输43
6.2储运45
6.3厂内外管廊46
6.4建筑结构46
第七章公用工程50
7.1给水、排水50
7.2供电、电信54
7.3采暖通风及空调58
7.4冷冻站59
第八章环境保护61
8.1执行的环境质量标准及排放标准本设计将遵循下列有关环境保护的设计规某：
61
8.2污染物治理61
8.3环境影响评价分析63
第九章劳动安全卫生64
9.1主要依据及设计标准64
9.2职业危害因素及其影响64
9.3职业危害因素的防治及治理67
9.4预期效果和评价71
第十章消防设计72
10.1概述72
10.2消防安全的措施与设施73
第十一章项目实施规划75
11.1建设周期的规划75
11.2实施进度规划75
第十二章投资估算与项目融资76
12.1主要依据文件76
第十三章技术经济评价78
13.1编制依据78
13.2生产成本估算78
13.3营业收入及税金估算79
13.4财务分析79
13.5不确定性分析80
13.6风险概率分析81
13.7财务评价结论81
第十四章结论及建议82
附表：
83
第1章总论
1.1项目概况
1.1.1项目名称：
年产15万吨丁二烯生产装置及配套设施
1.1.2项目建设单位：
某县工业和信息化局
1.1.3项目建设地点：
某县产业集聚区
1.1.4产品方案及规模：
根据工艺技术以及考虑装置经济规模，本项目生产规模确定为15万吨/年。
年操作时间8000小时。
本项目产品为丁二烯，年产量为15万吨，主要供应下游配套装置。
1.1.5产品概述：
丁二烯通常是指1,3-丁二烯，是重要的有机化工原料。
丁二烯作为一种共轭烯烃，可以发生多种反应，如自聚或与其它化合物共聚制成合成橡胶（SR）和合成树脂。
丁二烯主要用于生产丁苯橡胶（SBR）、顺丁橡胶（BR）、丁腈橡胶（NBR）、苯乙烯类热塑性弹性体（SBCs）等合成橡胶，以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂（ABS）等合成树脂。
此外，还用于生产丁苯胶乳、己二腈和己二胺等。
1.1.6工艺技术：
本项目原料为醚后碳四，因此在进入脱氢反应系统之前需进行丁烯提浓，提浓后的碳四即可进入丁烯氧化脱氢制丁二烯装置。
丁烯氧化脱氢制丁二烯装置由脱氢反应系统、压缩机系统、油吸收解吸系统和丁二烯抽提系统四个单元构成。
●脱氢及水冷系统
丁烯、空气、水蒸气按一定比例混合后去一段反应器反应，然后再配入丁烯、空气去二段反应器反应。
经二段反应后的生成气经过前换热，废热锅炉回收热量，再经淬冷后去后换热器进一步回收热量，然后去水冷洗酸塔洗去有机酸并进一步降温后去生成气压缩机。
后换热器副产95℃→70℃循环热水可送锅炉利用或用空冷器降温后循环使用。
●生成器压缩机系统
该系统将生成气由0.12Mpa（绝）经离心式压缩机提至1.0～1.5Mpa（绝）。
加压后的生成气去油吸收解吸系统处理。
●油吸收解吸系统
加压后的生成气在吸收塔中被塔顶加入的贫油吸收，尾气送往锅炉焚烧。
塔底富油送往解吸塔解吸，解析塔侧线采出粗丁二烯经冷凝后送罐区，塔顶全回流塔底贫油部分循环使用，部分送往再生塔再生。
●丁二烯抽提系统
油吸收解吸后的粗丁二烯及新鲜乙腈经过萃取精馏经水洗脱水塔后，除去组丁二烯的碳四及炔烃，生产出合格的丁二烯产品。
乙腈经过乙腈回收塔后循环使用。
1.1.7主要原材料及公用工程消耗
主要原材料
序号
名称及规格
单位
消耗定额
年用量（万单位）
1
C4
t
3.125*
46.88
丁烯
t
1.25*
18.75
2
B-02催化剂
kg
10.6
1590t
3
乙腈
kg
10.6
1590t
备注：
*以原料丁烯浓度为40％的基础上测算得出。
公用工程消耗
序号
名称及规格
单位
消耗定额
时耗
年用量（万单位）
1
循环冷却水
t
426.06
7988.6
6390.9
2
新鲜水
t
3.43
64.3
51.45
3
脱氧水
t
0.28
5.3
4.2
4
冷冻盐水-5℃
t
63.89
1197.9
958.35
5
电
kWh
640.00
12000.0
9600
6
0.3MPa蒸汽
t
8.46
158.6
126.9
7
1.1MPa蒸汽
t
0.63
11.8
9.45
8
0.04MPa蒸汽
t
0.18
3.4
2.7
9
回收凝液（0.2MPa）
t
-9.26
-173.625
-138.9
10
压缩空气
Nm3
34.29
642.9
514.3
11
氮气
Nm3
6.86
128.6
102.9
1.1.8装置占地及定员
装置占地16000平方米，装置定员100人。
1.2投资规模
15万吨/年丁烯氧化脱氢制丁二烯项目装置建设投资60000万元，总投资76687万元。
1.3建设期限
本次项目建设期从2015年1月至2016年12月，工程建设工期为24个月。
1.4编制依据
1.《中华人民共和国国民经济和社会发展“十二五”规划纲要》；
2.《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》；
3.《河南省产业“十二五”发展规划》；
4.《河南省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》；
5.《国家战略性新兴产业“十二五”发展规划》；
6.《国家产业结构调整指导目录（2011年本）》；
7.《建设项目经济评价方法与参数及使用手册》（第三版）；
8.《工业可行性研究编制手册》；
9.《现代财务会计》；
10.《工业投资项目评价与决策》；
11.项目公司提供的发展规划、有关资料及相关数据；
12.国家公布的相关设备及施工标准。
1.5主要经济技术指标
项目主要经济指标表
序号
指标名称
单位
指标指数
备注
1
项目总投资
万元
76687.00
1.1
建设投资
万元
69018.30
1.2
建设期利息
万元
1.3
流动资金
万元
达产年份
其中：
铺底流动资金
万元
7668.70
2
营业收入
万元
112500.00
运营期内年均值
3
营业税金及附加
万元
337.71
运营期内年均值
4
总成本费用
万元
92134.96
运营期内年均值
4.1
可变成本
万元
83131.22
运营期内年均值
4.2
固定成本
万元
9003.74
运营期内年均值
5
利润总额
万元
17213.06
运营期内年均值
6
所得税
万元
4303.27
运营期内年均值
7
税后利润
万元
14197.4
运营期内年均值
8
投资利税率
%
22.45%
运营期内年均值
9
财务内部收益率
%
28.44%
所得税前
10
财务内部收益率
%
20.54%
所得税后
11
财务净现值（ic=12%）
万元
47555.26
所得税前
12
财务净现值（ic=12%）
万元
24022.86
所得税后
13
投资回收期（含建设期）
年
4.53
所得税前
14
投资回收期（含建设期）
年
5.47
所得税后
15
盈亏平衡点
%
35.48
运营期内年均值
1.6结论
根据市场供需分析，预计未来国内丁二烯仍存在一定的供需缺口，市场前景较好。
项目符合国家产业政策，产品能够满足合成橡胶、ABS弹性体等产业发展的需求，缓解国内供需矛盾。
本项目产品主要作为下游产业链的原料，只有部分作为商品量外售，目标市场主要确定为华东地区的合成树脂及热塑性弹性体等领域。
目前世界上丁二烯生产仍以乙烯裂解C4抽提生产为主，随着乙烯原料轻质化发展以及丁二烯下游需求快速增长，导致丁二烯价格高涨，丁烯氧化脱氢制丁二烯技术才重新获得了发展机遇。
未来该技术的最大竞争对手仍然是乙烯裂解C4抽提生产工艺，该技术路线生产丁二烯存在一定的成本风险。
主要原料液化气的稳定供应也是本项目所面对的较大风险之一，按照40％丁烯含量估算，本项目约需消耗液化气47万吨/年，建议企业做好原料保障工作。
此外，丁烯氧化脱氢制丁二烯生产过程中将产生大量废水，废水处理及相关环保措施也是需要企业重点关注的问题。
第二章项目建设的背景和必要性
2.1项目提出的背景
丁二烯是合成橡胶、合成树脂的重要单体，主要用于合成顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶及ABS树脂等。
丁二烯也是多种涂料和有机化工原料。
目前生产方式：
有碳四馏分分离和合成法（包括丁烷脱氢、丁烯脱氢、丁烯氧化脱氢等）两种。
目前除美国外，世界各国丁二烯几乎全部直接来自烃类裂解制乙烯时的副产碳四馏分（又可写为C4馏分）。
美国丁二烯的来源，大约一半来自丁烷、丁烯脱氢，一半直接来自裂解C4馏分。
近年来，随着乙烯工业的不断发展，世界丁二烯的生产能力不断增加。
2000年，全世界丁二烯的总生产能力只有960.0万吨/年，2002年增加到1000.3万吨/年，2004年增加到1021.1万吨，2005年达到1140.3万吨/年，比2004年增长约11.67%。
根据CMAI公司统计，2005年全世界丁二烯的总产量为943.3万吨，装置开工率为82.7%。
2002～2007年，世界丁二烯保持了较稳定的发展态势，生产能力由2002年的1000.3万吨/年增加到2007年的1180.2万吨/年，产量相应由828.7万吨增长到1012.3万吨。
北美和西欧地区是世界丁二烯的主要供应地区，这二个地区的生产能力和产量合计分别达到1012.1万吨/年和882.6万吨，分别约占世界总生产能力和总产量的85.8%和87.2%。
其中英荷（皇家）壳牌集团公司是目前世界上最大的丁二烯生产企业，2007年生产能力达到97.8万吨/年，约占世界丁二烯总生产能力的8.29%；其次是美国德州石化公司，生产能力为91.0万吨/年，约占总生产能力的7.71%；中国石油化工集团公司是世界上第三人丁二烯生产企业，生产能力为89.8万吨/年，约占总生产能力的7.61%。
目前，全世界丁二烯生产能力的90%左右采用裂解C4混合物抽提工艺，其余采用正丁烷、正丁烯或乙醇脱氢工艺。
预计今后几年，由于世界乙烯工业的发展以及合成橡胶以及ABS树脂等需求的增长，将有多套丁二烯新建装置投产，预计到2012年世界丁二烯的总生产能力将达到约1350万吨/年左右，产能增长主要集中在中东和亚洲地区。
其中亚洲地区的中国大陆、印度、韩国、伊朗、新加坡和马来西亚等地均有一定数量的丁二烯新建或扩建装置投产。
美国析迈（CMAI）公司称，未来5年全球丁二烯市场需求有望以年均3.5%的速度增长，亚洲的年均增速将超过5%，中国和印度的增速更高，将超过10%。
丁二烯的制取，在我国也经历了酒精接触分解、丁烯氧化脱氢和蒸汽裂解制乙烯联产碳四抽提分离等三个发展时期。
酒精法由于工艺落后，80年代初即已淘汰；丁烯氧化脱氢法也由于受原料制约，多数已改产。
目前我国丁二烯的生产主要是从乙烯副产C4馏分中抽提丁二烯，也有采用丁烯氧化脱氢法的装置在运行。
我国从乙烯副产C4馏分中抽提丁二烯主要有乙腈法、DMF法和NMP法，乙腈法由我国兰化公司研究开发，DMF和NMP法均为引进技术。
1995年以前引进的丁二烯抽提技术均为日本瑞翁公司的DMF法，1995年后又引进了德国BASF的NMP技术。
1990年，我国丁二烯的生产能力达到31.6万吨/年，产量达到25.8万吨/年。
我国丁二烯主要来源于蒸汽裂解生产乙烯的副产物碳四馏分。
2003年有19套丁二烯装置，均采用碳四馏分抽提法生产，总年产能力为98.7万吨，2003年实际产量85.8万吨，主要集中在中国石化所属企业。
2003年我国丁二烯的产量为85.8万吨，比2002年增长16.6%，但我国丁二烯的生产能力和产量不能满足国内实际生产的需求，因而每年都得大量进口。
随着我国现有乙烯企业技术改造和中外合资大型乙烯装置的逐步建设，我国丁二烯的生产能力在今后几年将得到较大的发展。
上海石化公司40万吨/年乙烯于2002年4月改造成70万吨/年以后，增产丁二烯4.9万吨/年；扬子石化公司65万吨/年乙烯改造工程完成后，使丁二烯的总生产能力达到20万吨/年；南京扬巴一体化60万吨/年乙烯石化联合装置将于2005年建成，增加丁二烯产能9.0万吨/年；BP与中石化、上海石化合资的赛科石化公司90万吨/年乙烯石化联合装置将与2005年投产，增加丁二烯产能13.5万吨/年；壳牌和中海油在南海合资的80万吨/年乙烯石化联合装置于2006年建成投产，增加丁二烯生产能力12.0万吨/年。
2005年我国丁二烯的生产能力约116万吨/年，产量约99.5万吨。
2006年茂名100万吨/年乙烯改扩建工程新建装置4套，改造装置4套，新装置在原有丁二烯抽提装置东侧扩建，产能由5万吨/年改造到15万吨/年。
近两年，随着中国石化齐鲁石油化工公司、吉林石油化工公司、兰州石油化工公司、茂名石油化工公司等装置的改扩建，以及上海赛科石油化工有限责任公司、惠州中海壳牌石油化工公司和蓝星天津石化分公司3套新建生产装置的建成投产，生产能力增加很快。
2007年我国丁二烯的生产能力达到161.4万吨/年。
随着我国丁二烯生产能力的不断增加，产量也不断增加。
2003年产量为85.8万吨，2006年由于新建几套装置的建成投产，产量进一步增加到115.3万吨，比2005年增长约15.78%，2007年产量约为136.0万吨，同比增长约17.95%。
2002～2007年产量的年均增长率约为13.07%。
目前我国丁二烯的产量不能满足国内的需求，每年都需大量进口。
本项目前景广阔，因此，本项目是十分可行的。
第三章市场预测
3.1市场需求预测
一、国外市场分析
2010年，世界丁二烯产能达到1291.6万吨/年，产量达到1046.8万吨，装置平均开工率81.0%。
预计2015年世界丁二烯产能将达到1470万吨/年左右，2020年产能将达到1640万吨/年左右。
2010年世界丁二烯消费量1057.1万吨，世界丁二烯消费和贸易主要集中在亚洲、北美和西欧地区；中东、西欧和中南美是净出口地区，而亚洲、北美及其它是净进口地区。
丁二烯主要用于生产SBR、BR、SBCS、NBR、CR等合成橡胶；其次用于生产ABS树脂。
2010年世界丁二烯消费构成及2015年需求预测见下表：
2010年世界丁二烯消费构成及2015年需求预测（单位：
万吨）
消费领域
2010年
2015年
2010~2015年间
年均需求增长率（%）
消费量
比例（%）
需求量
比例（%）
SBR
397.7
37.6
465.8
36.2
3.2
BR
283.9
26.9
329.7
25.6
3.0
SBCS
78.9
7.5
92.2
7.2
3.2
NBR
48.1
4.6
55.0
4.3
2.7
CR
24.3
2.3
27.6
2.1
2.6
ABS
119.5
11.3
140.7
10.9
3.3
其它
104.7
9.9
177.0
13.7
11.1
合计
1057.1
100.0
1288.0
100.0
4.0
根据丁二烯下游合成橡胶及ABS生产分析，预计2015年世界丁二烯需求量将达到1288万吨左右，2010~2015年间年均需求增长率4.0%；2020年需求量将达到1472万吨左右，2015~2020年间年均需求增长率2.7%。
其需求结构仍以合成橡胶为主，生产和消费主要集中在亚洲、北美和西欧等国家和地区，美国、西欧和日本等发达国家市场相对成熟，需求增长趋于缓慢。
根据上述市场供需分析，预计世界丁二烯产能、产量及需求将有所增长，但需求增长大于产能增速，以致2015年装置开工率将提高到88%。
2010年世界丁二烯供需平衡及预测见下表：
2010年世界丁二烯供需平衡及预测（单位：
万吨/年，万吨）
项目
实际
预测
对应年段的年均增长率（%）
2010年
2015年
2020年
2010~2015年
2015~2020年
产能
1291.6
1470.0
1640.0
2.6
2.2
产量
1046.8
1288.0
1472.0
4.2
2.7
需求
1057.1
1288.0
1472.0
4.0
2.7
开工率（%）
81.0
87.6
89.8
-
-
二、国内市场分析
2011年，国内丁二烯产能约260万吨/年，产量达到215万吨，进口量18.3万吨，出口量7.5万吨，表观消费量达到225.8万吨。
2011年国内丁二烯生产企业主要为乙烯生产企业，最大的是中石油吉林石化公司。
2011年国内丁二烯主要生产企业的生产情况见下表：
2011年国内丁二烯主要生产企业的生产情况（单位：
万吨/年）
序号
企业名称
产能
备注
1
中石油吉林石化公司
23
ACN法
2
中石化扬子石化公司
21
DMF法
3
中沙天津石化公司
20
4
中石油独山子石化分公司
18
5
中石化公司
16.4
6
中石化镇海炼化公司
16
7
中海壳牌石化公司
15.5
8
中石化茂名石化公司
15
9
中石化燕山石化公司
13.5
10
中石油兰州石化分公司
13.5
11
其它
88
合计
259.9
目前我国绝大部分丁二烯生产采用从乙烯裂解装置副产的混合C4馏分中抽提生产工艺，淄博齐翔腾达化工股份有限公司10万吨/年丁二烯装置是目前我国唯一一套采用C4馏分脱氢生产工艺（丁烯氧化脱氢技术）的装置。
国内新建丁二烯项目较多，主要新增产能仍主要来自乙烯装置裂解C4抽提。
同时，伴随着中东、北美地区乙烯原料的轻质化，裂解C4增长有限，资源日趋紧张导致丁二烯原料价格上涨，丁烯氧化脱氢技术又迎来了新的发展机遇，未来我国也将有部分新建丁二烯装置采用丁烯氧化脱氢技术。
国内丁二烯在建和拟建项目（单位：
万吨/年）
序号
企业名称
新增产能
备注
1
扬巴石化公司
13
2012年投产
2
中石油抚顺石化公司
12
2012年投产
3
中石油四川石化公司
15
2012年投产
4
中石油大庆石化公司
8
2012年投产
5
中石化武汉石化公司
12
2013年投产
6
中石化-KPC镇江石化公司
10
7
中海油惠州石化公司
10
8
中石化镇海炼化公司
10
9
中化泉州石化公司
15
10
中科合资广东湛江炼油化工一体化项目
15.2
11
万达集团
15
丁烯氧化脱氢法，于2012年2月开工，预计2013~2014年投产
12
中石化巴陵石化
10
丁烯氧化脱氢法，预计2013~2014年投产
13
中石油锦州石化
10
丁烯氧化脱氢法，预计2013年底投产
合计
155.2
除表中所列的项目外，还有山东华懋新材料有限公司、山东创源化工有限公司等也计划上马丁烯脱氢制丁二烯项目。
预计到2015年，国内丁烯氧化脱氢制丁二烯装置将达到10套，若项目实施顺利，产品市场较好，届时产能将达到约90万吨/年。
再加上扩建的乙烯裂解丁二烯抽提装置，到2015年，国内丁二烯产能将达到450万吨/年左右，2020年产能将达到500万吨/年左右。
从20世纪90年代初国内丁二烯几乎全部用于生产合成橡胶，现消费构成己发生了较大的变化，逐渐扩大到生产合成树脂、热塑性弹性体、丁苯胶乳及其它有机化工品。
2011年国内丁二烯消费量达到225.8万吨。
其主要用于SBR、BR、SBCS、NBR等合成橡胶；其次用于ABS树脂。
2011年国内丁二烯消费构成及2015年需求预测见下表：
2011年国内丁二烯消费构成及2015年需求预测（单位：
万吨）
消费领域
2011年
2015年
2011~2015年间
消费量
比例（%）
需求量
比例（%）
年均需求增长率（%）
SBR
65.9
29.2
93.8
28
9.2
BR
66.4
29.4
103.5
30.9
11.7
SBCS
31.4
13.9
44.2
13.2
8.9
NBR
6.3
2.8
10.1
3
12.3
ABS
37.5
16.6
63.3
18.9
14.0
其它
18.3
8.1
20.1
6
2.4
合计
225.8
100
335
100
10.4
综上分析，根据丁二烯下游SBR、BR、SBCS、NBR等生产发展预测，预计2015年国内丁二烯需求量将达到335万吨左右，2011~2015年间年均需求增长率10.4%；2020年需求量将达到440万吨左右，2015~2020年间年均需求增长率5.6%。
SBR、BR、SBS和ABS仍是丁二烯最主要的需求领域，而丁二烯在ABS领域是需求增长最快的领域，拉动丁二烯需求的快速增长。
随着丁二烯下游市场合成橡胶、ABS树脂等快速发展，未来丁二烯市场仍将保持较快增长。
同时伴随着乙烯原料的轻质化，裂解C4增长有限，资源日趋紧张导致丁二烯原料价格上涨，丁烯氧化脱氢技术又迎来了新的发展机遇。
2011年国内丁二烯供需平衡及预测见下表：
2011年国内丁二烯供需平衡及预测（单位：
万吨/年，万吨）
项目
实际
预测
对应年段的年均增长率（%）
2011年
2015年
2020年
2011~2015年
2015~2020年
产能
260
360
450
8.5
4.6
产量
215
324
427.5
10.8
5.
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