装置档案 CHE-07化工三部 密级：内部学习
CHE-07化工区 · 化工三部

丁辛醇

Butanol-Octanol (Butyraldehyde + Octanol Unit)
加工能力
29.5 万吨/年
操作弹性
60% ~ 110%
年开工时数
8000 小时
投产日期
2014-02-15 一次开车成功
丁辛醇
Exhibit 1 · 资料照片非本装置特写 · 公司鸟瞰图（同对二甲苯封面），非丁辛醇特写
29.5万吨/年
设计加工能力
224.4kg标油/t
单位能耗
8,000小时
年开工时数
4项
主要产物
Executive Summary · 执行摘要
01 / 定位

定位要点

全厂丙烯与合成气的下游转化与增值环节：以丙烯、合成气（CO+H₂）、氢气为原料，经低压羰基合成生产正丁醇、辛醇并副产异丁醇，把丙烯从聚烯烃这条大宗通用料路线延伸到附加值更高的增塑剂醇/溶剂醇路线，装置设计年产正丁醇 21.

SRC 规程 1.1
02 / 能耗

能耗要点

装置单位能耗 224.4 kg 标油/t。 规程 8.2.5.1 给出装置实际能耗结构与两年对比（能源种类 → 消耗量 / 折标值 tEO / 占比）：2023 年折标合计 43908.307 tEO（另有蒸汽凝液抵扣 -3834.822 tEO 未计占比），构成…

SRC 规程 1.2.7.9
03 / 财务

财务要点

主要产品产量：正丁醇 21.19 万吨/年 + 辛醇 8.18 万吨/年；单位能耗：224.4。

SRC 规程 1.1 / 1.2.7
01

装置概况

Unit Profile
Key
Takeaway
全厂丙烯与合成气的下游转化与增值环节：以丙烯、合成气（CO+H₂）、氢气为原料，经低压羰基合成生产正丁醇、辛醇并副产异丁醇，把丙烯从聚烯烃这条大宗通用料路线延伸到附加值更高的增塑剂醇/溶剂醇路线，装置设计年产正丁醇 21.19 万吨、辛醇 8.18 万吨、副产异丁醇 3.08 万吨，年操作 8000 小时、操作弹性 60%~110%。选用英国 Davy 公司低压羰基合成专利的理由是反应压力低（操作安全性与设备投资优于高压法）、铑派克（ROPAC）催化剂选择性高，正异构比可调（10:1 / 8:1 两种工况），因此可在同一套装置上按市场价差在正丁醇、辛醇、异丁醇之间调节产品结构。装置于 2014 年 2 月 15 日一次开车成功。全装置分三个生产单元，各单元可单独运行：羰基合成单元（满负荷丙烯进料 25.860 t/h、合成气进料 18.813 t/h）、丁醇单元（满负荷混醛进料 30.445 t/h、氢气进料 1.241 t/h…
Table 1-1 · 装置基础参数
参数项数值 / 说明
设计规模295
装置规模21.19 万吨/年正丁醇 + 8.18 万吨/年辛醇（设计负荷）
负荷调节范围60% ~ 110%
年运行时数8000
原料丙烯 + 合成气（CO+H2，H:CO=1.02）+ 氢气（高压/低压）+ 三苯基膦（TPP）+ 铑派克（ROPAC，铑基催化剂）
投产时间2014-02-15 一次开车成功
设计/施工单位英国 Davy 公司（专利技术）
专利技术• 英国 Davy 公司低压羰基合成（LPOXO）专利技术
主要组成• 羰基合成单元：原料净化（丙烯净化器 V-1101 + 合成气净化器 V-1102/V-1103）+ 羰基合成反应系统 + 高低压蒸发及热水系统 + 丁醛气提与稳定系统 + 醛异构物分离系统 + 催化剂制备系统
• 丁醇单元：混合丁醛加氢循环系统 + 丁醇精制和异构物分离系统
• 辛醇单元：丁醛缩合系统 + 辛烯醛加氢循环 + 辛醇精制系统 + 真空系统和水汽提系统
• 公用工程系统 + 低压火炬 + 中间储罐系统
装置类型低压羰基合成（LPOXO，Davy 工艺，铑-TPP 催化剂）
满负荷各单元进料• 羰基合成单元：• 丙烯（t/h）：25.86
• 合成气（t/h）：18.813
• 丁醇单元：• Mixed Aldehyde（t/h）：30.445
• 氢气（t/h）：1.241
• 辛醇单元：• N Butyraldehyde（t/h）：12.188
• 氢气（t/h）：0.463
资料来源：《丁辛醇操作规程》—（规程未明示编号） v—（规程未明示版本号）。
02

工艺原理

Process Principle
Key
Takeaway
低压羰基合成（LPOXO）：丙烯与合成气（CO+H2）在铑-TPP（三苯基膦）催化剂作用下发生氢甲酰化反应，生成比原料烯烃多一个碳原子的醛类（丁醛）；反应活性约为钴催化剂的 10²~10³ 倍，正异比高、选择性好、反应速度快。主反应生成正构醛，副反应生成异构醛、丙烷、醛加氢生成醇、醛醛缩合生成烯醛、烯醛加氢生成饱和醛、醇醛缩合生成缩醛等。
详细说明
  • 催化剂：铑（Rh）原子为中心，三苯基膦（TPP）和 CO 作为配位体的络合物，淡黄色结晶体；活性约为钴催化剂的 10²~10³ 倍
  • TPP 配体保护铑：分子体积大，有利于正构醛生成，提高 N/I 比；TPP/Rh 摩尔比保持 200 以上
  • 主反应（丙烯 + CO + H2 → 正丁醛）：烯烃基与催化剂中氢结合生成烷基络合物 → CO 插入烷基-Rh 之间 → 加氢得醛 → 加 CO 得催化剂恢复
  • 副反应：异构醛生成（Rh 与丙烯中间碳结合）、原料烃加氢生成丙烷（损失丙烯 1~2%）、醛加氢生成醇（影响醛产率）、醛醛缩合生成烯醛、烯醛加氢生成饱和醛、醇醛缩合生成缩醛
  • 丙烯净化器 V-1101：三床层（活性氧化铝→氧化锌→浸铜活性炭）脱除硫、氯毒物
  • 合成气净化器 V-1102/V-1103：V-1102 活性炭脱羰基金属；V-1103 三床层（氧化铝基硫化铂→浸苛性钠氧化铝→氧化锌）脱 O2、羰基硫化物、HCl、H2S、HCN
  • 反应条件范围：T 80~125℃；Rh 100~500 ppm；TPP 5~30%；PDPP 0~2%；C3H6 分压 0.07~0.7 MPa.g；CO 分压 0.035~0.141 MPa.g；H2 分压 0.141~0.844 MPa.g
  • 催化剂抑制剂：氧气（≤2000 mL/m3）、乙炔（≤1 mL/m3）、丁烯+丁二烯（≤55 mL/m3）、绿油（≤20 mL/m3）、PDPP（≤2% wt）
  • 催化剂毒剂：HCl/HCN/H2S/COS/有机硫/有机氯（≤1 mL/m3）；Cl:Rh=0.6 时活性降至 50%
  • 催化剂量：Rh 在反应液中 250~450 ppm wt；TPP 大量过量保证高 N/I 比
  • 丁醇单元：混合丁醛（正+异）经加氢生成混合丁醇，精馏分离得正丁醇和异丁醇
  • 辛醇单元：正丁醛经缩合（aldol condensation）生成辛烯醛，辛烯醛加氢得辛醇
资料来源：规程工艺原理章节。
03

工艺流程

Process Flow
Key
Takeaway
丙烯+合成气 → 原料净化 → 羰基合成反应（铑-TPP 催化剂）→ 丁醛气提稳定 → 醛异构物分离 → 混合丁醛加氢 → 丁醇精制 → 正/异丁醇；正丁醛 → 缩合 → 辛烯醛加氢 → 辛醇精制 → 辛醇
Table 3-1 · 主流程链 · 15 道工序
序工序
01丙烯 25.86 t/h + 合成气 18.813 t/h
02丙烯净化器 V-1101（活性氧化铝+氧化锌+浸铜活性炭）
03合成气净化器 V-1102/V-1103（活性炭+氧化铝基硫化铂+浸苛性钠氧化铝+氧化锌）
04羰基合成反应器（铑-TPP 催化剂，80~125℃）
05丁醛气提与稳定
06高低压蒸发
07醛异构物分离
08混合丁醛 + H2
09混合丁醛加氢循环
10丁醇精制
11正丁醇 21.19 万吨/年 + 异丁醇 3.08 万吨/年；正丁醛 + H2
12丁醛缩合系统
13辛烯醛加氢循环
14辛醇精制系统
15辛醇 8.18 万吨/年 + 什醇 1.3 万吨/年
资料来源：规程工艺流程章节。
侧线产品
  • 异丁醇：3.08 万吨/年（正丁醛与异丁醛经加氢后精馏分离的副产）
  • 什醇：1.3 万吨/年（辛醇单元副产）
  • 丙烷：副产，丙烯利用率损失 1~2%（CO 分压低时增加）
  • 绿油、缩醛等重组分：副产
  • 丁醛单元：H2 1.241 t/h（加氢用），辛醇单元：H2 0.463 t/h（缩合+加氢用）
04

投入产出物料

Material Balance
Key
Takeaway
共 4 项，前三大（正丁醇（n-Butanol）、辛醇（2-Ethylhexanol，异辛醇）、异丁醇（i-Butanol，副产品））合计占 96.1%（324.5 万吨/年），是排产与效益测算的主要抓手。
Exhibit 4-1 · 产品（年设计值）构成帕累托分析（按万吨/年）
Bar = 各项数值（按最大值归一）　│　Line = 累计占比 %
项目数值（按最大值归一）万吨/年累计
正丁醇（n-Butanol）下游 DOP/DBP 增塑剂等211.962.79
辛醇（2-Ethylhexanol，异辛醇）DOP 等增塑剂81.887.02
异丁醇（i-Butanol，副产品）溶剂/增塑剂原料30.896.15
什醇（副产）副产品出厂13100.00
前三大项其他项累计占比 %
年运行时数8000
进料单元负荷
Propylene T Per H Full Load25.86
Syngas T Per H Full Load18.813
Feed Unit Consumption Per T Product
丙烯（kg）637.53
合成气（Nm³）684.4
合成气（kg）463.8
高压氢气（Nm³）2.61
低压氢气（Nm³）359.16
产品（年设计值）
名称万吨/年主要去向
正丁醇（n-Butanol）211.9下游 DOP/DBP 增塑剂等
辛醇（2-Ethylhexanol，异辛醇）81.8DOP 等增塑剂
异丁醇（i-Butanol，副产品）30.8溶剂/增塑剂原料
什醇（副产）13.0副产品出厂
进料合计（估算口径）
丙烯约 188.36（按 637.53 kg/t × 295.4 万吨产品估算）
合成气约 136.97（463.80 kg/t）
说明按设计产能 21.19+8.18+3.08+1.3=33.75 万吨正/异丁醇+辛醇+什醇合计的产品量算（规程口径需以原文为准）
进料负荷说明规程 1.2.7.3 单开丁醇单元工况表头标注单位为「吨」，但按 50%~79% 负荷区间与满负荷丙烯 25.860 t/h、合成气 18.813 t/h 折算（25.86×50% = 12.93 ≈ 表列 12.9；25.86×79% = 20.43 ≈ 表列 20.5；18.813×50% = 9.41 ≈ 表列 9.3；18.813×79% = 14.86 ≈ 表列 14.76），该列实际口径应为 t/h，规程表头疑漏注「/h」。此处保留规程原始数值，不做单位替换。
资料来源：规程物料平衡章节。口径以规程原表为准，未做补全或估算。
05

公用工程与三剂

Utilities & Chemicals
设计预期单耗（/t 产品）
电（kW·h）34.51
循环水（m³，Δt=10℃）194.21
4.0 MPa 高压蒸汽（t）0.88
1.2 MPa 中压蒸汽（t）0.9
保证单耗（/t 产品）
电（kW·h）41.91
循环水（m³）281.04
高压蒸汽（t）0.95
中压蒸汽（t）1.33
满负荷小时用量
循环水（m³/h）11400
高压蒸汽（t/h）38.4
中压蒸汽（t/h）54
电（kWh/h）1700
资料来源：规程公用工程消耗 / 三剂消耗章节。
06

装置能耗

Energy Consumption
Key
Takeaway
装置单位能耗 224.4 kg 标油/t。规程 8.2.5.1 给出装置实际能耗结构与两年对比（能源种类 → 消耗量 / 折标值 tEO / 占比）：2023 年折标合计 43908.307 tEO（另有蒸汽凝液抵扣 -3834.822 tEO 未计占比），构成为 1.2MPa 蒸汽 303851 t → 23092.676 tEO（52.59%）、4.0MPa 蒸汽 160277 t → 14104.376 tEO（32.12%）、循环水 70844829 t → 7084.…
Exhibit 6-1 · 单耗构成瀑布图（Gcal/h）
单位：Gcal/h　│　从左至右逐项累加　│　绿色为回收抵扣项　│　末列为净合计
0
52.3
104.7
157
209.4
+11.4
冷却水 1…
+33.79
高压蒸汽 …
+41.04
中压蒸汽 …
+4.81
电
+91.04
合计
182.08
净合计
读图：各项自左向右累加（单位 Gcal/h），绿色为回收抵扣项，最终落在净合计 182.08。柱子越高代表该项对总量的贡献越大。
计算标准综合能耗（kg 标油/吨产品，正丁醇+辛醇+副产品异丁醇合计）
总能耗 kg 标油/t 产品224.4
满负荷能耗构成（Gcal/h）
项目消耗量占比（Gcal/h）
冷却水 15~32℃11400 m3/h11.4
高压蒸汽 4.0MPa.g38.4 t/h33.792
中压蒸汽 1.2MPa.g54 t/h41.04
电1700 kW·h/h4.808
合计—91.04
说明每吨产品包括正丁醇、辛醇和副产品异丁醇
结构说明规程 8.2.5.1 给出装置实际能耗结构与两年对比（能源种类 → 消耗量 / 折标值 tEO / 占比）：2023 年折标合计 43908.307 tEO（另有蒸汽凝液抵扣 -3834.822 tEO 未计占比），构成为 1.2MPa 蒸汽 303851 t → 23092.676 tEO（52.59%）、4.0MPa 蒸汽 160277 t → 14104.376 tEO（32.12%）、循环水 70844829 t → 7084.482 tEO（16.13%）、电 12457274 kWh → 2912.510 tEO（6.63%）、0.7MPa 氮气 2985517 m³(N) → 447.827 tEO（1.02%）、仪表风 2106948 m³(N) → 80.064 tEO（0.18%）、脱盐水 5041 t → 11.594 tEO（0.03%）、2.5MPa 氮气 60281 m³(N) → 9.042 tEO（0.02%）、生产水 3283 t → 0.558 tEO。2024 年折标合计 55650.142 tEO（蒸汽凝液抵扣 -4920.411 tEO），构成为 4.0MPa 蒸汽 281385 t → 24761.880 tEO（44.50%）、1.2MPa 蒸汽 323098 t → 24555.448 tEO（44.12%）、循环水 74463435 t → 7446.344 tEO（13.38%）、电 13896311 kWh → 3248.958 tEO（5.84%）、0.7MPa 氮气 3075753 m³(N) → 461.363 tEO（0.83%）、仪表风 2478494 m³(N) → 94.183 tEO（0.17%）。即本装置是典型的「蒸汽主型」装置，两种压力等级蒸汽合计占 2023 年 84.7%、2024 年 88.6%，蒸汽价格波动对本装置加工成本影响远大于电价。两年结构变化要点：4.0MPa 蒸汽占比由 32.12% 升至 44.50%、1.2MPa 蒸汽由 52.59% 降至 44.12%，规程说明原因为 2023 年大检修更换了加氢催化剂，丁醇加氢催化剂运行初期活性高、放热量大，需利用高压蒸汽喷射带走壳程蒸汽，因此高压蒸汽消耗增加、中压蒸汽消耗减少——即该结构变化属催化剂周期性因素，而非工艺性永久变化。
资料来源：规程能耗计算章节。计算标准见规程原文。
07

装置关联

Unit Interconnections
Key
Takeaway
上游 4 项，下游 4 项。上游断料即本装置降负荷或停工。

上游进料 · 4 项

乙烯装置
物料：聚合级丙烯（25.86 t/h 满负荷）　输送方式：管线
合成气装置（自备）
物料：合成气 CO+H2（18.813 t/h 满负荷，H:CO=1.02）　输送方式：管线
氢气管网
物料：高压氢气 + 低压氢气（丁醇单元 1.241 t/h + 辛醇单元 0.463 t/h）　输送方式：管线
催化剂制备系统
物料：铑派克（ROPAC）+ 三苯基膦（TPP）　输送方式：钢瓶/罐区
丁辛醇
化工三部

下游去向 · 4 项

下游增塑剂装置
物料：正丁醇 21.19 万吨/年 + 辛醇 8.18 万吨/年（用于 DOP/DBP 等增塑剂）　输送方式：管线
罐区
物料：异丁醇 3.08 万吨/年 + 什醇 1.3 万吨/年　输送方式：管线/槽车
火炬系统
物料：合成气低负荷放空去火炬　输送方式：管线
回收
物料：催化剂回收（铑贵金属管理）　输送方式：专有渠道
装置内循环
  • 混合丁醛在丁醇单元循环加氢，未反应的醛返回加氢反应器
  • 辛烯醛在辛醇单元循环加氢，未反应的辛烯醛返回加氢反应器
  • 催化剂铑在反应液中溶解循环使用，通过催化剂制备系统补加新鲜铑+TPP
  • 丁醛缩合塔底物高温利于减少产品损失，但可能形成硫酸色度物质
资料来源：规程上下游关联章节。
08

行业技术特点

Industry Position
规模等级国内大型丁辛醇装置（21/8 万吨级）
装置类型低压羰基合成 LPOXO（Davy 工艺，铑-TPP 催化剂）
设计单位英国 Davy 公司（专利技术）
技术许可方
  • 英国 Davy 公司低压羰基合成 LPOXO 专利技术
关键技术
  • 铑-TPP 催化剂体系：异构化能力弱、加氢活性低、选择性高、反应速度约为钴催化剂的 10²~10³ 倍
  • 原料净化：丙烯三床层净化（活性氧化铝→氧化锌→浸铜活性炭）脱硫、氯；合成气净化（活性炭→氧化铝基硫化铂→浸苛性钠氧化铝→氧化锌）脱羰基金属、O2、HCl、H2S、HCN
  • 反应条件：T 80~125℃，CO 分压 0.035~0.141 MPa.g，H2 分压 0.141~0.844 MPa.g
  • 催化剂管理：铑浓度 250~450 ppm wt；TPP/Rh 摩尔比 ≥200；初始装填量和分批添加策略
  • 铑金属管理：严格控制抑制剂（O2、乙炔、丁二烯、绿油、PDPP）和毒剂（HCl、HCN、H2S、COS、有机氯）含量
  • 丁醇单元：混合丁醛加氢循环（满负荷混醛 30.445 t/h + H2 1.241 t/h）→ 丁醇精制与异构物分离
  • 辛醇单元：正丁醛缩合（满负荷正丁醛 12.188 t/h + H2 0.463 t/h）→ 辛烯醛加氢 → 辛醇精制 + 真空 + 水汽提
  • 什醇：辛醇单元副产 1.3 万吨/年
  • LPOXO 工艺比传统高压钴法反应条件温和、选择性高、副反应少
历次检修
  • 委托青岛中油华东院安全环保有限公司进行 HAZOP 分析（《安监总管三〔2013〕88 号》要求每 3 年进行一次）
环保合规综合能耗 224.4 kg 标油/吨产品；铑催化剂活性是钴的 10²~10³ 倍；丙烯利用率损失 1~2%
资料来源：规程装置概况 / 技术特点章节。
09

财务关注点

Financial Focus
正丁醇能力
21.19万吨/年（设计负荷）
SRC 规程 1.3.1
辛醇能力
8.18万吨/年（设计负荷）
SRC 规程 1.3.1
主要装置能力合计
29.37万吨/年（正丁醇+辛醇）
SRC 规程 1.3.1
原料丙烯（/t）
637.53kg/t 产品（期望值）
SRC 规程 1.2.7.1
原料合成气（/t）
684.40Nm3/t 产品（H:CO=1.02）
SRC 规程 1.2.7.1
原料氢气（/t）
361.77Nm3/t 产品（高压 2.61 + 低压 359.16）
SRC 规程 1.2.7.1
单位蒸汽消耗
1.78t/t 产品（高压 0.88 + 中压 0.90）
SRC 规程 1.2.7.1
单位电耗
34.51kWh/t 产品
SRC 规程 1.2.7.1
单位能耗
224.4kg 标油/吨产品（正+辛+异丁醇合计）
SRC 规程 1.2.7.2
主要产品产量
正丁醇 21.19 万吨/年 + 辛醇 8.18 万吨/年
SRC 规程 1.3.1
副产品量
异丁醇 3.08 万吨/年 + 什醇 1.3 万吨/年
SRC 规程 1.3.2
铑系催化剂
铑 250~450 ppm wt（反应液中）；TPP/Rh≥200；ROPAC+TPP 复合体系贵金属
SRC 规程 1.1.2.1.3
行业对标
国内大型丁辛醇装置（21/8 万吨级，Davy LPOXO 工艺）
Note · 核算口径提示
1. 数据边界：本页所有数据均摘自规程原文，未做估算、外推或行业平均值填补。 缺失字段标注为「待补充」。
2. 口径一致性：物料量为规程设计值 / 典型工况值，非实际核算数据， 用于学习与量级判断。
3. 检修与折旧：涉及大修周期的装置，费用计提须按实际周期平滑， 避免年度间大幅波动。