擠出成形蜂窩陶瓷氣孔密度分布-改進(jìn)

1、擠出成形蜂窩陶瓷氣孔密度分布-改進(jìn)            介紹了增產(chǎn)丙烯的三種工藝：結(jié)合蒸汽裂解裝置增產(chǎn)丙烯（烯烴置換工藝、MOI工藝）、丙烷脫氫工藝、FCC裝置增產(chǎn)丙烯。進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，認(rèn)為結(jié)合乙烯裂解裝置增產(chǎn)丙烯的工藝是一條最有前途的工藝路線，但對(duì)我國(guó)來說，選擇FCC增產(chǎn)丙烯的工藝最為合理。關(guān)鍵詞： 丙烯 增產(chǎn) 工藝 技術(shù)經(jīng)濟(jì)ABSTRACT Three technologies for increasing propylene production are intro

2、duced. There are modified pyrolysis (olifin displacement and MOI technology),propane dehydrogenation and modified FCC. Among these technologies, through the Techo-Economic comparison, the modified pyrolysis displacement technology will be the most hopeful process route, but for China the most ration

3、al option to increase propylene production is still the FCC. Keywords: propylene, increase production, technology, Techo-Economic雖然目前國(guó)際市場(chǎng)聚丙烯和丙烯產(chǎn)品都存在一些過剩情況，尤其是國(guó)內(nèi)丙烯產(chǎn)品市場(chǎng)似乎更不景氣。但根據(jù)預(yù)測(cè)至少到2005年世界丙烯供應(yīng)將趨于緊張，估計(jì)全球丙烯生產(chǎn)能力的開工率可能將達(dá)97，而這種趨勢(shì)的主要推動(dòng)力是來自聚丙烯的年增長(zhǎng)率，由于聚丙烯產(chǎn)品不斷開發(fā)出新品種，它將利用其產(chǎn)品的優(yōu)良性能和低廉價(jià)格去占領(lǐng)更廣泛的市場(chǎng)。據(jù)預(yù)測(cè)2000年以后聚丙烯的年

4、需求增長(zhǎng)率將達(dá)到，而丙烯的年增長(zhǎng)率在近十幾年來已經(jīng)超過了乙烯，這種趨勢(shì)將持續(xù)一段時(shí)間（見表1）。表1世界烯烴年需求增長(zhǎng)率 （）產(chǎn)品19831994年19952000年乙烯5.34.0丙烯6.04.8異丁烯15.06.0丁二烯2.23.3 近年來在中東和加拿大新建的一些乙烯裝置均采用乙烷為原料，并不同時(shí)生產(chǎn)丙烯，因而使丙烯的供應(yīng)可能受到一定的影響，為了應(yīng)付可能出現(xiàn)的丙烯短缺情況，一些石化公司加緊了對(duì)丙烯增產(chǎn)工藝的研究，除了通過煉廠FCC裝置增產(chǎn)丙烯以及早已工業(yè)化生產(chǎn)的丙烷脫氫制丙烯工藝外，對(duì)結(jié)合乙烯裂解裝置增產(chǎn)丙烯的研究也有了新的成果，使增產(chǎn)丙烯的方法可以有更多的選擇，我國(guó)目前雖然并不缺丙烯，但

5、將來也有可能出現(xiàn)丙烯短缺，因而現(xiàn)在對(duì)增產(chǎn)丙烯的方法進(jìn)行一些分析比較還是有益的。1 結(jié)合乙烯裂解裝置增產(chǎn)丙烯的新工藝1.1 烯烴置換技術(shù)OCT技術(shù)的基本原理就是乙烯和丁烯進(jìn)行置換反應(yīng)，丁烯轉(zhuǎn)化率為6070，丙烯的選擇性大于92。由于丁烯-1難于與乙烯產(chǎn)生置換反應(yīng)，故裂解C4必須全部選擇性加氫成丁烯，再將其中的丁烯-1用催化劑異構(gòu)為丁烯-2，并分離其中的異丁烯。C4的來源也可由乙烯二聚制得，因此Lummus的OCT工藝包括乙烯二聚、異構(gòu)和置換多個(gè)工序，置換反應(yīng)是核心，OCT工藝置換反應(yīng)器是立式固定床反應(yīng)器。OCT工藝和乙烯裝置聯(lián)合可使乙烯和丙烯的比率達(dá)到0.95。OCT工藝經(jīng)濟(jì)效益，據(jù)介紹如和乙烯

6、裝置聯(lián)合，并假定C4價(jià)格為250美元/t，乙烯價(jià)格為500美元/t，石腦油173美元/t，丙烯價(jià)格為乙烯價(jià)格的90，則此聯(lián)合裝置的內(nèi)部收益率將比單純的乙烯裝置提高3個(gè)百分點(diǎn)。如單獨(dú)測(cè)算OCT裝置的效益，即外購(gòu)乙烯和丁烯進(jìn)行生產(chǎn)，丙烯規(guī)模為350 kt/a，丁烯由不含異丁烯的抽余液供給，價(jià)格為190美元，此時(shí)項(xiàng)目的內(nèi)部收益率可達(dá)到36。1.2 Mobil公司的Mobil Olefin Interconversion（MOI）工藝MOI工藝是采用裂解副產(chǎn)品C4和輕裂解汽油反應(yīng)轉(zhuǎn)換成乙烯和丙烯，而MOI工藝的關(guān)鍵是采用ZSM-5沸石催化劑。MOI工藝是在單一流化床反應(yīng)器（帶有催化劑連續(xù)再生系統(tǒng)）中進(jìn)

7、行。氣化的原料與催化劑接觸得到氣體產(chǎn)品，經(jīng)過分離得到最終產(chǎn)品，這種工藝的反應(yīng)溫度、壓力以及催化劑再生系統(tǒng)都與煉廠FCC裝置相似。MOI工藝比較靈活，原料不需要預(yù)處理，但從裂解裝置來的C4最好要對(duì)其二烯烴進(jìn)行選擇性加氫，至于微量的二烯烴/乙炔及金屬雜質(zhì)，MOI工藝的催化劑是能承受的，一些氧化物如甲醇、MTBE則可以在催化劑上轉(zhuǎn)化。此工藝的特點(diǎn)是利用裂解裝置的副產(chǎn)品不但可增產(chǎn)丙烯還能增產(chǎn)乙烯，見表2。 MOI裝置從裂解裝置獲取原料增產(chǎn)丙烯150 kt/a，其投資按1998年美國(guó)海灣價(jià)格估計(jì)為3000萬(wàn)美元，其中包括催化劑再生和處理系統(tǒng)但不包括乙烯和丙烯最后回收系統(tǒng)以及專利、催化劑、公用工程等的費(fèi)用

8、。表2 兩種工藝的具體比較 （kt/a）產(chǎn)品裂解工藝裂解+MOI工藝    2007-05-06        石腦油原料19171917乙烯600687丙烯350515混合C42509裂解汽油377318燃料油6168燃料氣279320C3/C20.580.752 丙烷脫氫制丙烯丙烷脫氫制丙烯的工藝最早開發(fā)成功并工業(yè)化的有UOP公司的Oleflex工藝和Lummus公司的Catofin工藝，以后又有Snamprogetti公司的FBD（流化床）工藝以及林德公司的POH工藝。

9、Snamprogetti公司的FBD工藝是在俄羅斯開發(fā)的流化床脫氫（FBD）制異丁烯基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其技術(shù)核心是反應(yīng)器再生系統(tǒng)，系統(tǒng)中反應(yīng)和再生是在流化床中完成的，據(jù)該公司宣稱，其FBD 技術(shù)已對(duì)俄羅斯一套130 kt/a異丁烯裝置進(jìn)行技術(shù)改造，并還有5套異丁烷和丙烷脫氫項(xiàng)目選擇該技術(shù)。UOP公司的Oleflex工藝是80年代發(fā)展起來的，首先在泰國(guó)石化公司實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，第二代C3 Oleflex 年產(chǎn)250 kt丙烯的聯(lián)合裝置，已在韓國(guó)于1997年4月投產(chǎn)成功，據(jù)稱其他兩個(gè)第二代裝置的丙烯能力分別為300 kt/a和350 kt/a正在進(jìn)行設(shè)計(jì)，為了增強(qiáng)Oleflex工藝的競(jìng)爭(zhēng)能力，UOP公

10、司對(duì)其技術(shù)進(jìn)行了多次改進(jìn)，主要集中在催化劑方面，現(xiàn)已有三代新催化劑工業(yè)化，即DeH-8 、DeH-10、DeH-12，如1996年工業(yè)化的DeH-12催化劑不但選擇性和壽命都比前面催化劑有較大的提高，而其中的鉑含量比DeH-10少25，比DeH-8少40， 這對(duì)于一套世界規(guī)模的Oleflex裝置而言，將意味著投資節(jié)約200300萬(wàn)美元。由于新催化劑已經(jīng)證明具有高活性和穩(wěn)定性，可允許操作空速比原來設(shè)計(jì)高20，反應(yīng)器尺寸變小，而且待再生催化劑上的焦含量比第一代設(shè)計(jì)也低得多，因而可使現(xiàn)代的Oleflex設(shè)計(jì)中再生器大小只有第一代設(shè)計(jì)的一半，這些都有助于減少投資，降低成本，增加了Oleflex工藝的競(jìng)

11、爭(zhēng)能力。3. FCC裝置增產(chǎn)丙烯 80年代Mobil公司采用ZSM-5沸石催化劑作為FCC催化劑的添加劑以增產(chǎn)丙烯，丙烯收率提高50100。最近Mobil公司和Kellogg公司合作提出了Maxofin工藝，用高ZSM-5含量的添加劑與改進(jìn)了的FCC裝置結(jié)合，其目的是不需要采用苛刻的操作條件和提高蒸汽消耗，就能使Minas減壓柴油作為原料的丙烯收率達(dá)到18。按照將Maxofin 工藝應(yīng)用在一個(gè)新的FCC裝置上的研究，加工能力3萬(wàn)桶/d，原料為Minas原油的316538柴油，提升管設(shè)計(jì)溫度為538，混合原料的溫度為204，此時(shí)丙烯收率可達(dá)到18.4，即可年產(chǎn)300 kt/a。而通過乙烯和丁烯間

12、烯烴轉(zhuǎn)化工藝的二次加工可增加丙烯57。如此，丙烯的凈收率可達(dá)新鮮原料的25。國(guó)內(nèi)對(duì)FCC裝置增產(chǎn)丙烯的工藝研究較多，并已獲得豐碩成果，使我國(guó)煉廠丙烯產(chǎn)量大幅度增長(zhǎng)，目前在我國(guó)已工業(yè)化應(yīng)用的工藝主要有MGG工藝、DCC催化裂解工藝，這些對(duì)丙烯增產(chǎn)幅度都是比較大的，如MGG工藝，操作溫度530，操作條件較緩和，與原FCC裝置比較接近，此時(shí)對(duì)進(jìn)料的丙烯收率可達(dá)到89，對(duì)于DCC工藝，操作溫度580，操作條件比較苛刻，而且是低空速和大汽量，但其對(duì)進(jìn)料的丙烯收率可高達(dá)1620，并還可增產(chǎn)大量丁烯，因此，如果需要多生產(chǎn)氣體產(chǎn)品，DCC工藝將會(huì)是一條經(jīng)濟(jì)的增產(chǎn)丙烯的技術(shù)路線。另?yè)?jù)報(bào)導(dǎo)在國(guó)外，美國(guó)S&

13、W公司也有DCC工藝技術(shù)許可證，它的第一套工業(yè)化DCC裝置是為泰國(guó)石化工業(yè)建設(shè)的，已在1997年投產(chǎn)。    4. 幾種工藝的簡(jiǎn)單比較 （1） 結(jié)合蒸汽裂解裝置增產(chǎn)丙烯的工藝這種工藝的特點(diǎn)是利用裂解產(chǎn)品和副產(chǎn)品增產(chǎn)丙烯，使裂解裝置生產(chǎn)丙烯的能力增大，甚至以乙烷為原料的裂解裝置也能生產(chǎn)丙烯（丁烯可由乙烯二聚制取或外購(gòu)），其中IFP Meta-4工藝還特別適合丙烯緊缺而丁二烯過剩的情況，因它既增產(chǎn)丙烯又能解決富余的丁二烯更好的利用問題，因而從經(jīng)濟(jì)上講這種工藝是有前途的，至于這種工藝中的烯烴置換工藝和MOI工藝的比較，前者需要消耗寶貴的乙烯，后者主要消耗裂解副

14、產(chǎn)品C4和輕裂解汽油，而且還能增產(chǎn)一定量的乙烯，因此當(dāng)乙烯需求也比較旺盛時(shí)，烯烴置換工藝顯然不如MOI工藝有利，且兩者投資相差不多，成本則可能受乙烯/丙烯的價(jià)格比影響較大，但總的來說，兩者相比MOI工藝更具吸引力。（2） 丙烷脫氫工藝丙烷脫氫工藝是一條成熟的工藝路線，但投資較大，因此，比較適合有廉價(jià)丙烷供應(yīng)而丙烯又特別缺乏的地方，例如沙特是盛產(chǎn)石油和天然氣的地區(qū)，其乙烯裝置大都利用廉價(jià)的乙烷作原料，而乙烷裂解基本上是不產(chǎn)丙烯的，因而在該地區(qū)丙烯缺口較大，而當(dāng)?shù)赜帜軓呢S富的油田氣和天然氣中獲得廉價(jià)的丙烷，因此在沙特采用丙烷脫氫工藝生產(chǎn)丙烯是比較合適的。據(jù)報(bào)道沙特阿拉伯工業(yè)公司（NIC）正在籌建一套400 kt/a丙烷脫氫生產(chǎn)丙烯的裝置，已向UOP、Lummus、Snamprogetti等公司詢價(jià)，預(yù)計(jì)在2001年投產(chǎn)。（3） FCC裝置增產(chǎn)丙烯的工藝MGG工藝相對(duì)來講是比較簡(jiǎn)便的，如果要求增產(chǎn)的丙烯量不多，采用這種工藝有一定優(yōu)勢(shì)，Maxofin工藝操作條件