丙烯主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等化工产品。其代表性的生产工艺技术主要有蒸气裂解法、催化裂化法和丙烷（丁烷）脱氢法等三种类型。据有关统计资料显示，全球目前约有60%的丙烯来自乙烯蒸气裂解装置，35%左右来自炼油厂(主要是催化裂化装置)，来自丙烷脱氢等其他工艺的约占5%。其中，催化裂化法生产的丙烯约占炼油企业所产丙烯的90%以上。 丙烯的最大来源是乙烯工厂副产的15%丙烯,提供了约70%的石化原料丙烯。丙烯的第二大来源是流化催化裂化装置(FCCU),提供了约28%的丙烯需求量.此外,还有少量丙烯来自丙烷脱氢,这仅限于轻烃资源丰富的地区,在我国难以实现.在汽油价格疲软和丙烯需求增长的形势下,对于炼油厂来说,增加炼厂丙烯产率是一条提高炼厂效益的有效途径.
多产丙烯的催化裂化技术
常规FCC装置增产轻质烯烃的途径包括:①选择合适的催化剂.目前,FCC装置通常采用Re一
USY/USY分子筛提高轻烯烃产率,对于采用产气助剂的装置,主催化剂的选择依据为减少氢转移反应,增加汽油沸程范围内烯烃.②使用择形助剂.对于大多数FCC装置而言,采用择形助剂ZSM一5是提高轻烯烃产率最有效和最简便的方法.③选择合适的原料.石蜡基进料比环烷基进料能产生更多的低碳烯烃.④优化装置操作,达到更高的苛刻度.⑤改进进料注人系统和提升管终端设施,减少过度裂化.
二、国外流化催化裂化装里增产丙烯工艺和技术
近年来,国外的一些大型石油公司开发了许多FCC增产丙烯工艺和技术,如Maxo$.TM工艺,SCC工艺,Petro FCC技术,分路喷雾技术SFI等.1998年,Mobil公司和Kelloge公司联合开发了MAXOFINTm工艺,通过高含量ZSM一5(> 25 %) MAXOFIN一3 TM添加剂和第二级提升管中瓦斯油二次裂化相结合,并采用ATOMAX一2 TM原料喷嘴和封闭旋风分离器,实现最大丙烯产率.该工艺应用于加工能力为1500kt/a的FCC装置,在不需要大量的提升蒸汽或苛刻操作条件下,可使米纳斯减压瓦斯油原料的丙烯产率达到18.4%(质),年产丙烯300ktoABB Lummus公司开发了选择组分裂化(SCC)工艺,该工艺利用高苛刻度FCC操作,高含量ZSM一5助剂,石脑油组分选择性循环裂化,使丙烯产率达到18%一20%,再利用SCC技术增产的乙烯
与丁烯在固定床气相反应管内进行易位反应,这样在无需补充乙烯的条件下又可增产丙烯9%一12%,使丙烯总收率达25%一30%.UOP公司开发了Petro FCC激光发射器技术,使用循环线传送反应器催化剂返回到提升管,提高了提升管剂/油比,反应操作温度为538 – 566 `C.实验证明, 丙烯产率可超过20%(占进料).分路喷雾技术SFI是Chev.公司的专利技术,将原有FCC装置稍加改进,可将部分汽油转化为轻质烯烃,并生产高辛烷值汽油.SFI的工业装置实验证明丝绵机,在选用USY催化剂,油浆循环量为11%,转化率约节能燃烧器78.5%,相比于常规FCC装置,马二,q’增加0.9%,汽油产率降低1.1%,汽油辛烷值提高0.3个单位。
三、国内流化催化裂化装里增产丙烯技术
国内对FCC装置增产丙烯的工艺研究较多,并已获得丰硕成果,开发了DCC, MGG,M10工艺,使我国炼厂丙烯产量大幅度增长智能调度系统.DCC技术是由中石化石油化工科学研究院(RIPP)开发并工业化,DCC工艺是常规FCC操作与蒸汽裂解的组合,其工艺条件比FCC苛刻,DCC的操作有两种不同的方式:最大量生产丙烯(工型)以及最大量生产异构烯烃橡胶发泡鞋底(II型),使用RIPP开发的专利沸石催化剂,DCC(工型)工艺可生产20%丙烯,而FCC工艺的丙烯产率为5%左右.MGG工艺也是RIPP研究开发的一项多产液化气和汽油的催化转化工艺,采用具有特殊反应性能的R
裂缝检测
MG催化剂,在反应温度490一540 `C,反应压力0.15 – 0.35MPA的条件下,丙烯产率可达9%(质).RIPP在DCC和MGG工艺的基础上开发了M10工艺,该工艺可最大量生产异构烯烃和高辛烷值汽油,兰炼采用MIO工艺后, 丙烯产率达11%(质),异丁烯和异戊烯的产率可达10%(质).RIP],与长炼合作开发了以一1助气剂,以一1助气剂具有强度高,适应性强,产气量大,气体烯烃度和异构化程度高及汽油辛烷值增加的特点,长炼两套重油催化裂化装置使用助气剂CA一1后,能使LPI〕产率提高2一3.4个百分点,并增加LP(;中丙烯体积分数1.7-4轻烯烃相互转化生产丙烯工艺近期,国外开发了许多利用炼厂轻烯烃资源增产丙烯工艺,包括q以上轻烯烃的相互转化生产丙烯,乙烯与丁烯的易位反应生产丙烯两大类。
1、 MOI工艺
Mobil公司开发的烯烃相互转化工艺(M01)可将FCC轻石脑油,蒸汽裂解的副产物(如q和轻裂解汽油)转化为丙烯和乙烯,该工艺的关键是Z,SM一5催化剂促使C4一C7烯烃齐聚,裂化,歧化转化为q一场烯烃.MOI工艺装置由流化床反应器和再生器组成,操作温度,压力与流化催化裂化相似.该工艺以FCC轻石脑油为原料,可生产26.3%的丙烯,而且,减少FCC汽油烯烃含量,提高汽油MON。
2、 Propylur工艺
Propylur工艺由德国鲁齐公司开发,主反应是在7SM一5择形分子筛的作用下,将q以上烯烃转化丙烯和乙烯,用于处理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,典型的产品分布为: 丙烯42%,乙烯10%,丁烯31%,通过循环丁烯,可将丙烯产率提高到印%,乙烯产率提高到15%。
3、 SUPERFLER工艺
美国Arco.公司开发了生产丙烯的SUPERFLER工艺,采用q一q轻烃为原料,以富烯烃物为原料时,可得最高的转化率和丙烯选择性.理想的原料是经选择性加氢转化掉乙炔和二烯烃的裂解q和q组分,MTBE抽余油,芳烃装置抽余油以及FCC,焦化的石脑油也可用做该工艺的原料.工艺由反再系统,催化剂处理部分,空压机,烟气系统和进料/产品换热系统组成.采用选择性加氢的裂解q组分为原料时, 丙烯产率可达40%以上,其原料的2/3将转化成丙烯和乙烯。
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