《万吨丁二烯装置项目投资可行性论证初步设计报告》

新建万吨年丁二烯装置需要主要原料丁烯，由淄博齐翔腾达化工股份有限公司甲乙酮厂丁烯分离装置提供。

原料供货渠道稳定可靠便捷。

五环境保护新建万吨年丁二烯装置采用氧化脱氢的技术，物料利用率较高，整个装置全密闭操作，废水排入新建污水处理设施，少量废渣废催化剂由催化剂生产厂商回收，少量排放的废气排入新建火炬系统，确保装置对环境不会造成污染。

六财务评价本项目投入总资金万元，其中建设投资万元，流动资金万元年均销售收入万元，年总成本费用万元，年利润总额万元，年税后利润万元，具有良好的投资效益。

从盈利指标看，项目税后财务内部收益率为，资本金利润率为，项目税后财务净现值为万元，静态投资回收期年含建设期年，投资利润率，具有良好的盈利能力。

从敏感性分析表图盈亏平衡图可知，本项目具有较强的抗风险能力。

因此，本项目实施后，能够为企业带来较好的经济收益，获取良好的投资回报。

第二章市场预测第节产品供需预测产品概况丁二烯丁二烯是重要的聚合物单体，能与多种化合物共聚制造各种合成橡胶和合成树脂。

其每年消耗量中，大约有以上用于合成丁苯橡胶顺丁橡胶丁腈橡胶氯丁橡胶及树脂等少量用于生产环丁砜，丁二醇见丁二醇己二腈己二胺丁二烯低聚物及农药克菌丹等。

工业上主要是，丁二烯，。

是易燃易爆的气体，加压冷却易液化。

沸点，临界温度，临界压力。

是丁苯橡胶的重要单体。

二供需分析预测丁二烯由于近几年橡胶行业发展迅速，丁二烯作为不可缺少的原料已经不能满足生产需要，所以新建万吨年丁二烯装置生产丁二烯，不存在市场销售问题。

第二节原料供需预测本装置的原料来自甲乙酮厂丁烯分离装置，来源十分可靠。

第三章生产规模产品方案及总物料平衡第节生产规模及产品方案生产规模新建的丁二烯装置额定设计规模为吨年丁二烯。

装置年操作时数为小时，连续生产。

装置操作弹性。

二产品方案按照目前碳四原料组成，新建装置产品方案如下产品丁二烯吨年，全部送罐区作为商品销售。

第二节总工艺流程及物料平衡新建万吨年丁二烯装置由脱氢反应系统压缩机系统油吸收解吸系统和丁二烯抽提系统四个单元构成。

脱氢及水冷系统丁烯空气水蒸气按定比例混合后去段反应器反应，然后再配入丁烯空气去二段反应器反应。

经二段反应后的生成气经过前换热，废热锅炉回收热量，再经淬冷后去后换热器进步回收热量，然后去水冷洗酸塔洗去有机酸并进步降温后去生成气压缩机。

后换热器副产循环热水可送锅炉利用或用空冷器降温后循环使用。

二生成器压缩机系统该系统将生成气由绝经离心式压缩机提至绝。

加压后的生成气去油吸收解吸系统处理。

三油吸收解吸系统加压后的生成气在吸收塔中被塔顶加入的贫油吸收，尾气送往锅炉焚烧。

塔底富油送往解吸塔解吸，解析塔侧线采出粗丁二烯经冷凝后送罐区，塔顶全回流塔底贫油部分循环使用，部分送往再生塔再生。

四丁二烯抽提系统油吸收解吸后的粗丁二烯及新鲜乙腈经过萃取精馏经水洗脱水塔后，除去组丁二烯的碳四及炔烃，生产出合格的丁二烯产品。

乙腈经过乙腈回收塔后循环使用。

新建万吨年丁二烯装置总物料平衡见图。

第三节产品规格及数量产品副产品规格及数量见表。

表产品及副产品规格及数量序产品产量参考主要规格号名称用途产品纯度水份比重沸程作为商品出售丁二烯非挥发物或自用酸度以无醋酸为基准色度第四章工艺装置第节工艺技术路线的选择丁二烯生产工艺选择沿革丁二烯的生产与合成橡胶工业的发展密切相关。

世纪年代，德国开始用乙炔生产丁二烯，进而生产了合成橡胶。

第二次世界大战期间，对天然橡胶的大量需求，促使人们寻求合成橡胶的单体丁二烯的生产途径。

当时，除德国采用乙炔法外，美国苏联等采用乙醇法生产丁二烯。

稍后，美国又发展了从石油出发生产丁二烯。

到战争结束，美国年产丁二烯，其中约来自石油化工。

战后，石油化工的发展促进了丁二烯的生产。

生产方法有碳四馏分分离和合成法包括丁烷脱氢丁烯脱氢丁烯氧化脱氢等两种。

目前除美国外，世界各国丁二烯几乎全部直接来自烃类裂解制乙烯时的副产碳四馏分又可写为馏分。

美国丁二烯的来源，大约半来自丁烷丁烯脱氢，半直接来自裂解馏分。

由馏分分离以石脑油或柴油为裂解原料生产乙烯时，副产的馏分般为原料量的质量，其中丁二烯含量高达质量，所以，从裂解馏分中分离丁二烯是经济的生产方法。

工业上均采用萃取精馏的方法，即由馏分中加入乙腈甲基甲酰胺等溶剂增大丁二烯与其他烃的相对挥发度，通过精馏分离见碳四馏分分离得到丁二烯。

丁烷脱氢由天然气或馏分中分离所得的丁烷，可脱氢制取丁二烯。

丁烷脱氢是强吸热过程，需要输入大量的热量才能获得有经济价值的转化率，但同时裂解和产物二次反应也显得突出。

因此，过程的关键是选择种高活性的催化剂，并要求尽可能降低温度。

有两种工艺方法已在工业上得到应用菲利浦法即二步法，第步反应使用铬铝氧化铬载的单体丁二烯的生产途径。

当时，除德国采用乙炔法外，美国苏联等采用乙醇法生产丁二烯。

稍后，美国又发展了从石油出发生产丁二烯。

到战争结束，美国年产丁二烯，其中约来自石油化工。

战后，石油化工的发展促进了丁二烯的生产。

生产方法有碳四馏分分离和合成法包括丁烷脱氢丁烯脱氢丁烯氧化脱氢等两种。

目前除美国外，世界各国丁二烯几乎全部直接来自烃类裂解制乙烯时的副产碳四馏分又可写为馏分。

美国丁二烯的来源，大约半来自丁烷丁烯脱氢，半直接来自裂解馏分。

由馏分分离以石脑油或柴油为裂解原料生产乙烯时，副产的馏分般为原料量的质量，其中丁二烯含量高达质量，所以，从裂解馏分中分离丁二烯是经济的生产方法。

工业上均采用萃取精馏的方法，即由馏分中加入乙腈甲基甲酰胺等溶剂增大丁二烯与其他烃的相对挥发度，通过精馏分离见碳四馏分分离得到丁二烯。

丁烷脱氢由天然气或馏分中分离所得的丁烷，可脱氢制取丁二烯。

丁烷脱氢是强吸热过程，需要输入大量的热量才能获得有经济价值的转化率，但同时裂解和产物二次反应也显得突出。

因此，过程的关键是选择种高活性的催化剂，并要求尽可能降低温度。

有两种工艺方法已在工业上得到应用菲利浦法即二步法，第步反应使用铬铝氧化铬载在氧化铝上催化剂，温度，将丁烷脱氢为丁烯，转化率，选择性第二步反应使用类似催化剂，温度，将丁烯脱氢为丁二烯，转化率，选择性。

此法生产步骤多，操作麻烦，工业应用不广。

胡德利法该法在和绝热条件下使丁烷步脱氢成丁二烯。

催化剂为浸渍了氧化铬的活性氧化铝，每反应进行次催化剂再生。

因系减压操作，催化剂再生十分麻烦，设备条件苛刻，要求配有大口径耐高温快速启闭的阀门及大容量真空设备。

反应过程实际上是丁烷与丁烯的混合脱氢。

反应气体分出丁二烯后进行循环，并与新鲜的丁烷混合进入脱氢反应器。

以原料丁烷计，单程转化率，选择性，此法只在美国采用，近年产量日趋减少。

丁烯脱氢美国在年代末开发的方法，其工艺过程的基本原理与菲利浦法的第二步反应相似，但反应过程作了很多改进，主要是在丁烯原料中加入大量蒸汽以降低烃分压，在有利于脱氢平衡条件下进行反应。

此法所用催化剂氧化铬和稳定的钙镍磷酸盐寿命较长，丁二烯选择性较高约，但蒸汽用量大，年代后被丁烯氧化脱氢法取代。

丁烯氧化脱氢丁烯催化脱氢反应是可逆反应，转化率因受化学平衡限制而不高，氧化脱氢法是在脱氢时通入氧气空气，改脱氢反应为氧化反应，从而大幅度提高丁烯的转化率及丁二烯的选择性，其反应式为丁烯氧化脱氢见图是年在美国石油得克萨斯化学公司工业化，过程采用铁尖晶石催化剂见金属氧化物催化剂，反应器温度入口约出口约，丁烯转化率可达，丁二烯选择性。

氧化脱氢法的丁烯转化率及选择性较其他脱氢法高得多，因此，此法问世后被广泛使用。

在美国，年代末有厂家采用此法生产丁二烯。

中国丁烯制丁二烯装置也均采用此法。

其他还有乙醇法和乙炔法。

前者为苏联人С列别捷夫发明，于年代工业化，过程采用氧化镁氧化硅催化剂使乙醇步转化为丁二烯。

因丁二烯的选择性仅左右，生产成本高，目前仅少数国家尚采用此法。

后者是德国在第二次世界大战期间生产丁二烯的主要方法。

即先将乙炔制成乙醛，再缩合成丁醇醛，进而加氢得，丁二醇，最后将，丁二醇脱水即得丁二烯。

此法生产流程长，原料及能量消耗大，战后未得到推广。

本设计中采用的工艺方法为丁烯氧化脱氢制丁二烯。

第二节工艺流程说明工艺原理及特点工艺原理丁烯和氧气先后通过段二段反应器，在催化剂作用下反应生成丁二烯，冷凝后的汽液两相分离后，液相进入水冷洗酸塔与其釜液混合，气相进入水冷洗酸塔底部。

生成气在塔中充分冷却除去大量水分并洗去酸酮和部分醛类后，从塔顶出来去压缩工段。

提压后的生成气进入油吸收塔底部，生成气经吸收油吸收后，排放至火炬。

塔底出来的富油，进入解吸塔进行解吸。

从解吸塔第八块板上抽侧线得到粗丁二烯产品，冷却后送到丁二烯抽提单元。

粗丁二烯经过乙腈法萃取，水洗精制后得到较纯的丁二烯送往成品罐区。

二工艺特点洗酸及水冷系统来自管网的配料蒸汽，经三通调节阀分成两股，股经前换热器与二段反应器出来的高温生成气换热，使温度由上升到，另股作为旁路，用来调节段反应器的入口温度，使之为左右，两股物料在管道上重新混合后进入段进料混合器。

由丁烯进料泵进来的丁烯馏分按比例计量后进入丁烯蒸发器，使丁烯蒸发并过热到后与计量的配料空气同进入段进料混合器。

丁烯空气水蒸汽三种气体充分混合后进入装有催化剂的段轴向反应器，由于丁烯脱氢为放热反应，生成气出口温度达左右。

为了使反应更加充分，高温生成气与计量后的液态丁烯和脱氧水同进入二段进料混合器级，三股物料混合后与计量后的配料空气起进入二段进料混合器，与计量后的空气混合后进入二段轴向反应器。

通过调节脱氧水的喷入量，使二段轴向反应器的入口温度控制在左右，经二段反应后，二段反应器的出口温度高达左右。

由二段轴向反应器出来的高温生成气先进入前换热器与配料蒸汽换热，温度降到，再进入级废热锅炉，在其中产生的的低压蒸汽进入蒸汽系统管网，同时生成气的温度降到，降温后的生成气再进入二级废热锅炉，在其中产生的的低低压蒸汽进入蒸汽系统管网，这时生成气的温度降到，再进入后换热器，进行部分冷凝，并利用循环软水回收其冷凝热。

冷凝后的汽液两相经分离罐分离后，液相进入水冷洗酸塔与其釜液混合，气相进入水冷洗酸塔底部。

先后与塔中部进入的循环酸水，以及塔顶部加入的冷冻水进行换热，使生成气在塔中充分冷却除去大量水分并洗去酸酮和部分醛类后，从塔顶出来去压缩工段。

水冷洗酸塔的的塔釜液由循环酸水泵