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1、.,1,聚丙烯(PP)、异丙苯、羰基醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙 烯酸.,FCC,DCC/CPP,MTO,PDH,乙烯裂解,一、丙烷脱氢反应机理 二、丙烷脱氢主要工艺技术及特点 三、工艺命脉，谁主沉浮,丙烷脱氢,PROPANE DEHYDROGENATION,从丙烷脱氢到丙烯 反应表观方程式： C3H8 C3H6+ H2 热裂解脱氢： 传统的蒸汽热裂解装置（乙烯装置），C-C和C-H打断，生产乙烯和丙烯。温度800920，转化率93%，乙烯收率42%，丙烯17%。 催化脱氢： 所谓的“丙烷脱氢”，温度590630 ，单程转化率33%44%，选择性86%。,丙烷脱氢制丙烯反应热力学 性质 （1）吸热
2、反应； （2）平衡常数随温度的升高而增大； （3）分子数增加的可逆反应； 因此，提高反应温度和降低压力有利于反应向正方向进行；但反应温度过高将造成非催化热裂和深度脱氢反应加剧，导致选择性降低 。通常催化脱氢反应温度 控制在590630 。,温度-热裂解副反应曲线,目前主要几种丙烷脱氢技术,Catofin LUMMUS,Oleflex UOP,Star UHDE,三、丙烷脱氢主要工艺技术,.,7,Ol e f le x工艺,Ol e f le x工艺是UOP公司所拥有的一种烷烃脱氢专利技术， 至201 4年已建成投产 1 1套生产装置，总能力达37 40 k t a,Oleflex流程简图,反应
3、区、 催化剂连续再生区、产品分离区 分馏区 氢气： 稀释剂，用氢气循环以抑制结 焦、抑制热裂解和作载热体维持脱氢反应温度,UOP反应器简图,四、丙烷脱氢主要工艺技术,反应器,从历史变迁看脱氢工艺发展前景 上世纪60年代，正丁烷脱/异丁烷脱氢盛极一时，以获得丁二烯/异丁烯；随着热裂解制乙烯/丙烯并副产丁二烯/异丁烯（即统称的乙烯装置）的发展，催化脱氢制烯烃渐渐退出市场。 近年来随着乙烯装置原料轻质化，丙烯相对的缺口增大，丙烷脱氢开始兴起。 结论：需求推动生产，丙烯属于大宗产品，需求量大尤其下游需求大据中国化工报报道仅聚丙烯：预计新增产能超过300万吨至2500万吨以上。下游需求增速约7.7%，进
4、口量280万吨，国内产量约2000万吨，产能利用率为80%。,异丁烷脱氢 制异丁烯,正丁烷脱氢制丁二烯,异丁烷脱氢 制异丁烯,技术,.,13,工艺仍在改进，殊途同归，任重道远,.,14,谢谢！,Catofin 流程简图,Catofin反应五步骤示意,四、丙烷脱氢主要工艺技术,Catofin反应器简图,四、丙烷脱氢主要工艺技术,Star流程简图,四、丙烷脱氢主要工艺技术,Star反应器简图,四、丙烷脱氢主要工艺技术,.,20,.,21,.,22,脱乙烷塔,四、丙烷脱氢主要工艺技术,产品精制,四、丙烷脱氢主要工艺技术,丙烯制冷简图,四、丙烷脱氢主要工艺技术,.,26,.,27,丙烷脱氢的工程特点（
5、一） (Catofin PDH) 工艺参数跨度大： 温度：高温704；低温-104。 压力：负压：0.05MPa(绝)；正压：2.39MPag。,五、丙烷脱氢的工程特点,丙烷脱氢的工程特点（二） 系统复杂： （一）反应系统： 1、反应原料加热、进出料换热、余热回收（废锅）互相交错； 2、再生空气加热、再生空气换热、余热回收（废锅）互相交错。 （二）压缩： 三段压缩，闭环的调温水系统回收低温热能，用于产品塔塔釜加热热源。,五、丙烷脱氢的工程特点,丙烷脱氢的工程特点（二） （三）产品回收（低温回收）： 目的：通过深冷方式回收碳三，同时分离氢气、甲烷等轻烃； 工艺介质从常温逐级冷凝冷却到-98 ，丙
6、烯制冷、乙烯制冷提供不同级别冷源： 丙烯压缩提供：13， -1 ， -23， -35 乙烯制冷提供：-63， -100 （四）产品精制： 透平的乏汽作为塔釜热源，塔釜的再沸器便是透平的表面冷凝器。 调温水系统回收低温热能，也用于塔釜热源的一部分。,五、丙烷脱氢的工程特点,丙烷脱氢的工程特点（二） 系统复杂： 蒸汽系统： 4.0MPag，1.0MPag，0.35MPag 火炬： 湿火炬（WF） ，干火炬（DF）， 冷火炬（CF），液体倒空系统（LD） 其它： 燃料气，循环水，仪表空气，工厂空气.,五、丙烷脱氢的工程特点,丙烷脱氢的工程特点（四） 设备大型化，管道“设备化”。 设备管道材料复杂，高温钢（304H），普通碳钢，低温碳钢或低温合金钢（A33GR6，09MnNiDR，3.5Ni），不锈钢。 反应器衬耐火材料。 高温管道，低温管道应力计算，反应框架的结构设计，诸多机组采购技术服务，大型设备的专门设计。,五、丙烷脱氢的工程特点,Catofin反应器衬里,.,34,.,35,.,36,
