錢伯章

美國丙烷制丙烯脫穎而出

錢伯章

全球供應(yīng)的丙烯和丁二烯，歷來主要由處理液體進料（如石腦油或瓦斯油）的蒸汽裂解裝置作為副產(chǎn)品來生產(chǎn)的。在美國墨西哥灣，大多數(shù)的蒸汽裂解裝置原料已經(jīng)趨向用天然氣凝析液（NGLs），替代可產(chǎn)生高產(chǎn)量丙烯的石腦油，造成市場丙烯供應(yīng)吃緊。從2005年至2012年,來自于裂解乙烯項目的丙烯產(chǎn)量從800萬噸/年減少到了570萬噸/年,預(yù)計到2015年還將減少140萬噸/年。

為了提高企業(yè)盈利能力，很多生產(chǎn)商尋求替代生產(chǎn)丙烯和丁二烯的途徑。

2011年12月，陶氏化學(xué)和環(huán)球油品公司（UOP）簽署技術(shù)許可協(xié)議，將使用UOP的C3 Oleflex工藝從丙烷生產(chǎn)丙烯（PDH）。UOP Oleflex PDH裝置的生產(chǎn)流程如圖1、圖2所示：將富含丙烷的液化石油氣（C3 LPG）原料轉(zhuǎn)化成化學(xué)級或聚合級丙烯產(chǎn)品，再以原料形式引入到脫丙烷塔，C3 LPG中丁烷或重質(zhì)組分從脫丙烷塔的底部排出；脫丙烷塔頂送到C3 Oleflex單元，產(chǎn)生富含丙烯的液體產(chǎn)物和富氫的氣體產(chǎn)物；凈氫可以直接輸出，用于使變壓吸附氫氣改質(zhì)或作為裝置內(nèi)的燃料。

因此，只要在低成本的丙烷進料和高價值的丙烯產(chǎn)品之間存在足夠的利潤，PDH裝置就生產(chǎn)可行?，F(xiàn)在，美國已有一些公司投資PDH裝置，至少有6套正在建設(shè)或開發(fā)中，并且多數(shù)在美國墨西哥灣沿岸。表1列出北美一些近期正在建設(shè)的PDH裝置名單。

陶氏化學(xué)公司于2012年1月6日宣布，選擇霍尼韋爾技術(shù)在美國得克薩斯州自由港建設(shè)PDH裝置，該PDH裝置將生產(chǎn)約75萬噸/年聚合級丙烯?；裟犴f爾公司將利用其UOP C3 Oleflex技術(shù)使來自頁巖氣的丙烷轉(zhuǎn)化成丙烯，裝置定于2015年第二季度投產(chǎn)。建成后，該裝置將是北美最大的單一系列的PDH裝置。

C3石化公司于2014年1月開始在美國得克薩斯州阿爾文（Alvin）附近新建PDH裝置，生產(chǎn)聚合物和化學(xué)級丙烯，擬于2015年第四季度投產(chǎn)。該裝置將使用丙烷原料，通過管道分銷產(chǎn)生丙烯。作為生產(chǎn)過程的一部分，還將產(chǎn)生乙烷、乙烯和甲烷等。同時，Ascend高性能材料公司也宣布在Alvin生產(chǎn)基地投資12億美元建設(shè)100萬噸/年P(guān)DH設(shè)施，將使用丙烷生產(chǎn)聚合級和化學(xué)級丙烯，用以支持Ascend高性能材料公司一體化的尼龍業(yè)務(wù)，將在2015年第四季度投產(chǎn)。

科萊恩公司于2013年10月12日宣布，在美國肯塔基州路易斯維爾生產(chǎn)裝置的Houdry脫氫催化劑產(chǎn)能已成功實現(xiàn)擴能。受頁巖氣開發(fā)需求的推動，數(shù)百萬瑞士法郎投資支持了Houdry脫氫催化劑能力的擴增。Houdry脫氫催化劑應(yīng)用于石化行業(yè)中采用的Catofin和Catadiene技術(shù)，從輕質(zhì)烷烴生產(chǎn)C3和C4-烯烴（包括丁二烯）。該技術(shù)由西比埃（CB&I）公司提供技術(shù)許可。

Catofin技術(shù)和催化劑應(yīng)用于可靠和不復(fù)雜的生產(chǎn)過程，供單一目的生產(chǎn)烯烴/丁二烯。新一代的催化劑性能有明顯改進，在過去的幾年中已成功地實現(xiàn)了商業(yè)化。Catofin技術(shù)已在世界上進行了32次技術(shù)轉(zhuǎn)讓，目前已有12套裝置投入運行，其中包括現(xiàn)已運行的最大PDH裝置，能力超過50萬噸/年。在過去的4年里，已授權(quán)15套裝置予以采用，科萊恩公司產(chǎn)能為60萬噸/年P(guān)DH裝置于2013年在我國天津投產(chǎn)，采用的就是Catofin工藝和催化劑。韓國SK燃氣公司在蔚山的PDH新裝置將利用Catofin工藝，將于2016年投產(chǎn)，而一套75萬噸/年Catofin PDH裝置將在2015年投運。Catofin過程可提供卓越的選擇性、投運效率和革新潛力。

EPP于2014年3月20日宣布，將1億美元的合同交付給了西比埃公司，將在美國得克薩斯州Mont Belvieu建設(shè)PDH裝置，可生產(chǎn)高達75萬噸/年的聚合級丙烯。該裝置的原料將由EPP公司在海灣沿岸天然氣凝析液的分餾和存儲予以支持。這將使該公司到2015年擁有70.8萬桶/天的NGL分離能力，可提供多達17.7萬桶/天的丙烷。

Petro logistics公司是在休斯敦航道附近作業(yè)的主要丙烯生產(chǎn)商，擁有并經(jīng)營美國唯一的PDH裝置。該裝置投產(chǎn)于2010年，擁有約66萬噸/年的生產(chǎn)能力，躋身于世界上最大的同類裝置之一。不過，Petrologistics公司于2014年5月28日宣布，與其合伙人Petrologistics GP公司已被科氏工業(yè)集團（Koch Industries）的子公司弗林特希爾斯資源（Flint Hills Resources）公司收購。弗林特希爾斯資源于2014年7月16日宣布，已完成對Petro logistics公司的收購，并已將其丙烯子公司合并進Petro logistics。

臺塑集團于2014年9月24日宣布，選擇由蒂森克虜伯工業(yè)解決方案公司轉(zhuǎn)讓的蒸汽活化重整(Star) PDH技術(shù)，應(yīng)用于其得克薩斯州的Point Comfort石化聯(lián)合體。蒂森克虜伯將為其提供技術(shù)許可、關(guān)鍵設(shè)備的基礎(chǔ)和詳細工程，以及供應(yīng)Star催化劑和在項目實施過程中的技術(shù)支持。

Sunoco物流公司于2014年11月8日宣布，將斥資25億美元建設(shè)Mariner東2管道項目，該管道將來自馬塞勒斯與尤蒂卡頁巖盆地的天然氣凝析液運至公司在賓夕法尼亞州的馬庫斯胡克（Marcus Hook）聯(lián)合裝置。Sunoco物流公司還表示，正在馬庫斯胡克開發(fā)另外的NGL制造聯(lián)合裝置，其中包括PDH裝置。

不過，隨著我國城市霧霾的加重影響，工業(yè)鍋爐、煤改氣等項目進一步推動了天然氣的需求。以北京為例，2015年的用氣量估計將高達170億立方米，我國又面臨著嚴峻的供氣壓力。而我國的PDH項目大多依賴進口丙烷或NGL,在沒有穩(wěn)定的供應(yīng)情況下，盲目、大量地上馬PDH項目無異于“火上澆油”。