丙烷脱氢介绍课件

丙烷脱氢介绍丙烷脱氢介绍丙烷脱氢介绍一、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PROPANEDEHYDROGENATION2020/11/261丙烷脱氢介绍丙烷脱氢介绍丙烷脱氢介绍2020/11/261一、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PROPANEDEHYDROGENATION2020/11/262丙烷脱氢PROPANEDEHYDROGENATION2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%。2020/11/263从丙烷脱氢到丙烯2020/11/263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℃。

2020/11/264丙烷脱氢制丙烯反应热力学性质2020/11/264温度-热裂解副反应曲线

2020/11/265温度-热裂解副反应曲线2020/11/265目前主要几种丙烷脱氢技术CatofinLUMMUSOleflexUOPStarUHDE三、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/266目前主要几种丙烷脱氢技术CatofinOleflexStarOleflex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／a2020/11/267Oleflex工艺Oleflex工艺是UOOleflex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2020/11/268Oleflex流程简图反应区、2020/11/268UOP反应器简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/269UOP反应器简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/26反应器2020/11/2610反应器2020/11/2610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2020/11/2611从历史变迁看脱氢工艺发展前景异丁烷脱氢正丁烷脱氢制丁二烯异丁技术2020/11/2612技术2020/11/2612工艺仍在改进，殊途同归，任重道远2020/11/2613工艺仍在改进，殊途同归，任重道远2020/11/2613谢谢！2020/11/2614谢谢！2020/11/2614Catofin流程简图2020/11/2615Catofin流程简图2020/11/2615Catofin反应五步骤示意四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2616Catofin反应五步骤示意四、丙烷脱氢主要工艺技术2020Catofin反应器简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2617Catofin反应器简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/1Star流程简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2618Star流程简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/26Star反应器简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2619Star反应器简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/22020/11/26202020/11/26202020/11/26212020/11/26212020/11/26222020/11/2622脱乙烷塔四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2623脱乙烷塔四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2623产品精制四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2624产品精制四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2624丙烯制冷简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2625丙烯制冷简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/26252020/11/26262020/11/26262020/11/26272020/11/2627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2020/11/2628丙烷脱氢的工程特点（一）五、丙烷脱氢的工程特点2020/11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2020/11/2629丙烷脱氢的工程特点（二）五、丙烷脱氢的工程特点2020/11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2020/11/2630丙烷脱氢的工程特点（二）五、丙烷脱氢的工程特点2020/11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2020/11/2631丙烷脱氢的工程特点（二）五、丙烷脱氢的工程特点2020/11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。2020/11/2632丙烷脱氢的工程特点（四）2020/11/2632五、丙烷脱氢的工程特点Catofin反应器衬里2020/11/2633五、丙烷脱氢的工程特点2020/11/26332020/11/26342020/11/26342020/11/26352020/11/26352020/11/26362020/11/2636谢谢2020/11/2637谢谢2020/11/2637丙烷脱氢介绍丙烷脱氢介绍丙烷脱氢介绍一、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PROPANEDEHYDROGENATION2020/11/2638丙烷脱氢介绍丙烷脱氢介绍丙烷脱氢介绍2020/11/261一、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PROPANEDEHYDROGENATION2020/11/2639丙烷脱氢PROPANEDEHYDROGENATION2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%。2020/11/2640从丙烷脱氢到丙烯2020/11/263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℃。

2020/11/2641丙烷脱氢制丙烯反应热力学性质2020/11/264温度-热裂解副反应曲线

2020/11/2642温度-热裂解副反应曲线2020/11/265目前主要几种丙烷脱氢技术CatofinLUMMUSOleflexUOPStarUHDE三、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2643目前主要几种丙烷脱氢技术CatofinOleflexStarOleflex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／a2020/11/2644Oleflex工艺Oleflex工艺是UOOleflex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2020/11/2645Oleflex流程简图反应区、2020/11/268UOP反应器简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2646UOP反应器简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/26反应器2020/11/2647反应器2020/11/2610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2020/11/2648从历史变迁看脱氢工艺发展前景异丁烷脱氢正丁烷脱氢制丁二烯异丁技术2020/11/2649技术2020/11/2612工艺仍在改进，殊途同归，任重道远2020/11/2650工艺仍在改进，殊途同归，任重道远2020/11/2613谢谢！2020/11/2651谢谢！2020/11/2614Catofin流程简图2020/11/2652Catofin流程简图2020/11/2615Catofin反应五步骤示意四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2653Catofin反应五步骤示意四、丙烷脱氢主要工艺技术2020Catofin反应器简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2654Catofin反应器简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/1Star流程简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2655Star流程简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/26Star反应器简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2656Star反应器简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/22020/11/26572020/11/26202020/11/26582020/11/26212020/11/26592020/11/2622脱乙烷塔四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2660脱乙烷塔四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2623产品精制四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2661产品精制四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2624丙烯制冷简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/2662丙烯制冷简图四、丙烷脱氢主要工艺技术2020/11/26252020/11/26632020/11/26262020/11/26642020/11/2627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2020/11/2665丙烷脱氢的工程特点（一）五、丙烷脱氢的工程特点2020/11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2020/11/2666丙烷脱氢的工程特点（二）五、丙烷脱氢的工程特点2020/11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