年产10万吨年苯加氢制环己烷项目文档格式.docx
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针对公司现状及市场调研分析，公司制定了“十一五”发展规划总体目标：
重点建设10万吨/年苯加氢项目、20万吨/年苯乙烯项目、40万吨/年芳构化项目、40万吨/年柴油加氢项目、120万吨/年甲醇制低碳烯烃
项目和100万吨/年煤制甲醇项目。
十一五末，实现销售收入80亿元，利税8.2亿元，为菏泽市的经济腾飞做出更大的贡献。
山东菏泽玉皇化工有限公司自身具有生产环己烷所需的苯、氢气等原料，现有的公用工程设施裕量可以满足装置需要，而且装置副产蒸汽可以作为苯乙烯装置加热热源使用，减少苯乙烯的生产成本，而且通过采用技术成熟的工艺技术方案，达到降低装置能耗物耗的目的，因此从自身的建设、公用工程条件、采用的工艺技术以及原材料供应的优势来说也是可行的，因此建议新建10万吨/年环己烷装置。
1.3.2经营体制类别
山东荷泽玉皇化工有限公司是一家集研发、生产、销售于一体的民营股份制企业
1.3.3投资意义
（1）本项目投资的意义在于充分利用山东菏泽玉皇化工有限公司现有的原料及公用工程，通过低价格原料及低能耗生产环己烷，成本优势明显，市场竞争力强。
山东荷泽玉皇化工有限公司具备建设环己烷装置良好的建厂条件，现有厂区有足够的空闲土地，不需另外征地，环己烷所需的主要原料苯及氢气通过现有装置得到供应，现有的公用工程（水、电、蒸汽等）均能满足10万吨/年环己烷项目的要求，而不需要新建或扩建。
山东菏泽玉皇化工有限公司仅需投入装置部分投资以及很少的配套工程便可建设10万吨/年环己烷装置，生产市场上急需的化工及精细化工中间体环己烷。
做到少投入、多产出，这样既充分利用了企业现有的资源，又可以得到良好的经济效益。
（2）本项目采用国内较先进的工艺流程，消耗定额低，环己烷生产成本也低，在市场上具有一定的竞争力。
（3）本项目利用苯乙烯装置的尾气，通过变压吸附装置处理后，送至环己烷装置，原料苯由厂区粗苯精制装置供应，减少了该项目原料由外商操纵的风险。
（4）本项目具有较好的经济效益，项目的新建对山东荷泽玉皇化工有限公司产品结构的调整和整个公司的盈利极为重要。
（5）从能源综合利用来看，原料氢气来源为苯乙烯装置的脱氢尾气，现有的设施未对该尾气进行充分利用，而是通过火炬进行燃烧，一方面造成能源浪费，另一方面对环境造成一定影响，通过建设环己烷项目，可以通过PSA提氢充分利用该脱氢尾气，使能源得到综合利用；
另外装置副产大量的低压蒸汽，应用到苯乙烯装置的加热设备中，减少苯乙烯装置的蒸汽消耗，降低苯乙烯生产成本。
因此，新建环己烷项目对整个公司的节能将耗有重要意义。
1.4项目的范围
1.4.1本项目可行性研究的范围包括：
10万吨/年环己烷装置的市场预测、生产规模和生产工艺流程选择；
技术和设备的先进性、适用性、可靠性；
财务上的盈利性、合法性；
消防和环境上的可行性；
对本项目建设上的可行性进行论证，为项目法人和领导机关提供决策依据。
1.4.2项目范围
主要生产装置：
10万吨/年环己烷装置，包括8000立方变压吸附提氢工段及苯加氢制环己烷工段。
1.5研究结果
1.5.1项目的概况
山东荷泽玉皇化工有限公司建设10万吨/年环己烷装置可以利用现有的原料供应及公用工程配套的优势，节约投资，具有良好的经济效益，厂址选择在厂内现有空地。
环己烷生产采用变压吸附提氢及苯气相加氢工艺，技术先进，原材料消耗、公用工程消耗在国内处于领先地位。
1.5.2环己烷装置主要技术经济指标表（见附表1-1）
1.5.3结论
（1）山东荷泽玉皇化工有限公司建设10万吨/年环己烷工程，充分利用现有的资源，减少生产成本。
（2）环己烷生产采用变压吸附提氢及苯气相加氢工艺，工艺路线先进成熟可靠，控制手段达到国内的先进水平，技术协作条件好。
（3）采用的工艺流程中，尽量采取回收措施，减少三废排放量，同时对装置三废处理，使其达到国家排放标准，不会对周围环境造成影响。
1.5.4存在的主要问题和建议
本项目与厂区粗苯加氢装置、苯乙烯装置有密切联系，要做好各装置的协调工作。
附表1-110万吨/年环己烷装置主要技术经济指标表
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
生产规模
1
环己烷
kt/a
100
二
产品方案
三
年操作时
小时
8000
四
主要原材料、燃料用量
苯
510.8
含氢尾气
Nm3/a
10.4´
107
（体积含量91%）
五
公用工程消耗量
水
工业水
t/h
间歇
循环水
271.5
2
供电
年耗电量
kW
8.81010
3
供汽
副产蒸汽
7.10t/h
0.4MPa
消耗蒸汽
1.7t/h
1.0MPa
0.83t/h
4
冷冻水
3.39t/h
六
三废排放量
处理前
废水
m3/h
1.5
废气
Nm3/h
1491
废催化剂
t/a
11.3
开车装填量100.1t
七
运输量
120.022
运入量
100.011
运出量
八
装置定员
人
43
其中：
生产工人
38
管理人员
5
九
总占地面积
m2
2324
十
单位产品综合能耗
kg标油/t
1010.59
十一
工程项目投资
本项目建设总投资
万元
31085.7
资本金占筹措资额100%
（1）
建设投资
22102.8
（2）
固定资产投资方向调节税
（3）
建设期利息
（4）
流动资金
1422.9
本项目筹资额
十二
年销售收入（不含税）
435110.3
十三
成本和费用
年平均总成本（不含税）
401050.10
十四
年平均利润总额
28105.7
十五
年平均销售税金及附加
7110.4
十六
财务评价指标
年平均投资利润率
%
710.2
年平均投资利税率
97.7
年平均资本金利润率
贷款偿还期
年
含建设期
投资回收期
所得税前
2.3
所得税后
2.8
10
所得税前内部收益率
1110.5
7
所得税后内部收益率
78.10
8
自有资金内部收益率
9
所得税前净现值
11720.1
基准收益率取12%
所得税后净现值
7909.0
11
盈亏平衡点
13.9
用生产能力利用率表示
第二章市场分析和价格预测
2.1产品市场分析和价格预测
2.1.1国内外生产能力与产量的历史及现状
（1）国外生产能力与产量的历史及现状
1898年首次用苯加氢制得环己烷，发展至今环己烷已经成为一种重要的石油化工原料。
据有关资料报道：
1992年全世界环己烷的生产能力约为300万t/a，主要的环己烷生产厂家是美国菲利浦石油公司、英国帝国化学工业公司、美国埃克森化学公司、美国德士古公司、日本宇部工业公司，以上生产能力约占世界总生产能力的43%，2004年世界环己烷生产能力约350万t/a，2010年将达390万t/a。
主要增长点在亚洲，亚洲的平均增长率约4%。
（2）国内生产能力与产量的历史及现状
我国早期的环己烷装置为国外引进技术，生产产量较少，随着下游产业的发展，我国环己烷产能、产量不断增长。
2004年我国环己烷产能21.2万t/a左右，到2007年，我国有10家环己烷生产企业，总产能44万t/a左右，其中巴陵石化公司是国内最大的生产企业，产能达到10t/a。
近几年，随着环己烷产量的提高，我国进口数量呈现递减趋势，近几年国内环己烷产能见表2-1。
表2-1近几年国内环己烷产能
年份
2000
2001
2002
2003
2004
2005
产能
10.4
12.4
110.1
18.7
21.2
28.10
20010
2007
2008
2009
2010
310.8
44.10
51.3
58.2
108
目前国内环己烷生产厂家主要有以下公司：
江苏扬农化工集团有限公司、河南神马、河北石焦化集团有限公司、山东昌邑大安、山东洪业化工有限公司、中石化巴陵分公司、浙江巨化集团公司、南京东方化工公司等，总产量占全国产能的90%以上。
我国环己烷生产能力如表2－2。
表2-2我国环己烷生产能力现状
厂名
生产能力
万吨/年
中石化巴陵分公司
自用为主
江苏扬农化工集团有限公司
河南神马集团
河北石焦化集团有限公司
2.5
外销
山东昌邑大安精细化工有限公司
0.8
浙江巨化集团公司
山东洪业化工有限公司
山东海力化工有限公司
20
山东方明
南京东方化工公司
合计
108.8
目前，由于环己烷市场前景看好，许多厂家纷纷增加环己烷产量，预计2010年我国环己烷生产能力将达到108万t/a。
2.1.2国内外市场需求和价格的历史及现状
2.1.2.1国内外市场需求
环己烷主要用于制备环己醇和环己酮，另外，在涂料工业中广泛用作溶剂，是树脂、脂肪、石蜡油类、丁基橡胶等的极好溶剂。
环己烷90%用于环己酮生产，环己酮为己内酰胺生产的中间产品，通常由己内酰胺厂生产，自产自用。
目前己内酰胺生产需求扩大，带动上游环己烷、环己酮的产量，环己烷需求量猛增，2002年全世界环己烷需求量为240万t/a，2005年达到330万t/a预计2010年需环己烷390万t/a。
国内市场竞争日趋激烈，近年环己烷生产装置建设改造进入一个高潮，市场需求稳步增加，预计2010年国内需环己烷75万吨。
随着扩建及新建产能的投产，我国环己烷需求量将得到部分缓解。
另外，进口环己烷对国内市场冲击较大，国际上荷兰的DSM集团、日本的旭化成公司等大公司，以及德国和中国台湾省的环己烷生产规模都很大，并且仍在不断扩大生产能力，其中有部分生产能力是针对我国市场扩建的。
这些大公司有着明显的规模效益和低成本优势，势必对国内环己烷市场构成较大冲击。
国内企业不得不早作打算，及早制定应对措施，保持竞争的主动地位。
2.1.2.2国内外产品价格
环己酮的行情同原料苯的价格密切相关，2009年1月份国内环己烷价格为4200元/吨，基本无生产利润，生产情况在8月份逐步好转，至2009年底价格达到7500元/吨左右，在2010年价格稳步攀升，最高达到10000元/吨，最近回落并稳定在81000元/吨左右，2009-2010年价格趋势，见表2-3：
表2-32009-2010年价格趋势
月份
2009-11
12
2010-1
价格/元/吨
7500
8200
81000
9200
9000
91000
8500
2.1.3目标市场分析和价格预测
2.1.3.1目标市场分析
本项目产品环己烷主要的用户是山东及周边地区环己酮生产厂商，山东地区有多家环己酮生产商，生产原料为环己烷，由于不具备环己烷生产所需的原料等因素，生产的环己烷价格较高或需要外购环己烷，因此为山东荷泽玉皇化工有限公司环己烷销售提供广阔市场，因此荷泽玉皇化工生产的环己烷可以在山东及周边地区的市场上销售。
2.1.3.2价格预测
今年1月份环己烷价格为8400元/吨，并逐步增长到5月份最高达到10000元/吨，到8月份价格在8500元/吨，总体看来，2010年的价格相对稳定在8500以上，由于环己烷的主要下游产品环己酮，需求继续增大，预计环己烷的价格会继续小幅增长。
2.2原料供求及价格预测
2.2.1原料市场供求和价格的历史及现状
（1）苯
纯苯的工业生产有四种工艺：
1、煤焦油经过分离出粗苯后经精制生产纯苯；
2、石油炼制过程中得到的C10－C8烃馏分，在催化剂作用下芳构化生成苯等芳烃，再经分离得到纯苯；
3、乙烯装置副产的裂解汽油，经过两次催化加氢再经分离得到纯苯；
4、甲苯歧化，烷基转移生产纯苯。
纯苯的主要消费领域是苯乙烯（占50％）、苯酚、己内酰胺、苯胺、顺酐、氯苯、硝基苯、烷基苯以及溶剂使用等。
表2-4纯苯下游产品2005/2010年纯苯需求量（万吨）
年
产品
2005*
2010**
苯乙烯
114
5100
苯酚
37
150
己内酰胺
40
顺酐
28
80
苯胺、硝基苯
50
90
氯苯
15
烷基苯
18
合计
282
9100
*为实际消耗值
**按下游产品需求值折算
中国的纯苯主要是中国两大石油－石化企业垄断，仅自供平衡。
2005年纯苯产量为3010.11万吨，进口25.5万吨，表观消费330万吨。
20010年纯苯产能超过380万吨/年，产量达到3100万吨/年。
由于乙烯产能和石油炼制能力扩大，2010年中国石油纯苯总产能有望突破500万吨/年，另从焦化苯的精制，经加氢脱硫可得到纯苯。
2005年我国焦炭产量为2.25亿吨，可得粗苯225万吨。
现建的焦化苯处理装置的有山焦集团、山东海化集团、山西宏特集团和宝钢集团，预计到2010年焦化纯苯可达100～150万吨/年，预计到2010年石油纯苯和焦化纯苯的总产能将达到1000万吨/年以上。
2005年全球纯苯产能为4450万吨/年，需求量为3840万吨/年，预计20010年～2010年均增速为2.4％。
到2010年全球纯苯产能将达到5010万吨/年。
20010～2010年需求量的增速为3.7％，到2010年全球纯苯需求量将达到41010万吨/年。
世界纯苯的生产和消费主要集中在亚洲、北美和西欧。
2000～2010年中国纯苯供需状况见表2-5。
表2-52000～2010年中国纯苯供需状况（单位万吨）
项目
2010*
进口量
7.5
10.2
4.2
1.0
5.3
25.5
70
出口量
3.9
10.9
1.39
1.10
产量
185
199
214
238.9
252.19
3010.1
3100
1000
表观需求
183.5
201.3
209.2
229
2510.1
330
430
1050
*为预测值
图2－1国内苯价格走势图
根据国内苯价格走势图，2003年苯平均价格在3350元/吨，20010年均价基本上为7500元/吨以上。
苯市场的价格起伏较大，与国际原油价格变化有关，另外还与苯的下游产品市场需求有关，若市场平淡，国内苯市场价格将会平移或下降。
前年，受到世界金融风暴的冲击，国际原油价格一路走低，纯苯价格也跌倒谷底，最低价达31000元/吨。
去年9月份开始较快回升，后价格稳定在10300-10500元/吨。
20010至2010年的平均价（见表2－10）。
2010年前8月的市场价格一直比较稳定，维持在5800-10300之间。
表2-102005~2009年各年苯平均价格
20010年
2007年
2008年
2009年
2010年前8月
5年均价
价格（元/吨）
710105.41
9425
8430.83
4030
10000
7110
（2）氢气
氢气是环己烷生产的另一种主要原料。
由于氢气贮存运输等原因，一般用氢企业均自产自用，其价格取决于制造成本。
本项目氢气来源于20万吨/年苯乙烯装置乙苯脱氢产生的含氢尾气，该尾气的氢气体积含量为91%左右，经过变压吸附装置处理后供苯加氢使用，生产的氢气量基本满足环己烷装置生产需要。
2.2.2原料来源及供应状况
本工程所需的原料苯由公司粗苯加氢装置供应，由罐区经管道输送至环己烷装置区，原料氢气来源于苯乙烯装置的含氢尾气，经变压吸附吸附后送苯加氢反应器使用，因此，两种基本原料可由厂区自行解决，减少原料外购带来的风险。
原材料来源见表2-7：
表2-7原材料来源表
物料
来源
规格
粗苯加氢装置
510240吨/年
纯苯
氢气
苯乙烯装置尾气经变压吸附
10.4×
107Nm3/年
2.2.3产品价格确定的原则
为使项目在经济上具有较强的抗风险能力，本项目在财务分析中原料和产品不使用十年平均价格，而是采用市场现行价格，即原料苯按10500元/吨，产品环己烷价格按市场价格8500元/吨计。
2.3辅助材料、燃料的供应
2.3.1主要辅助材料来源见表2-8
表2-8主要辅助材料来源表
数量
加氢催化剂
外购
10.5吨/次
Ni-Al2O3
寿命2年
吸附剂
109.8吨/次
CNA-133、CNA-229、CNA-314、
CNA-421
寿命15年
除油剂
8.3吨/次
CNA-110、CNA-229
预处理剂
12.7吨/次
CNA-314、
寿命3年
第三章生产规模、总工艺流程及产品方案
3.1生产规模
生产规模：
10万吨/年环己烷。
年操作时:
8000小时。
3.2总工艺流程
本工程利用公司粗苯加氢生产的纯苯、苯乙烯装置的含氢尾气为原料，通过8000m3变压吸附提氢工段（PSA）、苯气相加氢工段生产环己烷。
化学反应式为：
C10H10+3H2=C10H12
3.2.18000m3变压吸附提氢工段流程简述：
苯乙烯装置含氢尾气经过压缩机增压后，原料气在P=1.3MPa、t≤40℃条件下进入变压吸附提氢工段。
首先进入气液分离器除去游离水，然后经过两台可串并联操作的除油器除去压缩机油，再进入由两台预处理器和一系列程控阀组成的预处理系统，除去芳烃等高沸点组分，从预处理出来的净化气送往PSA后系统。
除油器一开一备，吸附饱和后一次性更换吸附剂，约两年一换。
预处理再生时，先用经换热器加热到150℃的PSA解吸气进行加热，再用未经加热的解吸气进行冷吹。
PSA后系统由10台吸附器和一系列程控阀等组成，采用10-2-3/V工艺流程。
在变压吸附系统中，任一时刻总有2台吸附器处于吸附步骤，由入口端通入原料气，在出口端获得氢气。
每台吸附器在不同时间依次经历吸附（A）、多级压力均衡降（EiD）、逆向放压（D）、抽空（V）、多级压力均衡升（EiR）和最终升压（FR）等步骤，采用多次均压的目的使尽可能的回收有效组分。
逆放步骤排出了吸附器中吸附的部分杂质组分，剩余的杂质通过冲洗抽空步骤进一步完全解吸。
产品气在≥1.2MPa的压力下由吸附塔顶部出来，解吸气在0.02MPa下输出界外。
3.2.2苯气相加氢工段流程简述：
原料苯经换热器預热，加热器加热汽化后，再送至汽化器中与氢气一起过热进入反应器，其中氢气由新鲜氢和循环氢混合而成
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