丙烷脫氫(PDH)介紹

1、 聚丙烯(PP)、異丙苯、羰基醇、丙烯腈、環(huán)氧丙烷、丙 烯酸.FCCDCC/CPPMTOPDH乙烯裂解一、丙烷脫氫反應(yīng)機理二、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)及特點三、工藝命脈，誰主沉浮 丙烷脫氫丙烷脫氫PROPANE DEHYDROGENATION從丙烷脫氫到丙烯從丙烷脫氫到丙烯 反應(yīng)表觀方程式：C3H8 C3H6+ H2 熱裂解脫氫： 傳統(tǒng)的蒸汽熱裂解裝置（乙烯裝置），C-C和C-H打斷，生產(chǎn)乙烯和丙烯。溫度800920，轉(zhuǎn)化率93%，乙烯收率42%，丙烯17%。 催化脫氫： 所謂的“丙烷脫氫”，溫度590630 ，單程轉(zhuǎn)化率33%44%，選擇性86%。丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)熱力學(xué)丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)熱力學(xué)

2、 性質(zhì)性質(zhì) （1）吸熱反應(yīng)； （2）平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大； （3）分子數(shù)增加的可逆反應(yīng)； 因此，提高反應(yīng)溫度和降低壓力有利于反應(yīng)向正方向進行；但反應(yīng)溫度過高將造成非催化熱裂和深度脫氫反應(yīng)加劇，導(dǎo)致選擇性降低 。通常催化脫氫反應(yīng)溫度 控制在590630 。溫度溫度-熱裂解副反應(yīng)曲線熱裂解副反應(yīng)曲線 目前主要幾種丙烷脫氫技術(shù)目前主要幾種丙烷脫氫技術(shù)三、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)三、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)Ol e f le x工藝 Ol e f le x工藝是UOP公司所擁有的一種烷烴脫氫專利技術(shù)， 至201 4年已建成投產(chǎn) 1 1套生產(chǎn)裝置，總能力達37 40 k t aOleflex流程簡圖流程簡

3、圖反應(yīng)區(qū)、催化劑連續(xù)再生區(qū)、產(chǎn)品分離區(qū) 分餾區(qū)氫氣： 稀釋劑，用氫氣循環(huán)以抑制結(jié) 焦、抑制熱裂解和作載熱體維持脫氫反應(yīng)溫度UOP反應(yīng)器簡圖四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)反應(yīng)器從歷史變遷看脫氫工藝發(fā)展前景從歷史變遷看脫氫工藝發(fā)展前景 上世紀60年代，正丁烷脫/異丁烷脫氫盛極一時，以獲得丁二烯/異丁烯；隨著熱裂解制乙烯/丙烯并副產(chǎn)丁二烯/異丁烯（即統(tǒng)稱的乙烯裝置）的發(fā)展，催化脫氫制烯烴漸漸退出市場。 近年來隨著乙烯裝置原料輕質(zhì)化，丙烯相對的缺口增大，丙烷脫氫開始興起。 結(jié)論：需求推動生產(chǎn)，丙烯屬于大宗產(chǎn)品，需求量大尤其下游需求大據(jù)中國化工報報道僅聚丙烯：預(yù)計新增產(chǎn)能超過300萬噸

4、至2500萬噸以上。下游需求增速約7.7%，進口量280萬噸，國內(nèi)產(chǎn)量約2000萬噸，產(chǎn)能利用率為80%。異丁烷脫氫制異丁烯正丁烷脫氫制丁二烯異丁烷脫氫制異丁烯技術(shù)技術(shù)工藝仍在改進，殊途同歸，任重道遠謝謝！Catofin 流程簡圖流程簡圖Catofin反應(yīng)五步驟示意四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)Catofin反應(yīng)器簡圖四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)Star流程簡圖流程簡圖四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)Star反應(yīng)器簡圖四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)脫乙烷塔脫乙烷塔四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)產(chǎn)品精制產(chǎn)品

5、精制四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)丙烯制冷簡圖四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)丙烷脫氫的工程特點（一）丙烷脫氫的工程特點（一）(Catofin PDH) 工藝參數(shù)跨度大：工藝參數(shù)跨度大： 溫度：高溫704；低溫-104。 壓力：負壓：0.05MPa(絕)；正壓：2.39MPag。 五、丙烷脫氫的工程特點五、丙烷脫氫的工程特點丙烷脫氫的工程特點（二）丙烷脫氫的工程特點（二） 系統(tǒng)復(fù)雜系統(tǒng)復(fù)雜：（一）反應(yīng)系統(tǒng)： 1、反應(yīng)原料加熱、進出料換熱、余熱回收（廢鍋）互相交錯； 2、再生空氣加熱、再生空氣換熱、余熱回收（廢鍋）互相交錯。（二）壓縮： 三段壓縮，閉環(huán)的調(diào)溫水系

6、統(tǒng)回收低溫?zé)崮?，用于產(chǎn)品塔塔釜加熱熱源。五、丙烷脫氫的工程特點五、丙烷脫氫的工程特點丙烷脫氫的工程特點（二）丙烷脫氫的工程特點（二）（三）產(chǎn)品回收（低溫回收）： 目的：通過深冷方式回收碳三，同時分離氫氣、甲烷等輕烴；工藝介質(zhì)從常溫逐級冷凝冷卻到-98 ，丙烯制冷、乙烯制冷提供不同級別冷源： 丙烯壓縮提供：13， -1 ， -23， -35 乙烯制冷提供：-63， -100（四）產(chǎn)品精制： 透平的乏汽作為塔釜熱源，塔釜的再沸器便是透平的表面冷凝器。 調(diào)溫水系統(tǒng)回收低溫?zé)崮?，也用于塔釜熱源的一部分。五、丙烷脫氫的工程特點五、丙烷脫氫的工程特點丙烷脫氫的工程特點（二）丙烷脫氫的工程特點（二） 系統(tǒng)復(fù)雜系統(tǒng)復(fù)雜：蒸汽系統(tǒng)： 4.0MPag，1.0MPag，0.35MPag火炬：濕火炬（WF） ，干火炬（DF），冷火炬（CF），液體倒空系統(tǒng)（LD）其它： 燃料氣，循環(huán)水，儀表空氣，工廠空氣.五、丙烷脫氫的工程特點五、丙烷脫氫的工程特點丙烷脫氫的工程特點（四）丙烷脫氫的工程特點（四） 設(shè)備大型化，管道“設(shè)備化”。 設(shè)備管道材料復(fù)雜，高溫鋼（304H），普通碳鋼，低溫碳鋼或低溫合金鋼（A33GR6，09MnN