催化裂化增产丙烯的技术进展
催化裂化增产丙烯的技术进展

催化裂化增产丙烯的技术进展丙烯是重要的有机化工原料,随着聚丙烯等衍生物需求的迅速增长,对丙烯的需求也逐年俱增。
世界丙烯的需求己从20年前的1520万吨增加到2000年5120万吨,年均增长率达6.3%。
2001年丙烯需求量达到5020万吨。
据预测,至2005年,丙烯需求的年增长率为5.6%,高于乙烯需求的年增长率3.7%。
预计丙烯的需求量到2010年将达到8600万吨。
丙烯主要衍生物的年均增长率依次是:聚丙烯6.3%,丙烯酸6%,丙烯腈4%,环氧丙烷4%,异丙苯/苯酚3.8%。
在丙烯衍生物中,聚丙烯占丙烯的消费量最大,为57%,其他依次是:丙烯腈11%,羰基合成醇8%,环氧丙烷7%,异丙苯6%,丙烯酸5%,异丙醇3%,其他3%。
在丙烯及其衍生物需求增长的同时,生产丙烯技术也向多样化方向发展。
目前,世界上66%的丙烯来自蒸汽裂解生产乙烯的副产品,32%来自炼油厂催化裂化(FCC)生产汽、柴油的副产品,少量(约2%)由丙烷脱氢和乙烯-丁烯易位反应得到。
按今后5年内丙烯需求增长率5.6%测算,现有炼油厂必须增产410万吨/年丙烯才能满足石化工业对丙烯的需求,这主要将来自催化裂化装置。
石化工业对炼油厂催化裂化(FCC)增产丙烯的需求,使石化与炼油实施了更紧密的结合。
典型的FCC装置每生产1吨车用汽油约副产0.03~0.06吨丙烯。
近年,FCC装置发展了多种增产丙烯的工艺技术,主要有:中国石化石油化工研究院(RIPP)的DCC工艺,凯洛格-布朗路特(KBR)公司的Maxofin工艺、Superflex工艺,UOP 公司的PetroFCC工艺,罗姆斯公司的SCC工艺。
图1示出蒸汽裂解、常规FCC与DCC、Maxofin、Superflex等工艺生产丙烯的产率比较。
1. 中国石化石油化工科研院(RIPP)的DCC工艺该深度催化装化(DCC)工艺又称催化裂解工艺,它可看作是常规FCC操作与蒸汽裂解的组合。
DCC装置在538~582℃、10%~30%蒸汽条件下操作,而FCC装置在493~549℃、1%~3%蒸汽条件下操作。
多产丙烯的催化裂化工艺技术探讨

多产丙烯的催化裂化工艺技术探讨丙烯是生产塑料、合成橡胶以及合成纤维三类高聚物合成材料的基本原料。
丙烯的需求量正不断的提升着,传统的丙烯催化裂化工艺已经难以满足当前的需求,随着相关技术的发展,多产丙烯的催化裂化工艺也有了新的成就。
本文就多产丙烯的催化裂化工艺进行了分析研究,并举例分析工艺中各要素对催化裂化的影响展开了讨论。
标签:丙烯;催化裂化工艺;催化剂在基础有机化工原料中,丙烯的产量及用量很多,将丙烯原料进一步加工可以生产的丙烯衍生产品:聚丙烯、丙烯腈、羰基醇、异丙苯、环氧丙烷、异丙醇等。
随着丙烯相关加工制造业技术的发展,相关产品的市场需求量也在提升。
2011年的全球丙烯需求增长率达到了5%,比乙烯材料的需求增长率高了近0.5个百分点,并且在近期丙烯年均需求量增长率仍较乙烯高出了0.2个百分点。
1 催化裂化工艺概述当前生产丙烯的主要工艺仍是以蒸汽裂解工艺为主,依赖此工艺产出的丙烯产量高达70%,其中使用催化裂化工艺产出的占比约为28%,剩余2%的产量则是来源于丙烷脱氢工艺。
随着能源产业的发展,石油化工行业制备工艺也有了长足进展。
传统制备丙烯原料的工艺渐渐透露出疲态,已经难以满足当前的原料需求。
催化裂化工艺常用在原油加工领域,能够进一步提高油品质量。
催化裂化的应用同样可以生产一些有机化工原料。
随着催化裂化工艺的发展,逐渐以流化催化裂化(FCC)为主,也就是当前常规催化裂化装置的工艺原理。
使用常规催化裂化装置生产丙烯的质量产率较少,而多产FCC丙烯生产工艺的丙烯产率可以大幅提高。
使用流化催化裂化在加工石油产品时是重质馏分的轻质化过程,使用流化催化裂化生产的产品主要是汽油及柴油,能够伴随产出接话气体,液化气体中的焊料最高的便是丙烯及丁烯。
因为当前丙烯的市场需求量快速增长并且催化裂化产出丙烯的特点,国内外开始了催化裂化工艺加工中增产副产丙烯的工艺研究,一些在传统催化裂化工艺上的改进也渐渐走向成熟并投入使用。
实现丙烯增产的利器:MAXOFIN?催化裂化技术

实现丙烯增产的利器:MAXOFIN™催化裂化技术满足市场对丙烯不断增长的需求目前,生产轻质烯烃的炼油厂和石化厂已经越来越难跟上市场对丙烯日益增长的需求了。
蒸汽裂解装置曾经能够通过副产丙烯的方法来满足这一需求,而现在,其供应已远远跟不上需求。
随着越来越多的蒸汽裂解装置采用乙烷为原料,副产的丙烯产量降低,市场对能大量生产丙烯同时副产乙烯较少的工艺的需求也在不断增加。
KBR的MAXOFIN催化裂化工艺恰好可以满足这种需求。
它将其成熟的的Orthoflow™同轴式催化裂化反应器与专有添加剂相结合,能用传统的FCC进料实现丙烯产量的最大化,同时减少乙烯副产品的产出。
更大的生产灵活性当今的炼油厂需要一种技术来帮助其满足市场需求。
KBR的MAXOFIN技术不但能从FCC原料中获得20%或更多的丙烯,同时还具备更大的生产灵活性。
当生产丙烯与生产油品收益差别较小时,MAXOFIN 也可以当作常规的FCC来操作,其生产的大部分产品为汽油。
而当市场对丙烯的需求相对较高时,该工艺可以相应减少汽油的产量,并使丙烯产量实现最大化。
当市场需要柴油和丙烯时,我们的MAXOFIN工艺可以在低转化率下运行主提升管反应器以维持油品收率。
主提升管中生成的轻石脑油及C4可以循环到第二提升管反应器中,在更加苛刻的条件下最大程度地转化为丙烯。
除了加工FCC自产的轻石脑油外,第二提升管也可以同时处理来自炼厂其它装置的石脑油及C4,如焦化石脑油及C4。
饱和石脑油,如直馏轻石脑油,也可以在MAXOFIN装置中进行转化,在提高丙烯收率的同时,直馏石脑油的辛烷值也有所提高。
需要考虑的经济因素在多产丙烯的操作模式下,石脑油的产量降低,但与常规的FCC装置相比,MAXOFIN催化裂化石脑油产品中的辛烷值及芳烃含量都大为增加。
除芳烃外,炼油厂也可以回收MAXOFIN工艺生成的乙烯作为高价值的石化产品原料,提高经济效益。
该工艺使炼厂可以对辛烷值较低的轻石脑油进行增值利用。
增产丙烯的催化裂化工艺进展

多产丙烯或扩大丙烯资源的技术 , 包括对传 统蒸 汽裂 解和催 化裂 化 技 术 的改 进 , 催 化 裂解 多产 如
丙烯 技术 、 催化 裂化 多产丙 烯技术 ; 与 乙烯 装置 可 或催 化裂 化 装 置 相 配 套 的技 术 , 烯 烃 易位 ( 如 即 乙烯 和丁 烯 歧化 技 术 ) C/ 馏 分转 化 技 术 ; 、 C 扩 大 丙烯资 源 的丙 烷 脱 氢 技 术 和 甲醇 制 烯 烃 技 术 等 。这些 技术 中 , 过催 化 裂 化 工艺 多 产 丙烯 技 通 术 更符合 国情 , 为此 , 笔者将 国内外催 化裂 化多 产 丙烯 工艺 进展综 述 如下 。
( % )羰 基醇 (% ) 。近年来 受丙 烯 衍 生物 需 4 、 9 等
求快速拉动的影响 , 全球丙烯需求年增长率大大 超过了乙烯 , 1 年丙烯需求增长率约为 5 , 2 1 0 % 将 达到 7 . M/ , 35 t 比乙烯高 出 0 5 a . 个百分点 , 同时 在 2 1-2 1 期 间 年平 均 增 长 速 度将 保 持 高 00 05年
化
工
EP T O E R CH 。 E
M Is C 三 A L
卷s 第期
2 11 D . . CC 工 艺
传 统 F C工艺 高 。 C
2 1 2 C P工 艺 . . P
1 催化 裂化 多产丙 烯技 术思路
2 1 国 内催化 裂化增 产丙 烯工艺 进展 . 国内相关 的增 产 丙 烯催 化 裂 催 化 裂 解 技 术有 : 以重 质油 为原 料多产 丙烯 的催化 裂解技 术 , 即深 度催 化裂化 技 术 ( C ; 产丙 烯 和 乙烯 的 D C) 多 催化 热裂 解技术 ( P ) 重 质 油接 触 裂解 ( C ) CP ; H C
最大化多产丙烯催化裂化技术1

催化裂化反应的机理
表9-3 胜利减渣各组分催化裂化反应产物分布(质量分数)
原料 脱沥青油 C5-C12 41.9 C12-C20 10.4 C5-C20 52.3 焦碳 24.4
饱和分
芳香分 胶质 轻胶质
61.4
43.4 33.4 37.6
10.0
14.6 10.3 10.3
71.4
58.0 43.7 47.9
催化剂接力。二段催化裂化的回炼油进料后
接触的催化剂是再生后的,活性与蜡油接触 的催化剂一样60以上。 短反应时间。反应时间一般在1秒左右,可低 于1秒。减少二次反应,干气产量低。 大的剂油比。减少焦炭产率。
1. 技术原理
干气 丙烯 LPG
催化裂解 >20% 14% >14% 12~13% ~12%
如何挖潜? ♣ 丁烯是很好的催化裂解生产丙烯的原料 ♣ 汽油馏分内的烯烃也是很理想的生产丙烯的原料 巧合? ♣ 重油在高HZSM-5含量的催化剂上反应,除丙烯收率 高外,丁烯、戊烯和己烯的收率也很高; ♣ 丁烯、戊烯和己烯在同样的催化剂上反应可高选择性 生成丙烯;
♣ 丁烯、戊烯和己烯高选择性转化成丙烯的条件是高温、 超短接触时间和大的催化剂流化密度;
催化裂化反应的机理
各种烃类在催化剂上的吸附能力按其强弱顺 序大致可排列如下:稠环芳烃>稠环环烷烃 >烯烃>单烷基侧链的单环芳烃>环烷烃> 烷烃。在同一族烃类中,大分子的吸附能力 比小分子的强。如果按化学反应速率的高低 顺序排列,则大致情况如下:烯烃>大分子 单烷基侧链的单环芳烃>异构烷烃及环烷烃 >小分子单烷基侧链的单环芳烃>正构烷烃 >稠环芳烃。
最大化多产丙烯催化裂化技术
主要内容
增产丙烯的烯烃转化技术进展分析

增产丙烯的烯烃转化技术进展分析近年来,由于丙烯下游产品链的快速发展和丙烯供应量的不足,国外公司热衷于开发新的增产丙烯技术,以提高蒸汽裂解和催化裂化工艺的丙烯收率。
20世纪80年代末,我国研制开发了ARGG、DCC-I、DCC-Ⅱ、CPP和HCC等催化裂化技术,多数工艺已实现工业化。
催化裂化技术同国外先进的烯烃转化技术结合,采用烯烃转化技术利用催化裂化产物中乙烯和丁烯生产丙烯,为我国增产丙烯开辟了一条新的途径。
1烯烃转化技术烯烃转化技术属于烃类转化技术。
目前,全世界已经有9套烯烃歧化装置投产,这些烯烃歧化装置或与蒸汽裂解装置联合,或与炼油厂回收丙烯装置联合。
与蒸汽裂解装置结合可将丙烯/乙烯比提高到1-1.25,丙烯产量比仅用液体原料的蒸汽裂解装置提高1倍以上;该技术与最大限度生产丙烯的催化裂化装置联用,可使丙烯产率比最大生产汽油模式技术高出3倍。
1.1ABBLummus公司的OCT技术ABBLummus公司的OCT技术将乙烯转化为丙烯的选择性近100%,将丁烯转化为丙烯的选择性为97%,丁烯总转化率为85%-92%(丁烯进料中正丁烯质量分数为50%-95%)。
进料中的乙烯和丁烯可来自蒸汽裂解装置和各种炼油厂的生产过程,浓度也可不相同,丁烯也可来自乙烯二聚装置。
OCT技术采用固定床反应器,催化剂是载于硅藻土上的WO,和MgO。
催化剂可连续再生,催化剂结焦采用氮气加空气清焦。
原料中的1—丁烯在MgO作用下异构化为2—丁烯,然后与乙烯由W03歧化生成丙烯。
在乙烯塔内分离出未反应的乙烯返回反应器循环使用,丙烯可以在丙烯塔内分离得到,因在反应中无丙烷生成,无须进一步提纯即可得到聚合级丙烯。
OCT技术工艺流程见图1。
1.2IFP的Meta-4技术与OCT技术相比,Meta-4技术利用铼基催化剂在液相低温下进行操作,在35℃时单程平衡转化率可达63%。
该技术对丙烯的选择性大于98%,2—丁烯转化率90%,产物中乙烯的质量分数可达31.2%,丙烯的质量分数可达22.4%,C3与C2质量比可达0.72。
UOP最大量生产丙烯的催化裂化新技术

UOP最大量生产丙烯的催化裂化新技术作者:钱伯章来源:《石油知识》 2013年第4期金书文用液化气和轻石脑油循环,这是生产最大量丙烯的最佳方案,当然需要对气分装置进行重新配置,以有利于用液化气和轻石脑油循环。
RxPro技术因为要增设第二反应器,所以需要对反应器/再生器部分进行大范围的改造。
上述这些措施在UOP和其它公司转让技术的催化裂化装置上都已采用。
UOP多产丙烯的PetroFCC催化裂化技术PetroFCC催化裂化技术采用低分压、高反应温度、ZSM-5催化剂系统和具有特色的RxCat 技术。
RxCat技术是一种反应器技术,使出汽提段的积炭活性催化剂循环到提升管混合段与再生剂进行混合。
因为循环的催化剂是热平衡中性的,所以RxCat技术能够大大提高提升管的剂油比。
RxCat技术能够缓解提升管入口温度控制干气产率,而高剂油比能促进提高转化率。
因为RxCat技术可使剂油比提高到受热平衡限制的范围之上,所以可以在循环平衡催化剂藏量中ZSM-5处于任何一个比例时都可以使提升管中有较高的ZSM-5含量。
此外,把RxCat技术用于ZSM-5强化的催化裂化催化剂系统,可以改进ZSM-5的效率,因此提高剂油比就可以使轻石脑油中的烯烃进一步转化。
RxCat技术也可以用于对老装置进行技术改造。
在改进产品选择性和控制干气产率方面可以得到类似的效果。
此外,因为其热平衡是中性的,所以用RxCat技术的净效果是焦炭差提高,可以使再生温度提高。
这对于加工经苛刻加氢处理的原料油或在低焦炭差运行的装置非常重要。
有代表性的低焦炭差操作是后燃和提高烟气中的一氧化碳含量。
提高烟气中的一氧化碳含量可能需要提高过剩氧含量(这是一种效率低下的做法)并使用一氧化碳助燃剂。
催化裂化装置应对低再生温度采用RxCat技术前后的数据如表1所列。
自2005年RxCat技术工业应用以来,已有6套装置在运行,另有12套装置在设计或在施工中。
在运行的6套装置中有一套是用PetroFCC技术改造的老装置,以阿拉伯轻原油的减压瓦斯油为原料得到的丙烯收率在16重%以上。
丙烯催化剂及生产工艺的市场应用和最新进展分析

丙烯催化剂及生产工艺的市场应用和最新进展分析摘要:丙烯是化学工业中最基本最重要的原料之一,在人们的生产生活中占据非常重要的地位。
本文介绍了丙烯催化剂和生产工艺,并且对其市场应用和最新进展进行了分析。
关键词:催化剂生产工艺市场应用最新进展烯是最重要的有机石油化工生产的原料之一,广泛应用与苯酚、丁醇、聚丙烯、丙酮、环氧丙烷、辛醇、丙烯酸、烷基化油、高辛值汽油调和料、催化叠合和二聚等领域中,在国民经济中发挥着重大作用,至今仍有巨大的发展前景。
由于丙烯工业应用空阔,技术或者工艺上的小小提升就能带来巨大的经济效益,所以一直以来,与丙烯有关的工艺技术研究都受到人们的高度重视。
本文就对各种丙烯催化剂和生产工艺的市场应用和最新进展进行探讨。
1 催化裂化法制丙烯生产工艺及最新进展丙烯主要是从石油中得到的,代表性的生产工艺有三种:蒸汽裂解法、丙烷(丁烷)脱氢法和催化裂化法。
其中最常见的为催化裂化法。
1.1 MOI工艺这个工艺是由Mobil公司开发的,通过烯烃的相互转化,可以将FCC轻石脑油裂解的副产物转化为丙烯和乙烯,这个工艺中最关键的步骤就是Z,SM一5催化剂的使用,从而促使C4一C7烯烃齐聚、裂化、歧化等反应,转化成烯烃。
MOI工艺的装置由再生器和流化床反应器组成,操作压力与温度和流化催化裂化基本一致。
工艺的原料是FCC轻石脑油,可生产26.3%的丙烯。
1.2 Propylur工艺德国鲁齐公司开发了Propylur工艺由,这个工艺的主反应是在7SM一5择形分子筛的作用下,将大分子烯烃转化丙烯和乙烯,可以处理FCC或蒸汽裂解装置的富含丁烯的q组分,轻烯烃的转化率为83%左右,产品的典型分布为:丙烯42%,丁烯31%,乙烯10%,通过循环丁烯,丙烯的产率还可以提高。
1.3 SUPERFLER工艺还有美国Arco.公司开发的SUPER FLER工艺。
这个工艺采用q 一q轻烃为原料,原料为富烯烃物,转化率与丙烯选择性达到最高。
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催化裂化增产丙烯的技术进展丙烯是重要的有机化工原料,随着聚丙烯等衍生物需求的迅速增长,对丙烯的需求也逐年俱增。
世界丙烯的需求己从20年前的1520万吨增加到2000年5120万吨,年均增长率达6.3%。
2001年丙烯需求量达到5020万吨。
据预测,至2005年,丙烯需求的年增长率为5.6%,高于乙烯需求的年增长率3.7%。
预计丙烯的需求量到2010年将达到8600万吨。
丙烯主要衍生物的年均增长率依次是:聚丙烯6.3%,丙烯酸6%,丙烯腈4%,环氧丙烷4%,异丙苯/苯酚3.8%。
在丙烯衍生物中,聚丙烯占丙烯的消费量最大,为57%,其他依次是:丙烯腈11%,羰基合成醇8%,环氧丙烷7%,异丙苯6%,丙烯酸5%,异丙醇3%,其他3%。
在丙烯及其衍生物需求增长的同时,生产丙烯技术也向多样化方向发展。
目前,世界上66%的丙烯来自蒸汽裂解生产乙烯的副产品,32%来自炼油厂催化裂化(FCC)生产汽、柴油的副产品,少量(约2%)由丙烷脱氢和乙烯-丁烯易位反应得到。
按今后5年内丙烯需求增长率5.6%测算,现有炼油厂必须增产410万吨/年丙烯才能满足石化工业对丙烯的需求,这主要将来自催化裂化装置。
石化工业对炼油厂催化裂化(FCC)增产丙烯的需求,使石化与炼油实施了更紧密的结合。
典型的FCC装置每生产1吨车用汽油约副产0.03~0.06吨丙烯。
近年,FCC装置发展了多种增产丙烯的工艺技术,主要有:中国石化石油化工研究院(RIPP)的DCC工艺,凯洛格-布朗路特(KBR)公司的Maxofin工艺、Superflex工艺,UOP 公司的PetroFCC工艺,罗姆斯公司的SCC工艺。
图1示出蒸汽裂解、常规FCC与DCC、Maxofin、Superflex等工艺生产丙烯的产率比较。
1. 中国石化石油化工科研院(RIPP)的DCC工艺该深度催化装化(DCC)工艺又称催化裂解工艺,它可看作是常规FCC操作与蒸汽裂解的组合。
DCC装置在538~582℃、10%~30%蒸汽条件下操作,而FCC装置在493~549℃、1%~3%蒸汽条件下操作。
DCC操作采用分子筛催化剂选择性地生产丙烯、乙烯和富芳烃石脑油。
DCC工艺可按两种模式操作:最大量生产丙烯的DCC-Ⅰ型或最大量生产异构烯烃的DCC-Ⅱ型。
Ⅰ型采用CRP-1催化剂,Ⅱ型采用CS-1和CZ-1催化剂(提高异丁烯和异戊烯选择性)。
DCC-Ⅰ型和DCC-Ⅱ型典型的丙烯产率分别为20.5%和14.3%,而FCC为6.8%。
表1为DCC工艺与FCC工艺的典型产品产率比较。
表2列出采用中国原油VGO为原料,两种工艺的产品产率。
目前,已有5套DCC装置在我国和泰国投产,另有几套在设计中。
泰国石化公司75万吨/年DCC-Ⅰ型装置以深度加氢处理的阿拉伯(轻)原油VGO为原料,操作温度559℃,丙烯产率17.4%以上,汽油产率31.9%,年产丙烯12万吨。
2. UOP公司PetroFCC设计该工艺设计可从各种原料如瓦斯油和减压渣油,增产轻质烯烃,尤其是丙烯。
采用PetroFCC工艺的丙烯产率可达20%~25%,乙烯达6%~9%,C4产率达15%~20%。
FCC 提高轻质烯烃产率历来通过提高反应温度和催化剂循环量来实施,而PetroFCC工艺通过补加特定的择形添加剂如ZSM-5使一些汽油裂解为丙烯和丁烯。
UOP设计了双反应器构型,采用二个反应器和一个共用的再生器。
主裂解原料在高温、高剂/油比下操作,最大量地生产轻质烯烃,低压反应区用以提高烯烃度。
主裂化催化剂在高转化率和限制氢转移工况下操作,同时将高浓度择形催化剂添加剂掺加到循环催化剂中有助于将部分汽油转化成轻质烯烃。
3. 罗姆斯公司SCC工艺该选择性组分裂化(SCC)工艺可使丙烯收率达到16%~17%,再采用石脑油选择性循环裂化技术还可增产丙烯2%~3%。
SCC工艺反应系统采用Micro-Jet进料喷嘴、短接触时间提升管和直连式旋分器。
催化剂含有高含量ZSM-5。
4. 美孚公司Maxofin工艺1998年,KBR公司和美孚(现埃克森美孚)公司推出Maxofin FCC工艺,它将高ZSM-5含量的添加剂与改进的FCC技术相结合,可使以米纳斯VGO为原料的丙烯产率达到18%。
使用Reusy催化剂加ZSM-5助剂,双提升管反应器,提升管温度538~593℃,剂/油比8.9~25,丙烯产率18.37%,汽油产率18.81%,丁烯产率12.92%。
5. KBR公司Superflex工艺反应部分基于KBR公司FCC技术,可将轻质烃类(通常为C4~C8)转化成富丙烯物流。
它从石脑油和C4原料可生产高达40%以上的丙烯。
采用抽余C4(抽提丁二烯)进料,丙烯和乙烯产率分别为48.2%和22.5%。
采用FCC轻石脑油进料,丙烯和乙烯产率分别为40.1%和20.0%。
1,增产烯烃技术作为石化基础原料乙烯和丙烯的需求将继续增长,预计乙烯需求量将从2001年9000万吨增长到2010年1.2亿吨,丙烯需求的增速还高于乙烯,丙烯需求量将从2001年5200万吨增长到2010年8200万吨。
增产乙烯和丙烯的技术将成为未来石化工业一大热点。
增产乙烯技术现正在开发多种增产乙烯技术。
LG石化公司开发的石脑油催化裂解新工艺,与传统的蒸汽裂解工艺相比,可大大提高烯烃产率,采用该技术可提高乙烯产率20%、丙烯产率10%。
现有裂解装置稍加改进就可使用这一工艺。
该工艺使用含特定金属氧化物的专用催化剂,工艺过程在比标准的反应温度低50~100℃下操作,因此与常规蒸汽裂解相比,耗能大大减少,裂解炉管内结焦速率也降低,可延长连续运行时间和炉管寿命,同时,CO2排放也较少。
中试验证己完成,计划2003年建设75万吨/年单系列裂解装置。
如果投用成功,该技术将是烯烃生产的重要进步。
我国洛阳石化工程公司开发了重油直接裂解制乙烯(HCC)专利技术,现已在黑龙江齐齐哈尔化工公司进行工业试验取得成功,达到世界同类技术的领先水平。
这套由催化裂化装置改造的HCC装置属世界上第一套重油直接裂解制乙烯的工业化装置,处理能力为6万吨/年,原料为100%大庆常压渣油。
采用活性、选择性、稳定性均良好的LCM-5专用催化剂。
乙烯和丙烯的单程裂解质量产率分别达到22%和15.5%左右。
混合丁烯质量产率为8%,乙烯产率为6%-7%。
乙烷回炼后,乙烯产率可提高到26%-27%,丙烯产率提高对16%左右。
"十一五"期间我国还将兴建宁波、汕头等乙烯项目,汕头乙烯项目将建设乙烯、丙烯、丁二烯等16种产品生产装置,该项目将规划采用重油接触裂解(HCC)工艺新技术。
增产丙烯技术据预测,至2005年,丙烯需求的年增长率为5.6%,高于乙烯需求的年增长率3.7%。
预计丙烯的需求量到2010年将达到8200万吨。
按此速度增长,到2004年,需增加生产能力1550万吨。
世界丙烯生产能力将从2000年5930万吨、2001年6200万吨增加到2002年6800万吨、2004年7400万吨、2008年8200万吨。
目前,世界上66%的丙烯来自蒸汽裂解生产乙烯的副产品,32%来自炼油厂催化裂化(FCC)生产汽、柴油的副产品,少量(约2%)由丙烷脱氢和乙烯-丁烯易位反应得到。
增产丙烯的多种技术正在开发和应用之中。
(1).蒸汽裂解增产丙烯技术为适应石脑油裂解生产较多丙烯的需求,日本国家材料和化学研究院与四家石化公司联合开发了一种增产丙烯、节减能耗的石脑油裂解工艺,可使丙烯:乙烯比由传统的0.6:1提高到0.7:1。
与常规的热裂解相比,该工艺在固定床中采用分子筛为载体的镧催化剂。
实验室验证试验表明,该工艺可使乙烯加丙烯产率达到61%,而常现的蒸汽裂解为50%。
3000吨/天装置的可行性研究指出,操作可在约650℃和0.1~0.2MPa压力下进行,而传统的装置需在约820℃和0.1~0.2MPa下进行。
装置费用与常规裂解相似,但因在较低温度下操作,能耗减少约20%。
该工艺还可望用于改造现有的石脑油裂解装置。
(2)增产丙烯的催化裂化改进技术按今后几年内丙烯需求增长率5.6% 测算,现有炼油厂必须增产410万吨/年丙烯才能满足石化工业对丙烯的需求,这主要将来自催化裂化装置。
石化工业对炼油厂催化裂化(FCC)增产丙烯的需求,使石化与炼油实施了更紧密的结合。
典型的FCC装置每生产1吨车用汽油约副产0.03~0.06吨丙烯。
近年,FCC装置发展了多种增产丙烯的工艺技术,主要有:中国石化石油化工研究院(RIPP)的DCC工艺,凯洛格-布朗路特(KBR)公司的Maxofin工艺、Superflex工艺,UOP公司的PetroFCC工艺,罗姆斯公司的SCC工艺。
中国石化石科院深度催化裂化工艺:深度催化装化(DCC)工艺又称催化裂解工艺,它可看作是常规FCC操作与蒸汽裂解的组合。
DCC装置在538~582℃、10%~30%蒸汽条件下操作,而FCC装置在493~549℃、1%~3%蒸汽条件下操作。
DCC操作采用分子筛催化剂选择性地生产丙烯、乙烯和富芳烃石脑油。
DCC工艺可按两种模式操作:最大量生产丙烯的DCC-Ⅰ型或最大量生产异构烯烃的DCC-Ⅱ型。
Ⅰ型采用CRP-1催化剂,Ⅱ型采用CS-1和CZ-1催化剂(提高异丁烯和异戍烯选择性)。
DCC-Ⅰ型和DCC-Ⅱ型典型的丙烯产率分别为20.5%和14.3%,而FCC为6.8%。
目前,已有5套DCC装置在我国和泰国投产,另有几套在设计中。
泰国石化公司75万吨/年DCC-Ⅰ型装置以深度加氢处理的阿拉伯(轻)原油VGO为原料,操作温度559℃,丙烯产率17.4%以上,汽油产率31.9%,年产丙烯12万吨。
UOP公司PetroFCC设计:该工艺设计可从各种原料如瓦斯油和减压渣油,增产轻质烯烃,尤其是丙烯。
采用PetroFCC工艺的丙烯产率可达20%~25%,乙烯达6%~9%,C4产率达15%~20%。
FCC提高轻质烯烃产率历来通过提高反应温度和催化剂循环量来实施,而PetroFCC 工艺通过补加特定的择形添加剂如ZSM-5使一些汽油裂解为丙烯和丁烯。
UOP设计了双反应器构型,采用二个反应器和一个共用的再生器。
主裂解原料在高温、高剂/油比下操作,最大量地生产轻质烯烃,低压反应区用以提高烯烃度。
主裂化催化剂在高转化率和限制氢转移工况下操作,同时将高浓度择形催化剂添加剂掺加到循环催化剂中有助于将部分汽油转化成轻质烯烃。
罗姆斯SCC工艺:2,炼油化工一体化技术炼油厂与石化厂的联合己经显示其内在的优点,炼油厂低辛烷值组分可送往乙烯厂裂解,乙烯厂的裂解汽油等高辛烷值组分又可返回给炼油厂。
炼油厂的加氢裂化尾油也是乙烯装置极好的原料。
炼厂催化裂化干气中的稀乙烯可与苯烃化反应生产乙苯,然后再脱氢反应生成苯乙烯,国内外己均有实际应用,我国大连石化公司和燕山石化公司均已建成10万吨/年乙苯-苯乙烯装置。