不断推进的催化裂化干气制乙苯技术产业化之路

日期：2008-09-24 来源：《科学时报》 作者：《科学时报》

2008

09/24

11:44

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    中科院大连化物所催化裂化干气制乙苯技术的系列发明——尽管名字很拗口——但被喻作“吃草就能挤牛奶挣钱”的技术装置，一点也不为过。

    在大连化物所的合作企业锦州石油化工公司，科研主管对这个中科院“东北振兴科技行动计划”的重大项目——催化裂化干气中乙烯与苯变相催化分离制乙苯技术，在工厂的实际应用情况作了详细介绍：“过去，炼油厂催化裂化（FCC）装置产生的废尾气(干气)，往往是点了‘天灯’，让其白白燃烧。如采用大连化物所开发的干气制乙苯技术，在年产10万吨的乙苯装置上，每年即可从干气中回收乙烯2.5万吨，实现产值10亿元以上，利税超过2亿元；此外，干气中含有0.7%～1％的丙烯，采用大连化物所从干气中吸收丙烯的方法，一年就可以得到纯丙烯1500～2000吨，纯丙烯价格为每吨1万元左右，而干气每吨价格仅为1000元左右，仅此一项，炼油厂每年就可以增收1500万元左右。”

    乙苯是生产聚苯乙烯等树脂和塑料的原料。我国年通过催化裂化技术加工石油能力超过1.2亿吨（世界第二位），副产干气500余万吨/年，含乙烯近100万吨/年。一方面随着经济的发展，国内对乙苯的需求量迅速增长，另一方面炼油厂催化裂化加工石油产生的干气尾气（含20%左右的乙烯）却没有得到有效利用，往往被当成燃料烧掉。

    为合理利用催化裂化干气中的稀乙烯资源，缓解乙苯—苯乙烯供需矛盾，从1986年开始，大连化物所研究员徐龙伢带领课题组开始进行催化裂化干气制乙苯的催化剂技术研究。经过20多年的不懈努力，目前已先后开发了5代干气制乙苯技术，先后在中、美等11个国家和地区获得授权发明专利30余项。第一代干气制乙苯技术于1993年工业化后，美国LUMMUS公司对其评价非常高，想与研究所合作，将此技术打到国际市场上去。但在1996年年底，LUMMUS却突然冷了下来，主要是因为当时国外开发出了更先进的乙苯生产技术，干气制乙苯技术要想打入国际市场，催化剂和技术上必须有更大的创新和突破。

    挑剔的用户往往是最好的老师。在干气制乙苯第一和第二代技术基础上，徐龙伢带领研究组成功研制出具有很强创新性和实用性的“催化裂化干气制乙苯气相烃化与液相反烃化优化组合”的第三代干气制乙苯技术，并紧紧抓住当时国内对乙苯—苯乙烯需求量巨大和国内生产严重产不足需的机会（2003年需求量360万吨，其中进口266万吨），积极向东北地区及国内石化企业推广这一技术。在干气制乙苯技术成功转让至大连石化公司和抚顺石化公司基础上，2005～2006年又相继成功转让到锦西炼化总厂、锦州石化公司等8家石化企业。这些企业的投产，乙苯年产量可达66万吨，年销售收入可达60多亿元，利税15亿元，对维护国家资源的战略安全、优化利用石油资源、提升我国石化科技水平、促进能源和资源的节约利用和可持续发展等方面都具有重要意义。

    吃一堑，长一智。在第三代技术基础上，大连化物所还开发了“催化蒸馏”第四代技术和“干气和苯变相催化分离制乙苯”第五代技术。其中第五代技术开发了新型的抗水和抗硫新型超细晶粒Y分子筛催化剂，反应温度比第三代技术降低了160℃，降低了30%能耗，实现了烃化与反烃化过程的有机统一，省掉烃化反应器，降低装置投资的30%左右。第五代技术的开发成功将进一步提升干气制乙苯技术的竞争力和影响力。

    但与以往联合开发工业项目略有不同的是，大连化物所在与企业合作的过程中，一直以“专利技术商”的形式出现。“虽然是我们在中试过程中教会了许多企业，让它们熟练掌握和应用了我们的专利技术，但是企业也教我们懂得了什么是市场的需求，让我们的专利技术在转移中得到了不断的延伸和扩展。”大连化物所应用催化研究室室主任徐龙伢解释说。

    在中科院东北振兴科技行动计划的大力支持下，2006～2007年，干气制乙苯技术又相继转让给蓝星集团大庆中蓝石化、吉林松原石化等7家企业。截至2007年底，通过对该专利技术的许可使用，在国内开工建设和投产装置14套共计126万吨/年规模的干气制乙苯装置，其中有8套干气制乙苯装置位于东北地区。如果14套干气制乙苯装置满负荷生产，年销售收入可达100多亿元人民币，年新增经济效益超过20亿元，同时实现干气制乙苯技术转让费5690万元，2006～2007年催化剂销售收入实现8000多万元。

    大连化物所承担的中科院“东北振兴科技行动计划”重大项目“催化裂化干气制乙苯技术”的创新开发、成果转化和工业化实施过程，不但提供了一种研究所与企业联合开发科技成果和产业化的成果转化模式，而且进一步提升了我国石化企业在国际市场上的科技竞争力。目前采用该技术的126万吨/年乙苯生产规模的装置可直接从FCC干气中每年回收乙烯35万吨/年，减少二氧化碳排放达每年100多万吨，带动下游产业链的发展和增加大量的就业岗位。