乙烷制备乙烯CSTP工艺与NCOD工艺的技术经济分析.pdf

工业催化 INDUS汀RIALCATALYSIS 2008年第16卷增刊 乙烷制备乙烯CSTP工艺与NCOD工艺 的技术经济分析 何 琨1，2 (1．中国石化集团上海工程有限公司，上海200120；2．上海交通大学化学工程系，上海200240) 摘要：将乙烷制备乙烯CSTP工艺改为纳米的NCOD工艺，可以使反应温度下降至600oC，乙烯 收率上升至42．5％，乙烯综合能耗下降至每吨乙烯耗油298．6kg，工程建设项目开始盈余年份减 少至7．61年。 关键词I乙烷；乙烯；常规水蒸汽热裂解；纳米催化氧化脱氢；技术经济分析 乙烷原料制备乙烯产品常规水蒸汽热裂解 1 CSTP工艺和NCOD工艺比较 CSTP工艺是生产基本有机化工原料——乙烯的一 个重要工艺。但CSTP工艺存在反应温度高、产物1．1 常规水蒸汽热裂解CSTP工艺的反应机理 分布杂、大型裂解炉投资昂贵的不足。新开发的0： 目前，CSTP工艺是将乙烷通过管式加热炉辐射 氧化剂纳米催化氧化脱氢NCOD工艺…具有反应段发生化学反应生成乙烯等产品，其化学反应动力 温度低、乙烯收率高、反应器投资低廉拉1的优点。 学研究通常采用半理论半经验的分子模型见 本文对CSTP工艺和NCOD工艺进行工艺参数比 (1)式： 较【3’并进行工程建设项目技术经济分析。 H．0 (1) 1．2 纳米催化氧化脱氢NCOD工艺的反应机理 新开发的采用CSTP工艺大型绿色LCGC型裂 解炉在反应温度860℃的条件下，乙烷转化率 乙烷氧化脱氢制备乙烯反应是乙烷在纳米催化 剂的作用下，采用与0：氧化剂发生氧化脱氢反应与 43．0％、乙烯选择性88．6％、乙烯收率达38．1％ V2_Ec引。 逆水煤气交换反应的偶合，其典型化学反应式为： 1．3纳米催化剂的性能 为典型NCOD工艺参数，乙烷原料制备乙烯产品 经过表征，用于乙烷氧化脱氢制备乙烯的纳米 NCOD工艺的主要指标为：乙烷转化率69．4％、乙烯 LaOF催化剂、纳米La：0，催化剂等的催化性能如表选择性61．3％、乙烯收率42．5％以上。 1所示。 1．4 CSTP工艺与NCOD工艺技术经济分析基准 以生产能力1Mt·a。1乙烯装置为例，采用生产 表1 NCOD工艺纳米催化性能 能力指数法【51估算工程项目建设投资。该方法是 根据性质类似的、已建成的工程项目投资额Yi和生 产能力x。来计算新建工程项目相应的生产能力五 和投资额y2；生产能力指数为n，当两项目的规模相 差不大于50倍，且新建项目规模的扩大仅靠增大设 备的规模来实现时，凡取O．65；若新建项目规模的扩 在反应温度600oC，采用纳米LaOF催化剂作大靠增加相同规模设备的数量来实现时，n取0．85； 作者简介i何琨，高级工程师。E．mail：