抚顺石化研究院合成树脂研究所 113004
摘要：Ｃ４中富含多种低碳烃，是非常优质的潜在乙烯原料。Ｃ４烯烃体积分数高达４０％～６０％，同时还含有少量的二烯烃及Ｓ、Ａｓ等杂质，若直接将Ｃ４作蒸汽裂解制乙烯原料，则Ｃ４中的烯烃在裂解炉中发生聚合、缩合、环化和结焦等反应，造成目的产物收率较低，堵塞烧嘴，裂解炉烧焦周期短，从而影响裂解炉的运行周期，因此必须将Ｃ４中的烯烃组分除去。本工作采用加氢技术将Ｃ４中的烯烃、二烯烃饱和后作乙烯原料，不仅可以优化Ｃ４的用途，缓解乙烯原料短缺的情况，还可以降低乙烯生产成本，提高乙烯副产物的附加值，提升乙烯装置整体效益。
关键词：乙烯行业；生产工艺；现状；发展
引言
乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，有“石化之母”之称，经过各种化学变化，它可以“繁衍”出塑料、化纤、化妆品、树脂、橡胶、医药、染料等种类繁多的化学制品。乙烯产品占石化产品的75%以上，在国民经济中占有重要的地位。
1乙烯行业生发展历程
尽管中国的乙烯产能与产量均快速增长，成为世界第二大乙烯生产国，但是，第二大并非是第二强，首先在生产技术上，主要专利技术被外国垄断，装置国产化程度极低；二是生产规模较小，石油资源利用率不高；三是产量与市场需求量相比，仍有较大差距。进入21世纪以来，材料和技术的进步使设计和建设更大的乙烯装置成为可能，中国乙烯装置规模开始向年产百万吨进军。国家“十一五”规划中，提出要建设“千万吨级炼油、百万吨乙烯石化产业基地”的发展方向。百万吨乙烯规模炼厂建设首次上升到国家战略的高度。2012年10月5日，由中国石油寰球工程公司牵头、大庆石化等单位联合攻关的中国石油重大科技专项“大型乙烯装置工业化成套技术开发”，在大庆石化年产量120万吨乙烯改扩建工程中获得应用并开车成功，生产出合格的乙烯产品，宣告历经五载集中攻关、半个世纪翘首企盼的大型乙烯装置工业化成套技术开发圆满收关，并荣获2016年国家科学技术进步奖二等奖，使中国成为世界上第四个拥有乙烯成套生产技术的国家。
2乙烯行业生产工艺现状
中国乙烯工业最初以石脑油为原料。对于原料短缺的企业，还会使用凝析油、轻柴油、抽余油、加氢尾油、轻烃等与石脑油的混合物作为原料进行裂解。总体来说，这些原料主要源自于石油，属于石化路线制乙烯。2019年，我国共有26家生产企业采用石化路线制乙烯，装置总产能达到1995万t。2010年以来，受轻烃价格偏低的影响，我国石油制乙烯原料也步入轻质化轨道。2010—2019年，国内乙烯原料中石脑油占比逐年下降，相应的C3/C4/C5轻烃、加氢尾油等用量明显提高。2019年，国内蒸汽裂解制乙烯原料组成(质量分数)为:轻柴油6.1%，石脑油53.0%，抽余油1.6%，加氢尾油17.4%，轻烃与其他化合物21.9%。与2010年相比，石脑油下降了13.6个百分点，轻烃类物质提高了7.9个百分点。受成品油产销结构因素的影响，轻柴油作裂解原料比例有所回升。为了避免过度依赖炼油厂或气体加工厂提供原料，ExxonMobil公司和SaudiAramco公司分别开发出新型蒸汽裂解工艺，省略了原油炼制过程，直接将原油转化为轻质烯烃。2014年，ExxonMobil公司在新加坡试运行了原油直接生产乙烯的100万t/a世界级装置。与石脑油裂解工艺相比，采用新工艺每生产1t乙烯可创造利润100～200美元；同时，该工艺不仅可以节约生产成本，在东南亚地区更具有石脑油裂解原料的溢价优势。
3乙烯行业生产工艺发展措施
3.1优化工艺流程
催化剂、催化剂和室外空气进入预聚合反应器，进入装有PP-Hull和氢填充丙烷的环形反应器，产品随闪存器退出，无反应丙烷随后进入气动反应器；由于催化剂仍在运行，它可以帮助产生乙烯、丙烯酸和氢反应，这些反应与低压储罐中未重新激活的丙烯酸聚合物一起进入蒸汽，并在催化剂的处置过程中去除少量丙烷；蒸发的聚合物进入流体机械干燥机，并将PP粉末导向后处理单元。
3.2镍金属催化剂催化聚合
化工学院材料科学与工程学院在2005年报道了一种可用作乙烯气体与MA单体共聚合镍金属催化剂。研究人员以镍二亚胺配合物为催化剂，蒙脱土为催化剂载体，甲基铝氧烷(MAO)为助催化剂，三乙基铝(TEA)为保护剂；在聚合反应之前，先用氮气排空反应釜内水氧，随后在氮气保护之下依次加入预处理后的MA、主催化剂及助催化剂，随后将反应釜内温度升温至聚合温度，持续通入乙烯气体并将压力维持在1MPa，达到聚合时间后，打开放空阀，降低反应釜内温度，出料，洗涤，并在60℃下真空干燥。研究结果表明，保护剂、反应介质、配体结构及载体均对催化剂活性有极大的影响，且当保护剂为TEA、反应介质为己烷、配体的主链为二氢苊醌、载体为蒙脱土时催化剂活性最佳，可达576kg/(molh•)。研究结果也表明，由于共聚物中的C＝O可以增加链的柔顺度，此条件下制备的EMA的熔点为119.2℃，明显低于聚乙烯(PE)的熔点(130.5℃)。
3.3二氧化碳
碳水化合物有两种主要方法:直接和间接。直接方法是在乙醇与高热波合成气相结合之前通过气体节约产生合成气体。采用这种方法的困难在于催化剂在相当长的一段时间内使工业化变得困难。但是，即使核反应堆的反应时间和转换时间很短，这种方法也是有益的。间接方法是首先通过合成空气生产中间体，然后通过中间体生产乙醇，包括甲醛、氯丁酸、蚀刻法等的规律。成功的前景是甲醛还原的合法性，雕刻法是世界上应用最广泛、最有可能实现的工业化，率先推动了中国的工业化。而我们国家常称之为碳水化合物的是乙醇的间接引入。刻蚀规律是煤作为原料，首先通过气化合成、纯化和分离，其次是一氧化碳和氢，然后是酶和神经反应，导致免费和盐酸酶，最后是乙醇。
3.4气体反应器乙烯质量分数
EP533N的生产过程中，气体反应器的醚设置应与产品的冲击强度相适应。由于主催化剂的孔率较高，生产橡胶时使用的乙烯较多，因此不仅可以提高产品的冲击强度，而且可以保证橡胶与聚丙烯的良好兼容性，从而提高产品强度，同时保持聚丙烯的强度不变。气体回流的以太网增加了一个质量值，由以太输入信息调节。为了降低产品的冲击强度，必须降低稳定空气流量下的ether设置。表4显示，在PP代谢的相似运行时间内，第五次生产的乙烯设定值比产品与以太网竞争的前四个阶段低0.2个百分点左右。0.7个百分点左右的冲击强度。0.8kj/m2。对于第五和第六次生产，T/D较低，提高了产品的稳定性。同时，基于稳定空气反应器的乙烯调节降低，降低了丙烯腈相的质量评价，降低了产品可靠性。因此，在最后两个生产周期中性能是平衡的，符合用户的要求。
结束语
乙烯成套技术在国内外八面威风之际，中国石化复杂原料百万吨级乙烯成套技术也在“十条龙”研发项目开始孕育。中国石化在30余年的攻关过程中，创建了涵盖乙烯工艺研究、催化剂研究、重大装备研制及关键技术验证的15个实验装置/研发平台和8个数据库，自主开发了覆盖乙烯全流程的20个模型并得到工业验证，为乙烯成套技术的开发奠定了坚实的技术基础。
参考文献
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