矿业公司甲醇制丙烯生产建设项目可行性研究报告207页.doc
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2024-09-13
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1、矿业公司甲醇制丙烯生产建设项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月16可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日目 录1. 总论71.1 概述71.2 编制单位、编制依据和原则8可行性研究报告的编制单位:81.3 项目背景、建设意义101.4 项目范围141.5 研究结论2、161.6 存在问题和建议191.7 风险分析202市场预测121原料甲醇122 聚丙烯423竞争力分析1124市场风险分析123. 生产规模、总工艺流程、产品方案13.1 生产规模13.2 总工艺流程13.3 产品方案13.4原料、 产品规格及质量标准14工艺技术方案84.1甲醇转化烯烃84.2. 聚丙烯装置18Borealis264.2.4 消耗指标364.5 全厂自控方案425. 原料、辅助材料及动力供应15.1 原料供应15.2 辅助材料供应35.3 水、电、汽供应46. 建厂条件和厂址方案16.1 建厂条件1给水工程46.2 厂址方案57公用工程和辅助设施方案17.1总图运输17.23、 给排水5主要设备一览表157.3脱盐水197.4 供电及电讯227.5热电车间39(1)热负荷表2-1-140(2)蒸汽平衡417.6 贮运及机械化运输547.7 空气供应557.8 采暖通风及空气的调节57设计中采用的主要标准及规范587.9 维修60仪修617.10 中央化验室61表 中心化验室主要分析设备表657.11 土建70主要自然条件701. 主要气象资料:70设计原则:705. 备煤装置除考虑防爆要求外,还要考虑降低粉尘的措施。71结构设计711. 地基方案712. 建、构筑物结构方案71主要采用规范及标准728 节能/能耗及节能措施18.1 概述18.2 能耗指标分析18.34、节能措施综述2甲醇装置节能措施综述29环境保护19.1 厂址与环境现状19.2 设计采用的环保标准39.3 主要污染源及污染物39.4 环境保护与综合利用89.5 环境保护投资估算1010劳动保护与安全卫生110.1劳动保护与安全卫生1安全卫生投资估算710.2 消防811. 工厂组织和劳动定员111.1 工厂管理体制111.2 全厂定员211.3 人员来源和培训512项目实施规划612.1 建设周期的规划612.2 实施进度规划613. 投资估算和资金筹措813.1投资估算8项目投资及投资分析813.2资金筹措1014. 财务分析1114.1 编制依据1114.2 计算依据1114.3 产品5、成本估算1214.2. 财务评价1214.2.6 社会分配效果分析1314.5小结1514.6 主要计算报表151. 总论1.1 概述 项目名称及建设单位基本情况.1 项目名称:山东循环经济产业园167万吨/年甲醇制丙烯项目。.2 项目建设性质本项目属于新建项目,项目建设的投资构成为资本金占30%,银行贷款占70%;经营体制及管理机制采用现代企业机制,按公司制进行经营和管理。.3 项目建设地:山东省市。 建设单位基本情况.1 建设单位名称、法人代表建设单位:矿业投资有限公司法人代表:.2 建设单位概况*矿业投资有限公司注册成立于2004年11月,公司由山东*矿业集团有限公司(股比70)、山东*6、煤电开发有限公司(股比20)与中矿广源矿产开发有限公司(股比10)共同投资组建。公司注册地在自治区准格尔旗薛家湾镇,主要从事矿业开采,地质勘探,煤炭深加工,电厂投资,矿业机械设备、建筑材料和化工产品销售及矿业技术服务等领域。公司按照总体规划、分步实施;体制创新、科学管理;立足煤矿、煤电化一体开发的发展战略,依托丰厚的煤炭资源,建设以煤炭为基础、以电力和煤化工为主体的大型煤电化能源产业基地,根据*集团制定的发展规划,到2015年,将分三期建设成煤炭产量3600万吨/年,电厂装机容量3600MW,煤化工产品约500万吨/年的煤电化产业基地,本项目为一期煤制167万吨/年甲醇及转化烯烃工程,计划207、05年开工建设,2008年全面建成。山东*矿业集团有限公司、山东*煤电开发有限公司和*矿产开发有限公司均系*集团的子公司,注册地分别在山东省济南市、山东省*市和北京市。山东*矿业集团有限公司作为*集团公司四大核心企业之一,主要从事矿产资源开发、生产、销售、储运、供应等业务,是拥有完整产业链的大型矿业集团。山东*煤电发展有限公司成立于1998年4月,注册资本金5亿元,系*集团“煤、电、化”综合开发巨野煤田的专业公司。中矿广源矿产开发有限公司是*集团的全资子公司,公司注册资本1亿元人民币。*集团是一家产权多元化、集团化发展的现代企业集团,以矿产资源、电源、城市基础设施和房地产、工程建设四大产业为核8、心业务,经营领域涉及金融证券、信息科技、商贸旅游、体育文化、工业实业等。在2002年发布的“中国企业500强”中,*集团位居第45位,被中国企业联合会、中国企业家协会评为“中国2000年度十大最具影响力企业”,“*”品牌无形资产1999年评估价值428亿元,自2000年以来连续三年被评为“中国十大公众认知商标”,2004年被国家工商总局认定为中国“驰名商标”。*集团成立以来,抓住机遇,开拓创新,适时调整发展战略,积极进行资本运营,公司的资本结构不断优化,核心竞争能力不断增强,管理方式、方法和手段逐步科学化和规范化,是一个具有较高知名度、较强市场竞争能力的全国性大型企业集团公司。为积极响应国家发9、展大型企业集团,实现产业报国的信念,*集团制订了战略投资规划,确定发电、矿业作为*集团主要的投资领域。在矿产资源开发领域,*集团发展重心以一、二次能源为主,通过煤炭、铝土资源开发和煤、电、化、冶综合开发利用,成功涉足了煤炭、铝土、石膏、黄金等矿产资源产业,实现了迅速的发展和扩张。自1997年进入资源产业以来,在山东、山西及其他西部地区建成或在建多个煤电、煤电化、煤电铝及高载能一体的大型项目,投产及在建煤矿总产能2900万吨,运营发电装机容量5200MW,在建装机容量7100MW。同时,经过长期努力和实践,形成了先进和高效的资源产业投资战略和运作策略,建立了较为成熟和完善的工程建设和运营体系。 10、*集团坚持以发展为第一要务,在保持跨跃式发展的基础上调整结构,从以煤炭的生产、销售为主,逐步向煤炭的深加工和煤化工为主转化,提高发展的质量和效益;坚持体制创新和制度建设,加快企业改革的步伐;坚持以人为本,树立统筹协调的可持续发展观,努力增强企业竞争力,加快向大公司大企业集团战略目标迈进的步伐。煤制烯烃项目不仅对*集团意义重大,对国家的能源安全也具有重大战略意义。1.2 编制单位、编制依据和原则 可行性研究报告的编制单位:江汉大学化环学院地址:湖北省武汉市汉阳经济开发区三角湖江汉大学化环学院 编制依据(1)中国成达公司与*矿业投资有限公司签定的技术咨询合同书,合同号:CD-2005630。(2)11、自治区人民政府“内政字(2004)436号”自治区人民政府关于加快发展能源重化工工业进一步推进煤炭资源优化配置的意见。(3)市国家能源重化工基地发展战略研究(修改稿),国务院发展研究中心发展战略和区域经济研究部,2004.08。(4)市煤制甲醇开发利用规划(20042010年)讨论稿,2003.12。(5)*煤电化产业基地总体规划方案。(6)达拉特旗20052010年工业经济发展规划,达拉特旗发展计划经济贸易局,2005.03。 (7)关于同意*矿业投资有限公司年产180万吨煤制甲醇及转化烯烃项目备案的通知“内发改工(2005)786号”。(8)自治区水利厅关于*矿业投资公司年产167万吨甲醇12、制烯烃项目用水的批复“内水政(2005)108号”。(9)自治区水利厅关于*矿业投资有限公司180万吨/年煤制甲醇转烯烃以水权转换方式取用黄河水的报告“内水政(2005)126号”。(10)市水利局关于确定达旗工业项目黄河取水口的函“鄂水函(2005)230号”。(11)市人民政府转发自治区人民政府关于企业自备电厂并网有关问题的通知的通知“鄂政函(2005)117号”。(12) 市水利局关于调整用水指标的函“鄂水字(2005)205号”。(13)自治区环境保护局关于*矿业投资有限公司167万吨/年甲醇制烯烃项目立项的环境保护审查意见“内环字(2005)192号”。(14) 电力(集团)有限责任13、公司关于*167万吨甲醇制烯烃2125兆瓦自备热电机组接入蒙西电网的函“内电计(2005)320号”。(15) 市环境保护局关于*矿业投资有限公司167万吨甲醇制烯烃项目环境保护立项审查意见“鄂环发(2005)159号”。(16) 市国土资源局关于同意*矿业有限公司167万吨甲醇制烯烃项目用地的函“鄂国土资土字(2005)97号”。(17)市规划局关于*矿业投资有限公司兴建*167万吨甲醇制烯烃项目规划预选址的批复“鄂规发(2005)93号”。(18)市人民政府关于同意*矿业投资有限公司煤制甲醇转烯烃项目取用黄河水实行水权转换的承诺函“鄂政函2005)135号”。(19)达拉特旗交通局关于*煤14、电化循环经济产业园煤制167万吨/年甲醇制烯烃项目公路运输的复函“达交发(2005)159号”。(20) 自治区国土资源厅关于达拉特旗年产167万吨甲醇制烯烃项目用地计划的意见“内国土资字(2005)408号”。(21)中国建设银行股份有限公司自治区分行中国建设银行贷款意向书“2005年第19号”。(22)中国有色金属工业西安勘察设计研究院提供的*167万吨甲醇制烯烃厂址岩土工程勘察报告书(可行性研究阶段)。 编制原则 (1)结合厂区建设条件,以节省投资,保证工程质量,提高经济效益为原则,贯彻执行国家的一系列基本建设的方针政策和有关法规,做到切合实际、技术先进、经济合理、安全适用。(2)本项目15、拟采用目前世界上先进的甲醇制烯烃工艺技术并由国外引进关键设备。国内配套部分首先考虑应用国内已有成熟技术和生产经验的装置和设备。(3)充分贯彻节省和循环经济的原则,实施煤化工与热电相结合,以达到节能降耗要求。 (4)整个工程规模应考虑近期生产需要和远期的发展需要。同时装置的设计原则应尽可能达到布置一体化,生产装置露天化,建筑结构新型化,应用材料轻型化,公用设施社会化,设备材料国产化。 (5)认真总结国内外同类石油化工装置的建设经验和教训,做到设计技术先进、可靠、保证长周期稳定运转和安全生产。(6)产品品种方案要结合国内市场的需求,可灵活调整产品牌号。(7)遵守环境保护法,生产中的“三废”需予以处16、理,以符合规定的排放标准。(8)贯彻“安全第一,预防为主”的方针,遵循现行防火、安全卫生和劳动保护等有关规范,确保本项目投产后能安全稳定生产,符合职工安全卫生的要求,保障劳动者在劳动过程中的安全和健康。(9)充分利用项目所在地的自然资源。采取切实可行的技术措施,节约用水,减少一次水用量,使当地宝贵的水资源得到充分利用。1.3 项目背景、建设意义 项目背景按照国家西部大开发的大政方针和战略规划,在自治区政府的正确领导及各级政府的大力支持下,矿业投资有限公司计划在山东省市利用当地丰富的煤炭资源建设煤制167万吨/年甲醇制烯烃项目。 我国现在已成为世界石油消耗大国,但石油剩余探明储量到2009年初约17、为27.9亿吨,仅占世界探明储量的1.5,(2010.1国际石油经济.统计信息)人均探明储量约为世界平均水平的1/15;同时,1996年以后我国陆地油田大部分已进入稳定开采阶段,石油产量一直在1.6亿吨/年左右徘徊,2008年实际产量1.905亿吨。因此,为了弥补石油产量的严重不足,国家每年花费大量外汇进口石油,而且随着我国现代化进程的加快,石油进口量将持续增加,2004年石油进口量约1.2亿吨,已占消耗量的约43。随着国际石油价格的不断升高及中东地区政局动荡,石油大量进口不仅花去国家大量外汇,而且对我国能源安全造成很大威胁。甲醇是重要的有机化工原料,在发达国家其产量仅次于乙烯、丙烯和苯,居第18、四位,由甲醇生产的化工产品可达数百种。同时甲醇也是宝贵的液体洁净燃料,是石油资源的替代品之一,随着我国石油资源的日益短缺,我国对甲醇的需求量也将越来越大。甲醇目前市场行情较好,但随着国内甲醇项目大量建设,在甲醇市场容量没有新的突破情况下,未来甲醇市场可能面临激烈竞争,利用甲醇转化制烯烃等高附加值的下游产品将是解决甲醇过量集中的明智之举。甲醇转化烯烃技术通过聚合可制取聚丙烯或聚乙烯。聚丙烯(PP)合成树脂(塑料)是丙烯最重要的下游产品,因其具有良好的耐热性、耐腐蚀性、电绝缘性和密度低等特点,使其应用在近20年内得到迅猛发展;聚乙烯(PE)在涂层料、电缆料和管材等行业应用前途广阔,而我国聚丙烯国内19、生产满足不了需求,每年不得不大量进口,供需缺口还很大,还有很大的市场空间有待开发进口产品多,进口占总消费量的40 ,而且进口部分主要是价格较高的专用料,特别是广东地区大部分市场被进口树脂占领,另外受金融危机的影响和海外低价产品的影响PP价格持续下跌,使PP生产企业处于微利状态。根据国内聚丙烯市场分析我国聚丙烯和聚乙烯的自给率始终徘徊在4050。(国内聚丙烯市场分析张爱华. 合成树脂及塑料20OO17(1):54)随着国民经济的快速发展,能源需求越来越大,煤、电、油产品的运输成了制约国民经济快速发展的瓶颈,开发煤炭资源,实现煤炭的就地加工转化是解决这个问题的重要手段。中国石油资源短缺,而煤炭资源20、相对丰富,建设煤化工项目,生产石油替代产品,是解决我国能源紧张的一条重要途径。市煤炭资源丰富,煤炭探明储量1244亿吨,约占全国的1/6,已开发的主要有准许格尔、东胜、万利、西卓子山煤田,2003年煤炭产量达8000万吨。将煤炭就地转变为优质的煤化工产品,提升煤炭产品的附加值,可为当地政府和开发企业创造巨大利益,同时实施煤炭洁净转化也符合国家可持续发展的经济战略。本项目以东胜煤田煤炭资源为切入点,利用当地煤炭化工产品甲醇建设167万吨/年甲醇转化烯烃项目,符合国家节能与环保的产业政策,符合国家西部大开发的战略规划,对于自治区变资源优势为产业优势,进而转化为经济优势,促进全区经济快速发展,都具有21、十分重大的意义,而且能给国家及建设单位带来巨大的商机及经济效益,前景十分广阔。*集团面对地区丰富煤炭资源,响应国家西部大开发战略,为实现优势互补,促进的经济发展,在市规划建设“*煤电化循环经济产业园”。本项目是该煤炭产业化项目中的重要组成部分,并作为产业园的先期项目予以实施。该项目建成投产后,不仅可以带动自治区煤田的综合开发,促进资源型城市的产业结构调整和转变,而且能够带动地方其它产业发展,增加地方财政税收,提升市整体经济和技术水平。*矿业投资有限公司多次组织专家和技术骨干人员赴达旗实地考察,经证明项目原料来源稳定,水源充足,运输便利,自然环境及配套建设条件良好,市对*建设大型煤化工项目给予极22、大支持,具有明显的区位优势。本项目采用Lurgi公司甲醇制烯烃技术,深入研讨了煤制烯烃工艺和技术问题,为开展可研工作做好了技术准备。 项目建设的必要性和投资意义(1)发展煤经甲醇制烯烃产业对缓解我国石油供需矛盾具有重要意义,石油是保障国家经济命脉和政治安全的重要战略物资,在国际政治、经济乃至军事舞台上常常扮演重要角色。近几年我国石油消费和石油进口维持相当高的增长速度,使得我国的石油供应、消费、进口及国家能源战略安全形势非常严峻,成为西方国家关注的焦点之一。1999年我国原油净进口量占世界原油贸易总量的0.14,2000年净进口份额提高到3.36。根据海关统计,2005年全国累计进口原油1.8123、5亿吨,比2004年增加了3.7%,2010年全国累计进口原油2.93亿吨,同比增长17.4%,原油对外依存度高达53.8%。对石油资源的争夺是美、日中东战略的核心。“9.1l”事件和美国对伊拉克战争从根本上改变了该地区的地缘政治结构,近来中东地区的发展局势,使我国石油供应的战略安全受到重大威胁。国际政治形势的不稳定性,要求我国必须尽快采取保障能源供应安全的措施,尽可能对可能产生的能源危机有相应的战略应对措施,以保障能源供应的战略安全,推动我国经济快速发展。我国国民经济和社会发展第十二个五年计划纲要把抓紧解决好石油等战略资源列为重要指导方针之一,并明确把开发石油替代产品、维护国家能源安全作为能24、源战略的重要内容。我国面临的石油形势不容乐观,石油资源比较贫乏,人均石油资源量只有世界人均水平的1/15。到2000年底,我国累计探明的石油地质储量200多亿吨,剩余可采储量为33亿吨,仅占世界的2.3%,截至2006年年底,全国石油剩余经济可采储量20.43亿吨(中国石油剩余经济可采储量20.43亿吨.油气地球物理2007年4月)。资源品位不高、开采难度较大、生产成本增加,致使我国近几年石油产量一直徘徊在1.6亿吨左右,如果没有重大发现,产量大幅度增加的可能性不大。而我国的石油消费进入二十世纪九十年代以来迅速增长,供需缺口逐年加大,只得依靠进口解决。自1993年成为石油净进口国后,进口量逐年25、加大,到2002年我国石油净进口量已超过7000万吨,约占当年国内总消费量的30,2004年达到1.2亿吨,2005年达到1.815亿吨,2010年达到2.93亿吨。随着我国经济的进一步稳健发展,这种态势将进一步扩大。这一增长态势,已引起世界各国的广泛关注。预计2015年,我国石油需求量为3.6亿吨,缺口达1.9亿吨,石油自给率只有50左右。如此大规模的石油进口,增加了我国对国外资源的依赖程度,世界石油市场稍有“风吹草动”,出现暂时和局部的供应短缺以及油价的异常波动,都将对我国石油供给和国民经济的持续发展产生重大的影响和严重地冲击,将直接威胁到我国的经济安全乃至政治安全和社会稳定。石油安全问题26、已成为我国不可回避的现实问题。与石油相比我国更拥有丰富的煤炭资源,我国是世界最大的煤炭生产国和消费国。我国能源分布特点是富煤、贫油、少气,在我国能源资源储量中煤炭占90%左右,石油占2.9%左右,天然气占0.2%左右,水电占4.7%左右,风能核能约占1.9%。由于可再生能源太阳能和风能的分散、不稳定和成本高等缺点,在我国煤炭仍然是主体能源。2009年中国煤炭产量30.5亿吨,比2008年增加2.6亿吨。到2009年底,我国累计探明的煤贮量达到13000亿吨,(中国查明煤炭资源13万亿吨.2009年第5期煤炭科学技术第37卷)煤贮量占已探明的各种能源(煤炭、石油、天然气及水电)总储量的90。本项27、目充分利用我国丰富的煤炭资源,开发以煤为原料制取石油化工产品的技术及产业,为解决我国石油短缺开辟了一个新的途径,对减少石化产品对石油的需求具有重要意义。(2)项目建设是贯彻党中央西部大开发战略,发展地方经济的需要党中央、国务院做出了西部大开发战略,明确指出,不失时机地实施西部大开发战略,直接关系到扩大内需、促进经济增长,关系到民族团结、社会稳定和边防巩固,关系到东西部协调发展和最终实现共同富裕。强调要抓住机遇,不失时机地实施西部大开发战略,把西部地区的发展潜力转换为现实生产力,把潜在市场转换为现实市场,把资源优势转换为经济优势,为国民经济提供更广阔的空间和巨大的推动力。党中央的决策,为西部地区28、的经济发展提供了契机。本项目的建设可以发挥我国山东省煤炭资源优势,生产的聚丙烯产品可以缓解国内聚丙烯产品供需矛盾,增加地方就业机会,增加税收,推动地区社会经济的发展,缩小东西部发展差距,实现东西部地区优势互补,共同发展,把资源优势转换为经济优势,为西部大开发做出贡献。(3)发展煤化工制取烯烃,使煤炭行业优化产业结构,提高附加值,谋求可持续发展的客观选择以煤为原料制取甲醇,进而制取烯烃技术的工业化,为煤炭的化工利用开辟了潜力巨大的前景,为煤炭企业提供了新的发展机遇和发展空间,将有利于煤炭行业优化产业结构,提高附加值,谋求可持续发展,提高煤炭行业的综合实力。(4)增加建设地的就业机会、推动当地的社29、会经济进步以甲醇为原料制取烯烃项目是一个大的工程,工程的建设需要建设地提供相应的基础设施和生活服务,工程的运行将为地方带来可观的税收。因此,本项目的建设将增加当地的就业机会,改善当地的基础设施,推动当地社会、经济的发展。(5)项目建设可以缓解国内聚丙烯产品供需矛盾,减少进口1995-2001年间,我国聚丙烯产量的年均增长率为21.8,超过了表观消费量和进口量的年均增长率(21.1和11.7),自给率也由1995年的49.2上升到2001年的61.6。2002年我国海关统计的聚丙烯进口量为244万吨,较2001年增加了17。预计我国聚丙烯消费总量在2005年将达到840万吨,缺口301万吨;2030、10年消费总量将达到1280万吨,缺口651万吨。本项目的建设可以缓解国内聚丙烯产品供需矛盾,减少我国聚丙烯进口及对外依存。(6)本项目是现代煤化工的发展方向,产品有较强的市场竞争能力。我国煤炭资源十分丰富,石油资源相对短缺,大力发展新一代煤化工产业是我国技术经济发展过程中必须采取的一项措施。和石脑油制烯烃技术路线比较,本项目以配套的当地东胜煤矿生产的廉价煤炭为原料,通过大规模装置采用MTP技术制得低成本的烯烃。根据本项目经济分析,聚丙烯不含税完成成本为2619元/吨,加上15利润率和17增值税后,出厂价格为3524元/吨。若保本销售,出厂价格为3064元/吨。截止目前,国内市场聚丙烯几乎全部31、来自于原油。根据价格分析,近八年国内市场聚丙烯平均价格为6397元/吨,国内市场聚丙烯最低价格出现在1999年,年平均价格为5428元/吨。近八年我国进口聚丙烯平均价格(CIF)为676美元/吨,完税价格为699l元/吨。近八年我国进口聚丙烯最低年平均价格出现在1999年,为631美元/吨,完税价格为6526元/吨。其中关税6.5,增值税17,汇率8.3。进口聚丙烯平均价格和最低价格均高于国内市场价格。根据以上价格比较,本项目聚丙烯产品与国内市场聚丙烯相比,具有较强市场竞争能力,即使市场价格下滑至3100元/吨,仍可以实现保本销售,因此本项目聚丙烯产品具有很强的市场竞争能力。(7)项目建设的有32、利条件,可降低项目投资,提高经济效益。本项目财务分析综合指标较好,项目总投资1195873万元,年均可实现利润165443万元,所得税前内部收益率为1736,敏感性分析表明本项目有一定的抗风险能力。1.4 项目范围 本项目是以甲醇为原料,年产47.4万吨聚丙烯的大型化工联合装置,同时副产LPG、汽油等副产品。该联合装置主要47.4万吨MTP装置、47.4万吨丙烯精制工艺装置;装置区内所有的生产设施、公用工程设施、辅助工程设施、生活设施、环保设施、全厂道路、厂内铁路和厂外工程,详见表1-1项目主项表。其中热电车间自备电站由山东电力工程咨询院负责设计,其余部分由中国成达工程公司负责设计。表1-1 33、项目主项表序号主项名称主要内容备注1生产装置1.1甲醇装置包括备煤、煤气化、变换、低温甲醇洗、甲醇合成、甲醇精馏、灰水处理、空压、车间综合楼、车间变配电、硫回收、制氢、甲醇中间罐区、精甲醇罐区、甲醇区循环系统和控制室等167万吨甲醇年1.2MTP装置包括甲醇转换烯烃单元、丙烯回收单元、中间产品和副产品罐区,车间综合楼、车间变配电、车间化验和控制室等1.3丙烯精制装置包括原料精制、催化剂配制、预聚合、均聚和聚合物汽蒸和干燥、挤压造粒、产品均化和贮存等工序,车间变配电等。47.4万吨/年聚合级丙烯1.5成品库(PP)包装线(大袋和小袋包装)、储存库、叉车、槽车散装装车站台、汽车装车站台。2.辅助工34、程2.1空分和空压站工厂空气、仪表空气及事故氮气2.2酸碱站为工厂提供盐酸和烧碱2.3中央化验室为全厂提供分析化验2.4中央调度室对全厂进行调度操作2.5维修中心机、电、仪维修服务2.6火炬系统安全处理工厂易燃气体3公用工程设施3.1全厂总图运输全厂总图和运输3.2热电车间供汽、供电3.3总变全厂供配电3.4除盐水系统为全厂生产提供除盐水3.5循环水系统为全厂生产提供循环水3.6污水处理系统处理全厂污水3.7厂区管网生产管线、公用工程管线连接3.8消防及火警系统消防和报警安全服务3.9全厂通讯通讯服务3.10全厂暖通包括热水站、全厂供暖管网、通风设施等4行政服务设施4.1办公楼4.2大门及值班35、室4.3食堂、单身公寓办公及生活服务4.2.车库及其它生活设施1.5 研究结论 资源山东省市位于自治区西南部,三面黄河环抱,总面积8.7万km2,境内资源富集,含煤面积约占全市总面积的80,为石炭二叠纪和侏罗纪复合煤田。煤炭探明储量1244亿吨,约占全国韵1/6,已开发的主要有准格尔、东胜、万利、西卓子山煤田,2003年煤炭产量达8000万吨,其中东胜煤田乌兰希里矿区为本项目煤源地,*集团能够总体协调原煤的供应量,确保本工程的资源供应可靠、稳定。因此本项目的原料和燃料资源是落实、可靠的。 能源结构 能源一直是国际关系中的重要问题,能源紧张在近年来越来越影响着中国的对内政策和对外战略。我国是一个36、多煤少油的国家,国际石油经济数据表明(期刊 2009年世界石油探明储量、产量及在产油井数.2010.1) 2009年底我国石油剩余可采储量27.9亿吨,仅占世界剩余可采储量的l.5,我国累计探明的煤贮量达到13000亿吨,(中国查明煤炭资源13万亿吨.2009年第5期煤炭科学技术第37卷)煤贮量占已探明的各种能源(煤炭、石油、天然气及水电)总储量的90,而利用我国丰富的煤炭资源,采用国际上先进的煤制烯烃MTP技术,生产出以往只能利用天然气或油作为原料的聚烯烃产品就是一项解决我国能源需求的有力措施。如果在较大的范围内推广煤化工项目,无疑将对我国能源结构调整产生非常深远的影响。 市场 本工程年产聚37、丙烯47.4万吨,该产品为国内市场长期短缺的品种,市场广阔,本工程的建设可相对减少国家进口聚丙烯。根据国内外市场情况,本工程聚丙烯产品为50均聚产品、20无规共聚产品、30高抗冲共聚产品。根据市场调查研究表示上述产品在国内市场远景很好。 规模 为节省投资,提高企业效益,根据东胜煤田情况及山东省市优越的依托条件,本工程的主要工艺装置大型的经济规模, MTP装置能力为47.4万吨/年、聚丙烯装置能力为47.4万吨/年。采用大型的经济规模,意味着生产成本降低,结果表示在建设大规模的煤化工项目不仅是经济合理的,而且是现实可行的。 投资 项目总投资1195873万元人民币(含外汇35299万美元),其中38、建设投资1089838万元(含外汇35299万美元),建设期利息的66082万元,流动资金39953万元。 经济 根据本报告经济效益的分析研究表明: 本项目年均利润165443万元,年均税后利润为115120万元,投资利润率为13.83,投资利税率为18.89,税前全投资回收期为9.16年,税前全投资财务内部收益率为17.36,贷款在7.75年内能够偿还,项目具有一定的抗风险能力,说明该项目经济效益较好,在财务上是可行的。从敏感性分析可以看出,在10的变化范围内,产品销售收入相对敏感,其他因素较为稳定,说明项目对市场风险具有一定的抵抗能力。本项目以正常生产年份有关数据对以生产能力利用率来表示的39、盈亏平衡点进行计算,BEP为42,计算结果表明,该项目只要达到设计能力的42,企业就可以保本,由此可见该项目适应市场变化的能力较大,抗风险能力较强。从以上分析可以看出,本项目原料供应可靠、产品市场前景广阔、配套条件很好、选用技术先进、生产规模经济、效益好、具有很强的竞争力。本工程的建设使*公司能加快发展,成为一个以煤炭为基础,以煤、电、油为主要产品,以金融为支撑,向国内外提供优质能源产品,具有国际竞争力的跨地区、跨行业的大型能源企业集团。另外,在建设煤化工项目,必将对充分发挥及周边地区的资源优势、区位优势、经济优势,对推动市乃至自治区发展产生重大影响,同时也对迅速促进市的产业结构调整、增强该经40、济可持续发展能力提供巨大动力。因此,本工程的建设不仅是可行的,而且也是十分必要的。表1.5-1 主要技术经济指标表序号项目名称单位数量备注1装置规模1.1空分装置(氧气)Nm3/小时189.6571.2MTP装置万吨/年47.4中间产品1.3聚丙烯装置万吨/年47.42年操作时间小时80163主要原料、燃料甲醇万吨/年1674公用工程消耗4.1新鲜水吨/小时5203.754.2循环冷却水吨/小时1602534.3脱盐水吨/小时9204.2.全厂用电Kwh /小时1111954.5热电车间发电Kwh/小时1855484.6仪表空气Nm3/小时91254.7蒸汽9.8MPa A540吨/小时16941、2.74.0MPa A 440吨/小时226.93.5MPa A 350吨/小时384.10.45MPa A l56吨/小时521.55三废排放量5.1废气104Nm3/h327.85.2生产废水m3/h1005.3废渣煤气化炉渣及飞灰104t/a47.87锅炉灰渣104t/a21.446总图运输6.1工程总占地面积m21188000其中厂区占地面积m21178000其中厂外工程占地面积m2100006.2运输量万吨/年486.9运入量万吨/年357运出量万吨/年129.87总定员人13008建设期年39工程总投资万元1195873其中外汇万美元352999.1建设投资万元1089838其中外42、汇万美元352999.2建设期利息万元660829.3流动资金万元3995310年销售收入万元43369511年总成本力兀20781512平均年利润总额力兀16544313所得税万元5032314财务评价指标14.1年均投资利润率13.8314.2年均投资利税率18.8914.3全投资税前内部收益率17.3614.2.全投资税后内部收益率14.1514.5投资回收期(税后)年9.16包括建设期14.6借款偿还期年7.75包括建设期14.7盈亏平衡点47.14正常年份1.6 存在问题和建议 本工程投资是根据类同装置价格估算,其中MTP装置的所有技术参数和投资是根据公开发表的资料进行。因此较准确的43、技术参数和价格下一步技术谈判后再做修改。1.6.2本工程采用的Lurgi MTP技术还缺乏大型工业装置运行经验,存有一定技术风险。1.6.3 本项目引进的高新技术多,应抓紧与国外技术专利商联系,使引进技术得到落实。1.7 风险分析 概述本工程为大型煤化工建设项目,工程涉及的工艺装置、辅助工程及公用工程配套设施较多,投资大,尤其是本工程采用世界煤化工的前沿工艺技术MTP(Methano1 To Propylene),即由甲醇制丙烯,因此,在对市场预测、工程规模、技术方案、资金筹措和经济分析的基础上,有必要进一步对该工程的风险性进行分析,以便揭示风险来源,判别风险程度,提出防范措施,降低风险损失。44、风险分析及风险识别.1 市场风险(1)市场供需风险本项目的最终产品是聚丙烯(PP),丙烯是中间产品,原料是甲醇,因此甲醇市场的起落影响小,主要受石油的市场价格的影响。我国聚丙烯产品国内自给率较低,近几年均在60左右。如2003年国内聚丙烯缺口约270万吨,国内自给率只有60。本项目市场供应量预测时,充分考虑了我国2012年之前我国将建成投产和纳入发展计划的聚丙烯项目对国内市场产品供应;在市场需求量预测时,持较为保守态度,聚丙烯需求量的年均增长率设定为7%,然而1995年2003年我国聚丙烯产品表观消费量年均增长率高达16。由此预测:2010年国内聚丙烯缺口500万吨,自给率68。 聚丙烯国内市45、场缺口就是本项目产品的市场空间,本项目47.4万吨/年聚丙烯产品投放市场后仅占市场缺口的11。丙烯的下游产品多且市场很好,因此即使将来市场实际供需状况与预测数值出现偏差,本项目聚丙烯产品市场供需可属无市场风险。(2)产品竞争力风险产品竞争力风险取决于产品成本的变动,对产品成本影响最大的因素是原料价格。截止目前,国内市场聚丙烯产品几乎全部来自于原油,而本项目聚丙烯以甲醇为原料。从近几年原油和甲醇价格变动趋势来看,二者均呈上升趋势,但二者价格上涨率不同,原油价格年均上涨率为7.1,煤价格年均上涨率为4.2.,原油价格上涨率大于煤价格上涨率。而且原油价格波动幅度较大,极差值为124美元/吨,煤价格波46、动幅度较小,极差值为84元/吨。可见,煤价与油价关联性不强。参见表1-3。表l-3 近九年原油和煤价格上涨比较年份原油(美元/吨)煤(元/吨)1994年1191741995年1281731996年1532271997年1452591998年982601999年1332542000年2182252001年1832462002年1862482003年222257年均增长率7.14.2.东胜煤因乌兰希尔矿区现属*所有,可对本项目提供充足可靠的原料甲醇供应。因此,本项目的原料甲醇资源供应有可靠地保证。可见,与以原油为原料生产的聚烯烃相比,以煤化工产品甲醇为原料生产的聚烯烃成本上涨幅度较小,波动也小,成47、本相对稳定。我国原油资源日渐短缺,进口量逐年递增。相比之下,我国煤炭资源丰富,每年都大量出口。本项目以国产煤化工产品甲醇为原料生产聚丙烯,与依靠进口原油生产聚丙烯相比,原料供应能够得到保障,大大地降低了项目的原料风险。1.7.2.2 资源风险(1) 原料 本工程所需原料来自东胜煤田煤化工产品甲醇,根据全厂生产规模,每年需消耗167万吨甲醇。煤炭资源丰厚,探明煤炭储量1244亿吨,占全国探明储量的六分之一,远景储量1万亿吨,占全国远景储量的四分之一。本煤化工项目煤源供应为东胜煤田乌兰希里矿区,依据目前普查地质报告,矿区储量为76亿吨。按煤化工产业年消耗煤炭2000万吨,电厂年消耗煤炭1000万吨48、估算,加上考虑回采率,可支撑3000万吨级煤化工基地运转100多年,中间产品甲醇1800万吨。(2) 水资源水是制约西部地区煤化工发展的重要因素。本项目水利用黄河水源,采取水权置换方式,将农业用水通过节水措施将节省出来的农用水置换为工业用水用于本项目。本工程采取了大量的节水措施节省用水量,用水量仅为0.52万m3/d,因此本工程水资源通过水权置换方式可取得水资源的使用权,水资源风险较低。1.7.2.3 技术风险 (1) 本工程采用的主要技术 在采用技术方面,本工程的主要生产装置拟选择最先进的技术,使建成的主要生产装置都能够接近或达到当今世界先进水平。本项目主要生产装置拟择优采用德国Lurgi的49、MTP技术。 (3) 聚丙烯装置工艺及设备风险分析 聚丙烯、聚乙烯工艺自二十世纪五十年代工业化生产以来,经过了近半个世纪的不断发展,目前已成为非常成熟的工艺技术,国内已有国内知识产权30万吨/年的聚丙烯装置,不存在风险。(4) MTP装置MTP工艺是Lurgi公司基于改性ZSM-5催化剂开发的将甲醇转化为丙烯的工艺。2001年Lurgi公司在挪威Tjeldbergolden的Statoil工厂建设了MTP工艺的示范装置,已运行操作超过9000小时。Lurgi不断优化工艺流程,使MTP工艺由实验室向工业规模放大,并尽快商业化。现Lurgi商业化装置的工艺设计已经完成。工艺设计基于已证实的标准单元50、操作和蒸汽裂解技术,挪威示范装置的结果融入了本设计中。Sud-Chemie GmbH公司开发的ZSM-5型催化剂是Lurgi的甲醇制丙烯(MTP)工艺的基础。在Metallgesellscbaft和Sud-Chemie共同的专利中介绍此催化剂中Si/Al原子比至少为10、碱含量小于38010-6、BET表面积为300至600m2/g、以及孔容积为0.3-0.8cm3/g。在100甲醇转化率条件下,对乙烯的选择性至少为5(wt)以及对丙烯的选择性至少为35(wt)。然而,因为C2和C4+馏分部分循环回反应系统,MTP工艺基于碳的丙烯收率可超过70,所产丙烯为聚合级。MTP工艺采用绝热固定床反应器51、,投资较低,放大简单,风险极小。绝热固定床反应器的温度控制较流化床复杂,控制其温度上升幅度的方法包括在催化剂床之间注入甲醇或循环每一床层的部分反应流出物。反应器中催化剂积碳率较流化床低,每600-700小时对催化剂进行就地再生,再生之后用氮气保护。MTP工艺烯烃回收部分与蒸汽裂解装置的后端相似。在Lurgi的甲醇制丙烯工艺中,不用脱甲烷塔和C2分离塔,C2物流部分循环回反应系统,增加一塔用来分离循环的C4+组分中的汽油组分。根据以上分析,尽管目前世界上第一套MTP工艺装置还未建成,缺乏商业化实例,但从此工艺的技术特点、成熟的催化剂技术、工艺过程来看,此技术风险较小。况且本项目不是第一套,有足够52、的时间可以借鉴以前投产的同类装置的经验,另外中国成达工程公司是国内搞大型和固定床很有经验的工程公司,在国内行业内专家和技术支撑单位的协作配合下较短的时间内建成并实现运转正常不成问题。1.7.2.4 工程风险本工程为新建项目,根据现有工程地质条件、水文报告,场地地质条件较好,发生与预测条件变化的可能性较小,导致的工程风险属于一般程度风险,因此对工程风险的发生因素、范围等进行分析,并制定防范对策,通过加强项目各环节的控制管理,工程风险是可控制的,不会影响项目的可行性。1.7.2.5 利率、汇率风险(1) 汇率 本工程约需外汇2.4778亿美元,按汇率18.11考虑,当汇率减少,使得整个项目投资减少53、,对项目有利。当汇率增加,使整个项目投资增加,IRR减少。美国政府多次向我国政府提出提高人民币汇率的“不合理”要求,近期内美元对人民币汇率增加的可能性不大。另外,在总投资中,外汇额度占30左右,即使美元对人民币汇率上升,其影响程度是可以接受的。(2) 利率本工程建设期利息66082万元人民币,人民币贷款利率为6.12,当利率降低,整个项目投资减少,有利于项目执行。当利率增加,使项目投资增加,对项目不利。我国经济快速、健康发展,政府倡导“科学发展观”的要求,投资过热得到有效控制,经济低迷和基本建设过热拉动利率上涨的可能性极小,加之本项目有足额的资本金为基础,利率上扬带来的经济风险在各个建设期内发54、生的概率极小。通过对本工程进行的风险分析看出,本工程的资源、技术、市场、工程条件和利率、汇率风险均很小,项目技术可行,经济合理。风险是可以规避和控制的。2市场预测21原料甲醇211甲醇用途甲醇既是重要的化工产品及化工原料,又是未来的清洁能源之一。甲醇是由天然气或煤炭生产其他化工产品或合成燃料的最佳途径,其重要性不言而喻。甲醇广泛用于生产塑料、合成纤维、合成橡胶、染料、涂料、香料、医药和农药等。目前甲醇主要下游产品有甲醛、醋酸、甲基叔丁基醚(MTBE)、甲胺类、氯甲烷类、对苯二甲酸二甲酯(DMT)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、二甲醚等,上述产品又可生成各自的衍生物,由甲醇出发生产的化工产品达数百种55、。甲醇还是一种重要的有机溶剂,在合成燃料和汽油添加剂方面其消费量也很大。值得提及的是甲醇在许多潜在领域有着广阔的应用前景:甲醇可以作为清洁燃料代替汽油或与汽油掺混使用;甲醇燃料电池即将投入商业化运行;用甲醇制取微生物蛋白作为饲料乃至食品添加剂,国外已有工业化装置;甲醇制汽油及甲醇制烯烃技术都有所突破。212 价格分析(1)国际市场价格2000年开始,全球甲醇市场出现了强劲反弹,国际市场甲醇价格在200美元/吨左右。2001年在下游产品需求萎缩影响下,国际市场甲醇产品的市场价频频下跌,接近1993年以来的较低水平。2002年国际市场甲醇价格节节攀升,从1月中旬的100多美元/吨,逐渐上涨到10月56、份的200美元/吨。2003年国际市场甲醇价格进一步上升,从年初的220美元/吨左右上涨到4月份的260美元/吨左右,下半年价格有所下降,10月中旬市场价格基本在200美元/吨左右。2004年国际市场甲醇价格坚挺,亚洲现货紧张,需求旺盛,行情不断攀升,7月中旬美国市场价为300304美元/吨,西北欧为225240美元/吨,东南亚、韩国及台湾价格在260270美元/吨,日本也在265275美元/吨。近年世界甲醇价格变化情况详见图2-1-4。图2-1-4世界甲醇价格变化情况2005年以来国际市场甲醇价格仍在高位运行。国际上80%以上的甲醇都以天然气为原料生产,2005年国际油价平均水平预计将在4057、美元/桶以上。受此影响,国际天然气价格也将居高不下,甲醇生产成本和销售价格仍将居高位。2005年7月亚洲市场甲醇成本加运费价格东南亚为245美元/吨,日本为283美元/吨,韩国为249美元/吨。当前全球甲醇市场仍是供不应求,市场价格不断上涨。主要影响因素包括:原料天然气涨价、全球甲醇生产装置停工检修、2套新建的世界级甲醇装置延迟开工以及中国等地区甲醇需求的强劲增长。2004年世界大型甲醇生产厂家的一系列停产、检修、事故等非生产因素所造成的甲醇损失约有280万吨,约占3000万吨/年总产能的10%。此外,原料天然气的涨价也是近年少见的。综观世界甲醇生产的种种迹象,预计甲醇价格将会在2005年中出58、现峰值,随着新增产能的陆续投产,全球甲醇市场供应紧张局面将会有所缓解,甲醇价格会有所回落。但由于国际油价水平和天然气价格居高不下,受此影响,甲醇的生产成本和销售价格也将维持一定的高位。(2)国内市场价格近年来,我国甲醇价格大幅度上涨,其原因是社会需求量增加,致使产品供不应求;国家调整了原油、天然气、粮食等价格,使甲醇生产成本增加;更主要的是受国际市场甲醇价格行情上涨下跌的影响,使近年甲醇价格波动较大。2001年我国进口甲醇的平均到岸价格为139.9美元/吨,到2004年已经上涨到254.53美元/吨。近年我国甲醇国内市场价格和进口平均价格走势情况对比详见图2-1-5。图2-1-5 近年我国甲醇59、市场价格和进口平均价格走势情况2000年国内甲醇市价呈逐月上涨的走势,2001年国内甲醇市场日趋疲弱,市场价格一再下降,出现了与2000年截然相反的走势。2002年初国内甲醇价格一直在1200元/吨的低价位徘徊,然而从3月份开始,甲醇价格出现了强劲的上升行情,到年底这种上升行情呈现加速之势,甲醇价格达到了2200元/吨左右,相比于年初的价格,年底价格约上涨了一倍。2003年甲醇价格继续攀高,生产企业也纷纷上调出厂价,价格较高的市场为华东、华南市场,已接近2600元/吨,一举创下了近8年来的新高,价格较低的市场为西北、西南市场,但实际价格也不低,均在2200元/吨左右。承接2003年的良好走势,60、2004年甲醇市场继续走好,市场交投活跃,产销量明显增加,价格一直保持在较高水平,市场呈现明显的强势特征。由于受到下游需求强劲、国际甲醇价格高企、生产成本上升以及整体化工品市场全面回暖等多种因素的影响,2004年甲醇价格始终在高位运行。价格最高时接近3000元/吨,最低时也有19002000元/吨,大多数时间均在22002700元/吨的箱形内运行,波动幅度比较小,即使是最低价也是近几年来比较高的价位。2004年底国内各甲醇生产企业甲醇出厂价格在23502800元/吨,同期上海市场99.9%规格的甲醇价格为2700元/吨,外商到我国主要港口的散装甲醇成本加运费报价为270美元/吨。总体来说,2061、04年对甲醇生产厂家和经销商而言都是比较好操作的一年。展望未来几年的甲醇市场,有利因素和不利因素都比较多,市场局势不是十分的明朗,市场的具体走势将取决于届时到底是多方占优还是空方占优。尽管随着甲醇新建装置的产能增长,会对甲醇价格的上涨产生明显的压力,但基于国际能源价格居高不下和甲醇下游需求快速增长等有利因素的影响,总的来看,预计未来几年的甲醇市场仍将呈现强势特征,价格预计仍将保持在相对高位,但市场的波动性会比较大。2005年8月国内各甲醇生产厂家甲醇出厂价在2200元/吨左右,上海焦化厂、上海吴泾、南化等甲醇厂的甲醇出厂价均在2250元/吨,同期99.9%规格的甲醇上海市场价格为2500元/吨62、。综合以上分析,考虑未来几年需求及成本上涨等因素,按照稳妥的原则,适当考虑承受一定的市场风险,建议本项目甲醇价格按16001800元/吨进行技术经济分析。22聚丙烯221产品用途聚丙烯(简称PP)是一种高度结晶热塑性树脂,白色,无味,无臭,相对密度小,是塑料中最轻的一种。它具有透明度高、无毒性、相对密度轻、易加工、抗冲击强度高、耐化学腐蚀、抗挠曲性、电绝缘性好等优良性能,并易于通过共聚、共混、填充、增强等措施进行改性,广泛应用于化工、化纤、建筑、轻工、家电、包装等领域。聚丙烯综合性能优良,可以用注塑成型、挤出成型、中空成型制成各种制品及纤维。在这些用途中注塑成型制品居首位,包括日用器具、娱乐和63、体育用品、汽车部件、医疗洗涤器、机械零件及建筑用管件。挤出成型制品包括电线、电缆、薄膜、管衬、板材等。中空成型制品有容器、瓶类。聚丙烯纤维分长丝(单丝、复丝、膨体纱)、短纤维和薄膜,可以代替棉、麻、丝、毛等天然纤维,主要用于生产机织和针织品,如地毯、沙发布、无纺布、捆扎材料、绳索、编织袋、运动场用人造草坪等。222国内外市场预测(1)世界市场2003年世界聚丙烯生产能力为4058.3万吨/年,其中亚洲地区聚丙烯生产能力约为1584.7万吨/年,是目前世界上生产能力增加速度最快的地区。西欧地区聚丙烯生产能力约为969.9万吨/年,北美地区聚丙烯生产能力约为862.5万吨/年。亚洲、西欧和北美地区64、的聚丙烯生产能力合计约占世界总生产能力的84%。2003年世界聚丙烯消费量为3541万吨,其中亚洲的聚丙烯消费量为1492.5万吨,是全球增长最快的地区。北美和西欧的聚丙烯消费量分别为760万吨和805.1万吨,与亚洲相比增幅较小。亚洲是世界主要的聚丙烯生产和消费地区,供应缺口最大,并呈逐渐扩大的趋势。世界聚丙烯消费大国为中国、美国、日本和德国。2003年世界各地区聚丙烯供需情况详见表2-2-1。表2-2-1 2003年世界各地区聚丙烯供需状况(万吨)国家和地区生产能力产量进口量出口量实际消费量北美862.5786.6116.1142.7760.0西欧969.9856.0468.0518.9865、05.1亚洲1584.71447.9441.9367.31492.5中东欧177.3106.136.051.591.1中东146.0141.198.476.1144.2非洲76.267.021.220.268.0大洋洲30.524.34.84.125.0中南美211.2187.427.359.6155.1合计4058.33616.41183.71240.43541.0-化工技术经济2003年世界聚丙烯新增能力约188万吨/年,其中主要有美国Bayway公司的35万吨/年装置,捷克Chemopetrol公司和俄罗斯Irtyshpolyer公司的25万吨/年装置。2003年世界主要聚丙烯生产企业的66、生产能力见表2-2-2。表2-2-2 2003年世界主要聚丙烯生产公司的生产能力 排序生产公司总生产能力(万吨/年)1Basell 643.12SINOPEC275.63Total Fina Elf129.64BP198.15Exxon Mobil188.66Borealis150.57SABIC168.58Dow Chemical120.29台塑(中国台湾)147.010Reliance Industries111.0合计2132.22003年世界聚丙烯需求比2002年增长5.8%。目前主要聚丙烯贸易地区为亚洲、北美及欧洲,从近年趋势来看,亚洲地区占世界贸易总量的比例逐年上升,而北美则逐年下67、降。亚洲已成为主要的生产区域与消费区域,成为全球聚丙烯市场竞争的焦点,国际聚丙烯产能过剩将对我国聚丙烯生产厂商造成巨大压力。世界聚丙烯主要消费在注塑制品、纤维和薄膜方面,分别占39.59%、32.39%和16.31%。世界聚丙烯的消费结构现状及预测详见表2-2-3。表2-2-3世界聚丙烯消费结构现状及预测(单位:万吨)2000年2005年2010年消费量比例%消费量比例%消费量比例%薄膜468.716.31684.716.89920.417.38纤维930.832.39132232.61749.333.03中空制品48.91.7066.81.65841.59注塑制品1137.739.5915768、7.438.9202538.23挤出制品208.17.24288.87.12369.86.98其它79.62.771152.841482.79合计2873.81004054.71005296.5100从世界聚丙烯的贸易情况看,美国、西欧和日本是主要的出口国家或地区,非洲、中东和拉美的进口量较多。亚洲地区聚丙烯主要的出口国是日本和韩国,特别是韩国约54%的产品出口,中国是聚丙烯最大的进口国。从聚丙烯的消费发展来看,亚洲将是最大的消费市场。今后几年美国仍是聚丙烯最大的出口国,中东地区由于新增能力较多,将由净进口转为出口,成为世界主要的供应地之一,而西欧和日本的出口量将逐步下降。由于亚洲地区需求的高69、速增长,使得该地区成为世界最大的聚丙烯进口目的地,其它进口量较大的是非洲、拉美和加拿大。进入21世纪以来,世界聚丙烯工业保持较快的发展速度。预计到2008年产能将达到5049万吨,年均增幅达4.5%。中东地区将成为世界上聚丙烯产能增长最快的地区,年均增速为25.2%,能力将达到450万吨/年,过剩253万吨/年,成为世界上主要的聚丙烯输出地区。在强劲的需求驱动下,2008年世界聚丙烯的开工率将进一步提高至96%,供需整体平衡。2007年前世界各地区的改扩建计划见表2-2-4。表2-2-4 20052007年世界聚丙烯部分改扩建计划 (万吨/年)时间公司名称厂址增减能力2005年Formosa化70、工Fibre中国台湾8.5Tiszai Vegyi Kombinat匈牙利-1.2Poliolefiny Polska波兰40Slovnaft捷克斯洛伐克25.5Amir Kabir 石化伊朗16Marun 石化伊朗7.5Rejal 石化伊朗4沙特 聚烯烃沙特阿拉伯18.7Polibrasil巴西5Borealis奥地利6.7BP Chembel比利时32006年Sasol 聚合体南非30Reliance Industries印度1.2Tomsk Group of 石化 Enterprises俄罗斯12Marun 石化伊朗22.5阿曼 Polypropylene阿曼8.5Borealis奥地利71、2.2BP Chembel比利时1Borealis挪威2.52007年Reliance Industries印度23.7Nizhnekamskneftekhim俄罗斯18PIC科威特10阿曼 Polypropylene阿曼25.5IBN ZAHR沙特阿拉伯12Braskem巴西9Petropropanos委内瑞拉7注:“-”为减产世界聚丙烯供需预测如表2-2-5所示。表2-2-5 世界聚丙烯供需预测(万吨/年)项目2008年2013年年均增长率2004年2008年2009年2013年生产能力5048.86299.84.5%4.5%产量4828.96082.86.0%4.7%需求量4830.8672、083.16.4%4.7%(2)国内市场截止到2004年底,我国聚丙烯的生产厂家有70多家,总生产能力合计约为450万吨/年。我国聚丙烯生产企业开工率很高,许多企业开工率在100%以上,2004年产量合计为474.9万吨,比2003年增长约6.6%。表2-2-6列出了2004年我国主要聚丙烯生产企业能力及产量情况。表2-2-6 2004年我国聚丙烯主要生产企业产能情况(万吨/年)生产企业名称生产能力产量中石化上海石油化工股份有限公司40.045.9中石化扬子石油化工股份有限公司42.043.1中石化北京燕山石油化工股份有限公司44.541.3中国石油天然气股份有限公司大连分公司12.017.673、中国石油化工股份有限公司广州分公司15.517.2中国石化集团茂名石油化工公司17.017.1中国石化股份有限公司长炼分公司10.012.4中国石油天然气股份有限公司独山子分公司10.012.4中国石化集团武汉石油化工厂9.012.0中国石化股份有限公司荆门分公司7.011.8中国石化股份有限公司九江分公司11.011.6甘肃兰港石化有限公司11.010.4-中国石油和化工经济分析1999年2004年间,我国聚丙烯产量的年均增长率约为12.4%,低于表观消费量和进口量的年均增长率(13.2%和14.6%)。我国聚丙烯自给率由1998年的57.7%上升到2000年的66.7%。近两年由于国内聚丙74、烯需求增长较快,而供应相对不足,使得自给率有所下降,2004年自给率约为62.1%。近年我国聚丙烯的供需状况如表2-2-7所示。表2-2-7 1998年2004年我国聚丙烯供需状况(万吨)年份产量进口量出口量表观消费量自给率1998207.5154.82.8359.557.7%1999264.7147.30.9411.164.2.%2000324.0164.01.2486.866.7%2001334.0208.70.9541.861.6%2002374.2244.21.3617.260.6%2003445.5273.41.2717.762.1%2004474.9291.41.5764.862.75、1%-中国石油和化工经济分析我国海关统计2004年聚丙烯进口量为291.4万吨,比2003年增长约6.6%。我国旺盛的市场需求和巨大的市场缺口,为世界过剩的聚丙烯能力提供了消化空间,很多石化工业发达国家纷纷将产品投入到我国市场。我国进口的聚丙烯主要来自韩国、我国台湾省、泰国、新加坡、印度、美国、日本、沙特阿拉伯等8个国家或地区。2004年从这8个国家或地区进口的聚丙烯合计为263.1万吨,约占总进口量的90.3%。未来几年我国聚丙烯市场仍将保持高速增长态势,在此期间,我国将新建多套聚丙烯生产装置,再加上一些老装置的扩能改造,预计到2004年底,我国聚丙烯总生产能力将超过650万吨/年。近期我国76、新建或扩建聚丙烯生产装置见表2-2-8。表2-2-8 我国新建或扩建聚丙烯生产装置情况(万吨/年) 企业名称生产能力备注 上海塞科252005年新建惠州乙烯24预计2005年投产茂名石化202005年新建大庆炼化30预计在2005年建成福建石化302006年前新建福建东信石化10在建兰州石化30拟建绍兴富陵集团30+302套新建台湾塑胶公司30新建燕山石化8扩建,2005年底-中国化工信息据国内相关权威机构预测,2005年我国聚丙烯需求总量将达到834万吨,2010年将达到1260万吨,20052010年年均增长率约为3.7%。2010年以后,由于需求增长速度超过产能增长速度,致使供需缺口进一77、步扩大,2010年我国聚丙烯供需缺口为500万吨,2015年将达到690万吨,详见表2-2-9所示。表2-2-9 我国聚丙烯供需预测 项 目2005年2010年2015年生产能力(万吨/年)555760880需求量(万吨/年)83412601570供需缺口(万吨/年)2795006902010年以后,国产聚丙烯产品存在的结构性过剩和结构性短缺的矛盾依然十分突出。其中结构性过剩产品主要是以拉丝料为主的通用型产品;而结构性短缺的产品是包括共聚注塑料、高档BOPP专用料、CPP、管板材在内的专业料。由于下游塑料加工业迅速发展,高性能和高附加值产品的需求增长很快,而新用途又在不断开发,因此未来我国聚丙78、烯专业料市场发展空间很大。223价格分析聚丙烯合成树脂是丙烯最重要的下游产品,其应用在近20年内得到迅猛发展。2000年夏季以后,亚洲地区经济复苏,需求增加,聚丙烯价格一度上升到640美元/吨左右,同期,美国和西欧的价格比较稳定,分别为800美元/吨和750美元/吨。2001年国际大部分地区聚丙烯市场价格下滑,美国和西欧的聚丙烯价格下跌到650美元/吨和550美元/吨的水平,下跌幅度与年初相比都超过了10%,亚洲聚丙烯价格也比年初下滑了20%多,仅为500美元/吨。随后由于中国加入WTO,激发了新的消费需求,价格出现上升迹象,2002年聚丙烯市场价格恢复到600美元/吨以上。2005年8月下旬79、国际市场注塑聚丙烯价格西北欧(FOB价)为920美元/吨,西北欧(FD价)为1083美元/吨,休斯顿(FAS价)为942美元/吨,远东(CFR价)为1045美元/吨,东南亚(CFR价)为1040美元/吨。近年国际市场聚丙烯价格走势详见图2-2-1所示。由于我国聚丙烯供需缺口较大,进口量较多,因此,销售价格受国际市场价格影响较大。2001年我国聚丙烯进口平均价格约652.4美元/吨,2004年我国聚丙烯进口平均价格已经上涨到约880.1美元/吨。2001年我国聚丙烯市场销售价格呈下降态势,以聚丙烯T30S为例,2001年1月份市场销售价格为6725元/吨,2月份下降到6700元/吨。3月份以后,80、由于国际市场聚丙烯价格一路走低,使国内市场价格不断下跌,到12月份已下跌到5700元/吨,比6月份下跌13.6%。2001年我国聚丙烯市场平均价格为6047元/吨,比2000年下降了4.8%。2002年2季度以来,随着需求增加,价格有所反弹。2002年4月份聚丙烯T30S市场销售价格回升到6750元/吨,比2001年12月份上涨约18.4%。9月份价格继续上涨到6850元/吨,比1月份上涨约22.3%。2003年由于全球经济复苏步伐加快,国际丙烯价格持续上扬,为国内聚丙烯价格进一步上扬创造了条件。特别是2004年下半年,国内聚丙烯价格上扬的幅度更甚,从2004年初的8200元/吨上涨到7月份的81、9100元/吨,到年底则进一步上涨到10500元/吨,全年平均价格高达9117元/吨。我国聚丙烯近年来的年平均价格如表2-2-10所示。表2-2-10 近年我国聚丙烯市场平均价格(元/吨)年份199920002001200220032004市场价格4817635060476259750091172005年8月下旬国内聚丙烯生产厂家出厂价一般在1020010500元/吨,同期上海市场聚丙烯价格在1090011200元/吨,余姚塑料市场聚丙烯价格在1070011200元/吨,汕头塑料市场聚丙烯价格在1050010800元/吨。近年我国聚丙烯市场价格变化走势详见图2-2-2所示。根据对未来国际石油价82、格的预测,原油价格应在30美元/桶以上。聚丙烯的价格取值兼顾目前国际国内聚丙烯市场价格和国内各主要生产企业近年来的出厂价格,建议按60008000元/吨进行技术经济分析,这是相当保守的。23竞争力分析231资源优势本项目以山东省市煤矿工业园煤化工产品甲醇为原料生产丙烯。东胜煤田目前探明储量900亿吨,根据煤质划分为南部精煤区(化工煤基地)和北部电煤区。南部精煤区原煤属长焰煤,具有低灰、低硫、挥发份高、发热量较高等优点,是优良的煤化工(气化)原料用煤。到2010年规划总生产能力达到10070万吨。北部区探明煤炭储量510亿吨,煤种属高挥发份、中高发热量的不粘结煤,主要作为燃料煤使用,目前,生产甲83、醇能力940万吨,计划到2010年达到3240万吨。本项目甲醇供应充足,资源优势十分明显。232技术优势本项目的关键技术包括MTP、丙烯聚合技术,本报告推荐采用德国Lurgi公司的MTP工艺技术、丙烯聚合工艺技术,上述工艺技术均属于国内、国际上享有盛誉的成熟技术或已进入工业化示范的先进技术,因此优势十分明显。233产品优势本项目的主产品均为国内石油、化工市场紧俏的产品,目前我国聚丙烯国内生产满足不了需求,每年不得不大量进口,市场价格稳定在较高的水平上,生产企业经济效益显著,市场行情十分看好。总的分析认为,本项目产品在未来的市场竞争中能够处于优势地位。24市场风险分析241产品价格风险产品价格是84、影响本项目较敏感的不确定因素,产品价格取值参考了与布伦特原油价格30美元/桶相对应的价格体系。根据对未来国际石油价格的预测,原油价格应在30美元/桶以上。产品聚丙烯的价格取值也兼顾目前国内聚丙烯市场价格、国内各主要生产企业近年来的出厂价格。由于全球经济强劲复苏,预计聚丙烯的价格还有一定的上升空间。本可研对产品价格波动留有一定余地,因此,在产品销售价格方面风险不大。242政策风险以煤炭中间产物甲醇为原料合成低碳烯烃,进而制备市场上紧俏的聚丙烯产品是解决石油资源相对不足,缓解供需矛盾,保障能源安全的现实选择,是我国能源战略发展的重要方向。地区煤炭质量优越、资源丰富,因此利用资源优势发展大型综合煤化85、工技术和产业,对于调整地区产业结构、资源合理利用、进一步繁荣区域经济、促进西部地区发展以及社会全面进步等具有重要意义。选定生产规模首先考虑到必须符合国家政策规定,该生产项目属于煤化工中煤制烯烃工业,在 国际化工信息 中中国发改委限制煤化工投资中明确表明中国发改委将通过规定项目规模和制定对自然资源及环境影响的新标准的方法来控制今后对煤化工项目的投资。国家发改委表示,此项举措旨在遏制许多公司一窝蜂的建设煤化工项目的行为。国家发改委规定,煤液化项目的规模不得低于300万ta,甲醇和二甲醚装置的规模不得小于100万ta,煤制烯烃装置的规模至少应达到60万ta。因此首要考虑甲醇装置生产规模大于或等于1086、0万ta,而拟定规模为167万吨/年大于100万ta,因此该生产规模是符合国家政策规定的。本项目符合国家的政策和鼓励发展的产业方向,可以享受国家和地方政府颁布的一系列优惠政策,在当前和未来相当长一段时期内不会有政策风险。3. 生产规模、总工艺流程、产品方案3.1 生产规模 本项目是采用甲醇为原料通过MTP装置转化为丙烯,丙烯经聚合生产聚丙烯,各主要工艺装置的规模为:生产规模 设计规模甲醇消耗167万吨/年 5000吨/日MTP烯烃装置47.4万吨/年聚丙烯装置47.4万吨/年空分装置(供氧能力)16.7万m3(N)/h年操作时间8016小时 3.2 总工艺流程 本工程包括MTP装置和PP装置两87、个主要工艺装置。总工艺流程见全厂工艺物料平衡图3-1。3.3 产品方案产品:聚丙烯47.4万吨/年副产品:汽油18.22万吨/年液化气3.65万吨/年3.4原料、 产品规格及质量标准(1)原料甲醇本项目原料甲醇满足MTP装置对甲醇的质量要求外,同时要满足商品甲醇的需要。因此甲醇质量指标执行中华人民共和国国家标准工业甲醇(GB338-2004)优等品的要求。氧气 1.67万m3/h13360万m3/y水 189t/h1512000t/y原料煤261/h2088000t/y变换氨压缩制冷气化低温甲醇洗甲醇精馏甲醇合成溶液再生系统甲醇225t/h1800000t/y烯烃回收副产硫磺0.927t/h788、776t/y甲醇转化硫回收副产乙烷和丙烷9.04t/h 72300t/y丙烯68.75t/h550000t/y副产C5+ 18.86t/h 150900t/y本体聚合催化剂制备单体净化聚合物干燥和造粒聚合物脱气和汽蒸聚丙烯产品550000t/y180万吨/年甲醇、55万吨/年MTP、55万吨/年PP联合装置工艺物料流程图3-1中华人民共和国国家标准工业甲醇(GB338-2004) 项 目指标优等品一等品合格品色度(钼-钴), 510密度(20), g/cm3温度范围(0,101325Pa), 沸程(包括64.60.1), 0.81.01.5高锰酸钾试验,min 503020水溶液试验澄清-水份89、含量,% 0.100.15-酸度(以HCOOH计),% 0.00150.00300.0050碱度(以NH3计),% 0.00020.00080.0015羰基化合物(以CH2O计), 0.0020.0050.010蒸发残渣含量, % 0.0010.0030.005(2)聚丙烯 根据国内聚丙烯市场的供需情况,结合一些消费增长迅速的应用领域并考虑到目前汽车、化纤、注塑、管材、BOPP等专用牌号缺乏的现状,本装置拟引进国外先进的聚丙烯生产技术,从引进技术可生产的产品牌号中选择上述国内紧缺的品种进行生产,以满足国内市场迅速增长的需要。本聚丙烯装置总产量是474,000吨/年,拟生产均聚产品、无规共聚产品90、和抗冲共聚产品。表3-1 聚丙烯产品牌号及用途表类型牌号类型M.F.R.性能和应用挤出和热成型YD50S均聚0.3管材和异型材D50S均聚0.4挤出管材, 抗热老化Q30P均聚0.7挤出片材, 热稳定性好YS32SP均聚2.0热成型片材,机械强度高EPS31HP抗冲共聚1.3挤出波纹板和管材,汽车部件EPD60R抗冲共聚0.35大型中空部件,耐热和洗涤剂EP2S12B无规共聚1.8吹塑医疗用品EP2S30B无规共聚1.8高光泽和透明容器注塑成型S60D均聚1.8抗热和洗涤剂,洗衣机专用料T30G均聚3.0玩具和家用器具T50G均聚3.0抗热老化,汽车和电器V30G均聚16.0一般用途,易加工注91、塑成型Z11G均聚25.0抗辐射, 医用器械H32GA均聚40.0透明度好,薄壁容器H32GA均聚35.0薄壁注模, 抗静电EPT30R抗冲共聚3.5冰箱冷藏盒,行李箱EPC31H抗冲共聚6.0高光泽.抗应力发白,瓶盖,玩具EPC30R抗冲共聚7.0抗冲和刚性平衡,家用器具座椅EPF31H抗冲共聚12.0高抗冲和刚性平衡,冰箱汽车部件HEXP280抗冲共聚18.0杰出机械性能,硬质包装和家具EP2X49GA无规共聚10高透明度,食品化妆品,药品包装纤维F30S均聚12.0短纤和复丝F79S均聚13.0短纤, 抗褪色V79S均聚21.0短纤Z21S均聚25.0纺粘Z69S均聚25.0BCF与短纤92、, 抗褪色H39S均聚36.0纤维, 抗褪色Z30S均聚25.0BCF与短纤薄膜和BOPP膜S38F均聚2.0多层复合膜,用于鲜花、纺织品等的包装S28C均聚2.0金属化膜,适用于高速拉幅机S38CA均聚2.1共挤出,适用于高速拉幅机EP3C37F抗冲共聚5.0抗撕裂.抗静电.高质量包装膜EP1X35F无规共聚8.0复合膜,低SIT,食品包装EP2C37F无规共聚6.0复合BOPP膜中的热封层本项目选定的部分有代表性的产品的质量指标详见表3-2。表3-2 产品牌号及性能产品牌号单位测试方法Q30PS38FT50GZ30S树脂类型均聚均聚均聚均聚熔融指数dg/10minASTM D12380.793、2.0325表观比重g/cm3ASTM D15050.90.90.90.9挠曲弹性模量N/mm2ASTM D7901400165015001700抗拉屈服强度 N/mm2ASTM D63835353637拉抻屈服伸长率ASTM D63812121210Izod冲击强度23J/mASTM D256150604530洛氏硬度R scaleASTM D7851051059097维卡软化点, 10ND1525154154153155热变形温度,0.46N/mm2ASTM D64891949597空气加速老化150电炉oreASTM D30123605001500360续表3-2产品牌号单位测试方法EP94、S31HPEPT30REP2S12BEP1X35F树脂类型抗冲共聚抗冲共聚无规共聚无规共聚熔融指数dg/10minASTM D12381.33.51.88.0表观比重g/cm3ASTM D15050.90.90.90.9挠曲弹性模量N/mm2ASTM D790145012508001100抗拉屈服强度 N/mm2ASTM D63827272730拉抻屈服伸长率ASTM D6387121412Izod冲击强度23J/mASTM D25650016010050洛氏硬度R scaleASTM D78592817784维卡软化点, 10ND1525151150130138热变形温度,0.46N/mm295、ASTM D64895887080空气加速老化150电炉oreASTM D30123602000360360 (3)汽油汽油产品规格项目质量指标密度 kg/m740-790Reid蒸气压(37) kPa45-70C5及C5+ %(wt)不大于 2.0RON辛烷值90 95烷烃45 65 % wt.烯烃20 25 % wt.芳烃15 30 % wt.苯 1.0 % wt.总硫含量 ppm(wt) 5(4)液化气(LPG)LPG产品标准(GB 11174-1997)项目质量指标实验方法密度 kg/m报告SH/T 0221蒸气压(37.8) kPa1380GB/T 6602C5及C5+ %(v/v)96、不大于 3.0SH/T 0230残留物蒸发残留物 %(v/v)油渍观察不大于 0.05通过SY/T 7509铜片腐蚀 级1SH/T 0232总硫含量 mg/m3343SH/T 0222游离水无目测LPG产品规格项目质量指标蒸气压(40) kPa1500C5及C5+ %(wt)不大于 2.0总硫含量 ppm(wt) 5 4工艺技术方案本工程主要采用(2)甲醇转化烯烃 (3)丙烯聚合两项技术。4.1甲醇转化烯烃4.1.1 原料路线确定MTP(Methanol to Propylene)是以煤或天然气为主要原料,经合成气转化为甲醇,然后再转化为烯烃的生产流程。该工艺路线完全不依赖石油,在石油资源日益97、短缺的21世纪具有重要的意义,因而成为近年来国内外开发的一项重要的新工艺。目前,由煤制合成气再制甲醇然后生产丙烯的工艺技术日益成熟,随着该技术的工业化,将改变传统的煤化工格局,有利于使用丰富的煤炭资源,因此选择煤制甲醇再制丙烯具有重要前景。4.1.2 工艺技术概况和选择(1) 工艺技术概况甲醇制取烯烃的工业化研究已进行了多年,国际上一些著名的石油和化学公司如美孚公司(Mobil)、巴斯夫公司(BASF)、埃克森石油公司(Exxon)、环球油品公司(UOP)、海德罗公司(Norsk Hydro)等都投入了大量资金进行研究。甲醇制烯烃技术的关键在于催化剂活性和选择性及相应的工艺流程设计,其研究工作98、主要集中在催化剂的筛选和制备。美孚公司(Mobil)提出了一种使用ZSM-5催化剂,在列管式反应器中进行甲醇转化制烯烃的工艺流程,并于1984年进行过9个月的中试实验,试验规模为100桶/天。在工艺过程中,甲醇扩散到催化剂孔中进行反应,首先生成二甲醚,然后生成乙烯,反应继续进行,生成丙烯、丁烯和高级烯烃,也可生成二聚物和环状化合物,以碳选择性为基础,乙烯收率可达60%(重),烯烃总收率可达80%(重),大体相当于采用常规石脑油/粗柴油管式炉裂解法收率的两倍,但催化剂的寿命尚不理想。巴斯夫公司(BASF)采用沸石催化剂,1980年夏季在德国路德维希港建立了一套日消耗30吨甲醇的中试装置。其反应温99、度为300-450oC,压力为0.1-0.5Mpa,用各种沸石做催化剂,初步试验结果是C2-C4烯烃的重量收率为50-60%,收率太低。环球油品公司(UOP)筛选出的催化剂称作MTO-100。MTO-100是联碳公司开发的SAPO-34与一系列专门选择的黏合剂材料之结合体。SAPO-34是MTO-100催化剂的基体,于20世纪80年代由Union Carbide 分子筛部开发,主要化学成分包括硅(Si)、铝(Al)、磷(P)、氧(O)等元素。它具有适宜的内孔道结构尺寸和固体酸性强度,能够尽量减少反应初期生成的烯烃发生齐聚反应生成大分子烃类,从而提高目标产物-烯烃的选择性。虽然SPAO-34是理100、想的催化材料,但对流化床操作不是坚固耐用的材料,而所选择的黏合剂可增加催化剂强度和抗磨损性能。据推测,MTO-100中所采用的黏合剂是处理过的二氧化硅和氧化铝。SAPO-34 分子筛催化剂孔径只允许乙烯、丙烯和少量的C4通过,不会产生重的烃类产品。乙烯、丙烯比率可以在0.751.5之间调节,而且乙烯和丙烯的纯度均在99.6%以上,可直接满足聚合级丙烯和乙烯的要求。鲁奇公司在20世纪90年代末开发成功了MTP工艺,利用固定床甲醇生产丙烯,催化剂系采用Snd-Chemie开发的改性ZSM-5催化剂。鲁奇声称可以随时为该工艺出具生产许可证。鲁奇公司声称一个规模为5000吨/天的甲醇装置每年能生产50101、万吨的丙烯。并在2001年夏季在挪威Tjldbergolden的Statoil工厂建设一套示范性装置,示范装置已于2002年1月开车,已运行操作超过9000小时。经技术经济可行性评价证实,如丙烯市场售价每吨在380400美元,每公吨甲醇成本为80100美元时,企业内部收益可达到1325。鲁奇公司已与伊朗国家石化公司(NPC)旗下的子公司扎格罗斯(Zagros)石化公司签署了1份价值1.99亿美元的合同,鲁奇负责在伊朗BandarAssaluye为扎格罗斯石化公司建设1座5000t/d的甲醇生产装置,该装置将采用鲁奇的甲醇生产技术。鲁奇还确认正在与扎格罗斯石化公司商谈在该装置现场采用鲁奇的MTP102、技术建设1套52万吨/年甲醇制丙烯(MTP)生产装置。Sud-Chemie GmbH公司开发的ZSM-5型催化剂是Lurgi的甲醇制丙烯(MTP)工艺的基础。在Metallgesellscbaft和Sud-Chemie共同的专利中介绍此催化剂中Si/Al原子比至少为10、碱含量小于38010-6、BET表面积为300至600m2/g、以及孔容积为0.3-0.8cm3/g。在100甲醇转化率条件下,对乙烯的选择性至少为5(wt)以及对丙烯的选择性至少为35(wt)。然而,因为C2和C4馏分部分循环回反应系统,MTP工艺可达到超过70的丙烯收率。所产丙烯为聚合级。MTP工艺采用绝热固定床反应器,投103、资较低,放大简单,风险极小。绝热固定床反应器的温度控制较流化床复杂,控制其温度上升幅度的方法包括在催化剂床之间注入甲醇或循环每一床层的部分反应流出物。反应器中催化剂积碳率较流化床低,每600-700小时对催化剂进行就地再生,再生之后用氮气保护,寿命周期2-3年。(2) 工艺技术选择近年来,UOP和Lurgi都积极的发展甲醇制烯烃技术,均取得了较好的成果,成为该领域的领头兵。现将UOP的MTO技术和Lurgi的MTP比较如下:表4-3-1 MTP&MTO工艺比较表项目MTP工艺MTO工艺产品丙烯,并附产LPG和汽油乙烯和丙烯,并附产LPG、丁烯、碳五及以上产品反应器特征采用固定床反应器,结构简单104、,投资较低。反应结焦少,催化剂无磨损,可就地再生。反应温度控制比流化床难。采用流化床反应器,结构复杂,投资较大。反应有结焦,催化剂存在磨损,并需要设置催化剂再生反应器反应温度较固定床容易。工艺投资工艺流程简单,投资较低工艺流程复杂,投资较MTP工艺大消耗原料甲醇单耗略高于MTO技术,但公用工程消耗低于MTO工艺原料甲醇单耗略低于MTP技术,但公用工程消耗高于MTP工艺其它无工业化装置,但通过了示范装置运行无工业化装置,但通过了示范装置运行综上所述,MTP工艺技术流程简单,投资较MTO装置低,反应器采用固定床技术较可靠,从降低风险和减少投资的角度考虑,本项目推荐采用鲁奇公司的MTP技术、以甲醇为105、原料建设55万吨/年丙烯的甲醇制丙烯装置。虽然MTP工艺缺乏商业化经验,但从此工艺的技术特点、成熟的催化剂技术和Lurgi公司的丰富经验来看,此技术值得信赖。另外,国内的科研机构,如中科院大连化物所、石油大学、中石化石科院等也开展了类似催化剂的研究,为催化剂今后的国产化作了准备。4.1.3 MTP装置工艺流程说明MTP工艺由甲醇转化工序和丙烯分离工序组成。在甲醇转化工序中通过固定床反应器将甲醇转化为烯烃,再进入丙烯分离工序中将丙烯分离,得到丙烯产品,并同时附产液化气和汽油。(1)甲醇转化工序自界区外储罐来的甲醇在甲醇预热器中预热至85,并在送入固定床DME反应器之前,汽化,并过热至260。约1106、5%的甲醇进料不通过甲醇预热器,直接注入放热的DME反应器,在床层内部急冷控制温度。热物流蒸汽在300、0.1MPa条件下离开DME反应器。DME流出物蒸汽在甲醇过热器中与DME反应器进料甲醇换热后,与丙烯回收工序循环来的轻质C1-C2和C4-C5合并。然后,反应物的蒸汽混合物用二甲醚-MTP热交换器进一步加热,并经MTP加热器加热至470。三台串联的MTP反应器均为卧式固定床结构。在原料进入反应器之前,DME混合物与甲醇汽提塔来的蒸汽混合。汽提塔的塔顶蒸汽首先用来作为MTP反应器段间热交换器的冷源。尽管汽提塔的蒸汽对于二甲醚转化的平衡是不利的,却起抑制焦碳生成的重要作用。焦碳的生成非常之少,107、低于碳产物收率分布的0.01%(wt),但每操作400-700小时,仍需对MTP反应器进行烧焦。烧焦通过氮/氧混合物燃烧焦碳颗粒来完成,进而用氮吹扫来除去系统中残留的氧。因为碳的燃烧温度相似于正常反应器操作所需的温度,因此可以预期此再生操作不会造成反应系统机械部件的热应力。粗丙烯蒸汽流出物以452温度和约0.0350.042MPa压力离开第三MTP反应器。在送入急冷塔前,经由二甲醚-MTP热交换器和甲醇蒸发器,冷却至115。此急冷塔用外部冷却的循环急冷水,使粗丙烯蒸汽冷却至约42,同时移走大部分水和甲醇。急冷水以95温度离开急冷塔底部。大部分急冷的塔底物被冷却之后循环,一部分塔底物则送入甲醇汽108、提塔回收残余的甲醇。离开急冷塔顶的粗丙烯通过压缩机压缩至2.3MPa,以便按丙烯回收需要冷凝丙烯和其他烃类。需三台段间冷却器和三台段间分液罐。凝液中的残余水在各分液罐的排出靴管中作为重质相被分离,并循环至急冷塔。冷凝的烃类作为轻相由这些分液罐回收,并送往丙烯分离工序。三段反应器第二后冷却器用丙烯作为制冷剂,使离开压缩机最后一段的被压缩蒸汽出口温度降至15,使可冷凝蒸汽达到基本上完全冷凝。压缩机用高压蒸汽透平驱动。由透平抽出的低压蒸汽则用于满足MTP工艺的低压蒸汽需要。(2)丙烯分离工序三种含有丙烯的轻冷凝液作为轻相由压缩机分离罐回收,并各在其相应的进料位置送入脱乙烷塔。由三段压缩罐出来的不凝物109、也送入脱乙烷塔。脱乙烷塔的塔釜产物由丙烯和较重的烃类构成。实际上,所有较轻的烃类和残余的水均由塔顶被汽提,循环回MTP反应器。为防止甲烷过度积累,一部分C1-C2循环物排出,可作为燃料使用。此塔在2.3MPa压力下操作,且采用丙烯制冷,使回流液温降至-25。若必要,循环的馏出蒸汽通过脱乙烷塔回流换热器进行热交换,加热至10。间断地将甲醇注入回流罐,以防冻。在塔釜,大部分残余水和甲醇均被馏出。脱乙烷塔塔釜产物送入脱丙烷塔,脱丙烷塔在2.03MPa压力下操作。脱丙烷塔馏出物主要由有一些残余丙烷的丙烯构成。塔底产物则主要由C4和较重烃类构成,并有一些随进料进入塔的微量甲醇和水。脱丙烷塔的馏出物送入丙110、烯塔,在其中丙烯产物作为馏出物回收,并储存在界区外。回收的丙烯产品为聚合级,纯度为99.7%(wt)。由此塔出来的塔底产物主要由丙烷构成,相当于LPG型燃料。丙烯塔再沸器的工艺热量借循环的急冷水提供。脱丙烷塔的塔釜产物送入脱己烷塔,回收副产品汽油馏分。汽油馏分作为塔底产物回收,相当于裂解汽油,储存在界区外。馏出物蒸汽主要由C4-C6烃类构成,它与来自脱乙烷塔的C1-C2烃类循环物料一起循环回MTP反应器。取出一小股C4-C6轻烃物流,防止MTP反应系统中的烃类(例如异丁烷和异戊烷)过量积累。取出的物料也适于作为燃料使用。4.1.4 主要设备选择(1)概述MTP装置中共有设备与机械总计106台(111、套),其中非定型设备75台(套)。其中国外定货设备主要为工艺专利设备,特殊结构和特殊材料的设备,设备分类汇总见表4-3-2,非定型设备分类汇总见表4-3-3。表4-3-2 设备分类汇总表序号类型国内订货国外订货合计备注台数重量(t)台数重量(t)台数重量(t)1非定型设备75 752机泵303炉子11合计106表4-3-3 非定型设备分类汇总表序号类型国内订货国外订货备注台数金属重量台数金属重量总重(t)其中合金钢总重(t)其中合金钢材料重量(t)材料重量(t)1反应器4 2塔器63换热器48 4容器75球罐10 合计75 (2)关键设备方案本装置设备数量不多,无强腐蚀介质,大部分设备材料为碳112、钢,少数设备采用不锈钢材料,非标设备均能国内供货。主要设备为MTP一、二、三段反应器和二甲醚反应器。1) MTP一、二、三段反应器MTP一、二、三段反应器是本项目的关键设备, 设备外壳采用不绣钢材料,内裝催化剂, 可以国内制造。 2) 二甲醚反应器二甲醚反应器是本项目的关键设备, 设备外壳采用碳钢材料,内裝催化剂, 可以国内制造。 3) 重要泵类、压缩机本项目涉及的泵类、压缩机设备,能国内采购的,尽量国内采购,不能国内采购的,从国外引进。4.1.5 消耗指标本装置原料及公用工程消耗指标见于表4-3-4中。表4-3-4 消耗指标序号名称单位产量每小时每年原料及辅助原料消耗1甲醇t22618073113、002催化剂t157公用工程消耗1电kW1375110000002循环冷却水m32337528050(最大)187000000224400000(最大)3蒸汽(1.0MPaG)t4477(最大)352000616000(最大)4蒸汽(4.0MPaG)t227395(最大)18150003160000(最大)5仪表空气Nm31375110000004.1.6 MTP装置主要工艺设备表表4-3-5 MTP装置设备表序号设备名称材料数量备 注NO.SERVICEMATERIAL(QTY.)REMARKS1二甲醚反应器C.S12MTP一段反应器304SS13MTP二段反应器304SS14MTP三段反应114、器304SS15甲醇汽提塔C.S16急冷塔C.S17脱乙烷塔C.S18脱丙烷塔C.S19丙烯塔C.S110脱己烷塔C.S111一段压缩罐C.S112二段压缩罐C.S113三段压缩罐C.S114脱乙烷塔回流罐C.S115脱丙烷塔回流罐C.S116脱己烷塔回流罐C.S117丙烯塔回流罐C.S118液态烃储罐16MnR419汽油储罐C.S220丙烯储罐NK-HITEN610U2L421MTP压缩机C.S122MTP加热器C.S123甲醇预热器C.S124甲醇蒸发器C.S325甲醇过热器C.S426二甲醚-MTP热交换器304SS227甲醇汽提塔再沸器C.S228循环预热器C.S329丙烯塔再沸器C.115、S430急冷塔冷却器C.S431MTP反应器第一冷却器C.S332MTP反应器第二冷却器C.S133一段反应器内部冷却器C.S134二段反应器内部冷却器C.S135三段反应器第一后冷却器C.S136三段反应器第二后冷却器C.S137脱乙烷塔回流冷凝器C.S138脱乙烷塔再沸器C.S139脱乙烷塔回流换热器C.S140脱乙烷塔进料换热器C.S141脱丙烷塔再沸器C.S242脱丙烷塔回流冷凝器C.S243脱己烷塔回流冷凝器C.S144脱己烷塔再沸器C.S145汽油冷却器C.S146丙烯回流冷凝器C.S647急冷塔底泵248一段压缩至脱乙烷塔泵249二段压缩至脱乙烷塔泵250三段压缩至脱乙烷塔泵25116、1甲醇汽提塔底泵252污水泵153甲醇进料泵254脱乙烷塔回流泵255脱乙烷塔底泵256脱丙烷塔回流泵257脱丙烷塔底泵258丙烯塔回流泵259丙烯塔底泵260脱己烷塔回流泵261脱己烷塔底泵24.2. 聚丙烯装置4.2.1 工艺技术比较和选择(1)国外工艺技术概况自1957年聚丙烯浆液法工业化生产以来,40年来聚丙烯生产工艺不断发展。六十年代出现了本体聚合工艺,解决了不用溶剂问题;七十年代又开发成功高效催化剂,实现了无脱灰的工艺流程;1980年高效催化剂在本体聚合工艺上应用,因产品等规度高,可省去脱无规物工序,装置投资及生产成本大大降低。八十年代以来,由于催化剂体系的进一步发展,聚丙烯的工艺117、流程不断完善,各种公用工程的消耗量进一步下降,在聚丙烯产品质量提高的同时降低了生产成本,节省了建设投资。进入九十年代,世界各地,特别是亚太地区已经建成或正在建设一大批新的聚丙烯装置。大量新增的聚丙烯能力正在改变西方国家传统聚丙烯出口国的地位。为保住利润,保持在竞争中的优势,世界主要聚丙烯生产公司加大了技术开发力度,采用先进技术,千方百计降低成本,以保证其产品的竞争力。以茂金属催化剂、双峰聚丙烯和球形粒子为代表的第二代聚丙烯技术,以及以气相流化床、超冷凝态操作技术、超临界浆液法技术和高温性能的聚丙烯催化剂技术为代表的第三代聚烯烃技术,将是本世纪聚丙烯工业的发展方向。目前,根据反应介质及反应器构型118、的不同,聚丙烯生产工艺主要有三大类:1)浆液法工艺:该类工艺是将丙烯溶于惰性烃类稀释剂(如丁烷、戊烷、己烷、庚烷或壬烷)中进行聚合。按反应器形式划分有如下专利技术:连续式搅拌床反应器:Hoechst、Mitsui等工艺;间歇式搅拌床反应器:三菱工艺;环管反应器:Solvay工艺;沸腾丁烷反应器:壳牌工艺。由于催化剂体系的发展和其活性的大幅度提高,九十年代以后的新建大型聚丙烯装置已基本不使用浆液法。但目前世界上许多浆液法工艺的聚丙烯装置仍在操作,用来生产合金型的高质量特种树脂。2)本体法工艺:该类工艺是使液态丙烯发生聚合反应,生成聚丙烯。按反应器形式划分有如下专利技术:液相釜式反应器:Exxon119、Mitsui、Shell、住友、Rexene等工艺;液相环管反应器:Spheripol、Hoechst、Solvay、Phillips、Borealis等工艺;液相本体法聚丙烯工艺最早由Phillips石油公司发明,并于1964年由美国Dart公司首先采用第一代TiCl3催化剂及釜式反应器实现工业化。七十年代以后,许多大的化工公司,如日本三井油化,美国Elpaso公司等都实现了液相本体聚丙烯工业化。最早的液相法工艺,由于催化剂活性低,需脱灰及脱无规物工序,与传统淤浆法工艺类似。1975年,三井油化与Himont公司(Basell公司的前身)联合开发成功HY-HS催化剂,实现了不脱灰工艺,并提120、高了聚合物的立构规整度。液相本体法工艺是在反应体系中不加任何其他溶剂,将催化剂直接分散在液相丙烯中,进行丙烯液相本体聚合反应。以催化剂颗粒为中心的聚丙烯粉末在液相丙烯中不断生长,悬浮在液相丙烯中,随催化剂停留时间增长,聚丙烯颗粒在液相丙烯中的浓度增高。作为连续生产工艺,催化剂连续计量加入反应器。聚丙烯颗粒随液相丙烯(浆液)从反应器中不断流出,经闪蒸回收未聚合的丙烯单体,即得到粉末聚丙烯产品。液相本体法的代表工艺有Spheripol工艺、Hypol工艺、北星双峰聚丙烯工艺和菲利普工艺。a. Spheripol工艺拥有Spheripol工艺的Basell公司是壳牌公司(Shell)的全资子公司Mo121、ntell与巴斯夫公司(BASF)的全资子公司Targor以及Elenac(BASF与Shell的各占50%股份的合资公司)在聚烯烃业务领域联合组建的公司,成立于1999年。Spheripol工艺采用两种类型聚合反应器,在第一阶段采用环管反应器进行聚合反应,而第二反应器采用气相反应器。该两步法技术是液相和气相聚合反应的结合,提供了一个具有很宽产品范围的灵活性,其均聚产品的熔体流动指数范围为0.1-200。b. Hypol工艺技术三井油化的Hypol工艺是液相气相结合式工艺,采用的催化剂体系是由主催化剂(HY-HS-)、助催化剂(三乙基铝)和给电子体系组成。主催化剂具有活性和等规度高,寿命长,不122、需脱灰等特点。采用该工艺可生产熔体流动指数0.1600范围的产品。该工艺有如下特点:催化剂预处理和进料设备简单,可靠性高;多级反应系统可降低催化剂的短路现象;大量丙烯依靠第三气相反应器的反应热进行气化,这种聚合/蒸发系统无故障且便于使用;催化剂具有极高的活性,其转化率很高;聚合物颗粒的大小和分布可以得到控制;聚合物具有很高的立体规整度和刚性。c. 北星双峰聚丙烯技术拥有北星双峰技术的北欧化工公司成立于1994年,是全球第四大聚烯烃生产商,主要生产双峰形式的聚乙烯,该公司从1999年涉足聚丙烯领域,并于2000年建成第一套聚丙烯装置。北星双峰的聚丙烯工艺采用模块结构和多级聚合技术,能在很大范围内123、决定分子量分布和获得刚性与韧性相结合的产品。该工艺以一个环管反应器和一个气相反应器构成一个基本模块单元,生产均聚物和无规共聚物。基本模块与一个或两个橡胶气相反应器串联,用来生产不同共聚单体比例的产品。第一级橡胶气相反应器可以生产乙丙橡胶含量25%的产品和高柔软性产品,在低温下具有高抗冲强度。第二级橡胶气相反应器可以生产乙丙橡胶含量高达50%的产品,具有非常高的抗冲强度,无需特殊共混工序就能得到先进多相产品。d. 菲利普工艺该工艺采用首尾相连的、带有换热夹套的单管热交换器的环管反应器进行液相本体聚合。催化剂为索尔维公司Solvay-01型催化剂。聚合反应温度15100,压力2.55.0MPa,聚124、合停留时间取决于使用的催化剂。目前该公司只生产均聚和无规共聚物。产品熔体流动指数范围225,采用氢作分子量调节剂。3)气相法工艺:该类工艺是丙烯直接气相聚合生成固相的聚合物产品,按反应器形式划分有如下专利技术:气相流化床反应器:Unipol、住友工艺;气相立式搅拌床反应器:Novolen工艺;气相卧式搅拌床反应器:BP-Amoco、Chisso工艺。气相法自80年代中期以来发展很快,尤其是被称为第三代聚烯烃技术的气相流化床配合超冷凝态操作,被认为是最有希望的工艺之一。a. Unipol工艺Unipol工艺是联碳公司和壳牌公司在八十年代中期联合开发的一种气相流化床聚丙烯工艺,是将应用在聚乙烯生产125、中的流化床工艺移植到聚丙烯生产中,并获得成功。该工艺采用高效催化剂体系,主催化剂为高效载体催化剂,助催化剂为三乙基铝和一氧二乙基铝和给电子体。Unipol具有一般高效本体法工艺的特点,不需脱灰,不存在溶剂回收和精制问题。先进的气相流化床技术带来流程简化,投资少等优点,且装置布置紧凑,生产现场设备不多。工艺均聚产品的熔体流动流指数为0.640,产品的等规度可达93-98%。b. Novolen工艺1969年BASF公司在德国莱茵烯烃工厂建成了第一套2.5万吨/年的工业气相法装置,该工艺命名为“Novolen”。1987年,BASF与它的两个许可证持有者ICI及Quantum公司之间达成协议,共同126、研究发展Novolen技术。以前,BASF一直采用低成本的第二代催化剂,使产品必须经过脱氯和脱臭处理。1990年,BASF研制成功一种高产率催化剂,在提高反应器产量的同时,可省去脱氯步骤。1999年随着BASF和Shell公司在聚烯烃业务领域的合并成立Basell公司,根据反垄断法,一个公司不能同时拥有Speripol和Novolen两项聚丙烯专利技术,因此Basell公司把Novolen技术及相应业务出售给Lummus和Equistar公司。全世界采用Novolen技术的聚丙烯生产装置有19套(亚太9套,西欧4套,美国及南美各2套),合计生产能力313万吨/年。Novolen工艺技术在聚合反127、应器中采用特殊螺旋式搅拌器,防止结块,以此来解决聚合中气固两相之间不易均匀分布的问题,使其产品质量尽可能均一稳定。该工艺均聚产品的熔体流动流指数为0.1100。C. BP-Amoco/Chisso工艺1979年Amoco(现已与BP合并为BP-Amoco)在美国建成第一个气相均聚聚丙烯工厂,1980年Chisso得到Amoco气相工艺的技术转让许可证,随后开发了气相抗冲共聚产品的工艺,1985年双方同意合作开发,并称为Amoco/Chisso工艺。1995年,Amoco和Chisso分开,各自独立进行技术开发和技术转让。BP-Amoco/Chisso工艺采用两个串联的低轴向扩散反应器,可生产从128、高挠曲模量到低温应用的抗冲聚丙烯。其卧式反应器设计很有特点,接近柱塞流型,有折流板和特殊的搅拌器系统,在一个反应器内形成一定的粉料停留时间分布(RTD),相当于三个传统反应器串联的效果。该工艺原为BP-Amoco和Chisso公司共同享有,但后来两公司开始分别转让专利技术,其主要区别是催化剂的不同。BP-Amoco的催化剂专利多为均聚产品和高结晶聚丙烯,而Chisso的则多为共聚产品。聚丙烯技术发展至今,就整个工艺技术来讲,浆液法是最古老的,成本高,流程相对较长,操作与投资费用较高,除了生产少量高性能的塑料合金外,八十年代以后新建、改建的大型工厂,一般不再采用这种技术。本体法是以液态丙烯(含部129、分丙烷)为溶剂的聚合方法,由于减少了溶剂回收工序,易于操作,发展较快,目前本体法工艺已相当成熟,70年代后期改造、新建的工厂大都基于此法。气相法工艺是丙烯在气相中直接聚合,因此气相法工艺的发展前景非常乐观。现有聚丙烯生产工艺中,传统的浆液法工艺所占的比例在明显下降,在19901998年间,由37%下降至19%;本体法工艺仍然保持着优势,由50%上升到56%;而气相法工艺则迅速增长,由13%增至25%。表4-4-1 示出几类聚丙烯工艺的比较。表4-4-1 聚丙烯工艺的比较名称特点条件浆液聚合法1. 丙烯单体溶解在惰性液相溶剂中(如己烷中),在催化剂作用下在溶剂中进行聚合,聚合物以固体颗粒状态悬浮130、在溶剂中,采用釜式搅拌反应器;2. 有脱灰、脱无规物和溶剂回收工序,流程长,较复杂,装置投资大,能耗高,但生产易控制,产品质量好;3. 以离心过滤方法分离聚丙烯颗粒,再经气流沸腾干燥和挤压造粒。T7075P1.0MPa气相本体法1.系统不引入溶剂,丙烯单体以气相状态在反应器中进行气相本体聚合;2. 流程简短,设备少、生产安全、生产成本低; 3. 聚合反应器有流化床(Unipol工艺)、立式搅拌床( Novolen工艺)及卧式搅拌床(BP-Amoco / Chisso工艺)等。T4070P2.03.5MPa液相本体法 (含液相气相组合式)1. 系统中不加溶剂,丙烯单体以液相状态在釜式反应器中进行131、液相本体聚合;2. 流程简单,设备少、投资省、动力消耗及生产成本低;3. 均聚采用釜式搅拌反应器(Hypol工艺),或环管反应器(Spheripol工艺)。T6575P3.04.0MPa(2)国内工艺技术概况国内聚丙烯工业起步较晚,1962年北京化工研究院开始研究聚丙烯。1965年建成年产60吨连续聚合聚丙烯中间试验装置。1964年兰州化学工业公司引进年产5000吨溶剂法聚丙烯装置,采用的是英国吉玛的技术,用来生产均聚产品。1970年北京燕山石化公司从日本引进三井油化技术建成年产8万吨聚丙烯装置,从此我国有了共聚产品。1974年燕山石化公司采用北京化工研究院的技术建成年产5000吨溶剂法聚丙烯132、装置,每年向市场提供一定量的粉料产品。到八十年代,中国聚丙烯工业得到迅速发展,先后引进十几套采用第三代高活性、高等规度催化剂的 Montell公司(Basell公司的前身)的 Spheripol技术(第一代)和三井油化Hypol技术的聚丙烯装置。1997年初,燕山石化公司引进BP-Amoco气相法聚丙烯技术,规模为20万吨/年,为国内目前最大的聚丙烯单条生产线。除引进十几套聚丙烯装置外,我国还大力开发间歇式液相本体法聚丙烯工艺,并建成约60套装置,规模从2千吨到2万吨。但开工率及生产负荷都很低。由于其高能耗、产品牌号少、应用范围窄及产品质量问题,随着气相法的发展这些间歇式装置将逐渐被淘汰。在开133、发聚丙烯工艺技术的同时,我国在高效催化剂上进行了大量的研究。如北京化工研究院开发的络合II型催化剂,中科院化学所开发成功的CS-1催化剂和北京石油化工研究院开发成功的HDC高效球型催化剂,已经先后用于国内聚丙烯装置和引进的大型聚丙烯装置,该催化剂首先在引进的三井油化工艺装置上取得成功,并于1997年在引进的Spheripol(第一代)液相环管装置上获得成功,其性能已达到国外同等产品的水平。但这些催化剂没有在气相法聚丙烯装置和新一代Spheripol聚丙烯装置中应用的经验。九十年代后期,在消化吸收引进技术基础上,我国已基本实现了聚丙烯环管反应器的国产化,不仅成功用于老聚丙烯装置的扩能改造上,而且134、新建了数套规模在720万吨/年的聚丙烯装置。但是国产化的技术只相当于国外八十年代末期的水平,并且在建的规模最大的一套装置仅20万吨/年,在规模上无法满足本工程的要求。此外,国产化技术在产品性能、牌号数量、能耗、物耗等方面也与目前国外先进水平有一定差距,难以满足本工程对产品性能和竞争力的要求。因此,本工程暂按照引进国外最新的聚丙烯工艺技术考虑,但也要密切关注国内技术和产品的开发进展。(3)工艺技术比较和选择在所有聚丙烯专利技术中, 目前被广泛采用的有 Spheripol、Unipol、Amoco和Novolen四种工艺,但九十年代崛起的Borealis工艺也有很大的发展前途。1)Unipol工艺135、Unipol工艺是一种气相流化床工艺,具有简单、灵活、安全的特点。该工艺用很少的设备就能生产包括均聚物和抗冲共聚物在内的产品。Unipol工艺操作压力低,使系统中的物料的贮量减小,因而操作安全,不存在事故失控时设备超压的危险。本工艺没有液体废料排出,排放到大气中的烃类也很少,因此对环境的影响较低。与其它工艺相比,该工艺更容易达到环保、安全的严格要求。该工艺的另一特点是可以配合超冷凝操作,即所谓的超冷凝态气相流化床工艺(SCM)。由于液体含量多少不是流化床不稳定,形成聚合物结块的主要因素。该技术通过将反应器内的液相比例提高到45%,可使生产能力提高提高200%,在反应器体积不变的情况下,生产能力136、显著提高。2)Spheripol工艺Spheripol工艺是一种液相聚合和气相聚合相结合的工艺。液相聚合反应器是两个串联的环管反应器,该反应器具有传热系数大、流速快、催化剂分布均匀、反应条件容易控制、结构简单材质要求不高等特点。由于液相聚合生成的聚合物颗粒较大,不容易被气流吹走,因此,该工艺的气相反应器采用密相流化床技术,节省了反应器上部分离空间,使反应器体积缩小,降低了造价。该工艺催化剂性质优异,聚合工艺配合得当,并在设计上使停留时间和催化剂效用最优化。所生产的产品范围广,用途多,性能优异。其均聚物和无规共聚物净度高、光学性能好,挥发物含量低、无异味;抗冲共聚物具有高刚性、高抗冲性的特点。S137、pheripol工艺目前已发展到第二代,已能生产双峰聚丙烯。催化剂体系采用第五代高效催化剂,另外,对部分工艺也做了改进和优化,使原料和公用工程消耗明显降低,操作灵活性、生产效率都显著提高。3)Borealis工艺Borealis工艺由一个环管反应器和一个气相反应器组成。其环管反应器在超临界状态下操作,反应温度8095,反应压力56MPa。在此状态下,液体密度较低,传热能力强,催化剂在高温下活性增强,使转化率提高。另外,环管反应器出口物不需闪蒸即可进入气相反应器,未反应单体通过压力变化自动气化,同时带走气相反应热,有效节约能源。采用BorAPC控制是Borealis工艺的一个显著特征。与传统的D138、CS相比,它的多变量控制可以进行大量数据通信;能预测未来值,并进行反馈;安全处理边界条件,防止超出工艺极限。采用BorAPC控制可降低生产波动,提高产品质量的稳定性。Borealis工艺专有催化剂具有高活性、耐高温、对氢气敏感等特点。在高温下,分子量分布变窄,可生产无规度较高的产品和柔性聚丙烯。但由于该工艺是九十年代开始起步的,比其它工艺的历史短,在世界聚丙烯技术市场所占的比例也较低。4)Novolen工艺Novolen工艺为立式气相搅拌釜,单台生产能力18万吨/年,内装螺旋带式搅拌器使气固两相均匀分布。反应器的撤热方式是靠丙烯气化来带走聚合热。未反应的单体通过抽出、冷凝可循环使用。该工艺可生139、产均聚物、无规共聚物、三元共聚物和抗冲共聚物。5)Amoco工艺Amoco工艺反应器为卧式气相搅拌釜,内有机械搅拌。催化剂从反应器一端加入,聚合粉料从另一端流出,物料的停留时间分布接近柱塞流方式,且分布比较窄。该反应器通过丙烯闪蒸带走热量。操作中必须严格控制液体丙烯的进料速度和在反应器中的汽化,以保证床层干燥程度、流化程度与反应温度范围之间的平衡。该工艺的一大特点是使用气锁系统来防止反应器之间的串流,保证产品质量。Amoco工艺使用BP专利催化剂,该催化剂具有高活性和选择性,但产品抗冲击性不是很高。Unipol 、Spheripol、Borealis、Novolen和BP-Amoco五种工艺的140、比较见表4-4-2。表4-4-2 Unipoll、Spheripol、Borealis、Novolen和BP-Amoco工艺技术比较工艺名称UnipolSpheripolBorealisNovolenBP-Amoco1.聚合方法气相法液相本体+气相法液相本体+气相法气相法气相法2.原料精制 脱水有有有有有 脱羰基硫有有有有有 脱一氧化碳有有有有有3.催化剂 主催化剂Ti/MgTi/MgTi/ZrTi/MgTi/Mg 助催化剂三乙基铝、给电子体(硅烷类)三乙基铝、给电子体(硅烷类)三乙基铝、给电子体(硅烷类)三乙基铝、给电子体(硅烷类)三乙基铝、给电子体(硅烷类)4.催化剂活性200003000141、0克 PP/克催化剂3300040000克PP/克催化剂4000060000PP/克催化剂1500025000克PP/克催化剂2500048000克PP/克催化剂5.聚合反应 预聚合无有有无无 均聚反应器立式流化床气相釜环管反应器环管反应器+气相反应器立式气相搅拌釜卧式气相搅拌釜 材质碳钢碳钢碳钢碳钢碳钢 台数12211 反应压力3.5MPa3.04.5Mpa5.06.0MPa2.53.0MPa2.02.3MPa 反应温度6580-8580-9565-8065-85 停留时间1.5小时1.5-2小时1.5-2小时2小时93.567.2 辅助材料来源 项目各类辅助材料用途和来源见表5-3。表5-142、3 辅助材料用途和来源表序号名 称用途来源1各类催化剂生产装置外购2盐酸水处理外购3烧碱甲醇精馏装置外购4液氯循环水处理外购5磷酸三钠水处理外购6离子交换树酯水处理外购7阻垢剂水处理外购8混凝剂水处理外购9甲醇酸性气体脱除装置自供10分子筛空分装置外购11活性氧化铝空分装置外购12石灰石锅炉炉内脱硫外购5.3 水、电、汽供应 消耗量项目水、电、汽消耗估算见表5-4。表5-4 水、电、汽用量表序号名称单位消耗量1新鲜水m3/h5203.75万m3/a41632电kW111195亿度/a8.93蒸汽t/h1440万吨/年1152 水、电、汽来源(1)供水水资源丰富,黄河水作为本项目水源,黄河水年过143、境310亿m3,批准达旗年可用水量1.6亿m3,现状年用黄河水量0.8亿m3,余水0.8亿m3。政府已同意本项目实行水权转换的方式取用黄河水,水量能够满足项目的用水需求。(2)供电本项目供电由热电车间供应,热电车间生产的富余电可接入地区电网。达拉特旗石泥召110KV变电站距离项目区约1.5公里,施工电源可从该变电站接出。目前正拟建的民安220KV变电站已经立项,今年8月份开工建设,年内或明年初投产,该站计划装机容量418万千伏安,距离项目区仅几百米。该项目投产后可为本项目的双回路电源提供保障。(3)供汽根据煤化工厂建设方案,项目所需蒸汽由项目热电车间3480t/h循环流化床锅炉提供。6. 建厂144、条件和厂址方案6.1 建厂条件 地理位置 本项目拟选厂址位于市达拉特旗(树林召镇)以南约12km的三响梁工业开发区内。达特旗位于自治区西部,地跨东经109001l045,北纬40004030。东邻准格尔旗,西接杭锦旗,南与东胜市毗邻,北靠黄河,与包头市、巴彦淖尔盟隔河相望,全旗总面积8188.4平方公里,呈不规则长方向,地势南高北低,海拔约10001500 m,相对高差约500m,全旗地形可分为黄土丘陵沟壑区、库布齐沙漠区、黄河南岸冲击平原区三大自然单元。树林召镇位于达拉特旗北部黄河冲积平原,南临库布齐沙漠,北距自治区最大的工业城市包头28公里,地理位置东经11001,北纬4004。拟建厂区内145、没有矿产资源,文物遗迹和军事设施。 地形地貌 树林召镇地形平坦宽阔,地势南高北低,西高东低,坡度3左右,海拔10001029m,城区北部属于黄河一级阶地,土质好,地下水丰富,适宜耕作。南部和西部地表多为半固定风积沙丘,呈波状沙垄地貌,地表植被较差。 工程地质达拉特旗在大地构造体系上归属于中朝准地台(级构造单元)的中台拗(级构造单元)。本区属中生代构造盆地,构造运动比较微弱,根据其基底起伏情况,达拉特旗本身又横跨两个级构造单元,乌兰格隆起和河套断陷盆地。河套断陷在古老的太古界变质岩基底上,依次沉积了白垩系、第三系和第四系地层,其中第四系地层主要为河湖相沉积物,层厚15002000m。拟建场地在勘146、探深度内地层自上而下依次由第四系全新统风积(Q4eol)粉砂及上一中更新统湖积(Q3L,Q2L)粉质粘土、粉土和粉细砂构成。 交通运输1)铁路包神铁路从树林召城市建设用地西部穿越,铁路于1989年建成,为一级地方专用单线铁路。本线主要用于货运,设计规模为1500万吨/年,其中,外运(列入全国运输计划)1000万吨/年,区间运输(包头一神木)约为500万吨/年。1998年当前运力为500万吨/年。树林召火车站为中间站,站场横列式布置。站坪有效长度850米,全长1000米,现有两股道。2)公路本地区公路运输方便,210国道(即包西公路)为国家一级公路,道路红线宽度50米,是连接陕西内蒙西部的南北交147、通运输大动脉。从厂址的北侧由东向西通过。3)运输方案(1)煤源:由东胜煤田供煤。(2)煤量:原料每年运量为345万吨,日耗煤量为10454.5t,乘以不均衡系数1.2,每日运煤量12545.4t,按载重30t车,每日约418辆。(3)运输方式:本工程燃煤运输采用汽车运输和火车两种形式。从矿点装车后,经矿区公路、区域公路,本工程运煤专用公路至厂区或由矿区铁路、区域铁路、项目专用铁路至厂区。 水文地质1)大气降水 降水主要表现为降雨和降雪。本地区降水东部多于西部;夏、秋季节多,冬、春季节少;雷雨多,普雨少。旗内年平均降水仅有240-360mm,由东向西逐渐减少。降水年际变化大,最大降水681mm(148、1971年盐店),最少102mm(1974年乌兰),相差580mm。同一地区,丰、枯水年差别比较大,一般差220-560mm。月际降水变化十分明显,大部分集中在7、8、9三个月,占全年降水量的71.2。一旦最大降水量达79.3mm(1960年9月28日树林召),占年平均降水量的1/4。本地区蒸发十分强烈,年平均蒸发量(水面蒸发)约为降水量的7倍,达2200mm。蒸发量最大值出现在5-6月,月平均蒸发量达375mm,月最大蒸发量出现在1971年5月,为531.6mm。2)地面水黄河是达拉特旗过境河流,于杭锦旗杭锦淖乡入境,自西向东流经10个乡,后于准格尔旗河头村出境。在达旗内全长178.5km,149、是流经地区工农业及生活用水的主要水源。本段河流含沙量大,河流因泥沙淤积,常使河床摆动。根据昭君坟水文站资料,多年平均径流量221.1108m3,最高水位1011.09m(1996年),最低1004.94m(1973年),最大流量5450 m3/s,最小流量43.2m3/s,河道比降1/10000至3/10000之间。罕台川、壕庆河、哈什拉川和母哈日沟均发源于境内的台地上,自南向北流入黄河。3)地下水达旗境内地下水主要受降水补给,山前倾斜平原或冲击平原地下水降水补给外,主要来源于南部山区或黄河呈互补关系,但最终排汇给黄河。场地地下水为潜水,水位埋深约7.50-12.50m。全旗地下水总储量533150、亿m3,年补给量3.2亿。根据境内地下水的储存条件、水理性质和水力特征,地下水分为三种基本类型:松散岩类空隙水、碎屑岩类裂隙空隙水和基岩裂隙水。 地震烈度主要断裂有:城北20公里处的大青山南麓活动断裂,城南8公里处台地北缘活动断裂和达拉特活动断裂。另距卫星资料分析,在城东10公里有一条弧形断裂带,城西南1公里处也有一条断裂带。从断裂带的综合应力推测,树林召地区具有发生中强地震的地质背景。但据记载,未发生过大的破坏性地震。从地震构造的相对稳定性分析,建设大中型建设工程时,应注意避开断裂带,采取相应的工程措施。树林召地区的地震基本烈度为8度。 气象达拉特旗属于黄土高原型大陆性季风气候,气候特征为少151、雨、多风、干燥。极易发生干旱、洪涝、霜冻等自然灾害。气温变化较大,冬季严寒漫长,夏季炎热短暂。达拉特旗气象站位于达拉特旗树林召镇南郊。地理位置北纬4024,东经11002,观测场海拔高度1022.0m,从1956年开始建站。该站观测的各项资料可靠,本次统计采用该站1971-2000年共30年的气象观测资料。各气象要素特征值如下:1)累年平均气压:901.7hPa2)累年平均气温:6.73)累年极端最高气温:40.2 (1975.7.16)4)累年极端最低气温:-34.5 (1971.1.22)5)累年平均相对湿度:546)累年平均风速:27 m/s7)累年最大风速:24m/s8)主导风向:西北152、风9)累年平均降水量:297.8 mm10)累年平均蒸发量:2129.5 mm11)累年最大积雪深度:38cm(1957.4.10)12)累年最大冻土深度:176 cm(1984.11/2,3月)13)累年平均日照时数:3159.4h14)累年平均无霜期:130140天15)累年平均冻结期:150天左右16)累年平均沙尘暴日数:14.8天17) 累年最多沙尘暴日数:3l天18)最近5年(19972001)炎热时期(6、7、8月)频率10平均湿球温度及相应的干球、温度气压、平均风速、相对湿度。频率为10的日平均湿球温度为20.1。10%气象条件日期湿球温度干球温度平均气压hPa平均风速m/s相对153、湿度1998.7.1520.124.8893.41.86820.124.1895.01.16820.123.7890.82.77720.123.7890.82.7772001.7.1720.127.7890.32.446 19)全年及夏季风向频率:全年风向频率风向NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNWC频率%21251584221381377415夏季各风向频率风向NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNWC频率%31382210533225957313注:本报告中的高程系统为1985年国家高程基准。 给水工程本项目通过水权置换方154、式,采取由项目提供农业节水措施所需的资金,将节省下来的农业用水指标用于本项目。黄河水年过境310亿立方米,批准达旗年可用水量1.6亿立方米,现状年用黄河水量0.8亿立方米,余水0.8亿立方米。达旗大工业用水主要引用黄河水源,近期规划年用量3亿立方米,远期为6亿立方米。黄河水取水口主要规划在昭君坟渡口、黄河大桥、德胜太浮桥和榆林子浮桥四处,可由水务公司给各用水单位供水。 供电本项目供电由自备热电车间供应,热电车间生产的富余电量接入地区电网。达旗石泥召110KV变电站距离项目约1.5公里。施工电源可由该变电站供出。目前正在拟建的民安220KV变电站已经立项,今年8月份开工建设,年内或明年初投产,该155、站计划装机容量418万千伏安,距离项目仅几百米。该项目投产后可作为备用电源。 供热条件本项目所需蒸汽由热电车间3台600t/h高压煤粉锅炉提供。6.2 厂址方案 考虑到水、煤、电供应及交通等因素,本项目厂址选在市规划的重化工基地,达拉特旗树林召镇三响梁。本厂址具备下列良好条件:a. 原料煤运距较短,可以在一定范围内降低运输到厂的原料煤成本。 b. 厂区位置的土地为荒地,因此,虽然项目需要征用的土地面积较大,但是不会对当地的农业用地产生大的影响,亦有利于控制征地成本。c. 工程地质条件很好,地貌相对比较平整,有利于控制土建工程成本。d. 水文地质条件比较好,项目所需的工业用水和生活用水亦可以得到156、保障。e. 交通运输的基础设施条件很好,需要建设的连接厂区与规划区道路/铁路很短。f. 项目所需要的电力供应可以从自己的热电车间获得。区域电力供应可以为项目提供可靠的备用电源。 g. 厂址距主要目标市场北京、天津、包头相对都比较近,可以有效地控制产品运输成本。h. 项目的建设一方面将获得国家西部开发的方针、政策的指导和鼓励;另一方面,又有利于推动西部开发工作在内蒙地区的良好实施。因此,本项目所选择的厂址具备良好的可行性。7公用工程和辅助设施方案7.1总图运输设计采用的规范(1)石油化工企业设计防火规范GB50160-92 (1999年版)。(2)化工企业总图运输设计规范HGJ1-85。(3)建157、筑设计防火规范 GBJ16-87 (4)总图制图标准 GBJ103-87(5)工业企业总平面设计规范 GB50187-93工厂组成本工程根据功能分区,主要包括以下几个部分:行政管理区:包括综合办公楼(含办公、环保监测站、中央调度室、中央化验室)、消防站、食堂、浴室、倒班宿舍、车库等。仓库区:包括聚丙烯仓库、综合仓库、化学品库、备品备件库及维修中心。生产装置区:包括甲醇装置、空分及空压装置、聚烯烃装置区(含MTP装置、聚丙烯装置)及其附属的集中控制室。辅助生产及公用工程区:包括热电车间、总变电站、循环水系统、脱盐水、净水站、消防水系统等。罐区:包括甲醇贮罐、丙烯贮罐、汽油贮罐等原料及成品贮罐。原158、料煤及燃料煤储运区:包括煤堆场、煤栈桥等。产品运输区:包括铁路、公路装卸设施及火炬。本工程占地面积为117.8公顷(不包括灰渣场占地面积)。所在地区大部分为天然荒漠,没有需要拆迁的建、构筑物。总平面布置(1)总图布置原则 本工程总图设计根据厂区地理位置、交通运输、地形、地质、气象等条件及工厂经营和发展的要求,本着有利生产、方便管理、确保安全、保护环境、节约用地的原则布置的,并遵循我国有关的防火、安全、消防等规范。主要布置原则如下:a. 采用联合化、露天化、一体化布置。b. 工艺流程顺直,物料管线短捷,尽量缩短各装置和设施之间的物料输送距离。生产装置管理及控制采取相对集中的布置原则。c. 辅助生159、产设施及公用工程尽量靠近负荷中心。d. 根据生产特点,厂区按功能要求分区布局。e. 合理组织人流和物流,避免相互干扰。f.严格执行有关国家防火、安全,卫生规范和规定。(2)总平面布置根据本工程主要生产装置属甲类生产的火灾危险性特点,建、构筑物的布置遵循有关规范、标准,考虑了必要的防火、防爆及安全技术间距。总平面布置如下:a. 本工程的行政管理区,包括综合办公楼、食堂、浴室、消防站、倒班宿舍及停车场等布置于厂区北部,北邻厂外道路,全年主导风向的上风侧,环境条件好,交通及对外联络方便。b. 全厂仓库区集中布置于厂区西北侧,紧邻工厂对外运输出入口。c. 生产装置区集中布置于厂区中部,工艺流程顺直,各160、装置间物料输送便捷。其中空分装置布置于厂区年主导风向的上风侧,空气洁净。PP成品仓库紧邻铁路专用线布置,便于铁路运输。装置的集中控制室分别紧邻相关的生产装置。d. 原料及产品运输区布置于厂区南侧,其中铁路装卸线布置在厂内南侧,靠近工厂围墙,较少与厂内运输交叉干扰,PP成品仓库通过站台与铁路相接;成品仓库的北侧设公路运输场地。e. 公用工程区包括脱盐水、循环水、净水站、消防水集中布置于厂区北侧,紧邻各生产装置。f. 热电车间、总变电站及原料煤、燃料煤储运系统布置于厂区南侧,紧邻铁路布置,便于煤的运输。g. 污水处理位于厂区东北角,全年主导风向的下风侧。h. 火炬布置于厂区东南侧,全年主导风向的下161、风侧。详见第二册附图总平面布置图。(3)竖向布置:.a. 竖向布置原则:a).合理选定场地设计标高和排水方式,确保场地不受山洪及洪水的威胁。b).尽量节省土石方工程量。b.布置方式:本工程建设场地较为平坦,竖向布置采用连续式竖向布置。由于自然地形西南高,东南低,故初平场地后由南向北平整坡度为3,由西向东平整坡度为3,平整后的场地标高在1059.00m左右。经计算厂区挖方约692264m3(未考虑建、构筑物基槽出土),填方约701077m3,填挖基本平衡。(4)主要工程量: 详见下表7-1-1主要工程量表序号名称单位数量备注1工厂占地面积公顷117.8含高架火炬占地面积,不含煤渣场用地2道路及装162、卸场面积M22198723绿化面积M21767004厂区围墙M46582.2米高砖砌体围墙5大 门个46铁路专用线长度KM4.66不含场外线路7汽车衡个1绿化在道路二侧及建、构筑物周围的空地上进行绿化以美化环境,本项目绿化系数为15%,绿化面积为176700平方米。工厂运输(1)交通运输条件可从包神铁路关碾房或响沙湾站接入厂区,也可从规划建设的包头至达旗铁路接入厂区;厂区西距离包神铁路、210国道(二级公路)3km,东距离德敖运煤复线(二级公路)12km,北靠绕城公路(一级公路),距正在建设的高头窑至解放滩运煤专线(二级公路)8km。厂区距包头机场28km,交通运输比较便利。(2)运输方式及运163、输量根据建设地点的运输条件,本项目运输货物的性质、运输量及地点,运输方式拟采用铁路和汽车两种方式。其中原料煤和燃料煤采用铁路运输,成品聚丙烯采用公路运输和铁路运输两种方式,其他副产品主要采用公路运输供应当地及周边市场。项目货物运输主要依靠社会运力,厂内只备少量车辆用于办公、通勤、救护、库房整理等。本项目年运输量约为4868655.3吨/年,其中运入量3570472.3吨/年,运出量1298183吨/年,运输方式及运输量详见下表7-1-2全厂货物运输量表。表7-1-2 全厂货物运输量表序号名称运输量(吨/年)物态运输方式运入量运出量一运入1原料煤2088000固态铁路2燃料煤1452000固态铁164、路3催化剂和化学品 6472.3固/液态汽车4石灰石/粉24000固态汽车小计运入量3570472.3吨/年二运出1聚丙烯550000固态汽/火车2汽油150900液态汽/火车3LPG72300液态汽/火车4废催化剂157固/液态汽车5废聚合物600固态汽车6锅炉灰渣190080固态汽车7工艺灰渣326370固态汽车8硫磺7776固态汽车小计运出量1298183吨/年总计运入量3570472.3吨/年,运出量1298183吨/年总运量4868655.3吨/年7.2 给排水 给水水源:项目供水水源参照本地区地表水,采用黄河水取水及净水厂澄清池出水水质,供水压力为0.2Mpa。内蒙*矿业煤制180165、万吨甲醇及转化烯烃项目进装置水质如下:参考水质分析项目表序号项目单位数量水原标准水质分析及评价结果评价1全固形物毫克/升9792溶解固形物毫克/升9131000合格3悬浮物毫克/升664灼烧减量毫克/升5025全硅毫克/升366铁铝氧化物毫克/升287钙离子毫克/升60.928镁离子毫克/升45.699氯根毫克/升236250合格10硫酸根毫克/升195.71250合格11氢氧根毫克/升012碳酸根毫克/升013重碳酸根毫克/升189.114硝酸根毫克/升41015磷酸根毫克/升016亚硝酸根毫克/升0.1217活性硅毫克/升818碱度毫摩尔/升3.1-4.2.19总硬度毫摩尔/升 6.835166、0 mg/L合格暂硬度毫摩尔/升3.7永久硬度毫摩尔/升3.120钠离子毫克/升146.2621PH7976.58.5合格22电导率微姆欧/厘米1511合格23化学耗氧量毫摩尔/升6.5624腐植酸盐毫摩尔/升0.125氨毫克/升00.5合格26铁毫克/升0.180.3合格27铜毫克/升0.041.0合格28钾离子毫克/升35.5329浊度度203不合格经对拟建项目水质分析,水厂流程只需进行过滤处理,即可满足生产用水要求,加氯进行杀菌灭藻即可用于生活用水。但个别分析项未达到饮用水现行标准。工程用水量如下表:表1 给水水量表 序号装置名称脱盐水(m3/h)生产给水(m3/h)生活给水(m3/h)167、循环水(m3/h)备注项 目经常经常经常最大经常最大经常最大1工艺装置区20601.1甲醇(167万吨/年)1091961201161.2MTP (55万吨/年)523375280501.3PP (55万吨/年)9282111401.4空分、空压18400202402脱盐水站480850冷凝液回收5422.1MTP装置36442.2PP 装置36442.3甲醇装置8029623循环水站32053591浓缩2.5倍计蒸发损失20982368风吹损失17.4819.73.1电站46464未预见水量1001005净水站378450自用水10%6给水合计416349912065160253179546168、净水站规模:净水站处理能力为 5880 m3/h,(加生活用水100 m3/h)可满足整个工程规模。本项目新建原水池10000m3(47x47x5.0m)两座,过滤厂房一座36x72x9m内设钢制无阀过滤器250m3 22套,新建10000m3(47x47x5m)清水池两座、与原水池合计事故时供水能力达6.8小时。新建高压消防及提升泵房一座,(54x15x9m)提升泵为Q=21602860m3/h,H=2118m三台(二用一备);新建吸水池1(4x54x5.5m)、吸水池2(4x48x5.5m)、生活清水池(20x6x5.5m)各一座; 氯瓶间、加氯间 一座(12x18x5m);生产、生活水泵169、房一座(12x50x9m);净水站主要设备见净水站主要设备一览表。 经初步澄清处理后的黄河水(浊度20mg/l)用管线送至工厂界区,经计量阀门井,计量后进入格栅井 原水池(满足高压消防不动用有效容积包括一次最大火灾用水量12000m3以及生活、生产水蓄水量) 吸水池 高压消防及提升泵房(高压消防水泵从原水池中取水送到高压消防管网、提升泵取水送滤池) 滤池(滤后浊度达到35mg/l,无阀滤池的反洗水自流汇集排入清净下水及雨水系统) 清水池 生活清水池 加氯 吸水池 生产、生活水泵房。(生产、生活水泵分别从生产清水池和生活清水池中取水送到该系统管网)。过滤厂房一座36x78x9m内设钢制或(钢+F170、RP)无阀过滤器250m3 /h 两套,滤后浊度达到35mg/l。生活水泵Q=50m3/h,H=50m,N=15KW,生产水泵Q=300m3/h,H=50m, N=75KW, 氯瓶间、加氯间 一座(9155m); 泵房、加氯间设备见设备表。生产、生活水泵分别从生产清水池和生活清水池中取水送到该系统管网。新建清水池、原水池各两座、合计蓄水事故能力约8小时。高压消防泵站高压消防泵站设在净水站内,原水池满足高压消防不动用有效容积包括一次最大火灾用水量12000m3其余为生活、生产水蓄水量。(1) 高压消防水系统消防用水量本项目的规模,全厂同一时间按2两处着火考虑,一处为工艺装置区及罐区最大用水处,另171、一处为辅助生产设施最大用水处。消防水采用稳高压消防水系统,高压消火栓、水炮和泡沫消防的水量,根据石油化工企业设计防火规范GB50160-92(99版)的要求本项目煤制180万吨/年甲醇及转化烯烃项目生产装置区及易燃易爆物料罐区设置一套稳高压消防给水系统,消防用水量按2000m3/h考虑,火灾延续时间按6小时考虑,消防总用水量12000m3。消防水管网压力0.71.2MPa。公用工程及辅助生产设施设置低压消防给水系统,与生产水合用管网。消防用水量按40L/s考虑,火灾延续时间按3小时考虑。设两个10000立方米的原水池,设置高压消防泵房。采用高压与低压消防相结合的消防水系统。稳高压消防水系统,管172、网压力0.9 MPa,管网环状布置,增设消防水泵,选XBD9.5/300型消防水泵2台。N=500kw, XBC9.5/300柴油机消防泵2台,柴油泵与电动泵互为备用。XBW8/3.5-800型稳压泵2台(1开1备)。以生产用水作为消防补充水源,消防水池补充水时间不超过24小时,并按规范设置消火栓,罐区设置必要的水喷淋冷却系统。循环水内蒙*矿业180万吨甲醇及转化烯烃项目循环水(甲醇+MTP+PP+电力车间+空分空压)用水量:160253179546 t/h(1) 循环水系统:根据循环水量及装置划分建议分设三个循环水装置。a1循环水设计条件干球温度=28.7;湿球温度=21.7大气压89.83173、KPa(668.2mmHg)循环水压力:供水0.400.45MPa,回水0.250.2MPa(循环水界区0.2Mpa)。循环水温度:供水30,回水40循环水总用水量为193253217546m3/h;循环水由冷却塔、塔下水池及吸水池、循环水泵房及水泵、旁滤池、加药间及加药设备和加氯设备等主要设备组成。b1冷却塔 甲醇厂区第一循环水站用水量为109196120116m3/h,采用27槽双排布置逆流式钢筋混凝土结构机械抽风组合冷却塔,单槽平面尺寸18.2m18.2m,单塔能力4500m3/h。配用风机L-92型,风机直径9.14m,配用电机功率N=160kW。c1旁滤旁滤厂房36x60x9m内采用174、钢制或(钢+FRP)重力式无阀滤池 15套,制水量250 m3/h,基本尺寸9.4m4.2.m。d1加药循环水加药厂房24265m,, 设成套加药设备两套。加氯装置设五台柜式加氯机,每台加氯量为Q=100kg/h。氯瓶间设电动葫芦1台,起重量3t;设智能监测换热器一套循环冷却水泵、过滤、加药等详见设备表。e1. 循环水泵房循环水泵房1201512m,循环水泵Q=11250m3/h,H=5048m共13台(十一用两备),电机功率=2012KW,电压10000V 。自灌起动。泵房内设电动桥式起重机1台,起重量20t。b2冷却塔 MTP厂区第二循环水站用水量为2337528050m3/h,采用6槽双175、排布置逆流式钢筋混凝土结构机械抽风组合冷却塔,单槽平面尺寸18.2m18.2m,单塔能力4675m3/h。配用风机L-92型,风机直径9.14m,配用电机功率N=160kW。c2旁滤旁滤厂房27x12x9m内采用钢制或(钢+FRP)重力式无阀滤池 4套,制水量250 m3/h,基本尺寸9.4m4.2.m。d2加药循环水加药厂房24265m,, 设成套加药设备一套。加氯装置设三台柜式加氯机,每台加氯量为Q=40kg/h。氯瓶间设电动葫芦1台,起重量3t;设智能监测换热器一套循环冷却水泵、过滤、加药等详见设备表。e2. 循环水泵房循环水泵房481512m,循环水泵Q=11250m3/h,H=504176、8m共4台(三用一备),电机功率=2012KW,电压10000V 。自灌起动。泵房内设电动桥式起重机1台,起重量20t。b3冷却塔 PP及空分、空压厂区循环水站用水量为2768231380m3/h,采用7槽双排布置逆流式钢筋混凝土结构机械抽风组合冷却塔,单槽平面尺寸18.2m18.2m,单塔能力4500m3/h。配用风机L-92型,风机直径9.14m,配用电机功率N=160kW。c3旁滤旁滤厂房27x18x9m内采用钢制或(钢+FRP)重力式无阀滤池 4套,制水量250 m3/h,基本尺寸9.4m4.2.m。d3加药循环水加药厂房24265m,, 设成套加药设备一套。加氯装置设三台柜式加氯机,177、每台加氯量为Q=40kg/h。氯瓶间设电动葫芦1台,起重量3t;设智能监测换热器一套循环冷却水泵、过滤、加药等详见设备表。e3. 循环水泵房循环水泵房601512m,循环水泵Q=11250m3/h,H=5048m共4台(三用一备),电机功率=2012KW,电压10000V 。自灌起动。泵房内设电动桥式起重机1台,起重量20t。排水(1)排水系统的确定排水系统的确定主要根据周边条件及环境要求。本厂排水系统为清污分流制,并建有污水处理装置。装置区排水系统分为清净废水系统、生产污水系统。装置区生活污水和生产污水一起送至污水处理站, 处理后达标排放。清净生产废水直接外排。拟建甲醇装置处的降雨量少(年降178、雨量200mm,) 收集露天设备污染区前10分钟污染雨水,其余为自然排放, 不设雨水收集系统。本项目各装置排水量如下表:表2 排水水量表序号装置名称生产废水(m3/h)生活污水(m3/h)清净下水(m3/h)备注项 目经常最大经常最大经常最大1甲醇进污水处理装置1.1含醇污水10.3521.21.2灰水处理611.3地面冲洗52MTP130.73PP104循环水排污15271719直排水5脱盐水排污250250直排水间断6过滤反冲洗水193218直排水7净水站过滤反冲洗水161196直排水8前10分钟污染雨水510进污水处理装置间断折连续2109装置生活及化验污水1030进污水处理装置10合计179、15.35237.9103021312383注:进污水处理装置水量:270 m3/h。其中污染雨水进污水处理装置按水量:30 m3/h。规模设计。(2) .污水处理1).污水水质根据工艺条件,生产装置排放的废水和生活废水水质指标见下表:序号生产装置主要污染物浓度(mg/L)CODcrBOD5NH3-NSS1灰水处理5002502502002生活污水300180202503 含醇废水1002.)出水水质处理后出水达到污水综合排放标准(GB 8978-1996)中一级标准,主要指标如下:CODcr:100mg/L BOD5:30 mg/LSS:70mg/L NH3-N:15mg/LPH:69 3)180、.污水处理工艺流程目前污水处理工艺较多,生化处理属于常规处理,处理成本比较低。 根据项目污水性质、国内污水处理工艺发展状况,本项目采用具有脱氮功能的生化处理工艺包。污水处理工艺流程为:生产、生活污水经地下管线进入污水处理站内的调节池,此外,主装置区内的冲洗水、初期雨水经收集后也排入调节池。调节池内污水用提升泵提升至一沉池, 一沉池出水自流至脱氮生化池,在脱氮生化池中, 污水经过缺氧、好氧交替运行的具有脱氮功能的生物处理、静置 , 达标后出水自流排入厂内清净下水管,汇集到厂区总排口排放。由于污水中氨氮浓度相对COD的浓度偏高,生物脱氮时碳源不足,投加甲醇至调节池以补充碳源。一沉池底部排放的污泥和181、污水生化产生的剩余污泥排至污泥池, 污泥泵将剩余污泥打入带式浓缩脱水一体机,进行泥水分离,污水回到调节池,泥饼外运。 主要设备一览表表 1 净水站主要设备一览表序号设备名称型号及规格单位数量备注1源水池10000m3;47475.0m座22过滤厂房36789m座13钢制无阀过滤器250m3套224清水池10000m3;47475.0m座2吸水池14545.5m座15高压消防及提升房54159m座16提升泵Q=2860m3/h,H=18m N=185KW台3两用一备7吸水池24485.5m座18生活清水池2065.5m座19氯瓶间、加氯间18125m座110生产、生活水泵房12509m座111生182、活水泵IS80-50-200Q=60m3/h,H=47mN=15kw台3二用一备12生产水泵、Q=2018m3/h,H=52mN=355kw台4三用一备13柴油机消防泵XBC9.5/300Q=300L/s,H=95m台2柴油泵与电动泵互为备用14电动消防泵XBD9.5/300Q=300L/s,H=95m N=500kW;台215稳压泵XBW8/3.5-800Q=18 m3/h,H=80m,N=11kW;台2一用一备16电动单梁起重机起重量10tN=21.5KW台117电动单梁起重机起重量5tN=21.5KW台118厂区生产给水管DN1000-400mmm360019厂区生活给水管DN150mm183、m200020柜式加氯机10kg/h套221占地面积220x110m表 2 甲醇厂区第一循环水站主要设备一览表序号设备名称型号及规格单位数量备注1逆流式钢筋混凝土冷却塔平面尺寸18.2m18.2m单塔能力4500m3/h座272风机L-92型电机功率N=160kW台273旁滤厂房36609m座14钢制无阀滤池250 m3/h套155加药厂房24265m座16加药设备25kg/h套27柜式加氯机100kg/h套58塔下水池25519.22.5m座18.1塔下水池24219.22.5m座19吸水池1204.56m座110循环水泵房1201512m座111循环水泵Q=11250m3/h,H=5048184、mN=2012kw台13十一用两备12电动桥式起重机T=20 LK=13.5mN=81kw台113占地面积290x120m表 3 MTP厂区第二循环水站主要设备一览表序号设备名称型号及规格单位数量备注1逆流式钢筋混凝土冷却塔平面尺寸18.2m18.2m单塔能力4500m3/h座62风机L-92型电机功率N=160kW台63旁滤厂房27129m座14钢制无阀滤池250 m3/h套45加药厂房26245m座16加药设备10kg/h套17柜式加氯机40kg/h套38塔下水池11019.22.5m座19吸水池484.56m座110循环水泵房481512m座111循环水泵Q=11250m3/h,H=50185、48mN=2012kw台4三用两备12电动桥式起重机T=20 LK=13.5mN=81kw台113占地面积160x80m表 4 PP及空分、空压厂区第二循环水站主要设备一览表序号设备名称型号及规格单位数量备注1逆流式钢筋混凝土冷却塔平面尺寸18.2m18.2m单塔能力4500m3/h座72风机L-92型电机功率N=160kW台73旁滤厂房27189m座14钢制无阀滤池250 m3/h套45加药厂房26245m座16加药设备10kg/h套17柜式加氯机40kg/h套38塔下水池13019.22.5m座19吸水池604.56m座110循环水泵房601512m座111循环水泵Q=11250m3/h,186、H=5048mN=2012kw台4三用两备12电动桥式起重机T=20 LK=13.5mN=81kw台113占地面积175x80m表 5 污水处理站主要设备一览表1废水处理成套包Q=270m3/h套1占地面积120x80m用电量3000kw概算2500万人民币7.3脱盐水概述本脱盐水站主要供锅炉用给水和工艺装置用脱盐水。装置生产能力 Q=1000m3/h 成品水水质 电导: 10 us/cm SiO2 : 0.2 mg/l用水状况 用水装置用水量( m3/hr )备 注 甲醇802 MTP36PP36热电站46其他7.9返回冷凝液542工艺流程简介来自给水管网的生产水进入原水箱,经原水泵加压进入187、机械过滤器去掉水中悬浮物及固体杂质后进入活性碳过滤器,以除去各种有机物及游离氯,再进入保安过滤器进一步去除水中微粒后经RO高压泵加压进入反渗透装置,除去水中98%的含盐量(阳阴离子),产生的淡水进入淡水箱,经淡水泵加压进入混合离子交换器,进一步去除水中微量离子,从而制得合格的脱盐水进入脱盐水箱,经脱盐水泵加压送至用户。回收的冷凝液进经换热降温、精密过滤后进入淡水箱,与RO生产的淡水一起经混合离子交换器处理,制得合格的脱盐水进入脱盐水箱。主要设备选型高效纤维球过滤器 2500 3台活性炭过滤器 3000 7台RO装置 100t/h 4套混合床 2500 5台设备布置 主要设备均布置在室内,原水池188、淡水箱、脱盐水箱、废水中和池等布置在室外。定员 操作人员 2X4 班 8 人 管理人员 2 人合计 10 人存在问题按设计规定脱盐水站设计中,厂方应提供所用水源水质全分析报告至少应有两份,即枯水期和洪水期水质数据,以保证选择工艺流程的可靠性。7.4 供电及电讯7.4.1 自备电站(电气部分)(1)概述1)本工程范围包括*年产180万吨甲醇及55万吨转化烯烃工程自备热电站和全厂总变电站内的生产和辅助工艺系统,按照总体规划要求,配置2100MW抽汽供热发电机组和3x600t/h锅炉,并预留扩建的可能。2)接入系统方案根据规划要求,机组以110kV一级电压接入系统,本期2台机组暂按2回110kV线189、路接入110kV电网,最终接线以审批的接入系统设计为准。(2)电气主接线电气主接线见附图。本期2100MW机组均采用发电机-三绕组变压器单元接线,发电机经主变升压至35kV和110kV配电装置,发电机出口装设断路器。110kV配电装置出线将发电机出力送入电网,35kV配电装置出线将向化工装置提供总电源。1)发电机一主变压器回路接线本期2100MW机组均采用发电机-三绕组变压器单元接线,发电机经主变升压至35kV和110kV配电装置。发电机出线端装设发电机断路器GCB、电压互感器和避雷器,发电机中性点不接地。发电机与主变之间的连接采用全链式分相封闭母线,高压厂变由发电机与主变低压侧之间引接。主变190、压器中性点直接接地。发电机主要参数(发电机未订货,参数暂定) 额定功率 100 MW 额定电压 13.8kV额定频率 50 Hz额定功率因数 (COS) 0.85(滞相)主变压器主要参数(变压器未订货,参数暂定)额定容量 150/150/150 MVA型式 三相三绕组、油浸 变比 12122.5%/38.522.5%/13.8kV 接线组别 YN,D,dll2)110kV配电装置接线根据本期拟定的主接线方案,采用单母线分段接线,本期配电装置占用8个间隔,分别为2个机组进线间隔,2回出线间隔,l回母联间隔,2回PT间隔,以及1回引接启动备用电源间隔,并留有扩建余地。110kV配电装置推荐采用户内191、GIS设备。3)起动/备用电源接线本工程两台机组设置1台25MVA起/备变。由110kV户内GIS配电装置供电。4)35kV配电装置接线在煤化工装置界区内设5座35kV降压变电所,由热电站35kV配电装置提供电源。化工界区内主要工艺装置为二类负荷,1#35kV降压变电所需要4回35kV电源,其余每座35kV降压变电所需要2回35kV电源。根据本期拟定的主接线方案,采用单母线分段接线,正常状态母线分段运行。本期配电装置占用19个间隔,分别为2个机组进线间隔,12回出线间隔,1回分段间隔,2回PT间隔,2回变压器备用间隔,并留有扩建余地。35kV配电装置推荐采用户内手车式铠装封闭开关柜设备。(3)192、短路电流由于缺少相关系统和设备参数,根据工程经验,各个系统用于导体和设备选择用的短路水平控制如下:110kV系统:40 kA;35 kV系统:31.5 kA;发电机出口:80 kA;厂用电系统:40 kA。(4)导体及设备选择1)导体及设备选择原则导体及设备选择遵照导体和设备选择设计技术规定SDGJ 14-86,并考虑以下特殊条件。选择导体及设备的环境温度为40,屋外设备耐受的环境最低温度为-40(暂定)。考虑地震基本烈度为8度。2)主要导体和设备的选型及规范(未订货,参数暂定)发电机分相封闭母线额定电压 15kV额定电流 8000 A厂用共箱封闭母线额定电压 12 kV额定电流 2500 A193、110kV户内GIS电气设备a. SF6断路器额定电流 2000 A额定开断电流40 kAb. 隔离开关额定电流 2000 A3s热稳定电流31.5 kAc. 电流互感器额定一次电流 1000 A额定二次电流 1 Ad. 电压互感器电压比 110kV避雷器型式 户外金属氧化物避雷器35kV户内手车式开关柜型式 户内金属铠装封闭手车式开关柜额定电流 3150/1250 A额定开断电流 31.5 kA(5)厂用电接线及布置本车间用电压采用10kV和O.38/0.22kV两级电压。低压厂用变压器和容量大于等于200kW的电动机负荷由10kV供电,容量小于200kW的电动机、照明和检修等低电压负荷由O194、.38kV供电。1)10kV高压厂用电系统本工程#l机组设1台20MVA容量双绕组的高压厂用变压器,负责给#1机组机、炉单元负荷和动力车间内辅助系统负荷供电。#2机组设2台20MVA容量双绕组的高压厂用变压器,分别负责给#2机组机、炉单元负荷和#3炉单元负荷供电。每台机组的高压厂用电源分别由对应的高压厂用变压器供电。高压厂用变压器规范:额定容量 20 MVA电压比 13.822.5%/6.3 kV接线组别 D,d0 10kV厂用电设备选择 10kV开关柜采用抽出式真空断路器开关柜。 高压厂用工作段电源进线柜额定电流为3150A、馈线开关柜额定电流为1250A、额定开断电流为31.5kA。2)起195、动/备用变压器接线本工程2台机组设l台起动/备用变,其容量暂定为25MVA。起动/备用变压器的规范: 额定容量 25 MVA 电压比 121081.25%/10.5 kV 接线组别 YN,dll3)0.4kV低压厂用电系统电厂采用动力中心(PC)和电动机控制中心(MCC)的供电方式。动力中心采用单母线分段接线,每两个半段母线由一台干式变压器供电,容量为75KW及以上的电动机由动力中心供电,75kW以下的电动机由电动机控制中心供电。成对的电动机分别由对应的动力中心和电动机控制中心供电。主厂房每台机组设置1台容量为2000kVA的低压厂用工作变压器、l台容量为2000kVA的低压空冷工作变压器,两196、台机组共设置1台容量为1600kVA低压公用变压器和一台容量为2000kVA的低压备用变压器。辅助车间按照各工艺系统和厂区分区设置低压变压器,主要在电除尘、除灰、空压机、输煤、冷却塔、化学水等辅助系统设置低压工作变压器。低压变压器全部采用环氧树脂浇注干式变压器,变压器电压比为10.522.5%/0.4kV,接线组别为D,yn11。低压配电柜全部采用抽出式开关柜。4)厂用配电装置布置主厂房厂用配电装置包括:10kV配电装置和低压工作动力中心、低压公用动力中心、锅炉MCC,布置在两炉间的集中控制楼一层和汽机房BC列一层,主厂房其他电动机控制中心均布置在就地,空冷动力中心布置在空冷平台下。厂区各个辅197、助系统均设置单独的配电间布置各系统动力中心配电装置,电动机控制中心就地布置。(6)电气设备布置1)主厂房A列外变压器场地布置主变压器、高压厂用变压器和起动/备用变压器布置在主厂房A列外、空冷平台下面,高压厂用变压器布置在主厂房A列与主变压器间。起动/备用变压器布置在#1、#2机组之间的主厂房A列外。主变压器间和高压厂用变压器之间设防火墙。每台变压器的基础设有20%变压器油量的贮油池,并设有一个60%主变压器油量的总事故油池。2)升压站配电装置布置由于考虑本工程厂址所处的环境条件,冬季寒冷、春秋多风沙,地处煤化3151业区内,要求配电装置耐污秽要求较高,故推荐110kV配电装置采用户内SF6全封198、闭组合电器(GIS)设备布置,GIS楼位于空冷平台外侧,采用电缆与主变压器高压侧连接。同时在总平面场地上预留有布置敞开式配电装置的条件。网络继电器楼和35kV配电装置楼布置在110kV配电装置楼附近,亦可采用联合建筑。(7)电气二次部分1)二次线控制部分a.机组控制方式本期工程新建两台容量为100MW机组,两机设一个单元控制室。采用机、炉、电DCS集中控制方式,监控范围至少包括如下部分:发变组及启备变10kV厂用电源系统 380V厂用电源系统直流系统UPS系统为节省控制电缆、减少施工工作量、提高自动化水平和管理水平,考虑设置厂用综合自动化系统(EFCS),实现以总线方式对厂用电源的数据采集及监199、控功能。b.网络控制方式对电厂110kV升压站和35kV室内配电装置采用分层分布式计算机监控系统(NCS)对其进行监控。网络微机监控系统(NCS)分为站控层和间隔层两层,在110kV配电装置旁仅设网控继电器楼,110kV和35kV配电装置间隔层设备、110kV系统保护及自动装置、电度表屏、远动计费屏等均布置在网控继电器楼的继电器室内,计算机监控系统主控单元和远动通讯主站也设在继电器室。网控不单独设控制室,站控层设备布置在单元控制室。站控层和间隔层通过光纤通讯。网络计算机监控系统(NCS)留有与DCS系统和站级SIS及MIS系统的通信接口。2)直流电源系统,交流不停电电源a.直流电源系统 主厂房200、直流电源系统每台机组设置两组220V阀控式密封铅酸蓄电池组,容量暂定为800Ah。控制与动力负荷共用一组蓄电池,控制与动力母线合一,不设端电池。每台机组220V直流系统采用单母线接线,每台机组的两组220V蓄电池经过刀开关相联,设有防止两组蓄电池并联运行的闭锁装置。设两套带冗余的高频充电装置。供电方式为辐射状供电和环网供电。网控直流系统在网控继电器楼内设一个直流蓄电池室,装设两组220V阀控式密封铅酸蓄电池,容量暂定为300 Ah,设两组高频开关型充电器装置。辅助车间直流系统对于远离主厂房的辅助车间(如输煤系统)直流负荷,采用蓄电池成套直流电源屏供电。b.交流不停电电源系统设置交流不停电电源装201、置,作为微机监控,变送器和事故照明等设备的220V交流电源。 主厂房交流不停电电源每台机组设置一套60kVA的交流不停电电源(UPS)装置。向分散控制系统,变送器和事故照明及其它不能中断供电负荷供电。网络交流不停电电源每台机组设置两套5kVA的交流不停电电源(UPS)装置。分别向网络监控系统间隔层和站控层设备供电。3)继电保护和自动装置a.继电保护发电机变压器组、启动/备用变压器均采用微机型保护,双重化配置。 高、低压厂用系统采用测控一体的综合保护装置,布置在相应的开关柜上。 b.自动装置 每台机组设置一台发变组故障录波器。 每台机组设置一套独立的数字式自动准同期装置。10kV工作段装设微机型202、厂用快切装置。 每台发电机励磁系统设置一套数字式自动电压调整装置。 4)其他辅助厂房控制a.输煤系统 输煤控制系统采用PLC+上位机程序系统作为主要控制设备,系统配置根据输煤工艺要求,设远程I/0站和相应输出输入模块,留有与厂级管理网络的接口,并设有工业电视系统,对重要的输煤皮带运行状态进行监视。b.电除尘电除尘系统采用PLC+上位机程序控制,PLC系统由电除尘供货商成套。c.其他辅助车间控制按照工艺要求及有关规程而定。5)火灾报警系统动力车间设一个集中报警控制屏。火灾报警屏布置在单元控制室内,并在汽机房,锅炉房、输煤控制楼等设置区域报警屏;区域报警屏与集中报警屏之间采用通讯连接。火灾报警后,203、为便于火灾疏散和指挥,设置火灾事故广播系统和火警电话系统。(8)过电压保护及接地1)过电压保护全厂过电压保护按交流电气装置的过电压保护和绝缘配合,全厂接地按交流电气装置的接地的有关要求进行设计。直击雷保护:110kV配电装置架构及主厂房A列柱设置避雷针,对110kV配电装置、主厂房A列外变压器场地进行直击雷保护,烟囱和水塔也设置避雷针。另外,燃油区设置独立避雷针。雷电侵入波过电压保护: 每回110kV出线均装设一组氧化锌避雷器;每台主变压器高、中压绕组出线端均设置一台氧化锌避雷器;起动/备用变压器设置一组氧化锌避雷器;在电缆与架空输电线路连接处设置一组氧化锌避雷器;每台发电机出口均设置一组氧化204、锌避雷器。感应雷过电压保护为了防止感应雷过电压和静电感应产生火花,露天储油罐四周设置闭合环形接地体,并每隔25m引下接地。输油、汽架空管道,每隔25m接地一次。2)接地所有电气设备外壳、开关装置和开关柜接地母线、金属架构、电缆桥架、金属箱罐和其他可能事故带电的金属物都应接地。电厂主接地网由水平接地体和垂直接地极组成,以水平接地体为主。主接地网导体采用镀锌扁钢。(9) 照明和检修网络1)照明系统全厂采用两种照明系统:正常交流照明系统、交直流事故照明切换系统。照明系统采用380/220V 3相4线交流系统,每台机组设正常照明由厂用低压系统供电,当正常电源失电后,切换由蓄电池组供电的交直流事故照明切205、换系统供电。2)检修系统主厂房检修电源取自厂用低压系统变压器,向主厂房检修系统供电。厂区辅助生产车间的检修系统由就近的动力中心或电动机控制中心供电。(10)电缆设施1)电缆选择主厂房、输煤、燃油及其它易燃易爆场所以及重要回路的动力电缆和控制电缆采用c级阻燃型电缆,其它辅助车间采用普通电缆。动力电缆般选用多芯铜导体电缆。2)电缆通道及敷设方式全厂通道主要采用电缆架空桥架,部分采用电缆隧道、电缆沟道和电缆排管。电缆托架采用钢制热镀锌托架。3)电缆防火电缆防火主要采取以下措施:a.每台机组尽可能为独立通道,电缆分开或分隔敷设。b.两台机组之间、主厂房及各建筑物通向外部的电缆通道出口处设置防火隔墙。c206、.电缆主通道分支处设置防火隔板或防火包等。d.电缆和电缆托架分段使用防火涂料、阻燃槽盒、防火隔板或防火包等。电缆敷设完成后,所有的孔洞均使用防火堵料进行封堵。 供配电(1) 概述1) 研究范围本可行性研究范围包括一期工程化工装置的供配电,不包括供电外线。一期工程化工装置为甲醇装置、空分空压装置、煤气化装置、MTP装置、丙烯装置、循环冷却水站、污水处理站、自备热电站及公用工程用电设备的供配电、照明、防雷、接地等。2) 标准规范(1)中华人民共和国国家标准3110kV高压配电装置设计规范(GB50060-92)3511OKV变电所设计规范(GB50059-92)10kV及以下变电所设计规范(GB5207、0053-94)供配电系统设计规范(GB50052-95)低压配电设计规范(GB50054-95)电力装置的继电保护自动装责设计规范(GB50062-92)爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92)建筑物防雷设计规范(GB50057-94)工业企业照明设计标准(GB50034-92)工业与民用电力装营的接地设计规范(GBJ65-83)(2)中华人民共和国行业标准化肥厂电力设计技术规定(HG20540-92)化工企业静电接地设计规程(HG/T20675-1990)化工企业腐蚀环境电力设计技术规定(CD90A6-85)(2) 用电负荷及负荷等级1) 用电负荷.根据各专业提供的用电设208、备容量,本工程电源侧总计算负荷为:111195kW,详见化工装置负荷统计表。化工装置负荷统计表序号装置名称需要容量备注1空分、空压装置167002煤气化装置35003甲醇装置290004MTP装置14005聚丙烯装置270006第一循环冷却水站27000甲醇装置7第二循环冷却水站7000MTP/聚丙烯装置8第三循环冷却水站7000空分、空压装置9净水厂200010聚丙烯运输包装85011脱盐水站60012厂前区及仓库100011其它500共计123550乘以同时系数0.91111952) 负荷等级本装置工艺生产连续性较强,其工艺装置用电负荷属二级负荷,其他辅助配套装置属于三级用电负荷。(3) 209、供电电源本可研范围内用电设备的电源由自备热电站提供。本期工程自备热电站配置3600t/h锅炉、2100MW抽凝式直接空冷汽轮机组,设置121/38.5/13.8,150000kVA三卷变压器两台。发电厂属于企业自备电厂,所发电力自发自用,主要供新建的化工装置,多余部分上网供电。正常工况3炉2机运行,可满足供电需要。1台机组停运时,可3炉1机运行,也可2炉一机运行,满足供汽需要。(4) 供电方案1) 供电电压选择由于本工程用电负荷为126720kW,负荷量大,且10kV高压电动机有130多台,数量较多,结合附近电源情况,选用35kV作为本工程化工装置供电网络的电压等级,选10kV作为中压配电网络210、电压等级。2) 电气主接线 自备热电站内设置1座全厂110kV总变电所。 在化工装置界区内设5座35/10kV变电所,35kV主接线采用线路变压器组方式。l#35/10.5kV变电所:设置在甲醇装置、煤气化装置、煤贮运附近,需从总变引4回35kV电源,总计算负荷32500kW,内设4台35/10.5kV 20MVA变压器, 10 kV母线采用单母线分段。8台10/0.4kV、2000KVA变压器。2#35/10.5kV变电所:设置在空分、空压装置附近,需从总变引2回35kV电源,计算负荷24700kW,内设2台35/10.5kV、25MVA变压器,10 kV母线采用单母线分段, 4台10/0.211、4kV、1600kVA变压器。3#35/10.5kV变电所:设置在第一循环水,污水处理附近,需从总变引2回35kV电源,计算负荷29000kW,内设2台35/10.5kV、31.5MVA变压器,10 kV母线采用单母线分段,4台10/0.4kV、2000kVA变压器。4#35/10kV变电所:设置在MTP装置附近,需从总变引2回35kV电源,计算负荷8900KW,内设2台35/10.5kV、10MVA变压器,10 kV母线采用单母线分段,2台10/0.4kV、2000KVA变压器。5#35/10kV变电所:设置在PP装置附近,需从总变引2回35kV电源,计算负荷负荷27000kW,内设2台35212、/10.5kV、31.5MVA,10 kV母线采用单母线分段,4台10/0.4kV、2000KVA变压器。供电系统图见附图“供电系统图”。3) 无功功率补偿根据全国供电规则的规定要求,电力用户的功率因数不低于0.93,本工程因有大量异步机,功率因数较低,需进行无功补偿,本工程拟在380V和10kV系统分级补偿,补偿集中设置在各变、配电所。10kV此采用并联电容补偿成套装置,380V采用无功功率自动补偿屏。4) 二次系统5个35/10.5kV变电所采用微机综合自动化系统,对全站及网络实现微机保护、微机监测、负荷监控、巡回检测、通讯联络等综合自动化功能,以保证变电所安全可靠运行,提高管理和维护水平213、。(5) 主要设备选型1) 主要电气设备在确保供电安全可靠的前提下,尽量采用先进成熟的技术和设备。35/10kV变压器选用SF10型10kV开关柜采用金属铠装移开式开关柜KYN型直流电源采用免维护铅酸蓄电池直流电源装置车间变压器采用S10-M型,105%/0.4/0.23kV,D,yn11.低压配电柜采用抽屉式低压开关柜MNS型。现场操作、控制、照明、检修等设备根据现场防爆防腐环境特征选择。2) 主要电气材料a. 高压电力电缆采用铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套阻燃型电力电缆ZR-YJV-8.7/10kV型。b. 铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套阻燃型电力电缆ZR-YJV-0.6/1kV型。c. 214、控制电缆采用铜芯交联聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套阻燃型控制电缆ZR-KVV-0.45/0.75kV型。d. 屏蔽控制电缆采用聚乙烯绝缘组屏蔽聚氯乙烯护套电子计算机用电缆KJYVP-0.45/0.75kV型。e. 桥架采用拉挤式玻璃钢电缆桥架电气设备材料表如下: (6) 电修及定员本项目的电修考虑小修及10kV以下电气设备的调试,而电气设备的中、大修及35kV以上电气设备的调试则考虑外协解决。按五班三倒制,生产定员如下:1#35/10kV变电所:值班电工共15名。2#35/10kV变电所:值班电工共10名。3#35/10kV变电所:值班电工共10名。4#35/10kV变电所:值班电工共10名。5#3215、5/10kV变电所:值班电工共10名。全厂电气技术人员:8名。电修和维修共:15人(计入维修车间)。电气人员配备合计78人。(7) 节能技术本可研采用以下节能措施:所有变压器采用低损耗节能型变压器;主厂房照明采用高效长寿命气体放电灯:对负荷变动较大的风机及水泵推荐采用变频装置;二次回路的控制设备推广采用节能型元件等。7.4.3电讯(1) 电讯设施组成及范围本项目电讯设施组成及范围为:行政电话系统,调度电话系统,生产扩音呼叫通讯系统,计算机网络及综合布线系统,无线电对讲电话系统,工业电视监控系统,火灾自动报警及消防联动系统。(2) 电讯设施方案1)行政电话系统由于本项目是新建项目,根据规划的总平216、面布置图,并且考虑到将来的发展,行政电话系统建议由当地电讯部门引一条800对通信电缆至行政楼办公楼电话2000对交接箱,以满足本次设计范围所需要电话容量及今后发展用。本次项目的电话配线系统采用交接箱-分线箱方式。电话系统的配置建议与当地电信部门进行协商后,确定最终方案。2)调度电话系统为了方便整个工业区的生产管理及生产调度指挥,考虑在整个工业区组成一个总调度-分调度系统。系统设置如下:在总行政办公楼调度中心设置程控调度管理中心,工业区设置程控调度电话网,在各分厂调度室设置分调度台,在各装置控制室、主要生产岗位、变配电所、生产管理部门设置调度分机。每个分调度盘可以对本区域实现调度,同时总调度盘可217、以实现监控,必要时可以越过分调度而对全局实现统一调度。调度总机的容量可根据各区的规模扩展。有线对讲电话采用程控调度交换机热线功能设置实现。 3)生产扩音呼叫通讯系统在各装置区分别设置生产扩音呼叫系统,用于装置区内部通讯联络。装置区任何一个分机站均可通过扬声器点呼,群呼及全呼方式呼叫区内被呼人员,被呼叫人员可在就近一个分机站与主叫人员通话,防暴区则采用防暴设备。 4)计算机信息管理及建筑物综合布线系统计算机管理信息系统主要用于对生产、营销、物资、资金、成本及人事档案、办公事物、科技成果等方面的数据收集与查询,给领导层管理和决策提供资料依据。将行政管理区,规划的各化工装置以及本次设计范围内的各装置218、分成各个局域子网,该网以工业区行政区的10/100/1000Mbps以太网模块化交换机为核心,通过光纤把各局域子网连接起来,呈星状结构。各子网根据连接计算机数量的不同选用不同的交换机或集线器,子网交换机通过单膜光缆连到工业区行政管理区的计算机中心的交换机上。 5)无线电对讲电话系统为了满足开车,正常生产及维修对移动通讯的要求,在各装置分别设置无线对讲电话机,用于生产操作、控制、检修与设备运行工作需要的移动通讯。无线对讲机使用的频率,应向当地无线电管理委员会申请。 6)工业监视电视系统在各高温、强噪音、粉尘、排泄的液体或气体对人体健康有危害的场所和需要遥控监视的岗位,将设置工业及安全监视电视,通219、过本系统对现场仪表的设备运行状态进行监视。 7)火灾自动报警及消防联动系统全厂设置一套火灾区域自动报警系统及联动系统,报警控制盘在总调度室内,各区调度控制室设置火警显示盘,区内各控制室,机柜室,配电室,电缆夹层,柴油发电机房等重要设备房间设置感烟感温探测器、手动报警按钮、声光报警器,装置区现场设置户外手动报警按钮,防爆区则需要设置防爆设备。联动系统将根据报警点的特点启动灭火装置。总调度室内将设置录音报警电话机和无线对讲机,便于接收火灾报警和指挥消防灭火。消防站内设置火灾集中示盘。没有设置火警设备的地方采用“119”专号电话报警。 主要电讯设备材料表序号名 称型号及规格单位数量备 注行政电话、调220、度电话系统1电话进线电缆800对电信局负责2电话交接箱2000对个13电话分线箱200对个24电话分线箱100对个25电话分线箱50对个66按键式桌挂两用电话机只3007调度交换机160门套18调度电话机只1209全塑通信电缆HYA(800X2X0.5)米10全塑通信电缆HYA(200X2X0.5)米100011全塑通信电缆HYA(100X2X0.5)米100012全塑通信电缆HYA(50X2X0.5)米800013聚氯乙烯护套线BVVB(2x0.75mm2)米500014控制电缆KVV(2x1.0mm2)米100015镀锌钢管DN50米80016镀锌钢管DN32米150017镀锌钢管DN25221、米2000无线对讲系统1无线对讲机(含电池、充电器等)本安型套40综合布线系统14芯单膜光纤米20002八芯非屏蔽双绞线UTP5e米200038芯光纤分线盒个541000Mbit/s以太网交换机台1510/100Mbit/s以太网交换机带1个千兆单膜光口台10619机柜20U台2748位超五类RJ45插座板个109RJ45插座个2008镀锌钢管DN15米20009镀锌钢管DN32米200010镀锌钢管DN25米2000工业监视电视系统1硬盘录像机40G台1221”彩色监视器台43防爆彩色PTZ摄像机台84彩色定焦摄像机台45矩阵控制器32路输入/8路输出台16视频电缆SYWV-75-5米100222、07电源线BVV-3X1.5米10008镀锌钢管DN25米1000扩音呼叫电话系统1室内壁挂式箱式扬声器4W台102号筒扬声器(户外型)15W台303号筒扬声器(防爆)15W台604扩音呼叫电话机(壁挂式)台205扩音呼叫电话机(桌式)台66扩音呼叫电话机(户外型)台307扩音呼叫电话机(防爆)台608系统电缆接线盒(防爆)个609系统电缆接线盒(户外型)个6010扩音呼叫电源控制器1500W台611扩音呼叫电缆端子箱台612报警信号发生器台613扩音呼叫阻抗均衡器个614扩音呼叫系统电缆HAVP(15x32x0.2+4x48x0.2)米500015扬声器电缆HAVP(2x48x0.2)米60223、016镀锌钢管DN15米60017镀锌钢管DN32米100018镀锌钢管DN25米2000火灾自动报警系统1火灾报警控制器4x256点台12控制器电源台13六路总线联动控制盘台54火灾报警显示盘台75编码型光电感烟探测器只2006编码型感温探测器只1007编码型单输入单输出控制模块只208编码型手动报警按钮只309编码声光报警器只3010防爆编码手动报警按钮只6011防爆手动报警按钮立柱只6012防雨罩只6013阻燃控制电缆ZR-DJYVP(3X2X1.5mm2)米11000014阻燃控制电缆ZR-DJYVP(1X2X1.5mm2)米1000015阻燃双绞线ZR-RVS(2X1.0mm2)米8224、00016阻燃护套线ZR-BVV(2X1.5mm2)米800017控制电缆ZR-KVV(7X1.0mm2)米800018镀锌钢管DN15米400019镀锌钢管DN32米200020镀锌钢管DN25米50007.5热电车间概述根据供热负荷及需要的外供电力计算,拟建一座规模为3600 t/h高压煤粉锅炉+2100MW高压抽汽凝汽式汽轮发电机组的自备热电站,该热电站为化工装置提供高压蒸汽、中压蒸汽及低压蒸汽,它不仅满足各工艺装置的用汽需求,同时可发出200000Kw的电力。新建一座自备热电站的原因热电联产是我国既定的能源政策和节能方针,热电联产不仅能节约能源,而且改善环境,减少大气污染。热电联产与单225、纯供热相比,具有如下优点:(1) 节约燃料:热电联产与热电分产比较,由于用能合理,提高了热能的利用效率,从而节约了大量燃料。(2) 由于节约了燃料,相应减少了一次能源的开采及运输费用,也能缓解交通运输紧张情况。(3) 减轻对环境(土地、大气和水源)的污染。本热电站是为全厂所有用户供热,逐级利用能源,同时提供足够的热能和电能,完全符合国家的能源政策。热电站规模3600t/h高压煤粉锅炉+2100MW高压抽汽凝汽式汽轮发电机组及其配套辅机。主装置区占地面积200mX260m。其正常运行时: 540的蒸汽492.7 t/h);450的蒸汽226.9 t/h);188的蒸汽71.5 t/h);(2)供226、电能力:150500KW;热电站热电分摊比 经过热平衡计算本热电站的热电分摊比为: 供热分摊比:45.23% 发电分摊比:54.77%热电站总热效率本热电站充分利用先进、成熟、可靠的技术,提高热电站的热经济性,使热电站总热效率达52.2%,满足“总热效率年平均大于45%”的要求。热电站通过热电联产,用汽轮机的抽汽来向全厂供热,使热能逐级利用,提高了能源的利用率。热电比 电站对外供热的热负荷属工业热负荷,具有生产连续、供汽参数及用汽量均稳定的特点。根据热电站蒸汽平衡计算,其热电比为268%,满足“单机容量在50MW至200MW的热电机组,其热电比年平均应大于50%”的要求,符合国家的能源政策。煤227、质资料水分 16.9%灰分 11.86%挥发分 25.67%碳 57.58%氢 3.02%氧 9.66%氮 0.64%硫 0.34%低位发热值 5121Kcal/kg(21.44MJ/ kg) 供热系统(1)热负荷表2-1-1热负荷表2-1-1序号热用户用汽量t/h用汽参数用汽特性供汽距离km压力MPa.g温度1空分装置492.79.8540连续2MTP装置226.94.0440连续3MTP+PP装置71.51.0188连续(2)蒸汽平衡1)蒸汽平衡计算 根据热负荷表2-1-1,对蒸汽负荷进行分析,通过蒸汽平衡计算,得出热电站蒸汽平衡表2-2-1。蒸汽平衡表2-2-1序号用汽设备及用户名称蒸汽228、参数蒸汽量t/h输入输出19.8MPa.g, 540热电站高压煤粉锅炉1692.7高压抽凝式汽轮机1200空分装置492.7小计1692.71692.724.0MPa.g, 440高压抽凝式汽轮机一级抽气226.9MTP装置226.9小计226.9226.931.0MPa.g,300高压抽凝式汽轮机二级抽气76.753减温器76.7533减温器(加减温水)1.0MPa.g,18888.8MTP装置44PP装置27.5减压17.3小计88.888.840.4MPaG, 151闪发罐7271减温减压17.3采暖20其它4.571小计24.57124.5712)供热系统说明 从蒸汽平衡表2-2-1中229、可以看出,全厂蒸汽参数按压力分为四个等级:9.8MPa.g,540高压蒸汽;4.0MPa.g,440中压蒸汽;1.0MPa.g,188和0.4MPa.g,151低压蒸汽。 9.8MPa.g,540高压蒸汽全部由热电站3600 t/h高压煤粉锅炉提供,一部分供工艺装置的三套空分蒸汽透平,另一部分供热电站2100MW高压抽汽凝汽式汽轮发电机组使用。4.0MPa.g,440的蒸汽热来自电站2100MW高压抽汽凝汽式汽轮发电机组一级调整抽汽,供MTP装置内的蒸汽透平使用。1.0MPa.g,188的蒸汽热来自电站2100MW高压抽汽凝汽式汽轮发电机组二级调整抽汽,抽汽温度300,在母管上设一减温器,将温230、度减到188后供MTP和PP装置工艺用汽.,在冬季一部分经减压减温器后供采暖使用。0.4MPa.g,151低压蒸汽由1.0MPa.g,188低压蒸汽减压后提供,供采暖及其它临时用户使用。3) 蒸汽凝结水a. 热电站抽凝式汽轮机和空分透平的蒸汽凝结水通过凝结水泵送至脱盐水站精处理后返回热电站除氧器重复使用。b. 各工艺装置低压用汽的蒸汽凝结水,由于无法确保蒸汽凝结水的品质,因此,这部分蒸汽凝结水直接送至脱盐水站处理后再使用。 装机工程技术方案(1) 装机方案确定根据热负荷情况和蒸汽平衡表2-2-1,初步拟定了装机方案: 3600t/h (参数为9.8MPa.g、540)高压煤粉锅炉+2100MW231、高压抽凝式汽轮发电机组,予留扩建锅炉用地1)锅炉方案比较 煤粉炉+烟气脱硫装置(半干法):本项目使用燃料煤由于其挥发分高,热值高,灰分少,含硫量低等特点,适合炉型为煤粉炉。为保证将来煤种含硫量变化而仍能达标排放,在锅炉出口烟道设有烟气脱硫装置。煤粉炉在目前已发展得很成熟,连续运行时间长。但其缺点是不能抑制NOX和SO2的产生。SO2的排放国家有严格限制,烟气脱硫就显得非常重要。由于燃料煤含硫量为0.34%,属于低硫煤,拟选喷雾干燥法脱硫技术。该技术已成功地用于燃用低硫煤的锅炉,它的主要优点是:a. 系统流程简单,投资减少(相对于其他脱硫技术),运行能耗较低,运行费用也不高。b. 运行可靠,不会232、产生结垢和堵塞,对设备的腐蚀性不大。c. 由于是干式运行,所生成的最终产物易于处理。 循环流化床锅炉循环流化床锅炉对燃料的适应能力比煤粉炉强(即循环流化床锅炉可以燃烧很差的煤种);循环流化床锅炉由于其独特的设计和运行条件(床温通常在850900),这是最佳的脱硫温度,只要在炉内加入合适比例的脱硫剂(石灰石)就可以取得很好的脱硫效果,同时NOX的产生比煤粉炉低,也就是说循环流化床锅炉能烧含硫量较高的煤种还能达标排放环。其缺点时:循环流化床锅炉由于磨损较厉害,常常在运行一段时间后需要停炉检修。大容量循环流化床锅炉运行业绩较少。由于一般化工厂的连续运行时间是8000小时。故其自备热电站中应设备用锅炉233、,由于本项目受投资限制备用锅炉暂不考虑,但已予留扩建用地。建议备用锅炉与电站同期建设以满足化工装置8000小时的运行时间。2)汽轮机方案选择 汽轮机选用高压,双抽凝式汽轮机。抽汽压力根据化工装置用汽压力等级确定。由于项目所在地缺水,凝汽器没有按常规选用水冷式换热而是采用直接空冷式。这样可大大减少热电车间的循环冷却水用量。但直接空冷凝汽器的缺点是冷却效果不如水冷式好,影响发电机出力;自用电耗高于水冷凝汽器。特殊布置要求:直接空冷式凝汽器对风的敏感性较强,空冷平台总体布置的原则是尽量把空冷平台下主要进风侧作为夏季主导风向的迎风面。空冷平台布置于A列轴外,故主厂房在总图上的方位选择非常重要。 汽轮机234、在抽凝工况额定出力100MW,发电机选配100MW,当化工装置用汽负荷减少和夏季无采暖用汽,而锅炉又可提供足够的高压汽时,可发出100MW的电量。(2)热电站主要设备1) 高压煤粉锅炉(3台)额定蒸发量: 600t/h过热蒸汽出口温度: 540给水温度: 247锅炉热效率: 90%冷风温度: 20排污率: 1%2) 锅炉给水泵(7台)流量: 450m3/h 扬程: 13.0MPa电机功率: 2500Kw3) 静电除尘器(双室4电场):3台效率99.5%4) 烟囱:高180 m,上口内径6.2m,1座5) 高压双抽汽凝式汽轮机(2台) 额定发电量: 100MW最大连续发电量: 100MW额进流量235、(抽汽/冷凝): 600t/h额定进汽压力: 8.83MPa额定进汽温度: 535再热蒸汽温度: 535一级工业抽汽量: 115t/h抽汽压力: 4.0MPa抽汽温度: 440二级工业抽汽量: 45t/h抽汽压力: 1.0MPa抽汽温度: 3006) 发电机(2台)额定发电量: 100MW 最大连续发电量: 100MW额定电压: 10500V功率因素: 0.8工作方式: 连续工作制频率: 50Hz发电机冷却方式:空冷7) 减温器(1台) 流量: 90t/h进口蒸汽参数: P1=1.0MPa.g、t1=353出口蒸汽参数: P2=1.0MPa.g、t2=188热电站主工艺主要设备表.1序号设备名236、称数量单位备注1高压煤粉锅炉3台2鼓风机6台3钢球磨煤机6台4引风机6台5粗粉分离器6台6细粉分离器6台7排粉风机6台8称重式皮带给煤机6台9螺旋输粉机1台10叶轮给粉机24台11锅炉给水泵7台12冷渣器冷却风机6台13脱硫装置3套含所有辅助设备14静电除尘器(4电场双室)3台15烟囱1座16高压双抽汽凝式汽轮机100MW2台17100MW发电机2台18空冷凝汽器2套含真空泵等辅助设备19凝结水泵6台20高压加热器4台21低压加热器6台22轴封风机4台23汽封加热器2台24组合油箱2套25顶轴油泵4台26EH供油装置2套27高压旁路减温减压装置2套28减温器1台29高压除氧器3台30空压机3套31柴油储罐3台32卸油泵2台33供油泵4台34电动双