15万吨蒽油轻质化项目可行性研究报告Word完整版可编辑.docx
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15万吨蒽油轻质化项目可行性研究报告Word完整版可编辑
新能源有限公司
15万吨/年蒽油轻质化项目
可行性研究报告
1总论
1.1概述
1.1.1项目基本情况
1.1.1.1项目名称
新能源有限公司15万吨/年蒽油轻质化项目
1.1.1.2项目建设规模
(1)15万吨/年蒽油轻质化装置
(2)相关配套工程
1.1.1.3项目建设性质
该项目建设性质为新建。
1.1.1.4项目建设地点
工业园区。
1.1.2主办单位基本情况
1.1.2.1主办单位名称、性质及负责人
主办单位全称:
主办单位性质:
股份制民营企业
法人代表:
单位负责人:
1.1.2.2主办单位概况
新能源有限公司成立于2010年12月,占地面积100亩,现有员工300余人。
主要建成15万吨/年芳构化装置两套,产品为混合芳烃,符合国家发展和改革委员会颁布的《产业结构调整指导目录(2011年本)》相关产业政策,混合芳烃作为化工基础原料,应用前景广阔。
该项目在垦利县政府有关部门及镇政府的大力支持下,于2010年10月份开工建设,2011年6月份投料试车,项目实际完成投资7000万元。
到2012年12月份实现销售收入15亿元。
1.2编制依据及原则
1.2.1编制依据
(1)本项目原料蒽油分析报告。
(2)新能源有限公司关于蒽油轻质化项目可行研究报告的技术服务合同。
(3)新能源有限公司关于蒽油轻质化项目拟建厂址条件等。
1.2.2编制原则
(1)严格遵守国家的产业政策和省级相关部门的有关规定,严格执行国家的有关法令、标准、规范,按照国家或行业现行的标准规范进行设计,以求实、科学的态度,以开拓进取的精神精心设计。
(2)工艺技术方案的确定,要确保在世界范围内具有竞争力。
在吸收国内外先进技术基础上,必须以技术上先进成熟、生产装置运行安全可靠,经济上合理,选用洁净煤技术以确保不污染环境为前提。
(3)原料路线的选取紧紧围绕着我国的基本能源结构和构成,原料来源可靠、技术经济可行。
(4)主要设备立足国内制造,提高国产化率,形成具有中国特色的以煤为原料国产化的联合生产技术路线。
(5)选用的工艺、设备、自控方案要先进、可靠、“三废”排放少,做到低能耗、低污染、低成本。
1.3项目建设背景、理由及必要性
近年来,国际能源供应形势日益紧张,受国际原油的高价位的影响,石油产品成本急剧增加。
本项目蒽油经过加氢精制及加氢反应后的石脑油馏分,其芳烃含量及芳潜含量远高于石油炼制装置所产石脑油,是非常好的生产三苯的原料,而且成本较低。
同时,蒽油轻质化制备合格柴油及柴油调和组分,也能够大大提高蒽油的附加值,实现资源的充分利用。
为推动煤化工产业升级与调整,国家相继发布了《国务院关于发布实施<促进产业结构调整暂行规定>的决定》(国发[2005]40号)、《国家发展改革委员会关于加强煤化工项目建设管理促进产业健康发展的通知》(发改工业[2006]1350号)。
文件提出,发展煤化工行业有利于推动石油替代战略的措施,在有条件的地区应适当加快以石油替代产品为重点的煤化工产业的发展,建设规模化煤化工产业基地,应树立循环经济的理念。
建设本项目,按中华人民共和国工业和信息化部2008年12月19日“产业[2008年]第15号”文精神,符合国家的产业和技术鼓励项目要求。
该项目以蒽油为原料,与环保技术组合,生产目前市场上价格不断上涨的油品,根治了传统煤焦油加工过程中存在的工艺缺陷(产品质量不合格、污染转移),实现了煤焦油资源的增值利用。
新能源有限公司基于本身的技术实力,以及对煤焦油多年的研究,考虑到目前国内的能源结构,适时提出了“煤-炼-化”产业链的概念。
即,以煤炭一次转化为基础,对其副产品采用炼油行业的成熟技术进行深度加工,二次产品再向精细化工方向发展,真正成为石油替代品。
蒽油轻质化作为产业链中重要的一环,切合了国家的相关政策导向:
1、原料方面,以蒽油及天然气提纯而得的氢气为主要原料,充分利用焦油副产品。
2、技术方面,采用目前国内最先进的含加氢反应的加氢技术,属国家认可同时提倡使用的先进技术,属于国家允许类项目。
本项目通过应用先进的技术,带动上下游产业链和周边地区产业共同发展,扩大了居民就业范围,促进了当地经济腾飞和社会进步。
3、产品方面,主要产品的目标市场为石油替代产品市场,市场前景广阔,效益可观,可谓“取于是地而造福于民”。
4、在项目配套设施方面,充分考虑能量回收以及环保设施,真正做到“环境友好”、“节能减排”。
5、在社会效益方面,本装置所产改质蒽油,对于当地的燃料油市场将起到部分支撑性作用。
装置建成后将解决130余人就业问题,并创造了每年超过10000万元的税收,真正做到“取于是地而造福于民”。
综上所述,本项目的建设既符合国家产业政策,又能够有效提高产品附加值,增强煤化工企业的生存力及竞争力。
做为“煤—炼—化”产业链中的重要一环,本项目整体效率高,社会及经济效益可观,对整个下游化工产业链的实现有着重要的意义。
1.4研究范围
该项目为新建,可行性研究报告范围包括:
新建15万吨/年蒽油轻质化装置,以及相关配套公用工程和辅助生产设施,该项目工程主项见表1.4-1。
表1.4-1工程主项表
序号
单元号
单元名称
说明
一
装置区
1
2101
15万吨/年蒽油轻质化装置
2
2102
15000Nm3/h制氢装置
二
公用工程及辅助设施
1
2201
中央控制室
2
2202
总变配电所
3
2203
循环水场
4
2204
软水站
5
2205
热力站
6
2206
空氮站
7
2301
原料罐区及泵
8
2302
成品罐区及泵
9
2303
汽车装卸车设施
1.5研究结论
1.5.1项目概况
拟建:
15万吨/年蒽油轻质化项目
相关配套公用工程和辅助设施;
拟建项目总占地面积为:
150亩
总定员:
132人
年操作时间:
8000小时,装置操作范围:
60%-110%。
1.5.2主要工艺技术及经济指标
1.5.2.1主要工艺技术指标
主要工艺技术指标见表1.5-1。
表1.5-1主要工艺技术指标
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
生产规模
蒽油轻质化
104t/a
15
2
主要原料用量
蒽油
104t/a
15
氢气
104t/a
0.9
合计
104t/a
15.9
3
产品方案
104t/a
液化气
104t/a
0.32
H2S+NH3
104t/a
0.23
干气
104t/a
0.28
1#改质蒽油
104t/a
3.03
2#改质蒽油
104t/a
7.76
尾油
104t/a
0.01
煤沥青
104t/a
3.75
其它
104t/a
0.52
水分和损失
合计
104t/a
15.9
4
主要公用工程用量
电
104kWh/a
36.8
220V
104kWh/a
1408
380V
104kWh/a
2080
10kV
循环冷却水
104t/a
900
0.4MPa,t≤32℃
新鲜水
104t/a
48
0.4MPa,t≤32℃
除氧水
104t/a
13.5
0.4MPa,t≤32℃
蒸汽
104t/a
-5.6
3.5MPa
104t/a
5.1
1.0MPa
氮气
104Nm3/a
144
0.8MPa
仪表空气
104Nm3/a
456
0.6MPa
5
三废排放量
污水
t/h
8
废气
t/h
废渣
t/h
废剂间断排放
6
总定员
人
132
7
总占地面积
亩
150
注:
“-”代表产出。
1.5.2.2主要经济技术指标
主要财务评价数据指标汇总见表1.5-2。
本项目总投资51368万元,其中建设投资43348万元,建设期资本化利息1955万元,流动资金6065万元。
年均销售收入82870万元(含税),年均总成本费用49906万元,年均所得税后利润20111万元,投资利润率52.20%,全部投资财务内部收益率所得税后为23.13%;静态投资回收期5.7年(含建设期2.0年,所得税后)。
各项经济技术评价指标好于行业基准值,项目经济效益较好,并具有一定的抗风险能力,在经济上是完全可行的。
如果能够争取到当地环保项目或新技术新产业链支持政策,该项目经济效益更好。
表1.5-2主要技术经济指标汇总表
序号
项目名称
单位
数量
一
基本数据
1
总投资
万元
51368
1.1
建设投资
万元
43348
1.2
固定资产投资
万元
32488
1.3
建设期利息
万元
1955
1.4
流动资金
万元
6065
2
销售收入
万元
82870
生产期内年平均
3
总成本
万元
49906
生产期内年平均
4
流转税及附加
万元
6149
生产期内年平均
5
利润总额
万元
26815
生产期内年平均
6
所得税
万元
6704
生产期内年平均
7
税后利润
万元
20111
生产期内年平均
二
经济评价指标
8
投资利税率
%
64.17
9
投资利润率
%
52.20
10
借款偿还期
年
3.84
含二年建设期
11
财务内部收益率
所得税前
%
28.79
所得税后
%
23.13
12
净现值(i=12%)
所得税前
万元
90355
所得税后
万元
55757
13
投资回收期
含二年建设期
所得税前
年
5.00
所得税后
年
5.70
1.5.3研究结论
该项目以蒽油及天然气为原料,原料来源可靠。
采用成熟的蒽油轻质化工艺技术生产优质改质蒽油,关键设备设计充分考虑原料特点,可确保装置“安、稳、长、满、优”运转,充分考虑了热量回收,降低装置能耗,技术可行。
本工程生产规模和产品方案符合国家产业政策,工艺装备先进,技术成熟可靠,经济合理,并且项目建成后将具有较好的经济效益,良好的社会效益和环境效益,因此,项目建设是可行的。
2市场分析与价格预测
2.1原料供应
项目所需主要原料为天然气、蒽油。
氢气采用天然气制氢工艺,制氢装置原料外购,工艺配置合理,能够满足本项目对氢气需要。
天然气核算价2.8元/标方。
主要原料蒽油通过外购来保证装置需求,价格:
3000元/吨。
2.2蒽油轻质化产品市场预测
蒽油轻质化装置主要产品1#改质蒽油(C5~180℃)中,硫、氮、烯烃含量及其它杂质均很低。
2#改质蒽油(>180℃)安定性好、硫含量低,该两种主要产品可作为优质化工产品出厂,或可作为炼油厂汽柴油的调和剂。
该项目投产后,生产的0.28万吨/年干气作为燃料装置自用,达到正常工况下燃料自平衡;3.03万吨/年1#改质蒽油产品及7.76万吨/年2#改质蒽油,可实现当地销售,不存在市场问题。
1#改质蒽油可以送附近的石油化工厂或化工厂,可以用来做重整进料(石脑油)、芳烃联合装置进料、乙烯装置进料等。
2#改质蒽油可以做低凝柴油的调和组分,非常适宜在低寒地区的冬季使用。
2#改质蒽油的优点是凝点低,硫、氮含量低,是低硫低凝柴油的调和组分,与GB19147-2003车用柴油标准做比对,十六烷值为40左右,未达到45的标准值。
但是通过使用少量的十六烷值改进剂进行调和后,很容易达到45的标准值。
该产品还可以直接做为农用机械车用柴油或船用柴油出售。
2010年—2011年,中石化、中石油两大集团炼厂已改扩建或即将改扩建的原油加工能力3560万吨。
其中中石化系统有塔河石化、洛阳石化、长岭石化等扩建装置投产,合计1050万吨/年。
2011年还有北海石化、济南炼厂、青岛炼化等约860万吨/年的扩建能力完工。
中石油系统有广西石化、独山子石化、宁夏石化等新增能力投产。
据了解,中石化旗下炼厂2011年全年原油计划加工量约为2.2亿吨,较2010年增加8.4%,炼厂开工率水平达到85%左右。
其次,两大集团炼厂检修计划有所减少。
中石化系统除了广州石化、金陵石化、福建炼化和青岛炼化有检修计划外,其他炼厂均无较大的检修计划,大部分保持高负荷生产。
2012年汽柴油产量将呈稳步增长趋势,但增幅不大,预计新炼能投产后,汽柴产量将达到2.5亿吨左右。
供大于求,资源充裕,将成为一种常态。
但受国家石化产业规划要求,国内汽柴油标准升级,其含硫量要求均有较大提高,为优质汽柴油调和组分的市场提供了较大的销售空间。
目前,我国仍处在重化工业阶段,国内经济的高速增长依然需要以石油资源的大量消耗作为依托。
2012年成品油需求仍保持平稳增长的总体趋势,但受到国内通胀严峻和国家宏观调控的影响,全年成品油表观消费量增速将有所放缓。
汽车市场经过2年~3年井喷式增长后,随着汽车购置税优惠政策的取消,2012年汽车产销增速逐渐回落,同时考虑到单车油耗下降和城市治堵措施等因素,全年汽油消费增幅减缓。
柴油市场,工业化和城镇化建设将拉动工矿、基建、交通、物流用油的增长,柴油总体需求保持增长。
柴油消费结构不会发生大的变化,交通运输、仓储、制造业、建筑业、电力和采掘业等行业用油占到柴油消费的69%以上;国家继续加大对农田水利等农村基础设施建设的支持力度,发展现代农业,农林牧渔业用油占到柴油消费的16%左右。
自新的成品油定价机制实行以来,国内成品油价格走势基本与国际油价保持同向,对于保证炼厂利润具有一定作用。
但由于成品油价格调整涉及面广、影响大,国家调价时往往瞻前顾后,调价幅度也常常打折,炼厂效益受到上游原料涨价和产品出厂价调整不到位的双重挤压。
相对来说,成品油批发价运作的灵活性大,基本可以在零售限价范围内根据市场情况自主调节。
2012年,国际油价受经济基本面复苏、美元贬值和地缘政治影响振荡上行。
因此,国内成品油价格也将跟随上涨,价格整体水平有所提升。
但受国内经济通胀严峻和CPI走高的影响,国家相关部门采取多种措施对物价进行控制,成品油零售价和炼厂出厂价涨幅总体上低于2011年,也低于同期国际油价涨幅,价格波动比2011年平缓。
在山东省境内,3.03万吨/年1#改质蒽油产品及7.76万吨/年2#改质蒽油的市场基本定向周边和附近地区,有很好的市场。
由于当地蒽油供应充足,市场销售价格为2800元/吨左右,预计随着原油和成品油价格的波动蒽油价格也会有所变动,今后五年蒽油市场售价在3000元/吨左右。
项目的主要产品为优质改质蒽油,针对当地燃料油及化工原料短缺的现状,1#轻质油价格在7500元/吨左右,2#轻质油价格在8500元/吨左右,预计其价格会随着成品油价格的波动而波动。
目前主要产品1#、2#改质蒽油主要目标市场定位于石脑油重整装置进料及高标号成品柴油市场。
由于该地区无同类装置,当地具体销售情况无可对比市场分析依据。
但根据目前七台河宝泰隆装置及内蒙庆华装置生产产品销售情况,本项目产品市场前景非常乐观。
3工艺装置物料平衡及产品规格
3.1主要原料、产品规格及数量
该项目以蒽油及天然气为原料,天然气经过PSA生产工艺制备氢气,蒽油在加氢精制、加氢反应反应下,生产干气、液化气、1#改质蒽油、2#改质蒽油产品、煤沥青和尾油等产品。
干气作为燃料装置内使用,尾油作为重质燃料油出厂。
同时,副产H2S和NH3,其中H2S可通过碱液吸收生成硫氢化钠。
3.1.1原料蒽油性质
根据试验测定,本项目蒽油主要性质见表3.1-1。
表3.1-1蒽油主要性质
项目名称
数值
密度(20℃)/g·cm-3
1.13
硫/μg·g-1
3525
氮/μg·g-1
12600
碳,%
86.56
氢,%
5.75
氧,%
1.08
馏程/℃
IBP/10%
-/230
30%/50%
300/340
70%/90%
370/410
95%/EBP
435/460
粘度(100℃)/mm2·s-1
2.408
灰份,%
0.002
游离水,%
<2
残炭,%
0.83
闪点(闭口)/℃
98
四组分,%
饱和分
0.5
芳香分
66
胶质
32.9
沥青质
0.6
金属/μg·g-1
Fe
1.5
3.1.2氢气指标要求
装置用氢气由天然气制备,氢气指标见表3.1-2。
表3.1-2氢气指标
介质
H2
Ar+N2
CO+CO2
组成,%
99.8
0.2
30ppm
限制值,%
>99.5
<0.5
<30ppm,其中CO<10ppm
3.1.3干气组成
干气满足GB11174-1997标准要求,具体指标见表3.1-3。
表3.1-3干气指标
序号
项目
限制值
实验方法
1
总硫,mg/Nm3
343(max)
SH/T0222
2
H2S含量,mg/Nm3
60(max)
3
铜片腐蚀,级
≯1
SH/T0232
4
蒸发残留物mL/100mL
≯0.05
5
C5及C5以上组分含量%(v/v)
≯3.0
3.1.41#改质蒽油产品规格
1#改质蒽油满足石脑油标准Q/SY26-2009,产品指标见表3.1-4。
表3.1-41#改质蒽油指标
序号
规格
1#改质蒽油
1
馏分范围,℃
<180
2
密度,g/cm3(20℃)
0.779
3
总硫,wtppm
<1
4
总氮,wtppm
<1
5
馏程,℃
IBP/
60
10%
99
30%
108
50%
120
70%
132
90%
160
EBP
178
6
辛烷值
64
3.1.52#改质蒽油产品规格
2#改质蒽油部分满足GB-T19147-2003车用柴油标准,具体指标见表3.1-5。
3.1-52#改质蒽油产品性质
序号
规格
2#改质蒽油
1
馏分范围,℃
>180
2
密度,g/cm3(20℃)
0.839
3
总硫,wtppm
<30
4
总氮,wtppm
<50
5
馏程,℃
IBP/
181
10%
210
30%
231
50%
247
70%
278
90%
318
EBP
345
6
凝点,℃
<-20
7
十六烷指数
~40
3.1.6尾油产品性质
尾油产品性质见表3.1-6。
表3.1-6尾油性质
指标
分率,m%
备注
QI,%
15.50
TI,%
31.00
软化点,℃
88.00
结焦值,%
55.20
3.2物料平衡
表3.2-115万吨/年蒽油轻质化项目物料平衡表
单位:
万吨/年
单位:
万吨/年
干气
1.85%
0.28
煤
液化气
2.15%
0.32
H2S+NH3
1.52%
0.23
煤焦油
15.00
100.00%
焦
1#改质蒽油
20.21%
3.03
氢气
0.90
6.00%
油
2#改质蒽油
51.70%
7.76
加
尾油
0.09%
0.01
合计
15.90
106.00%
氢
沥青
25.00%
3.75
水
2.46%
0.37
损失
1.00%
0.15
15
合计
106.00%
15.90
4工艺装置
4.1蒽油轻质化装置
4.1.1工艺技术方案选择
4.1.1.1确定技术方案的原则
(1)采用配套的工艺技术和成熟、可靠、先进的工程技术,确保装置设计的整体合理性、先进性和长周期安全稳定运转。
(2)合理用能,有效降低装置能耗,合理回收装置余热,达到合理的先进水平。
(3)提高环保水平,加强安全措施,环保设施与主题工程同时设计、同时施工、同时投产。
(4)在保证性能可靠的前提下,降低装置投资,最大限度的实现设备国产化。
(5)提高装置操作灵活性,增强对市场的适应能力。
4.1.1.2国内外蒽油加工技术现状
目前,国内有多种煤焦油轻质化工艺,各有优缺点,比较具有代表性的有以下几种:
Ⅰ、馏分油加氢精制
该方案采用加氢工艺仅加工煤焦油中<350℃馏分,化学氢耗<3%。
优点是流程短,投资省,装置较易操作。
但由于其所能加工煤焦油馏分<350℃,故整体产品收率较低,以中低温焦油为原料,则沥青产率在40%~50%。
且由于其加氢深度较低,未能使煤焦油正真实现加氢,故而产品质量差,售价低,市场认可度差。
Ⅱ、馏分油加氢反应
原料首先经预处理,切除煤沥青(>460℃馏分),将<460℃馏分油送加氢单元进行加氢精制及加氢反应。
这样一来蒽油轻质化规模相对较小,投资相对偏低,化学氢耗在7.5%左右,可使产品H元素含量达到12%~14%,加氢程度较深,加工费用相对不高,原料适用范围广。
预处理后的馏分油适合于加氢反应工艺。
预处理工艺主要采用减压工艺和洗油工艺。
洗油来自于加氢分馏部分的分馏塔底循环油,将煤沥青中的轻质馏分携带出,同时把重组分洗涤到沥青组分中。
原料预处理的目的是脱水、脱杂质、脱金属和煤沥青。
其主要目的是脱除不适于进固定床加氢反应器的煤沥青,同时也脱除了煤焦油中的细微碳粉,从而保证煤焦油轻质化反应催化剂的使用寿命。
煤沥青组分之所以不适宜通过固定床加氢反应方式实现加氢目的,是因为其富含金属、碳粉、以及大量的胶质和沥青质。
若采用固定床加氢,则反应空速极低、压力超高、催化剂失活快、加工费用高,从而使得经济效益较差。
但高温煤焦油所产煤沥青,由于其软化点较高,适宜作为改质沥青原料,建议可作为改质沥青原料出售。
改质沥青有较好的市场,煤沥青不处理完全可以去配煤或深加工。
深加工方案可以加工针状焦、碳纤维等。
Ⅲ、延迟焦化+加氢精制
该工艺首先将全馏分煤焦油进延迟焦化单元,在延迟焦化工段加大循环比,主要产品为焦化汽油、焦化柴油、石油
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