(1)采取技術(shù)措施,突破乙烯原料“瓶頸”制約
我國(guó)乙烯原料幾乎全部依靠煉油廠廠供應(yīng),預(yù)計(jì)未來(lái)15年我國(guó)煉油能力的增長(zhǎng)無(wú)法滿足乙烯工業(yè)對(duì)原料的需求,乙烯原料供應(yīng)不足將成為制約我國(guó)乙烯工業(yè)發(fā)展的"瓶頸"問(wèn)題。為此,必須采取技術(shù)措施,切實(shí)解決乙烯原料供應(yīng)問(wèn)題。(a)是優(yōu)選原油品種,優(yōu)化乙烯原料。優(yōu)化原油品種是從源頭上優(yōu)化乙烯原料,在進(jìn)行原油特別是進(jìn)口原油的油種選擇和加工量配置時(shí),既要考慮油品生產(chǎn)的需要,又要盡量滿足乙烯原料對(duì)數(shù)量和質(zhì)量的要求。要進(jìn)一步完善儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施,努力實(shí)現(xiàn)"分儲(chǔ)、分輸、分煉",使適合于生產(chǎn)乙烯的原油能用于生產(chǎn)乙烯原料。同時(shí),要挖掘企業(yè)內(nèi)部乙烯原料優(yōu)化和區(qū)域資源互供的潛力,搞好乙烯原料的優(yōu)化工:作。此外,還要開(kāi)拓貿(mào)易渠道,積極利用國(guó)外石腦油、輕烴和凝析油資源,補(bǔ)充我國(guó)乙烯原料的不足;(b)是利用加氫裂化技術(shù)增產(chǎn)乙烯原料。為了滿足乙烯原料和芳烴原料的需求,我國(guó)開(kāi)發(fā)了最大限度生產(chǎn)化工輕油的加氫技術(shù)。如中國(guó)石油化工科學(xué)研究院在對(duì)加氫裂化尾油制乙烯性能的影響因素充分認(rèn)識(shí)及對(duì)其規(guī)律性系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了中壓加氫裂化(RMC)技術(shù)。該技術(shù)采用具有高的加氫脫氮、加氫脫硫以及芳烴加氫活性的RN-2催化劑以及具有較好的裂化活性和開(kāi)環(huán)選擇性的RT-1/RT-5裂化催化劑,達(dá)到了多產(chǎn)化工輕油的目的。中國(guó)石化股份有限公司燕山分公司在130萬(wàn)噸/年中壓加氫裂化裝置上應(yīng)用該技術(shù)后,尾油產(chǎn)率達(dá)到65%,其BMCI值為8左右,是優(yōu)質(zhì)乙烯原料,化工輕油總產(chǎn)率達(dá)到78.86%;(c)是回收煉廠催化裂化干氣中的乙烯、乙烷等資源。為了增加烯烴產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本,提高資源利用率,國(guó)外一些乙烯廠商采取技術(shù)措施,從煉廠催化裂化干氣中回收乙烯、乙烷等資源,作為乙烯裝置的補(bǔ)充進(jìn)料。中國(guó)石化股份有限公司燕山分公司采用變壓吸附、分凝分餾塔等技術(shù)回收催化裂化干氣中的乙烯、乙烷、丙烷,每小時(shí)可回收乙烯等產(chǎn)品氣7噸;中國(guó)石油蘭州石化從催化裂化干氣中回收乙烯、乙烷等資源的裝置2005年已投入運(yùn)行,每年可節(jié)約石腦油10萬(wàn)噸,經(jīng)濟(jì)效益顯著。此外,還有重質(zhì)原料生產(chǎn)輕烯烴和裂解C5餾分全加氫作乙烯原料等技術(shù)措施。對(duì)于重質(zhì)原料生產(chǎn)乙烯、丙烯的HCC和CPP技術(shù),還需完善工程化工作;對(duì)于裂解C5餾分加氫作乙烯原料,主要取決于其經(jīng)濟(jì)性。
(2)采用先進(jìn)技術(shù),搞好乙烯裝置的技術(shù)改造和新裝置建設(shè)
搞好乙烯裝置消除"瓶頸"技術(shù)改造,是國(guó)內(nèi)外實(shí)踐證明行之有效的提高生產(chǎn)能力的途徑。我國(guó)原有的30萬(wàn)噸/年乙烯裝置已相繼完成第一、二輪技術(shù)改造,大部分中型乙烯裝置通過(guò)技術(shù)改造能力已增至20萬(wàn)噸/年左右。 企業(yè)在技術(shù)改造中十分重視采用先進(jìn)技術(shù),例如燕山石化、上海石化、揚(yáng)子石化、齊魯石化乙烯裝置在第二輪改造中采用10萬(wàn)噸/年大型裂解爐、二元/三元致冷技術(shù)、催化蒸餾技術(shù)等先進(jìn)技術(shù),使乙烯裝置的技術(shù)水平進(jìn)一步提高,能耗物耗顯著下降。以中國(guó)石油、中國(guó)石化的乙烯裝置為例,1998-2005年,乙烯收率從30.4%提高至31.32%,提高了0.92個(gè)百分點(diǎn);裝置損失率從1.67%下降至0.53%,降低了1.14個(gè)百分點(diǎn);乙烯綜合能耗從809.1千克標(biāo)油/噸下降至702.3千克標(biāo)油/噸,減少了106.8千克標(biāo)油/噸。近期新建的上海賽科、惠州乙烯、南京揚(yáng)巴乙烯等大型乙烯裝置也十分注重采用先進(jìn)技術(shù),提高裝置的技術(shù)水平。"十-五"期間.我國(guó)還要繼續(xù)實(shí)施乙烯裝置的技術(shù)改造和若干套大型乙烯裝置的建設(shè),乙烯生產(chǎn)企業(yè)要總結(jié)多年來(lái)乙烯裝置技術(shù)改造和建設(shè)的經(jīng)驗(yàn),特別是要重視采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)技術(shù),提高乙烯裝置的技術(shù)水平,以增強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
(3)大力推廣應(yīng)用新技術(shù),降低能耗,增產(chǎn)乙烯
積極推廣應(yīng)用新技術(shù),是乙烯裝置節(jié)能降耗、延長(zhǎng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期、增產(chǎn)乙烯的有效措施。近年來(lái),經(jīng)過(guò)工業(yè)驗(yàn)證值得推廣應(yīng)用的技術(shù),除了CBL裂解爐技術(shù)、C2和C3加氫催化劑和工藝技術(shù)外,還有裂解爐扭曲片管強(qiáng)化傳熱技術(shù)、結(jié)焦抑制劑技術(shù)、空氣預(yù)熱技術(shù)、裂解爐引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)、乙烯裝置先進(jìn)控制和優(yōu)化技術(shù)等。通過(guò)應(yīng)用新技術(shù),降低能耗物耗,延長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期,實(shí)現(xiàn)增加效益的目標(biāo)。
(4)加大自主創(chuàng)新力度,加速發(fā)展我國(guó)乙烯技術(shù)
通過(guò)持續(xù)不斷地組織乙烯技術(shù)開(kāi)發(fā),我國(guó)已開(kāi)發(fā)出CBL爐裂解技術(shù)、C2和C3加氫技術(shù)等一系列科技成果,并形成了一支科研、設(shè)計(jì)相結(jié)合的研發(fā)隊(duì)伍,為我國(guó)乙烯技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。為滿足我國(guó)乙烯工業(yè)快速發(fā)展的需要,使我國(guó)由乙烯生產(chǎn)大國(guó)成為乙烯生產(chǎn)強(qiáng)國(guó),必須加大乙烯技術(shù)自主創(chuàng)新的力度,為我國(guó)乙烯工業(yè)的快速發(fā)展提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。為此,要加大乙烯技術(shù)的研發(fā)投入,加強(qiáng)科研開(kāi)發(fā)基地和研發(fā)隊(duì)伍建設(shè),努力完成《國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要》提出的大型裂解爐技術(shù)和大型蒸汽裂解乙烯生產(chǎn)成套技術(shù)及裝備的研發(fā)任務(wù)。
(5)關(guān)注低碳烯烴生產(chǎn)新技術(shù)的發(fā)展
為了拓展低碳烯烴的來(lái)源,近年來(lái)低碳烯烴生產(chǎn)新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。一是低值烯烴轉(zhuǎn)化為丙烯、乙烯技術(shù)、煉廠催化裂化和乙烯裝置副產(chǎn)的C4、C5餾分、輕質(zhì)裂解汽油或輕質(zhì)催化汽油,其中含有大卅C4-C8低值烯烴,可通過(guò)催化裂解或烯烴歧化兩種工藝,將其轉(zhuǎn)化為丙烯、乙烯。選擇性催化裂解工藝以利安德/KBR公司的Superflex工藝(流化床)和魯奇公司開(kāi)發(fā)的Propylur工藝(固定床)為代表。Superflex工藝可將2/3的進(jìn)料轉(zhuǎn)化為乙烯和丙烯,南非薩索爾技術(shù)公司2005年已啟動(dòng)一套裝置采用該技術(shù)生產(chǎn)丙烯和乙烯;Propylur工藝可以丁烯、戊烯和己烯為原料,其示范裝置已在德國(guó)Worringen地區(qū)的BP公司裝置上運(yùn)行;此外,UOP與Atofina公司開(kāi)發(fā)的催化裂解工藝OCP已經(jīng)過(guò)示范裝置的驗(yàn)證。烯烴歧化工藝是一種通過(guò)烯烴雙鍵斷裂并重新轉(zhuǎn)換為新烯烴產(chǎn)物的催化反應(yīng),主要有魯姆斯公司的OCT工藝和IFP的Meta-4工藝等。OCT技術(shù)以乙烯和2-丁烯為原料進(jìn)行歧化生產(chǎn)丙烯,我國(guó)上海賽科90萬(wàn)噸/年乙烯裝置應(yīng)用了此項(xiàng)技術(shù)。據(jù)報(bào)道,至2008年亞洲將有7家公司采用OCT技術(shù);Meta-4烯烴轉(zhuǎn)化工藝已在中國(guó)臺(tái)灣省中油公司高雄煉廠完成中試驗(yàn)證;二是合成氣經(jīng)甲醇制低碳烯烴。近年來(lái),由于石油價(jià)格高,企業(yè)界對(duì)天然氣或煤轉(zhuǎn)化為合成氣經(jīng)由甲醇制低碳烯烴的工藝技術(shù)倍加重視,主要包括甲醇制烯烴(MTO)工藝和甲醇制丙烯(MTP)工藝。UOP與挪威海德羅公司開(kāi)發(fā)的MTO工藝采用高選擇性的分子篩催化劑(MTO-100)及流化床反應(yīng)器,已完成甲醇處理量0.75噸/日的中試,正在尼日利亞I,agos建設(shè)工業(yè)裝置,我國(guó)大連化物所也開(kāi)發(fā)了MTO工藝,其與中國(guó)石化洛陽(yáng)工程公司合作建設(shè)的萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)示范裝置已投入運(yùn)行;魯奇公司開(kāi)發(fā)的TMP工藝采用固定床和專(zhuān)用催化劑,并將在伊朗建設(shè)10萬(wàn)噸/年甲醇制丙烯工業(yè)裝置。
我國(guó)乙烯原料幾乎全部依靠煉油廠廠供應(yīng),預(yù)計(jì)未來(lái)15年我國(guó)煉油能力的增長(zhǎng)無(wú)法滿足乙烯工業(yè)對(duì)原料的需求,乙烯原料供應(yīng)不足將成為制約我國(guó)乙烯工業(yè)發(fā)展的"瓶頸"問(wèn)題。為此,必須采取技術(shù)措施,切實(shí)解決乙烯原料供應(yīng)問(wèn)題。(a)是優(yōu)選原油品種,優(yōu)化乙烯原料。優(yōu)化原油品種是從源頭上優(yōu)化乙烯原料,在進(jìn)行原油特別是進(jìn)口原油的油種選擇和加工量配置時(shí),既要考慮油品生產(chǎn)的需要,又要盡量滿足乙烯原料對(duì)數(shù)量和質(zhì)量的要求。要進(jìn)一步完善儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施,努力實(shí)現(xiàn)"分儲(chǔ)、分輸、分煉",使適合于生產(chǎn)乙烯的原油能用于生產(chǎn)乙烯原料。同時(shí),要挖掘企業(yè)內(nèi)部乙烯原料優(yōu)化和區(qū)域資源互供的潛力,搞好乙烯原料的優(yōu)化工:作。此外,還要開(kāi)拓貿(mào)易渠道,積極利用國(guó)外石腦油、輕烴和凝析油資源,補(bǔ)充我國(guó)乙烯原料的不足;(b)是利用加氫裂化技術(shù)增產(chǎn)乙烯原料。為了滿足乙烯原料和芳烴原料的需求,我國(guó)開(kāi)發(fā)了最大限度生產(chǎn)化工輕油的加氫技術(shù)。如中國(guó)石油化工科學(xué)研究院在對(duì)加氫裂化尾油制乙烯性能的影響因素充分認(rèn)識(shí)及對(duì)其規(guī)律性系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了中壓加氫裂化(RMC)技術(shù)。該技術(shù)采用具有高的加氫脫氮、加氫脫硫以及芳烴加氫活性的RN-2催化劑以及具有較好的裂化活性和開(kāi)環(huán)選擇性的RT-1/RT-5裂化催化劑,達(dá)到了多產(chǎn)化工輕油的目的。中國(guó)石化股份有限公司燕山分公司在130萬(wàn)噸/年中壓加氫裂化裝置上應(yīng)用該技術(shù)后,尾油產(chǎn)率達(dá)到65%,其BMCI值為8左右,是優(yōu)質(zhì)乙烯原料,化工輕油總產(chǎn)率達(dá)到78.86%;(c)是回收煉廠催化裂化干氣中的乙烯、乙烷等資源。為了增加烯烴產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本,提高資源利用率,國(guó)外一些乙烯廠商采取技術(shù)措施,從煉廠催化裂化干氣中回收乙烯、乙烷等資源,作為乙烯裝置的補(bǔ)充進(jìn)料。中國(guó)石化股份有限公司燕山分公司采用變壓吸附、分凝分餾塔等技術(shù)回收催化裂化干氣中的乙烯、乙烷、丙烷,每小時(shí)可回收乙烯等產(chǎn)品氣7噸;中國(guó)石油蘭州石化從催化裂化干氣中回收乙烯、乙烷等資源的裝置2005年已投入運(yùn)行,每年可節(jié)約石腦油10萬(wàn)噸,經(jīng)濟(jì)效益顯著。此外,還有重質(zhì)原料生產(chǎn)輕烯烴和裂解C5餾分全加氫作乙烯原料等技術(shù)措施。對(duì)于重質(zhì)原料生產(chǎn)乙烯、丙烯的HCC和CPP技術(shù),還需完善工程化工作;對(duì)于裂解C5餾分加氫作乙烯原料,主要取決于其經(jīng)濟(jì)性。
(2)采用先進(jìn)技術(shù),搞好乙烯裝置的技術(shù)改造和新裝置建設(shè)
搞好乙烯裝置消除"瓶頸"技術(shù)改造,是國(guó)內(nèi)外實(shí)踐證明行之有效的提高生產(chǎn)能力的途徑。我國(guó)原有的30萬(wàn)噸/年乙烯裝置已相繼完成第一、二輪技術(shù)改造,大部分中型乙烯裝置通過(guò)技術(shù)改造能力已增至20萬(wàn)噸/年左右。 企業(yè)在技術(shù)改造中十分重視采用先進(jìn)技術(shù),例如燕山石化、上海石化、揚(yáng)子石化、齊魯石化乙烯裝置在第二輪改造中采用10萬(wàn)噸/年大型裂解爐、二元/三元致冷技術(shù)、催化蒸餾技術(shù)等先進(jìn)技術(shù),使乙烯裝置的技術(shù)水平進(jìn)一步提高,能耗物耗顯著下降。以中國(guó)石油、中國(guó)石化的乙烯裝置為例,1998-2005年,乙烯收率從30.4%提高至31.32%,提高了0.92個(gè)百分點(diǎn);裝置損失率從1.67%下降至0.53%,降低了1.14個(gè)百分點(diǎn);乙烯綜合能耗從809.1千克標(biāo)油/噸下降至702.3千克標(biāo)油/噸,減少了106.8千克標(biāo)油/噸。近期新建的上海賽科、惠州乙烯、南京揚(yáng)巴乙烯等大型乙烯裝置也十分注重采用先進(jìn)技術(shù),提高裝置的技術(shù)水平。"十-五"期間.我國(guó)還要繼續(xù)實(shí)施乙烯裝置的技術(shù)改造和若干套大型乙烯裝置的建設(shè),乙烯生產(chǎn)企業(yè)要總結(jié)多年來(lái)乙烯裝置技術(shù)改造和建設(shè)的經(jīng)驗(yàn),特別是要重視采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)技術(shù),提高乙烯裝置的技術(shù)水平,以增強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
(3)大力推廣應(yīng)用新技術(shù),降低能耗,增產(chǎn)乙烯
積極推廣應(yīng)用新技術(shù),是乙烯裝置節(jié)能降耗、延長(zhǎng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)周期、增產(chǎn)乙烯的有效措施。近年來(lái),經(jīng)過(guò)工業(yè)驗(yàn)證值得推廣應(yīng)用的技術(shù),除了CBL裂解爐技術(shù)、C2和C3加氫催化劑和工藝技術(shù)外,還有裂解爐扭曲片管強(qiáng)化傳熱技術(shù)、結(jié)焦抑制劑技術(shù)、空氣預(yù)熱技術(shù)、裂解爐引風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)、乙烯裝置先進(jìn)控制和優(yōu)化技術(shù)等。通過(guò)應(yīng)用新技術(shù),降低能耗物耗,延長(zhǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)周期,實(shí)現(xiàn)增加效益的目標(biāo)。
(4)加大自主創(chuàng)新力度,加速發(fā)展我國(guó)乙烯技術(shù)
通過(guò)持續(xù)不斷地組織乙烯技術(shù)開(kāi)發(fā),我國(guó)已開(kāi)發(fā)出CBL爐裂解技術(shù)、C2和C3加氫技術(shù)等一系列科技成果,并形成了一支科研、設(shè)計(jì)相結(jié)合的研發(fā)隊(duì)伍,為我國(guó)乙烯技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。為滿足我國(guó)乙烯工業(yè)快速發(fā)展的需要,使我國(guó)由乙烯生產(chǎn)大國(guó)成為乙烯生產(chǎn)強(qiáng)國(guó),必須加大乙烯技術(shù)自主創(chuàng)新的力度,為我國(guó)乙烯工業(yè)的快速發(fā)展提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。為此,要加大乙烯技術(shù)的研發(fā)投入,加強(qiáng)科研開(kāi)發(fā)基地和研發(fā)隊(duì)伍建設(shè),努力完成《國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要》提出的大型裂解爐技術(shù)和大型蒸汽裂解乙烯生產(chǎn)成套技術(shù)及裝備的研發(fā)任務(wù)。
(5)關(guān)注低碳烯烴生產(chǎn)新技術(shù)的發(fā)展
為了拓展低碳烯烴的來(lái)源,近年來(lái)低碳烯烴生產(chǎn)新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。一是低值烯烴轉(zhuǎn)化為丙烯、乙烯技術(shù)、煉廠催化裂化和乙烯裝置副產(chǎn)的C4、C5餾分、輕質(zhì)裂解汽油或輕質(zhì)催化汽油,其中含有大卅C4-C8低值烯烴,可通過(guò)催化裂解或烯烴歧化兩種工藝,將其轉(zhuǎn)化為丙烯、乙烯。選擇性催化裂解工藝以利安德/KBR公司的Superflex工藝(流化床)和魯奇公司開(kāi)發(fā)的Propylur工藝(固定床)為代表。Superflex工藝可將2/3的進(jìn)料轉(zhuǎn)化為乙烯和丙烯,南非薩索爾技術(shù)公司2005年已啟動(dòng)一套裝置采用該技術(shù)生產(chǎn)丙烯和乙烯;Propylur工藝可以丁烯、戊烯和己烯為原料,其示范裝置已在德國(guó)Worringen地區(qū)的BP公司裝置上運(yùn)行;此外,UOP與Atofina公司開(kāi)發(fā)的催化裂解工藝OCP已經(jīng)過(guò)示范裝置的驗(yàn)證。烯烴歧化工藝是一種通過(guò)烯烴雙鍵斷裂并重新轉(zhuǎn)換為新烯烴產(chǎn)物的催化反應(yīng),主要有魯姆斯公司的OCT工藝和IFP的Meta-4工藝等。OCT技術(shù)以乙烯和2-丁烯為原料進(jìn)行歧化生產(chǎn)丙烯,我國(guó)上海賽科90萬(wàn)噸/年乙烯裝置應(yīng)用了此項(xiàng)技術(shù)。據(jù)報(bào)道,至2008年亞洲將有7家公司采用OCT技術(shù);Meta-4烯烴轉(zhuǎn)化工藝已在中國(guó)臺(tái)灣省中油公司高雄煉廠完成中試驗(yàn)證;二是合成氣經(jīng)甲醇制低碳烯烴。近年來(lái),由于石油價(jià)格高,企業(yè)界對(duì)天然氣或煤轉(zhuǎn)化為合成氣經(jīng)由甲醇制低碳烯烴的工藝技術(shù)倍加重視,主要包括甲醇制烯烴(MTO)工藝和甲醇制丙烯(MTP)工藝。UOP與挪威海德羅公司開(kāi)發(fā)的MTO工藝采用高選擇性的分子篩催化劑(MTO-100)及流化床反應(yīng)器,已完成甲醇處理量0.75噸/日的中試,正在尼日利亞I,agos建設(shè)工業(yè)裝置,我國(guó)大連化物所也開(kāi)發(fā)了MTO工藝,其與中國(guó)石化洛陽(yáng)工程公司合作建設(shè)的萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)示范裝置已投入運(yùn)行;魯奇公司開(kāi)發(fā)的TMP工藝采用固定床和專(zhuān)用催化劑,并將在伊朗建設(shè)10萬(wàn)噸/年甲醇制丙烯工業(yè)裝置。