1、目 录第一章 总论 .11.1 项目概况 .11.2 设计依据 .11.3 编制原则 .11.4 产品方案 .21.5 主要原料规格及消耗 .51.6 辅助设计软件的应用 5第二章 总图运输 .62.1 设计依据 62.1.1 相关标准、规范及法规 .62.1.2 设计基础资料 .62.2 设计范围 62.3 厂址概况 62.4 总平面布置 62.4.1 总平面布置的原则 .62.4.2 总平面布置的确定 .72.4.3 布置理念 .72.5 竖向设计 102.5.1 设计原则 .102.5.2 布置方式 .102.6 厂区运输 102.6.1 交通运输条件 .102.6.2 运输量及运输方式
2、 .112.6.3 道路运输设计 .112.7 总图主要技术经济指标 112.8 其他设置 12第三章 原料采购及产品营销 133.1 原料采购 133.1.1 C4 抽余油 .133.1.2 甲醇 .133.1.3 催化剂 .133.2 产品营销 133.2.1 产品定位 .133.2.2 营销策略 14第四章 生产工艺与方法 164.1 概述 164.1.1 生产规模 .164.1.2 生产原料 .174.2 生产工艺选择 184.2.1 异丁烯工艺方案 .184.2.2 1-丁烯工艺方案 .204.3 工艺路线 234.3.1 MTBE 合成工段 .234.3.2 MTBE 裂解工段 .
3、254.3.3 C4/甲醇共沸物分离方案 .274.3.4 工艺流程介绍 .294.4 催化剂选择 314.4.1 MTBE 合成催化剂 .314.4.2 MTBE 裂解催化剂 .334.5 Aspen 流程模拟 334.5.1 总流程模拟图 334.5.2 隔壁精馏塔的设计 344.5.3 用户模型模拟膜分离设计 .404.5.4 热泵精馏的设计 444.5.5 模拟计算的优化 .484.6 工艺创新点 .56第五章 设备选型及设计 585.1 设计标准 585.2 标准设备选型 585.2.1 换热器 .585.2.2 泵 .625.2.3 压缩机 .645.3 非标设备设计 655.3.
4、1 塔设备 .655.3.2 反应器 .705.3.3 储罐 .73第六章 仪表及自动控制 756.1 自动控制概述 756.2 自动控制系统 756.2.1 自动控制总方案 .756.2.2 自动控制系统（DCS） .756.2.3 安全联锁系统 （ESD） 756.3 各类设备控制方案 766.3.1 离心泵的控制 .766.3.2 换热设备的控制 .776.3.3 反应器的控制 .786.3.4 塔设备的控制 .786.3.5 压缩机的控制 .806.4 仪表选择 806.4.1 选型原则 .806.4.2 温度仪表 .816.4.3 压力仪表 .816.4.4 流量仪表 .816.4.
5、5 物位仪表 .81第七章 车间布置与配管 827.1 设计依据 827.2 设计范围 827.3 车间布置 827.3.1 车间布置原则 .827.3.2 车间布置方案确定 .827.3.3 反应车间布置 .837.3.4 精馏车间布置 .847.4 设备配管 867.4.1 塔设备 .867.4.2 容器 .877.4.3 泵 .877.4.4 换热器 .887.4.5 压缩机 .88第八章 供电与通信 908.1 设计依据 908.2 供电电源 908.3 变电所和配电间 908.3.1 高压供电系统设计 .918.3.2 总降压变电所设计 .918.3.3 继电保护的选择与整定 .91
6、8.3.4 车间变电所设计 .928.3.5 厂区高压配电系统设计 .928.4 动力和照明 928.5 防爆和防火 928.6 防雷和接地 938.6.1 厂区建筑物防雷措施 .938.6.2 露天储罐、气罐及户外架空管道防雷措施 .938.6.3 防静电与接地保护 .94第九章 土建 .969.1 设计依据 969.2 厂区自然条件 969.2.1 气象条件 .969.2.2 地形条件 .979.3 建筑、结构设计 979.3.1 建筑设计范围 .979.3.2 厂区布置小结 .97第十章 给水排水 .9810.1 概述 9810.2 编制依据 9810.3 给排水系统设计 9810.3.
7、1 给水系统设计 9810.3.2 排水系统 100第十一章 采暖通风和空气调节 .10211.1 概述 10211.1.1 设计目标 10211.1.2 设计标准 10211.2 采暖方案 10211.3 通风方案 103第十二章 维修 10412.1 概述 10412.2 设备维修方式的分类 10412.3 设计原则及维修途径 10512.3.1 设计原则 10512.3.2 维修途径 10512.4 维修手段 10612.5 工种和定员 10612.6 对维修人员的基本要求 107第十三章 消防 10813.1 设计依据 10813.2 设计范围 10813.3 工艺及物料危险性分析 1
8、0813.3.1 主要危险品防护 .10813.3.2 危险性物质及存在的装置工序 10913.3.3 有毒有害、易燃易爆物质的燃爆性及毒性 10913.4 事故发生可能及火灾危险性分析 11013.4.1 危险性 11013.4.2 燃烧爆炸的原因 11013.5 消防安全措施 11013.5.1 基础消防措施 .11013.5.2 厂区消防布置 .11013.5.3 生产过程的防火防爆 .11113.6 消防系统 11113.6.1 稳高压消防给水系统 11113.6.2 泡沫灭火系统 11213.6.3 其它灭火系统 112第十四章 环境保护 11314.1 编制依据和标准 .11314
9、.1.1 编制依据 11314.1.2 设计采用的环保标准 11314.2 建设地点环境现状 11314.3 环境保护 11314.3.1 废气来源及治理 11314.3.2 废水及治理措施 11414.3.3 噪声及治理措施 .11414.4 绿化 .11514.5 预期达到的效果 11514.6 环保保护费用 115第十五章 劳动安全与职业卫生 .11615.1 劳动保护与安全卫生 11615.1.1 设计中采用的标准 11615.1.2 生产过程中职业危害因素分析 11615.1.3 职业安全卫生防护措施 11615.2 消防 .117第十六章 储存与运输 11816.1 设计依据 11
10、816.2 储存区设计 11816.2.1 异丁烯储罐设计 11816.2.2 1-丁烯储罐设计 .11916.2.3 甲醇储罐设计 11916.2.4 仓库的设计 12016.3 运输区设计 12016.3.1 装卸区设计 12016.3.2 厂区运输路线设计 12016.3.3 厂区管廊设计 121第十七章 工厂组织与定员 12217.1 工厂体制与组织结构 12217.2 各部门职权 12217.3 管理机制 12417.3.1 公司管理策略 12417.3.2 公司激励策略 12417.4 企业文化 12417.5 生产班制与定员 12517.6 员工来源及培训 12617.6.1 员
11、工来源 12617.6.2 员工培训 126第十八章 概算 12818.1 工程概况 12818.2 设计依据 12818.3 项目总概算 128年产 4 万吨异丁烯和 2.5 万吨 1-丁烯项目1第一章 总论1.1 项目概况本项目以扬子石化公司乙烯装置的副产物 C4 抽余油作为原料，采用先合成甲基叔丁基醚（MTBE） ，然后再裂解的方法，制得纯度为 99.9%的异丁烯产品，用于生产丁基橡胶和供给丁基橡胶、聚异丁烯生产厂家；同时剩余的醚后C4 经过渗透汽化膜组件分离后利用齐鲁石化研究院的两端精馏工艺精制得到99.4%的 1-丁烯，用于生产供给聚合级 1-丁烯经销商。剩余 C4 残液出售给液化气
12、经销商。本项目异丁烯的生产规模定位在 4 万吨/年，1-丁烯的生产规模为 2.5 万吨/年，同时产生 C4 残液 3.3 万吨/年作为副产品输出。本项目建厂于南京化学工业园区扬子石化厂区预留地。本项目符合当今国家节能减排的要求和“十二五”规划，显著地提高 C4资源的综合利用率，节约了石油资源，为社会、经济可持续发展做出重要贡献，具有突出的社会效益；同时生产了高附加值化工产品，经济效益明显。经济发展和社会可持续发展两者紧密结合，实现了双赢局面。1.2 设计依据1）2012 年“三井化学杯”大学生化工设计竞赛指导书；2） 化工工厂初步设计文件内容深度规定 （2001 年 6 月 1 日国家石油和化
13、学工业局发布） ；3） 国家发展改革委关于规范煤化工产业有序发展的通知 （发改产业2011635 号） ；4）化工设计相关国家标准；5）国家经济、建筑、环保等相关政策；6）本项目可行性报告。1.3 编制原则1）设计要做到切合实际，技术先进，经济合理，安全适用；2）所选择的设备和材料必须可靠，且尽可能国产化，并注意解决好超限设备的制造和运输问题；3）充分依托现有社会公共设施，以降低投资，加快项目建设进度，采取切实可行的措施节约用水；4）贯彻主体工程与环境保护、劳动安全和工业卫生、消防同时设计、同时建设、同时投产；“中国石化-三井化学杯”第六届大学生化工设计竞赛25）消防、卫生及安全设施的设置必须
14、贯彻国家关于环境保护、劳动安全的法规和要求，符合石油化工行业的相关标准；6）所选择的产品方案和技术方案应是优化的方案，以最大程度减少投资，提高项目经济效益和抗风险能力。科学论证项目的技术可靠性、项目的经济性，实事求是地做出研究结论。1.4 产品方案本项目的产品方案以国家的行业政策和行业的发展规划为依据进行确定，并充分考虑国内国际的市场前景和市场容量。因此，本项目一期工程产品方案为联产高纯度异丁烯和 1-丁烯。在生产过程中副产的其他产品可以继续利用，生产成本较低，根据目前市场情况考虑部分回收利用，以提高企业的经济效益和 C4 抽余油深加工的深度和广度，促进企业产品结构的提升。产品的品种、数量、规
15、格及质量指标如下：1）异丁烯的品种、数量、规格及质量指标本项目的产品之一为异丁烯，年产量 4 万吨，含量 99.9%，优于优等品的异丁烯含量，而其他指标也均比优等品的指标高，产品质量标准（企标）见表1-1。表 1-1 异丁烯质量标准指标名称 指标外观 无色透明异丁烯含量/%（m/m） 99.9丙烷/%（m/m） 0丙烷/%（m/m） 0丁烷/%（m/m） 0.00052-丁烯/%（m/m） 0.031-丁烯/%（m/m） 0.02丁二烯/%（m/m） 0甲醇/%（m/m） 0二甲醇/%（m/m） 0叔丁醇/%（m/m） 0甲基叔丁基醚/%（m/m） 0水/%（m/m） 0.01二聚物/%（m/
16、m） 0参考标准：中华人民共和国石油化工行业标准 SH/T 17262004 工业用异丁烯，其中工业用异丁烯的技术要求和试验方法见表 1-2。年产 4 万吨异丁烯和 2.5 万吨 1-丁烯项目3表 1-2 工业用异丁烯的技术要求和试验方法指标序号 指标名称 优等品 一等 品 合格 品 试验方法1 外观 无色透明 目测 a2 异丁烯含量/%（m/m）99.7 99.0 98.5 SH/T 148220043 丙烷/% （ m/m） 0.05 SH/T 148220044 丙烷/% （ m/m） 0.005 SH/T 148220045 丁烷/% （ m/m） 余量 SH/T 148220046
17、2-丁烯 /%（m/m ） 0.03 SH/T 148220047 1-丁烯 /%（m/m ） 0.02 SH/T 148220048 丁二烯/% （ m/m） 0.005余量（烃类总量）余量（烃类总量）SH/T 148220049 甲醇/% （ m/m） 0.0005 SH/T 1483200410 二甲醇/% （ m/m） 0.0005 SH/T 1483200411 叔丁醇/% （ m/m） 0.001 SH/T 1483200412 甲基叔丁基醚/%（m/m） 0.0050.7（含氧化物总量）1.0（含氧化物总量）SH/T 14832004“中国石化-三井化学杯”第六届大学生化工设计竞
18、赛413 水/% （m/m） 0.01 无游离水 a GB/T 6023199914 二聚物/% （ m/m） 供需双方商 定 SH/T 14842004a 在透明耐压容器内，对液态试样直接观察测定。2）1-丁烯的品种、数量、规格及质量指标本项目另一产品为 1-丁烯，年产量 2.5 万吨，含量 99.4%，优于优级品的1-丁烯指标，并且其他各项指标也均优于优级品。产品质量标准（企标）如表1-3 所示。表 1-3 1-丁烯标准指标名称 指标1-丁烯/%（质量分数） 99.4正、异丁烷/%（质量分数） 报告异丁烯+2- 丁烯/% （质量分数） 0.051,3-丁二烯+ 丙二烯，mL/m 3 75丙
19、炔，mL/m 3 0总羰基（以乙醛计） ，mg/kg 0水份，mg/kg 0.02硫，mg/kg 0甲醇，mL/m 3 0甲基叔丁基醚，mL/m 3 0CO，mL/m 3 0CO2，mL/m 3 0参考标准：中华人民共和国石油化工行业标准 SH/T 15462009 工业用 1-丁烯，其中工业用 1-丁烯的技术要求和试验方法见表 1-4。表 1-4 工业用 1-丁烯的技术要求和试验方法指标项目 优级品合格品试验方法1-丁烯/% （质量分数） 99.3 99.0 SH/T 1492-2004正、异丁烷/%（质量分数） 报告 报告 SH/T 1492-2004异丁烯+2-丁烯/%（质量分数）0.4
20、 0.6 SH/T 1492-2004年产 4 万吨异丁烯和 2.5 万吨 1-丁烯项目51,3-丁二烯+丙二烯，mL/m 3 120 200 SH/T 1492-2004 和 SH/T 1548-2004丙炔，mL/m 3 5 SH/T 1548-2004总羰基（以乙醛计） ，mg/kg 5 10 SH/T 1493-92水份，mg/kg 20 25 GB/T 6023-2008硫，mg/kg 1 SH/T 0689-2000甲醇，mL/m 3 5 10 SH/T 1547-2004甲基叔丁基醚，mL/m 3 5 10 SH/T 1547-2004CO，mL/m 3 1 GB/T 3394-
21、1993CO2，mL/m 3 5 GB/T 3394-19931.5 主要原料规格及消耗本项目主要原料为扬子乙烯装置的副产物 C4 抽余液、南京惠生（南京）清洁能源股份有限公司的甲醇，辅助材料为河北凯瑞化工有限公司的 D006 催化剂和吉林化学工业公司研究院的 JHY-2 催化剂，其年需要量、来源及运输条件见表 1-5。表 1-5 主要原辅料年需要量、来源及运输条件序号 名称 需要量 来源 运输条件1 C4 抽余油 10 万吨/年 中国石化南京扬子石油化工 有限公司 管道2 甲醇 0.13 万吨/年 南京惠生（南京）清洁能源 股份有限公司 公路3 D006 催化剂 25 吨/2 年 河北凯瑞化
22、工有限公司 铁路4 JHY-2 催化剂 15 吨/2 年 吉林化学工业公司研究院 铁路1.6 辅助设计软件的应用在本设计中，应用了以下辅助设计工具软件：1）用 Aspen Plus 进行流程模拟和工艺优化；2）用 Fortran6.5 进行渗透汽化单元的模拟编译；3）用 Aspen Energy Analyzer 进行热能集成优化；4）用 ASPEN Exchange Design and Rating User Interface 进行换热器结构设计；5）用 CUP-TOWER 进行了塔设备的设计；6）用 Auto CAD 进行制图；7）用 PDS 进行三维配管设计和三维厂区效果图；8）用会
23、声会影进行厂区漫游视屏的渲染。“中国石化-三井化学杯”第六届大学生化工设计竞赛6第二章 总图运输2.1 设计依据2.1.1 相关标准、规范及法规1） 石油化工企业设计防火规定GB50160-19992） 化工企业安全卫生设计标准HG20571-19953） 工厂企业厂房噪音标准GB2348-19904） 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规定GB50058-925） 化工企业总图运输设计规范HG/T206411-19986） 化工工厂总图运输工图设计文件编制深度规定HG/T20561-19947） 石油化工企业设计防火规范GB50160-20088） 石油化工行业标准：企业厂区总平面布置设计规范S
24、H/T3053-20022.1.2 设计基础资料本项目可行性分析。2.2 设计范围厂内总平面布置、竖向布置、交通运输设计、厂区绿化。2.3 厂址概况本项目厂址选在南京化学工业园扬子石化预留地内，利用装置内预留地、现有道路及公用工程设施，不需新征地。南京化学工业园成立于 2001 年 10 月，是南京唯一的一家经国家批准，以发展石油化工为主的国家级化学工业园区。位于南京市北部，长江北岸，距南京市中心 30 公里。南京化工园规划总面积45 平方公里，重点发展石油化工、基本有机化工原料、精细化工、高分子材料、新型化工材料、生命医药项目。目前，包括中国石化集团、中国化工集团、BASF、 BP、塞拉尼斯
25、、美国空气化工产品公司等一批国内外知名化工企业在园区投资落户，累计投资超过 50 亿美元。南京化学工业园是新世纪南京经济建设的重点工程，也是中国石化集团重点发展的化学工业基地之一。具体厂址选择见可行性研究报告2.4 总平面布置2.4.1 总平面布置的原则从工程角度上讲，工厂总平面布置应该满足以下要求：1）工厂总平面布置应该满足生产和运输要求；年产 4 万吨异丁烯和 2.5 万吨 1-丁烯项目72）工厂总平面布置应该满足安全和卫生要求；3）工厂总平面布置应该考虑工厂发展的可能性和妥善处理工厂分期建设问题；4）工厂总平面布置必须贯彻节约用地的原则；5）工厂总平面布置应该考虑各种自然条件和周围环境的
26、影响；6）工厂总平面布置应该为施工安装创造有利条件；7）工艺流程顺直，物料管线短捷，尽量缩短各装置和设施之间的物料输送距离；8）装置管理及控制采取相对集中的布置原则。2.4.2 总平面布置的确定1）厂区用地呈矩形，建厂用地不是严格的南北方向。厂区长度为 241.0m，宽度为 113.25m，占地面积约为 27293.25m2。2）本项目按生产功能将厂区分为以下不同区域：行政生活区：包括行政大楼、临时宿舍、医务室、食堂、停车场、门卫等；生产区：反应车间（包含醚化、裂解车间） 、精馏车间、压缩机和膜组件房；生产辅助和公用工程区：中控室、化验室、仓库、装卸站、消防站、蓄水池、研发大楼、公用工程站、变
27、电站、污水中转站、维修站；罐区：C4 原料罐、甲醇原料罐、异丁烯产品罐、1-丁烯产品罐、C4 残液罐。2.4.3 布置理念1）厂区布置鉴于厂址的实际要求，结合合理利用土地，并且保证安全距离的条件下，整个厂区设计成矩形，生产区、生产辅助和公用工程区、行政生活区分开布置。整个厂区有 4 个大门，包括 2 个人流出入大门和 2 个物流出入大门；厂区内主干道与次干道交错布置，其中主干道贯穿整个厂区，厂区内车辆不允许掉头或逆向行驶。厂区布置总图如图 2-1。“中国石化-三井化学杯”第六届大学生化工设计竞赛8图 2-1 总厂布置图车间布置图中反应车间（醚化、裂解车间）和精馏（精制）车间相邻布置，方便管线的
28、布置，布置见图 2-2。图 2-2 车间布置图行政生活区布置如图 2-3。年产 4 万吨异丁烯和 2.5 万吨 1-丁烯项目9图 2-3 行政生活区布置图2）分区说明生产区布置生产区包括：反应车间（包含醚化、裂解车间） 、精馏车间、压缩机和膜组件。）醚化车间中进行异丁烯和甲醇反应生成粗 MTBE；）裂解车间中进行 MTBE 气相裂解生成异丁烯和甲醇；）精制车间中进行 MTBE 精制得到纯度较高的 MTBE，冷却吸收用来分离异丁烯和甲醇，异丁烯精制塔用来提纯异丁烯达到优等品要求，甲醇精制塔用来提纯甲醇，甲醇和水均循环使用；）压缩机和膜组件房中压缩机对相应的气体物料进行压缩，膜组件用来分离反应精馏
29、塔塔顶的 C4 和甲醇。行政生活区布置行政生活区布置在厂区的前部，紧靠着厂外道路，全年主导风向的上风侧，环境条件好，交通及对外联络便利。行政大楼设计成矩形，其后有临时宿舍、医务室和职工食堂，前面为广场喷泉和休闲场地；行政生活区四周被树木、草地包围，让人在疲劳的生产中享受一份闲适的环境。行政生活区布置均衡、有条理，各个建筑物相同，既不拥挤，又略显紧凑，不仅合理利用了厂区空间，而且达到了厂区设计的要求。生产辅助和公用工程区布置）中控室位于行政生活区的后部，既和生产区有足够的距离，符合防火防爆要求，又方便员工从行政生活区进入中控室；）变电站布置在厂区边缘，有利于电缆的接入；“中国石化-三井化学杯”第
30、六届大学生化工设计竞赛10）消防站布置在主干道中部，便于应对事故的产生，消防站中主要配有：消防车、消防车库等，消防站附近有蓄水池，方便消防车辆就近取水，迅速到达事故现场；）公用工程站、消防水池、污水处理站布置较近，且靠近厂区边缘，有利于供水管线进厂和污水处理后排出；）化验室、研发大楼、维修站均合理布置，有利于发挥各自的作用。罐区布置罐区布置在厂区边缘，靠近厂外道路，便于原料和产品的输入、输出。罐区包括：C4 原料罐、甲醇原料罐、异丁烯产品罐、1-丁烯产品罐、C4 残液罐。罐区附近为仓库和装卸站，供产品存储和供应装卸使用，距罐区 16m。装卸站旁设有称重台，罐车经过时在上面称重，准确计量运输量。
31、绿化布置绿化布置遵循能绿化的地方尽量绿化的理念，对于各个建筑物旁边的空地进行绿化，总绿化面积为 5745m2，绿化系数为 0.2105。2.5 竖向设计2.5.1 设计原则1）竖向设计应充分考虑厂外道路，合理确定厂区内场地、道路和建构筑物的设计标高，满足装置间相互联系、地上地下管线铺设和货物运输要求，并为其创造良好条件；2）在满足各项工程技术要求的前提下，因地制宜，使场地设计标高尽量与自然地形相适应，以减少土石方工程量；3）尽量为场地雨水排放创造有利条件。2.5.2 布置方式厂区标高的确定：拟建装置区场地地势平坦。本项目竖向设计采用平面布置方式，厂区内场地设计标高及各装置的设计标高将根据现有地
32、形、并结合周边道路标高合理确定，充分满足装置布置、管线联系、厂内外道路衔接和场地排雨水要求。2.6 厂区运输2.6.1 交通运输条件南京化学工业园区地处华东地区主要公路交汇处，区内主干道与京沪、沪宁、宁杭高速公路相连接；专用铁路全长 21.7 公里，并纳入全国铁路网；码头年产 4 万吨异丁烯和 2.5 万吨 1-丁烯项目11可常年停泊 300030000 吨级船舶；年输油能力 2000 万吨的鲁宁输油管线和年输油能力 2000 万吨的宁波-上海-南京输油管线穿过园区；“西气东输”工程在园区铺设管网并已向区内企业供应天然气。园区距南京禄口国际机场 58 公里，驱车 40 分钟可以到达。优越的市场
33、区位和便捷的交通运输给化工园区建设集化工产品流通、仓储、运输及服务于一体的化工物流输送体系创造了良好的条件。2.6.2 运输量及运输方式工厂年运输量为 209 万吨，其中运入 199.2 万吨，运出 9.8 万吨，每种物质的运输量及方式见原料及产品路线。2.6.3 道路运输设计1）厂区道路厂内道路呈“田”布置，可同时满足运输、检修、消防等要求，4 处大门均设置了门卫室。道路均采用城市型道路，主干道宽度为 6m，次干道宽度为3m，转弯半径为 6m。道路等级为汽-20 级，结构层从上至下为：C30 混凝土25cm、级配碎石 30cm。2）运输设备为了实现运输社会化，加之当地运输力量较强，故本次设计
34、不考虑设置运输设备，生活运输车辆、运渣、产品与化学品的运输均由社会运力解决。厂内只备少量车辆用于办公、通勤、救护、库房整理等。2.7 总图主要技术经济指标厂区平面布置总图的主要技术经济指标见表 2-1。表 2-1 技术经济指标表序号 名称 占地面积 m2 建筑面积 m2一、生产区 5280.83 8020.831 反应车间 325 9752 精馏车间 1045 31353 压缩机房、膜组件 133 1334 预留地 760 7605 罐区 3017.82 3017.82二、行政生活区 430 10566 行政大楼 216 6487 临时宿舍 50 100“中国石化-三井化学杯”第六届大学生化工
35、设计竞赛128 医务室 50 509 食堂 90 9010 门卫 24 96三、生产辅助及公用工程区 2752 330211 中控室 252 25212 化验室 150 30013 仓库 522 52214 装卸站 216 21615 消防站 200 20016 蓄水池 140 14017 研发大楼 200 60018 停车场 150 15019 公用工程站 330 33020 变电站 150 15021 污水处理站 266 26622 维修站 176 176总计 11644.8 16736.81 厂区总面积 27293.32 建筑物总面积 - 82393 道路及广场面积 87504 绿化占地
36、面积 57455 其它占地面积 4487.3-6 建筑系数 0.30457 绿化率 0.21058 道路用地系数 0.32062.8 其他设置1）围墙：工厂的四周设置了围墙。2）货物计量：为了满足进出厂货物的计量，在工厂的两处货流出入口均设置了电子汽车称。年产 4 万吨异丁烯和 2.5 万吨 1-丁烯项目13第三章 原料采购及产品营销3.1 原料采购 3.1.1 C4 抽余油本厂选用中国石化南京扬子石油化工有限公司副产物 C4 抽余液，既减少了运输成本，同时可以享受总厂优惠价格。C4 抽余油的价格为 6000 元/吨，并且批量订购价格将进一步下调。3.1.2 甲醇本厂选择南京惠生（南京）清洁能
37、源股份有限公司的甲醇为原料，甲醇的价格为 1812 元/吨。3.1.3 催化剂本厂选用河北凯瑞化工有限公司的 D006 催化剂，价格为 30000 元/吨；吉林化学工业公司研究院的 JHY-2 催化剂，价格为 20000 元/吨。3.2 产品营销3.2.1 产品定位1）目标市场定位随着石油、煤、天然气等化石能源的不断减少，对上述能源的综合利用正越来越受到人们的重视。在初加工烃产物的深度利用中，混合 C4 烃类的综合利用技术是我国烃化工科技界的一个研发热点，也是石油化工石油和化工产业结构调整指导目录中鼓励的项目。因而本项目定位于三角洲、江苏省地区的异丁烯和 1-丁烯需求厂家。2）产品需求定位异丁
38、烯和 1-丁烯作为一种重要的化工产品。据调查，异丁烯在全球 2000 年需求量已达 2000 万吨，近年来，异丁烯的需求量大增，不断有新装置建成。国内正丁烯主要化工利用途径为生产仲丁醇、甲乙酮、环氧丁烷等，可利用正丁烯 56 万吨左右，另外分离制取 1-丁烯用于线性低密度聚乙烯（LLDPE）等合成树脂的共聚单体利用正丁烯约 8 万吨左右。国内正丁烯的化工利用总量约 10 余万吨。总的来说产品需求超过产量，处于供不应求的状态。3）价格定位目前国内市场上高纯度的异丁烯和 1-丁烯的价格分别为 12500 元/ 吨和“中国石化-三井化学杯”第六届大学生化工设计竞赛1425000 元/吨左右，异丁烯的
39、价格近年来呈现稳中有升的情况，而 1-丁烯目前国内供应较少，价格尚不稳定。我们针对 1-丁烯的进出口价格又考虑到项目建成后会有多个年产 1 万吨以上的厂竞争，故 1-丁烯定价较保守，为 22000 元/ 吨。4）功能定位作为扬子石化 C4 抽余油的下游产业，实现了 C4 烃类的再利用，有利于环保和经济效益。5）品牌定位树立绿色、环保形象。6）产品质量的改进本项目不仅采用了成熟的工艺技术，还创造性的加入了膜分离，隔壁塔等新型分离技术，项目根据市场发展需要以及相关产品未来市场的质量和环保等各方面的要求，做出相关的工艺技术改进，使其达到未来人类对化工产品安全、环保、可持续发展等的要求。3.2.2 营
40、销策略1）产品质量的保证化工产品的产品质量主要有以下三个尺度：符合国家标准要求；产品质量的持久稳定性；产品销售的服务性。不仅要严格执行分析化验程序保证出厂产品的质量，还要建立完善的客户意见反馈系统。2）产品成本的降低现今国内化工市场激烈竞争的结果就是价格越来越接近成本、利润空间越来越小。生产技术的领先代表着产品质量的提升和生产成本的降低。本项目利用扬子石化的 C4 抽余油生产高纯度异丁烯和 1-丁烯，是一个社会效益、经济效益并举的项目。由于对工艺进行了改进与创新，一定程度上降低了生产和运营成本，使本项目存在一个较好的经济回报。3）销售网络的建立首先打入长三角地区的消费市场，逐渐确立自己的主要销
41、售目标和客户群。在与原料供应商确立产业链结构的基础上，进一步稳定市场占有率。保持和大客户的良好关系，通过这些客户，去影响和渗透其他的外围市场和客户，逐渐建立完善的销售网络。4）产品售后服务为客户提供高效、专业的售后服务，是我公司开拓市场、促销增量的重要途径之一。我们将更加努力服务于广大用户，过硬的质量、合理的价格、完善的服务是我们永远追求的目标。本公司的售后服务主要包括以下几下内容：免费运输服务年产 4 万吨异丁烯和 2.5 万吨 1-丁烯项目15公司将根据购买方的定单情况、信誉情况及其公司距离综合分析，若购买方定单较大，信誉度好，且位于江苏省内或其附近省份，公司将考虑免费提供运输服务。若购买
42、方相距较远，公司将免费为其提供运输指南。免费技术指南公司将根据消费者要求，进行有关使用等方面的技术指导。公司将根据客户要求，为客户提供产品的相关数据资料。售服跟踪服务公司售服中心将处理客户抱怨、投诉，并负责处理结果跟踪。免费为客户检测产品，收到油样后立即进行检测并将检测结果告之客户。总而言之，我们会努力抓住这个树立负责任的良好形象、拓展客户关系的好机会。3）网上销售互联网不受时空的限制，可以轻松完成跨地域的营销，节省销售渠道的大量人力、物力投入；通过自建的公司网站平台，企业可以从容、全面地介绍公司产品，让客户更为直观地进行对比，有利于企业优势突出。公司首先建立自己的网上销售平台，拥有自己的网络
43、销售客户端，将建立起完善的商务智能情报系统，有专人负责在网上搜索与企业相关的信息，从中寻求近、远期市场商机，确立网上营销策略。“中国石化-三井化学杯”第六届大学生化工设计竞赛16第四章 生产工艺与方法4.1 概述4.1.1 生产规模设计规模的确定，取决于市场近期对产品的需求，同时要考虑产品在远期的需求量。根据市场预测，结合市场的需求行情，来确定生产装置加工能力。本项目主要原料为来自于扬子石化乙烯生产装置下游产物 C4 抽余油。按照目前扬子石化的生产规模，约产生 2530 万吨/ 年抽余油。其中扬子石化 A#线 MTBE 生产装置需要 10 万吨抽余油，B#线 MTBE 生产装置需要 8 万吨抽
44、余油。因此作为扬子的扩建项目，C4 抽余油余量为 712 万吨。图 4-1 扬子石化抽余油原料分布图同时考虑到两类化工产品在远期的需求量。根据市场预测，结合市场的供不应求的需求行情。本项目从产品的目标市场定位、技术的可靠性、项目的经济合理性、设备的制造和运输条件、当地的资源条件、资金筹措能力等方面综合考虑，确定方案的生产规模为年产异丁烯 4 万吨和 2.5 万吨 1-丁烯生产线一条及配套的公用工程和辅助工程设施。生产规模见表 4-1。表 4-1 生产规模序号 产品名称 单位 数量 备注1 异丁烯 万 t/a 42 1-丁烯 万 t/a 2.5年产 4 万吨异丁烯和 2.5 万吨 1-丁烯项目1
45、74.1.2 生产原料1）目前，扬子乙烯装置中副产裂解 C4 抽余油约 20 万吨，其中含有大量的异丁烯，1- 丁烯及其他 C3C4 烃类混合物，其组成如表 4-2 所示。表 4-2 C4 抽余油规格序号 名称 组分（wt%） 备注1 丙烷 0.022 环丙烷 0.093 丙二烯 0.0164 异丁烷 3.85 正丁烷 166 乙炔 0.057 反-2-丁烯 7.538 1-丁烯 269 异丁烯 4310 顺-2-丁烯 3.4911 丙炔 0.00312 1,3-丁二烯 0.004C4 总量大于 98%1,3-丁二烯小于0.5%总计 100*数据来源：中国石化南京扬子石油化工有限公司如果直接将
46、其排放，将可能造成原料浪费；如果不经过任何处理而将其直接卖掉，则可能因为杂质较多，纯度不高而影响产值，因此以此作为原料生产异丁烯可以有以下优点： 原料来源充分，价格低廉，运输方便； 产物产值高，可以提高企业利润； 充分利用资源，防止资源浪费。综上所述，将扬子乙烯副产的 C4 抽余油以及南京惠生（南京）清洁能源股份有限公司的甲醇作为原料可以取得较高的经济效益。因此，本项目在该工艺中选取 C4 抽余油和甲醇为生产原料。2)项目进料组成如表 4-3 所示。表 4-3 进料组成表序号 组分质量分数（wt% ）质量流量（ kg/h）摩尔流量（ kmol/h）1 丙烷 0. 02 2.5000 0.056
47、72 环丙烷 0. 07 11.2500 0.26733 丙二烯 0. 01 2.0000 0.04994 异丁烷 3.04 475.0000 8.17235 正丁烷 12.80 2000.0000 34.4095“中国石化-三井化学杯”第六届大学生化工设计竞赛186 乙炔 0. 04 6.2500 0.24007 反-2-丁烯 6.02 941.2500 16.77588 1-丁烯 20.79 3250.0000 57.92459 异丁烯 34.39 5375.0000 95.798210 顺-2-丁烯 2.79 436.2500 7.775311 1,3-丁二烯 0.00 0.5000 0
48、.009212 水 0.00 0.0013 0.000113 甲醇 20.03 3130.9740 97.714214 甲基叔丁基醚 0.00 0.0000 0.000015 二异丁烯 0.00 0.0000 0.0000总计 100 15630.9753 319.19314.2 生产工艺 选择4.2.1 异丁烯工艺方案1）工艺方案比较异丁烯的工业生产方法主要有硫酸萃取法、吸附分离法、异丁烷丙烯共氧化联产法、甲基叔丁基醚（MTBE）裂解和正丁烯异构化法等。硫酸萃取法硫酸萃取法是工业上最早采用的异丁烯分离方法。它是利用正、异丁烯与硫酸反应的速度差来实现正、异丁烯的分离。异丁烯与硫酸发生酯化反应生
49、成硫酸叔丁酯，硫酸叔丁酯水解生成叔丁醇，叔丁醇脱水生成异丁烯，最后可得纯度99%的异丁烯和纯度85%的叔丁醇产品。工业上具有代表性的工艺流程有美国埃克森美孚的 60%硫酸法、法国 CFR 的 50%硫酸法和德国巴斯夫的 45%硫酸法。此工艺比较成熟，很早就实现了工业化。但由于硫酸的参与，使得设备腐蚀严重，污染严重，而且生产成本高，能耗大，所以上世纪 80 年代之后逐渐被其他先进的工艺取代。吸附分离法吸附分离法是利用正丁烯和异丁烯在分子筛上吸附能力的差异来实现生产异丁烯的工艺技术。美国 UOP 公司和 UCC 公司分别进行过研究，其中以 UCC公司开发的工艺技术比较引人注目。但是由于该法工艺较为复杂，技术经济还不如传统的硫酸萃取法，故目前没有生产厂家使用。异丁烷丙烯共氧化联产法 Halcon 共氧化法在以丙烯为原料，通过氧化法生产环氧丙烷时，使异丁烷与丙烯进行共氧化反应，以降低反应的活化能，使丙烯更容易变成环氧丙烷，同时生成副产物
