年产20万吨液化石油气制稀烃装置节能评估报告.docx
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年产20万吨液化石油气制稀烃装置节能评估报告
20万吨/年液化石油气制稀烃装置
节能评估报告
前言
为贯彻执行《中华人民共和国节约能源法》、《山东省节约能源条例》、《国务院关于加强节能工作的决定》（国发〔2006〕28号）、《国家发展改革委员会关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知》（发改投资〔2006〕2787号）的有关规定，从源头上杜绝能源的浪费，保障项目建成后在节能、节水及资源综合利用方面符合国家有关法律法规、标准和规定，落实好国务院和省、市政府关于加快建设节约型社会的通知精神，根据《某市固定资产投资项目节能评估暂行办法》的有关要求，受某石油化工有限公司委托，我公司依照有关法律法规、产业政策、节能标准和设计规范，对该公司20万吨/年液化石油气制烯烃装置可行性研究报告进行节能评估。
某石油化工有限公司20万吨/年液化石油气制烯烃装置可行性研究报告委托某石油化工设计院进行编制，编制时间为2009年9月。
本节能评估报告是在项目可行性研究报告、项目相关法律、法规及技术资料的基础上编制完成的。
依据国家及地方政府制定的有关政策、文件进行分析，经现场收集资料后，对项目可行性研究报告选择的工艺流程、设备进行分析、研究，并结合项目所在地能源供应条件评估项目能源需求量、能源种类及能源利用的合理性。
本项目节能评估的范围如下：
1、项目概况
2、项目所在地能源供应条件
3、合理用能标准和节能设计规范
4、项目能源消耗
5、项目节能措施和效果分析
第一章项目概况
第一节建设单位基本情况
一、建设单位
二、建设单位概况
某石油化工有限公司，其前身为某县润滑油脂厂，始建于1988年，是一家以石油化工为主业，集石油炼制与后续化工为一体的民营大型企业，公司地处胜利油田腹地，位于某工业园内，西临滨博高速与全国高速公路网连为一体，到某国际机场只有一小时路程，南距全国重工业城市淄博市30公里，东距青岛港、莱州港，地理环境优越，交通条件便利，资源优势得天独厚，是蕴藏着巨大发展潜质和充满无限生机活力的现代化企业。
目前公司主要装置有重油催化装置、常减压装置、聚丙烯装置、MTBE装置、重交沥青装置、气分装置、轻汽油醚化装置、直馏汽油芳构化装置、柴汽油加氢装置、延迟焦化装置、污水汽提装置、硫脲、亚氨基二乙腈装置等。
产品主要有90#汽油、93#汽油、柴油、民用燃料油、溶剂油、液化石油气，道路（建筑）沥青、精丙烯、聚丙烯、MTBE、焦炭、硫脲、亚氨基二乙腈等。
其产品质量均达到了同类产品的先进水平，多次通过了国家质量检验机构的验收。
产品畅销大江南北，倍受客户信赖，社会信誉良好。
良好的发展业绩得到社会各界的普遍认同。
凭借卓越的业绩，公司2003、2004、2005连续三年被评为“中国化工500强”企业，2004年4月被评为“中国石油和化学工业百强企业”，2004年11月荣获“中国民营科技企业创新奖”，2004年11月被山东省人民政府评为“山东省资源节约先进单位”，2004年12月被山东省人民政府评为“山东省百强民营企业”，2006年9月荣获中国企业联合会、中国企业家协会中国企业联合会、中国企业家协会颁发的“2006年中国制造业企业500强（第447名）”荣誉称号，2006年11月被山东省银行协会评为“2006年度山东省银行业最佳信贷诚信客户”，2006年12月“某”牌聚丙烯被山东省名牌战略推进委员会、山东省质量技术监督局评为“山东名牌产品”，2006年12月被中国石油和化学工业协会、国家统计局、工业交通统计局评为“2006年度中国石油和化工行业成长企业前十位”，2002—2006连续五年被中国石油和化学工业协会、国家统计局、工业交通统计局评为进入中国原油加工及石油制品制造行业销售收入前百家（前20位），2006年被中国石油和化学工业协会、国家统计局、工业交通统计局评为“2006年中国化工原油加工及石油制品制造行业最佳经济效益企业”，2002-2006年连续五年被中国石油和化学工业协会、国家统计局、工业交通统计局评为进入中国石油和化工行业销售收入前百家，2006年被授予山东省质量管理奖，同时公司先后通过了ISO9001国际质量管理体系认证、ISO14001国际环境管理体系认证、OHSAS18001国际职业健康安全管理体系认证。
公司技术开发中心为山东省省级企业技术中心，拥有技术开发人员103人，占员工总数的12.40%。
某技术开发中心到目前为止，已申请国家发明专利21项，通过省级、市级科技成果鉴定40多项。
该公司历年来一直坚持以市场为导向，以经济效益为中心，以人本管理为主线，以科技开发为动力，以追求新的经济增长源为重点，不断发展壮大，使企业经济效益连年持续、稳定增长，为某石化的可持续发展奠定了坚实基础。
第二节项目基本情况
一、项目名称
某石油化工有限公司20万吨/年液化石油气制烯烃装置
二、建设地点
某县城东办事处某工业园
三、项目性质
新建
四、节能评估报告编制的依据
1、项目可行性研究报告；
2、编制节能评估报告的委托书；
3、有关的设计规范和标准。
五、项目提出的背景及必要性
1、项目提出的背景
依据国家石化工业“十一五”规划中制定的发展重点：
调整行业布局，发展规模经济。
炼油主要是以结构调整为重点，提高炼油企业的集中度，加强炼油能力的完善配套，优化资源配置，提高油品质量，提高柴汽比，淘汰一批工艺落后的小炼油装置，并建设几个进口原油加工基地。
液化石油气（LPG）是石油产品之一。
通常LPG在适当的压力下以液态储存在储罐容器中，常被用作燃料。
中国LPG的2008年的产量为1859.8万吨，其中92%是作为民用燃料烧掉。
然而由于中国“西气东输”工程的顺利实施以及天然气的大量进口，价格低廉、使用方便的天然气逐渐占据了民用燃料市场。
而相对于天然气等一碳资源而言，LPG碳链长，化学活泼性高，化工利用相对容易，经济性能更好。
从这一点来说，简单的烧掉是十分可惜的。
从我国能源结构来看，由于我国石油资源紧缺、大量依赖进口，加之近年来进口原油价格居高不下，虽然金融危机爆发后曾经下降，但是现在又呈抬头之势，因此提高石油资源的有效利用率是解决能源问题的一个重要手段。
而积极开发LPG深加工技术以拓展芳烃和汽油原料来源，对于支撑我国的国民经济持续发展和保障国家安全都具有积极意义。
本项目以上游装置自产催化液化气为原料进行深加工，主要产品为液化气、叠合汽油、重叠合油，产品市场广阔，属于适销对路的产品。
成品油加工行业是国家的支柱产业，且近年来，汽车产业发展迅速，国内外市场对于汽柴油的需求持续增长，本项目利用廉价的液化石油气生产高品质芳烃组分，其发展前景十分广阔。
2、项目建设的必要性
（1）符合产业政策
本项目符合国家发改委《产业结构调整政策（2005年本）》允许类项目，同时满足了国家发展和改革委员会文件——发改工业【2005】2617号《国家发改委关于炼油、乙烯工业有序健康发展的紧急通知》，工艺技术方案成熟、可靠，具有良好的经济效益。
（2）符合发展规划
项目建设符合《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》第十三章“调整原材料工业结构和布局”中第二节“调整化学工业布局”中提出“按照基地化、大型化、一体化方向，调整石化工业布局。
在油品消费集中区域以扩建为主适度扩大炼油生产能力，在无炼油工业的油品消费集中区域合理布局新项目，在生产能力相对过剩区域控制炼油规模。
关停并转小型低效炼油装置。
合理布局大型乙烯项目，形成若干炼化一体化基地，防止一哄而上。
”
（3）项目建设是某市发展石油化工的需要
中共山东省委、山东省人民政府指出，加快山东经济发展，发展海洋经济战略，是坚持科学发展、和谐发展、率先发展，实现富民强省新跨越的重要保证。
（4）项目建设是某石油化工有限公司发展的战略需要
石油化工行业是我国国民经济的支柱产业之一，现今国际国内的炼油行业都朝着大型化发展，以降低单位加工成本，提高竞争力。
近年某石油化工有限公司发展很快，加工规模不断增大，建设本项目以提高配套加工手段，增大加工深度，体现了企业向油头化尾模式发展的方向，有利于提高企业经济效益，增强企业的抗风险能力。
故依据公司的发展规划，某石油化工有限公司决定进行20万吨/年液化石油气制烯烃装置，符合国家的产业政策和石化工业“十一五”规划要求。
本项目投产后，与下一步规划的二次加工装置配套，提高全公司的整体运营效益。
经过综合评价，该项目采用的工艺技术成熟、可靠，生产综合效率高，安全、环保、节能等指标均位于国内同行业先进水平。
该项目建成投产后预计年产液化气9.8万吨、叠合汽油10万吨、重叠合油0.2万吨，年营业收入109260万元，年均利润总额5037万元，年均所得税1259万元，年均增值税1380万元，项目投资回收期5.54年。
因此，该项目的建成及投产将会带来显著的经济效益和良好的社会效益，并会进一步带动当地其他工业的发展和进步。
六、建设规模及产品方案
1、建设规模
某石油化工有限公司掌握了适宜于工业性生产的成熟技术，其技术水平均达到国际先进水平。
该项目通过市场分析及预测，结合企业自身优势，确定建设规模为年产20万吨产品。
某石油化工有限公司液化石油气制烯烃装置采用石科院开发的PIPOL法工艺技术方案，叠合反应催化剂采用石科院开发的以SKP-1分子筛为活性组分的固体催化剂。
本项目年产20万吨产品的生产规模是在广泛市场调研的基础上确定的，生产工艺比较成熟，原辅料易得。
企业通过自身技术优势的不断挖潜，并积极做好产品的宣传和销售工作，加强营销措施，市场前景十分广阔。
因此，拟定的生产能力是有市场容量的，生产规模是合适的。
2、产品方案
（1）本项目投产后，将出产以下产品：
产品方案
序号
物料名称
收率%
kg/h
10万t/a
备注
1
液化石油气
49
12250
9.8
2
叠合汽油
50
12500
10
3
重叠合油
1
250
0.2
合计
100.00
25000
20
（2）产品性质：
本装置产品为叠合汽油、重叠合汽油、贫烯烃。
其中，叠合汽油作为高辛烷值汽油调和组分，重叠合汽油可作为化工原料或柴油组分，而贫烯烃可作为加热炉燃料和产品贫烯。
产品性质见下表。
产品性质
叠合油
汽油
柴油
密度（20℃），g/cm3
0.722
0.843
馏程℃
初馏
10%
62
237
50%
100
257
90%
165
296
干点
198
306
烯烃v%
90
＞90
RON
94
MON
80
诱导期（min）
15
七、原材料性质
本项目所需的原料催化液化气来自公司上游装置，有可靠的来源保障，所需的原料性质见表：
原料性质表
单位：
mol
组分
催化液化气组成%
乙烷+乙烯
0.49
丙烯
43.46
丙烷
11.43
异丁烷
12.23
丁烯-1
4.33
异丁烯
9
正丁烷
6.94
反丁烯-2
4.57
顺丁烯-2
6.73
碳五C5
0.81
总硫ppm
20
合计0
100
八、环境保护
本工程采用了先进的工艺，通过科学的管理和稳定的操作，大气污染物在确保各种控制措施到位和治理措施正常运行的前提下排放，能够满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）的要求；噪声通过各种措施的控制，也能符合《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）和《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）的规定；废渣通过回收和无害化处理，可以做到清洁生产。
针对该项目几种环境污染物的存在和性质，本工程在设计上采取了综合性的防治措施，环保设计与工程设计应同步进行，并做到全厂环保设施配备齐全，预测本工程建成后在正常生产情况下各种污染物的排放能够满足国家有关环境保护标准的要求，不会对周围环境造成污染。
从环保角度讲，本项目是可行的。
九、劳动安全卫生
本项工程劳动安全卫生的重点是防火防爆，其次是防毒、防噪声。
故设计时从供电、设备选型、工艺设计及配套工程等方面均以此为中心，严格执行设计规范，坚决贯彻“安全第一，预防为主”的方针，遵循消除、预防、减弱、隔离、联锁、警告的技术措施。
设计中充分考虑劳动安全卫生的要求，严格执行有关规定，使装置正常运行时职工健康不受损害。
十、消防
本项工程消防的重点是生产装置和罐区。
设计时严格执行设计规范，坚决贯彻，“防消结合，预防为主”的方针，设计的消防设施能够满足企业的消防要求。
在生产过程中，管理人员和操作人员严格按规章制度的要求进行工作，加强设备与保护系统的维护，保证人身、设备及生产设施的安全应当是没有问题的，一旦发生火情时，消防队可及时控制和扑灭火灾，可以实现工厂生产的“安、稳、长、满、优”。
十一、项目总投资及资金筹措
本项目报批总投资22422万元，其中：
固定资产投资21716万元（包括建设投资21357万元，建设期利息359万元），铺底流动资金706万元。
本项目总投资22422万元中，企业自筹7980万元，银行贷款14442万元。
十二、主要技术经济指标
本项目主要技术经济指标详见下表：
主要技术经济指标表
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
生产规模
万吨/年
20
加工量
二
产品方案
1
液化气
万吨/年
9.8
2
叠合汽油
万吨/年
10
3
重叠合油
万吨/年
0.2
三
年操作小时
小时
8000
四
主要原材料，燃料用量
1
催化液化气
万吨/年
20
五
公用动力消耗量
1
标准燃料气
kg/h
2000
2
循环水
t/h
1000
3
电
kW
520
4
1.0MPa蒸汽
t/h
2
5
新鲜水
t/h
3
6
净化风
Nm3/h
120
7
污水
t/h
3
六
项目规模总投资
万元
22422
报批投资
1
建设投资
万元
21357
2
建设期利息
万元
359
3
铺底流动资金
万元
706
七
年均营业收入
109260
八
成本和费用
万元
1
年均总成本费用
万元
102705
2
年均所得税
万元
1259
3
年均利润总额
万元
5037
4
年均增值税
1380
九
财务评价指标
%
1
投资收益率
%
21.7
2
资本金净利润率
年
40.85
3
项目投资回收期
%
5.54
税后
4
项目财务内部收益率
万元
11022
税后
5
项目财务净现值（NPV）
%
21.27
税后
6
资本金内部收益率
%
27.65
7
盈亏平衡点
31.74
生产能力利用率
十三、项目进度计划
该项目从立项到投产计划为12个月，到2010年8月份竣工验收。
该项目批准后，应立即进行初步设计文件编制，并着手准备施工设计。
初步设计文件批复后，立即进行施工图设计，同时组成一个班子负责领导组织工作。
在建设过程中，要抓住设计、定货、施工、安装、试车等重要环节。
运用科学手段协调安排各方面的工作，确保顺利完成该项目的建设任务。
项目具体实施进度见下表：
工程建设进度表
序号
进度
工作阶段
2009年9月至2010年8月
9
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
1
项目申请报告
2
施工图设计及前期工作
3
土建施工
4
装修
5
设备购置及安装
6
工程验收
第三节项目建设方案
一、项目优势分析
本项目采用的工艺路线为国内成熟可靠的，且进行了方案对比选择，可以达到同行业先进水平。
本项目所需的原料为上游装置所产的催化液化气，不但延伸了公司的产业链，完善和强化了油化结合发展之路，而且能够带动园区内以苯和二甲苯为原料的化工企业的发展，为区域经济的发展贡献一份力量。
在自动控制方面采用行业最先进的DCS（集散控制系统）和CRCS（催化剂连续再生控制系统）系统，保证物料控制点的平稳安全的操作，提供自动化水平，减少人员的误操作。
同时独立配置一套高度可靠性的紧急停车安全联锁保护系统（ESD），以确保装置和重要的工艺设备以及大型机组的安全，确保生产人员的安全。
二、本项目技术方案
1、工艺技术选择
本装置采用石油化工科学研究院开发的PIPOL法工艺技术方案，叠合反应催化剂采用石油化工科学研究院开发的以SKP-1分子筛为活性组分的固体催化剂。
2、工艺流程简述
（1）反应部分
自催化裂化装置来的液化石油气直接进入原料烯缓冲罐，用原料烯泵抽出，与自贫烯循环泵来的循环贫烯混合，然后经分馏塔塔顶冷凝器与分馏塔顶油气换热，再经原料烯预热器与反应器出口产物换热后进入原料烯加热炉，加热至反应温度进入反应器。
反应系统由两组反应器并联组成，每组反应器由一、二级反应器串联组成。
两组反应器切换操作，即一组反应器进行反应，另一组反应器进行再生。
自原料烯加热炉来的反应进料进入反应器，反应温度由贫烯循环泵来的急冷贫烯控制。
（2）分离部分
来自二级反应器的反应产物分成两股，分别作为稳定塔重沸器、分馏塔重沸器的热源，然后汇合一起，进入原料烯预热器与混合原料换热，再进入稳定塔。
塔顶气经稳定塔顶空冷器冷凝后进入稳定塔回流罐。
从回流罐流出的贫烯，一部分经贫烯循环泵增压后用作循环原料和反应器床层急冷，另一部分经液态烃汽化器汽化后作为原料烯加热炉及再生气加热炉的燃料，其余部分经稳定塔回流泵作为回流和产品贫烯。
稳定塔底为粗叠合汽油。
稳定塔底粗叠合汽油经减压后进入分馏塔。
塔顶油气经分馏塔塔顶冷凝器冷凝后进入分馏塔回流罐，然后经叠合汽油泵升压后，一部分送至分馏塔顶作为回流，另一部分经叠合汽油冷却器冷却后，作为叠合汽油产品送出装置。
塔底重叠合汽油经重叠合油冷却器冷却后，由重叠合油泵作为产品送出装置。
（3）再生部分
1.0MPa蒸汽和非净化压缩空气混合后进入再生气加热炉，加热至烧焦温度后进入反应器烧焦。
再生初期烧焦废气经再生气除焦罐水洗除焦后，气体排空，污水送厂污水处理系统；再生后期废气直接放空。
3、主要操作条件
（1）反应部分操作条件如下表：
反应部分操作条件
初期
后期
项目
一级反应器入口
二级反应器出口
一级反应器入口
二级反应器出口
温度，℃
330
350
390
410
压力（MPa）
1.3
1.1
1.3
1.1
空速，h-1（W）
2.0
2.0
烯烃转化率，%
80
80
（2）分离部分操作条件如下表：
分离部分操作条件
项目
稳定塔
分离塔
温度，℃
塔顶
55.4
144
塔底
175
250
回流罐
40
70
进料
120
127.7
压力，MPa
塔顶
0.93
0.16
塔底
0.95
0.18
回流罐
0.9
0.13
回流比
0.64
0.384
4、装置物料平衡
物料平衡表项目
项目
kg/h
万吨/年
产品流向
进料
41762
催化液化石油气
41762
35.08
自催化装置来
小计
41762
35.08
产品
液化石油气
21536
18.09
送入灌区
叠合汽油
20071
16.86
送入罐区
重叠合油
155
0.13
送入罐区
合计
41762
35.08
5、工艺流程中自动控制系统分析
（1）控制规模及控制水平
根据装置工艺过程的特点、技术要求、装置规模及目前国内外仪表生产及应用状况，该工程所设计的仪表自动控制系统将达到国内外同类型装置九十年代末的先进水平，以实现集中控制、平稳操作、安全生产、强化管理，并考虑装置级DCS系统的先控和网络接口平台，为全厂逐步实现管控一体化（CIMS）创造良好的条件，同时也为提高产品产量和质量、降低能耗、并实现“安、稳、长、满、优”生产提供了保障，从而提高工厂经济效益、增强企业在市场上的竞争力。
①控制规模
装置控制回路约90个；检测回路约300个；开关量约100点。
②控制水平
装置将采用新一代的集散控制系统（DCS）。
该DCS融合了计算机技术、通讯技术和图形显示技术，以微处理器为核心，对生产过程进行集中操作管理和分散控制，具有精确度高、可靠性好和维护工作量少等特点。
所有远传的工艺过程信号都将送入DCS系统中，DCS将全面监视和控制全装置的检测点和控制点，以保证装置的平稳操作和安全生产，同时为发挥DCS系统的优势，这些信号经过处理将分别用于实时控制、实时显示报警、并生成各种生产和管理用的记录和报表。
在设计DCS系统的配置时，将充分考虑其硬件、软件的可靠性、主流型和先进性、以及系统的可扩展性、网络开放性、网络通讯的硬、软件平台及其相应接口，使采用的DCS系统不仅能适应现阶段的要求，而且能为装置今后逐步实施先控、在线仿真、实时数据库的应用和管理及全厂管控一体化（CIMS）等计算机高层网络管理创造条件。
轻油改质制芳烃装置将设一套独立的控制系统（CRCS）作为催化剂连续再生控制系统。
为了确保装置和重要的工艺设备以及大型机组的安全，确保生产人员的安全，装置还将设置一套高度可靠性的紧急停车安全联锁保护系统（ESD）。
为了保证ESD系统的高度可靠性，设计时将充分考虑如下原则：
●独立于DCS系统之外；
●事故安全型（失电动作）；
●系统的安全等级与装置的安全等级及DCS系统相匹配；
●系统由冗余容错功能和结构的可编程逻辑控制器（PLC）组成；
●合理考虑输入/输出卡件的冗余配置和现场一次动作元件的冗余设置；
●有足够的操作员接口；
●有自动/半自动（手动）灵活的操作手段；
●有足够的旁路维修开关；
●具有故障诊断技术和毫秒级第一事故区分功能和报警打印机；
●可与DCS系统通讯。
在装置区内，根据装置的泄露源的分布，设置足够的可燃气体和毒气检测报警器系统，可在中心控制室全面监视装置的可燃气体和毒气的泄露情况。
③现场仪表选择
除了DCS分散控制系统和ESD安全联锁保护系统外，在现场仪表（包括：
变送器、安全栅、报警设定器、信号转换器、执行器、分析器等）选型时，从国产仪表和国外仪表中筛选出性能价格比最好的仪表，使设计出的每个控制或监测回路都能在安全、可靠、长周期、自动状态下运行，以提高整个装置的仪表投用率和自动化管理水平。
本项目主要仪表选型原则如下：
●立足于国内，选择国内生产和合资或技术引进的高质量产品；
●现场主要仪表采用电动仪表和/或智能电动仪表（根据情况也可采用气动仪表或其它仪表）。
危险区域使用的电动仪表采用本安型或隔爆型仪表，非危险区域使用的电动仪表采用一般结构的仪表；
●就地调节器采用气动型；
●调节阀
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