安全与管理丙烷脱氢（PDH）制丙烯工艺及其危险性分析
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]。
丙烷脱氢制丙烯技术分析
丙烷脱氢制丙烯技术分析摘要：目前全球丙烯及其衍生物需求量不断增长，为了满足对丙烯日益增长的需求，丙烷脱氢制丙烯技术越来越受到重视。
本文介绍了各种丙烷脱氢工艺技术的现状，主要从工程的角度，对催化脱氢工艺从操作方式、供热方式、操作条件、反应器、催化剂以及能耗和固定投资等不同方面进行对比分析，指出了各种工艺的优点和不足，并提出了发展方向。
关键词：丙烷丙烯脱氢工艺技术丙烯是一种重要的有机化工原料，用于生产聚丙烯、丙烯睛、丁醇、辛醇、环氧丙烷、异丙醇、丙苯、丙烯酸等产品[1]。
目前，丙烯的供应主要来自石脑油裂解制乙烯和石油催化裂化过程的副产品，世界上有66%的丙烯来自烃类蒸汽裂解制乙烯装置，32%来自炼油厂催化裂化装置，少量由丙烷脱氢和其他的烯烃转化和裂化反应得到[2-3]。
本文重点对各种丙烷脱氢制丙烯工艺从操作方式、供热方式、操作条件、反应器、催化剂以及能耗和固定投资等方面进行对比和评述。
目前已工业化的丙烷脱氢技术有UOP公司的Oleflex工艺、鲁姆斯公司的Catofin工艺、林德公司的Linde工艺、菲利浦石油公司的Star工艺、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FBD-3脱氢工艺[4，5]，下面将分别从不同角度对其进行对比介绍。
1 操作方式丙烷催化脱氢各工艺按操作方式分为间歇式操作和连续式操作。
其中，Oleflex和FBD-3工艺属于连续性工艺，Catofin、Linde和Star工艺属于间歇式生产工艺[6-9]。
连续式操作在反应性能上要比间歇式操作优越。
连续式操作，无论是移动床还是流化床反应器，都能够保持反应均匀稳定，催化剂的活性和反应温度不随反应时间的推移而改变，可以通过连续补充催化剂的方式维持催化剂的稳定。
从装置结构上，连续式操作只需要一些小型控制阀门安装在再生器管路上，减少了操作人员和维修人员的工作量。
从安全角度上，间歇式操作需要周期性的反应器的切换，其装置设计的安全系数要求比较高。
丙烷脱氢制丙烯工艺pdh
丙烷脱氢制丙烯工艺pdh
丙烷脱氢制丙烯工艺（PDH）是一种化学工艺，可以将丙烷转化为
丙烯。
这种工艺通过在高温高压的反应器中使用催化剂，将丙烷氧化
成丙烯和氢气。
PDH工艺具有高效、环保等诸多优点，因此已经成为全球生产丙烯的主要工艺之一。
PDH工艺的催化剂主要是一些金属氧化物，如铝酸盐、锌锆酸盐等。
PDH工艺可以生产高纯度的丙烯，并且可以通过调整反应条件实现在不同场合的丙烷转化率和丙烯收率。
此外，PDH工艺还能够通过回收和利用氢气，降低生产成本，提高经济效益。
总之，丙烷脱氢制丙烯工艺是一种重要的化学工艺，对于推动化
工行业的发展和改善环境质量具有重要意义。
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。
丙烷脱氢制丙烯调研报告
一、概述丙烯是一种重要的有机化工原料，其用量仅次于乙烯，除用于生产聚丙烯外,还是生产丙烯腈，丁醇、辛醇、环氧丙烷、异丙醇、丙苯、丙烯酸、羰基醇及壬基酚等产品的主要原料。
随着聚丙烯等衍生物需求的迅猛增长，对丙烯的需求量也逐年递增。
预计2010年世界丙烯的需求量约为8600万吨，其增长率将超过乙烯一倍。
预计2010年世界丙烯的产量约为7730万吨，其中59％来自蒸汽裂解装置生产乙烯的副产品，33％来自炼油厂催化裂化装置生产汽柴油的副产品，3％由丙烷脱氢产生，5％由其他方法得到。
产量与丙烯需求量相比，存在着约870万吨的产量缺口。
蒸汽裂解装置的主要产品是乙烯，丙烯是副产品。
不同原料得到的产品分布差别很大，以石脑油为原料生产乙烯，每生产1吨乙烯，副产0.4-0.6吨丙烯；以乙烷为原料，生产1吨乙烯，仅副产0.04~0.06吨丙烯。
但今后的发展趋势是，石脑油的用量将从目前占裂解原料的50％以上降低到50％以下，乙烷用量将由目前的近30％上升到30％以上，这意味着从蒸汽裂解装置得到丙烯的产量将减少，丙烯的短缺量将进一步扩大。
因此，由其他来源生产丙烯就变得日益重要，这些来源主要包括采用丙烷脱氢，催化裂化装置升级，烯烃裂解和烯烃易位技术等。
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％~86％，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。
二、丙烯增产技术进展进入新世纪以来，世界石化原料和石化产品需求仍将持续增长，据2002年召开的第17届世界石油大会预测，1998~2010年间，乙烯需求将由8000万吨增加到12000万吨，丙烯将由4500万吨增加到8200万吨，丁烯-1将由80万吨增加到140万吨，α-烯烃将由100万吨增加到220万吨，苯将由2700万吨增加到4000万吨，对二甲苯将由1400万吨增加到3000万吨。
浅谈丙烷脱氢(PDH)制丙烯工艺及其危险性分析
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｉ ｎ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ ｏ ｆ ｇ ｌ ｏ ｂ ａ ｌ ｄ ｅ ｍａ ｎ ｄ ｆ ｏ ｒ ｐ ｒ ｏ ｐ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｄ ｅ ｉ ｒ ｖ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ，ｐ ｒ ｏ ｐ ａ ｎ ｅ ｄ ｅ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｃ ｏ ｍｅ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｉ ｒ ｄ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｏ ｆ ｐ ｒ ｏ ｐ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ． Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｓ ｉ ｎ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｉ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｕｎ ｉ ｔ ｅ ｄ Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｓ ＵＯＰ （ Ｏｌ ｅ ｌ ｆ ｅ ｘ
Ｄｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ０ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｐ ａ ｎ ｅ Ｄｅ ｈ ｙ ｄ ｒ ０ ｇ ｅ ｎ ａ ｔ ｉ ０ ｎ（ Ｐ ＤＨ ）
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丙 烯作 为一种 重要 的有机 化工 原料 ，其 工业 用量 仅次 于 乙烯 ， 除 用 于 生 产 聚 丙 烯 外 ，还 是 生 产 苯 酚 、 丙 酮 、 丙 二 醇 、 丙 烯 腈 、 环 氧 丙 烷 、 丙 烯 酸 、丁 醇 、 辛 醇 以 及 异 丙 醇 等 产 品 的主要原料 ０ － ２ １ ０近年来 ，受 下游衍生物 需求快速增长的驱动 ，
丙烷脱氢(PDH)介绍报告
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
产品精制
四、丙烷脱氢主要工艺技术
丙烯制冷简图
四、丙烷脱氢主要工艺技术
乙烯制冷简图
四、丙烷脱氢主要工艺技术
几种技术各自特点
序号 1 2 3 4 反应器参数 型式 数量/台 操作方式 尺寸 Oleflex 移动床 4 连续 Φ3.2m~4.2m Catofin 固定床 8 循环操作 Φ7.9m×17.2m
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
Catofin反应五步骤示意
四、丙烷脱氢主要工艺技术
UOP反应器简图
四、丙烷脱氢主要工艺技术
反应器
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
丙烷脱氢主要单元
• 反应：
原料加热，反应，催化剂再生，预热回收（废锅等）。
丙烷脱氢的工程特点（二）
• 系统复杂： （一）反应系统：
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）
五、丙烷脱氢的工程特点
丙烷脱氢的工程特点（二）
• 系统复杂： 蒸汽系统：
4.0MPag，1.0MPag，0.35MPag
火炬：
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。
丙烷脱氢(PDH)制丙烯工艺及其危险性分析
第 ４４卷第 ｌ４期 ２０１６年 ７月
广 州 化 工
Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏ１．４４ ＮＯ．１４ Ｊｕｌｙ．２０１６
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｂａｓｉｃ ｏｒｇａｎｉｃ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｉｎ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｕｓａｇｅ ｎｅｘｔ ｔｏ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｉｎ ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｕｓｔｒｙ． Ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｗｅｒｅ ｏｖｅｒｖｉｅｗｅｄ． Ｉｎ ｔｈｅｓｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｐｒｏｐａｎｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ
要 原料” 』。近年来 ，受 下游衍 生物 需求 快速增 长 的驱动 ，全 为 ５５０—６５０ ｏＣ，丙烷单 程转 化率 为 ３５％ 一４０％ ，丙烯 收 率约
球 丙烯 消费量大幅提高 ，而丙烯产量 的增速却滞后 于需 求 的增 为 ８４％ ，氢气产率为 ３．６％ ；Ｃａｔｏｆｉｎ工 艺采用 逆流 式 固定 床技
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｒｏｐａｎｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ（ＰＤＨ）；ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ；ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ；Ｏｌｅｆ ｌｅｘ；ｈａｚａｒｄ；ｓａ ｆｅｔｙ ｐｒｅｃａｕｔｉｏｎ
丙烯是一种 重要 的有机 化 工原 料 ，其工 业 用 量仅 次 于 乙 Ｏｌｅｆｌｅｘ工艺 以 Ｐｔ／Ａ１ ０ 为催化剂 ，采 用径流式移动床 反应器使
关 键 词 ：丙烷脱氢；丙烯 ；生产工艺 ；Ｏｌｅｆ ｌｅｘ；危险性 ；安全防护
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摘要：为了改善传统丙烯制造工艺技术，进一步挖掘生产潜能，本文对丙烷催化脱氢制丙烯工艺进行了概述，并详细分析了丙烷催化脱氢制丙烯工艺面临的挑战。
之后详细介绍现阶段主要的丙烷催化脱氢制丙烯工艺，包括Oleflex、Catofin、Star、Linde以及FBD等，通过采用不同的工艺技术，实现丙烯产能的提升。
关键词：丙烷；催化脱氢；丙烯引言：目前我国丙烷催化脱氢制丙烯工艺的开发迫在眉睫，尤其在市场需求量日渐提高的情况下，急需探索全新的丙烯生产工艺。
丙烯属于较为重要的化工原料，生产过程中需要投入大量资金，并且涉及到能耗问题，随着市场需求逐渐扩大，传统生产工艺已经无法满足需求，为了打破产能上的限制，应加强研究提高技术水平。
现阶段丙烯生产工艺较为繁杂，立足市场进行对比，选择低成本、高收益的工艺技术，在提高产能的同时获取更多经济效益。
一、丙烷催化脱氢制丙烯工艺概述近些年丙烯市场需求量不断提高，促进了我国的丙烷催化脱氢制丙烯工艺发展，为了获取这种化学原材料，必须采用专业化的技术手段进行生产，因此丙烷催化脱氢制丙烯工艺属于综合性较强的技术。
相比传统生产方式效益得到显著提升，并且具有较强的环保效益，符合我国工业生产节能减排要求，在工艺技术愈发成熟的条件下，产量也得到明显提升并且趋于稳定。
不过生产过程中涉及到催化剂的使用，这也是面临的主要难题，至今没能发现较为高效的催化剂类型。
二、丙烷催化脱氢制丙烯工艺面临的挑战当下我国丙烷催化脱氢制丙烯工艺面临的主要挑战，包括生产成本高、故障概率高以及生产过程中容易出现各类问题，比如反应过程中催化剂结焦现象，或负荷过高时可能会引起催化剂失活。
除此之外催化剂的使用会影响生产成本，比如部分催化剂再生周期短、寿命短，如何减少性能衰减、延长运行周期，将成为重点解决的技术难题，以便提高丙烯的总体产量，获取更高的经济效益。
三、丙烷催化脱氢制丙烯工艺的详细介绍1.Oleflex工艺现阶段可采用的丙烷催化脱氢制丙烯工艺较为复杂，其中Oleflex工艺属于诞生较早的技术，1990年便得到工业化生产应用，并且是从Pacol工艺上深入研发而来，该工艺的主要流程为，优先将原材料进行预处理，随后经过脱氢反应处理、压缩控制、低温分离控制等重要环节，最终完成丙烯分离获取高纯度的丙烯原料。
丙烷脱氢制丙烯工艺危险性分析与对策探讨
丙烷脱氢制丙烯工艺危险性分析与对策探讨发布时间：2023-01-30T09:10:18.897Z 来源：《中国电业与能源》2022年8月16期作者：刘莉[导读] 丙烷脱氢制丙烯技术工艺实操过程当中，往往潜在较多的危险性刘莉东莞巨正源科技有限公司广东东莞 523000摘要：丙烷脱氢制丙烯技术工艺实操过程当中，往往潜在较多的危险性，倘若不做好防控工作，则会严重威胁着人员和设备安全。
故本文主要探讨丙烷脱氢制丙烯技术工艺潜在危险性及其防控对策，仅供参考。
关键词：丙烯；丙烷脱氢；危险性；制备工艺；对策引言丙烷脱氢制丙烯技术工艺当中，所涉及工序较多，不同工序处理阶段均存在着一定危险性，对丙烷脱氢制丙烯技术工艺潜在危险性及其防控对策开展综合分析较为必要。
1、深入剖析丙烷脱氢制丙烯技术工艺潜在危险性1.1在预处理原料阶段在预处理原料阶段，处理单元内部丙烷往往是以气态形式存在，且含量较大，有压力存在。
倘若设施设备缺乏严密性，阀门或设备破裂，则极易泄漏散发较多物料，在遇到明火情况下，便会诱发燃烧爆炸相关事故问题；原料丙烷内部倘若含硫，则因丙烷内部含水，对干燥器前面设施设备及管道会产生腐蚀作用，干燥剂倘若干燥得不够彻底或是失效，则干燥器后面设施设备极易被腐蚀；干燥剂倘若干燥得不够彻底或是失效，则水分进入至产品回收处理单元的冷箱系统当中，分离装置极易有冻堵憋压问题产生[1]；除汞装置倘若未彻底地将汞清除掉，则产品回收处理单元内冷箱系统会造成严重腐蚀，致使冷箱产生腐蚀穿孔情况，最终会因气体泄漏而诱发更为严重的事故问题。
1.2在脱氢反应阶段针对脱氢处理反应温度，其倘若超出氢气、丙烯、丙烷等自燃点，泄漏情况一旦出现，便会诱发严重的火灾和爆炸事故问题，详细分析如下：较大进料量情况下，反应装置当中催化剂极易呈逆向被冲走或是产生憋压、泄漏问题，最终诱发起火爆炸相关安全事故问题；降温调整过程当中，进料量过快下降，或反应物实际进料量降低情况下，加热炉实际加热温度并未同步下降，则反应装置内部会有超温超压情况出现，物料结焦后，会诱发火灾和爆炸事故；设施设备处于带压运行状态下，介质以高温可燃性蒸汽与氢气为主，则泄漏情况极易产生。
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安全与管理丙烷脱氢（PDH）制丙烯工艺及其危险性分析吴恢庆;李笑笑;尚腾飞;吴佳亮【摘要】Propylene is an important basic organic raw material in industrial usage next to ethylene in petrochemical industry. The production methods of propylene were overviewed. In these production methods, propane dehydrogenation ( PDH) was a mainly production process, which had a high risk of fire, explosion, etc. The current main producing technologies of propane dehydrogenation to propylene were briefly introduced. Taking a device with the Oleflex technology for example, the hazard of the process on the basic of the introduction of the process was analyzed. Some safety precautions were put forward which were useful to improve the level of process safety.%丙烯是石油化工中用量仅次于丙烯的重要基础有机原料。
综述了当前几种丙烯工业生产方法，这些生产方法中，丙烷脱氢( PDH)已成为当前主流生产技术，该技术在生产过程中具有很高的火灾、爆炸危险性。
简单介绍了当前丙烷脱氢制丙烯主要工艺技术，以一套采用Oleflex技术的工艺装置为例，对该生产工艺中存在的危险性进行了分析，并提出针对性的安全防护措施，有助于提高工艺安全生产水平。
【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2016(044)014【总页数】3页(P237-239)【关键词】丙烷脱氢;丙烯;生产工艺;Oleflex;危险性;安全防护【作者】吴恢庆;李笑笑;尚腾飞;吴佳亮【作者单位】浙江省安全生产科学研究院，浙江省安全工程与技术研究重点实验室，浙江杭州 310012;浙江省安全生产科学研究院，浙江省安全工程与技术研究重点实验室，浙江杭州 310012;浙江省安全生产科学研究院，浙江省安全工程与技术研究重点实验室，浙江杭州 310012;浙江省安全生产科学研究院，浙江省安全工程与技术研究重点实验室，浙江杭州 310012【正文语种】中文【中图分类】X937;TQ086.3安全与管理丙烯是一种重要的有机化工原料，其工业用量仅次于乙烯，除用于生产聚丙烯外，还是生产苯酚、丙酮、丙二醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸、丁醇、辛醇以及异丙醇等产品的主要原料[1-2]。
近年来，受下游衍生物需求快速增长的驱动，全球丙烯消费量大幅提高，而丙烯产量的增速却滞后于需求的增速，丙烯市场供应存在缺口的紧张态势将延续较长时间。
当前制取丙烯主要有以下几种方法[2-3]：一是石脑油经裂解制乙烯而联产丙烯；二是炼厂催化裂化装置所产液化气经分离制丙烯；三是丙烷脱氢制丙烯；四是利用煤制甲醇再制丙烯。
曾经，丙烷脱氢制丙烯生产技术因丙烷价值较高、工程投资较大而受到限制。
但是，最近十多年来，随着丙烯需求增长和价值提高以及工艺过程的改进，已使得丙烷脱氢成为有效的增产丙烯工艺之一，并且该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。
目前已工业化的丙烷脱氢制丙烯工艺技术主要有UOP公司的Oleflex工艺、Lummus公司的Catofin工艺、Krupp Uhdewcng公司的STAR工艺和Linde-BASF-Statoil共同开发的PDH工艺等[3-4]。
目前全球有20余套丙烷脱氢装置正在运行中，这些装置主要采用UOP Oleflex工艺和LummusCatofin工艺。
其中：Oleflex工艺以Pt/Al2O3为催化剂，采用径流式移动床反应器使丙烷加速脱氢，采用连续再生方式让催化剂活性保持长久不变，以氢作为原料的稀释剂用于抑制结焦和热裂解，反应温度为550～650 ℃，丙烷单程转化率为35%～40%，丙烯收率约为84%，氢气产率为3.6%；Catofin工艺采用逆流式固定床技术，在反应器中空气向下、烃类向上流动，烃蒸汽在铬催化剂上脱氢，烃类进入催化剂床层前用热风进行预热，在650 ℃、0.05 MPa条件下反应，丙烷转化率不小于90%，丙烯选择性超过87%，丙烯收率约为85%。
上述工艺技术的主要区别主要在反应部分的处理方式和催化剂再生方式不同。
丙烷脱氢属于强吸热反应[5]，涉及丙烷、丙烯、氢气等易燃易爆物料，反应温度超过了物料的自燃温度，具有很大的火灾、爆炸危险性，稍有不慎就可能引起燃烧、爆炸事故，造成人员伤亡和经济损失。
因此，有必要对丙烷脱氢制丙烯生产工艺的火灾爆炸危险性进行分析，并提出切实可行的预防和控制事故发生的对策和措施。
现以某企业一套45万吨/年的丙烷脱氢装置为例进行分析，该装置采用Oleflex工艺，以Pt/Al2O3为催化剂。
装置共包括原料预处理、脱氢反应、连续催化剂再生和产品回收等4个单元。
主要工艺流程为：原料丙烷通过原料预处理单元，脱除氮化物、有机金属化合物、微量汞(ppb级)和水份后，进入脱氢反应单元催化脱氢转换为丙烯，属于强吸热反应[7]，原料丙烷通过加热炉加热至反应温度(550～650 ℃)后进入反应器与催化剂接触反应；反应产物进入产品回收单元，先通过分馏系统分离出将氢气分离，然后在选择性加氢反应器(SHP)中将反应生成的二烯烃、炔烃加氢饱和，以确保丙烯的纯度；最后进入脱乙烷塔、脱丙烷塔脱除乙烷等轻组分和丙烷，得到产品丙烯，轻组分作为燃料气进入厂区燃料气管网，丙烷再进入原料预处理单元循环；脱氢产生的氢气通过PSA提纯后部分供装置使用，剩余压缩后作为产品外售；脱氢催化剂在催化剂再生单元进行再生处理后，再循环进入脱氢反应器使用。
装置工艺流程示意图见图1。
2.1 物料的危险性(1)丙烷脱氢反应在带压、高温和涉氢环境下进行，其原料丙烷、产品丙烯和副产物氢气等均属于易燃、易爆物质，各物质的最小点火能和爆炸极限见表1。
丙烷、丙烯均属重质气体，泄漏后能在下水道、低洼处等地势地处积聚，与空气形成爆炸性混合气体，遇到点火源即可能发生爆炸。
丙烯在一定条件下，还能在设备内生成自聚物，致使设备或管道胀裂，甚至造成大量物料流出，引起燃烧和爆炸。
(2)原料中含硫量超标或钝化剂DMDS(二甲基二硫)加入量过大，反应中可能会产生硫化氢，硫化氢将在脱轻组分塔顶部等部位富集，形成高浓度的硫化氢。
硫化氢为高毒物，泄漏后极易导致人员中毒伤亡事故。
且硫化氢还会在设备中形成遇到空气易自燃的硫化亚铁。
(3)催化剂再生单元会用到氯气，氯气为剧毒化学品，泄漏后会导致人员中毒事故。
2.2 开车过程的危险性(1)开车前未进行气密性检查或检查不到位，设备存在泄漏点，开工运行时会发生物料泄漏而引发火灾、爆炸等恶性事故。
(2)开车前未进行氮气置换空气步骤或置换不彻底，导致系统内含氧量偏高，引入氢气后，可能会形成爆炸性混合气体而发生危险。
(3)加热炉开车启动时，需要引进燃料气。
在引进燃料气前未认真检查设备气密性和做好隔离工作，可能会发生瓦斯泄漏并窜至其它系统引发火灾、爆炸事故；打火不及时，大量燃料气已在炉膛内与空气形成爆炸性混合气体后再打火，可能会发生爆炸事故；加热炉烘炉时未严格按照烘炉曲线升温、降温，导致升温过快，会发生耐火材料中的水分迅速蒸发而导致炉墙倒塌。
(4)催化剂的装填的好坏对装置的运行情况及运行周期有重要影响。
反应器内构件未归位、催化剂粉尘量过多、催化剂受潮、催化剂装填不均匀等，在正常生产时反应器内可能会出现憋压、偏流和局部过热等。
(5)开车前，各检修盲板未拆除，管道、设备阀门未按要求开启，可能会发生设备憋压事故；通气阀门未关闭，可能会发生物料泄漏。
2.3 停车过程的危险性(1)高温状态下反应系统突然停止进料或进料流量降低过快，反应系统温升可能会激增过高。
(2)停车后，反应系统应用氮气置换成氮气环境，如果置换不彻底，系统中残存有氢气和易燃气体，在停工检修时可能会发生爆炸事故。
(3)部分设备及部件停工后未用碱液、水进行清洗和蒸汽吹扫，在接触空气后可能会发生硫化亚铁自燃和腐蚀，损坏设备。
(4)停工后接外界装置的物料管线、蒸汽管线、氮气管线等未加设盲板，工艺电力线路未切断，在停工检修时可能会发生物料窜入引发火灾、爆炸和人员伤亡事故。
2.4 运行过程中的危险性丙烷脱氢反应系高温下进行的吸热反应，物料需经过加热炉加热至反应温度后，进入反应器与催化剂接触进行反应。
(1)反应温度是最重要的控制参数，必须严格按照工艺技术指标控制反应温度和温升，操作调整时严格遵守“先降温后降量”、“先提量后提温”的原则，否则容易发生事故。
(2)装置带压运行，且介质为氢气和温度很高的可燃蒸汽，容易发生泄漏。
尤其是氢气泄漏着火火焰一般为蓝色，白天不易发现，夜间闭上灯后很容易发现。
(3)原料中如果含硫或钝化剂DMDS(二甲基二硫)加入量过大，反应中可能会产生硫化氢，硫化氢将在脱轻组分塔顶部等部位富集，形成高浓度的硫化氢。
硫化氢为高毒物，泄漏后极易导致人员中毒伤亡事故。
且硫化氢还会在设备中形成遇到空气易自燃的硫化亚铁。
(4)自动控制系统仪表安全等级达不到要求、参数探测点冗余度不符合要求等原因而发生故障，或连锁措施处理不当，可能发生严重的火灾、爆炸和人员中毒事故。
(5)碳钢设备与含氢的高温高压流体接触时会产生表面脱碳，造成氢腐蚀。
高温氢腐蚀的机理为氢气与材料中的碳及Fe3C反应生成甲烷，使材料的机械强度和塑性降低，形成的甲烷在钢材的晶间积聚，使材料产生很大的内应力或产生鼓泡、裂纹，从而造成设备开裂泄漏。
腐蚀条件可根据Nelson曲线确定。
(6)因为燃料带水、临时中断供燃料、引(鼓)风机故障等原因导致加热炉内火焰突然熄灭未及时发现，而燃料继续供应时与空气形成爆炸性混合物，浓度达到爆炸极限时会发生爆炸；炉管管壁烧穿，管内丙烷、氢气等物料漏入炉膛会发生恶性火灾、爆炸事故。
针对上述丙烷脱氢制丙烯生产工艺存在的危险性分析结果，提出如下安全防护措施：3.1 开工安全防护措施(1)应定期对各压力容器、压力管道、压力仪表、温度仪表、安全阀等设备进行法定检测检验，确保各设备处于有效使用状态。