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中石大徐春明院士团队:富烯轻烃定向催化裂解多产乙丙烯技术OlePy!

发表时间: 2024-05-07 09:18:24

作者: 炼化及石化下游产业网

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01 成果简介

近年来,过剩的炼油能力,持续走低的成品油消费量,需求增长旺盛的化工品市场,都引导着“油品转化学品”这一方向的快速发展。我国汽油池组成特殊,烯烃含量最高的催化裂化汽油占70wt%,其烯烃含量占30-50wt%,主要为C5-C7烯烃;同时煤化工等过程也会产生相当数量的富含C5-C7烯烃馏分。据此,提出了富烯轻烃定向催化裂解多产乙丙烯工艺思路,开发了催化转化催化剂及过程工艺,实现了C5-C7烯烃向低碳烯烃的高效转化。

OlePy技术的关键在于:(1)创新反应器:径向反应器。径向反应器保证催化剂床层温度均匀,停留时间短,二次反应少。(2)创新催化剂:发明了定向消除结焦位点技术和可控化造孔方法,开发了内小外大复合孔催化材料,制备了双活性位点高效烯烃裂解催化剂,可实现乙丙烯高选择性同时提升催化剂抗结焦性。

OlePy技术以富烯烃馏分油为原料,原料适用性广,如FCC轻汽油、煤制烯烃C5+馏分油。催化剂具有良好的水热稳定性和抗结焦能力,运转周期较常规提高2倍以上,乙丙烯选择性较常规高出8~10个百分点,具有广阔的推广应用前景。

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图1 OlePy技术工艺流程


02 应用领域

石油化工领域:在燃料油减量和低碳烯烃增长的双重背景下,所开发的富烯轻烃催化裂解技术是实现清洁油品生产和低碳烯烃增产一举两得的高效途径。

煤化工领域:煤制烯烃工艺过程会副产富含烯烃的C5+馏分油,这部分C5+烯烃副产物常作为油品进行销售。当前,全球范围内成品油的消费量持续走低,供大于求,汽油需求量已进入平台期。因此,所开发的富烯轻烃催化裂解技术是煤制烯烃副产C5+烯烃增值利用的潜在途径,可实现煤制烯烃过程效益最大化。


03 市场前景

针对C5汽油:乙丙烯收率>70wt%,催化剂寿命>400h;针对C6-C7汽油:乙丙烯收率>80wt%,催化剂寿命>500h。

按丙烯与原料价差2000元计,丁烯与原料价差711元/吨计(已考虑气分加工费用300元/吨),差价382元/吨;设备折旧按8%,维修4%,财务费用5%计,合35元/吨。人工费用10元/吨,能耗210元/吨,毛利润287元/吨。


04 知识产权

中国石油大学(北京)具有自主知识产权,已获发明专利授权。

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图2 发明专利证书


05成果完成人(团队)

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赵亮,教授,博士生导师。现任重质油全国重点实验室副主任,国家自然科学基金杰出青年基金、优秀青年基金获得者。主持国家自然基金项目、国际合作项目、中石油科技开发项目等14项。获国家技术发明二等奖1项、中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖1项、二等奖1项;获侯德榜化工科学技术青年奖,中国石油和化学工业联合会青年科技突出贡献奖,中国石油科学十佳论文奖。发表高水平SCI论文80余篇,授权中国发明专利40余项,国际专利6项。邮箱:liangzhao@cup.edu.cn。

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高金森,教授,博士生导师。国家自然科学基金杰出青年基金获得者、教育部“长江学者”特聘教授,何梁何利科学与技术青年创新奖获得者,北京市教学名师。近年来主持或参加国家自然科学基金重大/重点项目、国家重点研发计划项目课题、中国石油重点攻关、国际合作及其他省部级科研项目30余项;获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖3项、教育部自然科学1等奖1项、中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖1项和科技进步一等奖3项;授权国际专利12件,中国发明专利115件;发表SCI论文283篇,出版专著1本。

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徐春明,教授,博士生导师。国家杰出青年基金获得者,“全国优秀教师”称号获得者,国家“万人计划”百千万工程领军人才,自然科学基金委创新研究群体负责人,2019年当选中国科学院院士。近30年来一直致力于重油高效转化和清洁油品生产的研究,研究成果获国家技术发明二等奖1项,国家科技进步二等奖2项,中国石油和化学工业联合会技术发明特等奖1项,省部级一等奖8项。发表高水平论文300余篇,专著4部。授权国际发明专利36件、中国发明专利102件,其中实施转化48件。