丙烯市场报告

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【丙烯】

一、 物化性质

丙烯 propylene ,CAS No.115-07-1、结构式CH 2=CHCH 3、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

5 8 24

合?计100100100

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

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

工艺Petro FCC SCC DCC Maxofin

催化剂ZSM-5加合

物ZZSM-5加合

ZSM-5ZSM-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

--

--

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:

2CH 3OH

CH 3OCH 3+H 2O

6CH 3OCH 3 C 2H 4+ 2C 3H 6+ C 4H 8+6H 2O

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5204180

乙烯88230.5

丙烯88230.5混合丁烯2729.4

>C5烃100 3.5

燃料气88 3.0

水、焦炭、CO、CO

2

2980103.1

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