南垣集团1.0万吨年轻烃分馏装置改扩建工程项目建议书.doc

大庆南垣集团1.0万吨/年轻烃分馏装置改扩建工程项目建议书中国天辰化学工程公司大庆南垣集团股份有限公司1.0万吨/年轻烃分馏装置改扩建工程项目建议书批 准 人：项目经理： 中国天辰化学工程公司二OO四年十一月 哈尔滨 参加编制人员： 审 定 人： 目 录 1项目建设的目的和意义.1-122市场初步预测分析.2-123产品方案和生产规模.3-114工艺技术初步方案.4-135原材料、燃料和动力的供应.5-116建厂条件和厂址初步方案.6-137公用工程和辅助设施初步方案.7-138环境保护.8-119工厂组织和劳动定员估算.9-1110项目实施初步规划 10-1111投资估算和资金筹措 11-1512经济效益初步评价 12-11113结论 13-11 附图：总平面布置图H04010-EC01-PL-01131项目建设的目的和意义1.1项目及建设单位基本情况1.1.1项目概况项目名称：大庆南垣集团股份有限公司1.0万吨/年轻烃分馏装置改扩建工程建设单位：大庆南垣集团股份有限公司企业性质：股份制法人代表：何恩江1.1.2项目及建设单位基本情况大庆南垣股份有限公司成立于1992年。注册资本8800万元人民币，注册地为黑龙江省工商局。按照公司法要求建立和完善了法人治理结构和组织机构，公司机关设9部1办，下属生产企业4个，包括油气处理厂、南天化工厂、提捞采油大队、黑帝庙稠油开发公司，总资产3.5869亿元，净资产1.6亿元。公司主导产品为轻烃、溶剂油系列产品、石油液化气、稠油等，生产能力目前为轻烃18万吨/年、溶剂油1.5万吨/年、液化气0.2万吨/年、稠油2万吨。2003年公司销售收入为4.8亿元。公司现有资产主要是化工生产装置类资产，占资产净值的80%；机械加工设备及其它资产占资产净值的20%，资产结构比较合理。公司现有正式员工449人，平均年龄32岁，大专以上学历的67人，占员工总数的15%，其中硕士以上学历的2人，博士后1人。人员年龄结构、知识结构较为合理，适应了公司未来发展的需要。1.2项目建设的目的和意义 1.2.1项目提出的背景 目前大庆南垣股份有限公司是以轻烃、溶剂油等为主导产业的化工企业。主要生产轻烃、各种型号的溶剂油、液化气、稠油等产品。本项目建在南天化工厂院内，目前，南天化工厂有三套轻烃分馏装1-1置，三套装置年加工轻烃合计为1.0万吨。由于该三套装置加工能力小，且每套装置的分馏精度都不高，无论从产品的产量和质量上来说，均不能满足市场的需要，因此需要在原有装置的基础上进行改扩建。扩建规模为1.0万吨/年，技术采用天津大学的间歇精馏技术。 南天化工厂原有的三套轻烃分馏装置处理能力都比较小，从而造成能耗相对较高；另外，由于每个的塔理论塔板数较少，从而使轻烃不能得到有效的分离，每种产品馏程较宽，产品竞争力下降，不能完全满足市场的需要。因此新建一套处理能力大、分离精度高的装置，不仅能为企业带来较好的经济效益，还能大大提高产品的市场竞争力。 本装置所需的原料来自南垣集团股份有限公司油气处理厂，通过管道输送到本装置的原料罐区。这样不仅原料供用有保障，还可以大大降低原料的运输费用。 2市场初步预测分析2.1市场初步预测本装置主要产品为6#、120#、200#溶剂油。2.1.1溶剂油用途 溶剂油产品广泛应用于食用油、印刷油墨、皮革、农药、杀虫剂、橡胶、化妆品、香料、化工聚合，医药以及在电子部件的清洗等诸方面。我国生产溶剂油的原料主要有三种：催化重整抽余油、油田稳定轻烃和直馏汽油。目前国内仍以6#、120#和200#普通溶剂油为主流品种。 2.1.2 国外市场分析预测世界每年消耗溶剂油产品20Mt以上（其中石油类溶剂油占一半），主要应用于涂料工业、农药溶剂、化学反应用溶剂及载剂、粘合剂工业、气雾杀虫剂、金属加工润滑、衣服干洗油、液体电热杀虫剂、矿物萃取助剂、污水处理剂、低芳香烃印刷油墨、乳化液载剂、可发泡聚苯乙烯发泡剂、低味涂料、PVC增塑溶胶降粘剂、沿岸油田勘探仪管道浮液、制药工业等领域。国外溶剂油的生产主要集中在几个国际著名的石油公司,其中壳牌石油公司和埃克森石油公司是最主要的生产商，美国是世界上溶剂油消耗量最多的国家。2.1.3 国内市场分析预测我国石油类溶剂油年产量约2 Mt左右，主要为普通溶剂油产品。19982002年国内溶剂油产量对比见下表。国内溶剂油历年产量年度 产量(kt)增长率(%)19981 904.8019991 509.83-26.2020001 966.4830.2520011 821.70-5.3820022 072.0013.632003(1-5月)986.3026.3近年我国溶剂的消费领域主要是涂料、橡胶、胶粘剂、医药及农药等，2000年溶剂的消费结构见表2.1-3。表2.1-3 中国2000年溶剂的消费结构表序号行 业消费量（万吨）消费结构1涂料70262医药30113农药35134胶粘剂1565橡胶行业2086油墨737化妆品1568其它70279合计260100近年来，石油烃类溶剂油的发展十分迅速，由于应用领域的不同,石油烃类溶剂油的产品规格各有不同。大庆南垣集团股份有限公司1.0万吨年轻烃分馏装置生产的溶剂油产品，主要立足于东北市场。3产品方案和生产规模3.1产品方案 本装置共分馏出七种产品，分别为：液化石油气、C5、6#溶剂油、120#溶剂油、200#溶剂油、过渡段1、过渡段2。3.2生产规模各种产品生产规模如下：液化石油气： 500吨/年C5： 800吨/年6#溶剂油： 650吨/年120#溶剂油： 2400吨/年200#溶剂油： 3100吨/年过渡段1： 1000吨/年过渡段2： 1450吨/年 4工艺技术初步方案4.1概述本工程设计能力为年处理轻烃1.0万吨，各单项工程如下：轻烃分馏装置中间罐区泵房循环水站导热油炉间4.2工艺路线选择目前国内溶剂油生产绝大多数是采用精馏方法，精馏分为连续精馏和间馏精馏。连续精馏为定态精馏过程，要求各工艺参数稳定（如回流比、流量、温度、压力等参数），控制过程复杂。间歇精馏是非定态过程，操作参数（如回流比、流量、温度、压力等参数），产品组成随时间变化，过程变量和影响因素相对复杂。但间歇精馏的流程比较简单，目前在技术上，国内外基本同步。针对原料的具体情况，建设一套既可在常压、减压和加压三种条件下操作的间歇精馏装置。处理低沸点组分时，采用加压操作；处理沸点适中的组分时，采用常压操作；处理高沸点组分时，采用减压操作。设计压力-0.12.5MPa，设计温度250，装置具有很大的灵活性和适应性。精馏塔具有足够的理论板数，可精密分离沸点相近的组分（如正、异戊烷）。天津大学精馏技术无论在技术先进性方面还是在安全可靠性方面在国内均处于领先优势，并且在国内建有多套装置，具有很强的工程应用经验。因此，本装置采用天津大学的间歇精馏装置。 4.3工艺流程简述原料分批投入蒸馏釜，投料量由液面计反映。投料后，通导热油加4-1热，同时塔顶冷凝器通冷却水。加热至一定温度，釜内物料开始汽化，上升蒸汽在冷凝器中冷凝为液相并全部回流。待塔内建立正常的浓度梯度，操作趋于稳定，即可在塔顶采出最轻的馏分（或组分）。之后按挥发度的顺序，依次采出其它馏分（或组分），两个相邻馏分（或组分）之间会出现过渡馏分，过渡馏分的量与装置结构和操作控制有关，从设计到操作应设法减少过渡馏分的量。达到分离目标或蒸馏釜液量过少时，停止本批操作。4.4主要设备选型1、蒸馏釜： 容积：V=127m3 加热面积：F=200m2 设计压力：壳程-0.12.5MPa 管程0.6MPa 设计温度：壳程150300 管程3002、塔顶冷凝器： 换热面积：F=153m2 设计压力：壳程-0.12.5MPa 管程0.25MPa 设计温度：壳程150280 管程503、蒸馏塔： 塔径：1000 塔高：42040mm 设计压力：-0.12.5MPa 设计温度：150280 45自控仪表 根据其生产运行特点，本装置内的自控仪表主要起到调节、计量、检测、安全及方便操作等作用，以下从不同的功能设置来分别说明仪表的使用情况。液位测量：由于本装置的油品为易燃、易爆介质，因此选用磁浮4-2子液位计。 2、温度测量：使用高精度的铂热电阻，如需现场观看，可选用数显表头或双金属温度计。 3、流量的计量：使用相对性能价格比高的容积式流量计，如椭圆齿轮流量计或腰轮流量计等。 4、可燃气体检测：轻烃作为易燃、易爆介质，需对其泄漏进行检测，特别是封闭泵房内。可使用催化燃烧原理的气体检测器。 5、控制系统：上述所说的温度、流量、液位等参数需要在控制室显示、记录、报警等。这样就需要一套控制系统，根据我们这个装置的具体情况，拟选用一个小型PLC系统，其由下位机、上位机及一些辅助设施如通讯等组成。其下位机主要完成数据采集、输出、控制等功能；而上位机则是一个人机界面，通过它，操作人员可以了解如油罐的库存，并当液位超高或超低时，自动报警，另外一种情况，当油品在没有输出的时候意外下降，它也会自动报警。对于流量，可以在其上面自动显示累积值，并且当到一个值时，会切断阀门，以达到精确输出的目的。再如可燃气体报警也可以在此PLC中集中显示，并可以在有必要的情况下联锁启动排风机。此外，以上参数还可以对其实时及历史趋势进行观测。另外，此PLC是置于操作室中，如需要还可以将生产情况传到管理部门，并可以编制一些专用软件，把生产、管理、经营、成本、利润等联系在一起。5原材料、燃料和动力的供应5.1原料供应5.1.1主要原材料及燃料的年需用量及来源本工程主要原料为轻烃：年需用量为1.0万吨。本工程主要燃料为天燃气：年需用量为270000Nm35.1.2原料资源的来源和可靠性本工程所用原料及燃料均来自大庆南坦集团股份有限公司的油气处理厂，来源可靠，能够完全满足本工程的需要。52动力及燃料的品种、规格、年需用量、来源循环水：压力 0.6MPa温度 3038年用量 900000t来源 本厂新建循环水站2电：规格 0.38KV 50HZ年用量 75万度 来源 本厂变电所6建厂条件和厂址初步方案 6.1 建厂条件 6.1.1 厂址的地理位置、地形、地貌本工程拟建于大庆南垣股份公司南天化工厂原有厂区内，该厂区位于大庆市大同区葡萄花村，西距太阳升火车站约10公里，东距大同区20公里。 该厂区现有三套处理轻、重烃的间歇精馏装置及配套的水、电、热等公用工程，原有厂区具有较大面积的闲置空地。三套间歇精馏装置生产正常。 6.1.2工程地质概况地形地貌大庆南垣股份公司南天化工厂厂区地势平坦，地面标高152.4-155.0米左右。工程地质场地地层层序如下：第一层：杂填土（Qm1)，层厚0.801.00米，层顶埋深0.000.00米，层底标高99.0899.26m。以建筑垃圾为主，少量粘性土。第二层：粉质粘土（Qa1+p1)，层厚3.904.60米，层顶埋深0.801.00米，层底标高94.6695.18m。褐、黄褐色，可塑，局部应塑，局部夹薄层粉砂、粉土。干强度高，中等韧性，摇振反应无，稍有光泽。第三层：细砂（Qa1+p1)，层厚2.402.90米，层顶埋深4.905.40米，层底标高92.2692.60m。灰绿色，中密，饱和。第四层：粉质粘土（Qa1+p1)，层厚1.502.00米，层顶埋深7.507.80米，层底标高90.2691.10m。灰色，软塑，局部流塑，局部夹薄层粉砂，干强度低，低韧性，摇振反应慢，稍有光泽。第五层：粉砂（Qa1+p1），层厚2.203.00米，层顶埋深9.009.80米，层底标高88.0688.10m。灰色，稍密，饱和。地震烈度场地基本地震烈度为6度，本工程按6度地震烈度进行设防。6.1.3当地气象条件极端最低气温 40极端最高气温 37.4累年最冷月日最低气温月平均值 25.1累年最热月日最高气温月平均值 27.8最冷年最冷月日最低气温月平均值 31.8年平均气压 0.098MPa月平均最低气压 0.0971 MPa月平均最高气压 0.0996 MPa夏季平均气压 0.0974 MPa冬季平均气压 0.0991 MPa年平均相对湿度 63.1%月平均相对最大湿度 83%月平均相对最小湿度 34%最湿月平均相对湿度 75%年平均降雨量 440mm日最大降雨量 115mm小时最大降雨量 79mm十分钟最大降雨量 21.6mm雷暴日32.5天年最大积雪深度 22cm基本雪压 0.30KN/m2冻土深度 2.10m采暖期 10月15日至次年4月15日主导风向 冬季：西北；夏季：南、西南时距10分钟基本风压 0.5KN/m2时距10分钟平均最大风速 28.28m/s6-2瞬时最大风速 42.42m/s 6.1.4 交通运输条件公路运输大庆南垣股份公司南天化工厂厂区交通运输很方便，西距明沈公路仅200米，该路北通大庆火车站，南通吉林长春。铁路运输大庆南垣股份公司南天化工厂厂区内虽没有铁路运输专用线，但距太阳升火车站仅10公里，且大庆南垣股份公司在太阳升火车站附近建有产品储运站，有完整的产品储运装车设施。 6.2 厂址方案新建1.0万吨/年轻烃分馏装置布置在南天化工厂厂区原空地上，新建装置所需的原料、公用工程均由界区外就近供给，办公楼等辅助设施均依托原有设施，不用重新增建，充分发挥已有设施的作用，有利于全厂的调度及生产管理，同时可以加快工程的建设速度。7公用工程和辅助设施初步方案 7.1总图运输 7.1.1总平面布置的原则及方案 1.原则： 符合生产和运输要求；结合地形、地质等自然条件；符合防火、安全、卫生要求；为施工创造有利条件。 2.方案： 本工程为在原有厂区进行的扩建工程，结合场地外形及周围建构筑物情况，本装置布置在南天化工厂西侧空地上，装置北侧为6米宽的厂内道路，东侧为循环水场及导热油炉间，南面是厂区的围墙。详见总平面布置图 7.1.2竖向布置 竖向布置遵照厂区原有竖向布置方案进行平坡布置，土方就地平衡。雨水采用散排方式排除。 7.1.3 厂区道路 装置区内开辟必要的环状道路，道路采用素砼路面，道路为双车道，宽度为7米，净空高度大于5米，转弯半径为12米，道路纵坡小于1%，满足消防及运输车辆进出的要求。7.2给排水7.2.1给排水初步方案和原则确定大庆南垣集团股份有限公司1.0万吨年轻烃分馏装置位于大庆南垣集团股份有限公司南天化工厂厂区内。该装置的生活水、新鲜水、消防水均依托南天化工厂已有设施，现有能力满足本装置需求量。7.2.2给水排水系统给水系统主要为：新鲜水、生活水、循环水、消防水。7-1 新鲜水系统：大庆南垣集团股份有限公司南天化工厂厂区新鲜水来自大庆油田采油七厂水厂。本新建装置新鲜水最大用量Q=20 m3/h, 由装置边界新鲜水管道接入。 生活水系统：大庆南垣集团股份有限公司南天化工厂厂区生活用水由大庆油田采油七厂水厂供给，本新建装置生活水最大用量Q=0.5 m3/h, 由装置边界管道接入。 循环水系统：南天化工厂原有一套150m3/h循环系统，本工程扩建后循环水量不能满足本装置的需要，再加上原循环水系统没有加药设施。因此本次新建一套Q=250m3/h循环水系统，新建循环水站能同时满足新旧装置的需要。 消防水系统：本装置消防水引自原有消防水管网，原有消防水系统供水量及供水压力能够完全满足本装置的需要。本装置除产生少量生活废水外，无其它污水产生，生活废水排入厂区原有生活污水管网7.3供电 7.3.1电源概况：大庆南天化工厂厂区内现有： 6000伏高压线路，两路 变压器，200KVA两台 380伏系统用量：已用80KW/h220伏系统用量：已用20KW/h 7.3.2供电方案 本装置用电负荷为二级，最大电机55KW，本工程在非爆炸危险区域拟建低压配电室一座，内设低压配电柜为装置内各用电设备配电。7.4采暖、通风厂区现有供暖为热力公司4#锅炉房供给的热水采暖。供热能力为7-28000m2，现用量为2000m2，供水温度为5080，压力为0.4Mpa。本装置新增采暖面积较少，剩余能力完全满足本工程的需要。 油泵房内设置防爆型轴流风机进行事故排风，换气次数为10次/小时。风机与可燃气体报警器联索。7.5土建7.5.1设计原则本设计遵守现行国家及行业规范标准及有关规定，在安全可靠，满足生产使用功能的前提下，充分考虑石油化工的特点，注意防火、防爆、防静电等功能要求，使设计力求达到适用、经济、美观。7.5.2设计范围本工程建筑物包括：工艺主装置、油泵房、循环水站、配电控制室、导热油炉间（利旧改造）。油泵房、导热炉间：生产类别甲类、泄压比值0.07，建筑耐火等级为二级。均为单层框架结构，钢筋混凝土柱为非燃烧体，耐火极限均大于2.5小时。板耐火极限均在0.51.0小时以上；钢筋混凝土梁耐火极限大于1.5小时。循环水站：建筑耐火等级为二级。单层砖混结构，层面为预应力混凝土空心板，耐火极限为0.5小时，承重墙为烧结普通砖厚490，240，耐火极限5.5小时以上；非承重墙耐火极限8小时以上。工艺主装置：为钢结构，钢柱、钢梁、钢平台刷防火涂料分别达到2.0小时、1.5小时、1.0小时。满足防火规范要求。所有建筑物内采用混合砂浆抹面，刷建筑内墙涂料，该材质均满足防火规范要求。利旧建筑物均需改造装修，改造完成后，使用功能及防火方面均满足规范要求。8环境保护8.1环境保护执行的标准（1）环境空气质量标准（GB3095-1996）（2）污水综合排放标准（GB8978-1996）（3）工业企业厂界噪声标准（GB12348-90） 8.2主要污染源及防治措施8.2.1废水本装置没有生产废水，只有少量生活污水，生活废水排入厂区原有排水管网。8.2.2废气、废渣本装置没有废气、废渣产生。8.2.3燥声。本装置生产中的产生的燥声主要来自于机泵。通过以下措施，厂界噪声符合GB12348-90中类地区标准。（1）所有机、泵均选用高效、节能、低噪音的产品。（2）所有机、泵均应保证安装精度。8.3绿化在建筑物和道路的空地进行绿化，防治大气环境污染，降低噪声，美化环境。9工厂组织和劳动定员估算9.1工厂体制本装置隶属于大庆南垣集团股份有限公司南天化工厂，行政上属于南天化工厂，装置内部实行主任负责制，各生产班次设班长一名，负责该班次的生产操作。 9.2生产班制及定员 生产班制按四班三运转，装置总定员为20人，其中管理人员为4人，操作人员为16人。9.3人员来源及培训本装置所需定员均由大庆南垣集团股份有限公司内部调剂解决，无需新增人员。10项目实施初步规划10.1建设工期初步规划本工程建设期初步规划为八个月，从项目建议书编制计起，至投料试车后正式投产为止。10.2项目实施初步进度表序号 时间项目2004年101项目建议书施工图设计土建施工设备采购及制造设备安装及试压投料生产13结论大庆南垣集团股份有限公司1.0万吨年轻烃分馏装置改扩建工程，经过项目建议书的充分论证，认为本项目的建设是可行的，建设规模和产品方案合理，厂址状况良好，建厂条件优越，供应有保证，水电汽等公用工程的辅助设计配套合理，投资估算准确，资金筹措落实，经济效益较好。通过经济分析可见各项收益较高，敏感性能也较好，项目具有一定的抗风险能力。总之，本项目在经济效益、社会效益、环境效益各方面均较好。望各级主管部门尽快批复，建设单位及早实施，尽快将各项效益变为实际。