丙烷脱氢制丙烯工艺技术
丙烷脱氢制丙烯工艺[要略]
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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。
(完整版)丙烷脱氢制丙烯工艺流程(精)
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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。
丙烷脱氢制丙烯工艺技术
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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
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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。
丙烷制脱氢丙烯工艺简介及发展概况分析
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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(UOPC3Oleflex工艺)
![45万吨年丙烷脱氢制丙烯(PDH)装置工艺操作规程(UOPC3Oleflex工艺)](https://img.taocdn.com/s3/m/bd4858c9b7360b4c2f3f6491.png)
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...5SHP 工段 ............................................. 9..6精馏工段 (9)7PSA 工段 (10)8全厂系统(蒸汽凝液系统) ............................. 1..29丙烷低温储罐及其辅助系统 ............................. 1..210中间罐区............................................1..3.11火炬1..4..12空压站及氮气辅助系统................................1..713本项目涉及的主要化学反应............................1..91 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 C,然后用原料干燥再生过热器(21E0122)加热到232c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(21P010D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。
丙烷脱氢制丙烯方程式
![丙烷脱氢制丙烯方程式](https://img.taocdn.com/s3/m/0acb671b0622192e453610661ed9ad51f11d5449.png)
丙烷脱氢制丙烯方程式引言丙烯是一种重要的化工原料,广泛应用于聚合物合成、塑料制造、橡胶工业和化学纤维等领域。
丙烷脱氢制丙烯是一种主要的工业方法,它通过脱除丙烷分子中的氢原子,从而形成丙烯分子。
本文将详细探讨丙烷脱氢制丙烯的方程式及其反应机理。
丙烷脱氢反应方程式丙烷脱氢反应的化学方程式如下:丙烷 + 热量→ 丙烯 + 氢气简化为: C₃H₈→ C₃H₆ + H₂反应机理丙烷脱氢制丙烯的反应机理是一个复杂的过程,包括多个步骤和中间产物。
以下是丙烷脱氢反应的主要步骤:1. 吸附丙烷分子首先通过物理吸附被吸附在催化剂表面上。
催化剂通常是一种金属氧化物,如氧化铝、硅酸铝等。
2. 脱氢吸附在催化剂表面上的丙烷分子经过脱氢反应,失去一个氢原子,形成丙烯分子。
这个步骤是整个反应过程的关键步骤。
3. 氢解脱氢反应生成的丙烯分子进一步发生氢解反应,被还原成丙烷分子。
这个反应是一个平衡反应,可以通过适当的温度和压力控制来促进丙烯的生成。
4. 生成氢气氢解反应生成的氢原子进一步发生反应,形成氢气。
催化剂的选择与优化选择合适的催化剂对丙烷脱氢制丙烯反应的效率和选择性有重要影响。
常用的催化剂包括铂、钼、钯等金属以及它们的氧化物或硅酸盐。
催化剂的选择要考虑多个因素,如反应活性、热稳定性和毒性抵抗能力等。
优化催化剂的方法包括改变催化剂的物理性质和化学性质。
例如,调节催化剂的晶体结构、粒径和酸碱性等,可以改善催化剂的活性和选择性。
反应条件的影响丙烷脱氢制丙烯的反应条件对反应的效果有重要影响。
以下是一些常用的反应条件及其影响:1. 温度脱氢反应是一个放热反应,提高温度可以提高反应速率,但过高的温度可能导致反应产物的降解和失活。
2. 压力适当的压力可以促进反应的进行,但过高的压力会增加设备成本,过低的压力又会降低反应速率。
3. 反应物比例丙烷和氢气的比例对反应的产物分布有影响,适当的反应物比例可以提高丙烯的选择性。
4. 催化剂用量适量的催化剂用量可以增加反应速率和产物选择性,但过多的催化剂会增加成本。
丙烷脱氢制丙烯工艺
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丙烷脱氢制丙烯工艺
丙烷脱氢制丙烯工艺是一种利用丙烷进行脱氢反应,以获得丙烯的工艺。
该工艺主要包括丙烷气化、反应、分离、塔段压缩和冷凝等操作步骤。
1、丙烷气化:丙烷在加热及加压条件下,进行气化处理,以获得丙烷气体。
2、反应:将气化后的丙烷气体与氢气混合,在高温、高压条件下,进行反应,以获得丙烯。
3、分离:将反应后的混合气体进行分离,以获得丙烯气体。
4、塔段压缩:将分离后的丙烯气体经过塔段压缩,以增加丙烯的温度和压力,使丙烯液化,以获得丙烯液。
5、冷凝:将丙烯液经过冷凝处理,使其凝结成丙烯固体,以获得丙烯产品。
丙烷脱氢:生产丙烯的专用技术
![丙烷脱氢:生产丙烯的专用技术](https://img.taocdn.com/s3/m/914e6a8ce53a580216fcfe64.png)
装置。丙烷Байду номын сангаас氢项 目已经迅速成为投资 追捧的新热点。
宣布 至少将建8 套丙烷脱氢 ( P D H)装
置所证明。
主 要 工 艺 丙烷脱氢法是高吸热过程 ,高温和
低压有利于在平衡状态下有较高的烯烃 浓度。但是 ,某些热裂化副反应限制了
拥有了 低成 本的 丙烷 。来 自中东 进 口
降。与低价丙烷相耦合 ,乙烯生产者正 在转向较轻质原料 ( 更多的乙烷 ,较少 的石脑油 ),这就降低了裂化操作中的 丙烯产率 。对丙烯需求的不断增加和有
低成本原料的可用性 ,使丙烷脱氢成为 经济上较有吸引力的化工装置 。
的低成本 的丙烷 ,使 中国也拥有 有利
( C C R)技术 ,采 用铂催化剂 ( D e H 一
1 2)的4 台径流式反应器用于丙烷加速
脱氢的吸热反应 。丙烯产 率为8 5 %,氢
气产率为3 6 %。 C a t o i f n 工艺采用固定床反应器 ,按
烃类/ 热 空气 循环方式操作 。工艺操作
2 0 1 3 # - 7 月5 E l ,中石化 万华烟 台工业园区徐 工4 f J c l n 吨级履带起 重机正在 吊装 丙烷脱 氢装
设的丙烷脱氢项 目总产能达到9 2 0 万吨
/ 年 ,而计划在2 0 1 3 年投产 的产能就有
1 0 5 万吨/ 年。近几年来 ,国内丙烷脱氢 项 目发展如火女 日 荼 ,美国已宣布要新建 年总产能 为2 7 0 万吨/ 年的7 套丙烷脱氢
3 0 % ),这 是由于 自页岩气 的开 采而
丙烷脱氢工艺流程
![丙烷脱氢工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/220c0e2015791711cc7931b765ce050876327505.png)
丙烷脱氢工艺流程
丙烷脱氢是一种工业化的化学反应过程,其主要目的是将丙烷转化为丙烯。
下面是丙烷脱氢工艺流程的详细介绍。
首先,丙烷和空气混合物被送入反应器中。
在反应器中,丙烷和氧气发生反应,生成丙烯和水。
反应类型是氧化还原反应,丙烷被氧化成为丙烯,氧气被还原成为水。
反应过程中需要一个催化剂来加速反应速率。
常用的催化剂是铂或钯,它们能够促进反应的进行而不被消耗。
反应器中的温度和压力也是非常重要的参数。
一般来说,反应器的温度需要维持在500-600°C之间,而反应器的压力则需要控制在2-4MPa之间。
反应结束后,产物会被送入一个冷却器中,将产物冷却至室温。
冷却后会得到一个混合物,其中包含了丙烯、水以及未反应的丙烷和氧气。
混合物会通过一系列的分离操作来获得纯净的丙烯。
首先,混合物中的水会被凝结成为液体,然后将液体水从混合物中分离出来。
接下来,混合物会通过蒸馏来分离丙烯和未反应的丙烷。
最后,净化的丙烯会被收集并存储在适当的容器中。
总之,丙烷脱氢工艺流程包括丙烷和氧气的反应、催化剂的使用、温度和压力的控制以及产物的分离和净化等步骤。
这个工艺已经得到了广泛的应用,能够为化学工业提供重要的原材料。
丙烷脱氢工艺流程
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丙烷脱氢工艺流程丙烷脱氢是指将丙烷转化为丙烯的化学反应过程。
丙烷是一种常见的石油产品,在化工工业中被广泛应用于生产塑料、橡胶和合成纤维等产品。
而丙烯是一种重要的化工原料,用于生产塑料、橡胶、合成纤维以及制备其他有机化合物。
因此,丙烷脱氢工艺对于合成丙烯具有重要的意义。
丙烷脱氢工艺的基本流程如下:1. 原料准备:通过长管道输送丙烷原料到脱氢装置中。
丙烷的纯度和流量需要在一定的范围内控制,以保证反应的稳定性和高效性。
2. 加热反应:丙烷在高温(约600-700°C)条件下被加热,使分子内部的化学键发生断裂,产生丙烯和氢气。
这个反应阻尼性较小,需要提供大量的热能。
3. 催化剂使用:在丙烷脱氢反应中,常使用钽、镍等金属作为催化剂,以增加反应速率和选择性。
催化剂通常被载于固体颗粒或糊状物中,通过气体或液体相的流动使反应发生。
4. 分离和回收:在丙烷脱氢反应后,需要对产物进行分离和回收。
首先,氢气被冷凝和压缩,以便回收或进一步利用。
然后,通过分离装置将丙烯和未反应的丙烷分开。
5. 精制和储存:将分离得到的丙烯进行精制处理,去除其中的杂质和不纯物质。
精制后的丙烯可以用于各种合成丙烯制品的生产。
未反应的丙烷也可以回收再利用,提高整个工艺的经济性和环保性。
6. 安全防护:由于丙烷脱氢反应需要高温和高压条件,必须加强安全措施,确保运行过程的安全性和稳定性。
这包括设备和管道的防爆和防漏措施,以及监测和报警系统的安装和运行。
总之,丙烷脱氢工艺流程是通过加热丙烷原料,在催化剂的作用下,使丙烷分子发生断裂产生丙烯和氢气的化学反应过程。
该工艺具有广泛的应用价值和前景,在石化行业中发挥着重要的作用。
通过持续的技术创新和工艺优化,可以进一步提高丙烷脱氢的效率和产能,降低生产成本和环境影响。
丙烷脱氢制丙烯生产技术及工业应用进展
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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
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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。
丙烷脱氢工艺流程
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丙烷脱氢工艺流程
丙烷脱氢是一种重要的化学反应,可以将丙烷转化为丙烯。
其工艺流程主要包括烷基化反应、脱氢反应和分离纯化三个阶段。
首先是烷基化反应,将乙烯和丙烷混合后,通过催化剂引发反应,生成异丙烷和丙烯的混合物。
这个过程需要精密的控制反应条件,以保证反应的高效和稳定。
其次是脱氢反应,将混合物通过加热和再次引入催化剂,使其发生脱氢反应,将异丙烷中的氢气去除,生成高纯度的丙烯。
这个阶段同样需要严格的反应条件和催化剂选择,以确保产物的纯度和产量。
最后是分离纯化阶段,将反应产物中的丙烯和未反应的丙烷、异丙烷等杂质进行分离纯化。
这个阶段可以通过分子筛吸附、冷凝、蒸馏等多种方法实现。
整个工艺流程需要经过多次反应和分离纯化过程,才能得到高纯度的丙烯。
同时,反应条件的优化和催化剂的选择也是确保反应成功的重要因素。
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丙烷脱氢UOP工艺PDH问题解答
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丙烷脱氢UOP工艺PDH问题解答1. 丙烷脱氢反应原理丙烷脱氢反应(Propane Dehydrogenation,简称PDH)是一种重要的化学反应,主要用于生产丙烯。
在该反应中,丙烷(C3H8)在高温(约400-500℃)和催化剂的作用下,脱去一个氢原子生成丙烯(C3H6)和氢气(H2)。
UOP工艺是一种广泛应用的丙烷脱氢技术,具有较高的丙烯收率和稳定性。
2. UOP工艺简介UOP工艺采用固定床反应器,以金属氧化物为催化剂,实现丙烷脱氢反应。
该工艺包括丙烷预热、脱氢反应、氢气分离、丙烯冷却等几个主要步骤。
UOP工艺具有以下特点:- 丙烯收率高:UOP工艺采用独特的催化剂和反应器设计,使得丙烯收率达到较高水平。
- 稳定性好:UOP工艺具有较好的温度和压力控制,确保反应过程稳定。
- 易于操作和控制:UOP工艺采用模块化设计,便于操作和维护。
- 催化剂寿命长:UOP工艺使用的催化剂具有较长的使用寿命,降低运行成本。
3. PDH问题解答以下针对UOP工艺在丙烷脱氢过程中可能遇到的问题进行解答:3.1 问题一:催化剂失活问题描述:在长时间运行过程中,催化剂活性降低,导致丙烷脱氢反应速率下降,丙烯收率降低。
解答:催化剂失活是丙烷脱氢过程中常见的问题。
为了解决这个问题,可以采取以下措施:- 定期再生催化剂:通过高温加热(约500-600℃)使失活的催化剂恢复活性。
- 优化操作条件:适当提高反应温度、压力和丙烷空速,以提高催化剂的活性。
- 选择合适的催化剂:选用具有较高活性、稳定性和寿命的催化剂。
3.2 问题二:设备腐蚀问题描述:丙烷脱氢过程中,设备受到腐蚀,影响设备寿命和安全运行。
解答:针对设备腐蚀问题,可以采取以下措施:- 选择耐腐蚀材料:在设备设计时,选用耐腐蚀的材质,如不锈钢、钛合金等。
- 添加腐蚀抑制剂:在反应体系中添加适量的腐蚀抑制剂,降低腐蚀速率。
- 定期检查和维护:加强对设备的检查和维护,及时发现并处理腐蚀问题。
丙烷提升管循环流化床催化脱氢制丙烯技术
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丙烷提升管循环流化床催化脱氢制丙烯技术.txt我的优点是:我很帅;但是我的缺点是:我帅的不明显。
什么是幸福?幸福就是猫吃鱼,狗吃肉,奥特曼打小怪兽!令堂可是令尊表姐?我是胖人,不是粗人。
丙烷提升管循环流化床催化脱氢制丙烯技术一、前言由天然气、液化石油气得到的丙烷经脱氢制取丙烯是目前新开辟、最受青睐的重要途径之一。
丙烷脱氢制丙烯技术主要包括催化脱氢制丙烯、氧化脱氢制丙烯、膜反应器脱氢制丙烯以及CO2逆水煤气法脱氢制丙烯技术。
由于氧化脱氢制丙烯技术现有选择性差、转化率不占优势,国内外未见工业化示范装置报道。
膜反应器脱氢制丙烯以及CO2逆水煤气法脱氢制丙烯技术刚刚处于研究起步阶段,存在问题较多。
丙烷催化脱氢制丙烯技术由于选择性和转化率较好,是当前的研究和应用重点。
丙烷催化脱氢制丙烯技术关键包括脱氢工艺和与之相配套的脱氢催化剂两部分。
关于丙烷催化脱氢制丙烯工艺主要有固定床、移动床和流化床工艺。
国外各研究单位在20世纪90年代开发丙烷催化脱氢制丙烯技术时就借鉴本研究单位的成熟技术开发了有自己特色的工艺和与之配套的催化剂,并很快进行了工业化。
在20世纪90年代末国内也有大庆石油学院、大连物化所、天津大学等单位从事丙烷脱氢技术研究,但主要集中在脱氢催化剂的活性性能基础研究方面,工艺方面主要是对UOP公司的Oleflex工艺进行了模仿研究。
由于催化剂研究并未结合工艺需要进行针对性开发,研究的脱氢催化剂缺乏实用性,至今未能有工业化示范装置。
世界上已工业化的脱氢工艺有菲利浦石油公司的STAR工艺、联合催化和鲁姆斯公司的Catofin工艺、1990年UOP公司的Oleflex工艺以及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Snamprogetti流化床脱氢工艺。
STAR和Catofin工艺采用固定床间歇再生反应系统;Oleflex工艺采用移动床连续再生式反应系统;Snamprogetti 工艺采用流化床反应再生系统。
年产50万吨丙烷脱氢制丙烯工艺设计
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《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。
丙烷脱氢工艺流程
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丙烷脱氢工艺流程
丙烷脱氢工艺流程是指将丙烷转化为丙烯的一种化学反应过程。
该工艺流程涉及到催化剂的选择、反应条件的控制等方面,具体步骤如下:
1. 确定催化剂的选择,常用的催化剂包括氧化铝、氧化铬等。
2. 准备反应物,通常为丙烷和空气混合物。
3. 将反应物送入反应器中,同时加入适量的催化剂。
4. 控制反应温度和压力,一般在500-600℃、1-2 atm的条件下进行反应。
5. 定期检测反应产物的成分和性质,以及催化剂的活性。
6. 在反应结束后,将产物进行分离、提纯等后续处理。
总之,丙烷脱氢工艺流程需要进行严格的控制和监测,以确保反应的效率和产物的质量。
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??1丙烷脱氢制丙烯工艺技术多产丙烯的丙烷脱氢具有一系列的优点:首先一套装置只术技生产丙烯一种产品,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。
但是该也存在术技一定的缺点: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。
丙烷脱氢目前工业化不多,除了以上原因外,用术术技应技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相竞争。
术技丙烷脱氢的最大优势在于只产丙烯,在丙烷资源较多、价术技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,丙烷脱氢在特定的地区,如中东地区等,对特定的石化术技厂商,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。
丙烷脱氢制丙烯一直在持续不断地改进。
工艺方面,主要术技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。
新的催化剂不也模规置装氢脱烷。
丙高提命寿用使和率收,但低降量含铂系体.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[6]。
上万t/a以3套装置其中有2套在40司正在建设的丙烷脱氢制丙烯工艺主要有UOP公司的Oleflex工艺、术技Lummus公司Catofin工艺、Uhde公司的Star工艺、linde公司的PDH工艺、Snamprogetti—Yarsintez公司的FBD-4工艺,其主要工艺特点见表l。
术技[7]基本特点l丙烷脱氢工艺的表1.1 UOP公司的Oleflex工艺UOP公司的Oleflex工艺采用移动床工艺和Pt-Al0催化剂,32催化剂可连续再生,类似炼厂连续重整装置。
反应温度550~600℃,反映压力>0.1MPa。
丙烷单程转化率35%~40%,丙烯选择性为84%。
该工艺包括反应、连续催化剂再生和产品分离工序。
通常一套装置包括4台串联反应器,各反应器之间设有加热器。
催化剂连续再生(CCR)单元有四项主要功能:烧掉催化剂上积炭,重新分配催化剂上的铂,除去过量水蒸气和还原催化剂。
反应区和再生区各。
1)图(行运续继可器应反时工停器生再证保以,立独自Oleflex工艺最新的改进是实现反应工序较低压力降,以提高收率;采用较小的加热器,以降低反应工序的费用。
近期工作集中在催化剂方面,其寿命更长,选择性更高。
由于新一代的Oleflex催化剂具有高活性和高稳定性,允许操作空速在比原设计高20%的条件下进行,反应器可设计得更小,中间加热器操作温度还可降低。
此外,设计的改进还降低了再生部分的费用。
工业数据表明,待生催化剂上的结焦量比第一代设计的低得多,新一代再生器的大小只有第~代的一半,催化剂再生部分的设计更为合理和简单。
再生条件的优化可省去鼓风机、加热器和一些外部管道。
单箱反应器流出物压缩机的设计已在本工艺操作中得到验证,此设计方案降低了回收工序的投资和操作费用。
图10leflex丙烷脱氮装置工艺流程图(1)反应部分丙烷原料与富含氢气的循环丙烷气混合,然后加热到反应器所需的进口温度并在高选择性铂催化剂作用下反应,生成丙烯。
反应部分由径向流动式反应器、级间加热器和反应器原料一排放料热交换器组成。
脱氢反应是吸热反应,通过对前一反应器的排放料再加热,脱氢反应继续进行,反应排放料离开最后一台反应器后,与混合原料进行热交换,送到产品回收部分。
分部收回品产(2)反应器排放料(生成气)经冷却、压缩及干燥,然后被送到冷却箱;排放料在冷却箱内部分冷凝,离开冷却箱的气体分成两股:循环气和纯净气,纯净气是摩尔分数近90%的氢气,杂质主要是甲烷和乙烷。
在冷却箱中被冷凝的液体主要是丙烯和未反应丙烷的混合物,此液体被泵到下游精馏部分:潍此回收丙烯和再循环的丙烷。
(3)再生部分TM工艺中CCRTM装见图2)和在Plafforming置再生部分(用应相似。
CCRTM再生部分具有4项主要功能:烧去催化剂的焦炭,铂催化剂的重新分配,移去额外的水分及将催化剂返回到还原状态(催化剂再生)。
缓慢移动的催化剂床在通过反应器和再生器的环路中循环,常用的循环时间为5~10天。
反应部分和再生部分互相独立设计,因此即使再生器停车,也不用中断反应器内催化脱氢反应过程。
图20leflex丙烷脱氮装置再生工艺流程图Oleflex工艺首先于1990年在泰国石化公司建成装置运行。
前目,产投成建继相地等哥西墨、亚西来马、时利比、国韩在后此.有3套装置在建或有投资意向,其中沙特Al-Zamil集团组建的Sahara石化公司采用0leflex建设45万忱聚丙烯装置和丙烷术技脱氢装置,投资5.5亿美元,项目将于2008年完成。
Alujain公司也授予鲁奇公司建设合同,采用0leflex 在Yanbu建一套42术技[8]。
烯装置蚀丙烷脱氢和聚丙万工艺进步使丙烷脱氢项目的基建投资和操作费用大幅降术技低,据UOP介绍,使用第一代的Oleflex 工艺(1999年泰国10术技万t/年装置)基建投资为1000美元/t丙烯,而到2003年西班牙Tarragona35万蚀丙烷脱氢装置建设时,基建成本已降至650美元/t 丙烯。
丙烷脱氢装置引进工艺装置投资非常大,按35万妇能力的Oleflex工艺装置算,投资在20亿人民币左右,仅催化剂一次[9]装量投资就超过l.5亿人民币,许可费也将超过l亿人民币。
利专1.2 Lummus公司Catofm工艺Catofin工艺(见图3)分为4个工段:丙烷脱氢制丙烯(反应工段)、反应器排放料的压缩(压缩工段)、产品的回收和精制(回收工段和精制工段)。
Catofin 工艺采用固定床和CrO-A10催化剂将丙3322烷转化为丙烯,没有转化的丙烷循环使用,因此丙烯是单一产品。
Carotin工艺为在固定床反应器内发生的吸热反应,按循环方式操作使主物料实现连续不问断流动。
在一个全循环中,要进行烃蒸气脱氢,反应器内用蒸汽清洗、空气吹扫、预热催化剂并烧掉少量沉积在催化剂上的结焦(基于催化剂的质量分数<0.1%),然后抽真空、复原,开始另一次循环。
Catofin工艺丙烷生成丙烯的总转化率为85%,用1.18t丙烷生产1t丙烯。
图3 Catofin丙烷脱氢工艺流程图(1)反应工段在反应工段,丙烷通过催化剂床转化成丙烯。
新鲜丙烷原料与来自产品分离塔塔底的丙烷再循环料和脱油塔塔顶馏出物合在一起作为反应器的进料原料。
进料原料用蒸汽和热交换器加热气化,热交换器的加热源为压缩和回收工段的加工物料。
气化物料与反应器排放料在原料一排放料热交换器中进行热交换后再次加热。
加热后的气化物料在进料加热炉中加热至反应温度,然后送至反应器。
反应器的热排放料与反应器原料热交换后被冷却,送至装置的压缩工段。
反应器里,烃保持在0.05MPa的绝对压力。
当系统仍在真空条件下时,用蒸汽彻底吹扫反应器,从而扫去催化剂和反应器内残余的烃并进入回收工段。
预热/再生空气由再生气涡轮机或空气压缩机提供,它们在进人反应器之前在空气加热器早预热。
再生空气除了起到燃烧催化剂以清除结焦作用外,还用来恢复床体的温度至起始的操作条件。
在再生期间,通过控制注入燃料气来补充热量,燃料气在催化剂床内燃烧。
当预热/再生完成后,反应器重新抽至真空状态,进人下一个操作周期。
引人丙烷原料之前,将富氢燃料气引人反应器,在一个很短的时间里除去催化剂床所吸附的氧并加热,这个还原步骤因。
耗损的料原了低降而从,烧燃化氧的料进了少减为反应器系统由一连串平行反应器组成,并以循环方式操作,从而形成一些反应器正投入生产,而另一些反应器则正在预热/再生,还有一些反应器在抽真空、蒸汽吹扫、重新加压、催化剂还原或阀门变动,以便统筹提高生产效率。
烃和空气连续不断地通过整个装置循环,送到每一台反应器的原料是由液压操作阀控制,这些操作阀又由中心循环定时仪来执行操作。
此液压操作闽是专门设计的,允许高频率操作且几乎不需维修。
装有主阀执行器的密封阀,当主阀处于关闭位时,.允许惰性气体密封阀盖。
当物料一旦在阀楔与阀座之间有渗漏发生时,这些密封气体可防止加工物料间的混合,惰性气体多为N或N和C0222的混合物。
(2)压缩工段在该工段,反应器排放料被冷凝,然后压缩以适应回收工段的操作要求。
对于每个阶段,选择压缩机以最佳压缩比运行,使气体保持在低温状态下以减少聚合物的形成。
压缩机排放料蒸气被冷凝,产生的蒸气一冷凝物在低温回收闪蒸罐中被分离,而反应器排放料的冷凝物送至脱乙烷塔,未冷凝的反应器排放料蒸气则流到回收工段的低温回收装置中。
(3)回收工段在回收工段中,除去冷凝的反应器排放料中的惰性气体、氢和轻质烃,丙烷、丙烯和重组分则送到精制工段。
冷凝的反应器排放料被加以干燥并送到脱乙烷塔以除去轻质烃(甲烷、乙烷和惰性气体),未冷凝的反应器排放料流人低温回收装置,进一步冷凝并回收剩余的C组分和重质烃,然后将回收的C组分也送至脱乙烷塔。
33脱乙烷塔的作用是从含丙烷、丙烯和重质烃的物料里分离出乙烷和轻质烃,塔顶馏出物中未冷凝的蒸气送到燃料气集气管,而塔底液体组分则流至精制工段。
段工制精(4)精制工段是用来回收高纯度丙烯产品并分离出丙烷和重质烃物料。
来自回收工段的脱乙烷塔塔底物料进入产品分离塔,塔顶馏出物是纯度(质量分数)为99.5%NN烯,丙烯再经过除硫装置脱硫'得到的高纯度丙烯产品即可送到聚丙烯装置使用;产品分离塔塔底物则回流至反粤工段作为再循环料使用。
Lummus公司catonn第一套工业装置1991年在比利时的安特卫普建成,丙烯生产能力25万讹。
第二套由沙特聚烯烃公司建在沙特Al Jubail,丙烯生产能力为45.5万t/a,2004年投产。
1.3 Uhde公司的Star工艺Uhde公司的star工艺采用固走床管式反应器和Pt-Ca-Zn-A10催化剂,反应温度580℃,反应压力0.5MPa。