2016年丙烯市场报告详解

【丙烯】

一、物化性质

丙烯propylene，CAS No.115-07-1、结构式CH2=CHCH3、无色气体、带有甜味。气体的相对密度1.46、液体的相对密度0.5139、熔点-185.2℃、沸点-47.7℃、自燃温度460℃、临界温度91.4~92.3℃、临界压力4.5~4.56MPa。化学性质很活泼，与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限2.0%~11.1%（体积）。

丙烯是一种无色可燃气体，蒸气比空气重，能长距离移动到一个明火源并产生回火。工业上它通常以液体形式装卸，因此当皮肤和眼睛接触到液体丙烯时会造成冷灼伤。高浓度丙烯是一种窒息性气体。

二、技术进展

丙烯的生产工艺可分为联产/副产工艺和专门工艺两大类，目前丙烯生产以乙烯装置联产品和炼厂副产品路线为主，世界上约70%的丙烯来自于蒸汽裂解装置的联产品和炼油厂的常规催化裂化装置，丙烷脱氢等专门技术的比例正逐步提高。全球丙烯的来源如表1：

表1 全球丙烯的来源（单位：%）

2005年2010年2015年

蒸汽裂解65 58 43

催化裂化30 34 33

专用装置 5 8 24

合计100 100 100

IHS化学在2014世界石化大会上表示，2000年世界专产丙烯产量仅占丙烯总供应量的3%，但2013年专产丙烯产量已占丙烯总供应量的14%，预计到2018年将增加至总供应量的29%。

蒸汽裂解产品丙烯收率如表2：

表2 蒸汽裂解产品丙烯收率

裂解原料丙烯收率%

乙烷 2.6

丙烷16.2

正丁烷17.2

石脑油16.1

瓦斯油15.1

乙烯裂解装置联产丙烯是全球丙烯资源最传统和最主要的来源，占全球丙烯产能的40%以上，蒸汽裂解装置生产的丙烯纯度达99.6%，通常是聚合级丙烯。炼油厂常规催化裂化装置回收是丙烯的第二大来源，目前约占全球丙烯产能的30%以上，炼油厂生产的丙烯纯度约在70%左右，通常是炼厂级丙烯。

随着聚丙烯等下游产品需求的快速增长，以及以乙烷为原料的新建乙烯生产装置比例的增加，丙烯资源供应逐渐呈现出紧张态势。相应地，以丙烯为目的产物的生产技术研究越来越活跃，丙烯生产技术已成为当前炼油和化工重点研究方向之一。甲醇制烯烃（MTO）、甲醇制丙烯（MTP）、丙烷脱氢（PDH）生产丙烯、烯烃转化（易位转化）生产丙烯等专门生产丙烯的技术取得了较大发展，特别是在亚洲、中东和北美等具有资源优势的地区。目前增产丙烯的新技术主要集中在下列几个方面：

1.改进FCC（流化催化裂化）技术

全球FCC装置通过调整原料品种、催化剂、工况和操作条件来增产丙烯的发展潜力非常大，国内外许多公司都在积极开展这方面的研究。

典型的催化裂化（FCC）装置每生产1吨汽油大约副产0.03～0.06 吨丙烯。经过升级改造和采用合适的催化剂助剂之后，丙烯的产率可达到18%~20%。近年针对FCC装置发展了多种增产丙烯的工艺技术，主要有：中国石化石油化工科学研究院(RIPP)的深度催化裂化工艺(DCC)、凯洛格一布朗路特(KBR)公司的Maxofin工艺和Superflex工艺、UOP公司的催化裂化(Petro FCC)工艺、鲁姆斯公司的选择组分催化裂化(SCC)工艺。

与传统的FCC相比，这类技术操作条件更为苛刻，要求反应温度、剂油比更高，催化时间更短。

表3 主要改进FCC炼油技术比较表

技术所有者UOP公司Lummus公司中石化石科院KBR/美孚公司工艺Petro FCC SCC DCC Maxofin

催化剂ZSM-5加合物ZZSM-5加合物ZSM-5 ZSM-5

起始温度（℃）560 -- 530-590 565-620 压力（MpaG）0.1-0.2 -- 0.1-0.2 0.1

催化剂/油（wt/wt）-- -- 10-15 10-16

反应时间（秒）-- -- 5-10 1-2

丙烯收率（wt%）22 18-20 18-25 20 工业化装置有-- 有--

2.甲醇制烯烃（MTO）技术

这项技术用甲醇生产乙烯和丙烯，经过两个步骤：第一步是把甲醇转化为二甲醚，第二步是把二甲醚脱水生成乙烯和丙烯。主要反应如下：

2CH3OH CH3OCH3+H2O

6CH3OCH3C2H4+ 2C3H6+ C4H8+6H2O

在生产过程中可以调节乙烯/丙烯产品的比例（在0.75～1.5之间变化）。最早提出MTO 工艺的是美孚石油公司（Mobil），随后巴斯夫（BASF）、埃克森石油公司（Exxon）、环球石油公司（UOP）及海德鲁公司（Hydro）等相继投入开发，在很大程度上推进了MTO 的工业化。

世界上具备商业转让条件的甲醇制烯烃技术主要有：美国UOP公司和挪威Hydro公司共同开发的MTO工艺、大连化物所的DMTO工艺和中石化的S-MTO工艺等。

美国UOP公司和挪威Hydro公司于1995年合作开发成功MTO工艺。该工艺以甲醇为原料，通过甲醇制得以乙烯和丙烯为主的烯烃产品。按甲醇来源的不同，可以有天然气和煤两种路线。1998年建成投产采用UOP/Hydro工艺的20万吨/年乙烯工业装置。2008年1月，新加坡Eurochem技术公司旗下的Viva公司在尼日利亚的Lekki建设330万吨/年甲醇装置，下游配套建设MTO装置，采用UOP/Hydro的MTO技术和UOP烯烃裂解工艺技术（OCP），组成MTO-OCP技术方案。神华包头180万吨/年煤制烯烃项目采用大连化物所的DMTO工艺于2010年5月28日全面建成，2011年1月1日起开始正式商业化运作。2011年中石化中原石化的60万吨/年的甲醇制烯烃项目，于10月一次投料开车成功。该项目采用中石化上海石化院、中石化工程建设公司（SEI）和燕山石化联合开发的S-MTO工艺技术。

表4 MTO技术（乙烯/丙烯产量相等时）装置的物料平衡表

产品名称投入（单位：吨/日）产出（单位：吨/日）换算（万吨/年）

原料甲醇5204 180 乙烯882 30.5

丙烯882 30.5 混合丁烯272 9.4

>C5烃100 3.5

燃料气88 3.0

水、焦炭、CO、CO2等2980 103.1