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小木蟲論壇-學術(shù)科研互動平臺 » 化學化工區(qū) » 催化 » 催化動態(tài) » 丙烷脫氫
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shiqz.chji新蟲 (正式寫手)
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丙烷脫氫 已有1人參與
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近年來，隨著聚丙烯等下游產(chǎn)品需求的快速增長，以及以乙烷為原料的新建乙烯裝置比例的增加，丙烯資源供需缺口逐漸增加。目前，丙烷脫氫已逐步成為工業(yè)化生產(chǎn)丙烯的重要工藝過程，其市場份額正不斷擴大。由于丙烷脫氫過程原料單一，產(chǎn)品只有氫氣與丙烯且易分離，因此丙烯收率較高。目前較成熟的丙烷脫氫制丙烯工藝有UOP公司的Oleflex工藝、ABB Lummus公司的Catofin 工藝、Linde AG／BASF 的PDH 工藝、Snamproggetti／Yarsintez公司的FBD-3工藝、KruppUhde公司的STAR工藝。其中Oleflex工藝和Catofin工藝已有多套工業(yè)化應用，STAR工藝有一套工業(yè)化裝置，詳見表1。 從表1可看出：丙烷脫氫制丙烯裝置規(guī)模已從最初的10萬噸/年左右增加到現(xiàn)在的60萬噸/年以上。UOP公司的Oleflex工藝和ABB Lummus公司的Catofin工藝使用較多，Uhde公司STAR工藝剛工業(yè)化。裝置多建在中東、非洲及其他廉價丙烷供應充足地區(qū)。沙特阿拉伯近幾年新建該類裝置最多。裝置數(shù)量從2006 年的9 套增加到2013 年的24 套，產(chǎn)能從230 萬t/a 上升到857.5 萬t/a。 表1 丙烷脫氫制丙烯裝置情況 公司或裝置 國家 丙烯 工藝 投產(chǎn)時間 NPC 泰國 11.5 Oleflex 1990 Hyosung 韓國 16.5 Oleflex 1991 北海石化 比利時 30.0 Catofin 1992 馬來西亞PP公司 馬來西亞 8.0 Oleflex 1993 PEMEX 墨西哥 35.0 Catofin 1995 泰國 7.0 Oleflex 1996 Tae Kwang 韓國 25.0 Oleflex 1997 馬來西亞Petronas 馬來西亞 30.0 Oleflex 2001 西班牙Propan化學 西班牙 35.0 Oleflex 2003 埃及Mas公司 埃及 16.0 Oleflex 2004 沙特聚合物公司 沙特阿拉伯 45.0 Catofin 2004 國家聚丙烯公司（Alfasel 沙特阿拉伯 35.0 Catofin 2005 AlZamil集團，Basell聚烯烴公司NV 沙特阿拉伯 45.0 Oleflex 2007 Advanced PP 沙特阿拉伯 45.0 2008 NATPET 沙特阿拉伯 42.0 2008 Novatek& Gagprom集團子公司Sibur 俄羅斯 50.0 2008 Al-Waha 沙特阿拉伯 45.0 2009 Map Ta Phut Olefins 泰國 26.0 Catofin 2010 Oriental石化公司 埃及 35.0 STAR 2010 PetroLogistics公司 54.5 Catofin 2010 SABIC子公司Ibn Rushd公司 65.0 Catofin 2011 Mehr Petro Kimia 伊朗 45.0 2013 Tobolsk Polimer 俄羅斯 51.0 2012 IBNRUSHD 沙特 60.0 2012 丙烷脫氫工藝的首套商業(yè)化裝置于1990 年投產(chǎn)，技術(shù)由UOP首創(chuàng)。目前，全球相對完善的技術(shù)共5 套，在工業(yè)界得到廣泛應用的包括UOP的Oleflex 工藝、Lummus 的Catofin工藝及林德/ 巴斯夫公司的PDH 工藝等。Oleflex 和Catofin 均屬于成熟工藝，二者所不同的只是脫氫和催化劑再生部分。丙烷脫氫制丙烯4 種生產(chǎn)工藝情況見表2。 表2 丙烷脫氫制丙烯生產(chǎn)工藝比較 工藝類型 研發(fā)公司 基本原理與技術(shù)特點 反應條件 Oleflex工藝 UOP 公司 Oleflex技術(shù)分為反應、再生及回收三部分，以氫作為原料的稀釋劑，使用鉑基催化劑在徑流式反應器中丙烷連續(xù)反應。生產(chǎn)1kg 丙烯產(chǎn)品消耗新鮮丙烷1.20 kg。單程反應轉(zhuǎn)化率一般在35%～45%，丙烯的選擇性為84%，將未反應丙烷再循環(huán)使用后，丙烯的收率可達到85%。 550～650 ℃， ＞0.1 MPa Catofin 工藝 ABB Lummus 公司 采用循環(huán)多反應器系統(tǒng)，很容易添加反應器擴大產(chǎn)能；使用鉻-鋁非貴金屬催化劑，價格便宜，對原材料雜質(zhì)要求低，制備1 kg丙烯產(chǎn)品僅消耗1.15 kg丙烷；反應中沒有用氫再循環(huán)和蒸氣稀釋，可以降低能耗和操作費用，丙烯選擇性約85-90%，丙烷的單程轉(zhuǎn)化率可達45-55%。 560～620 ℃， ＞0.05 MPa Star 工藝 伍德公司 具有反應物分壓低、轉(zhuǎn)化快、催化劑結(jié)焦少、壽命長的特點，該技術(shù)采用鋅-鈣鋁酸鹽為載體的鉑基催化劑，在580℃、0.5MPa、蒸汽存在的操作條件下丙烷經(jīng)兩步反應轉(zhuǎn)化為丙烯。工藝特點是第一反應器出來的反應產(chǎn)品（丙烯、氫氣和未轉(zhuǎn)化丙烷）進入第二反應器，加入的氧氣與部分氫氣生成H2O，放出熱量，不僅使化學平衡向目標產(chǎn)物方向移動，有利于提高丙烷轉(zhuǎn)化率，而且生產(chǎn)的熱還能直接用于脫氫反應。 500 ℃， 0.35 MPa 二代 PDH 工藝 德國林德公司 和BASF（共同 開發(fā)） 林德公司完成第二代PDH技術(shù)，BASF研制出新的鉑基沸石催化劑。該技術(shù)具有轉(zhuǎn)化率高、處理量大、費用投資低等優(yōu)點。與第一代鉻基催化劑相比，丙烷單程轉(zhuǎn)化率達50%，提高18%；丙烯選擇性提高2%，達到93%。 590 ℃， ＞0.1 MPa |
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2樓2014-03-26 16:58:26
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