ET-可行性研究报告.doc
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1、 45 kt/a 1,3-丙二醇项目丙二醇项目 可行性研究报告可行性研究报告 目录目录 0 45 kt/a 1,3-丙二醇项目丙二醇项目 可行性研究报告可行性研究报告 目录目录 1 目录目录 第一章第一章 总论总论 1 1.1 项目概况项目概况 1 1.2 设计依据和原则设计依据和原则 1 1.2.1 设计依据 1 1.2.2 设计原则 .1 1.3 工艺特点工艺特点 2 1.4 产品方案产品方案 .2 1.5 主要原料、燃料规格及消耗主要原料、燃料规格及消耗 .2 第二章第二章 产品市场分析产品市场分析 .4 2.1 产品物质性质产品物质性质 4 2.1.1 物理性质 4 2.1.2 化学性
2、质 4 2.1.3 主要产品消费领域 .4 第三章第三章 工艺路线选择工艺路线选择 .7 3.1 概述概述 .7 3.2 丙烯利用方案的选择丙烯利用方案的选择7 3.2.1 丙烯衍生物及工艺简介7 3.2.2 丙烯利用方案的确定 10 3.3 1,3-PDO 合成工艺选择合成工艺选择 11 3.3.1 现有丙二醇合成工艺 11 3.3.2 工艺方法比较与经济分析 20 3.3.3 1,3-PDO 合成工艺的确定 .22 45 kt/a 1,3-丙二醇项目丙二醇项目 可行性研究报告可行性研究报告 目录目录 2 3.4 丙烯醛合成工艺选择丙烯醛合成工艺选择23 3.4.1 现有丙烯醛合成工艺.23
3、 3.4.2 工艺方法比较和确定 28 3.5 项目总工艺路线的确定项目总工艺路线的确定 .29 第四章第四章 原料供应和产品销售原料供应和产品销售 30 4.1 原料、辅助材料的供应原料、辅助材料的供应 30 4.1.1 原料、辅助材料的规格和用量.30 4.1.2 原料、辅助材料的来源.30 4.2 动力及燃料来源动力及燃料来源 .31 4.3 产品销售产品销售 .31 第五章第五章 厂址选择厂址选择33 5.1 选址依据选址依据33 5.2 选址原则选址原则 .33 5.3 方案选择方案选择33 5.4 基本情况基本情况35 5.4.1 企业概况35 5.4.2 厂址自然地理概况.38
4、5.4.3 公共设施、资源现状及发展趋势39 第六章第六章 工厂组织及劳动定员工厂组织及劳动定员.42 6.1 工厂体制及组织机构工厂体制及组织机构 .42 6.2 生产班制和劳动定员估算生产班制和劳动定员估算 .42 6.2.1 生产班制42 6.2.2 劳动定员42 6.2.3 人员来源44 45 kt/a 1,3-丙二醇项目丙二醇项目 可行性研究报告可行性研究报告 目录目录 3 6.2.4 人员培训 44 第七章第七章 项目实施规划项目实施规划45 7.1 建设周期的规划建设周期的规划 .45 7.2 实施进度的规划实施进度的规划45 第八章第八章 投资估算和资金筹措投资估算和资金筹措.
5、46 8.1 工程概况工程概况 .46 8.2 编制依据编制依据 .46 8.3 编制方法编制方法 .46 8.4 项目总投资估算项目总投资估算 .47 8.4.1 固定资产费用47 8.4.2 无形资产费用56 8.4.3 递延资产费用56 8.4.4 预备费用58 8.4.5 流动资金估算58 8.4.6 建设期贷款利息58 8.4.7 固定资产投资方向调节税59 8.4.5 流动资金估算59 8.5 项目投资汇总项目投资汇总 .59 8.6 资金筹措资金筹措 .60 8.6.1 资金来源61 8.6.2 银行贷款还款方式61 第九章第九章 财务评价与灵敏度分析财务评价与灵敏度分析62 9
6、.1 产品成本估算说明和依据产品成本估算说明和依据 .61 9.1.1 编制说明61 45 kt/a 1,3-丙二醇项目丙二醇项目 可行性研究报告可行性研究报告 目录目录 4 9.1.2 编制依据62 9.2 产品成本估算产品成本估算 .63 9.2.1 直接材料费及燃料动力费63 9.2.2 直接工资和其他支出64 9.2.3 制造费66 9.3 管理费管理费67 9.4 财务费财务费 .67 9.5 销售费销售费 .67 9.6 总成本费用估算表总成本费用估算表 .67 9.7 销售收入和税金估算销售收入和税金估算68 9.7.1 销售收入68 9.7.2 税金估算68 9.7.3 现金流
7、量表70 9.8 财务评价财务评价 .73 9.8.1 静态指标73 9.8.2 动态指标74 9.9 不确定性分析不确定性分析 .75 9.9.1 盈亏平衡分析75 9.9.2 敏感性分析76 9.10 社会效益评价社会效益评价 .78 9.10.1 高效利用资源78 9.10.2 有利于带动区域经济的发展79 9.10.3 有利于污染物的集中治理、改善环境保护79 9.10.4 有利于带动周边产业的发展,提供就业机会79 第十章第十章 项目总结项目总结80 45kt/a 1,3-丙二醇项目丙二醇项目 第一章第一章 总论总论 1 第一章第一章 总论总论 1.1 项目概况项目概况 本项目是为新
8、疆中石油乌鲁木齐石化 1000 万吨/年炼油项目设计一座丙烯 利用分厂。乌鲁木齐石化在石油加工过程中会产生大量丙烯,目前这部分丙烯 主要用于合成聚丙烯,产品附加值较低。本项目的设计目的是利用这部分丙烯 生产附加值更高的产品1,3-丙二醇(1,3-PDO) 。1,3-PDO 作为合成 PTT 聚 酯纤维的重要原料,具有不可替代性。随着 PTT 制造技术的进步和应用领域的 拓宽,PTT 产能将不断扩大,因此未来 1,3-PDO 需求量也将大大增加。本项目 用来自总厂的丙烯气经空气氧化得到丙烯醛,然后对丙烯醛水合加氢制 1,3- PDO,故项目前景可观。 1.2 设计依据和原则设计依据和原则 1.2
9、.1 设计依据设计依据 (1) 2013 年“中国石化-三井化学杯”第七届全国大学生化工设计竞赛参赛 指导书 ; (2) 中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要 ; (3) 中华人民共和国环境保护法和中华人民共和国劳动安全法等 相关的国家法律、法规; (4) 化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定 (2005 年版)及 有关专业国家标准; (5)新疆乌鲁木齐米东工业园区有关供水、供电、项目征用土地意见和建 设项目环境保护意见的批文及资料。 1.2.2 设计原则设计原则 (1)认真贯彻落实国家基本建设的有关政策、法规,合理安排建设周期, 严格控制工程建设项目的生产规模和投资。
10、45kt/a 1,3-丙二醇项目丙二醇项目 第一章第一章 总论总论 2 (2)严格遵循现行消防、安全、卫生、劳动保护等有关规定、规范,保障 生产安全顺利进行和操作人员的安全。 (3)产品生产和质量指标符合国家及地方颁发的各项相关标准。 (4)注重环境保护,设计中选用清洁生产工艺,在生产过程中减少“三废” 排放,同时采用行之有效的“三废”治理措施,严格执行“三废”治理、 “三同时”的 方针。 (5)坚持体现“社会经济效益、环保效益和企业经济效益并重”的原则,按 照国民经济和社会发展的长远规划,行业、地区的发展规划,在项目调查、选 择中对项目进行详细全面的论证。 1.3 工艺特点工艺特点 本项目是
11、为新疆中石油乌鲁木齐石化 1000 万吨/年炼油项目设计一座丙烯 利用分厂。以丙烯为原料,首先经空气氧化制备丙烯醛,再经水合加氢制 1,3- PDO。 我们采用空气作氧化剂,原料廉价易得。大部分未反应完的丙烯经多段冷 凝分离,分离后的气液两相经减压返送至多段冷凝器换热后回收,从而避免采 用乙烯制冷,在实现原料回收的同时,达到了节能降耗的目的。生产废水由废 水处理车间处理达标后排放,体现了环保理念。 1.4 产品方案产品方案 产品规格:工业级 1,3-丙二醇,试验方法:ASTM D7515-2009,规格: 99.8%(摩尔分数) ,级别:优级品,产量:4.5 万吨/年,单价:20000 元/吨
12、。 1.5 主要原料、燃料规格及消耗主要原料、燃料规格及消耗 本项目中所涉及到的主要原料是丙烯、空气、工艺软水、过热蒸汽和氢气。 本项目的原料消耗量见表 1-1: 45kt/a 1,3-丙二醇项目丙二醇项目 第一章第一章 总论总论 3 表表 1-1 原料消耗表原料消耗表 物料物料来源来源产量产量 丙烯丙烯总厂提供2.98万吨/年 空气空气来自大气63.11万吨/年 工艺软水工艺软水园区提供14.13万吨/年 氢气氢气总厂提供1399.52吨/年 饱和蒸汽饱和蒸汽总厂提供1.03万吨/年 对苯二酚阻聚剂对苯二酚阻聚剂外购55.2吨/年 Fe-V-Ti 催化剂催化剂外购10.8吨/年 阳离子交换树
13、脂催化剂阳离子交换树脂催化剂外购61.12吨/年 细颗粒细颗粒 Raney 镍催化剂镍催化剂外购4.28吨/年 TiO2-ZrO2复合载体负载复合载体负载 Pt 催化剂催化剂外购3.67吨/年 项目动力及公用工程消耗估算见下表: 表表 1-2 项目动力及公用工程消耗估算表项目动力及公用工程消耗估算表 物料物料数量数量单位单位 电电6523.84万度/年 280高压蒸汽高压蒸汽 11.46万吨/年 175低压蒸汽低压蒸汽 11.27万吨/年 125低压蒸汽低压蒸汽 13.30万吨/年 250中压蒸汽中压蒸汽 -14.49万吨/年 25循环冷却水循环冷却水 1436.84万吨/年 -5乙二醇水溶液
14、乙二醇水溶液 85.54万吨/年 45kt/a 1,3-丙二醇项目丙二醇项目 第二章第二章 产品市场分析产品市场分析 4 第二章第二章 产品市场分析产品市场分析 2.1 产品物质性质产品物质性质 1,3-PDO,主要用于增塑剂、洗涤剂、防腐剂、乳化剂的合成,也用于食品、 化妆品和制药等行业,其最主要的用途是作为聚合物单体合成性能优异的高分 子材料。 2.1.1 物理性质物理性质 1,3-PDO 分子式 C3H8O2,分子量 76.10,常温下是无色、无臭、具咸味、 吸湿性的粘稠液体,可溶于水、醇、醚等多种有机溶剂,熔点 210-211,25 时相对密度为 1.05,相对蒸汽密度为 2.6,60
15、时饱和蒸汽压是 0.13Kpa,闪点 79,引燃温度 400。 2.1.2 化学性质化学性质 1,3-PDO 可制备其他饱和聚酯,如聚萘二甲酸丙二醇酯(PTN)和共聚聚 酯;此外,1,3-PDO 是制造性能优异的新型聚酯纤维聚对苯二甲酸丙二酯 (PTT)的重要单体原料,可替代乙二醇、丁二醇生产多醇聚酯。 2.1.3 主要产品消费领域主要产品消费领域 2.1.3.1 概况概况 1,3-PDO 作为一种优良的抗冻剂、溶剂和新型高分子材料 PTT 的原料,其 市场前景极其广阔。2001 年,世界 1,3-PDO 的生产能力约 14104t/a,生产厂家 仅有美国 Shell 公司、DuPont 公司
16、和德国的 Degussa 公司。2001 年世界 PTT 需 求量为 20104t 左右,1,3-PDO 需求量为 7.2104t。2010 年包括非纤维应用在内, 世界 PTT 的年需求量达到 100104t,1,3-PDO 需求量为 36104t。其中 45%应用 于地毯,50%以上用于其它纺织领域。PTT 纤维将是 21 世纪重点发展的新型纤 维,它较 PET(聚对苯二甲酸乙二酯) 、PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)具有更优 45kt/a 1,3-丙二醇项目丙二醇项目 第二章第二章 产品市场分析产品市场分析 5 良的性能,兼具 PET 的高性能和 PBT 的易加工性,具有广阔的应用前景,是目
17、 前合成纤维新品种开发的热点,将成为最流行的纤维品种之一。 2.1.3.2 主要产品市场分析主要产品市场分析 1-3丙二醇于20世纪90年代初被开发出来,下游主要应用于三大领域(印染 和纺织品;工程塑料;涂料和油墨行业),但真正推动该产品发展的是PTT聚 酯纤维,它作为PTT聚酯纤维的重要原料,具有不可替代性。纵观整个发展历 程可发现,它的工业化发展始终同PTT聚酯的市场发展联系在一起:1991年PTT 聚酯产品在欧洲实现工业化生产;1995年,Shell公司将PTT产品进行商业化, 建立生产能力为10万t/a的生产装置;1999年,Shell公司在美国路易斯安那州建 立产能为7.2万t/a的
18、1.3-丙二醇生产装置;2002年,Shell公司和SGF公司合资在 加拿大蒙特利尔建立了产能为9.07万t/a的PTT生产装置;2003年,DoPont宣称采 用生物转化法将1,3-PDO产品大规模生产,并于2006年建成年产4.5万t的生产线。 2009年3月,由于经济危机及市场情况,Shell公司对外宣布关闭其旗下的1,3- PDO生产企业,并停止生产1,3-PDO。 2.1.3.2.1 国内生产情况国内生产情况 我国目前尚未有万吨级1,3-PDO生产装置,最大且最早的生产企业为山东邹 平铭兴化工有限公司,该公司的设计能力为年产1000t,采用环氧乙烷羰化加氢 法工艺(属于化学合成法)。
19、 生物法方面,1.3-丙二醇的生产企业有河南天冠企业集团有限公司和黑龙江 辰能生物工程公司,采用的技术均为清华大学技术,其中河南天冠企业集团有 限公司建设了一条年产1000t的中试线并投入运行;黑龙江辰能生物工程公司建 设的年产4000t 1,3-PDO的生产线;清华大学在湖南益阳还有一条年产300t的试 验线。同时安徽立兴化工公司则采用江南大学开发的生物法技术,生产1,3- PDO。另外,还有个别试剂厂和科研单位进行小批量的生产,采用缩水甘油酸 乙酯经氢化铝锂还原制得试剂产品,其产量极小。 45kt/a 1,3-丙二醇项目丙二醇项目 第二章第二章 产品市场分析产品市场分析 6 2.1.3.2
20、.2 市场分析市场分析 目前,全球1,3-PDO的生产能力为15.2万t/a,主要生产企业有Shell公司、 Degussa公司及Du Pont公司。随着PTT制造技术的进步和应用领域的拓宽,PTT 产能将不断扩大,预计2010年纤维需求量将达100万。因此未来1.3-丙二醇需求 量也将大大增加。 国内1,3-丙二醇市场需求主要集中在制药、纺织纤维行业、化工领域以及科 研单位。近年来我国国内经济快速发展,聚酯纤维需求量不断增加。PTT作为 未来聚酯纤维的重要替代产品,在中国市场也将具有广阔的发展空间。国内 PTT纤维产业化生产已经起步,只要PTT生产成本与国外相当,国内PTT市场将 会获得重大
21、突破。另外,许多科研机构购买1,3-PDO进行PTT等下游产品的开发。 据预测,我国近年的1,3-PDO需求在2.53万t/a,长远需求超过10万t/a。对于国 内1,3-PDO生产企业而言,未来的任务是考虑如何利用国外已开发成熟的生产工 艺,结合自身原料优势,降低生产成本,以满足国内外PTT市场发展的需求。 45kt/a 1,3-丙二醇项目丙二醇项目 第三章第三章 工艺路线选择工艺路线选择 7 第三章第三章 工艺路线选择工艺路线选择 3.1 概述概述 本项目是为新疆中石油乌鲁木齐石化 1000 万吨/年炼油项目设计一座丙烯 利用分厂。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
22、 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。 3.2 丙烯利用方案的选择丙烯利用方案的选择 3.2.1 丙烯衍生物及工艺简介丙烯衍生物及工艺简介 本项目原料丙烯主要来自于乙烯裂解装置,是乙烯的联产品。从消费类别 来看,我
23、国丙烯主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、丁/辛醇、环氧丙烷、丙烯醛、 丙烯酸、苯酚/丙酮等。以下是主要丙烯衍生物及其制备方法: 45kt/a 1,3-丙二醇项目丙二醇项目 第三章第三章 工艺路线选择工艺路线选择 8 图图 3-1 主要丙烯衍生物及制备方法主要丙烯衍生物及制备方法 3.2.1.1 环氧丙烷环氧丙烷 目前,环氧丙烷工业化生产的方法主要是共氧化法(联产法)和氯醇法, 分别占 52.15%和 44.16%。共氧化法又根据原料和联产品的不同,分为异丁烷 法和乙苯法,其中乙苯法占 60%以上。世界环氧丙烷技术结构见表 3-1。从该 表可见环氧丙烷技术结构有如下明显趋势: 3.2.1.1.1 氯醇
24、法氯醇法 氯醇法由于污染较大而逐渐被替代,所占比例呈明显下降趋势。 3.2.1.1.2 共氧化法共氧化法 共氧化法环氧丙烷增长迅速,尤其是乙苯共氧化法发展较快,近年来世界 新建环氧丙烷装置基本上均采用 PO/SM 联产法。 45kt/a 1,3-丙二醇项目丙二醇项目 第三章第三章 工艺路线选择工艺路线选择 9 3.2.1.1.3 新方法新方法 未来几年内,一些新的环氧丙烷生产方法,特别是一些无联产品的方法如 丙烯过氧化氢氧化法、过氧化氢异丙苯共氧化法及丙烯直接氧化制环氧丙烷的 技术将加快工业化发展的进程。 表表 3-1 世界环氧丙烷技术结构世界环氧丙烷技术结构 年份年份乙苯法乙苯法异丁烷法异丁
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