炼化副产碳二至碳五资源综合利用技术发展现状

催化裂化副产气体高效利用路径及产业化应用前景分析

我国催化裂化装置年加工量超1.5亿吨，年产生干气逾600万吨，其中乙烯含量达10%~18%，总量约60万至100万吨。目前部分企业采用催化干气制乙苯技术利用乙烯资源，但缺乏苯原料的企业仍将其作为燃料气使用。随着石油资源趋紧，提升干气中乙烯利用率已成为降本增效的重要方向。

炼厂干气芳构化技术可将含烯烃约15%的干气转化为约10%的液相产品，芳烃含量超50%，辛烷值RON＞95，是优质高辛烷值汽油调和组分，其余产物仍为可用干气，经济性显著。该技术已在多家企业完成工业侧线试验并取得良好效果。

碳三资源中，丙烯为主要化工原料，丙烷则多用于民用液化气或作为乙烯裂解原料。近年来，国内多家企业布局丙烷脱氢（PDH）项目以增产丙烯。目前主流技术由美国Lumus和UOP掌握，我国自主研发的移动床丙烷脱氢催化剂及工艺正逐步实现产业化。

我国催化裂化年处理能力超1.5亿吨，年产碳四液化气超2000万吨。其中异丁烯主要用于生产MTBE，已实现较充分应用；而丁烷、丁烯等组分仍主要作为燃料使用，资源利用率偏低。

主要碳四加工技术包括碳四烷基化、MTBE、芳构化、裂解、顺酐、甲乙酮和歧化等，应用前景如下：

1. 碳四烷基化
丁烯与异丁烷烷基化是生产高辛烷值汽油的关键技术，国外广泛应用。国内受限于硫酸或氢氟酸催化剂带来的腐蚀与环保问题，发展缓慢。近年新建装置多采用硫酸法，但仍面临设备腐蚀和酸渣处理难题。

2. MTBE及异丁烯生产技术
以碳四中异丁烯制备MTBE技术成熟、投资低，且MTBE作为高辛烷值组分市场需求稳定，国四、国五汽油标准未限制其使用，发展前景广阔。MTBE可进一步裂解制取高纯度异丁烯，用于生产丁基橡胶、MMA、叔丁基苯酚及农药中间体。

为弥补异丁烯资源不足，正丁烯骨架异构化和异丁烷脱氢技术具备良好应用潜力。国际主流工艺包括Lyondell的ISOMPLUS、Mobil/BP的Isofin、Texas的SKIP及IFP的Iso-4等，其中ISOMPLUS已在国内多套装置应用。国内自主研发的分子筛催化剂及配套工艺进展顺利，即将进入市场。

异丁烷脱氢工业化工艺主要有Phillips Star、Lummus Catofin、IFP FDB-4及UOP Oleflex，其中国际应用较广的是Catofin和Oleflex。国内现有项目多集中于丙烷脱氢制丙烯，异丁烷脱氢制异丁烯尚处起步阶段。国产丙烷/异丁烷脱氢催化剂与工艺正加快产业化进程。

碳五资源主要来自两部分：一是直馏或加氢轻石脑油中的饱和戊烷，部分用作乙烯裂解原料或汽油调和组分。因正戊烷辛烷值低（RON63），国外普遍采用临氢异构化提升辛烷值。中石化湛江东兴、海南炼化已建成C5/C6异构化装置，但因未采用循环工艺，产品辛烷值仅RON80，影响推广。

随着进口原油加工量增加，碳五资源日益丰富，C5/C6异构化技术重要性凸显。中国石油在昆明、四川等新建炼油项目中陆续规划建设该类装置，AXENS、UOP技术已进入国内市场。中石化石科院研发的第一代分子筛催化剂已在湛江东兴、泽普、玉门及伊朗装置成功应用；第二代固体超强酸催化剂已完成开发，即将投入工业使用。

另一部分碳五资源来自催化裂化汽油，富含烯烃，虽具高辛烷值，但也导致汽油烯烃和蒸汽压偏高。国外普遍采用轻汽油醚化技术，将碳五异构烯烃转化为TAME，既提升辛烷值又降低蒸汽压，是高效利用路径之一。美国CD-TECH开发的催化蒸馏-异构化组合工艺已在格尔木、南充两家企业应用。

此外，催化裂化轻汽油中碳五烯烃还可通过催化裂解转化为乙烯和丙烯，如KBR公司的Superflex流化床技术，实现轻质烯烃高值化转化。