最新版230kta丙烯综合利用制300kta环氧丙烷项目可研报告.docx

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最新版230kta丙烯综合利用制300kta环氧丙烷项目可研报告

230kt/a丙烯综合利用制300kt/a环氧丙烷项目

可行性报告

团队名称：

宜宾学院revolution团队

完成时间：

2013年7月

目录1

第一章总论1

1.1项目概述1

1.1.1项目名称1

1.1.2项目性质1

1.1.3编制依据1

1.1.4编制原则1

1.1.5研究范围2

1.2项目背景2

1.2.1资源利用问题2

1.2.2环境问题4

1.2.3环氧丙烷的市场现状4

1.3建设规模与目标8

1.3.1建设规模8

1.3.2项目目标9

1.4本厂建设意义9

1.5项目可行性9

1.5.1地理位置9

1.5.2资源优势10

1.5.3经济效益11

1.5.4工艺技术11

1.6研究结论和建议13

1.6.1研究结论13

1.6.2存在的问题和建议14

1.7主要技术经济指标14

第二章产品市场分析15

2.1产品物性及用途15

2.2环氧丙烷生产状况16

2.2.1环氧丙烷国外生产状况16

2.2.2环氧丙烷国内生产状况16

2.3环氧丙烷的市场分析16

2.3.1环氧丙烷市场需求预测16

2.3.2环氧丙烷市场供应分析18

2.3.3环氧丙烷的价格预测18

2.4小结19

第三章工艺技术方案20

3.1环氧丙烷合成技术现状20

3.2环氧丙烷的合成工艺21

3.2.1氯醇法生产环氧丙烷技术21

3.2.2共氧化法23

3.2.3异丙苯氧化法24

3.2.4过氧化氢直接氧化法（HPPO法）24

3.2.5工艺确定25

第四章原料、辅助材料及燃料的供应25

4.1原料25

4.1.1丙烯26

4.1.2甲醇27

4.1.3氢气28

4.2产品29

4.2.1产品的介绍29

4.2.2产品的方案29

4.2.3产品销售30

第五章厂址选择34

5.1厂址选择基本原则34

5.2厂址概述34

5.3选址原因35

5.3.1原料来源方便35

5.3.2地理交通条件36

5.3.3社会效益37

5.3.4自然条件37

5.3.5优惠政策38

5.4建厂条件41

5.4.1自然条件41

5.4.2基地基础设施43

5.5选址小结45

第六章企业组织和劳动动员46

6.1企业组织46

6.2企业组织形式46

6.3企业制度47

6.3.1企业管理模式47

6.3.2企业工作制度47

6.4劳动定员和生产培训47

6.4.1劳动定员47

6.4.2生产培训50

第七章财务及敏感性分析51

7.1工程概况51

7.2编制依据51

7.3编制方法52

7.4项目总投资估算52

7.4.1固定资产投资52

7.4.2建设期利息56

7.4.3流动资金57

7.4.4总投资汇总57

7.5资金筹措57

7.5.1资金来源57

7.5.2资金筹措计划58

7.5.3投资规模58

7.6产品成本估计58

7.6.1编制依据及成本估计方法58

7.6.2成本估计62

7.7销售收入及税金计算63

7.7.1编制依据说明63

7.7.2产品销售收入及税金估算63

7.8损失及利润分配估算表64

7.8.1编制依据说明64

7.8.2损失及利润分配估算64

7.9现金流量图表65

7.9.1现金流量表65

7.9.2现金流量图67

7.10盈利能力分析67

7.10.1静态分析67

7.10.2动态分析68

7.11盈亏平衡分析68

7.11.1盈亏分析依据68

7.11.2盈亏平衡分析69

7.12敏感性分析70

7.13投资及技术经济指标汇总71

第八章社会效益72

8.1社会效益72

8.2社会影响72

8.2.1项目对当地经济的影响72

8.2.2项目对当地交通的影响72

8.2.3项目对自然资源的影响72

8.2.4项目对当地环境的影响72

8.3结论73

第一章总论

基于近年来石油、煤、天然气化工的不断发展，我国丙烯的产量早已超越千万吨大关。

中石油乌鲁木齐石化公司的丙烯产能与产量在经济的大潮中不断增大，逐渐出现丙烯产能产能过剩，逐渐影响到公司的后续发展。

再者公司对于丙烯的开发利用方式单一，基本用于生产聚丙烯，产品竞争力逐渐下降，公司利益日益减小，针对以上的情况。

我们团队为中国石油新疆乌鲁木齐石油化工公司设计一座年产30万吨环氧丙烷的工艺项目。

以此为新的血液解决乌鲁木齐石油化工公司这对丙烯产能过剩的问题。

本章主要由查阅相关资料为依据对项目进行了项目可行性基础分析，简单减少了项目的规模、目标、项目建设的背景以及项目建设的意义。

再者对项目选址的优劣分析并做出了主要技术经济指标。

1.1项目概述

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。

为此我们进行深度的市场调研，查阅大量相关信息佐证了环氧丙烷的潜力与可行。

1.1.1项目名称

30万t/a环氧丙烷生产分厂。

1.1.2项目性质

本项目是在三井化学杯的背景下为中国石油乌鲁木齐石化工公司设计的一座环氧丙烷分厂，主要针对当下我国的基础化工原料丙烯过剩并且丙烯利用单一。

我们设计建设一个年产30万吨的环氧丙烷分厂，解决总厂因丙烯产能过剩而带来的负面影响，其次提高总厂的经济效益，增强总厂丙烯下游产品的竞争力。

同时也可以进一步打开国能环氧丙烷的市场。

1.1.3编制依据

Ø2013年“中国石化-三井化学杯”大学生化工设计竞赛指导书；

Ø《化工建设项目可行性研究报告内容和深度规定》2010年10月

Ø发改投资[2006]1325号《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）；

1.1.4编制原则

（1）认真贯彻执行国家基本建设的各项方针、政策和有关规定，执行国家及各部委颁发的现行标准和规范。

（2）结合实际情况，选择技术先进、工艺成熟、切合实际的设计方案，并采用高新技术及其它行之有效的节能措施，降低生产成本和投资，力争达到国际先进水平。

（3）提高机械化和自动化水平，仪表选型切实可靠与适度先进相结合。

（4）设计中尽一切努力节能降耗，节约用水，提高水的重复利用率，减少一次水的用量。

（5）注重环境保护，设计中选用清洁生产工艺，确保工艺水的闭路循环，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，贯彻执行“三废”治理、“三同时”的原则。

（6）注重劳动安全和卫生，设计文件应符合国家有关劳动安全、劳动卫生及消防等标准和规范要求。

（7）贯彻化工生产装置布置的“五化”原则，即一体化、露天化、轻型化、大型化和国产化，以达到节省投资和减少占地的目的。

（8）做好劳动保护和工业卫生，减轻劳动强度，保护职工身体健康。

1.1.5研究范围

2013年5月，宜宾学院“revolution”设计团队开始进行以新疆乌鲁木齐市米东公园为园区为基地工业丙烯为主要原料生产环氧丙烷的工程设计。

目前查阅了大量的资料进了深入的可行性分析，分析研究工作范围包括：

产品的市场需求、产品规格及工艺方案、工艺路线及设备选择、自动化控制方案、原料辅助材料及动力供应、建厂条件、公用工程及辅助设施、节能节水减排措施、“三废”处理及环境保护措施、安全消防及劳动保护措施、企业组织及定员、项目实施规划、投资估算及资金来源、产品成本及经济效益等方面进行研究。

在研究的基础上对项目的建设做出评价结论，为审批该项目提供决策依据。

1.2项目背景

1.2.1资源利用问题

1.2.1.1丙烯利用情况

丙烯是重要的化工基础原料，截至2012年10月31日,中国丙烯总产能为1658.2万吨/年，较2011年增长77万吨/年。

未来5年，各种原料来源的丙烯产能均将不断增长，到2017年,中国丙烯的产能将达到约2850万吨/年。

预计2013年丙烯的当量消费量有望达到2245万吨，2017年将达到3290万吨，聚丙烯仍将是主要的需求增长领域。

2012～2017年，中国的丙烯仍在逐渐饱和过剩，但自给率逐渐提高，中国丙烯行业利润空间将逐渐缩小主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等有机原料。

据中投顾问发布的《2010－2015年中国化工行业投资分析及前景预测报告》显示，在2000年以后，由于丙烯下游产品开发迅速，丙烯需求增幅较大而国内供应不足，我国丙烯年进口量骤增至20～30万吨之间。

丙烯的需求主要是靠聚丙烯的生产推动的，在2007年已增至世界丙烯消费量的62%。

在我国丙烯最大的应用是生产聚丙烯，其次为丙烯腈，消费结构为；聚丙烯71%，丙烯腈10.9%，丁/辛醇5.8%，苯酚/丙酮4.7%，环氧丙烷2.5%，其他5.2%。

表1-12010年世界化工用丙烯的消费量

项目

北美

中美和南美

西欧

中欧和东欧

非洲和中美

日本

中国

亚洲其他和大洋洲

总量

聚丙烯

9.1

2.0

9.4

1.9

3.4

3.1

7.1

9.5

45.5

丙烯腈

1.5

0.1

0.9

0.3

0.1

0.8

1.2

1.1

6.0

环氧丙烷

1.7

0.2

1.8

0.1

0

0.4

0.7

0.4

5.2

羧基醇

0.9

0.1

0.9

0.3

0.3

0.4

0.7

0.9

4.6

异丙苯

1.5

0.1

1.2

0.2

0

0.5

0.3

0.8

4.5

丙烯酸

1.0

0

0.6

—

0.1

0.2

0.4

0.4

2.8

异丙醇

0.7

—

0.4

—

0

0.1

0.1

0.2

1.6

叠合化合品

0.8

0.1

0.3

—

—

0.2

0.3

0.1

2.0

其他

0.5

0.1

0.7

0.2

—

0.2

0.3

0.1

2.0

总量

17.7

2.7

16.1

3.1

3.9

5.8

10.7

13.4

73.5

上表可以看出丙烯的下游有机产品虽然较多，但是丙烯很大一部分都用于聚丙烯与丙烯腈。

对于丙烯的利用比较单一，在其他下游产品的生产基本处于空白状况。

对于环氧丙烷的生产存长期处于低产能情况，随着今年环氧丙烷在有机化工中逐渐加大，聚丙烯与丙烯腈的逐渐饱和与利润不断浓缩，环氧丙烷迎来了一个春天。

1.2.1.2环氧丙烷利用情况

环氧丙烷（简称PO）是除聚丙烯和丙烯腈以外的第三大丙烯衍生物，是重要的基本有机化工原料。

环氧丙烷主要用于聚醚多元醇的生产，其次是用于表面活性剂、碳酸丙烯酯、丙二醇醚、羟丙基甲基纤维素等精细化工产品，广泛用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业。

其最大工业用途是生产聚醚多元醇，进而制备聚氨酯，还可通过水合反应制备丙二醇。

2008年世界环氧丙烷消费量为675.9万t。

西欧、北美和亚洲是世界环氧丙烷主要消费地区，消费量分别占29.3%、29.1%和35.3%。

北美是最大的净出口地区，西欧是最大的净进口地区。

世界环氧丙烷主要用于聚醚多元醇、丙二醇和丙二醇醚等的生产。

2008年用于聚醚多元醇的环氧丙烷约占总消费量的63.4%，用于丙二醇生产的约占18.2%，用于丙二醇醚的环氧丙烷约占5.9%。

2008年世界各地区环氧丙烷供需状况见表1-2

表1-22008年环氧丙烷况消费指南

消费项目

消费量

聚醚多元醇

63.4%

丙二醇

18.2%

丙二醇醚

5.9%

其他

12.5%

1.2.2环境问题

传统的环氧丙烷生产工艺氯醇法、共氧化法存在污染严重流程复杂设备投入过大等因素，例如氯醇法清水消耗大，每生产1t环氧丙烷产生40-50t含氯化物废水和2.1t氯化钙，该废水具有温度高、pH值高、氯根含量高、COD含量高和悬浮物含量高的“五高”特点，难以处理。

但是HPPO过氧化氢直接氧化法工艺不仅克服了氯醇法设备腐蚀严重，废液、废渣多的缺点，并且三废排放量少且易处理，对环境影响小，是国际公认的“绿色”环保生产技术。

而PO/SM工艺产生的污水含COD较高，污水处理装置投资相对也较高。

我们采取的过氧化氢的直接氧化生成环氧丙烷的工艺虽然不是非常成熟工艺，但是由于该工艺环保。

产物直接产生环氧丙烷和水，没有过多过大量的副产物产出，对于环境几乎达到了零污染。

1.3建设规模与目标

1.3.1建设规模

乌鲁木齐东有吐哈油田，南有塔里木油田，北有准东油田，西有克拉玛依油田。

地下煤炭储量在百亿吨以上，可采煤层总厚度80米，素有“油海上的煤城”之称。

湖盐、芒硝、石膏、油页岩、铜、锰、铁矿也有很大储量。

拥有耕地5.4万公顷、牧草场60万公顷、野生草原植物300余种、可养殖水面1604公顷。

热力、风力资源极为丰富，拥有我国西部最大的风力发电厂。

以中石油乌鲁木齐石化公司、中泰化学为代表的石油化工、氯碱化工，以神华新疆能源公司为代表的煤电煤化工产业，以广汇工业园为代表的机械制造业，以永昌积水、国统管道为代表的建材业等优势产业集群。

综合考虑环氧丙烷近几年的供需关系和现在已有的环氧丙烷投产装置，我们选择了30W/a的规模在经济效益和项目可行性上都是比较稳妥的选择，之后我们还可以根据具体的生产要求进行适当的修改。

1.3.2项目目标

本项目目标是为中国内陆地区的环氧丙烷需求设计一套环氧丙烷生产工艺的工厂，另一方面实现总厂丙烯合理、充分的利用，将丙烯最大限度的转化成具有高市场效益的环氧丙烷，充分利用HPPO反应过程产生的热量。

同时将最大限度的综合利用富余热量，实现污染物的零排放；增加当地的就业率，将企业带向科学化，现代化的绿色协调可持续发展。

1.4本厂建设意义

（1）落实党中央西部大开发战略，直接推动西部开发和经济发展

党中央、国务院已提出了西部大开发战略，明确指出，不失时机地实施西部大开发战略，直接关系到扩大内需、促进经济增长，关系到民族团结、社会稳定和边防巩固，关系到东西部协调发展和最终实现共同富裕。

强调要抓住机遇，不失时机地实施西部大开发战略，把西部地区的发展潜力转换为现实生产力，把潜在市场转换为现实市场，把资源优势转换为经济优势，为国民经济发展提供更广阔的空间和巨大的推动力。

党中央的决策，为西部地区的经济发展提供了契机。

（2）充分利丙烯资源以及提高西部反战，符合国家可持续发展政策

2012年全国原油产量1.81亿吨，较2011年上升3.9%。

2012年我国原油加工量2.86亿吨，占原油总消费量的95.3%，2011年，石油净进口达1.98亿吨，作为原油处理处理之一的丙烯，相对就比较丰富。

在此形势下，采用先进可靠技术，充分合理的利用这些丙烯资源成为国内相关产业关注的热点。

煤炭作为一种能源，不仅仅只是作为燃烧，而应该好好地利用。

合理和清洁利用煤炭是全世界化工的共同目标。

所以开发新疆煤炭资源和石油的合理利用对可持续性发展有着重要的作用。

1.5项目可行性

1.5.1地理位置

图1-3乌鲁木齐米东区地理位置与交通图

米东区是2007年8月经国务院批准，由昌吉回族自治州原米泉市和原乌鲁木齐市东山区合并成立，隶属于乌鲁木齐市。

全区总面积3407.42平方公里，辖5镇2乡，6个街道办事处，81个行政村，48个社区，区内常住人口30万人。

米东区区位优势明显、投资环境优越，距乌鲁木齐国际机场、火车南、西、北站均在20公里以内。

216国道、大黄山铁路、石化铁路穿境而过，吐-乌-大、乌奎高速公路交汇于此。

城区道路四通八达，是首府乌鲁木齐市连接北疆各地州的交通要道。

1.5.2资源优势

米东区自然资源丰富，境内有丰富的煤、菱铁矿、石灰石、石油、陶土、石英沙、芒硝等矿产资源，种类达20多种，其中已探明石灰石储量15亿吨、芒硝储量260万吨、煤炭储量18亿吨，煤质优良，易于开采，年产煤能力950万吨左右，是全国100个重点产煤区（县）之一

2011年，根据中国石油的部署，公司牢牢把握“强化管理、提高效益”的工作主题，坚持“优化生产、细化管理、深化培训、强化三基”的工作方针，深入推进“为民服务创先争优”和“比学赶帮超”活动，实现了“安全环保无事故、经济效益最大化”的目标。

全年加工原油1072万吨，生产成品油598万吨、乙烯85.2万吨、塑料114.7万吨、烧碱46万吨、橡胶40.4万吨、丁辛醇33.1万吨、丙烯腈6.35万吨、腈纶5.92万吨、热电发电38.6亿度，其中，原油加工量和成品油、橡胶、丙烯腈产量创历史新高，橡胶产量位居国内首位。

1.5.3经济效益

从经济的角度来讲，随着国内聚醚多元醇和环氧丙烷下游产品需求的加大，丙烯产能过剩，作为最基础的化工原料他直接的销售价格较低，除去环氧丙烷的其他丙烯下游产品的需求疲软，通过HPPO工艺生产环氧丙烷不仅解决了丙烯产能过剩的问题，而且也给我过环氧丙烷的市场带来新的活力。

HPPO工艺作为最新的环氧化工艺，本身的绿色环保生产减少了对三废处理的经济投入，简易流畅的反应装置也节约了大部分的设备经济投入，其经济效益将明显增加。

同时解决了当地的就业问题。

1.5.4工艺技术

从技术的角度讲，选用意大利的Enichem公司开发的一体化HPPO技术，基于普通环氧化工艺的副产物较多、污染严重，Enichem公司开发的一体化HPPO工艺以流程简单、副产物少、污染基本为零突出。

HPPO工艺包括两个主要阶段:

（1）在双金属催化剂存在下使H2和O2直接反应合成H2O2；

（2）在钛硅分子筛催化剂存在下使丙烯与H2O2在甲醇溶剂中反应生成PO。

该工艺采用的催化剂无毒、无腐蚀、易操作且环境友好。

工艺流程简单，设备减少和所需昂贵设备材料减少。

HPPO工艺的投资费用和生产成本比其他的环氧化工艺较低，考虑到废酸处理问题等，以下是现在几个环氧化工艺的对比研究：

表1-3环氧化工艺的比较

项目

氯醇法

PO/SM联产法

HPPO法

原料消耗

丙烯/（t/tPO）

0.85

0.79

0.78

氯气/（t/tPO）

1.4

生石灰/（t/tPO）

1.6

0.662/1.845

乙烯/苯/（t/tPO）

双氧水/（t/tPO）

0.72

副产物收率

二氯丙烷/（t/tPO）

0.15

苯乙烯/（t/tPO）

2.25

丙二醇/（m3/tPO）

0.026

综合能耗/（kgce/tPO）

~800

~1680

~650

新鲜水/（m3/tPO）

40

循环水/（m3/tPO）

400

945

330

脱盐水/（m3/tPO）

4

2

0.2

电/（kWh/tPO）

600

550

330

蒸汽/（t/tPO）

0.1-1.5MPa

12，1.0MPa

3.5，2.0MPa

冷冻/（MJ/tPO）

850

375

工业气体/（Nm3/tPO）

125

135

184

环保

废气/（Nm3/tPO）

45，主要为丙烷、丙烯及惰性气体，回收

或焚烧处理

160，少量烃类、粉尘、CO，高空排放

205，主要为氮气，少量烃类、氢气，焚

烧处理

废水/（t/tPO）

40氯根:

40000mg/L;COD:

1200mg/L;难处理

0.3;COD:

3000mg/L;生化处理

0.8;COD:

140mg/L;生化处理

废渣/（kg/tPO）

2000，石灰渣综合利用

50，废渣焚烧处理，废催化剂回收利用

0.4，废催化剂回收及利用，酸树

脂安全填埋

表1-5环氧化工艺优缺点比较

生产工艺

优点

缺点

氯醇法

1）工艺成熟，流程简单；2）操作负荷弹性大；3）选择性好；4）对原料丙烯的纯度要求不高；5）安全性高；6）投资少；7）有成本竞争力

1）水耗大；2）产生大量废水及废渣（每生产1t环氧丙烷产生40~50t含氯化物废水和2.1tCaCl2；3）消耗大量氯气和石灰原料，污染环境；4）产生的次氯酸对设备的腐蚀严重。

共氧化法

（PO/SM法）

（PO/TBA法）

1）共氧化法克服了氯醇法腐蚀、废水量大缺点；2）产品成本低（联产品分摊成本）；3）环境污染小。

1）工艺流程长；2）原料品多；3）丙烯纯度要求高4）工艺操作压力高；5）设备造价高（设备材质多采用合金钢）;6）2.2~2.5t苯乙烯或2.3t叔丁醇,受市场因素制约；7）废水COD高。

异丙苯氧化法

（CHP法）

与氯醇法相比:

1）不需要氯气,减少了设备腐蚀;2）废水少。

与共氧法相比:

1）无副产品（使用异丙苯替代了乙苯,异丙苯循环使用）;2）不联产苯乙烯,无需辅加设备;3）装置投资少（比共氧化法低1/3）。

生产过程中产生大量A-甲基苯乙烯,增加循环回收装置。

过氧化氢氧化法

（HPPO法）

1）工艺流程简单;2）产品收率高,无副产品;3）无污染,属清洁工艺。

产品单一，抗风险能力较弱

由上表比较我们可以清楚的看出HPPO发环氧化工艺的清洁生产的特点，本项目选择了高效一体的HPPO工艺作为生产工艺不仅环保清洁，并且工艺流程简单，设备投资较少。

1.5.5能耗标准

根据国家统计局国家发展和改革委员会国家能源局于二○一二年八月十六日发布的新疆地区及北京地区能耗指标2011年分省区市万元地区生产总值（GDP）能耗等指标公报

地区

万元地区生产总值能耗

万元工业增加值能耗上升或降低

（±%）

万元地区生产总值电耗上升或降低

（±%）

指标值（吨标准煤/万元）

上升或降低（±%）

北京

0.459

-6.94

-18.50

-6.10

新疆

1.631

6.96

9.28

14.69

1.6研究结论和建议

1.6.1研究结论

通过严谨市场分析，技术方案的论证，厂址与技术经济分析，初步结论如下：

（1）所选厂址条件优越，交通运输方便，公用工程供应完全满足要求，原料供应可靠，运输距离较短。

（2）本工程为石油化工与煤化工的综合利用项目，符合国家的产业政策，能源和环境保护政策。

（3）本项目以以乌鲁木齐石化有限公司生产丙烯和甲醛，具有成本低廉，产品具有较强的市场竞争力，投资收益良好，高于目前社会资金平均回报率。

1.6.2存在的问题和建议

⑴调整产业结构,向产业链发展。

国外环氧丙烷