催化裂解技术在烯烃产业中的应用

MIP-CGP技术：a MIP Process for CleanGasoline and Propylene Production 生产清洁汽油和增产丙烯的MIP催化裂化技术。

DCC技术：Deep Catalytic Cracking 深度催化裂化工艺。DCC 装置的反应系统有提升管加流化床(DCC-Ⅰ型，最大量丙烯操作模式)或提升管(DCC-Ⅱ，最大量异构烯烃操作模式)两种型式，可以加工多种重质原料，并特别适宜加工石蜡基原料。所采用的催化剂孔道结构较小，较大的重油分子不易进入分子筛内部进行择形裂解而聚集在分子筛表面造成产品分布不良和结焦缩合，从而堵塞催化剂孔道。

CPP技术：catalytic pyrolysisprocess CPP 技术是在DCC 技术的基础上发展起来的。该工艺以重油为原料，采用专门研制的改性择形沸石催化剂(CEP)，应用组合的流化床催化裂化技术，在反应系统中通过催化裂化、高温热裂解等综合反应途径，实现最大量生产乙烯和丙烯的目的。

HCC技术：heavy-oil contact crackingprocess 重油高温接触裂解。

MTO技术：煤制烯烃技术包括煤气化、合成气净化、甲醇合成和甲醇制烯烃4项核心技术。DMTO其反应温度475～505℃，反应压力0.12MPa。与DMTO 相比，DMTO-II 工艺装置上增加一个C4+转化单元和一个C4+分离单元。整个系统工艺特点为：醇的转化与C4+产物在不同的反应区间进行反应，并将两个反应区间进行藕合，从而实现热量的合理利用；两个反应采用同样的催化剂，均使用流化反应方式，从而可以共用再生器，简化系统结构；在保证甲醇转化的同时，可显著提高低碳烯烃的选择性，使生产成本降低，每吨烯烃的甲醇消耗可以降低10%以上。

MTP技术：Lurgi MTP技术采用的催化剂是德国南方化学公司提供的改性ZSM-5 分子筛，反应器为固定床反应器，可以最大限度减少返混，但催化剂无法连续再生，需要使用3台固定床并联操作，两台反应，一台再生，切换操作。反应温度为380～480 ℃，压力0.13～0.16 MPa。该工艺的甲醇转化率达到99%以上，丙烯碳基收率达到65%。清华大学研发的具有CHA 和AEI 混合结构的交生相SAPO 分子筛具有将乙烯、丁烯高选择性地转化为丙烯的能力，据此提出了流化床甲醇制丙烯工艺（FMTP），经过SAPO 分子筛催化剂的催化作用，生成以丙烯为主的反应产物，从而避免了固定床MTP 反应器内ZSM 类型催化剂因需要每月切换反应器频繁进行再生的缺点。

ACO技术：KBR 公司和SK 公司共同开发了先进催化裂解制烯烃（ACO）技术。该工艺以利用SK 研发的专利催化剂，以石脑油为主要原料（可使用部分轻质原料），生产乙烯和丙烯。

Superflex技术：Superflex 技术采用流化床反应器和专门开发的催化剂，可将丙烯/乙烯的比值从0.6 提高至0.8，该技术可以和新建或现有石脑油蒸汽裂解装置或炼厂结合，尤其适用于对C4和C5以及轻汽油产品需求小，而对丙烯需求大的地区。

PetroFCC技术：PetroFCC工艺在系统热平衡情况下分出循环催化剂，以增大催化剂与油气的接触。关键是RxCat 技术，将仍有活性的“废催化剂”循环返回至提升管，这样可灵活改变催化剂负载量并优化生产烯烃或汽油的反应条件。

PetroRiser工艺：PetroRiser 技术在RFCC 联合装置中组合了第二提升管。在第一提升管中已被裂解的轻质石脑油送入第二提升管，使每一根提升管分别操作，从而为多生产丙烯和减少产焦(再生后催化剂上的焦炭量)提供了优化的操作条件。

INDMAX工艺采用专有的催化剂配方，可根据原料性质和目的产品的需求选择不同配方的催化剂，具有抗金属能力，对于加工渣油的催化裂化装置非常重要。

OCP技术：OCP 工艺采用固定床反应器和专门开发的催化剂，与石脑油蒸汽裂解装置结合时裂解装置产出的低价值C4~C6副产物可送至OCP 装置，丙烯/乙烯比值可从0.6 提高到0.8。与炼厂FCC 装置结合时，以来自FCC 和焦化装置的富含C4~C8烯烃物流为原料，提高丙烯和乙烯的产量，同时在几乎不损失辛烷值的前提下降低汽油混合物料中的烯烃含量。

重质原料油催化裂解技术增产低碳烯烃：UOP-PetroFCC工艺，KBR-Maxofin工艺，IOC/Lummus-INDMAX工艺，Shell-MILOS工艺，Axens/Shaw-PetroRiser工艺，CNPC-TMP工艺。

低价值烯烃裂解生产低碳烯烃技术：KBR-Superflex工艺，Atofina/UOP-OCP工艺（MTO-OCP联用技术），Lurgi-Propylur工艺，ExxonMobil-MOI工艺，Asahi-Omega工艺。

烯烃歧化技术：Lummus-OCT技术，IFP-Meta-4技术

丙烷脱氢技术：UOP-Oleflex，Lummus-Catofin，Uhde-STAR，Snamprogetti-FBD，Linde-PDH

煤（甲醇）制烯烃技术：UOP-MTO，大连化物所-DMTO，上海石化院-SMTO，Lurgi-MTP，清华大学-FMTP(fluid-bed methanolto propylene，流化床甲醇制丙烯)。

2012年底蒸汽热裂解装置的乙烯产能为16.00 Mt/a，乙烯/丙烯总产能为24.00 Mt/a，而2013年底MTO/MTP生产装置总烯烃产能达2.36 Mt/a，约占中国烯烃总产能的10%，并有不断上升的趋势。

2014年中国乙烯产能突破2000万吨/年，到2055.5万吨/年。预计到2020年，达到3700万吨/年。

2015年，CTO/MTO产能为899万吨/年。2020年将形成2860万吨/年煤（甲醇）制烯烃产能。

2011年前的乙烯产量及乙烯当量需求

石油和煤为原料制烯烃流程方框图

石脑油蒸汽裂解制烯烃工艺流程：石脑油在管式裂解炉中反应得到800～900 ℃的裂解气，裂解气经过急冷换热锅炉冷却到350～400℃并产生蒸气（320～326 ℃），用急冷油冷却到180～250 ℃后进入汽油分离塔，汽油分离塔塔顶温度一般约为105～110 ℃，塔釜温度为190 ℃以下。裂解气再经过水洗塔冷却到40 ℃左右，将裂解气中所含的稀释蒸气冷凝下来，将油洗时没有冷凝下来一部分轻质油也冷凝下来，并分离出裂解汽油。由裂解工段来的40 、 0.1MPa 裂解气经五段离心式压缩机压缩到3.69 MPa。3.69 MPa、15 ℃的裂解气经顺序分离得到聚合级乙烯和丙烯。

煤经甲醇制烯烃工艺：固体原料煤经过粉碎筛分后，与一定量的水混合制备水煤浆（水/煤质量比为35∶65）。水煤浆和来自空分单元的氧气进入气化炉反应得到高温粗煤气，经过汽化炉下部的辐射冷却器和对流冷却器冷却至160 ℃产生高压蒸气回收热量。经水煤气变换制氢得到氢碳比为2 的合成气，再经净化得到洁净的合成气，洁净的合成气在温度240 ℃下合成甲醇，纯度为88%的甲醇在490 ℃下经DMTO 反应得到产品气，产品气经前脱丙烷分离得到聚合级乙烯和丙烯。

水资源是煤制烯烃关键的制约因素，煤制烯烃生产过程需要消耗大量新鲜水（转化煤1 t约需水10～15 t）。煤炭氢碳比在0.2 ～ 1.0（石油的氢碳比在1.6～2.0），以煤为原料生产石化产品的过程一般都伴随着氢碳比的调整，煤制烯烃过程中需粗煤气中的CO 转化为H2，从而导致大量有效碳资源转化为二氧化碳。

煤制烯烃生产过程需通过煤气化在高温、高压下将煤炭大分子结构打断为单分子，然后催化剂作用下又重新将单分子排列组合为低碳烯烃产品，经历了“重-轻-重”的工艺过程；此外，煤制烯烃生产过程中经历多个“冷-热”的过程，制冷和冷却能耗、水耗要求较高，也在定程度导致煤制烯烃能源消耗较高。

算新建60 万吨规模煤制烯烃投资170亿元，150万吨规模石油制烯烃投资160 亿元。煤制烯烃单位烯烃投资是石油制烯烃的2.7 倍。

中国石化上海石油化工研究院杨学萍等对石脑油蒸汽裂解制烯烃（150 万吨烯烃规模）和煤经甲醇制烯烃（60 万吨烯烃规模）进行了经济分析，在石油价格110 $/bbl （美元/桶，下同）和煤炭价格500 RMB/t 的情况下，石油路线和煤路线制烯烃的生产成本分别为7600 RMB/t 和5200 RMB/t。石油和化学工业规划院韩红梅等对石脑油蒸汽裂解制烯烃（120 万吨烯烃规模）和煤经甲醇制烯烃（80 万吨烯烃规模）进行了经济分析并得到双烯平均生产成本与企业可承受原料价格的对应关系，以此类推在石油价格110 $/bbl 和煤炭价格500 RMB/t的情况下石油路线和煤路线制烯烃的生产成本分别为11 200 RMB/t 和5100 RMB/t。石油和化学工业规划院龚华俊提出在石油价格110 $/bbl 和煤炭价格500 RMB/t 的情况下石油路线和煤路线制烯烃的生产成本分别为10500 RMB/t 和5200 RMB/t。陈香生等对煤基甲醇制烯烃进行了投资分析得到甲醇价格在1000～1600 RMB/t 变化，烯烃成本为3800～5500 RMB/t。陈俊武院士根据中国石化集团洛阳化工工程公司所做的技术经济分析得出，在石油价格80 $/bbl 以上时，如果煤制甲醇的成本能低于2000 RMB/t，甲醇制烯烃的成本要比石脑油裂解制烯烃的成本低1000 RMB/t。