KBR高级催化裂化制烯烃工艺

©2009KBR.保留所有权利。MichaelTallmanACOTM，TheAdvancedCatalyticOlefinsProcess高级催化裂化制烯烃工艺©2009KBR.保留所有权利。现代汽车的发展1800年：发明家Cugnot发明了蒸汽动力汽车时间表1800年蒸汽动力汽车1870年:第1辆汽油动力汽车1870年第1辆汽油动力汽车20世纪早期，汽车的大规模生产20世纪早期燃油驱动的更大汽车更大、更卓越的汽车混合动力汽车，响应需求高能效混合动力汽车需要是发明之母Plato428BC-348BC©2009KBR.保留所有权利。热裂解的发展20世纪初期：燃料热裂解的研究1921年Dubbs热裂解炉2010:ACOACO反应器1925:第1家商业乙烯工厂20世纪20年代：第一台蒸汽裂解炉（UnionCarbide）1940-60:技术改进1953KBR乙烯工厂ICI（英国）1960至今：革命性进展1980sKBR乙烯厂-日本出光新加坡烯烃工厂2006:超大型裂解炉时间表©2009KBR.保留所有权利。目前的热裂解技术♦打破并重排化学键♦要求高温，850C♦原料重时，烯烃总收率下降♦丙烯/乙烯比（P/E）~0.4-0.6蒸汽裂解质量收率%丙烯乙烯020406080乙烷丙烷丁烷轻石脑油重石脑油0.010.400.430.530.58P/E©2009KBR.保留所有权利。在蒸汽裂解中，焦与重端馏分的处理相当困难！©2009KBR.保留所有权利。重大转变-ACO工艺♦通过催化途径发展，制取乙烯与丙烯♦温度更低~600-700°C♦液态原料的烯烃收率更高♦生焦率很低♦P/E比约为1:1♦使用最常见的液态原料（直馏石脑油和馏分油）AdvancedCatalyticOlefins（ACO）©2009KBR.保留所有权利。烯烃市场160140120100806040200乙苯EDC百万公吨0001020304050607080910产能环氧乙烷其他聚乙烯乙烯蒸汽裂解无法满足未来的丙烯需求全球乙烯需求预测~4%整体增幅~5%整体增幅异丙苯聚丙烯丙烯酸丙烯1008060402000001020304050607080910全球丙烯需求预测百万公吨产能（来源：CMAI）丙烯腈其他羰基合成醇环氧丙烷©2009KBR.保留所有权利。烯烃的地区问题地区乙烯增幅%总供应量453525155美洲欧洲909294969800020406081012（来源：CMAI）©2009KBR.保留所有权利。烯烃的地区问题地区乙烯增幅♦中东地区增幅最大♦乙烷原料的丙烯产量很少♦亚洲市场也在增长%总供应量453525155美洲欧洲亚太非洲/中东909294969800020406081012（来源：CMAI）©2009KBR.保留所有权利。EthyleneRefineriesEthylenePlant57%Refineries54MMMTYin200089MMMTYin2010EthylenePlant65%Refineries66MMMTYin2005丙烯来源蒸汽裂解质量收率%丙烯乙烯020406080乙烷丙烷丁烷轻石脑油重石脑油0.010.400.430.530.58P/E乙烯厂66%炼油厂炼油厂炼油厂乙烯厂56%乙烯厂57%其他其他其他©2009KBR.保留所有权利。烯烃的地区问题♦亚洲具有极高的P/E需求量0500010000150002000025000NAmericaSAmericaWEuropeMiddleEastAsiaPacificEthylenePropyleneKTA烯烃P/E比0.770.441.50.240.852004-12烯烃增速加快地区乙烯增幅来源：丙烯炼油厂，NexantPERP报告%总供应量453525155美洲欧洲亚太非洲/中东909294969800020406081012（来源：CMAI）♦中东地区增幅最大♦乙烷原料的丙烯产量很少♦亚洲市场也在增长乙烯丙烯北美南美西欧中东亚太©2009KBR.保留所有权利。ACO工艺-为什么使用直馏原料？♦全球绝大多数乙烯都产自液态原料♦直馏石脑油是全球范围使用的主要原料50%以上的乙烯都产自石脑油资源丰富♦亚洲最常见的原料（最高P/E比）0200040006000800010000120001400016000NAmericaSAmericaWEuropeMiddleEastAsiaPacificPropyleneEthyleneKTA烯烃2004-12烯烃增速加快不同原料的乙烯产量乙烷丙烷丁烷石脑油柴油其他产能来源：CMAI来源：丙烯炼油厂，NexantPERP报告•亚洲具有极高的P/E需求乙烯丙烯北美南美西欧中东亚太©2009KBR.保留所有权利。ACO工艺-使用石脑油原料♦直馏石脑油是全球范围使用的主要原料资源丰富50%以上的乙烯都采用石脑油制成不同原料的乙烯产量乙烷丙烷丁烷石脑油柴油其他产能来源：CMAI20002001200220032004200520062007200820092010生产：百万0200040006000800010000120001400016000NAmericaSAmericaWEuropeMiddleEastAsiaPacificPropyleneEthyleneKTA烯烃2004-12烯烃增速加快来源：丙烯炼油厂，NexantPERP报告♦石脑油是亚洲最普遍的原料亚洲要求较高的P/E比0.85P/E乙烯丙烯北美南美西欧中东亚太©2009KBR.保留所有权利。所有这一切意味着什么？乙烯增幅低于丙烯增幅蒸汽裂解炉无法满足丙烯需求使用轻质原料将得到较低的P/E比需要采用其他丙烯技术ACO是一种解决方案©2009KBR.保留所有权利。ACO工艺主要特性-反应器♦KBR专有FCC反应器特性♦丙烯/乙烯（P/E）约1:1♦催化剂由SK公司独家提供♦所有设备和工艺经过实践检验♦与其它工艺相比更可靠，更灵活直馏石脑油©2009KBR.保留所有权利。ACO工艺主要特性-分离♦产品分离与处理参考乙烯装置技术压缩酸气脱除和干燥分离和精馏至化学级或聚合级产品♦清除微量杂质的专有技术♦C4和C5可循环返回反应器，无需进一步处理♦所有技术经过实践验证RECOVERY乙烯丙烯尾气芳烃汽油反应器产物©2009KBR.保留所有权利。ACO主要特性-小结♦由韩国SK能源和KBR联合开发♦由KBR全球授权♦SK能源将成为ACO的首个商业用户目前正在计划在韩国蔚山的SK联合化工厂安装ACO反应器大约2010年开车©2009KBR.保留所有权利。SK能源背景♦大型企业集团2006年销售额约240亿美元产量大约为5.8MMt/a♦超大烯烃生产设施蔚山2套KBR蒸汽裂解炉~800kta乙烯♦当地对丙烯和高P/E的需求♦SK计划2010年成为首个采用ACO工艺的生产商©2009KBR.保留所有权利。SKenergy的生产历史和现状♦ACO的关键：催化剂由SK研发部门开发目前正在申请全球范围专利高酸活性，非常适合轻质烯烃与液化石油气生产在高温蒸汽中保持较高的水热稳定性♦在大田的SK研发基地完成试验流化床反应器分馏循环功能沸石ACO催化剂SK实验装置©2009KBR.保留所有权利。KBR的生产经验和现状♦KBR流化催化裂解50余年经验工艺/机械设计全球已有超过120套装置♦预计收率开发与建模KBR独立及客户原料试验分析♦SasolSUPERFLEX投产与商业化SasolSUPERFLEX2006年2月KBR流化床催化裂解试验工厂©2009KBR.保留所有权利。案例分析♦轻质直馏石脑油♦案例1：常规蒸汽裂解炉100万吨乙烯~0.5P/E比♦案例2：ACO工艺原料供应量与案例1相同P/E比~1:1©2009KBR.保留所有权利。ACO–反应部分新鲜原料送至烟气系统反应器产物送至回收燃料油蒸汽BFWCW催化剂存储和处理再生空气油洗塔ACO正流反应器/再生器催化剂粉末循环©2009KBR.保留所有权利。ACO回收部分干燥脱丙烷塔脱甲烷塔脱乙烷塔乙烯塔丙烯塔轻质气体乙烯丙烯脱己烷塔芳烃乙烷/丙烷急冷气体冷却箱C2重整1-23混合C4/C5/C6NA循环至反应器C3重整处理©2009KBR.保留所有权利。蒸汽裂解炉与ACO总收率比较♦ACO的烯烃收率高15-20%左右♦ACO的P/E更高,约1:1♦ACO的芳烃产率高25%♦ACO无需任何处理即可循环所有C4/C5EthylenePropyleneOther蒸汽裂解炉，质量收率%ACO，质量收率%与蒸汽裂解比较乙烯丙烯其他©2009KBR.保留所有权利。蒸汽裂解炉产量0255075100SteamCrackerOtherGasolinePropyleneEthylene重量%其他汽油丙烯乙烯蒸汽裂解炉©2009KBR.保留所有权利。0255075100SteamCrackerACOOtherGasolinePropyleneEthylene与蒸汽裂解炉比较♦ACO的烯烃收率高15-20%左右♦ACO的P/E更高,约1:1♦ACO的芳烃产率高25%♦ACO无需任何处理即可循环所有C4/C5蒸汽裂解炉与ACO总收率对比重量%其他汽油丙烯乙烯蒸汽裂解炉©2009KBR.保留所有权利。蒸汽裂解炉与ACO生产成本对比案例1蒸汽裂解炉生产成本=~$730/MT乙烯案例2ACO生产成本=$640/MT乙烯原料减副产品公用工程与操作费用其他成本折旧与利润原料减副产品公用工程与操作费用其他成本折旧与利润©2009KBR.保留所有权利。ACO优势♦将资源丰富的原料转换为乙烯和丙烯直馏石脑油，蒸馏油♦轻质烯烃收率高于蒸汽裂解♦1/1的P/E比可满足丙烯市场需求♦更多芳烃可供回收，辛烷值更高♦无需C4/C5处理，所有C4/C5均被利用♦与蒸汽裂解相比，ACO具有诱人的经济优势♦CO2排放低于蒸汽裂解©2009KBR.保留所有权利。高级催化烯烃工艺♦乙烯和丙烯的增长速度都较快♦乙烯工厂无法满足丙烯的增幅需求♦丙烯专用技术要求使用最适合的原料♦考虑ACO工艺总产量更高1:1P/E比♦SK计划在2010年完成商业化RECOVERY乙烯丙烯尾气芳烃汽油石脑油与馏分油循环ACO总裁Challand与总裁Shin在签字仪式上回收©2009KBR.保留所有权利。非常感谢！问题？