丙烯增产技术概览（下）
谢军
(上接第40期A14版)
丙烷脱氢
丙烷脱氢(PDH)技术是在异丁烷脱氢技术上发展而来。采用该技
术生产丙烯时,原料丙烷的成本约占总成本的2/3,经济性受丙烷的影
响较大。由于选址不当等原因,20世纪80～90年代投产的PDH装置,
大都因丙烷价格偏高而面临经济问题。
不过,近年随着原油价格的大幅上涨和技术的不断进步,PHD的经
济性已经发生了很大改观。技术方面,新装置规模更大,为10年前最
大装置的2倍以上,经济性更好;热回收系统和压缩系统设计更加合
理，效率更高,单位能耗大大降低。
目前已经开发出多种工艺,如UOP的Oleflex工艺、Lummus的
Catofin工艺、Uhde的STAR(蒸汽活化重整,Steam Active Reforming)
工艺、Linde的PDH技术以及Snamprogetti/Yarsintez的FBD-3工
艺等,不过，目前只有Oleflex工艺和Catofin工艺实现了工业化。
截至2004年,全球共建成7套PDH装置,其中6套采用Oleflex工艺,1
套采用Catofin工艺。
Oleflex工艺
采用移动床反应器和Pt-Al2O3催化剂,在550～600℃、压力
>0.1MPa条件下操作,可以连续地、选择性地将丙烷脱氢产生丙烯,丙
烷生成丙烯的转化率为88%。Oleflex是工业化应用最早、也是应用
最多的PDH技术,现在已建成6套装置。1990年首套工业化装置在泰
国建成投产,产能为10万t/a;2003年初BASF Sonatrach Propanchem
在西班牙Tarragona的35万t/a装置建成投产,是目前建成用Oleflex
工艺最的大PDA装置。
此外,拟建PDH装置中有多套计划采用Oleflex工艺。Basell已
经与A.H.Al-Zamil集团签订谅解备忘录,计划采用Oleflex工艺建设
1套45万t/a PDH装置,于2007年建成投产。Alujain公司最近授权
Lurgi公司采用Oleflex工艺在Yanbu建设1套42万t/a PDH装置。
Catofin工艺
采用固定床反应器和Cr2O3-Al2O3催化剂,在560～620℃、压力
>0.05MPa条件下操作,每生产1t丙烯仅需消耗1.18t丙烷,转化率为
85%。
2004年初沙特聚烯烃公司(Basell和沙特国家石化工业公司的合
资公司)采用Catofin工艺在Jubail建成目前世界上最大的PDH装置,
生产规模为45.5万t/a。
此外,沙特国家聚丙烯公司也打算采用Catafin技术建设1套45
万t/a PDH装置。
STAR工艺
最早为Philips石油公司开发,2000年被Uhde收购并进行了改
进。STAR工艺采用固定床管式反应器和专有Pt催化剂(以Ca-Zn-Al2O3
为载体),在500～640℃、0.1～0.2MPa、水蒸气存在条件下进行反应,
可以将轻质石蜡氧化脱氢,转变为相应烯烃。水蒸气的作用是降低反
应物的分压,促进反应进行,且可减少催化剂表面积炭。专有Pt催化
剂具有高的选择性和单程转化率,丙烷脱氢过程的单程转化率为
30%～40%,丙烷生成丙烯的选择性为85%～93%。
与其他PDH工艺相比,STAR工艺具有催化剂用量少、反应器体积
小等优点;更为突出的是,其在正压下操作,从而可以大大节省压缩费
用。Uhde公司已经对该工艺进行了验证试验,有望在年内商业化。
Linde的PDH技术
采用固定床反应器和Cr2O3-Al2O3催化剂(第一代催化剂),在590
℃、压力>0.1MPa条件下操作。Linde与BASF合作,已经对其PDH技
术进行了2年多的测试,并在Statoil公司位于挪威Mongstad的炼厂
进行了验证试验。采用BASF提供的第二代催化剂(Pt-沸石催化剂)对
工艺进行改进后,工艺单程转化率由32%提升至50%,总转化率则由91%
提升至93%。
Linde的PDH技术具有产量高、装置体积小、基建要求低等特点。目
前,Linde已经作好了商业化准备。
甲醇制烯烃
甲醇制烯烃主要是为了方便利用偏远地区的天然气资源而开发,
首先将天然气转变为甲醇,再由甲醇生产丙烯。近年,甲醇装置规模更
大、经济性更好,这在一定程度上促进了甲醇制烯烃工艺的发展。目
前,比较有工业化前景的技术有:UOP和Norsk Hydro开发的MTO工艺、
Lurgi开发的MTP工艺以及我国中科院大连化物所开发的SDTO工艺。
MTO工艺
采用流化床反应器和SAPO催化剂,在350℃、0.1～0.3MPa条件
下操作,可将甲醇中80%的碳转变为乙烯/丙烯混合物,且乙烯/丙烯比
可在0.75～1.5调节。
世界上第一套MTO装置正在尼日利亚Lagos建设,计划于2007年
建成投产。其中甲醇装置Haldor Topsoe A/S公司的技术,产能为
7500t/d,配套的MTO装置每年可为当地PP和PE工厂供应丙烯、乙烯
各40万t/a。
MTP工艺
首先,在催化剂作用下将甲醇转变为二甲醚、水蒸气及未反应甲
醇的混合物;然后,使用固定床反应器和沸石催化剂,在420～490℃、
0.13～0.16MPa条件下反应生成丙烯。该工艺已经在Statoil公司位
于挪威Tjeldbergodden的甲醇工厂得到验证。
SDTO工艺
采用专有催化剂,甲醇转化率100%,乙烯和丙烯的选择性大于
90%。大连化物所已经申请了20多项关于合成气转化为低碳烯烃的专
利,在甲醇或二甲醚制低碳烯烃方面具有自主知识产权。
2004年8月2日,大连化物所与陕西省投资集团公司、洛阳石油
化工工程公司在大连启动“甲醇制烯烃工业性试验项目”,建设1万
t/a MTO装置,计划于2005年7月建成投产。
各种技术的特点
石脑油装置中增加1套15万t/a的OCT装置需投资约2000万～
3000万美元。OCT工艺生产1t丙烯需要消耗约0.72t 2-丁烯和0.3t
乙烯,而石脑油裂解装置典型丙烯产出率为8%,单套装置难以满足要
求。
重烯烃裂解以C4～C8为原料,不消耗乙烯,与石脑油裂解装置相
结合时,丙烯乙烯产出比只能提高至0.8左右,但是由于原料比较容易
获得,是比较被看好的丙烯增产技术之一。
FCC装置不使用石脑油为原料,不会与乙烯蒸汽裂解装置造成竞
争,因此FCC装置开始是比较理想的丙烯增产方案。值得注意的是，
新建FCC装置增产丙烯不具备经济性。
丙烷脱氢技术仅用于生产丙烯,成本效率较高。不过PDH装置投
资较大,能耗较高,丙烯生产成本较高,而且装置经济性受原料丙烷的
影响较大,比较适合在丙烷比较富裕的地区建设装置。
甲醇制烯烃装置投资非常高,且经济性受天然气价格影响较大,较
适合在天然气资源丰富的地区建设装置。
预计2010年我国丙烯需求量将会翻番,丙烯增产的需求较为迫
切。但我国油气资源相对短缺,丙烷产量少,天然气成本较高,通过PDH
技术和甲醇制烯烃技术大规模增产丙烯的可能性不大。目前我国炼厂
原油加工能力为2.9亿t/a,催化裂解装置加工能力为1.03亿t/a,可
以采用深度催化裂化（DCC）和重烯烃裂解等技术对现有装置进行升
级改造实现丙烯增产。国内近年比较看好煤制气、煤变油技术，以此
为起始的甲醇制烯烃技术也可能成为增产丙烯的重要重要途径。(全
文完)