现阶段丙烯增产工艺试分析

徐俊

摘要：本文从探讨丙烯增产的重要意义出发，详细阐述了丙烯增产的重要性和重要地位。接着笔者又深入分析了丙烯制作新工艺—DCC工艺的基本情况。最后，针对C4以上烯烃裂解制丙烯工艺，笔者做了观点性和理论性的论述分析。

关键词：丙烯；增产；DCC工艺；MOI工艺；Propylur工艺；Superflex工艺

中图分类号：TQ325.1+4文献标识码：A

一、丙烯增产的重要意义

在石油化工原料中丙烯是一种重要的原料，并且需求也在快速增长，从二零零零年至二零一三年，全球的丙烯产能平均每年增长百分之四以上，而每年的需求增长率大概在百分之五以上，可见供与需之间存在的缺口还是很大的。我们国家二零一三年丙烯的产量大概在8. 6Mt a- 1,而每年消耗的量大概在10 M ,t，是一种供不应求的局面，并且在短时间内不易得到缓解。

如今，全球丙烯的来源主要是乙烯蒸汽裂解与催化裂化生产汽，以及柴油的副产品，蒸汽裂解占有百分之六十八的比例，炼油厂催化裂化装置占有比例大概的百分之二十九，其他工艺占到的比例不到百分之三。蒸汽热裂解生产的丙烯与乙烯技术经过几十年的发展，虽然有一些革新的技术开发，并得到一定的完善，但是，因为管式的炉裂解一般会使用高温反应，在石化工业中乙烯装置还是第一大耗能的装置，在石化工业中占到了百分之四十，并且无论是丙烯，还是乙烯都没有太高的产出率，产乙烯大概在百分之三十，丙烯只有百分之十八，丙烯乙烯比控制不超出一，要想提高这个比例，烯烃总率就会下降，是非常不经济的。石脑油催化裂化装置反应的温度与热裂解装置相比降低了一百以上，也大大的降低了乙烯装置的能耗，与蒸汽热裂解比较，丙烯具有较高的收率，对于蒸汽热裂解制烯烃的技术来讲是一种弥补，弥补了在技术方面的不足。因为这两种工艺所用相同的原料，所以，未来蒸汽裂解工艺会被石脑油催化裂化工艺所替代，但是，乙烯也是一种重要的化工原料，在丙烯产量增加的同时，乙烯的产量也会得到下降，石脑油催化裂化工艺就是在蒸汽热裂解的基础之上，对乙烯与丙烯的产出比进行了调控，把炼油厂的能耗降下来，却使乙烯与丙烯的总产出量得到提加，要想多产出丙烯，还要不断的开拓新的工艺路线。

二、丙烯制作新工艺 —DCC工艺分析

深度催化装化工艺又叫做催化裂解工艺，可以把它看成是常规ＦＣＣ操作与蒸汽裂解的组合，ＤＣＣ装置的操作需要对温度有一定的掌握，不低于五百八十摄氏度，蒸汽在百分之十至百分之三十，而ＦＣＣ的操作温度不会高于五百五十摄氏度，蒸汽条件在百分之一至百分之三。ＤＣＣ工艺的操作可以按照以下两种模式进行，生产丙烯量最大的ＤＣＣ一型，或者是生产异构烯烃量最大的ＤＣＣ二型，一型采用的是ＣＲＰ一类催化剂，二型主要采用ＣＳ一类与ＣＺ一类催化剂，ＤＣＣ一类型与二类型的丙烯率分别是百分之二十与百分之十四，而ＦＣＣ的是百分之六。

三、C4以上烯烃裂解制丙烯工艺分析

因为对于丙烯衍生物产品的需求非常的旺盛，并且在不断增长，加上蒸汽裂解配套的新工艺不断出现，传统的工艺与方法对于丙烯不断增长的需求已不能再满足，很多能提高产量的技术不断开发出来。Ｃ４以上烯烃物流与裂解汽油对于乙烯与丙烯的转换来讲，是一种非常好的原料，轻烯烃裂解增产丙烯具有代表性的工艺包括MOI工艺，Propylur工艺及Superflex工艺。

首先，关于ＭＯＩ工艺，Mobil公司开发了烯烃的相互转化技术，还有把蒸汽裂解的副产物转成丙烯与乙烯的相关技术，与此同时，还能把炼厂新配方汽油中一些不好的组分轻裂化石脑油转成丙烯。ＺＳＭ-５沸石催化剂是这种工艺的关键所在，所有的反应都是通过单一连续的再生流化床的反应器完成，经过预热以后的气相进料在与反应区、催化剂接触后形成产品气，再通过分离得到最后的产品。整个过程的操作温度与压力都类似于催化裂化装置。这种工艺的催化剂经过流化床与空气的再来实现活性，催化剂经过再生以后重新回到反应器，能够提供问供发预热给进料。

其次，Propylur工艺 ，Propylur工艺由Lurgi公司开发，将C4/C5烯烃转换成丙烯和乙烯，该工艺合并在一套石脑油裂解装置中，可以使丙烯/乙烯产率比提高至1.0，蒸汽裂解装置中质量分数约为60%的C4C5馏分可以直按转化成丙烯。该工艺的特点是在固定床反应器中采用了一种择形多相ZSM-5分子筛催化剂，反应器进料中加入了优选比例的蒸汽，在500 oC和0.1～0.2MPa条件下运行。在Propylur装置的上游，对二烯烃组分进行加氢处理，可以减少结炭产生。该工艺裂解条件十分温和，催化剂可以进行间断性进行再生，催化剂寿命超过1个月。而且，蒸汽的加入可以提高反应物选择性，减少积炭和聚合物的生成，使用简单而廉价的卧式固定床绝热反应器即可。该工艺的原料兼容性很好，无论烷烃、环烷烃、环烯烃还是芳烃都不会影响烯烃的转化，上述组分通过催化剂时只发生轻微的变化或完全没有改变。到目前为止已有5种不同工业来源的原料在Lurgi公司中试装置上进行了验证，现正在开发工业化装置的流程，该工艺独家转让给了Linde公司。典型的轻烯烃的总质量转化率为83%，通常生成42%丙烯、31%丁烯和10%乙烯。塔底出来的C4C5物流部分循环回装置中可以提高丙烯收率。

最后，Superflex工艺 ，这种工艺是由Arco化学公司开发的，是一种对丙烯收率具有提高作用的工艺，具有很好的经济性，可以把低值的轻烃转为丙烯，转化率非常高，并且对于丙烯也有较大的选择性。能够对轻烃的石油馏分进行处理，最理想的原料就是通过热裂解的过程分出馏分。Superflex工艺的原材料主要来源于流化催化裂化装置、减粘裂化炉或者焦化装置的石脑油。

四、结束语

总而言之，丙烯与其他化学品相比是不一样的，通常它是以联产品或副产品的方式获得。无论是国内还是国外有关丙烯增产的工艺，都与原料、操作的费用以及工艺的投资有着直接的关系，每种工艺的特点与适用性都不同，但是，丙烯工业工艺未来的发展方向是多元化，会有更多新的技术诞生。

如今，全球的丙烯都是来源于蒸汽裂解的联产，还有炼厂的副产。蒸汽裂解联产的丙烯量与使用的原料有着直接的关系，只能联产很少量的丙烯。丙烯的第二大来源是ＦＣＣ副产，由于丙烯需求不断的增长，推动很多炼厂对催化剂进行优化，并改善操作的条件来实现丙烯产量的增长。美国的ＦＣＣ副产丙烯与蒸汽裂解丙烯相比，增产的工艺已无超出很多，但是，由于装置有限丙烯的增产也会受到限制，装置处理能力以及气体的贮运费用与丙烯的产量有着直接的关系。烯烃歧化受到丁烯价格的影响，丁烯市场在低迷的时期，这种工艺在石脑油裂解刻度不降低的情况下，可以同时把Ｃ4馏分消化掉，并能增加丙烯的产量，但是，也能消耗乙烯。丙烷脱氢技术不需要较高的操作费与投资，此技术所具有的经济性主要决定于原料的状况，只能在特定的时机与地区，才会产生较高的竞争力与经济价值，丙烷资源多，价格也较为稳定的地区具有非常好的发展前景。

Ｃ4以上的烯烃裂解技术不需要建立在制乙烯装置的基础上，可以进行直接裂解装置与催化装置，工艺流程可使用固定床反应器，催化剂通过一定的高空速进行高转化，高速度的运转，反应器的尺寸与操作费用都不用太高，可以有效的控制投资，流程也不复杂。可以把我们国家的石化行业富产的原料进行充分的利用，发展空间很大。MTO/MTP是一种主要以天然气或媒炭为原料的工艺技术，尤其是对我们国家石油进口的提高，具有非常重要的现实意义。石油制取烯烃的发展与石油的供应有着直接的关系，所以，以后对甲醇制取烯烃的工艺技术的采用是有非常大的发展空间的。我国不断引入ＭＴＰ装置，加上国产的ＭＴＯ的技术的不断成熟，必定会给催生甲醇制取烯烃建设带来更大的空间。如今，我们国家在此项技术上也有自主知识产权，并且有很多套装置正在建设中，前景是非常不错的，所以，要把企业与科研单位的合作积极的推动起来，使ＭＴＯ工艺在我们国家得到进一步的发展，使之更具规模化、工业化。

参考文献：

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