丙烷脱氢制丙烯

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丙烷催化脱氢制丙烯工艺研究分析

丙烷催化脱氢制丙烯工艺研究分析

2017年12月丙烷催化脱氢制丙烯工艺研究分析张玉新祁小亮(天津渤化石化有限公司,天津300452)摘要:随着国家经济实力的不断提升,国家对丙烯的要求量越来越大,传统的丙烯制造工艺方法,开发潜力已经不大,其产量已经无法跟上时代发展的要求。

丙烷催化脱氢技术是近些年来发展比较快的技术,因其产量高、生产工艺比较简单,越来越受到化工生产企业的关注。

本文将对现有的丙烷催化脱氢制丙烯工艺技术进行简要介绍,并对他们进行简单对比分析,指出他们各自的优缺点,希望对推广丙烷催化脱氢制丙烯技术的应用可以起到帮助。

关键词:丙烷;丙烯;催化脱氢丙烯是一种重要的化工原材料,是生产聚丙烯、丁醇、环氧丙烷等化学品的必要原材料,市场上对其需要量每年都在增加。

丙烯主要来源于石油裂解生产乙烯的副产品,据统计其产量达到丙烯总产量的66%,其他主要来源是炼油厂的催化裂化装置,只有很少量的丙烯是通过丙烷脱氢制丙烯工艺得到的。

随着市场对丙烯的需求越来越大,传统的生产方式已经不能满足市场的要求,因此丙烷催化脱氢制乙烯技术已经成为了制丙烯研究中的重点。

1丙烷脱氢制丙烯技术的简单介绍丙烷脱氢制丙烯技术是一门综合性比较高的技术,它包括丙烷催化脱氢技术、丙烷氧化脱氢技术、丙烷膜内反应脱氢技术。

丙烷氧化脱氢制丙烯技术能耗比较低,非常符合国家现今节能减排的要求,但由于它的反应过程控制比较难,产量相对比较低。

丙烷膜内反应脱氢技术,可以有效利用催化剂的活性,进一步提升丙烯的生产效率,但是该技术工艺相对比较复杂,对无机膜的要求比较高,反应中的吸热、放热、热传导过程也不好控制。

丙烷脱氢与水煤气逆变反应生产丙烯能大大降低对技术工艺的要求,但是现今并还没有发现一种比较高效的催化剂,产量相对比较低。

本文将对各种丙烷脱氢制丙烯各种工艺进行简单介绍,希望对各丙烯生产企业具体选择技术时能起到帮助作用。

2丙烷催化脱氢制丙烯工艺的简单介绍目前国际上比较先进的生产工艺有Oleflex 工艺、Catofin 工艺、Star 工艺、Linde 工艺。

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[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,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。

丙烷脱氢制丙烯工艺流程(精)

丙烷脱氢制丙烯工艺流程(精)

丙烷脱氢制丙烯工艺流程(精)概述丙烷脱氢制丙烯是一种重要的化工工艺,旨在通过取代烷基中的一个氢原子,将丙烷转化为丙烯。

丙烯是一种重要的原料,广泛应用于合成各种有机化合物以及塑料、橡胶、纤维等领域。

本文将介绍精细化工工艺中的丙烷脱氢制丙烯工艺流程,包括反应机、催化剂、反应条件等方面。

工艺流程反应机反应机是丙烷脱氢制丙烯工艺流程的核心设备。

在工业生产中,常用的反应器有管式反应器、零重力反应器等。

管式反应器是一种常见的连续式反应设备,与传统的批量反应器相比,具有占地面积小、产品质量稳定等优点。

而零重力反应器则可以提高反应物料之间的混合度,使反应物料更加均匀地进入反应管,提高反应的效率。

催化剂在丙烷脱氢制丙烯的过程中,催化剂起到关键作用,能够促进反应的进行。

常用的催化剂有氧化钙、氧化镁、氧化铝等,其中氧化铝催化剂成本相对较低,因此得到广泛应用。

催化剂的选择需要考虑不仅反应速率,而且反应产品的产率和纯度。

反应条件丙烷脱氢制丙烯的反应条件需要保证催化剂活性,同时不影响设备结构的安全性。

常用的反应条件包括反应温度、反应压力、空速等。

一般来说,反应温度越高,反应速率越快,但催化剂活性也会降低,反应压力也受到一定的限制。

空速则需要根据具体反应器进行优化,以保证反应效率和反应物料的流动性。

生产注意事项丙烷脱氢制丙烯是一种高温和高压的化学反应过程,因此在生产过程中需要注意安全问题。

首先,在催化剂的投入过程中需要避免空气和水汽进入反应器内部,以免影响催化剂的活性。

其次,在反应过程中需要进行随时监测,以保证产品的质量和纯度。

最后,在生产过程中需要做好应急准备工作,以应对可能发生的意外情况。

结论丙烷脱氢制丙烯工艺流程是一项非常重要的化工工艺,对各种有机化学合成以及塑料、橡胶、纤维等领域的生产都有着重要的影响。

在生产过程中,需要考虑设备设施、催化剂、反应条件等多方面的问题,并做好应急准备工作,以确保工艺流程可以稳定持续地进行,并得到良好的效果。

(完整版)丙烷脱氢制丙烯工艺流程(精)

(完整版)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50万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。

丙烷脱氢制丙烯工艺技术

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]。

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。

丙烷脱氢制丙烯方程式

丙烷脱氢制丙烯方程式

丙烷脱氢制丙烯方程式引言丙烯是一种重要的化工原料,广泛应用于聚合物合成、塑料制造、橡胶工业和化学纤维等领域。

丙烷脱氢制丙烯是一种主要的工业方法,它通过脱除丙烷分子中的氢原子,从而形成丙烯分子。

本文将详细探讨丙烷脱氢制丙烯的方程式及其反应机理。

丙烷脱氢反应方程式丙烷脱氢反应的化学方程式如下:丙烷 + 热量→ 丙烯 + 氢气简化为: C₃H₈→ C₃H₆ + H₂反应机理丙烷脱氢制丙烯的反应机理是一个复杂的过程,包括多个步骤和中间产物。

以下是丙烷脱氢反应的主要步骤:1. 吸附丙烷分子首先通过物理吸附被吸附在催化剂表面上。

催化剂通常是一种金属氧化物,如氧化铝、硅酸铝等。

2. 脱氢吸附在催化剂表面上的丙烷分子经过脱氢反应,失去一个氢原子,形成丙烯分子。

这个步骤是整个反应过程的关键步骤。

3. 氢解脱氢反应生成的丙烯分子进一步发生氢解反应,被还原成丙烷分子。

这个反应是一个平衡反应,可以通过适当的温度和压力控制来促进丙烯的生成。

4. 生成氢气氢解反应生成的氢原子进一步发生反应,形成氢气。

催化剂的选择与优化选择合适的催化剂对丙烷脱氢制丙烯反应的效率和选择性有重要影响。

常用的催化剂包括铂、钼、钯等金属以及它们的氧化物或硅酸盐。

催化剂的选择要考虑多个因素,如反应活性、热稳定性和毒性抵抗能力等。

优化催化剂的方法包括改变催化剂的物理性质和化学性质。

例如,调节催化剂的晶体结构、粒径和酸碱性等,可以改善催化剂的活性和选择性。

反应条件的影响丙烷脱氢制丙烯的反应条件对反应的效果有重要影响。

以下是一些常用的反应条件及其影响:1. 温度脱氢反应是一个放热反应,提高温度可以提高反应速率,但过高的温度可能导致反应产物的降解和失活。

2. 压力适当的压力可以促进反应的进行,但过高的压力会增加设备成本,过低的压力又会降低反应速率。

3. 反应物比例丙烷和氢气的比例对反应的产物分布有影响,适当的反应物比例可以提高丙烯的选择性。

4. 催化剂用量适量的催化剂用量可以增加反应速率和产物选择性,但过多的催化剂会增加成本。

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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
产量1368 1502 1520 1525 1650
进口量152 176 215 264 305
表观消费量1520 1678 1735 1789 1955 当量需求2150 2310 2400 2600 2970
注:丙烯出口量较小,2014年出口丙烯30.76吨,不做统计。

表2 2010-2014年丙烷脱氢制丙烯装置投产进程表
(单位:万吨/年)
丙烷作为液化石油气的主要成分,其传统应用范围主要在居民及工业燃气。

在丙烷脱氢产业兴起前,我国进口丙烷很少用作化工原料,丙烷进口呈下滑趋势。

丙烷脱氢制丙烯工艺设施投产后,会对我国的丙烷原料市场起到推动作用[4]。

大量丙烷的应用可能会推高丙烷价格,所以找到优质且价格合适的丙烷资源也是极为重要的。

目前丙烷制备丙烯的方法主要为催化脱氢法、氧化脱氢法、以及无机膜反应器中的丙烷脱氢法[5]。

其中已经工业化后三种方法尚处于实验室研究阶段,未成功工业化,成功应用的主要为催化脱氢法。

一、催化脱氢法
催化脱氢法流程已经工业化的方法主要有5种,UOP公司的Oleflex工艺、ABB Lummus公司的Catofin工艺、Linde AG/BASF的PDH工艺、Snamproggetti/Y arsintez公司的FBD-3工艺、Krupp Uhde公司的STAR工艺[6]。

其中工业化应用较多的是Oleflex工艺和Catofin工艺。

详见下表:
表3丙烷无氧脱氢工艺概况
(一)、操作方式的影响
其中,连续式操作比间歇式操作优越,生产能力高、产品质量稳定,减少了周期操作所必须要求的大型阀门和复杂的自控系统,只需安装一些小型阀门在再生管路上,极大地减少了人员定额和员工的工作量。

另外,间歇式操作要经常切换反应器,所以装置的安全系数要求较高,否则难以承受反应-再生系统的应力变化。

所以应该工业上应该尽量选择连续式操作。

(二)、反应器的影响
其中,丙烷催化制丙烯不可避免的会引起催化剂表面结焦,所以使用固定床反应器就会造成切换频繁,降低了系统热效率并且使得反应复杂化,但固定床操作使得催化剂使用量少减轻磨损。

移动床反应器连续操作负荷均匀,但是温度难以控制,级间加热温度控制不好的话会影响转化率。

流化床工艺连续,传热效率高,但催化剂磨损严重。

(三)、供热条件
加热条件主要选择外加热式和内加热式,Catofin、FBD-3、Oleflex三种工艺采用内加热式,另外两种选择外加热式供热。

Oleflex通过加热段原料气和氢气提供热量,多个反应器串联使得需要级间加热。

Catofin和FBD-3工艺采用了再生催化剂时催化剂的显热,以及烧焦过程中放出的热量。

PDH和STAR工艺都采用顶烧转化炉通过管间的气流燃烧间接给反应物供热。

(四)、操作条件和稀释剂
丙烷脱氢是强吸热反应,且反应后体积增大,所以高温低压有助于反应的进行。

但温度过高会导致催化剂结焦,所以实际工作中温度不能太高。

根据文献,这五种操作的温度几乎都是相同的,但是压力差异较大[7]。

除Catofin工艺采取负压操作,其余工艺都是采取几乎在常压方式下操作。

Catofin工艺负压下转化率比较大,但是增加了后续分离压缩的能耗,并且在高温负压下操作对设备的密封性要求极高,所以,可以放弃一部分转化率而争取正压操作。

另外,Oleflex 工艺采用氢气作为稀释剂,STAR工艺采用水蒸气做稀释剂,都在保持正压的条件下减下反应物的分压,有利于反应平衡向生成物方向移动。

二、氧化脱氢法
丙烷氧化脱氢法是另一种制取丙烯的重要方法,在催化剂存在的情况下选择合适的氧化剂与丙烷进行反应生成丙烯,催化剂一般为温和型,例如CO2等[8]。

氧化脱氢的主反应:
2 C
3H
8
+O2=2 C
3
H
6
+2 H
2
O
但丙烷氧化脱氢是一个非常复杂的化学反应,在有氧的情况下,放出大量热量,温度急剧上升,所生成的丙烯比丙烷更活泼,容易完全氧化生成CO2和CO,选择性一般很低。

所以必须选择合适的催化剂,以提高目的产物丙烯的选择性。

丙烷氧化脱氢催化剂主要由钒基催化剂、钼基催化剂、磷酸盐类催化剂、稀土催化剂[9]。

三、无机膜反应器中的丙烷脱氢
膜反应器的基本构想就是利用膜将产物从反应区一侧有选择性的转移走,从而使反应于生成连为一体,突破反应动力学平衡的限制[10]。

膜反应器突破动力学平衡限制,又能保证催化剂高活性和选择性,它催化丙烷脱氢生成丙烯,又能将生成的氢气从反应体系中迅速移走,使得生成物反应还未达到平衡就被移走,促
进反应继续进行。

Chang等在Pd/λ-Al
3O
2
膜反应器上利用Pd/K/Sn/ Al
3
O
2
催化剂
对丙烷进行脱氢研究,在压力为20Kpa、空速1800h-1、温度500℃、吹扫气Ar 气100ml/min的反应条件下,丙烷在膜反应器上转化率52%,选择性93%,选择性优于固定床反应器[11]。

四、结束语
丙烷脱氢制丙烯是有希望解决丙烯需求量持续增长的一条重要途径,具有广泛应用前景。

在国外,丙烷直接脱氢制丙烯已经实现工业化,利用的方法主要为UOP公司的Ol efl ex工艺与ABB Lummus公司的Catofin工艺,综合比较后我们采用UOP公司的Ol efl ex工艺。

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