1、国外十大炼化技术1 多产丙烯的高苛刻度催化裂化新技术沙特和日本合作开发的“多产丙烯的高苛刻度催化裂化新技术”,是一项原创性技术。主要特点是:采用下流式反应器、高反应温度(550650)、短接触时间和高剂油比。用下流式反应器使返混现象减至最少,使不需要的副反应减少。短接触时间(0.5 秒),使热裂化反应减少,使干气减少。高剂油比(15),使减少的转化反应得到补偿,使催化裂化反应增加,有利于多产丙烯。反应系统和再生系统都属于原始创新技术。用多种原料油和常规催化剂与ZSM-5 助剂,在中试(0.1 桶/天)和示范试验(30 桶/天)装置上进行过多次试验。建在沙特Ras Tanura 炼油厂的示范试验
2、装置,用沙特减压瓦斯油为原料,在反应温度600、剂油比25、转化率为82%时,得到的产品产率(%)是:乙烯1.7,丙烯10.6,丁烯13.4,干气5.4,液化气29.7,汽油36.0,轻循环油10.5,重循环油7.7,焦炭9.1。其中C3=/C3 为6.7,iC4=/iC4 为1.2。一套25 万吨/年(5000 桶/天)的工业装置正在建设中。2 提高汽油产率的催化裂化新催化剂NaphthaMaxEngelhard 公司2005 年推出的催化裂化新催化剂NaphthaMax是用高性能分散基质结构(DMS)技术平台生产的一种最新产品,也是2000 年问世的NaphthaMax 催化剂的升级换代产
3、品。主要特点是,用DMS 基质和Pyrochem-Plus沸石制造,活性高,稳定性好,生焦少。核心是DMS 技术。业内专家认为,DMS 技术是近25年来炼油工业最重大的突破性技术之一。用特殊的基质材料和高稳定性Pyrochem-Plus 沸石制造的催化裂化催化剂/助剂,可以强化原料油的扩散,使其能在高度分散的沸石晶体表面进行预裂化,提高选择性并减少生焦;此外,还可以减少催化裂化产物扩散到沸石晶体内表面的阻力,减少过度裂化。在工业装置上使用时,重油转化率高,汽油和轻烯烃产率高。用NaphthaMax 催化剂提高汽油产率2%,用NaphthaMax比用NaphthaMax 又提高2%。在实际工业应
4、用中已经证实,在炼厂原油加工量不变的情况下,催化裂化装置选用NaphthaMax催化剂,汽油产率提高4%,经济效益显著。3 加氢裂化新催化剂ICR-240Chevron 公司推出的加氢裂化新催化剂ICR-240,2004 年首次工业应用,2005 年用于第2 套装置,2006 年又用于两套装置。开发ICR-240 的目的是替代用于两段加氢裂化第二段生产中馏分油选择性最好的ICR-120 催化剂,提高稳定性。用中东减压瓦斯油中试的结果表明,ICR-240 的活性比ICR-120 高2.2,C1Refining & Chemical Technology Express 2 2006 年C4 产率
5、低2%(绝对值),在煤油/柴油质量都提高的情况下,煤油+柴油产率达88%,比用ICR-120 提高2%(绝对值)。催速试验表明,ICR-240 的失活速度远低于ICR-120。用天然气合成油(GTL)加氢裂化生产石脑油和柴油的中试结果表明,ICR-240 比ICR-120 的活性高2.2,C1C4 产率(2%)低1%,石脑油产率(17%)低1%,柴油产率(82%)高2%。因此,ICR-240 已定为卡塔尔和尼日利亚天然气合成油厂加氢裂化生产石脑油和柴油的首选催化剂。4 催化轻循环油加氢改质生产清洁燃料新技术UOP 公司2005 年推出的催化轻循环油(LCO)加氢改质生产清洁燃料新技术,采用固定
6、床一次通过操作方案,原料油在一台反应器中先进行加氢预处理,然后通过HC-190 催化剂进行部分转化加氢裂化,接着进行分离,不需液体产品循环。核心技术是HC-190 催化剂。LCO在部分转化时最大量保留单环芳烃的性能极好,在得到高辛烷值汽油的同时,也得到含硫量很低的柴油。优点是,在明显低于常规部分转化加氢裂化和完全转化加氢裂化的压力下操作,得到的柴油可用于超低硫柴油调合组分,得到的汽油含硫量极少,辛烷值高,可直接用于调合超低硫汽油。用工业装置生产的LCO(含硫22907350ppm,芳烃60%90%,十六烷值2225,馏出95% 349377)作原料,用HC-190 催化剂进行中试的结果表明,轻
7、汽油产率10.5%13.5%,重汽油产率35%37%(RONC9095,含硫10ppm,柴油产率46%51%(十六烷值指数提高68 个单位,含硫10ppm)。6 个月以上的寿命试验表明,转化和产品质量的稳定性都很好,汽油产率稳定,辛烷值还稍有提高。5 连续重整新催化剂R-264UOP 公司最新推出的连续重整催化剂R-264有三个特点:一是操作灵活性大,既可以用于高液收方案操作,也可以用于高活性方案操作。在用于高液收方案操作时,C5 产品的收率比用R-134 催化剂高0.7%;在用于高活性方案操作时,反应温度比用R-134 催化剂低4。二是不改造装置就可以提高加工苛刻度。R-264 的生焦量比R
8、-134 少10%,因此可以提高操作苛刻度,在不改造装置再生器提高烧焦能力的情况下,就可以提高重整油的辛烷值。三是提高加工量,因为R-264 活性高、密度较大,可以克服反应器入口温度或催化剂移动水力学条件的限制,可以加工更多的石脑油原料,与用R-134 相比,可以多加工约18%的原料油。R-264 催化剂于2004 年5 月首次用于奥地利Schwechat 炼油厂的连续重整装置,装置的进料量由120m3/h 提高到140m3/h。此后又有三套连续重整装置选用了R-264 催化剂。6 年产乙烯30 万吨的大型裂解炉Lummus 开发的新一代裂解炉SRT-X 2005年问世。这种裂解炉的单炉乙烯产
9、能达30 万吨/年,是目前世界上最大的裂解炉。其主要特点是,在保持SRT-裂解炉快速加速减少生焦的同时,纵向配置热效率高的多组炉管,辐射部分采炼化技术快讯第1 期3用多帘式炉膛,底部燃烧器与炉管集束成辐射状交替配置,占地面积减少10%,裂解能力提高3倍,投资节省10%,运转和维修费用也相应减少;除用于石脑油裂解外,也适用于乙烷、液化气和瓦斯油裂解;如果裂解气分离部分也采用一些新技术,如裂解气压缩机由5 段减为3 段、出口压力减为17kg/cm2 的“低压深冷分离”、3 组分冷剂改用混合冷剂Teriory、加氢与蒸馏改用催化蒸馏CD Hydro,同时采用C4 烯烃裂解(OCT)多产丙烯技术,与常
10、规裂解装置相比,设备数量最多可减少25%,投资可节省15%,压缩机动力可减少15%,温室气体排放量可减少12%。100 万吨/年乙烯装置的投资可节省2000 万4000 万美元。据称,这种大型裂解炉与压缩、深冷、精制等后工序的新技术组合使用,可使亚太地区新建的石脑油裂解装置与中东地区新建的乙烷裂解装置竞争。7 用单反应器生产双峰聚乙烯的催化剂Univation 公司开发的单中心ProdigyBMC-200 和BME-100 聚乙烯催化剂通过工业验证试验以后已投入工业生产。用这种催化剂可以用单反应器代替以前需要两台反应器才能生产的双峰高密度聚乙烯。这是一项突破性进展。俄罗斯鞑靼斯坦Kazanor
11、ganosintez 公司在建设中的50 万吨/年装置将用Prodigy BMC-200 催化剂生产双峰高密度聚乙烯管材料,用BMC-100催化剂生产双峰高密度聚乙烯薄膜料,2007 年投产。据称,先前用传统技术生产双峰高密度聚乙烯,至少要用两台反应器,现在Prodigy 催化剂问世,用单台Unipol 气相反应器就可以生产,装置投资最多可节省40%。由于双峰聚乙烯的产能主要决定于催化剂而不是硬件,因此用户根据对双峰产品性能的要求可很容易改变生产。8 乙烯选择性三聚生产己烯-1 的新工艺ConocoPhillips 公司开发的乙烯选择性三聚生产己烯-1 的新工艺,被业内专家评为 烯烃生产技术的
12、重大进展,获得2005 Kirkpartrik 化学工程最高成果奖。采用这项新工艺,生产能力为4.7万吨/年的工业装置,2003 年在卡塔尔MesaieedQC 化学公司投产。这是目前世界上乙烯三聚生产共聚级单体己烯-1 的第一套工业装置。关键技术有三项:一是在保持铬基催化剂活性高选择性好的情况下,简化制备工艺,大幅度降低了生产成本;二是开发了一种使装置生产能力和最低操作费用平衡所需要的反应稀释剂和能有效除去反应热的反应器设计;三是优化分离系统,使产品分离、回收未反应的乙烯和稀释剂能在敏感温度下进行。工业装置的生产证实,己烯-1 产品的选择性92%,纯度99%,达到世界级标准。9 生产合成气的
13、离子传输膜制氧天然气自热转化组合技术由Air Product 公司等开发的离子传输膜(ITM)制氧-天然气自热转化生产合成气的组合技术,基本原理是在一台陶瓷膜反应器中进行空气分离和合成气生产,把低压空气送进陶瓷膜Refining & Chemical Technology Express 4 2006 年的一侧,在陶瓷膜的另一侧送进加压的天然气/蒸汽,氧离子透过陶瓷膜与天然气/蒸汽进行转化反应,产生由氢气和一氧化碳组成的(用于生产合成油的)合成气。这项组合技术的开发工作在小试的基础上正在加快进程。按照计划安排,供生产40 桶/天合成油的2.83 万m3/天的合成气装置2007 年开始试验,20
14、09 年建成供生产6400桶/天合成油用的509 万m3/天合成气装置,在2010-2012 年间建成供生产18000 桶/天合成油用的1415 万m3/天合成气装置。按照概念设计,供生产20000 桶/天合成油用的陶瓷膜合成气卧式反应器直径为4.6 米,长15.3 米。预计用这项新技术生产合成气的装置投资,与传统技术空分制氧-自热转化相比可节省30%以上。10 缩短新催化剂开发时间的组合化学技术UOP 公司2005 年简要介绍了自己开发的组合化学技术。采用这项技术可以加快新催化剂配方筛选和优化的速度,缩短开发周期,降低开发成本。虽然这项组合化学技术仍采用传统的样品制备和试验方法,但所用的样品量很少,且采用平行自动快速筛选和信息集成技术。因此,可以快速筛选,优化配方设计,最终选择最好的配方。据介绍,这项组合化学技术可用于筛选和开发炼油/石油化工用的常规多相催化剂。UOP 公司最近推出的轻汽油异构化催化剂PI-242 就是一例。在开发目标确定以后,只用了5 个星期的时间就筛选了500 多个配方,并从中选出一种优化配方。如果用常规方法,需要用5 年多的时间才能完成。PI-242 催化剂在2003 年8 月用于美国Flying J 炼油厂的轻汽油异构化装置,2004 年4 月又用于欧洲一家炼油厂的轻汽油异构化装置。两套装置的运转结果表明与开发目标完全一致。