催化裂化增产丙烯的技术进展

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1、催化裂化增产丙烯的技术进展丙烯是重要的有机化工原料，随着聚丙烯等衍生物需求的迅速增长，对丙烯的需求也逐年俱增。世界丙烯的需求己从20年前的1520万吨增加到2000年5120万吨，年均增长率达6.3%。2001年丙烯需求量达到5020万吨。据预测，至2005年，丙烯需求的年增长率为5.6%，高于乙烯需求的年增长率3.7%。预计丙烯的需求量到2010年将达到8600万吨。丙烯主要衍生物的年均增长率依次是：聚丙烯6.3%，丙烯酸6%，丙烯腈4%，环氧丙烷4%，异丙苯/苯酚3.8%。在丙烯衍生物中，聚丙烯占丙烯的消费量最大，为57%，其他依次是：丙烯腈11%，羰基合成醇8%，环氧丙烷7%，

2、异丙苯6%，丙烯酸5%，异丙醇3%，其他3%。在丙烯及其衍生物需求增长的同时，生产丙烯技术也向多样化方向发展。目前，世界上66%的丙烯来自蒸汽裂解生产乙烯的副产品，32%来自炼油厂催化裂化（FCC）生产汽、柴油的副产品，少量（约2%）由丙烷脱氢和乙烯-丁烯易位反应得到。按今后5年内丙烯需求增长率5.6%测算，现有炼油厂必须增产410万吨/年丙烯才能满足石化工业对丙烯的需求，这主要将来自催化裂化装置。石化工业对炼油厂催化裂化（FCC）增产丙烯的需求，使石化与炼油实施了更紧密的结合。典型的FCC装置每生产1吨车用汽油约副产0.03~0.06吨丙烯。近年，FCC装置发展了多种增产丙烯的工艺

3、技术，主要有：中国石化石油化工研究院（RIPP）的DCC工艺，凯洛格-布朗路特（KBR）公司的Maxofin工艺、Superflex工艺，UOP公司的PetroFCC工艺，罗姆斯公司的SCC工艺。图1示出蒸汽裂解、常规FCC与DCC、Maxofin、Superflex等工艺生产丙烯的产率比较。1.中国石化石油化工科研院（RIPP）的DCC工艺该深度催化装化（DCC）工艺又称催化裂解工艺，它可看作是常规FCC操作与蒸汽裂解的组合。DCC装置在538~582℃、10%~30%蒸汽条件下操作，而FCC装置在493~549℃、1%~3%蒸汽条件下操作。DCC操作采用分子筛催化剂选择性地生产丙

4、烯、乙烯和富芳烃石脑油。DCC工艺可按两种模式操作：最大量生产丙烯的DCC-Ⅰ型或最大量生产异构烯烃的DCC-Ⅱ型。Ⅰ型采用CRP-1催化剂，Ⅱ型采用CS-1和CZ-1催化剂（提高异丁烯和异戊烯选择性）。DCC-Ⅰ型和DCC-Ⅱ型典型的丙烯产率分别为20.5%和14.3%，而FCC为6.8%。表1为DCC工艺与FCC工艺的典型产品产率比较。表2列出采用中国原油VGO为原料，两种工艺的产品产率。目前，已有5套DCC装置在我国和泰国投产，另有几套在设计中。泰国石化公司75万吨/年DCC-Ⅰ型装置以深度加氢处理的阿拉伯（轻）原油VGO为原料，操作温度559℃，丙烯产率17.4%以上，汽油产

5、率31.9%，年产丙烯12万吨。2.UOP公司PetroFCC设计该工艺设计可从各种原料如瓦斯油和减压渣油，增产轻质烯烃，尤其是丙烯。采用PetroFCC工艺的丙烯产率可达20%~25%，乙烯达6%~9%，C4产率达15%~20%。FCC提高轻质烯烃产率历来通过提高反应温度和催化剂循环量来实施，而PetroFCC工艺通过补加特定的择形添加剂如ZSM-5使一些汽油裂解为丙烯和丁烯。UOP设计了双反应器构型，采用二个反应器和一个共用的再生器。主裂解原料在高温、高剂/油比下操作，最大量地生产轻质烯烃，低压反应区用以提高烯烃度。主裂化催化剂在高转化率和限制氢转移工况下操作，同时将高浓度择形催

6、化剂添加剂掺加到循环催化剂中有助于将部分汽油转化成轻质烯烃。3.罗姆斯公司SCC工艺该选择性组分裂化（SCC）工艺可使丙烯收率达到16%~17%，再采用石脑油选择性循环裂化技术还可增产丙烯2%~3%。SCC工艺反应系统采用Micro-Jet进料喷嘴、短接触时间提升管和直连式旋分器。催化剂含有高含量ZSM-5。4.美孚公司Maxofin工艺1998年，KBR公司和美孚（现埃克森美孚）公司推出MaxofinFCC工艺，它将高ZSM-5含量的添加剂与改进的FCC技术相结合，可使以米纳斯VGO为原料的丙烯产率达到18%。使用Reusy催化剂加ZSM-5助剂，双提升管反应器，提升管温度538~

7、593℃，剂/油比8.9~25，丙烯产率18.37%，汽油产率18.81%，丁烯产率12.92%。5.KBR公司Superflex工艺反应部分基于KBR公司FCC技术，可将轻质烃类（通常为C4~C8）转化成富丙烯物流。它从石脑油和C4原料可生产高达40%以上的丙烯。采用抽余C4（抽提丁二烯）进料，丙烯和乙烯产率分别为48.2%和22.5%。采用FCC轻石脑油进料，丙烯和乙烯产率分别为40.1%和20.0%。1，增产烯烃技术　　作为石化基础原料乙烯和丙烯的需