侯丁 楊延粉(陜西延長石油延安能源化工有限責任公司,陜西 延安 727500)
烯烴催化裂解增產丙烯技術進展研究
侯丁 楊延粉(陜西延長石油延安能源化工有限責任公司,陜西 延安 727500)
社會經濟快速增長的同時,社會各個行業(yè)呈現良好發(fā)展前景,尤其是石油化工行業(yè)的發(fā)展,帶來了巨大的經濟效益。同時,在石化工業(yè)發(fā)展中,越來越多先進技術和裝置應用其中,相應促進了烯烴催化裂解增產丙烯技術創(chuàng)新和發(fā)展。在石化工業(yè)生產中,乙烯蒸汽裂解裝置的C4和C4以上的烯烴產物數量逐漸增加,選擇催化裂解工藝將丙烯轉變?yōu)楦哔|量的乙烯,在提升副產物附加值的同時,為石化生產提供更加堅實的技術保障。本文就烯烴催化裂解增產丙烯技術進展進行分析,客觀闡述當前的研究現狀,明細當前工業(yè)應用情況,為后續(xù)研究提供參考。
烯烴;丙烯;催化裂解;乙烯
烯烴催化裂解技術在實際應用中,可以將包含烯烴物質的原料轉化為乙烯和丙烯。一般情況下,石腦油裂解裝置中的C4∕C5餾分、催化裂化輕汽油是原料中主要的物質。當前,在開發(fā)技術不斷創(chuàng)新和發(fā)展下,烯烴催化裂解增產丙烯技術研究進展取得了較為可觀的成效,大大提升了生產效率和質量,對于石化工業(yè)長遠發(fā)展具有十分深遠的影響。由此,加強烯烴催化裂解增產丙烯技術進展研究,有助于推動后續(xù)石化生產技術創(chuàng)新和發(fā)展,為行業(yè)發(fā)展和社會經濟發(fā)展做出更大的貢獻。
OCP工藝在石化生產中應用,主要是固定窗工藝和催化劑,能夠在500℃~600℃反應條件下,可以通過FCC裝置、蒸汽裂解裝置以及甲醇制烯烴裝置,生產出丙烯和乙烯物質。催化劑在實際應用中,具有選擇性較好、轉化率高的優(yōu)勢,同時可以實現高空速操作,以較小的運行成本實現生產要求[1]。
在同石腦油蒸汽裂解裝置整合時,可以將裝置產生的C4~C8副產物輸送到OCP裝置中,這樣可以大大提升烯烴收率,提升生產質量。脫除烯烴后的物料可以用于石腦油裂解爐的進料,提升資源利用效率。通過這種裝置的使用,較之單一的蒸汽裂解裝置而言,可以有效提升乙烯和丙烯質量比。
同MTO裝置結合時,甲醇物料數量在滿足一定要求基礎上,可以大大提升丙烯和乙烯的總收率,兩種物質的提升程度至少在10%以上。
Propylur工藝在實際應用中,主要是采用固定床反應器和擇形非均相ZSM-5分子篩催化劑,其原料是以C4~C6為主,反應過程則是在蒸汽和烴質量比0.5~3.0之間發(fā)生,操作壓力標準在0.13MPa~0.2MPa之間,丙烯單程質量收率大概在45%左右,剩余并未發(fā)生反應的丁烯材料,可以循環(huán)使用,在提升資源利用效率的同時,還可以有效提升丙烯和乙烯質量收率。同時,為了避免結焦現象對催化劑壽命帶來的影響,Propylur工藝對原料中的二烯烴含量提出了非常高的要求,要求二烯烴質量分數不超過1.5%范圍。此種工藝特點十分突出,進料中加入大量蒸汽后,可能在不同程度上加大設備投資成本;催化劑壽命大概在15個月左右,反應過程獲得的輕餾分量較少,較之原料而言遠遠小于0.2%,這樣在提升產量的同時,還可以有效降低精餾過程中冷箱的負荷[2]。
Omega工藝在實際應用中,FCC裝置的C4餾分為主要原料,溫度范圍在530℃~600℃之間,壓力在0MPa~0.5MPa之間,對于缺少稀釋氣的條件下發(fā)生催化裂解反應,丙烯質量收率大概在40~60%之間。通過實踐計算結果可以了解到,如果將質量分數為87%的丙烯C4抽余液為原料,最終獲取的丙烯和乙烯收率比將近4:1。Omega工藝實際應用中,主要是由精制部分、反應部分和再生部分構成,其中反應部分則是包括兩個可以自由切換的反應器;烯烴原料進入到固定床絕熱反應器發(fā)生反應以后,進入到脫丙烷塔,分離出的物質進入到反應裝置中,可以產出丙烯和乙烯物質,借助Omega工藝可以適當的增加脫乙烷塔,最終得到丙烯物質[3]。
如果塔底分離出的C4物質的一部分循環(huán)進入到反應器中,而另一部分用作裂解裝置的原料,則可以在提升資源利用效率的同時,獲得更高的產出量。
MOI工藝主要是在以往的甲醇制汽油的工藝基礎上進一步創(chuàng)新和衍化而來,借助單一流化床反應器和ZSM-5分子篩催化劑,可以將部分的副產物轉變?yōu)楸┖鸵蚁┪镔|,增加乙烯和丙烯的總收率。
綜上所述,在開發(fā)技術不斷創(chuàng)新和發(fā)展下,烯烴催化裂解增產丙烯技術研究進展取得了較為可觀的成效,生產實踐所取得的研究成果,并被廣泛應用在實踐生產中,可以有效提升生產效率和產量,推動石化工業(yè)長遠發(fā)展,帶來更大的經濟效益。
[1]馮靜.烯烴歧化技術在增產丙烯方面的工藝進展[J].化學推進劑與高分子材料,2016,12(03):20-23.
[2]王建明.催化裂解生產低碳烯烴技術和工業(yè)應用的進展[J].化工進展,2015,25(05):911-917.
[3]薛念華,郭學鋒,丁維平,陳懿.烯烴裂解中分子篩催化劑的穩(wěn)定性研究進展[J].催化學報,2015,12(09):866-872.