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丙烯腈生产可行性论证

第一章总说明

1.1项目概况

丙烯是源自石油、煤、天然气的重要基础有机化工原料，全球丙烯的产能已超1亿吨/年，其中约60%用于生产聚丙烯，其余部分用于生产丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸、异丙苯/苯酚/丙酮、羰基合成醇等基本有机原料。

而我国2012年的丙烯产能1800万吨/年，产量1500万吨，其中约75%用于生产聚丙烯，基于丙烯原料的有机化工产业明显低于全球平均水平。

随着我国今后几年中丙烯产能的快速增长，加快除聚丙烯以外的丙烯化工的综合发展已成为我国烯烃化工可持续发展的一项重要课题。

1.2设计依据

Ø1、化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定（2005）；

Ø2、国家发展改革委、建设部《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）；

Ø中国石油化工总公司《石油化工项目可行性研究报告编制规定》（2005年版）；

Ø3、抚顺市东洲区地理、人文、经济等因素。

Ø4、《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国劳动安全法》等相关的国家法律、法规。

Ø5、化工工程设计相关规定。

1.3产品方案

表1-118万吨丙烯腈项目产品年产情况

1

生产规模

丙烯腈≥99.7wt％

104吨/年

18

2

产品方案

丙烯氨氧化法制丙烯腈

2.1

产品：

丙烯腈

丙烯腈≥99.7wt％

104吨/年

18

全部为商品

2.2

副产品：

乙腈

乙腈≥95.5wt％

104吨/年

2.975

全部为商品

2.3

副产品：

氢氰酸

90%

104吨/年

0.94

全部为商品

1.4原料来源

本项目的目标是为抚顺石化总厂设计一座丙烯制18万t/a的丙烯腈分厂。

同时需要考虑原料来源、基础设施、运输条件等方面，因此，建厂拟位于抚顺市东洲区，毗邻于抚顺中国石油抚顺石化公司石油二厂。

本项目以丙烯和氨气为主要原料，其来源于抚顺中国石油抚顺石化公司石油二厂。

该工艺采用Sohio的丙烯氨氧化工艺生产丙烯腈以C-49作为催化剂，副产乙腈，其丙烯腈收率达到74.5%左右。

该设计小组结合产品所带来的经济收益和市场需求以及企业自身实际情况考虑，经过可行性调查和研究后，确定本产品生产规模为18万吨/年。

1.5厂区建设意义

目前世界上丙烯的下游产品中，产量最高的聚丙烯已接近饱和，而丙烯腈市场正处于成长过程，需求增长速度快，市场前景较好。

目前我国虽然已有几套丙烯腈生产装置，但是其产量并不能满足日益增长的市场需求。

因而另建设一座年产18万吨的丙烯腈分厂符合当前的发展需求。

但是丙烯腈产品也面临着国外进口产品的激烈竞争。

国内现有生产企业只有提高竞争力才能保住其国内市场份额。

并且国内开发的丙烯腈生产中的催化技术正迅速发展。

特别是上海有机所研发的一系列催化剂，正在努力填充我国在丙烯腈催化剂领域的空白，此外华东和华南地区坐拥丰富的资源，建设丙烯腈项目是大势所趋。

目前国内丙烯腈主要消费在腈纶行业。

随着国内家电、汽车、电脑、石油等行业的迅速发展，国内对ABS/SAN树脂和聚丙烯酰胺的需求量日益快速增长，今后国内对丙烯腈的需求量也将会有较大的增长.

1.6项目结论、存在的问题和建议

1.6.1项目结论

通过市场分析、技术方案和厂址论证、技术经济分析，初步得到结论如下：

在当下的丙烯迅猛发展的形势下，丙烯的下游产品拥有广阔的市场和较强的竞争力。

所选厂址合理，与总丙烯厂可以很好耦合，原料供应可靠，运输距离短。

公用工程可以部分利用总厂原有资源，节能减排。

技术经济分析，项目经济效益好，内部收益率（税后）可达到10%。

本项目具有一定抗风险能力。

本项目有助于改善国家能源结构，保障国家能源安全。

并且可提供一定工作岗位，解决一部分当地就业问题，拉动当地相关产业发展。

项目无移民安置问题，不占农田和耕地，无拆迁和补偿问题，社会风险小。

1.6.2尚存在问题及对策

用水量略大，产生的废水也较多，所以需要有处理效率较高的废水处理技术。

采用技术为目前丙烯腈生产的常用技术，风险小，在稳定运营多年后，可考虑进行技术革新，以减少成本，由于丙烯腈为有毒物质，还需考虑其生产过程中的安全问题以及最终产品的储藏与运输，以及工作环境的进一步优化。

第二章市场分析

2.1产品概况

丙烯腈（）为无色易挥发的透明液体，味甜，微臭。

能溶于丙酮、苯、四氯化碳、乙醚、乙醇等有机溶剂。

微溶于水。

由于分子结构带有C=C双键及-CN键，所以化学性质非常泼，可以发生加成、聚合、腈基及氢乙基化等反应。

聚合反应和加成反应都发生在丙烯腈的C=C双键上，纯丙烯腈在光的作用下能自行聚合，所以在丙烯腈成品及丙烯腈生产过程中，通常要加少量阻聚剂，如对苯酚甲基醚（阻聚剂MEHQ）、对苯二酚、氯化亚铜和胺类化合物等。

除发生自聚外，丙烯腈还能与苯乙烯、丁二烯、乙酸乙烯、丙烯酰胺等发生共聚反应，由此可制得合成纤维、塑料、涂料和胶粘剂等。

丙烯腈经电解加氢偶联反应可以制得已二腈。

氰基反应包括水合反应、水解反应、醇解反应等，氰乙基化反应是丙烯腈与醇、硫醇、胺、氨、酰胺、醛、酮等反应；丙烯腈和醇反应可制取烷氧基丙胺，烷氧基丙胺是液体染料的分散剂、抗静电剂、纤维处理剂、表面活性剂、医药等的原料。

丙烯腈与氨反应可制得1，3-丙二胺，该产物可用作纺织溶剂、聚氨酯溶剂和催化剂。

丙烯腈是合成纤维，合成橡胶和合成树脂的重要单体。

由丙烯腈制得聚丙烯腈纤维即腈纶，其性能极似羊毛，因此也叫合成羊毛。

丙烯腈与丁二烯共聚可制得丁腈橡胶，具有良好的耐油性，耐寒性，耐磨性，和电绝缘性能，并且在大多数化学溶剂，阳光和热作用下，性能比较稳定。

丙烯腈与丁二烯、共聚制得ABS树脂，具有质轻、耐寒、抗冲击性能较好等优点。

丙烯腈水解可制得丙烯酰胺和及其酯类。

它们是重要的有机化工原料，丙烯腈还可电解加氢偶联制得己二腈，由己二腈加氢又可制得己二胺，己二胺是66原料。

可制造抗水剂和胶粘剂等，也用于其他有机合成和医药工业中，并用作谷类熏蒸剂等。

此外，该品也是一种非质子型极性溶剂、作为油田泥浆助剂PAC142原料。

丙烯腈是合成纤维，合成橡胶和合成树脂的重要单体，也是杀虫剂虫满腈的中间体。

2.2产品市场及综合指标分析

2.2.1国内外丙烯腈行业现状

国际现状：

世界丙烯腈生产能力由2001年595万t减少到2003年的580万t·a-12004年达到596.5万t·a-1。

近年来，全球丙烯腈生产向亚洲转移，发达国家丙烯腈市场呈萎缩现象，一些公司纷纷关闭最差的生产线。

2005年世界丙烯腈产能为614万t·a-1，产量达到524万t，略高于2004年的521.9万t，装置开工率超过85%，低于2004年的90%。

世界丙烯腈生产能力主要分布情况：

美国315.1万t·a-1，中国110万t·a-1，日本75.3万t·a-1，韩国52.0万t·a-1，中国台湾43.万t·a-1，东欧及俄罗斯38.2万t·a-1，德国33.6万t·a-1，英国28.0万t·a-1，荷兰23.5万t·a-1。

全球丙烯腈生产量由2001年485万t增加到2002年495万t，2004年521.9万t，2005年达524万t。

据英国TecnonOrbiChem公司分析,近年来,因装置关闭超过开工的新增能力，世界丙烯腈供应显得较为紧张。

开工率处于89%～90%的高位，但是效益仍然很低。

据公司分析，截至2006年4月,全球丙烯腈能力为605万t·a-1，其中，东北亚占29%、北美占27%、中国占19%、西欧占10%、东欧占5.5%、其他地区占3.5%。

据称，2008～2009年丙烯腈装置开工率仍将维持在现有水平，直至新增产能投入。

全球丙烯腈需求的年增长率预计为2%～2.5%。

腈纶需求预计平缓，而需求年增长率预计为5%，丙烯酰胺需求年增长率预计为6%～7%。

丙烯腈工业发展的一个新亮点是新的丙烷制丙烯腈技术，较低的成本费用可望提高下游产品的竞争能力。

下图为2008年全球丙烯腈产能分布图：

表2-1全球丙烯腈主要生产企业及产能统计表

单位：

万吨/年

1

英力士集团

德国、美国

104.3

2

旭化成

日本、台湾

90.0

40万吨以丙烷为原料

3

Ascend性能材料公司

美国

52.2

4

吉林石化公司

中国吉林市

42.2

2010年扩建

5

台塑

中国台湾省

32.0

6

巴斯夫

英国

28

7

东西石化公司

韩国

27.3

8

上海赛科

中国上海

26.0

9

帝斯曼

荷兰

25.9

10

TacKwana工业

韩国

25.0

11

台湾石化

中国台湾省

23.5

2010年扩建

12

氰特工业

美国

22.7

13

Dia-NitrixCoLtd

日本

20.5

14

LUKOIL

俄罗斯

18.5

15

MitsubishiRayon

日本

13.3

16

BP

美国

13.0

近期国外丙烯腈扩产计划报道不多，主要是SaudiJapaneseAcrylontrileCoSABICAsahi和三菱的合资企业2013年将在沙特建设一套20万吨/年丙烯腈工厂；韩国将在2013年增加24.5万吨/年产能，由TongSuh石化和Asahi的子公司建设。

目前及未来全球丙烯腈供需情况及预测见下图：

预计2010～2015年，全球丙烯腈将快速发展，生产能力及消费量增速将明显高于前10年的年均增速，生产能力增速将提高至3.4%，较前10年提高2.5个百分点；需求增速提高至3.8%，较前10年提高4.1个百分点。

预计2015年，全球丙烯腈的生产能力将达708万吨／年，产量及需求量为583万吨，装置平均开工率升至82%，略高于2010年1.5个百分点。

2015～2020年，供需增速将有所放缓。

未来10年世界丙烯腈供需预测详见表2，今后几年，预计全球丙烯腈新增生产能力主要集中在亚洲，中东地区也将有一套20万吨／年装置投产，而北美及西欧地区生产能力将维持相对稳定；需求增加主要集中在亚洲地区，北美、西欧及中东等地区需求也将稳步小幅增加。

亚洲仍将是供应缺口最大的地区，而北美及中东欧地区仍将是最主要的净出口地区，全球贸易格局变化不大。

今后1O年全球丙烯腈需求增长动力主要将来自ABS／SAN树脂，腈纶需求量也将稳步提高。

预计2020年，全球丙烯腈消费量将达到638万吨，ABS／SAN树脂消费所占比例将较2010年提高3个百分点，而腈纶及己二腈消费所占比例均将下降2个百分点，丙烯酰胺消费将维持稳定，丁腈橡胶消费比例则将提高1个百分点等。

表2-22006～2011年世界丙烯腈产能统计表

单位：

万吨/年

产能

617

617

617

623.7

670

695

产量

553

570

590

600

开工率

89.6%

92.4%

94.6%

89.6%

国内现状：

近年，随着国内丙烯腈装置的陆续投产，国内丙烯腈生产能力明显增长。

2000—2007年之间。

国内丙烯腈产量从46.5万吨逐步增至105.9万吨，年均增速达12.5%；同时，随着下游需求的快速增长，尤其是来自腈纶及ABS树脂的需求增加，使得国内丙烯腈消费量也快速增长，从61.8万吨增至149.3万吨，年均增速达13.4%。

2008-2009年，在全球金融危机的冲击下，国内丙烯腈生产能力维持稳定，供需大幅下降后又在下游需求快速回暖的拉动下明显回升。

2010年，随着吉林石化大型装置的扩能改造，国内丙烯腈生产能力又有一个明显的提升，产量、进口量及消费量均超过金融危机前的最高水平。

2011年，国内丙烯腈产能、产量、进口量及消费量继续小幅增加。

2011年，我国丙烯腈生产企业仍维持为9家，生产能力增加至125.7万吨／年，全部集中在两大集团及其合资公司，其中中国石油丙烯腈产能为70.7万吨／年，约占国内产能的56.2%；中国石化丙烯腈产能为42万吨／年（合资公司上海赛科能力按照股权50%折算，下同），约占国内产能的33.4％。

当年新增丙烯腈生产能力来自中国石化齐鲁分公司4万吨／年的扩能。

2011年，我国丙烯腈产量为11O．9万吨，同比增长2.0%，全国丙烯腈装置的有效产能开工率在88.2%。

其中，中国石油产量为57.3万吨，同比增长10.8%；中国石化丙烯腈产量为40.9万吨，同比下降3.4%。

我国丙烯腈主要生产企业及产能见表2.3。

目前我国计划新建装置主要有：

中石化与万达计划2013年在山东建设13万吨/年装置；安庆石化计划2013年扩能5万吨/年；上海赛科、天津海力达和山东科鲁尔都有26万吨/年建设计划。

表2-32011年中国丙烯腈生产企业生产能力及产量

1

吉林石化公司丙烯腈厂

42

29.87

吉林省吉林市

2

上海赛科石油化工有限责任公司

26

25.477

上海市金山区

3

中石化上海石油化工有限责任公司

13

13.171

上海市金山区

4

中石油大庆石化分公司

8

8.40

黑龙江省大庆市

5

中石油大庆炼化分公司

8

8.25

黑龙江省大庆市

6

安庆石化腈纶有限公司

8

8.67

安徽省安庆市

7

中石化齐鲁分公司

8

6.35

山东省淄博市

8

中石油兰州石化分公司

3

2.38

甘肃省兰州市

9

山东齐鲁石化齐素石油化工有限公司

4

0.377

山东省淄博市

合计

120

102.945

近年，我国丙烯腈进口一直保持在30万以上，2004年进口31.86万t，2005年由于上海赛科石化2万t·a-1装置投产，国内供应能力大幅增加，使进口量有所下降，为31.64万t，2006年1～6月进口量已达到15.84万t，预计全年进口将高于2005年。

我国丙烯腈进口主要来自韩国、日本、美国、中国台湾等国家和地区。

2005年开始，我国有部分丙烯腈出口国外，主要出口商是上海赛科石化的丙烯腈工厂，其在2006年上半年的出口量达到3万以上。

国内需求与现有生产能力仍有一定差距，丙烯腈在国内拥有广阔的市场和发展潜力。

2.2.2国内外丙烯腈消费情况

市场分析人士表示，2008年全球丙烯腈需求比2007年下降了约15%，这是丙烯腈历史上需求降幅最大的一年。

受全球经济低迷的影响，丙烯腈下游主要领域如腈纶纤维和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物（ABS）市场需求疲软，从而致2008年全球丙烯腈需求下挫至约440万吨/年。

2008年全球丙烯腈装置的平均开工率为75%，到了第四季度开工率甚至下降至55%的低位。

2009年第一季度开工率比上年第四季度有较大幅度的上升，但仍远低于满负荷生产的水平。

据估算，2008年来自腈纶领域的丙烯腈需求，从2007年的220万吨下降至176万吨；来自ABS领域的丙烯腈需求，则从2007年的220万吨下降至152万吨。

据从事市场咨询的英国TecnonOrbiChem公司分析，丙烯腈生产面临的最大问题是腈纶纤维的不景气。

2008～2009年，腈纶纤维生产商的开工率低达60%～64%。

腈纶是丙烯腈最大的终端用户，占丙烯腈需求量近50%。

2008年以来，由于需求减少，腈纶纤维生产商的开工率低达60%，产量大幅下滑。

据日本化学纤维协会报道，2008年世界腈纶短纤维比上年减少18%，为202万吨，已连续4年减少。

中国大陆产量减少25%。

主要出口地区日本、台湾省则分别大幅度减少39%和32%。

腈纶需求衰退导致丙烯腈生产成本不能有效地向下游转移，迫使生产厂家低负荷运转，甚至停产。

丙烯腈第二大终端用户是ABS，ABS成为驱动丙烯腈需求的主要动力。

前10年来ABS消费占全球丙烯腈生产越来越大的份额。

预计2013年世界丙烯腈生产能力为703.4万吨/年，产量为596.4万吨，开工率85％，需求量596.3万吨。

全球丙烯腈需求的年增长率预计为2～2.5%，腈纶需求预计平缓，需求年增长率预计为5%，丙烯酰胺需求年增长率预计为6～7%。

丙烯腈工业发展的一个新亮点是新的丙烷制丙烯腈技术，较低的成本费用可望提高下游产品的竞争能力；我国丙烯腈消费量已由2000年57万吨、2001年68万吨、2002年81.2万吨、2003年98.5万吨、2004年103万吨增加到2005年124.7万吨和2006年121.4万吨，并进一步增加到2007年-万吨，减少至2008年-万吨，2009年增加到-万吨，2010年增加到-万吨，2011年达到-万吨。

世界丙烯腈主要消费地区是亚洲、欧洲和北美。

亚洲是世界最大的丙烯腈消费地区，占全球总消费量的64％左右，而中国则是亚洲地区最大的丙烯腈消费国。

欧洲地区丙烯腈消费量占20％左右，美洲地区丙烯腈消费量约占11％。

2011年世界丙烯腈消费结构见图1。

2011年1～3月份，受国际原油和丙烯价格上涨、日本大地震、Acrinor公司位于巴西Cama—cari的9万t／a丙烯腈装置、美国Ascend性能材料公司位于克萨斯州阿尔文的51万t／a丙烯腈习一镁姗一厂I簇万方数据·66·化工科技第20卷厂、韩国泰光和美国绿湖的丙烯腈装置停车检修影响，中国石化发展公司（CPDC）的装置出了事故后，CPDC在4月5日停下了高雄9．5万t／a丙烯腈生产线中的一条生产线，丙烯腈市场供应不足，价格大涨，4月份东南亚丙烯腈价格更是上冲至2900美元／t。

丙烯腈价格急剧上涨使得下游腈纶生产商不能获得足够的原料，不得不降低装置负荷率，甚至停产。

随着欧债危机持续深化，美债问题迟迟得不到解决，全球经济形式处于下行风险，危机慢慢地渗透到各行各业，同时国际原油价格大幅下跌，原料丙烯价格走低。

从7月份中旬至11月上旬近四个月的时间国际丙烯腈市场处于持续下滑的趋势，跌幅约达1370美元／t，将2011年丙烯腈市场拉至谷底[3]。

2011年1～12月丙烯腈国际价格走势图见图3

国内丙烯腈市场行情高位盘整，但是随着国内丙烯腈厂家开工正常，供应面增加，同时下游市场需求跟涨滞缓，受此影响，丙烯腈现货商谈上行受限，商家持货拉涨受阻，华东港口现货自提报在14500元/吨左右，部分高位偏上，但商谈气氛平淡。

而国内丙烯腈厂家出厂报价在13000～13700元/吨，部分报价或仍存上调空间，山东市场贸易商现货送到报价在14200～14300元/吨左右。

短期来看，国内丙烯腈受外盘现货价格高企以及接盘商谈稀少支撑，商家报盘意向依旧坚挺，但拉涨不易，市场观望心态增加，后市需关注丙烯腈厂家报价变化以及部分新装置投产计划。

表2-42006-2011年8月我国丙烯价格统计表

单位：

万吨/年

均价

11000

11500

8500

7300

9300

9800

10200

表2.52006～2011年8月我国丙烯腈价格统计表

单位：

万吨/年

均价

15500

16000

15500

9800

17500

20000

14200

中国对丙烯腈的需求持续增长，ABS需求的年增长率超过10%，腈纶需求年增长率为3%。

目前我国丙烯腈的主要消费领域是腈纶纤维，约占总需求量的55%；其次是ABS/SAN树脂、丙烯酰胺和丁腈橡胶。

据统计，2005年我国腈纶的产能和表观消费量分别达到79.9万吨·a-1和118.6万吨·a-1，腈纶对丙烯腈需求量达到68.3万吨；ABS/SAN树脂的产能达到120万吨·a-1，消耗丙烯腈32.3万吨；丙烯酰胺消费丙烯腈8.8万吨；丁腈橡胶及其他方面将消耗丙烯腈15.3万吨。

2005年我国对丙烯腈的总需求量达到约125万吨。

表8列出我国丙烯腈的消费结构和预测。

需求与现有生产能力仍有一定差距，仍有发展潜力。

预计2006年腈纶对丙烯腈需求量达到76.9万吨；ABS/SAN树脂消费丙烯腈34.5万吨；丙烯酰胺消费丙烯腈8.9万吨；丁腈橡胶及其他方面将消耗丙烯腈17.2万吨。

2006年对丙烯腈的总需求量达到137.5万吨。

预计2010年腈纶对丙烯腈需求量达到93.2万吨；ABS/SAN树脂消费丙烯腈40.2万吨；丙烯酰胺消费丙烯腈10.1万吨;丁腈橡胶及其他方面将消耗丙烯腈23.4万吨。

2010年对丙烯腈的总需求量达到167万吨.

2011年，我国丙烯腈市场总体呈现震荡下跌格局。

下游腈纶纤维和丁腈橡胶价格大跌，直接拖累了丙烯腈行情。

2011年1～10月份我国腈纶产量为57．7万t，较2010年同期增长4％，由于国内腈纶生产商对丙烯腈原料需求量增长不快，且12月份腈纶纤维价格较8月份大跌5600元；丁腈橡胶（11月18日最低价为18500元／t）12月较8月份大跌至7200元，对丙烯腈价格下跌起到了推波助澜的作用。

年初市场供应紧张，国内丙烯腈价格一度攀升至21000元／t以上。

但从7月份开始，由于下游市场持续低迷，国内丙烯腈市场价格一路下跌。

11月初华东地区丙烯腈主流成交价跌至10900元／t的年内低点（而2010年国内丙烯腈最低价在15900元／t）。

12月上半月，中国，日本，韩国和台湾的丙烯腈厂商降低负荷生产导致现货供应不足，导致年底价格小幅回升。

2011年华东地区丙烯腈市场价格走势见图4

2011年丙烯腈的表观消费量为159．54万t，比2010年丙烯腈的表观消费量略有增加。

2006～2011年丙烯腈表观消费量的变化走势见图2。

随着我国化工行业的逐步复苏，国内丙烯腈市场需求表现出了良好的发展势头，长期来看丙烯腈需求量未来数年内将继续保持增长，特别是在丙烯腈需求量最大的合成纤维，合成橡胶和合成树脂等行业，可以预见未来一定时期内国内丙烯腈产量仍然无法全部满足下游市场的需求，实际供需缺口仍然存在。

表2-6世界丙烯腈需求及预测

序号

地区

2001年

2002年

2003年

2004年

2005年

2010年

1

欧洲

130

130

130

125

100

100

2

中东

30

30

30

30

35

35

3

亚洲

230

250

270

280

315

340

4

拉丁美洲

20

20

25

25

30

25

5

北美

70

60

45

45

40

40

6

全世界

约480

约490

约500

约510

约520

约550

2.2.3我国丙烯腈进出口情况

自2002年起，我国丙烯腈进口关税下降至6.5%，而随着下游需求的快速发展，国内缺口量较大，近年我国丙烯腈进口量呈逐步振荡上升态势。

2008年由于国内下游腈纶需求大幅萎缩，使得丙烯腈的需求也明显减少，进口量也大幅下降；2009～2011年，在下游需求快速回暖的拉动下进口量又明显回升，达到进口丙烯腈约54.2万吨的历史最高水平。

由于全球丙烯腈的生产国及贸易国比较集中，因此历年来中国进口的丙烯腈也基本集中来自于美国、韩国、日本及中国台湾省四个国家及地区。

2011年，来自上述四个国家及地区的进口量合计为50.5万吨，约占我国进口总量的93.3%；还