【摘要】本文针对炼油厂目前加氢裂化、大芳烃、化工三个车间产生的各类可利用的约90万吨/年烷烃进行综合研究，拟采用凯洛格布朗路特北京有限公司的催化裂解制烯烃ACO工艺，该工艺所采用的设备和炼油厂FCC装置类似，主要是通过在提升管内的反应，把约90万吨/年各类轻质烷烃原料催化裂化为高附加值的产品：乙烯、丙烯和粗汽油（含BTX50%）、燃料气+烧焦，用于解决大量轻质烷烃类产品当做液化气、液化气重I、II来销售而亏损的现状，大幅提升炼油厂的经济效益，同时为本厂大芳烃装置提供混苯原料。

　　【关键词】ACO工艺 烷烃催化裂化 乙烯 丙烯

　　1 前言

　　目前，公司炼油厂目前产生的各类可利用烷烃约89.31万吨/年，具体情况如下表：

　　经初步调研分析及实验，MTBE醚后碳四烷烃含量71%左右，加氢裂化LPG烷烃含量100%， 加氢裂化轻石脑烷烃含量98.5%，大芳烃预加氢拔头油汽提塔塔底物料（C5+轻烃）组成烷烃含量98.5%，大芳烃连续重整脱丁烷塔底物料组成烷烃含量100%，大芳烃70万吨/年抽提抽余油水洗塔抽余油烷烃含量100%，具体数据分析如下表2～7所示：

　　通过对国内外炼油化工企业的调查，以及对比蒸汽裂解和催化裂解制产物对比，凯洛格布朗路特技术北京有限公司的催化裂解制烯烃ACO工艺，该所采用的设备和本厂FCC装置类似，工艺对原料性质要求较少，主要是通过在提升管内的反应，把本厂各类轻质烷烃原料一次性催化裂化为高附加值的产品，如乙烯、丙烯和粗汽油（含BTX50%），可以大大的增加炼油厂的经济效益。

　　3 烷烃催化裂化制烯烃ACO工艺介绍

　　ACO工艺反应器（转化炉）包括四个部分：一、提升管/反应器；二、沉降器；三、汽提器；四、再生器；原料由提升管底部进入，并与热再生催化剂混合，原料气化后与催化剂一起在提升管内向上流动，并发生裂解反应。在提升管末端，气体产品和催化剂在沉降器中的旋风分离器中分离。催化剂进入汽提器，通过蒸汽或氮气把夹带在催化剂孔隙中的气体产物分离出来，并送往反应后的油气中。汽提后的催化剂送到再生器，在这里，因裂解反应生成并附着在催化剂表面上的焦碳在空气作用下燃烧。再生后的催化剂被送入提升管重复使用，并且提供了原料气化和裂解反应需要的热量，ACO反应器系统原理图如下图所示：

　　反应后的油气通常是进入主分馏塔，然后再进行后续产品的分离和回收，大部分工艺流程类似于典型的烯烃厂分离回收部分，ACO反应器的显著特点是其相对于装置生产能力的经济性。目前最大的液体热裂解炉的生产能力约为20万吨/年乙烯或约30万吨/年烯烃。相比之下，世界上最大的ACO单个反应器可以多生产约4-5倍的烯烃，或者说可以达到150万吨/年乙烯和丙烯的生产能力。3.1 我厂ACO工艺产品结构及物料平衡

　　根据炼油厂各装置进料共计约90万吨/年进行核算后，物料平衡表见后面表8。

　　3.2 ACO工艺选择直馏石脑油作为原料原因

　　石脑油是蒸汽裂解装置的最主要原料，目前世界上超过一半的乙烯产量来自石脑油裂解，但是，丙烯的产量受限于丙烯/乙烯质量比（P/E）0.4-0.6，而ACO可以生产更多的丙烯和其它低碳烯烃，乙烯的产量几乎和丙烯相同，并采用最常见的直馏石脑油作为原料。因此，ACO工艺用石脑油作为裂解原料是极其普遍的，尤其在欧洲和亚洲。在西欧，大约72%的乙烯生产的原料来源于石脑油，而在中欧和中国大约是80%。

　　4 烷烃催化裂化制烯烃ACO工艺在我厂技术经济评价

　　通过ACO工艺将炼油厂各类轻质烷烃原料催化裂解为高附加值的产品，产品为乙烯、丙烯、粗汽油（含BTX50%），产量分别为25.007万吨/年、25.453万吨/年、25.007万吨/年。乙烯（5500元/t左右）、丙烯（8000元/t左右）和粗汽油（含BTX50%）（6800元/t左右）。

　　根据炼油厂的目前的现状，如果新建一套90万吨/年烷烃催化裂化制烯烃项目装置，装置建设加上配套设施全部预计投资费用4.5-5亿美元，以美元兑换人民币汇率6.3计算，约和人民币28.35-31.5亿元，投资回收期为5-6年，其经济性分析见表-7。

　　从表-7以看出，包含燃料、动力、人工（工资及福利）、折旧、折耗及摊销、修理费用、其他支出、管理费用、利润总额、所得税、税后利润等因素后，新建90万吨/年烷烃催化裂化制烯烃项目年差价约100963万元，大大的增加炼油厂的经济效益。

　　5 我厂烷烃催化裂化制烯烃ACO产品的发展方向

　　ACO工艺的产品乙烯、丙烯、粗汽油（含BTX50%）、燃料尾气还有多种好的发展方向，结合炼油厂目前的现状，具体发展方向考虑如下：

　　乙烯做为聚乙烯原料生成聚乙烯，目前聚乙烯市场价格在9000元/t左右；其次，乙烯做为苯乙烯原料，和本厂大芳烃装置的苯反应生成苯乙烯，按照2007年国际信息可以实现增值范围450-650美元/t。第三，乙烯可以制环氧乙烷，按照2012年市场行情环氧乙烷12000元/吨左右。

　　丙烯可以做为聚丙烯原料生成聚丙烯，目前普通聚丙烯市场价格在9000元/t以上；其次，丙烯可以和大芳烃装置苯制成异丙苯，然后异丙苯氧化生产苯酚和丙酮，进一步加工可以生产双酚A，苯酚和双酚A需求的年增长率分别为4%-5%和7%-8%，这些产品具有市场优势，优于苯乙烯和聚苯乙烯路线，且不愁销路，按照2012年市场行情，苯酚价格为12000元/吨左右；丙酮价格为6800元/吨左右；双酚A价格为9800元/吨左右。第三，丙烯可以制环氧丙烷，按照2012年市场行情环氧丙烷8800-11000元/吨；可创造较大的经济效益。

　　粗汽油（含BTX50%）25万吨/年，在不增加原油加工量的情况下，多产的粗汽油分离出12.5万吨/年混苯送到大芳烃装置，可以增加大芳烃的苯7.5万吨/年、PX5万吨/年产量。2012年8月PX税后价格7667元/吨、2012年8月苯税后价格6496元/吨。其余的12.5万吨/年可以用于回炼补充ACO的原料。

　　燃料尾气主要含量是甲烷，可以作为洁净的天然气燃料使用，减少污染物的排放，具有环保价值。

　　6 小结

　　ACO工艺采用轻质烷烃类馏分作为原料，可以生产比传统热裂解工艺更多的烯烃，将会大幅提高我厂的经济效益，因此，针对目前我厂烷烃类产品无全面的加工手段，产品直接出厂销售亏损，再加上大芳烃原料严重不足，规模效益无法充分发挥，为解决这些问题，拟新建一套90万吨/年烷烃催化裂化制烯烃装置，或是将我厂的FCC装置进行改建，将生产的乙烯、丙烯进一步深加工，转化为更高附加值的产品，彻底解决我厂烷烃类产品亏损的现状。

　　参考文献

　　[1] 钱伯章编著。世界石油石化发展现状与趋势―资源、技术、战略。北京：石油工业出版社，2007，3

　　[2] 陈俊武，主编。催化裂化工艺与工程。北京：中国石化出版社，2005

　　[3] Michael J Tallman、Curtis Eng、Sun Choi、Deuk Soo Park，主编。石脑油催化裂解生产低碳烯烃论文。北京：PTQ 2010年第三季度，2010