丙烷脱氢PDH介绍
PDH技术简介及新型应用研究
PDH技术简介及新型应用研究丙烷脱氢技术简介及国内应用现状01、丙烷脱氢技术原理原料丙烷在专用催化剂的作用下，脱氢生成丙烯与副产品氢气。
反应式：该反应为强吸热过程，也是平衡反应，所以，提高温度和降低压力有利于脱氢反应的进行，从而获得较高的丙烷转化率。
02、国外主流丙烷脱氢技术存在问题丙烷脱氢技术主要有霍尼韦尔UOP催化脱氢连续移动床工艺和荷兰CBI循环多反应器系统工艺，2种技术都有较明显的缺点。
UOP工艺缺点：对装置原料丙烷的纯度要求高（丙烷纯度95%，且硫含量要低），单程转化率和选择性略低。
CBI工艺缺点：反应器设置较多，间歇操作，操作复杂；装置操作压力高，能耗较大；催化剂寿命短，且使用的催化剂含铬，对环境有污染。
新型丙烷脱氢技术开发现状及特点01、技术研发背景及简介目前国内已经投产的丙烷脱氢项目所用催化剂几乎全部被国外公司垄断。
国产化的新型高效丙烷脱氢制丙烯催化剂，对于打破国外技术垄断、实现国产化具有重要的意义。
中国石油大学重质油实验室李春义教授课题组开发出新型丙烷/异丁烷脱氢（ADHO）技术，并工业化试验取得成功，填补了国内空白。
该技术特点为：采用无毒、无腐蚀、非贵金属催化剂，并配套设计了高效循环流化床反应器，且成功实现生产过程连续进行。
02、ADHO技术优点（1）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；（2）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；（3）反应与催化剂再生连续进行，效率高；（4）催化剂无毒，对环境无污染；（5）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；（6）催化剂机械强度高，剂耗低等。
03、ADHO主要技术指标烯烃16%；反应方式为循环流该技术烷烃转换率为80%，氢气收率4%，C4化床反应，温度为600℃。
参考同类装置，该装置能耗为12600MJ/t左右。
某炼油厂应用该技术可行性分析丙烷脱氢装置原料为丙烷，产品为丙烯，副产氢气。
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。
PDH丙烷脱氢UOP工艺答疑详解
PDH丙烷脱氢UOP工艺答疑详解脱氢丙烷（PDH）是一种将丙烷转化为丙烯的重要工艺。
UOP公司开发了一种PDH工艺，本文将对该工艺进行详细解释。
工艺原理PDH工艺基于催化剂的作用，通过在一定的条件下将丙烷转化为丙烯。
该工艺的核心步骤包括以下几个方面：1. 原料准备：PDH工艺需要高纯度的丙烷作为原料。
在进入反应器之前，原料需要经过预处理，以去除杂质和不利于催化剂活性的成分。
2. 催化反应：在反应器中，丙烷与催化剂接触并发生化学反应。
催化剂的选择十分重要，它应具有高的活性和选择性，以提高丙烷转化率和丙烯产率。
3. 产物分离：在反应器中，丙烯与未反应的丙烷和其他副产物混合物相互作用。
通过分离工艺，可以将丙烯从混合物中提取出来，以获取高纯度的丙烯产品。
工艺优势UOP的PDH工艺具有以下优势：1. 高产率：该工艺能够实现较高的丙烷转化率和丙烯产率。
通过优化催化剂和反应条件，可以提高工艺的经济效益。
2. 简化工艺：UOP的PDH工艺采用简单的工艺流程，减少了操作步骤和设备数量。
这有助于降低投资成本和运营成本。
3. 环保性：PDH工艺可以通过选择合适的催化剂和优化反应条件，减少副产物的生成。
这有助于减少环境污染和废物处理的成本。
工艺应用PDH工艺广泛应用于丙烷转化为丙烯的工业生产中。
丙烯是一种重要的石化原料，广泛用于塑料、橡胶、合成纤维等领域。
通过采用PDH工艺，可以实现丙烷资源的高效利用和丙烯的可持续生产。
结论UOP的PDH丙烷脱氢工艺是一种简化、高效和环保的丙烷转化工艺。
通过优化催化剂和反应条件，可以实现高产率和高纯度的丙烯产出。
该工艺在石化行业中具有重要的应用前景。
丙烷脱氢 PDH 工程经验介绍
2015/7/24丙烷脱氢工程经验介绍PROPANE DEHYDROGENATION (PDH) PROJECT EXPERIENCEsnec丙烷脱氢工程经验介绍PROPANE DEHYDROGENATION (PDH) PROJECT EXPERIENCE概况INTRODUCTION宁波海越丙烷与混合碳四利用项目是浙江省和宁波市“十二五”重点建设项目，项目位于浙江省宁波市北仑青峙工业园区，主要工艺装置有：气分、丙烷脱氢、甲乙酮、异辛烷及配套的锅炉、罐区、循环水场、空分等设施。
其中，丙烷脱氢装置是该项目的核心工艺装置，也是目前国内外已建成的同类最大规模装置之一。
概况INTRODUCTION装置概况如下：生产能力：60万吨/年（单线）；产品纯度≥99.6wt%；小时产量：75吨/小时。
操作弹性：60~110%操作时数：连续运行8000小时/年。
技术来源：美国CB&I LUMMUS公司CATOFIN丙烷脱氢工艺。
设计及总承包方：中石化宁波工程公司采取EPC总承包模式，承担丙烷脱氢装置的工程设计（基础工程设计+详细工程设计）、采购、施工（含大型设备吊装）和开车服务等各项工作。
工艺技术及流程TECHNOLOGY & PROCESS本装置引进美国CB&I LUMMUS公司的CATOFIN丙烷脱氢工艺。
该工艺以丙烷为原料，采用高效的铬系脱氢催化剂在八台固定床反应器中进行脱氢反应，再经低温回收及产品精制后，得到聚合级丙烯产品。
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。
⏹反应单元⏹产品压缩单元⏹低温回收单元⏹产品精制单元⏹丙烯制冷单元⏹乙烯制冷单元⏹废水汽提单元•按照工艺流程的要求、物料介质的特性和设备的类型进行布置。
•PDH工艺装置占地长×宽：320m×110m 占地面积：35200平方米注：装置占地不包括配套的公用工程、变电所、仪表机柜间、循环水场等。
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(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
19
高级材料
20
高级材料
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高级材料
22
四、丙烷脱氢主要工艺技术
脱乙烷塔
高级材料
23
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
25
高级材料
26
高级材料
27
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
29
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
丙烷脱氢PDH介绍PPT
• 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%。
一、丙烷脱氢反应机理
丙烷脱氢制丙烯反应
• 平衡反应： • 反应产物、副产物： H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8, C4+ • 热力学 性质决定： （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 ℃ 。
脱乙烷塔中将C2分离出来。
C2H4, C2H6 C3H6, C3H8, C4+
• 产品精制：
产品塔中将聚合级丙烯分离出来。
C3H6 C3H8, C4+
四、丙烷脱氢主要工艺技术
丙烷脱氢主要单元
• 丙烯制冷： 多级压缩，汽-液，液体多压力下蒸发，提供不同 级别冷剂。 13℃， -1℃ ， -23℃， -35℃ • 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。）
5
6 7 8 9 10
操作温度/℃
操作压力/MPag 设计温度/℃ 设计压力/MPag 设备材质 加热（蓄热）方式
639~650
0.23 670 0.65/F.V. 304S.S 加热炉加热反应原料
590~600
-0.05 400（外壳） 0.28/F.V. C.S&耐火材料衬里 热空气加热催化剂+加热 炉适度加热反应原料 南方化学公司提供的Cr 系催化剂
2024年丙烷脱氢(PDH)市场规模分析
2024年丙烷脱氢（PDH）市场规模分析简介丙烷脱氢（Propane Dehydrogenation, PDH）是一种将丙烷转化为丙烯的工艺过程。
丙烷是一种重要的烷烃，广泛应用于石化和化工行业。
丙烯是一种重要的烯烃，用于生产合成树脂、塑料和合成纤维等产品。
因此，丙烷脱氢技术具有重要的经济意义。
本文将对丙烷脱氢市场规模进行分析。
丙烷脱氢市场规模分析1. 市场概述丙烷脱氢市场是一个具有潜力的市场，其主要应用领域包括合成树脂生产、塑料生产和合成纤维生产等。
随着全球经济的发展和对高性能材料需求的增加，丙烷脱氢市场将继续增长。
2. 市场驱动因素2.1 丙烷脱氢技术的发展和成熟，使得丙烷脱氢工艺更加高效和经济。
2.2 全球经济增长带动了丙烷脱氢市场的增长，特别是在发展中国家。
2.3 对高性能材料的需求增加，使得丙烷脱氢市场获得更多机遇。
2.4 丙烷脱氢市场的供应链逐渐完善，降低了生产成本，使得市场更具竞争力。
3. 市场规模预测根据市场调研数据和分析，预计未来几年丙烷脱氢市场将保持稳定增长。
预计市场规模从目前的XX亿美元增长到XX亿美元，年复合增长率约为XX%。
4. 市场竞争分析丙烷脱氢市场存在着激烈的竞争。
主要的竞争者包括化工巨头、石化公司和国际企业。
这些企业通过技术创新、产品升级和市场拓展等方式来争夺市场份额。
同时，市场竞争还受到政策法规、环境因素和原材料价格波动等多方面因素的影响。
5. 市场前景展望尽管丙烷脱氢市场存在一些挑战，如原材料价格波动和环境污染问题，但市场前景仍然乐观。
丙烷脱氢技术的不断发展和应用领域的扩大将推动市场的增长。
预计未来几年，丙烷脱氢市场将保持稳定增长，并且会出现新的发展机遇。
总结丙烷脱氢市场是一个具有潜力的市场，随着全球经济的发展和对高性能材料需求的增加，市场规模将继续增长。
市场竞争激烈，企业通过技术创新和市场拓展争夺市场份额。
尽管面临一些挑战，但市场前景仍然乐观，预计未来几年将保持稳定增长。
丙烷脱氢(PDH)工程经验介绍
2015/7/24丙烷脱氢工程经验介绍PROPANE DEHYDROGENATION (PDH) PROJECT EXPERIENCEsnec丙烷脱氢工程经验介绍PROPANE DEHYDROGENATION (PDH) PROJECT EXPERIENCE概况INTRODUCTION宁波海越丙烷与混合碳四利用项目是浙江省和宁波市“十二五”重点建设项目，项目位于浙江省宁波市北仑青峙工业园区，主要工艺装置有：气分、丙烷脱氢、甲乙酮、异辛烷及配套的锅炉、罐区、循环水场、空分等设施。
其中，丙烷脱氢装置是该项目的核心工艺装置，也是目前国内外已建成的同类最大规模装置之一。
概况INTRODUCTION装置概况如下：生产能力：60万吨/年（单线）；产品纯度≥99.6wt%；小时产量：75吨/小时。
操作弹性：60~110%操作时数：连续运行8000小时/年。
技术来源：美国CB&I LUMMUS公司CATOFIN丙烷脱氢工艺。
设计及总承包方：中石化宁波工程公司采取EPC总承包模式，承担丙烷脱氢装置的工程设计（基础工程设计+详细工程设计）、采购、施工（含大型设备吊装）和开车服务等各项工作。
工艺技术及流程TECHNOLOGY & PROCESS本装置引进美国CB&I LUMMUS公司的CATOFIN丙烷脱氢工艺。
该工艺以丙烷为原料，采用高效的铬系脱氢催化剂在八台固定床反应器中进行脱氢反应，再经低温回收及产品精制后，得到聚合级丙烯产品。
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。
⏹反应单元⏹产品压缩单元⏹低温回收单元⏹产品精制单元⏹丙烯制冷单元⏹乙烯制冷单元⏹废水汽提单元•按照工艺流程的要求、物料介质的特性和设备的类型进行布置。
•PDH工艺装置占地长×宽：320m×110m 占地面积：35200平方米注：装置占地不包括配套的公用工程、变电所、仪表机柜间、循环水场等。
丙烷脱氢介绍[经典]
![丙烷脱氢介绍[经典]](https://img.taocdn.com/s3/m/0a93163f4a73f242336c1eb91a37f111f0850d54.png)
丙烷脱氢介绍丙烷脱氢介绍“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。
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。
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。
第二，丙烯的质量和储存。
质量，即包括丙烯及其他杂质含量的指标，是不是适用所有下游产品，或者什么适合，什么不适合。
丙烷作为饱和烃本身化学活性很低，从单键到双键的转变过程中，对操作条件和催化剂都会有一个较高的要求，同时也会伴有多种副产物，副产物的品种和含量是否会对下游厂家产品的质量造成影响呢？哪方面会有影响，影响的程度？现国内准备上马的丙烷脱氢项目规模都很大，面对这么大产能的丙烯，必须要求厂家具备相应的存储能力。
众所周知，丙烯常温下为气态，在存储上，必须高压液化后放入压力球罐中。
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…..
LUMMUS和UOP和STAR丙烷脱氢(PDH)工艺介绍
丙烷脱氢2020年1月PROPANE DEHYDROGENATION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提纲丙烯生产技术FCC DCC/CPP MTO PDH乙烯裂解一、丙烷脱氢反应机理从丙烷脱氢到丙烯•反应表观方程式：C3H8 C3H6+ H2•热裂解脱氢：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%。
一、丙烷脱氢反应机理丙烷脱氢制丙烯反应•平衡反应：C3H8C3H6+ H2（吸热）•反应产物、副产物：H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8, C4+•热力学性质决定：（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 ℃。
温度-热裂解副反应曲线一、丙烷脱氢反应机理轻烃催化脱氢历史变迁•催化剂相同，脱氢温度不同。
•上世纪60年代，正丁烷脱/异丁烷脱氢盛极一时，以获得丁二烯/异丁烯；随着热裂解制乙烯/丙烯并副产丁二烯/异丁烯（即统称的乙烯装置）的发展，催化脱氢制烯烃渐渐退出市场。
•近年来随着乙烯装置原料轻质化，丙烯相对的缺口增大，丙烷脱氢开始兴起。
异丁烷脱氢制异丁烯正丁烷脱氢制丁二烯异丁烷脱氢制异丁烯二、轻烃催化脱氢历史变迁三、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。
丙烷脱氢(PDH)介绍报告共39页
Catofin 固定床
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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）
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 5 6 7 8 9
10
11
12
反应器参数 型式
数量/台 操作方式
尺寸 操作温度/℃ 操作压力/MPag 设计温度/℃ 设计压力/MPag
设备材质
加热（蓄热）方式
催化剂
催化剂再生方式
Oleflex 移动床
一、丙烷脱氢反应机理
温度-热裂解副反应曲线
二、轻烃催化脱氢历史变迁
轻烃催化脱氢历史变迁
异丁烷脱氢 制异丁烯
正丁烷脱氢 制丁二烯
异丁烷脱氢 制异丁烯
• 催化剂相同，脱氢温度不同。
• 上世纪60年代，正丁烷脱/异丁烷脱氢盛极一时，以获得丁 二烯/异丁烯；随着热裂解制乙烯/丙烯并副产丁二烯/异丁 烯（即统称的乙烯装置）的发展，催化脱氢制烯烃渐渐退 出市场。
丙烷脱氢介绍
丙烷脱氢介绍
“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。
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。
丙烷脱氢(PDH)介绍报告 共39页
• 后续的各单元，是典型单元操作。与乙烯装置分 离单元相似，但流程相对较短。
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
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. 304S.S 加热炉加热反应原料
0.28/F.V.
C.S&耐火材料衬里
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
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%。
• 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%。
一、丙烷脱氢反应机理
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）
丙烷脱氢工艺介绍
丙烷脱氢工艺介绍目前已经工业化的丙烯生产途径主要包括石脑油蒸汽裂解、炼油副产、重烯烃（C4~C8）转化、甲醇制丙烯（MTP）以及丙烷脱氢（PDH）。
其中，前两个是目前获得丙烯的传统工艺和主要途径，其他则是一些新兴工艺。
近几年，世界以及国内PDH产业蓬勃发展，加上页岩气的开发带来的大量丙烷副产物，PDH工艺将迎来绝好机遇，PDH对丙烯的贡献比例也将不断增大。
丙烷脱氢包括直接脱氢（PDH）和氧化脱氢（OPDH）。
丙烷直接脱氢虽已工业化，但该反应是一个吸热反应，需外界提供较高的能量，同时反应受到热力学平衡的限制，需要在较高的温度下才能获得较高的转化率，而高温又不免会带来裂解及催化剂积炭的问题。
而丙烷氧化脱氢反应则是一个放热反应，不受热力学平衡的限制，理论上在较低温度下即可实现高转化率，同时也减小了催化剂积炭失活的可能性，因此，氧化脱氢引起了众多学者们的研究兴趣。
但是，由于引入了O2，丙烯相比丙烷则更容易深度氧化成无利用价值的COx，因此如何提高丙烯的选择性和收率成为了OPDH的一大挑战。
从目前对丙烷氧化脱氢的研究来看，总体可分为两大块：第一，对高活性、高选择性、高稳定性的氧化脱氢催化剂的研究设计；第二，对反应机理的深入研究。
此外，也有少部分研究从原料气（氧化剂的选择）角度考虑来提高丙烯选择性和收率。
高效催化剂的研发是丙烷氧化脱氢研究中的核心问题。
目前，丙烷氧化脱氢的催化剂体系主要集中在以钒、铬、钴、镍、钼、铂等过渡金属为活性组分的体系，以及稀土金属元素镧和铈，非金属碳基、氮化硼等，文献所报道的这些催化剂体系特点对比见下表。
钒机催化剂钒基催化剂是研究较早的氧化脱氢催化剂之一，也是目前催化效果较好的催化体系，一般可分为非负载型和负载型两类。
非负载型主要以钒酸盐类为活性相，研究较早的是钒酸镁类。
对负载型钒基催化剂的研究主要集中在钒的分散度和载体性质的研究。
一般认为，钒物种在分散性良好的前提下，尽可能提高其负载量，使更多的氧化脱氢活性位暴露，则催化效果会越好。
丙烷脱氢(PDH)介绍课件
PROPANE DEHYDROGENATION
2012年6月
PPT学习交流
1
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
PPT学习交流
2
丙烯生产技术
FCC
MTO
PDH
乙烯裂解
DCC/CPP
PPT学习交流
3
一、丙烷脱氢反应机理
PPT学习交流
27
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。
PPT学习交流
28
五、丙烷脱氢的工程特点
丙烷脱氢的工程特点（二）
• 系统复杂：
（一）反应系统：
PPT学习交流
4
一、丙烷脱氢反应机理
丙烷脱氢制丙烯反应
• 平衡反应：
C3H8 ⇔ C3H6 + H2 （吸热）
• 反应产物、副产物：
H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8, C4+ • 热力学 性质决定：
（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
1、反应原料加热、进出料换热、余热回收（废锅）互相 交错；
（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 。P通PT学常习交催流 化脱氢反应温度 控制在
5
2024年丙烷脱氢(PDH)市场分析报告
2024年丙烷脱氢（PDH）市场分析报告1. 简介丙烷脱氢（Propane Dehydrogenation，PDH）是一种重要的炼化技术，用于将丙烷转化为丙烯。
丙烯是一种重要的石化原料，在塑料、橡胶、纺织品等多个行业中有广泛的应用。
本报告将对丙烷脱氢市场进行分析，包括产能、产量、需求、价格等方面的内容。
2. 产能分析丙烷脱氢产能主要集中在亚洲地区，其中中国是世界上最大的丙烷脱氢产能国家。
目前，中国的丙烷脱氢装置产能已经超过XX万吨/年。
此外，美国、韩国、日本等国家也拥有一定规模的丙烷脱氢产能。
3. 产量分析根据统计数据显示，丙烷脱氢产量近年来呈现逐年增长的趋势。
其中，中国的丙烷脱氢产量占据全球的较大比例，达到了XX万吨/年。
美国、韩国、日本等国家的丙烷脱氢产量也逐渐增加。
4. 需求分析丙烯是一种重要的石化原料，在各个行业中有广泛的需求。
近年来，全球对丙烯的需求持续增加，推动了丙烷脱氢市场的发展。
尤其是在塑料、橡胶和纺织品等行业，对丙烯的需求量较大。
5. 价格分析丙烷脱氢市场的价格受到供需关系的影响。
随着丙烷脱氢产能的增加以及对丙烯需求的不断增长，市场价格也呈现上升趋势。
不过，价格的波动也会受到原油价格、政策调整等因素的影响。
6. 市场前景由于丙烷脱氢技术的成熟和丙烯的广泛应用，丙烷脱氢市场有着良好的前景。
随着全球经济的发展和人民生活水平的提高，对丙烯的需求将继续增长。
未来几年，丙烷脱氢市场有望保持稳定增长。
7. 结论丙烷脱氢市场具有较大的潜力和广阔的发展空间。
中国是世界上最大的丙烷脱氢产能国家，丙烷脱氢产量和需求量呈现逐年增长的趋势。
在全球经济的发展下，丙烷脱氢市场有望继续保持稳定增长。
丙烷脱氢(PDH)介绍
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）。
• 压缩：
将反应器提升到后续所需的压力，三段压缩，压力提升到 。
四、丙烷脱氢主要工艺技术
丙烷脱氢主要单元
• 产品回收：
逐级冷凝，C2及以上组分逐步冷凝下来，5股液相进入脱 乙烷塔，未凝的富氢尾气（H2, CH4）进入PSA。
一、丙烷脱氢反应机理
温度-热裂解副反应曲线
二、轻烃催化脱氢历史变迁
轻烃催化脱氢历史变迁
异丁烷脱氢 制异丁烯
正丁烷脱氢 制丁二烯
异丁烷脱氢 制异丁烯
• 催化剂相同，脱氢温度不同。
• 上世纪60年代，正丁烷脱/异丁烷脱氢盛极一时，以获得丁 二烯/异丁烯；随着热裂解制乙烯/丙烯并副产丁二烯/异丁 烯（即统称的乙烯装置）的发展，催化脱氢制烯烃渐渐退 出市场。
，低温碳钢或低温合金钢（A33GR6，09MnNiDR ，），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
五、丙烷脱氢的工程特点
丙烷脱氢设备布置图
五、丙烷脱氢的工程特点
• 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
产品精制
四、丙烷脱氢主要工艺技术
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脱乙烷塔中将C2分离出来。
C2H4, C2H6
C3H6, C3H8, C4+
• 产品精制：
产品塔中将聚合级丙烯分离出来。
C3H6
C3H8, C4+
四、丙烷脱氢主要工艺技术
丙烷脱氢主要单元
• 丙烯制冷： 多级压缩，汽-液，液体多压力下蒸发，提供不同 级别冷剂。 13℃， -1℃ ， -23℃， -35℃
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）
• 系统复杂： （一）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）
（三）产品回收（低温回收）：
四、丙烷脱氢主要工艺技术
目前主要几种丙烷脱氢技术
四、丙烷脱氢主要工艺技术
Catofin 流程简图
四、丙烷脱氢主要工艺技术
Oleflex流程简图
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
几种技术明显区别
• 各种技术明显区别在反应，各自具有明显特点。
• 后续的各单元，是典型单元操作。与乙烯装置分 离单元相似，但流程相对较短。
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：
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。）
• 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
产品精制
四、丙烷脱氢主要工艺技术
丙烯制冷简图
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 ℃ 。
一、丙烷脱氢反应机理
温度-热裂解副反应曲线
二、轻烃催化脱氢历史变迁
轻烃催化脱氢历史变迁
异丁烷脱氢 制异丁烯
正丁烷脱氢 制丁二烯
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 5 6 7 8 9
10
11
12
反应器参数 型式
数量/台 操作方式
尺寸 操作温度/℃ 操作压力/MPag 设计温度/℃ 设计压力/MPag
设备材质
加热（蓄热）方式
催化剂
催化剂再生方式
Oleflex 移动床
丙烷脱氢制丙烯反应
• 平衡反应：
C3H8 ⇔ C3H6 + H2 （吸热）
• 反应产物、副产物：
H2, CH4, C2H4, C2H6, C3H6, C3H8, C4+ • 热力学 性质决定：
（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.
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. 304S.S
0.28/F.V. 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
异丁烷脱氢 制异丁烯
• 催化剂相同，脱氢温度不同。
• 上世纪60年代，正丁烷脱/异丁烷脱氢盛极一时，以获得丁 二烯/异丁烯；随着热裂解制乙烯/丙烯并副产丁二烯/异丁 烯（即统称的乙烯装置）的发展，催化脱氢制烯烃渐渐退 出市场。
• 近年来随着乙烯装置原料轻质化，丙烯相对的缺口增大， 丙烷脱氢开始兴起。
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。
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%。
• 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%。
一、丙烷脱氢反应机理
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）。
• 压缩：
将反应器提升到后续所需的压力，三段压缩，压力提升到 11.4bar。
四、丙烷脱氢主要工艺技术
丙烷脱氢主要单元
• 产品回收：
逐级冷凝，C2及以上组分逐步冷凝下来，5股液相进入脱 乙烷塔，未凝的富氢尾气（H2, CH4）进入PSA。
H2, CH4
C2H4,C2H6,C3H6, C3H8, C4+