丙烯生产工艺
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【转】丙烯⽣产⼯艺及成本⽐较关于化⼯产品,传统的⼯艺以及公众认知都在于原油-⽯脑油-烯烃⼀线,⾃此细分向下⽽⽣万般各异的化⼯产品,所以传统观念认为:⽇常⽣产⽣活中接触到的化⼯品,追根溯源都只有⼀个最初原料,那就是原油。
然⽽随着⼯艺技术的不断发展优化,以及化⽯资源消耗的⼀些变化,渐渐的原油不再是唯⼀的化⼯品龙头,⽽实际上化⽯⽓、煤炭都可以是化⼯品的最初原料。
从⽣产环节⽽⾔,⽆论是⼤宗⽯油化⼯产品还是精细化⼯产品,都可以⼀致的上溯⾄烯烃环节,这个环节就像细细的结节⼀样,⾃此向上是丰富的原料构成,⾃此向下便是三⽣万物。
就近⼏年来看,烯烃产品的⽣产,已经成熟的分为了三⼤路线,简油头、⽓头、煤头,在我国这三⼤类路线的分化尤为明显,结构也最为丰富。
⽽这三⼤⼯艺的下游产品,尤以单说可以分为油头、⽓头、煤头⽯脑油裂解(分为蒸汽热裂解和催化裂化两丙烯产业链的发展最具代表性,⽬前我国丙烯⽣产存在如下三种⼯艺:⽯脑油裂解种)、CTP/MTO/MTP、PDH/混烷脱氢。
截⽌2015年,我国丙烯的产能分布中上述三类⼯艺路线的占⽐如下。
⽽在5年前,⽯脑油路线的产能占⽐还⾼达93%,短短5年的时间,煤头和⽓头两类⽣产装置产能纷纷释放,其中⼜尤以PDH的发展最为势如破⽵。
⽬前丙烯的三类⽣产⼯艺中,各⾃⾯临不同的问题,其未来发展的潜⼒也同样差异巨⼤。
炼油法⽽⾔,丙烯是副产品,这种⽣产⼯艺的优势在于基础庞⼤,上下游配套齐全,其抵御风险的能⼒相对较强。
对于传统炼油法但2014年下半年国际原油引起的⼤宗商品集体跳⽔⾛势中,炼油⼚的损失也尤为惨重,⼏乎绝⼤多数化⼯成品都遭遇了滑铁卢,然⽽上溯⾄原油成本,却是持续⾼企的。
所以在这种极端的情况中,反⽽炼油⼚丰富完整的⼤产业链条成为了劣势。
炼油路线⾯临的更加现实的问题在于,炼油装置已经处于过剩状态,未来新增极少,甚⾄部分已经规划的项⽬也进⼊搁置状态。
因此未来⼏年丙烯的新增产能中,⼏乎没有传统的炼油路线。
丙烷脱氢制丙烯工艺[要略]丙烷脱氢制丙烯工艺三问“丙烷脱氢”——丙烯新工艺“丙烷脱氢”是现今国内丙烯生产新工艺的热点之一,备注市场的关注和青睐。
“丙烷脱氢”是现今国内丙烯生产新工艺的热点之一,备注市场的关注和青睐。
<<隐藏国内丙烯市场存在较大的需求缺口,为了使得下游产品市场更健康长久发展,解决原料丙烯的缺量问题,市场中跃跃欲试的企业越来越多。
目前有两个热点,其一煤化工路线,煤制烯烃;其二,丙烷脱氢。
丙烷脱氢工艺因其丙烯收率相对较高,目前备受市场关注和青睐。
目前较为成熟的丙烷脱氢工艺主要有三种:Oleflex 工艺、Catofin 工艺和 PDH 工艺。
Oleflex 工艺由 UOP 公司开发并于 1990 年实现工业化生产,工艺主要采用催化剂连续再生方法,该工艺制取丙烯的产率约为86×4%,氢气产率约为3×5%。
Catofin 工艺是由鲁姆斯等公司联合开发,可生产丙烯、异丁烯、正丁二烯等产品。
该工艺采用固定床催化反应器,并用取切换操作的方法,丙烯转化率高达 90%左右。
PDH 工艺是由德国林德公司和巴斯夫公司合作开发,主要生产丙烯和异丁烯。
该工艺采用装填催化剂的管式反应器。
目前该项目在国内仍是一片空白。
天津渤海化工集团投资建设目前国内首套、世界单套规模最大的丙烯生产装置——60 万吨/年丙烷脱氢制丙烯,项目引进鲁玛斯技术公司专有的 Catofin 脱氢技术,该项目位于天津临港工业园区内,投资 34.8 亿元,计划 2012-2013 年投产。
原料丙烷将由日本丸红提供。
面对新鲜事物,蜂拥者不乏少数,目前国内很多厂家也都在酝酿上马丙烷脱氢项目,特别是下游工厂,主要是应对棘手的原料供应问题。
想法总是好的,但是笔者心存几个疑虑,想和大家分享一下。
第一,国内尚没有成功案例。
一切为新的事物,即便天津渤海化工集团项目真能如期投产,那么从试运行到商业化运作,产品质量需要一个过程去赢得市场的认同,新的技术很有可能遇到这样或者那样的问题有待解决,这个过程可能会较长。
丙烯氧化生成丙烯醛工艺流程简述下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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丙烯生产工艺丙烯是一种重要的化工原料,广泛应用于塑料、纺织、油漆、涂料等领域。
现在,我将为大家介绍一种常见的丙烯生产工艺。
丙烯生产主要通过烯烃的裂解反应得到。
一般来说,丙烯的原料可以是石油、天然气或煤炭等。
其中,石油和天然气是目前主要的原料。
首先,将原料进行预处理。
石油和天然气中的杂质会对催化剂产生不良影响,因此需要经过一系列的处理,如气体除尘、硫化氢去除、尾气氯化和硫化等。
接下来,进行裂解反应。
裂解反应是将原料中的长烷烃、烷烃等高级烃类分解成低级烃类的反应。
一般采用流化床或管式催化裂解炉进行。
在裂解炉中,将原料加热至高温,通入催化剂,进行裂解反应。
催化剂通常是硅铝酸盐,能够提高反应速率和选择性。
裂解反应产生的气体混合物主要包括丙烯、丁烯和烷烃。
在裂解反应后,需要对裂解气体进行分离和处理。
通常采用凝结和吸附技术,将液态丙烯和丁烯从气体混合物中分离出来。
然后,通过精馏和连续吸附,将气态丙烯纯化。
最后,通过压缩和液化技术,将丙烯制成液气。
丙烯的产品质量主要取决于裂解反应的条件和催化剂的选择。
温度、热负荷、催化剂活性和选择性都对丙烯的产率和纯度有较大影响。
因此,在实际生产中需要根据不同原料的特点和生产规模的大小进行优化。
总体来说,丙烯生产过程具有高温、高压和反应速度快等特点,工艺较为复杂。
目前,国内外丙烯生产技术已经非常成熟,生产规模和产量均有较大提高。
未来,随着丙烯需求的不断增长,生产工艺和技术将继续发展,以提高丙烯的产量和质量,推动相关产业的发展。
综上所述,丙烯生产工艺是一个复杂且关键的过程,需要经过原料预处理、裂解反应、分离纯化等多个步骤。
优化工艺条件和提高催化剂效果,对提高丙烯产量和质量具有重要意义。
相信随着科技的不断进步,丙烯生产工艺将进一步完善,为我们的生活带来更多便利。
oleflex生产工艺Oleflex生产工艺是一种主要用于生产丙烯的工艺。
丙烯是一种重要的化工原料,广泛应用于塑料、纺织、橡胶、涂料等领域。
Oleflex生产工艺采用碱金属催化剂,通过烃烷分解的方法将丙烷转化为丙烯。
Oleflex生产工艺的主要步骤如下:1. 丙烷净化:将原料丙烷经过预处理,去除其中的杂质和硫化物。
这些杂质和硫化物会降低催化剂的活性。
2. 丙烷加热:将净化后的丙烷加热至高温,一般在500-600℃之间。
高温条件有助于丙烷的分解反应。
3. 催化剂注入:将催化剂注入反应器中。
催化剂是由碱金属(如钠、钾)和载体组成的复合物,具有较高的催化活性。
4. 反应器反应:将加热后的丙烷与催化剂在反应器中进行反应。
在高温条件下,丙烷会被分解为丙烯和甲烷。
5. 丙烯分离:将反应产生的气体经过冷凝和分离,得到纯净的丙烯产品。
甲烷等副产物可在后续工艺中继续利用。
6. 催化剂再生:在反应过程中,催化剂会逐渐失活,需要定期进行再生。
催化剂再生的方法有多种,常见的方法是利用氢气将积聚在催化剂表面的碳质积垢烧结除去,从而恢复催化剂的活性。
7. 丙烷供应:Oleflex生产工艺需要大量的丙烷作为原料。
丙烷可从石油、天然气等源头获得。
为了保证工艺的稳定运行,需要有可靠的丙烷供应系统。
Oleflex生产工艺的优点是高选择性和高产率。
催化剂具有较高的活性和选择性,能够将大部分丙烷转化为丙烯,减少了副反应的发生。
此外,Oleflex生产工艺还具有操作简单、投资成本较低等优点。
总之,Oleflex生产工艺是一种高效、可靠的丙烯生产工艺。
随着丙烯需求的增加,Oleflex生产工艺将在丙烯产业中发挥重要作用。
丙烷脱氢制丙烯工艺技术1丙烷脱氢制丙烯工艺技术多产丙烯的丙烷脱氢技术具有一系列的优点:首先一套装置只生产丙烯一种产品,因此可以直接用于生产丙烯衍生物;其次,该装置的生产费用只受制于丙烷的价格;最后,丙烯衍生物装置的最合适建造地点可以不临近丙烯,建设地点灵活。
但是该技术也存在一定的缺点:丙烷脱氢是一种强吸热反应,受热力学平衡限制,单程转化率难以提高,高温又导致副反应增多,丙烯选择性低,催化剂容易结焦失活,需要及时再生,因此导致装置投资大,能耗高,生产成本高。
为了解决这些问题,正在开发丙烷氧化脱氢和采用膜反应的技术。
丙烷脱氢技术目前工业化应用不多,除了以上原因外,关键是必须有廉价的丙烷资源,否则将使该工艺无法与其他增产丙烯的技术相竞争。
丙烷脱氢技术的最大优势在于只产丙烯,在丙烷资源较多、价格稳定的中东地区的发展前景很好,也是对中东乙烷裂解装置缺少丙烯的一种补充,如XXX将在Yanbu地区建一套42万t/a聚合级丙烷脱氢制丙烯装置。
XXX最近计划在AIJubail地区建一套采用丙烷脱氢生产45万t/a丙烯的装置。
因此,丙烷脱氢技术在特定的地区,如中东地区等,对特定的石化厂商,具有独特的竞争力。
目前韩国、马来西亚、泰国和沙特阿拉伯等已经建成或正在建设的丙烷脱氢工业扮装配有l5套以上,总生产本领已超过300万t/a。
最大丙烷脱氢装配规模为46万t/a,由XXX 采用XXX的Carotin工艺已于2004年在沙特阿拉伯的XXX 建成投产。
丙烷脱氢制丙烯技术一直在持续不断地改进。
工艺方面,主要是通过优化设计降低投资和减少操作费用、通过操作条件和设计的优化提高工艺收率。
催化剂方面,不断开发了新一代催化剂。
如XXX已经开发出第四代、正在研制第五代催化剂体系。
新的催化剂体系铂含量降低,但收率和使用寿命提高。
丙烷脱氢装置规模也不断提高,工业化初期的规模为l0万t/a左右,20世纪末期达到25万t/a,到本世纪初期进一步提高到30~35万t/a,从2004年开始一些40万t/a以上的大型丙烷脱氢装置开始建设,XXX正在建设的3套装置其中有2套在40万t/a以上[6]。
丙烯生产工艺
丙烯生产工艺是一种通过对烃类原料进行催化裂解得到的工艺。
其基本工艺流程为:先通过蒸汽裂解或催化裂解将石油、天然气等烷烃类原料转化为烯烃类化合物,然后通过再生式吸附、膨胀床、膜分离等方法进行气体提纯,最终将含丙烯高纯度的气体送至压缩储存或直接用于下游反应。
丙烯的生产主要涉及到催化裂解反应、气体分离和压缩、净化过程等关键技术环节。
其中,催化裂解反应是丙烯生产的核心技术,催化剂选择、反应温度、反应压力等因素均对反应效果有着关键影响。
气体分离和压缩技术则用于提纯气体,去除杂质及增加丙烯含量,同时压缩储存技术则保证加工过程中气体供应的充足稳定性。
在丙烯生产中,环保和安全问题一直备受关注,因此国内外生产厂家都会采用相应的环保措施,如气体回收利用、脱硫除酸、废气治理等等。
此外,丙烯生产装置的设计与操作也需要严格遵循相关的安全规范及标准,以确保生产过程中的安全性和可靠性。
丙烯工艺技术对比
丙烯工艺技术是一种广泛应用于化工、材料等领域的重要工艺技术。
目前,主要有两种丙烯工艺技术:石化法和生物法。
两种工艺技术虽然都能生产出丙烯,但在原料、生产成本、环境影响等方面存在一定差异。
首先,石化法是目前主流的丙烯生产工艺技术。
该工艺技术主要通过石油或天然气等石化原料进行生产。
石化法具有原料资源丰富、生产规模大等优势,可以满足大量的丙烯需求。
但是,石化法存在一定的环境问题,包括大量的二氧化碳排放、污染物排放等,对环境造成一定的负荷。
相比之下,生物法是一种相对新兴的丙烯生产工艺技术。
该工艺技术利用植物、微生物等进行丙烯生产,具有原料资源可再生、生产过程低碳环保等特点。
生物法可以减少石化原料的使用,降低环境污染程度。
此外,生物法还可以利用农作物秸秆等农业废弃物进行丙烯生产,形成农业废弃物的资源化利用,具有一定的经济和环境效益。
然而,生物法也存在一些局限性。
首先,生物法的丙烯产量相对较低,无法满足大规模的丙烯需求。
其次,生物法的生产成本较高,包括原料成本、工艺成本等。
此外,生物法的推广和应用还需要解决一系列技术难题,包括高效的生产菌株筛选、生产过程优化等。
综上所述,石化法和生物法是两种不同的丙烯工艺技术,各自具有一定的优势和劣势。
石化法适用于大规模丙烯生产,但对
环境负荷较大;生物法具有环境友好性和资源可再生性,但产量和成本相对较高。
在未来,随着对环境保护要求的提高,生物法有望成为丙烯生产的重要发展方向。
通过技术创新和成本优化,生物法有望提高产量和降低成本,进一步推动丙烯工业化发展。
年产8万吨丙烯的生产工艺设计(精馏工段)设计长江大学工程技术学院毕业设计(论文)年产8万吨丙烯的生产工艺设计题目名称(精馏工段)题目类型毕业设计系部化学工程系专业班级化工60学生姓名指导教师辅导教师时间2011.11.20至2012.06.20目录毕业论文(设计)任务书 (Ⅰ)开题报告 (Ⅱ)指导教师审查意见 (Ⅲ)评阅教师评语 (Ⅳ)答辩会议记录 (Ⅴ)中文摘要 (Ⅵ)英文摘要 (Ⅶ)1 前言 (1)2 选题背景 (2)2.1 课题的来源、目的和意义 (2)2.2 国内外现状、发展趋势及存在的主要问题 (2)2.3 研究的指导思想与技术路线 (5)3 方案论证 (7)3.1 低压热泵工艺流程 (7)3.2 高压丙烯精馏流程 (7)4 过程论述 (9)4.1 基本原理 (9)4.2 丙烯的性质 (9)4.3 工艺流程 (11)4.4 精馏工段工艺计算 (11)5 结果分析 (44)6 结论或总结 (45)参考文献 (45)致谢 (47)长江大学工程技术学院毕业设计(论文)任务书系化学工程系专业化学工程与工艺班级学生姓名指导教师/职称/1.毕业论文(设计)题目:年产8万吨丙烯的生产工艺设计(精馏工段)2.毕业论文(设计)起止时间:20 年11月20日~20 年6月20 日3.毕业论文(设计)所需资料及原始数据(指导教师选定部分)主要书目:1. 石油化学工业丛书·烯烃工学;2. 石油炼制工程;3. 有机化工工艺学等。
主要期刊:1. 石油炼制技术;2. 石油炼制工程等。
原始数据:原材料、中间产品、成品物性数据及企业生产的相关数据。
4.毕业论文(设计)应完成的主要内容(1)了解石油催化裂化进展和技术装备的最新动态(2)掌握气体分馏技术的共同特点和流程(3)设计出合理的精馏工艺流程(4)作出全面的物料平衡和热量平衡(5)完成丙烯精馏塔和再沸器的工艺结构计算(6)绘制四张工程图纸(带控制点的工艺流程图、设备平面布置图、精馏塔和再沸器工艺结构装配图)(7)对本设计的评述和体会(8)外文翻译一篇5.毕业论文(设计)的目标及具体要求(1)11.20~3.26 收集资料,完成开题报告并提交指导老师审阅。
丙烯生产工艺设计
丙烯是一种重要的石化产品,广泛应用于聚合物材料、合成橡胶、溶剂等领域。
下面将介绍丙烯的生产工艺设计。
1. 原料准备:丙烯的原料为石脑油,主要成分为烷烃和烯烃。
在生产过程中,需要对原料进行精制处理,去除杂质和不纯物质。
2. 重整反应:石脑油经过蒸馏后,需要进行催化重整反应,将石脑油中的烷烃转化为烯烃。
重整反应的催化剂一般采用铂、铑等贵金属。
3. 裂解反应:经过重整反应后的石脑油,进入烯烃裂解反应器。
裂解反应器中使用催化剂,如铝酸盐,通过热解将烯烃裂解成丙烯。
4. 分离提纯:裂解反应产生的混合气体中,含有丙烯、甲烷、乙烯、丙烷等多种组分。
需要通过分离工艺,将丙烯提纯。
一般采用吸附分离、蒸馏分离等方法进行提纯。
5. 聚合制备:丙烯作为合成聚合物材料的原料,需要进行聚合制备。
聚合反应中通常会添加引发剂、催化剂等辅助物质,通过控制反应条件,使丙烯分子发生聚合反应,形成聚丙烯。
6. 后处理:聚合制备完成后,还需要进行后处理工艺。
包括溶剂抽滤、洗涤、干燥等环节,以去除残留的催化剂和其他杂质。
7. 产品包装:最后,将聚合制备完成的丙烯产品进行包装,以便储存和运输。
总结:丙烯的生产工艺设计包括原料准备、重整反应、裂解反应、分离提纯、聚合制备、后处理和产品包装等环节。
其中,裂解反应和分离提纯是关键步骤,需要选择合适的催化剂和分离方法,以提高丙烯的产率和纯度。
此外,对于聚合制备过程中,需要严格控制反应条件和添加剂的使用量,以保证产品的质量和性能。
(上)烯烃转化生产丙烯的研究进展--------------------------------------------------------------------------------来源:中国化工信息网2008年7月24日在石油化工生产中,蒸汽热裂解和催化裂化装置都副产相当数量的碳四馏分。
2006年我国乙烯产量9.249Mt,原油加工量307 Mt,碳四馏分产量已超过20Mt,除丁二烯和异丁烯利用外,约8 Mt碳四烯烃作为燃料使用。
另外为了减少汽车排放物中的污染物,根据欧Ⅲ标准,对于汽油中的辛烷值以及硫、烯烃和芳烃含量都有了更加明确和严格的要求,因此减少并充分利用其中的烯烃资源则非常迫切。
丙烯作为重要的石油化工原料;其需求不断增加,以年均4.8%的速度增长,预计到2010年将达到91 Mt。
近5年来,全球丙烯的生产能力不断增长,但仍远低于丙烯需求的增长速度,供需差距还在逐年扩大。
丙烯的来源主要通过3条途径:乙烯厂蒸汽裂解的副产物(约占68%),催化裂化副产物(约占29%),其余的3%则是通过烯烃转化、丙烷脱氢和甲醇转化制烯烃等方法获得。
采用石脑油为原料的蒸汽裂解所得丙烯与乙烯的收率比一般为0.50-0.65,而炼油厂的流化催化裂化(FCC)装置副产的丙烯常规收率只有3%-6%。
所以,通过常规的蒸汽裂解和催化裂化装置解决丙烯短缺的问题在短时间内是难以实现的。
近年来在乙烯工业快速发展的同时,丙烯需求的增长速度一直高于乙烯,丙烯供不应求、价格上涨,国内外科研单位和大公司对扩大丙烯来源技术的开发一直十分活跃。
利用碳四、碳五烯烃通过歧化反应和催化裂解反应转化成乙烯和丙烯的烯烃转化方法是一条既充分利用资源又能源决丙烯短缺问题的有效途径。
许多国际化工企业在烯烃化技术的研究上取得了一定的成果,ABB Lummus公司的烯烃转化技术(OCT)已经在全球得到了广泛的应用。
本文分别介绍了烯烃经歧化反应和催化裂解反应生产丙烯技术的研究进展。
1 乙烯和丁烯歧化增产丙烯技术2005年法国化学家伊夫·肖万和美国化学家罗伯特·格拉布斯以及理查德·施罗克由于对有机化学合成中的烯烃歧化反应研究取得了重要成果,获得了诺贝尔奖,烯烃歧化的技术正在化学工业生产中发挥着重要的作用。
烯烃歧化反应又称烯烃复分解反应或烯烃易位反应,是通过烯烃中碳碳双键断裂重新生成新烯烃的催化反应,这一反应过程可逆,其中主要反应是乙烯和2-丁烯歧化生成丙烯。
烯烃歧化工艺和蒸汽裂解相结合,不仅可提高丙烯收率,而且原料和能量消耗、污染排放和投资都大大降低。
利用歧化反应制备丙烯的典型工艺有ABB Lummus公司的OCT工艺、IFP 公司的Meta-4工艺以及BASF,Lyondell,Sasol,Equistar等公司研发的各种工艺。
中国科学院大连化学物理研究所(简称大连化学物理研究所)和中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院(简称上海石油化工研究院)也进行了相关的研究。
1.1 AAB Lummus公司OCT工艺最初的烯烃歧化工艺是由Phillips石油公司研发的,是丙烯催化转化为乙烯和丁烯的工艺,称为Triolefin工艺。
后来随着丙烯的需求量超过乙烯,ABB Lummus公司利用该反应的逆反应进行丙烯的生产,称为OCT工艺。
近年来,ABB Lummus公司在歧化工艺开发方面,除提高丙烯产量外,还注重降低原料成本、能耗和环保等因素。
该公司在2006年公布的专利中,采用裂解产物中廉价的碳四馏分生产丙烯,首先将其中的碳四烯烃歧化生成一部分丙烯,再将经过多次分离得到的纯度较高的丁烯与乙烯进行歧化反应生成丙烯,这种方法充分利用了碳四馏分,并且减少了昂贵的乙烯消耗。
该公司的另一篇专利中,采用稀的乙烯物流歧化生产丙烯,歧化单元多余的乙烯不再回收蒸馏,而是作为原料进入乙基苯的生产单元。
这样节省了乙烯蒸馏和循环所消耗的能量,对于550Mt/a乙苯与950Mt/a乙烯的组合工艺,估计节约的费用为每年750000美元。
另外,在其他专利中,ABBLummus公司公布了一条既节省能量又非常环保的工艺,它是以乙烷为原料将蒸汽裂解与歧化反应相结合来生产丙烯。
该工艺的流程见图1(略)。
上述工艺中的歧化反应采用MgO-WO/SiO2催化剂,反应温度150-400℃,反应压力1.0-4.0MPa。
其中载体SiO2应具有高比表面积,至少为50m2/g,甚至超过100m2/g;SiO2还需要高纯度,质量分数至少在90%以上,989%以上列优;催化剂的粒径应小于10mm,丁烯的单程转化率大于66%,丙烯选择性大于95%。
催化剂通过常规方法进行再生。
ABB Lummus公司的OCT工艺已在全球得到了广泛的工业化应用。
Mitsui化学公司在日本大阪的烯烃工厂采用OCT技术,使丙烯产量从280kt/a提高到420kt/a。
采用该技术后,乙烯和丙烯的产量比从0.6提高到1.0以上。
该装置已于2004年底运行。
日本石化公司也采用OCT技术增产丙烯,使日本川崎乙烯装置的丙烯生产能力从300 kt/a扩增至450kt/a。
这项工作已于2005年第四季度完成。
OCT技术也已应用于上海赛科石油化工有限责任公司(由中国石油化工股份有限公司、中国石化上海石油化工股份有限公司和BP化工华东投资有限公司分别按30%,20%,50%的比例出资组建),该公司在我国建设了一套由石脑油为原料的900kt/a乙烯裂解结合OCT单元的丙烯产量为590 kt/a的装置。
该装置已于2005年1月试运行。
目前,世界上采用该技术的已投产或正在建设的装置有10套以上,大多数在亚洲。
该技术投资大、对碳四烯烃原料的要求严格并消耗乙烯,但丙烯收率高。
1.2 1FP公司的Meta-4工艺IFP公司以前开发的Meta-4工艺都是采用蒸汽裂解或FCC的碳四产物,经加氢异构化反应转化1-丁烯和双烯烃、蒸馏或醚化反应除去剩余的异丁烯、分子筛吸附杂质纯化2-丁烯后,进入到歧化反应单元与乙烯进行反应。
最近,IFP公司又提出一些新的工艺,如以乙烯为原料(也可以蒸汽裂解或FCC产物为原料),将其部分二聚为丁烯进入歧化反应单元与剩余的乙烯进行歧化反应生产丙烯。
该工艺的流程见图2(略)。
该工艺中,乙烯二聚采用烷基钛酸盐和铝的化合物为催化剂,在高温、高压(如130℃,9MPa)下进行反应。
1-丁烯异构化为2-丁烯采用Pd或Ni为催化剂,在压力2-2.5 MPa、温度60-120℃、重时空速(WHSV)3-6h-1下进行反应。
歧化单元采用Re2O7/Al2O3催化剂和移动床反应器,在温度25-75℃、压力2-8MPa、WHSV0.1-10 h-1下进行液相反应;或者在温度30-60℃、压力2-6MPa、WHSV 1-2h-1下进行气相反应。
该反应中,碳四物料的转化率达76%,丙烯选择性达97%。
IFP公司烯烃歧化技术的主要优点是反应在低温下进行,催化剂结焦少、寿命长。
催化剂再生采用连续操作,催化剂和液体反应介质逆向接触。
对于生产能力大于100 kt/a的装置,采用连续催化重整技术比较经济;对于生产能力小于100 kt/a的装置,采用循环反应技术更合适。
1.3 BASF公司的烯烃歧化技术BASF公司歧化工艺最大的特点在于它消耗乙烯的量非常少,歧化的原料包含1-丁烯、2-丁烯和少量烷烃。
该工艺主要包括两部分:碳四物流的精制以及歧化反应与分离。
碳四物流的精制包括3个步骤:1)溶剂萃取或加氢去除二烯烃和炔烃,采用Pd/Al2O3催化剂;2)醚化除去异丁烯,采用酸性催化剂;3)用吸附剂去除杂质(水、含氧化合物、硫和有机卤),采用高比表面积的NaX分子筛等作吸附剂。
然后通过丁烯之间的多步歧化反应以及蒸馏回收等分离步骤制备丙烯。
歧化反应采用Re2O7/Al2O3或WO3/SiO2催化剂,采用Re2O7/Al2O3催化剂时,反应温度20-80℃,反应压力0.5-3.0MPa;采用WO3/SiO2催化剂时,反应温度150-500℃,反应压力0.5-5.0 MPa,WHSV 5-20 h-。
Re2O7/Al2O3催化剂的再生可先用氮气在400-800℃下进行处理,再用含氧气体在350-550℃下处理,催化剂再生后,1-丁烯的转化率大于60%。
2001年12月,BASF Fina石化公司(BASF公司和Atofina公司的合资企业)在美国德克萨斯州的Port Arthur引进一条世界规模的蒸汽裂解生产线,它结合了OCT工艺通过加入乙烯进行岐化反应来提高丙烯的产量。
该装置的乙烯产量为920kt/a、丙烯产量为550kt/a,当加入歧化单元后(2004年初),乙烯产是为830kt/a,而丙烯产量提高到860kt/a。
Lyondell公司早在1985年就应用Philips公司的三烯法逆反应生产丙烯,建立了规模为136kt/a的丙烯工厂,后来ABB Lummus公司买断了这项技术的许可权。
Lyondell公司早期采用Phillips公司研发的均相镍催化剂,将来自乙烷裂解单元的部分乙烯二聚成2-丁烯,然后2-丁烯再与剩余的乙烯反应生成丙烯;后来又采用裂解碳四抽余液为原料,经异丁烯醚化、分子筛吸附、1-丁烯异构化为2,丁烯,2-丁烯再进行歧化反应。
2004年,Lyondell公司又公布了一种丙烯生产工艺,工艺流程见图3(略)。
该工艺中,采用碳四烯烃为原料,原料经蒸馏分离,其中的1-丁烯和异丁烯通过异构化反应生成2-丁烯,并与原料中分离出的2-丁烯一起进入歧化反应装置中,同乙烯发生歧化反应生成丙烯。
其中歧化反应采用的催化剂是负载在SiO2上的金属Mo,W,Re,Mg催化剂,在温度150-430℃、压力1.4-4.1 MPa的条件下,2-丁烯的单程转化率可达65%,丙烯的选择性约为90%。
原料中的异丁烯、1-丁烯和2-丁烯都转化为丙烯,大大提高了丙烯的产量。
该工艺是对ABB Lummus公司OCT工艺的改进。
1.5 Equistar公司的烯烃歧化技术Equistar公司作为美国最大的丙烯生产商之一,在丁烯歧化生产丙烯的技术上也进行了大量的研究。
从2005-2006年公布的专利来看,该公司采用歧化技术生产丙烯的工艺类似IFP 公司的Meta-4工艺,包括双键异构化和选择加氢、蒸馏除去异丁烯及其骨架异构化和歧化反应等步骤。
部分专利中针对丙烯和甲基叔丁基醚的供需情况设计工艺,灵活调整两者的产量。
另外还有利用歧化反应生产高纯度1-丁烯的工艺。
图4(略)是Equistar公司新近开发的一种丙烯生产工艺的流程。
该工艺中,歧化反应采用MgO-WO3/SiO2催化剂,在316℃、2.8 MPa下进行反应。
2-丁烯的单程转化率约为65%,丙烯的选择性为88%。