炼油企业增产低碳烯烃的工艺路线

炼油企业增产低碳烯烃的工艺路线 CC 23 457165 本文根据国内外石化产品市场发展趋势、我国炼油企业的工艺规模和资源分布特点，提出了炼 化企业增产低碳烯烃的重要意义，并分别从资源优化、工艺和催化剂技术应用三个方面提出了一些增产低 碳烯烃的思路，指出应该把增产低碳烯烃作为炼化企业生存与发展的一项重要的战略举措。 1. 随着WTO规则的深入实施，由于我国炼化企业规模效益和工艺技术相对落 后，在融入国际市场的过程中将承受日益增大的压力和挑战，因此在当前和今后 一段时间，如何迅速提高我们的赢利和竞争能力已经成为一个的重大的战略问 题。根据我国炼化企业的基本工艺结构、规模状况和资源分布特点以及未来国内 外市场的变化趋势，我国炼化企业要更加坚定地走炼油化工一体化发展之路，通 过内部资源优化调配、技术创新和应用致力于增产丙烯、乙烯等低碳烯烃，以便 成功地在炼油和化工板块之间架起一座桥梁，从而迅速提高企业的赢利和生存发 展能力，有必要将此作为新时期新阶段的一项重要的战略举措来抓。 今后若干年，随着国民经济和炼油以及石化工业的进一步发展，国内对乙烯、 丙烯的需求总量将不断增加。本文试从资源优化、工艺创新和催化剂技术三个方 面提出了一些炼油企业增产C、C低碳烯烃的基本思路，包括工艺技术等一些23 具体的实施途径，以供参考。 2. CC 23 生产C、C低碳烯烃的原料选择是一个重要的技术经济问题。由于炼油化23 工一体化具有很明显的资源协同效益，因此炼油厂增产低碳烯烃或低碳烯烃裂解 原料具有重要意义。一般来讲，所加工原油的性质对增产低碳烯烃原料或直接生 产低碳烯烃有着决定性的作用，它影响着增产低碳烯烃的成本和行业风险。因此， 要求炼化企业充分发挥这方面的优势，首先是利用PIMS等软件技术做好原油资源和产品切割 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的优化，为增产低碳烯烃奠定良好的原料资源基础；其次是做 好炼油企业现有的低碳烯烃资源的回收利用工作，再就是利用相关的工艺和催化 剂技术提高低碳烯烃的产率。 长期以来，乙烯裂解很少使用炼油厂二次加工石脑油作原料，实践证明， 延迟焦化和热裂化石脑油经过加氢精制和脱烯脱氮后是很好的依稀裂解原料，目 [1]。延迟焦化是一种遵循自由基反应机理的热加工前我国已经得到一些有效应用 过程，焦化石脑油馏分中的烷烃含量相当高，一般占到60%以上的比例。而且在作为乙烯裂解原料时，可以将石脑油干点从常规的160?提高到230?左右，届时石脑油收率可提高约20个百分点。由于焦化石脑油辛烷值很低，并不适宜做 汽油调和组分，本身在炼油厂的应用难度就比较大，集中后作为乙烯原料则能够 达到炼油-化工互补互利的双重效果。 一段加氢裂化尾油由于是高环烷烃物料，同样可以作为廉价的乙烯裂解 原料，这样做还有利于提高加氢裂化处理减压瓦斯油的能力。另外，炼油厂越来 越多的转化装置所产生的轻烃气体送往乙烯厂可以使这些燃料转化为单体，使其 [2]价值提高5倍左右。 炼油厂副产的低浓度乙烯资源的回收工作，这是降低乙烯成本的重要途 径。美国乙烯工业就非常重视对炼油厂催化裂化干气等资源中所含乙烯的回收， [3]使乙烯生产成本降低到了约合110元/吨的水平。我国催化裂化的产能非常大， 但是真正回收到聚合级乙烯的难度则相当大，尽管如此，我们也不应忽视干气中 宝贵的乙烯和氢气资源，粗略估计全国炼油厂每年白白烧掉的乙烯可能30万吨以上，因此炼化企业，尤其大型炼油单位应该注意通过技术进步回收这部分资源。 炼油厂一般都面临着混合C馏分过剩的问题，通过对C催化裂解可以44制丙烯，同时得到一定量的乙烯，该种工艺技术正在深入研究并具有较好的推广 应用前景。另外，国内已有的工业实践证明（林源和大庆炼油厂），在采用NCG催化剂（该剂加氢饱活性高，稳定性也很好，适合于作混合C馏分加氢反应的4催化剂），氢气与烃的体积比为100～150：1，反应温度180～200?和2.0MPa =的操作压力下，对C4馏分进行加氢饱和，能够使产品中C4的含量不大于1.0%， [4]乃是蒸汽裂解制乙烯的优质原料。 靠近大型油气田的炼化企业最好投资建设油田轻烃的回收处理装置，以 增产乙烯裂解原料。油田轻烃富含饱和度极高的低碳烷烃，是很好的乙烯原料， 中原石油化工总厂2004年就建成投产了一套同类装置，每年可以增产相当可观 的一部分优质的乙烯裂解原料资源，获得了比较丰厚的利润。 丙烯产量和需求量在基本有机化工原料产品中仅次于乙烯，从长期的需求发 展趋势来看还有可能超过乙烯。在这种情况下，炼油厂提供的丙烯或丙烯原料资 源同样会显得非常宝贵。一般用石脑油蒸汽裂解制取的丙烯与乙烯丙烯与乙烯质 量比大约为43%左右，而市场要求丙烯乙烯质量比为70%，因此蒸汽裂解所产的丙烯量远远不能满足市场的需求。尽管采用液体原料和适当降低反应深度则可 以增产丙烯，但是丙烯乙烯比不宜超过0.65，否则就会影响总的烯烃收率。这就 要求炼油厂采取必要的工艺技术（包括系列催化剂技术）来增产丙烯。 3. 3.1. 、C低碳烯烃主要来自蒸汽裂解和催化裂化工艺。 作为基础化工原料的C23 催化裂化作为重油转化加工工艺，常规丙烯收率一般在5%～8%，通过调整反应苛刻度和采用新工艺和相关催化剂技术，就可以将丙烯收率轻松提高到2～3倍左右。另外，催化裂解技术因其本身的优势，如低温、高收率和最具工业化 应用前景，有可能成为传统乙烯技术的替代技术，今后我国会加快催化裂解技术 的研究，炼油厂同样可以利用这项技术大幅度增产乙烯和丙烯。国内开发的催化 裂解（DCC）技术，在用大庆VGO作原料时，丙烯收率可以达到23%，以深度加氢处理的阿拉伯轻油作原料时，丙烯收率也可以达到17%。炼油企业在此基础上推广应用一系列新技术将是增产丙烯的重要手段。 这方面成熟的工艺包括： MIP-CGP A MIP Process for Clean Gasoline and Propylene 由RIPP开发的该工艺以重质油为原料，能够达到增产丙烯和生产低烯烃清洁汽 油的双重目的。该工艺采用串联提升管反应器构成的新型反应系统，包含两个反 应区，第一个反应区以裂化反应为主，第二反应区以氢转移和异构化反应为主， 并存在适度的二次裂化，并随着反应深度的加深而生成大量富含丙烯的液化气组 分;在二次裂化和氢转移双重反应作用下，汽油中的烯烃转化为丙烯和异构烷烃， 汽油中的烯烃大幅度下降。该工艺在不同的反应区内分别 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与烃类反应相适应 的工艺条件并利用专用的催化剂结构和活性组元，可以选择性地增产丙烯和富含 异构烷烃的汽油。 与常规催化裂化工艺相比，MIP-CGP工艺具有以下特点：它突破了传统催 化裂化工艺对某些反应的限制，实现了选择性和可控性地进行某些反应；在增产 丙烯和异丁烷的同时，它将显著降低汽油烯烃的含量；所开发的专用催化剂 CGP-1具有良好的反应活性和适宜的氢转移活性；该工艺可以由FCC改造而成，并还能够与其它工艺实现耦合，为其它装置提供大量丙烯和异丁烷。工业应用实 践 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明，在采用大庆重质原料油和与之相适应的工艺条件下，该工艺实现了丙烯 [5]。 产率为9.2%的高水平，并且汽油烯烃含量下降到了18%的水平 ?、MGD 由RIPP开发MGD工艺技术，是通过对常规催化裂 化工艺进行分层进料改造（主要是在提升管反应器第一进料位置回注稳定汽油） 和使用RGD专用催化剂技术实现的。通过国内多套装置的工业应用实践表明， 该工艺并不影响装置处理量和转化深度，通常能够使液化气收率在FCC基础上提高4个百分点以上，而且液化气中的丙烯（体积）收率一般也能提高约4~7个百分点。该工艺另外一个显著特点是降低催化裂化汽油中烯烃含量，对清洁燃 料生产有重要意义。 ?、FDFCC 该工艺由洛阳石油化工 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 公司开发灵活高效的双 提升管反应工艺技术，其中一个提升管FCC原料油，另一个提升管裂化FCC稳定汽油馏分。工业实验结果表明，该工艺丙烯产率能够比常规FCC工艺提高3~6个百分点，该工艺另外一个显著特点就是能够有效降低汽油烯烃含量和硫含量， [6]实现汽油新的质量 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 要求。 ?、FCCDCCARGGMGG，通过应用系列新型催化剂技术，在工艺条件和装置结构方面进行适当改造，以及在实际生产 过程中根据自身工艺的运行特点和原料性质，都可以摸索调整工艺参数达到提高 裂化反应深度增产丙烯的目的。目前已经多种催化剂技术可以实现增产丙烯的目 的（见下文）。炼油厂气体分离装置的工艺效率对提高丙烯收率也有重要影响， 积极采用一系列新的塔板和添料技术对装置进行技术改造，对炼油厂增产丙烯也 有重要影响。 另外，经过对炼油厂副产的C、C馏分进行加氢处理脱除掉二烯烃和炔烃，45 作为原料进行催化裂解生产丙烯以及C烯烃通过歧化反应生产丙烯的工艺技4 术，目前已经成为有关研究单位的技术开发重点，有的已经实现工业化。 3.2. 除了MGD、MIP-CGP等工艺的专用催化剂具有增产丙烯的作用以外，采用 其它一些性能良好的新一代催化剂和助剂技术，可以在满足清洁生产的同时，有 低碳烯烃的收率，例如：LPI型催化裂化增产丙烯催化剂助剂，效提高炼油厂C3 以及OlefinsMax催化剂助剂、ZRP型催化剂等都可以达到增产丙烯的目的，可 供炼油厂选择使用。 ?、LPI-1 该剂由洛阳石油化工工程公司工程研 究院研制，该剂的基本设计思路是通过采用ZSM-5择形分子筛，并通过过氧化 物调整分子筛的孔道，和对基质改性以增强活性，将汽油中的烷烃和烯烃分子转 化为小分子的烯烃，以促进催化裂化汽油馏分烃类分子的二次催化转化，提高丙 烯选择性。该剂已经在洛阳I套催化裂化装置（100%常压渣油进料，主催化剂 为CORV）进行了工业应用，当该剂占到总藏量的约5%，主要工艺操作条件基本保持不变或根据实际情况略有调整，主副催化剂单耗分别为1.1kg/t和0.8 kg/t的情况下，使装置丙烯对原料油的产率增加了1.1个百分点，液化气收率增加汽 [7]油收率减少但总液收则基本保持不变。 ?、OlefinsMax 该剂由Grace Davison公司同样以ZSM-5为基础改性而成，应用了该公司独特的基质技术，具有非常好的水热 稳定性和活性。OlefinsMax催化剂助剂可以实现优先将全馏程范围内汽油中的直 链低辛烷值烷烃和烯烃裂解成丙烯、丁烯和C烯烃；同时也具有较强的异构化5 作用，能够使汽油的辛烷值得到提高。该剂在镇海300万吨/年FCC联合装置进行了工业应用试验，使用过程中占主催化剂的比例较小（3.0%~3.5%），主要工 [8]艺技术操作参数变化也很小，结果表明增加丙烯收率约0.9%。 除以上两种助剂以外，目前有关研究单位已经合成了多种晶粒粒径的ZSM-5分子筛，其中在0.2~30μm之间的小晶粒分子筛催化剂具有较强的容碳能力和优 异的催化稳定性，在提高反应温度的情况下，有利于提高以炼油厂催化裂化混合 碳四馏分为原料的催化裂解中丙烯的收率。 1 ，3 瞿国华，化工进展，北京，2004年第23卷第3期 2 王仰东 等，石油化工，北京，2003年第32卷第5期 4 李维彬，郭立艳 等，石油炼制与化工，北京，2002年4月第33卷第4期 5 许友好，张久顺 等，石油炼制与化工，北京，2004年9月第35卷第9期 6 曹湘洪，化工进展，北京，2003年第22卷第9期 7 魏小波 等，炼油技术与工程，河南洛阳，2004年8月第34卷第9期 8 吴青，周通 等，炼油技术与工程，河南洛阳，2004年5月第34卷第5期