烷烃脱氢制烯烃技术.doc

低碳烷烃脱氢制烯烃技术近低碳烷烃（乙烷、丙烷、丁烷）脱[wiki]氢[/wiki]的工艺越来越受到各国重视，目前工艺技术比较成熟的还当属国外，国内这一方面的研究可以说是刚刚起步。 K5 U2 k6 Y ~( R( h2 v8 Y \, `( n. T4 Q* c? ?? ? 据我所知，目前世界上有10套PDH装置在运转，其中8套装置采用美国UOP公司的Oleflex技术，2套装置采用美国ABB Lummus公司的Catofin技术。两种技术分别采用Cr系和Pt系[wiki]催化剂[/wiki]。中国有较丰富的液化[wiki]石油[/wiki]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。各大科研院所以及高校虽已开展了丙烷、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。6 e/ f! S1 _* }4 d. O做过一些这方面的工作，技术没问题，主要是二方面的限制因素：3 s; k t7 g1 {; o9 e$ u- A一是规模问题，丙烷脱氢制丙烯，规模最好在20万吨左右，同一地点很难一是获得这么多的资源% M. V5 s( t q二是经济问题，当是测算的时候，结论是配套丙烯后加工，可以接受的丙烷的最低价格是2500－3000元/吨（二年前），LPG当时价格为4000－4700元/吨目前全球有14套工业化丙烷脱氢装置，分别采用美国环球油品公司(UOP)的催化脱氢(Oleflex)连续移动床工艺和ABB Lummus的CATOFIN循环多反应器系统工艺。ABB Lummus公司的CATOFIN丙烷脱氢技术可以生产聚合级丙烯，是世界上丙烷脱氢主流技术之一。第一套CATOFIN 丙烷脱氢装置于1992年投入运行，为Borealis（北欧化工公司）拥有，位于比利时的Kallo，规模250000公吨/年。最大的一套CATOFIN装置于2004年4月在沙特的Jubail开工投产，规模455000公吨/年。下一套即将投产的CATOFIN装置规模为455000公吨/年，也位于沙特。目前已与ABB公司进行前期的技术交流。ABB Lummus公司的CATOFIN工艺主要具有以下特点：7 Q L+ T??E \8 x9 O9 ^ b1、/ g4 Y- e3 Z??v; Z) G采用循环固定床反应器，使用氧化铬－氧化铝催化剂将丙烷转化为丙烯，未反应的丙烷循环使用。5 O2 s9 U/ ^??R3 @$ B9 T; S2、0 i3 B3 h3 z/ L$ v较高的单程转化率(44％)和至少高出Oleflex工艺2％ 的催化剂选择性使操作压力和温度较低。操作条件：反应温度650，反应压力0.5MPa。) q7 ? Y Y! W2 f8 |$ f3、! m! }% X- i7 \: I使用非贵金属催化剂，催化剂其组分为l8％ 以上的氧化铬载于γ-Al2O3上。催化剂脱氢性能稳定，丙烯总收率最高，原料消耗低，生产1t丙烯产品消耗新鲜丙烷1.18t。4 d1 x. W5 E# s! j. }7 e* u4、1 S) F m a2 ZCATOFIN工艺的高丙烷转化率降低了循环比率，降低能耗和操作费用，使设备尺寸减小从而减少投资费用。8 { h) l2 U$ t2 M??D# H- c2 ?5、+ S! t! ?9 Y a9 r C由于反应中没有氢的再循环，不用蒸汽稀释，降低能耗和操作费用，CATOFIN工艺能耗为0.27吨标准煤/吨丙烯产品。: `??Y7 E5 h2 L$ N6、. e; H7 p H% oCATOFIN工艺的副反应随主反应发生，生成了一些轻组分和重组分，以及在催化剂上结焦，催化剂必须烧焦再生。使用几个周期切换的固定床反应器来保证生产连续进行，CATOFIN工艺不同产能反应器台数有所不同，25万吨/年装置一般为5个，通常包括5台并联的固定床反应器，其中2台反应， 2台催化剂再生，1台吹扫。4 E7 C$ t# _ o4 Q: r4 N: P y??m7、% H2 Y l. w??~CATOFIN工艺三废排放量少，环保处理较为容易。对于25万/年规模的装置，废水的生成量是 2t /hour，产生于产品压缩机的级间分离罐.该部分废水需要先去一个工艺水汽提塔，烃类含量低于500PPM，然后送出界区；废气来源有两种，反应器再生排放气和抽真空排放气，通过热力或催化焚烧，将CO和烃类转化为二氧化碳和水。 M0 U6 J a% }0 \0 P* l4 ~8、7 t, m/ m1 [, `6 v??M工艺流程图如下：7 h u. T; @$ \3 _ Y7 A% L# ]8 ^ABB Lummus公司CATOFIN工艺流程 丙烷资源情况：4 K. V3 U5 U. b