甲醇制烯烃装置副产C4利用概述

甲醇制烯烃装置副产C4利用概述
摘要C4是甲醇制烯烃过程的主要副产品，合理利用好副产C4可有效提高项目的经济效益。

目前较成熟的以C4轻烃为原料裂解制取乙烯、丙烯的主要技术中石化上海院的OCC工艺、Lummus公司的OCT工艺等。

本文通过原料、催化剂种类、产品收率等指标来对比各催化裂解制低碳烯烃技术的异同。

C4轻烃催化裂解制烯烃的原料选择较为广泛，部分技术对原料中烯烃含量有较高要求，同时各技术均实现了与MTO装置的耦合应用。

关键词甲醇制烯烃；C4
引言
目前，我国已投产煤经甲醇制烯烃项目22个，合计产能约1085万吨/年，此外在建煤制烯烃、甲醇制烯烃等项目9个，产能合计531万吨/年。

C4是甲醇制烯烃过程的主要副產品之一，180万吨/年规模的甲醇制烯烃装置可副产约8.5万吨/年C4轻烃，其中烯烃约占85%左右，主要组成为1-丁烯、2-丁烯及异丁烯。

目前作为汽油调和组分是较成熟的C4利用方式，很多新建甲醇制烯烃项目也通过催化裂解工艺耦合多产丙烯、乙烯，可以提高项目经济效益。

1 C4裂解制烯烃主要技术
目前以C4等轻烃为主要原料通过催化裂解制取丙烯、乙烯的主要技术有中石化上海院的OCC工艺、Lummus公司的OCT工艺、KBR公司的SUPERFLEX 工艺、UOP/道达尔公司的OCP工艺、鲁奇（Lurgi）公司的Propylur工艺等。

1.1 烯烃催化裂解（OCC）工艺
烯烃催化裂解（OCC）工艺采用ZSM-5催化剂，通过催化裂解将MTO装置副产的混合碳四、碳五中单烯烃转化为乙烯、丙烯产品。

其原料为MTO装置脱丁烷塔底的C5组分和丁烯-1装置来的剩余C4混合料，主要产品为粗丙烯，副产品为粗丁烷、混合C5。

粗丙烯中丙烯含量约为70%，乙烯含量约为18%，送至MTO主装置精制可得到聚合级丙烯、乙烯等产品。

1.2 Lummus公司OCT工艺
Lummus公司的OCT技术由Phillips公司开发，Lummus公司获得许可权。

该工艺采用正丁烯或戊烯与乙烯反应生成丙烯，丙烯选择性大于98%，正丁烯的转化率为85%～92%（丁烯进料中正丁烯质量分数为50%～95%），1-丁烯和2-丁烯均可参加反应，能够较大限度的利用C4原料。

1.3 KBR公司的SUPERFLEX工艺
SUPERFLEX工艺是由Aron化学公司开发，KBR公司拥有独家许可权。

该工艺采用流化床反应器，在反应温度550～650℃、反应压力0.1～0.2MPaG条件下，可将低碳轻烃（C4～C8）转化为乙烯、丙烯。

对轻烯烃具有较高的选择性，转化率约为70%。

2006年南非Sasol公司采用SUPERFLEX工艺技术建设了年产25万吨丙烯、15万吨乙烯的装置，实现了工业化生产。

1.4 鲁奇（Lurgi）公司的Propylur工艺
Lurgi公司开发了从C4和轻烯烃（丁烯、戊烯、已烯）生产丙烯的Propylur 技术。

该技术采用ZSM-5沸石催化剂，固定床绝热反应器，在反应温度500℃和反应压力0.1～0.2MPaG条件下，C4以下轻烯烃收率约为80%～85%。

丙烯产率随进料中烯烃含量的增加而增加，同时可通过加入水蒸汽提高反应的选择性。

1.5 UOP/道达尔公司的OCP工艺
UOP/道达尔公司的OCP工艺采用固定床和专有沸石催化剂，在500～800℃、0.1～0.5MPaG条件下，可将C4～C8烯烃转变为丙烯和乙烯。

OCP工艺与MTO 装置相结合，对于C4单烯烃原料转化率在65%，反应产物为单一的丙烯和乙烯产品。

2 结束语
（1）目前催化裂解制取低碳烯烃技术通常采用ZSM-5型分子筛为催化剂，主要目标产物为丙烯，其中丙烯收率约为40%～60%，乙烯收率为10%～15%；
（2）C4轻烃催化裂解制烯烃的原料选择较为广泛，除MTO装置副产C4、C5外，FCC或焦化装置、蒸汽裂解装置及MTBE装置等副产的C4～C8均可作为原料，其中Propylur工艺及OCP工艺对原料中烯烃含量有较高要求；
（3）催化裂解制低碳烯烃技术已成功实现工业化生产，其中OCC工艺在中国石化中原MTO项目、OCP工艺在南京惠生MTO項目及OCT工艺在浙江兴兴MTO项目上均实现了与MTO装置的耦合应用。