年产10000吨石蜡微晶蜡凡士林工业润滑油项目可行性研究报告.docx

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年产10000吨石蜡微晶蜡凡士林工业润滑油项目可行性研究报告

年产10000吨石蜡、微晶蜡、凡士林、

工业润滑油项目

可行性研究报告

1总论

1.1项目及建设单位基本情况

1.1.1项目名称：

某石化有限公司年产10000吨食品级石蜡、微晶蜡、药用级凡士林、工业润滑油项目。

1.1.2建设性质：

新建项目。

1.1.3项目建设单位：

某石化有限公司

法人代表：

**

所有制形式：

有限责任公司

1.1.4建设地点：

某工业园区

1.1.5项目申报单位：

某石化有限公司

负责人:

X

1.1.6投资规模及资金构成

项目总投资2500万元，其中固定资产1650万元，流动资金850万元，固定资产构成中，建筑工程:

150万元，设备购置:

1400万元，其它工程和费用：

100万元。

1.1.7资金筹措:

企业自筹2500万元。

1.1.8建设单位概况

某石化有限公司地处中原、距南阳油田200多公里，原料来源丰富。

投资人多年从事项目产品的生产和销售工作，积累了丰富的生产和销售经验，对河南及周边市场非常了解。

2008年公司拟建一套10000吨/年食品级石蜡、微晶蜡、药用凡士林、工业润滑油项目，解决当地和周边地区环保问题的同时，为企业增加效益。

1.2编制依据及原则

1.2.1编制依据

参照中石化的有关工程项目可行性研究报告编制的规定进行编写，主要依据及参考资料如下:

1）抚顺东方催化技术开发有限公司小型实验装置关于原料油高压加氢降凝、改质的评价报告。

2）抚顺石油化工研究院近年加氢技术情报。

3）《中国炼油技术》中国石化出版社（1992）。

4）抚顺隆亿化工有限公司高压加氢生产工业及润滑油概况。

5）包头昆仑石化有限公司石蜡高压加氢降凝改质生产概况。

6）国内四套凡士林高压加氢精制装置生产概况。

1.2.2编制原则

1）本项目认真贯彻国家有关环境保护的各项法令、法规，搞好“三废”治理，执行“三同时原则”。

2）严格执行国家关于安全生产、工业卫生、劳动保护、消防工作的有关法规、规定，采取有效措施改善劳动条件，确保安全生产。

3）设计中充分考虑能量的节约和综合利用，以降低能耗，提高经济效益。

4）尽量依托和利用地方的人、财、物，做到少投入，多产出。

5）以科学、求实的态度，公正、客观、科学地反映项目的实际情况。

6）把好质量关，确保可行性报告的编制质量。

1.3研究范围及编制分工

本可行性研究报告研究范围为某石化有限公司年产10000吨食品级石蜡、微晶蜡、药用凡士林、工业润滑油项目生产装置界区内的工艺、安装、设备、仪表、电气、给排水、结构等专业的所有设计内容。

本可行性研究报告由抚顺市化工研究设计院设计分院编制。

本项目工程内容包括新建10000吨/年食品级石蜡、微晶蜡、药用凡士林、工业润滑油项目生产装置及公用工程和辅助生产设施。

1.4项目背景及建设理由

1.4.1项目建设背景

某石化有限公司投资人李建军、张威、文新国多年从事微晶蜡、石蜡、凡士林、工业润滑油生产销售业务，在其任职期间积累了丰富的生产销售经验。

其产品在云南、河南等地区树立了一定的知名度。

中原地区交通便利，其原料来源稳定，生产的产品在中原地区等地有广阔的消费市场，市场需求量极大，市场行情较好，有较大的利润空间。

1.4.2项目建设理由

随着机械工业日新月异的发展变化和新型发动机的使用，以及节能、环保的要求，对微晶蜡、石蜡、凡士林、工业润滑油的质量要求越来越高，市场中物化性能优越的中高档微晶蜡、石蜡、凡士林、工业润滑油日益受到用户的青睐。

传统的酸碱精制、溶剂脱蜡、白土补充精制生产基础产品的方法，已很难适应当今的生产形势及质量要求，加氢技术以其“质量好、收率高、污染小、操作弹性大”的绝对技术优势，成为原料产品改质的主要方向。

润滑油是石油中280-300℃以上的馏分（大部分350℃以上），碳原子数从C20到C40，属于石油的高沸点馏分，除烃类外，还有含氧、硫、氮等非烃化合物，氧化物以环烷酸和酚类居多，不仅腐蚀设备，还空气氧化生胶，影响使用性能；硫化物对油品安定性造成重大影响，不但产生恶臭，腐蚀设备，促进胶质生成；氧化物也极不稳定，易氧化生胶，且颜色更深，气味变臭。

胶质、沥青质的存在，引起粘度指数降低，还容易积碳，造成管路堵塞，机件磨损。

此外，传统方法难以脱除的多环和稠环芳烃，粘温性能很差，造成品质下降。

要得到品质好的润滑油，应将不理想组分（胶质、沥青质、多环短侧链环状烃及S、N、0化合物）除去，同时尽可能地保留产品理想组分（少环长侧链烃类）；为改善凝固点，还要进行脱蜡或降凝，使抗氧化安定性、粘温特性、残炭、颜色等性能指标符合规格标准要求。

这些问题，通过加氢精制、加氢降凝手段，能达到非常满意的效果。

此外，高压加氢灵活性大，能适应不同质量原料及产品方案要求，尤其对加工处理劣质原料，具有无可比拟的优势。

1.4.3国内研究进展

1）市场前景

我国目前食品、药品工业及其它相关行业发展迅速，对微晶蜡、石蜡、凡士林及工业润滑油需求非常大，许多大型工业企业相继上马，微晶蜡、石蜡、凡士林及工业润滑油市场出现了供不应求的局面，国外企业生产的上述产品正大批涌入国内市场。

该项目的主要产品为微晶蜡、石蜡、凡士林及工业润滑油系列产品，投产后能满足当地及周边地区微晶蜡、石蜡、凡士林及工业润滑油的供应问题，而且还能供应其它的微晶蜡、石蜡、凡士林及工业润滑油深加工企业，为企业创造效益。

2）国家政策法规

微晶蜡、石蜡、凡士林及工业润滑油行业属于能源基础类行业，在国家经济中占有很重要的地位，随着我国经济的快速发展，以及对环保要求的不断提高，质次价低的微晶蜡、石蜡、凡士林及工业润滑油将不再受到青睐，选择建设此项目，一方面解决原料供应及交通运输问题，另一方面能发挥企业的技术和市场优势，为当地创造更多的就业机会，该项目符合国家产业政策、技术政策、生产力布局要求。

本着“节能、环保、高效、高质”、与QHSE接轨的目标，特编制本可行性研究报告。

1.5综合评价和论证结论

随着我国经济的快速发展，各种石化产品的需求不断增加，本项目依托全国铁路交通枢纽，可以从新疆、辽河、沪州、泰州、玉门、南阳、兰州以及哈萨克斯坦国等地区购进生产所需原料。

产品通过陆路、铁路可销往全国各地。

依托国家大力发展中、西部地区的优惠政策，本项目实施后必能产生良好的经济、社会效益。

从财务评价看，项目投产后投资收益率高达38.44%，高于行业基准收益率，说明本项目可行性较高，有较好的投资回报率。

综上所述，实施该项目是可行的。

1.6存在的问题与建议

本项目目前所存在的问题主要有:

微晶蜡、石蜡、凡士林及工业润滑油的品质受原料品质的影响较大，建议严格控制原料的质量，从源头把好质量关，确保产品质量稳定。

微晶蜡、石蜡、凡士林及工业润滑油生产企业属防火单位，建议做好消防工作，做到安全生产，防患于未燃。

2市场分析和价格预测

2.1白微晶蜡、食品级石蜡产品国内生产概况及市场

1）我国微晶蜡生产企业共5家（南充、南阳、锦西、荆门、独山子），总生产能力1.5万吨/年。

但因无高压加氢手段（荆门只进行中压加氢），质量档次较低，出口、售价均受到制约，每年还需进口几千吨质量档次高的微晶蜡产品。

2）石蜡加氢情况较好，但地区分布不均，此外，高标号食品级石蜡加工手段缺乏。

3）南阳石蜡精细化工厂是国内石蜡产品品种最齐全的厂家，是最大的微晶蜡生产基地。

因无加氢精制手段，近两年被迫利用凡士林装置进行微晶蜡高压加氢。

高压加氢产品通过FDA标准，完全达到食品级的质量要求，口香糖专用蜡出口至丹麦获得好评，已成为固定的合作伙伴。

但因加工量有限，能力不足，石蜡产品仍无法加氢，只能维持低质量水平。

直接后果是售价低，出口受限制。

4）目前口香糖专用蜡原料、产品价差8000-10000元/吨。

据预测，发达国家蜡产量将逐年递减，进口量逐年上升，生产高品质的蜡产品有较大的利润上升空间。

2.2凡士林国内生产概况及市场

我国的凡士林产企业共4家（包头、河南南阳、南京、河北辛集），年产量为8000吨左右，加之技术较为落后的酸碱法生产的凡士林，其总产量为10000吨左右，而全国有50000吨的需求量，所以，凡士林的销路没有问题。

凡士林装置的布局主要分布在华北、东北等地，厂址选在河南开封可以弥补中原地区凡士林产量的不足，生产出的凡士林主要用在医药、化妆品等方面，可以销往郑州、西安、沈阳、大连等地，亦可出口。

3生产规模及产品方案

本高压加氢装置年产10000吨高档微晶蜡、石蜡、凡士林、润滑油基础油，包括加氢精制、临氢降凝。

根据市场情况，灵活调整产品方案，可压缩产品产量，生产合格级、一级品、食品级微晶蜡或石蜡，还可进行工业级凡士林加氢改质，生产特种凡士林。

各种产品符合下列质量标准:

表3-1产品质量标准

项目

质量指标

颜色，赛波特号

>15

凝点，℃不高于

一20

酸值，mgKOH/克

≯0.08

闪点（开口，℃）

≯200

机械杂质，%

无

S含量，PPm

≯10

N含量，PPm

≯10

胶质、沥青质含量，≯%

无

水分，%

无

运动粘度（40℃），mm/s

80-100

微晶蜡、石蜡、凡士林质量符合相关行业标准要求。

表3-2减四线加氢生成油性质

减四线加氢生成油

工艺条件

体积空速/h-1

总空速

0.15

相对HPV-1空速

0.2

相对HPD-1空速

0.6

反应温度／℃

380/360

反应压力/MPa

15.0

氢料体积比

1000

进油量t/h

1.25

氢耗Nm3/h

125

馏分／℃

全馏分

＜160

160-280

280-320

320-360

>360

密度/（20℃）g·cm-3

0.8544

0.750

0.835

0.867

0.870

0.8545

凝点／℃

<-30

-14

闪点（开口）／℃

198

闪点（闭口）／℃

54

78

84

粘度（200C）mm2·s-1

粘度（400C）mm2·s-1

1.89

4.67

8.64

47.7

粘度（1000C）mm2·s-1

7.64

粘度指数

126

硫含量／μg.g-1

614.42

132.95

53.97

58.03

馏程／℃

初馏点

52

161

240

10%/30%

85/102

183/207

266/272

50%/70%

118/137

225/245

281/293

90%/95%

178/-

271/295

324/342

干点

195

300

346

十六烷值

56

41

40

收率％

101.37

7.1

19.4

9.7

12.0

53.17

表3-3抽余油加氢生成油

抽余油加氢生成油

工艺条件

体积空速/h-1

总空速

0.11

相对HPV-1空速

0.15

相对HPD-1空速

0.45微晶蜡、凡士林及工业润滑油

反应温度／℃

380/380

反应压力/MPa

15.0

氢料体积比

1000

馏分／℃

全馏分

＜160

160-280

280-320

320-360

>360

密度/（20'C）g·cm-3

0.8753

0.757

0.843

0.877

0.894

0.8811

凝点／℃

<-35

<-35

<-35

<-35

一18

闪点（开口）／℃

204

闪点（闭口）／℃

47

84

98

粘度（200C）mm2·s-1

粘度（400C）mm2·s-1

1.85

4.76

10.71

85.1

粘度（1000C）mm2·s-1

7.88

粘度指数

92

硫含量／μg.g-1

455.8

31.67

25.77

22.37

馏程／℃

初馏点

58

158

260

10%/30%

88/102

183/203

265/273

50%/70%

116/133

222/240

283/295

90%/95%

169/-

270/285

322/335

干点

196

297

-

十六烷值

53

37

29

收率％

99.8

7.3

16.3

8.1

14.3

53.8

4原料、辅助材料及燃料供应

4.1原料来源

该项目建成投产后可根据市场情况灵活调整生产量，需要以下原料:

（1）南阳油田、泰州、滨州、沪州、新疆等地提供的减二、减三、减四馏分油，来源比较广泛可靠，年需量9000-11000吨。

（2）粗微晶蜡，年需求分别为5000吨、8000吨。

（3）荆门工业级凡士林，年需求1000吨。

表4-1减压馏分油质量指标

项目

质量指标

颜色

浅于8#

凝点，℃不高于

0

酸值，mgKOH/克

≯0.4

闪点（开口，℃）

≮180

机械杂质，%

≯0.04

S含量，PPm

≯1500

N含量，PPm

≯1500

胶质、沥青质含量，≯%

5%

水分，%

≯1

运动粘度（40℃），mm/s

80-85

比重

0.88一0.95

残炭，m%

≯6

表4-2粗微晶蜡质量指标

项目

质量指标

S,N含量，PPm

220、200

含油量，≯M%

3.0

颜色，号

≯6

重金属

5

残留溶剂

5

表4-3工业凡士林质量指标

项目

质量指标

颜色

白色

滴点，≮℃

45

紫外吸光度（290nm），≯

0.75

粘度（100C），mm/s

≮5

闪点，开口，℃

≮90

说明:

粗微晶蜡、精石蜡原料质量指标符合石化行业质量标准。

4.2辅助材料供应

4.2.1催化剂

目前国内用于油品加氢的催化剂技术成熟可靠，选择余地较大，可根据价格及技术服务情况择优使用。

本装置采用精制剂和降凝剂两种催化剂。

催化剂的物化性质见表4-4。

催化剂在使用前必须进行预硫化。

预硫化工艺条件（如温度、压力、氢油比、空速）不会超过正常操作条件，但必须要增加一套注硫设施。

表4-4催化剂的物化性质

项目

质量指标

加氢精致催化剂

临氢降凝催化剂

外形

圆柱形或球形

三叶草形

粒度

φ1.6*（2一6）mm

φ1.6*（3一8）mm

强度

>15ON/Cm

>100N/Cm

堆积密度

>0.80g/ml

>0.68g/ml

活性组分

>30%

>2%

助剂

3一5%

3一5%

4.2.2氮气和燃料油

装置开停工所需氮气临时就近购买瓶装气，燃料油就近采购。

4.2.3其它生产需要辅助材料为常规用料，就近采购。

4.2.4甲醇

目前国内甲醇市场呈现供过于求状态，可选择购买。

质量指标:

符合GB339一92，工业一级，纯度≥99.5%，氯离子≤3mg/1。

5工艺装置技术及设备方案

5.1工艺装置技术方案选择

5.1.1高压加氢精制技术原理

将原料在高温（300-4100C）、高压（12.0-16.OMpa）和氢气存在下，通过加氢催化剂床层，使其中所含的S、N、0等烃类化合物加氢反应转化成易于除去的H2S、NH3和H2O，同时使不稳定的烯烃和稠环芳烃加氢饱和转化，将金属杂质截留，胶质沥青质转化、烧焦截留，从而达到改善油品的安定性能、腐蚀性能及其它使用性能的目的。

高压加氢属深度加氢精制，由于不理想组分被加氢转化，油品的粘温性能得到较大程度的改善，粘度指数上升。

在蜡产品或凡士林产品生产过程，对以3、4苯并吡为代表的强致癌物及其它四个以上苯环的可致癌物具有较强的转化能力，产品能通过FDA试验，达到食品级要求。

5.1.2石蜡、微晶蜡、凡士林、润滑油临氢降凝

造成产品凝点较高的原因主要是C16以上的正构烷烃，也就是石油蜡组分。

在高温高压和氢气存在条件下，通过催化剂作用，与氢气发生反应，进行加氢异构化及选择性加氢裂化，使凝点较高的正构烷烃转化为凝点较低的异化烷烃和低分子烷烃，而其它烃类基本不发生变化，达到降低油品凝点的目的。

5.1.3加氢精制与临氢降凝主要是进行加氢转化，收率高，损失少，污染小，技术优势明显。

5.1.4石蜡、微晶蜡、凡士林、润滑油原料加氢国内外技术概况和生产工艺流程

1）通常石蜡、微晶蜡、凡士林、润滑油加氢技术操作条件比较温和，属中低压加氢精制。

目前高档进口产品充斥市场，主要原因就是采用高压加氢改质，质量过硬。

2）石蜡加氢技术是在油加氢技术基础上发展起来的，对油加氢性能好的催化剂及工艺路线，事实证明均适合石蜡加氢。

而微精蜡、凡士林加氢、精制技术是在石蜡加氢技术基础上进行，工艺条件非常苛刻，高温、高压、低空速、高氢油比，目前我国凡士林加氢精制技术已达到国外先进水平。

3）通过减压馏分油性质优于凡士林原料，但鉴于沥青厂产品切割方案及拔出率的不同，很可能造成馏分油性质恶化，所以应参照凡士林工艺条件进行生成控制。

4）随着炼油工业的发展及加工进口高硫原油的日益增加，油品越来越需要深度加氢精制，该项目有一定的超前性。

5）南阳高压加氢装置在国内同类装置中，原料性质最差，操作条件最苛刻，为加工处理劣质原料积累了工艺数据。

此外，包头利用凡士林装置转产基础油，提供了成功范例。

6）该项目工艺技术特点:

采用二（三）反应器串联工艺流程，装填不同催化剂，分别完成脱S脱N脱0,烯烃与芳烃饱和转化，并进行临氢降凝。

根据原料性质及产品方案不同，空速控制0.2h-1-0.4h-1，并选择是否降凝。

5.2工艺概述、流程及消耗定额

5.2.1工艺概述

原料氢气由制氢工序通过水电解制得纯度为99.8％的氢气经水封槽至气柜暂存，气柜出来的氢气经水封槽后进入分离器分离其夹带来的水分，氢气从分离器上部出来后进入氢气压缩机压缩至16.OMPa与循环氢压缩机送来的循环氢一起进入氢气混合罐，经压力、流量自动调节后送至反应用。

原料由原料罐区经原料泵送至原料中间罐，再由原料计量泵送至一反换热器、二反换热器与反应产物换热预热后进入氢料混合器。

由氢气混合罐出来的压力为16.OMPa的混合氢气与原料泵送来的原料按一定的体积流量进入混合器混合后进入原料预热器，加热到3600C后进入第一反应器。

之后在进入一反换热器再进入第二反应器，由第二反应器出来的精制油与原料油在二反换热器换热，接着就进入高压分离器进行气液相分离。

气相氢气从分离器上部排出，控制压力为15.OMPa左右，氢气经套管冷却器冷却后进入脱硫罐吸收其夹带来的硫化氢及氨气，氨水定期排放，从脱硫罐上部排出的氢气进入冷高分后经循环压缩机送至混合罐供反应使用。

从高分底部出来的液相经自动压力调节阀减压至0.7MPa后进入低压分离器进一步分离，气体从低压分离器上部排出，经低压尾气冷却器冷却后进入低压尾气分离器后排出室外放空，低压分离器底部出来的液相进入分馏塔,部分轻质产品从塔上部和中部分离出来经冷却后进入相应的储罐中，塔底的液相就是我们所需的成品---蜡、凡士林、润滑油基础油，再经稳定罐进人成品罐中，计量后装车或装桶出厂。

5.2.2流程

原料→计量泵→第一反应器→第二反应器→换热器→高压分离器→低压分离器→成品

5.2.3消耗定额

该高压加氢装置年加工馏分油10000T，物料消耗及能耗如下表:

表5-1物料消耗表

项目

年量

新鲜水（t）

10000

循环水（t）

40000

电（KWh）

60×104

燃料油

36

原料（t）

11000

甲醇（t）

1500

氢气（Nm3）

20×104

催化剂（t）

0.6

5.3甲醇制氢技术

拟采用上海亚联瑞兴气体技术有限公司提供的甲醇制氢成套设备及技术服务。

5.4工艺设备技术方案

5.4.1主要技术措施

1）采用双二（三）反应器串联流程，确保应有的加氢深度。

2）选用操作压力16.OMPa；经验证明，深度加氢，氢分压是决定性因素之一，增加压力，可提高产品质量或增加空速即增加处理能力。

3）采用电加热炉:

因规模不大，采用燃油（气）炉热效率低，又不安全，采用电炉易于调节温度及控制及控制催化剂床层温度，干净，无废气排放。

4）为解决加氢深度与油品抗氧化安定性的矛盾，成品出厂前视情况添加助剂。

5.4.2主要设备选择

表5-2主要设备表

主要设备名称

单位

数量

氢气压缩机

台

2

氢气循环压缩机

台

2

原料计量泵

台

1

一反换热器

台

1

二反换热器

台

1

原料预热器

台

1

第一反应器

台

1

第二反应器

台

1

高压分离器

台

1

低压分离器

台

1

1）加氢部分参数

反应工艺流程：

固定床双反应器串联流程

装置操作压力：

15.OMPa

第一反应器：

初期反应温度：

3200C

后期反应温度：

4000C

空速：

0.3h-1

氢料体积比：

1000

第二反应器：

初期反应温度：

3200C

后期反应温度：

4000C

空速：

0.3h-1

氢油体积比：

1000

2）主要设备参数

高压分离器:

温度：

200～2100C压力：

15.0MPa

新氢压缩机:

温度：

400C压力：

15.0MPa介质：

氢气

循环氢压缩机：

温度：

400C压力：

15.0MPa介质：

氢气（H2S<1500ppm）

高压原料泵：

温度：

400C压力：

15.0MPa介质：

减压馏分油

加热炉：

温度：

进（≯2500C）；出（320~4000C）压力：

15.0MPa

介质：

氢气、减压馏分油（含H2S<1500ppm）

3）高压设备全部采用奥氏体型钢1Crl8Ni9Ti，委托制造厂参照同类装置要求统一进行设计、制造。

4）新氢压缩机、循环机、高压泵分别采用无锡压缩机厂、北通、重庆高压水泵厂提供的设备，技术成熟，工业应用广泛。

5.5“三废”排放

1）废渣：

原料加氢反应用催化剂量一次装量0.6吨，使用寿命为2年，2年后可以进行再生重复使用，不能再生的催化剂送催化剂生产厂家回收处理。

2）废气：

加氢装置排出的可燃性气体，排放量约1Nm3/h。

其组成如下：

表5-3废气组成表

组分

含量（g/Nm3）

组分

含量（g/Nm3）

H2

79.74

nC4H1o

14.24

CH4

55.79

iC5H12

3.60

C2H6

13.79

nC5H12

4.43

C3H8

24.16

H2S

10.22

iC4H10

12.69

NH3

11.47

该气体虽具有较高的热量，因量太少无法利用，也无法用火炬将其烧掉，因此将该气体在蒸汽保护下排