增产丙烯助剂技术工艺发展分析

第一节  增产丙烯助剂基本生产技术、工艺或流程

ZSM—5分子筛合成工艺路线图

第二节  增产丙烯助剂新技术研发、应用情况

1、CN-7增产丙烯助剂

1）作用机理

CN-7增产丙烯助剂的主要活性组分为MFI结构的沸石，如ZSM-5，并复合了其他类型的沸石。1972年美国Mobil公司成功的合成出具有五元环结构的ZSM-5沸石，80年代后将其应用到FCC装詈，取得增产烯烃的好结果。90年代以来，Grace Davson公司和INTERCAT等公司也进行了这方面的研究并取得了一定成果。

 ZSM-5沸石的孔径只有0.5nm左右，由于其结构特点，决定了只有直链分子或带有一个甲基的异构烃才能进入沸石孔道内，进而发生裂化反应。在FCC过程中，C7C8以上烷烃和烯烃进入择形沸石孔道，裂化为小分子烯烃，如汽油中的C5C6，以及C3等。择形沸石的反应原理决定了择形沸石不生焦，而且C2以下的干气产率低。

2）使用方法

（1）CN-7增产丙烯助剂可以在任何适宜的位置加入FCCU的反一再系统中，如再生器床层，沉降器床层。比较适宜的办法是加入到再生器床层，这样可以利用催化剂的加料线，不用在设备上另开口。

（2）由于助剂活性未达平衡时活性较高，反应后气体产率的变化较大，所以开始时要注意富气量的变化即气压机和稳定塔的工作工况，适当调整工艺操作以避免造成装置较大的波动。根据具体情况找出助剂加入速率与丙烯产率的关系，为今后的应用打下基础。一般情况3-7天即可达到预期目标。操作稳定后，可以把助剂与催化剂按比例均匀混合后加到催化剂罐中，随着催化剂的加入把助剂均匀加入。

2、多产烯烃的FCC技术

多产轻烯烃的FCC工艺主要从提高反应的苛刻度和加入ZSM-5催化剂两方面着手。按照开发思路的不同，分为两类：一类是为炼厂增产丙烯而开发，裂解温度在550～580 ℃，因此，要求在增产丙烯的同时，汽油的收率不能下降太多。主要的工艺有：（1）DCC工艺（中石化石科院及其全球技术代理商Stone & Webster）；（２）MAXOFIN工艺（KB & R及ExxonMobil公司）；（３）HS-FCC工艺（KFUPM及日本石油能源中心）；（４）INDMAX（UCC）工艺（印度石油公司）。第二类是为炼化一体化而设计，该类工艺以生产乙烯/丙烯为目的，反应温度达620 ℃左右，用于处理VGO类重质原料，所得产物与蒸汽裂解装置组成类似，可与蒸汽裂解装置共用分离单元。主要工艺有（1）CPP工艺（中石化石科院）；（2）PetroFCC工艺（UOP公司）

第三节  增产丙烯助剂国外技术发展现状

目前世界上66%的丙烯来自蒸汽裂解生产乙烯的副产品，32%来自炼油厂催化裂化生产汽油柴油的副产品，还有少量来自其他。近年来，世界各国对催化裂化制取丙烯工艺越来越重视。UOP公司采用Petro Fcc催化裂化设计，可从各种原料如瓦斯油和减压渣油，增产轻质烯烃，尤其是丙烯。美孚公司开发了Maxofin增产丙烯工艺，KBR公司开发的superflex工艺也可将轻质烃类转化为富丙烯物流，北京石油化工研究院开发的MGG工艺和 ARGG工艺也得到了应用。但是以上工艺需要巨大的投资，目前工业化应用尚不多。为了不改变现有工艺设备，减少投资，国外催化剂制作厂家如AKZO、Engerhard。lnterCat等开发了在FCC装置中应用的助剂，并取得了很好的效果。

第四节  增产丙烯助剂技术开发热点、难点分析

1、进行中孔分子筛酸性调变增加裂化活性，在保持分子筛优异的水热活性稳定性的同时，通过适度增强小分子直链烃的裂化能力和脱氢能力，达到提高丙烯浓度的目的。

2、开发高分散度分子筛的助剂组装技术，增加助剂颗粒中分子筛的利用率，减少油气分子在分子筛孔道中的停留时间，尽可能减少异构化反应和氢转移反应的发生。

3、通过助剂中分子筛孔道的择形作用，限制易生焦组分的进入，减少在助剂颗粒上的生焦，防止孔堵塞，提高分子筛的有效利用率，最大限度的发挥助剂中分子筛的裂化作用，促进小分子的脱氢反应。

4、寻求与分子筛相匹配的基质，合理控制基质的孔分布和酸分布，以减少异构化反应和氢转移反应，使易生焦的大分子化合物不能在助剂颗粒的内表面进行裂化，在主剂上进行初步裂化后，再在助剂上进行进一步裂化，保持轻质油收率不降。

第五节  增产丙烯助剂未来技术发展趋势

为进一步提高丙烯产量，生产技术将趋向多样化。在蒸汽裂解和催化裂化作为丙烯主要来源的基础上，将进一步发展催化裂解、丙烷脱氢、易位反应、烯烃相互转化和甲醇制烯烃（MTO）等工艺。目前丙烯工业的原料和工艺正向多元化、新技术方向发展。高裂解深度、选择性FCC技术已成熟并推广，其他多种烯烃转化制丙烯技术也在竞相开发。

烯烃歧化和烯烃裂解最大的开发动力在于该类技术具有广泛的应用前景。除了不能与丙烷脱氢整合外，其他丙烯增产工艺都可与之整合。换而言之，该类技术与其他丙烯增产技术非但没有竞争性，而且具有互补性。



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