武钢集团公司项目实施建议方案模板.doc

武钢集团企业
8万吨/年粗苯加氢精制工程

项目实施提议方案

（中美合资）美阳国际工程设计企业

第一节 项目建设范围

一、工艺装置
1、8万吨/年粗苯加氢精制装置（其中包含：加氢精制、预蒸馏、芳烃萃取蒸馏、二甲苯蒸馏和装置界区内公用设施五个部分）。
2、PSA制氢装置（以焦炉煤气为原料制取氢气）
二、配套系统工程（注：凡武钢配套系统能依靠者可在下列单元中对应删减）
1、中心控制室（含检化验室）
2、变配电所
3、罐区及泵房
4、汽车装卸车设施
5、火车装卸车设施
6、火炬设施
7、消防及循环水系统（消防设施、泡沫站、循环水场、泵房）
8、污水搜集池
9、空压站
10、PSA制氮站
11、三修车间及仓库
12、综合办公楼（办公室、职员食堂、倒班宿舍、自行车棚）

第二节 粗苯加氢精制装置概况

一、该装置工艺由加氢精制和萃取蒸馏二个工艺组合而成。
二、从工艺步骤及操作压力、温度等原因可看出，该装置是一个经典石油化工装置，只是原料和石油化工装置不一样。
三、该装置工艺复杂，设备种类多。其中包含一、二、三类压力容器（反应器、塔、换热器、容器），压缩机，加氢进料加热炉，导热油炉，高速泵，屏蔽泵，连续蒸发器，降膜式重沸器等等。
四、该装置对压力管道施工和焊接质量要求全部很高；仪电调试很复杂，必需采取DCS集散控制系统，全厂需进DCS系统控制点数靠近个。
五、该装置粗苯原料处理量即公称规模确实定，应立足以下三个基础：
第一：自有粗苯原料供给量和周围采购量确保；
第二：未来粗苯原料市场采购风险；
第三：装置60～110％操作弹性；
假如将装置公称规模定为8万吨/年，则装置最小加工粗苯量为4.8万吨/年，最大加工粗苯量为8.8万吨/年。
六、该装置年开工时间为8000小时。
七、该装置占地面积为6600平方米。
八、全厂占地面积通常在110～140亩。
九、该装置加热热源可采取中压蒸汽或导热油（焦炉煤气作为燃料气）
十、该装置所需氢气可采取焦炉煤气或甲醇驰放气PSA变压吸附制取。

第三节 工艺技术选择及比较

一、现在中国粗苯加氢精制项目工艺技术选择方案
第一方案：部分引进国外工艺包。
1、加氢工艺采取美国Axens企业液液加氢工艺包；
2、萃取蒸馏工艺采取北京石科院SED环丁砜法工艺包；
第二方案：全部采取国产化工艺技术。
1、加氢工艺采取英国独资企业和中国二家单位共同优化中国现有引进高温法和低温法粗苯加氢工艺所开发新加氢工艺；
2、萃取蒸馏工艺采取北京石科院SED环丁砜法工艺包；
第三方案：全套引进德国Uhde企业KK法工艺包。

二、建设粗苯加氢精制项目应关键关注三大要素
1、产品质量（决定市场销售及拥有率）
2、建设投资（决定投资回收期）
3、消耗指标（决定装置运行成本）

三、产品质量决定工艺技术选择
1、纯苯质量
（1）纯苯关键消费领域：
化学工业约占纯苯总消费量71％；
轻工业约占2％；
医药工业约占0.5％；
其它方面约占26.5％。
（2）以纯苯为原料下游化工装置：
以纯苯为原料化工装置众多，关键有（高端市场）苯乙烯、（低端市场）苯酚、烷基苯、环己酮、氯化苯、硝基苯、顺酐等。

（3）纯苯最大销售市场：
苯乙烯装置（以苯乙烯为原料可生产合成树脂、聚苯乙烯、ABS、SBS、合成橡胶、丁苯橡胶等多个聚合物，市场份额很大）
（4）焦化纯苯占全国纯苯产量百分比： 3.5%
（另：37%纯苯来自炼油厂催化重整生成油，38%来自乙烯裂解汽油，7%来自甲苯歧化，6%来自加氢脱烷基。）
（5）纯苯质量决定市场销售定位：
是满足高端市场苯乙烯对纯苯原料要求？，还是满足低端市场对纯苯原料要求？
（6）高端市场苯乙烯装置对纯苯质量要求：
关键指标：总N≤0.5ppm（此项指标也是宝钢确定工艺技术关键原因）
（7）上述三种工艺技术方案纯苯质量对比：

第一方案 第二方案 第三方案
总N指标 ≤0.5ppm ≤0.5ppm ～1ppm
苯乙烯原料 能够 能够 不能够
注：1、中海油苯乙烯装置对宝钢粗苯加氢产品苯总N要求≤0.5ppm；
2、江苏双良苯乙烯装置对苯要求：碱性N≤0.1ppm

2、纯甲苯质量
（1）纯甲苯关键消费领域：
涂料、染料、油漆、硝基甲苯、农药这多个下游产品占到甲苯总用量68%。
（2）以纯甲苯为原料下游化工装置：
苯甲酸、甲苯二异氰酸酯（TDI）、间甲酚等。
（3）纯甲苯产量分布：
石油甲苯占总产量95.1％，焦化甲苯占总产量4.9％
（4）纯甲苯关键下游衍生物：甲苯二异氰酸酯（TDI）
（5）生产TDI级纯甲苯是选择粗苯加氢精制工艺技术基准。（此项指标也是宝钢确定工艺技术关键原因）
（6）上述三种工艺技术方案纯甲苯质量对比：
第一方案 第二方案 第三方案
质量标准 石油级 石油级 硝化级
中性试验 中性 中性 碱性
TDI原料 能够 能够 不能够

四、采取德国Uhde企业粗苯加氢工艺，其产品存在关键问题：
第一：纯苯碱性N指标达不到出口、高端市场（苯乙烯）原料要求；
第二：甲苯只能是硝化级甲苯，呈碱性，不能作为TDI原料。
五、上述中国8万吨/年粗苯加氢项目三种工艺技术方案多项对比

对比项目 第一方案 第二方案 第三方案
1、工艺包费（万元） 2600 600 3200
（含基础设计费等）
2、工艺包进度（月） 5 2 6
（含基础设计）
3、设备和工艺包捆绑要求 无 无 有
4、主装置建设投资（万元） 19000 16000 26000
（关键设备引进）
5、建设周期（月） 22 16～18 24

六、粗苯加氢精制国产化工艺开发及特点
1、国产化工艺开发基础
（1）加氢精制工艺
早在20世纪50年代，加氢精制工艺就在中国炼油行业应用；现在中国石化行业加氢装置总加工能力已突破15000万吨/ 年；以炼油化工行业大量加氢装置国产化工程经验为参考和可靠确保，粗苯加氢装置加氢反应部分工艺、设备、材料均可完全国产化；
在低压加氢精制领域（包含汽油、柴油、煤焦油、特种油品）有几十套采取国产技术及催化剂成功经验；
在高压、含硫、临氢等苛刻条件下加氢设备（包含高压反应器、高压泵、压缩机、高压换热器等）早已完成国产化攻关，其技术、设备成熟度和可靠性均达成世界优异水平。
（2）萃取蒸馏工艺
从20世纪60年代中国石化企业引进芳烃联合装置起，中石化下属企业以石科院（RIPP）、洛阳院（LPEC）、北京石化设计院（BDI）为代表研究单位和设计院就开始对环丁砜抽提技术研究和国产化，并建成20多套芳烃抽提装置；
中国石化集团北京石油化工科学研究院在上述基础上，又开发出萃取蒸馏工艺。其中N-甲酰基吗啉为溶剂萃取蒸馏工艺应用于北京燕山石化10万吨/年制苯装置；以环丁砜为溶剂萃取蒸馏工艺已经有10多套工业装置成功运行业绩；
在上海赛科项目（英国BP和中石化合资）55万吨/年萃取蒸馏工业装置工艺技术国际招标中，中国石化集团北京石油化工科学研究院战胜德国Uhde企业，一举中标并负担该装置工艺包编制。自该装置投产十二个月多来各项技术指标均达成设计要求，得到了外方高度评价；
中国石化集团北京石油化工科学研究院开发SED环丁砜法萃取蒸馏工艺含有投资低、能耗低等优点。
2、国产化工艺开发过程
（1） 起调研并掌握中国现有4套（2套高温法、2套低温法）粗苯加氢装置工艺步骤及实际运行数据；
（2） 结合石化行业近百套加氢和萃取蒸馏工业装置工程经验；
（3） 联合开发单位：
a、英国独资某技术企业
b、上海某工程技术企业
c、（中美合资）美阳国际工程设计企业
3、国产化工艺特点
（1）、集合中国外粗苯加氢高温litol法工艺和低温kk法工艺之长，并依据中国现有工业装置实际操作数据和多年工程经验而优化加氢精制工艺。
（2）、对中国粗苯原料适应性强，针对业主实际采购粗苯原料进行加氢工艺设计，符合中国国情。
（3）、萃取蒸馏工艺选择中国石化集团北京石油化工科学研究院开发SED环丁砜法萃取蒸馏工艺，其产品纯苯、甲苯可满足高端市场要求。
（4）、投资省（相对于全套引进国外工艺包建设方案，可大幅降低建设投资）。
（5）、建设周期最短（相对于全套引进国外工艺包建设方案）
（6）、设备全部国产化，大幅降低设备配件供给受外商制约，便于连续生产维护。
4、国产化工艺工业化实践
（1）粗苯加氢国产化工艺工业化应用
第一套装置：太化30万吨/年粗苯加氢精制工程一期8万吨/年粗苯加氢项目
主体装置部分（含主装置、中心控制室、变配电所、火炬）由美阳院和上海宝钢化工、上海宝钢工程技术、上海宝钢国际贸易四家联合体总承包。
美阳院同时负责总承包范围以外全厂配套工程设计。
工艺技术：100、200、400单元采取三家联合优化国产化工艺步骤； 300单元只引进德国Uhde企业物料平衡、PFD、二塔、四台重沸器工艺数据；全部基础设计、工程设计均由美阳院完成。估计今年5月投产。

第二套装置：石家庄中国引进第一套5万吨/年粗苯加氢精制装置改造
为什幺要改造？
德国Uhde企业原设计要求装置进料组分180℃以前馏出量要大于95％，2台预蒸发器每6个月切换一次。
装置实际运行情况：
a、刚投产时预蒸发器最长40～50天切换，最短20天；
（改造后已运行150天无切换）
b、蒸发器底部外排三苯；
c、造成设备易堵、易结焦。
改造内容及效果
• 增加了适合中国粗苯原料国产化加氢工艺（和太化项目加氢工艺相同）；
• 扩大原装置处理量15～20％
• 处理了老装置加工中国粗苯原料存在设备易堵、易聚合结焦难题，提升了装置对原料适应性和处理量。
• 年增加产值约2500万元
• 改造投资约500万元
• 项目建设期（含工程设计）： 5个月
• 同时为石焦集团新设计一套试剂苯装置

第三套装置：石家庄新建10万吨/年粗苯加氢精制装置
美阳院在邀请招标四家设计院（鞍山焦耐院、天津天辰院、太原化二院、美阳院）中中标。经业主二次高层会议研究决定，全部工艺采取国产化工艺，关键设备引进，现已完成初步设计，因业主改制和建设资金问题，施工图暂缓。

第四套装置： 山东枣矿集团柴里煤矿15万吨/年粗苯加氢精制工程一期8万吨/年粗苯加氢精制项目
美阳院在邀请招标三家设计院（鞍山焦耐院、天津天辰院、美阳院）中中标。经业主数次市场调研及考察，枣矿集团高层会议研究决定，全部工艺采取国产化工艺，全部设备国产化。现正在完成施工图，估计5月投产（建设周期16～18个月）。

（2）中国石化集团石科院萃取蒸馏国产化工艺工业化应用
项目建设单位
装置处理量（万吨/年）
扬子石化
36
大连石化
15
燕山石化
22
独山子石化
12
中原乙烯
10
上海赛科石化
55
塔河石化
3
洛阳石化
10
镇海炼化
30
青岛石化
5
5、关键设备国产和引进比较
（1）压缩机（4台）
对比项目 中国制造 国外引进
1、 维修量 十二个月一修 二年一修
2、 体积 大 小
3、 效率 很好 好
4、 价格 基准 4～5倍基准
（2）加氢进料高速泵：均可在中国购置到美国胜达因高速离心泵。
（3）反应器：中国制造。
（4）DCS集散控制系统：均可在中国购置到国外多种品牌产品。

第四节 美阳院工程技术服务优势

一、粗苯加氢项目科研、设计、工程采购、施工、人员培训、试车及生产管理一条龙技术服务体系。
二、和中国外科研机构及专利技术企业紧密合作优势
（和美国Axens企业、石科院、中科院煤化所、抚研院等多家联合体；和德国Uhde企业签署保密协议；和英国独资技术企业、上海工程技术企业紧密合作体）
三、多套粗苯加氢装置新建和改造设计经验优势。
四、和中国丰富施工经验工程建设企业上海五冶紧密合作优势。
五、和掌握粗苯加氢工艺、含有丰富生产经验中国二大企业：宝钢化工和石家庄焦化集团企业紧密合作优势；
1、和宝钢化工紧密合作：山西太化30万吨/年粗苯加氢精制工程一期8万吨/年粗苯加氢精制工程联合总承包、山东枣矿集团15万吨/年粗苯加氢精制工程一期8万吨/年粗苯加氢精制工程和宝钢化工联合开车；
2、和石家庄焦化集团紧密合作：石焦集团97年引进中国第一套Uhde企业5万吨/年粗苯加氢装置成功改造、新建10万吨/年粗苯加氢项目联手。

第五节 8万吨/年粗苯加氢项目经济效益估算

一、年成本
1、原料成本
粗苯采购价格按4300元/吨计算。
则原料成本为：4300×80000=34400万元。
(不含税价：34400/1.17＝29402万元)
2、加工成本
按加工每吨粗苯500元计列，累计500×80000=4000万元。
3、人工成本
装置定员40人，人均费用3万元/年，累计120万元。
4、设备折旧费用
按装置固定资产16000万元计，按9.6%年折旧率，折旧费用为1536万元。
二、年销售收入
产品
单价（元/吨）
产量（吨）
产值（万元）
高纯苯
7000
56700
39690
高纯甲苯
7200
12100
8712
二甲苯
7000
3100
2170
非芳烃
4500
1700
765
C8－C9＋馏分
3400
1600
544
重苯
2700
4800
1296

累计

80000

53177（含税价）

(不含税价：53177/1.17＝45450万元)

三、年利润
1、毛利润 = 产值（不含税价）—原料成本（不含税价）—加工成本
—人工成本—设备折旧
= 45450—29402—4000—120—1536
= 10392万元
2、净利润 = 毛利润 ×（1－33%）
= 10392 ×（1－33%）
= 6963万元

第六节 结论

一、本项目采取中国外优异、成熟工艺技术；占地面积小；投资省；生产安全可靠；环境保护、职业安全设计符合标准规范要求。
二、该项目标建设，可为建设单位带来可观经济效益。装置建成后，能够促进粗苯处理工艺由酸洗法为主向加氢精制法转化总趋势，集中处理粗苯资源，含有显着社会环境保护意义。