1、苯乙烯化工工程設計一、項目名稱 :苯乙烯制造產(chǎn)品項目項目主辦單位 :*單位負責人 :*1、經(jīng)營企業(yè)的理由 :從國內外技術上 ,產(chǎn)品質量上的差距 ,從利用外資 ,產(chǎn)品出口 ,培養(yǎng)人才 ,增加收益等方面 ,說明興辦中 外合資經(jīng)營企業(yè)的必要性和重要性。2、經(jīng)營者的情況 :介紹中方合營者的基本情況和興辦中外合資經(jīng)營企業(yè)的有利條件,包括企業(yè)性質 (國營或集體 ),人員情況 ,技術力量 ,領導班子 ,固定資產(chǎn) ,設備,場地 ,原有產(chǎn)品產(chǎn)量 ,產(chǎn)值,利潤,產(chǎn)品出口等情況。3、經(jīng)營主要內容 :生產(chǎn) (經(jīng)營 )范圍和規(guī)模合營年合資經(jīng)營企業(yè)的地址 ,占地面積 ,建筑面積 (新建 ,擴建 ,改造 )合資經(jīng)營企業(yè)的職

2、工總數(shù)和構成 (工人 ,技術人員 ,管理人員 )投資總額 ,注冊資本和各方出資比例投資方式和資金來源 :中方以土地使用權 ,建筑物,房屋,機器設備等作價的估算 ,現(xiàn)金投資 (外匯, 人民幣)和來源(自籌,貸款,租賃);外國合營者以現(xiàn)金 ,機器設備 ,工業(yè)產(chǎn)權 (專利權和商標權 )或專有技術 等作為出資 ,對其作價 ,估價方法和估算金額。產(chǎn)品技術性能及銷售方向 : 合資經(jīng)營企業(yè)的產(chǎn)品擬達到的技術水平,在國內外具有競爭能力 ,產(chǎn)品內外銷比例的估計。生產(chǎn) (經(jīng)營 )條件:合資經(jīng)營企業(yè)所需主要原材料 ,燃料 ,動力,交通運輸及協(xié)作配套方面的近期和今后要求及已具備的 條件。初步的技術 ,經(jīng)濟效益分析 :

3、產(chǎn)品的性能和價格 (內外銷 ),成本 ,收益估算、 生產(chǎn)手段 ,生產(chǎn)效率提高程度、 能源和原材料的節(jié)約 效果、 中外雙方經(jīng)濟收益匡算 :合營期間各方利潤 ,項目投資利潤率 ,投資回收年限的估算等。 經(jīng)濟效益分析 :合營期間的稅收 ,勞動就業(yè)人數(shù) ,技術水平的提高等。項目實施計劃 :何時進行技術交流 ,出國考察 ,編寫可行性研究報告 ,組織洽談 ,簽約,施工 ,試車和投產(chǎn)等。 如屬一次規(guī)劃 ,分期實施項目 ,應列出分期工程的時間安排。附件邀請外國合營者來華技術交流計劃出國考察計劃可行性研究工作計劃 ,包括負責可行性研究的人員安排 ;如須聘請外國專家指導或委托咨詢的。二、可行性報告 :1、項目背景

4、 :項目的背景包括項目名稱、 項目承辦單位、 項目的主管部門、 項目擬建地區(qū)和地點、 承擔可行性 研究工作的單位及法人代表、 研究工作依據(jù)、 研究工作概況等七個方面。研究工作概況又包括 : 項目建設的必要件 , 項目發(fā)展以及可行性研究工作概況。2、可行性研究的結論 :在可行性研究報告中 , 對項目的產(chǎn)品銷售、 生產(chǎn)規(guī)模、 廠址、 技術方案、 資金總額及籌措、 項目 的財務效益以及國民經(jīng)濟、 社會效益等若干重大問題 , 都應作出明確的結論。 可行性研究結論包括 ; 市 場預測和項目建設規(guī)模 : 原材料、 燃料和動力供應 : 廠址選擇 ; 項目工程技術方案 : 環(huán)境保護 ; 工廠組 織與勞動定員

5、: 項目實施進度 ; 投資估算與資金籌措 : 項目財務與經(jīng)濟評價 ; 項目綜合評價結論等十個 方面。3、技術經(jīng)濟指標表 :第一部分在總述部分中 , 可將研究報告中每個部分的主要技術經(jīng)濟指標匯總 , 列出主要技術經(jīng)濟指 標表 , 從而使審批和決策者對項目全貌有一個全面概括的了解。第二部分主要應說明項目的發(fā)起過程 , 項目提出的理由 , 項當前期工作的發(fā)展過程以及投資者的意 向、 投資的必要性等可行性研究的工作基礎?；诖四康?, 需將項目的提出背景與發(fā)展概況作系統(tǒng)的 敘述 , 說明項目提出的背景 , 投資的理由 , 在可行性研究前工作情況及其成果 , 重要問題的決策和決策 過程等情況。在敘述項目

6、發(fā)展概況時 , 要能夠清楚地提示出本項目可行性研究的重點和問題。第三部分 市場分析和項目規(guī)模。市場分析在可行性研究中占有的重要地位。任何一個項目 , 其生產(chǎn)規(guī)模的確定 , 技術的選擇 , 投資估算 乃至廠址的選擇都必須建立在對市場需求情況有了充分了解的基礎之上才能決定。而且市場分析的結 果 , 還能夠決定產(chǎn)品的價格、 銷售收入 , 最終影響到項目的盈利性和可行性。 在可行性研究報告中 , 對資料內容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系改正或者刪除。市場需求預測 , 價格分析進行詳細闡述 , 并確定建設規(guī)模。4、市場調查 : 市場調查包括擬建項目產(chǎn)出物用途調查 ; 產(chǎn)品現(xiàn)有生產(chǎn)能力調查 ;

7、產(chǎn)品產(chǎn)量及銷售量調查 ; 替代產(chǎn) 品調查 ; 產(chǎn)品調查國外市場調查等六項。所謂市場預測 , 是指市場調查在時間上和空間上的延續(xù)。 利用市場調查所得到的有關信息資料 , 根據(jù) 市場信息資料分析報告得出的結論 , 對本項目產(chǎn)品未來市場需求量以及相關因素所進行的定量與定性 的判斷與分析 , 在可行性研究工作中 , 市場預測的目的是制訂產(chǎn)品方案 , 同時也是確定項目建設規(guī)模 所必須的依據(jù)國內前場需求預測。預測內容有 : 本產(chǎn)品消耗對象 ; 本產(chǎn)品的消費條件 ; 本產(chǎn)品更新周期的特點 ; 可能會出現(xiàn)的替代產(chǎn)品 : 本產(chǎn)品使用中可能產(chǎn)生的新用途等方面。產(chǎn)品出口或進口替代分析。價格預測。5 、 市場營銷戰(zhàn)略

8、 :隨著競爭的日益激烈 , 企業(yè)要根據(jù)市場情況 , 制定適當?shù)匿N售戰(zhàn)略 , 爭取擴大市場份額 , 穩(wěn)定價格 , 提高產(chǎn)品競爭力。因此 , 在可行性研究中 , 要對市場營銷戰(zhàn)略進行研究。營銷方式 :推銷方式有 , 投資者分成 , 企業(yè)自銷 , 國家部分收購 , 經(jīng)銷人代銷人情況分析等。推銷價格制度促銷的措施產(chǎn)品銷售費用預測三、廠址選擇 : 青島附近。四、生產(chǎn)方法 ( 工藝路線 ) :苯乙烯是一種重要的基本有機化工原料 , 主要用于生產(chǎn)聚苯乙烯樹脂 ( PS) 、 丙烯腈 -丁二烯 -苯乙 烯( ABS) 樹脂、 苯乙烯 -丙烯腈共聚物 ( SAN) 樹脂、 丁苯橡膠和丁苯膠乳 ( SBR/SBR

9、 膠乳) 、 離子 交換樹脂、 不飽和聚酯以及苯乙烯系熱塑性彈性體 ( 如 SBS) 等。另外 , 還可用于制藥、 染料、 農(nóng)藥 以及選礦等行業(yè) , 用途十分廣泛。當前 , 世界上苯乙烯的生產(chǎn)方法主要有乙苯脫氫法、環(huán)氧丙烷 -苯乙烯聯(lián)產(chǎn)法、 熱解汽油抽提蒸餾回收法以及丁二烯合成法等。1 乙苯脫氫法乙苯脫氫法是當前國內外生產(chǎn)苯乙烯的主要方法 , 其生產(chǎn)能力約占世界苯乙烯總生產(chǎn)能力的90%。它又包括乙苯催化脫氫和乙苯氧化脫氫兩種生產(chǎn)工藝。乙苯催化脫氫工藝 : 乙苯催化脫氫是工業(yè)上生產(chǎn)苯乙烯的傳統(tǒng)工藝 , 由美國 Dow 化學公司首次開發(fā)成功。 當前典型的生產(chǎn) 工藝主要有Fina/Badger工藝、

10、ABB魯姆斯/UOP工藝以及BASF工藝等。乙苯催化脫氫法的技術關 鍵是尋找高活性和高選擇性的催化劑。一開始采用的是鋅系、 鎂系催化劑 , 以后逐漸被綜合性能更好 的鐵系催化劑所替代。當前 , 國外苯乙烯催化劑主要有南方化學集團公司開發(fā)的Styromax-1、Styromax-2、 Styromax-4 以及 Styromax-5 型催化劑 ; 美國標準催化劑公司推出的 C-025HA 、 C-035 、 C-045型催化劑；德國BASF公司開發(fā)的S6-20、S6-20S、S6-28、S6-30催化劑；Dow化學公司開發(fā) 出的 D-0239E 型絕熱型催化劑等。中國從 20世紀 60年代就開始

11、進行與乙苯脫氫工藝相配套的催化劑 研究。當前開發(fā)成功的催化劑主要有蘭州石油化工公司研究院的 315、335、345、355系列催化劑 ；廈門大學、 中國科學院大連化學物理研究所的 XH、 DC 系列以及中國石化集團公司上海石油化工研 究院的GS系列催化劑等。蘭州石化分公司研究院還從催化劑配方和制備工藝入手，開發(fā)出了以鐵-鉀-鈰-鉬-鎂為主要體系的低鉀型乙苯脫氫催化劑。除了常見的圓柱型催化劑外 , 蘭州化學工業(yè)公司最近還成功地將三葉型催化劑用于苯乙烯的工業(yè)生產(chǎn)上。 世界乙苯脫氫催化劑的研究正在向低鉀含量、 低水 比、 具有更高穩(wěn)定性和更長運轉周期的方向發(fā)展。1.2 乙苯氧化脫氫法 : 乙苯氧化脫

12、氫技術是用較低溫度下的放熱反應代替高溫下的乙苯脫氫吸熱反應, 從而大大降低了能耗 ,提高了效率。氧化脫氫反應為強放熱反應 , 在熱力學上有利于苯乙烯的生成。典型的生產(chǎn)工藝為苯乙 烯單體先進反應器技術 ( Styrene Monomer Advanced Reactor Technology, 簡稱 Smart 工藝 ) 。該工藝于 20世紀90年代初期開發(fā)成功，是UOP公司開發(fā)的乙苯脫氫選擇性氧化技術(Styro-Plus工藝)與Lummus、 Monsanto 以及 UOP 三家公司開發(fā)的 Lummus/UOP 乙苯絕熱脫氫技術的集成。該工藝是在 原乙苯脫氫工藝的基礎上 , 向脫氫產(chǎn)物中加入

13、適量氧或空氣 , 使氫氣在選擇性氧化催化劑作用下氧化 為水 , 從而降低了反應物中的氫分壓 , 打破了傳統(tǒng)脫氫反應中的熱平衡 , 使反應向生成物方向移 動?！?Smart工藝流程與Lummus/UOP苯乙烯工藝流程基本相同，但反應器結構有較大的差別，主要是 在傳統(tǒng)脫氫反應器中增加了氫氧化反應過程。該工藝采用三段式反應器。一段脫氫反應器中乙苯和水 蒸汽在脫氫催化劑層進行脫氫反應 , 在出口物流中加入定量的空氣或氧氣與水蒸汽進入兩段反應器 , 兩段反應器中裝有高選擇性氧化催化劑和脫氫催化劑 , 氧和氫反應產(chǎn)生的熱量使反應物流升溫 , 氧全 部消耗 , 烴無損失 , 兩段反應器出口物流進入三段反應器

14、 , 完成脫氫反應。在脫氫反應條件為620-645C、壓力0.03-0.13MPa、蒸汽/乙苯質量為1-2: 1時，乙苯轉化率為85%,苯乙烯選擇性為 92%-96%。當前, 世界上有 5套苯乙烯生產(chǎn)裝置采用乙苯氧化脫氫工藝進行生產(chǎn), 另外一些新建生產(chǎn)裝置大都準備采用該方法進行生產(chǎn)。2 環(huán)氧丙烷 -苯乙烯聯(lián)產(chǎn)法 :環(huán)氧丙烷 -苯乙烯 ( 簡稱 PO/SM) 聯(lián)產(chǎn)法又稱共氧化法 , 由 Halcon 公司開發(fā)成功 , 并于 1 973年在西班牙首次實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。在 130-160 C、0.3-0.5MPa下，乙苯先在液相反應器中用氧氣氧化生成乙苯過 氧化物，生成的乙苯過氧化物經(jīng)提濃到17%后進

15、入環(huán)氧化工序，在反應溫度為110C、壓力為4.05MPa條件下 , 與丙烯發(fā)生環(huán)氧化反應成環(huán)氧丙烷和甲基芐醇。 環(huán)氧化反應液經(jīng)過蒸餾得到環(huán)氧丙烷 , 甲基芐 醇在 260C、 常壓條件下脫水生成苯乙烯。反應產(chǎn)物中苯乙烯與環(huán)氧丙烷的質量之比為2.5: 1。除乙苯脫氫法外 , 這是當前唯一大規(guī)模生產(chǎn)苯乙烯的工業(yè)方法 , 生產(chǎn)能力約占世界苯乙烯總生產(chǎn)能力的10%。當前世界上擁有該法專利轉讓權的生產(chǎn)商主要有萊昂得爾(Lyon dell)公司、Shell公司、Repsol公司以及前蘇聯(lián)的下姆斯克 ( Nizhnekamskneftekhim) 公司等。 PO/SM 聯(lián)產(chǎn)法的特點是不需要高溫反 應, 能夠

16、同時聯(lián)產(chǎn)苯乙烯和環(huán)氧丙烷兩種重要的有機化工產(chǎn)品。將乙苯脫氫的吸熱和丙烯氧化的放熱 兩個反應結合起來 , 節(jié)省了能量 , 解決了環(huán)氧丙烷生產(chǎn)中的三廢處理問題。另外 , 由于聯(lián)產(chǎn)裝置的投資 費用要比單獨的環(huán)氧丙烷和苯乙烯裝置降低 25%, 操作費用降低 50%以上, 因此采用該法建設大型生 產(chǎn)裝置時更具競爭優(yōu)勢。該法的不足之處在于受聯(lián)產(chǎn)品市場狀況影響較大, 且反應復雜 , 副產(chǎn)物多 , 投資大 , 乙苯單耗和裝置能耗等都要高于乙苯脫氫法工藝。 但從聯(lián)產(chǎn)環(huán)氧丙烷的共氧化角度而言 , 因可避 免氯醇法給環(huán)境帶來的污染 , 因此仍具有很好的發(fā)展?jié)摿Α?、 熱解汽油抽提蒸餾回收法 :從石腦油、 瓦斯油蒸汽

17、裂解得到的熱解汽油中直接經(jīng)過抽提蒸餾也能夠制得苯乙烯。GTC 技術公司開發(fā)了采用選擇性溶劑的抽提蒸餾塔GT-苯乙烯工藝，從粗熱解汽油(來自石腦油、瓦斯油和NGL蒸汽裂解)直接回收苯乙烯。提純后苯乙烯產(chǎn)品純度為 99.9%,含苯基乙炔小于50PPm。采用抽提技術將 苯乙烯回收 , 既可減少后續(xù)加氫過程中的氫氣消耗 , 又避免了催化劑因苯乙烯聚合而引起的中毒 , 也 增產(chǎn)了苯乙烯。 據(jù)估算 , 一套以石腦油為裂解原料的 30.0萬噸/年乙烯裝置大約可回收約 1.5萬噸/年的 苯乙烯。4 丁二烯合成法 :Dow 化學公司和荷蘭國家礦業(yè)公司 ( DSM) 都在開發(fā)以丁二烯為原料合成苯乙烯技術。不但即將

18、實現(xiàn) 工業(yè)化生產(chǎn)。Dow化學工藝以負載在 y沸石上的銅為催化劑，反應于1.8MPa和100C下，在裝有催化劑的固定床上進行 , 丁二烯轉化率為 90%, 4-乙烯基環(huán)己烯 ( 4-VCH) 的選擇性接近 100%。之后的氧化 脫氫采用以氧化鋁為載體的錫 /銻催化劑 , 在氣相中進行。在 1 個月的運轉期內 , 催化劑活性下降了一 半，此時在催化劑床上通入氧氣使其再生。該反應在0.6MPa和400C下進行，VCH的轉化率約為90%,苯乙烯的選擇性為 90%, 副產(chǎn)物為乙苯、 苯甲醛、 苯甲酸和二氧化碳。 DSM 工藝采用在四氫呋喃溶 劑中負載于二亞硝基鐵的鋅為催化劑，鋅的作用是使硝基化合物活化。

19、液相反應在80C和0.5MPa下進行 , 丁二烯轉化率大于 95%, 4-乙烯基環(huán)己烯選擇性為 100%。之后 4-乙烯基環(huán)己烯的脫氫采用負載 氧化鎂的鈀催化劑，在300C和O.IMPa的氣相中進行，4-乙烯基環(huán)己烯完全轉化，乙苯選擇性超過96%, 唯一的副產(chǎn)物是乙基環(huán)己烷。其它生產(chǎn)方法 :除此之外 , 其它尚在開發(fā)中的苯乙烯合成工藝還包括甲苯甲醇合成法、 乙烯 -苯直接偶合法、 苯乙酮 法、 甲苯二聚法以及甲苯和合成氣反應法等。ABS 通稱丙烯腈丁二烯苯乙烯 , 是由丙烯腈 -丁二烯 -苯乙烯三種單體共聚而成。由于三種單體的比例 不同, 可有不同性能和熔融溫度 , 流動性能的 ABS 如與其

20、它塑料或添加劑共混 , 則更可擴大至不同用 途和性能的 ABS, 如抗沖級、 耐熱級、 阻燃級、 透明級、 增強級、 電鍍級等。ABS的流動性介于PS與PC之間，其流動性與注射溫度和壓力都有關系，其中注射壓力的影響稍大，因此成型時常采用較高的注射壓力以降低熔體粘度 , 提高充模性能。1 、 塑料的處理 :ABS的吸水率大約為0.2%-0.8%，對于一般級別的 ABS,加工前用烘箱以80-85 C烘2-4小時或用干燥 料斗以80C烘1-2小時。對于含PC組份的耐熱級 ABS,烘干溫度適當調高至100C ,具體烘干時間可 用對空擠出來確定。再生料的使用比例不能超過 30%, 電鍍級 ABS 不能使用再生料。2、注塑機選用 :可選用華美達的標準注塑機 ( 螺桿長徑比 20: 1, 壓縮比大于 2, 注射壓力大于 1500bar) 。如果采用色母 粒或制品外觀要求料高 , 可選用小一級直徑的螺桿。鎖模力按照 4700-6200t/m2 來確定 , 具體需根據(jù)塑 料等級和制品要求而定。3、模具及澆口設計 :模具溫度可設為60-65C。流道直徑6-8mm。澆口寬約3mm,厚度與制品一樣，澆口長度要小于1mm。 排氣孔寬 4-6mm, 厚 0.025-0.05mm。4、熔膠溫度 :可用對空注射法