2.1 丙烯主要生产方法 9

2.1.1 流化催化裂化（FCC） 10

2.1.2 丙烷脱氢（PDH） 10

2.1.3 甲醇制烯烃（MTO） 11

2.1.4 甲醇制丙烯（MTP） 12

2.1.5 烯烃转化 12

2.1.6 OCP与蒸汽裂解装置一体化 13

2.1.7 OCP与FCC炼厂一体化 14

2.1.8 OCP与MTO一体化 14

2.2 丙烯的生产技术进展 14

2.2.1 国外丙烯的生产技术进展 14

2.2.2 国内丙烯的生产技术进展 18

2.1 丙烯主要生产方法

目前丙烯主要的生产工艺有两种：一是来自蒸汽裂解制乙烯的联产；二是来自炼厂催化裂化装置的尾气。近年来由于全球丙烯需求快速增长。传统的乙烯联产和炼厂回收丙烯的产量难以满足需求，因此，从其它途径生产丙烯的重要性日益增长，例如流化催化裂化、丙烷脱氢、天然气或甲醇、烯烃转化、烯烃歧化和烯烃裂解。

表2.1 世界丙烯生产工艺结构图表

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图2.1 世界丙烯生产工艺结构图

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2.1.1 流化催化裂化（FCC）

FCC装置的主要用途是将瓦斯油和重质物流转化成汽油、液化石油气(LPG)和轻质油等轻质产品。而轻质副产物流中含有3%～8%丙烯，为提高丙烯收率，一些炼厂采用添加ZSM-5等助剂的专用配方的FCC催化剂。与传统FCC操作条件相比，多产丙烯FCC工艺的反应温度较高，接触时间较短，剂油比较高，因此抑制了裂解、二次裂化、氢转移反应及结焦等二次反应的发生，得到的丙烯收率较高，可达约20%(m)。

2.1.2 丙烷脱氢（PDH）

丙烷脱氢制丙烯的技术采用丙烷在500～680℃下催化脱氢的方法得到丙烯。相对于传统的丙烯生产方法,丙烷脱氢制丙烯的特点是只用一种原料生产一种产品,流程简单。但由于目前的催化剂成本较高导致生产成本较高,工艺的经济性取决于丙烷与丙烯的差价,在中东等具有廉价资源优势的地区丙烷脱氢装置具有竞争力。此外,在其他裂解丙烯和炼厂丙烯不能满足需要的地区,丙烷脱氢也不失为一种选择。

2.1.3 甲醇制烯烃（MTO）

UOP/Hydro MTO工艺对乙烯和丙烯产物相对数量的变化具有很大的灵活性，通过调节反应器操作的苛刻度，可使设计的乙烯/ 丙烯比在0.75和1.5之间变化。例如80万t/a轻质烯烃生产装置的产品分布，可以为乙烯40万t/a、丙烯40 万t/a、丁烯12.34 万t/a、C5+烃4.55万t/a、燃料气体4万t/a。生产1 t轻质烯烃需要3 t 左右甲醇或者甲醇消费量为7000 t/d。以碳为基准，产物收率接近80%。

2.1.4 甲醇制丙烯（MTP）

Lurgi 油气化学公司结合一系列专用技术，致力于开发由C1 转化成有价值产品的新路线。此路线以低成本的天然气为原料，建大规模的甲醇装置，采用甲醇高选择性转化成丙烯。Lurgi 公司开发的MTP 技术的特点在于采用固定床反应器与德国SudChemie公司专用的高稳定性沸石催化剂。

Mega—甲醇/MTP装置结合在一起时总的质量达到平衡。甲醇进料速率为5000t/d(166.7 万t/a)，生产丙烯约51.9 万t/a，副产物包括燃料气、液化石油气(LPG)、液态汽油和工艺水。MTP 工艺的总的烃类产物分布如下：C2 1.6%、C3 71.0%、C30 1.6%、C4/C58.5%、C6+ 16.1%、焦炭<0.01%。Lurgi 的Mega-甲醇技术可使甲醇的生产成本下降到80美元/t，主要取决于地点条件和天然气价格。未来包括合成气、甲醇、丙烯生产和界区外装置在内的联合装置的优化和一体化将进一步降低投资费用和生产成本。摘自六鉴投资 （6chem.com）《丙烯技术与市场调研 告》《丙烯投资分析 告》《100万吨/年丙烯项目投资建议书》

2.1.5 烯烃转化

烯烃转化技术由其它烯烃生产轻质烯烃，目前主要有两种技术：即烯烃歧化和烯烃裂解。烯烃歧化是以乙烯和丁烯为原料生产丙烯。烯烃裂解是以裂解重质烯烃为原料制乙烯和丙烯。烯烃转化工艺往往与以上所述的其它烯烃生产技术结合在一起，从而提高了轻质烯烃产物的收率，并最大限度提高丙烯产量。

烯烃裂解技术由Exxon Mobil/Washington(MOI)、Lyondell/Halliburton KBR(Superflex) 、Lurgi/Linde(Propylur)和ATOFINA/UOP 提供转让。其工艺以烯烃的热力平衡为基础，采用一种合适的催化剂(例如改性的ZSM-5 或者其他类型的沸石)，C4 和C5 或C4～C8 一类高碳烯烃可转化成低碳烯烃。

Superflex技术是一种提高烯烃装置或炼厂丙烯产量的工艺，由KBR 公司全球独家代理转让。Superflex工艺采用流化催化反应器将轻质烃类(通常为C4～C8)转化为富含丙烯的高价值产品物流。该工艺可用于烯烃联合装置，也可单独建立装置。以炼厂催化裂化轻质石脑油为进料，丙烯产率可以达到约40(m)% 或更高，相应的乙烯产率约为丙烯产率的1/2。南非Sasol公司采用Superflex工艺的25万t/a丙烯装置有望在2005年建成投产。

ATOFINA/UOP 烯烃裂解工艺(OCP)是以C4～C8 烯烃为原料转化成丙烯和乙烯， 1998 年在比利时Antwerp工业装置上启动的示范装置加工来自生产装置的工业原料。该工艺的特点是采用固定床反应器和专用的沸石催化剂，在500℃～600℃温度和0.1～0.5MPa 压力下操作，可获得较高的丙烯收率。该催化剂在较高空速下操作，且转化率和选择性均较高，从而缩小了反应器尺寸，降低了操作费用，并不需要添加水蒸汽一类惰性稀释物流。

OCP 工艺利用来自蒸汽裂解装置、FCC炼厂和/MTO装置的含C4～C8 烯烃的低值副产物流为原料。当与蒸汽裂解装置结合时，该工艺可使蒸汽裂解装置获得大量丙烯/ 乙烯。在炼厂FCC 中，该技术采用FCC 副产物流以增加丙烯和乙烯产量，同时降低汽油掺合物流的烯烃含量，且几乎不损失辛烷值。该技术用于MTO联合装置时，以所用的甲醇原料量计，提高了轻质烯烃收率，并减少了C 4 以上副产物流产量。摘自六鉴投资 （6chem.com）《丙烯技术与市场调研 告》《丙烯投资分析 告》《100万吨/年丙烯项目投资建议书》

2.1.6 OCP与蒸汽裂解装置一体化

当OCP 工艺与蒸汽裂解装置形成一体化时，在总的石脑油流量相同的情况下，可大大提高丙烯收率。

在操作苛刻度适中的条件下，将石脑油处理量为200万t/a 的一套大型乙烯装置与联有OCP 装置的相同裂解装置比较，后者可多产丙烯30%，丙烯/ 乙烯比为0.8，投资回收期约4年。

2.1.7 OCP与FCC炼厂一体化

当OCP 装置与FCC 炼厂联成一体时，以来自于FCC和焦化装置的富含C4～C8 烯烃物流为原料，可转化成高价值的轻质烯烃，其中大部分是丙烯。汽油物流中烯烃含量较低，由于生成少量芳烃和正构烯烃异构生成异构烯烃，因此实际上辛烷值保持不变

2.1.8 OCP与MTO一体化

虽然MTO 反应是完全独特的，但也副产C4 和C5 物流。由于一些MTO 装置将设在偏远地区，大量副产物难以利用。与OCP 装置联成一体的MTO 联合装置可在甲醇原料量不变的情况下，将C4 和C5 物流送至烯烃裂解装置，使乙烯和丙烯的总收率由80% 提高到90% 以上，丙烯收率由30%～50% 提高到60%。摘自六鉴投资 （6chem.com）《丙烯技术与市场调研 告》《丙烯投资分析 告》《100万吨/年丙烯项目投资建议书》

2.2 丙烯的生产技术进展

2.2.1 国外丙烯的生产技术进展

丙烯及其衍生物大多属于大规模生产行业,即便是技术经济性能的较小提高也会产生较大的经济效益。因此,人们对此领域的科技发展特别重视,科技投入历来较大,丙烯产品链技术开发一直十分活跃。近年来,丙烯及其下游衍生物技术研发热点包括: ①继续发展传统方法增产丙烯的技术,提高蒸汽裂解和催化裂化工艺的丙烯收率。②探索新的原料路线,如丙烷脱氢制丙烯、甲醇制丙烯等。

1、裂解装置增产丙烯

为提高蒸汽裂解装置丙烯的收率,许多公司开发了增产丙烯的技术,概括来说主要是将烯烃歧化和烯烃裂解技术与裂解装置结合,从而提高丙烯的收率。

1)烯烃歧化

烯烃歧化技术是以乙烯和丁烯为原料、过渡金属为催化剂,将乙烯和丁烯经歧化反应转化为丙烯的生产技术,成熟的工艺技术有ABB鲁姆斯公司开发的OCT工艺和法国Axens ( IFP)公司开发的META- 4工艺。目前,全世界已经有9套烯烃歧化装置投产,这些烯烃歧化装置或与蒸汽裂解装置联合,或与炼厂回收丙烯装置联合,与蒸汽裂解装置结合可将丙/乙烯比提高到1～1125。近期投产的烯烃歧化装置包括: 2004年底日本三井化学投产的一套1415万吨/年装置, 2005 年日本石化公司建成投产的一套15万吨/年装置,中国上海赛科石化公司建成的一套14万吨/年装置。近年来烯烃歧化技术的新进展是以C4 为原料自歧化(Automatathesis)为低碳烯烃。

巴斯夫公司开发的工艺将C4中的1-丁烯和2 -丁烯转化为丙烯和2 -戊烯, 2 - 戊烯再和乙烯歧化为1-丁烯和丙烯。日本旭化成公司开发了以碳四抽余油或炼厂FCC装置碳四馏分为原料生产丙烯的Omega Plant新工艺,通过二聚和歧化反应,将丁烯转化为丙烯。

2)烯烃(C4 - C8 )裂解

烯烃裂解技术是将C4 ～C8 烯烃经催化裂解反应转化为丙烯,其代表性工艺有鲁奇油气化学公司开发的Propylur工艺、UOP /阿托菲纳公司开发的烯烃裂解工艺(OCP) 、KFB公司开发的Superflex工艺、埃克森美孚公司开发的烯烃相互转化工艺(MO I)等。这些工艺技术都已得到中试验证, Superflex工艺已于2005年建设一套工业化装置。与烯烃歧化技术一样, 如果将烯烃裂解装置与乙烯裂解炉或FCC装置结合,就可以提高乙烯/丙烯的收率、增加丙烯产量。

2、催化裂化(FCC) 装置增产丙烯

目前,国外公司针对FCC装置开发的增产丙烯的工艺技术有:UOP公司的PetroFCC、ABB鲁姆斯公司的SCC工艺、埃克森美孚/KBR公司的Maxofin FCC工艺等。

UOP开发的“PetroFCC”工艺，其总轻质气体量是传统FCC工艺的3 倍，而且高价值的乙烯产量占到6%(wt)，该工艺不仅使C3总收率增加近4倍，而且丙烯收率增加近5倍。PetroFCC工艺采用一种专有催化剂体系和RxCat技术。由于“RxCat”技术有较高提升管温度和高的剂/油比，并利用了提升管终端控制设备，从而使丙烯收率高达21.5%(wt)。

Davison催化剂公司推出了一种新型超高活性ZSM-5助剂— OlefinsUltra，在所有工业ZSM-5助剂中，该助剂单位重量的活性最高。西班牙石油公司(Cepsa)的一家炼厂加工含有重质渣油的VGO 进料，在采用Davison 公司的OlefinsMax 之前，丙烯产率低于5m%。采用了ZSM-5 助剂OlefinsMax 后，FCC 装置的丙烯产率提高了3m%。之后，Davison开发的OlefinsUltra，可以达到OlefinsMax 相当的丙烯产率，但是OlefinsUltra 用量只有OlefinsMax 的60%，由此炼油厂可以减少10% 的新鲜催化剂添加量，而循环催化剂藏量的活性保持不变。目前共有12 套FCC 装置采用OlefinsUltra 助剂。现Davison 催化剂公司正在开发使FCC 丙烯产率超过15% 的催化剂技术，其中采用专有的择形分子筛和基质技术制得Apex 催化剂，不但具有较高的丙烯产率，而且在污染金属存在下，结焦和重质料裂化活性降低。

3、丙烷脱氢制丙烯

最早的丙烷脱氢装置投产于20世纪90年代初,1990年UOP公司的Oleflex工艺首次在泰国实现工业化。随后UOP公司又在韩国、比利时、马来西亚、墨西哥等地相继建成了6套生产装置,另有3套装置将于2007 - 2008年建成投产。近年来丙烷脱氢制丙烯的工艺技术发展较快,特别是具有资源优势的地区,如亚洲、中东和北美等地区均在大力发展丙烷脱氢装置。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化装置有15套以上,总生产能力已超过300万吨/年,成为第三大丙烯生产途径。最大丙烷脱氢装置规模为46万吨/年,由沙特阿拉伯聚烯烃公司采用ABB鲁姆斯公司的Catofin工艺已于2004年在沙特阿拉伯的朱拜勒建成投产。

目前,世界上丙烷脱氢专利技术包括: UOP公司的Oleflex工艺,ABB鲁姆斯公司的Catofin工艺,伍德(Uhde)公司的Star工艺, Snamp rogetti/Yarsintz公司的FBD工艺,林德/巴斯夫公司的PDH工艺等。其中,UOP和ABB鲁姆斯公司的技术已实现了工业化。

近年来,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UOP公司已经开发出第四代、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10万吨/年左右, 20世纪末期达到25万吨/年,到本世纪初期进一步提高到30～35万吨/年,从2004年开始一些40 万吨/年以上的大型丙烷脱氢装置开始建设, UOP公司正在建设的3套装置其中有2套在40万吨/年以上。

4、甲醇制丙烯

基本有机原料生产技术在20世纪完成了以乙炔为基础的技术向以乙烯、丙烯等为基础的石油化工生产技术的转变。进入21世纪,由于石油资源的日益枯竭,以天然气为原料生产乙烯、丙烯及其他基本有机原料的路线开始受到关注。随着近年来百万吨级甲醇装置的发展,由烯烃原料路线向价格更低廉的烷烃路线发展成为近年来世界化工技术研究的重点。甲醇制烯烃(MTO) 、甲醇制丙烯技术是这类新技术的代表,如UOP公司的甲醇制烯烃(MTO)的工艺、鲁奇公司的甲醇制丙烯(MTP)的工艺。鲁奇公司已为Fanavaran石化公司一套丙烯产能为12万吨/年的MTP装置进行了基础工程设计, UOP也向Eurochem技术公司许可了其专有技术,正在尼日利亚建一套MTO装置。鲁奇还计划在中国发展建设大型煤基甲醇制丙烯工业化装置。(咨询六鉴投资 对丙烯工艺技术优化技术）

从目前情况看,甲醇制丙烯项目的投资大,一般只有建在具有廉价天然气或煤炭资源地区的甲醇制丙烯项目才具有经济可行性。随着甲醇制烯烃、甲醇制丙烯技术的进一步发展,以及石油价格的继续上涨,甲醇路线生产丙烯的竞争力将提高,有望成为21世纪重要的丙烯生产工艺之一。摘自六鉴投资 （6chem.com）《丙烯技术与市场调研 告》《丙烯投资分析 告》《100万吨/年丙烯项目投资建议书》

2.2.2 国内丙烯的生产技术进展

中国石油化工科学研究院和S&W公司研究出深度催化裂化工艺（DCC）。此工艺采用流化床工艺和一种含改性的五元环中孔沸石催化剂, 与常规催化裂化操作条件相比, 该工艺的反应温度较高, 剂油比较大, 停留时间较长。除能得到高收率丙烯外, 还能得到富含芳烃的高辛烷值汽油。在反应温度530℃时, 得到乙烯5.4%、丙烯14.3%、丁烯14.7%、汽油39%。目前已有8套装置在运转, 1套以上在设计中。

兰州石化利用Aspen Plus软件,通过普通浮阀塔板代替DJ型塔板对丙烯精馏塔操作进行了稳态模拟,对液泛系数进行修正,得出了不同进料量和不同进料组成下的优化操作条件。结果表明,在相同进料组成下,最优回流比及进料位置相同;丙烯精馏塔操作优化后,x(塔顶丙烯)在99.6%以上,x(塔釜丙烯)在10%以下,分离精度达到了指标要求;406塔与406 A塔位置调换,可增大装置操作弹性。在中国石油兰州石化分公司乙烯装置从16万t/a扩能为24万t/a项目中丙烯精馏塔的扩能改造过程中，采用DJ-3型塔盘及DJ-3型专利技术分布器替换了原浮阀塔板,实现了不动塔体的技术改造。结果表明:改造后塔负荷提高了50%,生产能力提高到1.5倍以上,塔的处理量为11.20~15.05t/h,操作弹性达8%;塔压降低,处理量为15.05t/h时全塔压降仅为100kPa,与改造前处理量为8.6t/h时的压降相当;实际运行平稳,产品各项指标均达到了设计要求。此外,塔板改造施工简便易行,可节约大量的设备及基建投资。(咨询六鉴投资 对丙烯工艺技术优化技术）

***(咨询六鉴投资 引进技术）炼油厂为在重油催化一车间气体分馏装置应用优化控制技术，不断提高精丙烯产品。工厂在气体分馏装置上引进先进控制软件，优化控制技术项目实施后，DCS控制25个回路，优化控制器的过程参数控制器控制6个回路，在此基础上，优化控制器的产品质量控制器实现全装置的优化控制，从而对碳四产品中的精丙烯含量及精丙烯产品质量实施卡边操作。碳四产品中精丙烯含量由0.51%下降到0.09%，降低了0.42%；精丙烯日产量增加0.21吨，精丙烯收率增加0.28%。这个厂的100万吨/年重油催化联合装置由催化装置、气体分馏装置和产品精制装置组成，催化装置设计加工能力为100万吨/年，是炼油厂二次加工的主要装置之一。其中的气体分馏装置设计加工能力为12.7万吨/年，产品为精丙烯、丙烷和碳四。该装置采用的是Honeywell公司的DCS3000控制系统，对全系统的31个回路进行控制。 ***(咨询六鉴投资 对丙烯工艺技术优化技术）摘自六鉴投资 （6chem.com）《丙烯技术与市场调研 告》《丙烯投资分析 告》《100万吨/年丙烯项目投资建议书》

四、 主要设备及投资：

五、 合作形式：

技术转让联络：六鉴投资

技术转让：技术转让、技术授权许可，工艺包

技术分类：石油化工

技术成熟度：工业化

合作方式：丙烯技术转让，丙烯技术授权许可，丙烯工艺包，丙烯技术迭代升级，丙烯市场调研，丙烯投资顾问