液化石油气深加工技术研究进展及发展探讨

梁有昌

摘要：分析针对以液化石油气为原料的特别是原有芳构化装置及MTBE装置的一些企业的现状，探讨由于在多因素的影响冲击之下作为石化产业链下游的地方企业应该重新考虑针对自身原料来源及特点或者周边产业链的供需关系作一些工艺技术的更新及改进以追求液化石油气资源的最大化利用。

关键词：液化石油气；深加工技术；研究进展；发展探讨

1液化石油气深加工技术现状及分析

液化石油气（LPG）如果用作燃料气的话，再加上近年来天然气及煤化工的影响其已不能得到最大优化利用。而LPG的深加工技术可使其发挥更大的价值，其比较有应用价值的组份有：丁二烯、异丁烯、正丁烯、异丁烷等。以LPG作为原料的深加工目前已有很多的成熟技术：比如芳构化装置利用其加工生成含有芳烃组份的产品，其可作为汽油添加品提高辛烷值或者精制相应的芳烃产品如二甲苯等；MTBE装置利用其异丁烯与甲醇合成生成MTBE可作为汽油提高辛烷值的添加调和剂或者精制异丁烯；烷基化装置利用其异丁烷与丁烯反应生成异辛烷也是作为汽油辛烷值的调和组份。但是由于汽油标准的改变及要求的提高及原料源头的布局调整以及产业格局的变动再加上原料成本的变动等因素使一些地方石化企业受到一定的冲击。在高烯烃特别是异丁烯的原料短缺或成本的增加以及芳构化装置的经济效益下降的冲击下，外加同类型装置似乎有扎堆及过剩的现象势必加剧原料供应及之间的竞争，作为石化产业链下游的地方企业应该重新考虑针对自身原料来源及特点作一些工艺技术的更新及改进以使得液化石油气价值得到最大发挥。

2液化石油气深加工技术研究进展及发展探讨意见

2.1正丁烷异构化生成异丁烷

传统的正丁烷一般用作燃料气，然而如果经过加工后可以生产多种化工原料，如正丁烷经过异构化可以生产异丁烷，得到的异丁烷可以用作烷基化装置原料也可以进一步脱氢制取异丁烯。正丁烷异构化生成异丁烷工艺随选用的催化剂不同而不同，按操作温度来分可分为高温、中温和低温异构化，一般低温、中温异构化用的较多，高温异构化因为条件较苛刻比较少用。低温异构化工艺有法国石油研究院（IFP）开发的IPSORP和HEXORP工艺、英国石油公司（BP）的低温异构化工艺和环球油品公司（UOP）的Penex工艺；中温异构化工艺有壳牌公司的Hysomer工艺。

无论作为原有芳构化装置、MTBE装置或者烷基化装置正丁烷都没有得到充分利用，那么如果在原料中占有一定比例的量或者周边有相应装置盛产正丁烷的的话可以考虑结合自身特点增设氧化异构成异丁烷装置再作为烷基化装置或异丁烷脱氢制异丁烯装置原料以充分合理利用。

2.2异丁烷脱氢制异丁烯

异丁烷在高温及有催化剂存在的条件下，能够脱去烷烃上氢原子转化为异烯烃，同时生成副产物氢气。由于异丁烷脱氢的反应过程是可逆的，因此，可以采用膜反应器选择性地移出氢气，提高反应的转化率。异丁烷脱氢制异丁烯的工艺技术主要有以下几种：①由异丁烷直接脱氢制异丁烯；②异丁烷氧化脱氢制异丁烯；③异丁烷膜催化反应脱氢制异丁烯。

在没有烷基化装置之下或者有其它利用到氢气的装置，再或结合与MTBE装置原料之间的平衡来考虑是否增設异丁烷脱氢制异丁烯装置。

2.3 丙烷脱氢制丙烯

丙烷脱氢制丙烯的工艺跟异丁烷脱氢制异丁烯基本相似。其工艺技术主要有UOP公司的Oleflex工艺、Lummus公司的Catofin工艺、Uhde公司的Star工艺、Linde公司的PDH工艺、Snamprogetti-Yarsintez公司的FBD-4工艺。

结合自身装置副产的丙烷量及周边企业的丙烷产量可以考虑建设丙烷制丙烯装置联合聚丙烯装置实现液化气资源的最大化利用。

2.4正丁烯异构生成异丁烯

由于受MTBE原料来源的限制，在异丁烯供应紧张情况下已经不能满足MTBE装置的需求量，因此正丁烯异构生成异丁烯技术对生产MTBE是有一定的意义的。其主要工艺有：①SKIP工艺，是Texas烯烃公司和Phillips石油公司共同开发的，其采用氧化铝催化剂。② Isomplus工艺，是Lyondell石化公司开发的，其采用氧化铝催化剂。③ISO-4工艺，是法国石油研究院开发的，其采用Pd催化剂载体为r-Al2O3，此工艺特点是催化剂自上而下移动，反应后的催化剂进入再生气再生，然后返回到反应器顶部循环使用，是连续过程催化剂再生不用停工。

正丁烯异构生成异丁烯装置一般是考虑当异丁烯原料不能满足自身要求时当作为原料的预先处理先生成异丁烯，在MTBE原料中异丁烯紧缺时可以考虑建设一配套装置以提高MTBE收率及正丁烯的最大化利用。

2.5甲乙酮生产技术

甲乙酮的生产工艺主要有正丁烯法、正丁烷液相氧化法和异丁苯法，正丁烯法是目前国内外工业化生产甲乙酮普遍采用的方法，正丁烯法又有一步法和两步法之分。除美国的Celanese和UCC采用正丁烷液相氧化制乙酸联产甲乙酮工艺外，其余装置均采用正丁烯水合制仲丁醇、仲丁醇脱氢制甲乙酮两步法工艺。

通过此技术可以充分利用C4组份中的正丁烯、正丁烷，可以结合自身装置特点及周边化工产业链对甲乙酮的供应关系及需求量考虑。实现自身企业的经济效益最大化。

2.6正丁烷氧化合成顺酐技术

制取顺酐的方法主要有苯氧化法和丁烷氧化法。与传统的苯法相比，正丁烷氧化制顺酐在工艺路线上具有原料价廉、污染小等优点，且正丁烷法生产顺酐理论产量要比苯法高。在工艺及环保要求方面正丁烷法比苯法更具生命力。近年来正丁烷法发展迅速，已占主导地位，约占总生产能力的80%左右。目前以正丁烷为原料生产顺酐的工艺技术有：英国BP公司开发的正丁烷流化床水吸收工艺（简称BP工艺）；美国Lummus公司和意大利Alusuisle公司联合开发的正丁烷流化床溶剂吸收工艺（简称ALMA工艺）；美国SD公司开发的正丁烷固定床水吸收工艺（称SD工艺）；意大利SISAS化学公司开发的正丁烷固定床溶剂吸收工艺（简称Conser-pantochim工艺）。

此技术可以充分利用C4组份中的正丁烷，同样可以结合自身装置特点及周边产业链对顺酐的供应关系及需求量考虑，实现自身企业的经济效益最大化。

3 结语

石油炼制及加工过程产生的LPG主要来源于炼油厂的常减压、催化裂化、延迟焦化、烯烃的蒸汽裂解及芳烃的重整、加氢裂化等装置。其主要成分为C3～C4轻烃的混合物，各组分及含量随装置及原料的不同而变化，可以通过合理利用适合自身装置的相关LPG深加工技术工艺来加以综合利用，从而进一步降低原料成本，提高资源的利用率，实现产品多样化，提高经济效益。

参考文献

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（作者单位：广西玉柴石油化工有限公司）