丙烷脱氢制丙烯.doc11讲解
丙烷脱氢制丙烯工艺[要略]
![丙烷脱氢制丙烯工艺[要略]](https://img.taocdn.com/s3/m/db8cb87ada38376bae1faea6.png)
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。
丙烷脱氢制丙烯
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。
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。
石化缘推荐：丙烷脱氢制丙烯反应及再生工艺的研究！
石化缘推荐：丙烷脱氢制丙烯反应及再生工艺的研究！本期内容由PHASE & PHONIXTECH联合代表处冠名丙烷脱氢制丙烯反应及再生工艺的研究许磊徐亚荣樊金龙(中国石油乌鲁木齐石化公司研究院，新疆乌鲁木齐)摘要：采用炼油厂丙烷气进行了丙烷脱氢制丙烯反应及再生工艺的研究，在小试评价装置上分别考察反应温度、空速、载气等对丙烷脱氢反应的影响，考察了催化剂的再生性能，优化再生条件，并对催化剂的失活原因进行了分析。
研究结果表明:随着反应温度的提高和空速的下降，丙烷转化率不断提高，但选择性逐渐下降；在600 ℃、丙烷空速400 h-1的条件下，丙烷转化率为43.41%，丙烯选择性为81.29%，丙烯收率大于35.29%；经过6次再生后，催化剂性能保持稳定，炼油厂丙烷气不会造成催化剂中毒，催化剂失活的主要原因是积炭，失活催化剂在550～580 ℃ 经过0.5 h的烧炭即可恢复性能。
关键词：丙烷脱氢催化剂反应温度空速载气产物分布再生性能丙烯是重要的有机化工原料，其用量仅次于乙烯，是生产聚丙烯、环氧丙烷等产品的主要原料。
随着丙烯下游衍生物需求的迅猛增长，对丙烯的需求量逐年增加。
尽管近几年国内丙烯产能快速增加，但仍然难以满足要求[1]。
与此同时，随着重油轻质化的发展，炼油厂副产的丙烷也日渐增多，主要作为液化石油气使用的丙烷资源将越来越难以高效利用，这部分资源的利用亟待解决[2]。
可将这些丙烷转变成丙烯，并副产H2，实现资源的高效利用，促进企业从燃料向化工-材料方向转型。
目前，全球大部分丙烯来自于乙烯蒸汽裂解和炼油厂催化裂化的副产品。
丙烷脱氢制丙烯技术(PDH)与其他烯烃生产技术相比，具有产品收率高、路线简单的优势，并可副产高附加值氢气[3]。
国内丙烷脱氢制丙烯装置大多采用进口丙烷为原料，下文采用炼油厂副产丙烷气进行丙烷脱氢制丙烯的工艺研究，考察反应温度、空速、载气、再生温度等对丙烷脱氢反应和再生性能的影响，获得适宜的丙烷脱氢工艺条件。
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。
丙烷脱氢制丙烯技术分析
丙烷脱氢制丙烯技术分析发表时间：2018-08-07T09:18:25.380Z 来源：《建筑模拟》2018年第11期作者：李恒允张坤鹏[导读] 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。
山东东明石化集团有限公司摘要：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。
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]。
丙烷脱氢制丙烯工艺流程设计与反应器选择
丙烷脱氢制丙烯工艺流程设计与反应器选择丙烷脱氢制丙烯是一种重要的化学工艺，主要用于生产丙烯，丙烯是一种重要的原料，广泛应用于塑料、橡胶和化纤等行业。
本文将讨论丙烷脱氢制丙烯的工艺流程设计以及反应器的选择。
一、工艺流程设计1. 原料准备：在丙烷脱氢制丙烯工艺中，主要原料是丙烷。
首先，需要对原料进行净化处理，去除杂质和水分，以免对后续的反应产生不利影响。
此外，还需进行预热处理，使原料达到适宜的反应温度。
2. 催化剂选择：在丙烷脱氢制丙烯反应中，催化剂的选择十分重要。
常用的催化剂有氯化铬、磷钨酸铋等。
催化剂的选用应考虑其活性、稳定性、选择性以及成本等因素。
3. 反应条件：丙烷脱氢制丙烯的反应条件包括温度、压力和空速等。
此处以氯化铬催化剂为例，反应温度通常在500-600摄氏度之间，压力为1-3兆帕，空速为0.5-1.5小时立方米/克。
4. 反应器设计：反应器的设计应满足工艺要求，同时考虑生产能力、产物分离、催化剂的分散性以及热量的传递等因素。
在丙烷脱氢制丙烯工艺中，常用的反应器包括管式反应器、固定床反应器和流化床反应器等。
5. 产物分离：在丙烷脱氢制丙烯过程中，还需要对产物进行分离和净化。
一般采用分馏、吸附或者萃取等方法，分离丙烯和未反应的丙烷，以达到提高丙烯产率和纯度的目的。
二、反应器选择1. 管式反应器：管式反应器结构简单，容易操作和维护，适合规模较小的生产。
在丙烷脱氢制丙烯工艺中，可以采用纵向管式反应器，利用气体通过管道中自然对流的方式进行反应。
然而，管式反应器的传热性能较差，反应温度不易控制。
2. 固定床反应器：固定床反应器是一种常用的反应器类型，更适用于丙烷脱氢工艺。
它采用固定床填料，通过加热的方式提供反应所需的温度。
固定床反应器具有良好的传热性能和较高的反应选择性，但床层中催化剂的分散性需要注意。
3. 流化床反应器：流化床反应器是一种高效的反应器类型，在某些情况下可用于丙烷脱氢制丙烯的工艺。
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]。
丙烷脱氢工艺
丙烷脱氢工艺## 丙烷脱氢工艺### 引言丙烷是一种重要的烷烃化合物，广泛应用于化工、石油和燃气等领域。
在一些特定的工业生产过程中，丙烷需要被脱氢转化为丙烯，丙烯是一种重要的化工原料，用于合成塑料、橡胶和纤维等材料。
丙烷脱氢工艺是通过添加催化剂，在适当的温度和压力下，将丙烷脱氢为丙烯的化学反应过程。
### 丙烷脱氢机理丙烷脱氢反应是一个典型的氧化反应，需要催化剂的存在才能使反应高效进行。
常用的催化剂包括氧化铝、硅铝酸盐和铬酸盐等。
在催化剂的作用下，丙烷分子中的顺丙烷碳氢键在高温下被破坏，生成丙烯和氢气。
丙烷脱氢的反应式如下：C3H8 → C3H6 + H2### 工艺参数丙烷脱氢工艺中，温度和压力是两个重要的工艺参数。
通常情况下，反应温度在500°C至600°C，反应压力在1至5个大气压之间。
选择适当的温度和压力可以提高丙烯产率和反应速率，同时还需要考虑催化剂的稳定性和寿命。
### 工艺步骤1. 前处理：丙烷在进入反应器之前需要经过前处理，主要是去除其中的杂质和水分。
这可以通过冷却、减压和吸附等方法来实现。
2. 加热和加氢：经过前处理的丙烷进入反应器之前需要加热，通常使用加热炉或加热器将丙烷加热至反应温度。
同时，还需要加入适量的氢气用作反应的还原剂。
3. 反应过程：经过加热和加氢后，丙烷进入反应器，与催化剂接触发生脱氢反应。
反应器通常采用固定床、流化床或浆床等形式，选择合适的反应器类型可以充分发挥催化剂的作用。
4. 产品分离：经过反应后，反应混合物中的丙烷、丙烯、氢气和其他杂质需要进行分离。
常用的分离方法包括冷凝、蒸馏、吸附和压力摇床等。
### 工艺优化为了提高丙烷脱氢工艺的效率和经济性，需要进行工艺优化。
常见的优化措施包括：1. 选择合适的催化剂：不同的催化剂对于丙烷脱氢反应有不同的催化活性和稳定性。
选择具有高活性和长寿命的催化剂可以提高反应效率和减少生产成本。
2. 调节反应温度和压力：合理选择反应温度和压力可以提高丙烯产率和反应速率。
丙烷脱氢制丙烯
丙烷脱氢制丙烯工业放大侧线试验可行性报告丙烷脱氢制丙烯工业放大侧线试验可行性报告1、概述丙烯是石化工业主要的烯烃原料之一，是重要的有机化工原料，用于生产聚丙烯、异丙苯、羰基醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸、异丙醇等。
近年来，市场对丙烯的需求量激增，供需矛盾突出，丙烯价格日益上涨。
目前丙烯约有70％来自蒸汽裂解装置，28％来自炼厂的催化裂化装置。
丙烯价格的持续走高和生产丙烯效益的改进已加快了对替代技术的投资，其中丙烷脱氢制丙烯的生产技术日益受到重视。
随着新一轮石化企业的扩建，我国的丙烷原料资源日趋集中和价廉，因此将低附加值的丙烷通过脱氢催化反应制得市场紧缺的丙烯，具有重大的经济和社会效益。
国外UOP公司的Oleflex工艺、Air Product & Chemical公司的Catofin工艺、Phillips公司的Star 工艺和Snamprogetti SPA 公司的FBD-4和德国Linde公司的Linde工艺等几种技术已经实现了工业化，但是国内尚没有丙烷脱氢制丙烯的工业生产报道。
2、市场需求及丙烷原料预测2.1 国外市场分析世界丙烯的生产和消费主要集中在发达国家和地区，世界10个最大的丙烯生产商的丙烯生产能力约占世界总生产能力的33%，预计世界丙烯的需求量到2010年将达到8600万t。
亚太地区的丙烯消费结构主要是聚丙烯聚丙烯和丙烯腈。
日本、西欧和美国的丙烯市场发展已经成熟，其需求增长速度较低，亚洲(不包括日本)仍将保持较快的增长速度，亚洲丙烯的供应缺口逐年增加。
由于全球对丙烯的需求稳定保持在6%或6%以上的年增长率，丙烯的其它衍生物对丙烯的需求也保持强劲势头。
美国、西欧、日本约占世界丙烯需求量的72.7%。
用途大致为聚丙烯50%，丙烯腈12%，环氧丙烷7%，异丙苯7%，异丙醇4%，羰基醇9%，其它9%。
在一些发展中国家聚丙烯占丙烯的消费比例高达60%以上。
2000年美国丙烯的有效供应量超过了1800万吨，美国的丙烯消费需求以年均4.2%的速度递增，明显高于乙烯的增长速度。
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]。
丙烷制丙烯工艺流程
丙烷制丙烯工艺流程
《丙烷制丙烯工艺流程》
丙烷制丙烯是一种重要的工业化学过程，它是将丙烷作为原料，经过一系列催化反应制得丙烯的过程。
丙烯是一种重要的烃类化工产品，广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维等领域。
下面将介绍丙烷制丙烯的工艺流程。
首先，丙烷经过脱氢剂的处理，使其在高温下脱去氢原子，生成丙烷基自由基。
然后，丙烷基自由基被引入催化剂床层，与催化剂表面的氢原子发生反应，生成丙烯并释放出氢气。
在催化剂的作用下，丙烷的分子结构得到改变，最终形成丙烯。
整个反应过程需要高温和高压的条件，并且需要控制反应的速率和产物的选择性，以确保丙烷能够尽可能地转化为丙烯。
丙烷制丙烯的工艺流程中，催化剂起着至关重要的作用。
催化剂的选择能够影响丙烷转化率和丙烯选择性，因此需要经过精心研究和选择。
另外，反应器的设计和操作也是关键因素，需要考虑到温度、压力、催化剂的再生等方面的要求。
值得一提的是，丙烷制丙烯工艺流程是一个繁琐复杂的过程，需要高度的自动化和精准的控制。
此外，要处理产生的副产物和废气也是一个重要的环节，需要考虑如何进行资源的合理利用和环境的保护。
总的来说，丙烷制丙烯工艺流程在工业生产中具有重要的意义，它是一项充满挑战但又非常有前景的研究课题。
随着科学技术
的不断进步，相信丙烷制丙烯的工艺流程会进一步得到改进和优化，为化工产业的发展做出更大的贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
丙烷脱氢制丙烯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33%、而用催化脱氢法生产丙烯,总收率可达74%一86%,用唯一原料生产唯一产品,催化脱氮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1997年的4 800万t增加到2000年的5200万t及2010年的7 500万t。
其中,亚洲的增长速度最高。
1991年到1996年亚太地区丙烯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5.5 %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70%来自蒸气裂解乙烯的联产,28%来自炼厂(主要是催化裂化装置精炼副产,自20世纪90年代以来由于现有来源不敷需要,丙烷脱氢已成为第三位的丙烯来源,1998年丙烷脱氢生产的丙烯约占世界丙烯总产量的2%。
全现有丙烷脱氢生产装置概况见表la 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%一89%,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丙烷脱氢制丙烯,原料丙烷主要来自液化石油气(LPG,目前国内的LPG主要作为民用燃料使用。
1997年,用作民用燃料的LPG占LP(;商品总量的94.5%。
已开工建设的长达4 212 km的“西气东输”管网工程将为长江中下游地区提供120亿扩/。
的巨大天然气源;另外,中石化预计明年在东海开发新的天然气资源。
目前探明的可利用储量为190亿扩/a的巨大天然气源;安徽淮南又发现新的天然气资源,储量达5 928亿澎,为塔里木盆地天然气总储量的1.4倍;苏北油田新近探明储量达100亿时/a天然气资源,2001年内即将开发。
因此长江中下游地区的天然气量必将有较大幅度的增长,势必冲击LPG民用燃料市场,从而造成LPG资源局部地区相对过剩局面。
一、市场分析的初步结(1目前丙烯的需求增长速度已超过乙烯,全球对聚丙烯的需求稳定保持在6%或6%以上的年增长率,丙烯的其(2 (2丙烯衍生物(聚丙烯和丙烯睛的快速发展导致我国丙烯短缺,而这个缺口有可能加大。
因此,我国是丙烯净进口国它衍生物对丙烯的需求也保持强劲势头。
(这个说明来自稀有物资资源二、工艺技术路线目前丙烷脱氢制丙烯主要有两种工业化生产工艺:美国UOP公司的Oleflex 工艺和美国ABB Lu`nmusGlobal公司的Catofin工艺。
两种丙烷脱氢制丙烯工艺大体相同,所不同的只是脱氢和催化剂再生部分。
Oleflex工艺设计的主要特点是采用移动床反应器,反应均匀稳定,催化剂活性长久保持不变,催化剂再生时反应器不需要关闭或循环操作,同时,连续补充催化剂。
氢气为稀释剂,用以抑制结焦、抑制热裂解和作载热体维持脱氢反应温度。
含有烃类的反应器部分和含有氧气的再生部分是一体化,但还安全地保持着分离。
使用铂催化剂,具有高活性、高选择性和低磨损率,由于可靠和精确的CCR再生控制, Ole-fle二催化剂具有很长的服务寿命并提供优良的产量稳定性。
Oleflex技术使用无铬(Cr、无致癌催化剂外,为达最佳操作,Oleflex工艺利用UOP的专利设备和系统,包括PSA POlybMTM装置,按标准型设计的CCR,UOP锁定漏斗控制,MD TM馏塔盘、High-FI.TM管道和工艺仪表测量设备控制(PIC 。
它可以处理任何从气田来的场LPG,也可以处理来自炼厂或者乙烯装置的C3LPGa Catofin工艺技术的主要特点是,采用循环固定床反应器。
使用非贵金属催化剂,对原材料杂质要求低,价格便宜,催化剂寿命为2年,无催化剂损失,由于具有最高的选择性,所以在新鲜原料中制备1 kg丙烯产品仅消耗1.15 kg的丙烷。
由于Calofin的高转化率和最低的再循环率使设备尺寸减小和能量成本降低。
最高的单程转化率(44%和至少高出2%的剂选择性使操作压力和温度最低。
反应中没有氢的再循环,没有蒸气稀释,可以降低能耗和操作费用。
低硫注人使金属钝化。
低温回收区、产品精制、致冷系统设计特征为:串联丙烯和乙烯致冷系统,高效冷壳设计(cold box以最大限度地减少设备数和所需的致冷压缩电能,低压脱乙烷塔免去了进料泵,低压产品分离塔与丙烯致冷系统合并。
在Catofin装置的设计中提供先进的工艺控制关键设备,包括:进料和空气加热炉、模式预报控制和培训模拟器(SIMCON,其中SIMCON能提供多种操作工培训模拟器,包括MTBE联合企业的常规,高真实、动力学模式。
本装置缺点是催化剂反应装置多,为间歇操作装置,如进行反应和再生,至少需要两个反应器轮换操作,产品回收部分要加压操作,导致能耗增加,且催化剂寿命只有两年。
三、丙烷临氢脱氢制丙烯技术建设丙烷脱氢制丙烯装置,根据我国的现实情况,自已开发该技术更可行些,理由如下:(1虽然在长江三角洲有丰富的液化石油气资源(金陵石化、扬子石化、九江石化各25万t/a,镇海炼化35 t/a,还有高桥石化和上海石化。
但目前主要作燃料用,而且还存在较大的缺口,因此丙烷资源目前还不足,要等天然气到了情况才能改变,故目前引进装置原料丙烷的资源还不落实。
(2引进工艺装置投资非常大,按35万t/a能力的Oleflex工艺装置算,投资在20亿人民币左右,仅催化剂一次装量投资就超过1.5亿人民币,专利许可也将超过1亿人民币,这给建设该项目的决策带来难度。
自己开发该技术,尽管投人也会很大,但比引进所花的费用要小得多。
(3 Oleflex工艺的技术关键是脱氢催化剂及相应的脱氢工艺,当然还有配套的炔烃和双烯选择加氢催化剂及工艺。
而我国有近20年的脱氢催化剂开发的经验和Pacol工艺工业运转的实践,还有双烯选择加氢催化剂和工艺的开发基础,完全可以开发我们自己的系列丙烷脱氢制丙烯催化剂。
(401eflex工艺中其它的相应技术国内均有装置可借鉴,如连续重整及再生工艺,低碳烃的低温精馏工艺,炔烃和双烯烃的加氢工艺,国内有很多引进装置,而且运行多年,有很多已经消化吸收,完全可以在国内组织力量移植,为我所用。
综上所述,我们开发有自主知识产权的丙烷脱氢制丙烯技术的条件们应该以开发脱催化剂为重点,开发丙烷临氢脱氢制丙烯技术。
丙烷脱氢制丙烯已经成熟。
我工业放大侧线试验可行性报告目前丙烯约有70%来自蒸汽裂解装置,28%来自炼厂的催化裂化装置。
丙烯价格的持续走高和生产丙烯效益的改进已加快了对替代技术的投资,其中丙烷脱氢制丙烯的生产技术日益受到重视。
随着新一轮石化企业的扩建,我国的丙烷原料资源日趋集中和价廉,因此将低附加值的丙烷通过脱氢催化反应制得市场紧缺的丙烯,具有重大的经济和社会效益。
国外UOP公司的Oleflex工艺、Air Product & Chemical 公司的Catofin工艺、Phillips公司的Star工艺和Snamprogetti SPA 公司的FBD-4和德国Linde公司的Linde工艺等几种技术已经实现了工业化,国际上,丙烷脱氢制丙烯工业化应用的催化剂主要为PtSn/Al2O3。
但该催化剂存在失活较快(寿命7~10天、稳定性差、需频繁连续再生等缺点。
因此,研制高稳定性、高活性和高选择性的丙烷脱氢催化剂是实现丙烷脱氢制丙烯国产化的关键。
我们从1998年开始研制丙烷脱氢催化剂,从最早的PtSn/Al2O3催化剂研究开始,其性能达到(某些性能超过了UOP公司使用的催化剂的水平。
由于分子筛具有独特的孔道结构和合适的酸性质,具有优异的“择形”催化效应,能够明显提高催化反应的稳定性,已广泛应用于芳构化、歧化、烷基化等反应中。
考虑到国内的丙烷资源情况及其专利等知识产权情况,我们利用自主研发的已经成功用于工业化生产的新型分子筛为主的载体,开发了以具有自主知识产权的新型分子筛为载体的丙烷脱氢制丙烯催化剂。
本项目最大的特色和创新之处:采用自行研制开发的新型分子筛替代目前UOP 公司(催化剂寿命一般在7~10天等广泛采用的Al2O3,制备的PtSn/分子筛丙烷脱氢催化剂具有寿命长(大于30天、稳定性好,具有自主知识产权(已经申请国家发明专利,并获得公开,在临氢丙烷脱氢催化剂的研究上处于国际领先地位,有望打破国外催化剂在该领域的垄断。
我们在催化工艺流程、反应器设计、分子筛载体合成和催化剂制备等方面具有石油化工领域,一个创新,符合国内石化企业工业化的要求,投资省、见效快。
在新的催化剂的突破,往往预示着一个新的工艺的诞生。
中石化已完成的工作(1分子筛载体的研制和工业化生产应用经过大量试验和工业化应用试验,已经确定了分子筛的工业化制备的工艺条件,可针对不同的原料和工艺设备进行相应的调整,性能稳定,工艺成熟可靠,具有自主知识产权。
(2PtSn/分子筛丙烷脱氢催化剂的研制1.确定催化剂的最佳组成配方和催化剂制备工艺条件。
2.研究了不同助剂、添加剂等对催化性能的影响。
3.研究了不同反应条件对催化反应性能的影响。
4.研究了催化剂的积炭失活历程及氧化再生条件。
5.研究了催化剂的成型方法和机械强度。
最终获得了高活性、高选择性、高稳定性、再生性能好的具有自主知识产权的新型PtSn/分子筛丙烷脱氢催化剂;确定了工业化侧线试验的反应器类型、催化剂的制备工艺、催化反应的侧线工艺流程。
PtSn/分子筛催化剂的稳定性试验在上述工作的基础上,我们提出了丙烷脱氢的放大工艺流程和拟解决的关键技术问题,其中部分技术问题已经得到了较好的解决。
通过和相关企业的技术合作,完全可以把丙烷脱氢技术推向国产化。
P r o p a n e c o n v e r s i o n (%Time on stream (hP r o p e n e s e l e c t i v i t y (%图3 丙烷转化率和丙烯选择性随时间的变化情况(1 丙烷转化率; (2丙烯选择性由图3可以看出:催化剂在连续反应750h 后(约31天,丙烷的单程转化率仍然维持在30%左右,丙烯选择性在96%左右,且有较大的反应参数调节量,该催化剂显示了良好的丙烷脱氢反应性能,稳定性好。