催化裂解生產(chǎn)低碳烯烴技術

……………最資料推舉………………最資料推舉…………………1催化裂解生產(chǎn)低碳烯烴技術乙烯和丙烯是最重要的石油化工原料之一。蒸汽裂解技術問世60多年來一直是生產(chǎn)乙烯和聯(lián)產(chǎn)丙烯的主要技術。可是，近20多年來隨著乙烯和丙烯的需今后假設干年全球丙烯需求的增速在5%以上，高于乙烯需求的增速，裂解原料的化副產(chǎn)的丙烯供給。雖然近20多年來，消滅了多種多產(chǎn)丙烯的專用技術，而且的緊急狀況并未得到根本緩解。估量今后20年間石油和自然氣仍舊是人類需///催化裂解。蒸汽裂解生產(chǎn)低碳烯烴技術工業(yè)應用的現(xiàn)狀2023年底全球有58個國家的216座石油化工廠建有蒸汽裂解裝13297.4萬噸/1所列。單位能耗①/kJkg－1〔乙烯〕16000單位能耗①/kJkg－1〔乙烯〕1600020230—2300027000產(chǎn)品乙烷丙烷丁烷原料石腦油〔輕柴油〕H2+CO4.061.701.231.030.71CH43.6723.3721.7515.3510.69C2H20.500.670.500.690.34C2H452.4539.6531.7431.0224.85C2H634.764.573.673.422.75C3H6+C3H41.1513.2819.8516.2114.28C3H6/C386.758.399.098.396.7C3H80.127.420.680.380.31C42.244.0312.909.549.61裂解汽油0.874.276.4119.3320.6裂解燃料油0.161.111.263.0115.78/原料0.300.350.400.500.80①100/年乙烯大型裂解裝置的能耗?！草^低的溫度和壓力，丙烯和全部副產(chǎn)品的收率都提高。以乙烷為原料，裂解深度高，生產(chǎn)1t/丙烯/0.41；以石腦油為原料，裂解深度中到高，生產(chǎn)1t2.60～3.80t，丙烯/乙烯產(chǎn)出比為0.40～0.57；以常壓瓦斯油為原料，裂解深度中到高，生產(chǎn)1t乙烯用原料3.60～4.09t，丙烯/乙烯產(chǎn)出比為0.54～0.62。通常，以輕石腦油為原料，產(chǎn)出比約為0.4；以輕瓦斯油為原料，產(chǎn)出比約為0.6。2023年全球蒸汽裂解裝置所用的原料，石腦油約占50%，乙烷約占30%，其它原料〔丙烷、丁烷和常壓瓦斯油等〕約占20%[5]。歐洲和亞洲國家所用的原料主要是石腦油。西歐國家所用的原料中石腦油約占72%，中歐和中國所用的石腦油約占80%。美國乙烷用量183%，23%。中東國〕所用的原料主要是乙烷。乙烷約占711512%，2%。/乙烯產(chǎn)出比遠低于丙烯/乙烯需求比，業(yè)上推廣應用的就是石腦油催化裂解技術。石腦油催化裂解多產(chǎn)低碳烯烴技術石腦油催化裂解是石油化工領域的一項前沿技術，正在進展示范裝置試驗，2023KBR置于2023年10月開頭運轉。2023年1月報道，運轉得到滿足結果，到達了丙烯+乙烯，特別是丙烯高收率的預期。據(jù)介紹，該石腦油催化裂解技術的產(chǎn)品22〔摩爾分數(shù)，%〕工程乙烯丙烯裂解汽油其它合計催化裂解33281217100蒸汽裂解36161830100與蒸汽裂解相比，催化裂解的優(yōu)點如下：一是丙烯/乙烯產(chǎn)出比提高，可以1.0；15%～25%乙烯+丙烯，打算于操作條件；三是裂解汽油中90150/20/30萬噸/年。催化裂解技術承受KBR公司開發(fā)的正流型催化裂化反響系統(tǒng)和韓國化工技特點：一是驟冷換熱器，反響器頂部流出物冷卻與裂解爐類似，產(chǎn)生高壓蒸汽，/但總會有一些催化劑細粉被反響產(chǎn)物帶入反響器，KBR公司特地設計的催化劑好。KBRSuperflexSeeunda應用狀況，估量石腦油催化裂解的中試結果能夠在示范裝置/工業(yè)裝置上重復。術問題在催化裂解的工藝流程中都已經(jīng)解決。15%～25%，KBR業(yè)裝置。KBR公司稱，已與潛在用戶洽談技術轉讓方案，估量2023年可以達成工業(yè)規(guī)模催化裂解工程協(xié)議。煉油廠減壓瓦斯油/常壓渣油催化裂解多產(chǎn)低碳烯烴技術ZSM-5助劑的常規(guī)催化裂化；另一種是承受特別配方專用催化劑的催化裂33〔摩爾分數(shù)，%〕工程常規(guī)催化裂化用助劑的常規(guī)催化裂化催化裂解丙烯4820乙烯<124混合丁烯101417汽油585033原料中的烯烴產(chǎn)品4原料中的烯烴產(chǎn)品乙烯丙烯丁烯戊烯丙烯/丁烯C531.738.3———C67.583.47.90.710.6C70.947.347.70.91.0C8微量27.544.1280.6承受擇形沸石ZSM-5助劑多產(chǎn)丙烯的常規(guī)催化裂化主要是將用主催化劑生C3/C442080ZSM-5ZSM-52%，ZSM-5劑可使催化輕汽油中的烯烴轉化為丙烯和丁烯。到了90年月美國煉油廠使用2%～5%ZSM-52%～3%6%～7%。由于長期以來，美國丙烯的市場價格大ZSM-5GraceDavisonOlefinsMax助劑OlefinSultra。前者202325%用磷改性的ZSM-5小晶粒；后者202340ZSM-5為確保生產(chǎn)合格的清潔汽油產(chǎn)品，美國和西歐煉油廠的催化裂扮裝置用ZSM-5助劑多產(chǎn)丙烯，一般都掌握丙烯收率在10%左右。其主要緣由有三：一是多用ZSM-5過多，密度不能過大；三是不能突破催化裂扮裝置反響器/主分餾塔、濕氣處理C3C4〔回收丙烯或烷基化〕力量的極限[14]。這項技術主要用在美國和西歐。減壓瓦斯油/ZSM-5〔530～600℃合，使催化汽油中的多碳烯烴更多地轉化為乙烯、丙烯和丁烯，還可以與ZSM-5助劑一起使用提高生產(chǎn)低碳烯烴的敏捷性。目前工業(yè)應用最多的兩種催化劑是AlbemarleAFX。這項技術目前主要應用在中國、印度、泰國、越南和一些中東國家。5ZSM-5助劑多產(chǎn)丙烯占絕大多數(shù)，催化裂解用專用催化劑多產(chǎn)丙烯仍舊不多，但呈逐年增加之勢，前景看好。5〔摩爾分數(shù)，%〕工程20232023202320232023常規(guī)催化裂化副產(chǎn)丙烯99.598.398.496.693.9催化裂解副產(chǎn)丙烯0.51.71.63.46.1合計100.0100.0100.0100.0100.0目前工業(yè)應用的減壓瓦斯油/常壓渣油催化裂解技術有以下6種。PIPP/SWDCC技術，承受含改性五硅環(huán)沸石的1092023/日〔460/年PetroRabigh一體化聯(lián)合企業(yè)，以加氫處理的減壓瓦斯油為原料，生產(chǎn)90/年丙烯和5.9萬桶/日汽油，2023年投產(chǎn)。建在泰國TPC的一套加工力量是18000桶/日〔約90/年，原料油是經(jīng)過加氫處理的減壓瓦斯油82.5%、脫瀝青油〔11%5.3%18.5%13.3%35.7%C527.2%其它副產(chǎn)品，1997UOPPetroFCC丙烯、14%18%BTX，是一種用重原料油特地生產(chǎn)石化原料的催化裂解技術。目前承受這項技術的工業(yè)裝置有45套在建設中，還有4套正在設計。建在亞洲的一套大型裝置2023年投產(chǎn)。IOC/LummusIndmaxLummusGuwahati10/年，202385000/〔425萬噸/年Paradip〔加工力量30萬桶/日2023Axens/ShawPetroRiserShawR2R〔RFCC〕Axens/Shaw/Total/IFP渣油催化裂解多產(chǎn)丙烯的技術。以常壓渣油為原料，丙烯收率可由R2R的5%550℃8∶159012∶11.220237煉油廠〔加工力量14/日〕的4套：建在阿聯(lián)酋阿布扎比煉制公司〔Takreer〕41.7/日〔2085/年〕的Ruwais12.7/日〔635/年202325/日〔1250/年〕Al-Shaheen6/日300/年202316.5/日〔825/年〕的煉化一體化聯(lián)合企業(yè)〔Comperj，2023〔NghiSon〕20/日〔1000/年〕2023CNPCTMP油為原料，丙烯收率為20.31%，干氣和焦炭產(chǎn)率為14.28%，液體產(chǎn)品收率為9612/年的工業(yè)裝置已累計安全平穩(wěn)217RIPP/SWCPP化熱裂解〔CPP〕技術，承受特別配方的專用催化劑，在提升管中試裝置上以摻減壓渣油的減壓瓦斯油為原料，在反響溫度640℃、反響壓力0.07MPa、注水量15.96%〔C527.8%，0.91%。第一套工業(yè)裝置建在沈陽的50/年，20238思考與啟發(fā)Murphy石油公司2023年發(fā)表的報告推測，2030年全球的能源需求構造是：石油占32%，煤炭占28%，自然氣占23%，水能和可再生能源占11%，核27%，27%，27%，核能、太陽能、風能、生物質能、地19%20是石油和自然氣液〔乙烷、丙烷、丁烷。這種狀況不會轉變，固然，我國也不會例外。目前我國煉油廠的原油加工力量和石油化工廠蒸汽裂解裝置的乙烯生產(chǎn)力量均居世界其次位。據(jù)推測，202320231010/日5.05/年〕增加到1390/日6.95/年60%。202320231450/50%提高60%～65%。我國丙烯的當量消費自給率也大體相當。我國的國情是相對“富煤缺油少氣“輕質化、多元化、煉化一體化”方針。烯，要盡可能少用或不用輕柴油〔常壓瓦斯油〕和加氫裂化尾油作原料。由于我國柴油短缺，并且加氫裂化尾油有更好的用途和經(jīng)濟效益。石腦油〔凝析油〕催60/年煤制乙烯/丙烯〔MTO〕20231150萬噸/年煤制丙烯〔MTP〕示范工程也將在今年投產(chǎn)。這樣做可以削減對進口石油的依靠，但是用煤制甲醇生產(chǎn)1t低碳烯烴大約用煤5t。生產(chǎn)1000萬噸低碳烯烴，一年就要500030152023370〔25001000/年。據(jù)250要更多一些。繼的。二是煤制烯烴耗水量很大。煤制甲醇的噸耗水量約為15t，高于煤間接液1.8t1t[29]是煤制烯烴是高污染、高安全要求的行業(yè)，要實現(xiàn)綠色、環(huán)保、低碳、節(jié)能，技策，建設幾個示范工程是必要的，不具備煤資源、水資源、環(huán)境容量和交通運輸4/常壓渣油催化裂化/催化裂解，且裝置規(guī)模呈擴大之勢，Jamnagar〔54/日〕催化裂扮裝置的加工力量是13.0/日〔650/年ParadipRuwais/加氫處理的常壓重瓦斯油+減壓瓦斯油+