丙烷脱氢项目技术及经济性分析

1、 丙烷脱氢项目技术及经济性分析 丙烯是仅次于乙烯的重要石油化工基本原料，除合成聚丙烯(pp)外，丙烯还可用于生产成丙烯腈、丁辛醇、异丙醇、苯酚和丙酮、丙烯酸及其脂类等众多下游产品，正逐步取代传统的材料如钢铁、木材、棉及棉制品等，长远看，国内外市场需求仍然旺盛，随着丙烷脱氢技术趋于成熟，特别是近年来，随着世界非常规天然资源开发获得突破，获得长期、稳定、相对低廉的丙烷资源成为可能，使丙烷脱氢(pdh)制丙烯项目有较强竞争力，引发巨头纷纷投资，成为行业发展的热点。一、丙烯增产技术进展1、丙烯增产技术有5类(1)烃类蒸汽裂解生产丙烯时，丙烯收率最多只有33%。(2)改进fcc等炼油技术，增产丙烯fcc

2、装置升级技术;(4)丙烷脱氢技术; 比烃类蒸汽裂解能产生更多的丙烯，用催化脱氢法生产丙烯，总收率74%86%，用唯一原料生产唯一产品，设备投资比蒸汽裂解低33%，有效地利用液化石油气资源使之转变为有用的烯烃。(5)以天然气、煤等为原料，生产乙烯、丙烯的甲醇制烯烃技术等。2、增产丙烯的催化裂化(fcc)技术与传统的fcc相比，这类技术操作条件更为苛刻，要求反应温度、剂油比更高，催化时间更短。代表性的技术有中国石化集团公司的dcc技术和北京石油化工科学研究院开发的催化热裂解( cpp技术)，其中后者工艺技术已于2001年6月通过由中国石油化工集团技术开发中心和中国石油天然气集团科技发展部共同组织的

3、鉴定。2009年8月28日，被列为国家乙烯(丙烯)工业新原料来源示范项目的中国蓝星沈阳化工集团50万吨/年催化热裂解(cpp)制乙烯项目(以下简称cpp项目)在沈阳成功投产。3、低碳烯烃裂解制丙烯技术该技术是将c4-8烯烃在催化剂作用下转化为丙烯和乙烯的技术，不仅解决炼厂和石脑油裂解副产c4-8出路问题，又增产高附加值乙烯、丙烯产品。目前较为成熟的技术主要有：atofina/uop公司的ocp工艺;lurgi公司的propylur工艺;arco/kbr公司的superflex工艺;mobil公司的moi工艺;以及日本旭化成公司的omega工艺(中孔沸石为催化剂，丙烯产率为40%60%)，200

4、6年在日本实现工业化;中国石化上海石油化工研究院以c4烯烃为原料，zsm-5沸石为催化剂，丙烯收率达33%。4、烯烃歧化制丙烯技术该技术是通过烯烃碳-碳双键断裂并重新转换为烯烃产物的催化反应，以乙烯和2-丁烯为原料歧化为丙烯技术研究主要有：(1) abb lummus公司的oct高温催化剂工艺。采用w基催化剂和并联固定床反应器，300375， 3.03.5mpa条件下，进料丁烯中2-丁烯质量分数 50%95%，丁烯转化率85%92%，丁烯转化为丙烯的选择性为97%。oct能够把蒸汽裂解装置丙烯/乙烯比提高到1.1以上。有十几套工业生产装置，上海赛科90万吨/年乙烯装置也采用了该技术。(2) 法

5、国石油研究院(ifp)的meta-4低温催化剂工艺。meta-4工艺采用re作催化剂和流化床反应器，在2050、液相条件下，将2-丁烯和乙烯歧化生成丙烯。2-丁烯转化率为90%，丙烯选择性大于98%，该技术已在台湾省中油公司完成中试试验。5、丙烷脱氢制丙烯技术丙烷脱氢制丙烯技术目前已工业化，且成为第三大丙烯生产路线。工艺主要有:(1)uop公司的oleflex工艺，连续移动床工艺技术;(2)lummus-houdry公司的catofin工艺，循环多反应器工艺技术;(3)伍德公司krupp uhdewcng的star工艺法;(4)snamprogetti、林德公司linde-basf-stato

6、il共同开发的pdh工艺。全球现有投产的丙烯脱氢制丙烯工业装置14套，其中10套采用uop公司的oleflex工艺。 4套为 abb lummus的 catafin工艺 ，两种丙烷脱氢制丙烯工艺大体相同，所不同的只是脱氢和催化剂再生部分。6、甲醇制烯烃技术该技术以天然气或煤为原料生产甲醇，再以甲醇生产烯烃(mto工艺)或丙烯(mtp工艺)的技术越来越受关注。目前比较成熟的技术主要有uop/hydro公司的mto工艺;中国dmto技术和lurgi公司的mtp工艺。二、丙烷脱氢制丙烯生产发展状况1、国外丙烷脱氢制丙烯装置全球已经投产和在建的装置有20余套，全部建成后的产能规模将达到670多万吨。2

7、、国外丙烷脱氢制丙烯装置最新动态据化工在线统计，截止2011年年底，国外新有7家公司宣布建设丙烷脱氢项目：(1)陶氏化学4月25日宣布，于德州freeport的丙烷脱氢(pdh)项目，2015年投产，由福陆公司设计服务 。还考虑再建一套丙烯生产装置，可能于2018年开车。(2)2011年6月阿布扎比炼油公司(takreer)宣布：用uop技术建一套丙烷脱氢制丙烯装置，丙烯生产能力50万吨/年，2013年投产。(3)9月底哈萨克斯坦宣布投资约60亿美元建多个项目，包括在阿特劳(atyrau)的50万吨/年丙烷脱氢制丙烯项目，2015年投产。(4)埃及联合东方石化(opc)2011年10月宣布，2

8、5万吨/年丙烷脱氢(pdh)装置2015年底投产，将现有的聚丙烯能力扩大至22万吨/年。pdh装置生产的丙烯将供聚丙烯装置(苏伊士西北湾工业区16万吨/年聚丙烯)，项目可研已完成。(5)petrologistics公司旗下位于休斯顿丙烷脱氢(pdh)装置于2010年第三季度投产。丙烯能力约54.5万吨/年。能生产不定比例的化学级、聚合级丙烯。化学级丙烯的含量较多，具有生产更多市场需求的“目的”丙烯的功能。(来源：chem week杂志，2010年6月)(6)俄罗斯西布尔(sibur)公司日前宣布，旗下tobolsk聚合物子公司将在俄罗斯tobolsk采用uop技术建设51万吨/年pdh制丙烯装

9、置，该pdh和pp联合装置将于2012年第三季度建成。3、国内情况据有关报道统计，截止2011年底，国内已有9家公司宣布丙烷脱氢项目：(1) 2011年5月17日，中国软包装集团投资150亿元的中景80万吨聚丙烯项目在福清石化科技园开工。年生产160万吨聚丙烯树脂和三期总计200万吨丙烷脱氢制丙烯。(2) 2011年6月25日，渤化集团天津渤化石化有限公司60万吨丙烷脱氢制丙烯项目开工建设，2013年6月建成。据2010年9月报道：项目釆用由鲁姆斯技术公司转让的catofin脱氢技术。项目位于天津渤海化工园区，采用鲁姆斯catofin脱氢专利技术，以丙烷为原料，经催化脱氢、压缩、低温分离、产品

10、精馏等工艺过程，生产聚合级丙烯。项目总投资34.8亿元。(3) 2011年7月15日，江苏长江天然气化工有限公司年产丙烯65万吨的丙烯联合体项目落户江苏南通如皋长江镇。(4) 2011年8月3日浙江聚龙石油化工有限公司(嘉兴独山港区)建设年产丙烯45万吨丙烷脱氢制丙烯装置，uop技术，于2013年建成。(5)2011年8月5日海越股份公告，控股子公司宁波海越新材料有限公司利用138万吨丙烷和混合碳四建设丙烷脱氢装置。目前，已与鲁姆斯技术公司签订了宁波丙烷脱氢装置的技术许可和工程技术服务合同。(6)中国烟台万华聚氨酯计划2013年投产在山东烟台新建的75万吨/年丙烷脱氢制丙烯装置，据中化新网20

11、11年10月24日报道：该装置将使用uop的oleflex工艺技术。(7)2011年9月东华能源股份与江苏飞翔化工股份、江苏华昌化工股份签署三方合资协议，拟共同投资设立张家港扬子江石化有限公司，建设120万吨丙烷脱氢制丙烯装置，分两期建设。(8) 江苏海利化工利用uop技术建设51万吨/年丙烷脱氢装置。(9) 绍兴三元化工利用uop技术建设45万吨/年丙烷脱氢装置。三、丙烷脱氢制丙烯技术发展状况1、概述丙烷脱氢制丙烯技术问世迄今已有20多年历史，经过不断完善，工业应用日趋成熟。开发丙烷催化脱氢工艺成功的有：uop公司的oleflex工艺;lummus公司的catofin工艺;snamproge

12、tti公司的流化床(fbd)工艺;uhde的蒸汽活化重整(star)工艺;林德公司的pdh工艺。目前丙烷脱氢制丙烯实现工业化的生产工艺有美国uop公司的oleflex工艺和美国abb lummus global公司的catofin工艺。两种丙烷脱氢制丙烯工艺大体相同，所不同的只是脱氢和催化剂再生部分。2. uop公司的oleflex工艺oleflex工艺是80年代开发的，1990年首先在泰国实现了工业化，1997年4月韩国投产25万吨/年丙烯的联合装置采用第二代oleflex技术。目前，全世界oleflex丙烷脱氢制丙烯总生产能力达250万吨/年。3、lummus公司的catofin工艺cat

13、ofin工艺是abb lummus公司开发的c3c5烷烃脱氢生产单烯烃技术。目前，全世界有10家采用catofin工艺生产烯烃，生产量超过320万吨/年。4、 丙烷脱氢工艺技术比较四、丙烷脱氢技术项目经济性分析1、全球丙烯消费结构在全球范围内，丙烯主要用于生产聚丙烯，占到全球丙烯需求的58%;丙烯腈(10%);羰基醇类(8%);环氧丙烷(7%);异丙苯(6%);一些较小用途，制丙烯齐聚物、异丙醇和精细化学品。2、我国丙烯消费趋势在我国，丙烯大部分用于生产聚丙烯，约占丙烯总消费量的70%，还有部分用于生产丙烯腈、环氧丙烷等其他化工产品。今后聚丙烯将依然是丙烯最大衍生物，其消耗的丙烯占丙烯总需求量

14、的比例将进一步提高。为满足腈纶及abs树脂生产需求，我国将继续扩大丙烯腈生产能力，其对丙烯的消费量仍将在丙烯消费结构中保持较高的比例。3、丙烷脱氢制丙烯成本丙烷约占丙烷脱氢制丙烯总成本的2/3，因此，未来丙烷脱氢项目将主要集中在中东地区，特别是沙特阿拉伯。据统计，2004-2009年我国丙烯、丙烷进口月均差价476美元/t(见表3)，项目具有良好的投资收益率，初步测算在我国华东地区建设丙烷脱氢装置，当丙烷原料价格为729美元/t时(2010年1-4月进口平均价格)，初步测算产出丙烯含税成本价为9381元/t(除主要原料外，其它制造成本及期间费用1283元/t)，相比同期市场进口丙烯10249元

15、/t便宜868元/t左右。丙烷原料的来源多在海湾地区，目前该地区已建成、正在建设或筹备建设的丙烷脱氢装置有多套，今后该地区对外输出的丙烷量必然逐年减少，势必造成依赖原料进口的丙烷脱氢装置的运营成本提高。长远看，国内外丙烯市场需求仍然旺盛，随着丙烷脱氢技术趋于成熟，特别是近年来，获得长期、稳定、相对低廉的丙烷资源成为可能，使丙烷脱氢(pdh)制丙烯项目有较强竞争力，引发巨头纷纷投资，成为行业发展的热点，值得注意的是项目要关注丙烷脱氢制丙烯生产和技术情况，关注丙烷脱氢技术项目的经济性，才能实现可持续发展。丙烯是仅次于乙烯的重要石油化工基本原料，除合成聚丙烯(pp)外，丙烯还可用于生产成丙烯腈、丁辛

16、醇、异丙醇、苯酚和丙酮、丙烯酸及其脂类等众多下游产品，正逐步取代传统的材料如钢铁、木材、棉及棉制品等，长远看，国内外市场需求仍然旺盛，随着丙烷脱氢技术趋于成熟，特别是近年来，随着世界非常规天然资源开发获得突破，获得长期、稳定、相对低廉的丙烷资源成为可能，使丙烷脱氢(pdh)制丙烯项目有较强竞争力，引发巨头纷纷投资，成为行业发展的热点。一、丙烯增产技术进展1、丙烯增产技术有5类(1)烃类蒸汽裂解生产丙烯时，丙烯收率最多只有33%。(2)改进fcc等炼油技术，增产丙烯fcc装置升级技术;(4)丙烷脱氢技术; 比烃类蒸汽裂解能产生更多的丙烯，用催化脱氢法生产丙烯，总收率74%86%，用唯一原料生产唯

17、一产品，设备投资比蒸汽裂解低33%，有效地利用液化石油气资源使之转变为有用的烯烃。(5)以天然气、煤等为原料，生产乙烯、丙烯的甲醇制烯烃技术等。2、增产丙烯的催化裂化(fcc)技术与传统的fcc相比，这类技术操作条件更为苛刻，要求反应温度、剂油比更高，催化时间更短。代表性的技术有中国石化集团公司的dcc技术和北京石油化工科学研究院开发的催化热裂解( cpp技术)，其中后者工艺技术已于2001年6月通过由中国石油化工集团技术开发中心和中国石油天然气集团科技发展部共同组织的鉴定。2009年8月28日，被列为国家乙烯(丙烯)工业新原料来源示范项目的中国蓝星沈阳化工集团50万吨/年催化热裂解(cpp)

18、制乙烯项目(以下简称cpp项目)在沈阳成功投产。3、低碳烯烃裂解制丙烯技术该技术是将c4-8烯烃在催化剂作用下转化为丙烯和乙烯的技术，不仅解决炼厂和石脑油裂解副产c4-8出路问题，又增产高附加值乙烯、丙烯产品。目前较为成熟的技术主要有：atofina/uop公司的ocp工艺;lurgi公司的propylur工艺;arco/kbr公司的superflex工艺;mobil公司的moi工艺;以及日本旭化成公司的omega工艺(中孔沸石为催化剂，丙烯产率为40%60%)，2006年在日本实现工业化;中国石化上海石油化工研究院以c4烯烃为原料，zsm-5沸石为催化剂，丙烯收率达33%。4、烯烃歧化制丙烯技术该技术是通过烯烃碳-碳双键断裂并重新转换为烯烃产物的催化反应，以乙烯和2-丁烯为原料歧化为丙烯技术研究主要