丙烯是一種重要的有機(jī)化工原料，其用量僅次于乙烯，除用于生產(chǎn)聚丙烯外，還是生產(chǎn)丙烯腈、丁醇、辛醇、環(huán)氧丙烷、異丙醇、丙苯、丙烯酸、羰基醇及壬基酚等產(chǎn)品的主要原料；丙烯用途大致為聚丙烯60%，丙烯腈9%，羰基醇類8%，環(huán)氧丙烷7%，異丙苯6%，異丙醇4%，其它6%。

全球丙烯下游應(yīng)用結(jié)構(gòu)

資料來源：中企顧問網(wǎng)整理

     全球?qū)Ρ�烯的需求穩(wěn)定保持在6%或6%以上的年增長率，丙烯的其它衍生物對丙烯的需求也保持強(qiáng)勁勢頭。2010年世界丙烯的需求量約為8600萬噸，其增長率將超過乙烯一倍，而2010年世界丙烯的產(chǎn)量約為7730萬噸，存在著約870萬噸的產(chǎn)量缺口。

     丙烯生產(chǎn)根據(jù)來源，目前主要可分為三類：

     1、裂解丙烯，來自于乙烯裂解裝置，其原料為石腦油，是乙烯的聯(lián)產(chǎn)品。

     2、煉廠丙烯，是從催化裂化煉廠氣中分離出來的，原料為催化裂化煉廠氣中分離出來的丙烷和丁烷。

     3、其他新工藝制丙烯，主要包括丙烷脫氫（PDH）、深度催化裂化（DCC）、甲醇制丙烯（MTO、MTP等，通過煤-甲醇-丙烯路線）、低碳烯烴裂解和烯烴歧化工藝。

     目前，全球丙烯總產(chǎn)能約在1億噸；裂解丙烯占到丙烯總產(chǎn)能的57%，煉廠丙烯占到丙烯總產(chǎn)能的33%，其他工藝制丙烯占丙烯總產(chǎn)能的10%左右。亞洲、北美和西歐等一直是世界上最集中的丙烯生產(chǎn)地區(qū)。北美丙烯供應(yīng)量來自于蒸汽裂解裝置的占到40%，流化催化裂化裝置占54%，歧化裝置占3%，丙烷脫氫裝置占3%；歐洲從蒸汽裂解裝置生產(chǎn)丙烯占總量約72%，來自煉油廠占25%，其他生產(chǎn)占3%；我國丙烯的生產(chǎn)方式目前主要也為前兩種，裂解丙烯占47%左右、煉廠丙烯占53%左右。

2012年全球丙烯制取工藝路線研究

資料來源：中企顧問網(wǎng)整理

2012年北美丙烯制取工藝路線研究

資料來源：中企顧問網(wǎng)整理

2012年歐洲丙烯制取工藝路線研究

資料來源：中企顧問網(wǎng)整理

2012年中國丙烯制取工藝路線研究

資料來源：中企顧問網(wǎng)整理

2005-2020年全球丙烯來源分布預(yù)測

      蒸汽裂解聯(lián)產(chǎn)丙烯，該工藝丙烯基本為乙烯產(chǎn)能的一半（每生產(chǎn)1噸乙烯，副產(chǎn)0.4-0.6噸丙烯），盡管降低裂解深度可增產(chǎn)丙烯，但是丙烯/乙烯比不宜超過0.65，否則總低碳烯烴收率下降，影響經(jīng)濟(jì)性，因此傳統(tǒng)工藝丙烯增產(chǎn)潛力有限。煉廠氣制丙烯，該工藝丙烯為乙烯產(chǎn)能的40%左右。

     丙烯來源的這兩種主要工藝，無論全球還是我國丙烯產(chǎn)量基本上都在乙烯的50%以下；而且，2006年以來，石腦油裂解產(chǎn)能增長和開工率受到廉價(jià)乙烷的壓制效應(yīng)逐漸體現(xiàn)，市場石腦油裂解丙烯產(chǎn)量持續(xù)下滑；近年來，乙烯的低成本競爭工藝——乙烷裂解產(chǎn)能迅速擴(kuò)張，乙烷裂解依托中東油田伴生的廉價(jià)乙烷，基本不聯(lián)產(chǎn)丙烯（以乙烷為原料，生產(chǎn)1噸乙烯，僅副產(chǎn)0.04~0.06噸丙烯）；今后的發(fā)展趨勢是，石腦油的用量將從目前占裂解原料的50％以上降低到50％以下，乙烷用量將由目前的近30％上升到30％以上，這意味著從蒸汽裂解裝置得到丙烯的產(chǎn)量將減少，丙烯的短缺量將進(jìn)一步擴(kuò)大。

     總之，全球丙烯需求仍將保持較快的增長勢頭，而未來，丙烯的傳統(tǒng)兩種工藝的新增生產(chǎn)能力不能滿足快速增長的丙烯需求，未來幾年世界仍將面臨丙烯原料相對短缺的局面；因此，目前國內(nèi)外增產(chǎn)丙烯的幾種工藝來看，主要集中在其他新工藝，近兩年的丙烷脫氫成為熱點(diǎn)。

     一、深度催化裂化

     深度催化裂化，代表性的技術(shù)有中國石化集團(tuán)公司的DCC技術(shù)、北京石油化工科學(xué)研究院開發(fā)的催化熱裂解（CPP技術(shù)）和國外UOP公司的PetroFCC技術(shù)以及新日本石油公司的HS-FCC技術(shù)等。

     DCC是重質(zhì)原料油的催化裂化技術(shù)，它的原料包括減壓瓦斯油（VGO）、減壓渣油（VR）、脫瀝青油（DAO）等，該技術(shù)突破了常規(guī)催化裂化（FCC）的工藝限制，丙烯產(chǎn)率為常規(guī)FCC的3-5倍，其工藝流程與FCC基本相似；DCC和CPP技術(shù)已在沈陽化工成功投產(chǎn)并運(yùn)行。PetroFCC技術(shù)以重質(zhì)油（VGO）為原料，通過采用不同催化劑和助劑，可靈活調(diào)節(jié)車用燃料、丙烯產(chǎn)量；目前已有兩套裝置實(shí)現(xiàn)工業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)。HS-FCC技術(shù)采用下流式反應(yīng)器，使得物料回混最小化，生成副產(chǎn)物減少，丙烯收率可達(dá)25%，已在沙特一套示范裝置上進(jìn)行了試驗(yàn)。

     運(yùn)用這些技術(shù)，雖然汽油收率會受到一定影響，但汽油中的烯烴含量降低，質(zhì)量得以提高，丙烯的產(chǎn)量比傳統(tǒng)FCC高2-4倍；與傳統(tǒng)的FCC相比，這類技術(shù)操作條件更為苛刻，要求反應(yīng)溫度、劑油比更高，催化時(shí)間更短。

     二、烯烴歧化制丙烯

     烯烴歧化技術(shù)多年以前已經(jīng)開發(fā)成功，它是一種通過烯烴碳-碳雙鍵斷裂并重新轉(zhuǎn)換為烯烴產(chǎn)物的催化反應(yīng)，目前以乙烯和2-丁烯為原料歧化為丙烯的生產(chǎn)技術(shù)研究較為活躍，比較成熟的主要有ABB Lummus公司的OCT高溫催化劑工藝和法國石油研究院（IFP）的Meta-4低溫催化劑工藝。全世界已經(jīng)有9套烯烴歧化裝置投產(chǎn)，或與蒸汽裂解聯(lián)合，或與煉油廠收受接管丙烯聯(lián)合；與蒸汽裂解聯(lián)合可將丙烯／乙烯比增加到1-1.25，丙烯產(chǎn)量比僅用液體原料的蒸汽裂解增加1倍以上；該技術(shù)與最大限度出產(chǎn)丙烯的催化裂解聯(lián)用，可使丙烯產(chǎn)率比最大出產(chǎn)汽油模式要超出3倍。

     ABB Lummus公司的OCT技巧將乙烯轉(zhuǎn)化為丙烯的選擇性近100%，2-丁烯轉(zhuǎn)化率為85%～92%，將丁烯轉(zhuǎn)化為丙烯的選擇性為97%；工藝比較成熟，可單獨(dú)應(yīng)用，可與蒸汽裂解裝配聯(lián)用，也可和流化催化裂化(PCC)工藝聯(lián)用，現(xiàn)已有產(chǎn)業(yè)化。Meta-4工藝將2-丁烯和乙烯歧化生成丙烯，2-丁烯轉(zhuǎn)化率為90%，丙烯選擇性大于98%，該技術(shù)已在臺灣省中油公司完成中試試驗(yàn)，但原料對雜質(zhì)敏感，尚未進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化。

     另外，南非(South Africa)Sasol公司開拓了一種由丁烯制丙烯的技巧，原料為1-丁烯、2-丁烯或其混合物，可出產(chǎn)丙烯與乙烯摩爾比高達(dá)3：1的產(chǎn)品；中國科學(xué)院大連化物所也對乙烯與丁烯歧化制丙烯技巧也進(jìn)行了研討，并申請了多項(xiàng)專利，丙烯選擇性為90%-95%，2-丁烯轉(zhuǎn)化率在60%-90%，該工藝仍處于實(shí)驗(yàn)室摸索階段。

     三、低碳烯烴裂解

     低碳烯烴裂解是將C4-C8烯烴在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為丙烯和乙烯的技術(shù)，它不僅可以解決煉廠和石腦油裂解副產(chǎn)的C4-C8的出路問題，又可以增產(chǎn)高附加值的乙烯、丙烯產(chǎn)品，成為近年研究較為活躍的領(lǐng)域；目前較為成熟的技術(shù)主要有ATOFINA/UOP公司的OCP工藝、Lurgi公司的Propylur工藝、Arco/KBR公司的Superflex工藝和Mobil公司的MOI工藝等；另外，日本旭化成公司開發(fā)了Omega工藝，以中孔沸石為催化劑，丙烯產(chǎn)率為40%～60%，在日本實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；中國石化上海石油化工研究院以C4烯烴為原料，ZSM-5沸石為催化劑，丙烯收率達(dá)33%。 烯烴裂解工藝，從投資費(fèi)用、生產(chǎn)成本與綜合收益來看，均是最具吸引力的工藝。固定床工藝流程相對簡單，適于和現(xiàn)有蒸汽裂解結(jié)合；流化床工藝流程相對復(fù)雜，適于建設(shè)大規(guī)模生產(chǎn)裝置，可以納入烯烴聯(lián)合裝置，也可以單獨(dú)建立裝置。

     四、煤化工——甲醇制丙烯

     在原油價(jià)格相對高位、天然氣或煤炭資源相對豐富的情況下，以天然氣或煤為原料生產(chǎn)甲醇，再以甲醇生產(chǎn)烯烴（MTO工藝）或以甲醇生產(chǎn)丙烯（MTP工藝）的也越來越受關(guān)注；尤其是在煤炭資源豐富的我國，近年來煤制烯烴也得到大規(guī)模發(fā)展；目前比較成熟的技術(shù)主要有UOP/Hydro公司的MTO工藝和Lurgi公司的MTP工藝。 現(xiàn)有的百萬噸級甲醇生產(chǎn)技術(shù)以及較低的生產(chǎn)成本為MTO裝置建設(shè)創(chuàng)造了良好條件，MTO裝置可以與甲醇廠一體化建設(shè)，也可以靠近烯烴衍生物生產(chǎn)廠建設(shè)，這樣能降低投資和運(yùn)行費(fèi)用，我國正在上馬的煤制烯烴項(xiàng)目絕大部分和甲醇一體化建在煤炭資源地。

     五、丙烷脫氫（PDH）制丙烯

     丙烷脫氫是將低附加值丙烷通過脫氫催化反應(yīng)制得丙烯、副產(chǎn)品為氫氣，是可逆的強(qiáng)吸熱過程，可在高溫和相對低壓下獲得合理的丙烯收率；它是用高純度富丙烷原料生產(chǎn)高純度聚合級丙烯，主要工藝過程包括：丙烷脫氫生產(chǎn)丙烯、反應(yīng)器出口產(chǎn)物壓縮、產(chǎn)品回收和精制；已有約20年工業(yè)化的歷史，目前已成為第三大丙烯生產(chǎn)路線。

     丙烷脫氫的原料來源主要是：油田伴生氣、濕性天然氣凝析液（NGL）和煉油廠液化氣。油田伴生氣中含有5%左右的丙烷、丁烷組分，再利用吸收法把它們提取出來，可得到丙烷純度很高而含硫量很低的高質(zhì)量丙烷。濕性天然氣凝析液（NGL）中的甲烷含量在90%以下，乙烷、丙烷、丁烷等烷烴含量在10%以上，可將濕氣凝析液中的丙烷、丁烷等組分分離出來獲得丙烷。煉油副產(chǎn)氣體含有C1～C5組分，利用分離吸收裝置將其中的C3組分分離提煉出來可獲得丙烷。