年产10万吨98%异丙醇项目-可行性研究报告.docx

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1、 年产 10 万吨 98%异丙醇项目-可行性研究报告年产 10 万吨 98%异丙醇项目可行性研究报告 年产 10 万吨 98%异丙醇项目-可行性研究报告目录第一章 总论. - 1 -1.1 项目概述.- 1 -1.1.1 项目名称、地址、企业性质及承办单位. - 1 -1.1.2 编制依据. - 1 -1.1.3 编制原则. - 1 -1.1.4 项目意义. - 2 -1.2 调研依据.- 2 -1.3 项目背景.- 2 -1.4 可行性研究结论.- 3 -第二章 市场分析 . - 3 -2.1 原料丙烯.- 3 -2.1.1 丙烯的基本性质. - 3 -2.1.2 丙烯的用途. - 4 -2

2、.1.3 丙烯制异丙醇的前景. - 4 -2.2 异丙醇的性质与用途 .-4 -2.2.1 异丙醇的性质. - 4 -2.2.2 异丙醇的用途. - 5 -2.3 异丙醇的市场分析.- 5 -2.3.1 异丙醇的国际发展现状. - 5 -2.3.2 异丙醇的国内发展现状. - 6 -第三章 工艺技术方案 . - 8 -3.1 概述.- 8 -3.2 工艺选择.- 8 -3.2.1 气相直接水合法. - 8 -3.2.2 液相直接水合法. - 8 -3.2.3 气-液混相直接水合法. - 9 -3.2.4 丙烯直接水合法生产工艺分析比较. - 9 -3.3 工艺介绍.- 10 -3.3.1 催化

3、剂介绍. - 10 -3.4 工艺流程设计. - 11 -3.5 工艺流程图. - 11 -第四章 物料衡算 . - 12 -4.1 概论.- 12 -4.2 衡算方法.- 12 -4.3 全厂物料衡算.- 13 -4.3.1 反应段物料衡算. - 13 -4.3.2 产品分离段物料衡算. - 14 -第五章 设备选型及典型设备设计 . - 15 - 2 - 年产 10 万吨 98%异丙醇项目-可行性研究报告5.1 反应器设计.- 15 -5.1.1 概 述 . - 15 -5.1.2 结构形式. - 15 -5.1.3 流化床反应器设计. - 16 -5.1.4 反应器结构设计. - 16

4、-5.2 精馏塔的设计.- 17 -5.2.1 塔类型的选型. - 17 -5.2.2 塔设计说明书. - 19 -第六章 建厂条件和厂址选择 . - 21 -6.1 厂区概况.- 21 -6.2 园区发展优势.- 22 -6.2.1 交通便捷. - 22 -6.2.2 气候条件. - 22 -6.2.3 投资环境. - 23 -6.2.4 工业基础. - 23 -6.2.5 招商政策. - 23 -6.3 项目前景.- 23 -6.4 总结.- 24 -第七章 投资估算与资金筹措 . - 24 -7.1 投资估算及投资明细.- 24 -7.1.1 编辑说明. -24-7.1.2 各项投资估算

5、. -25-7.1.3 总投资估算. -29-7.2 成本的估算.-29-7.2.1 总成本构成及明细. -30-7.2.2 总成本费用估算. -35-7.2.3 总投资额计算. -36-7.2.4 资金筹集. -36-第八章 财务评价及社会效益评价 . - 36 -8.1 财务评价的依据和说明.- 36 -8.2 主要计算报表.- 37 -8.2.1 产品销售表. -37-8.2.2 税金估算. -37-8.2.3 损益表. -38-8.2.4 现金流量表. -39-8.3 财务盈利能力分析.-40-8.3.1 静态指标. -40-8.3.2 动态指标. -40-8.4 不确定性分析.-42

6、-8.4.1 概述. -42-8.4.2 盈亏平衡分析. -42-8.4.3 敏感性分析. -44- 3 - 年产 10 万吨 98%异丙醇项目-可行性研究报告8.5 社会效益评价.- 44 -8.5.1 对当地经济发展的影响. -44-8.5.2 对当地资源及环境的影响. -44- 4 - 年产 10 万吨 98%异丙醇项目-可行性研究报告第一章总论1.1 项目概述1.1.1 项目名称、地址、企业性质及承办单位项目名称：新建年产 10 万吨 98%异丙醇项目地址：某化工业园项目性质：新建项目承办单位：*化工有限公司1.1.2 编制依据1. *指导书；2. 化工部规划院编制的化工建设项目可行性

7、研究内容和深度的规定；3. 当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录；4. 中华人民共和国环境保护法；5. 中华人民共和国安全生产法。1.1.3 编制原则1. 认真贯彻国家有关方针、政策，努力实现化工行业“十二五”技术发展规划要求；2. 合理选择工艺路线，尽可能采用国内外较先进的技术、装备，把工厂建设成为国内技术一流、工艺领先、现代化信息管理的化工企业；3. 新建工厂要充分考虑利用当地现有的资源。总平面图布置上充分考虑生产要求，尽量减少投资和占地面积；- 1 - 年产 10 万吨 98%异丙醇项目-可行性研究报告4. 认真贯彻国家对环境保护、劳动保护的要求，使污染物排放达到国家标准，并搞好安

8、全、消防、节能等工作。1.1.4 项目意义异丙醇的用途广泛，是工农业生产的重要原料和助剂。我国却需大量进口， 国内很多厂家并没有掌握生产方法，无法连续生产即使是已形成规模的生产装置也还存在许多诸如能耗高、转化率低等问题。为促进国内工业化生产，解决存在的技术问题，有必要对异丙醇装置的设计和生产进行深入研究。1.2 调研依据化工建设项目可行性研究报告内容和深度规定2005 年 10 月1.3 项目背景异丙醇是重要的溶剂和有机合成原料。可直接作为溶剂，可以单独使用，也可以与其他溶剂混合。作为溶剂，用于汽车抛光涂料、塑料彩印油墨的最好稀释剂、胶片工业用洗涤剂和干燥剂、电等电子工业。也可作为涂料、油漆、

9、化妆品的悬浮液或分散液、脱膜剂、塑料和树脂用的加工溶剂，颜料生产的分散剂、印染工业的固定剂，玻璃和透明塑料的防雾剂。作为有机合成原料，用于合成丙酮、甲基异丁基酮、异丙胺、醋酸异丙酯、异丙膦、异丙醚、异丙基氯化物、百里酚、麝香草酚、IPA 的脂肪酸脂、三异丙脂、三异丙醇铝等。作为原料和溶剂，用于医药、农药等行业，生产氯霉素、涂抹剂、杀菌剂、除草剂、天然产物的萃取剂等。异丙酵主要生产工艺有丙烯直接水合法、丙烯硫酸氧化法和丙酮加氢法三种，前二种工艺均以丙烯为原料。较老的方法采用炼厂级丙烯利用硫酸催化间接脱水生成异丙基硫酸盐，再用蒸汽水解生成硫酸和IPA，粗IPA 用蒸馏提纯。较- 2 - 年产 10

10、 万吨 98%异丙醇项目-可行性研究报告新的路线采用化学级(90-99)丙烯直接水合，避免使用硫酸。近年来，异丙醇的需求量呈上升趋势，国内的生产装嚣已远远达不到需求量的增长。异丙醇的进口量已达 103 万吨(2003 年)。国内外许多专家学者都积极地进行合成异丙醇研究。在国外美国、同本等国家对合成异丙醇研究较多，在国内有锦州石化公司、清华大学等单位都丌展了这方面的工作，相信近期内简单经济的合成异丙醇工艺将得到全面开发。1.4 可行性研究结论（1） 本项目利用*市丰富的丙烯，采用的工艺技术先进可靠，符合国家的能源安全政策和产业政策，环保效益优异。（2） 本项目原料、燃料供应有可靠的保证，用水供应

11、有保证，交通运输方便，建厂条件优越。（3） 本项目投资收益良好，高于目前社会资金平均投资回报率。第二章市场分析2.1 原料丙烯2.1.1 丙烯的基本性质丙烯（Propylene）常温下为无色、无臭、稍带有甜味的易燃气体。不溶于水， 溶于有机溶剂，是一种属低毒类物质。丙烯是三大合成材料的基本原料，主要用于生产丙烯腈、异丙烯、丙酮和环氧丙烷等。相对分子相对密度表 2-1相对蒸汽密度丙烯的物理性质熔点沸点引燃温度爆炸极量（水=1）（空气=1）限%(V/V)42.080.51.48-191.2-47.44552%11%- 3 - 年产 10 万吨 98%异丙醇项目-可行性研究报告2.1.2 丙烯的用途

12、丙烯是三大合成材料的基本原料，用量最大的用途是生产聚丙烯，此外还可制丙烯腈、异丙醇、苯酚和丙酮、丁醇和辛醇、丙烯酸及其脂类以及制环氧丙烷和丙二醇、环氧氯丙烷和合成甘油等。2.1.3 丙烯制异丙醇的前景异丙醇是世界上较早生产的石油化工产品之一。是一种用途广泛的重要有机化工原料。主要用作溶剂、合成化学中间体 ,在日用化学品及医药中均有应用 , 另外,异丙醇还广泛用作石油燃料的添加剂,应用在汽车和航空燃料等方面。目前异丙醇已是丙烯系列中的大吨位产品之一 ,随着炼油厂催化能力的提高,丙烯资源越来越丰富,这为开发利用丙烯资源生产异丙醇等化工产品提供了有利条件。2.2 异丙醇的性质与用途2.2.1 异丙醇

13、的性质异丙醇，有机化合物，别名二甲基甲醇、2-丙醇，行业中也作 IPA。它是正丙醇的同分异构体。无色透明液体，有似乙醇和丙酮混合物的气体。 溶于水、醇、醚、苯、氯仿等多数有机溶剂。 异丙醇是重要的化工产品和原料。主要用于制药、化妆品、塑料、香料、涂料等。表 2-2 异丙醇的物理性质相对分子量沸点熔点相对蒸汽密度（空气=1）相对密度（水=1）爆炸上限4782.4-87.92.10.78637.99- 4 - 年产 10 万吨 98%异丙醇项目-可行性研究报告2.2.2 异丙醇的用途1. 作为有机原料和溶剂有着广泛用途。作为化工原料，可生产丙酮、过氧化氢、甲基异丁基酮、二异丁基酮、异丙胺、异丙醚、

14、异丙醇醚、异 丙基氯化物，以及脂肪酸异丙酯和氯代脂肪酸异丙酯等。在精细化工方面， 可用于生产硝酸异丙酯，黄原酸异丙酯、亚磷酸三异丙酯、三异丙醇铝以 及医药和农药等。作为溶剂，可用于生产涂料、油墨、萃取剂、气溶胶剂 等。还可用作防冻剂、清洁剂、调和汽油的添加剂、颜料生产的分散剂、 印染工业的固定剂、玻璃和透明塑料的防雾剂等。用作胶黏剂的稀释剂， 还用于防冻剂、脱水剂等。2. 测定钡、钙、铜、镁、镍、钾、钠、锶、亚硝酸、钴等的试剂。色谱分析标准物。作为化工原料，可生产丙酮、过氧化氢、甲基异丁基酮、二异丁基酮、异丙胺、异丙醚、异丙醇醚、异丙基氯化物，以及脂肪酸异丙酯和氯代脂肪酸异丙酯等。在精细化工方

15、面，可用于生产硝酸异丙酯， 黄原酸异丙酯、亚磷酸三异丙酯、三异丙醇铝以及医药和农药等。作为溶剂，可用于生产涂料、油墨、萃取剂、气溶胶剂等。还可用作防冻剂、清洁剂、调和汽油的添加剂、颜料生产的分散剂、印染工业的固定剂、玻璃和透明塑料的防雾剂等 .3. 用作油井水基压裂液的消泡剂，空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸气比空气重， 能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源引着回燃。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。2.3 异丙醇的市场分析2.3.1 异丙醇的国际发展现状2005 年, 世界异丙醇的总消费量为 177.7 万 t,其中北美、西欧和亚洲地区

16、是最主要的三个消费地区, 消费量合计达到 162.3 万 t, 约占世界异丙醇总消费量的91.33%, 其中北美地区的消费量为55.1 万t, 约占世界总消费量的31.01%; 西- 5 - 年产 10 万吨 98%异丙醇项目-可行性研究报告欧地区的消费量为 48.2 万 t, 约占总消费量的 27.12%;亚洲地区的消费量为 59.0万 t, 约占总消费量的 33.20%。产品主要用于溶剂和化学中间体, 其中溶剂对异丙醇的消费量约占总消费量的 55.66%, 化学中间体( 包括异丙胺、MIBK、MIBC、DIBK、醋酸异丙酯等 ) 约占 16.77%, 家用、化妆品以及个人防护用品等约占7.

17、09%, 丙酮约占 7.03%, 医药约占 4.16%, 其他方面约占 9.29%。世界各主要地区异丙醇的消费结构有所不同。北美地区直接用作溶剂的异丙醇约占总消费量的 56.08%, 用作化学中间体的约占 25.59%; 西欧地区直接用作溶剂的异丙醇约占总消费量的 39 . 42%, 用作化学中间体的约占 24.27%; 亚洲地区直接用作溶剂的异丙醇约占总消费量的67.80%, 用作化学中间体的约占6.78%。预计 20052010 年, 世界异丙醇的需求量将以年均约 2.3%的速度增长, 2010 年总需求量将达到约199.5 万t, 其中中东欧地区需求量的年均增长率最大, 为 4.5%;

18、其次是亚洲地区, 需求量的年均增长率将达到约 3.8%。世界主要地区异丙醇的消费结构以及需求预测情况见表表2-3 世界各地区异丙醇的消费现状及预测2005年2010年2005-2010年消费量国家和地区消费量/万t所占比例%消费量/万t所占比例%的年均增长率/%北美55.131.0158.929.521.3中南美8.14.568.64.311.2西欧48.227.1252.026.071.5中东欧3.72.084.62.314.5亚洲59.033.2071.235.693.8其他3.62.034.22.103.1合计77.710000199.5100.002.32.3.2 异丙醇的国内发展现状

19、目前, 我国异丙醇主要用作油墨、涂料和制药工业过程中的溶剂或萃取剂 , 其消费量约占异丙醇总消费量的 60%。在涂料中, 异丙醇主要用在如硝化纤维素清漆中作惰性溶剂以减少贮存和运输过程中的可燃性等; 在制药方面, 主要用作抗生素、维生素萃取剂和药品胶囊清洗剂等; 在油墨中, 主要用作水基涂料的助- 6 - 年产 10 万吨 98%异丙醇项目-可行性研究报告剂和稀释剂。醇溶油墨能够解决甲苯类油墨对健康所产生的危害以及溶剂残留影响包装食品质量等问题, 近年来醇溶油墨已经发展成为一种趋势。目前, 我国已经成为世界第二大涂料生产国家 , 而且近几年来,我国涂料工业合资合作和结构调整的步伐明显加快, 涂

20、料向高档化方向发展, 国外许多大型涂料生产商纷纷在我国投资建设高档涂料生产装置,加上交通、汽车和建筑等行业快速发展的拉动, 我国涂料行业对异丙醇的需求呈现较快的增长势头。在油墨方面, 2004 年我国油墨的总产量为 23.8 万 t, 2006 年增长到 34.8 万 t, 年均增长率达到 20.9%。随着国内包装品、广告、出版等行业迅速发展, 对油墨等的需求也大幅度增加, 相应对异丙醇的需求量也将不断增加; 我国制药行业是我国传统的精细化工领域, 随着世界经济的一体化, 出口形势看好。由此可见, 在今后几年,我国异丙醇在溶剂方面的应用仍将大发展, 预计到 2010 年对异丙醇的需求量将达到约

21、 20.0 万 t。近年来, 我国异丙醇的消费一直保持高速增长势头。 1997 年我国异丙醇的表观消费量只有 9.61 万 t, 2002 年增加到 14.31 万 t, 19972002 年表观消费量的年均增长率为 8.29%。2004 年我国异丙醇的表观消费量为 18.68 万 t, 2006 年增加到 20.96 万t, 比 2005 年增长约 5.70%, 20012006 年的表观消费量的年均增长率约为 9.26%。我国异丙醇的供需情况见表所示。表2-4 我国异丙醇的供需情况年份产量/万t进口量/万t出口量/万t表观消费量/万t表观消费量比上年增长/%20006.105.460.30

22、11.264.2620016.76.870.1113.4619.5420026.97.610.2014.316.3120038.1710.330.0918.4128.6520048.2010.730.2518.681.4720059.1011.190.4619.836.16200611.509.580.1220.965.70- 7 - 年产 10 万吨 98%异丙醇项目-可行性研究报告第三章工艺技术方案3.1 概述目前，工业上异丙醇的生产方法主要是丙烯水合法，可分为丙烯间接水合法和丙烯直接水合法两种。丙烯间接水合法因“三废”污染、设备腐蚀严重和生产成本高等问题，20 世纪 80 年代后该法被逐

23、渐淘汰。丙烯直接水合法，它是丙烯在催化剂存在下直接发生水合反应生成异丙醇。由使用的催化剂不同分为三种方法，即气相直接水合法、液相直接水合法、气液混相直接水合法。3.2 工艺选择3.2.1 气相直接水合法气相直接水合法是目前世界上生产异丙醇的主要方法之一，气相直接水合使用磷酸/硅藻土为催化剂，在反应温度 180260，压力 2.02.5MPa，n（丙烯）:n（水）=1:0.7 条件下进行直接反应，生成粗异丙醇溶液，再入共沸塔分离提浓。丙烯单程转化率为 5%7%，异丙醇选择性为 98%。优点：该法与间接水合法相比，选择性好，副产物少，丙烯总转化率达 97%， 生成异丙醇的选择性高达 98%。反应条

24、件缓和，反应压力低，流程简单，投资少， 同时对设备腐蚀、环境问题较丙烯间接水合法有了很大的改善。缺点：该法为防止磷酸溶出，需要把水转为气态，采用了对平衡不利的高温低压反应条件，使丙烯单程转化率低，大量未反应的丙烯需循环使用，耗能量大； 为了减少副产物的生产量，需用高浓度丙烯（99%）做原料；同时磷酸不断流失，生产上需补加磷酸。3.2.2 液相直接水合法该法使用活性、选择性良好的钨系杂多酸催化剂，催化剂溶于来自精制工序- 8 - 年产 10 万吨 98%异丙醇项目-可行性研究报告的循环工艺水中，在反应温度 240280，压力 20.0MPa 条件下，n（丙烯）:n（水）=1:27，进行接触反应，

25、生成异丙醇水溶液，再入共沸塔分离提浓。优点：催化剂活性高，丙烯和杂多酸阴离子能形成活性络合物，与传统的丙烯间接水合法相比，在相同的氢离子浓度的情况下，反应速度增大数倍，产品选择性好，改进了催化剂的流失问题，催化剂较稳定、可循环使用、寿命长、无公害。缺点：该法水烯比大，导致粗产品中含大量水，蒸馏热量消耗量大，反应压力过高，设备投资高。3.2.3 气-液混相直接水合法该法采用强酸性阳离子交换树脂催化剂，要求丙烯纯度在 92%以上、反应温度 135160、压力 6.08.0MPa 条件下、n（丙烯）:n（水）=1:15。由于反应采用了中压、低温的有利于化学平衡的工艺条件，故能得到较高的丙烯转化率， 丙烯的单程转化率 70%左右，异丙醇选择性大于 96%。优点：无需高纯度丙烯及大量未反应的丙烯循环。反应条件相对缓和，温度、压力以及水烯比适中，丙烯转化率高，能耗低。缺点：树脂催化剂不耐高温，温度不能超过175，且树