石油化学工业的技术现状
石油化学工业是以石脑油等石油产品为原料,首先经裂解转化为乙烯、丙烯、丁烯等,然后进一步精加工成为聚烯烃及一些重要的精细化工原料。现将其主要进展简述如下:
- 蒸汽裂解 石化总公司成立后,集中财力、物力、人力加速建设乙烯工程,4 套 300kt/a 乙烯联合装置于 1986 年起在大庆、齐鲁、扬子和上海相继建成投产,使石化总公司在四年内新增加了 1.2Mt/a 乙烯的生产能力。这是一项很大的工程,到 1990 年底,全国的乙烯生产能力已达到 2Mt/a,1990 年实际生产乙烯 1.55Mt/a。裂解炉是乙烯生产的关键设备,近年也得到大力开发。我国开发的 CBL 和 SH 两种炉型,具有高温、短停留时间、低烃分压的特点。如 CBL 炉,当用大庆石脑油为原料, 在 855℃,停留时间 0.3s,稀释蒸汽比 0.5 的条件下,乙烯单程收率 31
%,丙烯 14%,丁二烯 5.1%,BTX(苯、甲苯、二甲苯)11.4%。新型裂解炉的开发为乙烯成套技术国产化提供了基础。
- 石油化工下游产品加工技术 随着乙烯生产的发展,下游产品的加工技术得到相应发展,建成了一批石化装置,主要有:LDPE(低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)和 LLDPE(线性低密度聚乙烯)的聚
乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、环氧乙烷和乙二醇、丁辛醇、丙烯腈及腈纶、聚氯乙烯和烧碱、乙醛和醋酸、丁苯橡胶、精对苯二甲酸和聚酯等。上述这些装置中所用的一百多种牌号的催化剂大部分已能国内生产供应, 其中 C3 馏分选择性加氢,二甲苯异构化、乙烯氧化制环氧乙烷等催化剂还有重大改进。近年还集中开发有我国特色的丙烯氨氧化制丙烯腈和丁烯氧化脱氢制丁二烯以生产顺丁橡胶的成套技术等,均已取得重大进展。下游加工的一些装置如乙二醇、丁二烯抽提等均已能自行设计。这些具有世界先进水平技术的掌握,把我国石化工业推向一个新水平。1990 年仅石化总公司系统的主要石化产品就分别达到合成树脂 1.36Mt(全国2.20Mt)、合成橡胶 0.238Mt(全国 0.315Mt)、合成纤维单体 0.791Mt、合成纤维 0.40Mt(全国 1.55Mt)。
- 油化结合的技术 我国石化工业发展比较快,因缺少轻烃资源, 又因原油的直馏石脑油少,因此结合我国资源情况,需要发展从重油生产化工原料 0 的路线。用有限的资源,获取最大量的化工原料,已开发的主要途径有:
①VGO(减压蜡油)加氢裂化技术 为催化重整提供重石脑油生产芳烃,满足聚酯的化纤原料需要,或采用单程裂化,把尾油用作蒸汽裂解原料。
②VGO 缓和加氢裂化(MHC)技术 工业实践证明 VGO 的 MHC 技术是为乙烯生产提供原料的有效工艺。
③中压加氢改质(MHUG)技术 MHUG 是以常三线和减一线馏分油加催化柴油或焦化柴油为原料生产重整原料、乙烯原料和优质柴油的技术, 工业试验效果良好。
为了增加炼油厂的经济效益并为石化工业提供更充足的原料,需要发展油化结合的技术。以 VGO 为原料,采用择形分子筛为催化剂的催化裂解工艺(DCC),已由石油化工科学研究院开发成功,并通过了工业试验,产品以丙烯为主,可作为蒸汽裂解的补充。当用大庆 VGO 为原料时, 丙烯收率达 21%、混合丁烯 14%、乙烯 6%。拟首先在几个大型丙烯腈、腈纶化纤基地建设 DCC 工业装置,提供充足的丙烯。又如利用催化裂化干气中稀乙烯在择形分子筛上和苯直接烃化为乙苯的工艺以及利用正丁烯直接水合制仲丁醇、甲乙酮的工艺等均将建设工业装置。
此外,石化总公司计算机技术近年来也取得了较大进展,在生产过程控制方面有 80 多套集散型系统应用于主要生产装置,自行开发了一批基于先进控制理论的机理模型和先进控制系统,在蒸馏、催化裂化装置上应用取得较好的效果。此外,计算机辅助管理方面也有了较快进展。