丙烷提升管循环流化床催化脱氢制丙烯技术
丙烷催化脱氢制丙烯技术研究进展

丙烷催化脱氢制丙烯技术研究进展摘要:丙烯是一种重要的化工原料,是生产丙烯酸、环氧丙烷、丙烯腈和聚丙烯等高附加值产品的中间体,用量仅次于乙烯。
丙烯的生产工艺较多,其中,常用的路线主要有五种,分别是流化催化裂化工艺、烯烃歧化工艺、烯烃断裂工艺、甲醇制烯烃工艺、丙烷脱氢工艺(PDH)。
随着丙烯下游衍生物需求的迅猛增长,传统的采用乙烯联产和轻油(石脑油、轻柴油)裂解等工艺制备丙烯的产能已不能满足市场需求。
PDH工艺以其低成本、高收率、经济效益高等优势,成为丙烯的主要生产工艺。
基于此,本篇文章对丙烷催化脱氢制丙烯技术研究进展进行研究,以供参考。
关键词:丙烷;催化脱氢制;丙烯技术;研究进展引言丙烯是当今世界上重要的化工原料之一,可用于生产聚合物、树脂、表面活性剂、染料和药物等各种化学品。
由于常规蒸汽裂解所需的石脑油原料被页岩气丙烷取代,丙烯产量的下降不能满足行业需求。
利用催化丙烷脱氢制备丙烯是一种很有前途的方法,同时,受到全球可持续性发展、环境保护和低成本要求的影响,工业界和学术界都在寻找生态友好、高活性及高稳定性的催化剂。
近年来,用于丙烷脱氢的催化剂包括金属基催化剂、金属氧化物催化剂和其他催化剂。
金属基催化剂主要包括贵金属和其他金属催化剂,贵金属里最具代表性的Pt基催化剂,已进入工业化阶段。
为了提高催化剂的高效性和分散性,寻找合适的催化剂载体尤为重要。
1研究背景丙烯是生产丙烯醛、聚丙烯、丙酮、丙烯腈、环氧丙烷等化工产品的基本原料,成熟的丙烯生产工艺包括流体催化裂化、石脑油和轻柴油的蒸气裂化。
2016年陶氏化学公司发布的预测表明,预计到2035年,全球对丙烯的需求将以平均每年2%至3%的速度增长,并在2016-2035年间超过产能。
因此,传统的丙烯生产方法将无法满足日益增长的市场需求。
此外,化石能源的快速消耗以及催化裂化石脑油和石油副产物的反应均涉及能量消耗和二氧化碳排放,不符合绿色化学的生产理念。
因此,发展高效且绿色环保的丙烯生产技术,寻找新的丙烯生产途径,在科学领域和经济领域都至关重要。
丙烷脱氢制丙烯工艺技术

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XXX将在Yanbu地区建一套42万t/a聚合级丙烷脱氢制丙烯装置。
XXX最近计划在AIJubail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扮装配有l5套以上,总生产本领已超过300万t/a。
最大丙烷脱氢装配规模为46万t/a,由XXX 采用XXX的Carotin工艺已于2004年在沙特阿拉伯的XXX 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XXX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,XXX正在建设的3套装置其中有2套在40万t/a以上[6]。
年产50万吨丙烷脱氢制丙烯工艺设计

年产50万吨丙烷脱氢制丙烯工艺设计年产50万吨丙烷脱氢制丙烯工艺设计一、工艺概述丙烯是一种重要的化工原料,在合成纤维、塑料、橡胶等行业中广泛应用。
本工艺设计旨在实现年产50万吨丙烷脱氢制丙烯的生产目标。
该工艺采用催化剂催化剂进行反应,通过连续流程实现高效、稳定的生产。
二、原料准备1. 丙烷:作为主要原料,通过分离和净化过程获取高纯度的丙烷。
2. 氢气:作为还原剂,通过压缩空气制取。
3. 催化剂:选择适宜的催化剂,如钼酸铵-硅铝酸盐复合物。
三、反应装置1. 反应器:采用固定床反应器,可容纳大量催化剂,并具有良好的传质和传热性能。
2. 加热系统:利用外加热方式将反应器内温度控制在适宜范围内。
3. 冷却系统:对反应后的产物进行冷却处理,以便进行后续的分离和净化。
四、工艺步骤1. 原料预处理:将丙烷经过分离和净化处理,去除杂质,提高纯度。
2. 催化剂制备:将钼酸铵和硅铝酸盐按一定比例混合,并在适宜条件下进行干燥和活化处理,制备催化剂。
3. 催化剂装填:将制备好的催化剂填充到固定床反应器中,并保证填充均匀。
4. 反应过程:将预处理好的丙烷与氢气按一定比例混合后送入反应器中,在适宜温度下进行脱氢反应。
反应生成的丙烯通过反应器底部排出。
5. 产物冷却:对排出的丙烯进行冷却处理,以便后续分离和净化操作。
五、工艺控制1. 温度控制:通过加热系统对反应器内温度进行控制,保持在适宜范围内。
2. 气体流量控制:根据设计要求设置丙烷和氢气的流量控制装置,确保进料平稳、均匀。
3. 压力控制:通过调整进料压力和排出压力,保持反应器内压力稳定。
4. 催化剂活性监测:定期对催化剂进行活性检测,根据检测结果调整催化剂的使用量和更换周期。
六、产物分离与净化1. 分离:将冷却后的产物经过分离装置进行初步分离,得到丙烯和未反应的氢气。
2. 净化:对初步分离得到的丙烯进行净化处理,去除杂质、不纯物质等,提高丙烯纯度。
3. 储存与包装:将净化后的丙烯储存于专用容器中,并进行适当的包装,以便运输和销售。
丙烷脱氢制丙烯操作规程

丙烷脱氢制丙烯操作规程
《丙烷脱氢制丙烯操作规程》
一、目的
本操作规程旨在规范丙烷脱氢制丙烯生产过程,确保生产安全、高效进行。
二、操作条件
1. 温度:在750°C至850°C之间进行操作;
2. 压力:操作压力需在1.0至2.5 MPa之间;
3. 催化剂:采用高效丙烷脱氢催化剂;
4. 载气:使用氮气或氢气;
5. 起始物料:丙烷与空气、氢气混合物。
三、操作步骤
1. 开启丙烷进料阀门,控制丙烷流量以保证稳定的进料速率;
2. 开启气体加热器和催化炉,使反应温度维持在设定范围内;
3. 调节氧气和氢气进气量,保持适当的氧气和氢气浓度;
4. 在反应器内进行丙烷脱氢反应,产生丙烯和副产物;
5. 将反应产物进行冷却、净化、分离和回收;
6. 排放副产物废气到气体处理系统进行处理;
7. 对反应器进行定期维护和清洁,确保设备正常运行。
四、安全措施
1. 丙烷、氢气等易燃气体需在通风处操作,禁止在火源处操作;
2. 操作人员需穿戴防护装备、戴好安全防护帽、眼镜和手套;
3. 定期对设备进行维护保养,确保设备安全运行;
4. 定期进行安全检查,发现问题及时处理。
五、总结
《丙烷脱氢制丙烯操作规程》是丙烷脱氢制丙烯生产过程中的重要指导文件,它规范了整个生产过程的操作条件、操作步骤和安全措施,对提高生产效率、确保生产安全具有重要意义。
操作人员在生产过程中应严格按照规程进行操作,确保设备正常运行,生产顺利进行。
丙烷脱氢制丙烯工艺及技术要点分析

丙烷脱氢制丙烯工艺及技术要点分析作者:孙涛来源:《名城绘》2020年第09期摘要:近年,伴随着国内社会技术发展,在化工企业日常生产中,会产生很多的碳酸硫酚,这类碳酸的化学物质主要是丙烯或者丙烷。
丙烯是国内化工企业最基础的石化原料,国内民用的液化气就是由丙烷构成。
化工企业通过应用催化脱氢技术,可以将低附加值的丙烷转化为市场缺乏的丙烯原料,这有非常重要的经济和社会的效益。
丙烷脱氢的丙烯生产技术,往往比较单一,副产品大多数是氢气,需要根据现有的乙烯联合产品,使用丙烯催化裂化制剂,并且生产线路的控制。
相比丙烷的脱氢技术来讲,要及时地对现有工艺和催化剂做好优化组合。
关键词:丙烷脱氢;制丙烯;工艺技术;要点分析引言在丙烷的生产制造当中,要加强丙烷的脱氢,才能够提高丙烷的产品质量水平。
在加强期间,要做好安全的控制,使用自动化的设备、安全仪表和报警装置来对丙烯生产装置内部的温度、压力流量做好适当的监控。
一、丙烷脱氢丙烯技术安全措施生产设置内部还要安装自动化的控制系统、安全仪表及有毒气体的检测和报警系统,要及时地将这些反应温度、压力流量等数据融入到检测系统内部。
做好加热装置关键设备的控制,然后在设备内部,要投入一定的物料,及时地对这些物料的粉碎度,以风向做好数据的采集,确保仪表安全有效。
还要保持参数有足够的数据,在操作和调整期间,要严格遵循先降温后降量的方式,做好反应温度的控制,避免设备内部出现腐蚀问题的产生。
要有效地去提高现有装置内部设备和管线的核心控制,对于系统内部要做到合理的筛查,控制好原料内部的含硫量,要减少硫化氢气体产生。
要保证生产车间内部的物料合理流动,还要做好加热炉多个火焰的管理,避免火焰直接接触到设备,而出现罐炉热量分布不均衡。
提高对热辐射的交换控制。
采取必要的措施来检查锅炉的开关,进而去防止锅炉出现的爆炸问题。
脱氢装置容易产生爆炸,因而就要对反应装置做好科学的管理,保证脱氢技术和工艺更加安全,如图1所示。
丙烷脱氢制丙烯反应过程的研究

丙烷脱氢制丙烯反应过程的研究
丙烷脱氢制丙烯反应是一种重要的化学工业生产方法。
在这个过程中,丙烷通过脱氢反应生成丙烯,成为制造聚丙烯的重要原料。
本文将简单介绍丙烷脱氢制丙烯反应的过程。
在反应过程中,丙烷需要在催化剂的作用下进行脱氢。
通常情况下,这种催化剂是一种金属催化剂,如铬、镍、铁等。
这些金属催化剂能够吸附到丙烷分子表面,并降低丙烷分子的反应活化能,使其更容易进行脱氢反应。
在反应过程中,丙烷通过脱氢反应生成丙烯和氢气。
这个反应可以用以下化学方程式表示:
C3H8 → C3H6 + H2
上述反应过程是一个放热过程,反应放热量大约是120千焦耳/摩尔。
通过控制反应温度和反应压力,可以改变丙烷脱氢制丙烯反应的反应速率和产品选择性。
在实际生产中,丙烷脱氢制丙烯反应通常在固定床反应器中进行。
反应器内填充有催化剂,丙烷和氢气混合物从床顶浸润进入催化剂床层,反应生成的丙烯和未反应的原料混合物则从床底排出。
丙烷脱氢制丙烯反应是一种经济高效的方式,可以大量生产丙烯用于工业生产。
除此之外,丙烯还被用于生产塑料、树脂、合成橡胶等工业产品,并且在生化工业中也有广泛的应用。
丙烷制脱氢丙烯工艺简介及发展概况分析

丙烷制脱氢丙烯⼯艺简介及发展概况分析丙烷制丙烯⼯艺简介及发展概况分析⼀、丙烷制丙烯简介1.优点⽐较传统的裂解技术制丙烯,丙烷脱氢技术具有三⼤优势:⾸先是进料单⼀、产品单⼀(主要是丙烯);其次,受原料价格波动影响⼩,其⽣产成本只与丙烷的市场价格有关,与⽯脑油价格、丙烯市场没有直接的关联,这可以帮助⽣产⼚家合理调节原料的成本,规避市场风险;第三,是对于外购丙烯的衍⽣物⼚家,可以通过在市场波动时,低价购进丙烷⽣产丙烯,极⼤的节省了原料和运输成本。
除此之外,丙烷脱氢技术还有以下优点:(1)来源⼴,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%。
(2)需求⼤,⽬前全球对于丙烯的需求量逐年上涨,传统的⽣产⽅法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。
(3)意义⼤,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,丙烷制丙烯对丙烷的资源化利⽤具有深远意义。
(4)技术成熟,丙烷脱氢制丙烯技术问世迄今已有20多年历史,经过不断完善,⼯业应⽤⽇趋成熟。
2.缺点(1)丙烷制丙烯装置的原料主要是以丙烷为主,⽽国内丙烷量有限,⽽且指标参差不齐,⽆法满⾜装置对丙烷的要求,装置原料需从国外进⼝。
⽬前国内进⼝⽓⼏乎全部是海运,⽽进⼝码头配套设施有限,要建设丙烷制丙烯装置,⾸先要解决的是丙烷供应。
新建和规划丙烷制丙烯项⽬,要么有其配套码头设施,要么距离液化⽓码头较近。
(2)技术⽅⾯,⽬前⽤来丙烷脱氢制丙烯的两种技术均来⾃于国外,装置规模⼤,投资⾼,建设周期相对较长,因此准⼊门槛⾼。
(3)尽管⼤量的丙烷脱氢催化剂被开发出来,但是这些催化剂的性能(活性,选择性和稳定性)仍需要提⾼。
(4)⽣产过程中会⽣成⼀些易燃、易爆物质,主要有丙烷、丙烯、氢⽓以及甲烷、少量⼄烷和⼄烯。
氢⽓作为甲类易燃物,爆炸范围宽,点⽕能量低,⾼压氢⽓泄漏遇静电就可能发⽣燃烧或爆炸;丙烷、丙烯⽐重较空⽓重,会在地⾯积累并向四周扩散,遇空⽓可形成爆炸性⽓体,遇⾼热、明⽕容易发⽣⽕灾爆炸。
丙烷脱氢制丙烯工艺模拟与用能优化

丙烷脱氢制丙烯工艺模拟与用能优化引言:丙烯是一种重要的基础化工原料,在石化行业中有广泛的应用。
目前,常用的丙烯生产工艺是通过丙烷脱氢制得。
丙烷脱氢工艺中,反应过程伴随着能量的转化和耗散。
如何优化丙烯工艺,减少能量损失,并提高丙烯的产量和产品质量,是对丙烯工艺进行研究和优化的重要方向。
一、丙烷脱氢工艺概述丙烷脱氢是指将丙烷分子中的氢原子去除,生成丙烯的过程。
该过程通常在高温和催化剂存在的条件下进行。
丙烯是一种烯烃,具有多重不饱和性,可以作为丙烷、丙醇、丙烨醇等重要有机化学产品的原料。
二、丙烷脱氢工艺模拟为了对丙烷脱氢工艺进行研究和优化,可以采用工艺模拟的方法。
工艺模拟通过建立数学模型,模拟反应过程中的物质平衡、能量平衡、传质和反应动力学等关键参数,从而评估工艺的效果,并预测在不同操作条件下的产量和产品质量。
在丙烷脱氢工艺模拟中,需要对反应系统的各个参数进行建模。
首先,需要考虑丙烷脱氢反应的机理和催化剂的性质。
其次,需要考虑反应过程中产生的热量,以及如何合理利用和控制这些热量,以减少能量损失。
最后,需要考虑反应过程中的气相和固相传质,以及反应速率控制等因素。
通过工艺模拟,可以对不同操作条件下的丙烷脱氢工艺进行评估和优化。
通过改变温度、压力、催化剂种类和用量等参数,可以找到最佳的操作条件,以提高丙烯的产量和产品质量,并降低能量消耗。
三、用能优化的措施在丙烷脱氢工艺中,能量的消耗主要来自于反应过程中的热量损失和能量耗散。
为了减少能量的损失,并提高能源利用效率,可以采取以下优化措施:1.热量利用:反应过程中产生的热量可以通过热交换器进行回收和利用。
将反应床和热交换器进行紧密耦合,可以有效地利用反应过程中产生的热量,将其用于预热和蒸汽生产等用途。
2.热媒选择:合理选择热媒,能够在高温下工作,并具有良好的热导性能。
例如,可以选择优质石墨作为热媒,以提高传热效率,减少能量的损失。
3.反应床设计:合理设计反应床的结构和形式,以提高传质和反应效率。
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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
物中除去。
4. Linde工艺
德国林德公司的Linde工艺的关键技术是反应温度低!反应器是非等温绝热式,在接近等温反应的条件下进行操作,以减少丙烷的热裂解与结炭。
本工艺采用固定床管式反应器,以氧化铬为催化剂。
该催化剂具有较长的循环周期(9h),与其他工艺的区别是原料丙烷不需要氢气或蒸汽稀释。
因此具有较高的选择性(91%)。
此外本工艺动力消耗低、投资少。
产品经分离后得到聚合级丙烯。
5.无机膜催化脱氢工艺
无机膜催化脱氢制丙烯工艺集催化脱氢与膜分离为一体,突破了反应动力学平衡的限制。
在上述4种工艺中为了获得较高的丙烯收率,反应必须在高温下进行,但高温导致副反应增多、选择性降低、催化剂易结炭失活。
而无机膜催化脱氢则能保持催化剂高活性和反应的高选择性。
目前用于膜反应的多孔膜孔径大于4nm,即在用固态粒子烧结法制备的A-氧化铝膜管上用溶胶(凝胶法)复盖一层C-氧化铝膜,再用原位水热合成既能催化丙烷脱氢成丙烯,又能将反应生成的氢从丙烯中迅速移走,以致反应生成的丙烯和氢气还来不及达到化学平衡就离开反应体系。
膜反应在520℃与620℃时的平衡产率相差不大,而固定床反应在520e与620℃时的平衡产率相比,前者则下降很多。
因此多孔膜反应器在比较宽的温度范围内都能获得比固定床反应器高的丙烯收率,无机膜催化脱氢单程收率为30%~50%。
虽然目前尚未见工业化应用。
由于丙烷催化脱氢制丙烯是一个强吸热反应,利用固定床反应器提供热量较为困难,现有催化剂失活快\工艺反应再生周期短、切换频繁,热利用率低;移动床反应温度不断下降,影响了转化率,与之配套的贵金属催化剂成本太高,影响了该工艺的竞争性;流化床反应器反应器传热方便,转化率稳定,但存在催化剂磨损大的问题。
由于国内各石化企业对丙烷脱氢制丙烯技术需求迫切,但现有国外工业化脱氢技术技术投资和转让费极高,35万吨/年丙烷脱氢制丙烯装置投资20亿元,不包括技术转让费1.5亿元,严重阻碍了国内丙烷资源的有效高附加值利用,迫切需要开发技术领先、具有独立自主知识产权的丙烷脱氢制丙烯工艺和与之配套的催化剂。
二、丙烷提升管循环流化床催化脱氢制丙烯技术简介
丙烷提升管循环流化床催化脱氢制丙烯技术是通过提升管循环流化床实现核壳式脱氢催化剂反应、加热再生的循环,使得丙烷催化脱氢反应在流化床反应器中和核壳式脱氢催化剂加热再生在提升管再生器中分别连续进行,其技术核心是流化床反应器-提升管再生器系统和核壳式脱氢催化剂。
丙烷单程转化率40%,丙烯选择性80%。
创新点与特点:
(1)开发了丙烷提升管循环流化床催化脱氢制丙烯工艺;
(2)开发了提升管循环流化床反应器,实现催化剂反应、加热再生的循环,使得丙烷催化脱氢反应在流化床反应器中和核壳式脱氢催化剂加热再生在提升管再生器中分别连续进行;
(3)开发了耐磨核壳式脱氢催化剂。
三、市场前景
近年来, 丙烯增长率持续高于乙烯增长率,丙烯应用和需求迅猛发展。
2003年全球丙烯产量约为5500万t。
1995~2000年间,乙烯生产能力增长41%,丙烯产能增长44%。
分析家预测,2004~2010年间,乙烯产能将增长34%,而丙烯产能将仅增长25%。
但专家指出,如果新的丙烯生产工艺成功投入工业化生产,丙烯产能增长将大于25%。
目前丙烯主要来源是石油蒸汽裂解制乙烯的副产品及催化裂化汽油的副产品。
由于蒸汽裂解法受到丙烷/乙烯联产比例的限制,催化裂化法又受到轻质烃进一步制取高辛烷值汽油的
制约。
传统的丙烯来源将承受更大的压力,为了解决丙烯供应短缺的问题,因此丙烯的发展就迫切需要开发新工艺。
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的最重要途径之一,并已实现了工业化,到2000年将有16套丙烷脱氢制丙烯生产装置投产,年生产能力将达到300多万t。
丙烷脱氢现已成为最受青睐的丙烯生产工艺之一。
丙烷脱氢制丙烯,原料主要来自石油液化气。
目前国内的石油液化气主要用作为民用燃料使用。
2005年用作民用燃料的石油液化气约占商品石油液化气的90%以上。
随着天然气西起东输工程的进一步完善和中石化东海气田的开发以及煤层气的开发使用,石油液化气的市场将会萎缩。
另外国内各炼化企业大都建有气分装置从液化气中提取丙烯,工艺过程中副产丙烷。
由于丙烷缺乏利用途径,纯度95%以上的丙烷又掺回到分离后的液化气中白白地低附加值利用。
另外我国有丰富的天然气及石油资源,随着它们不断地被开发利用,天然气、油田气及炼厂气中的丙烷产量将急剧增加。
仅山东省各炼化企业现每年可产纯度95%以上的丙烷30万吨左右,另外胜利油田还有10万吨左右的副产丙烷。
而现有国外工业化脱氢技术技术投资和转让费极高,35万吨/年丙烷脱氢制丙烯装置投资20亿元,不包括技术转让费1.5亿元,严重阻碍了国内丙烷资源的有效高附加值利用,因此进行丙烷提升管循环流化床催化脱氢制丙烯技术的工业中试具有重要经济和社会意义。