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丙烷脱氢制丙烯 丙烷脱氢制丙烯技术进展 隐藏 河　 　 　 　 　 北 工 业 科 技 第 20 卷 　 第 6 期 　 1 页 第 总第 82 期 　　　　2003 年 HEB EI J OU RNAL OF INDUSTRIAL SCIENCE TECHNOLO GY Vol. 20 　 6 　P. 1 No. Sum 82 　　 　 2003 大量用于制取树脂 、 、 纤维 弹性体以及许多其他 [1 ] 化学产品 。自 20 世纪 90 年代以来 , 丙烯的 需求量增长速率已超过乙烯 。1991 - 1996 年 间 ,全球乙烯需求量的年均增长率为 4. 5 % ,低 于 5. 5 %的丙烯需求量增长率 。在 1997 - 2001 年间 , 预计丙烯的年均需求量增长率将达到 5. 7 % ,乙烯的需求量增长相对较慢 , 为 4. 8 % 。 据预测 , 丙烯的消费量将由 1990 年 300 ×106 t ,1997 年 480 ×10 6 t 进一步增加到 2000 年 500 × 6 t 及 2010 年 750 × 6 t 。其中 , 亚洲 10 10 的增长速率最高 [ 2 ] 。 目前丙烯主要来自蒸气裂解生产乙烯的副 产品 ,炼油厂催化裂化 ( FCC) 生产汽油 、 柴油的 副产品。自 20 世纪 70 年代以来 ,由低碳烷烃催收稿日期 :2002212216 ; 修回日期 :2003203205 责任编辑 : 陈玉堂 基金 项 目 : 中 国 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 攻 关 项 目 文章编号 :100821534 (2003) 0620001205 　　 丙烷脱氢制丙烯技术进展崔文广 ,赵地顺 ,徐智策 ( 河北科技大学化学与制药工程学院 ,河北石家庄 　 050018) 摘 　 : 丙烯是一种很有应用潜力的无色可燃气态烃 。本文综述了丙烷脱氢制丙烯的国 要 内外发展状况 ,对丙烷脱氢热力学进行了分析 : 因为该反应为一可逆 、 增分子 、 强吸热反 应 ,所以必须采用选择性良好的催化剂 ,才有利于丙烷选择性的提高 ; 对无机膜反应器中 的丙烷脱氢及以氧气和二氧化碳作氧化剂的丙烷氧化脱氢几种丙烯制备方法进行了总 结。 关键词 : 丙烷 ; 丙烯 ; 脱氢 ; 二氧化碳 ; 膜反应器 中图分类号 : TQ224. 13 + 2 　　 文献标识码 :A 化脱氢制取相应烯烃的工艺越来越引起人们的 重视 , 现 在 世 界 上 已 有 一 些 工 业 装 置 在 运 行 [ 3 ,4 ] 。我国有丰富的天然气及石油资源 , 随 着它们不断地被开发利用 ,天然气 、 油田气及炼 厂气中的 C3 ～ C4 烷烃产量将急剧增加 , 因而 , 开发由低碳烷烃制取低碳烯烃过程对合理利用 C3 ～ C4 烷烃及开辟烯烃新来源具有重要意义 。 　　 丙烯是从石油中获得的无色可燃气态烃 , 1　 丙烷脱氢热力学陈光文等人 [ 5 ] 认为高温下丙烷发生一次 与二次反应 ,见式 ( 1) ,式 ( 2) : (402061) 作者简介 : 崔文广 ( 19772) , 男 , 河北鹿泉市人 , 硕士研究 生 ,主要从事清洁能源化工工艺方面的研究 。 一次反应 　　 二次反应 他们由空白实验得知 , 丙烷在高温 640 ℃ 2 河 　 　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　 20 卷 　 北 工 业 科 技 第 下仅微弱裂解 , 且在实验条件范围内丙烯的选 择性均高于 90 % 。因此 , 在研究丙烷脱氢热力 学时 ,可以仅考虑主反应 。丙烷脱氢的主反应 为 C3 H8 C3 H6 + H2 。 该反应为一可逆 、 增分子 、 强吸热反应 , 平 衡常数随温度的升高而增大 , 但即使在高温下 仍很小 ,故从热力学角度看 , 该反应须在高温 、 低压下进行 。然而温度过高时 , 由于丙烷裂解 反应及丙烷深度脱氢反应加剧 , 将导致丙烷选 择性降低 ,而且 , 高温将加剧催化剂表面积碳 , 导致催化剂迅速失活 [6 ] 膜反应器的基本设想之一就是利用膜从反 应区将产物中的一种 ( 或多种 ) 选择性地移走 , 从而将反应与分离联为一体 ,突破反应动力学 平衡的限制 。相对于有机膜而言 ,无机膜 ( 特别 是陶瓷膜) 由于具有耐高温 、 机械性能好 、 结构 稳定 、 抗化学和微生物腐蚀性强等优点 ,因而对 高温及腐蚀环境下的工业催化反应具有广阔的 应用前景 。丙烷脱氢制丙烯这一催化反应的问 题主要在于热力学限制 ,为了获得较高的产率 , 必须在高温下进行反应 ,但高温导致副反应 ,使 选择性降低 , 又会降低催化剂的活性 。 膜反应 技术既能克服动力学平衡限制 , 又能保持催化 剂高活性和反应选择性 ,