丙烷脱氢制丙烯工艺流程(精)
丙烷脱氢制丙烯工艺流程
丙烷脱氢制丙烯技术及经济分析<<隐藏
丙烷脱氢制丙烯经济及技术分析许艺〔金陵石油化工有限责任公司,106204摘要丙烯是重要的有机化工原料,除用于生产聚丙烯外,还是生产丙烯睛,丁醉、辛醉、环氧丙烷、异丙醉、丙苯、丙烯酸、碳基醇及壬基酚等产品的主要原料,丙烯的齐聚物是提高汽油辛烷值的主要成分,丙烷催化脱氢制丙烯比烃类燕气裂解能产生更多的丙烯。当用燕气裂解生产丙烯时,丙烯收率最多只有3%、3而用催化脱氢法生产丙烯,总收率可达7%一6用唯一原料生产唯一产品,48%,催化脱氮的设备投资比烃类蒸气裂解低3%。并且采用催化脱氢的方法,3能有效地利用液化石油气资源使之转变为有用的烯烃。关健词丙烷丙烯脱氢丙烯是最早采用的石油化工原料,也是生产石袖化工产品的重要烯烃之一。各种分析表明,丙烯的需求增长速度已超过乙烯,而且这种趋势一直会延续。全球丙烯的消费量将由19年的49780万t0增加到20年的5
0万t000020及21年的7万t50。其中, 0亚洲的增长速度最高。19年到19年亚太地区丙烯91 96衍生产品的需求以年均9%的速度增长,而全球年均需求增长率为55.%a丙烯除用于生产聚丙烯外,还大量地作为生产丙烯睛、丁醇、辛醉、环氧丙烷、异丙醉、丙苯、丙烯酸、拨基醇及壬基酚等产品的主要原料,另外丙烯的齐聚物是提高汽油辛烷值的主要成分。丙烯与其它化学品不一样,它一般是以联产品或副产品得到。目前全球丙烯大约有7%来自蒸气裂0解乙烯的联产,82%来自炼厂(主要是催化裂化装置精炼副产,0自2世纪9年代以来由于现有来源不敷0需要,丙烷脱氢已成为第三位的丙烯来源,9年丙189烷脱氢生产的丙烯约占世界丙烯总产量的2%。全、户、加‘小户,球现有丙烷脱氢生产装置概况见表l a丙烷催化脱氢制丙烯比烃类蒸气裂解能产生更多的丙烯。当用蒸气裂解生产丙烯时,丙烯收率最多只有3%、3而用催化脱氢法生产丙烯,总收率可达7%一9用唯一原料生产唯一产品,48%,催化脱氢的设备投资比烃类蒸气裂解低3。并且采用催化脱3氢的方法,能有效地利用液化石油气资源使之转变为有用的烯烃。衰1丙煌脱兔生产装i概况表t所在地2 0年第1卷第3037
期化学公司和德国的B S A F公司,其它均为大石油公司。112国外消费及供需预刚..由于全球对丙烯的需求稳定保持在66%或%以上的年增长率,丙烯的其它衍生物对丙烯的需求也保生产能力/va 万压0持许可证公司马来西亚韩国UoP UOP UOP UoP工艺路线16石olds吟olch ole fixCatofin如Olds投产日期199310j 199119901性兀6199119941997泰国比利时工o-wLr.m川q.UOP扭西哥中东丙烷脱氢制丙烯,原料丙烷主要来自液化石油气(P目前国内的LG主要作为民用燃料使用。LG,P 17用作民用燃料的LG占L(商品总量的9年,9P P;
9.45%。已开工建设的长达4k221m的“西气东输”待强劲势头。据统计,9年全球丙烯生产能力(179不包括中国大陆538t为48.万,消费量约为44 0万3t,需求速度比16年增加5599.%。美国、西欧、日本约占世界丙烯需求量的7.%。用途大致为聚丙烯2 75%,0丙烯睛1%,2环氧丙烷7异丙苯7异丙醇%,%,4碳基醇9其它9%,%,%。在一些发展中国家聚丙烯占丙烯的消费比例高达6%以上。0总之全球丙烯需求仍将保持较快的增长势头,供需的分布格局不会发生
大的变化,01年的丙烯消20〕费需求在5万t200以上,0年丙烯消费需求将为2506万t0080, 1年全球丙烯需求量可达到7万0到2500t。而未来的丙烯新增生产能力不能满足快速增长的丙烯需求,未来l年世界将面临丙烯原料短缺的局0面。12国内丙烯的生产及市场分析.121国内丙烯的生产现状..管网工程将为长江中下游地区提供1亿扩/的巨20。大天然气源;另外,中石化预计明年在东海开发新的天然气
资源。前探明的可利用储量为
1亿扩/目90a的巨大天然气源;安徽淮南又发现新的天然气资源,储量达598亿澎,2为塔里木盆地天然气总储量的14苏北油田新近探明储量达10时/天然气.倍;0亿a资源,0年内即将开发。因此长江中下游地区的210天然气量必将有较大幅度的增长,势必冲击LG民P用燃料市场,从而造成LG资源局部地区相对过剩P局面。目前我国丙烯当要来源
是乙烯厂和炼厂的副产11国外丙烯的生产及市场分析.111国外丙烯的生产现状..18
9年全球丙烯的产量约为420万t,90/世界a丙烯的生产和消费仍主要集中在发达国家和地区,如16美国、9
年,9西欧和日本约占世界丙烯产量的7,1个最大的丙烯生产商的丙烯生产能力3世界0约占世界总生产能力的3%,3这些厂商中除美国道品。2世纪6年代初,00我国着手开发从炼厂气中回收丙烯的技术。17年兰化公司首次引进国外石油91裂解装置,开创了我国乙烯厂联产丙烯原料的历史。189年开始,7陆续在全国各大炼油厂建立丙烯回收生产装置、0到
2世纪9年代初,0共有3家炼厂丙烯8回收装置投入生产。其间还有江苏丹阳化肥厂,江苏常州石化厂,青岛石化厂采用国内技术建立重油热裂解装置,上海石化总厂塑料厂,兰化公司石化厂和北京化工四厂采用国内技术建立轻柴油热裂解装置,使我国小型丙烯生产厂家达4余家,0其丙烯生产能力约4万
t o8/a17年我国燕山石化公司引进第一套轻柴油裂93解乙烯装置,使我国丙烯生产走向大型化,前为到目止,大型乙烯装置主要有:上海石化总厂、燕山石化公司、大庆石化总厂、扬子石化公司、巴陵石化公司、吉化公司和抚顺石化公司等。19年中国石化总公司97系统的丙烯生产能力为250万“, 7.6a全国丙烯生产能力超过了30t a1万/a万方数据122..国内丙烯供需分析19年国内丙烯产量为27 6万
ta19951./,9年丙9烯产量已达到353万t,7./年均增长率达2.%0a416 (2丙烯衍生物(聚丙烯和丙烯睛的快速发展导致我国丙烯短缺,而这个缺口有可能加大。因此,我国是丙烯净进
口国,丙烯进口量逐年增加,9年丙199烯进口量为92 520年16t0(9,-2月共进口丙烯33 23t0,其中还未包括其它渠道进口的丙烯数量。1 5189年一9年我国丙烯的消费量也同样在增长,991 9年全国丙烯表观消费量为208万t,9年956./ 18a9增加到428万t平均每年增长6.t194., 07万o9年9全国丙烯进口量为%2500129 t0年-月共进口丙,2烯332193t9年同期比的增长率为857%0,
9和8.5o我国丙烯主要用来生产聚丙烯,丙烯睛,丙酮,丁醇、辛醇、异丙醉、异丙苯和环氧丙烷等,在我国的丙烯消费中,p占其总消费量的5%,p5丙烯睛为1%,辛3
丁、醉为8环氧丙烷及其它约占2%。近年国内丙烯%,4主要下游产品产量情况见表2:表2近年我国丙始主要下游产品产.(t万年份目前丙烷脱氢制丙烯主要有两种工业化生产工艺:美国U P O公司的Oee工艺和美国A B n u l x l f B L‘s u m Goa公司的Cti工艺。l l b af on两种丙烷脱氢制丙烯工艺大体相同,所不同的只是脱氢和催化剂再生部
分。Oee工艺设计的主要特点是采用移动床反应l x l f聚丙烯10.4913.86丙始肺丁、辛醉1996年1997年1998年年增长率%23.03285.53206.478
3.27228.骋51环级丙烷132.15
4.2.16203.6.45J2t1 6278.920年我国丙烯表观需求量和需求量分别为027万“和67t,0年丙烯表观需求量和需69。5万/25a0求量分别为均1万t和87t o7, 057/a7万/1年20a99年丙烯表观需求和需求的年均增长率分别为90.%和9222.%.年若我国大型和中型乙烯的改造基00本完成,我国乙烯的生产能力约6万t,20/按开工率a9%产量约为58“。按丙烯/0计,5万a乙烯收率均为05计算,.2我国由乙烯装置得到的丙烯产量为205万t o7/1年我国大约4%的丙烯来自a996炼油厂,0220年炼厂丙烯产量估计为16t,0年我国丙烯4万/22a0产量约为46t,3万/国内满足率为6.%,a64这低于179年的丙烯自给率(27。因此,02年国内97.% 20丙烯供需仍有较大差距。13市场分析的初步结论.从以上分析可得到如下结论:(1目前丙烯的需求增长速度已超过乙烯,全球对聚丙烯的需求稳定保持在6%或
6%以上的年增长率,丙烯的其它衍生物对丙烯的需求也保持强劲势头。2000年丙烯的消费需求将在520万t0以上,20年将为60580万1000,1年将达到7 0万t250
。未来10年,世界将面临丙烯原料短缺的局面。器,反应均匀稳定,催化剂活性长久保持不变,催化剂再生时反应器不需要关闭或循环操作,同时,连续补充催化剂。氢气为稀释剂,用以抑制结焦、抑制热裂解和作载热体维持脱氢反应温度。含有烃类的反应器部分和含有氧气的再生部分是一体化,但还安全地保持着分离。使用铂催化剂,具有高活性、高选择性和低磨损率,由于可靠和精确的C R C再生控制,l O-e l催化剂具有很长的服务寿命并提供优良的产量f二e稳定性。O fx l e技术使用无
铬(r、e l C无致癌催化剂。另外,为达最佳操作,lfx Oee工艺利用U P的专利设l O 备和系统,PA l M M包括S P y T装置,Ob按标准型设计的CR U P锁定漏斗控制,D 馏塔盘、i-C, O MT M Hg h F M I管道和工艺仪表测量设备控制(I.T P。它可以C处理任何从气田来的场LG也可以处理来自炼厂或P,者乙烯装置的CLG3P a Cti工艺
技术的主要特点是,af on采用循环固定床反应器。使用非贵金属催化剂,对原材料杂质要求低,价格便宜,催化剂寿命为2无催化剂损失,年,由于具有最高的选择性,所以在新鲜原料中制备1丙烯k g产品仅消耗11k的丙烷。由于Cl n.g5af的高转化o i率和最低的再循环率使设备尺寸减小和能量成本降低。最高的单程转化率(4和至少高出24%%的催化剂选择性使操作压力和温度最低。反应中没有氢的再循环,没有蒸气稀释,可以降低能耗和操作费用。低硫注人使金属钝化。低温回收区、产品精制、致冷系统设计特征为:串联丙烯和乙烯致冷系统,高效冷壳设计(l bx以最大限度地减少设备数和所需的cdo o致冷压缩电能,低压脱乙烷塔免去了进料泵,低压产万方数据化I商情(r e rao i C I T d Io tn.a n m i n.f品分离塔与丙烯致冷系统合并。在Ct n af装置的设o i计中提供先进的工艺控制关键设备,包括:进料和空气加热炉、模式预报控制和培训模拟器(IC N,S O其M中S CN能提供多种操作工培训模拟器,IO M包括M B联合企业的常规,TE 高真实、动力学模式。本装置缺点是催化剂反应装置多,为间歇操作装置,如进行反应和再生,至少需要两个反应器轮换操作,产品回收部分要加压操作,导致能耗增加,且催化剂寿命
只有两年。20年第1卷第3037期费也将超过1亿人民币,这给建设该项目的决策带来难度。自己开发该技术,尽管投人也会很大,但比引进所花的费用要小得多。(e工艺的技术关键是脱氢催化剂及相应3O f x l e l的脱氢工艺,当然还有配套的炔烃和双烯选择加氢催化剂及工艺。而我国有近2年的脱氢催化剂开发的0经验和P c 工艺工业运转的实践,al o还有双烯选择加氢催化剂和工艺的开发基础,完全可以开发我们自己的系列丙烷脱氢制丙烯催化剂。(1e工艺中其它的相应技术国内均有装40 e x l f置可借鉴,如连续重整及再生工艺,低碳烃的低温精烷临氢脱氢制丙烯技术建设丙烷脱氢制丙烯装置,根据我国的现实情况,自已开发该技术更可行些,理由如下:( 1虽然在长江三角洲有丰富的液化石油气资源(金陵石化、扬子石化、九江石化
各2万t,5/镇海炼a化3t,5还有高桥石化和上海石化/a。但目前主要作燃料用,而且还存在较大的缺口,因此丙烷资源目前还不足,要等天然气到了情况才能改变,前引故目进装置原料丙烷的资源还不落实。( 2引进工艺装置投资非常大,3按5万t能力/a 的O f x l e工艺装置算,e l投资在2亿人民币左右,0仅催化剂一次装量投资就超过15.亿人民币,专利许可馏工艺,炔烃和双烯烃的加氢工艺,国内有很多引进装置,而且运行多年,
有很多已经消化吸收，完全可以在国内组织力量移植，为我所用。综上所述，我们开发有自主知识产权的丙烷脱氢制丙烯技术的条件已经成熟。我们应该以开发脱氢催化剂为重点，开发丙烷临氢脱氢制丙烯技术。
丙烷脱氢制丙烯工艺流程(精)讲课稿
丙烷脱氢制丙烯工艺流程 丙烷脱氢制丙烯技术及经济分析<<隐藏 丙烷脱氢制丙烯经济及技术分析许艺〔金陵石油化工有限责任公司,106204摘要丙烯是重要的有机化工原料,除用于生产聚丙烯外,还是生产丙烯睛,丁醉、辛醉、环氧丙烷、异丙醉、丙苯、丙烯酸、碳基醇及壬基酚等产品的主要原料,丙烯的齐聚物是提高汽油辛烷值的主要成分,丙烷催化脱氢制丙烯比烃类燕气裂解能产生更多的丙烯。当用燕气裂解生产丙烯时,丙烯收率最多只有3%、3而用催化脱氢法生产丙烯,总收率可达7%一6用唯一原料生产唯一产品,48%,催化脱氮的设备投资比烃类蒸气裂解低3%。并且采用催化脱氢的方法,3能有效地利用液化石油气资源使之转变为有用的烯烃。关健词丙烷丙烯脱氢丙烯是最早采用的石油化工原料,也是生产石袖化工产品的重要烯烃之一。各种分析表明,丙烯的需求增长速度已超过乙烯,而且这种趋势一直会延续。全球丙烯的消费量将由19年的49780万t0增加到20年的5 0万t000020及21年的7万t50。其中, 0亚洲的增长速度最高。19年到19年亚太地区丙烯91 96衍生产品的需求以年均9%的速度增长,而全球年均需求增长率为55.%a丙烯除用于生产聚丙烯外,还大量地作为生产丙烯睛、丁醇、辛醉、环氧丙烷、异丙醉、丙苯、丙烯酸、拨基醇及壬基酚等产品的主要原料,另外丙烯的齐聚物是提高汽油辛烷值的主要成分。丙烯与其它化学品不一样,它一般是以联产品或副产品得到。目前全球丙烯大约有7%来自蒸气裂0解乙烯的联产,82%来自炼厂(主要是催化裂化装置精炼副产,0自2世纪9年代以来由于现有来源不敷0需要,丙烷脱氢已成为第三位的丙烯来源,9年丙189烷脱氢生产的丙烯约占世界丙烯总产量的2%。全、户、加‘小户,球现有丙烷脱氢生产装置概况见表l a丙烷催化脱氢制丙烯比烃类蒸气裂解能产生更多的丙烯。当用蒸气裂解生产丙烯时,丙烯收率最多只有3%、3而用催化脱氢法生产丙烯,总收率可达7%一9用唯一原料生产唯一产品,48%,催化脱氢的设备投资比烃类蒸气裂解低3。并且采用催化脱3氢的方法,能有效地利用液化石油气资源使之转变为有用的烯烃。衰1丙煌脱兔生产装i概况表t所在地2 0年第1卷第3037
45万吨年丙烷脱氢制丙烯(PDH)装置工艺操作规程(UOP C3 Oleflex 工艺)
45万吨/年丙烷脱氢制丙烯（PDH）装置 工艺技术规程 （UOP C3 Oleflex 工艺） 2018年11月13日
目录 1 预处理工段 (1) 2 丙烷脱氢反应工段 (1) 3 催化剂再生工段 (4) 4 冷箱分离工段 (8) 5 SHP工段 (9) 6 精馏工段 (9) 7 PSA工段 (10) 8 全厂系统（蒸汽凝液系统） (12) 9 丙烷低温储罐及其辅助系统 (12) 10 中间罐区 (13) 11 火炬 (14) 12 空压站及氮气辅助系统 (17) 13 本项目涉及的主要化学反应 (19)
1 预处理工段 来自新鲜丙烷进料加热器（21E0601）的新鲜丙烷原料先进入进料保护床（21D0101-1/2），在此用树脂吸附剂除去氮化物和有机金属化合物。这两台保护床可以通过调整进出料管道来改变两台保护床的前后。接着丙烷原料流过汞脱除器（21D0102）除汞，然后进入进料干燥器（21D0103-1/2））以脱除原料中的水分(原料中如果含水将在分离系统结冰，就可能堵塞系统。这两台干燥器一般在系统开车时用来干燥进料，正常运行时可不用。进料干燥器装填分子筛以从丙烷中脱除水分。 进料干燥器设计为每周再生一次，再生用干燥的丙烷气来完成，丙烷在进料干燥再生蒸发器(21E0120)中用蒸汽先加热到60℃，然后用原料干燥再生过热器（21E0122）加热到232℃左右，以与丙烷进料相反的方向进入进料干燥器去再生干燥床层，然后进入进料干燥再生冷凝器(21E0102)，被冷凝后送到进料干燥再生收集器（21D0104），在此水与再生丙烷分离，丙烷用进料干燥再生泵（21P0101）输送到在线操作的干燥器入口，废水送至反应工段与含硫废液混合后一并送至含硫/盐污水处理装置处理。 2 丙烷脱氢反应工段 （1）原料预热及反应 自冷箱分离工段回收冷量后的原料丙烷送至热联合进料换热器（21E0201-1/2/3/4）内与出反应器的粗产品气进行换热进一步提高进料温度同时降低粗产品的温度。预热后的原料气中注入少量的二甲基二硫。经预热的物料经过进料加热炉（21F0201），加热至～615℃后自反应器底部进入第一反应器（21R0201），原料气穿过反应器内件与反应器顶部流下的催化剂接触后发生脱氢反应。从第一反应器出来的物料进入第一中间加热炉（21F0202）。由于脱氢反应是吸热反应，因此需要在过程中补充物料放出的热量。物料再次被加热至～622℃后进入第二反应器（21R0202）继续进行脱氢反应，之后物料依次进入第二中间加热炉（21F0203）、第三反应器（21R0203）、第三中间加热炉（21F0204）、第四反应器（21R0204），从第四反应器出来的反应粗产品再次经过热联合进料换热器中与混合原料换热回收热量后，送至反应产物压缩部分。 在反应物料依次进入反应器的同时，来自催化剂连续再生工段的净化气（从
丙烷提升管循环流化床催化脱氢制丙烯技术
丙烷提升管循环流化床催化脱氢制丙烯技术 一、前言 由天然气、液化石油气得到的丙烷经脱氢制取丙烯是目前新开辟、最受青睐的重要途径之一。丙烷脱氢制丙烯技术主要包括催化脱氢制丙烯、氧化脱氢制丙烯、膜反应器脱氢制丙烯以及CO2逆水煤气法脱氢制丙烯技术。由于氧化脱氢制丙烯技术现有选择性差、转化率不占优势，国内外未见工业化示范装置报道。膜反应器脱氢制丙烯以及CO2逆水煤气法脱氢制丙烯技术刚刚处于研究起步阶段，存在问题较多。丙烷催化脱氢制丙烯技术由于选择性和转化率较好，是当前的研究和应用重点。 丙烷催化脱氢制丙烯技术关键包括脱氢工艺和与之相配套的脱氢催化剂两部分。关于丙烷催化脱氢制丙烯工艺主要有固定床、移动床和流化床工艺。国外各研究单位在20世纪90年代开发丙烷催化脱氢制丙烯技术时就借鉴本研究单位的成熟技术开发了有自己特色的工艺和与之配套的催化剂，并很快进行了工业化。在20世纪90年代末国内也有大庆石油学院、大连物化所、天津大学等单位从事丙烷脱氢技术研究，但主要集中在脱氢催化剂的活性性能基础研究方面，工艺方面主要是对UOP公司的Oleflex工艺进行了模仿研究。由于催化剂研究并未结合工艺需要进行针对性开发，研究的脱氢催化剂缺乏实用性，至今未能有工业化示范装置。 世界上已工业化的脱氢工艺有菲利浦石油公司的STAR工艺、联合催化和鲁姆斯公司的Catofin工艺、1990年UOP公司的Oleflex工艺以及俄罗斯雅罗斯拉夫尔研究院与意大利Snamprogetti工程公司联合开发的Snamprogetti流化床脱氢工艺。STAR和Catofin工艺采用固定床间歇再生反应系统；Oleflex工艺采用移动床连续再生式反应系统；Snamprogetti 工艺采用流化床反应再生系统。另外，还有以及Linde公司的POH固定床间歇再生反应技术等。 1． Oleflex工艺 美国UOP公司开发的Oleflex工艺是由催化重整工艺发展而来，1990年实现工业化生产。Oleflex工艺是一个绝热连续工艺，反应所需热量由反应各步间的温差再经加热后提供。该工艺在微正压下进行操作，以钯为催化剂，对丙烯的选择性为89%~91%，脱氢催化剂经再生可循环使用，即失活催化剂在再生器中分离、燃烧，除去催化剂表面的结炭，再生的催化剂送回脱氢反应器。将所得丙烯经过连续脱乙烷塔、脱丙烷塔，可获得聚合级丙烯。Oleflex 工艺的优点：操作连续、负荷均匀、时空得率不变，反应器截面上的催化活性不变，催化剂再生在等温下进行。该工艺丙烯收率为86.4%，氢气收率为3.5%。 2． Catofin工艺 美国气体化学品公司开发的Catofin工艺采用绝热固定床多相反应器，在微负压、550~750温度下操作。脱氢催化剂为活性铝小球浸有18%~20%的铬。此工艺包括一个反应周期、反应器切换、催化剂再生，可循环进行。几个反应器并联，形成连续的生产过程。新鲜丙烷与循环丙烷经混合后预热至600~700℃进行反应，压力30kPa、反应器温度和压力都会影响到丙烯的收率。反应器中的催化剂用蒸汽再生，催化剂上的结炭发生燃烧时，所释放的能量可作为脱氢反应所吸收的热量。该工艺丙烯收率为83%。 3．菲利浦STAR工艺 美国菲利浦石油公司开发的菲利浦STAR工艺，即石脑油脱氢工艺是一等温操作。含蒸汽的原料预热后进入一组多相固定床反应器,每个反应器有许多根催化剂填充管。反应器操作是循环的(如:每个反应器可切换后去进行催化剂再生,保持脱氢过程连续进行)。蒸汽主要用于稀释，保持反应器内总压力不变，降低烃和氢的分压，可使反应平衡趋向于增加C5的转化率。反应器在线生产7h后即切换，失活催化剂经燃烧再生，1h后，催化剂可完全活化。据报道催化剂总寿命1到2年。该工艺丙烯对丙烷收率为80%。副反应产生的CO2必须在分离时从反应
丙烷脱氢制丙烯工艺[要略]
丙烷脱氢制丙烯工艺[要略] 丙烷脱氢制丙烯工艺 三问“丙烷脱氢”——丙烯新工艺“丙烷脱氢”是现今国内丙烯生产新工艺的热点之一,备注市场的关注和青睐。“丙烷脱氢”是现今国内丙烯生产新工艺的热点之一,备注市场的关注和青睐。<<隐藏 国内丙烯市场存在较大的需求缺口，为了使得下游产品市场更健康长久发展，解决原料丙烯的缺量问题，市场中跃跃欲试的企业越来越多。目前有两个热点，其一煤化工路线，煤制烯烃;其二，丙烷脱氢。丙烷脱氢工艺因其丙烯收率相对较高，目前备受市场关注和青睐。目前较为成熟的丙烷脱氢工艺主要有三种:Oleflex 工艺、Catofin 工艺和 PDH 工艺。 Oleflex 工艺由 UOP 公司开发并于 1990 年实现工业化生产，工艺主要采用催化剂连续再生方法，该工艺制取丙烯的产率约为86×4%，氢气产率约为3×5%。 Catofin 工艺是由鲁姆斯等公司联合开发，可生产丙烯、异丁烯、正丁二烯等产品。该工艺采用固定床催化反应器，并用取切换操作的方法，丙烯转化率高达 90%左右。 PDH 工艺是由德国林德公司和巴斯夫公司合作开发，主要生产丙烯和异丁烯。该工艺采用装填催化剂的管式反应器。目前该项目在国内仍是一片空白。天津渤海化工集团投资建设目前国内首套、世界单套规模最大的丙烯生产装置——60 万吨/年丙烷脱氢制丙烯，项目引进鲁玛斯技术公司专有的 Catofin 脱氢技术，该项目位于天津临港工业园区内，投资 34.8 亿元，计划 2012-2013 年投产。原料丙烷将由日本丸红提供。面对新鲜事物，蜂拥者不乏少数，目前国内很多厂家也都在酝酿上马丙烷脱氢项目，特别是下游工厂，主要是应对棘手的原料供应问题。想法总是好的，但是笔者心存几个疑虑，想和大家分享一下。第一，国内尚没有成功案例。一切为新的事物，即便天津渤海化工集团项目真能如期投产，那么从试运行到商业化运作，
丙烷脱氢装置工艺流程
本项目设计主要是一台年产60 万吨丙烯的丙烷脱氢装置（PDH），项目建设地为中国浙江省宁波市北仑区青峙开发区。项目采用的丙烷脱氢装置引进美国CB&I LUMMUS 公司的CATOFIN 丙烷脱氢制丙烯工艺，该工艺采用高效的铬系催化剂和HGM 材料；具有丙烷转换率高、丙烯选择性好、原料适应性强及装置在线率高等优点，是目前丙烷脱氢制丙烯的先进技术之一。CATOFIN PDH 工艺通过固定床反应器，在氧化铬-氧化铝催化剂上将丙烷转换为丙烯。未转化的丙烷将被分离并且循环利用，丙烯是唯一的主产品。 PDH装置规模大，PDH装置操作条件比较复杂，导致设备规格大型化。设备大型化对设备设计、制造、检验等都会带来很多不利问题。根据基础设计开工报告可知，PDH装置设备涉及反应器、塔器、容器、换热器、压缩机、透平、泵和过滤器等诸多类型。统计各设备的数量装置大型设备就有199台，并且绝大多数为国外进口设备。根据PDH的工艺物料的特性，本装置属于甲类生产装置，生产过程中涉及的主要物料为丙烷、丙烯、乙烯、装置尾气和天然气。这些物料都属于易燃、易爆的物质，乙烯、氢气、共聚单体均属甲类火灾危险物质。这些物质一旦泄漏与空气或氧化物接触，形成爆炸混合气体，极易引发火灾爆炸事故。因此，火灾、爆炸是本装置的主要危险，防泄漏、防火、防爆是装置安全生产工作的重点。 丙烯工艺流程主要包括物料反应，产物压缩分离及尾气回收和产品提纯三个大的部分。PDH装置规模大，PDH装置操作条件比较复杂，导致设备规格大型化。设备大型化对设备设计、制造、检验等都会带来很多不利问题。根据基础设计开工报告可知，PDH装置设备涉及反应器、塔器、容器、换热器、压缩机、透平、泵和过滤器等诸多类型。统计各设备的数量装置大型设备就有199台，并且绝大多数为国外进口设备。根据PDH的工艺物料的特性，本装置属于甲类生产装置，生产过程中涉及的主要物料为丙烷、丙烯、乙烯、装置尾气和天然气。这些物料都属于易燃、易爆的物质，乙烯、氢气、共聚单体均属甲类火灾危险物质。这些物质一旦泄漏与空气或氧化物接触，形成爆炸混合气体，极易引发火灾爆炸事故。因此，火灾、爆炸是本装置的主要危险，防泄漏、防火、防爆是装置安全生产工作的重点 首先，新鲜丙烷进料与来自产品分离塔的循环丙烷以及脱油塔顶的丙烷混合后，送入进料汽化器。汽化后的原料气被多个换热器逐步加热，最终在进料加热
丙烷脱氢制丙烯.doc11讲解
丙烷脱氢制丙烯 丙烯是重要的有机化工原料,除用于生产聚丙烯外,还是生产丙烯睛,丁醉、辛醉、环氧丙烷、异丙醉、丙苯、丙烯酸、碳基醇及壬基酚等产品的主要原料,丙烯的齐聚物是提高汽油辛烷值的主要成分,丙烷催化脱氢制丙烯比烃类燕气裂解能产生更多的丙烯。当用燕气裂解生产丙烯时,丙烯收率最多只有33%、而用催化脱氢法生产丙烯,总收率可达74%一86%,用唯一原料生产唯一产品,催化脱氮的设备投资比烃类蒸气裂解低33%。并且采用催化脱氢的方法,能有效地利用液化石油气资源使之转变为有用的烯烃 丙烯是最早采用的石油化工原料,也是生产石袖化工产品的重要烯烃之一。各种分析表明,丙烯的需求增长速度已超过乙烯,而且这种趋势一直会延续。全球丙烯的消费量将由1997年的4 800万t增加到2000年的5200万t及2010年的7 500万t。其中,亚洲的增长速度最高。1991年到1996年亚太地区丙烯衍生产品的需求以年均9%的速度增长,而全球年均需求增长率为 5.5 %a 丙烯除用于生产聚丙烯外,还大量地作为生产丙烯睛、丁醇、辛醉、环氧丙烷、异丙醉、丙苯、丙烯酸、拨基醇及壬基酚等产品的主要原料,另外丙烯的齐聚物是提高汽油辛烷值的主要成分。丙烯与其它化学品不一样,它一般是以联产品或副产品得到。目前全球丙烯大约有70%来自蒸气裂解乙烯的联产,28%来自炼厂(主要是催化裂化装置精炼副产,自20世纪90年代以来由于现有来源不敷需要,丙烷脱氢已成为第三位的丙烯来源,1998年丙烷脱氢生产的丙烯约占世界丙烯总产量的2%。全现有丙烷脱氢生产装置概况见表la 丙烷催化脱氢制丙烯比烃类蒸气裂解能产生更多的丙烯。当用蒸气裂解生产丙烯时,丙烯收率最多只有33%、而用催化脱氢法生产丙烯,总收率可达74%一89%,用唯一原料生产唯一产品,催化脱氢的设备投资比烃类蒸气裂解低33。并且采用催化脱氢的方法,能有效地利用液化石油气资源使之转变为有用的烯烃丙烷脱氢制丙烯,原料丙烷主要来自液化石油气(LPG,目前国内的LPG主要作为民用燃料使用。1997年,用作民用燃料的LPG占LP(;商品总量的94.5%。已开工建设的长达4 212 km的“西气东输”管网工程将为长江中下游地区提供120亿扩/。的巨大天然气源;另外,中石化预计明年在东海开发新的天然气资
丙烷脱氢制丙烯
丙烷脱氢制丙烯 摘要： 丙烷广泛存在与天然气和原油中，利用方法一般都是直接做燃料，造成了资源的极大浪费，同时也污染了环境，对丙烷的资源化利用具有深远意义。丙烯是一种重要的有机化工原料，目前全球对于丙烯的需求量逐年上涨，传统的生产方法已不能满足要求，人们正在寻求更加广泛更加经济的丙烯来源。丙烷脱氢制备丙烯原料来源广泛，设备投资低，能够充分利用油田气，已经引起了重视。本文主要就几种丙烷脱氢制备丙烯的研究进展进行论述，介绍丙烷脱氢制备丙烯的各种工艺。 关键词：丙烷资源化利用；丙烯；丙烷催化脱氢 引言 原油或天然气处理后，可以从成品油中得到丙烷。丙烷通常用来作为发动机、烧烤食品及家用取暖系统的燃料。天然气和石油资源中含有大量的丙烷，油田气中丙烷约占6%，液化石油气约占60%，湿天然气约占15%，这些丙烷必须除去，因为丙烷缩合后会堵塞天然气管道，炼厂气为石油炼厂副产的气态烃，不同来源的炼厂气其组成各异，主要含有C4以下的烷烃[1]。这些来源广泛的丙烷大部分被用作民用燃气，浪费了资源并造成了污染，所以对丙烷的资源化利用引起了广泛关注。目前丙烷的利用主要为制备丙烯和丙烯衍生物如丙烯腈、丙烯醛、丙烯酸以及马来酸酐等，其中丙烯是三大合成原料的基本原料，通过丙烯的聚合、氧化、氨氧化、卤化、烷基化、水合、羰基化、齐聚等反应，可以得到大量的有机化工产品，如聚丙烯、环氧乙烷、丙烯腈、丙烯酸、丙烯醛、丙酮、甘油、乙丙橡胶等[2]。其中聚丙烯增长量最大，具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀，在工业界有广泛的应用[3]。目前生产丙烯的方法主要为蒸汽裂解乙烯联产丙烯和催化裂化炼厂气，已经不能满足丙烯市场的缺口，所以丙烷脱氢制丙烯具有广阔的发展前景和充分的现实意义。 表1 2010-2014年丙烯产品供需平衡表（单位：万吨/年）年份2010年2011年2012年2013年2014年 产能1610 1810 1888 2096.5 2501
丙烷脱氢制丙烯.doc11
丙烷脱氢制丙烯 丙烯是重要的有机化工原料，除用于生产聚丙烯外，还是生产丙烯睛，丁醉、辛醉、环氧丙烷、异丙醉、丙苯、丙烯酸、碳基醇及壬基酚等产品的主要原料，丙烯的齐聚物是提高汽油辛烷值的主要成分，丙烷催化脱氢制丙烯比烃类燕气裂解能产生更多的丙烯。当用燕气裂解生产丙烯时，丙烯收率最多只有33%、而用催化脱氢法生产丙烯，总收率可达74%一86%，用唯一原料生产唯一产品，催化脱氮的设备投资比烃类蒸气裂解低33%。并且采用催化脱氢的方法，能有效地利用液化石油气资源使之转变为有用的烯烃 丙烯是最早采用的石油化工原料，也是生产石袖化工产品的重要烯烃之一。各种分析表明，丙烯的需求增长速度已超过乙烯，而且这种趋势一直会延续。全球丙烯的消费量将由1997年的4 800万t增加到2000年的5200万t 及2010年的7 500万t。其中，亚洲的增长速度最高。1991年到1996年亚太地区丙烯衍生产品的需求以年均9%的速度增长，而全球年均需求增长率为5.5 %a 丙烯除用于生产聚丙烯外，还大量地作为生产丙烯睛、丁醇、辛醉、环氧丙烷、异丙醉、丙苯、丙烯酸、拨基醇及壬基酚等产品的主要原料，另外丙烯的齐聚物是提高汽油辛烷值的主要成分。丙烯与其它化学品不一样，它一般是以联产品或副产品得到。目前全球丙烯大约有70%来自蒸气裂解乙烯的联产，28%来自炼厂(主要是催化裂化装置)精炼副产，自20世纪90年代以来由于现有来源不敷需要，丙烷脱氢已成为第三位的丙烯来源,1998年丙烷脱氢生产的丙烯约占世界丙烯总产量的2%。全现有丙烷脱氢生产装置概况见表la 丙烷催化脱氢制丙烯比烃类蒸气裂解能产生更多的丙烯。当用蒸气裂解生产丙烯时，丙烯收率最多只有33%、而用催化脱氢法生产丙烯，总收率可达74%一89%，用唯一原料生产唯一产品，催化脱氢的设备投资比烃类蒸气裂解低33。并且采用催化脱氢的方法，能有效地利用液化石油气资源使之转变为有用的烯烃丙烷脱氢制丙烯，原料丙烷主要来自液化石油气(LPG)，目前国内的LPG主要作为民用燃料使用。1997年，用作民用燃料的LPG占LP(;商品总量的94.5%。已开工建设的长达4 212 km的“西气东输”管网工程将为长江中下游地区提供120亿扩/。的巨大天然气源;另外，中石化预计明年在东海开发新的天然气资源。目前探明的可利用储量为190亿扩/a的巨大天然气源;安徽淮南又发现新的天然气资源，储量达5 928亿澎，为塔里木盆地天然气总储量的1.4倍;苏北油田新近探明储量达100亿时/a天然气资源，2001年内即将开
丙烷脱氢制丙烯工艺技术
??1丙烷脱氢制丙烯工艺技术多产丙烯的丙烷脱氢具有一系列的优点：首先一套装置只术技生产丙烯一种产品，因此可以直接用于生产丙烯衍生物；其次，该装置的生产费用只受制于丙烷的价格；最后，丙烯衍生物装置的最合适建造地点可以不临近丙烯，建设地点灵活。但是该也存在术技一定的缺点：丙烷脱氢是一种强吸热反应，受热力学平衡限制，单程转化率难以提高，高温又导致副反应增多，丙烯选择性低，催化剂容易结焦失活，需要及时再生，因此导致装置投资大，能耗高，生产成本高。为了解决这些问题，正在开发丙烷氧化脱氢和采用膜反应的。丙烷脱氢目前工业化不多，除了以上原因外，用术术技应技关键是必须有廉价的丙烷资源，否则将使该工艺无法与其他增产丙烯的相竞争。术技丙烷脱氢的最大优势在于只产丙烯，在丙烷资源较多、价术技格稳定的中东地区的发展前景很好，也是对中东乙烷裂解装置缺少丙烯的一种补充，如沙特阿拉伯Alujain公司将在Yanbu地区建一套42万t／a聚合级丙烷脱氢制丙烯装置。AI Zamil公司最近计划在AI Jubail地区建一套采用丙烷脱氢生产45万t／a丙烯的装置。因此，丙烷脱氢在特定的地区，如中东地区等，对特定的石化术技厂商，具有独特的竞争力。 目前韩国、马来西亚、泰国和沙特阿拉伯等已经建成或正在建设的丙烷脱氢工业化装置有l5套以上，总生产能力已超过300万t／a。最大丙烷脱氢装置规模为46万t／a，由沙特阿拉伯聚烯烃公司采用ABB鲁姆斯公司的Carotin工艺已于2004年在沙特阿拉伯的朱拜勒建成投产。 丙烷脱氢制丙烯一直在持续不断地改进。工艺方面，主要术技是通过优化设计降低投资和减少操作费用、通过操作条件和设计的优化提高工艺收率。催化剂方面，不断开发了新一代催化剂。如UOP公司已经开发出第四代、正在研制第五代催化剂体系。新的催化剂不也模规置装氢脱烷。丙高提命寿用使和率收，但低降量含铂系体． 断提高，工业化初期的规模为l0万t／a左右，20世纪末期达到25万t／a，到本世纪初期进一步提高到30～35万t／a，从2004年开始一些40万t／a以上的大型丙烷脱氢装置开始建设，UOP公[6]。上万t／a以3套装置其中有2套在40司正在建设的丙烷脱氢制丙烯工艺主要有UOP公司的Oleflex工艺、术技Lummus公司Catofin工艺、Uhde公司的Star工艺、linde公司的PDH工艺、Snamprogetti—Yarsintez公司的FBD-4工艺，其主要工艺特点见表l。术技[7]基本特点l丙烷脱氢工艺的表 1．1 UOP公司的Oleflex工艺 UOP公司的Oleflex工艺采用移动床工艺和Pt-Al0催化剂，32催化剂可连续再生，类似炼厂连续重整装置。反应温度550～600℃，反映压力>0．1MPa。丙烷单程转化率35％～40％，丙烯选择性为84％。该工艺包括反应、连续催化剂再生和产品分离工序。通常一套装置包括4台串联反应器，各反应器之间设有加热器。催化剂连续再生(CCR)单元有四项主要功能：烧掉催化剂上积炭，重新分配催化剂上的铂，除去过量水蒸气和还原催化剂。反应区和再生区各。1)图(行运续继可器应反时工停器生再证保以，立独自 Oleflex工艺最新的改进是实现反应工序较低压力降，以提高收率；采用较小的加热器，以降低反应工序的费用。近期工作集中在催化剂方面，其寿命更长，
国内丙烷脱氢制丙烯现状
三问“丙烷脱氢”—丙烯新工艺 “丙烷脱氢”是现今国内丙烯生产新工艺的热点之一,备注市场的关注和青睐。 国内丙烯市场存在较大的需求缺口，为了使得下游产品市场更健康长久发展，解决原料丙烯的缺量问题，市场中跃跃欲试的企业越来越多。目前有两个热点，其一煤化工路线，煤制烯烃；其二，丙烷脱氢。 丙烷脱氢工艺因其丙烯收率相对较高，目前备受市场关注和青睐。目前较为成熟的丙烷脱氢工艺主要有三种：Oleflex 工艺、Catofin 工艺和 PDH 工艺。Oleflex 工艺由 UOP 公司1开发并于 1990 年实现工业化生产，工艺主要采用催化剂连续再生方法，该工艺制取丙烯的产率约为86×4%，氢气产率约为3×5%。Catofin 工艺是由鲁姆斯等公司联合开发，可生产丙烯、异丁烯、正丁二烯等产品。该工艺采用固定床催化反应器，并用取切换操作的方法，丙烯转化率高达 90%左右。PDH 工艺是由德国林德公司和巴斯夫公司合作开发，主要生产丙烯和异丁烯。该工艺采用装填催化剂的管式反应器。目前该项目在国内仍是一片空白。 天津渤海化工集团投资建设目前国内首套、世界单套规模最大的丙烯生产装置—60 万吨/年丙烷脱氢制丙烯，项目引进鲁玛斯技术公司专有的 Catofin 脱氢技术，该项目位于天津临港工业园区内，投资 34.8 亿元，计划 2012-2013 年投产。原料丙烷将由日本丸红提供。面对新鲜事物，蜂拥者不乏少数，目前国内很多厂家也都在酝酿上马丙烷脱氢项目，特别是下游工厂，主要是应对棘手的原料供应问题。 想法总是好的，但是笔者心存几个疑虑，想和大家分享一下。第一，国内尚没有成功案例。一切为新的事物，即便天津渤海化工集团项目真能如期投产，那么从试运行到商业化运作，产品质量需要一个过程去赢得市场的认同，新的技术很有可能遇到这样或者那样的问题有待解决，这个过程可能会较长。第二，丙烯的质量和储存。质量，即包括丙烯及其他杂质含量的指标，是不是适用所有下游产品，或者什么适合，什么不适合。丙烷作为饱和烃本身化学活性很低，从单键到双键的转变过程中，对操作条件和催化剂都会有一个较高的要求，同时也会伴有多种副产物，副产物的品种和含量是否会对下游厂家产品的质量造成影响呢？1霍尼韦尔旗下同张家港扬子江石化
丙烷脱氢技术
丙烷脱氢技术 10多年来，丙烷脱氢成为工业化丙烯生产的重要工艺过程，然而，其推广应用因丙烷价值较高、工艺过程投资较大而受到某些限制。但是，丙烯需求增长和丙烯价值提高以及过程改进，致使丙烷脱氢成为有效的增产丙烯工艺，该技术对富产丙烷和短缺丙烯的地区尤为有用。丙烯需求的增速高于汽油和乙烯的需求增速，为此，常规丙烯供应和需求之间的差额将由丙烷脱氢来弥补。Nexant化学系统公司指出，前20年来，丙烯需求增速高于乙烯，在美国，丙烯需求/乙烯需求之比已由1980年0.48提高到2003年0.6，其他一些地区如中东、西欧和东亚也与此相似。 在美国，丙烯短缺通过FCC装置得到，但是世界大多数其他地区受到炼油厂结构模式的限制。另外，世界新增乙烯能力的大部分基于中东的乙烷裂解。乙烷裂解生产丙烯仅2%，而石脑油裂解生产丙烯>33%，瓦斯油裂解为39%。中东富产乙烷，有利于建设丙烷脱氢项目。 丙烷脱氢取决于经济地取得低费用的丙烷，丙烷本身占丙烷脱氢生产丙烯总费用的2/3，大多数丙烷脱氢新项目将建在中东和亚洲部分地区。 全世界现有8套丙烷脱氢装置，生产能力190万吨/年，见表1。据预测，到2010年将再建10套新装置，以增产丙烯400万吨/年。现有
几套丙烷脱氢装置正在马来西亚、沙特阿拉伯、西班牙和卡塔尔建设。卡塔尔的丙烷脱氢装置将后继25万吨/年聚丙烯装置，沙特阿拉伯的丙烷脱氢装置也将后继45万吨/年聚丙烯装置。 沙特阿拉伯已有4套丙烷脱氢装置在运转，另有4套在建设中或有投资意向。沙特聚烯烃公司（沙特国家石化公司持股75%、巴斯夫/壳牌聚烯烃联合体巴塞尔公司持股25%的合资企业）在朱拜勒的45万吨/年丙烷脱氢装置将于2004年初投产，这套将成为世界最大的丙烷脱氢装置采用鲁姆斯Catofin技术。沙特Al-Zamil集团也将采用Oleflex技术建设45万吨/年PP装置和丙烷脱氢装置，投资5.5亿美元的项目将于2007年完成。沙特国家聚丙烯公司也在考虑采用Catofin工艺建设45万吨/年丙烷脱氢和45万吨/年PP装置。鲁齐公司承接了沙特阿拉伯Alujain公司第4套丙烷脱氢项目，在沙特延布将采用UOP公司Oleflex工艺建设42万吨/年丙烷脱氢和PP装置，定于2006年三季度投产。沙特阿美公司长期提供丙烷原料，丙烯用于生产聚丙烯。 埃及Oriental石化公司也将建设35万吨/年丙烷脱氢装置，以便为二套聚丙烯装置（已有一套为12万吨/年）提供原料，投资2.25亿美元，拟采用UOP Oleflex技术，于2004年建成。世界最大的丙烷脱氢装置由巴斯夫公司于2003年4月在西班牙塔拉戈纳投运，该装置生产35万吨/年丙烯，由巴斯夫-Sonatrach Propanchem公司（巴斯夫与阿
丙烷脱氢装置工艺流程
丙烷脱氢装置工艺流程 Prepared on 24 November 2020
本项是一台年产60 万吨丙烯的丙烷脱氢装置（PDH），采用的丙烷脱氢装置引进美国 CB&I LUMMUS 公司的 CATOFIN 丙烷脱氢制丙烯工艺，该工艺采用高效的铬系催化剂和 HGM 材料；具有丙烷转换率高、丙烯选择性好、原料适应性强及装置在线率高等优点，是目前丙烷脱氢制丙烯的先进技术之一。CATOFIN PDH工艺通过固定床反应器，在氧化铬-氧化铝催化剂上将丙烷转换为丙烯。未转化的丙烷将被分离并且循环利用，丙烯是唯一的主产品。 PDH装置规模大，PDH装置操作条件比较复杂，导致设备规格大型化。设备大型化对设备设计、制造、检验等都会带来很多不利问题。根据基础设计开工报告可知，PDH装置设备涉及反应器、塔器、容器、换热器、压缩机、透平、泵和过滤器等诸多类型。统计各设备的数量装置大型设备就有199台，并且绝大多数为国外进口设备。根据PDH的工艺物料的特性，本装置属于甲类生产装置，生产过程中涉及的主要物料为丙烷、丙烯、乙烯、装置尾气和天然气。这些物料都属于易燃、易爆的物质，乙烯、氢气、共聚单体均属甲类火灾危险物质。这些物质一旦泄漏与空气或氧化物接触，形成爆炸混合气体，极易引发火灾爆炸事故。因此，火灾、爆炸是本装置的主要危险，防泄漏、防火、防爆是装置安全生产工作的重点。 丙烯工艺流程主要包括物料反应，产物压缩分离及尾气回收和产品提纯三个大的部分。PDH装置规模大，PDH装置操作条件比较复杂，导致设备规格大型化。设备大型化对设备设计、制造、检验等都会带来很多不利问题。根据基础设计开工报告可知，PDH装置设备涉及反应器、塔器、容器、换热器、压缩机、透平、泵和过滤器等诸多类型。统计各设备的数量装置大型设备就有199台，并且绝大多数为国外进口设备。根据PDH的工艺物料的特性，本装置属于甲类生产装置，生产过程中涉及的主要物料为丙烷、丙烯、乙烯、装置尾气和天然气。这些物料都属于易燃、易爆的物质，乙烯、氢气、共聚单体均属甲类火灾危险物质。这些物质一旦泄漏与空气或氧化物接触，形成爆炸混合气体，
创新性说明
目录 1. 生产工艺方法和产品利用方案 (1) 1.1 生产工艺方法： (1) 1.2 产品方案 (1) 2 工艺流程设计方案 (2) 2.1原料处理工段解决方案 (2) 2.2 脱氢反应方案 (3) 3. 分离技术方案 (3) 3.1 氢气分离方案 (3) 4典型自动控制方案的选用 (3) 5.新型过程设备技术 (4) 6. 环境保护技术创新 (6)
1. 生产工艺方法和产品利用方案 1.1生产工艺方法： 目前丙烯的生产工艺研究主要集中在个方面: 一是生产汽油伴随生产丙烯 的催化裂化( FCC) 技术，二是裂解装置增产丙烯技术，三是丙烷脱氢技术等。 1）FCC 技术 FCC 技术的主要目标是生产汽油和煤油，副产丙烯，全球FCC 装置生产丙烯的能力约为750 Mt /a［1］。传统FCC 装置的丙烯收率仅为原料质量的4%-7%，通过开发更高收率的分子筛催化剂和改进操作条件，高深度FCC 技术可使丙烯收率达到12%-22%。但高深度FCC 工艺丙烯收率低于其他以丙烯为目的产物的工艺，经济性取决于原料和产物的价格，若减压柴油原料的价格提高5%，该工艺即失去竞争力。 2）裂解装置增产丙烯技术 为提高蒸汽裂解装置丙烯的收率，开发了将烯烃歧化和烯烃裂解技术与裂解装置结合的增产丙烯的技术。烯烃歧化是以过渡金属为催化剂，将乙烯和丁烯经歧化反应转化为丙烯的技术。其缺点是受乙烯、丁烯和丙烯的价格影响较大，只有在丙烯价格高于乙烯价格、乙烯产量过剩时才是经济可行的，难以作为持续供应丙烯的来源。 3）丙烷脱氢工艺 丙烷脱氢技术是采用丙烷在500 ～600 ℃下催化脱氢得到丙烯的。该技术的特点是只用一种原料生产一种产品，流程简单。且具有消耗少,能耗小,水耗小,排放少的优势。 1.2 产品方案 在本工艺中，出了产品丙烯还有副产品氢气，其纯度达到了一等品规格，市场售价9000元/吨。其年销售额度可达1.4亿元左右。为公司带来可观的经济效益。
丙烷脱氢
一、概述 丙烯主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、丁辛醇、丙烯酸等产品，目前，丙烯供应主要来自石脑油裂解制乙烯和石油催化裂化。2004-2010年间，乙烯产能增长34％，而丙烯产能仅增长25％。随着丙烯下游产品需求量不断增长，丙烯资源短缺的状况还会进一步加剧。因此，近年开发扩大丙烯来源的丙烷脱氢(PDH)制丙烯生产工艺成为备受关注的热点。 二、丙烷脱氢制丙烯技术情况 丙烷脱氢制丙烯技术主要包括催化脱氢制丙烯、氧化脱氢制丙烯、膜反应器脱氢制丙烯以及CO2逆水煤气法脱氢制丙烯技术[2]。 2.1 丙烷催化脱氢技术 丙烷催化脱氢技术根据催化剂体系的不同主要有铬系催化剂、铂系催化剂。 2.1.1 铬系催化剂 丙烷催化脱氢的Catofin 工艺就采用Cr203/Al2O3催化剂，由于铬系催化剂稳定性差，且具有毒性，随着环境保护呼声的日益提高，开发低Cr含量的催化剂才有一定的前景。 2.1.2 铂系催化剂 丙烷Oleflex催化脱氢工艺，采用贵金属Pt催化剂，Pt催化剂对热更稳定，可在更苛刻条件下操作。铂催化剂对环境友好，活性较高，但其稳定性选择性还不是很理想。 2.2 丙烷氧化脱氢技术 丙烷氧化脱氢为放热反应，无需外界加热，不必向过程提供热能，可节省能源，同时反应不受热力学平衡的限制。因此氧化脱氢具有诱人的前景。但该技术面临的困难之一是在氧化脱氢的反应条件下，很容易发生丙烷的完全氧化反应，一旦发生完全氧化反应，将放出大量热量，使温度急剧上升，不仅丙烷完全氧化，而且所产生的丙烯更容易氧化成CO~CO2(因为丙烯比丙烷更不稳定)。因此，开发低温型高选择性催化剂是丙烷氧化脱氢的研究方向。 两种技术比较 丙烷催化脱氢的选择性较高，其缺点是要耗费大量的能量。若能把催化脱氢和氧化脱氢的优点结合起来，设计双功能型催化剂。在催化脱氢体系引入少量氧，氧在活化丙烷的同时实现对氢气高选择性氧化，实现化学平衡移动的同时自身提供热量。这个过程可能打破脱氢反应热力学限制，同时解决氧化脱氢反应在高烷烃转化率下的低碳烯烃选择性问题。 最近，有文献报导阿姆斯特丹大学开发了新型丙烷催化氧化脱氢工艺，用于丙烯工业化生产很具有发展潜力。通过进一步开发，该系统可望替代现有的丙烷脱氢技术。 2.3 膜反应丙烷脱氢技术 利用膜反应器随时分离出氢气，可以解决反应平衡限制的丙烯收率问题，比如致密膜、合金膜，由于其透氢量大，选择性高，受到研究者的极大重视。但对丙烷在膜反应器上的脱氢反应研究还不是很多。 2.4 二氧化碳氧化丙烷制丙烯技术 利用CO2对丙烷进行氧化脱氢的研究还刚刚起步，这方面的研究工作还需要进一步加强。 综上所述，氧化脱氢制丙烯技术选择性差、转化率不占优势，国内外未见工业化示范装置报道。膜反应器脱氢制丙烯以及CO2逆水煤气法脱氢制丙烯技术
丙烷脱氢制丙烯技术研究
第36卷第4期辽 宁 化 工Vol.36,No.4 2007年4月L iaoning Che m ical I ndustry Ap ril,2007丙烷脱氢制丙烯技术研究 郭洪辉,陈继华 (大庆联谊石化股份有限公司,黑龙江大庆163852) 摘 要: 介绍了催化脱氢、氧化脱氢、膜反应器脱氢等几种丙烷脱氢制丙烯技术,综述了丙烷催化 脱氢制丙烯催化剂的研究现状,虽然丙烷催化脱氢生产丙烯已实现了工业化,但其催化剂的性能需进一 步提高;对丙烷氧化脱氢制丙烯反应催化剂的研究现状及膜反应器在丙烷脱氢反应上所具有的优越性 进行了描述,认为研发具有高稳定性和高透氢性能的氢分离膜,将有望能大幅度提高丙烯的收率。 关 键 词: 丙烷;丙烯;脱氢;膜反应器 中图分类号: T Q221.21+2 文献标识码: A 文章编号: 10040935(2007)04026605 低碳烷烃催化转化制烯烃一直是石油化工领域的研究热点,它将成为新世纪石油化工技术研究开发的重点之一。其中乙烷脱氢制乙烯、丙烷脱氢制丙烯是两个主要的研究方向。但是,乙烷催化脱氢反应条件苛刻,能耗高,反应严格地受到热力学平衡的限制,就目前催化剂水平,C 2 (乙烯和乙烷)单程收率只能在25%左右徘徊,离工业化甚远,近年来这方面的研究已趋于萎缩。 中国有丰富的液化石油气,它基本上由60%的丙烷和20%的丁烷组成,若能有效地将丙烷直接转化成丙烯,将可缓解丙烯来源不足的问题。近年丙烷、丁烷等低碳烷烃脱氢的研究已大规模展开。目前,丙烷脱氢制丙烯技术主要有:丙烷催化脱氢、氧化脱氢、膜反应器脱氢。 1 丙烷催化脱氢 丙烷催化脱氢反应在热力学上是吸热、分子数增加的可逆反应,平衡常数随温度的升高而增大,其转化率取决于热力学平衡,为使反应向脱氢方向进行,需要提高反应温度和降低压力。然而温度过高时,由于丙烷裂解反应及丙烷深度脱氢反应加剧,将导致选择性降低,而且高温下C-C 键断裂的裂解反应在热力学上比C-H键断裂的脱氢反应有利,将加剧催化剂表面积碳,导致催化剂迅速失活。 目前世界上有10套丙烷催化脱氢制丙烯装 置在运转,其中8套装置采用UOP公司的O leflex 技术,2套装置采用ABB Lummus公司的Cat ofin 技术。两种技术分别采用Cr系和Pt系催化剂[1]。 1.1 铬系催化剂 丙烷催化脱氢的Cat ofin工艺就采用Cr 2 O3/ A l2O3催化剂。该过程,通常在高于550℃进行,压力(3～5)×104Pa,单程转化率48%～65%,反应周期15～30m in。高温使催化剂迅速失活,其主要原因是大量的积炭覆盖了催化剂的活性位。因此每隔7～15m in需对催化剂进行氧化再 生。对Cr 2 O3/A l2O3催化剂,主要集中在丙烷脱氢 的活性位点的研究,因为Cr在A l 2 O3表面以多种价态和多种相态存在[2]。Gorriz[3]究指出,Cr3+、Cr5+和Cr6+形成多种化合物,并具有不同的还原性和催化行为。Cr5+物种和催化剂的初活性相关,但主活性中心是Cr2+,而丙烯的选择性主要由Cr3+物种决定[4]。 由于铬系催化剂稳定性差,且具有毒性,从环境保护的角度考虑,开发低Cr含量的催化剂前景看好。 收稿日期: 2006212215 作者简介: 郭洪辉(1969-),男,工程师。
丙烷脱氢制丙烯工艺技术.doc
1丙烷脱氢制丙烯工艺技术 多产丙烯的丙烷脱氢技术具有一系列的优点：首先一套装置只生产丙烯一种产品，因此可以直接用于生产丙烯衍生物；其次，该装置的生产费用只受制于丙烷的价格；最后，丙烯衍生物装置的最合适建造地点可以不临近丙烯，建设地点灵活。但是该技术也存在一定的缺点：丙烷脱氢是一种强吸热反应，受热力学平衡限制，单程转化率难以提高，高温又导致副反应增多，丙烯选择性低，催化剂容易结焦失活，需要及时再生，因此导致装置投资大，能耗高，生产成本高。为了解决这些问题，正在开发丙烷氧化脱氢和采用膜反应的技术。丙烷脱氢技术目前工业化应用不多，除了以上原因外，关键是必须有廉价的丙烷资源，否则将使该工艺无法与其他增产丙烯的技术相竞争。 丙烷脱氢技术的最大优势在于只产丙烯，在丙烷资源较多、价格稳定的中东地区的发展前景很好，也是对中东乙烷裂解装置缺少丙烯的一种补充，如沙特阿拉伯Alujain公司将在Yanbu地区建一套42万t／a聚合级丙烷脱氢制丙烯装置。AI Zamil公司最近计划在AI Jubail地区建一套采用丙烷脱氢生产45万t／a丙烯的装置。 因此，丙烷脱氢技术在特定的地区，如中东地区等，对特定的石化厂商，具有独特的竞争力。 目前韩国、马来西亚、泰国和沙特阿拉伯等已经建成或正在建设的丙烷脱氢工业化装置有l5套以上，总生产能力已超过300万t ／a。最大丙烷脱氢装置规模为46万t／a，由沙特阿拉伯聚烯烃公司采用ABB鲁姆斯公司的Carotin工艺已于2004年在沙特阿拉伯的朱拜勒建成投产。 丙烷脱氢制丙烯技术一直在持续不断地改进。工艺方面，主要是通过优化设计降低投资和减少操作费用、通过操作条件和设计的优化提高工艺收率。催化剂方面，不断开发了新一代催化剂。如UOP 公司已经开发出第四代、正在研制第五代催化剂体系。新的催化剂体系铂含量降低，但收率和使用寿命提高。丙烷脱氢装置规模也不
丙烷脱氢制丙烯生产技术及工业应用进展
丙烷脱氢制丙烯生产技术及工业应用进展 2012年全球丙烯产能10400万吨，丙烯衍生物的需求（以丙烯计）量达8870万吨。到2015年世界丙烯生产能力将达到10865万吨。新增产能主要来自亚洲和中东地区。从后期的扩能来看，除了传统的炼厂丙烯及乙烯裂解装置联产，煤经甲醇制烯烃、丙烷脱氢成为新的亮点。另外，美国由于页岩气产业异军突起，为石化产业带来了低成本的乙烯裂解原料乙烷，这间接造成了乙烯裂解法副产丙烯量的减少，在一定程度上加剧了丙烯短缺。因此以丙烷为单一原料制取目标产物—丙烯的技术逐渐受到人们的重视。 1 丙烷脱氢主要工艺技术 1.1 各种工艺技术的主要特点 丙烷脱氢制丙烯主要有有Oleflex、CATOFIN、PDH、FBD 和STAR五种生产工艺，其中工业化应用较广的为Oleflex和CATOFIN工艺，STAR 工艺也有了工业应用。各工艺技术特点详见表1。 表1 丙烷脱氢制丙烯工艺技术特点 下面主要介绍工业应用较多的Oleflex工艺及Catofin工艺。 1．2 UOP的Oleflex工艺 Oleflex工艺采用移动床工艺和催化剂，催化剂可连续再生，反应温度为600-700℃，反应压力大于0.1MPa，丙烷单程转化率为35%~ 40%，总转化率约为88%。Oleflex工艺自1990年工业化以来，已开发了五代催化剂，到2012年底，全球共有10套采用Oleflex 工艺的丙烷催化脱氢装置运行，产能共计253.3万吨/年，是目前世界上工业应用最早和最多的丙烷催化脱氢技术。
Oleflex工艺分为三部分:反应部分、产品分离部分和催化剂再生部分（如图1所示）。反应部分由4台径向流动式反应器、级间加热器和反应原料-排放料热交换器组成。丙烷原料与富含氢气的循环丙烷气混合，再加热到反应器所需的进口温度，并在高选择性铂催化剂作用下反应生成丙烯。反应器生成气经冷却、压缩、干燥后进入冷箱，丙烯和未反应丙烷的混合物在冷箱中被冷凝，并用泵送至下游精馏单元，回收丙烯和再循环的丙烷。离开冷箱的气体分成两股（循环气和纯净气〕，其中，纯净气是摩尔分数为85%-93%的氢气，杂质主要是甲烷和乙烷。催化剂连续再生(CCR)部分的主要功能有：烧去催化剂的焦炭，铂催化剂的重新分配，除去额外的水分及还原催化剂。催化剂床层在反应器和再生器间缓慢移动循环，循环周期一般为5-10天。 Oleflex工艺的主要特点：采用移动床反应器，反应均匀稳定，连续运行;可连续补充催化剂；副产氢气作为稀释剂，可以抑制结焦和热裂解并作载热体维持脱氢反应温度。含有烃类的反应部分和含有氧气的再生部分在生产过程中保持相对独立，安全性高。因可靠和精确的CCR控制，催化剂具有良好的催化活性及稳定性。对原料的要求不高，可处理来自气田、炼油厂或乙烯装置的丙烷液化石油气原料。 1．3 CB&I Lummus公司的CATOFIN工艺(简易流程图见下图1) 图1 CATOFIN工艺简易流程图 1.3.1 Lummus公司的CATOFIN工艺主要具有以下特点： (1)采用循环固定床反应器，使用氧化铬－氧化铝催化剂将丙烷转化为丙烯，未反应的丙烷循环使用。 (2)较高的单程转化率(48-53％),催化剂高选择性使操作压力和温度较低。操作条件：反应温度650℃，反应压力0.05MPa。 (3)使用非贵金属催化剂，催化剂组分为l8％以上的氧化铬载于γ-Al 2O 3 上。催 化剂脱氢性能稳定，丙烯总收率最高，原料消耗低，生产1t丙烯产品消耗新鲜丙烷1.18t。 (4)CATOFIN工艺的高丙烷转化率降低了循环比率，降低能耗和操作费用，使设备尺寸减小从而减少投资费用。 (5)由于反应中没有氢的再循环，不用蒸汽稀释，降低能耗和操作费用，CATOFIN