丙烷脱氢制丙烯工艺流程设计与过程优化
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。
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]。
丙烷脱氢制丙烯工艺流程
丙烷脱氢制丙烯工艺流程一、引言丙烯是一种重要的石化原料,广泛应用于塑料、橡胶、纺织品等行业。
丙烷脱氢制丙烯是一种常用的工艺方法,本文将介绍该工艺的流程。
二、丙烷脱氢反应丙烷经过脱氢反应可以得到丙烯。
该反应通常在高温和催化剂的存在下进行。
催化剂通常使用铂、钯、铑等贵金属或其氧化物。
三、工艺流程1. 原料准备:将丙烷作为原料,经过净化和预热处理后,进入反应器。
2. 反应器:反应器是丙烷脱氢反应的核心设备。
在反应器中,丙烷与催化剂发生反应,生成丙烯。
反应器通常采用垂直或水平布置,具有良好的温度和压力控制系统。
3. 分离器:在反应器中生成的混合气体进入分离器。
分离器的主要作用是将混合气体中的丙烯和未反应的丙烷进行分离。
分离器通常采用冷却、压缩和蒸馏等方法进行操作,以实现组分的分离。
4. 催化剂回收:经过分离后,未反应的丙烷可以进一步回收利用。
回收的丙烷可以经过再生处理,去除杂质后重新进入反应器进行反应。
5. 产品处理:分离出的丙烯经过冷却、压缩和脱水等处理后,可以得到纯净的丙烯产品。
产品可以通过管道输送或贮存,以供后续加工或销售。
四、工艺优势1. 高产率:丙烷脱氢制丙烯的工艺可以实现高丙烯产率,提高生产效益。
2. 催化剂的选择:根据不同的工艺要求和经济考虑,可以选择不同的催化剂,以实现最优化的生产。
3. 原料资源丰富:丙烷作为石油和天然气中的主要组分,资源丰富,且价格相对较低,适合大规模生产。
4. 操作简单:丙烷脱氢制丙烯的工艺相对简单,易于操作和控制。
五、工艺改进1. 提高催化剂的选择和使用效率,降低催化剂的成本。
2. 优化反应器的设计,提高反应器的热效率和传质效率。
3. 优化产品处理流程,减少能耗和废水排放。
4. 开展催化剂的再生和废催化剂的处理技术研究,实现催化剂的循环利用和资源化。
六、工艺应用丙烷脱氢制丙烯的工艺已经在世界各地得到广泛应用。
许多石化企业都采用该工艺进行丙烯生产,以满足市场需求。
七、结论丙烷脱氢制丙烯是一种重要的工艺方法,具有高产率、资源丰富、操作简单等优势。
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。
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)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。
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概述丙烯是一种重要的化工原料,广泛应用于塑料、纺织品、涂料等行业。
丙烷脱氢制丙烯是一种常见的制备丙烯的方法,该工艺具有高效、低能耗、低成本等特点。
工艺流程原料准备1.丙烷:50万吨/年;2.催化剂:选择一种高效的催化剂,如氧化铝;3.辅助剂:根据实际需要添加适量的辅助剂,如硫化钒等。
### 反应器系统4.反应器选择:选用流化床反应器进行丙烷脱氢制丙烯反应;5.反应条件:温度为500-600°C,压力为1-5 atm;6.回流装置:安装合适的回流装置,以提高反应的转化率和产物纯度。
###分离工艺7.丙烯分离:采用冷却凝固法将丙烷脱氢产生的丙烯分离出来;8.溶剂回收:在分离过程中回收使用的溶剂,以提高资源利用效率;9.污水处理:对产生的污水进行合理处理,以保护环境。
### 产品储存与输送10.储存方式:选择合适的储存方式,如罐式储罐、载船等。
按照相关规定储存和保护丙烯产品;11.输送方式:选择适当的输送方式,如管道输送、气罐运输等,确保产品安全送达目的地。
工艺优势1.高效:采用流化床反应器可以提高反应转化率,增加产品产量;2.低能耗:反应条件控制在适宜范围内,可降低能源消耗;3.低成本:选择高效的催化剂和辅助剂可以降低生产成本;4.环保:对产生的污水进行合理处理,以减少对环境的污染。
工艺改进方向1.催化剂研发:继续研究新型催化剂,提高催化效果和反应速率;2.能耗优化:通过优化反应条件和反应器设计,进一步降低能耗;3.废物资源化利用:对产生的废弃物进行资源化利用,提高资源利用率和经济效益;4.产品纯度提升:采用新的分离技术,提高产品纯度,满足不同行业的需求。
结论通过合理的工艺设计和优化,年产50万吨丙烷脱氢制丙烯工艺可以达到高效、低能耗、低成本的目标。
未来可以继续进行催化剂和工艺的研发,进一步提高工艺的经济效益和环境友好性。
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公司正在建设的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丙烷脱氢制丙烯是一种重要的化工过程,其工艺模拟与用能优化对于提高生产效率、降低能耗和减少环境污染具有重要意义。
以下是一些关于丙烷脱氢制丙烯工艺模拟与用能优化的建议:1. 建立精确的工艺模型:使用先进的化工模拟软件,如Aspen Plus、HYSYS等,建立丙烷脱氢制丙烯工艺的精确模型。
通过输入原料、操作条件、设备参数等,模拟工艺流程,预测产品收率、能耗和排放等关键指标。
2. 优化操作条件:通过模拟分析,找出影响产品收率和能耗的关键因素,如反应温度、压力、催化剂活性等。
针对这些因素进行优化,提高产品收率,降低能耗。
3. 选择高效催化剂:催化剂在丙烷脱氢制丙烯过程中起着关键作用。
选择具有高活性、高选择性和长寿命的催化剂,可以降低反应温度和压力,提高产品收率,减少能耗和排放。
4. 热量回收与利用:在丙烷脱氢制丙烯过程中,会产生大量的热量。
通过合理的热量回收与利用,如余热回收、热交换器等,可以降低能耗,提高能源利用效率。
5. 设备优化与改进:针对现有设备的不足,进行设备优化与改进。
例如,改进反应器结构、优化传热传质性能、提高设备密封性等,可以提高设备运行效率,降低能耗和排放。
6. 实施能源管理:建立完善的能源管理制度,通过定期的能源审计、能源计量和能源统计等手段,对丙烷脱氢制丙烯过程的能耗进行监控和管理。
及时发现并解决能源浪费问题,提高能源利用效率。
7. 引入先进技术:关注国内外先进的丙烷脱氢制丙烯技术和设备动态,及时引入适合自身发展的先进技术和设备,提升工艺水平和能源利用效率。
通过以上措施的实施,可以实现丙烷脱氢制丙烯工艺的模拟与用能优化,提高生产效率、降低能耗和减少环境污染。
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公司正在建设的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Snamprogetti-Yarsint UOP Lummus Linde-BASF Krupp Uhde 公司 ez工艺 Oleflex CATOFIN PDH FBD STAR 催化剂 Pt-Sn/AlO CrO/AlO CrO/AlO 氧化铬粉末 Pt-Sn/ZnAlO 232323232324最后一个反0.05MPa 23 psia 17-21 psia 60 psia 压力应器 20psia温度/? 600-700 650 540 550-600 565—595 反应器移动床固定床固定床流化床固定床类型加热方反应器间加多管火焰加再生器中烧焦,补充燃多管火焰加热循环烧焦式热炉加热热炉料炉催化剂就地循环再就地循环再再生方连续再生流化床就地循环再生生生式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%。
丙烷脱氢制丙烯工艺及相关技术要点分析
丙烷脱氢制丙烯工艺及相关技术要点分析摘要:文章基于对丙烷脱氢和传统裂解技术制丙烯技术进行对比论述,对当前较为主流的五种丙烷脱氢工艺进行分析,着重分析了Catofin工艺与Oleflex工艺的应用及其技术要点,以期能够为制丙烯技术的应用推广提供有效参考。
关键词:丙烷脱氢;丙烯;催化剂;工艺技术一、丙烷脱氢制丙烯技术相关概述丙烷脱氢制丙烯的主反应式为:C3H8C3H6+H2,R(25℃)=124.35kJ/(g·mol)。
采取降低反应压力与适当提升反应温度能够提升脱氢催化效率,进而提升丙烷转化效率。
工业丙烷脱氢制丙烯的反应温度通常需要控制在500-680℃,将压力控制在负压与微正压之间。
然而若是片面提升反应温度,会对反应造成负面影响,导致热裂解反应使得催化剂活性降低。
此时需要通过不断的添加催化剂进行反应再生,不但会增加生产成本而且也会为反应装置设计制造增加较大难度。
因此对反应温度及反应剂量的合理控制极为重要。
较之传统的裂解反应制丙烯,丙烷脱氢技术具备三方面的明显优势。
一是进料单一产品单一,反应的主要原料就是丙烷,反应产物除了丙烯之外就是氢气,极易分离提纯;二是原料市场价格较为稳定,并且与丙烯市场不存在直接联系,能够使生产厂家实现对原料成本的合理把控,提高风险规避水平。
此外对于需要大量外购丙烯衍生物的生产厂家而言,可在丙烷市场波动最低点时购进丙烷,提高了其在原料成本与运输成本预算方面的可控性。
至今为止,丙烷脱氢制丙烯技术已历经20多年发展历史,工艺水平得到了较大程度的完善,在工业生产方面的应用也在不断成熟发展。
目前,应用较为主流的丙烯脱氢制丙烯工艺主要有五种: Oleflex工艺、Catofin工艺、流化床(FBD)工艺、蒸汽活化重整(STAR)工艺、PDH工艺。
其中Oleflex工艺与Catofin工艺应用最为成熟、广泛。
二、丙烷脱氢制丙烯工艺及相关技术要点(一)Oleflex工艺Oleflex工艺是UOP公司在上世纪八十年代开发应用的一种丙烷脱氢制丙烯技术。
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》摘要:本文详细阐述了年产50 万吨丙烷脱氢制丙烯的工艺设计过程。
通过对丙烷脱氢反应原理的深入分析,结合国内外先进技术和经验,确定了合理的工艺流程和关键设备选型。
从原料预处理、反应系统、分离纯化系统到产品储存与输送等环节进行了全面规划和设计,旨在实现高效、稳定、环保的丙烷脱氢制丙烯生产。
对工艺过程中的能耗、安全性等方面进行了综合考虑,提出了相应的优化措施和保障措施。
通过本工艺设计,有望为丙烷资源的高效利用和丙烯市场的供应提供有力支持。
一、概述丙烯作为一种重要的有机化工原料,广泛应用于塑料、合成纤维、橡胶等领域。
随着化工行业的快速发展,对丙烯的需求持续增长。
传统的丙烯生产主要依赖于石油裂解,但石油资源的有限性和价格波动给丙烯生产带来了一定的挑战。
丙烷脱氢制丙烯技术作为一种替代石油路线的新兴工艺,具有原料来源丰富、成本相对较低等优势,逐渐受到广泛关注和重视。
本工艺设计旨在建设一套年产 50 万吨丙烷脱氢制丙烯的生产装置,通过优化工艺流程和设备选型,提高生产效率和产品质量,降低能耗和生产成本,实现丙烷资源的高效转化和丙烯的规模化生产。
二、工艺原理丙烷脱氢制丙烯的反应原理主要是丙烷在催化剂的作用下发生脱氢反应,生成丙烯和氢气。
反应方程式如下:C₃H₈ → C₃H₆ + H₂该反应是一个吸热反应,需要在高温、低压的条件下进行。
选择合适的催化剂是实现丙烷脱氢反应高效进行的关键。
目前,常用的催化剂主要有 Pt、Cr 等贵金属催化剂和非贵金属催化剂。
三、工艺流程设计(一)原料预处理系统原料丙烷首先经过压缩和冷却,去除其中的水分、杂质等,使其达到工艺要求的纯度和压力。
然后进入丙烷储罐进行储存,以便后续的连续稳定供应。
(二)反应系统反应系统采用固定床反应器,反应器内装填高效的催化剂。
丙烷和氢气在反应器中逆流接触,进行脱氢反应。
反应温度控制在适宜的范围内,通过加热炉和换热器等设备进行精确调控。
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,如沙特阿拉伯A lu j ai n公司将在Y an bu地区建一套42万t/a聚合级丙烷脱氢制丙烯装置。
AI Za mi l公司最近计划在A I J u ba i l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A BB鲁姆斯公司的Ca r ot in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UO P 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,U OP公司正在建设的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。
丙烷脱氢制取丙烯的工艺简介
丙烷选择性催化脱氢生产丙烯的技术是在异丁烷脱氢生产异丁烯技术的基础上发展起来的。
目前可供工业应用的丙烷脱氢技术有以下5种:1.Lummus公司的Catofin技术采用固定床工艺和Cr2O3-Al2O3催化剂,反应温度为560-620℃,反应压力为-0.05MPa。
丙烷生成丙烯的总转化率为86%,用1.16t丙烷生产1t丙烯。
第一套工业装置建在比利时的安特卫普,丙烯生产能力为25万t/a,1991年投产。
第二套建在沙特的Jubail,丙烯生产能力为45.5万t/a。
国内第一套建成投产的装置为天津渤化石化有限公司,丙烯生产能力为60万t/a,2013年投产。
其主要优缺点是:•其操作简单、稳定,运行周期长。
•在CATOFIN技术中,催化剂不需要移出,从而使得操作稳定,可靠。
反应器维护低,非计划性停车少。
• 反应器操作条件在综合考虑高转化率、反应选择性和催化剂稳定性后,进一步优化。
44%的单程转化率降低了未反应丙烷的循环量,从而减小了装置回收单元的规模,大大降低了丙烯/丙烷分离塔的投资。
• 技术中使用的最新催化剂有着优异的性能,在装置生产中得到证实,催化剂不含贵金属。
•催化剂对原料的容忍性较好,可承受原料中含有一定量C4以上的重组分、承受二烯烃和炔烃,并且对含氯、含氮和含硫化合物也有较好的承受能力。
• 缺点是反应器台数多,占地面积大。
2. UOP公司的Oleflex技术采用移动床工艺和Pt-Al2O3催化剂,催化剂可以连续再生,类似于炼油厂的连续重整装置,反应温度550-650℃,反应压力>0.1MPa。
丙烷生成丙烯的总转化率为88%。
这是目前世界上工业应用最早和最多的丙烷脱氢技术,有8套工业装置投产。
最早的一套工业装置建在泰国,丙烯生产能力为10万t/a,1990年投产。
最大的一套建在西班牙的Tar-ragona,丙烯生产能力为35万t/a,2003年投产。
Oleflex 工艺的优点:操作连续、负荷均匀,反应器截面上的催化活性不变,催化剂再生在等温下进行。
(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。
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丙烷脱氢制丙烯工艺流程设计与过程优化
一、引言
丙烯是一种重要的化工原料,在塑料、橡胶、合成纤维等领域有广
泛的应用。
目前,丙烷脱氢制丙烯是一种主要的工艺路线。
本文将对
丙烷脱氢制丙烯的工艺流程进行设计,并进行过程优化,以提高丙烯
的产率和质量。
二、工艺流程设计
1. 原料准备
将纯度高于99%的丙烷作为原料,通过去除杂质和水分的处理,确
保原料的纯净度。
经过预处理后,将丙烷送至反应器进行下一步的反
应处理。
2. 反应器设计
反应器是丙烷脱氢制丙烯的核心装置,其设计需考虑反应的温度、
压力和催化剂的选择等因素。
常用的反应器类型有固定床反应器和流
化床反应器。
选择合适的反应器类型,能够提高反应的效率和稳定性。
3. 催化剂选择
催化剂在丙烷脱氢制丙烯过程中起到关键作用。
常用的催化剂有氧
化铬、氯化铝、磷酸锆等。
催化剂的选择需考虑其活性、稳定性和成
本等因素。
同时,催化剂的负载方式和用量也需要进行合理设计。
4. 反应条件控制
在丙烷脱氢制丙烯的过程中,控制反应的温度和压力是至关重要的。
合适的反应温度和压力能够提高产率和选择性。
此外,还需进行适当
的氢气调节,以实现良好的反应平衡。
5. 产物分离与纯化
在反应结束后,需要对产物进行分离和纯化。
常用的分离方法有升华、蒸馏、吸附和萃取等。
通过合理的分离和纯化工艺,能够获得高
纯度的丙烯产品。
三、过程优化
1. 温度优化
通过研究不同温度下反应的影响,寻找最适合的反应温度。
过高或
过低的温度都可能导致丙烯产率的下降或副反应的发生。
通过合理控
制温度,能够提高丙烯的产率和选择性。
2. 压力优化
压力对丙烷脱氢反应的影响主要体现在平衡转化率上。
通过调节反
应器的压力,可以使反应接近平衡,提高丙烯产率。
3. 催化剂优化
催化剂的性能直接影响到反应的效果。
通过优化催化剂的配方和负
载方式,提高催化剂的活性和稳定性,可以提高丙烯的产率和质量。
4. 废物处理
在丙烷脱氢制丙烯的过程中,会产生一定量的废物和副产物。
合理设计废物处理方案,将废物进行回收利用或安全处理,不仅可以降低环境污染,还能减少资源浪费。
四、结论
本文针对丙烷脱氢制丙烯工艺流程进行了设计与优化,通过合理选择反应器类型、催化剂和反应条件等方面的优化,能够提高丙烯的产率和质量。
同时,对废物的合理处理也是提高工艺整体效能的重要环节。
通过不断的研究和改进,相信丙烷脱氢制丙烯工艺将能够得到更好的发展和应用。
(注:此文章以论述方式为主,未按照严格的合同格式进行编写,若需要合同格式的文章,请提供详细的要求)。