油气副产资源综合利用——正待挖掘的宝藏

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油气副产资源综合利用——正待挖掘的宝藏
目前，我国能源形势极其严峻，2011年我国石油对外依存度已达到56.5%，而随着城镇化、工业化的进一步发展，能源需求更加紧迫。但遗憾的是，有限的资源一直没有得到最优化的利用。以石化工业龙头——乙烯工业为例，乙烯工业90％是以石脑油、煤油、柴油、加氢尾油、减压馏分作为裂解原料，乙烯的平均收率只有32％。与此同时，炼油厂副产的上千万吨乙烷、丙烷和丁烷等轻烃以及上千万吨液化石油气，作为工业或民用燃料被烧掉。伴随我国石油和化学工业“十二五”规划相关产业布局的陆续展开以及若干重大乙烯项目的陆续建成投产，国内炼化及乙烯副产裂解馏分资源量日渐丰富，液化石油气资源也在不断积聚，如何有效深度利用资源成为业内关注的焦点。

1 o% J) I) H6 n" z    在此背景下，由《中国化工信息》周刊主办的“2012 C4/C5/C9/C10分离技术及资源综合利用论坛”将于4月24～26日在北京中国职工之家酒店举行。来自中石油、中石化等国内石化巨头，中国石油大学、大连理工大学等知名大学以及UOP、Lummus、宝理塑料等全球知名企业的几十名专家以及数百位代表，将共同讨论这一热点话题，期待为国内液化石油气、炼厂气、乙烯裂解副产等资源寻求最优化的石化利用方案破题….

    液化石油气深加工势在必行
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8 a& W& S' N$ u% A    我国LPG约95%以上来自炼油，少量产自油气田，主要生产厂家为中石油、中石化和中海油及一些地方小炼油企业。2005～2010年我国LPG产量年均增长率为3.9%，2010年产量升至历史高位2110万t。预计未来5年，我国将新增1亿t/a的炼油能力，新增LPG产能为300万～400万t/a，资源量日渐丰富。

    国外的LPG主要是油田伴生气，为便于国际贸易，大多将混合组分予以分离成丙烷、丁烷，然后冷冻外运。因此，对于国际上的LPG，主要的利用方案当以脱氢为主。国内油田伴生气较少，炼厂气大多为醚后碳四，组分较多，因此产品方案当以吃干榨净为主，烷基化、芳构、异构、醚化是较为常见的方案，制取顺酐、脱氢也逐渐引起重视。
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9 |( B/ E7 _5 ~6 G3 [    随着国际油价的高企，将LPG用作石化原料的趋势正逐渐抬头，我国企业也在探讨如何加强LPG的化工利用。如以烯烃成分为原料进行芳构化、异构化、催化裂解，生产甲乙酮、醋酸仲丁酯；以烷烃为原料制备顺酐、丁二烯、异丁烯，可生产烯烃、芳烃、烷烃等十几种化工产品，由此又会衍生出丁辛醇、醋酸乙烯、对二甲苯等更多精细化工产品。

. L6 y1 @& W# Q9 K6 E$ a  ^  Z# m    我国在LPG深加工领域刚刚起步，工业利用率较低。2005年我国在该领域的消费量仅4.1万吨（占总量的0.2%）；随着山东地区小型炼油厂LPG芳构化装置的陆续建设，2010年消费量增至66.8万t，2005～2010年均增长率高达74.6%。据不完全统计，在近期新建拟建项目中，丙烷脱氢项目（5家企业）为490万t/a；芳构化项目（14家企业）为340万t/a； C4裂解项目（5家企业）为195万t/a；异丁烷脱氢项目（1家企业）28万t/a；正丁烷制顺酐项目（2家企业）13万t/a；异丁烷共氧化制环氧乙烷项目（1家企业）24万t/a。因而，LPG有望同MTO 、MTP一道共同成为国内烯烃资源的补充。令人可喜的是，目前该领域国内技术已获巨大突破，在即将召开的“2012 C4/C5/C9/C10分离技术及资源综合利用论坛”上，中国石油大学的周红军教授、烟台大学的任万忠教授以及大连理工大学的郭洪臣教授等将带来LPG的最新技术成果和产业化应用方案。同时，UOP国际技术公司、Lummus公司等国际知名技术公司也将带来相关解决方案。

3 S: ^2 w7 d4 M/ o! Q    乙烯副产利用热潮搅动市场

/ e, G9 l  E! e) u7 G/ s$ T    截至2011年底，我国共有乙烯生产企业23家，生产装置27套，装置平均规模已由2005年的39.5万t/a提高到58.1万t/a，高于世界52万t/a的平均规模。全国乙烯产能已由2005年的785.9万t/a猛增至2011年的1569.5万t/a，在美国之后居世界第二位。
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( L6 A4 M7 A; H- ~5 i% Z. Z( {    石油烃高温裂解制备乙烯的过程中，通常会产生一系列副产物，除了C4资源外，其中产量较大的一种是C5馏分，约占乙烯产量的10%~20%。该馏分中最具有利用价值的是化学性质活泼、含量较高的二烯烃：间戊二烯（PIP）、异戊二烯（ISP）、环戊二烯（CPD）。这些有用的化工原料占到C5馏分的40%~50%，可以合成高附加值产品，如生产异戊橡胶、特种橡胶、石油树脂、SIS 弹性体、农药、香料、固化剂、阻燃剂、医药等多种石油化工和精细化工产品。充分利用C5资源，可以降低乙烯生产成本， 提高企业的经济效益和竞争力， 因此其开发利用已经受到世界各国的普遍关注。

    作为乙烯装置的副产之一的裂解C9馏分，是石脑油或轻质柴油等液体原料裂解后，经抽提分离出C5馏分、C6～C8馏分( 经加氢生产BTX)后的剩余馏分，通常占乙烯总产量的10% ～ 20%。裂解C9馏分中含有大量的苯乙烯类、茚类、CPD ( 环戊二烯) 、甲乙苯、偏三甲苯、均三甲苯和连三甲苯等，是发展精细化工的宝贵资源，具有很高的经济附加值。目前，裂解C9馏分除少部分用来生产附加值较低的石油树脂和溶剂油外，其余绝大部分被用作汽油的调和组分而烧掉，这不仅是资源的浪费，且对环境造成了一定的污染。因此，如何更好地利用这部分C9资源使其产生最佳的经济效益，将对乙烯装置的整体效益及乙烯深加工的发展产生较大的影响。
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    此外，乙烯副产还含有大量的裂解重芳烃资源，这些资源以前主要作为初级燃料，原料利用率低且会造成环境污染。而裂解C10重芳烃综合利用技术采用裂解柴油、乙烯焦油为原料，可生产出多牌号石油树脂、芳烃溶剂、石油萘、石油甲基萘等高附加值的化工产品。
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    在“2012 C4/C5/C9/C10分离技术及资源综合利用论坛”上，中石化科技开发部的高级工程师袁霞光、中国石油高级咨询师张福琴、中石化经济技术研究院副总工程师舒朝霞等业内权威人士将就国内乙烯发展及副产资源利用情况进行分析，中国合成橡胶协会副秘书长周文荣、北京橡胶工业研究院总工程师李花婷、淄博鲁华泓锦化工副总赵新来、中国科学院杜明仙教授、齐鲁石化规划院高工于国良、盘锦和运实业集团孙育成经理等则将就C5、C9等在树脂、合成橡胶等高附加值产品链的应用实例及经济性进行剖析和讨论。
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; f" z/ Q- J& L9 {/ v, ?    煤制烯烃副产资源正在积聚
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    煤制烯烃副产物的综合利用以及下游产品开发同样要引起重视。根据不完全统计，我国将在3年内开工建设(含已投产和正在试车)的煤制烯烃项目已有20多个，各地规划的煤制烯烃总产能已经超过2000万t/a。目前，我国煤制烯烃已经形成了煤-甲醇-烯烃、甲醇(集中区域内甲醇资源)-烯烃、甲醇(进口或外采甲醇资源)-烯烃等三种生产模式。无论哪种模式生产烯烃都会伴生副产物混合C4资源等。近几年我国将新建多套百万吨级的煤制烯烃装置，副产C4将会有较大增量。因此，合理利用碳四资源是煤制烯烃产品布局亟待解决的问题，也是提高煤制烯烃装置经济效益的重要手段。据本次会议的演讲专家介绍，开发C4综合利用的关键技术，如乙烯和2-丁烯自动歧化增产丙烯、C4/C5催化裂解生产丙烯和乙烯、丁烯骨加异构制异丁烯、异丁烷脱氢制异丁烯等技术都已经成熟,为C4综合利用提供了强有力的技术支撑。本次会议特邀山东海成石化工程设计公司的总经理王春生、惠生工程的技术总监李延生等将就煤制烯烃副产资源利用情况做深入的分析和研讨。