轻质油芳构化改液化气芳构化
项目建议书
东 营 仕 通 化 工 有 限 公 司
编写部门：技术管理部
二零零九年5月10日
一、项目提出的必要性
通过对近期市场的调研，目前我装置生产的液化气均价3000元/吨，芳烃均价5250元/吨，产品平均价格在4530元/吨，装置运行费用为450元/吨。目前轻质油市场价格平均在4400元/吨，我公司装置运行加工成本在4850元/吨。
因此，运行成本已经远远高于公司承受范围。为保证芳构化装置正常的运行，扭转当前局面，技术管理部在总经理和主管副总的领导下，对轻质油芳构化装置进行改造可行性报告的编写，通过改造，以期取得良好的经济效益。 二、项目建设内容 1、主要建设内容
名称 液化气泵 液化气卸车泵 名称 DN80管线 DN80管线 DN50管线 DN50 PN2.5孔板 DN50 PN2.5调节阀 DN100管线 排量 15m/h 40 m/h 型号 20# 20# 20# 500m/h 500m/h 20# 3333出口压力 1.0 1.0 数量 200 50 300 2 2 100 单位 介质温度℃ Mpa Mpa 米 米 米 台 台 米 40 40 100 350 350 350 350 40 数量 2台 3台 备注 可利旧 用于液化气卸车 备注 新增用于进料 用于从汽化器引线 汽化器后进料 汽化器后进料 反应器冷进料 用于液化气进料泵 2、目前公司现有材料统计 泵类统计
扬程 60 105 135 100 100
流量 25 13.52 5 3 2 功率 7.5 11 7.5 7.5 7.5 数量 1台 1台 2台 4台 2台 介质 轻质油 液化气 轻质油 轻质油 液化气 备注 新泵 新泵 新泵 旧泵 旧泵 管线统计
管径 DN50 PN2.5 DN50 PN4.0 长度 300 0.4（2跟） 型号 20 15GrMo 备注 液化气冷进料 高温阀门、法兰 需要购料
名称及规格型号 法兰（RF）DN50 垫片 DN50 螺柱 M16*90 闸阀SHZ41H-25 DN50 法兰（RF）DN80 垫片 DN80 螺柱 M16*90 闸阀SHZ41H-25 DN50 法兰（RF）DN100 垫片 DN100 螺柱 M24*90 闸阀SHZ41H-25 DN100 DN50 调节阀 PN2.5 DN50孔板流量计 PN2.5 等级 20#5B4 20#5B4 20#5B4 20#5B4 20#5B4 20#5B4 20#5B4 20#5B4 20#5B4 20#5B4 3数量 16 20 80 6 4 8 64 4 8 8 64 2 单位 个 个 付 个 个 个 付 个 个 个 付 个 个 个 技术条件 20#GB/T699 JB/T82.1(系列2) PN2.5 RF WN SCH40 0Gr18Ni9 钢带+柔性石墨带 带外环 PN2.5 t=4.5mm JB/T90 35CrMoA/35# GB/T3077/GBT699 等长双头螺柱，带两个II型六角螺母SH3404 PN2.5 20#GB/T699 JB/T82.1(系列2) PN2.5 RF WN SCH40 0Gr18Ni9 钢带+柔性石墨带 带外环 PN2.5 t=4.5mm JB/T90 35CrMoA/35# GB/T3077/GBT699 等长双头螺柱，带两个II型六角螺母SH3404 PN2.5 20#GB/T699 JB/T82.1(系列2) PN2.5 RF WN SCH40 0Gr18Ni9 钢带+柔性石墨带 带外环 PN2.5 t=4.5mm JB/T90 35CrMoA/35# GB/T3077/GBT699 等长双头螺柱，带两个II型六角螺母SH3404 PN2.5 流体介质：液化气、密度0.55 流体介质：液化气、密度0.55 流量5m/h 2 55m/h 32 四、工艺流程简述
从罐区来的液化气经液化气进料泵（4000kg/h，7-8kg/cm2）进聚结器，经原料预热器和汽化器后温度升至300℃，进F101加热炉，加热到320℃（开始反应为300）压力0.58MPa，同时冷料经进料泵以1000kg/h进第一反应器，温升63.5℃，中间产物0.55 Mpa、350℃，经中间加热炉进反应器，同时另一股冷料以1250kg/h进第二反应器，最终反应产物0.49Mpa温度400℃，进入汽化器E102、原料预热器E101、E103AB冷却至40℃，进入V101，压力0.2 Mpa，温度40℃。
V101气相1600NM3/h（3900kg/h）经压缩机压缩后进T101,液相经P102泵(2250kg/h)进T101。分别经T102、T103分离后，产生液化气、芳烃。
芳烃进入脱丁烷塔塔顶压力0.2MPa、顶温60℃，塔底170℃，塔顶物料1500kg/h进芳烃罐区，塔底物料1000kg/h进脱戊烷塔，戊烷塔顶压力0.1MPa、顶温100℃，塔底180℃，塔底物料500kg/h进脱色塔，负压操作。塔底210℃，出料250kg/h。塔顶150℃，出料250kg/h。 五、项目工艺计算 1、工艺核算图。（附件） 2、反应器温升见核算表（附件）。 3、吸收稳定部分不作修改。（附件） 4、改造部分见图纸。（附件）
5、反应产物进目前溶剂油装置，见工艺图纸。（附件）
6、反应器压力膨胀：通过冷进料分别控制，1h，1000kg，40℃烯烃液化气进反应器换热到350℃，体积膨胀为285m3，每秒钟体积膨胀仅为285/3600=0.079m3/s=79L/s，反应器进料管线为250mm，反应器直径1800mm，高度6.99米，体积12.7m3，相对于反应器其气体膨胀率仅为0.079/12.7=0.623%,因此基本不会影响到反应器的压力，对反应器压力影响不大。
7、飞温控制：按照4000kg/h的正常进料，第一个反应器补充冷进料1000kg/h，因此第一个反应器的正常流量为5000kg/h，假设飞温使第一个反应器达到400℃，那么1000 kg/h、40℃冷进料进入反应器后可使得反应器温度降为330℃，第二个反应器的热进料为5000 kg/h，冷进料为1250 kg/h，假设飞温使得第二个反应器达到400℃，那么1250、40℃冷进料进入反应器可使反应器的温度降为330℃。 因此，可以控制反应器的飞温现象。
8、进料方式：4000kg/h的正常进料，第一个反应器1000 kg/h冷进料，第二个反应器1250kg/h的冷进料。
9、压缩机负荷：经核算氢气占总物料的0.1%，甲烷、乙烷占总物料的1.5%，其余丙烷、丁烷、丁烯等占总物料的59%时，压缩机的平均吸气量为1600NM3/h,低于压缩机最大进气量
1900NM3/h，同时V101的压力经核算为0.15MPa，低于目前安全阀开启压力0.28Mpa。
10、卡脖子问题：由于进料分为4000kg/h的正常进料，第一个反
应器1000 kg/h冷进料，第二个反应器1250kg/h的冷进料。因此不
存在原料预热器不能通过的现象。 六、项目经济效益核算
以目前市场价格，假定烯烃液化气价格2900元/吨，混合芳烃5300元/吨，脱烯烃液化气2900元/吨，反应烯烃转化成混合芳烃的转化率为32%，假定1.5%的损耗，根据工艺核算，所核算的结果，假设日加工量为120吨烯烃液化气。
表1 按照120吨/天计算（80%） 项目 原料成本 损耗 工人工资 设备折旧费 水电气损耗 数量（吨） 价格（元） 总价（万元） 120 120*1.5% 2900 2900 产品收入 工业丁烷 混合芳烃 120*66.5% 120*32% 2900 5300 23.142 20.352 6 34.8 0.5220 备注 不计入 利润总额=20.352+23.142-6-34.8=2.694（不含税） 年利润（300天计算）2.694*300=808.2万元
表2 按照150吨/天计算
项目 液化气成本 损耗 工人工资 设备折旧费 水电气损耗 数量（吨） 价格（元） 总价（万元） 150 150*1.5% 2900 2900 产品收入 6 43.5 0.6525 备注 不计入 工业丁烷 混合芳烃 150*66.5% 150*32% 2900 5300 28.9275 25.44 利润总额=28.9275+25.44-6-43.5=4.8675（不含税） 年利润（300天计算）4.8675*300=1460.25万元
表3按照30%液化气、70%轻质油、150吨/天计算
项目 液化气成本 轻质油成本 损耗 工人工资 设备折旧费 水电气损耗 合计 数量（吨） 价格（元） 总价（万元） 150*0.3 150*0.7 150*1.5% 2900 4500 4500 产品收入 67.3125 6 13.05 47.25 1.0125 备注 工业丁烷 液化气 混合芳烃 混合芳烃 合计 45*68% 105*0.32 45*32% 105*68% 2900 2900 5300 5300 8.874 9.744 7.632 37.842 64.092 利润总额=64.092-67.3125= -3.2205（不含税）
表4按照50%液化气、50%轻质油、150吨/天计算
项目 液化气成本 轻质油成本 损耗 工人工资 设备折旧费 水电气损耗 合计 数量（吨） 价格（元） 总价（万元） 150*0.5 150*0.5 150*1.5% 2900 4500 4500 产品收入 工业丁烷 液化气 混合芳烃 混合芳烃 合计 75*68% 75*0.32 75*32% 75*68% 2900 2900 5300 5300 14.79 6.96 12.72 27.03 61.5 62.525 6 21.75 33.75 1.0125 备注 利润总额=61.5-62.525= -1.025（不含税）
表5按照70%液化气、30%轻质油、150吨/天计算
项目 液化气成本 轻质油成本 损耗 工人工资 设备折旧费 水电气损耗 合计 数量（吨） 价格（元） 总价（万元） 150*0.7 150*0.3 150*1.5% 2900 4500 4500 产品收入 工业丁烷 液化气 混合芳烃 混合芳烃 合计 105*68% 45*0.32 105*32% 45*68% 2900 2900 5300 5300 20.706 4.176 17.808 16.218 58.908 57.7125 6 30.45 20.25 1.0125 备注 利润总额=58.908-57.7125=1.1955（不含税） 年利润总额=358.65
附件1去丙烯异丁烯液化气制汽油 计算反应产物尾气 300℃-350℃ 升温所需热量
公斤原料气所生尾去丙烯异丁烯液化气组分 组成 饱和组分占原料v% 乙烯 丙烷 丙烯 异丁烷 正丁烷 1丁烯 异丁烯 顺丁烯-2 反丁烯-2 C5 合计 5.07 17.76 0.00 28.96 6.75 13.82 0.00 13.70 13.94 0.00 100.00 单组分分子量 28 44 42 58 58 56 56 56 56 72 质量百分组成m% 每公斤原料中的饱和单组分质量，公斤 0.0267 0.1470 0.0000 0.3160 0.0736 0.1456 0.0000 0.1443 0.1469 0.0000 1.0000 焓350℃(气),千卡/公斤 338 290 337 340 270 340 340 336 336 270 / 焓300℃(气),千卡/公斤 182 255 178 310 235 173 177 177 177 238 / / ∆H温差焓差,千卡/公斤 156 35 159 30 35 167 163 159 159 162 气升温50℃需热，千卡/ 公斤 ∆H=∆H* 2.67 14.70 0.00 31.60 7.36 14.56 0.00 14.43 14.69 0.00 100.00 5.14 9.48 2.58 0.00 17.20 0.344 平,千卡/公斤公斤原料气所生尾气每升1℃需热，千卡/公斤
去丙烯异丁烯液化气制汽油 计算反应产物汽油 300℃-350℃ 升温所需热量：
汽油焓差 每公斤原料产汽油，公斤 0.4635 焓350℃(气),千卡/公斤 315 焓300℃(气),千卡/公斤 282 ∆H气相温差焓差,千卡/公斤 33 ∆H平,千卡/公斤=∆H*质量分数 15.30 公斤原料气所生汽油每升1℃需热，千卡/公斤 0.3059 每公斤原料气在350℃开始反应，反应热41.24千卡/公斤原料。产物升温计算：41.24 / (0.3440+0.3059) = 63.5℃
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