據預測,至2005年,丙烯需求的年增長率為5.6%,高于乙烯需求的年增長率3.7%。預計丙烯的需求量到2010年將達到8200萬噸。按此速度增長,到2004年,需增加生產能力1550萬噸。世界丙烯生產能力將從2000年5930萬噸、2001年6200萬噸增加到2002年6800萬噸、2004年7400萬噸、2008年8200萬噸。
目前,世界上66%的丙烯來自蒸汽裂解生產乙烯的副產品,32%來自煉油廠催化裂化(FCC)生產汽、柴油的副產品,少量(約2%)由丙烷脫氫和乙烯-丁烯易位反應得到。增產丙烯的多種技術正在開發和應用之中。
(1).蒸汽裂解增產丙烯技術 在蒸汽裂解制乙烯過程中,不同原料和操作條件下的丙烯收率不盡相同。一般,各種原料的丙烯產率隨原料相對分子質量的增大而增大。以石腦油、粗柴油和丙烷為原料生產乙烯,每產1噸乙烯,副產0.4~0.6噸丙烯;以乙烷為原料,生產1噸乙烯,僅副產0.04~0.06噸丙烯。 為適應石腦油裂解生產較多丙烯的需求,日本國家材料和化學研究院與四家石化公司聯合開發了一種增產丙烯、節減能耗的石腦油裂解工藝,可使丙烯:乙烯比由傳統的0.6:1提高到0.7:1。與常規的熱裂解相比,該工藝在固定床中采用分子篩為載體的鑭催化劑。實驗室驗證試驗表明,該工藝可使乙烯加丙烯產率達到61%,而常現的蒸汽裂解為50%。3000噸/天裝置的可行性研究指出,操作可在約650℃和0.1~0.2MPa壓力下進行,而傳統的裝置需在約820℃和0.1~0.2MPa下進行。裝置費用與常規裂解相似,但因在較低溫度下操作,能耗減少約20%。該工藝還可望用于改造現有的石腦油裂解裝置。
(2)增產丙烯的催化裂化改進技術 按今后幾年內丙烯需求增長率5.6% 測算,現有煉油廠必須增產410萬噸/年丙烯才能滿足石化工業對丙烯的需求,這主要將來自催化裂化裝置。石化工業對煉油廠催化裂化(FCC)增產丙烯的需求,使石化與煉油實施了更緊密的結合。 典型的FCC裝置每生產1噸車用汽油約副產0.03~0.06噸丙烯。近年,FCC裝置發展了多種增產丙烯的工藝技術,主要有:中國石化石油化工研究院(RIPP)的DCC工藝,凱洛格-布朗路特(KBR)公司的Maxofin工藝、Superflex工藝,UOP公司的PetroFCC工藝,羅姆斯公司的SCC工藝。圖1.示出蒸汽裂解、常規FCC與DCC、Maxofin、Superflex等工藝生產丙烯的產率比較。
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