化工
2010年1-5月份，中國乙烯產(chǎn)量達到497.1萬噸，同比增長23.1%；6月份中國乙烯產(chǎn)量較去年同期大幅增長37.9%達到104.1萬噸；7月份我國乙烯產(chǎn)量同比去年大幅增長33.6%達到116.6萬噸。據(jù)了解，目前中國大陸乙烯總產(chǎn)量為600余萬噸，根據(jù)國家規(guī)劃，到2010年，乙烯產(chǎn)量要達到1400萬噸，到2020年，要達到2300萬噸。但是照中國現(xiàn)在乙烯生產(chǎn)速度增長，到2020年也只能滿足一半的社會需求，另外一半還是依靠進口。可見，乙烯市場令人前景令人堪憂。
技術(shù)落后導(dǎo)致產(chǎn)量不足，投資效益差。從2001年開始，國家科技部組織中石化集團公司的科研、工程設(shè)計、骨干企業(yè)聯(lián)合進行攻關(guān)，完成了國家“十五”科技攻關(guān)---“大型乙烯工程關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”項目，形成了擁有多項專利技術(shù)和專有技術(shù)的成套工藝技術(shù)，其原料單耗、能耗、產(chǎn)品品種和質(zhì)量均達到國外同類工藝技術(shù)先進水平。
大型乙烯工程技術(shù)帶動石化業(yè)發(fā)展
中國石化工業(yè)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，從無到有、由弱到強，走過了一段艱難曲折的歷程。如今石油石化產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)。
正是由于石化產(chǎn)業(yè)投資大，技術(shù)復(fù)雜，全世界也只有少數(shù)幾家公司掌握其核心技術(shù)。在國內(nèi)，相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域已被國外公司以專利和合同的形式大量覆蓋。大型乙烯工程關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)正是突破了這種限制，給中國石化工業(yè)的發(fā)展贏得了新的機遇。
比如乙烯裝置是石油化工中最復(fù)雜的流程之一，設(shè)備多，技術(shù)難度大，大型乙烯成套技術(shù)工藝包開發(fā)，結(jié)合中國的原料和制造業(yè)的發(fā)展情況，確定了采用前脫丙烷的低能耗主流程方案，建成后的乙烯裝置，不僅技術(shù)上先進可靠，而且投資有大幅度的降低。其綜合能耗達到600萬大卡/噸乙烯，達到國際先進水平。
裂解爐是乙烯工業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，技術(shù)水平高，投資大而且量廣。項目確定了裂解爐采用雙爐膛結(jié)構(gòu)，提出了大型化裂解爐輻射段爐管排布的五種方案，研發(fā)的大型裂解爐以大慶石腦油為原料，乙烯收率可達到31%，熱效率達到94%以上。
國內(nèi)外乙烯技術(shù)一覽
道化學(xué)公司開發(fā)了可削減乙烯生產(chǎn)費用的乙烯生產(chǎn)新工藝（世界專利號Appls.00/14035和00/14180），該工藝采用乙烷在自熱條件下進行催化氧化脫氫。乙烷/氧/氫（2.3/1/1體）進料預(yù)熱至2750C，通過負載在MgO上的Pt/Cu催化劑，壓力為0.135Mpa，空速為125752時-1。與催化劑接觸后，反應(yīng)溫度在幾秒時間內(nèi)就上升到9250C。在自熱條件下，乙烯選擇性為81%，轉(zhuǎn)化率75%。雖然選擇性與蒸汽裂解大致相同，但轉(zhuǎn)化率大大超過通常的65%。主要副產(chǎn)物為甲烷（6.4%）、CO(6.0%)和CO2(1.4%)。進料中有氫的存在提高了乙烷的轉(zhuǎn)化率，而深度氧化生成CO2大大減少。該工藝也適用于流化床，乙烯選擇性（83%）比固定床系統(tǒng)稍高。流化床反應(yīng)器的另一優(yōu)點是從放熱反應(yīng)過程易于回收熱量。
LG石化公司（Seoul）開發(fā)了石腦油催化裂解新工藝，與傳統(tǒng)的蒸汽裂解工藝相比，該工藝可大大提高烯烴產(chǎn)率，采用該技術(shù)可提高乙烯產(chǎn)率20%、丙烯產(chǎn)率10%。現(xiàn)有裂解裝置稍加改進就可使用這一工藝。該工藝使用含特定金屬氧化物的專用催化劑，工藝過程在比標(biāo)準(zhǔn)的反應(yīng)溫度低50~100℃下操作，因此與常規(guī)蒸汽裂解相比，耗能大大減少，裂解爐管內(nèi)結(jié)焦速率也將下降，可延長連續(xù)運行時間和爐管壽命，同時，CO2排放也較少。LG公司正在韓國麗川一套30萬美元的中型裝置上進行試驗。該公司在麗川的乙烯能力為75萬噸/年，擬在2003年使麗川一臺裂解爐采用該技術(shù)。烯烴產(chǎn)能增加和運行費用的降低，將使年現(xiàn)金流通費用增加約1500萬美元。如果試驗成功，該技術(shù)將是烯烴生產(chǎn)的重要進步。
我國洛陽石化工程公司開發(fā)了重油直接裂解制乙烯（HCC）專利技術(shù)，現(xiàn)已在黑龍江齊齊哈爾化工公司進行工業(yè)試驗取得成功，達到世界同類技術(shù)的領(lǐng)先水平。這套由催化裂化裝置改造的HCC裝置屬世界上第一套重油直接裂解制乙烯的工業(yè)化裝置，處理能力為6萬噸/年，原料為100%大慶常壓渣油。采用活性、選擇性、穩(wěn)定性均良好的LCM-5專用催化劑。乙烯和丙烯的單程裂解質(zhì)量產(chǎn)率分別達到22%和15.5%左右。混合丁烯質(zhì)量產(chǎn)率為8%，乙烯產(chǎn)率為6%-7%。乙烷回?zé)捄螅蚁┊a(chǎn)率可提高到26%-27%，丙烯產(chǎn)率提高對16%左右。
乙烯專用脫氧催化劑實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，西南化工研究設(shè)計院自主開發(fā)的乙烯脫氧催化劑在茂名石化3.2萬立方米/小時干氣提濃乙烯裝置上一次開車成功，經(jīng)過30天的連續(xù)運行，裝置脫氧指標(biāo)達到技術(shù)要求。這是西南院繼煤層氣脫氧凈化之后開發(fā)的又一脫氧專用催化劑，將對我國節(jié)能減排和發(fā)展低碳經(jīng)濟起到推動作用。催化裂化干氣富含氫氣、烯烴、烷烴和少量氧氣等多種復(fù)雜組分，要回收煉廠干氣中的乙烯資源，必須集成吸附分離方法與化學(xué)凈化、催化反應(yīng)等凈化提純技術(shù)。其中，催化脫氧是干氣提濃乙烯工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但乙烯化學(xué)性質(zhì)活潑，容易發(fā)生乙烯催化加氫生成乙烷和乙烯裂解積碳的副反應(yīng)。西南院組織專家攻關(guān)，對催化劑載體進行特殊預(yù)處理，改善了活性組份在載體的分散，提高其穩(wěn)定性。他們還對活性組分進行了改進，攻克了乙烯加氫生成乙烷和乙烯裂解造成催化劑表面積碳兩大技術(shù)難題，成功開發(fā)出富乙烯氣體回收利用的專用脫氧催化劑，使脫氧后殘氧量小于1×10-6，脫氧效果好，而且穩(wěn)定。
可見，大型乙烯成套技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，對于乙烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要的作用，給我國石油化工行業(yè)帶來新商機。
技術(shù)落后導(dǎo)致產(chǎn)量不足，投資效益差。從2001年開始，國家科技部組織中石化集團公司的科研、工程設(shè)計、骨干企業(yè)聯(lián)合進行攻關(guān)，完成了國家“十五”科技攻關(guān)---“大型乙烯工程關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)”項目，形成了擁有多項專利技術(shù)和專有技術(shù)的成套工藝技術(shù)，其原料單耗、能耗、產(chǎn)品品種和質(zhì)量均達到國外同類工藝技術(shù)先進水平。
大型乙烯工程技術(shù)帶動石化業(yè)發(fā)展
中國石化工業(yè)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，從無到有、由弱到強，走過了一段艱難曲折的歷程。如今石油石化產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)。
正是由于石化產(chǎn)業(yè)投資大，技術(shù)復(fù)雜，全世界也只有少數(shù)幾家公司掌握其核心技術(shù)。在國內(nèi)，相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域已被國外公司以專利和合同的形式大量覆蓋。大型乙烯工程關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)正是突破了這種限制，給中國石化工業(yè)的發(fā)展贏得了新的機遇。
比如乙烯裝置是石油化工中最復(fù)雜的流程之一，設(shè)備多，技術(shù)難度大，大型乙烯成套技術(shù)工藝包開發(fā)，結(jié)合中國的原料和制造業(yè)的發(fā)展情況，確定了采用前脫丙烷的低能耗主流程方案，建成后的乙烯裝置，不僅技術(shù)上先進可靠，而且投資有大幅度的降低。其綜合能耗達到600萬大卡/噸乙烯，達到國際先進水平。
裂解爐是乙烯工業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，技術(shù)水平高，投資大而且量廣。項目確定了裂解爐采用雙爐膛結(jié)構(gòu)，提出了大型化裂解爐輻射段爐管排布的五種方案，研發(fā)的大型裂解爐以大慶石腦油為原料，乙烯收率可達到31%，熱效率達到94%以上。
國內(nèi)外乙烯技術(shù)一覽
道化學(xué)公司開發(fā)了可削減乙烯生產(chǎn)費用的乙烯生產(chǎn)新工藝（世界專利號Appls.00/14035和00/14180），該工藝采用乙烷在自熱條件下進行催化氧化脫氫。乙烷/氧/氫（2.3/1/1體）進料預(yù)熱至2750C，通過負載在MgO上的Pt/Cu催化劑，壓力為0.135Mpa，空速為125752時-1。與催化劑接觸后，反應(yīng)溫度在幾秒時間內(nèi)就上升到9250C。在自熱條件下，乙烯選擇性為81%，轉(zhuǎn)化率75%。雖然選擇性與蒸汽裂解大致相同，但轉(zhuǎn)化率大大超過通常的65%。主要副產(chǎn)物為甲烷（6.4%）、CO(6.0%)和CO2(1.4%)。進料中有氫的存在提高了乙烷的轉(zhuǎn)化率，而深度氧化生成CO2大大減少。該工藝也適用于流化床，乙烯選擇性（83%）比固定床系統(tǒng)稍高。流化床反應(yīng)器的另一優(yōu)點是從放熱反應(yīng)過程易于回收熱量。
LG石化公司（Seoul）開發(fā)了石腦油催化裂解新工藝，與傳統(tǒng)的蒸汽裂解工藝相比，該工藝可大大提高烯烴產(chǎn)率，采用該技術(shù)可提高乙烯產(chǎn)率20%、丙烯產(chǎn)率10%。現(xiàn)有裂解裝置稍加改進就可使用這一工藝。該工藝使用含特定金屬氧化物的專用催化劑，工藝過程在比標(biāo)準(zhǔn)的反應(yīng)溫度低50~100℃下操作，因此與常規(guī)蒸汽裂解相比，耗能大大減少，裂解爐管內(nèi)結(jié)焦速率也將下降，可延長連續(xù)運行時間和爐管壽命，同時，CO2排放也較少。LG公司正在韓國麗川一套30萬美元的中型裝置上進行試驗。該公司在麗川的乙烯能力為75萬噸/年，擬在2003年使麗川一臺裂解爐采用該技術(shù)。烯烴產(chǎn)能增加和運行費用的降低，將使年現(xiàn)金流通費用增加約1500萬美元。如果試驗成功，該技術(shù)將是烯烴生產(chǎn)的重要進步。
我國洛陽石化工程公司開發(fā)了重油直接裂解制乙烯（HCC）專利技術(shù)，現(xiàn)已在黑龍江齊齊哈爾化工公司進行工業(yè)試驗取得成功，達到世界同類技術(shù)的領(lǐng)先水平。這套由催化裂化裝置改造的HCC裝置屬世界上第一套重油直接裂解制乙烯的工業(yè)化裝置，處理能力為6萬噸/年，原料為100%大慶常壓渣油。采用活性、選擇性、穩(wěn)定性均良好的LCM-5專用催化劑。乙烯和丙烯的單程裂解質(zhì)量產(chǎn)率分別達到22%和15.5%左右。混合丁烯質(zhì)量產(chǎn)率為8%，乙烯產(chǎn)率為6%-7%。乙烷回?zé)捄螅蚁┊a(chǎn)率可提高到26%-27%，丙烯產(chǎn)率提高對16%左右。
乙烯專用脫氧催化劑實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，西南化工研究設(shè)計院自主開發(fā)的乙烯脫氧催化劑在茂名石化3.2萬立方米/小時干氣提濃乙烯裝置上一次開車成功，經(jīng)過30天的連續(xù)運行，裝置脫氧指標(biāo)達到技術(shù)要求。這是西南院繼煤層氣脫氧凈化之后開發(fā)的又一脫氧專用催化劑，將對我國節(jié)能減排和發(fā)展低碳經(jīng)濟起到推動作用。催化裂化干氣富含氫氣、烯烴、烷烴和少量氧氣等多種復(fù)雜組分，要回收煉廠干氣中的乙烯資源，必須集成吸附分離方法與化學(xué)凈化、催化反應(yīng)等凈化提純技術(shù)。其中，催化脫氧是干氣提濃乙烯工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但乙烯化學(xué)性質(zhì)活潑，容易發(fā)生乙烯催化加氫生成乙烷和乙烯裂解積碳的副反應(yīng)。西南院組織專家攻關(guān)，對催化劑載體進行特殊預(yù)處理，改善了活性組份在載體的分散，提高其穩(wěn)定性。他們還對活性組分進行了改進，攻克了乙烯加氫生成乙烷和乙烯裂解造成催化劑表面積碳兩大技術(shù)難題，成功開發(fā)出富乙烯氣體回收利用的專用脫氧催化劑，使脫氧后殘氧量小于1×10-6，脫氧效果好，而且穩(wěn)定。
可見，大型乙烯成套技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，對于乙烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要的作用，給我國石油化工行業(yè)帶來新商機。
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（苒兒）