项目可行性报告团队名称：MAX 团队团队成员：汪全南 付俊 雷耀凡 李启燕 张化良指导教师：杨则恒 姚运金 何兵年产18万吨丙烯腈及乙腈联产项目2013“中国石化-三井化学杯”第七届大学生化工设计竞赛 目录第一章 总说明41.1项目概况41.2设计依据41.3 产品方案41.4原料来源51.5 厂区建设意义51.6项目结论、存在的问题和建议61.6.1 项目结论61.6.2 尚存在问题及对策6第二章 市场分析72.1 产品概况72.2 产品市场及综合指标分析82.2.1 国内外丙烯腈行业现状82.2.2 国内外丙烯腈消费情况122.2.3 我国丙烯腈进出口情况172.2.4国内外丙烯腈市场前景192.4 下游产品市场预测252.5 综述28第三章 项目工艺流程303.1 设计目标303.2 Sohio合成法304.3 丙烯腈的合成及精制314.3.1丙烯腈的合成324.3.2 丙烯腈的精制344.4副产品的精制374.4.1 乙腈精制工艺374.4.2 硫胺回收精制工艺40第五章 建设规模415.1设计原则415.2生产规模及产品方案425.2.1 生产规模425.2.2产品方案425.3 设计依据425.4设计理念及设计项目43第六章 厂址选择446.1 设计基本原则446.2 选址概述456.3 背景和目标466.4 选址理由466.4.2 区位交通运输优势476.4.3 经济环境优势476.4.4 专门的化学工业区域486.4.5 电力优势486.4.6供水优势486.4.7 劳动力优势496.4.8主导风向496.4.9地质条件49第七章 经济及社会效益517.1 经济效益分析517.1.1 投资建设估算517.1.2 总成本估算597.1.3 销售收入及税金计算637.1.4不确定性分析667.1.6 财务评价结论677.2 社会效益677.2.1对环境保护的影响677.2.2对当地经济发展的影响687.2.3 对推广科技进步的影响697.2.4对资源利用的影响697.2.5对长远发展的影响69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 1、化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定(2005)； 2、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)； 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）； 3、抚顺市东洲区地理、人文、经济等因素。 4、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。 5、化工工程设计相关规定。1.3 产品方案表1-1 18万吨丙烯腈项目产品年产情况序号项目名称 规 格 单位 数量备注 1生产规模 丙烯腈 99.7wt104吨/年182产品方案 丙烯氨氧化法制丙烯腈2.1产品：丙烯腈丙烯腈 99.7 wt104吨/年 18全部为商品 2.2副产品：乙腈乙腈 95.5 wt104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（acrylonitrile）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、苯乙烯共聚制得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丙烯酸及其酯类。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，己二胺是尼龙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ta-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ta-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ta-1，中国 110 万ta-1，日本 75.3 万ta-1，韩国 52.0 万ta-1，中国台湾 43.万ta-1，东欧及俄罗斯 38.2 万ta-1，德国 33.6 万ta-1，英国28.0 万ta-1，荷兰 23.5 万ta-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 Tecnon OrbiChem 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ta-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，20082009 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/年序号企业名称国家或地区产能备注1英力士集团德国、美国104.32旭化成日本、台湾90.040万吨以丙烷为原料3Ascend 性能材料公司美国52.24吉林石化公司中国吉林市42.22010年扩建5台塑中国台湾省32.06巴斯夫英国287东西石化公司韩国27.38上海赛科中国上海26.09帝斯曼荷兰25.910Tac Kwana工业韩国25.011