液化石油氣深加工技術(shù)研究進(jìn)展及發(fā)展探討

梁有昌

摘要：分析針對以液化石油氣為原料的特別是原有芳構(gòu)化裝置及MTBE裝置的一些企業(yè)的現(xiàn)狀，探討由于在多因素的影響沖擊之下作為石化產(chǎn)業(yè)鏈下游的地方企業(yè)應(yīng)該重新考慮針對自身原料來源及特點或者周邊產(chǎn)業(yè)鏈的供需關(guān)系作一些工藝技術(shù)的更新及改進(jìn)以追求液化石油氣資源的最大化利用。

關(guān)鍵詞：液化石油氣；深加工技術(shù)；研究進(jìn)展；發(fā)展探討

1液化石油氣深加工技術(shù)現(xiàn)狀及分析

液化石油氣（LPG）如果用作燃料氣的話，再加上近年來天然氣及煤化工的影響其已不能得到最大優(yōu)化利用。而LPG的深加工技術(shù)可使其發(fā)揮更大的價值，其比較有應(yīng)用價值的組份有：丁二烯、異丁烯、正丁烯、異丁烷等。以LPG作為原料的深加工目前已有很多的成熟技術(shù)：比如芳構(gòu)化裝置利用其加工生成含有芳烴組份的產(chǎn)品，其可作為汽油添加品提高辛烷值或者精制相應(yīng)的芳烴產(chǎn)品如二甲苯等；MTBE裝置利用其異丁烯與甲醇合成生成MTBE可作為汽油提高辛烷值的添加調(diào)和劑或者精制異丁烯；烷基化裝置利用其異丁烷與丁烯反應(yīng)生成異辛烷也是作為汽油辛烷值的調(diào)和組份。但是由于汽油標(biāo)準(zhǔn)的改變及要求的提高及原料源頭的布局調(diào)整以及產(chǎn)業(yè)格局的變動再加上原料成本的變動等因素使一些地方石化企業(yè)受到一定的沖擊。在高烯烴特別是異丁烯的原料短缺或成本的增加以及芳構(gòu)化裝置的經(jīng)濟(jì)效益下降的沖擊下，外加同類型裝置似乎有扎堆及過剩的現(xiàn)象勢必加劇原料供應(yīng)及之間的競爭，作為石化產(chǎn)業(yè)鏈下游的地方企業(yè)應(yīng)該重新考慮針對自身原料來源及特點作一些工藝技術(shù)的更新及改進(jìn)以使得液化石油氣價值得到最大發(fā)揮。

2液化石油氣深加工技術(shù)研究進(jìn)展及發(fā)展探討意見

2.1正丁烷異構(gòu)化生成異丁烷

傳統(tǒng)的正丁烷一般用作燃料氣，然而如果經(jīng)過加工后可以生產(chǎn)多種化工原料，如正丁烷經(jīng)過異構(gòu)化可以生產(chǎn)異丁烷，得到的異丁烷可以用作烷基化裝置原料也可以進(jìn)一步脫氫制取異丁烯。正丁烷異構(gòu)化生成異丁烷工藝隨選用的催化劑不同而不同，按操作溫度來分可分為高溫、中溫和低溫異構(gòu)化，一般低溫、中溫異構(gòu)化用的較多，高溫異構(gòu)化因為條件較苛刻比較少用。低溫異構(gòu)化工藝有法國石油研究院（IFP）開發(fā)的IPSORP和HEXORP工藝、英國石油公司（BP）的低溫異構(gòu)化工藝和環(huán)球油品公司（UOP）的Penex工藝；中溫異構(gòu)化工藝有殼牌公司的Hysomer工藝。

無論作為原有芳構(gòu)化裝置、MTBE裝置或者烷基化裝置正丁烷都沒有得到充分利用，那么如果在原料中占有一定比例的量或者周邊有相應(yīng)裝置盛產(chǎn)正丁烷的的話可以考慮結(jié)合自身特點增設(shè)氧化異構(gòu)成異丁烷裝置再作為烷基化裝置或異丁烷脫氫制異丁烯裝置原料以充分合理利用。

2.2異丁烷脫氫制異丁烯

異丁烷在高溫及有催化劑存在的條件下，能夠脫去烷烴上氫原子轉(zhuǎn)化為異烯烴，同時生成副產(chǎn)物氫氣。由于異丁烷脫氫的反應(yīng)過程是可逆的，因此，可以采用膜反應(yīng)器選擇性地移出氫氣，提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。異丁烷脫氫制異丁烯的工藝技術(shù)主要有以下幾種：①由異丁烷直接脫氫制異丁烯；②異丁烷氧化脫氫制異丁烯；③異丁烷膜催化反應(yīng)脫氫制異丁烯。

在沒有烷基化裝置之下或者有其它利用到氫氣的裝置，再或結(jié)合與MTBE裝置原料之間的平衡來考慮是否增設(shè)異丁烷脫氫制異丁烯裝置。

2.3 丙烷脫氫制丙烯

丙烷脫氫制丙烯的工藝跟異丁烷脫氫制異丁烯基本相似。其工藝技術(shù)主要有UOP公司的Oleflex工藝、Lummus公司的Catofin工藝、Uhde公司的Star工藝、Linde公司的PDH工藝、Snamprogetti-Yarsintez公司的FBD-4工藝。

結(jié)合自身裝置副產(chǎn)的丙烷量及周邊企業(yè)的丙烷產(chǎn)量可以考慮建設(shè)丙烷制丙烯裝置聯(lián)合聚丙烯裝置實現(xiàn)液化氣資源的最大化利用。

2.4正丁烯異構(gòu)生成異丁烯

由于受MTBE原料來源的限制，在異丁烯供應(yīng)緊張情況下已經(jīng)不能滿足MTBE裝置的需求量，因此正丁烯異構(gòu)生成異丁烯技術(shù)對生產(chǎn)MTBE是有一定的意義的。其主要工藝有：①SKIP工藝，是Texas烯烴公司和Phillips石油公司共同開發(fā)的，其采用氧化鋁催化劑。② Isomplus工藝，是Lyondell石化公司開發(fā)的，其采用氧化鋁催化劑。③ISO-4工藝，是法國石油研究院開發(fā)的，其采用Pd催化劑載體為r-Al2O3，此工藝特點是催化劑自上而下移動，反應(yīng)后的催化劑進(jìn)入再生氣再生，然后返回到反應(yīng)器頂部循環(huán)使用，是連續(xù)過程催化劑再生不用停工。

正丁烯異構(gòu)生成異丁烯裝置一般是考慮當(dāng)異丁烯原料不能滿足自身要求時當(dāng)作為原料的預(yù)先處理先生成異丁烯，在MTBE原料中異丁烯緊缺時可以考慮建設(shè)一配套裝置以提高M(jìn)TBE收率及正丁烯的最大化利用。

2.5甲乙酮生產(chǎn)技術(shù)

甲乙酮的生產(chǎn)工藝主要有正丁烯法、正丁烷液相氧化法和異丁苯法，正丁烯法是目前國內(nèi)外工業(yè)化生產(chǎn)甲乙酮普遍采用的方法，正丁烯法又有一步法和兩步法之分。除美國的Celanese和UCC采用正丁烷液相氧化制乙酸聯(lián)產(chǎn)甲乙酮工藝外，其余裝置均采用正丁烯水合制仲丁醇、仲丁醇脫氫制甲乙酮兩步法工藝。

通過此技術(shù)可以充分利用C4組份中的正丁烯、正丁烷，可以結(jié)合自身裝置特點及周邊化工產(chǎn)業(yè)鏈對甲乙酮的供應(yīng)關(guān)系及需求量考慮。實現(xiàn)自身企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益最大化。

2.6正丁烷氧化合成順酐技術(shù)

制取順酐的方法主要有苯氧化法和丁烷氧化法。與傳統(tǒng)的苯法相比，正丁烷氧化制順酐在工藝路線上具有原料價廉、污染小等優(yōu)點，且正丁烷法生產(chǎn)順酐理論產(chǎn)量要比苯法高。在工藝及環(huán)保要求方面正丁烷法比苯法更具生命力。近年來正丁烷法發(fā)展迅速，已占主導(dǎo)地位，約占總生產(chǎn)能力的80%左右。目前以正丁烷為原料生產(chǎn)順酐的工藝技術(shù)有：英國BP公司開發(fā)的正丁烷流化床水吸收工藝（簡稱BP工藝）；美國Lummus公司和意大利Alusuisle公司聯(lián)合開發(fā)的正丁烷流化床溶劑吸收工藝（簡稱ALMA工藝）；美國SD公司開發(fā)的正丁烷固定床水吸收工藝（稱SD工藝）；意大利SISAS化學(xué)公司開發(fā)的正丁烷固定床溶劑吸收工藝（簡稱Conser-pantochim工藝）。

此技術(shù)可以充分利用C4組份中的正丁烷，同樣可以結(jié)合自身裝置特點及周邊產(chǎn)業(yè)鏈對順酐的供應(yīng)關(guān)系及需求量考慮，實現(xiàn)自身企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益最大化。

3 結(jié)語

石油煉制及加工過程產(chǎn)生的LPG主要來源于煉油廠的常減壓、催化裂化、延遲焦化、烯烴的蒸汽裂解及芳烴的重整、加氫裂化等裝置。其主要成分為C3～C4輕烴的混合物，各組分及含量隨裝置及原料的不同而變化，可以通過合理利用適合自身裝置的相關(guān)LPG深加工技術(shù)工藝來加以綜合利用，從而進(jìn)一步降低原料成本，提高資源的利用率，實現(xiàn)產(chǎn)品多樣化，提高經(jīng)濟(jì)效益。

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（作者單位：廣西玉柴石油化工有限公司）