2022年行業(yè)分析國內(nèi)乙烯技術(shù)創(chuàng)新利好石化行業(yè)發(fā)展

國內(nèi)乙烯技術(shù)創(chuàng)新利好石化行業(yè)發(fā)展技術(shù)落后導致產(chǎn)量不足，投資效益差。從2022年開頭，國家科技部組織中石化集團公司的科研、工程設計、骨干企業(yè)聯(lián)合進行攻關(guān)，完成了國家“十五”科技攻關(guān)——“大型乙烯工程關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”項目，形成了擁有多項專利技術(shù)和專有技術(shù)的成套工藝技術(shù)，其原料單耗、能耗、產(chǎn)品品種和質(zhì)量均達到國外同類工藝技術(shù)先進水平。

正是由于石化產(chǎn)業(yè)投資大，技術(shù)簡單，全世界也只有少數(shù)幾家公司把握其核心技術(shù)。在國內(nèi)，相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域已被國外公司以專利和合同的形式大量掩蓋。大型乙烯工程關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)正是突破了這種限制，給中國石化工業(yè)的進展贏得了新的機遇。

國內(nèi)外乙烯技術(shù)一覽

道化學公司開發(fā)了可削減乙烯生產(chǎn)費用的乙烯生產(chǎn)新工藝(世界專利號Appls.00/14035和00/14180)，該工藝采納乙烷在自熱條件下進行催化氧化脫氫。乙烷/氧/氫(2.3/1/1體)進料預熱至2750C，通過負載在MgO上的Pt/Cu催化劑，壓力為0.135Mpa，空速為125752時-1。與催化劑接觸后，反應溫度在幾秒時間內(nèi)就上升到9250C。在自熱條件下，乙烯選擇性為81%，轉(zhuǎn)化率75%。雖然選擇性與蒸汽裂解大致相同，但轉(zhuǎn)化率大大超過通常的65%。主要副產(chǎn)物為甲烷(6.4%)、CO(6.0%)和CO2(1.4%)。進料中有氫的存在提高了乙烷的轉(zhuǎn)化率，而深度氧化生成CO2大大削減。該工藝也適用于流化床，乙烯選擇性(83%)比固定床系統(tǒng)稍高。流化床反應器的另一優(yōu)點是從放熱反應過程易于回收熱量。

LG石化公司(Seoul)開發(fā)了石腦油催化裂解新工藝，與傳統(tǒng)的蒸汽裂解工藝相比，該工藝可大大提高烯烴產(chǎn)率，采納該技術(shù)可提高乙烯產(chǎn)率20%、丙烯產(chǎn)率10%。現(xiàn)有裂解裝置稍加改進就可使用這一工藝。該工藝使用含特定金屬氧化物的專用催化劑，工藝過程在比標準的反應溫度低50~100℃下操作，因此與常規(guī)蒸汽裂解相比，耗能大大削減，裂解爐管內(nèi)結(jié)焦速率也將下降，可延長連續(xù)運行時間和爐管壽命，同時，CO2排放也較少。LG公司正在韓國麗川一套30萬美元的中型裝置上進行試驗。該公司在麗川的乙烯力量為75萬噸/年，擬在2022年使麗川一臺裂解爐采納該技術(shù)。烯烴產(chǎn)能增加和運行費用的降低，將使年現(xiàn)金流通費用增加約1500萬美元。假如試驗勝利，該技術(shù)將是烯烴生產(chǎn)的重要進步。

我國洛陽石化工程公司開發(fā)了重油直接裂解制乙烯(HCC)專利技術(shù)，現(xiàn)已在黑龍江齊齊哈爾化工公司進行工業(yè)試驗取得勝利，達到世界同類技術(shù)的領(lǐng)先水平。這套由催化裂扮裝置改造的HCC裝置屬世界上第一套重油直接裂解制乙烯的工業(yè)扮裝置，處理力量為6萬噸/年，原料為100%大慶常壓渣油。采納活性、選擇性、穩(wěn)定性均良好的LCM-5專用催化劑。乙烯和丙烯的單程裂解質(zhì)量產(chǎn)率分別達到22%和15.5%左右?；旌隙∠┵|(zhì)量產(chǎn)率為8%，乙烯產(chǎn)率為6%-7%。乙烷回煉后，乙烯產(chǎn)率可提高到26%-27%，丙烯產(chǎn)率提高對16%左右。

乙烯專用脫氧催化劑實現(xiàn)工業(yè)應用，西南化工討論設計院自主開發(fā)的乙烯脫氧催化劑在茂名石化3.2萬立方米/小時干氣提濃乙烯裝置上一次開車勝利，經(jīng)過30天的連續(xù)運行，裝置脫氧指標達到技術(shù)要求。這是西南院繼煤層氣脫氧凈化之后開發(fā)的又一脫氧專用催化劑，將對我國節(jié)能減排和進展低碳經(jīng)濟起到推動作用。催化裂化干氣富含氫氣、烯烴、烷烴和少量氧氣等多種簡單組分，要回收煉廠干氣中的乙烯資源，必需集成吸附分別方法與化學凈化、催化反應等凈化提純技術(shù)。其中，催化脫氧是干氣提濃乙烯工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但乙烯化學性質(zhì)活潑，簡單發(fā)生乙烯催化加氫生成乙烷和乙烯裂解積碳的副反應。西南院組織專家攻關(guān)，對催化劑載體進行特別預處理，改善了活性組份在載體的分散，提高其穩(wěn)定性。他們還對活性組分進行了改進，攻克了乙烯加氫生成乙烷和乙烯裂解造成催化劑表面積碳兩大技術(shù)難題，勝利開發(fā)出富乙烯氣體回收利用的專用脫氧催化劑，使脫氧后殘氧量小于1×10-6，脫氧效