乙烯焦油催化改质制备中间相沥青及萘系物的产业化开发可行性研究报告 (3).doc
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1、 一、概要1.承担单位基本情况*市*石油化工有限公司位于美丽的天山脚下,有*“金三角”之称的*市东工业园区内。根据国家产业目录规定,投资项目为“年产8万吨低硫含酸重质原油综合利用项目”。公司是由黑龙江省鹤岗市昊天集团公司投资组建,是*市年2007重点招商引资企业。鹤岗市昊天集团是一家集油田投资、房地产开发、煤矿开采、建材贸易等多化经营企业,集团年产值达15亿元人民币,创利税5亿元人民币,集团是在国家“西部大开发”政策指引下,经过严格的调研和项目论证,确定在*“金三角”地区*市东工业园区石化工业园,投资建设年产8万吨低硫含酸重质原油综合利用项目,同时成立*市*石油化工有限公司,总投资9000万元
2、人民币,项目占地面积167000平方米,目前已完成一期投资4500万元。并已建成投产,年产值1.5亿元可实现利税4000万元左右。公司拥有员工65人,其中技术人员6人,管理人员5人,岗位操作人员45人,其它岗位人员9人,均来自*及*省相关石化企业及*市本地区。公司依托独山子千万吨炼油、百万吨乙烯项目,对其加工生产过程的乙烯焦油、M100、碳九、碳十、加氢尾油等下游产品进行深加工,装置还能对克拉玛依油田大量的含硫含酸重质原油进行处理。生产高沸点溶剂油、蜡油、燃料油、润滑油基础油、沥青原料等多种石油化工产品。公司在成立的同时,技术依托*石油化工大学,合作成立了科技研发中心。*石油化工大学是国内较早
3、成立的石油化工专业学院,拥有雄厚的教科研实力,50多年来为我国石化行业培养了大批人才,学校拥有先进的精细化学品小试实验室和中试实验室,在精细化工产品研发领域处于国内领先水平。双方合作,充分发挥产、学、研并举的优势,对*的石油化工资源进一步开发利用,研发新的加工工艺,处理方法,扩大石油化工产品的综合利用率,降低生产加工成本,提高产品质量,减缓有限的石油资源耗用量,响应国家能源可持续性发展的战略决策,促进*石化行业的进一步发展。中心以*石油化工大学石油化工系主任曹祖宾教授为科研中心技术研发带头人,*石化大学每学期将派35博士名硕士、研究生到企业实践、科研攻关工作。*石化计划每年投入科研中心科研经费
4、300万元人民币。开展对疆内外油田、炼厂的低硫含酸重质原油、C9、C10、页岩油、乙烯焦油等石化副产品及煤焦油、焦油苯进行深加工处理研发成果转化工作。2.项目实施方案简要介绍本项目位*市东工业园区石化工业园,是*市*石油化工有限公司年产8万吨重油加工处理的二期项目,采用独山子石化乙烯裂解后副产品乙烯焦油(包括轻、重焦油)为加工原料,与公司一期的加工装置配套实现联产,计划生产规模为20000吨/年,项目完成后将提供完整的乙烯焦油萘系物与高可溶性中间相沥青,副产品燃料油。公司组建以总工为首的项目组,进行项目的设计、建设、调试、生产、产品质量等全过程的控制。项目实施期为二年,第一年设计、建设阶段,第
5、二年设备调试、试生产,正常生产后,年创产值7000万以上,利税可达到2000万元。3.已具备的条件(技术、设备、人员、财务状况)1)技术情况乙烯焦油综合利用项目技术由*石油化工大学研发,项目已做了大量的前期工作,查阅了国内外有关乙烯焦油催化改质制备中间相沥青及萘系物生产工艺的科技文献, 开展了卓有成效的实验,经过对独山子乙烯焦油进行仪器分析和化学分析后,进行了合成方法研究和样品的分析测试,取得了初步成果,进行加工工艺小试,取得了成功。用乙烯焦油(包括轻、重焦油)做原料经过二级蒸馏及结晶过滤,调合等工序,最后生产出萘、甲基萘、碳纤维沥青等化工产品。其工艺流程如下示意图。 图1工艺流程示意图此方案
6、产品有萘、甲基萘、碳纤维沥青,副产品有燃料油。如将甲基萘再重结晶,过滤后就可以得到纯净的甲基萘。在流程中,一级蒸馏塔底的重油部分,如用于开发橡胶填充剂和特种沥青,则塔底馏分可放宽到330 。二级蒸馏塔顶360沥青收率%1.2127.118.5514.327.831.8213.0716.1表2.1乙烯焦油各馏分段组成及性质项目全馏分初馏205205225225245245密度200.98850.9070.9160.9471.042凝点-6-5553-339.5残碳%(w)8.50.120.090.0711.05闪点78黏度,mm2/s32S%(w)0.530.060.110.300.76萘%(w
7、)152793甲基萘%(w)121.77611 表2.2乙烯焦油的元素组成元素 CHNSO组成(Wt%)91.557.350.070.51 0.52从实验结果数据分析可以看出独山子石化乙烯焦油具有如下特点:乙烯焦油在245 340之间的各馏分段的收率较高,特重的胶质沥青质成分含量也较高。初馏点205馏分段的主要成分是茚及其同系物,205225 馏分为萘,225245 馏分主要是甲基萘,245300馏分主要是二甲基萘,300340 馏分含有大量的葸、苊、菲等,340 的物质主要是碳氢比很高的胶质、沥青质。由此可见:乙烯焦油各馏分段均是化工有机合成的重要原料,从中可提炼出许多宝贵的化工产品,有着重
8、要的开发价值。2.技术水平乙烯焦油催化改质制备中间相沥青及萘系物技术是由*石油化工大学与*石油化工有限公司共同研发,和现有国内已公开专利不相冲突,属新研发项目,目前尚未申请专利。本项目预期申请石油荼、碳纤维专利2项,国外专利1项。获省部级成果奖1项。本项目建成投产成功后,将申请自治区科技厅组织专家对本项目进行技术鉴定并申请专利,并在石化行业进行技术推广。3.技术路线(来源、工艺路线、新增设备及检测方法)1)在乙烯焦油的轻馏分中含有大量的萘及同系物,特别是对于乙烯装置的轻焦油比例数值较大的,如果从轻焦油中提取萘及系列产品,其收率更高,经济效益更好。为了从焦油中提取萘,可以利用其特性从混合物中分离
9、出来,萘的常压沸点为218,冰点为80.5,-甲基萘沸点245,凝点为-30.5,-甲基萘沸点241、凝点34.6,萘、-甲基萘与分子量相同或相近的其他烃类相比,有异常高的凝固点。利用这一特性,就可以将它们从混合液分离出来,工业上通常采用精馏、结晶、重结晶的联合工艺从焦油中得到纯净的萘、-甲基萘、-甲基萘等重要化工产品。2)乙烯焦油中加入l0Wt左右的无水AlCl3后,可在150m2/g,孔容0.23-0.27cm3/g,使用前须活化。定量滤纸:中速,11.0-12.5cm。实验所用溶剂为纯糠醛4.计划年产量、年产值、年利税本项目完成后,*石化可形成年加工20000吨的乙烯焦油能力装置一套,年
10、加工成品1000吨,副产品1.2万吨,产值7000万元,利税2000万元。三、经济分析1.资源、原材料来源独山子石化公司新建的100万吨/年乙烯裂解装置将产生裂解焦油约20万吨/年。加上原有的裂解焦油,总资源量30多万吨/年。对于乙烯焦油原料,目前一般用作锅炉或窑炉燃料烧掉,利用经济价值低,且乙烯焦油是乙烯原料高温缩合产物,其主要成分为芳烃化合物、侧链短、碳氢比高,灰分含量低,重金属含量很少,用它做锅炉或裂解炉的燃料时,由于含有重烯基芳烃等,燃烧时易产生结焦及黑烟,对环境产生一定污染。因此,对于乙烯副产如此大量的焦油原料,如何充分合理的利用好这部分资源使其产生最佳的经济效益将对乙烯装置整体效益
11、及乙烯副产资源深加工的发展产生重大影响,也是当前国内外乙烯后加工行业研究的急待解决的一个重要课题之一。本研究通过对乙烯焦油进行基本性质分析与评价,探讨综合利用的可行性。项目将在*市东工业园区内*石油化工有限公司进行实验性生产。将乙烯焦油它综合利用做化工原料,可能开发出几十种化工新产品,即满足市场需要,又能为工厂创得较大的经济效益。更能有效的拉动金三角地区石化下游产业的发展。乙烯目前情况看,乙烯焦油馏分是乙烯裂解的副产物,其产量和组成随乙烯裂解原料及裂解条件不同而有所差异,就其产量而言,大体是乙烯产量的15%,一套100万吨/年的乙烯,大约副产焦油达到15万吨/年。独山子石化公司新建的100万吨
12、/年乙烯裂解装置将生产裂解焦油约20万吨/年。加上原有的裂解焦油,总资源量30多万吨/年。近年来,我国石油化工迅速发展,特别是乙烯产能年提高,裂解焦油的数量在不断增加。目前,我国乙烯产量已达到800万吨/年以上,预计2010年将达到1000万吨/年,副产的焦油达150-200万吨/年。焦油的资源来源及其组成乙烯焦油是乙烯裂解原料在蒸汽裂解过程中原料及产品高温缩合产物,其主要成分是单环、多环芳烃、重芳烃馏分油。由于裂解原料不同,乙烯焦油的产率也不同,一般产率为乙烯原料的10(w)左右,随着乙烯原料的重质化,其收率还会增加。对乙烯焦油的组成,根据石油化工科学研究院对乙烯焦油做过馏分切割和各窄馏分段
13、的组成性质分析,见下表4、表5。表4 乙烯焦油窄馏分段切割收率馏分段初馏点205205225225245245300300330330360360沥青收率%1.2127.118.5514.327.831.8213.0716.1表5 乙烯焦油各馏分段组成及性质项目全馏分初馏205225225245245密度201.0420.9270.9360.9671.052凝点-6055-357.5残碳%(w)9.50.140.060.0513.05S%(w)0.570.080.170.360.86萘%(w)10-203-555-852-5-甲基萘%(w)10-15-1.5-2.065-8010-15从表4看
14、,乙烯焦油在205300之间的各馏段的收率较高,再就是特重的胶质沥青质成分。从表5看,初馏点一205馏分段的主要成分是茚及其同系物,205225 馏分为萘,225245 馏分主要是甲基萘,245300馏分段主要是二甲基萘,300360 馏分含有大量的葸、苊、菲等,360以上的物质主要是碳氢比很高的胶质、沥青质。由此可见:乙烯焦油各馏分段均是化工有机合成的重要原料,从中可提炼出许多宝贵的化工产品,有着重要的开发价值。2.投资规模、投资构成(自筹、贷款、其它款项)项目计划建设年加工能力二万吨的装置一套,总投资约为800万元人民币,其中自筹530万元,贷款100万元,申请科技兴新经费70万元3.成本
15、分析及投入产出分析财务评价3.1财务评价基础数据与参数3.1.1财务评价依据依据中国石油天然气股份有限公司文件关于印发中国石油天然气股份有限公司建设项目经济评价参数(20052006)的通知中油计字2005226号,以及中国石油天然气股份有限公司建设项目经济评价测算价格(2007版)石油计字2006229号。评价根据现行经济法规、财税制度及各项相关政策进行计算。3.1.2财务评价基础数据与主要参数(1)本项目为*市*石油化工有限公司2万吨/年乙烯焦油催化改质制备中间相沥青及萘系物的产业化开发项目。(2)各年生产负荷生产负荷运营期每年均按100%计算。(3)项目计算期,包括建设期和生产期本项目评
16、价期为15年,其中建设期1年,生产经营期14年。(4)原材料、辅助材料、燃料动力消耗量原材料及燃料动力价格按近几年的均价计算。详见制造成本估算表。(5)定员、工资及福利费本项目新增员工15人,按2008年上*市半年工资平均为1200元,三险费用300元。(6)折旧和摊销年限折旧年限为14年,平均年限法。 (7)固定资产残值率按行业规定残值率取5%。(8)修理费费率按行业规定修理费费率为取3%。(9)其他制造费用费率其它制造费按1计算。(10)其他管理费用其他管理费用为40000元/人.年。(11)销售收入估算根据市场实际情况计算销售收入。详见销售收入计算表。(12)各种税率和费率增值税:按17
17、计算;城市维护建设税和教育附加费:分别为增值税的7%和3%计算。(13)目标收益率项目基准收益率为12%(所得税后)。(14)其他销售费率为1%。3.2 成本费用估算3.2.1成本和费用构成(1)生产成本费用生产成本费用外购材料费+外购燃料费+外购动力费+工资及福利+折旧费+修理费+其他制造费+摊销费+其他管理费+财务费用+其他营业费用。(2)制造成本制造成本外购材料费+外购燃料费+外购动力费+工资及福利+折旧费+修理费+其他制造费3.2.2外购原材料价格本项目所用的原料主要为:乙烯焦油3.2.3成本和费用估算(1)外购材料费:为进行生产而消耗的外购原料及主要材料、半成品、辅助材料及包装等支出
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