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。

此外，生产过程还会产生有毒有害物质，主要为氯气和硫化氢，氯气主要用在CCR再生时的Pt分散，氯为高毒物质，常温常压为气体，易经呼吸道，眼睛，皮肤等进入人体导致人中毒，严重时造成人员死亡;硫化氢主要来自于高温管道保护剂二甲.基二硫的分解，作为高毒物质，H2S易经呼吸道进入人体，引起中枢神经系统机能改变，导致人员中毒伤亡。

PDH主要物料危险特性见表1。

3.主要原材料

由于国内丙烷主要来源于炼厂气或者液化气，含量低而且储存分散，硫含量也较高，所以用于丙烷脱氢制丙烯装置的丙烷原料主要依赖中东进口。进口丙烷主要来自油田伴生气和湿性天然气凝析液。此部分丙烷纯度较高。

4.主要用途

（1）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。

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。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。

（2）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。

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。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。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。

市场需求方面，随着我国居民消费结构的不断升级，对丙烯各类深加工产品的需求将不断增长。按照消费分类，丙烯下游主要行业包括聚丙烯、丁辛醇、环氧丙烷、丙烯腈、苯酚和丙烯酸。其中，丙烯用量最大的是生产聚丙烯，约占68%。

中国丙烯行业下游消费结构占比统计情况

聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，具有良好的物理

性能和化学性能，加工性能良好，被广泛应用于农业、工业、卫生、医药、日常生活用品等领域。我国聚丙烯主要消费领域为拉丝、共聚、注塑、薄膜、纤维等。

中国聚丙烯行业下游主要应用占比统计情况

（3）氢气作为清洁能源，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等方面有着广泛的应用。

氢是主要的工业原料，也是最重要的工业气体和还原剂，在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、

航空航天等方面有着广泛的应用。

--氢气在轻工业中的应用

在轻工业中，使用氢气对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其它产品中的脂肪氢化

--氢气在石油化工产业的应用

氢气广泛用于石油化工、冶金、钢铁、食品、石油、医疗卫生等领域,但在石油化工产业的作用最为明显。

石油化学加工过程中,氢气是炼油工业和化学工业的基本原料之一,利用加氢工艺可以改善石油化学品的质量,增加最有价值的石油

化学品的产量,减少重油残渣和焦油的生产,降低结碳量,提高石油加工厂的适应性,从石油加工废物中可以得到很多有价值的石油化学产品,净化一系列产品,除去有害杂质。

石油炼制过程中,氢气主要用于石脑油加氢脱硫、粗柴油加氢脱硫、燃料油加氢脱硫、改善飞机燃料的燃烧性能和加氢裂化等方面;在石油化工领域,氢气主要用于C3馏分加氢、汽油加氢、C6～C8馏分加氢脱烷基以及生产环己烷等方面。

催化重整加氢是为除去石脑油中的硫化物、氮化物、铅和砷等杂质,是石油炼制工业中最早使用的过程。加氢裂化是在氢气存在下进行的催化裂化过程,反应主要特征是C-C键断裂。选择性加氢主要用于高温裂解产物,对乙烯馏分进行气相加氢,对丙烯馏分采用液相加氢。