年產20噸對二甲苯（px）項目可行性分析報告-預覽頁

　

【正文】 ......................................................................................... 63 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 4 第一章 總論 項目概述 PX項目，指的是二甲苯化工項目。在中國，人們反對 PX 項目，甚至談 PX 色變的根本原因，是認為 PX項目不但造成環境的污染，而且 PX 本身還具有很強的致癌性，嚴重危及人的健康。這源于服裝面料有 70%都是化纖的，而化纖的主要構成物質就 是 PX 作為原料生產的聚酯滌綸。 長興島石油化工園區位于大連長興島臨港工業區內，規劃范圍 平方公里，包括西中島石化區和長興島石化區兩部分。 項目設計原則 （ 1）項目建設遵 守國家的各項政策、法規和法令，符合國家的產業政策、投資方向及行業和地區的規劃，貫徹有關部門的頒發標準和規范合理安排建設周期，嚴格控制工程建設項目的生產規模和投資 ； （ 2）采用成熟而先進可靠的工藝生 產技術，確保操作運行穩定、能耗低、三廢排放少、產品質量好 ； （ 3）產品生產和質量指標符合國家及地方頒發的各項相關標準 ； 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 6 （ 4）充分依 托化工園區 現有條件和發展形勢，有效地控制工程總投資，加快建設進度，降低產品的生產成本，以使本項目達到較好的經濟效益 ； （ 5）在保證工藝生產安全、可靠的前提下，盡可能利用國產化的設備、材料，并控制投資在合理范圍內 ； （ 6）為減小一次投資規模，活躍資金周轉，采用滾動建設原則，即一次規劃，分期建設 ； （ 7）牢固樹立“預防為主，安全第一”的思想，確保建設工程項目的安全實施，切實落實“ 三同時”的規定，堅持“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針，確保工程施工安全和施工質量 ； （ 8）遵循現行防火、安全衛生及勞動保護等有關規范，確保本項目在投產后能安全穩定生產，保障勞動者在勞動過程中的健康和安全 ； （ 9）重視環境保護、安全和工業衛生，設計中選用清潔生產工藝，三廢治理、消防、安全、勞動保護措施必須與主體裝置同時設計、同時建設、同時投運，污染物的排放必須達到規定的指標，并保證工廠安全運行和操作人員的健康不受損害 ； （ 10）綜合考慮經濟效益和可持續發展，改進工藝、技術，節能減排，循環利用，最大限度減 少對環境的污染 ； （ 11）堅持“社會經濟效益、環保效益和企業經濟效益并重”的原則，按照國民經濟和社會發展的長遠規劃，行業、地區的發展規劃，在項目調查、選擇中對項目進行詳細全面的論證 。該項目的實施，可進一步帶動國內同行業工藝技術水平的提高，推動區域內化工、運輸等相關行業發展；同時也有利于改善國內 PX 市場供求狀況，減少相關產品進口，降低對外依存度。 綜上所述，本項目在充足的原料提供、優越的運輸環境和建廠條件、良好的投資回項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 8 報率、與國際步伐接軌的工藝水平和國家完善的建設機構、鼓勵措施的條件下，采用的工藝 技術先進，原料落實，會給企業帶來較好的經濟效益和良好的社會效益。 環境要求 盡量采取可行的措施減少此生產系統對環境的不利影響，并對排出的污染物提出合理的治理方案。相對密度（ 20/4℃） ，（ 25/4℃） ，折射率（ nD25） ，（ nD21） 。對二甲苯 物理性質如下表所示： 表 21 對二甲苯 物理性質一覽表 中文名 中文名稱 稱 對二甲苯 英文名稱 1,4Xylene； pDimethylbenzene 別名 1,4二甲苯 CAS 號 106423 分子式 C8H10 外觀與形狀 無色透明液體，有類似 甲苯的氣味 相對分子質量 危險性類別 7(易燃液體） 熔點 (℃ ) 沸點（℃） 相對密度 d(20， 4)= 折光度 n 閃點 (℃ ) 臨界溫度 (℃ ) 343 爆炸下限 (%) 爆炸上限 (%) 穩定性 穩定 毒性類別 屬低毒類 溶解性 可與乙醇 、 乙醚 、 丙酮和苯混溶，不溶于水 主要用途 作為合成 聚酯纖維 、 樹脂 、涂料、染料和農藥等的原料 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 10 對二甲苯 的用途 主要用于制造 對苯二甲酸 ，可用于 化工 及 制藥 工業等。 二甲醚 的性質和用途 二甲醚 的性質 二甲醚是一種無色 、具有輕微醚香味的 氣體 ，具有惰性、無致癌性但有神經毒性。 表 22 二甲醚 物理性質一覽表 中文名稱 二甲醚 英文名稱 methyl ether； dimethyl ether 別名 甲醚 CAS 號 115106 分子式 C2H6O 外觀與形狀 無色、具有輕微醚 香味的 氣體 相對分子質量 危險性類別 易燃氣體 熔點 (℃) 沸點（ ℃ ） 飽和蒸汽壓 （ 20℃） 臨界 溫度 (℃ ) 127 閃點 (℃) 41 引燃溫度 (℃ ) 235 穩定性 穩定 毒性類別 屬低毒類 溶解性 可 溶于水，可與多數有機溶劑互溶 主要用途 作為甲基化劑用于生產硫酸二甲酯 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 11 二甲醚 的用途 主要作為甲基化劑用于生產硫酸二甲酯 ,還可合成 N,N二甲基苯胺、醋酸甲酯、醋酐、亞乙基二甲酯和乙烯等 。 生產芳烴溶劑油 溶劑油是五大類石油產品之一 ， 用途十分廣泛。國外石油公司利用乙 烯 裝置副產物 C9 芳烴原料生產高沸點溶劑油 ， 廣泛應用 于涂料、印刷油墨、精密機械清洗劑及農藥乳化劑等領域。我國混合二甲苯消費構成情況大致為油漆、涂料、染料等 ， 約占混合二甲苯總消費量的 49%， 有機合成材料占 20%，農藥占 15%， 其他產品占 16%。 DeWitt 公司調查表明， 2021 年生產商幾乎沒有盈利 ,有些甚至出現虧損。 在歐洲 ,雖然生產商也面臨著原材料高成本所導致的利潤下降 ， 但強勁的PTA 和聚對苯二甲酸乙二酯 (PET)市場已使對二甲苯市場走出了低谷。但隨著亞洲生產能力增強 ,該地區的對二甲苯和 PTA 出口量有下降的趨勢 ,因此影響了對二甲苯的需求量。 在全球范圍內 ,對二甲苯是供大于求 ,新增生產能力還會加 劇這一問題。但是 ,世界范圍內的對二甲苯供需狀況是供大于求。 下游產品分析 對二甲苯的下游產品主要有 PTA 和 DMT 等 ,世界范圍內用于生產 PTA 和 DMT 的對二甲苯量。 目前 ,國內外許多企業都在積極擴建和新建 PTA生產裝置。但是 ,其他方面的需求 ,如 PET瓶裝水 ,在快速增長。 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 14 第三章 建設規模 設計原則 生產規模是指一定量生產要素。建設規模的原則要根據產業和 具體廠區的特點而定，具體說來有以下幾個方面： （ 1）國家、地區、部分、行業的經濟發展計劃：考慮到經濟發展計劃的要求，才能保證國民經濟有合理的結構，才能與國家、地區、行業的經濟協調發展，取得良好的效益 ； （ 2）石油、天然氣、煤的價格：該項目所需原料丙烯來源于石油催化裂化副產，因而石油價格直接影響項目的生產成本及規模 ； （ 3）市場的需求量：市場的需求量是產品生產的主要依據，產品滯銷帶來的后果要遠比其他一切影響大得多 ； （ 4）市場競爭：需明確行業的競爭趨勢，了解競爭對手的發展狀況，做到知己知彼 ； （ 5）產品所處的 生命周期階段 及其特征如下 ： 表 31 發展生命周期階段及其特征 序號 發展階段 增長趨勢和特征 成本 利潤 1 投入期 增長率相對不穩定，新產品剛投產， 開始進入市場 成本很高 0 前期 虧損將隨著產量增大而上升 成本緩慢上升 0 后期 虧損將隨著產量增大而下降 成本逐漸穩定 0 2 成長期 增長率 10%，并大量進入市場，開始 有微利市場 成本開始下降 0 3 成熟期 增長率 10%，產量最大，銷售量最多， 贏利最多 成本最低 0 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 15 （ 6） 對于處在成長期的產品，需求在增長，可以考慮投資建廠或對原生產廠進行技術改進，以求降低生產成本、增加利潤和提高產品的競爭能力，還可以根據效益的大小增加或減少產量 ； （ 7） 其他原料情況： 除了 甲苯與甲醇 為主的原料外，還需要有其他的化工原料進行輔助生產，包括催化劑，冷劑等。其中甲苯采用鄰廠提供的，年消耗為 20 萬噸，甲醇年消耗量為 10 萬噸。 以上生產規模是在廣泛的市場調研基礎上確定的。 國外開展 甲苯甲醇烷基化工藝技術的研發相對較早， GTC 技術公司的 GT TolAlk 工藝以高硅分子篩為催化劑，采用固定床工藝，在反應溫度 (400～450) ℃ 、反應壓力 (～ ) MPa、臨氫和水的條件下，可使產物中對二甲苯選擇性大于 85% 。 Ghosh A K 等采用磷改性 ZSM—5 分子篩制備了烷基化催化劑，并對相關工藝進行了研究，發現在反應過程中導入水，可以提高催化劑的活性和穩定性、以及產物的選擇性，運轉 500 h 的催化劑沒有出現骨架鋁損失。 中國科學院大連化學物理研究所采用流化床反應器和改性分子篩催化劑，以甲苯、甲醇為原料，在 (420 ～ 480) ℃ 和非臨氫條件下生產對 二甲苯，同時副產乙烯和丙烯，甲苯轉化率 20%，甲醇轉化率大于 98%，對二甲苯選擇性約 95%，乙烯和丙烯選擇性大于 80%。 (1)甲苯自身轉化反應 2Tol=B+oX 2Tol=B+mX 2Tol=B+pX Tol=7C+4H2 式中 :Tol 為甲苯 ,B為苯 ， X為二甲苯。綜合上述兩項，同等規模的反應器，改進后其生產能力可比改進前增加。 工藝流程 Aspen 仿真模擬設計 原料 甲苯精餾 工段 原料 甲苯精餾 模擬圖 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 20 反應與精制 工段 反應與精制 工段模擬草圖 計算說明 提取 Aspen plus 上的物性參數， 對精餾段 進行手工計算和校核，然后再用KGTOWER 進行軟件 計算，通過比較來檢查計算的正確性。 （ 1）堰長： ι W=(～ )D，取ι W==； （ 2）溢流堰的高度 hW： 選用平直堰，堰上高度 how由式： how= 32 ?????????? WhlLE 由工作經驗知 E取為 1，可滿足工程生產需求，則 how= 32 ??????? ???； hW=hLhow==； （ 3）弓形降液管寬度 Wd和截面積 Af： 由 ?DlW 查圖得： ?TfAA ， ?DWd ； 故 Af = AT == = ㎡； Wd = =； 由θ =hTfL HA ??3600 驗算液體在降液管中停留時間，即 θ ss ?? ； 故降液管設計合理。ou =； h0= ??? ?； 故降液管底隙高度設計合理； (1)塔板的分塊 因 D≥800mm，故塔板采用分塊式。 霧沫夾帶 按以下兩式計算泛點率，即 項目可行性分析報告 20 萬噸 /年 PX 項目 26 公式 1： % ????bFLsvLvsAKCZLV ???泛點率 板上液體流徑長度 mWDZ dL 8 1 9 ?????? 板上液流面積 23 .4 81 5 9 mAAA fTb ?????? 主要脫掉大部分的水，為正常系統，取物性系數 ?K ,又查圖得泛點負荷系數 ? ，將以上數值代入公式 1 得 %% % S ??? ?????????bFLSVL VAKCZL?? ?泛點率 計 算 出 的 泛 點 率 在 80% 以 下 ， 故 可 知 霧 沫 夾 帶 量 能 夠 滿 足氣）液） (/( kgkgeV ?