《工艺评价和研究规划》（PERP） 系列报告 – 丙烯.doc

《工艺评价和研究规划》（PERP） 系列报告 –?丙烯 本文档由【中文word文档库】提供，转载分发敬请保留本信息； 中文word文档库免费提供海量范文、教育、学习、政策、报告和经济类word文档。 简介 丙烯是一种用途极广的基本材料，是各种重要单体、聚合物、中间体和化学品的原料。这种多用途性来自丙烯独特的化学结构。丙烯包含一个碳-碳双键和一个烯丙基甲基（一个紧邻双键的甲基），可以说是给予化学家、催化设计师和工程师实施化工转化的两个“把手”。因此，丙烯衍生物比乙烯衍生物多。但是显然，在过去大约15年间，真正驱动丙烯需求的是聚丙烯的巨大增长。事实上，丙烯增长率已经超过了同期乙烯的增长率。这样增加了对丙烯传统供应来源的压力。 丙烯传统路线是作为烯烃生产（蒸汽裂解）或炼厂加工（流化催化裂化）回收的副产品。然而，石化生产商为新项目采购丙烯很困难，因为许多乙烯项目，尤其是中东项目是以裂解乙烷或乙烷/丙烷为原料，得到相对少量的丙烯，炼厂更愿意使用他们汽油馏分中的炼厂丙烯。新的来源已经出现，称为“专门生产丙烯装置”。这些技术包括丙烷脱氢(PDH)、烯烃转化（如转位）、高苛刻度流化催化裂化(HS-FCC)、甲醇制丙烯(MTP)。 这个新的报告评估了传统和专门两种方法生产丙烯的技术和经济性。 传统技术 蒸汽裂解 丙烯是蒸汽裂解生产乙烯的主要副产品。表1概括了代表性原料的收率（与原料相比）和丙烯乙烯比率。 ? 表1 代表性裂解原料的丙烯收率 + Click image to enlarge 副产品与乙烯的比率根据裂解的苛刻度而不同，即随操作条件的变化而变化。较低的苛刻度产出较少的乙烯和相对较多的副产品（如丙烯）。然而，由于推动力通常是乙烯的最大化（副产品的市场平衡来自其它供应源），通常的条件是适当苛刻度的裂解（即乙烯产量的最大化）。当裂解乙烷时尤其如此，因为没有大量的副产品。然而，乙烯成本的短期优化，在高副产品价值尤其是丙烯的情况下，可能要求降低苛刻度（并最大化烯烃产量）。 当裂解苛刻度降低时，丙烷和丁烷原料使丙烯产率增长最大。重质液体原料丙烯的产率（与供料的比）从低苛刻度到高苛刻度的变化不太剧烈。 从炼厂馏分中回收 炼厂丙烯主要来自三种主要炼厂工艺：流化催化裂化（FCC）、减粘裂化/热裂解、和焦化。在各种情况下，丙烯都是作为丙烷的稀释馏分生产出来的，丙烷/丙烯比率变化很大，取决于工艺、原料、操作条件、催化剂。比如，在流化催化裂化时，炼厂丙烯变化的范围为可以从不到供料重量的2%到6%强；后者是为高苛刻度（制汽油）操作生产的。C3馏分中丙烯含量可以为50%-75%不等。 在热裂化、减粘裂化、焦化工艺中，丙烯产率较低，其质量除了用于炼厂燃料外，经常不能接受。只有与流化催化裂化装置相联系的情形，才有可能考虑回收热解操作产生的丙烯，不过即便在这些情况下，也是令人怀疑的。 由流化催化裂化作为其主要丙烯来源的炼厂能产生C3馏分，其丙烯浓度约为70%重量百分比。炼厂基丙烯回收装置可以设计为回收化学级丙烯（92%重量纯度）或聚合级或（99+重量比率）。从该装置回收的丙烷符合LPG技术规格，含约为3重量百分比的丙烯。 专门丙烯技术 丙烷脱氢 丙烷脱氢技术是轻石蜡脱氢的衍生技术。某些讨论技术的起源是异丁烷脱氢。然而，目前产生的系统是从丁二烯生产装置改变而来的。Oleflex(TM)工艺是作为丙烯技术而构思，而且已经商业化。 如果有低价丙烷或从蒸汽裂解炉或炼厂得不到足够的丙烯，而且具备衍生物的当地市场，这时丙烷脱氢就很有吸引力。丙烷脱氢从单一供料（丙烷）产生单一产品（丙烯），所以它为专门丙烯生产或寻找原料一体化的丙烯衍生物厂家提供相对简单的项目机会。 目前有10家运行中的丙烷脱氢装置，它们占世界丙烯供应的3%左右。 烯烃转位 烯烃转位或歧化提供了烯烃互换性的机会。烯烃双键在反应中断裂，利用反应物各个部分形成不同的烯烃。呈现的种类、每个种类的化学计量、使用的催化剂以及催化剂床层温度将决定何种反应占上风，因此，将形成什么产品。 传统石脑油裂解炉的丙烯产量受到裂解操作深度的影响。深度下降提高丙烯收率，同时降低乙烯收率，提高C4的产量。如果乙烯和丙烯需求都比较大，那么经常牺牲丙烯产量。增加转位装置在所有裂解深度情况下都提高丙烯产量，例如在高裂解深度情况下，丙烯/乙烯(P/E)比率可以高达0.7，这通常是不增加转位装置的低裂解深度运行的比率。在低裂解深度情况下，P/E比率可以超过1.0。此外，没有高值的C4馏分被去除。 有各种应用转位从而增加丙烯生产的情况。装置的供料可以来自石脑油裂解炉或FCC装置。转位装置可以是单独的或者是增加的，或者与蒸气裂解炉完全融合在一起。对于单独的装置或增加的装置，转位反应器的产品可以供应给回收丙烯的分离装置。由于不生产丙烷，因此不需要丙烷/丙