淺析丁辛醇裝置經濟運行

關鵬

(天津渤化永利化工股份有限公司，天津300452)

1 概述

1.1 簡介

丁辛醇為無色透明、易燃的油狀液體（中等毒性且具有特殊的氣味），能與水及多種化合物形成共沸物，沸點117.7℃，具有刺激和麻醉作用[2]。丁醇（butyl alcohol）和辛醇2-乙基乙醇（2-ethyl hexanol）由于可以在同一套裝置中用羥基合成的方法生產，故習慣稱為丁辛醇。

1.2 用途

丁辛醇是合成精細化工產品的重要原料(基本有機合成原料)，用途十分廣泛。

正丁醇主要用于制造丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、醋酸丁酯、乙二醇醚、增塑劑DBP、氨基樹脂和丁胺等，也可用作油漆與涂料、化妝品、醫藥等方面的溶劑[3]。

異丁醇主要用作涂料和油漆的溶劑，還作為增塑劑(DIBP)、醋酸異丁酯、丙烯酸異丁酯及甲基丙烯酸異丁酯的原料。

辛醇用于合成增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、分散劑丙烯酸辛酯、油漆涂料醋酸辛酯、以及薄膜包裝材料己二酸二辛酯(DOA)等，也可用于制造表面活性劑，并用作溶劑、柴油和潤滑油的添加劑[4]。

辛醇下游消費主要集中在增塑劑領域，主要下游產品是DOP與DOTP。雖然DOP存在毒性，其未來繼續發展的空間有限，產能產量近幾年都有所放緩，但短期內尚無其它增塑劑產品在制品及產品性價比上完全取代DOP產品。當前DOP產品在我國最大的替代品是DOTP，因其相對環保使得近年來市場份額逐漸增加。

2 生產工藝

丁辛醇生產工藝是以丙烯、合成氣和氫氣為原料，在銠和三苯基膦催化劑作用下進行低壓羰基合成反應生成混合丁醛，分離出催化劑循環使用，分離出的正/異丁醛經加氫生成粗正/異丁醇，粗正/異丁醇再經精餾分離得到正丁醇和異丁醇產品；從混合丁醛中分離正丁醛在氫氧化鈉的催化作用下縮合脫水生成辛烯醛，辛烯醛加氫生產出粗辛醇，最后經過精餾得到產品辛醇[5]。

丁辛醇生產裝置主要包括三個單元：分別為羰基合成單元、丁醇單元、辛醇單元。

2.1 羰基合成單元

羰基合成單元包括原料的凈化，羰基合成反應，丁醛的分離與穩定，異構物的分離，醛的儲存以及催化劑制備和儲存。在羰基合成單元中，丁醛是通過原料丙烯與氫氣、一氧化碳氣進行反應而得到的。反應產物中主要為正丁醛，按7～10∶1的正異丁比副產異丁醛，以及丙烷和其它醛類副產物。

2.2 丁醇單元

丁醇單元包括混合丁醛的加氫、精餾以及異構物分離。丁醇單元的產品是通過將正丁醛與異丁醛分別加氫而得到的產物。

2.3 辛醇單元

辛醇單元包括丁醛縮合、EPA加氫、精餾、真空系統、水氣提及蒸發系統。辛醇單元是通過由丁醛縮合生成的辛烯醛（EPA）加氫生成辛醇。

擬采用國際上先進的丁辛醇生產技術——戴維低壓羰基合成技術。以丙烯、合成氣為原料，以羰基銠/三苯基膦絡合物為催化劑，在低壓1.76MPa(G)的操作壓力下，即能完成反應。

優點：具有流程短、設備少、反應條件要求低、正/異比高、無腐蝕、對設備材質要求低、催化劑活性高、操作平穩、產品比例方便調節等諸多優點，截至現今是采用最為廣泛的工藝技術。

缺點：丁辛醇裝置生產過程中的物料：丙烯、正丁醛、甲烷、丙烷、異丁醛、異丁醇、有機胺的火災危險類別為“甲類”易燃介質；一氧化碳、正丁醇的火災危險類別為“乙類”；辛醇的火災危險類別為“丙類”，詳見表1。

表1 主要危險介質燃燒特性情況表

3 市場情況

中國是世界上丁辛醇進口國，歷史數據顯示2009年和2010年丁辛醇進口總量分別為95萬t和101萬t。國內丁辛醇的需求量還處于增長階段，市場存在著一定的空缺（其市場價格也在持續走高）。

我方依據丁辛醇市場需求和企業的優勢條件，以緩解市場緊張的供需矛盾和為企業創造良好的經濟效益為目的分析工藝技術先進、生產運行安全穩定的丁辛醇生產裝置。

本文相關數據為歷年積累分析提出：采用低壓羰基合成技術生產丁辛醇，其規模22.5萬t，其中丁醇產品約8.5萬t/a、辛醇產品約14萬t/a。

自20xx年正式運營開始至20xx年底，此套丁辛醇裝置運行安全穩定，產品產量（質量）均達到設計要求。

3.1 生產能力（實際產量）情況

自正式運營起，丁辛醇實際產量測算見表2。

表2 生產能力（實際產量）

3.2 經濟運行（效益）情況（見表3～表6）

表3 丁辛醇產品平均售價（不含稅）

表4 丁辛醇產品收入（現價產值）測算

表5 丁辛醇單位成本及總成本測算

表6 丁辛醇經濟運行結果測算

4 結論

4.1 從以上測算數據來看，項目正式運行后，產量能夠達到設計能力要求，避免試車成本的增加。以兩年測算，正丁醇平均產量73065t、異丁醇產量21550.5t、辛醇平均產量142274t，平均總產量236890t，達到并超出設計產能225000t的標準。

4.2 項目建成正常運行平均年利潤總額9674.5萬元、平均稅后利潤8224萬元。經綜合考量，本裝置運行狀態及收益是比較成功的。具體測算如下。

4.2.1 銷售收入和稅金測算

經測算產品產量為236890t，其產品產量出廠價格經數據測算，年均銷售收入153983萬元（不含稅）。

按增值稅率為17%，城建稅7%，教育附加費3%測算：增值稅26177.11萬元（未考慮進項稅抵扣）、城建稅1832.39萬元、教育附加費785.31萬元。

4.2.2 產品成本測算

按照產品產量為236890t為基礎，其產品產量產出成本經數據測算，年均總成本144308.91萬元。

成本測算主要涉及丙烯、合成氣、氫氣、催化劑、中低壓蒸汽及動力價格。

4.2.3 經測算，銷售利潤率為6.28%，從敏感性分析和盈虧平衡分析來看，裝置運行具有一定的抗風險能力。因此經濟分析上是可行的。只要注意生產的變動因素所產生的影響，如安全、臨時故障停產等非正常性因素對經濟運行的影響，則本裝置能夠達到盈利。

4.3 原材料（丙烯）價格對利潤總額敏感性影響大，需不斷降低原材料成本。與周邊的化工企業和丙烷脫氫項目對接。實現產品循環發展，形成優勢互補的循環產業鏈條。

綜上經濟測算，在正常達產的前提下，其裝置運行去除運行成本及按規定上繳的稅金后其銷售凈利潤率5.34%，與化工行業標準還存在差距。須在今后對現裝置系統的生產負荷、工藝指標、運行的穩定性不斷的總結，積累生產、原料、運行的生產運行參數。在保證實現安全穩定長周期運行的前提下，探索優化的經濟運行方式，不斷提高裝置的盈利能力[1]。