液化石油气的综合利用.docVIP

第1章 前言 由于国家能源发展规划把“调整城市能源结构，发展清洁能源，不断扩大城市利用天然气规模，提高燃气质量”作为今后城市燃气事业发展的重点，天然气消费将从2002年的3.12×1010m3增加到2020年的20×1010m3，并将投入2200多亿元资金主要用于天然气输送管道和千万吨级的LNG港口接受站和海上运输船队的建设。 LPG的90%是由炼油厂催化裂化装置生产，由于原料的性质，一般LPG的含硫量较高，而进口的LPG含硫量很低。加之原油价格、市场环境不稳定， 2.2 LPG市场需求变化 20世纪后期，LPG是世界上消费增长最快的石油产品。1985～2000年，年平均需求增长率接近3.6%，同期石油总需求年增长率为1.7%，其中消费量增长最快的是北美和亚太地区。 在我国LPG的消费增长也很快，1991～1995年是我国LPG消费增长最快的时期，年均增长率为23.7%，主要消费市场在华东和华南地区，分别占全国总消费量的31%和37%。 随着我国天然气田的开发，西气东输和东海气田上岸工程的投用，以及液化天然气引进，把在华东和华南地区的主要消费市场占去，使LPG的消费增长速度变缓，2001年增长率为4%。加之天然气从价格、质量、清洁、安全等方面优于LPG，不久我国天然气将大规模应用于城市燃气，逐渐取代燃料LPG。以日本为例，日本民用燃气中80%以上是液化天然气，LPG占有率不到20%。 2.3目前LPG利用现状 近年来，我国石油化工及炼油装置生产规模不断扩大，副产LPG的量也越来越多，2002年LPG产量为11.9Mt，比2001年增加近10%。从 LPG的组成来看，由于丙烯经过精馏塔分离后利用，故C4馏分所占的比例最大，用C4烃为原料可以制得许多重要的石油化工产品，但是到目前为止，我国炼油厂及乙烯厂所产液化气绝大部分作为燃料利用，主要用于居民生活用燃料，其次用于冶炼窑炉焙烧作汽车燃料109t。在经济合作和发展组织（OECD）国家，所有石油需求增长均来自交通运输业和石油化工，在其他能源消费领域，石油将继续失去市场占有率，让位给其他燃料，尤其是天然气；在非OECD国家，石油需求增长也主要来自交通运输业和石油化工，家庭、工业和发电需求也有所增长。 第16届世界石油大会预测，化工原料将从1995年的1.92×108t增加到2010年的3.0×108t，增长56.25%。运输车辆用油和化工原料的增长已不能完全依赖原油加工量的增加，因此炼油企业必须最大限度地把原油转化为交通运输燃料和化工原料。 目前，我国汽油、柴油和煤油的消费以年均4.3%～4.6%的速度增长，而化工轻油年均增长率高达14.3%，在这种形势下，为了适应市场发展需求，炼油企业应充分利用LPG资源，以提高炼油企业的经济效益和市场竞争能力。 3.2 LPG是宝贵的生产原料 LPG中含有大量C3、C4等低分子烯烃，可直接作为化工原料。据有关部门统计，全世界生产石化产品用的丙烯70%来自蒸汽裂解装置，30%来自炼油厂。由于美国乙烯原料以轻烃为主，裂解装置丙烯产率较低，生产石化产品用的丙烯约50%依靠炼油厂。 为了最大限度增产C3、C4烯烃，满足日益增长的石油化工和新配方汽油需要，世界各大石油公司都在积极开发增产LPG和烯烃的催化裂化新工艺，如KBR（Kellogg Brown＆Root）/Mobil公司推出了MAXOFNTM工艺，丙烯产率可达20%；UOP公司开发的Petro FCC技术，丙烯产率达22.8%，C4馏分达15.6%。石油化工科学研究院开发的DCC—l、DCC—2、MIO、MGG、ARGG、MGD等催化裂化家族技术可大幅度增产LPG、丙烯、异构丁烯和戊烯。这些技术已在国内多套装置上使用，收到了明显的增产效果和显著的经济效益。 第4章 LPG的综合利用途径 4.1 丙烯的化工利用 丙烯是催化裂化装置所产LPG中最主要的成分之一，丙烯的化工用途非常广泛，目前最主要的用途是生产聚丙烯。中国约有65%的丙烯用于生产聚丙烯。此外，丙烯还可用于生产丙烯腈、苯酚、丙酮、环氧丙烷、环氧氯丙烷、丙烯酸酯、异丙醇、丁辛醇、异丙苯、壬烯、十二烯等产品。 丙烯现已成为国内外比较紧缺的化工原料，许多石油公司在积极开发增产丙烯的工艺。除了丙烷脱氢生产丙烯外，国外已经实现了利用乙烯和2一丁烯歧化生产丙烯的工业化，如法国的IFP公司、美国的ABB Lummus和德国的Lurgi公司。 4.1.1丙烯用于生产聚丙烯 聚丙烯作为通用热塑性树脂与高密度聚乙烯的性能相似，其特点是机械强度优良，软化温度在热塑性树脂中最高，耐低温性、耐氧化性及电性能都很好。它既可用以制作机器零部件、家庭用具及薄膜，又可加工合成纤维——丙纶以编成各种织物。 丙烯的聚合最早是用齐格勒型催化剂，目前主要采用以