丙烷脱氢(PDH)介绍

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。

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

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四、丙烷脱氢主要工艺技术
Star反应器简图
高级材料
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高级材料
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高级材料
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高级材料
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四、丙烷脱氢主要工艺技术
脱乙烷塔
高级材料
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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
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高级材料
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高级材料
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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
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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
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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
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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

PDH丙烷脱氢UOP工艺解答1. 工艺概述丙烷脱氢（PDH）工艺是一种重要的化学反应过程，用于生产丙烯。

UOP工艺是丙烷脱氢工艺的一种，采用UOP公司的专利技术。

本文档将详细介绍PDH丙烷脱氢UOP工艺的原理、流程、关键设备和操作要点。

2. 工艺原理丙烷脱氢反应是指在高温、高压和催化剂的作用下，丙烷与氢气发生反应，生成丙烯和氢气。

其主要反应式如下：\[ C_3H_8 + H_2 \rightarrow C_3H_6 + H_2 \]UOP工艺采用的催化剂为分子筛催化剂，具有良好的活性和选择性。

在反应过程中，丙烷和氢气在催化剂的作用下，发生脱氢反应，生成丙烯和氢气。

反应后的气体经过冷却、分离和净化，得到高纯度的丙烯。

3. 工艺流程PDH丙烷脱氢UOP工艺主要包括以下几个环节：3.1 丙烷预处理丙烷首先经过压缩，提高压力，然后进入丙烷净化装置，去除杂质和水分，确保反应的稳定进行。

3.2 氢气制备与净化氢气通过水煤气制备装置或外部供应，经过压缩和净化，去除杂质和水分，确保反应的稳定进行。

3.3 反应装置丙烷和氢气在反应装置中混合，在催化剂的作用下，发生脱氢反应，生成丙烯和氢气。

反应温度、压力和催化剂活性是影响反应的关键因素。

3.4 产物分离与净化反应后的气体经过冷却、分离和净化，得到高纯度的丙烯。

分离出的氢气可以循环使用，而其他副产物则进行进一步处理。

3.5 催化剂再生催化剂在反应过程中逐渐失去活性，需要定期进行再生。

催化剂再生过程包括活性位点的再生和结构修复，以恢复催化剂的活性。

4. 关键设备PDH丙烷脱氢UOP工艺的关键设备包括：4.1 压缩机用于提高丙烷和氢气的压力，确保反应的稳定进行。

4.2 净化装置用于去除丙烷和氢气中的杂质和水分，确保反应的稳定进行。

4.3 反应装置用于实现丙烷和氢气的脱氢反应，生成丙烯和氢气。

4.4 冷却器用于冷却反应后的气体，实现产物分离和净化。

4.5 分离器用于分离丙烯和其他组分，得到高纯度的丙烯。