丙烷脱氢(PDH)介绍.ppt

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 PROPANEDEHYDROGENATION 从丙烷脱氢到丙烯反应表观方程式 C3H8C3H6 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800 920 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590 630 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590 630 温度 热裂解副反应曲线 目前主要几种丙烷脱氢技术 CatofinLUMMUS OleflexUOP StarUHDE 三 丙烷脱氢主要工艺技术 Oleflex工艺 Oleflex工艺是UOP公司所拥有的一种烷烃脱氢专利技术 至2014年已建成投产11套生产装置 总能力达3740kt a Oleflex流程简图 反应区 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 工艺仍在改进 殊途同归 任重道远 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 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 丙烷脱氢的工程特点 一 CatofinPDH 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