轻烃综合利用主旋律：绿色 环保
——记“2013轻烃资源及综合利用技术对接交流会”
□ 记者 路元丽
随着我国石化产业快速发展，副产轻烃资源量不断增加，但化工利用率一直偏低。另一方面，我国对合成橡胶、合成树脂、精细化工产品等需求快速增长，造成丙烯、丁二烯、异戊二烯等供不应求。供需双方的契合催生了轻烷烃转化为轻烯烃这个中间产业的兴起，促使各种轻烃生产、利用技术纷纷涌现。7月30日～8月1日，由中国化工信息中心主办，凯瑞化工股份有限公司协办，中国轻烃利用行业协作组承办的“2013轻烃资源及综合利用技术对接交流会”在江西庐山举行。炎炎夏日，和着满山的如滴青翠，轻烃行业的绿色、环保、可持续发展成为与会代表的关注焦点。
绿色环保引领技术发展
作为国家政策鼓励推动的行业，轻烃综合利用在发展过程中绿色环保的色彩日益浓厚。此次会议上，由代表们对MTBE脱硫、轻汽油醚化、醋酸仲丁酯生产等技术的关注可见一斑。
凯瑞化工股份有限公司总经理张勇先生指出，绿色环保和资源综合利用是轻烃行业的永恒主题，这一主题也成就了以此为发展理念的凯瑞化工。目前，围绕轻烃综合利用，以绿色环保为主旨，凯瑞化工已在MTBE、MTBE脱硫、轻汽油醚化、选择加氢、丁烯-1、醋酸仲丁酯、碳四综合利用等领域取得多项技术成果，获得国家相应专利，并在全国多套工业装置上使用，其性能达到或超过国内外同类技术水平。合作伙伴涵盖中石化、中石油、中海油等国有大型企业以及跨国化工公司。会议上，众多企业对公司相关技术的浓厚兴趣显示了轻烃资源绿色化利用的巨大潜力。
随着对环境治理力度的加大，国家提高汽油质量步伐明显加快，国Ⅴ标准的实施已迫在眉睫，国内炼油化工企业的紧迫感也日益增加。会上，代表们对降低汽油烯烃含量和硫含量的技术兴趣盎然。国Ⅴ汽油标准中对硫含量要求为小于10ppm，而MTBE作为汽油重要添加剂，硫含量也须小于10ppm。凯瑞化工采用萃取蒸馏的方法对MTBE中硫化物进行脱除，可使产品中硫含量小于10ppm，且产品MTBE的回收率大于99.9%；由于引入了极性溶剂，改变硫化物在溶剂中与MTBE中的分配系数，大大降低了装置能耗。轻汽油醚化技术是一种提高催化汽油质量的补充技术手段，能进一步降低催化汽油烯烃含量，同时提高辛烷值的一项技术。凯瑞化工开发的选择性加氢脱硫组合工艺（KRHDS）主要用于处理以燃料油为原料生产的催化裂化高硫汽油，可使汽油总硫量控制在（10～50ppm）以下、硫醇硫小于10ppm。
开辟碳四增值利用新途径
轻烃产业发展至今，部分产品已呈过剩趋势，企业开始寻找更具发展空间的新产品。中国石化科技部的袁霞光先生提醒企业，未来几年我国将建设若干套以丙烯/异丁烷为原料生产PO/MTBE的大型装置，单套装置MTBE产能在50万吨以上，将对小型MTBE生产装置造成较大冲击，为此应尽快加大异丁烯下游产品技术的研发和应用，提前考虑可能出现的MTBE产能过剩问题。袁霞光先生认为，利用碳四生产丁二烯、1，4-丁二醇、顺酐和芳烃等传统产品难以获得持续的收益，应考虑适度建设异壬醇、异癸醇、聚1-丁烯、聚异丁烯和MMA等具有较高附加值产品的生产装置，同时加大弹性体、共聚物等碳四下游产品的原创性开发，为碳四增值利用开辟新的途径。
在会上，醋酸仲丁酯（SBA）成为代表们追捧的明星产品。SBA具有辛烷值高、无毒、无腐蚀性，氧含量低等特点，是目前发现的可以替代MTBE作为汽油添加组分的新型化学品，被称为21世纪的绿色新能源。根据汽油中含氧量＜2.7%的质量标准，可添加10%的SBA，市场发展前景极其广阔。有关机构预测，我国SBA潜在市场将超过200万吨/年，而目前的产量远远不能满足市场需求。因此，该项目研究具有实用价值。据介绍，日本采用阳离子交换树脂固定床管式反应器生产SBA，烯烃转化率>90%，生成SBA的选择性可达89.5%～96.65%。国内有单位采用酸性树脂催化剂生产SBA，凯瑞化工采用树脂催化剂、裂管式工艺技术生产SBA，取得催化剂、反应工艺、分离技术等5项专利，丁烯转化率85%，对SBA选择性大于95%。目前该技术已在江西九江、河北石家庄和陕西延安成功运行了3套装置，其中九江齐鑫化工的装置已平稳运行近两年。
在会议交流中，有企业代表提出，碳四烯烃综合利用宜首选2-丙基庚醇。2-丙基庚醇是合成增塑剂DPHP（邻苯二甲酸二丙基庚酯）的主要原料，受欧美国家对DOP（邻苯二甲酸二辛酯）的封杀，以及DIDP（邻苯二甲酸二异壬酯）生产成本偏高影响，国外辛醇生产已经萎缩，碳四烯烃低压羰基合成2-丙基庚醇已实现规模生产。该产品在国内暂未引起市场的普遍关注，主要是因为国内行业对2-丙基庚醇和DPHP生产技术不了解，也不掌握DPHP对塑料加工可能的影响，目前仅有扬巴在2011年投产了9万吨2-丙基庚醇装置。
行业发展热潮中的冷思考
国内乙烯装置副产碳四化工利用已较为充分，轻烃利用的重点是炼厂碳四及MTO副产碳四。今后，对大型炼化一体化企业，可将炼厂干气提浓后作为乙烯装置原料，或集中区域资源建设干气制乙苯/苯乙烯装置；丙烷资源可作为乙烯装置原料或集中建设丙烷脱氢装置。袁霞光先生指出，为满足我国不断增长的成品油需求，不要盲目追求碳四的化工利用率，高价值的燃料利用仍是碳四烃利用的最主要途径。为避免污染环境，美国16个州已立法禁用MTBE作为汽油添加剂，烷基化油已成为汽油的重要调和组份。我国应提前布局，建立相关的财政支持机制，加大技术研发力度，加快烷基化油装置的建设和产品推广。
目前，醚后碳四综合利用已成国内化工发展的热点，如芳构化生产混合苯、异构化生产异丁烯或MTBE、烷基化生产工业异辛烷、催化裂化生产乙烯/丙烯、丁烯水合脱氢生产甲乙酮等均已实现规模化。会上，来自企业的代表提出，在醚后碳四发展热潮中有一系列问题需要引起注意。
首要问题是原料瓶颈，现有碳四分离技术对碳四原料要求相对苛刻，目前碳四利用及规划建设项目原料均采用炼油醚后碳四，应警惕碳四深加工产能的快速扩张带来的原料采购困难加剧问题。国内在建产能全部投入运行，醚后碳四需求量总量每年将超过3000万吨，现阶段炼油醚后碳四总量仅1000万吨。进口或拓宽碳四来源如乙烯裂解“抽余”碳四、炼油“气分”，是新建碳四利用项目必须考虑的首要问题。另外，值得关注的是，今后我国传统石化企业必将进一步收紧轻烃资源，加强综合利用以提高盈利能力，民营企业的原料来源将受到限制，企业应早做准备。
第二大问题是产能过剩，目前芳构化生产混合苯产能严重过剩，是碳四下游第一个亏损的产业。碳四烯烃氧化脱氢制丁二烯，现阶段与乙烯裂解抽提法相比，没有绝对的经济性优势。近期丁二烯市场价格下行，氧化脱氢制丁二烯将继芳构化之后，成为碳四下游第二个亏损的产业。
第三个问题是，催化裂解制烯烃的市场关注度正在增加，但与丙烷脱氢及甲醇制烯相比，其成本偏高，属于碳四利用的比选方式。
当前，美国页岩气产业的崛起、中东低价产品的冲击、东盟石化行业的兴起以及国内煤化工产品的市场竞争等多重压力，成为我国石化企业加强轻烃综合利用的重要动力。近年我国天然气开采量高速增长、进口天然气猛增以及国内煤制天然气的蓬勃发展，为轻烃利用提供了资源保证。同时，干气提浓、干气制乙苯、丙烷脱氢、高纯度异丁烯、聚异丁烯、丁基橡胶、MTBE/1-丁烯、丙丁共聚树脂、聚1-丁烯和正丁烷制顺酐等技术的进步为轻烃利用提供了支撑。综上所述，轻烃资源综合利用势在必行，而绿色、环保将成为行业可持续发展不变的关键词。