刘海锋

摘 要：随着乙烯工业和炼油工业的不断发展，乙烯装置和CFC装置将副产更多的C；及C库烯烃，通过催化裂解方法将其转化为丙烯和乙烯，不仅提升了副产物的利用价值，而且拓展了低碳烯烃的来源。目前，国际上已有多家公司可以提供转让技术，而在我国该技术还处于中试或准备工业试验阶段，科研人员应结合我国的实际情况加快该技术的工业化研究进程，特别是针对该技术开发的关键因素—催化剂，提出最佳的工业化方案，为我国C4-8低价值烯烃的有效利用和拓展低碳烯烃来源提供技术支撑；同时决策层应保证充足的资金及良好的试验和生产环境，以使该技术尽快产生经济效益和社会效益。

关键词：低碳烯烃；催化裂解；催化剂

1 烯烃催化裂解工艺

依据反应器的结构，可将目前已开发的烯烴催化裂解工艺分成两类：一类是流化床工艺，主要有iAeo化学公司的Supe币ex工艺、ExxonMobil公司的MOI工艺；另一类是固定床工艺，主要有Lugri公司的propylur工艺、Atoifn盯UOp公司的OCP工艺、日本旭化成化学公司的Omega工艺等。

1.1 Superflex 工艺技术

Superflex 工艺是由 KBR 公司开发的采用流化床反应器与配套的催化剂将低值的轻质烃转化为富含丙烯物流的一项新工艺。该工艺基于现行的催化裂化装置，可将富含烯烃的（C 4～ C 8 ）组分转化成丙烯、乙烯和高辛烷值汽油，可以和汽油蒸汽裂解装置或乙烯装置结合通过一体化达到增加丙烯产量的目的。该工艺需要将进料中炔类和二烯烃进行选择性加氢处理转化为烯烃，在适宜的条件下，当以选择性加氢裂解后的轻烃作为原料进行反应时，丙烯产率可达 40% （ω），乙烯产率也能达到18%（ω） ～20%（ω），丙烯和乙烯产率之比约为 2∶1。反应得到的 C 5 以上汽油是高辛烷值的调和组分，其抗爆指数大于100。

1.2 MOI工艺

Mol工艺是在Mobil公司的甲醇制汽油（MTG）工艺的基础上衍生而成的，采用ZSM一5催化剂，使用选择性二次转化技术，在单一的连续再生流化床反应器中进行。MOI工艺的关键是Exx-onMobil公司的ZSM一5催化剂3]，该催化剂通过将一种特殊的酸性和择形性组合，促进了烯烃的齐聚、裂化和歧化反应，可将蒸汽裂解的副产物（如C4和轻裂解汽油）转化为丙烯和乙烯，同时也可将炼油厂新配方汽油中不理想的组分转化成丙烯，且可抑制多环芳烃和焦炭的生成。MOI工艺的产物中烯烃的分布不受原料烯烃碳链长短和结构的影响。在与CFC工艺相近的反应温度和反应压力下，丙烯总收率为55%，乙烯总收率为29%。

2 烯烃催化裂解催化剂

2.1 ZSM一5分子筛硅铝比的研究

可以通过改变ZSM一5分子筛的硅铝比来调节它的酸性，从而改变它的催化裂解性能。侯典国等仁’7〕认为，增大分子筛的硅铝比，可以减少酸中心的数目，有利于降低通过双分子进行的氢转移反应的几率；同时提高了酸中心的强度，有利于裂解反应的发生，因此有利于提高产物中烯烃的收率。zhu等`28〕在比较了不同孔结构的zsM一5，zsM一23，MeM一22，SAPO一34分子筛催化剂在C4烯烃催化裂解反应中的性能后发现，分子筛的孔结构影响c4烯烃的转化率和选择性。孔径小，氢转移反应受到抑制，故烯烃选择性高。另外，分子筛的稳定性很大程度上受孔结构和酸性的影响。分子筛的硅铝比对C4烯烃的转化率和选择性也有一定影响。增大zsM一5分子筛的硅铝比，丙烯和乙烯的选择性提高，当硅铝摩尔比为366时，分子筛具有最佳的性能和最低的结焦率。

2.2 水蒸气处理的研究

催化—蒸汽热裂解工艺催化—蒸汽热裂解工艺的反应温度一般都较高，约为800℃。这些工艺的催化剂一般是CaO-Al 2 O 3和 KVO 3 -CaO-Al 2 O 3 等碱金属或碱土金属的氧化物。一种钒—钾型催化剂催化裂解工艺，该工艺所用的催化剂以钒酸钾为活性组分，以氧化铝为载体，并引入 B 2 O 3 等氧化物作为改性剂，所用的原料油为直馏汽油、汽油—催化重整抽余油和宽馏分油。

3 结束语

近几年中我国以低碳烯烃为原料的化工行业发展速度是非常快的，我国低碳烯烃产量与消费量均呈现大幅增长趋势。目前绝大部分的乙丙烯都是靠蒸汽裂解而制得，一小部分靠催化裂化副产，而催化裂解集结于二者的优点，具有裂解温度低、烯烃收率高和产物分布灵活性高等优点，从轻烃到廉价的重质油都可作为制低碳烯烃的原料，具有相当强的竞争力。催化裂解技术相对于蒸汽裂解技术来说还不够成熟，只有部分工艺技术实现工业化，目前诸多还处于实验室或中试阶段。

参考文献：

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