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3.1.2建设规模
本项目年生产丁醇23.5万吨，其中正丁醇21.8万吨，异丁醇1.7万吨。 3.1.3技术方案
丙烯制丁醇流程首先是将丙烯和合成气在搅拌式反应釜中生成混合丁醛，然后送至固定床反应器气相加氢生产正（异）丁醇，最后在精馏塔中将正丁醇和异丁醇分离。丙烯制丁醇流程如图2-1所示。
图2-1丙烯制丁醇流程示意图
3.1.4厂址选择
本厂选择建设在宁波石化经济技术开发区。
宁波石化经济技术开发区位于杭州湾南岸，宁波镇海区西北侧辽阔的海涂上，规划面积56.22平方公里。区内地势平坦，依江临海，水源充沛，环境容量大，自然条件优越，同时园区提供“九通一平”，配套设施齐全。宁波及周边地区经济的快速发展和宁波杭州湾大桥的建设给园区带来了无限商机和发展机会，具有发展石油化学工业得天独厚的优势。园区水陆交通便捷、四通八达，区域优势明显。园区距宁波市区仅14公里，距东方深水良港北仑港仅24公里，紧邻中国最大的液体化工码头。园区总规划面积56.22平方公里，化工区将本着\外向型、高起点、跨世纪\和\持续、快速、安全、健康\的发展理念，按照建设现代化工园区的要求和化工行业的特点，努力营造一个高科技产业和支柱产业相对集聚、以大炼油和大乙烯项目为支撑、生产与生态均衡协调、可持续发展的世界一流的国家级石化产业基地。 3.1.5社会及经济效益分析 1）经济效益分析
23.5万吨/年丁醇总投资约需21.03亿元，其中建设投资约需16.80亿元。资金筹措采取自筹和银行贷款相结合的方法，其中自筹6.53亿元，银行贷款14.5亿元。丙烯价格按9500元/吨，正丁醇价格按12500元/吨，异丁醇价格按11500元/吨。投产后年均销售收入约29.20亿元，年均利税约8.92亿元。 2）社会效益分析
本项目用NMP法抽提丁二烯，NMP溶剂不仅无毒无刺激气味，其挥发量小，
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减少了经济损失，而且对设备无腐蚀性，降低了设备成本，NMP工艺的能源消耗较其他工艺都小，使得项目具有良好的环境效益和经济效益。生产过程中“三废”少，并且都采取了综合治理的相应的处理措施，因此装置对周边环境影响较小，有利于环境保护。
本项目的建立可提供部分就业机会，从而缓解了企业和社会的负担。 坚持走新型工业化道路，大力推进石油化工产业化进程，为我国的C4的综合利用可持续发展做出新的贡献。
3.2工艺流程设计
3.2.1工艺方案选择及论证
所谓工艺技术路线，就是把原料加工成为产品的方法，包括工艺流程、生产方法、工艺设备和技术方案等。工艺技术路线的选择就是要在各种可能的工艺技术路线中，经过比较确定一条效果最好的工艺技术路线为拟建项目采用。
工艺技术路线影响到项目的投资、产品的成本、产品的质量、劳动条件、环境保护等各个方面，因而决定了项目投资后的经济效益和社会效益。项目投资后的效益如何，其实是工艺技术路线选择的必然结果，能否选到好的工艺技术路线，是项目能否成功的关键，所以，工艺技术路线的选择是项目可行性研究工作的核心。工艺技术方案的比较
1、UCC/Daw/Johnson Mattey低压羰基合成工艺
美国UCC和英国Davy及Johnson Mattey 3家公司共同开发的铑催化剂低压羰基合成技术，简称UCC/Davy法或U.D.J法，于1976年工业化装置投入生产，目前世界约60%左右的丁醇装置采用该技术。
该工艺依据羰基合成催化剂循环方式的不同又分为气相循环工艺和液相循环工艺。液相循环工艺于1984年投入工业化应用。与气相循环工艺相比，液相循环工艺将两台并联反应器操作改为两台串联操作，不仅增大了反应器的容积利用率，而且加快了反应速率，可使同样大小反应器的能力提高50%～80%。采用液相循环工艺已在世界建成若干套生产装置。UCC/Davy低压羰基合成工艺原料消耗低、产物正异构比较高，反应压力低、操作容易，物料对设备腐蚀低，流程短，设备较少，投资低。液相循环工艺问世后，生产效率进一步提高。该工艺是羰基合成最先进的技术之一。 2、三菱化成低压羰基合成工艺
该工艺采用铑络合物催化剂，反应压力和反应温度低，产物正异构比较高，物料对设备腐蚀低。虽然省去了闪蒸和蒸发过程，但设置了醛塔专门分离催化剂，且催化剂回收系统复杂，并需连续向反应器补加新鲜催化剂，流程长、设备多，总投资较大。
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3、巴斯夫低压羰基合成工艺
该工艺于1982年实现工业化，羰基合成采用铑的络合物为催化剂，以三苯基膦为配位体，用丁醛和高沸物配制成催化剂溶液。催化剂采用液相循环工艺，每年抽出约10%～15%催化剂送工厂再生，同时补充新鲜催化剂。 4、美国伊士曼公司羰基合成工艺
该技术过去未商业转让，目前仅在美国和新加坡各有1套装置运行。该技术的主要特点是产品方案灵活，其烯-丙烯共进料工艺技术可同时生产丁醛和丙醛及相关的醇类产品，以适应市场需求。工艺技术方案见表2-1。
表2-1 工艺技术方案对比表
方案指标 产品纯度 原料单耗 100％计
丙烯 合成气 溶剂 催化剂 催化剂分离方式
温度 压力
主要技
正/ 转化率 反应器形式 术参数 异比
℃ MPa ％ 单位 ％ t/t产品 Nm3/t产品
羰基合成低压液相循环法
巴斯夫 ≥99.5 0.61 719 正异构丁醛 三苯基膦羰基铑
催化剂 蒸发分离、 液相循环 100 2 8~9/1 ~96 塔式 原料来源广泛； 催化剂活性好；
伊士曼 ≥97 0.61 690 铑基催化剂 蒸发分离、 气相循环 125 2~5 3~10/1 ~91 内装若干个降膜蒸发器的搅拌器 原料来源广泛； 催化剂活性好；
戴维 ≥99.5 0.602 715 无铁丁醛 三苯基膦羰基铑催化剂 蒸发分离、 液相循环 90~110 1.5~1.9 4~25/1 91~93 带搅拌桨釜式反应器 原料来源广泛； 催化剂活性高；
技术先进性、应用的广泛性和可靠性
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消耗定额低，操作温度、压力较高；
流程短； 设备较少； 操作维修量较小；
消耗定额低，操作温度、压力较
高； 流程短； 设备较少； 操作维修量较
少；
消耗定额较高； 操作温度、压力低； 正/异比较高； 不需要特殊材质；
本项目建议采用低压羰基合成工艺，现在国内引进的主要为Davy-UCC技术。 该工艺特点:
①投资少;
②工艺简单, 反应温度较低, 单程操作; ③操作费用低;
④丙烯和合成气几乎全部转化, 损失少, 醛重组分产率低; ⑤铑用量少。 3.2.2工艺流程设计 丁醇工艺方块流程图
丙烯制丁醇流程首先是将丙烯和合成气在搅拌式反应釜中生成混合丁醛，然后送至固定床反应器气相加氢生产正（异）丁醇，最后在精馏塔中将正丁醇和异丁醇分离。丙烯制丁醇流程如下图所示。
工艺流程简述 1、丁醛生产
由总厂提供的原料合成气经多级净化脱除氧、硫、氯等杂质，以防止铑催化剂中毒。丙烯经多级净化系统将其中的硫化物、氯化物、氧等杂质脱除后与净化合成气一并送入羰基合成反应器。
该反应器是带搅拌的釜式反应器，内有冷却盘管和进料气体分配器。在铑催化剂，气体分配器以及搅拌器的作用下，原料气体以小气泡的形式扩散在催化剂溶液中，并于105℃、1.6MPa条件下，通过低压羰基合成反应生产出混合丁醛。OXO反应是放热反应，反应热通过产
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品丁醛的蒸发脱除一部分，通过调温水换热脱除一部分。混有混合气体和丙烯、丙烷的混合丁醛液体在V-111缓冲罐中稳定，气体通过压缩机循环至反应器反应，混有丙烯丙烷的混合丁醛液体通过离心泵运送至T-106气提塔中脱除其中的丙烯、丙烷。 2、丁醇生产
脱除重组分后的混合丁醛进入蒸发器汽化后，进入加氢反应器中，在催化剂的作用下。在0.4MPa和130℃条件下。生产粗混合丁醇。粗品经预精馏塔和精馏塔脱除轻、重组分后，进入异构物塔分离，在塔顶得到纯度≥99.8％的异丁醇产品，塔底得到纯度≥99.5％的正丁醇产品。 3.2.3物料衡算
本项目涉及的化工单元操作较多，如合成、加热、冷却、换热、吸收和精馏。因此将整个流程分为羰基合成反应和丁醛加氢反应两个工段进行物料衡算。 1）羰基合成反应工段物料衡算
下图是由Aspen Plus软件模拟得出的羰基合成反应工段物料衡算图，见图3-1。
图3-1 羰基合成反应工段物料衡算图
羰基合成反应工段物料衡算如下表3-1所示。
表3-1 羰基合成反应工段物料衡算表
温度/℃ 压力/bar
H2-CO 40.00 26.00
C3H6 40.00 26.00
OUT 20.00 3.00
C3H8 -47 2
C4H8O 106.60 2.60
摩尔流量/kmol·hr-1 1100.00 490.00 203.85 19.8 442.75
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