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丙烷脱氢制丙烯的技术经济性探讨

李丽（天津渤化石化有限公司，天津300452）

摘要：丙烯是一种重要的化工原料，是三大合成材料的基本总收率为86％左右。整个反应能耗小，操作的复杂程度小。

原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、乙丙烯、丙酮和环氧丙烷等，2.Catofin工艺

丙烯在酸性催化剂的存在下发生聚合反应，生成多聚体的混合美国公司ABBLummus最先开发出了Catofin工艺，使用C3-

C5烷烃为原料脱氢生产单烯烃，该技术分为4个部分：反应、压

物，可以用来提高汽油的辛烷值。通常采用丙烷催化脱氢制取丙

烯，丙烯的产率可达74％-86％。通过对比常见的几种丙烷脱氢缩、回收和精制。在该技术中，使用铬-铝催化剂，采用热空气循

制丙烯的技术，再结合我国的基本情况，进行该项技术经济性的环方式将丙烷转化为丙烯，设置了多个反应器，并且对催化剂实

分析和探讨。施了预热措施。该工艺中使用的催化剂无需再生，丙烷单程转化

关键词：丙烷；脱氢；丙烯；工艺；经济性率约为45%，总转化率大于85%，反应温度控制在593-649℃，体

丙烯是一种重要的石油化工中间体，主要用来制造聚丙烯、系压力为33.86-50.79kPa。

丙酮、丁醇、辛醇、环氧、丙烷、丙烯酸、羧基醇和壬基酚等化工产三、Oleflex与Catofin工艺技术比较

品。近年来，丙烯下游工业的迅猛发展，带动了国内的丙烯消费两种工艺大致是相同的，不同的部分在于脱氢和催化剂

量，2008年，国内丙烯消费量是1165.7t，到2013年，丙烯消费量更再生。

创新高，达到了1948.6t，平均年增长率为10.8%，而与此对应的年Oleflex工艺主要特点有：反应器是移动床，反应过程稳定均

平均生产增长率为9.4%，丙烯的产能不能满足国内的消费量，只匀，铂催化剂活性高、活性时间持续较长还可以循环再生，机械强

能依靠进口解决问题。根据产业信息网发布的《2014-2019年中度好，在反应过程中产生了磨损较小。采用氢气降低体系组分的

国丙烯产业全景调研及投资战略咨询报告》，我国在2012年丙烯分压，这样做的好处是可以抑制结焦，并且可以维持脱氢反应的

的纯进口量为215万吨，这其中并不包括聚丙烯、丙烯腈这些下温度。为了达到最好的反应结果，UOP公司还专门为Oleflex工艺

游产品的进口，两者相加，我过丙烯的缺口总量达到了700万配套了专利的设备和系统，处理原料的能力好，包括从气田、炼厂

吨。丙烯工业化生产工艺为传统工艺和新兴工艺，传统工艺主要或者乙烯装置来的原料都可以进入反应器参与生产过程。但缺

包括蒸汽裂解工艺和催化裂化工艺，而丙烯均为副产品，分别受点是前期需要较高的技术投资，后期的生产中能耗较高，增加了

制于主产品乙烯和成品油的生产。近年来，北美页岩气革命导致生产的成本。

北美裂解原料轻质化，丙烯产量增速下滑；而全球成品油需求增Catofin工艺主要特点有：采用较为廉价的铬-铝非贵金属催

速稳定在1%-2%左右，丙烯产能不足问题严重。因此，市场逐渐化剂，降低了生产成本，催化剂有很好的选择性并且不需要再生

关注丙烯的替代生产工艺，包括深度催化裂化、低碳烯烃裂解、烯处理，采用循环多反应器系统，可以容易地增加产能。此外，整个

烃复分解、甲醇制烯烃和丙烷脱氢等五种新兴工艺。相比较而生产过程的条件易于控制，温度和压力都比较低，容易实现，降低

言，丙烷脱氢具有技术成熟、产品质量好、转化率高、副产物少等了能耗和成本。但缺点是反应器的数量比较多，在这个方面反而

优点，越来越成为市场追逐的生产工艺。