工业园区设计Word文档格式.docx

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一．我国PX生产现状和市场分析

近几年，国内PX的生产能力保持快速稳步的增长，由于下游以PX为原料的对苯二甲酸（PTA）产业的发展速度更为迅猛，所以国内PX的需求量一直攀升，对进口产品产生较大依赖性，进口量逐年上升。

据统计，我国聚酯产能已由2000年的594.5万吨/年增加到2010年的2900万吨/年。

受聚酯行业的推动，国内PTA生产能力也迅速扩张，也使得2010年的表观消费量接近1685万吨，PTA的巨大需求带动了PX产业的发展。

　　2002年后，中国的PX工业开始步入快速发展阶段，到2008年底生产能力从167.6万吨/年增至428.1万吨/年，年均增速达16.9%；

表观消费量则从172.4万吨猛增至612.5万吨，年均增速达23.53%，远高于供应增长速度，到2015年PX的缺口预测将扩大到320万吨，PX供应紧张的矛盾将更加突出。

[8]

目前国内PX产能虽大，但是市场定价权不被国内掌握，每年需从日本、韩国进口大量PX；

国内急需发展PX产能。

[9]

二.我国能源现状

我国是能源生产和消费大国，一方面是资源相对不足，尤其是石油、天然气资源匮乏；

另一方面是能源利用率低，且浪费严重，因而经济增大的质量和效益不高，环境问题日益严重。

[6]

我国是世界上少数以煤炭为主要一次能源的国家，占我国一次能源生产和消费的70%左右，据预测，此后30～50年内，煤炭在我国的能源结构中仍将超过50﹪。

[5]

由于石油产业链上原料的限制，以煤炭为原料，通过煤制甲醇，甲醇制芳烃，芳烃分离提取对二甲苯。

煤炭或者甲醇也将成为生产对二甲苯的原始原料之一。

[7]

三．PX（对二甲苯）的产业链[4]

①PX是苯的衍生物，主要用于生产精对苯二甲酸（PTA）,进而生产聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、丁二醇酯等聚酯树脂。

②PTA是PX的主要衍生物，是生产聚酯树脂、纤维、薄膜等产品的主要原料。

③聚酯树脂是生产涤纶纤维（我国目前第一大合成纤维）、聚酯薄片、聚酯中空容器的原料。

④PET纤维用于衣着、装饰和纺织品；

PET瓶主要用于饮料和食品包装；

PET薄膜主要用于胶片片基、磁带片基、电容器膜、光盘等。

四．生态工业园区设计基本思路

因目前煤制芳烃还没有得到工业示范化应用，所以该工业园区仍以石油工业生产对二甲苯，通过芳烃联合装置，甲苯歧化和烷基转移工艺，C8芳烃异构化工艺以及甲苯选择性歧化工艺来增产对二甲苯，决定最终产品为精对苯二甲酸（PTA），以满足其消费需求。

原油→石脑油→混二甲苯（MX）→对二甲苯（PX）→精对苯二甲酸（PTA）→聚酯（PET）→纺织品

（在PX-PTA-PET产业链中，65%以上的PX被氧化成PTA，而近90%的PTA被转化成聚酯；

聚酯的下游产品包括涤纶纤维、饮料瓶及各种绝缘包装材料、工业组件。

）[10]

五．生态工业园区的总体框架

六．选址参考

（1）厂址应符合国家工业布局，城市或地区的规划要求；

（2）厂址宜选在原料，燃料供应和产品销售便利的地区；

（3）该工业耗水较多，厂址应靠近水源充足、水质良好的水源地；

（4）厂址应尽可能靠近原有交通线，即交通运输便利地区，满足原材料和产品的运输；

（5）厂址地区具有良好的热电供应设施；

（6）厂址附近应建立生产污水和生活污水的处理装置；

（7）厂址应不妨碍或不破坏农业水利工程，尽量避免拆迁。

综合以上原则，根据我国现有PX生产工厂分布情况得到，PX工厂大部分建在环渤海地区和长三角南翼。

因此，厂址选择方案为山东淄博（具体地址由当地地理情况选定）

1.交通优势

淄博市是山东省重要的交通枢纽,它位于中国山东省中部鲁中山区与鲁北平原的交界地带，是山东省重要的交通枢纽城市，亦是联通中原地区和山东半岛的咽喉要道。

胶济铁路（青岛 

-济南）与张博铁路（张店-博山）、淄东铁路（淄博-东营），以及辛泰铁路（辛店-泰安）交汇于淄博；

另有205国道、309 

国道，以及济青高速公路（济南-青岛）G20、滨莱高速公路（滨州-莱芜）G18贯穿该市。

[3]

2.原料优势 

淄博市内建有齐鲁化学工业区，该工业区主要进行石油化工和建筑工程项目，具有较稳定的丙烯产量，原料资源丰富；

齐鲁石化公司坐落园区，拥有炼油能力1200万吨/年，乙烯生产能力为84万吨/年。

3.工业优势

淄博的经济以工业为主，其在化工和医药行业的发展最为突出。

该市是全省乃至全国的石油化学工业重镇，现已形成石油化工、有机原料、无机原料、各种中间体、农药、化肥、橡胶、助剂等十几个石化工业领域；

医药工业也是淄博重要的支柱产业。

在这种条件下，易形成产业集群优势，有利于生态园区发展。

[2]

4.市场优势

1992年以来，淄博连年入选中国城市综合实力50强。

2007年，淄博列“全国综合实力百强城市”第37位，并被中国国际跨国公司研究会评为27个“跨国公司最佳投资城市”之一。

2009年，该市在《福布斯中国大陆最佳商业城市排行榜》中排名第38位。

[2] 

5.环境优势

水资源有地表水和地下水。

大气降水是水资源的主要补给源。

淄博市年均降水量为657.8毫米，折合水量39.06亿立方米，水资源补给总量14.11亿立方米。

地下水可开采量9.45亿立方米。

淄博市正通过生态功能区域化以及水资源、生物资源等生态建设不断改善城市环境质量，逐步达到生态园林城市的标准。

七．子系统的功能描述

1.原油装置

原料：

原油等

[11]

公用工程：

水（处理水）、电力、空气

方法：

石油预处理（如图1）、常压蒸馏

目标产物：

石脑油其他产物：

SO2、直馏（汽油、煤油、柴油）、减压柴油

污染物：

废气、油渣

流程简图：

具体操作：

采用电化学分离时，在原油中要加入几到几十ppm破乳剂（离子型破乳剂或非离子型聚醚类破乳剂）和软化水，然后通过高压电场（电场强度1.2～1.5kV/cm），使含盐的水滴聚集沉降，从而除去原油中的盐、水和其他杂质。

电化学脱盐常以两组设备串联使用（二级脱盐，图1）以提高脱盐效果。

注意：

预处理后的原油经加热后送入常压蒸馏装置的初馏塔，蒸馏出大部分轻汽油。

初馏塔底原油经加热至360～370℃，进入常压蒸馏塔（塔板数36～48），该塔的塔顶产物为汽油馏分（又称石脑油），与初馏塔顶的轻汽油一起可作为催化重整原料。

2.PX装置

原料：

石脑油公用工程：

水（处理水）、电、气

工艺：

UOP等

目标产物：

高纯度的PX其他产物：

苯、甲苯、邻二甲苯、重芳烃

污染物：

废水废气废渣

连续重整：

将石脑油转成BTX

抽提装置：

从重整油中提取苯和甲苯产品

①苯、甲苯分离单元：

经歧化白土塔处理后的混合芳烃进入苯塔，苯塔顶气经苯塔顶空冷器冷凝冷却后全部作为回流，苯产品从上部侧线抽出，苯塔顶液送至甲苯塔进料

②二甲苯精馏单元：

为吸附分离单元提供合格的C8芳烃原料

③吸附分离单元：

利用选择性吸附剂和解吸剂将C8芳烃中的对二甲苯与其他三种异构体分离，以达到生产高纯度对二甲苯的目的

分离装置：

异构化装置：

使从吸附分离出来的物料重新达到平衡（在催化剂的作用下，将自吸附分离单元来的贫对二甲苯的C8芳烃转化为对二甲苯趋于平衡的C8芳烃。

石脑油加氢精制（除去硫、氮、砷等杂质）

3.PTA装置

PX、醋酸、催化剂公用工程：

方法：

PX高温氧化（如图1.1）、粗对苯二甲酸（CTA）加氢精制法

精对苯二甲酸（PTA）

1.PX氧化：

该生产过程以PX为原料，醋酸为溶剂，在钴、锰催化剂和溴为促进剂的作用下，于高温高压的条件下，和氧气在反应器内发生一系列反应，生成CTA（粗对苯二甲酸）

基本原理：

2.CTA加氢：

PX氧化反应过程中产生的CTA中含有4-CBA杂质，很难用传统的分离方法提纯。

加氢精制的目的就是要将大部分4-CBA（对羟基苯甲醛）[1除去，制得纤维级的PTA产品。

CTA首先与脱离水在配料罐内混合配制成W（TA）=25%左右的浆料，再通过输送泵加压，多级预热器加热，使得CTA在此条件下溶解形成透明的溶液，最后流经充填有Pd/C催化剂和氢气注入的固定床反应器，CTA中的杂质参与反应，最终溶于水中。

最终经过四五次连续结晶，逐步闪蒸冷却分离得到纤维级PTA。

[14]

改进要求：

提高催化剂浓度，降低氧化反应温度和压力；

提高收率，减少污染。

4.硫酸厂

硫公用工程：

电、水（处理水）、空气

主产品：

硫酸

废水、废气、废渣

5.加油站

经原油装置处理过的柴油、汽油等。

公用工程：

水、电、气

优势：

对装置内剩余物及时就地利用，为园区内安全出行提供方便。

6.关于三废的处理

（1）原油装置：

废气-硫化物、烷烃等

合成气（CO2、H2O）

水蒸气转化

使用一定手段分离该混合气体，石脑油脱硫后制得硫磺，或用于硫酸厂的原料；

乙炔

乙烯

裂解

甲烷

乙烷

丙烷、丁烷

气体分离

液化气

（2）PX装置

废气：

主要来自加热炉；

加热炉使用的燃料油和燃料气应控制含硫量，烟气需经100m以上高度的烟囱排放

废水：

该装置排放的废水包含含硫污水、含油污水以及含盐污水等；

此时采用请污分流的原则分别处理，需要对生产污水按污染程度进行划分，分别进行处理，并分质回用。

废渣：

PX生产过程产生的废渣包括吸附单元产生的废吸附剂、废解吸剂、异构化、歧化、重整单元产生的废催化剂。

处理方式如下图

（3）可处理的废水从各个装置汇入废水处理站进行处理再利用，处理后的水作为园区内的水资源供园区使用。

八．子系统间的相互关联

1.物料循环

原油装置：

从加热炉脱出的硫可以用来制硫酸，制硫磺；

经处理过的柴油、汽油可输入到加油站，供出行等其他需求；

废水处理装置：

处理废水，达到重新利用

其他装置：

除原料相互输入或输出，都扮演着为废水处理装置提供可利用废水的角色；

2.能量循环

水电汽输入装置：

利用风能、水能等高效组合的发电方式，人为操作对生态园区进行最有力最直接的能量支持

加热炉产生的大量热能，可提供给其他装置使用

3.信息传递

控制中心：

处理各装置提供的最原始的数据，负责园区内的物料流动、能量利用、产品输出，协调装置与硫酸厂、加油站的关系，使生产安全顺利的进行。

各个装置：

收集数据提供给控制中心，并将及时接收由控制中心反馈回来的信息，严格操作。

居民区：

收集员工信息，满足需求，更好的投入工作。

九．生态工业园区建成后的效果设想

1.经济效益

（1）促进该地区经济发展，带动新型产业发展

（2）充分合理利用资源，有效提高产品的附加值，实现了低污染、高效益、低能耗的目标，在一定程度上缓解市场需求过剩。

2．社会效益

（1）缓解就业压力，提高当地人民的生活水平

（2）高效利用我国的石油资源，创造巨大的社会效益；

减轻我国对PX进口的依赖，促进经济可持续发展

（3）园区内包含加油站、废水处理站、硫酸厂等与民生息息相关，周围可以建成一系列基础设施，推动当地的快速发展

3.生态效益

缓解一定的环境压力，提高土地收益；

“三废