6万吨年1,4丁二醇项目建议书.docx

《6万吨年1,4丁二醇项目建议书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《6万吨年1,4丁二醇项目建议书.docx（17页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、6 万吨/年 1,4-丁二醇工程建议书一、总论工程名称：6 万吨/年 1,4-丁二醇工程建议书工程单位：旺苍县工程工作办公室工程拟建地点：旺苍低碳工业园工程建设内容与规模以自然气为原料，建设年产 6 万吨 1，4-丁二醇装臵及配套设施。工程建设年限：2023-2023 年二、工程建设的必要性分析1、1,4-丁二醇概述1,4 - 丁二醇是一种重要的根本有机化工和精细化工原料。尤其衍生物更是附加价值高的精细化工产品，广泛用作溶剂、医药、化装品、增塑剂、固化剂、农药、除莠剂、人造革、纤维、工程塑料等方面。1,4 - 丁二醇用作制造四氢呋喃 THF、-丁内酯GBL、N - 甲基呲咯烷酮NMP等。20

2、世纪 70 年月以来，由于聚氨酯工业和聚对苯二甲酸丁二醇酯 PBT工程塑料的快速进展，促进了 1,4 - 丁二醇的进展。近年来 PBT 工程塑料和 PBT 纤维，因其易加工，优异的电性能、机械及耐热性能，而被广泛应用于汽车、机械、电子和电气等工业。PBT 纤维具有优异的弹性优于尼龙，染色性和吸水性好，手感饱满，主要用于高档运动服，妇女内衣和紧身衣等，具有肯定的潜在市场。1,4 - 丁二醇主要有 3 条产品链：（1） 生产四氢呋喃，约占 1,4 - 丁二醇消费量的 60，四氢呋喃经开环聚合生产聚过亚四基醚二醇PTMEG、医药中间体或直接用作溶剂；（2） 生产-丁内脂，约占 1,4 - 丁二醇消费

3、量的 20，-丁内脂再进一步与乙炔生产 2 - 吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮及聚乙烯基吡咯烷酮；（3） 生产用于家电业、彩电行业的 PBT 树脂；约占 1,4 - 丁二醇消费量的 9。上述三大类用途使 1,4 - 丁二醇产量大增，一跃成为重要的根本有机化工产品。1,4 - 丁二醇的主要应用领域：1） 作为溶剂，可以用于医药、香料和化工等行业。2） 作为化工原料，可以生产聚四亚甲基乙二醇醚(PTMEG)、四氢噻吩、吡喏烷酮、2,3 - 二氯四氢呋喃、1,4 - 二氯乙烷、丁内脂、戊内脂、油墨和香料等。3） 生产聚醚，是聚氨酯超软弹性纤维及高弹性橡胶的最正确材料。2、工程建设的必要性分析近年来国外 B

4、DO 技术不断成熟，低本钱的生产工艺和BDO 的良好进展前景刺激了大量投资者。将来大多数生产装臵都将承受正丁烷/顺酐工艺，对传统的乙炔法工艺形成较大冲击，因此今后全球 BDO 市场竞争更为剧烈，在不久的将来全球 BDO 行业将会消灭一些重大的构造调整。虽然目前世界 BDO 的生产力量有肯定过剩，但由于地区差异而存在很大差异，从亚洲来看，东亚地区 BDO 的生产力量不能满足迅猛进展的市场需求，我国 BDO 在近期内供需冲突仍旧无法解决，加上其下游产品不断进展，因此在我国建设具有竞争力、经济规模的 BDO 生产装臵格外紧迫和必要。内 BDO 表观消费量快速增长，说明国内BDO 供求缺口增大， 国内

5、BDO 需求量随着PBT 树脂和氨纶等下游产业的进展而快速增长。由于国内现有产能较小，BDO 在国内始终处于供不应求的状态，进口量逐年上升，2023 年我国BDO 的需求在 14.1 万吨，进口 8.6 万吨，实际产量 5.5 万吨，进口依靠度在 60%-70%左右。2023 年的需求已增长到 17.6 万吨左右，而国内产量在 10.1 万吨，仍需要 6.8 万吨的进口量来平衡国内供需。较大的供需缺口， 为国内 BDO 生产供给了较大的增长空间。下游氨纶、聚氨酯、PBT 工程塑料、-丁内酯等行业带动下，将来国内 BDO 需求将呈快速增长趋势，最近几年我国 BDO 需求年均增长率有望高达 15%

6、，供需缺口将会进一步扩大，这就为国内 BDO 生产供给了较大的增长空间。市场行情来看，目前国内 1,4-丁二醇市场缺口较大，进口依存度高，下游产品需求旺盛。国外的产品占据了国内市场的多数份额，产品价格受国际因素影响较大，根本与国际价格同步。中国是 1,4-丁二醇紧缺的国家，今后几年的需求量还会有较大的增长，供需冲突仍旧存在，因此建具有竞争力、经济规模的BDO 生产装臵格外必要。三、工程建设条件分析旺苍地处四川盆地北缘，米仓山南麓，东临巴中市南江县， 南接广元市苍溪县，西连广元市元坝区，北界陕西省宁强、南郑县。县域东西宽约 74 公里，南北长约 80 公里，幅员 2976 平方公里。近年来，旺苍

7、县实施工业强县战略，强力推开工业强县进程，全县工业经济优势凸现，支柱产业不断壮大，形成了能源、建材、农副产品加工、冶炼、化工五大支柱产业。 打造了煤化工小区、机械工业小区、低碳经济园区等三个工业园区，目前正在申报省级经济技术开发区和高技术产业园区；交通、电力等配套设施不断完善，已具备了承载高、精产业的力量。1、资源条件评价广元自然气资源格外丰富，全市境内目前已觉察三大自然气富集气田，分别是九龙山气田、元坝气田和龙岗气田。自然气集团公司在九龙山气田自然气探明储量已达 1080 亿立方米；元坝气田的勘探工作在近期也获得重大突破，依据化工集团公司对已完钻的元坝 1 井、元坝 2 井测试显示，该地区地

8、下多层富含自然气， 2023 年底探明储量达 1000 亿立方米， 2023 年增探明储量将达 2023 亿立方米；自然气集团公司将广元龙岗气田西三维地震物探作业定为 08 年物探 1 号工程，现三维地震物探工作已顺当完工。目前，全市自然气产能已形成肯定规模， 2023 年日产气量达 240 万立方米，2023 年日产气量达 340 万立方米。九龙山至旺苍白水门牙站的输气干线已竣工通气。现我县境内已建成两条输气管线，年输气力量 8 亿立方米。途径我市的川东北川西输气联络工程马上实施，建成后将成为我市的第三条输气管线， 年输气规模可达 30 亿立方米以上。分 析项 目摩 尔 百 分 数分 析项

9、目摩 尔 百 分 数依据中石油西南油气田分公司川西北气矿地质勘探开发争论所对旺苍县白水集气站自然气的组成分析，适合工程的需要， 其组成如下：甲烷CH498.22二氧化碳CO20.43乙烷C2H61.00氧+氩O2+Ar丙烷C3H80.08氮N20.23异丁烷iC4H100.007氦He0.021正丁烷nC4H100.007氢H20.004异戊烷iC5H120.000硫化氢H2S0.00正戊烷nC5H120.000一氧化碳CO己烷以上C6+0.000重烃总量%1.094相对密度0.5647压缩因子0.99805临界温度(K)192.2高位热值MJ/m337.20临界压力(MPa)4.614硫化氢

10、H2S(g/m3)空气含量(%)0.13二氧化碳 (g/m3)总硫(mg/m3)2、协作条件分析1） 交通旺苍西距广元 60km，广元已建成铁路、大路、水运、航空配套的立体交通体系。广元火车站为国家一级编组站，宝成铁路、成普铁路成都旺苍普济、巴中，到达州铁路正在修建中和在建的兰渝铁路兰州重庆铁路在此交汇：国道 108、212、省道 202 大路、成绵广、广陕、广巴广元巴中和正在建设的广南广元南充、兰渝兰州重庆高速大路在广元交汇：嘉陵江水运广元 港可直达重庆；广元机场建成通航。广巴铁路、省道 202 大路和广巴高速大路东西向横穿旺苍主要工矿和人口聚拢区， 境内有火车站 8 个，高速大路进出口 5

11、 个。全县大路通车里程 2023.6km。2） 供电旺苍现有火电装机 7.2 万千瓦，水电装机 0.8 万千瓦， 装机 9 万千瓦的东河流域水电梯级开发工程和 4*300MW 低热值煤坑口电厂正在加紧前期工作。全县有 220KV 输变电站 1 座, 110KV 输变电站 7 座, 35KV 输变电站 16 座，35kv 及以上变电线路 609.7km。3） 供水全县水能资源丰富，水能蕴蓄量 40 余万千瓦时，可开发量达 10 余万千瓦时。地表有人工小型水库 31 座，塘 1408 口。境内属嘉陵江水系的有东河、西河、黄洋河、白水河、 李家河及其支流，属渠江水系的有清江、后坝河、寨坝河、 洛平河

12、及其支流。旺苍县自来水厂供水力量 5 万 t/d。4） 环境容量旺苍有良好的生态环境和自然资源，目前环境容量较大。 污染物总量掌握指标为(广环发202333 号)：COD 排放量 2470 吨、氨氮排放量 143 吨、SO2 排放量 720 吨。嘉陵江地表水水域环境功能类别，水域范围为朝天清风峡至苍溪涧溪口出境；环境空气质量功能区类别二级标准；城市区域环 境噪声标准适用区划分为工业园区执行 3 类标准。污水排放执行污水综合排放标准 (GB8978-1996)一级标准，废水经处理达标后排入河流，接纳水体为嘉陵江。5） 通讯邮政效劳功能完善。中国电信、中国移动通讯及宽带网络业务掩盖全县；中国联通、

13、中国网通、中国铁通通讯及宽带网络业务根本辐射全县。可供给 IDD、ADSL、DDN 等效劳。四、市场分析一国外 1,4-丁二醇的生产及市场现状目前，全球 BDO 的整体产能过剩(主要是欧美地区)，2023 年全球 BDO 产能约 160 万吨/年，但地区间差异很大，特别是国内现有的 BDO 产能仍较小，近几年来随着PBT 树脂和氨纶等下游产业的进展，BDO 在国内始终处于供不应求的状态， 成为全球最主要的净进口地区，从 2023 年到 2023 年期间进口依存度超过了 60，2023 年我国 BDO 消费较 2023 年增长了 16.5，2023 年我国 BDO 消费量又连续较 2023 年增

14、长了近 15，将来几年随着下游的进展 BDO 的需求仍将处于快速增长。二国内 1,4-丁二醇的生产及市场现状我国从六十年月即开头开发 BDO 生产技术，并间续建设了数套百吨级的小装臵，且以生产丁炔二醇居多，工艺路线为 Reppe 法。1995 年上海吴淞化工厂建成 2023 吨/年 BDO装臵，当时为国内最大。由于生产 BDO 本钱高，无效益，故改产丁炔二醇。2023 年 BDO 装臵已停产。我国 1，4-丁二醇工业起步较晚，传统装臵生产规模小、生产落后、产品质量不稳定。国內四氢呋喃、丁內脂、PBT、聚氨酯生产所需大局部原料依靠进口。近年来，由于工程塑料 PBT 及医药、聚氨酯等工业的进展，我

15、国每年都要进口万吨以上 1，4 - 丁二醇及局部下游产品来满足国內生产需要。1，4-丁二醇处于旺销状态，市场价格坚硬。近几年BDO 需求快速扩张导致供求紧急的缘由一方面是国內BDO 产能小，严峻低于需求；另一方面则是氨纶产业快速扩张。2023 年氨纶总产能 1.985 万吨，而 2023 年则到达 21.6 万吨，增加近 20 倍。2023 年国內BDO 需求仅 5.5 万吨，2023 年上升到 13.8 万吨，增长 544。我国 1，4-丁二醇(BD0)市场始终波动频繁，究其缘由，主要可归结为以下几方面：（1） BDO 产品下游需求领域分散，涉及 PU、医药、工程塑料等众多行业，能对其市场产

16、生影响的行业或相关产品也 较多；（2） BDO 企业生产工艺多有不同，原料构造和生产本钱、产品品质也差异较大；（3） BDO 主要用于 THF/PTMEG 生产，进而生产氨纶，BDO 和氨纶之间虽有中间产品相隔，但实际相互影响较大，近年氨纶市场巨幅震荡，对 BDO 市场涉及也较大；42023 年之前国内并无万吨级 BDO 装臵，之后间续有山东佳泰、山西三维、四川天华等企业开头生产，产能扩张 较快，2023 年我国 BDO 自给率到达约 60，提醒国内 BDO 市场迎来转折的同时，竞争也将更加剧烈。三政策因素该工程属有机化工和精细化工，同时也是精细化工上游 产品的高科技工程，符合国家产业政策，在

17、国家产业构造 调整指导名目2023 年本中属国家鼓舞类投资的高科技化工工程。五、建设规模与产品方案(一)建设规模工程占地 300 亩，以自然气为原料,年产 6 万吨 1,4丁二醇(二)产品方案6 万吨 1,4丁二醇三技术方案、设备方案和工程方案工艺方案生产方法生产 1,4 - 丁二醇的工艺路线有很多种，多达17 种以上。目前，已经工业化的生产 1,4 - 丁二醇的原料路线主要有以下几种雷珀法、丁二烯法、环氧丙烷法、顺酐 酯化加氢法、Geminox 法等。主流生产工艺是雷珀法、顺酐酯化加氢法和 Geminox 法。1，4-丁二醇生产的工艺路线比较生产方法优点缺点Reppe 法工艺成熟经典法流程短

18、，产品收率高操作费用低，副产品少工艺先进成熟，副产品少流程短，产品收率高原料乙炔远程贮运有危急操作条件苛刻，压力高 廉价乙快获得量有限设备造价高原料乙炔远程贮运有危急廉价乙炔获得量有限改进法顺酐法催化剂活性高，寿命长 投资低，适于大规模生产操作压力低，生产安全投资低，生产本钱低三废低，生产本钱低三废量少可联产四氢呋喃和-丁内酯投资低，副产价值高受原料顺酐的影响流程长烯丙醇难以廉价得到时生产本钱高烯丙醇法催化剂寿命长系统中蒸汽能有效利用原料来源丰富操作条件温顺丁二烯法废液量少羟基化反响选择性低全过程收率低 流程长，过程简单投资高公用工程费用大丁二烯醋酸法设备腐蚀严峻丁二烯氯化法受联产氯丁橡胶影响

19、1，4丁二醇的几种生产工艺技术经济比较雷珀法是目前国内生产 BDO 的主流生产工艺。该法的生产本钱在很大程度上取决于原料乙炔的来源和价格，从乙炔来 源看，以石油裂解制乙烯副产物乙炔的本钱最低，但可供给 量有限；其次是自然气局部氧化法制乙炔；而高能耗的电石 法乙炔生产本钱最高，目前国内主要承受的就是电石法乙炔 生产 BDO，不仅规模小，而且生产本钱和销售价太高。所以该工艺的生产本钱较高，已有渐渐被其他生产工艺所取代的 趋势。与传统的雷珀法相比，顺酐酯化加氢法(Davy 工艺)的生产本钱低 15左右，且该工艺还可以联产 THF 和 GBL，依据市场需求可以敏捷调整 THF 和 GBL 的生成比例。

20、此外，从原料来源和技术经济性各方面来看，Davy 工艺也是目前生产 BDO的最有进展前途的工艺。丁二烯法工艺流程长，屡次脱醋酸蒸馏，技术难度高，必 须到达肯定规模才具备竞争力。该法的经济性取决于能否获 得廉价原料丁二烯，在日本以外的地区不存在太大的竞争力。丙烯醇法工艺简洁、投资低、催化剂寿命长、产品收率高，但羰基化的选择性低，副产品多。不过即使千吨级装臵也具 备竞争力，其经济性主要取决于原料本钱。综上所述，顺酐法是这些生产工艺中最具有竞争力的也是最具有进展潜力的工艺，近几年承受该工艺建设的装臵较多，也是 BDO 生产工艺的主要进展趋势。依据旺苍资源特点， 本工程建议选择顺酐酯化加氢法 (Dav

21、y 工艺)或雷珀法改进工艺。顺酐酯化加氢法是由英国戴维Davy工艺技术公司开发的工艺，该方法有三个步骤：（1） 顺酐与乙醇酯化发生反响；（2） 顺丁烯二酸二乙酯加氢氢解制得 BDO；（3） 反响产物分别精制。通过调整工艺条件，可以转变 BDO、GBL 与 THF 的比例。由于该工艺的 BDO 生产具有本钱优势，所以近几年承受该工艺建设的装臵较多，也是 BDO 生产工艺主要进展趋势。戴维顺酐工艺路线的主要优点在于通过调整工艺条件 ,可以转变 1,4丁二醇、丁内酯(GBL)、四氢呋喃THF的产出比例。工业装臵中如要设计 1,4丁二醇产量达最大值，可依据 1,4丁二醇和丁内酯之间的化学平衡，实行将丁

22、内酯循环，直至丁内酯耗尽的方法，以使 1,4丁二醇产量达最大值。另外，戴维顺酐工艺还具有其它的 一些优点，如酯的转化率较高，反响条件温顺，设备材质要 求不高，催化剂价格低，寿命长，投资和生产本钱均较低， 1,4丁二醇和四氢呋喃比例调整范围宽。正丁烷/顺酐工艺实际上是将正丁烷转化为顺酐的气相氧化法和顺酐加氢技术结合起来，仍以 C4 馏分为原料，整个流程包括顺酐生产、马来酸加氢及 1,4丁二醇精制。该工艺只需要经过加氢和精制就能得到 1,4丁二醇，不需酯化工序，缩短了整个流程，削减了设备台数，相应降低了投 资和操作修理费用，对顺酐纯度要求比较低。该工艺中催化 剂的选择性高，使用寿命长，不需要更换催

23、化剂，副产物生 成量少，几乎能使顺酐全部转化为 1,4丁二醇，在加氢、回收和提纯工序对工艺条件稍加修改，也可生产四氢呋喃和丁内酯。生产过程为：自然气液化正丁烷空气催化氧化顺酐与水充分接触顺酸在液相中两步催化加氢 BDO精馏脱水高纯度产品。工艺说明（1） 混合 C4 加氢使丁烯转化为正丁烷；（2） 正丁烷催化氧化成气态顺酐，用溶剂吸取反响生成物， 经过解吸、提纯等工艺将顺酐精制；（3） 顺酐与甲醇进展酯化反响，包括单酯化反响和双酯化反响。双酯化反响用固体酸离子交换树脂作催化剂，使单酯 化反响形成的顺丁烯单甲酯双酯化为顺丁烯二酸二甲酯；（4） 顺丁烯二酸二甲酯与氢气经热循环氢气加热、气化、混合进入

24、固定床加氢反响器进展反响制得 BDO，副产四氢呋喃和-丁内酯；（5） 粗1，4-丁二醇和四氢吠喃产品通过三个蒸馏塔、粗产 品塔、脱轻组份塔和脱重组份塔进展精制，要得到 1，4-丁二醇和四氢吠喃的最终产品还需三个关心的精馏塔。六、主要设备方案一主要装臵及设备主要装臵有精馏塔、氧化反响器、甲醇塔、单酯反响器、 顺酐气相氢扮装臵、精制塔等。1，4-丁二醇主要设备表工段名称数量材质形式备注合成工段乙炔低压压缩机2C.l+CLADW/316SS国外供货乙炔压缩机2SCHENK 过滤器2304SS国外供货FUNDA 过滤器1304SS国外供货BYD 反响器4C.S 衬 316LSS国外供货包括搅拌器和催化

25、剂加氧工段氦压氧气压缩机2往复式国外供货高压氧气压缩机2往复式国外供货氦压加氢反响器2CSTR国外供货包括搅拌器和催化剂高压加氧反响器1滴流床反响器国外供货催化剂氧压 BID 进料泵3往复式国外供货高压加氧进料泵3往复式国外供货精制工段薄膜蒸发器1C.S/316LSS国外供货真空塔1C.S常压塔1C.S闪蒸塔1304LSS中间塔1304LSS燃烧装臵13.4t/h 废热锅炉常规火炬1二环保措施坚持“三同时”原则，认真贯彻循环经济、节约资源、清 洁生产、预防为主、保护环境的总体原则，乐观承受工艺、 技术，最大限度利用资源，尽可能将“三废”消退在工艺 内部，变废为宝，对必需排放的污染物实行严格的治

26、理措施， 确保各排放物符合国家规定的排放标准。废气处理：甲醛装臵催化燃烧尾气，主要含有 N2、CO2、H2O、O2，高空排放。1,4-丁二醇装臵中的丁炔二醇合成弛放气及加氢弛放气中含有较高浓度的可燃气体，送火炬装臵 燃烧处理。燃烧炉尾气高空排放。废水处理：依据清污分流原则，本工程排水系统拟分为： 生产污水排水系统， 生活污水排水系统，清净废水排水系统和雨雪水排水系统。凡含有污染的生产、生活污水均送入污 水处理站进展生化处理。回用水处理：污水处理站排水、循环排污水、不行予见排水等均送回用水处理站，回用水处理站承受机械过滤加膜滤 的处理方法，处理后的水直接作为循环水的补充水。废液处理：1,4-丁二

27、醇装臵丁炔二醇合成、产品精制排出的有机废液，送焚 烧炉燃烧处理。1,4-丁二醇装臵乙炔精制排出的废酸液与废碱液送污水处理站作中和剂。固体废弃物处臵：甲醛装臵和 1,4-丁二醇装臵产生的废催化剂均含稀有金属，可返回催化剂制造厂回收利用。乙炔 发生装臵石灰渣沉淀池电石渣，送水泥 厂或砖厂做原料。噪声防治：本工程主要噪声源为氢气压缩机，最大噪声 值为 8590dB(A).七、投资估算及资金筹措一投资估算：工程总投资估算投资估算表单位：万元序号工程投资金额备注一土建工程3000含场平二1设备及安装费用117000自然气液扮装臵16000含安装调试费2自然气制正丁烷装臵300003顺酐合成装臵15000

28、4甲醛装臵180005制氢装臵120236三四五1,4-丁二醇合成装臵26000流淌资金7000其他费用1000总投资128000含场地取得、设计、环评等费用二效益分析（1） 经济效益销售收入估算：14000 元/吨6 万吨=84000 万元本钱费用估算：顺酐加氢法生产 1，4-丁二醇单位生产本钱为 10380 元/吨，总生产本钱为 10380 万元/吨6 万吨=62280 万元单位产品消耗定额见下表项目顺酐 甲醇 氢气 催化剂电蒸汽冷却水消耗定额t/t 产品11250050116164KW36326T利润与税收分析序号工程名称单位费用备注1总投资万元1280002建设投资万元1202303年

29、销售收入万元840004年总本钱万元622805年利税额万元217206年税收额万元65007年利润总额万元15220投资回收期：8.41 年投资利税率：16.97% 投资利润率：11.89%财务内部收益率：12.4%盈亏平衡系数：BEP（2） 社会效益=55.1%R1） 工程对社会的影响分析该工程的建设，符合国家产业政策，不仅会提高企业的 知名度，增加企业的市场竞争力，而且还会为旺苍的自然气 化工行业注入的活力。同时，工程对其他相关产业的提高 也将起到乐观的推动作用，工程的建设将增加一局部就业， 稳定了社会。2） 工程与所在地互适性分析工程的建设可充分利用广元地区的自然气资源，为提高自然气的

30、利用率增加了的途径。3） 社会风险分析该装臵主要原料为 C4丁烷、甲醇、氢气，中间产品为顺酐，产品为丁二醇和四氢呋喃，均属有毒性物质。假设安 全设施建设不到位，发生泄漏会对环境及人体造成损害。该生产装臵三废量很少，对环境影响可无视。在实际生产过 程中应加强装臵的防护，防止有毒、有害物质泄漏，以免造 成环境污染。（3） 社会评价结论总体来说，工程的社会效益远大于其可能产生的风险， 因此该工程的建设是可行的。八、结论1、该工程建议承受本钱低廉、技术成熟的顺酐酯化加氢法 生产 1，4-丁二醇，同时联产四氢呋喃和-丁内酯；2、该工程在充分利用本地 C4 资源的根底上，应建设肯定经济规模的生产装臵，本方案建议规模为 6 万吨/年；3、该工程宜配套建设四氢呋喃和-丁内酯生产装臵，有效利用 BDO 二级品和回收残渣所得 BDO，既可削减投资，又可提高经济效益，同时还可进一步生产附加值更高的下游产 品，形成精细石油化工产品主链，以获得更大的经济效益； 4、该工程应建设紧急停车系统，确保装臵正常运行和人身安全。