乙烯成套技术的开发应用给我国石化行业带来新商机

　　技术落后导致产量不足，投资效益差。从2001年开始，国家科技部组织中石化集团公司的科研、工程设计、骨干企业联合进行攻关，完成了国家“十五”科技攻关——“大型乙烯工程关键技术开发”项目，形成了拥有多项专利技术和专有技术的成套工艺技术，其原料单耗、能耗、产品品种和质量均达到国外同类工艺技术先进水平。
　　
　　正是由于石化产业投资大，技术复杂，全世界也只有少数几家公司掌握其核心技术。在国内，相关技术领域已被国外公司以专利和合同的形式大量覆盖。大型乙烯工程关键技术开发正是突破了这种限制，给中国石化工业的发展赢得了新的机遇。
　　
　　国内外乙烯技术一览
　　
　　道化学公司开发了可削减乙烯生产费用的乙烯生产新工艺(世界专利号Appls.00/14035和00/14180)，该工艺采用乙烷在自热条件下进行催化氧化脱氢。乙烷/氧/氢(2.3/1/1体)进料预热至2750C，通过负载在MgO上的Pt/Cu催化剂，压力为0.135Mpa，空速为125752时-1。与催化剂接触后，反应温度在几秒时间内就上升到9250C。在自热条件下，乙烯选择性为81%，转化率75%。虽然选择性与蒸汽裂解大致相同，但转化率大大超过通常的65%。主要副产物为甲烷(6.4%)、CO(6.0%)和CO2(1.4%)。进料中有氢的存在提高了乙烷的转化率，而深度氧化生成CO2大大减少。该工艺也适用于流化床，乙烯选择性(83%)比固定床系统稍高。流化床反应器的另一优点是从放热反应过程易于回收热量。
　　
　　LG石化公司(Seoul)开发了石脑油催化裂解新工艺，与传统的蒸汽裂解工艺相比，该工艺可大大提高烯烃产率，采用该技术可提高乙烯产率20%、丙烯产率10%。现有裂解装置稍加改进就可使用这一工艺。该工艺使用含特定金属氧化物的专用催化剂，工艺过程在比标准的反应温度低50~100℃下操作，因此与常规蒸汽裂解相比，耗能大大减少，裂解炉管内结焦速率也将下降，可延长连续运行时间和炉管寿命，同时，CO2排放也较少。LG公司正在韩国丽川一套30万美元的中型装置上进行试验。该公司在丽川的乙烯能力为75万吨/年，拟在2003年使丽川一台裂解炉采用该技术。烯烃产能增加和运行费用的降低，将使年现金流通费用增加约1500万美元。如果试验成功，该技术将是烯烃生产的重要进步。
　　
　　我国洛阳石化工程公司开发了重油直接裂解制乙烯(HCC)专利技术，现已在黑龙江齐齐哈尔化工公司进行工业试验取得成功，达到世界同类技术的领先水平。这套由催化裂化装置改造的HCC装置属世界上第一套重油直接裂解制乙烯的工业化装置，处理能力为6万吨/年，原料为100%大庆常压渣油。采用活性、选择性、稳定性均良好的LCM-5专用催化剂。乙烯和丙烯的单程裂解质量产率分别达到22%和15.5%左右。混合丁烯质量产率为8%，乙烯产率为6%-7%。乙烷回炼后，乙烯产率可提高到26%-27%，丙烯产率提高对16%左右。
　　
　　乙烯专用脱氧催化剂实现工业应用，西南化工研究设计院自主开发的乙烯脱氧催化剂在茂名石化3.2万立方米/小时干气提浓乙烯装置上一次开车成功，经过30天的连续运行，装置脱氧指标达到技术要求。这是西南院继煤层气脱氧净化之后开发的又一脱氧专用催化剂，将对我国节能减排和发展低碳经济起到推动作用。催化裂化干气富含氢气、烯烃、烷烃和少量氧气等多种复杂组分，要回收炼厂干气中的乙烯资源，必须集成吸附分离方法与化学净化、催化反应等净化提纯技术。其中，催化脱氧是干气提浓乙烯工艺的关键环节。但乙烯化学性质活泼，容易发生乙烯催化加氢生成乙烷和乙烯裂解积碳的副反应。西南院组织专家攻关，对催化剂载体进行特殊预处理，改善了活性组份在载体的分散，提高其稳定性。他们还对活性组分进行了改进，攻克了乙烯加氢生成乙烷和乙烯裂解造成催化剂表面积碳两大技术难题，成功开发出富乙烯气体回收利用的专用脱氧催化剂，使脱氧后残氧量小于1×10-6，脱氧效果好，而且稳定。
　　
　　可见，大型乙烯成套技术的开发应用，对于乙烯产业的发展有着重要的作用，给我国石油化工行业带来新商机。