7万吨年丁二烯装置项目可行性研究报告.docx
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7万吨年丁二烯装置项目可行性研究报告
齐翔腾达化工股份有限公司
7万吨年丁二烯装置
可行性研究报告
第一章总论4
第一节设计依据及原则4
第二节项目背景、经营体制及投资意义5
第三节设计范围及设计内容6
第四节研究结果6
第二章市场预测9
第一节产品供需预测9
第二节原料供需预测9
第三章生产规模、产品方案及总物料平衡9
第一节生产规模及产品方案9
第二节总工艺流程及物料平衡10
第三节产品规格及数量10
第四章工艺装置11
第一节工艺技术路线的选择11
第二节工艺流程说明一、工艺原理及特点12
第三节自控15
第四节主要工艺设备20
第五节消耗指标24
第五章建厂地区条件及厂址选择25
第一节建厂条件一、厂址位置项目拟建于山东省淄博市25
第二节厂址选择26
第六章总图运输、储运、土建、厂内外管网27
第一节总图运输27
第二节储运28
第三节厂内外管廊28
第四节建筑结构29
第七章公用工程31
第一节给水、排水31
第二节供电、电信33
第三节供热及供风37
第八章辅助生产设施40
第一节维修设施40
第二节分析化验40
第九章能耗分析及节能措施40
第一节概述40
第二节能耗构成分析41
第三节工艺装置节能技术41
第十章环境保护42
第一节执行的环境质量标准及排放标准本设计将遵循下列有关环境保护的设计规范:
42
第二节污染物状况及治理42
第三节环境保护专项投资43
第四节环境影响评价分析44
第十一章劳动安全卫生44
第一节主要依据及设计标准44
第二节职业危害因素及其影响44
第三节职业危害因素的防治及治理46
第四节劳动保护设施费用47
第五节预期效果和评价48
第十二章消防设计48
第一节概述48
第二节消防安全的措施与设施49
第三节消防投资50
第十五章投资估算与项目融资51
第一节投资估算一、建设投资估算主要依据文件51
第十六章技术经济评价52
第一节编制依据52
第二节生产成本费用估算一、原辅材料及产品53
第三节财务分析54
第四节不确定性分析54
第五节风险概率分析55
第六节财务评价结论55
第一章总论
第一节设计依据及原则
一、设计依据
(一)淄博齐翔腾达化工股份有限公司《编制7万吨年丁二烯装置可行性研究报告的委托书》。
(二)淄博齐翔腾达化工股份有限公司提供的厂区气象、公用工程条件及原料组成等。
二、设计原则
(一)《石油化工项目可行性研究报告编制规定》(2005年版)。
(二)贯彻执行工厂布置一体化和生产装置露天化的建设方针,减少占地面积和建设投资。
(三)按照一体化设计思路,装置各单元紧凑布局、风格一致。
(四)本项目公用工程等辅助设施均需新建。
1.新建火炬系统。
新建火炬系统既能满足新建7万吨年丁二烯装置尾气及火炬气排放要求,又能满足后期项目的火炬气排放要求;
2.新建消防水设施。
新建消防水设施应满足全厂装置消防的要求。
3.新建空压站。
为全厂装置提供压缩风、仪表风。
4.新建空分站。
为全厂装置提供氮气。
5.新建污水处理设施。
污水处理设施既能处理7万吨年丁二烯装置生产污水及初期污染雨水,又要为今后全厂性其它装置的污水处理留有余量。
6.新建循环水设施。
本装置循环水计算量为3728m3
(7)E-201-1、2、3一段循环冷却器316Mn
(8)E-202-1、2、3中间冷却器316Mn
(9)E-203-1、2、3二段冷却器316Mn
(10)E-301吸收油冷却器(卧式)116Mn
E-302尾气冷却器(卧式)116Mn碳钢
C-302塔塔顶冷却器(卧
E-30316Mn碳钢
式)1
C-302塔塔顶冷凝器(卧
(11)E-304B式)116Mn碳钢
C-302塔侧线冷却器(卧
(12)E-305式)116Mn碳钢
(13)E-306贫油冷却器116Mn碳钢
(14)E-307贫富油换热器(卧式)116Mn碳钢
(15)E-308C-302塔再沸器(立式)116Mn碳钢
C-303塔塔顶冷凝器(卧
(16)E-309式)116Mn碳钢
(17)E-310C-303塔再沸器(立式)116Mn碳钢
☆C-303塔塔釜出料冷却器
(18)E-311(卧式)116Mn碳钢
(19)E-312尾气过冷器(卧式)116Mn碳钢
4、储罐
(1)V-101-1、2丁烯缓冲罐(卧式)3
(2)V-102-1、2丁烯蒸发罐(立式)3
(3)V-103-1、2生成气分水罐(卧式)3
(4)V-104-1、2C-101塔顶分液器(立式)3
(5)V-201-1、2分水罐(立式)3
(6)V-301尾气分液器(立式)1
(7)V-302吸收油罐(卧式)1
(8)V-303C-302塔回流罐(卧式)1
二、乙腈工段
1、塔
(1)C-401A第一萃取精馏塔上塔1
(2)C-401B第一萃取精馏塔下塔1
(3)C-402汽提塔1
(4)C-403第二萃取精馏塔1
(5)C-404抽余碳四水洗塔1
(6)C-405炔烃蒸出塔1
(7)C-501粗丁二烯水洗塔1
(8)C-502丁二烯脱水塔1
(9)C-503丁二烯精馏塔1
(10)C-601二聚物水洗塔1
(11)C-602乙腈回收塔1
2、换热器
(1)E-401进料蒸发器1
(2)E-402AC-401塔再沸器1
(3)E-402BC-401塔中间再沸器Ⅰ1
(4)E-402CC-401塔中间再沸器Ⅱ1
(5)E-404C-401塔冷凝器1
(6)E-405C-402塔再沸器2
(7)E-406C-403塔冷凝器1
(8)E-407第二萃取冷却器
(9)E-408C-405塔再沸器2
(10)E-409C-405塔冷却器2
(11)E-501C-501塔洗涤水冷却器2
(12)E-502C-502塔冷凝器2
(13)E-503AC-502塔再沸器Ⅰ2
(14)E-503BC-502塔再沸器Ⅱ2
(15)E-504C-503塔冷凝器2
(16)E-505AC-503塔再沸器Ⅰ2
(17)E-505BC-503塔再沸器Ⅱ1
(18)E-601C-601塔洗涤水冷却器1
(19)E-602C-602塔进料预热器1
(20)E-603C-602塔再沸器4
(21)E-604ABC-602塔冷凝器2
3、储罐
(1)V-401进料蒸发罐1
(2)V-402第一溶剂萃取罐1
(3)V-403C-401塔回流罐1
(4)V-404C-403塔回流罐1
(5)V-405第二萃取溶剂罐1
(6)V-406C-405塔回流罐1
(7)V-501粗丁二烯分水罐1
(8)V-502C-502塔回流罐1
(9)V-503C-503塔回流罐1
(10)V-601C-602塔进料罐1
(11)V-602循环水洗涤罐1
(12)V-603C-602塔回流罐1
(13)F-101电加热器1
(14)X-101-1、2、3一段进料混合器3
(15)X-102-1、2、3二段进料混合器(一级)3
(16)X-103-1、2、3二段进料混合器(二级)3
(四)非定型设备设计遵循的主要标准规范
《固定式压力容器安全技术监察规程》TSGR0004-2009
《钢制压力容器》GB150-1998
《钢制管壳式换热器》GB151-2000
《钢制塔式容器》JBT4710-2005
《钢制卧式容器》JBT4731-2005
《钢制焊接常压容器》NBT47003.1-2009
《承压设备无损检测》JBT4730.1-6-2005
三、机泵类设备清单
装置机泵类设备均由国内采购,其设备名称及数量见表4-5。
表4-5机泵类设备清单
序号设备位号设备名称数量(台)类型
一、氧化脱氢工段
1P-101AB-1、2、3丁烯进料泵6离心泵
2P-102AB-1、2、3循环酸水泵6离心泵
3P-103AB-1、2、3循环软水泵6离心泵
4P-301AB吸收油泵2离心泵
5P-302ABC-302塔回流泵2离心泵
6P-303AB粗丁二烯泵2离心泵
7P-304ABC-303塔回流泵2离心泵
二、乙腈工段
1P-401AB第一萃取容积泵2液下泵
2P-402ABC-401B塔釜液泵2离心泵
3P-403ABC-401塔中间泵2离心泵
4P-404ABC-401塔回流泵2离心泵
5P-405ABC-402塔侧线采出泵2离心泵
6P-406ABC-405塔溶剂进料泵2离心泵
7P-407ABC-403塔塔釜液泵2离心泵
8P-408ABC-403塔回流泵2离心泵
9P-409AB第二萃取容积泵2高速泵
10P-501ABC-502塔釜液泵2离心泵
11P-502ABC-502塔回流泵2离心泵
12P-503ABC-503塔釜液泵2离心泵
13P-504ABC-503塔回流泵2离心泵
14P-601ABC-602塔进料泵2离心泵
15P-602ABC-602塔塔釜泵2离心泵
16P-602ABC-602塔回流泵2离心泵
17K-201AB-1、2、3生成气压缩机6压缩机
18K-202-1、2、3空气压缩机3压缩机
19E-106-1、2循环软水空冷器(水平式)6空冷器
第五节消耗指标
一、新建7万吨年丁二烯装置的原材料、辅助材料规格、来源及消耗量见表4-6。
表4-6原材料、辅助材料规格、来源及消耗量
序界区条件
名称主要规格年用量来源备注
号温度压力
一原料
丙烷、0.02wt%
正丁烷3.70wt%
异丁烯0.26wt%
碳四
1丁烯-117.32wt%25℃0.8MPaG150000t甲乙酮厂
原料
反丁烯-250.70wt%
顺丁烯-227.86wt%
碳五0.14wt%
辅助二
材料
1乙腈常温0.5MPaG740t国内采购二、公用工程规格及消耗
新建7万吨年丁二烯装置公用工程规格及消耗量见表4-7。
表4-7公用工程规格及消耗量表
全年总能耗
名称主要规格单位数量
(t标准煤5万t)
电6000VkWh年362400007174
电380VkWh年197600003912
蒸汽*0.04MPaG吨年12540483
蒸汽*0.3MPaG吨年59189627346
蒸汽*1.1MPaG吨年425922266
脱氧水0.4MPaG吨年19912871
新鲜水0.4MPaG吨年24000042
生活水0.4MPaG吨年440005
循环水0.45MPaG吨年298240001208
循环软水(冬季采暖)吨年75003841313
冷冻盐水0.5MpaG,-5℃吨年447200035
氮气0.6MPaGNm3年24000025
装置空气0.6MPaGNm3年400000032
仪表空气0.6MPaGNm3年280000074
蒸汽凝液0.2MPaG吨年647028-3465
污水吨年9600001281
合计41346
第五章建厂地区条件及厂址选择
第一节建厂条件一、厂址位置项目拟建于山东省淄博市张店区东部化学工业区内。
二、厂址自然条件
(一)建设地区的气象条件
(一)温度
年平均气温12.9℃
最冷月(一月)日平均最低温度-8.4℃
最热月(七月)日平均最高温度31.1℃
极端最高温度41.2℃
极端最低温度-22.5℃
(二)风
年主导风向SSW
夏季主导风向S-SSW
冬季主导风向SSW
年平均风速2.9ms
瞬时最大风速(地面以上10米处)40ms
10分钟平均最大风速(地面以上10米处)20ms
风荷载(地面以上10米处)0.4kPa(三)降雨量
年平均降雨量628mm
日最大降雨量117mm
小时最大降雨量64mm
10分钟最大降雨量23mm
最大年降雨总量1119mm(四)降雪量
最大积雪深度270mm
雪荷载0.3kPa(五)气压
年平均大气压101.09kPa
月平均最大气压102.12kPa
月平均最小气压99.78kPa
极端最高气压103.97kPa
极端最低气压98.13kPa(六)雷、暴日数
年平均日数31天
全年最多日数43天(七)冻土深度
最大冰冻深度0.55m
年平均日照小时数2560.4小时(八)地震烈度
Mercalli:
震级7度(九)空气湿度
年平均相对湿度66%
月平均最大相对湿度81%
月平均最小相对湿度56%
第二节厂址选择
选择山东省淄博市张店区东部化学工业区建设以丁烯为原料的7万吨年丁二烯装置,有以下理由:
1.装置处于化工工业区内,对周围生活区影响小。
2.厂址位置符合淄博市张店区城市总体规化。
第六章总图运输、储运、土建、厂内外管网
第一节总图运输
一、建厂地区条件和装置位置
(一)建厂条件
1.地理位置
本项目新建一套7万吨年丁二烯装置以腾达公司甲乙酮厂丁烯分离装置的丁烯作为原料,采用氧化脱氢的方法生产,腾达化工股份有限公司丁二烯厂位于淄博市张店区东部化学工业区内,南临南沣路,东临冯家村,北临中化集团,西部为山地。
2.外部交通运输状况
位于淄博市张店区东部化学工业区,交通运输便利。
厂址位置亦符合淄博市临淄区南王镇总体规化。
(二)装置位置
新建的7万吨年丁二烯装置及配套设施具体位置见总平面布置图(QK-406Z-
1)。
二、总平面布置
(一)总平面布置原则
根据厂区周围情况及淄博市规划局的规划要求,总平面布置在满足工艺流程、安全防火、卫生防护等要求的前提下,充分体现装置露天化、联合集中布置的原则,节约用地,节省投资,力求平面布置紧凑合理,流程短、占地小,物料输送短捷顺畅,达到操作、检修、管理、安全方便,节约用地的目的。
(二)总平面布置
总平面布置按功能分为四部分:
装置区;辅助设施(包括办公及分析化验楼、总变电所、控制及配电室、污水处理场等)。
根据厂地总体情况,考虑以后项目建设,将生产区布置在厂区南部;装置的控制室及配电室布置在装置区的南侧,污水处理、循环水场、锅炉设施布置在厂区北侧,办公及分析化验楼布置在南侧。
厂区布置及装置、设施之间的防火间距详见总平面布置。
装置布置详见总平面布置(QK--406Z--1)。
三、竖向布置
(一)竖向布置原则
竖向设计遵循当地总体规划中的有关城市用地的竖向规划和化工区总体布置的要求,与总平面布置统一考虑,结合场地的地形、工程地质和水文地质特点,合理地确定各类设施、运输线路和场地的标高,因地制宜地对自然地形加以充分利用和合理改造。
并根据生产、运输、防洪、排水、管线敷设、地基与基础、环境条件及总平面布置等要求,使之满足生产的要求。
(二)竖向布置
厂区建设场地地势较为平坦,西北为山地。
根据现有地形,尽可能的减少土方工程填挖方量,并与周围竖向布置协调一致。
竖向布置采用平坡式布置形式。
标高根据四周原有道路标高确定。
场地雨排水采用暗管排水,路边设置雨水口,收集的雨水排入全厂雨排水系统。
四、运输
新建装置的原料和成品均在厂区内部用管道输送,仅有少量的催化剂、副产品等采用公路运输。
五、道路
新建装置街区四周道路宽度为6米,道路转弯半径为12米,跨越道路管廊的净空高度为5米,满足消防及运输要求。
道路雨水排水采用暗管排放,路面采用水泥混凝土路面。
六、本设计执行的标准规范如下:
《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《石油化工企业总体布置设计规范》SHT3032-2002
《石油化工企业厂内道路设计规范》SHT3023-2005
《石油化工企业厂区总平面布置设计规范》SHT3053-2002
《石油化工厂区竖向布置设计规范》SHT3013-2000
《石油化工厂区绿化设计规范》SH3008-2000
《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010
《石油化工总图运输设计图例》SH3084-1997
其它相关专业的有关标准和规定。
第二节储运
本项目原料来自齐翔腾达化工有限公司甲乙酮厂丁烯分离装置,产品输送到本项目新建罐区。
第三节厂内外管廊
一、概述
新建7万吨年丁二烯装置管廊输送的介质包括:
碳四原料、中低压蒸汽、乙腈、丁二烯产品、油品;公用工程管线装置空气、仪表空气、氮气、蒸汽、循环水、污水、火炬气等。
二、管道敷设原则及敷设方式
根据管道输送介质的情况,除氧化脱氢及水洗部分工艺物料及仪表空气采用不锈钢管道外,其余均为碳钢管,原则上考虑架空敷设。
同时,根据北方地区气温低的特点及物料特性,需考虑防冻、保温、伴热等措施。
对输送像碳四、丁二烯、火炬气等易燃、易爆性质的管道,采取静电接地措施。
三、管廊结构
本装置管廊全部采用钢结构,罐区单元管廊宽度为5m,跨度为6米双层;装置单元内管廊宽度为5~9米,跨度为6.6米双层。
罐区及装置管廊与外管廊交接点为装置外1米。
装置外管廊宽度6m,跨度6~9m三层。
第四节建筑结构
一、概述
(一)自然条件
气象资料见第五章建厂地区条件及厂址选择。
(二)水文地质
根据厂方提供的有关资料可知:
主要地貌单元属山前坡地。
厂区及附近无活动性断裂通过,场地稳定。
地层为第四系坡洪物及奥陶系石灰岩,第一层土为素填土,为不良地基,第二层土为粉质粘土,承载力为180kpa,为良好地基土,第三层为角砾岩,承载力为500kpa,层底坡度大于10%,属不均匀地基,第四层为石灰岩,承载力为2000kpa,为良好地基土。
地区内无湿陷性土层。
地震强度相当于Mercalli:
震级7度
(三)本工程抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第二组。
二、设计范围:
设计包括7万吨年丁二烯生产装置、污水处理厂、分析化验中心、现场机柜间、变配电室、总变电所、维修间、控制室、空压站、循环水、锅炉等。
三、设计原则:
建筑结构设计本着“安全适用,技术先进,经济合理,节约用地”的原则。
设计中积极推广新技术、新材料。
严格遵守现行的国家规范和行业标准。
(一)建筑、结构选型原则
1.建筑、结构设计应满足工艺生产、安装、操作及检修的要求,并满足国家的规范及标准,在安全、适用的条件下,尽量做到美观。
2.选材首先满足使用要求,并优先使用地方生产的材料和构配件,在技术安全可靠的基础上尽量采用新技术、新结构、新材料。
3.根据石油化工生产的特点,采取必要措施,妥善处理防火、防腐蚀、防噪音等问题。
4.结构选型和空间处理等应满足工艺生产、安装及检修的要求,并满足结构强度、刚度、变形和抗震的要求。
(二)主要建构筑物的结构选型
1、丁二烯生产装置
7万吨年丁二烯装置,结构采用钢结构框架,基础为CFG桩或夯扩桩;设备基
础为钢筋混凝土基础。
2、厂区管廊
管廊为钢结构管廊,基础为钢筋混凝土独立基础.地基处理采用碎石桩复合地基。
3、其它配套设施
本装置包括:
分析化验中心、现场机柜间、变配电室、总变电所、维修间、控制室等。
均为砖混结构,基础为钢筋混凝土条形基础。
地基处理采用碎石桩复合地基。
四、建筑面积、占地面积见表6-3。
表6-3建筑面积、占地面积一览表
占地面积
2
序号名称建筑面积(m)备注
2
(m)
1生产装置
1.17万吨年丁二烯装置468010300新建
小计新建
2辅助生产设施新建
2.1循环水25002500新建
2.2总变电所10001000新建
2.3装置配电室600600新建
2.4办公楼12001200新建
2.5锅炉90009000新建
2.6污水处理2250022500新建
小计3680036800新建
合计4148047100
五、本设计采用的主要国家标准规范及标准图
(一)标准规范
《房屋建筑制图统一标准》GBT50001-2001
《建筑制图标准》GBT50104-2001
《建筑结构制图标准》GBT50105-2001
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《建筑抗震设计规范》(2008版)GB50011-2001
《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008
《石油化工生产建筑设计规范》SH3017-1999
《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
《建筑地基基础设计规范》G
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