美國丙烷制丙烯脫穎而出

錢伯章

美國丙烷制丙烯脫穎而出

錢伯章

全球供應(yīng)的丙烯和丁二烯，歷來主要由處理液體進(jìn)料（如石腦油或瓦斯油）的蒸汽裂解裝置作為副產(chǎn)品來生產(chǎn)的。在美國墨西哥灣，大多數(shù)的蒸汽裂解裝置原料已經(jīng)趨向用天然氣凝析液（NGLs），替代可產(chǎn)生高產(chǎn)量丙烯的石腦油，造成市場(chǎng)丙烯供應(yīng)吃緊。從2005年至2012年,來自于裂解乙烯項(xiàng)目的丙烯產(chǎn)量從800萬噸/年減少到了570萬噸/年,預(yù)計(jì)到2015年還將減少140萬噸/年。

為了提高企業(yè)盈利能力，很多生產(chǎn)商尋求替代生產(chǎn)丙烯和丁二烯的途徑。

2011年12月，陶氏化學(xué)和環(huán)球油品公司（UOP）簽署技術(shù)許可協(xié)議，將使用UOP的C3 Oleflex工藝從丙烷生產(chǎn)丙烯（PDH）。UOP Oleflex PDH裝置的生產(chǎn)流程如圖1、圖2所示：將富含丙烷的液化石油氣（C3 LPG）原料轉(zhuǎn)化成化學(xué)級(jí)或聚合級(jí)丙烯產(chǎn)品，再以原料形式引入到脫丙烷塔，C3 LPG中丁烷或重質(zhì)組分從脫丙烷塔的底部排出；脫丙烷塔頂送到C3 Oleflex單元，產(chǎn)生富含丙烯的液體產(chǎn)物和富氫的氣體產(chǎn)物；凈氫可以直接輸出，用于使變壓吸附氫氣改質(zhì)或作為裝置內(nèi)的燃料。

因此，只要在低成本的丙烷進(jìn)料和高價(jià)值的丙烯產(chǎn)品之間存在足夠的利潤，PDH裝置就生產(chǎn)可行。現(xiàn)在，美國已有一些公司投資PDH裝置，至少有6套正在建設(shè)或開發(fā)中，并且多數(shù)在美國墨西哥灣沿岸。表1列出北美一些近期正在建設(shè)的PDH裝置名單。

陶氏化學(xué)公司于2012年1月6日宣布，選擇霍尼韋爾技術(shù)在美國得克薩斯州自由港建設(shè)PDH裝置，該P(yáng)DH裝置將生產(chǎn)約75萬噸/年聚合級(jí)丙烯?；裟犴f爾公司將利用其UOP C3 Oleflex技術(shù)使來自頁巖氣的丙烷轉(zhuǎn)化成丙烯，裝置定于2015年第二季度投產(chǎn)。建成后，該裝置將是北美最大的單一系列的PDH裝置。

C3石化公司于2014年1月開始在美國得克薩斯州阿爾文（Alvin）附近新建PDH裝置，生產(chǎn)聚合物和化學(xué)級(jí)丙烯，擬于2015年第四季度投產(chǎn)。該裝置將使用丙烷原料，通過管道分銷產(chǎn)生丙烯。作為生產(chǎn)過程的一部分，還將產(chǎn)生乙烷、乙烯和甲烷等。同時(shí)，Ascend高性能材料公司也宣布在Alvin生產(chǎn)基地投資12億美元建設(shè)100萬噸/年P(guān)DH設(shè)施，將使用丙烷生產(chǎn)聚合級(jí)和化學(xué)級(jí)丙烯，用以支持Ascend高性能材料公司一體化的尼龍業(yè)務(wù)，將在2015年第四季度投產(chǎn)。

科萊恩公司于2013年10月12日宣布，在美國肯塔基州路易斯維爾生產(chǎn)裝置的Houdry脫氫催化劑產(chǎn)能已成功實(shí)現(xiàn)擴(kuò)能。受頁巖氣開發(fā)需求的推動(dòng)，數(shù)百萬瑞士法郎投資支持了Houdry脫氫催化劑能力的擴(kuò)增。Houdry脫氫催化劑應(yīng)用于石化行業(yè)中采用的Catofin和Catadiene技術(shù)，從輕質(zhì)烷烴生產(chǎn)C3和C4-烯烴（包括丁二烯）。該技術(shù)由西比埃（CB&I）公司提供技術(shù)許可。

Catofin技術(shù)和催化劑應(yīng)用于可靠和不復(fù)雜的生產(chǎn)過程，供單一目的生產(chǎn)烯烴/丁二烯。新一代的催化劑性能有明顯改進(jìn)，在過去的幾年中已成功地實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。Catofin技術(shù)已在世界上進(jìn)行了32次技術(shù)轉(zhuǎn)讓，目前已有12套裝置投入運(yùn)行，其中包括現(xiàn)已運(yùn)行的最大PDH裝置，能力超過50萬噸/年。在過去的4年里，已授權(quán)15套裝置予以采用，科萊恩公司產(chǎn)能為60萬噸/年P(guān)DH裝置于2013年在我國天津投產(chǎn)，采用的就是Catofin工藝和催化劑。韓國SK燃?xì)夤驹谖瞪降腜DH新裝置將利用Catofin工藝，將于2016年投產(chǎn)，而一套75萬噸/年Catofin PDH裝置將在2015年投運(yùn)。Catofin過程可提供卓越的選擇性、投運(yùn)效率和革新潛力。

EPP于2014年3月20日宣布，將1億美元的合同交付給了西比埃公司，將在美國得克薩斯州Mont Belvieu建設(shè)PDH裝置，可生產(chǎn)高達(dá)75萬噸/年的聚合級(jí)丙烯。該裝置的原料將由EPP公司在海灣沿岸天然氣凝析液的分餾和存儲(chǔ)予以支持。這將使該公司到2015年擁有70.8萬桶/天的NGL分離能力，可提供多達(dá)17.7萬桶/天的丙烷。

Petro logistics公司是在休斯敦航道附近作業(yè)的主要丙烯生產(chǎn)商，擁有并經(jīng)營美國唯一的PDH裝置。該裝置投產(chǎn)于2010年，擁有約66萬噸/年的生產(chǎn)能力，躋身于世界上最大的同類裝置之一。不過，Petrologistics公司于2014年5月28日宣布，與其合伙人Petrologistics GP公司已被科氏工業(yè)集團(tuán)（Koch Industries）的子公司弗林特希爾斯資源（Flint Hills Resources）公司收購。弗林特希爾斯資源于2014年7月16日宣布，已完成對(duì)Petro logistics公司的收購，并已將其丙烯子公司合并進(jìn)Petro logistics。

臺(tái)塑集團(tuán)于2014年9月24日宣布，選擇由蒂森克虜伯工業(yè)解決方案公司轉(zhuǎn)讓的蒸汽活化重整(Star) PDH技術(shù)，應(yīng)用于其得克薩斯州的Point Comfort石化聯(lián)合體。蒂森克虜伯將為其提供技術(shù)許可、關(guān)鍵設(shè)備的基礎(chǔ)和詳細(xì)工程，以及供應(yīng)Star催化劑和在項(xiàng)目實(shí)施過程中的技術(shù)支持。

Sunoco物流公司于2014年11月8日宣布，將斥資25億美元建設(shè)Mariner東2管道項(xiàng)目，該管道將來自馬塞勒斯與尤蒂卡頁巖盆地的天然氣凝析液運(yùn)至公司在賓夕法尼亞州的馬庫斯胡克（Marcus Hook）聯(lián)合裝置。Sunoco物流公司還表示，正在馬庫斯胡克開發(fā)另外的NGL制造聯(lián)合裝置，其中包括PDH裝置。

不過，隨著我國城市霧霾的加重影響，工業(yè)鍋爐、煤改氣等項(xiàng)目進(jìn)一步推動(dòng)了天然氣的需求。以北京為例，2015年的用氣量估計(jì)將高達(dá)170億立方米，我國又面臨著嚴(yán)峻的供氣壓力。而我國的PDH項(xiàng)目大多依賴進(jìn)口丙烷或NGL,在沒有穩(wěn)定的供應(yīng)情況下，盲目、大量地上馬PDH項(xiàng)目無異于“火上澆油”。