陶氏化學正在推進更加環(huán)保的乙烷脫氫(EDH)技術將乙烷轉化乙烯，與殼牌合作開發(fā)電裂解(e-cracking)技術(期待利用可再生電力加熱蒸汽裂解)，以期大幅降低現有裂解裝置的碳排放。陶氏化學計劃2050年實現碳中和。陶氏化學計劃積極利用氫能，通過價值鏈聯動降低碳排放。
陶氏化學致力在許多不同的技術和方法來減少碳排放，包括藍氫、碳捕獲和存儲、可再生能源和提高能源效率項目。
未來化工生產環(huán)節(jié)中最有可能使用的氫氣，是甲烷被注入自熱式轉化爐(ATR)時產生的藍氫。甲烷在ATR中會生成二氧化碳和氫氣，其中的二氧化碳被捕獲并儲存起來，氫氣被送到裂解爐以提供工藝熱量。裂解爐排出的尾氣也可以回收到ATR中。利用氫氣和二氧化碳循環(huán)來滿足熱電聯產設施的需求，減少可再生能源發(fā)電的不穩(wěn)定性非常重要。
陶氏化學與生態(tài)催化技術公司和西南研究院就“氫氣燃燒與節(jié)能乙烯生產的集成”進行合作。生態(tài)催化技術公司方面表示，該公司集成流化床氫氣燃燒技術可以取代傳統(tǒng)的蒸汽裂解技術。
該技術將使用氧轉移劑在碳氫化合物原料和產品存在的情況下，通過氫氣的選擇性燃燒，將乙烷轉化為乙烯。這將顯著減少能源消耗和二氧化碳排放，二氧化碳排放將減少約75%~80%。生態(tài)催化技術公司的目標是將該技術擴大到100萬噸/年的乙烯產能。
原油直接制化學品(烯烴)
原油制化學品(Crude Oil to Chemicals，簡稱COTC)技術正成為煉油商的下一個發(fā)展方向。COTC技術可分為原油最大化制化學品和原油直接制化學品兩類。
?？松梨谖挥谛录悠略＠葝u的100萬噸/年乙烯裝置是全球首個COTC項目。
其創(chuàng)新點在于，完全繞過常規(guī)煉油過程，將原油直接供給蒸汽裂解爐，并在裂解爐對流段和輻射段之間加入一個閃蒸罐。?？松梨谛录悠鹿S的原油加工能力接近3000萬噸/年，基本石化原料生產能力超過800萬噸/年，收率約為24%。
沙特阿美TC2CTM
COTC代表煉油業(yè)的最終發(fā)展方向，沙特阿美在沙特阿拉伯延布(Yanbu)、印度信實在印度賈姆納格爾(Jamnagar)也正在開展COTC項目前期工作。
沙特阿美計劃投資200億美元在沙特阿拉伯延布建設COTC項目，加工阿拉伯輕質原油的能力為2000萬噸/年，產品包括乙二醇、聚乙烯、聚丙烯、苯和混合二甲苯等，年產約900萬噸的基本石化原料和III類潤滑油基礎油，收率約為45%。沙特阿美于2014年4月開始可行性研究，計劃2025年建成投產。延布COTC項目的工藝配置尚未最終確定。
印度信實工業(yè)MCC技術
印度信實計劃投資約100億美元在印度賈姆納格爾基地建設COTC項目。主要產品包括:850萬噸/年乙烯和丙烯，350萬噸/年BTX(苯、甲苯、混合二甲苯)，400萬噸/年PX。
原油最大化制化學品
原油最大化制化學品路線通過增加額外的工藝裝置，比如加氫裂化，將原油煉制過程中的蠟油、渣油等重質產物轉化為輕質產物，同時提高氫碳比。利用現有成熟技術，通過重新配置，使得基本石化原料收率大幅提高到40%~50%。
我國民營企業(yè)已經正在利用國內外先進煉化工藝技術建設這類煉油廠，包括恒力石化大連長興島項目、浙江石化舟山項目、東方盛虹連云港項目等。
恒力石化項目
原油加工能力為2000萬噸/年，主要加工來自沙特阿拉伯的中、重質原油或類似品質的原油，煉廠旨在生產石腦油，芳烴聯合裝置旨在最大化生產PX。
浙江石化項目
項目基本石化原料收率約為45%。二期項目預計2022年建成投產。
沙特阿美TC2CTM路線
沙特阿美公司正致力于研發(fā)多種COTC的技術路線，包括熱原油制化學品(TC2CTM)技術和催化原油制化學品(CC2CTM)技術，不同技術將使用不同種類原油。沙特阿美位于達蘭的研發(fā)中心還在研究其他未曾公開的高風險、高回報的COTC技術。
沙特阿美TC2CTM專利技術使用一體化的加氫處理、蒸汽裂解和焦化工藝直接加工原油，生產烯烴和芳烴石化產品以及石油焦。
據報道，該技術可以將基本石化原料收率提高到70%~80%。2018年1月，沙特阿美與麥克德莫特(McDermott)、雪佛龍魯姆斯全球公司(CLG)簽署了一項聯合開發(fā)協(xié)議，結合McDermott的乙烯技術、CLG的加氫處理技術與沙特阿美專有的TC2CTM技術，為聯合開發(fā)提供平臺。
2018年6月，沙特阿美技術公司與美國Siluria Technologies公司簽署了一項技術許可協(xié)議，以實現Siluria甲烷氧化偶聯制乙烯技術與沙特阿美TC2CTM有機結合，進一步提高乙烯收率。另據報道，2019年Mc Dermott收購了Siluria持有的甲烷氧化偶聯制乙烯技術。
2019年1月，沙特阿美技術公司已與德希尼布福默詩(Technip FMC)和法國阿克森斯(Axens)結成技術聯盟，以加速CC2CTM技術的開發(fā)和商業(yè)化。該協(xié)議計劃2021年完成CC2CTM技術的商業(yè)化準備。
CC2CTM技術是在經過驗證的高苛刻度流化催化裂化(HS-FCCTM)技術基礎上的創(chuàng)新。HS-FCCTM由沙特阿美與法赫德國王石油礦產大學和日本JXTG能源集團合作開發(fā)。沙特阿美、Axens和Technip FMC公司都是HS-FCCTM技術聯盟的成員，Axens和Technip FMC公司還是HS-FCCTM技術的專屬授權商。
印度信實工業(yè)MCC技術
印度信實工業(yè)公司使用多區(qū)催化裂化(MCC)工藝直接裂解原油，無需使用常減壓裝置，還可以與凝析油、頁巖油和致密油等的裂解組合使用。該公司已經評估了全世界約120種原油，并認為它們適合使用MCC工藝。這些原油中污染物的含量(例如釩)在該工藝所允許的范圍內。
中石化石科院技術
石科院的原油裂解制烯烴技術是圍繞催化裂解進行，主要有兩條路線:路線一是原油切割為輕、重餾分后，分別進行催化裂解生產低碳烯烴，采用一套催化裂解裝置的雙提升管反應器來實施，兩個提升管分別進輕、重餾分油，分別給予最適宜的操作參數最大化生產低碳烯烴。該路線已完成小試試驗，今年4月下旬進行中試試驗，計劃2021年在揚州進行工業(yè)試驗。
工藝難點是原油中的石腦油、柴油餾分與重油餾分相比盡管氫含量高，但因為分子小更難裂解，需要專用的催化劑和更苛刻的操作參數。以江蘇油田原油為例，小試結果顯示，乙烯+丙烯產率達到33%。如果考慮回煉C4烯烴和輕汽油，雙烯產率會高于這個數據。
這個數據和?？松梨谠谛录悠碌脑椭苯诱羝呀獾臄祿?乙烯+丙烯產率為35%)相當。對原油的適應性是要求石蠟基原油，如果是中間基或環(huán)烷基，則切割后的重餾分要先加氫，或者說要有匹配的加氫裝置。
另一條路線是將原油進行烴組分分離，芳烴加氫后和非芳烴一起進行催化裂解。這條路線還在實驗探索中，難點是如何進行原油的烴組分分離。
COTC技術將引領石化行業(yè)進入前所未有的時代，全球石化行業(yè)競爭格局將發(fā)生重大轉變。
