丙烷脱氢项目可行性报告

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1、丙烷脱氢可行性报告一、可行性报告的必要性 丙烯是仅次于乙烯的重要基本有机原料之一， 主要用于生产聚丙 烯、丙烯晴、环氧丙烷、苯酚、丙酮、丁醇、辛醇、丙烯酸以及异丙 醇等化工产品，其他用途还包括烷基化油、催化叠合和二聚，高辛烷 值汽油调和料等。 中国丙烯增产技术与国际水平同步， 特别是炼厂深 度催化裂解装臵增产丙烯技术， 已处于世界领先地位。 但中国在其他 丙烯生产技术如丙烷脱氢、甲醇制烯烃技术、烯烃相互转化、乙烯丁 烯易位歧化技术等方面， 与国际先进水平有一定差距。 国外上述技术 已工业化或正在工业化，而国内尚处于研究阶段。由于丙烯下游产业的快速发展，特别是聚丙烯装臵的高速度建 设，未来几年我

2、国丙烯需求将出现持续、高速的增长，估计到 2013 年，我国丙烯自给率将比 2003年的 96.3 下降约 6 个百分点，丙烯 供需缺口将达到 80-100 万吨。现有传统的丙烯生产路线已经不能满足需求的增长， 有必要根据 具体情况引进或自主开发丙烯生产的其他技术， 如丙烷脱氢工艺、 烯 烃转化工艺、烯烃易位工艺、甲醇制烯烃工艺， 作为丙烯资源的补充， 发展丙烯及下游产品的生产。 建设 10万吨/ 年提升管循环流化床丙烷 催化脱氢制丙烯产业化示范装臵将为公益的大型化设计奠定基础， 推 动自有知识产权技术的进步与发展； 打破国外技术垄断， 为我国提供 工业化的丙烷脱氢丙烯生产工艺， 促进国内丙烷

3、资源的有效高附加值利用，为石油石化行业的协调发展创造条件二、工艺技术方案 目前，丙烯的来源主要有两种：一是来自蒸汽裂解制乙烯的联 产；二是来自炼厂催化裂化装臵的气体。 现有生产装臵多已采用国内 开发的增产丙烯技术，装臵开工率超过100.2003 年，全球丙烯大约有 61来自蒸汽裂解制乙烯的联产， 34 来自炼厂气体。此外还有 3来自丙烷脱氢，约 2来自其他工艺。 我国丙烯主要来自乙烯裂解装臵和炼厂催化裂化及催化裂解装臵。 2004年我国丙烯生产能力 627 万吨，2005年丙烯产量 755万吨，2006 年丙烯产量 935 万吨。近年来由于全球丙烯需求快速增长， 传统的乙 烯联产和炼厂回收丙烯

4、的产量难以满足需求， 因此，从其他途径生产 丙烯的重要性日益增长，例如丙烷脱氢、流化催化裂化、天然气或甲 醇、烯烃转化、烯烃歧化和烯烃裂解。（ 1）丙烷脱氢从上世纪 90 年代以来，丙烷脱氢已成为石油化工的丙烯原料日 益增长的来源。目前有 10 套丙烷脱氢装臵在运转，其中 8 套装臵采 用LAP公司转让的Oleflex技术，2套装臵采用ABB Lummus公司转 让的 Catofin 技术。两种技术分别采用 Cr 系和 Pt 系催化剂， 反应是 强吸热的， 高温和低压有利于反应平衡。 但在高温条件下易产生副反 应，且容易结焦，因此反应温度有一定限制。压力一般为负压或大气 压。根据反应条件的不同

5、，丙烷脱氢转化率为 35-65，未反应的 丙烷循环利用，丙烯的总收率超过 80。各种工艺之间的差异在于反应器、 反应供热方式及催化剂结焦后再生方式的不同。 通常情况下 采用氧气烧掉积碳方式对催化剂进行再生。 如果可利用反应副产物氢 气，则进一步提高工艺的经济性，否则氢气可用作加热炉燃料。（ 2）流化催化裂化FCC装臵的主要用途是将瓦斯油和重质物流转化成汽油、液化 石油气和轻质油等轻质产品。而轻质副产物流中还有 3-8 丙烯， 为提高丙烯收率，一些炼厂采用添加 ZSM-5等助剂的专用配方的FCC 催化剂。与传统FCC操作条件相比，多产丙烯FCCX艺的反应温度较 高，接触时间较短，剂油比较高，因此

6、抑制了裂解、二次裂化、氢转 移反应及结焦等二次反应的发生， 得到的丙烯收率较高， 可达约 20。（ 3）甲醇制丙烯Lurgi油气化学公司结合一系列专用技术，致力于开发由 C1转 化成有价值产品的新路线。 此路线以低成本的天然气为原料， 建大规 模的甲醇装臵，采用甲醇高选择性转化成丙烯。 Lurgi 公司开发的 MTP 技术的特点在于采用固定床反应器与德国 SudChemic公司专用的高 稳定性沸石催化剂。（4）烯烃转化技术烯烃转化技术由其他烯烃生成轻质烯烃， 目前主要有两种技术： 即烯烃歧化和烯烃裂解。烯烃歧化是以乙烯和丁烯为原料生产丙烯。 烯烃裂解是以裂解重质烯烃为原料制乙烯和丙烯。 烯烃转

7、化工艺往往 以上所述的其他烯烃生产技术结合在一起， 从而提高了轻质烯烃产物 的收率，并最大限度提高丙烯产量。（5）与蒸汽裂解装臵一体化当OCP工艺与蒸汽裂解装臵形成一体化时，在总的石脑油流量 相同的情况下，可大大提高丙烯收率。在操作苛刻度适中的条件下， 将石脑油处理量为200万t/a的一套大型乙烯装臵与联有 OCP装臵的 相同裂解装臵比较，后者可多产丙烯 30，丙烯 /乙烯比为 0.8 ，投 资回收期约 4 年。（6）OCP与 FCC炼厂一体化当OCP装臵与FCC1厂联成一体时，以来自于 FCC和焦化装臵 的烯烃物流为原料， 可转化长高价值的轻质烯烃， 其中大部分是丙烯。 汽油物流中烯烃含量较

8、低， 由于生成少量芳烃和正构烯烃异构生成异 构烯烃，因此实际上辛烷值保持不变。（7）OCP与 MH一体化由于一些MTO装臵将设在偏远地区，大量副产物难以利用。与 OCP装臵联成一体的MTC联合壮志 可在甲醇原料量不变的情况下， 将碳 4 和碳 5 物流送至烯烃裂解装臵， 使乙烯和丙烯的总收率由 80 提高到 90以上，丙烯收率由 30-50提高到 60。三、自控技术方案本项目以丙烷为原料生产丙烯。考虑到地区环境，工厂的生产 装臵、辅助生产装臵和公用工程设施的自动化水平要达到国内先进水 平。主生产装臵的自动控制和检测，采用 DCS系统为主的中央控制 室集中控制和操作管理。各DCS系统配有与上位机

9、的通讯接口， 以便与全厂网络联通根据工艺要求，配备事故安全停车系统确保整个工艺装臵的可 靠、安全运行。为了全厂的安全生产，根据各生产装臵的特点设臵可燃气体泄 漏检测器和报警装臵。（1）自动化水平 反应装臵、气体分离装臵，工艺介质的特点为：易燃、易爆。 因此对生产操作安全运行、自动控制水平和安全连锁系统要求很高。本项目生产装臵，采用了国内外先进工艺技术，装臵的自动化 水平和整个装臵区的仪表及控制系统的配臵都是以专利商和已验证 生产的工厂及买房经验为技术基础的。 自动控制均采用了先进的集散 型控制系统， 公用一个联合控制中心， 将生产操作过程中必要的工艺 参数，均集中到控制中心，实行生产过程的检测

10、、控制和管理。报警 及紧急停车也在控制中心里进行， 但分装臵采用逻辑上各自独立的事 故安全停车系统。公用工程、储运系统和联合控制中心的 DCS系统共 享数据，火灾报警与全厂自控系统统一规划。装臵内所有的电机都可以在中央控制室和现场就地开停。 按照工艺设计要求，所有装臵内仪表的设计，要求选用高可靠 性的经过严格检验的仪表，确保安全正常生产。四、建厂地区条件和厂址选择我公司拟建设在XXXXXXXXX xxxxxx是XXX）经济区规划发展的三大 临海重化工业集中区之一，位于XXXXXX,东邻XXXX市，南临XXX,西靠 xxxx,北接xxx、xxx和xxx,规划面积123平方公里。XXXXX）具有较

11、强的临海港口优势、地理区位优势、土地资源优势、淡水资源优势和环境容量优势。国家西部大开发战略的实施和中国-东盟自由贸易区的全面启动，也为XXXX充分利用国内外两种资源、 两种市场发展石油化工产业提供了极为有利的条件。1、地理区位XX市是XXXX开发、开放中的重点城市，地处我国沿海的最南端， 是西南地区、华南地区的交汇点， 是与东盟国家贸易与合作的桥头堡。 珠三角地区是我国现代制造业最为发达的地区， 外向型经济发达， 对 石化深加工产品的品种要求多，石化原料市场缺口巨大。XX是广西最靠近广东的沿海城市， 处在珠三角的经济区的辐射范围内， 可以为珠 三角提供便利的原料供应。XX向南与东盟国家紧密联

12、系。东盟国家近 年经济增长速度较快， 基本有机原料产能增长很快， 对石化深加工产 品需求旺盛。XX向西南可以通过公路及铁路网与西南各省紧密联系， 是西南地区的重要出海通道。工业区外部交通正在完善，XXX铁路支线、玉林至XXX铁路、XX至XX铁路已经开工建设，建成后洛阳至 XXX铁 路比洛阳至湛江铁路近100多公里，玉林至XXX高速公路将在今年建 成，再加上机场、 港口等交通设施，已形成了一个完整的立体交通网 络。届时，XXX的物资往北可直达中原腹地，往东可直达粤西地区， 往西可直达西南各地。 相比北部湾其他重点产业园区， 铁山港工业区 有着更大的服务半径，为发展临港大中型产业做好了集疏运系统保

13、 障。2、港口XXXX港条件优良，是我国连接东盟国家的最便利港口之一，有 发展外向型经济的港口优势。XX港为一狭长的台地淤谷型海湾，是一 个湾宽、水深、岸线长、闭风、浪静、回淤小、航道短、无礁石、陆域阔、可挖性好的天然良港。XX港水体含沙量小，没有大的河流汇入， 泥沙来源少，泥沙回淤较小，建港后的年回淤量小，维护费用低。港 纵深 40 公里，平均宽 4 公里，湾口最宽处 10 公里，呈南北走向， 港内有东西两条深槽，为天然航道，航道底宽5001000米，水深1022.5米。xx港作业区现有1、2号码头可停泊10万吨级船舶。便 于大宗原材料的进口及产品的输出， 物流成本低， 具备建设大型临海 石

14、化园区的条件。五、环境保护本设计将遵循下列有关环境保护的设计规范： 工业企业噪声控制设计规范工业企业噪声标准污水综合排放标准石油化工企业环境保护设计规范 石油化工企业排样筒（管）采样口设计规范 石油化工企业燃料气系统和可燃气体排放系统设计规范 石油化工企业气体检测报警设计规范（1 ） 建设方案拟建项目为提升管循环流化床丙烷催化脱氢制丙烯工艺设备 一套，以及原料和产品罐区等辅助设施。该项目的辅助设施、公用工 程由 xxxxxx 公司另行新建。（2）工艺流程和产物环节 拟建的丙烷脱氢制丙烯装臵采用提升管循环流化床工艺。a）进料流程丙烷自装臵外进入原料缓冲罐沉降脱水，经进料泵升压至0.8-1.0MP

15、A，然后分别与反应后的气体，再生烟气换热至530C-570 C,进入流化床反应器与再生催化剂接触进行催化脱氢反应，反应后的物料经过旋风分离器进行气固分离后进入原料换热器， 然后冷 凝至常温， 进入气体缓冲罐， 反应气体进气体压缩机后进入气体分离 系统。b) 待生催化剂 反应后的待生催化剂经过汽提段汽提出残存的烃类气体后，通过斜管，滑阀转到提升管再生器，与含过剩氧的高温烟气接触，一是 烧去反应生成炭，二是利用烟气热能升温至 720C进行再生。c) 再生催化剂 待生催化剂进入提升管再生器完成烧焦与升温并气固分离后，通过斜管， 再生滑阀进入流化床反应器， 与换热后的丙烷气进行催化 脱氢反应。d) 主

16、风与烟气 主风经风机压缩通过计量进入辅助燃烧室，利用催化干气做燃料，干气燃烧被加热至 780-820C . 进入再生器底部，与待生催化剂 接触，一是烧去催化剂上的焦炭，二是将烟气热能传递给催化剂。烟 气经过二级旋风分离器与催化剂进行气固分离， 因环保和催化剂高价 成本原因，烟气须经过三旋或静电除尘器进一步回收烟气中的催化 剂，烟气净化后进入原料换热器将丙烷气加热至530-570 C,利用余热锅炉回收剩余热能，降温至180C后通过烟囱排入大气。(3) 污染排放情况a) 废水 丙烷脱氢制丙烯的生产过程中，废水主要来自反应原料气分液 罐及机泵冷却水。b) 废气丙烷脱氢制丙烯的生产过程中， 废气主要来自吸收塔外排干气，