丙烷脱氢技术介绍
丙烷脱氢(PDH)介绍
C3H6+ H2
传统的蒸汽热裂解装置（乙烯装置），C-C和C-H打断， 生产乙烯和丙烯。温度800~920℃，转化率~93%，乙烯 收率~42%，丙烯~17%。
• 催化脱氢：
所谓的“丙烷脱氢”，温度590~630 ℃ ，单程转化率 33%~44%，选择性~86%。
丙烷脱氢制丙烯反应热力学 性质
（1）吸热反应； （2）平衡常数随温度的升高而增大； （3）分子数增加的可逆反应；
• 近年来随着乙烯装置原料轻质化，丙烯相的缺口增大， 丙烷脱氢开始兴起。
• 结论：需求推动生产，丙烯属于大宗产品，需求量大尤其 下游需求大据[中国化工报]报道仅聚丙烯：预计新增产能 超过300万吨至2500万吨以上。下游需求增速约7.7%，进 口量280万吨，国内产量约2000万吨，产能利用率为80%
• 聚丙烯(PP)、异丙苯、羰基醇、丙烯腈、环氧丙 烷、丙 烯酸….
PDH
DCC/CPP
MTO
乙烯裂解
FCC
丙烷脱氢
PROPANE DEHYDROGENATION 一、丙烷脱氢反应机理 二、丙烷脱氢主要工艺技术及特点 三、工艺命脉，谁主沉浮
从丙烷脱氢到丙烯
• 反应表观方程式：
C3H8
• 热裂解脱氢：
• 设备管道材料复杂，高温钢（304H），普通碳钢 ，低温碳钢或低温合金钢（A33GR6，09MnNiDR ，3.5Ni），不锈钢。
• 反应器衬耐火材料。
• 高温管道，低温管道应力计算，反应框架的结构 设计，诸多机组采购技术服务，大型设备的专门 设计。
五、丙烷脱氢的工程特点
Catofin反应器衬里
Oleflex流程简图
反应区、
催化剂连续再生区、 产品分离区
丙烷脱氢的丙丙塔的工艺指标
丙烷脱氢的丙丙塔的工艺指标（原创版）目录一、丙烷脱氢工艺概述二、丙烷脱氢工艺的优点三、丙烷脱氢工艺的主要物料四、丙烷脱氢工艺的反应原理五、丙烷脱氢工艺的催化剂六、丙烷脱氢工艺的设备与流程七、丙烷脱氢工艺的产量计算八、丙烷脱氢工艺的国内外应用现状九、丙烷脱氢工艺的未来发展趋势正文一、丙烷脱氢工艺概述丙烷脱氢工艺，是一种将丙烷通过脱氢反应转化为丙烯的化学工艺。
该工艺具有丙烷转换率高、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。
二、丙烷脱氢工艺的优点1.高效的催化剂：丙烷脱氢工艺采用高效的铬系催化剂和 HGM 材料，能显著提高丙烷的转化率和丙烯的选择性。
2.广泛的原料适应性：该工艺可以适应不同来源和组成的丙烷原料，具有较强的原料适应性。
3.高装置在线率：丙烷脱氢工艺采用固定床反应器，设备简单，操作方便，容易实现高装置在线率。
三、丙烷脱氢工艺的主要物料丙烷脱氢工艺涉及的主要物料包括丙烷、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，因此在生产过程中需要严格遵守安全规程。
四、丙烷脱氢工艺的反应原理丙烷脱氢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。
五、丙烷脱氢工艺的催化剂丙烷脱氢工艺采用的催化剂为高效的铬系催化剂和 HGM 材料，具有较高的活性和稳定性。
六、丙烷脱氢工艺的设备与流程丙烷脱氢工艺主要采用固定床反应器，反应器内装填催化剂，丙烷在反应器内进行脱氢反应，生成丙烯和副产品。
反应器出口的气体经过分离和提纯后，可以得到高纯度的丙烯产品。
七、丙烷脱氢工艺的产量计算根据丙烷脱氢工艺的反应原理，可以计算出丙烷脱氢的产量。
例如，假设原料丙烷处理量为 5000kg/h，丙烷转化率为 80%，丙烯选择性为 95%，则可以计算出丙烯的产量。
八、丙烷脱氢工艺的国内外应用现状目前，丙烷脱氢工艺在国内外已有广泛的应用，主要的竞争对手包括鲁姆斯和 UOP 等。
丙烷脱氢介绍
Catofin 固定床
4 连续
8 循环操作
Φ3.2m~4.2m
Φ7.9m×17.2m
639~650
590~600
0.23
-0.05
670
400（外壳）
0.65/F.V.
0.28/F.V.
304S.S
C.S&耐火材料衬里
加热炉加热反应原料
热空气加热催化剂+加热 炉适度加热反应原料
UOP提供的Pt系催化剂
南方化学公司提供的Cr 系催化剂
连续再生（CCR)
间歇切换再生
五、丙烷脱氢的工程特点
丙烷脱氢的工程特点（一）
(Catofin PDH) • 工艺参数跨度大：
温度：高温704℃；低温-104℃。
压力：负压：0.05MPa(绝)；正压：2.39MPag。
五、丙烷脱氢的工程特点
丙烷脱氢的工程特点（二）
目的：通过深冷方式回收碳三，同时分离氢气、甲烷等轻 烃； 工艺介质从常温逐级冷凝冷却到-98 ℃，丙烯制冷、乙烯 制冷提供不同级别冷源： 丙烯压缩提供：13℃， -1℃ ， -23℃， -35℃ 乙烯制冷提供：-63℃， -100℃
丙烷脱氢
PROPANE DEHYDROGENATION
2012年6月
提纲
一、丙烷脱氢反应机理 二、轻烃催化脱氢历史变迁 三、丙烷脱氢催化剂 四、丙烷脱氢主要工艺技术 五、丙烷脱氢的工程特点
丙烯生产技术
FCC
MTO
PDH
乙烯裂解
DCC/CPP
一、丙烷脱氢反应机理
从丙烷脱氢到丙烯
• 反应表观方程式：
C3H8
• 热裂解脱氢：
C3H6+ H2
传统的蒸汽热裂解装置（乙烯装置），C-C和C-H打断， 生产乙烯和丙烯。温度800~920℃，转化率~93%，乙烯 收率~42%，丙烯~17%。
丙烷脱氢(PDH)介绍 PPT
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
三、丙烷脱氢催化剂
丙烷脱氢催化主要有以下几种：
铬系催化剂，如Catofin工艺采用的催化剂； 铂系催化剂，如Olefex工艺采用的催化剂； 氧化脱氢类催化剂。
（氧化脱氢是指在催化剂作用下采用适当的氧化剂与丙烷反 应生成丙烯与水，其焓变小于零，为放热反应，无需外界 加热、节省能源，与催化脱氢过程相比，可以克服热力学 平衡的限制并降低催化剂的减活作用。该催化剂离实现工 业化尚远。）
（1）吸热反应； （2）平衡常数随温度的升高而增大；适当适当的高的反 应温度 （3）分子数增加的可逆反应；反应压力越低越有利.
因此，提高反应温度和降低压力有利于反应向正方向 进行；但反应温度过高将造成非催化热裂和深度脱氢反应 加剧，导致选择性降低 。通常催化脱氢反应温度 控制在 590~630 ℃ 。
目的：通过深冷方式回收碳三，同时分离氢气、甲烷等轻 烃； 工艺介质从常温逐级冷凝冷却到-98 ℃，丙烯制冷、乙烯 制冷提供不同级别冷源： 丙烯压缩提供：13℃， -1℃ ， -23℃， -35℃ 乙烯制冷提供：-63℃， -100℃
（四）产品精制：
透平的乏汽作为塔釜热源，塔釜的再沸器便是透平的表面 冷凝器。 调温水系统回收低温热能，也用于塔釜热源的一部分。
• 乙烯制冷： 多级压缩，汽-液，液体多压力下蒸发，提供不同 级别冷剂, -63℃， -100℃
• 其他配套公用工程系统（火炬，燃料气，蒸汽， 仪表空气，氮气。）
四、丙烷脱氢主要工艺技术
丙烷脱氢反应单元
四、丙烷脱氢主要工艺技术
脱乙烷塔
四、丙烷脱氢主要工艺技术
丙烷脱氢介绍
五、丙烷脱氢的工程特点 Catofin反应器衬里
谢谢
2020/11/26
37
技术
工艺仍在改进，殊途同归，任重道远
谢谢！
Catofin 流程简图
四、丙烷脱氢主要工艺技术 Catofin反应五步骤示意
四、丙烷脱氢主要工艺技术 Catofin反应器简图
四、丙烷脱氢主要工艺技术 Star流程简图
四、丙烷脱氢主要工艺技术 Star反应器简图
四、丙烷脱氢主要工艺技术 脱乙烷塔
湿火炬（WF） ，干火炬（DF）， 冷火炬（CF），液体倒空系统（LD） 其它： 燃料气，循环水，仪表空气，工厂空气…..
丙烷脱氢的工程特点（四）
• 设备大型化，管道“设备化”。 • 设备管道材料复杂，高温钢（304H），普通碳钢，低温碳钢或低温合金钢（A33GR6，09MnNiDR
，3.5Ni），不锈钢。 • 反应器衬耐火材料。
1、反应原料加热、进出料换热、余热回收（废锅）互相交错； 2、再生空气加热、再生空气换热、余热回收（废锅）互相交错。 （二）压缩： 三段压缩，闭环的调温水系统回收低温热能，用于产品塔塔釜加热热源。
五、丙烷脱氢的工程特点
丙烷脱氢的工程特点（二） （三）产品回收（低温回收）：
目的：通过深冷方式回收碳三，同时分离氢气、甲烷等轻烃； 工艺介质从常温逐级冷凝冷却到-98 ℃，丙烯制冷、乙烯制冷提供不同级别冷源：
丙烷脱氢介绍
2020/11/26
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丙烷脱氢
PROPANE DEHYDROGENATION 一、丙烷脱氢反应机理 二、丙烷脱氢主要工艺技术及特点 三、工艺命脉，谁主沉浮
丙烷脱氢(PDH)介绍(格式整齐)
18
四、丙烷脱氢主要工艺技术
Star反应器简图
高级材料
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高级材料
20
高级材料
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高级材料
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四、丙烷脱氢主要工艺技术
脱乙烷塔
高级材料
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四、丙烷脱氢主要工艺技术
产品精制
高级材料
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四、丙烷脱氢主要工艺技术
丙烯制冷简图
高级材料
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高级材料
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高级材料
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五、丙烷脱氢的工程特点
丙烷脱氢的工程特点（一）
（二）压缩：
三段压缩，闭环的调温水系统回收低温热能，用于产品塔 塔釜加热热源。
高级材料
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五、丙烷脱氢的工程特点
丙烷脱氢的工程特点（二）
（三）产品回收（低温回收）：
目的：通过深冷方式回收碳三，同时分离氢气、甲烷等轻 烃；
工艺介质从常温逐级冷凝冷却到-98 ℃，丙烯制冷、乙烯 制冷提供不同级别冷源：
三、丙烷脱氢主要工艺技术
目前主要几种丙烷脱氢技术
高级材料
6
Ol e f le x工艺
• Ol e f le x工艺是UOP公司所拥有的一种烷 烃脱氢专利技术， 至201 4年已建成投产 1 1套生产装置，总 能力达37 40 k t ／ a
高级材料
7
Oleflex流程简图
反应区、
催化剂连续再生区、 产品分离区
丙烯压缩提供：13℃， -1℃ ， -23℃， -35℃ 乙烯制冷提供：-63℃， -100℃
（四）产品精制：
透平的乏汽作为塔釜热源，塔釜的再沸器便是透平的表面 冷凝器。
调温水系统回收低温热能，也用于塔釜热源的一部分。
高级材料
PDH丙烷脱氢UOP工艺解答
PDH丙烷脱氢UOP工艺解答1. 工艺概述丙烷脱氢（PDH）工艺是一种重要的化学反应过程，用于生产丙烯。
UOP工艺是丙烷脱氢工艺的一种，采用UOP公司的专利技术。
本文档将详细介绍PDH丙烷脱氢UOP工艺的原理、流程、关键设备和操作要点。
2. 工艺原理丙烷脱氢反应是指在高温、高压和催化剂的作用下，丙烷与氢气发生反应，生成丙烯和氢气。
其主要反应式如下：\[ C_3H_8 + H_2 \rightarrow C_3H_6 + H_2 \]UOP工艺采用的催化剂为分子筛催化剂，具有良好的活性和选择性。
在反应过程中，丙烷和氢气在催化剂的作用下，发生脱氢反应，生成丙烯和氢气。
反应后的气体经过冷却、分离和净化，得到高纯度的丙烯。
3. 工艺流程PDH丙烷脱氢UOP工艺主要包括以下几个环节：3.1 丙烷预处理丙烷首先经过压缩，提高压力，然后进入丙烷净化装置，去除杂质和水分，确保反应的稳定进行。
3.2 氢气制备与净化氢气通过水煤气制备装置或外部供应，经过压缩和净化，去除杂质和水分，确保反应的稳定进行。
3.3 反应装置丙烷和氢气在反应装置中混合，在催化剂的作用下，发生脱氢反应，生成丙烯和氢气。
反应温度、压力和催化剂活性是影响反应的关键因素。
3.4 产物分离与净化反应后的气体经过冷却、分离和净化，得到高纯度的丙烯。
分离出的氢气可以循环使用，而其他副产物则进行进一步处理。
3.5 催化剂再生催化剂在反应过程中逐渐失去活性，需要定期进行再生。
催化剂再生过程包括活性位点的再生和结构修复，以恢复催化剂的活性。
4. 关键设备PDH丙烷脱氢UOP工艺的关键设备包括：4.1 压缩机用于提高丙烷和氢气的压力，确保反应的稳定进行。
4.2 净化装置用于去除丙烷和氢气中的杂质和水分，确保反应的稳定进行。
4.3 反应装置用于实现丙烷和氢气的脱氢反应，生成丙烯和氢气。
4.4 冷却器用于冷却反应后的气体，实现产物分离和净化。
4.5 分离器用于分离丙烯和其他组分，得到高纯度的丙烯。
2024年丙烷脱氢(PDH)市场前景分析
2024年丙烷脱氢（PDH）市场前景分析引言丙烷脱氢（Propylene Dehydrogenation，简称PDH）是一种重要的石化工艺，用于将丙烷转化为丙烯。
丙烯在塑料、化学品和合成纤维等领域有广泛应用，因此PDH 技术在丙烯产业中具有重要地位。
本文将对丙烷脱氢市场的前景进行分析。
丙烷脱氢技术概述丙烷脱氢是一种催化过程，利用催化剂将丙烷转化为丙烯。
传统的丙烷脱氢技术主要采用氯化铁或氯化锌作为催化剂。
近年来，随着催化剂技术的不断发展，新型催化剂如钒钼、磷钼等也被应用在丙烷脱氢过程中。
这些新型催化剂具有活性高、选择性好的优点，使得丙烷脱氢技术更加高效。
丙烷脱氢市场现状当前，丙烷脱氢市场呈现出良好的增长势头。
丙烯在塑料产业中的广泛应用推动了丙烷脱氢市场的发展。
同时，随着全球经济的增长和工业化进程的加速，丙烷脱氢市场需求不断增加。
丙烷脱氢市场前景分析1. 丙烷脱氢市场需求持续增长丙烯作为合成树脂和塑料的重要原料，市场需求量呈现出稳定增长的趋势。
特别是在汽车产业和建筑材料领域的应用不断扩大，对丙烯的需求进一步推动了丙烷脱氢市场的发展。
2. 新型催化剂使丙烷脱氢更加高效传统的丙烷脱氢技术存在一些问题，如催化剂活性不稳定、选择性不高等。
新型催化剂的应用可以有效解决这些问题，使丙烷脱氢过程更加高效和可持续。
3. 政策支持促进市场发展随着环保意识的增强，各国纷纷出台政策支持绿色技术的发展。
丙烷脱氢作为一种低碳、高效的丙烯生产技术，受到政策的鼓励和支持。
政策支持将进一步促进丙烷脱氢市场的快速扩张。
4. 市场竞争加剧随着丙烷脱氢市场的发展，竞争也越来越激烈。
国内外众多企业纷纷进入丙烷脱氢领域，促使市场竞争不断加剧。
只有不断提升技术和产品质量，企业才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
结论丙烷脱氢作为一种重要的丙烯生产技术，具有广阔的市场前景。
随着丙烯市场需求的增加、新型催化剂的应用以及政策支持的推动，丙烷脱氢市场将呈现出良好的发展态势。
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新型丙烷/丁烷脱氢（ADHO）技术破解催化剂难题
6月22日,记者从中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室获悉,由该实验室自主研发、中国石油工程建设公司华东设计分公司设计的新型丙烷/丁烷脱氢(ADHO)技术,日前在山东恒源石油化工股份有限公司工业化试验取得成功。
这项历时七年潜心研究的烷脱氢技术填补了国内空白。
新型丙烷/丁烷脱氢(ADHO)技术,是重质油国家重点实验室的又一项催化剂和反应器配套研发的重要成果。
液化油气主要由丙烷、正丁烷和异丁烷组成,将烷烃脱氢制成烯烃,不但可提高其附加值,还可副产附加值更高的氢气,提高油气资源综合利用水平。
目前,我国的丙烷、异丁烷脱氢技术全部从国外引进,工业上丙烷、异丁烷脱氢装置采用的催化剂一般为负载型贵金属铂或有毒铬系催化剂,采用铂系催化剂价格昂贵且原料需要深度净化,采用铬系催化剂则存在严重的环保问题。
开发环保型非贵金属催化剂,一直是丙烷/丁烷脱氢的一个技术难题。
中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室李春义教授课题组,开发出无毒无腐蚀性的非贵金属氧化物催化剂,并为之配套开发了高效循环流化床反应器,成功实现脱氢反应、催化剂烧焦再生连续进行。
山东恒源石油化工的工业化试验结果表明,烷烃的单程转化率、烯烃的收率和选择性与国内引进较多的俄罗斯Snamprogetti技术相当,填补了国内该技术领域的空白。
该技术特点很多,原料不需要预处理即可直接进装置反应,省去了脱硫、脱砷、脱铅等复杂过程;既适用于丙烷、异丁烷单独脱氢,也适用于丙烷与丁烷混合脱氢;反应与催化剂再生连续进行,生产效率高;催化剂无毒,对环境无污染;催化剂为难熔氧化物,无腐蚀性,有利于装置长周期安全稳定运行;催化剂机械强度高,剂耗低等。
丙烷脱氢技术介绍
近年来，全球丙烯需求量逐年增加，需求缺口不断增大。
随着石油资源的日益短缺和重质化，单纯依靠石脑油蒸汽裂解和催化裂化已经难以填补丙烯的需求空缺。
采用丙烷脱氢制丙烯技术，将低价的丙烷转化为高附加值的丙烯，解决了大量丙烷的下游处理问题，对于提高油气的综合利用水平具有重要意义。
至今已有五种低碳烷烃脱氢制烯烃的工艺技术得到工业化应用：UOP公司的Oleflex工艺、Phillips公司的Star工艺、Lummus 公司的Catofin工艺、Snamprogetti公司的FBD-4工艺以及Linde 公司的Linde工艺。
采用的催化剂非Pt即Cr，尽管二者具有较好的脱氢反应性能，但贵金属Pt基催化剂成本太高，且对S等毒物非常敏感，原料必须经过复杂的预处理后才能进反应器，此外，该催化剂还面临结焦失活的困扰。
由于Cr6+是国际抗癌研究中心和美国毒理学组织公布的致癌物，CrO x基催化剂除了同样具有结焦失活快的特点外，在催化剂制备和使用环节都可能造成严重的环境污染，这一点制约了该技术的进一步推广。
中国石油大学（华东）开发的ADHO丙烷脱氢技术采用无毒无害的非贵金属催化剂，减少了对环境和操作人员的毒害及投资费用。
采用ADHO丙烷脱氢技术，单程通过丙烷的转化率为41.28 wt%，丙烯的收率和选择性分别为33.03 wt%和80.01 wt%（83.82 mol%）。
ADHO技术采用循环流化床反应装置，可实现连续反应再生，与俄罗斯的Snamprogetti技术具有可比性。
两者在丙烷的单程转化率、丙烯的收率、选择性以及能耗等方面，差别不大。
ADHO
技术的主要优势体现在：催化剂无毒，剂耗低；催化剂装量少，一次性投入要低得多；ADHO加工的原料无需净化，含烯烃、正丁烷等都不影响装置的正常运行；ADHO技术与催化裂化装置一样，可长期稳定运行。
异丁烷脱氢单程转化率比丙烷脱氢高10个百分点。
ADHO技术与UOP的Oleflex移动床技术相比，丙烯的选择性略低，Oleflex的丙烯选择性可以到89 mol%左右。
ADHO技术丙烯选择性低的主要原因在于反应器内存在返混。
与Oleflex技术相比，ADHO技术的优势主要体现在：装置规模不受限制，投资少；原料无需预处理，对硫、金属等含量也没有限制；能耗低，ADHO 不需要在临氢条件下反应，单程转化率高且省去了氢气循环的消耗；Oleflex技术原料需引入特定的硫化物，催化剂再生烧焦的同时进行氯化，后续还需还原，烟气需要进行碱吸收。
相比之下，ADHO技术的反应再生过程都很简单，原料预热后直接进反应器，催化剂再生只需要补燃，烟气几乎不需要特殊处理。