丙烷脱氢制丙烯生产技术及工业应用进展

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。

丙烷催化脱氢制丙烯技术研究进展摘要：丙烯是一种重要的化工原料，是生产丙烯酸、环氧丙烷、丙烯腈和聚丙烯等高附加值产品的中间体，用量仅次于乙烯。

丙烯的生产工艺较多，其中，常用的路线主要有五种，分别是流化催化裂化工艺、烯烃歧化工艺、烯烃断裂工艺、甲醇制烯烃工艺、丙烷脱氢工艺（PDH）。

随着丙烯下游衍生物需求的迅猛增长，传统的采用乙烯联产和轻油(石脑油、轻柴油)裂解等工艺制备丙烯的产能已不能满足市场需求。

PDH工艺以其低成本、高收率、经济效益高等优势，成为丙烯的主要生产工艺。

基于此，本篇文章对丙烷催化脱氢制丙烯技术研究进展进行研究，以供参考。

关键词：丙烷；催化脱氢制；丙烯技术；研究进展引言丙烯是当今世界上重要的化工原料之一，可用于生产聚合物、树脂、表面活性剂、染料和药物等各种化学品。

由于常规蒸汽裂解所需的石脑油原料被页岩气丙烷取代，丙烯产量的下降不能满足行业需求。

利用催化丙烷脱氢制备丙烯是一种很有前途的方法，同时，受到全球可持续性发展、环境保护和低成本要求的影响，工业界和学术界都在寻找生态友好、高活性及高稳定性的催化剂。

近年来，用于丙烷脱氢的催化剂包括金属基催化剂、金属氧化物催化剂和其他催化剂。

金属基催化剂主要包括贵金属和其他金属催化剂，贵金属里最具代表性的Pt基催化剂，已进入工业化阶段。

为了提高催化剂的高效性和分散性，寻找合适的催化剂载体尤为重要。

1研究背景丙烯是生产丙烯醛、聚丙烯、丙酮、丙烯腈、环氧丙烷等化工产品的基本原料，成熟的丙烯生产工艺包括流体催化裂化、石脑油和轻柴油的蒸气裂化。

2016年陶氏化学公司发布的预测表明，预计到2035年，全球对丙烯的需求将以平均每年2%至3%的速度增长，并在2016－2035年间超过产能。

因此，传统的丙烯生产方法将无法满足日益增长的市场需求。

此外，化石能源的快速消耗以及催化裂化石脑油和石油副产物的反应均涉及能量消耗和二氧化碳排放，不符合绿色化学的生产理念。

因此，发展高效且绿色环保的丙烯生产技术，寻找新的丙烯生产途径，在科学领域和经济领域都至关重要。

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。

30万吨年丙烷脱氢制丙烯生产项目创新性说明目录1.原料方案创新 (2)2.产品结构方案创新 (3)3.反应技术创新 (4)3.1 脱氢副反应 (4)3.2 选择加氢反应的创新 (4)3.3 纤维膜脱硫技术的创新 (5)4.分离技术创新 (7)4.1 丙烯-丙烷复叠式制冷 (7)4.2 变压吸附技术 (8)5.过程节能技术创新 (9)5.1 有机朗肯循环 (9)5.2 换热网络设计 (11)5.3 热泵双塔精馏 (11)5.4 急冷锅炉的应用 (13)5.5 余热回收技术 (15)6.环境保护技术创新 (15)7.新型过程设备的应用 (16)7.1 反应器 (16)7.2 塔器 (20)7.3 四合一加热炉 (23)8. 控制方案的创新 (25)8.1 动态模拟 (25)8.2 SIS概念设计 (27)创新性说明经过详细对比和仔细讨论后，我们选用来自总厂液化石油气为原料，历经原料预处理工段，丙烷脱氢反应工段和氢气分离及选择加氢工段完成年产30万吨PDH项目。

在流程设计和模拟过程中，我们秉持“安全、绿色、经济、高效”的设计理念对现有工艺流程进行优化创新，在满足生产要求的前提下，进行节能减排，实现能量和物质的循环利用，实现了C3资源化利用，且与企业的产品体系进行了有效融合。

具体创新点如下：1.原料方案创新丙烷脱氢制丙烯，要求原料丙烷纯度至少达到97%。

现有国外丙烷脱氢装置，都采用湿性油田伴生气为来源的高纯低硫丙烷为原料。

而我国湿性油田伴生气资源较匮乏，且国产液化气是石油炼制过程中产生的副产品，是一种杂质含量较高的混合气体，国产液化气中丙烷质量无法满足丙烷脱氢工艺原料要求。

因此，国内建设的丙烷脱氢装置均采用以国外油田伴生气为来源的非炼油厂生产的高纯度液化丙烷，必须进口。

进口则必须要承担能否获得长期、稳定、相对低廉的丙烷原料的风险，意味我国丙烷脱氢产业要受到国外条件的制约。

而我国本身的石油资源非常丰富，炼化企业在催化裂化加工过程中会生产大量的C3馏分，液化石油气中约占60%，它们一般是作为燃料使用或者放空烧掉，资源浪费较大，将丙烷转化为丙烯是充分利用丙烷的有效途径。

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。

丙烷脱氢制丙烯研究新进展万博采编2007-1-19低碳烷烃催化转化制烯烃一直是石油化工领域的热点课题，它将成为新世纪石油化工技术研究开发的重点之一。

其开发的方向主要有：①甲烷转化为烯烃；②乙烷脱氢为乙烯：③丙烷脱氢为丙烯；④丁烷脱氢为丁烯。

甲烷氧化偶联制乙烯(OCM)一直是具有挑战性的课题。

二十多年研究表明，就目前催化剂水平，C2(乙烯和乙烷)单程收率只能在25%左右徘徊，离工业化甚远，近年来这方面的研究已趋于萎缩。

乙烷催化脱氢反应条件苛刻，能耗高，反应仍然严格地受到热力学平衡的限制，收率难以提高，与当今商业化的乙烷水蒸气裂解工艺相比很难具有竞争力。

目前，丙烯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。

预测2004-2010年间，当乙烯产能增长34%时，丙烯产能仅能增长25%。

除非有新的丙烯生产工艺成功投入工业化生产，否则将难以满足石化行业对丙烯的需求。

因此，近年开发扩大丙烯来源的生产工艺成为热点，其中丙烷脱氢(PDH)制丙烯工艺最受关注。

从20世纪90年代以来，PDH已成为石油化工的丙烯原料日益增长的来源。

目前世界上有10套PDH装置在运转，其中8套装置采用UOP公司的Oleflex技术，2套装置采用ABB Lummus公司的Catofin 技术。

两种技术分别采用Cr系和Pt系催化剂。

中国有较丰富的液化石油气，它基本上由60%的丙烷和20%的丁烷组成，若能有效地将丙烷直接转化成丙烯，将可缓解丙烯来源不足的问题。

虽已开展了丙烷、丁烷等低碳烷烃脱氢的研究，但还没有建立丙烷脱氢生产装置。

1 丙烷催化脱氢丙烷催化脱氢反应在热力学上是吸热、分子数增加的可逆反应，其转化率取决于热力学平衡，为使反应向脱氢方向进行，需要提高反应温度和降低压力。

丙烷在0.1MPa和0.01MPa 的平衡转化率及丙烷和丙烯的平衡物质的量分数计算，结果见图1(略)。

在1.013×105Pa(一个大气压)下，当丙烷转化率为50%时，反应温度至少要达600℃。

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。

另外，还有以及Linde公司的POH固定床间歇再生反应技术等。

1． Oleflex工艺美国UOP公司开发的Oleflex工艺是由催化重整工艺发展而来，1990年实现工业化生产。

30万吨/年丙烷脱氢制丙烯项目简介一、项目概况1、1丙烯介绍：丙烯是利用最早的石油化工原料，也是生产石油化工产品的重要烯烃之一，丙烯的需求增长速度已超过乙烯，而且这种趋势还将持续。

2000-2005年丙烯的消费需求年均增长率为 4.3%，比乙烯高出0.9个百分点。

预计2005-2010年，世界丙烯年均需求增长率将为5.1%，是世界经济增长率的1.5倍，比同期乙烯增长率高0.5个百分点。

全球的丙烯消费量已由2000年的52000kt发展到2010年100000kt。

其中，中国的增长速度最快，2000-2009年世界近一半的丙烯需求量来自亚洲。

拥有丰富而廉价资源的中东地区是丙烯产能增长最快的地区。

丙烯作为重要的有机化工原料，主要用于生产聚丙烯，同时大量生产丙烯腈、丁醇、辛醇、环氧丙烷、异丙醇、异丙苯、丙烯酸、羰基醛及壬基酚等。

此外丙烯的齐聚物也可以提高汽油的辛烷值。

近年来，丙烯机器衍生物的需求和产能均以较高的增长率发展，2000-2005年，世界丙烯及其下游的聚丙烯、苯酚丙酮等年均增长率均在3%以上，其中聚丙烯的增长率较高。

1、2丙烯发展现状1、2、1速增长状态近年来，世界丙烯及其衍生物需求旺盛，市场多呈供不应求状态。

受下游衍生物产品需求快速增长的驱动，丙烯的消费量大幅提高。

主要丙烯下游衍生物需求增长情况见表1。

表1 丙烯下游衍生物需求增长率1、2、2 需求推动丙烯及其衍生物产能快速增长为满足下游需求，世界丙烯及衍生物产能和产量增长快速，装置开工率持续较高。

2005年丙烯装置开工率达到88%。

许多丙烯下游衍生物生产能力和产量也快速增长。

未来几年丙烯及其下游衍生物产能还将继续高速发展。

预计2010年世界丙烯产能将超过1亿吨/年，达到1.018亿吨/年。

丙烯下游衍生物如聚丙烯、环氧丙烷、异丙苯、苯酚、丙酮等产品的产能年均增长率将达到4%以上，预计2010年它们的产能将分别达到8600万吨/年、760万吨/年、1400万吨/年、1080万吨/年和660万吨/年。