戊烷脱氢制戊烯技术调研报告

定性和低磨损率的铂基催化剂，生成戊烯的选择性为84％，戊烷单程转化率达到35％～ 40％ ；另外4套采用ABB鲁玛斯的Catofin循环多反应器系统工艺，鲁玛斯公司的Catofin工艺应用了逆流流动技术改变了反应物料流向，反应器改为空气向下、烃类直接向上的逆流状态，能以较少的原料获得较多的产品，从而减少了投资的操作费用。Catofin工艺选择铬催化剂，其组分包括l8％ 以上的氧化铬载于γ-Al2O3上。该催化剂的脱氢性能稳定，烷烃转化率高，循环量少，每500吨戊烷原料得76～86吨戊烯。然而该工艺至少需两个反应器轮换操作，所以效率较低，能耗较大。还有其它一些市场化工艺是伍德的STAR工艺以及斯纳姆普洛盖提(Snamprogetti)和林德的技术。戊烷脱氢装置引进工艺装置投资非常大，按35万吨/年能力的Oleflex工艺装置算，投资在20亿人民币左右，仅催化剂一次装量投资就超过5.5亿人民币，专利许可费也将超过l亿人民币。

早期的戊烷脱氢催化剂的选择性不好，抗积炭能力低，需要频繁的再生来维持催化剂的活性。使装置投资大，生产成本高。UOP第一代的Oleflex工艺技术在泰国建设的50万吨/年戊烷脱氢装置基建投资为5000美元/吨戊烯，DH系列第三代产品催化剂，可降低建设投资，对于西班牙塔拉戈纳35万吨/年戊烷脱氢装置采用新催化剂技术的基建投资为650美元/吨戊烯。按美国海湾沿岸基准，生产35万吨/年聚合级戊烯的Oleflex联合装置，界区内投资为5.45亿美元。总的项目投资为2.5亿美元。公用工程消耗为：电力200kWh/t(戊烯产品)，冷却水50m3/t，净产燃料气(产出)5020MJ/t。催化剂和化学品费用为每吨5千美元。

戊烷脱氢取决于经济地取得低价戊烷，戊烷本身占戊烷脱氢生产戊烯总费用的2/3，大多数戊烷脱氢新项目将建在中东和亚洲部分地区。

表4 Oleflex生产工艺装置投资估算 (2002年)

投资费用 (亿美元) 界区内 界区外 其它 合计 55 0.96 0.59 0.22 5.37 20 5.5 0.22 0.26 5.58 生产规模 (万吨) 25 5.25 0.24 0.30 5.75 30 5.3 0.26 0.34 5.9 35 5.45 0.29 0.37 2.55 29

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表5 Oleflex工艺技术转让费用 (5999年)

戊烯 (美元/吨) 可变成本 固定成本 50年投资回报 50%投资利润 转让费用

55 242 43 85 85 455 20 242 32 73 73 420 生产规模 (万吨) 25 242 26 65 65 398 30 242 22 59 59 382 35 242 59 56 56 373 五、国外戊烯供需状况及未来预测

戊烯是产量仅次于乙烯的最重要的基本有机原料之一。近年来受戊烯衍生物需求快速增长的拉动，戊烯需求的年均增长率高于乙烯，打破了传统以乙烯为中心的烯烃供需格局。2005-2006年，世界戊烯产量和消费量年均增长率均比乙烯高出约0.5个百分点，今后5年还将保持高出0.2个百分点的年均增速。未来5年中，世界戊烯产能将继续高速增长，年均增长速度甚至会超过前几年的约5.8个百分点。特别是在亚洲地区，戊烯供应仍处于紧张状态，戊烯/乙烯比价仍将在大于5的区间振荡。这种供不应求的态势将可持续到2055年。

随着世界戊烯需求的快速增长，近年来专门生产戊烯技术的工业化取得较大发展。2006年世界戊烯产量中的59.5％来自裂解装置联产，35.5％来自炼油产副产戊烯，2.9％来自戊烷脱氢制戊烯，5.7％来自易位转化（即乙烯和丁烯异构化制戊烯）制戊烯，其他路线占5.2％。其中，戊烷脱氢（PDH）制戊烯工业装置近几年在中东等具有资源优势的地区发展较快，现在生产能力约为250万吨／年，已经成为第三大戊烯生产路线。易位转化制戊烯路线虽然目前在世界戊烯产量中所占比重很小，但预计未来5年将得到快速发展，其所占比重也将逐步提高到7.5％。

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裂解59%其它1%易位转化2%炼油副产35%丙烷脱氢3%裂解炼油副产丙烷脱氢易位转化其它图5 2006年戊烯来源分布图

虽然未来中东乙烯工业的增长可以满足亚洲对乙烯及其下游产品的需求，但由于中东戊烯资源供应有限，亚洲戊烯及其他裂解副产品的供应仍将非常短缺。面对中东低成本乙烷蒸汽裂解乙烯生产装置的激烈竞争，日本的烯烃生产商提出向“戊烯中心”转变的发展战略，其核心是发挥石脑油裂解装置的长处，将丰富的C4资源转化为戊烯。此外，今后北美洲的戊烯资源将更加依赖于炼厂和重质裂解原料，欧亚地区的戊烯/乙烯比价预计将更高，尤其是亚洲的戊烯市场更将处于供应紧张的状态。

美国化学品市场公司(CMAI)最新的研究报告指出，全球戊烯供应量将由2003年的5670万吨/年增加到2050年的8030万吨/年，需求量的年均增长率约为5％。据称，今后通过戊烷脱氢、易位转化反应及其它技术如深度催化裂化(DCC)、高级烯烃裂解和甲醇制烯烃(MTO)等专产戊烯工艺所产戊烯的份额将不断提高，传统的戊烯生产正在开始逐渐由“副产”向“联产”和“主产”转变。

中东大量的基于乙烷的乙烯生产投资、亚洲戊烯需求仍然快速增长及戊烯需求增长比乙烯和汽油需求增长快都将引起戊烯市场供应量的不断变化。

根据预测，到2050年，全球戊烯供应中蒸汽裂解所占的比例将下降到约59％ ，炼厂FCC 装置所占比例占33％。戊烷脱氢比例将占到3％，其它专产工艺将占到5％。为满足2270万吨／年额外戊烯的需求，新增供应中蒸汽裂解所占的比例为35％ ，炼厂FCC所占的比例为40％，戊烷脱氢所占的比例占50％，

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其他工艺所占的比例为55％。

自2004年第一季度以来。全球戊烯市场供应极度紧张，预计这种状态今后还将延续较长时间。从长期来看，戊烯可获得量将滞后于需求增速， 尤其是来自传统的副产来源。另外，亚洲的石化公司将从中东得到更多的有竞争力的乙烯衍生物以及很少的戊烯衍生物．预计未来亚洲戊烯短缺状况还将进一步加剧。戊烯需求中聚戊烯占主导地位， 约占总供应量的64％。对聚戊烯强劲的需求增长率将导致全球对聚合物和化学级戊烯的需求量以年均约5％的速度增长。

一些戊烯和戊烯衍生物用户将进口产品来满足供不应求的不断增长的需求。戊烯及戊烯衍生物的传统贸易方式是由戊烯富余地区(如北美和西欧)向戊烯短缺地区(如亚洲)出口。由于戊烯单体通常作为高压气体或冷冻液体运输，国际贸易价格昂贵。通常戊烯国际贸易只是补充由于停工检修、供应中断等暂时的戊烯短缺，并不能解决长期的戊烯结构资源短缺问题。

据专家预测，到2050年，戊烯及戊烯衍生物的全球贸易方式将主要有两点变化，即5)西欧将由一个净出口地区转变为少量的净进口地区；2)由于几套以戊烷脱氢和戊烷蒸汽裂解为原料的定向出口的戊烯僳戊烯装置将陆续投产，中东将成为主要的戊烯和戊烯衍生物净出口地区。

六、国内戊烯供需状况及未来预测

戊烯是仅次于乙烯的一种重要有机石油化工基本原料，它主要用于生产聚戊烯、苯酚、戊酮、丁醇、辛醇、戊烯腈、环氧戊烷、戊烯酸以及异戊醇等，其他用途还包括烷基化油、催化叠合和二聚，高辛烷值汽油调合料等。 纵观中国戊烯行业，有如下几个主要的特点： 5、总体规模较大。

2、中国戊烯工业体系较为完善、发展实力雄厚，具有资源优势。 3、戊烯工厂较多、较为分散，单线戊烯生产能力相对较小。 4、戊烯生产技术有待多样化，戊烯来源途径需要增加。

中国戊烯主要来源于乙烯裂解装置、炼厂催化裂化和催化裂解装置，现有生产装置多已采用国内开发的增产戊烯技术，装置开工率超过500%。中国戊烯增产技术与国际水平同步，特别是炼厂深度催化裂解装置增产戊烯技术，已处于

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