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　　當(dāng)代石油化工技術(shù)的發(fā)展趨勢是：用高新技術(shù)提升傳統(tǒng)工藝，開發(fā)更高效的新型催化劑，發(fā)展清潔生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)環(huán)境友好產(chǎn)品，使石化技術(shù)提高到一個(gè)新水平，為石化工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。現(xiàn)就當(dāng)代石油化工的技術(shù)進(jìn)展分述于后。

　　1、生產(chǎn)乙烯新技術(shù)

　　Lummus公司開發(fā)的Ethylene2000乙烯生產(chǎn)工藝近年得到推廣應(yīng)用。該工藝的特征是短停留時(shí)間裂解爐、快速急冷轉(zhuǎn)油線換熱器(TLE)和在線清焦技術(shù)。美國NROC公司位于阿瑟港的石化企業(yè)860Kt/a乙烯裝置、沙特阿拉伯Yanpet公司760kt／a乙烯裝置和Kemya公司700Kt/a乙烯裝置中均采用了Ethylene2000工藝。

　　道化學(xué)公司開發(fā)了可削減乙烯生產(chǎn)費(fèi)用的乙烯生產(chǎn)新工藝，采用了乙烷在自熱條件下進(jìn)行催化氧化脫氫。乙烷／氧氣／氫氣以一定比例進(jìn)料預(yù)熱至275℃，通過負(fù)載在MgO上的Pt／Cu催化劑，壓力為0.135MPa，空速為125752h-1。與催化劑接觸后，反應(yīng)溫度在幾秒時(shí)間內(nèi)就上升到925℃。在自熱條件下，乙烯選擇性為8l％，乙烷轉(zhuǎn)化率為75％。雖然選擇性與蒸汽裂解大致相同，但轉(zhuǎn)化率大大超過通常的65％。主要副產(chǎn)物為甲烷(6.4％)、一氧化碳(6.0％)和二氧化碳(1.4％)。進(jìn)料中氫氣的存在提高了乙烷的轉(zhuǎn)化率，而深度氧化生成的二氧化碳大大減少。該工藝也適用于流化床，乙烯選擇性(83％)比固定床系統(tǒng)稍高。流化床反應(yīng)器的另一優(yōu)點(diǎn)是從放熱反應(yīng)過程中易于回收熱量。

　　洛陽石化工程公司開發(fā)了重油直接裂解制乙烯(HCC)專利技術(shù)，現(xiàn)已在黑龍江齊齊哈爾化工公司成功地進(jìn)行了工業(yè)應(yīng)用試驗(yàn)，達(dá)到世界同類技術(shù)的領(lǐng)先水平。這套由催化裂化裝置改造的HCC裝置屬世界上第一套重油直接裂解制乙烯的工業(yè)化裝置，處理能力為60kt/a，原料為100％大慶常壓渣油。采用活性、選擇性、穩(wěn)定性均良好的LCM-5專用催化劑。乙烯和丙烯的單程裂解質(zhì)量產(chǎn)率分別達(dá)到22.0％和15.5％左右。混合丁烯質(zhì)量產(chǎn)率為8％，乙烯質(zhì)量產(chǎn)率為6％～7％。如乙烷回?zé)�，乙烯質(zhì)量產(chǎn)率可提高到26％～27％，丙烯質(zhì)量產(chǎn)率提高16％左右。

　　最近，還發(fā)展了延長乙烯裂解爐運(yùn)轉(zhuǎn)周期的抗垢劑和爐管涂層技術(shù)。道化學(xué)加拿大公司推出稱為CCA-500的抗垢劑，使雪佛龍—菲利浦斯化學(xué)公司蒸汽裂解的焦炭和一氧化碳生成量大大減少。這種抗垢劑根據(jù)爐管的不同條件，可使裂解爐運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間延長2～8倍，并可使裂解爐在較高進(jìn)料流率下操作，提高轉(zhuǎn)化率和裂解深度。道化學(xué)公司已在加拿大Saskatchewan乙烯裝置上完成了CCA-500的工業(yè)試驗(yàn)。除已應(yīng)用于美國得州斯韋尼的乙烯聯(lián)合裝置外，也轉(zhuǎn)讓給韓國大林公司揚(yáng)泉裝置和�？松�美孚公司在美國得州休斯敦的裝置。

　　日本大同鋼鐵公司和殼牌公司聯(lián)合開發(fā)了乙烯裂解裝置內(nèi)壁涂層的反應(yīng)爐管，這種新型爐管被稱為等離子電力焊接(PPW)技術(shù)管(PIT)。中試表明，該涂層可防止?fàn)t管內(nèi)表面焦炭沉積，使2次清焦作業(yè)之間的運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長50％，同時(shí)使?fàn)t管壽命延長2～3倍。采用PPW技術(shù)，使反應(yīng)爐管內(nèi)壁生成 2～4mm厚的涂層，無氣泡無氣孔，然后將其加工成鏡面。殼牌公司已向世界推廣該技術(shù)，期望獲得全部乙烯反應(yīng)爐管市場份額的15％，估計(jì)年價(jià)值3億多美元。

　　簡易的烯烴分離技術(shù)也在開發(fā)之中。�？松�美孚公司開發(fā)出從乙烷和其他氣體中分離乙烯的、有潛在吸引力的新系統(tǒng)(世界專利AppI 00／61527)。

　　2、增產(chǎn)丙烯技術(shù)

　　丙烯的年需求增長率超過乙烯，達(dá)到5.6%。預(yù)計(jì)世界丙烯年產(chǎn)能將由2000年60Mt增加到2002年63Mt、2004年66Mt、2008年76Mt。為了增產(chǎn)丙烯，丙烯生產(chǎn)技術(shù)已趨向多樣化。蒸汽裂解和催化裂化是丙烯的兩個(gè)主要來源。蒸汽裂解產(chǎn)的乙烯是丙烯的1倍，催化裂化(FCC)將4％VGO轉(zhuǎn)化成C3物流，可分離出70％丙烯和30％丙烷。

　　丙烷脫氫是丙烯的第三位來源，轉(zhuǎn)化率為80％。建設(shè)1套300kt／a裝置約需投資l.19億美元�，F(xiàn)全球已建有8套裝置，總能力1.20Mt／a。據(jù)預(yù)測，到2010年，通過丙烷脫氫可生產(chǎn)4Mt／a丙烯。

　　另一種專門用于生產(chǎn)丙烯的工藝是歧化反應(yīng)工藝。乙烯與2—丁烯反應(yīng)生成2個(gè)分子的丙烯。將歧化反應(yīng)與蒸汽裂解相組合時(shí)，丙烯與乙烯生產(chǎn)比可提高到1．0～1.2，而傳統(tǒng)的石腦油裂解為0.6。原菲利浦斯公司開發(fā)、現(xiàn)Lummus公司擁有技術(shù)轉(zhuǎn)讓權(quán)的Triolefins歧化轉(zhuǎn)化工藝在330～400℃下采用鎢基催化劑的固定床反應(yīng)器，已有1套工業(yè)化裝置。

　　歧化反應(yīng)技術(shù)的缺點(diǎn)是投資較高，對(duì)原料雜質(zhì)較為敏感，同時(shí)存在將高價(jià)乙烯降級(jí)生產(chǎn)低價(jià)丙烯的經(jīng)濟(jì)性問題。一種替代途徑是將較低價(jià)值原料如C4、C5，熱解汽油、瓦斯油通過催化裂化改質(zhì)為烯烴。阿科化學(xué)公司KBR公司擁有技術(shù)轉(zhuǎn)讓權(quán)的Superflex工藝基于KBRFCC技術(shù)，當(dāng)與烯烴聯(lián)合裝置相組合時(shí)，可提高整個(gè)丙烯／乙烯比。進(jìn)入反應(yīng)系統(tǒng)前，C4、C5先進(jìn)行選擇性加氫使炔烴和二烯烴轉(zhuǎn)化為烯烴。

　　將C4和C5烯烴轉(zhuǎn)化為乙烯和丙烯的一種替代途徑是采用固定床催化裂化。

　　3、輕質(zhì)烷烴活化技術(shù)

　　21世紀(jì)石油化工原料將可能轉(zhuǎn)向以更廉價(jià)的天然氣類烷烴為主，因而，原料路線由烯烴向烷烴的轉(zhuǎn)移將是新世紀(jì)石油化工技術(shù)研究開發(fā)的重點(diǎn)之一。21世紀(jì)可能工業(yè)化的烷烴活化技術(shù)包括乙烷制醋酸，異丁烷制甲基丙烯酸酯，乙烷催化脫氫制乙烯，以及丙烷制丙烯酸等。

　　乙烷生產(chǎn)乙烯的醋酸；乙烷直接生產(chǎn)氯乙烯；由丙烷直接生產(chǎn)丙烯腈和由正丁烷直接生產(chǎn)1,4－丁二醇等烷烴活化技術(shù)已接近工業(yè)化。

　　4、新型催化劑技術(shù)

　　加氫催化劑、異構(gòu)化催化劑、聚烯烴催化劑等新品種不斷推出。IFP開發(fā)的乙苯異構(gòu)化生產(chǎn)對(duì)二甲苯新催化劑，可使對(duì)二甲苯產(chǎn)率由一般的88％提高到93％，稱為Oparis的新催化劑可轉(zhuǎn)化高達(dá)40％的乙苯，并使C8芳烴損失減少到小于2％。

　　恩格哈德公司和Ascot精細(xì)化學(xué)品公司新開發(fā)一種推向工業(yè)化的催化劑，其具有均相催化劑高的選擇性，又可采用過濾方法于以回收。與常規(guī)的多相催化劑所不同的是，不會(huì)受原料中存在的硫、芳烴溴化物和硝基及芐氧基功能團(tuán)的毒害。

　　在聚烯烴生產(chǎn)用催化劑領(lǐng)域，茂金屬催化劑和其他單活性中心催化劑正在推廣應(yīng)用，更高活性的催化劑也在開發(fā)之中。

　　5、清潔生產(chǎn)技術(shù)

　　對(duì)環(huán)境友好的清潔生產(chǎn)工藝是21世紀(jì)石化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，它包括不用有毒有害原材料，廢氣、廢水、廢渣生成少，最終實(shí)現(xiàn)“零排放”的環(huán)保技術(shù)，以及排放廢棄物料的有效回收利用，更可以涵括生產(chǎn)產(chǎn)品廢棄后(如廢棄塑料)的回收利用。

　　可實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的環(huán)保技術(shù)主要是不用光氣、硫酸、磷酸、氫氰酸、鹽酸、三氯化鋁等有毒有害原材料生產(chǎn)石化產(chǎn)品的新技術(shù)。用離子交換樹脂催化劑替代鹽酸生產(chǎn)雙酚—A，或用離子交換樹脂催化劑替代硫酸生產(chǎn)仲丁醇；用氟化氧化硅／氧化鋁催化劑替代氫氰酸生產(chǎn)直鏈烷基苯；改變?cè)�料路線，用異丁烯替代丙酮和氫氟酸為原料，生產(chǎn)甲基丙烯酸甲酯；生產(chǎn)可降解(包括生物降解、光降解)塑料等。

　　異丙苯生產(chǎn)采用丙烯使苯烷基化，所用的是Flidel-Crafts催化劑系統(tǒng)：固體磷酸(占世界能力90％)和三氯化鋁。這兩種催化劑均存在需處置的環(huán)境問題。美孚公司推出分子篩催化劑MCM—22，采用該催化劑，使異丙苯生產(chǎn)在產(chǎn)率、能耗、產(chǎn)品純度、環(huán)保、腐蝕性和維護(hù)方面均得到重要改進(jìn)。采用該催化劑的工藝已在全世界建成10套裝置，占全球異丙苯生產(chǎn)能力的50％以上。MCM-21催化劑對(duì)環(huán)境呈惰性，無需特定裝填或處理，可方便地從反應(yīng)器中取出和再生。

　　聚碳酸酯由雙酚—A與光氣在水溶液或非水溶液中聚合反應(yīng)生產(chǎn)�，F(xiàn)已開發(fā)了幾種不用光氣的替代工藝。GE公司采用無光氣技術(shù)在Cartagena建造了PC裝置，拜爾公司也在Antewerp建造了40kt／a無光氣熔融法裝置。旭化成公司計(jì)劃使用其無光氣技術(shù)在臺(tái)灣省興建裝置。所有工藝均采用碳酸二苯酯作羰基化劑。Wahlco空氣系統(tǒng)公司開發(fā)了將尿素在現(xiàn)場轉(zhuǎn)化為氨的U2A系統(tǒng)。該技術(shù)可將無毒的尿素轉(zhuǎn)化為氨，供控制NOx之用。需要時(shí)可在現(xiàn)場產(chǎn)生氨，解決了在運(yùn)輸和處理氨時(shí)造成的環(huán)境衛(wèi)生和安全衛(wèi)生問題。選擇性催化還原和選擇性非催化還原均可使用氨從燃燒排氣中去除NOx。

既有經(jīng)濟(jì)效益又有環(huán)境效益的廢棄塑料回收利用工藝已引起人們極大興趣。第一套工業(yè)化裝置（回收PVC和聚酯5000t/a ）2001年在法國投產(chǎn)。再生PVC的費(fèi)用為原樹脂的2／3。日本帝人公司開發(fā)了從廢棄聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PET）瓶回收對(duì)苯二甲酸二甲酯（DMT）和乙二醇（EG）的循環(huán)利用工藝。

　　6、高效設(shè)備技術(shù)

　　研制開發(fā)高效設(shè)備是提升石化技術(shù)的重要內(nèi)容。日本丸善石化公司等聯(lián)合研制了可大幅度節(jié)能的內(nèi)部換熱型蒸餾塔，連續(xù)進(jìn)行100h以上苯－甲苯體系蒸餾分餾，得到高純度苯和甲苯，同時(shí)節(jié)能30％以上。計(jì)劃2006年前用于大規(guī)模生產(chǎn)。其基本原理是通過壓縮蒸餾塔回收部向濃縮部移動(dòng)的蒸氣，使?jié)饪s部的溫度比回收部高，兩部分結(jié)合后，熱從濃縮部向回收部轉(zhuǎn)移，因而可減少加熱用能。塔器為內(nèi)側(cè)濃縮部、外側(cè)回收部的同心圓結(jié)構(gòu)蒸餾塔。即使外回流比為零(現(xiàn)有裝置為1．5)，也能在塔頂?shù)玫?9．9％的苯，塔底得到99．8％的甲苯，且可節(jié)能30％以上。

　　英國BHIRSolution公司開發(fā)的緊湊式換熱器型反應(yīng)器(HEX)通過了首次工業(yè)化規(guī)模試驗(yàn)，使制備有機(jī)中間體的反應(yīng)時(shí)間由一般18h減少到30Min。工藝過程涉及硫醚通過亞砜中間體兩段催化氧化為砜。放熱反應(yīng)要求2個(gè)液相進(jìn)行混合。傳統(tǒng)工藝在批量攪拌式反應(yīng)器中按半連續(xù)方式進(jìn)行。HEX反應(yīng)器使過程可按連續(xù)方式操作，改進(jìn)了混合和傳熱，縮短了停留時(shí)間。這種緊湊式反應(yīng)器由擴(kuò)散法粘結(jié)的薄板組合塊構(gòu)成，具有用化學(xué)蝕刻法產(chǎn)生的特定流道。HEX技術(shù)已被4家化學(xué)公司選用，用做寬范圍化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)器。