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第１期 垒山油化纤 “％ Ｂ?∞ ；文献编译ｉ ０ ％ ％ ＵＯＰ的ＯＬＥＦＬＥＸ工艺 ——生产烯烃的新方法 Ｒ．Ｆ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ Ｇ．０．Ｓｔｕｒｆｌｅｖａｎｔ（ＵＯＰ） 目前聚烯烃市场增长很快，其中特别是 聚丙烯，这就引起了丙烯的短缺，促使了从 丙烷直接脱氢建议的提出。用于无铅汽油的 ＭＴＢＥ需求增长推动了丁烷脱氢的提出。本 文讨论使用ＵＯＰ的Ｏｌｅｆｌｅｘ工艺，通过ＬＰＧ （液化石油气）的催化脱氢来生产ａｓ和０ 烯 烃，文中概括了含有Ｏｌｅｆｌｅｘ工艺的几种不同 Ｊ加工方案。 Ｏｌｅｆｌｅｘ工艺是ＵＯＰ的两种工业技术 ＿一 ｌｒ陌 ．．．；Ｊ＾、１——Ｂ∞ｏｌ和ＯＯＲ铂重整的缔台 Ｐａｃｏｌ工 艺是重质烷烃选择性脱氢生产单烯烃的技 一一ｔ ｌ＿一 ●●● ｈ 术，这些单烯烃用于制造洗涤剂所需的醇类 或线性烷基苯，两者都是可生物降解 涤剂 的中间体。 Ｏｌｅｆｌｅｘ偿化剂憾分是按Ｐａｃｏｌ工 艺所用催化剂而开发的。 一 Ｐａｃｏｌ工艺使用固定床反应器，在比 Ｏｌｅｆｌｅｘ工艺温和的条件下操作，反应和再生 的循环周期为３￣＇６０天。由于轻质烷烃脱 氢比较困难，Ｏｌｄ＇ｌｅｘ工艺要在更高苛刻度下 操作，这就需要频繁的催化剂再生，因而连续 的催化剂再生（ＯＯＲ）就更台适了。ＵＯＰ的 ＯＯＲ铂重整的催化剂再生技术对Ｏｌｅｆｌｅｘ催 化剂再生是比较理想的，而被采用到Ｏｌｅｆｌｅｘ 工艺中。 一套Ｏｌｅｆｌｅｘ装置含有三台或四台串联 的径向反应器、进料和中间加热炉、反应原料 一产品换热器 连缕催化剂再生（ＧＯＲ）单 元和一个产品回收工段，如图１所示。 一～一 圈１ ｕｏＰ—ＯＬＥ珏ＥＸ装置流疆 １．反应工段‘２．产品丹离，３．盎平膨胀机｝ ４．轻慵丹‘５．循环Ｈ＿１ ６ 新原料和循环料‘ 一一～ ７．挣分离｛｜气１ ８．产品 新原料与未转化的烷烃及富氢循环气组 成的循环流混台，被加热到所要求的温度进 入反应器，在串联的反应器中转化为相应的 单烯烃。因为反应是吸热的，通过中间加热 炉的供热来维持转化率。从最后一个反应器 出来的反应产物经换热后送往产品回收工 段。 在产品回收工段，反应产物被压缩、干燥 后送往低温分离系统。使用干燥器是为了除 去痕量的水分，这是来自ＯＯＲ单元的少许被 氧化了的催化剂在反应区氢气环境中还原面 生成的。干燥后的反应产物用来自膨胀机的 冷气来羚凝。出分离器的气体被膨胀并分为 循环气和净排气，其中氢纯度约９０摩尔 。 氢气中的杂质主要是甲烷和乙烷，没有Ｎ 、 Ｏ０和Ｏ０ ，很遍于一般炼厂加工应用。 分离器出来的液体被送往下游精馏。精 ． ■ １］ 维普资讯 http://www.cqvip.com
盘山油化纤 ＿９８９ 馏工段的设计与原料和产品类型有关。一套 性分布。 ?Ｇ。装置可能需要一台脱乙烷塔和一台丙烷一 丙烯（Ｐ—Ｐ）分离塔以生产化学级或聚台级丙 完垒是稳态操作，工艺物流和操作条 反应工段的含烃物和再生工段的含氧 在大直径工艺管线上没有阀门，在再 消除了吹扫用氮，实际氮耗量取决于 件在整个时间内都保持不变。 ?烯产品。未转亿的丙烷被循环回反应工段。 额外的一台脱Ｇ。塔可能是需要的，这取决于 原料中ｑ的含量。 介质在任何时候都是隔绝的。 ?估计Ｐ—Ｐ分离塔的投资和操作费用约 占Ｇ３ Ｏｌｅｆｌｅｘ装置的２０￣２５ ，如果下游的 工艺装置可以使用脱乙烷塔底的ｐ－ｐ混台 馏分，则可有显著节约，丙烷可由耗用丙烯的 生工段的阀门直径都是２～６英寸的。 ?ＯａＲ单元的大小，典型值是２５～７Ｏ标米。／时 铂重整装置一般有三台或四台叠放的反 装置循环回Ｏｌｅｆｌｅｘ反应工段中。 再生工段如图２所示，实质上与ＣＧＲ铂 重整工艺相同。 囤２再生工段濉裎 １．卸科斗Ｉ ２再生塔；３．流量控制斗；４．缓 冲料斗｜５．镇气科斗、６提升连接器，７．提 升氢气，８．掘升氯气’９．提升莲接器｜１Ｏ．藏 气料斗’ ｎ催化剂提爿首； １２．集尘器｜ １３．提升气鼓风机 ００１：￣单元有四个功能：１．烧去催化剂 上的焦碳，２．铂的再分布，３．除去过剩的 水分；４．减少金属促进剂。 催化剂床层在反应器和再生器回路中缓 慢移动，循环时间约２～７天。反应段和再生 段是彼此完垒独立的，所以再生器可以停下 来甚至几天，面不会干扰反应器中的催化脱 氢。 Ｏｌｅｆｌｅｘ工艺的优点为 ?脱氢反应器的操作是连续方式，不需 要为催化 再生而使反应器停下来。 ?催化剂在所有时间内都保持均匀的活 应器，虽然叠放的和并排的反应器都曾使用 过。图１中的并排反应器更适合于Ｏｌ＆ｌｅｘ 工艺，因为它提供了在高温下的更短停留时 间，这将减少非催化反应。现有Ｏｌｅｆｌｅｘ设 计已按最小的投资和最高的选择性进行了优 化。 脱氢反应有平衡限制。反应产物中烯烃 的浓度取决于反应器出口条件，低压和高温 是有利的。热裂化反应限制了最高的实用温 度，所以压力就成了控制变量。 当压力降低时，平衡时的烯烃浓度增加， 这样在同样的选择性下单程转化率就可高 些。但是，在产品回收系统中必须的压力不 取决于转化率或反应段压力，因此，如果反应 压力降低，压缩机需要的压缩比和马力将要 增加，在单程转化率和压缩机公用工程消耗 之间存在着折衷选择，这种折衷选择决定丁 最优的操作压力。 Ｏｌｄｌｅｘ反应段压力是这样安排的，即在 此装置中的最低压力便压缩机吸入口略高于 大气压。要权衡转化牢租压缩机公用工程需 要量，以达到最低的操作费用。在工艺初始 开发阶段曾研究过Ｏｌｅｌｆｅｘ工艺在负压下操 作，结论是由于投资和操作费用都有显著增 加，较低的循环率不能充分证明是合算的。较 高的反应压力可便体积流量减小，这就缩小 了设备和管线尺寸，从而节约了附加的投资。 此外，正压是安垒的，它消除了空气向设备内 的可能泄漏。 维普资讯 http://www.cqvip.com
第１期 金山油化纤 生产丙烯的方案 使用０１ｏｆｌｅｘ的一个吸引力是生产制造 聚丙烯的丙烯。从丙烷制丙烯的总选择性为 ９１摩尔 。有时需要一个塔来脱除ａ 以免 其在回路中积累。 从丙烷生产聚合级丙烯的总物料平衡如 下： 勃 料 流量 吨／年 进料 丙烯【９９．５重 ） ｒ ２８９．７ａ０ 产品 丙烯（９９．５重，６） ２５０ ０００ 氢（９０摩尔，６） １９ ２００ 燃料组丹 ２Ｏ，５００ 总 计 ２ａ９．７００ 对生产１０万吨／年聚合级丙烯（９９．５重 ％）的０１ｏｆｌｅｘ装置的界区内建设费约为 ３６００万美元。对生产２５万吨／年的更大装 置的建设费约为６１００万美元，其中包括反应 工段和产品回收工段、ａａＲ单元及由脱乙烷 塔和有热泵的Ｐ＿Ｐ分离塔组成的精馏工段。 此费用是基于使用凝汽透平来驱动反应产物 压缩机和热泵。 上列估价投资是对０１ｅｆｌｏｘ装置界内部 分的，按建在美国海湾沿岸１９８８年一季度价 格，根据Ｕ０Ｐ的设计规范，且不包括对界外 的补贴。 用０１ｅｆｌｅｘ工艺生产２５万吨／年聚合级 丙烯的代表性成本费用如下； 项 目 占总生产 责用的，６ 原料 ５９ 公用工程 １８ 催化荆和 化学品Ｉ ４ 固定开支 ８ 阿定立责 Ｉ１ 副产品扣 总 公用工程费用计算是基于对反应产物压 缩机和Ｐ＿Ｐ分离塔热泵使用凝汽透平。固定 开支包括估计的劳动力和维修费用，还包括 地方税、保险费和流通资金利息。固定交费 包括投资的折旧费和专利权税的分期偿还。 副产品扣除中轻馏分按燃料价格，副产氢则 按化学品价格。 因为原料费用占了总费用的大部分，所 以对０１ｅｆｌｏｘ工艺的经济性在很大程度上取 决于丙烷和丙烯的价格差。按本文采用的价 格基准，丙烷价格为１３０美元／吨，丙烯为 ４４０美元／吨，或差价为３１０美元／吨，则对ｌ０ 万吨／年装置税后投资利润率（ＲＯＩ）为４８ ， 对２５万吨／年装置Ｒ０Ｉ为７９ 。 丙烯的最大用途是生产聚丙烯，对聚丙 烯生产有影响的杂质是氧化物、二烯、炔类和 硫化物，由０１ｅｆｌｏｘ装置生产的丙烯符合典 型的聚合级丙烯的规格，文内列有规格数据 并讨论了一些杂质的控制。 如果聚丙烯装置使用化学级丙烯，通常 必须包括一个附加的处理步骤以减少丙烯产 品中的二烯含量。Ｈｕｅｌｓ公司的ＳＩＩＰ工艺 （可通过ＵＯＰ取得专利许可证）可用于饱和 ＝烯和炔，而不使目的烯烃加氢。此工艺有 一个或二个串联着的反应器，在渡相操作。 其投资和操作费用，当与整个丙烯生产联台 装置相比较时，可以忽略不计。 两烯一聚丙烯联合方案 丙烯最大的用途是生产聚丙烯，近年来 聚丙烯的生产速率（也是丙烯的消耗速率）在 稳定地增长，结果提高了丙烯的价格。一个 保证向聚丙烯装置提供有稳定价格原料供应 的有效方法是在聚丙烯装置的上游建设丙烷 脱氢装置，则此联合企业意味着以丙烷为脓 料，其价格和供给应该比丙烯更为稳定。 对从丙烷生产１０万吨／年聚丙烯的联台 装置假定采用Ｕ０Ｐ的０１ｅｆｌｅｘ工艺生产丙 烯和采用Ｈｉｍｏｒ￣ｔ的８ｐｈｅｒｉｐｏｌ工艺封 产聚， 维普资讯 http://www.cqvip.com
? ? 垒山油化纤 丙烯界区内建设费用约６５００万美元。此建设 费用随生产聚合物的类型稍有变化，上列估 算包括了Ｓｐｈｅｒｉｐｏｌ装置的造粒工段，但不 包括界外补贴。 联合装置的物料平衡如下，可生产两大 类聚丙烯：均聚物和与乙烯的共聚物。这些 计算假定是生产均聚物的。 物 科 瘟量．吨，年 进料 丙烷（ｇ０．５重 ） 产品 聚丙烯 １０Ｏ．Ｏ０Ｏ 氢（８９摩尔 ） ．７ｃ０ 燃ｊ抖组丹 ９．３Ｏ０ 总 计 ｌ１７．Ｏ０Ｏ 生产费用估算如下。 璜 日 生产费甩 占总生产 美元／吨蘩丙烯 费甩的 丙烷原ｊ抖 １５２ ３２ 公用工程 ６７ １４ 催忆弃Ｉ和化学品 ５ｌ １１ 固定开支 ９９ ２１ 固定交费 １０５ ２２ 尉产品扣除 （ ８） —— 总 计 ６ １００ 均聚聚丙烯目前价格约１１８０美元／吨， 若按丙烷价格为１３０美元／吨，则税后投资利 润率将是７８％，是很有吸引力的。 共聚物需要乙烯原料，聚丙烯装置稍贵 些，生产费用大致是类似的，只是原料和催 化剂费用略高些。由于共聚物的价格更高，实 际投资利润率在一定程度上也要高些。 ＭＴＢＥ（甲基叔丁基醚）联合装置 Ｍ￣ＰＢＥ是高辛烷值汽油掺合组分，其生 产速率在过去几年中稳定地增长着，预期今 后将继续增长。ＭＴＢＥ是由异丁烯与甲醇反 应丽生产的，异丁烯是从催化裂化和乙烯装 置的ｑ馏分中取得，但此传统来源满足不丁 ＭＴＢＥ日益增长的需求，用Ｏｌｅｆｌｅｘ工艺生 产异＿广烯就成为一个合适的途径。 从油田丁烷生产ＭＴＢＥ的联合装置流 程为：含２０￣４０重％异丁烷的丁烷原料先进 入脱异丁烷（ＤＩＢ）塔，由ＤＩＢ塔顶分出的异 丁烷在Ｏｌ￣ｆｌｅｘ装置中转化为异丁烯，总的选 择性为９２摩尔 ，而后异丁烯与甲醇反应 得到ＭＴＢＥ。ＤＩＢ塔下部分出的正丁烷在 Ｂｕｔａｍｅｒ装置中异构化为附加的异丁烷，再 送回ＤＩＢ塔。新原料通常食有少量戊烷，它 从ＤＩＢ塔底排出，如果需要，戊烷也可掺入 到ＭＴＢＥ产品中。从Ｍ皿Ｅ装置出来的ｑ 烷烃也循环到ＤＩＢ塔丽不是脱氢单元，以减 少新原料的消耗，避免正构 在系统中积累 而被裂化为轻馏分而损失。 对生产５０万吨／年ＭＴＢＥ的总物料平 衡如下Ｉ 物 科 流量．吨／年 进料 油田丁烷（ｉ－ｏ． ３４．５重 ） ３８２．１ＤＯ 甲荨 ｌ８１．５Ｄ０ 产品 ５￣ＩＴＢＥ（９９．４重 ） ５００．ＯＯ０ 氢（８９摩尔 ） ２０，５００ 轻组丹 ３８，１７０ Ｃ． 汽｛虫 ６ ９３０ 总计 ５６３，６００ 对生产６Ｏ万吨／年１ＷＩ＇ＢＥ的联台装置 界区内建设费约为７４００万美元，细分如下 ⅪＴＢＥ装置 总 计 从油田丁烷生产ⅥＴ－ＢＥ的生产费用如 ’ 维普资讯 http://www.cqvip.com
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盎山油亿纤 蠕妒负荷２Ｏｏｔ／ｈ热效率 名 掺水比僻称 ｉ 瞄 ——不掺水工睫 ｌ ｌ ‘一播 水 工 ６．０ 舯 ０．８ ｊ ０ ｊ—— ０ ——０ ——Ｉ ６．０ Ｉ——… ｌ ４．０ ９０ １ ５ ４．０ ９０ １．０ ７．Ｉ７ ００ １．０ ｛由 佩 ａ）１ ３０ （％） １ ５ 】９０ ２．０ ： ９０ １ Ｏ ９０ １，０ 避行氧量 碳鼎赦崖 （ｍ Ｎｍ ） １２６ ｌｏ５ Ｉ ２３９ ２７ 排爝热损失 （ ）Ｉ ３．５８ ｝ ３．７６ ３?６ ｝ ３?８ 化学耒完垒燃疵损失（ ）】０，２５ １ ０＿２５ ０?２５ ： ０?２５ 机械束完垒燃烧损失（ ） ０．１３ ０．１１ １ ０．２４ ｌ ０．０ 敏热损失 （ ） ０．６１ ０．６１ ｌ ０?６１ １ ０?６ ４ ３．７６ ０．２５ ０．０｛ ０．６１ ２３ 【 ３．８ ｌ ０．２５ ｌ Ｏ．０２ ｌ ０．６１ ４４ ３２ ３．７２ ３．８６ ０．２５ ０．２５ ０．０４ 【 Ｏ．０３ ０．６１ ｌ ０．６１ 稍护热效率 （ ） ９５．３３ ９５．２７ ｌ ９５?０ ｉ ９５?３１ ０５．３４ ９５．３２ ０５．３８ ｌ ９５．２４ 试验时避风温度５２。ｏ．捧烟温度１３８。Ｃ 于我厂２２￣／ｈ燃抽锅 皂经燃烧器改进和 燃烧调整运行氧量较低，锅妒热效率已达 ９５ ，故掺水燃烧的节油效果不明显。但 是应该说对于燃烧欠佳，用氧高的小型锅炉 造、燃烧调整工作同时进行，并注意以下几 点： １）掺烧锅炉的油压应低于锅炉的汽鼓 压力，掺水装置应在锅炉正常运行工况投入， 停炉前应先停用掺水装置。 在油中掺入一定数量的排污水燃烧将能降低 烟气中的碳黑量，避免冒黑烟，减少大气污 染，并在降低运行氧量燃烧的前提下取得较 好的经济效益。 锅炉的排污水掺烧应该和锅炉配风器改 ２）采用机械雾化回油喷嚏因有回油，掺 水比例计算不准，加水应慎重。 ８）掺水会影响锅炉出力，应适当提高油 喷嘴出力。 （上接第７７页） 目前规划项且情况 对轻质烯烃特ｇ 是丙烯和异丁烯的市场 个大的联合装置已签订 意向书 ，正处在设 计阶段，是从油田丁烷生产５０万吨／年 ＭＴＢＥ。 骤增，已经导致了许多可能的脱氢项目。 泰国国家石油公司（ＮＰａ）已经取得 ｕＯＰ Ｏｌｅｆｌｅｘ装置的许可证，以生产１０ ５万 对聚丙烯和其它丙烯衍生物增长着的需 求，以及从传统来源的有限两烯供应，意味着 在通过丙烷催化脱氢以生产丙烯方面有着强 烈的商业意义。超过半打的各种规划项目目 前正为此而活动着 高辛烷值掺合组分的需 求和油田丁烷的可以获得也已导致另外几个 活动着的项目，以通过异丁烷的催化脱氢来 生产ＭＴＢＥ，这些项目中的一些还包括了生 产丙烯。 （朱武明摘译自ＰＡＧＨＩ蝴国标 会议文件，１９８８年１０月１９一 吨／年聚合级丙烯。这个工厂已在建造中，计 划１９８９年开车。其Ｏ￣ｌｅｘ装置的分离和 精馏工段是与乙烯厂的结合在一起，以便从 整个联合工厂更 效地回收乙烯和丙烯。 另外三个Ｏ１ｅｆｌ 装置已经取得许可证， 它们都是用于生产供聚丙烯的丙烯。 在西欧停止汽油加铅和在美国降低汽油 雷氏蒸汽压已经导致关注使用Ｏｌｅｆｌｅｘ工艺 的高度积极性，以生产异丁烯和Ｍ ｍｊ 鹬日于墨西哥Ａｃａｐｕｌｃｏ）
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