第一篇:神华集团煤制烯烃项目建设纪实
中国的骄傲——神华集团煤制烯烃项目建设纪实
新华网内蒙古频道1月2日电题:中国的骄傲——神华集团煤制烯烃项目建设纪实 2011年1月1日,神华集团包头煤化工分公司60万吨煤制烯烃工业示范工程正式商业化运营。
--这项工程开创了中国煤制烯烃产业的先河;
--这项工程开启了中国具有自主知识产权的煤制烯新型煤化工产业新领域; --这项工程创造了多个世界第一。
让历史记住这一天吧:这是神华的骄傲!这也是中国的骄傲!
转变方式,神华敢于第一个“吃螃蟹”
多煤、少油、缺气,是中国的国情。
煤化工,是奠定中国近代工业的基础产业。
近年来,随着改革开放的不断深入,我国进入了化工引领的工业化新时代,煤化工产业得到了长足发展。但是,我国煤化工虽然起步较早,但产业结构单一,缺乏自主知识产权,大型装置的技术和设备依靠进口,导致了我国煤化工产业高耗能、高成本,制约了产业现代化发展步伐。
新时期,中国现代化建设需要煤化工产业有突破性进展!因此,转变发展方式、调整产业结构、增强自主创新能力、降低能耗成本,便成为我国煤化工产业发展必由之路。
这是一个多么艰巨的任务啊!
谁来开这个先河,敢于第一个“吃螃蟹”呢?关键时刻,神华集团公司挺身而出。以生产煤炭起家的神华集团,从2002年开始,便以转变煤化工发展方式为突破点,承担起国家“以煤代油”工业化生产示范任务,成为第一个在煤化工领域“吃螃蟹”的企业。
神华集团公司董事长张喜武说:“神华集团虽然起步于煤炭,但新世纪的神华不能光干挖煤、卖煤的事,要转变发展方式、延长产业链、提升附加值,发展煤化工产业、探索‘以煤代油’之路,适应我国少油多煤的国情。”
神华集团公司的“以煤代油”工业化生产示范选择了两个项目进行:一个是“煤制油”示范项目,另一个是“煤制烯烃”示范项目。“煤制油”示范项目是将煤炭直
接液化加工为燃油,“煤制烯烃”示范项目则是由煤制成甲醇再制烯烃。目前,两个示范项目都已取得了成功。
烯烃是什么?是指乙烯、丙烯等极其重要的化工原料,汽车、航空、轮船、农药、化纤、日用品都少不了它。因此,烯烃产业是我国重要的石化基础产业,对国民经济发展起着举足轻重的作用。
传统的烯烃制取路线是通过石脑油裂解生产,几乎完全依赖石油,是我国石油消耗的大户。目前,我国烯烃年需求量约为4000万吨,大约有一半需要进口
神华集团公司的煤制烯烃示范项目由其煤制油化工有限公司包头煤化工分公司承担,项目位于内蒙古自治区包头市九原工业园区。记者在这里看到,这片昔日的荒滩如今管廊纵横交错,一座气势宏伟的现代煤化工工厂,如同钢铁林莽矗立在黄河岸边。
项目从2010年8月8日全流程投料试车开始到9月25日计划停车,首次投料试车就连续稳定运行54天计1250小时,生产聚烯烃产品3.6万吨。经过10月和11月消缺整改后,12月又连续生产31天,日均生产聚烯烃约1450吨,全年累计生产MTO级甲醇39万吨、聚烯烃8.1万吨。走进包头煤化工分公司包装仓储中心,只见一袋接一袋的聚乙烯、聚丙烯产品经过包装流水线封口、喷码、秤重、码齐、撂好后,由叉车送进仓库、摆放整齐,仓库的几个出口处,忙碌的叉车往来穿梭,把产品送到汽车上装运、发货。产品销售全国各地,客户反映良好,供不应求。
该公司总经理、项目组主任朱平介绍:“作为国家煤化工示范工程的神华包头煤制烯烃示范项目的成功投产,为我国‘以煤代油’实现工业化生产找到了一条新途径,是我国煤化工产业的一场深刻革命。”
技术创新,为煤制烯烃核心设备选装“中国芯”
耸立在神华包头煤化工分公司厂区的煤制烯烃工厂,乍看起来是一套两头都不陌生的装置:一头是煤化工生产装置,一头是石化生产装置。
煤化工生产装置是用原料煤来生产甲醇的,此项技术在国内外都是很成熟的;石化生产装置是将乙烯与丙烯生产为聚烯烃产品的,由乙烯与丙烯制下游成品也有上百年的历史,在石油化工生产上也很成熟。
那么,这两部分装置是怎样生产出煤制烯烃的呢?奥秘就在于将两部分装置联结起来的MTO(甲醇制烯烃)装置
正是凭着这种实事求是的科学态度和为国分忧的精神,神华集团公司义无反顾地为煤制烯烃核心装置安装上“中国芯”。
实践证明,选用国产自主知识产权的DMTO技术,是具有高瞻远瞩眼光的,它不仅使我国独立掌握了煤制烯烃工业化生产的核心技术,还大大降低了投资。其中,由于采用DMTO技术后选用了碳钢制作的设备,仅材料就节省了1亿多元。在这场中国与西方国家的核心技术竞争中,中国用具有自主知识产权的DMTO技术赢得了胜利,笑到了最后。
神华集团总经理张玉卓说:“神华自主的煤炭深加工技术,源于自主创新和集成创新。靠这两个创新,神华包头煤制烯烃工程奠定了我国在煤制烯烃产业领域的国际领先地位。在此之前,煤制甲醇、烯烃制聚乙烯产品,分别是两条技术成熟但互不相交的平行工艺路线,分属煤化工与石油化工产业,采用中科院大连化学物理研究所技术的DMTO技术,就像在这两条并行的高速公路之间搭建了一座桥梁,从而解决了石化领域‘煤代油’问题。”
责任和使命,催生了“神华速度”
“神华集团作为我国能源产业一个大型国有企业,虽然只有十五六年的历史,但不缺少主人翁精神,特别能战斗,勇于承担国家赋予的使命,担当起国民经济的顶梁柱责任。”神华集团董事长张喜武说
为了履行这一责任与使命,2004年3月,神华集团公司与包头市政府就建设煤制烯烃项目达成意向;2007年元旦,神华包头煤制烯烃项目正式开工建设„„ 从这一刻起,来自全国70多家参建单位的2万多名工人,便投身于开疆拓土、进军现代化煤化工产业新领域的宏伟事业中。
此时,国内另外两套采用德国技术的煤制烯烃工程早在一年前就已经开工建设。与采用西方技术的煤制烯烃工程赛跑!为中国、中国工人争气!为此,中国工人等待了漫长的近60年!神华建设者们憋足了劲。一场与西方技术赛跑、与时间赛跑的大会战,在中华民族的母亲河--黄河岸边打响了!
然而,由于神华包头煤制烯烃示范项目没有现成的经验可借鉴,因此开工建设后,诸多难题就摆在了建设者面前:DMTO装置在开工前仅在中试装置获得成功,装置的设计要放大100倍,工程放大和设计、设备大型化带来设备选型很困难。设备大了后,运输、安装非常困难;长周期设备采购、交货延期;包头冬季寒冷,可施工季节很短,有三到四个月施工困难„„
面对这些难题,神华包头煤化工分公司在设计、采购、施工的每个环节都是高度交叉。他们采取对超限设备、采购周期长的设备提前进行设计和审查;对运输困难的大型设备采用现场制作、现场组焊和吊装;加班加点采取特殊措施赶施工期等措施,逐一解决了这些难题。
经过2万多名建设者的日夜奋战,2009年12月26日,神华包头煤制烯烃工程化工装置全部建成并中交,石化装置主体工程也基本完工,已经赶上了早开工的另外两个煤制烯烃工程。就在大家刚要松一口气的时候,另外两套采用德国技术的煤制烯烃工程传来一个消息:他们的工程开始投料试车前的准备工作。
不能落在西方技术工程的后面!神华包头煤化工分公司决定:一边抓化工装置投料试车,一边抓石化装置建设收尾,在9月份实现全流程投料试车
为了不耽误整个煤制烯烃工厂的试车,公司要求甲醇中心务必于2010年4月底搞完化工装置联动试车工作!此时,距公司要求的时间仅有4个月,其中还有两个月的冬季几乎不能工作,实际工作时间只有两个月。两个月,要对包括5套大型化工装置进行量送试车,谈何容易?可工期咄咄逼人!时间不等人!
“白天能干的就白天干,白天干不完的就黑夜加班干!”甲醇中心的建设者们豪情满怀,为了争时间、抢速度,为了国家赋予的神圣使命,他们展开了一场“白加黑”大会战,连周六周日也不休息。
当时的天气,滴水成冰,厂房内外温度一样,人在厂房里干一会就得焐焐手、磕几下脚,送到现场的饭菜没等到地方就凉了,测试用的仪表需要放在怀里保温才能用„„但建设者们毫无怨言,大家表示:“为了按期完成联动试车任务,迎接投料试车,拼了!”
2010年4月底,180万吨煤制甲醇联合化工装置终于按期完成联动试车工作。5月30日,化工装置气化炉正式开始投煤。为了保证气化炉一次投料成功,控制好炉温是个关键。这就要求检修人员在每次更换类似汽车雾化器一样的烧嘴时必须熟练,时间要控制在一小时之内,否则炉温就会下降,不具备投料条件。
最合适的炉温是不能低于摄氏1000度。这个温度,会使炉体产生七八十度的辐射热浪,人站在炉前就跟洗桑拿似的。但是,试车等不起呀!热,再热也得演练!一次、二次、三次„„,检修人员冒着辐射热浪反复演练,最终把更换烧嘴的时间定格在45分钟!炉温控制,被检修人员的汗水解决了
就在化工装置投料试车顺利进行时,一天晚上,设备突然发生临时故障,连停了3台炉子。停炉必须对物料进行切换、隔离,否则就会发生安全事故。这下可忙坏了值班的小伙子们,他们从气化厂房一楼到九楼不停地跑上跑下,关阀门、查仪表,累得气喘吁吁„„谁知,当他们处理完这一切刚想喘口气时,故障排除了!小伙子们又连忙开始启炉,再一次跑上跑下开阀门、查仪表„„
这一夜,小伙子们始终都没合眼,连坐都没坐一下。第二天清早,当大家上班时,发现他们目光都呆滞了,站在那儿直打晃儿„„
化工装置的顺利投料试车为石化装置的投料试车打下了良好的基础。5月28日,石化装置全部建成,整个项目也就全部建成了。石化装置经过两个月的联动试车,于8月8日正式所使用化工装置先前生产的3.8万吨甲醇进行投料试车,试车极为顺利,5天就生产出了合格的聚合级丙烯和乙烯,13天就生产出了聚丙烯和聚乙烯颗粒产品,并且一直连续开车运行至9月25日计划停车,一投料试车就全线运行1250小时,这在世界大型化工、石化装置建设上还没有过先例。
是啊!从2006年末国家发改委核准神华包头煤制烯烃项目,到煤制烯烃工程投料试车成功,一共用去了3年多的时间。这3年多中,数万名科研人员、工程建设者克服了一个又一个罕见的难题,付出了数不清的智慧、心血、汗水,怎么能不令人激动呢!这既是神华工人的骄傲,也是中国工人的骄傲!”
2010年12月试生产,全厂运行更加稳定,累计生产8.1万吨聚烯烃产品,实现销售收入约9亿元。我国煤制烯烃工业化示范工程取得圆满成功!
而此时,国内较早开工建设、采用德国技术的另外两套煤制烯烃装置,仍未打通全部生产流程。
拥有“中国芯”的神华包头煤制烯烃示范项目,终于跑在了世界煤基烯烃工业化生产领域的最前面!2万多名建设者用他们的忠诚、智慧、汗水,诠释了中国工人勇于创新、顽强拼搏、为国奉献的精神,创造了令人瞩目的“神华速度” 众多第一,开创世界煤基烯烃工业“中国时代”
神华包头煤制烯烃工业示范工程的正式投产,刷新了中国煤化工、石化工建设行业的多项新纪录:
--项目建设最快。神华包头煤制烯烃项目仅用41月的时间就建成,实际有效工期只有23个月,比预定建设计划提前1个月,比同类同规模项目建设快6个月以上;
--项目投资最省。该项目总投资约170亿元,比同类同规模项目节省投资20亿元以上;
--项目质量最好。该项目建设质量合格率达100%。无损探伤检测一次合格率达98%,比一般项目约高2个百分点;
--安全管理最佳。该项目建设连续安全生产1238天无重伤和死亡事故,项目实现4570万安全工时;--投料试车出产品最快。该项目联合化工装置出MTO级甲醇历时35天,联合石化装置出聚烯烃产品历时13天,打通煤制烯烃全流程历时82天,比同类同规模项目打通全流程快3个月以上。
--进入商业化生产最快。该项目在运行近2000小时,累计生产8.1万吨聚烯烃产品后进入商业化运行。煤制烯烃项目实现了当年建成、当年投料试车、当年试运行就转入商业化生产,创造了中国大型化工、石化项目进入商业化生产最快的记录。
神华包头煤制烯烃工业示范工程顺利生产出煤制聚烯烃产品,同样令业内外对煤制烯烃的各种质疑冰消云散
--试车一次成功、全流程满负荷较长周期运行,回答了煤制烯烃路线技术可行性的问题;
--与石油路线同类产品相同的质量、更低的成本和好于预期的经济效益,证明了煤制烯烃的经济可行性;
--烟气脱硫、污水处理装置和回用水装置的稳定运行,保证了项目较高的环境友好程度„„神华包头煤制烯烃工程在全球率先实现对煤制烯烃工艺路线进行工业化、商业化运营,还标志着世界煤基烯烃工业进入“中国时代”。
--神华包头煤制烯烃示范工程,是世界上对煤制烯烃工艺路线进行工业化、商业化运营的首次成功实践。过去30年内,国际上对煤制烯烃技术的研究从来没有间断,然而全部停留在实验室或中试阶段。目前,只有神华包头煤制烯烃项目正式投产;
--该项目是世界上首套以煤为原料,通过煤气化制甲醇,甲醇转化制烯烃,烯烃聚合工艺路线生产聚烯烃的特大煤化工项目。该项目成功投产,标志着我国率先掌握了煤基烯烃工业化关键技术,奠定了我国在煤制烯烃工业化中的国际领先地位,开创了高碳能源低碳化利用的新途径,对于我国石油化工原料替代,保障国家能源安全具有重要意义。
--该项目的显著特点就是集成采用了世界上最先进的技术工艺,其中甲醇制烯烃核心装置是装有“中国芯”的世界最大装置
--该项目包括年产180万吨煤制甲醇联合化工装置,年产60万吨甲醇制聚烯烃联合石化装置,以及配套建设的热电站、公用工程装置、辅助生产设施和厂外工程等,是集高新技术、密集资金和高端人才为一体的国际一流煤化工工程,在国际上第一次实现了传统煤化工向石油化工产业的延伸。
神华包头煤制烯烃工程开创了世界煤制烯烃工业“中国时代”!
中国在为它自豪,世界在为它骄傲!(记者 丁铭 刘军
第二篇:煤制烯烃项目可行性研究报告
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煤制烯烃项目可行性研究报告
煤制烯烃即煤基甲醇制烯烃,是指以煤为原料合成甲醇后再通过甲醇制取乙烯、丙烯等烯烃的技术。
煤制烯烃包括煤气化、合成气净化、甲醇合成及甲醇制烯烃四项核心技术。主要分为煤制甲醇、甲醇制烯烃这两个过程。而其中煤制甲醇的过程占了煤气化、合成气净化、甲醇合成这三项核心技术。
煤制烯烃首先要把煤制成甲醇,煤制甲醇技术也就是煤制烯烃技术上的核心。而煤制甲醇的过程主要有4个步骤:首先将煤气化制成合成气;接着将合成气变换;然后将转换后的合成气净化;最后将净化合成气制成粗甲醇并精馏,最终产出合格的甲醇。
煤制甲醇——经济性 a)主要问题
就整个煤制烯烃行业自身所面临的经济性问题来讲主要有: 投资大,融资难度大。原材料及能耗大,水耗高。b)问题核心 煤制甲醇作为媒制烯烃的主要环节以及技术核心,主要面对的也是这2个难题。总结下来就是:
1、缩小前期投资规模
2、节能降耗。同时在整个煤制甲醇流程的所有单元中能耗最高的是甲醇精馏单元,甲醇精馏技术的革新对于缩小投资规模、降低全厂能耗有至关重要的作用,也是煤制甲醇节能降耗的技术核心。
煤制甲醇——节能降耗 煤制甲醇工艺成套节能降耗技术
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针对缩小前期投资规模及节能降耗的问题,目前国内已有的煤气化工业示范装置主要有,惠生-壳牌新型混合气化炉示范装置。
装置采用煤制甲醇工艺成套节能降耗技术,针对目前的甲醇双效精馏中,常压塔塔顶甲醇蒸汽需要用大量冷公用工程来冷却,与此同时必须消耗大量的热公用工程来加热高压塔塔釜液体,造成了冷、热公用工程的双重消耗。随着甲醇装置规模不断扩大,即使采用双效精馏工艺,能耗总量非常巨大的情况。
惠生采用另一种有自主知识产权的技术工艺——甲醇热泵精馏工艺。热泵精馏工艺不设加压塔,而是直接压缩精馏塔(常压)塔顶精甲醇气体,提高塔顶精甲醇气体的压力和冷凝温度,作为精馏塔塔釜再沸器或中间再沸器的热源,从而极大节省了塔釜热公用工程和塔顶冷公用工程消耗。
采用甲醇热泵精馏工艺的装置因为不设加压塔,直接省去了这部分的投资规模,与废锅流程相比投资幅度降低了40-45%。
以年产45万吨甲醇的煤制甲醇装置为例,与典型的甲醇双效精馏、水冷余热发电工艺相比,采用煤制甲醇工艺成套节能降耗技术:吨甲醇水耗降低30%,每年可以节水167万吨,运行能耗降低17%。
通过煤气化制合成气,然后将合成气净化,接着将净化合成气制成甲醇,甲醇转化制烯烃,烯烃聚合工艺路线生产聚烯烃。简单来说可分为煤制甲醇、甲醇制烯烃这两个过程。而将煤制成净化合成气后,除了甲醇还能生产出氢气、一氧化碳、合成气、硫磺等产品,而甲醇报告用途:发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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除了制成烯烃化学品外,还能制成如醇类、醚类、胺类、脂类、有机酸类等化学品,因此大部分煤化工企业都会维持产品的多样性。
甲醇是煤制烯烃工艺的中间产品,如果甲醇成本过高,将导致煤制烯烃路线在经济上与石脑油路线和天然气路线缺乏竞争力,此外,MTO需要有数量巨大且供应稳定的甲醇原料,只有煤制甲醇装置与甲醇制烯烃装置一体化建设才能规避原料风险。因此,在煤炭产地附近建设工厂,以廉价的煤炭为原料,通过大规模装置生产低成本的甲醇,使煤制烯烃工艺路线具有了经济上的可行性。
目前中国煤气化技术和合成气制甲醇技术的应用都已经比较成熟,而甲醇制烯烃技术经过多年的发展在理论上和实验装置上也已经比较完善。
另:提供国家发改委甲、乙、丙级资质
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报告用途:发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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一、市场规模
二、竞争态势
三、行业投资的热点
四、行业项目投资的经济性 第二章 煤制烯烃项目总论 第一节 煤制烯烃项目背景
一、煤制烯烃项目名称
二、煤制烯烃项目承办单位
三、煤制烯烃项目主管部门
四、煤制烯烃项目拟建地区、地点
五、承担可行性研究工作的单位和法人代表
六、研究工作依据
七、研究工作概况 第二节 可行性研究结论
一、市场预测和项目规模
二、原材料、燃料和动力供应
三、选址
四、煤制烯烃项目工程技术方案
五、环境保护
六、工厂组织及劳动定员
七、煤制烯烃项目建设进度
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八、投资估算和资金筹措
九、煤制烯烃项目财务和经济评论
十、煤制烯烃项目综合评价结论 第三节 主要技术经济指标表 第四节 存在问题及建议
第三章 煤制烯烃项目投资环境分析 第一节 社会宏观环境分析 第二节 煤制烯烃项目相关政策分析
一、国家政策
二、煤制烯烃项目行业准入政策
三、煤制烯烃项目行业技术政策 第三节 地方政策
第四章 煤制烯烃项目背景和发展概况 第一节 煤制烯烃项目提出的背景
一、国家及煤制烯烃项目行业发展规划
二、煤制烯烃项目发起人和发起缘由 第二节 煤制烯烃项目发展概况
一、已进行的调查研究煤制烯烃项目及其成果
二、试验试制工作情况
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三、厂址初勘和初步测量工作情况
四、煤制烯烃项目建议书的编制、提出及审批过程 第三节 煤制烯烃项目建设的必要性
一、现状与差距
二、发展趋势
三、煤制烯烃项目建设的必要性
四、煤制烯烃项目建设的可行性 第四节 投资的必要性
第五章 煤制烯烃项目行业竞争格局分析 第一节 国内生产企业现状
一、重点企业信息
二、企业地理分布
三、企业规模经济效应
四、企业从业人数
第二节 重点区域企业特点分析
一、华北区域
二、东北区域
三、西北区域
四、华东区域
五、华南区域
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六、西南区域
七、华中区域
第三节 企业竞争策略分析
一、产品竞争策略
二、价格竞争策略
三、渠道竞争策略
四、销售竞争策略
五、服务竞争策略
六、品牌竞争策略
第六章 煤制烯烃项目行业财务指标分析参考 第一节 煤制烯烃项目行业产销状况分析 第二节 煤制烯烃项目行业资产负债状况分析 第三节 煤制烯烃项目行业资产运营状况分析 第四节 煤制烯烃项目行业获利能力分析 第五节 煤制烯烃项目行业成本费用分析
第七章 煤制烯烃项目行业市场分析与建设规模 第一节 市场调查
一、拟建 煤制烯烃项目产出物用途调查
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二、产品现有生产能力调查
三、产品产量及销售量调查
四、替代产品调查
五、产品价格调查
六、国外市场调查
第二节 煤制烯烃项目行业市场预测
一、国内市场需求预测
二、产品出口或进口替代分析
三、价格预测
第三节 煤制烯烃项目行业市场推销战略
一、推销方式
二、推销措施
三、促销价格制度
四、产品销售费用预测
第四节 煤制烯烃项目产品方案和建设规模
一、产品方案
二、建设规模
第五节 煤制烯烃项目产品销售收入预测
第八章 煤制烯烃项目建设条件与选址方案 第一节 资源和原材料
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一、资源评述
二、原材料及主要辅助材料供应
三、需要作生产试验的原料
第二节 建设地区的选择
一、自然条件
二、基础设施
三、社会经济条件
四、其它应考虑的因素 第三节 厂址选择
一、厂址多方案比较
二、厂址推荐方案
第九章 煤制烯烃项目应用技术方案 第一节 煤制烯烃项目组成 第二节 生产技术方案
一、产品标准
二、生产方法
三、技术参数和工艺流程
四、主要工艺设备选择
五、主要原材料、燃料、动力消耗指标
六、主要生产车间布置方案
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第三节 总平面布置和运输
一、总平面布置原则
二、厂内外运输方案
三、仓储方案
四、占地面积及分析 第四节 土建工程
一、主要建、构筑物的建筑特征与结构设计
二、特殊基础工程的设计
三、建筑材料
四、土建工程造价估算 第五节 其他工程
一、给排水工程
二、动力及公用工程
三、地震设防
四、生活福利设施
第十章 煤制烯烃项目环境保护与劳动安全 第一节 建设地区的环境现状
一、煤制烯烃项目的地理位置
二、地形、地貌、土壤、地质、水文、气象
三、矿藏、森林、草原、水产和野生动物、植物、农作物
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四、自然保护区、风景游览区、名胜古迹、以及重要政治文化设施
五、现有工矿企业分布情况
六、生活居住区分布情况和人口密度、健康状况、地方病等情况
七、大气、地下水、地面水的环境质量状况
八、交通运输情况
九、其他社会经济活动污染、破坏现状资料
十、环保、消防、职业安全卫生和节能 第二节 煤制烯烃项目主要污染源和污染物
一、主要污染源
二、主要污染物
第三节 煤制烯烃项目拟采用的环境保护标准 第四节 治理环境的方案
一、煤制烯烃项目对周围地区的地质、水文、气象可能产生的影响
二、煤制烯烃项目对周围地区自然资源可能产生的影响
三、煤制烯烃项目对周围自然保护区、风景游览区等可能产生的影响
四、各种污染物最终排放的治理措施和综合利用方案
五、绿化措施,包括防护地带的防护林和建设区域的绿化 第五节 环境监测制度的建议
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第六节 环境保护投资估算 第七节 环境影响评论结论 第八节 劳动保护与安全卫生
一、生产过程中职业危害因素的分析
二、职业安全卫生主要设施
三、劳动安全与职业卫生机构
四、消防措施和设施方案建议
第十一章 企业组织和劳动定员 第一节 企业组织
一、企业组织形式
二、企业工作制度
第二节 劳动定员和人员培训
一、劳动定员
二、年总工资和职工年平均工资估算
三、人员培训及费用估算
第十二章 煤制烯烃项目实施进度安排 第一节 煤制烯烃项目实施的各阶段
一、建立 煤制烯烃项目实施管理机构
二、资金筹集安排
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三、技术获得与转让
四、勘察设计和设备订货
五、施工准备
六、施工和生产准备
七、竣工验收
第二节 煤制烯烃项目实施进度表
一、横道图
二、网络图
第三节 煤制烯烃项目实施费用
一、建设单位管理费
二、生产筹备费
三、生产职工培训费
四、办公和生活家具购置费
五、勘察设计费
六、其它应支付的费用
第十三章 投资估算与资金筹措 第一节 煤制烯烃项目总投资估算
一、固定资产投资总额
二、流动资金估算 第二节 资金筹措
一、资金来源
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二、煤制烯烃项目筹资方案 第三节 投资使用计划
一、投资使用计划
二、借款偿还计划
第十四章 财务与敏感性分析 第一节 生产成本和销售收入估算
一、生产总成本估算
二、单位成本
三、销售收入估算 第二节 财务评价 第三节 国民经济评价 第四节 不确定性分析
第五节 社会效益和社会影响分析
一、煤制烯烃项目对国家政治和社会稳定的影响
二、煤制烯烃项目与当地科技、文化发展水平的相互适应性
三、煤制烯烃项目与当地基础设施发展水平的相互适应性
四、煤制烯烃项目与当地居民的宗教、民族习惯的相互适应性
五、煤制烯烃项目对合理利用自然资源的影响
六、煤制烯烃项目的国防效益或影响
七、对保护环境和生态平衡的影响
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第十五章 煤制烯烃项目不确定性及风险分析 第一节 建设和开发风险 第二节 市场和运营风险 第三节 金融风险 第四节 政治风险 第五节 法律风险 第六节 环境风险 第七节 技术风险
第十六章 煤制烯烃项目行业发展趋势分析
第一节 我国煤制烯烃项目行业发展的主要问题及对策研究
一、我国煤制烯烃项目行业发展的主要问题
二、促进煤制烯烃项目行业发展的对策 第二节 我国煤制烯烃项目行业发展趋势分析 第三节 煤制烯烃项目行业投资机会及发展战略分析
一、煤制烯烃项目行业投资机会分析
二、煤制烯烃项目行业总体发展战略分析 第四节 我国 煤制烯烃项目行业投资风险
一、政策风险
二、环境因素
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三、市场风险
四、煤制烯烃项目行业投资风险的规避及对策
第十七章 煤制烯烃项目可行性研究结论与建议 第一节 结论与建议
一、对推荐的拟建方案的结论性意见
二、对主要的对比方案进行说明
三、对可行性研究中尚未解决的主要问题提出解决办法和建议
四、对应修改的主要问题进行说明,提出修改意见
五、对不可行的项目,提出不可行的主要问题及处理意见
六、可行性研究中主要争议问题的结论
第二节 我国煤制烯烃项目行业未来发展及投资可行性结论及建议
第十八章 财务报表 第一节 资产负债表 第二节 投资受益分析表 第三节 损益表
第十九章 煤制烯烃项目投资可行性报告附件 1、煤制烯烃项目位置图
报告用途:发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
北京智博睿信息咨询有限公司 www.xiexiebang.com、主要工艺技术流程图 3、主办单位近5 年的财务报表、煤制烯烃项目所需成果转让协议及成果鉴定 5、煤制烯烃项目总平面布置图 6、主要土建工程的平面图 7、主要技术经济指标摘要表 8、煤制烯烃项目投资概算表 9、经济评价类基本报表与辅助报表 10、现金流量表 11、现金流量表 12、损益表、资金来源与运用表 14、资产负债表 15、财务外汇平衡表 16、固定资产投资估算表 17、流动资金估算表 18、投资计划与资金筹措表 19、单位产品生产成本估算表 20、固定资产折旧费估算表 21、总成本费用估算表、产品销售(营业)收入和销售税金及附加估算表
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第三篇:2017年9月煤制烯烃调研报告
2017年9月煤制烯烃调研报告
2017年9月在大商所和中国石化联合会的组织下,调研了西北多家煤化工企业,包括:神华榆林能源化工有限公司、中煤陕西榆林能源化工有限公司、内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司和神华包头煤化工有限公司。
一、要点总结
1、目前西北的煤制烯烃企业开工率都比较高,利润也较好,其中采购煤炭经过甲醇制烯烃的企业利润更好些,大约能达到1500-2000元/吨,而采购甲醇制烯烃的企业利润差一些,也有500元/吨左右。
2、目前煤制聚烯烃的库存相对较低,企业走货良好,生产积极性也比较大。这几家企业的大型检修基本上都已经过去,短期没有大修计划,预计未来开工仍将保持高位。看好聚烯烃后市价格。
3、从甲醇的情况来看,目前由于西北煤制烯烃的开工程度较好,利润尚可,因而对周边甲醇的需求很大,除了气头企业由于成本问题关停外,周围的煤制甲醇企业利润应该是很好的,除非特殊原因,企业应该也愿意积极生产。就西北这个甲醇价格洼地而言,甲醇价格已经连续上涨多日,因而我们持续看好甲醇的价格。
二、调研情况正文
(一)、神华榆林能源化工有限公司
1、公司简介
2015年12月投料试车,项目主要包括甲醇制烯烃装置,烯烃分离装置,聚乙烯装置和聚丙烯装置。生产能力为30万吨/年聚乙烯和30万吨/年聚丙烯。
后续还有CTC项目,包括1300万吨/年大保当煤矿及相应洗煤铁路等,401万吨/年甲醇生产,以及下游151万吨/年甲醇制烯烃及相应装置。CTC一阶段为200万吨煤制甲醇项目,附带生产40万吨/年乙二醇。
2、原料方面
厂家目前的甲醇采用的是外购,在周边300公里范围内的甲醇厂采购甲醇进行生产,周边甲醇厂设计产能大约600-700万吨/年,基本上满足生产的需求,不用进口甲醇。目前周边常年合作的甲醇厂包括神木60万吨,兖矿60万吨和凯越60万吨,能够满足生产。
采购甲醇定价模式是采用区域低端价,用三家网站(金联创、中宇、卓创)区域低端价来平均作为每天的采购价格,企业与周围甲醇生产企业签订长约,一年一签,每月结算一次,按照每天的结算价乘以采购相应的采购吨数得到每月结算货款。
企业自备甲醇储罐4个,库容12万立方,可储存甲醇9.6万吨,目前储存甲醇5万吨左右。
3、库存方面 公司聚烯烃的库容大约是聚乙烯和聚丙烯各1万吨,目前库存各6000吨。还有异地库28个,总库存无法估计,但是聚烯烃生产周期较短,5-10天左右,库存补充也较快。
4、销售方面
厂家产品销售由集团总公司的销售公司统一销售,集团在新疆、包头和榆林的分公司产品均由位于包头的销售公司统一销售,工厂负责生产包装和装车,运到销售公司后由销售公司统一负责配送。
集团公司的销售模式是,2017年6月前,基本上采用电子平台销售,用前几日的成交价确定底价,然后挂在平台上竞价,拍卖形式,价高者得。线上销售的模式,要先交纳10%的保证金,成交后要先全款再选择去相应的仓库提货,先款后货。
从今年6月开始,学习中石油中石化采用大客户通道,即线下销售,将大的代理商进行评级,以网上成交价为基础,对相应的客户采用不同的返点直接线下销售。发展线下销售的模式主要是在价格下行的时候,很多客户会选择先完成中石油中石化的订单,因而线下销售与客户谈好,有利于在价格下行时候保住市场份额。
目前,集团销售公司两种销售方式各占50%。像高压这样的专用料以线下销售为主,通用料以线上销售为主。
5、环保方面 环保对企业影响不大。
6、煤化工优势方面
煤化工聚烯烃和传统油制烯烃质量差异不大,甚至更优,市场传言部分煤化工产品会发黄是因为抗氧化剂加的不够,与质量无关。
煤化工产品与传统油制产品,主要是市场认可度的问题,目前煤化工产品比油制产品价格低400-500元/吨,未来价差将继续缩小,甚至赶超。
7、成本方面
工厂原料和产品比例是3.2吨甲醇生产1吨聚烯烃,其中聚乙烯和聚丙烯各一半,因而甲醇的采购价格对产品的成本影响很大,原料成本能够占产品完全成本的60-70%。近期西北地区甲醇生产装置运行不稳定,导致区域甲醇价格上涨,目前是2430,价格的上涨大量吞噬了企业的利润,企业笑称利润都被甲醇厂占据,他们是为甲醇厂打工。
8、期货认识方面
企业目前没有操作期货,因为集团没有统一参与,因而对于企业来说,防范上游价格波动风险的途径,就是目前企业正在进行的CTC项目,也就是自己建设煤制甲醇的设备来生产甲醇,因为CTC项目有煤矿的配套,煤炭的开采成本很低,大约120元/吨,生产出来的甲醇成本低的时候1000-1200,高的时候也就1300-1400,与现在采购成本两千多相比大大降低,同时,CTC项目也生产乙二醇,利润也相当可观。还有,目前企业正积极开发专用料,因为专用料与通用料的成本接近或者略高,但是售价能高出通用料很多,这也是企业提高利润的有效途径,但毕竟专用料市场容量较小,只能作为辅助。
虽然企业利润受制于甲醇价格,但是去年依旧有1亿多的利润。主要是去年甲醇均价低于前年,但是聚烯烃产品均价高于前年,且今年均价更高,依旧有一定利润空间。
9、物流方面
产品的完全成本不含物流成本,因为工厂负责装车,送到销售公司后销售公司负责统一配送,大部分是分配到各异地库,客户选择就近提货,也有少部分是直送到家,比例很低。
目前运输方面,30%是汽运,70%是铁路,因为汽运费用更高一些,铁路便宜。运费方面,到常州大约400汽运,380铁路。
10、检修方面
工厂定期小修,一般高压装置一个月停1-2天小修,PP2个月小修一次,今年上半年有一次十多天的小修,大修的话两年一次。
11、新装置投产方面
CTC项目大约2020年底投产。
点击上图,查看详情
(二)、中煤陕西榆林能源化工有限公司
1、公司简介
2010年成立,公司有60万吨/年煤制烯烃,1500万吨煤矿(未建成)和延安500万吨煤矿项目。
2、原料方面:
工厂拥有煤制甲醇,甲醇制烯烃,烯烃分离和聚乙烯聚丙烯装置,因而工厂是采购煤炭,由于大海则煤矿还未投产,而延安的煤矿距离较远,所以工厂是向周边的煤矿采购煤炭。根据市场报价再与企业商谈,每月结算两次,主要采购5500大卡以上的煤炭进行生产。
消耗方面,1吨聚烯烃产品消耗煤炭7.5吨(包括原料煤和燃料煤,其中原料煤是5800大卡的煤炭,5000大卡左右的作为燃料煤,主要提供动力,两者比例大约3点多-4比1)。
煤炭的成本占据完全成本的40%。
企业自备甲醇储罐6个,12万立方,可储存甲醇8.4万吨。
3、销售方面
由集团公司统一销售,也是采用平台线上销售为主,不做线下销售。销售价格参考中石油中石化的报价。中煤的产品质量较好,比市场上同类的煤化工产品价格高40-50元/吨,主要是市场的认可度高。
4、煤化工的优势
对于煤化工产品未来的市场占有率,企业认为煤化工产品从过去的百分几提高到现在的20%,从投产计划来看,2020年左右要达到50%虽然无法达到,但逐年提高是大趋势。
煤化工月传统油制产品相比,成本优势受制于煤价和油价两者,但是煤制产品主要是前期投入大,但是后期运行成交较低。
5、环保方面
环保对企业影响不大。
6、检修方面
企业都有检修计划,今年4-5月进行了投产两年多来第一次大修,平时都是超负荷运行。
一般来说,大修根据计划和机器实际运行情况,但是小修会考虑在价格低的时候进行,一般大修3年一次。
企业一般也不会受到价格的影响去调整开工率。由于企业有煤制甲醇和甲醇制烯烃两套设备,基本不会出现极端价格的情况下不会轻易停掉其中一部分。但是短期出现甲醇不够或者检修会外采,或者短期烯烃停车会外售,都是短期行为。
7、成本方面 3.13吨甲醇生产1吨聚烯烃产品,变动成本大约5000.8、库存方面
企业库容3万吨,目前库存1.5万吨左右,其中8000吨还是已经售出的产品,目前销售较好。企业介绍,库存有一定季节性,平均3万吨,春节期间库存较高,4-5万吨,4-5月或者10月农膜旺季的时刻库存较低,1-2万吨。企业还有14-15个异地库,是租的。
9、企业目前都是通用料,没有专用料。
10、物流方面
物流受到天气影响,比如春节前夕天气不好,路不好走,车也不好找,但是都会提前布局,不会出现胀库的现象。
11、利润方面
企业去年利润22亿,主要是因为企业是采购煤炭生产甲醇再生产聚烯烃,成本低了很多,很多利润是在煤制甲醇的环节,因而比神华榆林利润更高。
(三)、中煤蒙大新能源有限公司
1、公司简介
2016年4月试车,今年8月1日正式投产,60万吨甲醇制烯烃装置,年消耗甲醇180万吨,外购甲醇来生产聚烯烃。
2、检修和开工
去年平均负荷106%,最大负荷115%,目前负荷112%。设备的设计负荷是70-110%。一般来说都是满负荷或者超负荷运行,只有装置出现问题或者库存太高时候才会考虑降负荷,但是不会因为市场价格不好去降负荷。
工厂6月刚进行过一次长达33天的大修,预计下次大修在3年后。基本没有小修。
3、原料方面
中煤蒙大当初选址是考虑到旁边就是内蒙古博源,内蒙古博源的甲醇产能是130万吨,加上远兴的60万吨,足够蒙大使用。但是后来因为天然气成本较高博源一直处于停产,目前也只开了一条线40万吨。中煤远兴能源,产能60万吨,距离蒙大200公里,产量全部被蒙大包销。而目前除了远兴能源,蒙大还向方圆400公里内的甲醇厂采购,周围甲醇产能充足,可以稳定生产。采购定价按照市场价,也是参考网站区域价格(金联创和卓创),作为大客户,还会享受到一点点优惠。
采购甲醇的方式,是中煤集团与周围甲醇厂签订大的框架协议,然后再由蒙大与他们直接谈价格和结算等,一周一结算,预付款的形式。处于长约,也有少量现货,但是非常少,因为周围小的甲醇厂卖给蒙大的价格要低一些,他们也不愿意零散卖蒙大。蒙大总体还是考虑和30-60万吨的大厂合作,稳定货源和生产。
采购的甲醇不论是气头还是煤头,都是一样的,达到厂家检测标准的精甲醇就可以,混罐。
甲醇能耗3.05吨甲醇生产一吨聚烯烃。
原料占完全成本的65-70%,设备折旧按4000万/月计算,预计15年,折旧成本占总成本7-8%。目前利润500左右。
工厂甲醇罐容7万吨,1个月用量15万吨,常年库存保持在80%也就是5万吨左右,远兴有管道直接打到厂内,所以不需要囤货,即使甲醇低价的时候,而且罐容也有限
4、库存方面
目前企业库容PPPE各1万吨,目前库存各5000吨,和一二季度环比低,库存高点经常在春节期间,节后降库存。
5、销售方面
由北京的中煤销售公司统一销售,工厂只负责生产和装车,销售公司来负责配送,异地库同中煤榆林,两家产品一样,同是北京销售公司销售。与销售公司也是按照市场价来结算。
6、成本方面
目前公司生产PP和PE各30万吨,其中PE会更少一些,因为PE是共聚物,采用的是乙烯和丁烯共聚,PP是均聚,大约少10%。
成本方面,其实生产PP和PE成本是差不多的,但是PE更贵,但是也不会因为这个去调整两者的比例,因为本来可以调整的余地就很小,再者有时候调整设备会降低速率,不合算,所以一般不把PE调大,虽然利润更好。
目前还产副产物C4,主要是丁烯,用来共聚的,大约年产10万吨,基本够共聚使用,不够时候也会外采一点点,量很少。
7、企业会根据市场的销售情况适当调整塑料的拍牌号,但是不会根据原料价格的变化,因为原料都是一样的甲醇,这点与石油链条不同。
8、运输方面
工厂采购甲醇是用出厂价,然后招标运输公司来运输,长年合约,月结运费,运费大约80元/吨,也就是0.4元吨公里。而产品用的是出厂价,工厂只负责装车。
9、环保方面
对于中西部超低排放,要求中西部地区要2020年达到,目前蒙大的情况能达到国家排放标准,但离超低标准还差一点,暂时环保没影响,未来不好说。
10、煤化工的优势
对于煤化工与油化工对比的优势,厂家认为,从资源角度,我国煤炭多油少,发展煤化工是符合我国资源禀赋。从环保角度,国家开始控制电煤,而煤炭就要往化工行业去,未来也是大的发展趋势。
对于PP与PE的价差,厂家认为,由于PDH的大量投放,未来丙烯价格会更低,原料冲击导致PP价格上不去。
(四)、神华包头煤化工有限公司
1、公司简介
项目04年批复,公司05年成立,10年8月投料试车,11年正式商业化运行。公司是180万吨煤制甲醇和60万吨甲醇制烯烃。
2、关于原料
公司是向神华集团的神东煤炭集团采购煤炭,距离150公里,神东2亿吨产能,供应稳定,工厂自有铁路专用线,原料煤每天2列,动力煤每两天来一列。
采购定价是15年以前是固定价格,大约都是三百多,15年开始采用环渤海指数-运费(黄骅港到包头的运费)来结算,一个月一调价,目前动力煤采购价大约380,原料煤450.能耗方面,1吨聚烯烃消耗原料煤5.5吨,算上动力煤,消耗7.5吨煤炭。
1.6吨原料煤生产一吨甲醇,3.05吨甲醇生产一吨聚烯烃。
动力煤采用的是4500大卡的煤炭,原料煤用的是5500大卡的煤炭。
工厂生产出来的是95%的粗甲醇,中间含有一点乙醇丙醇的杂质,不影响生产,直接用于聚烯烃。
3、负荷方面 目前的负荷是满负荷运行,去年下半年至今一直是100-110%,今年1-8月负荷105%。今年1-8月产甲醇140万吨,聚烯烃45万吨,收入40亿,利润4亿。
检修方面,公司投产以来,11/12/13/14年都有30-40天的大检修,那几年产量大约50-55万吨,开工符合在85%,年利润8-10亿。到15年是第一次实现一年半检修,16年4月至今还没大修过,下周要进行15天的小修,主要是考虑内蒙天气快入冬了。明年4月准备再大修一次,这样是两年一大修,争取以后做到2-3年一次大修。
检修是全厂都停了,大概影响的产量是日产1700吨乘以检修天数。像下周的小修,大约会损失1700*15大约是2.5万吨的产量损失。
开工负荷高低与产品价格高低无关,主要考虑设备运行情况。
大修一般是提前半年做计划,小修的话比较随机。检修的时候相应的采购原料也会停。
负荷降低很多时候是因为催化剂有点失活了,催化剂一般2-3年更换一次。
4、库存方面
工厂有3-5天的原料库存,产品库存很低,工厂有1.5万吨的库容,但是目前库里只有5000吨的库存,主要是因为工厂有专用的铁路专用线可以用于产品的运输,铁路运输费用低且不受天气影响,所以工厂一有货就往外面送,工厂自有库存也没有什么季节性,这点和汽运的工厂不同。
5、销售方面
由神华包头销售公司统一销售,与神华榆林相同。
6、利润方面
目前煤制烯烃的利润大约是2000元/吨。与传统的油制聚烯烃相比,大约在油价40多美元/吨的时候煤制烯烃可以保本,也就是成本优势不明显,毕竟市场价格还是由油制烯烃决定的。
公司的副产品大约是碳四碳五丙烷MTBE等,产量都只有小几万吨,利润有限,公司的利润主要来自主产品。
7、生产牌号之间的切换,要综合考虑很多因素,包括自身丁烯的库存,市场中各牌号销售的情况,以及切换牌号带来的成本的增加,神华包头会和销售公司一起根据以上因素综合确定的牌号切换计划,调整牌号只需要1天的时间。
8、环保方面
环保监管还是很严格的,每周有4天环保组都要来,但是由于神华包头各项生产合规,所以对实际生产暂时没有影响。由于2020年要实现西部地区超低排放,目前锅炉也正在进行改造。
9、对于二期项目,70-75万吨的聚烯烃,其中大约PP40万吨,PE35万吨。目前项目正在环评,最快明年投产,最快2021年能够出料
第四篇:甲醇制烯烃项目初步说明书
重庆XXXX化工设计团队
万吨/年甲醇制20 万吨/年烯烃项目可 行 性 研 究 报 告 万吨/年聚乙烯装置 组长:杨昆霖
组员:黎晓娟 黎雪松 温春燕 赖小蓉 杨成宏 向明华 2011 年5 月
编制单位:重庆三峡学院化学与环境工程学院2008级化工班 项目总负责 赖庆柯
工艺流程 杨昆霖 黎晓娟 给排水 温春燕 设备 黎晓娟 机泵 杨成宏 总图 向明华 结构 杨昆霖 建筑 杨昆霖 电气 杨成宏 仪表 向明华 暖通 赖小蓉 环保 赖小蓉 市场经济 温春燕 经济核算 黎雪松
过程计算:黎晓娟 赖小蓉
黎雪松
目 录 概述......................................................................1 1.1 编制原则................................................................1 1.2 装置规模及开工时数......................................................1 1.3 工艺路线................................................................1 1.4 装置范围................................................................1 1.5 主要技术经济指标........................................................2 2 原料及产品性质............................................................4 2.1 原料规格................................................................4 2.2 辅助原材料..............................................................6 2.3 产品规格................................................................7 3 市场分析..................................................................9 3.1 我国聚乙烯供需分析及预测..............................................9 3.1.1 供需概述............................................................9 3.1.2 国内生产状况分析....................................................10 3.1.3 国内进口状况分析...................................................11 3.1.4 高密度聚乙烯国内消费市场分析........................................12 3.1.5 国内市场供需预测....................................................13 3.2 聚乙烯价格分析及趋势预测..............................................15 3.2.1 我国市场价格走势分析................................................15 3.2.2 价格变化趋势测......................................................16 4 工艺技术路线选择........................................................17 4.1 HDPE 工艺技术简介.....................................................17 4.2 各种工艺技术特点......................................................18 4.3 工艺选择结论..........................................................23 4.4 工艺流程..............................................................23 4.4.1 催化剂配制及加料....................................................23 4.4.2 聚合部分............................................................23 4.4.3 分离和干燥..........................................................24 4.4.4 造粒................................................................24 4.4.5 粒料掺混、包装与码垛................................................24 4.4.6 己烷蒸馏............................................................24 4.5 主要操作条件..........................................................24 5 物料平衡及产品流向......................................................25 6 主要设备选择............................................................26 6.1 设备概况..............................................................26 6.2 主要设备特点及主要设备表..............................................26 6.2.1 主要设备特点........................................................26 6.2.2 主要工艺设备表......................................................28 6.2.3 超限设备表..........................................................33 7 总平面布置及土建........................................................34 7.1 总图布置..............................................................34 7.1.1 总图布置原则........................................................34 7.1.2平面布置............................................................34
7.1.3 竖向布置............................................................34 7.1.4 装置区道路及绿化....................................................34 7.1.5 主要工程量..........................................................34 7.2 装置平面布置..........................................................35 7.2.1 装置工艺特点........................................................35 7.2.2 装置布置说明........................................................35 7.2.3 装置布置设计一般原则................................................35 7.2.4 标准规范............................................................36 7.3 土建..................................................................36 7.3.1 建筑................................................................36 7.3.2 结构................................................................40 7.3.3 采暖通风空调........................................................43 8 自动控制..............................................................48 8.1 概述................................................................48 8.1.1 设计原则..........................................................48 8.1.2 采用的标准、规范..................................................48 8.2 自动控制水平及方案..................................................48 8.2.1 自动控制水平......................................................48 8.2.2 自动控制规模......................................................50 8.2.3 自动控制方案......................................................50 8.2.4 主要安全技术措施..................................................51 8.3 控制室..............................................................51 8.4 仪表选型............................................................52 8.4.1 温度仪表..........................................................52 8.4.2 压力、压差仪表....................................................52 8.4.3 流量仪表..........................................................52 8.4.4 液位仪表..........................................................53 8.4.5 执行器(控制阀).................................................53 8.4.6 分析仪表..........................................................53 8.5 消耗指标............................................................55 9 电气..................................................................56 9.1 概述................................................................56 9.1.1 设计范围及分工....................................................56 9.1.2 用电负荷及负荷等级................................................56 9.2 供、配电系统设计....................................................57 9.2.1 电源情况..........................................................57 9.2.2 供电电源电气参数、配电电压等级....................................57 9.2.3 供电方案..........................................................57 9.2.4 继电保护和测量仪表的配置..........................................58 9.2.5 功率因数补偿原则和方式............................................58 9.2.6 配电设计规定......................................................58 9.2.7 照明设计..........................................................59 9.2.8 防雷、接地........................................................59 9.3 节能措施............................................................59
9.4 采用的主要标准规范..................................................59 9.4.1 电气设备材料......................................................60 9.4.2 选型原则..........................................................60 9.4.3 电气设备材料选型表................................................60 10 消耗指标及节能.......................................................62 10.1 装置能源计量器具的配备原则.........................................62 10.2 公用工程消耗及能耗指标.............................................62 10.3 节能措施...........................................................62 11 环境保护.............................................................64 11.1 主要污染源、主要污染物和处理方法...................................64 11.1.1 主要污染源、主要污染物...........................................64 11.1.2 废水、废气、废渣及噪声处理措施...................................66 11.2 环境管理与监测....................................................68 11.3 环境保护投资估算..................................................68 12 安全卫生............................................................69 12.1 概述..............................................................69 12.2 生产过程中主要物料的危险、危害分析................................69 12.2.1 危险物料........................................................69 12.2.2 噪声危害........................................................70 12.3 主要安全卫生措施..................................................71 12.4 安全机构设置及人员配备............................................72 12.5 安全卫生专用投资估算..............................................72 13 装置定员............................................................73 14 概算................................................................74 14.1 投资估算范围......................................................74 14.2 编制依据..........................................................74 14.3 需要说明的问题....................................................74 14.4 投资估算..........................................................74 附图:工艺流程图、平面布置图、供电系统图...............................78 概述
1.1 编制原则
本可行性研究报告是对华能满州里煤化工有限公司60 万吨/年甲醇制20 万吨/ 年烯烃项目中一套9 万吨/年高密度聚乙烯装置进行可行性研究。
本项目针对国内聚乙烯市场、产品应用以及生产现状进行充分的调查及研究,并对Ineos 的淤浆双环管工艺、Univation 的气相流化床工艺、Borealis 的淤浆环管+ 气相流化床工艺以及中石化科技开发公司CX 淤浆搅拌釜聚乙烯技术进行了深入的 探讨,在充分了解各家技术的先进性、业绩及操作经验、产品特点的基础上编制了可 行性研究报告。
该项目充分贯彻国产化原则,在保证装置安全稳定运转的基础上,尽量减少引 进,降低投资。
按照“三同时”的原则进行设计,搞好环境保护和职业安全卫生,尽量减轻操作员 工的劳动强度。项目的实施执行国家相关的法律和法规,在获得经济效益的同时产生 良好的社会效益。
1.2 装置规模及开工时数
装置规模:年产9 万吨聚乙烯粒料; 开工时数:年操作8000 小时。1.3 工艺路线
采用国产化“淤浆法HDPE”工艺。1.4 装置范围
本项目研究范围包括:HDPE 装置的主要生产单元及其辅助生产设施。
装置的主要生产单元包括催化剂配制、聚合、分离干燥、挤压造粒、掺混风送、低聚物处理、溶剂回收,公用工程及辅助生产设施共八个工段。各工段编号如表1.4-1 示:
设计界面与分工:
(1)本装置所需循环水、消防水、生活水、生产给水、蒸汽、仪表空气、装置 空气、氮气、冷冻水等由全厂公用工程系统供给。
(2)装置所用催化剂、添加剂主要贮存在PE 和PP 设置统一的化学品库房内。(3)装置排放的可燃性气体送往火炬系统。2(4)分析化验室及仪器由总体统一考虑。表1.4-1 项目主项表及设计内容 工段号 工段名称 100 催化剂配制 200 聚合工段 300 分离干燥工段 400 造粒工段 500 掺混风送工段 600 低聚物处理工段 700 溶剂回收工段
800 公用工程及辅助生产设施包括:分子筛再 生气,密封油,蒸汽凝液回收,火炬气凝 液罐等系统
1.5 主要技术经济指标
表1.5-1 主要技术经济指标表
序号 指 标 名 称 单 位数 量 备 注 一 原料量 乙烯 万吨/年9.4 2 丁烯-1 万吨/年0.0513 3 丙烯 万吨/年0.04225 4 氢气 吨/年 67 二 化学品及催化剂 1 三乙基铝 吨/年 18.2 2 BCE 催化剂 吨/年 10.1 3 稳定剂 吨/年 270 4 己烷 吨/年 2137 三 产品及副产品 高密度聚乙烯 万吨/年9.1235 2 低聚物 万吨/年0.25 四 公用工程 循环冷却水 吨/时 3000 4000 最大 2 脱盐水 吨/时 1 2(最大)3 序号 指 标 名 称 单 位数 量 备 注 3 电 kWh/h 9000 4 高压蒸汽(3.8MPa)吨/时 2 3.2(最大)5 中压蒸汽(1.0MPa)吨/时 4 6.4(最大)6 低压蒸汽(0.35MPa)吨/时 6 9(最大)7 氮气 Nm3/h 800 1500(最大)仪表空气 Nm3/h 1200 2000(最大)9 装置用空气 Nm3/h 0 1600(最大)10 高压消防水 吨/时 0 1000(最大)五 定员 人 40 注1 六 占地 万平方米1.908 七 运输量 产品 万吨/年9.1235 八 三废排放物 废气 Nm3/h 5950 5975 2 火炬气 吨/年 1200 3 废水 m3/h 2.2 75(最大)4 废渣 吨/年 0 26.5(最大)九 建设投资 万元 48842 其中外汇 万美元934 注1:仅为操作人员。
注2:火炬系统最大排放量。4 2 原料及产品性质 2.1 原料规格
(1)乙烯
表 2.1-1 乙烯规格表 组 成 规 格 备注 乙烯 99.9%vol 最小
甲烷,乙烷 0.1%vol 最大 丙烯和重组分 50ppm vol 最大 乙炔 5ppm vol 最大 一氧化碳 1ppm vol 最大 二氧化碳 5ppm vol 最大 氧 5ppm vol 最大 氢 10ppm vol 最大 水 5ppm vol 最大
含氧有机化合物 5ppm vol 最大 总硫 1ppm wt 最大 供应条件
来源:上游MTO 装置 状态:气体 温度:环境温度 压力: 最小3.0MPa 正常 3.2 MPa 最大 3.5 MPa(2)丙烯
表 2.1-2 丙烯的规格表 组 成 规 格 备注 丙烯 99.6%vol 最小
甲烷,乙烷,丙烷,氮 0.4%vol 最大 乙烯 50ppm vol 最大 丁二烯 10ppm vol 最大 丁烯类 15ppm vol 最大 乙炔类 3ppm vol 最大 5 丙二烯 10ppm vol 最大 一氧化碳 1ppm vol 最大 二氧化碳 3ppm vol 最大 氧 1ppm vol 最大 氢 10ppm vol 最大 水 5ppm vol 最大 总硫 1ppm wt 最大
醇(以甲醇计)1ppm wt 最大 氯(以HCl 计)1ppm wt 最大 供应条件
来源:上游MTO 装置 状态: 液体 温度: 环境温度 压力: 最小 2.5MPa,正常 2.6MPa,最大 2.7MPa(3)丁烯-1 表2.1-3 丁烯-1 规格表 组 成 规 格 备注 丁烯-1 99.0%wt 最小 水 25ppm wt 最大
总硫 10pp wt 最大 正丁烷 0.3% wt 最大 异丁烯 0.5% wt 最大 异丁烷 0.1% wt 最大
1,3-丁二烯 200ppm wt 最大 供应条件
来源:外购 状态: 液体 温度: 环境温度 压力: 最小 0.4MPa 正常 0.5MPa 最大 0.6MPa 6(4)氢气
表 2.1-4 氢气规格表 组 成 规 格 备注
氢气 99.9%wt vol 最小
甲烷和比甲烷重的烷烃 0.1% vol 最大 氧 10PPM vol 最大 水 5PPM vol 最大
一氧化碳 5PPM vol 最大 二氧化碳 10PPM vol 最大 总硫量 1PPM wt 最大 供应条件:
来源:总体管网 状态: 气体 温度: 环境温度 压力: 最小 4.4MPaG 正常 4.5MPaG 最大4.6MPaG 2.2 辅助原材料(1)己烷
表2.2-1 己烷规格表 组 成 规 格 备注 外观 无色透明
比重(15℃/4℃)0.673±0.01 铜片腐蚀试验 无颜色变化 反应 中性
蒸馏试验 5~95%的馏出物需在 66~70℃之间蒸馏出,并 且最好的温度范围是2℃ 溴指数 100mg Br/100g 最大 苯 100ppm vol 最大 水 200ppm vol 最大 供应条件:
压力: 最小:0.35MPa 正常:0.45MPa 最大:0.50MPa 7 温度: 环境温度(2)其它
其它辅助原材料有分子筛等。2.3 产品规格
(1)各种牌号产品的主要规格见表2.3-1。
表2.3-1 产品规格表 牌号 熔融指数 g/10min 密度 g/cm3 分子量 分布指 数NNI 粉料中灰 份 wt% 屈服强 度 kg/cm2 1300J 12~17 0.963~0.967 20~32 0.04 最大 240 最小 2100J 5.5~7.5 0.955~0.959 20~32 0.04 最大 200 最小 2200J 4.4~6.5 0.966~0.970 20~32 0.05 最大 250 最小 2208J 4.4~6.5 0.966~0.970 20~32 0.05 最大 250 最小 5306J 15~20 0.951~0.955 20~30 0.04 200 5200B 0.25~0.45 0.961~0.965 30~50 0.04 最大 230 最小 5301B 0.5~0.8 0.958~0.962 >50 0.03 250 最小 6003T 0.15~0.35 0.956~0.960 >70 0.04 230 6200B 0.30~0.50 0.957~0.961 >60 0.04 220 最小 8200B 0.020~0.04 0.953~0.958 >70 0.04 3300F 0.90~1.3 0.952~0.956 20~30 0.02 190 最小 5000S 0.80~1.1 0.952~0.956 20~30 0.03 190 最小
5200S 0.25~0.45 0.961~0.965 30~50 0.04 最大 230 最小 6100M 0.10~0.17 0.952~0.956 >70 0.05 最大 180 最小 7000F 0.03~0.055 0.949~0.953 >90 0.04 230 4803T 0.02~0.04 0.948~0.952 >70 0.04 230 注:每个项目的分析方法如下:
熔融指数: GB/T 3682-2000 密度: GB/T 1033-86 粉料中灰份: GB/T 9345-88 屈服强度: GB/T 1040-92 NNI: Q/SH 039.03.01-1998 8(2)副产品规格 低聚物规格:
形态:片状固体 熔点:60~115℃
粘度(厘泊): 150℃ 30 ~ 3000 200℃ 20 ~ 900 灰份(wt%): 0.005~0.03 分子量: 1000~10000 含硫量(ppm): <1 燃烧热(kJ/kg):41868 ~ 46055 9 3 市场分析
聚乙烯是一种通用的聚合物产品,目前最大的聚乙烯单体装置已达到48 万吨/ 年,平均装置规模也达到了18.6 万吨/年。
到2007 年底,全球聚乙烯生产能力已达到7812 万吨/年,产量6736 万吨,消 费量6597 万吨,是五大合成树脂中消费增长较快的品种之一。
线型聚乙烯是用低压液相法工艺或气相法工艺生产的。低压液相法有两种工艺: 浆液法和溶液法,其中溶液法工艺可交替生产HDPE 和LLDPE,工业上称为可转换 装置。浆液法工艺主要用来生产HDPE。
华能满洲里项目拟采用淤浆法国产化专有技术,通过催化剂配制、聚合、分离干 燥、造粒、掺混分送、低聚物处理、溶剂回收等过程生产HDPE,可生产牌号为: 注塑成型:1300J、2100J、2200J、2208J、5306J 吹塑成型:5200B、6200B、8200B、5301B、6003T 挤塑成型:3300F、5000S、5200S、6100M、7000F、4803T 3.1 我国聚乙烯供需分析及预测 3.1.1 供需概述
2002-2007 年,国内乙烯生产能力从365.8 万吨/年增长至709.6 万吨/年,年均 增长率达14.4%。其产量从355.2 万吨增至715.3 万吨,年均增长率达15.0%。由于近年我国聚乙烯需求旺盛,聚乙烯表观消费量的年均增长率达到7.5%;近年随着新建聚乙烯项目增多,产量逐年上升,自给率明显回升,从2002 年42.8%上 升至2007 年的71.7%;也导致进口增幅有所下降,到2007 年进口量已开始减少,进口量低于2006 年约36 万吨。10 表3.1-1近年我国聚乙烯供需状况 万吨/年,万吨,% 年份 能力 产量 进口量 出口量 表观消费量 自给率 2002 365.8 355.2 455.9 1.1 810.1 43.8 2003 389.8 413.0 469.0 1.5 880.5 46.9 2004 400.3 432.3 479.7 2.0 910.0 47.5 2005 552.1 503.5 526.0 5.73 1023.8 49.2 2006 684.6 607.8 489.2 3.96 1093.0 55.6 2007 709.6 715.3 453.4 6.04 1162.7 71.7 年均增长率 14.4 15.0-0.1 40.6 7.5 10.4 3.1.2 国内生产状况分析
截止2007 年底,全国共有聚乙烯装置41 套,能力合计709.6 万吨/年。其中高 密度聚乙烯装置14 套,生产能力合计248.5 万吨/年。2007 年,全国聚乙烯新增能 力25 万吨/年。
2007 年国内聚乙烯产量为715.3 万吨,较2006 年增加了17.7%。除新建装置 外,其它绝大部分装置产量都突破了其设计能力。11 表3.1-2 2007年我国聚乙烯装置(HDPE)生产情况一览表 万吨/年,万吨 产品 生产企业 生产能力 产量 中石油辽阳石化分公司 7.0 5.0 中石油大庆石化分公司 22.0 20.3 中石油吉林石化分公司 30.0 28.7 中石油独山子石化分公司6.3
中石油抚顺石化分公司√ 54 盐水泵 离心式 2 C.S SS304 √ 55 乙二醇给料泵 气动式 2 SS304-√ 56 冷凝液输送泵 离心式 2 铸铁 铸铁 √ 57 去过热泵 离心式 2 SS304 SS304 √ 58 废己烷输送泵 离心式 1 C.S C.S √
第1 聚合釜釜底过滤器 漏斗式 1 SS304 √ 60 第2 聚合釜釜底过滤器 漏斗式 1 SS304 √ 61 粉末旋转阀 1 SS304 √
旋转阀 1 SS304 √ 63 旋转阀 1 SS304 √ 64 添加剂加料器 1 √ 65 滑板阀 1 SS304 √ 66 滑板阀 1 SS304 √ 67 混炼造粒机 1 √
热水过滤器 箱式 1 SS304 √ 69 颗粒振动筛 1 √ 70 滑板阀 1 SS304 √ 71 颗粒旋转阀 1 SS304 √
己烷过滤器 立式 2 C.S/SS304 √ 30 设备来源
序号 名称 型号 数量材质 国内 进口
倒袋站/料斗 1 √ 74 添加剂缓冲料斗 1 √
BCE 稀释罐 立式 2 SS304 √ 76 AT 稀释罐 立式 1 SS304 √ 77 AT 稀释副罐 立式 1 SS304 √ 78 密封罐 立式 1 CS √ 79 排出罐 立式 1 CS √
第一聚合反应器 立式 1 夹套:SS304 √ 81 第一淤浆稀释罐 立式 1 壳体:SS304 √ 82 第一闪蒸罐 立式 1 SS304 √ 83 第一己烷收集罐 立式 1 SS304 √ 84 第一闪蒸气密封罐 立式 1 SS304 √ 85 第二聚合反应器 立式 1 SS304 √
第二淤浆稀释罐 立式 1 夹套:SS304 √ 87 第二闪蒸罐 立式 1 壳体:SS304 √ 88 第二己烷收集罐 立式 1 SS304 √ SS304 89 压缩机吸入罐 立式 1 壳体:SS304 √
第二闪蒸气密封罐 立式 1 壳体:SS304 √ 91 中间排出罐分离器 立式 1 夹套:SS304 √ 92 排液分离罐 立式 1 SS304 √ 93 丁烯-1 贮罐 卧式 1 √ 94 母液罐 立式 1 CS √ SS304 95 干燥气洗涤器 立式 1
SS304 √
净化气除雾器 立式 1 SS304 √ 97 净化气密封罐 立式: 1 SS304 √ 98 压缩机吸入罐 立式 1 SS304 √ SS304 99 干燥气除雾器 立式 1 SS304 √
干燥气密封罐 立式 1 SS304 √ 101 低聚物储罐 卧式 1 壳体:CS √ 102 汽提塔接受罐 卧式 1 盘管:CS √ 103 已烷干燥器 立式 2 CS √ 104 闪蒸罐 立式 1 CS 内件SS √
脱活器 立式 1 CS √ 31 设备来源
序号 名称 型号 数量材质 国内 进口
烃分离罐 立式 1 CS √
排放罐 卧式 1 壳体:CS` √
排放罐 卧式 1 盘管和夹套:CS` √ 109 已烷汽提罐 立式 1 壳体:CS` √ 110 已烷接受罐 立式 1 盘管:CS` √ 111 高压密封油罐 立式 1 CS` √ 112 低压密封油罐 立式 1 CS` √ 113 返回密封油罐 立式 1 CS` √
中压蒸汽冷凝液罐 立式 1 CS`(去雾器SS)√ 115 低压蒸汽冷凝液罐 立式 1 CS √ 116 火炬分液罐 卧式 1 CS √ 117 已烷汽提塔 立式 1 CS √ 118 已烷脱水塔 立式 1 CS √ 119 粉料料斗 立式锥顶 1 铝 √ 120 粗已烷贮罐 立式 1 CS √ 121 纯已烷贮罐 立式 1 CS √ 122 补充已烷贮罐 立式 1 CS √ 壳体
排出冷凝器 管子 1 CS
CS √ 壳体
第一釜顶冷凝器 管子 1 CS SS304 √
壳体 1 CS √
第一闪蒸气冷凝器 管子 SS304 √ 壳体
第二釜顶冷凝器 管子 1 CS SS304 √ 壳体
第二闪蒸气冷凝器 管子 1 CS SS304 √ 壳体
闪蒸气冷却器 管子 1 CS SS304 √ 壳体
中间冷却器 管子 1 CS SS304 √
管子 1 SS304 √ 130 后冷器 壳体 CS √ 壳体
排出气冷却器 管子 1 SS304 CS √ 32 设备来源
序号 名称 型号 数量材质 国内 进口 壳体
乙烯预热器 管子 1 CS √ 管子
干燥气冷凝器 壳体 1 SS304 CS √ 壳体
干燥气加热器 管子 1 CS SS304 √ 壳体
吹扫气冷凝器 管子 1 CS SS304 √
壳体 CS 136 蒸汽冷却器 管子 1 CS √
壳体 CS
净化气冷凝器 管子 1 SS304 √
壳体 CS 138 净化气冷却器 管子 1 SS304 √
壳体 CS 139 干燥气冷却器 管子 1 SS304 √
壳体 CS 140 水冷器 管子 1 CS √
壳体 CS 141 己烷预热器 管子 1 CS √
壳体 CS 142 粗己烷再沸器 管子 2 CS √
壳体 CS 143 己烷塔顶冷凝器 管子 1 CS √
壳体 CS 144 脱水塔再沸器 管子 2 CS √
壳体 CS 145 脱水塔塔底冷却器
管子 1 CS √
管子 CS 146 放空冷凝器 壳体 1 CS √
管子 CS 147 闪蒸预热器 壳体 4 CS √
壳体 CS 148 低聚物预热器 管子 1 CS √
壳体 CS 149 放空气冷凝器 管子 1 CS √
壳体 CS 150 放空冷凝器 管子 1 CS √ 33 设备来源
序号 名称 型号 数量材质 国内 进口 壳体 CS 151 己烷冷凝器 管子 1 CS √
壳体 CS 152 排空冷凝器
管子 1 CS √
壳体 CS 153 再生气体加热器 管子 1 CS √
壳体 CS 154 高压密封油冷却器 管子 1 CS √
壳体 CS 155 低压密封油冷却器 管子 1 CS √
壳体 CS 156 蒸汽冷凝器 管子 1 CS √
157 颗粒料仓 立式 5 铝 √ 6.2.3 超限设备表
本装置中可能的超限设备如下 表6.2-2 超限设备表
序号 名称 规格(mm)重量(kg)1 第一聚合反应器 φ5000×5000 82000 2 第二聚合反应器 φ5000×5000 82000 3 已烷脱水塔 φ2100×14300 19000 4 粗已烷储罐 φ8200×8300 18300 5 纯已烷储罐 φ9200×9800 26200 6 补充已烷储罐 φ8200×8300 18300 34 7 总平面布置及土建 7.1 总图布置
7.1.1 总图布置原则
(1)满足国家有关的防火、防爆、安全等规范、规定的要求;(2)满足工艺流程的需要,避免工艺流程迂回往复;(3)满足交通运输的要求;
(4)总平面布置充分考虑与现有设施之间的结合,靠近公用工程供应中心,节省 能耗;
(5)总平面布置充分利用现有土地资源,以节约用地。7.1.2平面布置 万吨/年聚乙烯装置(HDPE 装置)位于满洲里市扎赉诺尔区重化工基地内,即华 能满洲里煤化工有限公司厂区预留地内。其东面为甲醇制烯烃装置(DMTO 装置),南 面为厂前区,西面为预留地,北面为聚丙烯装置(PP 装置),该装置占地19080平方 米。其变配电所、中央控制室采用联合集中布置,置于装置内西面,为本装置配套的公 用工程设施及罐区等由总体院统一考虑。7.1.3 竖向布置
聚乙烯装置区内原场地标高在622.5~637.5 米。经过前期的场地平整,确定标高为 633.1 米。地块周边的主要道路标高在632.0 米至632.7 米之间变化。装置区内的竖向 设计采用平坡式的布置方式,场地雨水排入总体雨水管网。7.1.4 装置区道路及绿化
装置内消防检修道与装置周围道路连成环形道路,以便于消防和检修。新建道路需 能承受大型消防车荷载并满足行车安全条件,道路宽度不小于6m,转弯半径不小于 12m,路面混凝土标号不低于C30。
绿化布置与厂区已有绿化风格协调一致,合理配植绿化树种,使装置区绿化率达到 20%。
7.1.5 主要工程量 35 表 7.1-1 主要工程量表
序号 工程名称 单位数量 备 注 1 装置区用地面积 m2 19080 2 场地平整 m2 31200 3 装置道路及承重铺装面 m2 13700 4 人行道及非承重铺装面 m2 4000 5 绿化面积 m2 6250 7.2 装置平面布置 7.2.1 装置工艺特点
本装置主要涉及物料,工艺原料有乙烯、丁烯-
1、丙烯、氢气,主要化学品有已烷、三乙基铝等,产品为高密度聚乙烯。其中乙烯、氢气在可燃气体的火灾危险性分类中属 甲类;丁烯-
1、丙烯在液化烃、可燃液体的火灾危险分类中属甲A 类,己烷属甲B 类; 其产品聚乙烯在甲、乙、丙类固体的火灾危险性分类中属丙类。此生产装置涉及的原料 与主要化学品均属易燃、易爆介质。7.2.2 装置布置说明
本装置长212 米,宽90 米,总占地面积为19080平方米。
本装置原则上除挤压造粒区置于厂房内,其余所有设备均为露天布置。将聚乙烯装 置按工艺要求分成若干单元,各单元根据工艺流程分别布置,并以主管廊与副管廊相结 合的原则,合理的联成一体。这种布局有利于设备检修,而且管线顺而短,占地面积少。详细布置见附图 2“装置总平面布置图”。7.2.3 装置布置设计一般原则
(1)装置布置和设备布置应符合《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92(1999 年版)、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92 和《石油化工
工艺装置布置设计通则》SH3011-2000 相关条款规定;
(2)装置布置应满足防火、防爆、安全、健康卫生、检修和操作等要求;(3)工艺装置区应设环形消防车道;
(4)装置内道路、通道和消防设备的设置应考虑安全空间和紧急情况下的安全撤 离;
(5)设备布置设计应满足工艺流程、安全生产和环境保护的要求,并应考虑以下 各方面的需要: 36 a)工厂总体布置;
b)操作、维护、检修、施工和消防; c)节省用地、减少能耗和节约材料。(6)设备布置应按下列原则考虑:
a)根据自然条件确定设备、设施与建筑物的相对位置;
b)根据气温、降水量、风沙等气候条件和生产过程或某些设备的特殊要求,决 定设备是否采用室内布置;
c)根据装置竖向布置,确定装置地面零点标高与绝对标高的关系; d)根据地质条件,合理布置重荷载和振动的设备;
e)设备、建筑物、构筑物宜布置在同一地平面上。当受地形限制时,应将控制 室、变配电室、化验室、生活间等布置在较高的地平面上;装置储罐宜布置 在较低的地平面上。7.2.4 标准规范
装置平面布置符合下列规范: 表 7.2-1 执行的标准规范 序号 标准编号 标准名称 备注 国家标准 GB 50058-92 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 2 GB 50160-92 石油化工企业设计防火规范(1999 版)3 GBJ 16-87 建筑设计防火规范(2001 版)行业标准 SH 3010-2000 石油化工设备和管道隔热技术规范 2 SH 3011-2000 石油化工工艺装置布置设计通则 SH 3043-2003 石油化工设备管道钢结构表面色和标志规定 4 SH 3047-1993 石油化工企业职业安全卫生设计规范 7.3 土建 7.3.1 建筑(1)概述 37 a)设计范围及分工
本装置的建(构)筑设计主要有挤出机厂房、变配电所及现场机柜室、压缩机棚、低聚物处理厂房、雨淋阀门室、聚合反应框架、回收框架、掺混料仓框架及主管廊。b)建筑设计概况 挤出机厂房
挤出机厂房为四层(各层层高分别约为10m、7.1m、7.3m、8.2m)钢筋混凝土框
架,填充墙结构建筑物。按照工艺需要,本单体主体建筑1~4层均为挤出机厂房。建筑
长38m,宽27m,高为39m。建筑物占地面积为1026m2,建筑面积为4104m2,生产的 火灾危险性分类为丙类,建筑耐火等级为一级,屋面防水等级为Ⅱ级。
变配电所及现场机柜室
控制室及变配电所为钢筋混凝土框架结构建筑物,其中控制室为单层钢筋混凝土框
架/剪力墙结构,装置变配电所为二层(含电缆夹层)钢筋混凝土框架填充墙结构。建筑 长90m,宽27m,建筑总高为7.5m。建筑物占地面积为2430m2,建筑面积为4050m2,生
产的火灾危险性分类为丙(变配电所)/丁类(控制室),建筑耐火等级为一(变压器室)/二级(其他),屋面防水等级为Ⅱ级。
压缩机棚
压缩机棚为单层轻钢结构建筑物。建筑物占地面积为120m2,建筑面积为120m2,建筑层高为15m。生产的火灾危险性分类为甲类,建筑耐火等级为二级,屋面防水等级 为Ⅲ级。
低聚物处理厂房
低聚物处理厂房为三层钢筋混凝土框架,填充墙结构建筑物。建筑物占地面积为 144m2,建筑面积为432m2,建筑物总高为24m。生产的火灾危险性分类为丙类,建筑 耐火等级为二级,屋面防水等级为Ⅱ级。
雨淋阀门室
雨淋阀门室为单层钢筋混凝土框架,填充墙结构建筑物。建筑物占地面积为40m2,建筑面积为40m2,建筑层高为3.8m。生产的火灾危险性分类为戊类,建筑耐火等级为 二级,屋面防水等级为Ⅱ级。
聚合反应框架
聚合反应框架:地上12m范围内采用现浇钢筋混凝土框架结构,12m以上采用钢结 构框架。38
回收框架
回收框架采用钢结构框架结构。
掺混料仓框架
掺混料仓框架采用现浇钢筋混凝土框架,框架顶层采用厚板结构。
主管廊
主管廊采用纵梁式钢结构管架,局部跨越道路大跨度桁架。(2)建筑设计原则
a)遵守国家及地方规范、规定及标准,在满足生产管理及操作要求的同时,力求 美观与经济的有机结合。
b)厂房的建筑设计在满足工艺生产的条件下,使平面布局整体而合理,立面造型 简洁而明快,同时积极控制内装修的设计标准。
c)建筑单体力求联合设置,以加强各部分的联系,节约用地,节省能源,并有利 于形成较完整的建筑体量和较丰富的空间环境。
d)针对石油化工生产装置介质的易燃易爆、高压、腐蚀及有毒性,对建筑物采取 必要的安全防护措施,并注意劳动和环境卫生。
e)建筑设计所采用的标准、规范应尽量与当地建筑环境及建筑标准相适应。f)根据功能需要,合理采用新材料及新技术。(3)技术标准规范
a)《房屋建筑制图统一标准》 GB/T50001-2001 b)《建筑制图标准》 GB/T50104-2001
c)《建筑设计防火规范》 GB50016-2006 d)《石油化工企业设计防火规范》 GB50160-92(1999 版)e)《建筑内部装修设计防火规范》 GB50222-95(2001 版)f)《屋面工程技术规范》 GB50345-2004 g)《建筑地面设计规范》 GB50037-96 h)《工业建筑防腐蚀设计规范》 GB50046-2008 i)《石油化工生产建筑设计规范》 SH3017-1999 j)《工业企业设计卫生标准》 GBZ1-2002 k)《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ113-2003 l)《建筑工程建筑面积计算规范》 GB/T50353-2005 39 m)《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001 n)《石油化工建(构)筑物抗震设防分类标准》GB 50453-2008 o)《石油化工控制室和自动分析器室设计规范》 SH 3006-1999 p)《建筑工程抗震设防分类标准》 GB 50223-2004 q)《石油化工企业建筑抗震设防等级分类标准》SH 3049-93(4)建筑设计要求
a)建筑布置及高度合理,满足使用目的及功能要求。
b)建筑布局考虑到人员安全要求,为人员疏散提供安全保障。c)建筑设计应为使用人员提供良好的工作环境。
d)进行抗爆设计的建筑物,应为内部工作人员和设备提供安全保障。e)建筑物设计应满足国家、地方、行业的规范、规定及标准。(5)主要建筑材料
外墙面:采用丙烯酸弹性外墙涂料
屋面:钢筋混凝土屋面的防水层为改性沥青防水卷材,保温隔热层采用60 厚自熄
型挤塑聚苯板保温;半敞开式厂房不设保温层。屋面一般采用有组织排水,防水材料采 用新型柔性防水卷材,防水等级为II 级。半敞开式厂房屋面采用单层彩色金属压型板。对温度要求高的建筑物设架空隔热层。
墙体:框架结构填充墙采用轻集料混凝土小型空心砌块墙,外墙300 厚,内墙200 厚。中控室、机柜室采用钢筋砼抗爆墙。半敞开式厂房局部围护结构采用单层彩色压型 钢板。有空调、采暖、保温等特殊要求的房间,外贴50 厚挤塑聚苯板保温层。楼地面:控制室、机柜室等选用石材、中档地砖;生产用房选用普通地砖、水磨石 或水泥砂浆楼、地面;控制室、机柜室局部采用抗静电活动地板,有防火、防爆要求的 建筑物采用不发火花水泥地面,钢格板楼面。有酸碱浸蚀的房间采用耐酸碱瓷砖楼、地 面。有防油污浸蚀的化验室采用环氧砂浆自流平楼、地面。顶棚:主要采用矿棉板吊顶、铝合金板吊顶、乳胶漆饰面等
内墙面:一般抹灰、喷(刷)浆或内墙涂料,有防水、防潮、清洁要求的内墙面,应按使用要求的高度设置墙裙。有较高洁净要求的房间,可选用中级涂料、油漆墙面。门窗:有抗爆要求的建筑物外门采用抗爆门,其余建筑均采用单框单(双)玻铝合 金门窗、钢质防火门窗或钢百叶窗;内门窗宜选用木门窗或铝合金门窗。(6)主要建筑设计标准 40 a)《平屋面建筑构造
(一)》 99J201-1 b)《外墙外保温建筑构造
(一)》 02J121-1
c)《铝合金、彩钢、不锈钢夹芯板大门》 03J611-4 d)《特种门窗》 04J610-1 e)《防火门窗》 03J609 f)《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》 01J925-1 g)《蒸压加气混凝土砌块建筑构造》 03J104 h)《混凝土小型空心砌块墙体建筑构造》 05J102-1 i)《钢梯》 02J401、02(03)J401 j)《楼梯 栏杆 栏板
(一)》 06J403-1(7)建筑物一览表
表7.3-1 装置主要建筑物一览表 序 号
建(构)筑物名 称 生产 类别 耐火等
级 建筑结构型式 占地面 积(m2)建筑面
积(m2)备注 1 挤出机 厂房
丙 一 钢筋混凝土框架1026 4104 按轴 线计 算 2 变配电 所及现 场机柜 室 丙/ 丁 一/二
钢筋混凝土框架 /剪力墙 2430 4050 按轴 线计 算 压缩机 棚
甲 二 轻钢结构 120 120
按轴 线计 算 4 低聚物 处理厂 房
丙 二 钢筋混凝土框架144 432 按轴 线计 算 雨淋阀 门室
戊 二 钢筋混凝土框架40 40 按轴 线计 算
7.3.2 结构
(1)结构工程地质条件
厂址位于满洲里市扎赉诺尔高新技术产业园区重化工能源基地西区,距离扎赉诺尔 老城区约5km。地貌以低山丘陵为主,地形高低起伏不平,标高560.25m~592.99m,相对高差30m。本设计地质情况参考60 万吨/年煤制甲醇项目可研报告地质情况进行设 41 计。
地质情况:①植土:黑褐色,含植物根系。一般厚度0.4m~0.6m。②角砾:黄褐色,中密~密实。一般厚度1.0m~2.10m ③闪长岩:黄褐色,密实,中等风化,粒状结构,块状构造。一般厚度2.10m~2.70m ④闪长岩:浅褐色,密实,微风化,粒状结构。块 状构造。揭露厚度一般为10.70m~26.00m。不考虑液化问题;在场地范围内没有发现 塌陷、滑坡、泥石流、地裂缝等不良地质现象;最大冻土深度3.89m。各工程地质层的 分布及层位变化在工程设计阶段见详勘报告。勘探期未见地下水。
地震抗震设防烈度为6 度,设计基本地震加速度值为0.05g(根据场地地震安全性 评价报告),设计地震分组为第一组。(2)设计使用年限
结构设计使用年限按50 年考虑(3)荷载条件
a)最低日平均温度-24.6℃ b)基本风压 0.3kN/ m2 c)基本雪压(50 年)0.65kN/m2 d)最大冻土深度 3.89m(4)建(构)筑物的地基基础
一般建筑物和小型构筑物如控制室及变配电所、雨淋阀门室、压缩机棚、主管廊及 乙烷回收罐区及小型设备基础拟采用天然地基,地基持力层的选择依据地质详勘报告确 定,如遇不良地质情况(如液化等)必须采用可靠的地基处理(置换、复合桩基、桩基
等)。
其他建(构)筑物均采用桩基,桩基持力层选用④闪长岩。a)挤出机厂房
挤出机厂房拟采用桩基,桩型采用钻孔灌注桩,桩尖进④闪长岩。b)控制室及变配电所
控制室及变配电所采用天然地基,钢筋混凝土基础。c)低聚物处理厂房、低聚物处理厂房拟采用桩基,桩型采用钻孔灌注桩,桩尖进④闪长岩。d)雨淋阀门室采用天然地基,钢筋混凝土基础。42 e)聚合反应框架
聚合反应框架拟采用桩基,桩型采用钻孔灌注桩,桩尖进④闪长岩。f)回收框架
回收框架采用桩基,采用天然地基,钢筋混凝土基础。g)掺混料仓框架
掺混料仓框架拟采用桩基,桩型采用钻孔灌注桩,桩尖进④闪长岩。h)主管廊
主管廊采用天然地基,钢筋混凝土基础。i)污水池
初期雨水池6mx9mx4.5m,地下4.3m,有盖,防水钢筋混凝土结构,冻土层1.8m 以上须保温处理。(5)需要注意的问题
a)所有的钢结构均应进行防腐处理,防火处理则根据需要按有关规范要求执行; b)设计、施工需要考虑冻土的影响。(6)主要技术标准规范
《建筑结构荷载规范》 GB 5009-2001 《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001 《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2002 《钢结构设计规范》 GB 50017-2003 《高耸结构设计规范》 GB50135-2006 《砌体结构设计规范》(2002 年版)GB 50003-2001 《建筑地基基础设计规范》 GB 50007-2002 《建筑桩基技术规范》 JGJ 94-2008 《钢筋混凝土承台设计规程》 CECS 88:97 《动力机器基础设计规范》 GB 50040-96 《石油化工企业落地式离心泵基础设计规范》 SH/T 3057-2007 《石油化工企业压缩机基础设计规范》 SH 3091-1998 《石油化工企业塔型设备基础设计规范》 SH 3030-1997 《石油化工企业冷换设备和容器基础设计规范》 SH 3058-94 《石油化工企业球罐基础设计规范》 SH 3062-2007 43 《石油化工企业钢储罐地基础设计规范》 SH 3068-95 《建筑地基处理技术规范》 JGJ 79-2002 《石油化工企业钢储罐地基处理技术规范》 SH/T 3083-1997
《石油化工企业设计防火规范》(1999 年版)GB 50160-92 《工业建筑防腐设计规范》 GB 50046-2008 《石油化工管架设计规范》 SH/T3055-2007 《石油化工钢筋混凝土水池结构设计规范》 SH/T 3132-2002 《石油化工企业钢筋混凝土冷换框架设计规范》 SH 3067-2007 《石油化工企业钢结构冷换框架设计规范》 SH3077-96 《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB 50068-2001 7.3.3 采暖通风空调(1)设计范围
PE 装置和变配电、控制室等建筑物的采暖通风空调设计。采暖热水、蒸气管以建 筑物外墙外1 米为交接点。(2)室外设计参数
冬季采暖室外计算干球温度:-31 ℃ 冬季空调室外计算干球温度:-33 ℃ 冬季通风室外计算干球温度:-24 ℃ 冬季空调相对湿度: 71 %RH 夏季空调室外计算干球温度: 28.4 ℃ 夏季通风室外计算干球温度: 24 ℃ 夏季空调日平均干球温度: 23 ℃ 夏季空调室外计算湿球温度: 19.3 ℃ 冬季室外平均风速: 3.6 m/s 夏季室外平均风速: 3.4 m/s 冬季大气压力: 988.7 hPa 夏季大气压力: 975.1 hPa 日平均温度≤5℃的天数: 210 天 44(3)室内设计参数
序号 房间名称 冬季 夏季
温度℃ 相对湿度% 温度℃ 相对湿度% 备注 挤压造粒厂房 5 NC NC NC 2 变配电 5 NC NC NC 3 压缩机房 5 NC ≤35 NC 4 泵房 5 NC ≤35 NC 5 变频器、UPS、控制室 NC ≤28 NC 控制室、机柜室 20±2 50±10%RH 26±2 50±10%RH(4)设计原则及设计方案
一、采暖
该工程所在地日平均温度≤5℃的天数为210 天,属严寒地区。生活设施、厂房、仓 库及生产辅助房间均需设置采暖。
挤压造粒厂房为粉尘防爆区,室内设光管散热器采暖以承担室内热负荷。厂房主要 进出大门上设热风幕机。
压缩机房、泵房、催化剂储存房处于防爆区,室内设光管散热器采暖以承担室内热 负荷。
采暖面积共计6400 m2,采暖热负荷为3000 KW(包括送风补热的热量)。
采暖热媒为厂区采暖供热站提供的110/70℃热水,热力入口设自力式压差控制阀。部分位置较偏僻的建筑采暖热媒采用0.2MPa 的饱和蒸汽,凝结水考虑回收,或采用电 暖气片采暖。
二、通风
对自然通风不能满足生产工艺要求的场所考虑机械通风。为改善工作环境,对挤压 造粒厂房、压缩机房、泵房、催化剂储存间、变配电站等产生有害气体或余热余湿场所 设置机械通风。
挤压造粒厂房按6 次/小时设机械全面通风,排风采用防爆壁式排风机,室外新风
采用空调机组送入室内,冬季补热。空调机组设有初效过滤、加热、加湿功能,空调机 组设在每层专用空调机房内。45 压缩机房按 12 次/小时设机械全面通风,排风采用防爆离心风机箱,室外新风采用 空调机组送入室内,冬季补热。空调机组设有初效过滤、加热功能,空调机组设在专用 空调机房内。
泵房按8 次/小时设机械全面通风,排风采用防爆壁式排风机,室外新风采用空调
机组送入室内,冬季补热。空调机组设有初效过滤、加热功能,空调机组设在专用空调 机房内。
催化剂储存间按6 次/小时设机械全面通风,排风采用壁式排风机。室外新风采用
空调机组送入室内,冬季补热。空调机组设有初效过滤、加热功能,空调机组设在专用 空调机房内。
变压器室、配电间夏季按8 次/小时设机械全面通风,排风采用壁式排风机,室外
新风采用空调机组送入配电间内。配电间冬季采暖由空调机组承担。空调机组设有初效 过滤、加热功能,空调机组设在专用空调机房内。1)空调
联合装置控制室和机柜室为抗爆建筑,采用恒温恒湿空调机组加独立新风系统以满 足室内温湿度要求,室内保持正压。新风系统设初效、中效过滤和新风化学过滤机组以 保证室内空气品质。新风口、排风口均设有抗爆阀、电动密闭阀,接室外可燃气体和有 害气体报警,新风、排风口电动密闭阀自动关闭,空调系统以内部循环方式运行。2)消防排烟
配电间设机械排烟系统,排烟风机设在配电间屋顶。(5)主要设备一览表
序号 设备名称 型号及规格 台数 备注 壁式排风机 L=5600 m3/h,ΔP=100 Pa 43 33 台粉尘防爆 2 壁式排风机 L=2700 m3/h,ΔP=120 Pa 15 4 台防爆 3 防爆离心风机箱 L=6000 m3/h,ΔP=420 Pa 2 4 化学过滤机组 L=3000 m3/h,ΔP=200 Pa 1 5 化学过滤机组 L=600 m3/h,ΔP=200 Pa 1 6 新风热交换机 L=600 m3/h,ΔP=60 Pa 1 7 新风热交换机 L=3000 m3/h,ΔP=160 Pa 1 8 空调机组 L=54000 m3/h,ΔP=500 Pa 1 9 空调机组 L=35000 m3/h,ΔP=500 Pa 2
序号 设备名称 型号及规格 台数 备注 10 空调机组 L=25000 m3/h,ΔP=500 Pa 3 11 立式空调机组 L=12000 m3/h,ΔP=350 Pa 2 12 立式空调机组 L=6000 m3/h,ΔP=350 Pa 3 13 恒温恒湿空调机 制冷量26 KW,制热量 18KW 2 14 恒温恒湿空调机 制冷量63 KW,制热量 36KW 3 15 光排管散热器 D133*4-4*3 81 16 热风幕机 L=12000m3/h,供热量 151KW 4 粉尘防爆 抗爆阀 L=3000 m3/h,ΔP=100 Pa 2 18 电动密闭阀 L=3000 m3/h 2 19 消防排烟风机 L=45280 m3/h,ΔP=542 Pa 1(6)消耗量
采暖用热水(110/70℃): 90 t/h; 蒸汽(0.2MPa): 360 kg/h 电(380V,50Hz): 400 KW。(7)设计执行标准
GB50019-2003 采暖通风与空气调节设计规范 GB50016-2006 建筑设计防火规范 GB50176-93 民用建筑热工设计规范 GB50189-2005 公共建筑节能设计标准 GJ26-95 民用建筑节能设计标准
SH3004-1999 石油化工采暖通风与空气调节设计规范 GB50160-92 石油化工企业设计防火规范(1999年版)GB50067-97 汽车库,修车库,停车场设计防火规范 GB50058-92 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 47 GBZ 1—2002 工业企业设计卫生标准
GB50242-2002 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 GB50243-2002 通风与空调工程施工质量验收规范 48 8 自动控制 8.1 概述
8.1.1 设计原则
9万吨/年聚乙烯装置是60万吨/年煤制甲醇项目的下游装置。装置采用国产淤浆法 HDPE工艺技术,工艺流程复杂,要求对过程变量进行高精度的控制,产品的质量、产 量、品种及能量消耗都依赖于仪表及控制系统。分散控制系统(DCS)、安全仪表系统(SIS)等,在世界上已经广泛应用,并取得了满意的效果。
8.1.2 采用的标准、规范
(1)《过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号》; GB2625-81(2)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》; GB50058-92(3)《石油化工企业设计防火规范》(1999年版); GB50160-92(4)《石油化工自动化仪表选型设计规范》; SH3005-1999(5)《石油化工控制室和自动分析器室设计规范》; SH3006-1999(6)《石油化工仪表管道线路设计规范》; SH/T3019-2003(7)《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》; SH3063-1999(8)《石油化工仪表接地设计规范》; SH/T3081-2003(9)《石油化工仪表供电设计规范》; SH/T3082-2003(10)《石油化工安全仪表系统设计规范》; SH/T3018-2003(11)《石油化工仪表及管道伴热和隔热设计规范》; SH3126-2001(12)《石油化工仪表安装设计规范》; SH/T3104-2000(13)《炼油厂自动化仪表管线平面布置图图例及文字代号》;SH/T3105-2000(14)《石油化工分散控制系统设计规范》; SH/T3092-1999 8.2 自动控制水平及方案 8.2.1 自动控制水平
聚乙烯装置自动控制系统设计原则为先进、可靠、安全、分散控制、集中操作、集 中管理,并在过程控制层设置与工厂管理层的实时数据通讯接口设备。工厂管理层将逐 步实现信息系统的集成和一致,使生产操作自动化和工厂管理信息化进一步实现数字 化、网络化,实现全厂控制、管理、经营一体化的目标。
根据聚乙烯装置工艺过程对自动控制系统的高水平要求,本装置采用分散控制系统(DCS),对生产进行集中操作、数据采集、过程检测和控制、趋势记录、超限报警、49 信息处理等。DCS 具有显示全面、直观、精确、控制可靠、操作方便等特点,它利用 计算机、网络、信息集成等高科技技术,实现生产过程数据实时、集中、快速处理,为 装置安全、平稳、长周期、满负荷、高质量运行提供强有力支持和保证。
为保证装置的安全生产,根据设计相关标准,设置与装置安全等级相适应的安全仪 表系统(SIS),用于装置的紧急事故切断和自保联锁控制。安全仪表系统独立于DCS 系 统单独设置,SIS 系统按故障安全型设计,SIS 系统与装置DCS 进行通讯。
本装置压缩机部分不设独立的机组操作室,为保证压缩机安稳运行和远程操作,设 置机组监测和控制系统(CCS),完成机组的调速、防喘振控制、负荷控制、过程控制、联锁保护等功能。CCS 系统与装置DCS 进行通讯。
为确保装置安全生产和人身安全,根据安全规范要求,在装置存在易燃、易爆或有毒 气体的危险场所,设置可燃气体及有毒气体检测仪表,可燃气体及有毒气体检测报警(GDS)采用DCS 系统,但接入信号的卡件或控制站将独立设置。除了装置的DCS 显示操作站可监视装置内的可燃气体及有毒气体外,同时,在控制室设置一个独立的显 示终端,用于可燃气体或有毒气体检测信息显示、报警等。
操作控制相对比较独立或特殊的设备包的控制监视和安全保护功能原则上采用独 立的设备包PLC 控制系统。与DCS 系统进行数据通信,操作人员能够在DCS 操作站 上对设备包的运行进行监视与操作。设备包的现场仪表设计原则应与主装置保持一致,现场控制盘的功能尽量少。应统一设备包PLC 系统的制造商,以降低备品备件和维护 的费用。
本装置的变送器和信号转换类仪表选用本质安全型,远传温度测量选用智能型一体
化温度变送器,各类变送器、阀门定位器选用智能电动型并配用隔离安全栅,当仪表无 法实现本安型防爆时,采用隔爆型防爆。
本装置采用仪表及控制设备维护系统(AMS)进行现场仪表的管理,自动地为检测和
控制仪表建立应用及维护档案,进行预测维护管理,以保证仪表的可靠运行、减少维护、提高设备的管理效率。
为满足全厂分级管理的总体需要,在过程控制层的DCS 上,设置与工厂网相连的 硬件通讯平台OPC 接口,为建立全厂生产信息的实时数据库,逐步实现工厂管控一体 化,收集工艺过程的实时和历史数据,对生产过程进行模拟计算、实时优化、调度、排 产、计划、决策等,创造良好的条件,并最终实现全厂管控一体化。50 8.2.2 自动控制规模
控制室内采用集散控制系统(DCS),对本装置各单元以及该装置包装仓库的相应 仪表实施集中监视、控制和管理,DCS 的硬件配置如下:(1)CRT 操作站: 5 台;(2)报表及报警打印机 2 台;
(3)冗余控制器、模件、机柜、安全栅柜及辅助设备等; DCS 规模:
控制回路: 140 个;
输入输出点数: 2220 点; 其中: AI 4~20mA 650 点; AO 4~20mA 150 点; DI 1000 点; DO 420 点;
8.2.3 自动控制方案
聚乙烯装置的主要设备有聚合反应器、已烷汽提塔、闪蒸气压缩机、尾气压缩机、冷冻机、离心机、挤压造粒机等。自动控制的目的是在保证安全生产的前提下,最大限 度的提高产品质量和收率。装置中凡重要的工艺参数均集中在中心控制室的DCS 中显
示、自动控制,对一些重要的操作参数设置超限报警,以确保工艺生产安全和稳定运行。一般的工艺参数在现场指示,为保证装置生产安全,设置用于紧急联锁停车的安全仪表 系统。
本装置控制回路以单参数控制为主,根据工艺过程控制需要采用串级控制,分程控 制、均匀控制、选择控制等复杂控制:(1)主要自动控制方案
反应原料进料流量控制;
反应器夹套水温度控制;
反应器压力与氢气流量串级控制;
汽提塔液位与进蒸汽流量均匀控制;
设置在线循环气浓度分析的工业色谱分析仪,原料精制的微量水、微量氧分析 仪,指导生产操作,提高装置生产和管理水平; 51
在可能泄漏和易聚集可燃气体地方,设置可燃气体浓度测量变送器,并集中在 控制室指示、报警。(2)安全停车联锁保护
反应进料联锁保护系统;
聚合反应停车系统;
闪蒸气压缩机紧急停车系统;
离心机停车系统;
干燥部分顺序停车系统。8.2.4 主要安全技术措施
(1)现场仪表一般选用本安型,并采用隔离式安全栅;(2)安全检测及保护
在装置区域内设置必要的可燃气体及有毒气体检测器,并在控制室对可燃(有毒)气 体的浓度进行集中监视。可燃气体及有毒气体检测系统(GDS)采用DCS 系统,其信 号接至DCS 独立的控制站或独立的卡件。(3)安全仪表系统
设置与装置安全等级相适应的独立的安全仪表系统(SIS)、机组监测和控制系统
(CCS),用于完成工艺过程的安全联锁保护和氮气、循环气压缩机等控制及联锁。重 要联锁系统的检测元件按冗余或三取二方式设置。SIS 检测元件和执行机构按故障安 全型设置,即线路或一旦能源中断,执行机构的最终位置应能确保工艺过程和设备处于 安全状态。SIS 设置事件序列记录站(SOE 站),用于记录设备状态和联锁事件,以便 事故原因的追溯。
(4)控制系统及现场仪表
控制系统及现场仪表选用技术成熟、先进可靠的产品。DCS 系统的控制单元冗余
或容错配置;电源单元、通讯模块、多通道控制回路的I/O 卡等冗余配置;冗余设备可 在线自诊断,出错报警,无差错切换等功能;自动控制系统及现场仪表等采用UPS 电 源。
8.3 控制室
9万吨/ 年聚乙烯装置和11万吨/ 年聚丙烯装置以及两聚包装仓库共同设置一个联 合控制室,生产过程的监视和操作将在该控制室内实现。
聚乙烯装置控制室设置:操作室、机柜室、工程师站室、仪表维修室、仪表值班室、52 空调机室及必要的管理和生活设施等。控制室里安装的仪表设备有 :过程接口单元、控制系统机柜、辅助机柜、电源分配柜、操作站、工程师站等。控制室采用抗爆型结构,布置在安全区域内;控制室与电气变电所毗邻;控制室内设置恒温恒湿空调系统,考虑 正压通风。
UPS电源安装在电气变电所内。
联合控制室面积为:24m×30m=720m2。8.4 仪表选型
仪表选型以选用产品质量可靠、性能好、精度合理、维护方便的电子式仪表为原则。现场仪表选用本安智能型电子式仪表,信号为4~20mADC信号叠加HART通信协议。8.4.1 温度仪表
温度测量选用带弹簧铠装热电阻/热电偶的一体化温度变送器,特殊场合或安装位置 不易观察的场合,采用分体式温度变送器。
现场温度指示通常选用万向型双金属温度计,安装位置不易观察的场合可采用毛细 管式现场温度计。8.4.2 压力、压差仪表
一般选用普通压力变送器和差压变送器,粘稠介质多采用隔膜压力表和法兰式变送 器。腐蚀介质选用特殊材质的压力仪表。
现场压力﹑压差指示通常选用弹簧管压力表、压差表,微量程及绝对压力测量选用 膜盒式压力表,粘稠介质选用隔膜压力表。
压力表、压差表外壳材质为不锈钢,带安全玻璃。压力高于10.0MPa场合,压力表应考虑安全设计。8.4.3 流量仪表
对流量的检测通常以选用节流装置及文丘里配套差压变送器为主,一般用于过程控 制的场合亦可采用涡街流量计,对于有腐蚀性场合则采用电磁流量计,在测量大管道流 量时可采用超声波流量计或均速管流量计配套差压变送器。
要求对进出装置(工厂)界区的液体及气体原料和产品进行计量时,应选用高精度质 量流量计,或选用高精度容积式流量计,并要求进行温度﹑压力补偿。
要求对进出装置(工厂)界区的水﹑蒸汽﹑气体等公用工程系统进行计量时,可采用 节流装置仪表或涡街流量计﹑电磁流量计等,气体及蒸汽场合还需考虑温度﹑压力补 偿。53 根据工况要求,小流量检测及现场指示可选用转子流量变送器及现场转子流量计。8.4.4 液位仪表
液位测量优先选用法兰差压式液位变送器,根据工况要求,可选用电容式液位计,超声波液位计,雷达液位计,浮筒液位变送器。
当选用浮筒液位变送器进行液位测量时,亦采用侧-侧方式,量程范围不大于1米。当测量小于或等于1米的界面时,可采用浮筒液位变送器。
现场液位指示,根据工况要求,一般选用玻璃板液位计和磁性液位计。8.4.5 执行器(控制阀)
执行器(控制阀)部分选型主要为气动薄膜调节阀、气缸执行机构切断阀。过程连 续控制场合选用气动薄膜调节阀,具有联锁要求的场合,则配套电磁阀;联锁控制场合 选用气缸执行机构切断阀,根据工艺流程要求,分别选用气缸切断阀(以全通径型为主)等。
8.4.6 分析仪表
根据工艺要求,选用在线气相色谱分析仪、氧气分析仪、氢气分析仪、水分析仪、放射性仪表、可燃气体/有毒气体检测器等在线分析仪表。
工业气相色谱仪(PGC)应随现场分析小屋成套供货,现场分析小屋应包括在线分
析仪表、采样探头、采样预处理单元、带微处理器的信号采集和处理单元系统、显示器 或打印设备等。分析仪系统应具备与DCS系统通讯功能,如有重要的参与控制或联锁的 信号,应以硬接线方式连至DCS系统。气相色谱仪选用隔爆型。
气相色谱仪等应与相应的在线分析小屋成套供应,并配套必需的电源系统、载气系 统、标准气系统、防爆空调、照明﹑水及气源系统等。
分析小屋内应配置有毒气体、可燃气体和氧气检测器,在分析小屋外应设置相应的 声光报警系统。
分析小屋采用不锈钢材质。
其余在线分析检测的仪表如氧气分析仪、水分析仪等,则直接在现场工艺管道分析 检测点附近采样,分析仪表应包括采样系统和信号变送单元,控制机柜。54 表8.4-1 主要仪表清单 仪表类型 单位数量备注
标准节流装置 台 30 阿牛巴流量元件 台 4 楔形流量计 台 5 金属转子流量计 台 65 涡街流量计 台 11 电磁流量计 台 2 质量流量计 台 25 差压流量变送器 台 35 浮筒液位(界面)变送器 台 2 差压液位变送器 台 29 毛细管隔膜差压液位变送器 台 15 音叉料位开关 台 88 磁性液位计 台 36 压力表 台 155 隔膜式压力表 台 35 压力变送器 台 44 隔膜压力变送器 台 5 差压变送器 台 7 一体化温度变送器 台 88 热电偶(带套管)台 16 热电阻(带套管)台 77 双金属温度计 台 80 称量仪 台 2 气动调节阀(带智能定位器)台 124 气动开关阀 台 27 自力式调节阀 台 15 分析小屋 个 1 工业气相色谱仪 台 4 带采样预处理 微量水分析仪 台 4 氧分析仪 台 5 可燃性气体检测变送器 台 46 隔离安全栅 台 800 浪涌保护器 台 500 辅助仪表盘(柜)个 30 分散型控制系统(DCS)套 1 安全仪表系统(SIS)套 1 仪表安装材料 批 1 称量仪 套 24 55 仪表类型 单位数量备注
气动调节阀(带智能定位器)套 124 气动ON—OFF 阀 套 87 自力式调节阀 套 25 辅助仪表盘(柜)套 30
安全栅 只 800 浪涌保护器 只 500 特殊维修仪器及专用工具 批 1 仪表安装材料 批 1 注:本仪表清单中不包括随设备包供货的仪表和控制系统。8.5 消耗指标
仪表用电:UPS(双路冗余配置)AC220V 50HZ 50kVA×2(与聚丙烯装置、两聚 包装仓库共同设置,共计120kVA×2)。
仪表净化风:0.6MPag,1200Nm3/h(正常),2000Nm3/h(最大,不包括工艺用 气)。56 9 电气 9.1 概述
9.1.1 设计范围及分工
(1)聚乙烯装置界区内的变配电、照明、防雷、防静电接地的设计;
(2)由上级变电站引至PP/PE 装置联合变电站的10kV 电源线路及其相关的控制 线路以装置界区为设计工作分界点,界区内的电缆走向和敷设方式由本次设计负责确 定,电缆材料不属本次设计范围。9.1.2 用电负荷及负荷等级
聚乙烯装置的总计用电负荷需要容量约为9600kW。具体见下表。表9.1-1 装置用电负荷表
序号 负荷名称 装机容量(kW)需要容量(kW)装置负荷(主要如下)挤出机主电机 4200 3570 第一循环气鼓风机 540 306 第二循环气鼓风机 540 306 离心机 200 170 脱水塔进料泵 400 170 闪蒸罐进料泵 400 170 颗粒输送风机 744 384 粉料输送风机 264 112 其它 3812 1 小计 9000 2 照明 80 50 3 仪表用电 100 50 4 空调 600 400 5 其它 100 100 全厂合计 9600 由于聚乙烯装置属于连续生产工艺过程,一旦中断供电需较长时间恢复生产,会带
来重大的经济损失。根据国家标准“供配电系统设计规范”GB50052-95 中的有关规定,其主要工艺生产装置用电负荷的等级基本上为一级负荷,其中重要仪表电源、应急照明、57 火灾报警等属于一级负荷中特别重要负荷。
9.2 供、配电系统设计 9.2.1 电源情况
本工程二回路10kV 进线电源引自临近装置DMTO 35 kV 变电所10kV 两段母线,该35/10kV 变电站二回35kV 电源引上级220kV/35 kV 总变电所,电源可靠,满足工程 需要。
9.2.2 供电电源电气参数、配电电压等级(1)供电电源电气参数
10kV 三相三线制 中性点不接地系统 ±7%;
380/220V 三相四线制 中性点直接接地系统 ±7%; 频率范围:50Hz±0.5Hz。
三相最大短路容量:待定;(装置变电所10kV 电源侧)三相最小短路容量:待定;(装置变电所10kV 电源侧)(2)配电电压等级:
150kW≤P<4500kW 中压电动机 AC 10kV; 0.2kW≤P<150kW 中压电动机 AC 380V; P<0.2kW 低压电动机 AC 220V; 中压开关柜控制电源 DC 220V;
低压进线和母联柜控制电源 DC 220V; 其它低压开关柜和MCC 控制电源 AC 220V; 一般照明/应急照明(EPS)AC 220V; 检修电源 AC 380/220V;
仪表电源(UPS)AC 380/220V; 9.2.3 供电方案
聚丙烯装置和聚乙烯装置拟新建PP/PE 联合10kV 变配电站一座,建筑面积24 米
X 60 米,上下二层(设备层和电缆层)。10kV 变电站内将设置10kV 配电装置一组、10kV/0.4kV 电力变压器六台和0.4kV 低压配电装置三组。其中10kV 配电柜若干、10kV/0.4kV 电力变压器四台和0.4kV 低压配电装置两组为聚乙烯装置服务。10kV 和 0.4kV 配电系统均采用单母线分段、母联设自投的供电系统,详见附图3“聚丙烯聚乙烯 装置联合供电系统图”。58 10kV 变电站的两回路进线电源引自临近装置MTO 装置35kV 变配电站的10kV 不 同母线,每路电源线的容量都能承受100%的用电负荷。
10kV 变电站内设直流电源装置;聚丙烯装置内自控仪表将设不停电电源装置 UPS;火灾报警系统由设备自带的UPS 供电;应急照明采用EPS 供电。9.2.4 继电保护和测量仪表的配置
10kV 进线:电流速断保护、过电流保护。电流、有功电度、无功电度测量与显示。10kV 母线分段:电流速断保护、过电流保护,电流测量与显示。
10kV 电动机:差动(P≥2000kW 时)、电流速断、单相接地、过负荷、低电压保 护。测量电流、功率因数,有功电度和无功电度。
10kV 变压器出线柜:过电流、电流速断、单相接地保护、瓦斯、压力保护、温度 保护。测量电流、有功电度和无功电度。
400V 电源进线和母线分段:设短路短延时保护。测量电流、电压。大于30kW 的电动机现场设电流表。9.2.5 功率因数补偿原则和方式
在各电压等级母线上进行集中功率因数补偿;补偿后,使变电所10kV 进线侧功率 因数不小于0.90,0.38kV 侧功率因数也不小于0.90。9.2.6 配电设计规定(1)装置环境特征
本装置内主要介质为乙烯和氢气(局部区域),部分属于2 区IIBT3 或IICT3(氢 气区域);另外还有部分区域属于粉尘爆炸危险区域22 区,T11。在爆炸危险区域内,应按照爆炸危险区域要求来选择设备和材料。(2)电缆敷设
动力和控制电缆采用电缆桥架沿管架敷设,出电缆桥架处穿镀锌钢管保护。(3)检修电源
检修电源分为二种,一种为方便插座,220V/16A,服务半径为20 米;另一种为焊 接插座,380V/63A,服务半径为50 米。(4)特殊传动、控制和联锁要求
a)电动机在机旁设操作柱,两地控制的电动机应设就地/远方选择开关;
b)对于有工艺起动联锁的电动机,其联锁信号来自于仪表机柜室,且在配电室设 仪电交接柜。59 9.2.7 照明设计
(1)在现场设照明配电箱;
(2)照明方式包括一般照明、局部照明和混合照明;(3)照明种类包括正常照明和应急照明;(4)照明供电及控制:
本装置设照明智能型节能控制器;生产装置区集中控制;控制室、配电室、办公室 等区域设就地控制开关,分散控制;户外区域采用光电控制。(5)照明线路:
照明线路采用铜芯电线或电缆穿管敷设,生产装置、罐区、管廊及装卸区内选用电 缆,建筑物内选用塑料电线。9.2.8 防雷、接地
装置内采用共用接地网,即工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地连接在同 一接地系统,形成闭合的接地网,接地电阻小于4 欧姆。装置内作总等电位连接。所有用电设备其正常情况下不带电的金属外壳均应可靠接地。仪表的工作接地按仪表专业要求设置。9.3 节能措施
采用低损耗节能型电力变压器,采用高效率的电动机,采用节能灯具,采用功率因 数补偿电容器。
9.4 采用的主要标准规范
供配电系统设计规范 GB 50052-95 10kV 及以下变电所设计规范 GB 50053-94 低压配电设计规范 GB 50054-95 建筑物防雷设计规范(2000 年版)GB 50057-94 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB 50058-92 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB 50062-92 石油化工企业设计防火规范(1999 年版)GB 50160-92 电力工程电缆设计规范 GB 50217-94
第五篇:煤(甲醇)制烯烃成本与盈利分析
煤(甲醇)制烯烃成本与盈利分析
随着MTO/MTP技术走向成熟和中国五大示范装置成功商业化运行,国内处于运行、建设和计划中的煤(甲醇)制烯烃项目超过60个,主要分布于煤炭产地和沿海地区。作为煤基能源化工行业的领先咨询机构,亚化咨询在本文将以甲醇制烯烃(MTO)技术为研究对象,分析煤(甲醇)制烯烃的成本结构与不同情境下的利润空间。
1、成本结构
一个典型的180万吨甲醇煤制烯烃一体化装置投资约200亿元,在煤价400元/吨情境下,聚烯烃税前完全成本为7465元/吨(未扣除副产品收益),其成本结构如下图所示。
为了使用低价值的原料(煤炭)生产高价值的产品(烯烃),必需付出的代价就是高昂的投资,带来的财务和折旧费用占到烯烃成本的40%,其次为气化原料煤和提供电力和蒸汽的燃料煤,总计占成本的43%。亚化咨询认为,控制投资额和煤价,是降低煤制烯烃一体化项目成本的关键。但也应重视采用可靠的技术和设备,提高工程质量,尽早实现满负荷生产,否则吨产品的财务和折旧费用将增加。
对于外购甲醇制烯烃项目,2012年1月-2013年8月中国进口甲醇均价为373美元/吨,折人民币约为2300元/吨。一个典型的外购180万吨/年甲醇MTO装置投资约85亿元,在2300元/吨的甲醇价格下,聚烯烃税前完全成本为9501元/吨(未扣除副产品收益),其成本结构如下图所示。
由于不需要投资巨大的煤制甲醇装置,外购甲醇制烯烃项目财务和折旧费用占成本比例仅为13%,能量费用也下降为6%,但原料费用从25%大幅上升为73%,意味着原料甲醇的价格对项目成本占据主要地位。亚化咨询认为,对于外购甲醇制烯烃项目来说,如何获得价格合理并且稳定的甲醇供应是最重要的课题。
2、盈利分析
(1)项目所在区域对煤制烯烃盈利能力的影响
下面以中国煤制烯烃的三个典型区域——新疆、内蒙古和安徽为对象,分析其盈利空间。三地的主要区别在于煤价和产品运输成本,此外,项目投资额、水资源和人力成本方面也略有不同。新疆、内蒙古和安徽煤制聚烯烃成本(已扣除副产品收益)如下图所示。
华东地区2012年1月-2013年9月HDPE平均价格为11330元/吨,共聚PP平均价格为11980元/吨,可见在现阶段三个区域的煤炭坑口市场价格下,如果副产品(C4,C5等)销售顺利,煤制烯烃能够实现2000-4000元/吨的利润空间。
(2)不同煤价对煤制烯烃盈利能力的影响
原料煤(供气化)和燃料煤(提供电力和蒸汽)占据了煤制烯烃成本的43%,以内蒙古鄂尔多斯地区为例,不同煤价(烟煤,5600大卡/千克)下煤制聚烯烃的华东地区送到成本(含税,扣除副产品收益)如下图所示。
(3)甲醇价格波动对MTO装置盈利能力的影响
对于外购甲醇制烯烃装置,原料甲醇价格波动对项目成本影响巨大。不同甲醇价格下华东地区MTO制聚烯烃项目(含税,扣除副产品收益)如下图所示,当原料甲醇价格高于2900元/吨,外购甲醇MTO项目将无利可图。在海外获取天然气(页岩气)资源,就地把天然气转化为方便运输的甲醇,并运至中国华东港口地区用于MTO项目,是对中国项目投资者颇有吸引力的选项。