独山子石化pe装置的开发与应用

独山子石化pe装置的开发与应用

中石油独山子石化公司克拉克geb重庆委托醋酸装置建设，该公司51%由sp控制，44%由锦华发展业务，5%由重庆投资公司控制。采用bpssiv乙酸技术，醋酸装置从200kv/a扩大到350kv/a。阿克克瓦纳公司与中国石油集团签约,承揽独山子石化PE装置建设,将为这套聚乙烯装置提供基础工程设计和某些设备供应。该装置是中石油独山子石化公司大型烯烃和衍生物项目的组成部分。该PE装置由二条生产线组成,每条能力为300kt/a。建设于2005年10月开始,定于2008年9月建成。该装置将采用Univation公司Unipol技术。陶氏化学公司所属子公司联合碳化学及塑料技术公司(简称联合碳化)与阿科克瓦纳工程公司签订工程承包合同。根据合同,阿克克瓦纳工程公司将为中石化天津分公司、镇海炼化公司的环氧乙烷/乙二醇(EO/EG)装置协助开发和扩展工艺设计方案,这两套装置均使用陶氏低能耗EO/EG技术。项目建成后,天津EO/EG装置将年产420kt/a乙二醇及40kt/a环氧乙烷。镇海炼化公司的EO/EG装置则计划年产650kt/a乙二醇及100kt/a环氧乙烷。阿克克瓦纳公司与佳龙化纤公司签署合同,由阿克克瓦纳为后者在中国福建石狮的600kt/a精对苯二甲酸(PTA)新装置提供基础工程设计和工艺技术咨询服务。该项目将采用英威达(Invista)公司技术,计划于2008年底前投产。阿克克瓦纳公司承揽中石油广西石化公司200kt/aPP装置的工程设计和设备供应合同,该装置将采用陶氏化学公司的Unipol工艺,定于2008年投产。世界最广泛的己内酰胺生产国据美国SRI咨询公司预测,世界己内酰胺需求的年增长率为2.9%,将达到2010年4500kt/a。分析认为,在今后5年内,日本、西欧和美国的己内酰胺需求预计以小于2%的年率增长。除日本以外的亚洲,预计需求以3.5%～4%的年率增长,而拉丁美洲需求的年增长率为6%1～7%。2006年全球己内酰胺生产能力为4900kt/a,其中,北美占29%、亚洲(除日本外)占24%、西欧占22%、日本占11%、其他地区占18%。目前,几乎所有的己内酰胺生产都用于生产尼龙6纤维、树脂和薄膜。尼龙6纤维占世界需求量约65%,而树脂和薄膜占需求量30%～35%。分析认为,在日本、西欧和美国等成熟的经济体国家对尼龙6树脂的需求仍是己内酰胺增长的驱动力。亚洲己内酰胺需求的高增长率将推动几家亚洲生产商扩能。中国台湾地区的中石化发展公司已计划使其生产能力从260kt/a扩增至2008年285kt/a。中国石化集团公司在其湖南岳阳的生产装置正在扩增70kt/a能力,并且将在2007年下半年在河北建成新的环己醇装置,以为计划建设的己内酰胺新装置提供原料。霍尼韦尔公司正在使其在美国弗吉尼亚州Hopewell的己内酰胺生产扩能10%,达到约375kt/a,以满足不断增长的市场需求,尤其是来自中国市场的需求。霍尼韦尔公司已于2005年下半年将其美国的尼龙地毯纤维业务出售给了Shaw工业公司,并与Shaw工业公司签署长期协议,向该公司供应己内酰胺和尼龙树脂。然而,由于低的开工率,己内酰胺生产商在中期内并不全都会大大扩增能力。巴斯夫公司是世界第一位己内酰胺生产商,其次是帝斯曼公司和霍尼韦尔公司。据统计,前7位生产商占世界能力近60%。拜耳公司已剥离并向朗盛公司转让了其工业化学品业务,包括己内酰胺。环己烷或苯酚是生产己内酰胺的主要原料。包括巴斯夫、帝斯曼和罗地亚公司在内的一些生产商已开发了替代路线,包括丁二烯转化路线。现绝大多数装置仍采用环己烷氧化法。住友化学公司在日本爱媛的生产装置采用了新的技术,不产生硫酸铵副产物。由日本东北大学和日本钢铁化学公司开发的新工艺,采用在硫酸存在条件下的正甲基咪唑啉盐离子液体为催化剂,不会产生任何副产物。ChemicalWeek,2007-03-07苯酚生产双酚a装置泰国PTT苯酚公司于2007年5月中旬宣布,将在双酚A装置于2010年初投产后,使其苯酚丙酮装置扩能25%。现在马塔府建设中的苯酚丙酮装置采用UOP公司的苯酚工艺技术,通过异丙苯过氧化生产苯酚,计划于2008年7～8月投入生产。扩能将使200kt/a苯酚和124kt/a丙酮分别增加至250kt/a和155kt/a150kt/a的双酚A装置将需要约127kt/a苯酚和40kt/a丙酮。基于该装置初步的苯酚和丙酮能力,将需要180kt/a纯苯和950kt/a丙烯作为原料。PTT苯酚公司的苯和丙烯原料分别来自其在泰国芳烃公司和PTT化学公司。lws-400-低烷基催化剂大庆石化公司炼油厂在1000kt/a重油催化裂化(RFCC)装置上首次工业试用LWS-301强化催化裂化助剂,焦炭产率由9.97%下降为9.56%;轻油收率由原来的65.36%上升为67.46%。据悉,仅此一举就可实现年减亏上千万元。1000kt/a的RFCC装置是大庆石化炼油厂重要的二次加工装置,以加工减四线、减五线、焦化蜡油、减压渣油等为主,主要产品有汽油、柴油、液态烃等。以往催化裂化装置在加工过程中一直出现原料重、生焦高、轻质油收率低等问题,为了提高轻质油收率,最大限度地提高装置效益,2006年9月在该厂RFCC装置上首次试用了LWS-301(Ⅱ)强化催化裂化助剂。LWS-301(Ⅱ)强化催化裂化助剂是辽阳伟达化工制造有限公司与辽宁石油化工大学合作,针对催化裂化加工过程中由于原料重导致生焦高、轻质油收率低等问题,共同研制开发的一种强化催化裂化助剂。该剂可以阻止生焦物的热缩合产物在催化剂上的吸附,使催化剂表面接触的是没有快速生焦组分的干净原料,降低了生焦量,提高了轻油收率。同时,该剂不含有金属离子及氯、硫等元素,不属于危险品,加剂方法为连续加入,在使用周期内不与环境直接接触,使用后附着在催化剂上被烧掉。通过试用,该剂不但具有降低焦炭产率和干气产率的作用,也具有一定的重油转化和抗重金属污染能力,干气中氢气与甲烷比降低明显,对丙烯收率没有影响,液化气丙烯潜含量增加。氧化碳在海藻养殖以色列一家生物公司开发出一项新技术,利用发电厂排放的二氧化碳养殖海藻,进而从中制取生物燃料。锡姆生物公司于2004年在阿什克隆发电厂的一个实验农场里启动了这项研究。研究人员从发电厂排放的废气中分离出二氧化碳,冷却后将其释放到养殖海藻的池塘里。经过培养,海藻长势迅猛,产量大大提高,这为用海藻制取生物燃料提供了原料保障。以前科学家认为发电厂的二氧化碳不可能用来养殖海藻,因为其中含有大量污染物质。但锡姆生物公司成功实现了技术突破,在减少工业污染的同时制造出新型绿色能源,缓解能源危机,可谓一举两得。此外,使用二氧化碳可以将海藻的养殖成本降低约一半。锡姆生物公司已在美国申请了技术专利tfdi装置拜耳材料科学公司(BMS)于2007年4月中旬推出最新的节能型TDI生产技术。尽管该法仍是气相光气化法,但该技术可在溶剂使用上节约80%,并可减少用能40%,尤其在蒸馏阶段节能显著。因为新技术投资费用也节减1/5,为此只需采用较小的装置就可生产这种发泡聚氨酯中间体。试验已在Dormagen的30kt/a中型装置上完成。拜耳材料科学公司(BMS)将把该技术应用于其未来建设的TDI装置中,将从在上海建设的300kt/aTDI装置中应用起步。拜耳材料科学公司(BMS)还将在其中国的异氰酸酯生产中,采用该技术从HCl中回收氯气。该系统称之为氧气去极化阴极技术,它比盐酸(HCl)电解耗能要低30%。PRW,2007-04-18pax工艺生产采用对二甲苯原料UOP公司将为中石化上海石化公司建设的芳烃项目提供芳烃技术、基础工程服务和设备。工程设计现已进行,该芳烃联合装置将于2008年底前建成。新装置将采用UOP公司Parex工艺生产600kt/a对二甲苯。对二甲是生产PTA的关键原料,PTA用于生产碳酸软饮料和净水瓶用的聚酯切片等。新装置还将生产80kt/a纯苯。由于下游市场的驱动,今后10年中国对对二甲苯需求的年增长率为14%。除了Parex对二甲苯装置外,该芳烃联合装置还将包括连续重整装置,将石脑油转化为芳烃和氢气;以及Isomar装置,将其他二甲苯转化为对二甲苯。ChemicalEngineering,2007-04-26cc联合装置中国蓝星总公司蓝星石油大庆分公司新建的500kt/a催化裂解(DCC)联合装置,于2007年3月底投入生产运行。这是目前我国最大的一套DCC联合装置,总投资近7亿元。这套装置采用中石化石油化工科学研究院的专利技术设计建造,在国内炼油行业居领先水平。装置投产后,年产液化气、丙烯、汽油、柴油等13个牌号总量近400kt的石化产品,可进一步合理利用现有原油资源,最大限度生产精丙烯、含异丁烯和正丁烯的碳四液化气等精细化工原料,延长原油加工的产业链,为发展高附加值精细化工提供条件。据了解,这套装置自2006年底建成试运行以来,整体性能完全达到设计要求。异双脱水山梨糖醇增塑剂一种基于异双脱水山梨糖醇的新型增塑剂可望替代人们高度持有异议的邻苯二甲酸酯类增塑剂加有这种增塑剂得到的PVC比含有邻苯二甲酸酯的材料更匀滑且更透明,迁移性质也更好。这种新的增塑剂在诸如胶粘剂或密封剂的应用中,也适用作为苯甲酸酯类的BBP替代。异双脱水山梨糖醇酯在功能上可与相对应的邻苯二甲酸酯相媲美。基于现有的毒性测试数据,它有极好的性能。异双脱水山梨糖醇酯生产时可获得高产率、高纯度,并具有极好的色度。带有短酯链(<C9)的邻苯二甲酸酯已被怀疑对人体健康有负面影响,并自2006年9月23日起不允许在儿童用玩具和个人护理产品中应用。基于异双脱水山梨糖醇的新型增塑剂可替代邻苯二甲酸酯,是因为它未被怀疑有毒性,同时性质可与其媲美,有些性质还更好。异双脱水山梨糖醇酯的性能优异是基于其有良好的可塑性、迁移性、增塑功效和挥发度等配伍性能。另外,双脱水山梨糖醇酯增塑剂透明性极好。其他优点取决于应用,并随挥发度的减小而变化,同时有较好的热稳定性。它能很好地与PVC配伍,且吸水性低。应用新型异双脱水山梨糖醇增塑剂家族已经建立起邻苯二甲酸酯替代品的新平台采用专利的合成路线,可使转化率达99%,选择性达90%～95%。现在已经开发了15种不同的异双脱水山梨糖醇增塑剂,有实验室规模(100g)、千克级规模(5kg),以及放大到20～50L规模。已经确认,对于不同类型的脂肪酸和酯类,合成方法均可以通用。基于现有的毒性测试数据,可以认为其性能极佳。现有的毒性数据表明,该增塑剂无毒、不敏感、无致变效应,同时无刺激效应。初步测试结果也表明,异双脱水山梨糖醇增塑剂无毒害刺激活性。14-羧酸生产技术的进步1环氧丙烷系聚酰胺6-丁二醇、甲基苯磺酸酯目前已工业化的生产1,4-丁二醇(BDO)的工艺路线有:(1)雷珀法(炔醛合成法)以乙炔和甲醛为原料经合成和加氢二步生成1,4-丁二醇。第一步由乙炔和甲醛生成丁炔二醇,第二步丁炔二醇加氢生成1,4-丁二醇。此法为生产1,4-丁二醇的传统方法。经改良后采用硅酸铝为载体的乙炔铜催化剂,还加入了铋,以抑制聚合反应,这样克服了原有工艺的不足,反应温度均匀、质量稳定,安全性有了保证。目前,世界上生产丁二醇大多采用巴斯夫公司的雷珀法工艺。英威达公司于2003年签约将其基于乙炔的丁二醇技术转让给中国四川天华股份公司,在泸州建设30kt/a装置,于2007年达到全部产能。英威达公司采用该工艺在美国得克萨斯州拉帕特也建有丁二醇装置。(2)丁二烯法以丁二烯为原料生产1,4-丁二醇,已建成的生产装置有丁二烯乙酰氧基化法和丁二烯氯化法,但以前者为主。丁二烯乙酰氧基化法于1970年由日本三菱化成公司首先实现工业化,生产工艺复杂,投资大,催化剂昂贵,水解过程蒸汽消耗量大,但原料易得,反应选择性高,1,4-丁二醇和四氢呋喃(THF)比例易调节。(3)可乐丽法(烯丙醇法)原由可乐丽公司开发,现由莱昂得尔公司(原阿科化学公司)应用。以环氧丙烷为原料,先将环氧丙烷催化异构化成烯丙醇,在有机膦配位体催化剂作用下,进行氢甲酰化反应生成主产物γ-羟基丙醛,然后进行萃取、加氢、精制得到1,4-丁二醇。该反应投资低,流程简单,即使千吨级装置也有竞争力,副产物利用价值高,铑系催化剂可循环使用,寿命长,1,4-丁二醇收率较高,蒸汽消耗低,氢甲酰化及加氢为液相反应,改变工艺负荷容易,可根据市场需求调节1,4-丁二醇产量。与该工艺类似的是在中国台湾应用的大连(Dairen)工艺,但烯丙醇由丙烯通过醋酸烯丙基酯得到。其化学反应与利用丙烯乙酰氧基化生产醋酸乙烯相似。醋酸烯丙基酯通过脱水转化为烯丙醇,回收联产品醋酸用以循环。(4)顺酐酯化加氢法该工艺由英国戴维公司开发成功,通过调节工艺条件,可以改变1,4-丁二醇、γ-丁内酯(GBL)、四氢呋喃比例。工业装置中如要设计1,4-丁二醇产量达最大值,可依据1,4-丁二醇和γ-丁内酯之间的化学平衡,采取将γ-丁内酯循环,直至γ-丁内酯耗尽的方法,以使1,4-丁二醇产量达最大值。其优点是酯的转化率较高,反应条件温和,设备材质要求不高,催化剂价格低,寿命长,投资和生产成本均较低,1,4-丁二醇和四氢呋喃比例调节范围宽。戴维工艺可与任何工业化的顺酐工艺过程相组合,在新建装置中,巴斯夫/Petronas在马来西亚关丹的装置采用了该工艺,将戴维工艺与亨斯迈MarsⅤ/Ⅵ顺酐技术组合在一起应用。(5)正丁烷-顺酐-1,4-丁二醇联合法(顺酐直接加氢法)该工艺将正丁烷转化为顺酐的气相氧化法和顺酐加氢技术结合起来,仍以C4馏分为原料,整个流程包括顺酐生产、马来酸加氢及1,4-丁二醇精制。该工艺只需要经过加氢和精制就能得到1,4-丁二醇,不需酯化工序,缩短了整个流程,减少了设备台数,相应降低了投资和操作维修费用,对顺酐纯度要求比较低。该工艺中催化剂的选择性高,使用寿命长,不需要更换催化剂,副产物生成量少,几乎能使顺酐全部转化为1,4-丁二醇,在加氢、回收和提纯工序对工艺条件稍加修改,也可生产四氢呋喃和γ-丁内酯。KvaernerJohnBrown公司较新的丁烷制马来酸酐(顺酐)路线,也称为戴维(Davy)工艺,使用也较多戴维过程技术公司的工艺从丁烷由顺酐和氢气利用酯加氢方法生产1,4-丁二醇。顺酐用甲醇酯化生成中间体马来酸二甲酯,酯再直接进入低压、气相加氢系统,固定床反应器装填铜催化剂。未反应酯类和γ-丁内酯循环。据2004年初公布的物耗为:顺酐1.125t/t、氢气0.116t/t、甲醇0.050t/t。能耗为:电力164kW·h/t,蒸汽3.6t/t,冷却水326m3/t。采用该工艺已建有6套装置,总能力达300kt/a。(6)正丁烷流化氧化氢解法BP/鲁齐Geminox工艺使用正丁烷流化氧化工艺生产马来酸,马来酸氢解生成丁二醇、四氢呋喃和γ-丁内酯BP/鲁齐石化公司的工艺从正丁烷组合利用流化床氧化和固定床加氢反应器,生产BDO,或BDO与四氢呋喃和/或γ-丁内酯混合物。该工艺流程组合了BP流化床技术和鲁齐加氢技术,开发了双反应器的直接法工艺:GeminoxBDO工艺。空气和正丁烷进入流化床催化反应器,得到的马来酸再在固定床反应器中催化加氢。BDO产率大于94%。该GeminoxBDO工艺采用过程步骤较少,投资和操作费用较低,与其他竞争性技术相比,可节约生产费用25%～40%。第一套世界规模级60kt/a装置由ISP公司于2000年7月建于美国利马。杜邦采用移动床概念用于西班牙希洪装置从正丁烷生产四氢呋喃。它不是使正丁烷与空气中游离氧反应,而是用移动床催化剂固定再生系统中的氧成为氧载体/催化剂,用于使正丁烷转化为马来酸。另外,三菱化学公司采用丁二烯/醋酸法技术生产1,4-丁二醇。2工艺改进(1)雷鲍法纤维原料该工艺改进受到一定限制。巴斯夫专利WO98/15513和林德公司专利DE19624850旨在改进产品质量,林德公司力图使改进的雷珀法工艺推向工业化。雷珀法工艺在当今世界已缺乏竞争力,但在中国因煤炭有竞争性价格、劳务费用又低,基于乙炔的BDO仍有发展。北美基于乙炔的BDO装置,使用电石法生产乙炔业已关闭。(2)氢呋喃的合成三菱公司的技术已对工艺进行了一些改进。依士曼公司开发了使用载银催化剂通过丁二烯环氧化生产四氢呋喃路线,环氧化产物为3,4-环氧-1-丁烯,3,4-环氧-1-丁烯可工业化用作生产农用化学品和医药用各种精细化学品的中间体,生产四氢呋喃工艺的第二步是使3,4-环氧-1-丁烯异构化为2,5-二氢呋喃,2,5-二氢呋喃加氢可得到四氢呋喃。(3)巴斯夫的双环实现正丁烷转化为四氢呋喃的工艺戴维公司继续从事简化其酯化/氢解工艺开发,以降低复杂程度、减少设备和投资费用。现已可采用戴维工艺大量生产四氢呋喃。氢解步骤先从二甲基马来酸酯转化为γ-丁内酯入手,γ-丁内酯加氢可产生BDO。组合采用脱水催化剂和加氢催化剂有助于使BDO很快地转化为四氢呋喃。因此,从正丁烷生产PTMEG(PolyTHF)的工艺也是可行的。20世纪90年代后期,巴斯夫推出KvaernerMK3BDO工艺。巴斯夫在上海漕泾化学工业区建设世界规模级80kt/a四氢呋喃装置,并生产60kt/aPTMEG,采用巴斯夫的专利技术将正丁烷直接转化为四氢呋喃。巴斯夫已拥有Kaerner(现戴维工艺)技术,因此生产THF工艺可不生成BDO。工艺过程中似乎仍存在顺酐中间体,但巴斯夫发表的专利US6350924可将顺酐提纯与酯化相组合,从而使费用大大节约,也可将其与氢解相组合,但仍存在一些技术问题。3常规生物转化工艺与生产费用开发中的BDO创新技术是生物转化技术。美国一些研究机构已联合开发了酶法工艺,将葡萄糖转化为丁二酸(琥珀酸),丁二酸再采用适用催化剂转化成BDO。该工艺的特点是易于操作,可达世界规模级(100kt/a),同时生产成本低。在北美,美国Argonne国家实验室、OakRidge国家实验室、西北太平洋国家实验室和国家可再生能源实验室组成的集团已得到美国能源部替代原料计划的支持,他们分别与应用碳化学公司(AppliedCarbochemicals)和Arkenol公司合作,旨在使该工艺推向工业化。三菱公司则与Ajinomoto公司合作在东亚使生物转生产丁二酸装置推向工业化,生产可生物降解聚合Bionelle。另外,杜邦-Genencor生物转化工艺已可用于生产1,3-丙二醇,杜邦和Tate&Lyle公司将使该厌氧工艺推向工业化,需解决的问题是其生产费用如何与石化生产的1,3-丙二醇相竞争。应用碳化学公司的短、中期计划,将在北美建设45kt/a葡萄糖生产丁二酸装置,生产的部分丁二酸可用于生产丁二酸甲基、乙基和丁基酯,用作溶剂和生产特种产品如衣康酸。应用碳化学公司已在15×104L中型发酵试验中开发出第二代新的微生物,采用EscherichiaColi微生物有助于使葡萄糖转化为丁二酸(US5723322US5504004),例如,130Z(ATTC55618)细菌和AnaerobiospirillumSucciniproducens细菌均有很好活性。杜邦和Genencor公司开发的新微生物也基于EscherichiaColi,它有高的1,3-丙二醇产率,生产1,3-丙二醇可望达到世界级规模(大于100kt/a)。得到丁二酸只是解决了该生物转化工艺的一部分,下一步将使丁二酸转化成BDO,类似于Geminox工艺的马来酸氢解。从发展前途看,丁二醇生物转化工艺的生产费用可望与已工业化的工艺相竞争。常规工艺与生物转化工艺的生产费用比较见表1。全球BDO生产采用不同技术所占比例的变化见表2。在losonoco和mpm技术公司的研发过程美国MPM技术公司与Losonoco公司组建新的合资企业LosonocoSkygas公司,开发称为Skygas的废物气化工艺生产生物燃料和化学品。MPM技术公司为环境工程公司,擅长于开发Skygas等离子体弧气化工艺,并在世界上推广这一技术。Losonoco公司建设、拥有和运作乙醇和生物柴油工厂,并致力于使废物作为生物燃料原料的技术推向商业化。Losonoco公司收购了位于美国佛罗里达州的谷物原料乙醇装置,并将采用Skygas气化工艺建设一体化生物质制乙醇装置。LosonocoSkygas公司将建设125t/d生物质气化器,与佛罗里达州的谷物原料乙醇装置组合成一体化。第一阶段,将用气化生成的合成气替代乙醇生产过程中所用的天然气。第二阶段,合成气将用于催化转化以生产乙醇。该工艺过程的核心是Skygas气化器,气化器采用与众不同的催化工艺将水分含量高达55%的原料转化成高含CO和氢气的合成气,合成气可转化成乙醇、甲醇、二甲醚和柴油,或者可用于生产合成氨或发电。Skygas反应器在比其他等离子体弧气化器温度要低的情况下操作,而且耗用电力极少。MPM技术公司于1986年收购Skygas技术公司,并在上世纪80年代末至90年代初建设了几套中型和验证装置。MPM技术公司向世界上的合资企业转让Skygas气化技术。Losonoco公司将资助进一步开发这一技术。在该合资企业中,MPM技术公司持股75%,Losonoco公司持股25%。LosonocoSkygas公司将进一步与工业合作伙伴合作,开发这些工艺,用于生产乙醇、甲醇、二甲醚、柴油和合成氨,和用于发电,从生物质或废物生产高价值产物或电力。对二甲苯生产工艺据英国TecnonOrbiChem公司预测,在今后5年内,如果所有扩能项目都能实现,世界对二甲苯能力将增长约50%,达到2012年42600kt/a。中国对二甲苯的扩能速度最快,到2012年,对二甲苯能力将翻番还多,达到10200kt/a。阿曼石油公司、LG芳烃(新加坡)公司和中国青岛红星化学集团的合资企业青岛立东化学公司已于2007年3月在青岛建成芳烃联合装置,包括700kt/a对二甲苯装置。中石化金陵石化公司在南京的600kt/a装置和易胜大化石化公司在大连的450kt/a装置均将于2008年前底投产。目前最常用生产对二甲苯的路线是从邻位和对位二甲苯异构体混合物中进行抽提分离。国际上几家公司都有专有的工艺技术,包括埃克森美孚公司的XyMax工艺UOP公司的Isomar和