丙烷催化脱氢制丙烯催化剂专利技术综述_孙迪波

丙烷脱氢制丙烯工艺流程设计与催化剂评价工艺流程设计丙烷脱氢制丙烯是一种重要的工业生产过程，其工艺流程设计需要考虑各种因素，包括反应条件、催化剂选择、反应器设计等。

首先，反应条件是工艺流程设计的重要考虑因素之一。

丙烷脱氢反应通常在高温和高压下进行，以提高反应速率和产率。

通常情况下，反应温度在500-600°C之间，压力在2-6 MPa之间。

同时，反应物和产物的流速和比例也需要考虑，以达到理想的反应效果。

其次，催化剂的选择对于工艺流程设计起到至关重要的作用。

在丙烷脱氢制丙烯过程中，使用的主要催化剂是金属氧化物，例如氧化铝或氧化锆。

这些催化剂具有高活性和稳定性，能够有效促进丙烷的脱氢反应。

此外，催化剂的选择还需要考虑成本、可再生性等因素。

在反应器设计方面，工艺流程设计需要考虑反应器的结构和操作条件。

典型的反应器包括固定床反应器和流化床反应器。

固定床反应器结构简单，操作稳定，但存在催化剂活性衰减的问题；流化床反应器可以提供更大的反应表面积和更好的传质性能，但操作复杂度较高。

因此，工艺流程设计需要综合考虑反应器的优缺点，选择适合的反应器类型。

催化剂评价催化剂评价是工艺流程设计中的关键步骤。

通过评价催化剂的活性、选择性和稳定性，可以确定最适合丙烷脱氢制丙烯的催化剂。

催化剂的活性评价通常使用丙烷转化率和丙烯选择性来衡量。

丙烷转化率是指反应中丙烷转化为丙烯的比例，丙烯选择性是指生成丙烯的反应物摩尔比。

通过不同催化剂的活性评价，可以确定最适合丙烷脱氢的催化剂类型。

催化剂的稳定性评价是确定其使用寿命的关键因素。

长时间的反应会导致催化剂表面的积炭和活性衰减，从而降低丙烷转化率和丙烯选择性。

因此，在工艺流程设计中，需要评价催化剂的稳定性，并选择具有较长使用寿命的催化剂。

此外，催化剂的再生性也是评价的重要因素。

一些催化剂在反应过程中会逐渐失去活性，需要定期进行再生或更换。

通过评价催化剂的再生性，可以在工艺流程设计中考虑到催化剂维护和管理的成本。

丙烷脱氢制丙烯工艺pdh
丙烷脱氢制丙烯工艺（PDH）是一种化学工艺，可以将丙烷转化为
丙烯。

这种工艺通过在高温高压的反应器中使用催化剂，将丙烷氧化
成丙烯和氢气。

PDH工艺具有高效、环保等诸多优点，因此已经成为全球生产丙烯的主要工艺之一。

PDH工艺的催化剂主要是一些金属氧化物，如铝酸盐、锌锆酸盐等。

PDH工艺可以生产高纯度的丙烯，并且可以通过调整反应条件实现在不同场合的丙烷转化率和丙烯收率。

此外，PDH工艺还能够通过回收和利用氢气，降低生产成本，提高经济效益。

总之，丙烷脱氢制丙烯工艺是一种重要的化学工艺，对于推动化
工行业的发展和改善环境质量具有重要意义。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910148497.4(22)申请日 2019.02.28(71)申请人 高化学(江苏)化工新材料有限责任公司地址 226017 江苏省南通市经济技术开发区通顺路6号(72)发明人 张凌峰　陈广忠　张为民　姚斐　(74)专利代理机构 苏州广正知识产权代理有限公司 32234代理人 张汉钦(51)Int.Cl.B01J 21/18(2006.01)C07C 5/333(2006.01)C07C 11/06(2006.01)(54)发明名称丙烷脱氢催化剂及其制备方法以及丙烷脱氢制丙烯的方法(57)摘要本发明公开了一种丙烷脱氢催化剂及其制备方法以及丙烷脱氢制丙烯的方法，使用生物质原料，采用预碳化与碱活化相结合的处理方式，而后经水洗，即得到良好的生物质碳基催化剂。

制备丙烷脱氢制丙烯的催化剂的方法，采用预碳化与碱活化相结合的方式，具体为：（1）将废弃茶叶100℃烘干，破碎后于300~400℃氮气氛围下热处理1~3小时，即得到预碳化的茶叶；（2）然后粉碎，与适宜浓度的氢氧化钠溶液混合，烘干后再次碱活化。

一种丙烷脱氢制丙烯的方法，所述方法包括：在催化剂存在的条件下，将丙烷进行脱氢反应，其创新点在于，所述催化剂为上述方案披露的所述的丙烷脱氢制丙烯的催化剂。

权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 109926038 A 2019.06.25C N 109926038A1.一种丙烷脱氢制丙烯的催化剂，其特征在于：使用生物质原料，采用预碳化与碱活化相结合的处理方式，而后经水洗，即得到良好的生物质碳基催化剂。

2.根据权利要求1所述的丙烷脱氢制丙烯的催化剂，其特征在于：所述生物质原料为废弃茶叶。

3.一种制备权利要求1或2所述的丙烷脱氢制丙烯的催化剂的方法，其特征在于：采用预碳化与碱活化相结合的方式，具体为：（1）将废弃茶叶100℃烘干，破碎后于300~400℃氮气氛围下热处理1~3小时，即得到预碳化的茶叶；（2）然后粉碎，与适宜浓度的氢氧化钠溶液混合，烘干后再次碱活化。

丙烷脱氢制丙烯催化剂研究进展及发展前景摘要：本文主要介绍了Cr系、Pt系、氧化物、非金属氮化物催化剂在丙烷催化脱氢和氧化脱氢反应中的应用研究进展情况，同时对Cr系、Pt系、氧化物、非金属氮化物催化剂的发展前景和方向进行了展望。

关键词：丙烷脱氢;催化剂;Cr系;Pt系丙烯作为当下石油化工领域缺一不可的原料，传统生产方法包括裂解以及作为炼油厂副产物得到。

为了满足日益增长的需求，丙烷脱氢的工艺有两种，包括催化脱氢和氧化脱氢，下面将对每一种工艺的催化剂进行介绍。

工艺所用催化剂主要有Cr系、Pt系、氧化物催化剂、非金属氮化物催化剂等。

1 Cr系催化剂Cr系催化剂具有十分突出的活性，成本较低，常用于丙烷脱氢制丙烯过程中。

一般工业上常选取Cr系催化剂的质量分数为13%-15%的负载量，因为超过这一范围的负载量将会导致Cr系催化剂的活性组份失活，大大降低了催化效率。

对于Cr系催化剂的活性成分来说，具体可分为以下几种，单核Cr（Ⅲ）、双核Cr（Ⅲ）、三核Cr（Ⅲ）、多核Cr（Ⅲ）或Cr2O3簇等具有不同氧化性和不同配位数的Cr物种。

Kang K等人验证了单核Cr（Ⅲ）是反应的活性位，同时转化速率与Cr含量无关，主要是基于CrOx/ZrO2催化体系用于丙烷脱氢的研究得到的。

Delley M F等人验证了多核Cr（Ⅲ）对催化反应起着重要作用，其中“还原Cr3+”具有催化活性，“非还原Cr3+”具有催化惰性。

2 Pt系催化剂工业化丙烷直接脱氢制丙烯的催化剂还有Pt系催化剂。

其中比较出名的是美国UOP公司自主研发的Oleflex工艺，该工艺使用的是Pt系催化剂，主要基于高活性，低污染，低磨损率的优点。

杨维慎等人验证了基于Pt-Sn/Al2O3中加入助剂Mg金属后发现Sn、MgO的加入不仅能够改善Pt-Sn/Al2O3催化剂的稳定性，而且有利于提高催化剂的活性。

上述的丙烷催化脱氢制丙烯的过程中，没有引入氧化剂，其实也可以在制丙烯过程中引入适量的催化剂，常见的氧化剂有O2、CO2、N2O等。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910145160.8(22)申请日 2019.02.27(71)申请人 中国石油大学(北京)地址 102249 北京市昌平区府学路18号(72)发明人 刘坚　熊鹏辉　李响　杨放　韦岳长　(74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限公司 11127代理人 姚亮　任默闻(51)Int.Cl.B01J 23/648(2006.01)B01J 23/89(2006.01)B01J 23/62(2006.01)B01J 23/656(2006.01)B01J 37/02(2006.01)B01J 37/08(2006.01)B01J 37/18(2006.01)C07C 5/333(2006.01)C07C 11/06(2006.01)(54)发明名称一种丙烷脱氢制丙烯的催化剂及其制备与应用(57)摘要本发明公开了一种丙烷脱氢制丙烯的催化剂及其制备与应用。

该催化剂包括：载体以及负载在载体上的活性组分和第一、第二助剂；所述载体为氧化铝、二氧化硅、分子筛、氧化锆或氧化钛；所述活性组分为铂族贵金属；所述第一助剂为铟，第二助剂为第四周期金属元素。

本发明的催化剂在丙烷脱氢制丙烯的高温反应条件下，在提高丙烷的转化率和丙烯选择性的同时，解决了活性中心铂容易产生积碳失活问题。

权利要求书1页 说明书6页 附图2页CN 109876808 A 2019.06.14C N 109876808A权　利　要　求　书1/1页CN 109876808 A1.一种丙烷脱氢制丙烯的催化剂，其特征在于，该催化剂包括：载体以及负载在载体上的活性组分和第一、第二助剂；所述载体为氧化铝、二氧化硅、分子筛、氧化锆或氧化钛；所述活性组分为贵金属；所述第一助剂为铟，第二助剂为第四周期金属元素。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，以所述催化剂的总质量为标准，所述载体的含量为85％～99.9％，优选为91％～99.7％，更优选为97％～99.4％；所述活性组分的含量为0.01％～5％，优选为0.1％～3％，更优选为0.2％～0.5％；所述铟的含量为0.01％～5％，优选为0.1％～3％，更优选为0.2％～0.5％；所述第二助剂的含量为0.01％～5％，优选为0.1％～3％，更优选为0.2％～1.2％。

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。

巴斯夫丙烷脱氢催化剂
以巴斯夫丙烷脱氢催化剂为题，我将从人类视角出发，为您描述一下这一过程。

丙烷脱氢是一种重要的化学反应，对于生产丙烯具有重要意义。

巴斯夫公司研发的丙烷脱氢催化剂是一种高效的催化剂，能够在相对温和的条件下实现丙烷向丙烯的转化。

在这个过程中，催化剂起到了关键的作用。

它可以降低反应的活化能，促进反应的进行，提高反应的选择性和产率。

巴斯夫公司的催化剂采用先进的技术和高纯度的原材料制备而成，具有优异的催化性能。

催化反应发生在催化剂表面的活性位点上。

丙烷首先被吸附在活性位点上，与催化剂表面的氢原子发生作用，形成丙烷中的一个氢被取代为一个丙烯基的中间体。

随后，这个中间体进一步发生重排和脱氢反应，生成丙烯。

催化剂表面的其他位点则参与氢的解离和再吸附过程，实现反应的循环。

巴斯夫公司的丙烷脱氢催化剂具有高的催化活性和稳定性，能够在较低的温度下实现高产率的丙烯生产。

这不仅提高了生产效率，还减少了能源消耗和环境污染。

通过巴斯夫公司的丙烷脱氢催化剂，我们能够更加高效地生产丙烯这一重要的化工原料。

丙烯广泛应用于塑料、橡胶、纺织、电子等
领域，对于推动工业发展和满足人们日常生活的需求起到了重要的作用。

巴斯夫公司不断进行技术创新和研发，致力于提供更加高效、环保的催化剂，为丙烯生产和相关行业的发展做出贡献。

通过以上的描述，我们可以看到巴斯夫公司的丙烷脱氢催化剂在丙烯生产中的重要作用。

这一催化剂的研发和应用，不仅提高了生产效率和产量，还减少了能源消耗和环境污染。

巴斯夫公司将继续致力于催化剂技术的创新，为化工行业的可持续发展贡献力量。

丙烷选择性催化脱氢生产丙烯的技术是在异丁烷脱氢生产异丁烯技术的基础上发展起来的。

目前可供工业应用的丙烷脱氢技术有以下5种：1.Lummus公司的Catofin技术采用固定床工艺和Cr2O3-Al2O3催化剂，反应温度为560-620℃，反应压力为-0.05MPa。

丙烷生成丙烯的总转化率为86%，用1.16t丙烷生产1t丙烯。

第一套工业装置建在比利时的安特卫普，丙烯生产能力为25万t/a，1991年投产。

第二套建在沙特的Jubail，丙烯生产能力为45.5万t/a。

国内第一套建成投产的装置为天津渤化石化有限公司，丙烯生产能力为60万t/a，2013年投产。

其主要优缺点是：•其操作简单、稳定，运行周期长。

•在CATOFIN技术中，催化剂不需要移出，从而使得操作稳定，可靠。

反应器维护低，非计划性停车少。

• 反应器操作条件在综合考虑高转化率、反应选择性和催化剂稳定性后，进一步优化。

44％的单程转化率降低了未反应丙烷的循环量，从而减小了装置回收单元的规模，大大降低了丙烯/丙烷分离塔的投资。

• 技术中使用的最新催化剂有着优异的性能，在装置生产中得到证实，催化剂不含贵金属。

•催化剂对原料的容忍性较好，可承受原料中含有一定量C4以上的重组分、承受二烯烃和炔烃，并且对含氯、含氮和含硫化合物也有较好的承受能力。

• 缺点是反应器台数多，占地面积大。

2. UOP公司的Oleflex技术采用移动床工艺和Pt-Al2O3催化剂，催化剂可以连续再生，类似于炼油厂的连续重整装置，反应温度550-650℃，反应压力>0.1MPa。

丙烷生成丙烯的总转化率为88%。

这是目前世界上工业应用最早和最多的丙烷脱氢技术，有8套工业装置投产。

最早的一套工业装置建在泰国，丙烯生产能力为10万t/a，1990年投产。

最大的一套建在西班牙的Tar-ragona，丙烯生产能力为35万t/a，2003年投产。

Oleflex 工艺的优点：操作连续、负荷均匀，反应器截面上的催化活性不变，催化剂再生在等温下进行。

丙烷催化脱氢制丙烯工艺研究分析摘要：为了改善传统丙烯制造工艺技术，进一步挖掘生产潜能，本文对丙烷催化脱氢制丙烯工艺进行了概述，并详细分析了丙烷催化脱氢制丙烯工艺面临的挑战。

之后详细介绍现阶段主要的丙烷催化脱氢制丙烯工艺，包括Oleflex、Catofin、Star、Linde以及FBD等，通过采用不同的工艺技术，实现丙烯产能的提升。

关键词：丙烷；催化脱氢；丙烯引言：目前我国丙烷催化脱氢制丙烯工艺的开发迫在眉睫，尤其在市场需求量日渐提高的情况下，急需探索全新的丙烯生产工艺。

丙烯属于较为重要的化工原料，生产过程中需要投入大量资金，并且涉及到能耗问题，随着市场需求逐渐扩大，传统生产工艺已经无法满足需求，为了打破产能上的限制，应加强研究提高技术水平。

现阶段丙烯生产工艺较为繁杂，立足市场进行对比，选择低成本、高收益的工艺技术，在提高产能的同时获取更多经济效益。

一、丙烷催化脱氢制丙烯工艺概述近些年丙烯市场需求量不断提高，促进了我国的丙烷催化脱氢制丙烯工艺发展，为了获取这种化学原材料，必须采用专业化的技术手段进行生产，因此丙烷催化脱氢制丙烯工艺属于综合性较强的技术。

相比传统生产方式效益得到显著提升，并且具有较强的环保效益，符合我国工业生产节能减排要求，在工艺技术愈发成熟的条件下，产量也得到明显提升并且趋于稳定。

不过生产过程中涉及到催化剂的使用，这也是面临的主要难题，至今没能发现较为高效的催化剂类型。

二、丙烷催化脱氢制丙烯工艺面临的挑战当下我国丙烷催化脱氢制丙烯工艺面临的主要挑战，包括生产成本高、故障概率高以及生产过程中容易出现各类问题，比如反应过程中催化剂结焦现象，或负荷过高时可能会引起催化剂失活。

除此之外催化剂的使用会影响生产成本，比如部分催化剂再生周期短、寿命短，如何减少性能衰减、延长运行周期，将成为重点解决的技术难题，以便提高丙烯的总体产量，获取更高的经济效益。

三、丙烷催化脱氢制丙烯工艺的详细介绍1.Oleflex工艺现阶段可采用的丙烷催化脱氢制丙烯工艺较为复杂，其中Oleflex工艺属于诞生较早的技术，1990年便得到工业化生产应用，并且是从Pacol工艺上深入研发而来，该工艺的主要流程为，优先将原材料进行预处理，随后经过脱氢反应处理、压缩控制、低温分离控制等重要环节，最终完成丙烯分离获取高纯度的丙烯原料。