新建XX石化年产5万吨C9加氢工程可行性研究报告.docx
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新建XX石化年产5万吨C9加氢工程可行性研究报告
新建XX石化年产5万吨C9加氢工程
可行性研究报告
二〇一二年十月
目次
附表：
附表1建设投资估算表
附表2-1直接成本计算表
附表2-2直接成本计算表
附表3-1总成本估算表
附表3-2总成本估算表
附表4-1销售收入计算表
附表4-2销售收入计算表
附表5-1损益表
附表5-2损益表
附表6-1现金流量表
附表6-2现金流量表
附表7敏感度分析表
附表8经济评价计算指标汇总表
附表9贷款偿还平衡表
附图
附图1平面及绿化位置图
附图21500Nm3/h天然气蒸汽转化变压吸附制氢装置工艺流程图
（一）
附图31500Nm3/h天然气蒸汽转化变压吸附制氢装置工艺流程图
（二）
附图41500Nm3/h天然气蒸汽转化变压吸附制氢装置工艺流程图（三）
附图51500Nm3/h天然气蒸汽转化变压吸附制氢装置工艺流程图（四）
附图6C9加氢装置工艺流程图
（一）
附图7C9加氢装置工艺流程图
（二）
附图8C9加氢装置工艺流程图（三）
附图9C9加氢装置工艺流程图（四）
附图10C9加氢装置工艺流程图（五）
附图11C9加氢装置设备平面布置图
1总论
1.1项目及建设单位基本情况
1.1.1项目基本情况
1.1.1.1项目名称
XXXX石化5万吨/年C9加氢工程。
1.1.1.2项目建设性质
本项目属于新建工程。
1.1.1.3项目建设地点
本项目建设地点位于XX经济开发区内。
1.1.2建设单位基本情况
1.1.2.1建设单位名称、性质及负责人
建设单位名称：
XX市XX石油化工有限公司
建设单位性质：
民营
建设单位负责人：
XX
1.1.2.2建设单位概况
XX石油化工有限公司是2006年底由湖北XX等地股东发起成立、落户湖北XX经济开发区的股份制民营企业。
公司将致力于发展并形成以石油化工生产为主导、集油品储运和石油化工产品销售的业务体系。
是一家多行业跨地区、石油化工主业突出、拥有完备销售网络的股份制企业。
XX石油化工有限公司现已在湖北XX经济开发区征得工业用地310亩，建设XX石油化工园区。
计划用5年时间完成整个园区三期项目建设，预计总投资5.2亿元人民币，全部建设完成后可实现年销售20多亿元，税收3亿元。
其中：
一期工程为5万吨/年C9加氢工程，预计投资1.4亿元，主要产品为工业精萘、混合二甲苯、高沸点芳烃溶剂油等，达产后可实现销售7亿元；二期工程为3万吨/年丁苯透明抗冲树脂工程，预计投资2亿元，达产后可实现销售4.8亿元；三期工程为10万吨/年C5分离树脂工程，预计投资1.8亿元，利用乙烯生产过程中的副产品C5作原料，进行C5分离，生产间戊二烯、双环戊二烯及加C5石油树脂等市场需求量较大的石化下游产品等，达产后可实现销售9亿元。
XX石油化工有限公司全面贯彻落实科学发展观，秉承诚信、规则、共赢的经营理念，扩大经营、拓展市场、降本增效、严谨投资的发展战略，公司利润最大化的经营宗旨，外部市场化、内部紧密化的经营机制，规范、严谨的经营准则，未来将建设成为主业突出、资产优良、技术创新、管理科学、财务严谨、具有较强国际竞争力的一流公司。
1.2编制依据及原则
1.2.1编制依据
1.2.1.1《XXXX石化5万吨/年C9加氢工程》可行性研究报告设计委托书。
1.2.1.2XX市XX石油化工有限公司提供的中国科学院山西煤炭化学研究所乙烯裂解C9加氢工艺技术资料。
1.2.1.3中国石油天然气股份有限公司《炼油化工建设项目可行性研究报告编制规定》（试用版）2002年北京。
1.2.2编制原则
1.2.2.1符合整体发展战略，以企业价值提升为导向，结构调整为主线，优化资源配置，贯彻低投入、高产出，实现效益最佳化的指导思想，按照“积极、稳妥、可靠、实事求是”的原则，提高化工厂的赢利能力、抗风险能力和竞争能力。
1.2.2.2设计规模经济合理，产品方案能满足产品竞争力和应变能力的要求。
1.2.2.3在装置工艺设计中，应根据工艺过程的特点，选用成熟可靠的新工艺、新技术、新设备、新催化剂、新溶剂，采用有效的节能措施，以减少工艺过程的用能及提高能量转换效率，力求实现消耗定额低、产品质量好，运行安全可靠、投资省、建设快、效益好。
1.2.2.4系统配套工程尽可能最大限度节省建设投资。
1.2.2.5重视环境保护，力求选用无污染及少污染的先进技术和设备。
对不可避免的污染，按照国家关于“三废”治理“三同时”的原则进行设计；环保、安全、消防和卫生均符合国家有关标准规范。
1.2.2.6设计采用可靠的安全消防技术措施，严格执行国家和行业现行的有关安全消防法规。
1.2.2.7采用集散控制系统（DCS），实现集中监视和先进过程控制、协调操作参数，提高工艺装置和系统工程的自动化水平及综合管理水平。
1.2.2.8合理确定引进设备范围，尽量国产化，以降低装置投资。
1.2.2.9工程设计要确保装置能够优质、安全、稳定、长周期运行。
1.3研究范围及编制分工
本项目可行性研究范围为在XX经济开发区XX化工园区内新建5万吨/年C9加氢装置、1500Nm3/h天然气蒸汽转化制氢装置及相应配套的公用工程、辅助生产设施，其工程主项及编制分工见表1.3。
表1.3工程主项表
序号
主项（单元）号
主项（单元）名称
建设规模
编制单位
备注
1
01
工艺生产装置
1.1
天然气制氢装置
1500标立/时
成都赛普瑞兴公司
1.2
C9加氢装置
5万吨/年
CPE抚顺分公司
2
02
公用辅助工程
2.1
循环水场
CPE抚顺分公司
2.2
分析化验室、中控室
CPE抚顺分公司
2.3
配电所
CPE抚顺分公司
2.4
事故储存池
CPE抚顺分公司
2.5
污水池
CPE抚顺分公司
2.6
水运码头
CPE抚顺分公司
2.7
储运罐区
CPE抚顺分公司
2.8
装卸车设施
CPE抚顺分公司
2.9
地面火炬系统
CPE抚顺分公司
1.4项目背景及建设理由
1.4.1项目背景
作为乙烯生产副产品的C9馏分，是由裂解石脑油经切除C5馏分、C6～C8馏分后的剩余组分，约占乙烯总产量的10%～20%。
其中有相当部分的轻组分主要为芳烃，目前，我国乙烯装置的副产裂解重芳烃C9馏分大部分用作燃料，少量用于石油树脂的生产，经济效益不高。
C9馏分经过加氢可生产市场短缺的高芳溶剂油，随着我国乙烯生产能力的不断提高，裂解C9的数量将不断增加，C9加氢生产高芳溶剂油，可产生巨大的社会效益和良好的经济效益。
1.4.2建设理由
XXXX石油化工有限公司在XX经济开发区内征得工业用地310亩建设XX工业园。
它东立220kV周家岭变电站，西抱二级民航沙市机场，北枕XX地方铁路货运站，南嵌日供水25万吨的水厂和3000吨长江外运深水码头。
经黄金水道长江可通江达海连五洲，207国道纵贯南北，318国道和宜黄一级公路横跨东西，客货运输直达全国100多个大中城市，荆沙地方铁路与焦枝线接轨，货运可通达全国，交通十分便利。
XX工业园区的建设符合XX经济开发区的总体发展规划，开发区内基础设施齐全，具有良好的外部有利条件，XX石油化工有限公司有庞大的C9原料供应网络，有一定的C9产品客户群。
本项目的建设，既能利用现有的C9资源生产高附加值的产品来获取经济效益，又能满足下游客户对高品质原料的需求。
另外本项目利用高新技术对现有资源进行深加工，其成功建设将成为XX石化有限公司的利润增长点，增强企业的自我造血能力，使其走上良性发展的轨道，因此本项目的建设具有重要意义。
1.5主要研究结论
1.5.1项目概况
1.5.1.1装置规模及组成
本项目设计规模为新建1500Nm3/h天然气蒸汽转化变压吸附制氢装置、5万吨/年C9加氢装置及其配套公用设施，年开工时数8000小时。
1.5.1.2工艺技术
本装置工艺技术方案采用成都赛普瑞兴科技有限公司的天然气蒸汽转化变压吸附制氢工艺技术和中国科学院山西煤炭化学研究所提供的乙烯裂解C9（轻组分）加氢工艺技术，此技术具有以下特点：
a）工艺流程简捷，操作灵活简便；
b）产品收率和质量高；
c）工艺适应性强，对于原料和进料量的适当变化，在设备所允许的操作弹性范围内，装置仍可进行正常操作；
d）生产过程中，工艺操作条件稳定，有利于设备正常运行。
1.5.2主要技术经济指标及评价指标
5万吨/年C9加氢项目及系统配套工程的主要技术经济指标及评价指标分别见表1.5.2-1和表1.5.2-2。
表1.5.2-15万吨/年C9加氢项目主要技术经济指标表
序号
指标名称
单位
指标
备注
1
设计规模及产品方案
（1）设计规模
×104t/a
5
（2）主要产品
重油
×104t/a
0.8
120#溶剂油
×104t/a
0.1328
混合二甲苯
×104t/a
0.5592
C9芳烃溶剂油
×104t/a
1.992
C10芳烃溶剂油
×104t/a
1.24
重芳烃
×104t/a
0.348
2
消耗指标
（1）原料
a）制氢装置
天然气
×104t/a
0.428
b）加氢装置
裂解C9馏分油
×104t/a
5
氢气
×104t/a
0.072
（2）主要辅助原料及催化剂
a）制氢装置
转化催化剂Z207
m3
0.675
一次装入
转化催化剂Z221
m3
0.675
一次装入
锰铁脱硫剂
m3
1.2
一次装入
氧化锌脱硫剂
m3
0.6
一次装入
耐热隋性瓷球
m3
1
一次装入
磷酸三钠
t
0.15
b）加氢装置
一段催化剂
t
5.3
一次装入
二段催化剂
t
6.4
一次装入
120#溶剂油
t
269
每次耗量
硫化剂
t
0.6556
开工时使用
活性瓷球Φ6
t
2.25
一次装入
活性瓷球Φ20
t
4.175
一次装入
脱硫剂
t
94
一次装入
续表
序号
指标名称
单位
指标
备注
导热油
t
34
一次装入
（3）新鲜水
t/h
10
间断
（4）循环水
×104t/a
0.672
（5）脱盐水
×104t/a
2
（6）除盐水
×104t/a
0.96
（7）氮气
Nm3/h
200
间断
（8）仪表空气
×104Nm3/a
256
（9）压缩空气
Nm3/h
200
间断
（10）燃料气
㎏/h
216
（11）煤
㎏/h
2000
（12）电
kW·h/h
1250
蒸汽1.0MPa（G）
t/h
2
3
装置占地面积
m2
38547.2
1）制氢装置
m2
2000
2）加氢装置
m2
7500
3）锅炉房设施及导热油炉
m2
3268
4）控制室及分析化验室
m2
760
5）空压站及换热站
m2
405
6）变电所
m2
540
7）循环水场
m2
756
8）污水处理站
m2
2128
9）储运设施
m2
19888.2
10）消防区域
m2
1302
4
“三废“排放量
（1）废气
Nm3/h
4370
烟气
（2）废水
t/h
4.5
（3）废渣
废转化催化剂Z207
t
0.81
2年1次
废转化催化剂Z211
t
0.81
2年1次
废锰铁脱硫剂
t
1.44
1年1次
废氧化锌脱硫剂
t
0.72
1年1次
废耐热隋性瓷球
t
1
3年1次
续表
序号
指标名称
单位
指标
备注
4
废一段催化剂
t
5.3
1年1次
废二段催化剂
t
6.4
2年1次
废活性瓷球
t
6.425
2年1次
废脱硫剂
t
94
2年1次
5
定员
人
80
1）制氢装置
人
20
2）加氢装置
人
16
3）其它
人
44
6
总能耗
a）制氢装置
MJ/Nm3原料（或g标油/Nm3原料）
0.5（11.94）
b）加氢装置
MJ/t原料（或kg标油/t原料）
8737.4（208）
7
工艺设备总台数
台
a）制氢装置
台
27
（1）容器（反应器+塔+容器）
台
18（1+5+12）
（2）换热器（换热器+空冷）
台
4
（3）工业炉
台
1
（4）机泵（压缩机+泵）
台
4（2+2）
b）加氢装置
台
（1）容器（反应器+塔+容器）
台
27（2+5+20）
（2）换热器（换热器+空冷）
台
30（26+4）
（3）工业炉
台
2
（4）机泵（压缩机+泵）
台
48（6+42）
表1.5.2-2主要评价指标一览表
序号
项目
单位
指标
备注
1
项目建设总资金
1.1
项目总投资
104元
15723
1.2
项目总建设投资
104元
14449
1.3
建设期利息
104元
341
1.4
流动资金
104元
933
2
主要效益指标
2.1
年均销售收入
104元
31727
2.2
年均总成本费用
104元
27291
2.3
年均销售税金及附加
104元
1465
2.4
年均利润总额
104元
2971
税前
2.5
内部收益率
2.5.1
内部收益率（所得税前）
%
25.38
2.5.2
内部收益率（所得税后）
%
21.84
2.6
财务净现值
2.6.1
财务净现值（所得税前）
104元
10707
2.6.2
财务净现值（所得税后）
104元
6880
2.7
静态投资回收期
含建设期1年
2.7.1
投资回收期（所得税前）
年
4.89
2.7.2
投资回收期（所得税后）
年
5.14
2.8
借款偿还期
年
4.70
1.5.3主要结论
1.5.3.1原料落实
本项目原料来源于扬子石化-巴斯夫有限公司的乙烯裂解C9馏分油，氢气来源于拟建的制氢装置。
1.5.3.2产品方案合理
本装置主要产品是市场所需优质的混合二甲苯、C9芳烃、C10芳烃、120#芳烃溶剂油等。
1.5.3.3平面布置合理
装置平面布置紧凑合理，公用工程和辅助配套系统尽可能减少占地，以节省投资。
1.5.3.4工艺技术先进
本装置采用了目前国内外已工业化、成熟、先进的C9加氢工艺技术，不仅产品质量好、收率高、能耗低，且对环境不产生或少产生污染。
并采用集散型控制系统（DCS），能保证装置的技术水平和产品质量、结构的先进性，各项技术经济指标达国内一流，国际先进水平，经济效益和竞争实力都将得到大幅度提升。
1.5.3.5环境保护
本装置采用了先进的环境友好工艺，对废气、废水、废渣和噪声采取了有效的控制和处理措施。
1.5.3.6劳动安全、职业卫生
本项目设计中严格执行有关标准规范，针对生产过程中的各种危险因素，采取有效的防护措施，可以达到安全生产，保障职工健康。
1.5.3.7投资及经济评价
根据投资估算和经济评价，本项目总投资为15723万元，其中建设投资14449万元；项目建成后年均总成本27291万元，所得税后利润为2192万元，所得税后全部投资财务内部收益率21.84%，投资回收期5.14年（含建设期1年），各项经济评价指标均好于行业基准值，满足财务评价的要求。
综上所述，本项目技术先进，工艺合理，产品质量好,在市场上具有较强的竞争力,给企业带来较好的经济效益，因此在工艺上和经济上均是可行的。
2市场分析
2.1C9分离和石油树脂的发展情况
美国早在1930年开始了C9芳烃石油树脂的研究工作，40年代美国Picco公司实现了C9芳烃石油树脂的工业化；日本于1961年首先建成了一套4000t/a的C9芳烃石油树脂装置，随着石油工业的发展，石油树脂得到迅速发展，其生产技术日趋成熟，并具有相当的生产规模。
近年来随着生产技术的不断改进和市场竞争，新品种不断出现，应用领域不断拓宽，已发展成为多品种、多牌号、多用途的功能性合成树脂。
目前世界石油树脂的生产基本上被美国西欧日本等大公司垄断，美国和日本是世界上最主要的C9石油树脂消费国，约占世界总消费量的2/3，估计目前全球石油树脂产量约2.7×105t/a，主要厂商及能力见表2.1-1。
C9石油树脂原料供应商主要有美国的Lyondell公司、Exxon公司、西欧的Rsm公司和Dow公司。
表2.1-1国外C9石油树脂生产状况
公 司
生产能力（103t/a）
公 司
生产能力（103t/a）
美国Neville
27.22
荷兰Hercules
10
美国Lawter
18.15
德国VFT
＜15
美国Hercules
27.22
日本三井石化
＜20
美国Exxon
18.15
日本石化
＜18
美国Sunbelt
9.07
日本Tosoh
18（含C5/C9共聚树脂）
美国Sartomer
10.0
日本东邦化学
15（含C5/C9共聚树脂）
美国Resinall
9.07
美国其它公司
4.54
美国小计
123.38（100.0～132.3美分/kg）
日本小计
71（128美分/kg）
法国Exxon
5
巴西
1.36
法国Cdf
20
韩国、台湾
4.54（88.2～99.2美分／kg）
比利时Neville
10
荷兰Dsm
10
合计
270.28
国外主要C9石油树脂产品有：
（1）常规C9石油树脂。
由裂解汽油中140～210℃馏份聚合而成；
（2）脂肪族改性芳烃树脂。
为改进与EVA配伍性，将C9芳烃树脂用C9馏份进行烷基化；（3）加氢C9石油树脂。
如Arakawa公司的Arkon树脂，其中C9芳烃树脂被部分或全部加氢以控制其极性。
Hercules公司将其加氢的纯单体树脂称为Regal Rez系列，该公司也对脂肪族改性芳香族树脂进行加氢，以便和Eastman公司的加氢树脂竞争；（4）纯单体芳香族树脂。
它们是未加氢的水白色树脂，可使用的单体有：
α-甲基苯乙烯（Amoco-18，Amoco公司生产），苯乙烯（Piccolastic，Hercules公司生产），α-甲基苯乙烯与乙烯基甲苯（Piccotex，Hercules公司生产），苯乙烯-α-甲基苯乙烯（Krystalex，Hercules公司生产），苯乙烯-异丁烯（Velsicol，Lawter公司生产，未工业化），苯乙烯-丙烯酸酯等；（5）共聚石油树脂。
C9馏份与某些C5浓缩物共聚，它们比古马隆树脂或常规C9树脂具有更高的碘值，且溶解性很好，如Neville的Nevchem系列；（6）二次聚合树脂。
采用AlCl3聚合，熔点为 10℃、25℃、30℃，市场上的商品如PiccoAP-10，Neville NP-10等；（7）焦油树脂。
目前我国比较大的C9石油树脂生产企业主要集中在北方，生产能力达5000t/a的有三家，其余规模较小，产品主要有深色和浅色两种，C9原料主要来自乙烯装置的副产物，如燕山石油化工公司、大庆石油化工总厂、兰州化学工业公司、扬子石油化工公司、齐鲁石油化工公司等，详见表2.1-2。
表2.1-2国内C9石油树脂生产状况
厂家
生产能力kt/a
鞍山化工一厂
5
大庆石化总厂实业公司
6
吉林化学工业公司有机合成厂
4
内蒙赤峰林东石化厂
3
江苏靖江树脂厂
4
2.2C9加氢产品溶剂油的发展情况
世界每年消耗溶剂油产品2000万吨以上（其中石油类溶剂油占一半），我国石油类溶剂油年产量约200万吨，其潜在市场是很大的。
目前炼油行业内其他企业对溶剂油时常也相当重视，纷纷推出新品。
如九江石油化工总厂研制出160#脱芳溶剂油，是生产香烟过滤嘴丙纶丝胶粘剂的主要原料之一，还可作为精细化工产品的溶剂、毛纺行业的羊毛脱脂剂及电路清洗剂等。
茂明石油化工公司众和化塑有限公司和青岛石大卓越公司都瞄准市场分别开发出多种牌号环保型溶剂油，备受客户青睐，产品供不应求，环保溶剂油每年仅在广东的需求量就达11万吨，市场前景广阔。
3建设规模及产品方案
3.1建设规模
本项目C9加氢装置设计规模为5万吨/年，天然气蒸汽转化变压吸附制氢装置设计规模为1500Nm3/h，开工时数8000小时。
3.2产品方案
本项目产品为混合二甲苯、120#溶剂油、C9芳烃溶剂油、C10芳烃溶剂油。
3.3产品及副产品性质
3.3.1C9产品性质
C9原料经过两段法加氢后生产的产品质量指标见表3.3.1。
表3.3.1产品质量指标
项目
要求数值
双烯值，gI2/100g
≤2
马来酸酐和双烯值的测定方法UOP-326-58
胶质，mg/100ml
≤8
车用汽油和航空燃料实际胶质测定方法GB8019-87
溴价，gBr2/100g
≤1
石油馏分和工业脂肪族烯烃溴价测定法GB-11135-89
石油产品溴值测定法SH/T0236-92
硫含量，ppm
≤15
有机液体产品微量硫的测定法GB6324.4-86
芳烃损失%
≤2
溶剂油芳香烃含量测定法SH/T0118-92
4工艺技术及设备方案
4.1工艺技术选择
4.1.1制氢工艺技术路线的选择
在无廉价纯氢供应的条件下,大量制取工业氢气以烃类的水蒸汽转化法最为成熟并获普遍应用。
目前国内外水蒸汽转化法制氢按粗氢气提纯方式的不同主要有常规法和变压吸附法两类。
常规法是将中温变换后的转化气再经低温变换，然后采用化学吸收的方法除去其中的CO2，最后进行甲烷化反应将残余的CO和CO2转化成CH4，生产出合格的工业氢气。
该法的流程和操作较PSA法复杂，由于转化炉出口的甲烷在后续的变换、脱碳和甲烷化工序中无法除去，因而为提高工业氢气的纯度不得不降低转化炉出口的压力，即使如此其产品氢气的纯度也只有96%（V）左右，产品压力约为1.3MPa。
但该法的氢气产率较高，和PSA法相比，在同样的产氢量下所耗原料较少。
国内近期已建成的有锦西、锦州等炼厂的2万Nm3/h的制
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