作者:张楠 来源:中国科学报 发布时间:2023/10/14 9:21:12
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烯烃生产新技术:低成本低能耗低排放

 

10月12日,在浙江舟山举办的中国石油学会石油炼制分会研讨会上,我国自主研发的新一代生产乙烯和丙烯的靶向催化裂化工艺技术获披露。


该技术重塑了炼油与化工工艺流程,可大幅度提高乙烯产率,同时降低甲烷产率和二氧化碳排放量;其中MFI分子筛重油催化裂化技术属于国际首创,已成功实现工业应用,产生显著的经济效益。


近年来我国炼油能力结构性过剩日趋严重,产业转型的目标是将过剩的炼油能力部分转化为生产低碳烯烃等化学品的产能。乙烯和丙烯作为低碳烯烃中的代表,成为非常重要的基础有机化工原料,我国乙烯产品已占石化产品的75%以上,在国民经济中占有重要地位,而丙烯作为总产量仅次于乙烯的化工原料,需求也在迅速增加。


目前全球烯烃生产主要分为石脑油蒸汽裂解、甲醇(煤制)转化、轻烃蒸汽裂解和重油催化裂解四类工艺。我国由于轻烃资源不足,轻烃蒸汽裂解处于起步阶段,石脑油蒸汽裂解工艺一直是乙烯生产的主流技术,丙烯则主要依靠重油催化裂化工艺。


中石化石油化工科学研究院有限公司(以下简称石科院)开发的生产丙烯的催化裂解(DCC)技术至今仍处于国际领先地位,但石脑油蒸汽裂解的甲烷产率高达15%以上,DCC技术主要生产丙烯,难以大幅度提升乙烯产率。


基于石科院在这一领域长期积累,中国石化首席科学家许友好带领团队以烯烃生成与转化为纽带,重塑炼油与化工工艺流程,取得突破性进展,开发出新一代生产乙烯和丙烯的靶向催化裂化工艺(TCO)。


许友好介绍,TCO工艺从石油分子管理理念出发,不仅大幅度提高乙烯产率,同时降低甲烷产率和二氧化碳排放量,产生的甲烷仅是石脑油蒸汽裂解的10%到20%,实现了源头降碳与过程降碳,有望取代石脑油蒸汽裂解技术,与轻烃(乙烷)蒸汽裂解技术形成高度耦合。烯烃超高温限域催化反应工艺和碳5/6烷烃与烯烃分离技术已通过专家组评议,均属于国际首创,目前TCO技术已被多家炼化企业转型项目选用,正在进行可行性研究,示范效应明显。


分子筛和炼油催化剂制造专家、中国工程院院士舒兴田在总结发言时表示,传统的催化裂解技术解决了如何从重油中产出丙烯,但是产出乙烯时甲烷就会大幅度提升,所以常规的催化裂解技术生产乙烯的产率不高、浓度很低,造成了现有的乙烯生产技术能耗和成本较高。


舒兴田进而指出,TCO作为成套的一系列技术,实现以催化裂化的方法低成本生产乙烯,是一种突破。TCO技术为低碳烯烃的生产提供了更好的利用途径,可以有效推动一批炼油技术的发展。


研讨会围绕“碳5/6烷烃与烯烃分离技术开发”“TCO技术经济效益评估”“低二氧化碳排放的重油加工组合技术开发”“MFP工艺专用催化剂生产及制备技术”等主题进行了报告交流,来自中国石化、中国石油、中国海油、延长石油、中国科学院等单位的百余名相关学者参加活动。


 
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