丙烷脱氢制丙烯项目技术落实调研报告书.doc

一、概述 丙烯是一种重要的有机化工原料，其用量仅次于乙烯，除用于生产聚丙烯外,还是生产丙烯腈，丁醇、辛醇、环氧丙烷、异丙醇、丙苯、丙烯酸、羰基醇及壬基酚等产品的主要原料。随着聚丙烯等衍生物需求的迅猛增长，对丙烯的需求量也逐年递增。预计2010年世界丙烯的需求量约为8600万吨，其增长率将超过乙烯一倍。预计2010年世界丙烯的产量约为7730万吨，其中59％来自蒸汽裂解装置生产乙烯的副产品，33％来自炼油厂催化裂化装置生产汽柴油的副产品，3％由丙烷脱氢产生，5％由其他方法得到。产量与丙烯需求量相比，存在着约870万吨的产量缺口。蒸汽裂解装置的主要产品是乙烯，丙烯是副产品。不同原料得到的产品分布差别很大，以石脑油为原料生产乙烯，每生产1吨乙烯，副产0.4-0.6吨丙烯；以乙烷为原料，生产1吨乙烯，仅副产0.04~0.06吨丙烯。但今后的发展趋势是，石脑油的用量将从目前占裂解原料的50％以上降低到50％以下，乙烷用量将由目前的近30％上升到30％以上，这意味着从蒸汽裂解装置得到丙烯的产量将减少，丙烯的短缺量将进一步扩大。 因此，由其他来源生产丙烯就变得日益重要，这些来源主要包括采用丙烷脱氢，催化裂化装置升级，烯烃裂解和烯烃易位技术等。丙烷催化脱氢制丙烯比烃类蒸气裂解能产生更多的丙烯，当用蒸气裂解生产丙烯时，丙烯收率最多只有33%，而用催化脱氢法生产丙烯，总收率可达74％~86％，用唯一原料生产唯一产品，催化脱氢的设备投资比烃类蒸气裂解低33％，并且采用催化脱氢的方法，能有效地利用液化石油气资源使之转变为有用的烯烃。 二、丙烯增产技术进展 进入新世纪以来，世界石化原料和石化产品需求仍将持续增长，据2002年召开的第17届世界石油大会预测，1998~2010年间，乙烯需求将由8000万吨增加到12000万吨，丙烯将由4500万吨增加到8200万吨，丁烯-1将由80万吨增加到140万吨，α-烯烃将由100万吨增加到220万吨，苯将由2700万吨增加到4000万吨，对二甲苯将由1400万吨增加到3000万吨。2000~2020年间，石油用于石油化工的年均增长率为2.5%，超过石油的其他用途增长率。炼油厂的汽柴油规范将进一步强化，欧盟汽油含硫将从2000年150PPm减小到2005年50PPm、2011年10PPm，芳烃含量将从2000年42%减小到2005年35%，汽油中芳烃将寻求石油化工新用途。　　 为加快石油（和天然气）化工的发展步伐，世界石化工业将进入加快研发和采用新技术的新时期。综述未来石化工业的技术发展热点，可归纳为：石化基础原料烯烃增产技术将继续发展，炼油化工一体化技术将向纵深延伸，合成气生产燃料和化学品技术将加快推行应用，轻质烷烃活化技术将持续开发，新型分离和反应技术将更快的研发和采用，生物法制化工、石化产品技术将不断拓展应用范围，纳米技术将快速在石化工业中渗透运用，高效信息化技术将向深度和广度发展。 近年来，随着聚丙烯等下游产品需求的快速增长，以及以乙烷为原料的新建乙烯生产装置比例的增加，丙烯资源供应逐渐呈现出紧张态势。相应地，以丙烯为目的产物的生产技术研究越来越活跃，丙烯生产技术已成为当前炼油和化工重点研究方向之一。目前增产丙烯的新技术研究主要集中在4个方面： （1）改进FCC等炼油技术，挖掘现有装置潜力，增产丙烯的FCC装置升级技术； （2）充分利用炼油及乙烯裂解副产的C4-8等资源，转化为乙烯、丙烯的低碳烯烃裂解技术、烯烃歧化技术； （3）丙烷脱氢技术； （4）以天然气、煤等为原料，生产乙烯、丙烯的甲醇制烯烃技术等。 2.1增产丙烯的催化裂化（FCC）技术 全球FCC装置的生产能力约750Mt/a，通过调整原料品种、催化剂、工况和操作条件来增产丙烯的发展潜力非常大，国内外许多公司都在积极开展这方面的研究。 代表性的技术有中国石化集团公司的DCC技术、UOP公司的PetroFCC技术以及新日本石油公司的HS-FCC技术等。与传统的FCC相比，这类技术操作条件更为苛刻，要求反应温度、剂油比更高，催化时间更短。PetroFCC技术以重质油（VGO）为原料，通过采用不同催化剂和助剂，可灵活调节车用燃料、丙烯产量。若使用特制ZSM-5催化剂，丙烯收率达22%，乙烯收率达6%，C4烯烃及芳烃收率也均有提高，目前已有两套装置实现工业化运转。HS-FCC技术采用下流式反应器，使得物料回混最小化，生成副产物减少，丙烯收率可达25%，已在沙特一套30bbl/d示范装置上进行了试验。 运用这些技术，虽然汽油收率会受到一定影响，但汽油中的烯烃含量降低，质量得以提高，丙烯的产量比传统FCC高2～4倍。我国炼油工业催化裂化加工能力大、掺渣比高，造成汽油中烯烃含量高，开发应用增产丙烯的FCC技术，在提高油品质量的同时，为下游提供更多的低碳