甲基叔丁基醚MTBE项目研究建议书.docx

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甲基叔丁基醚MTBE项目研究建议书

10kt/a甲基叔丁基醚

项目建议书

目录

1.项目建设的目的和意义

1.1项目提出的背景

1.2投资的必要性和经济意义

2.产品需求预测及价格分析

2.1产品市场需求及预测

2.2产品价格分析

3.产品方案和生产规模

3.1原料来源

3.2生产规模

3.3产品方案

3.4产品质量指标

4.工艺技术方案

4.1叔丁醇装置

4.2甲基叔丁基醚装置

5.主要原料、燃料和动力的供应

5.1主要原材料的品种、规格

5.2水、电、汽动力消耗及来源

6.建厂条件和厂址初步方案、装置地区条件

6.1建厂条件

6.2厂址初步方案

7.环境保护

7.1所在地区的环境状况

7.2拟建项目对环境的影响

8.定员

9.项目实施规划

10.投资估算和资金筹措

10.1投资估算

10.2资金筹措

11.经济效益与社会效益估算

11.1经济效益分析主要依据

11.2主要经济效益分析指标

11.3盈亏平衡点计算

11.4.评价结论

附图：

5kt叔丁醇、10kt/a甲基叔丁基醚装置工艺流程图

1.项目建设的目的和意义

1.1项目提出的背景

近年来，通过调研和预测，提出建设叔丁醇（TBA）、甲基叔丁基醚（MTBE）装置，对民用液化气中的异丁烯等化工产品进行综合利用。

通过项目实施，不仅可以改变产品结构，而且可以将资源优势快速转化为经济优势。

1.2投资的必要性及经济意义

1.2.1投资的必要性

可以利用山东东明石化集团有限公司现有两套催化装置每年可加工40万吨重油，生产大约8万吨液化气。

其中，经过气体分馏装置可得到大约5.4万吨混合碳四，其中潜含0.91万吨异丁烯。

如果全部作为民用液化气出售，不仅发挥不了资源优势，而且还直接影响到下游新产品的开发。

因此，从目前的资源优势出发，可以采用合成叔丁醇和甲基叔丁基醚，作为从混合碳四中分离利用异丁烯的有效方法。

建设叔丁醇和甲基叔丁基醚装置，同时分离出异丁烷产品，分离后的剩余碳四仍可以作为民用液化气销售。

根据发展需要，产品叔丁醇、MTBE可以作为产品出售，也可以裂解生产高纯异丁烯，进一步生产甲基丙烯酸甲酯（MMA）、聚异丁烯、抗氧剂、AMPS、聚丁烯热塑性弹性体等一系列高附加值产品。

因此，叔丁醇、甲基叔丁基醚项目的提出，既是现有资源的有效利用，又是延伸产品、发展其它高附加值化工产品的必要途径，具有重大的战略意义。

1.2.2经济意义

工业叔丁醇、甲基叔丁基醚技改项目建成投产后，不仅可以增加93#等高标号汽油品种，巩固汽油质量，而且可以利用叔丁醇发展其它精细化工产品；利用MTBE生产聚合级异丁烯，开发生产高附加值的产品——MMA、聚异丁烯、抗氧剂、AMPS和聚丁烯热塑性弹性体等一系列下游化工产品。

产品甲基叔丁基醚作为汽油添加剂，可以为集团公司节省大量的化工辅料（助辛剂）费用。

叔丁醇、甲基叔丁基醚项目，总投资2200万元，其中建设投资1900万元，铺底流动资金300万元。

该项目采用国内成熟工艺，技术可靠、操作平稳，建设周期短，见效快，生产中产生三废少，不会对周边环境产生影响。

装置建成后，每年实现销售收入1.78亿元（新增销售收入3220万元），每年平均上缴税金953.31万元，实现利润1415.24万元。

2.产品需求预测及价格分析

2.1产品市场分析

2.1.1TBA产品市场分析

工业叔丁醇（TBA）为无色液体，在精细化工领域有广泛用途，主要作为有机合成的中间体及生产叔丁基化合物的烷基化原料，用于合成农药、医药、香料；可生产甲基丙烯酸树脂，叔丁基苯酚，叔丁胺等，还可脱水制取纯度99.9%的异丁烯。

也常替代正丁醇作为涂料和医药的助剂，或用作内燃机燃料添加剂和抗爆剂。

在国内市场，工业叔丁醇的20—30%用于农药；50%用于医药；10%用于精细化工（叔丁苯、引发剂、香料等）；油漆行业占10%；在国际市场上，主要作为生产甲基丙烯酸甲酯（MAA）的原料。

2.1.2MTBE产品市场分析

MTBE是生产无铅、含氧、低芳烃及高辛烷值车用汽油的理想调合组分，是异丁烯最主要的化工利用途径。

MTBE（甲基叔丁基醚）不仅能有效提高汽油辛烷值，而且还能改善汽车性能，降低排气中CO含量。

MTBE作为汽油添加剂已经在世界范围内普遍应用。

MTBE应用至今，其需求量、消费量一直处于高增长状态，其生产技术也日趋成熟。

MTBE工业经过30余年的快速发展，目前全球年产量已达2000多万吨。

我国MTBE生产正处于快速增长状态，目前我国已有近40套MTBE装置建成投产，总生产能力达到120万吨，主要用作汽油添加剂，也用于裂解生产高纯度异丁烯（生产聚异丁烯、MMA）和烯醛合成法生产异戊二烯等。

利用MTBE裂解制取异丁烯，从而可以开发异丁烯的下游产品。

异丁烯下游产品具有很好的发展潜力，甲基丙烯酸甲酯、聚异丁烯、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）、抗氧剂、三甲基乙酸等都是异丁烯下游市场前景不错的产品。

2.2产品价格分析

为了适应环境保护要求和满足我国汽车工业的发展需要，近几年，我国MTBE的需求量逐年大幅度增加。

由于MTBE具有良好的化学稳定性， 且贮存稳定性优于甲基叔戊基醚（TABE）和催化裂化汽油，因此在调配优质汽油中，催化汽油与MTBE配伍十分理想，相对于甲醇、乙醇和其它醇类含氧添加剂来说，具有更为广阔的应用前景。

预计在“十五”期间，MTBE仍将以很快的速度发展。

为了获取最大的经济效益，国内MTBE产品多由各炼油厂作为生产高标号汽油的调合组分而平衡消化，市场投入量小。

近年，MTBE价格在3000—4000元/吨之间无大的波动。

正常生产时，MTBE工厂成本较低。

该项目投资较少，公用工程消耗较低，因此，MTBE产品成本主要取决于原材料混合碳四和甲醇的价格。

目前，国内MTBE市场价格为3600—3800元/吨，产品畅销，价格比较稳定

工业叔丁醇，属于精细化工产品，几年来价格有所波动。

当前叔丁醇的最低售价4800元/吨，前几年工业叔丁醇的最低市场价格仅为2500元/吨，接近成本价。

最近，泰州石化在南方地区的叔丁醇售价为5200元/吨，随着叔丁醇下游产品的开发，叔丁醇的价格将会稳中上升。

3.产品方案和生产规模

3.1原料、辅料来源

工业叔丁醇装置的主要生产原料是液化气经过10万吨/年气体分离装置脱丙烷塔（T201）分离出来的提浓混合碳四和工艺水。

甲基叔丁基醚装置的主要生产原料是经叔丁醇装置反应后的混合碳四（或提浓后的混合碳四直接进料）和工业甲醇。

工业甲醇需外购。

目前，周边地区有中原化工股份有限公司有8万吨甲醇/年能力，计划扩建到30万吨，齐鲁石化化肥公司有10万吨/年甲醇生产能力，附近省区多家企业外销甲醇。

本项目每年所需甲醇不超过5000吨，用量少，从周边企业采购，完全可以满足本装置生产需要。

本装置所需催化剂、净化剂由齐鲁石化提供。

3.2生产规模

公司实际混合碳四资源为5.4万吨/年，由此确定装置的加工规模为加工混合碳四5.4万吨，叔丁醇、甲基叔丁基醚装置的规模分别确定为5000吨/年、1万吨/年，副产液化气4.49万吨/年。

表-15000吨/年叔丁醇、1万吨/年MTBE装置正常生产所需的原料、辅料

序号

原料名称

需要量，t/a

来源

1

混合碳四

54000

恒昌公司

2

甲醇

3400

协议外购，槽车

3

MTBE催化剂

13.2

协议外购，汽车运输

4

净化剂

0.7

协议外购，汽车运输

5

TBA催化剂

1.0

协议外购，汽车运输

6

TBA增溶剂

105

协议外购，汽车运输

7

工艺水

58000

热电公司

本装置年操作时数为8000小时，连续操作。

3.3产品方案

5kt/a工业叔丁醇、10kt/a甲基叔丁基醚装置，按原料平衡，年生产9120吨MTBE、5000吨工业叔丁醇。

MTBE主要作为今后高标号汽油的调合组分少部分可根据需要作为异丁烯装置的原料。

反应后的4.49万吨剩余碳四，作为民用液化气销售。

5000吨工业叔丁醇暂时外销，并适时开发下游精细化工项目。

界区内的物料平衡如表-2所示。

表-2界区内的物料平衡

原料

产品

损失

MTBE催化剂13.2t

净化剂0.7t

混合碳四54000t

甲醇3400t

TBA催化剂1.0t

MTBE9120t

TBA增溶剂105t

工业叔丁醇5000t

工艺水58000t

醚化后碳四44900t

3.4产品质量指标

3.4.1工业叔丁醇质量指标

工业叔丁醇常温下为无色透明液体，有樟脑气味；沸点82.8℃；具有吸湿性，能与水案任意比例混溶并形成恒沸混合物（21.76%水），难于脱水。

能溶于醇、醚、脂肪烃类等多种有机溶剂；易挥发，易燃，有毒。

技术指标如下：

项目

指标

叔丁醇含量，%，m/m，≥

85.0

色度（铂-钴），号，≤

10

密度（20℃），g/ml

0.812——0.820

酸度（以乙酸计），%，m/m，≤

0.003

蒸发后干残渣，%，m/m，≤

0.02

3.4.2甲基叔丁基醚质量指标

甲基叔丁基醚英文缩写MTBE，结构简式为CH3OC（CH3）3，是一种带有醚味的液体，微溶于水，无毒，具有较高的抗爆性。

MTBE含量≥98%（wt）

甲醇≤1%（wt）

碳四≤0.4%（wt）

叔丁醇及其它≤0.5%（wt）

甲基叔丁基醚是一种高辛烷值（马达法辛烷值为106，研究法辛烷值117）汽油添加剂，化学含氧量较甲醇低得多，利于暖车和节约燃料，蒸发潜热低，对冷启动有利，常用于无铅汽油和低铅油的调合。

也可以重新裂解为异丁烯，作为橡胶及其它化工产品的原料。

保管与运输中必须严禁烟火，并应设置完善的消防设备，气温高时（35℃以上）易挥发损失，影响质量且不安全，需采用适当冷却方法，灌装容器必须专用、完整、清洁、不漏。

4.工艺技术方案

4.1碳四提浓装置

提浓装置主要根据混合碳四各组分相对挥发度的差异，进行精馏分离，提高下游叔丁醇装置的进料浓度，有利于下游叔丁醇、甲基叔丁基醚装置降低一次性投资和操作能耗。

本装置原料为混合碳四，异丁烯组成为0.1677（WT）。

为了提高碳四中异丁烯浓度，本装置为两塔提浓。

第一塔为脱异丁烷塔，塔顶产品主要为高纯异丁烷，可以作为产品（冷媒）出售，也可以加入液化气；塔底物料进入第二塔，塔底脱出正丁烷、丁烯-2、C5、C5以上组分，塔顶为工业叔丁醇装置的进料，异丁烯含量达到35~40%。

4.2工业叔丁醇装置　

本装置采用齐鲁石化研究院于1999年底开发完成的树脂溶剂法合成叔丁醇的工艺技术。

齐鲁石化研究院在树脂法合成叔丁醇的基础上，选用特定的增溶剂，根据现有工业装置的工艺条件，开发的树脂溶剂法合成叔丁醇工艺技术；异丁烯转化率提高至75%，催化剂寿命达到1-2年，无副反应，增溶剂和水循环利用，工业应用情况良好。

树脂溶剂法合成叔丁醇工艺技术，2000年转让与泰州石化总厂5000吨/年TBA装置，已正常运行2年，现正在计划改造，将现5000吨/年TBA装置扩产到1.6万吨/年。

该技术于2002年9月转让与齐鲁石化齐翔公司，将原1400吨/年叔丁醇装置改造为2000吨/年叔丁醇装置，一次试车成功。

恒源集团也在利用该技术建设8000吨/年工业叔丁醇装置。

4.3甲基叔丁基醚装置

本装置采用齐鲁石化研究院开发的第五代混相反应蒸馏法合成甲基叔丁基醚（MTBE）技术。

混相反应蒸馏（MRD-B）技术是在混相反应技术与催化蒸馏技术基础上开发的技术。

混相反应床在中部反应段的下部，经混相反应后的汽相物料与来自下部汽提段的汽相物料一起向上流动，通过重叠放置的若干个催化蒸馏床层进一步反应，总转化率达99.5%以上，适用于深度转化MTBE装置，其剩余C4可作为生产丁烯-1及其他化工产品的原料。

第五代混相反应蒸馏技术已在茂名炼油厂等6家企业成功应用。

5.主要产品、原料、燃料和动力的供应

该项目所需原料为混合碳四、甲醇。

目前集团公司新鲜水、蒸汽和电的供应余量较大，完全可以满足新装置的需要。

5.1主要原材料的品种、规格

5.1.1混合碳四组成

组分

异丁烷

异丁烯

丁烯-1

正丁烷

反-丁烯-2

顺-丁烯-2

C5（以异戊烷为主）

C5以上

Wt,%

43.80

16.77

12.12

8.07

7.74

7.07

2.18

2.25

5.1.2原料甲醇规格

项目

指标

备注

蒸馏量

≥99.2%

64-65.50C，760mmHg

游离碱

＞0.0005%（wt）

以NH3计

游离酸

＜0.002%

以CH3COOH计

水中溶解度

与水混合，保持澄清

比重d420

0.791-0.792

水份

＜0.05%（wt）

初馏点

＞64.00C

760mmHg时

甲醇纯度

＞99.8%

5.2原料、水、电、汽动力消耗及来源（叔丁醇装置）

序号

名称

单位

产品单耗

年消耗量

来源

1

混合碳四

吨

0.64

3200

自给

2

电

度

30

150×103

自给

3

蒸汽

吨

7.0

35000

自给

4

循环水

吨

260

自给

5

工艺水

吨

11.6

58000

自给

6

净化风

标米3

4.5

22500

自给

7

非净化风

标米3

间断

——

自给

8

氮气

标米3

间断

——

自给

5.3原料、水、电、汽动力消耗及来源（MTBE）

序号

名称

单位

产品单耗

年消耗量

来源

1

电

度

23.5

21.43万度

自给

2

蒸汽

吨

0.488

4450

自给

3

循环水

吨

88.5

80.71万吨

自给

4

混合碳四

吨

0.654

5964

自给

5

甲醇

吨

0.368

3356

自给

6

净化风

标米3

20.4

18.60万标米3

自给

7

非净化风

标米3

间断

——

自给

8

氮气

标米3

间断

——

自给

注：

混合碳四中异丁烯浓度为27%（WT）时

6.建厂条件和厂址初步方案

6.1建厂条件

利用现有混合碳四开发其下游产品，原料不需运输，建设1万吨/年MTBE、5千吨工业叔丁醇技改项目，不需另外征地，水、电、汽公用工程可以充分利用或略加改造即可，有利于节省投资，扩建装置所增加人员可厂内调剂。

因此，依附于原厂内的优越条件，充分利用能源，合理调配劳动力，建设周期短，见效快，不需征地，节省投资。

6.2厂址初步方案

5000吨/年叔丁醇、1万吨/年MTBE技改项目，厂址初步选在现10万吨/年气体分离装置西侧，以便于生产管理和配套工程的充分利用。

7.环境保护

7.1所在地区的环境状况

公司位于东明县城东约1.5公里处开发区内，该区域大气环境质量良好，SO2、TSP一次浓度和日均浓度远低于《环境空气质量标准》二级标准限值，尚有较大的环境容量。

该厂排放废水经处理达标后排入株赵新河。

株赵新河为季节性人工河道，经监测，各项指标符合标准要求，水质良好。

7.2拟建项目对环境的影响

工业叔丁醇装置、MTBE装置，由于选用国内成熟的先进生产工艺，采用聚结分离器代替离子过滤器应用于MTBE装置的原料净化系统，在正常开工生产情况下，无废气排放，在事故状态下，气体排入全厂火炬系统，杜绝了对环境的污染。

本装置投产后，泵冷却和冲洗地面产生的少量含油污水和生活污水送至全厂污水处理厂，经处理后达标排放。

本装置投产后，反应器排放的废催化剂和聚结分离器排放的废净化剂（可以再生），主要成分是磺化苯乙烯等，送锅炉焚烧。

8.定员

叔丁醇、MTBE装置可合并为一体，为便于管理，两装置合并为一个车间；参照“石油化工企业统一定员标准”和其他有关规定进行编制；叔丁醇、MTBE装置总定员40人。

装置人员编制如下：

序号

岗位名称

操作班数

操作定员

管理人员

备注

人/班

合计

1

主任

1

2

副主任

1

3

技术员

2

4

班长

4

1

4

5

叔丁醇反应岗位

4

1

4

脱碳四岗位

4

1

4

叔丁醇岗位

4

1

4

6

MTBE反应岗位

4

1

4

分馏岗位

4

2

8

回收岗位

4

1

4

司泵岗位

4

1

4

4

7

合计

40

注：

分析化验人员由全厂分析化验系统平衡

9.项目实施规划

项目采用齐鲁石化研究院技术，具有设计周期短，建设快等特点，只要投资具备，从设计、设备订货、制造，到施工、安装、试车投产一年内即可建成投产。

该项目具体实施规划如下：

代号

进度

1

2003年11月底前完成项目可行性研究报告的编制和批复；

2

2003年11月完成项目的初步设计及论证审批；

3

2004年3月完成项目施工图设计；

4

2004年4月完成设备订货；

5

2004年5月完成土建工程；

6

2004年6月完成设备、管道及电仪自控安装；

7

2004年7月联动试车；

8

2004年7月底投料生产。

9.投资估算与资金筹措

10.1投资估算

本项目估算总投资为2800万元,其中建设投资、建设期利息2300万元，铺底流动资金500万元。

装置的投资估算采用生产能力指数法进行估算。

主要费用指标参照《化工建设项目经济评价方法与参数》。

10.2资金筹措设想

资金筹措采用贷款与自筹相结合的方式。

总投资中申请银行贷款1300万元，其余1500万元为企业自筹。

流动资金1000万元，其中铺底流动资金300万元，流动资金贷款700万元。

流动资金利息计入成本，流动资金在生产期第一年投入。

长期贷款年利率按现行5.58%计算。

11.经济效益与社会效益初步估算

11.1经济效益分析主要依据

（1）主要原料混合碳四价格按2700元/吨,甲醇按2000元/吨；产品MTBE按3800元/吨，叔丁醇按4500元/吨。

（2）固定资产折旧年限：

15年，按平均年限法计算折旧。

（3）固定资产净残值率按4％。

（4）修理费率按固定资产的4%提取。

（5）无形资产及递延资产摊销年限分别为10年和5年。

（6）其它管理、制造费用按5000元/人年计取，工资及福利按照1.5万元/人。

（7）销售费用按销售收入的0.5%提取。

（8）根据国家现行规定，增值生产率按17%计算，混合碳四购进价税率13%。

（9）城建税率为5%，教育费附加为3%。

（10）所得税按33%计算。

（11）项目生产期15年，计算期16年。

（12）财务基准收益率：

i=12%。

11.2主要经济效益分析指标

1、销售收入=5000吨×0.4500万元/吨+9120吨×0.38万元/吨+（5.4-0.91）万吨×2700元/吨=17838.6万元

2、进项税=5.4×2700/1.17×0.17（混合碳四）+2000×0.3356/1.17×0.17（甲醇）=1774.87万元

销项税=5000×0.45/1.17×0.17+9120×0.3800/1.17×0.17+0.27×（54000－9100）/1.13×0.13=2225.13万元

增值税=2225.13－1774.87=450.26

城建及教育附加=450.26×0.08=36.02万元

3、根据产品的销售收入、总成本费用、税金、所得税等，可以概算出年平均税后利润948.19万元，年平均税前利润为1415.24万元，年平均所得税为467.05万元，年平均上缴税金953.31万元。

平均投资利润率为64.33%，平均投资利税率为（948.19+953.31）/2200=86.43%。

全部投资税前回收期=2200/1415.24=1.6年

全部投资税后回收期=2200/948.19=2.3年

11.3盈亏平衡点计算

年平均固定成本=183.26万元（未包含年修理费和其它费用），年可变成本为15664.6万元，年销售收入为17838.6万元，年流转税金及教育附加为486.28万元。

项目盈亏平衡点为：

（修理费率按固定资产的4%提取，年固定成本以总成本费用估算表中最大值为计算依据，为255.58万元）

BEP=（255.58+1583.8×0.04）/（17838.6－15664.6－486.28）=18.9％

BEP（生产能力利用率）=18.9％

BEP（加工量）=5.4×18.9％=1.02万吨/年。

加工1.02万吨混合碳四，就可以保本。

11.4.评价结论

本工程具有较好的经济效益，具有较强的赢利能力和抗风险能力。

本项目在经济上是可行的。

附：

《固定资产投资估算表》

《单位产品成本表》

《借款还本付息表》

《投资计划与资金筹措表》

《销售收入、销售税金及教育附加表》

《总成本费用估算表》

《固定资产折旧、无形资产及递延资产摊销估算表》

固定资产投资估算表

单位：

万元

序号

工程或费用名称

估算价值

占建设投资的比例（%）

设备购置

安装工程

建筑工程

其它费用

合计

一

建设投资

1167.28

320.8

95.72

282.72

1866.52

1

固定资产投资

1167.28

320.8

95.72

1.1

工程费用

1167.28

320.8

95.72

1.1.1

提浓装置

154.28

1.1.2

叔丁醇装置

340

1.1.3

MTBE装置

673

1.2

固定资产其它费用

2

无形资产费用

50

50

2.1

勘察设计费

50

3

递延资产费用

111.4

111.4

3.1

建设单位管理费用

95

3.2

职工培训费

14.4

3.3

生产办公家具费

2

4

预备费用

121.32

121.32

小计

二

固定资产投资方向调节税

三

建设期利息

33.48

33.48

合计

四

铺底流动资金

300

300

总投资

2200

单位产品成本表

1、叔丁醇装置产品成本单位：

元

序号

项目

备注

单位

消耗定额

单价

吨成本

1

原材料

元

异丁烯

吨

0.64

2700

1728

工艺水

吨

11.6

4.5

52.2

2