丙烷脫氫制丙烯工藝流程

丙烷脫氫制丙烯工藝流程丙烷脫氫制丙烯技術(shù)及經(jīng)濟(jì)分析<隱藏丙烷脫氫制丙烯經(jīng)濟(jì)及技術(shù)分析許藝〔金陵石油化工有限責(zé)任公司106204摘要丙烯是重要的有機(jī)化工原料,用于生產(chǎn)聚丙烯外還是生產(chǎn)丙烯睛丁醉、辛醉、環(huán)氧丙烷、異丙醉、丙苯、丙烯酸、碳基醇及壬基酚等產(chǎn)品的主要原料丙烯的齊聚物是提高汽油辛烷值的主要成分,烷催化脫氫制丙烯比烴類燕氣裂解能產(chǎn)生更多的丙烯。當(dāng)用燕氣裂解生產(chǎn)丙烯時(shí),烯收率最多只有、而用催化脫氫法生產(chǎn)丙烯,收率可達(dá)7%6用唯一原料生產(chǎn)唯一產(chǎn)品催化脫氮的設(shè)備投資比烴類蒸氣裂解低3%。并且采用催化脫氫的方法有效地利用液化石油氣資源使之轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫南N。關(guān)健詞丙烷丙烯脫氫丙烯是最早采用的石油化工原料也是生產(chǎn)石袖化工產(chǎn)品的重要烯烴之一。各種分析表明丙烯的需求增長速度已超過乙烯,且這種趨勢(shì)一直會(huì)延續(xù)。全球丙烯的消費(fèi)量將由19年的49780萬t0增加到20年的50萬及21年的7萬t50。其中,洲的增長速度最高。年到19年亞太地區(qū)丙烯9196衍生產(chǎn)品的需求以年均9%的速度增長而全球年均需求增長率為丙烯除用于生產(chǎn)聚丙烯外,大量地作為生產(chǎn)丙烯睛、丁醇、辛醉、環(huán)氧丙烷、異丙醉、丙苯、丙烯酸、撥基醇及壬基酚等產(chǎn)品的主要原料另外丙烯的齊聚物是提高汽油辛烷值的主要成分。丙烯與其它化學(xué)品不一樣它一般是以聯(lián)產(chǎn)品或副產(chǎn)品得到。目前全球丙烯大約有7%來自蒸氣裂0解乙烯的聯(lián)產(chǎn),來自煉廠主要是催化裂化裝置精煉副產(chǎn),0自世紀(jì)9年代以來由于現(xiàn)有來源不敷0需要丙烷脫氫已成為第三位的丙烯來源,9年丙189烷脫氫生產(chǎn)的丙烯約占世界丙烯總產(chǎn)量的。全、戶、加球現(xiàn)有丙烷脫氫生產(chǎn)裝置概況見表la丙烷催化脫氫制丙烯比烴類蒸氣裂解能產(chǎn)生更多的丙烯。當(dāng)用蒸氣裂解生產(chǎn)丙烯時(shí)丙烯收率最多只有、3而用催化脫氫法生產(chǎn)丙烯總收率可達(dá)7%一9用唯一原料生產(chǎn)唯一產(chǎn)品,催化脫氫的設(shè)備投資比烴類蒸氣裂解低。并且采用催化脫氫的方法,

有效地利用液化石油氣資源使之轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏玫南N。衰丙煌脫兔生產(chǎn)裝i況表t所在地20年第1卷第期化學(xué)公司和德國的BSAF公司其它均為大石油公司。112國外消費(fèi)及供需預(yù)剛..由于全球?qū)Ρ┑男枨蠓€(wěn)定保持在66%%以上的年增長率,丙烯的其它衍生物對(duì)丙烯的需求也保生產(chǎn)能力/萬壓0持許可證公司馬來西亞韓國UoP藝路線16石olds吟fixCatofinOlds投產(chǎn)日期199119901性兀6199119941997泰國比利時(shí)工川q.UOP西哥中東丙烷脫氫制丙烯,原料丙烷主要來自液化石油氣(前國內(nèi)的要作為民用燃料使用。LG,P17用作民用燃料的占L(商品總量的9年9PP;9.45%。已開工建設(shè)的長達(dá)的西氣東輸”待強(qiáng)勁勢(shì)頭。據(jù)統(tǒng)計(jì)9年全球丙烯生產(chǎn)能力(179不包括中國大陸538t為48.萬,消費(fèi)量約為3t,需求速度比16年增加美國、西歐、日本約占世界丙烯需求量的7.%。用途大致為聚丙烯275%,0烯睛環(huán)氧丙烷7異丙苯丙醇,%,4碳基醇9其它9%,%,%。在一些發(fā)展中國家聚丙烯占丙烯的消費(fèi)比例高達(dá)以上。0總之全球丙烯需求仍將保持較快的增長勢(shì)頭,需的分布格局不會(huì)發(fā)生大的變化,年的丙烯消20費(fèi)需求在t200以上0年丙烯消費(fèi)需求將為2506萬t0080,年全球丙烯需求量可達(dá)到0到而未來的丙烯新增生產(chǎn)能力不能滿足快速增長的丙烯需求,來l年世界將面臨丙烯原料短缺的局0面。12國內(nèi)丙烯的生產(chǎn)及市場(chǎng)分析.121國內(nèi)丙烯的生產(chǎn)現(xiàn)狀..管網(wǎng)工程將為長江中下游地區(qū)提供1億擴(kuò)的巨20。大天然氣源另外中石化預(yù)計(jì)明年在東海開發(fā)新的天然氣資源。前探明的可利用儲(chǔ)量為1億擴(kuò)目巨大天然氣源;安徽淮南又發(fā)現(xiàn)新的天然氣資源儲(chǔ)量達(dá)598億澎,2為塔里木盆地天然氣總儲(chǔ)量的蘇北油田新近探明儲(chǔ)量達(dá)10時(shí)/天然氣倍;0億a資源,0年內(nèi)即將開發(fā)。因此長江中下游地區(qū)的210天然氣量必將有較大幅度的增長,必沖擊民燃料市場(chǎng),從而造成源局部地區(qū)相對(duì)過剩P局面。目前我國丙烯當(dāng)要來源

是乙烯廠和煉廠的副產(chǎn)外丙烯的生產(chǎn)及市場(chǎng)分析.111國外丙烯的生產(chǎn)現(xiàn)狀.9年全球丙烯的產(chǎn)量約為t,90/世界a丙烯的生產(chǎn)和消費(fèi)仍主要集中在發(fā)達(dá)國家和地區(qū),國、9年,9西歐和日本約占世界丙烯產(chǎn)量的7,1個(gè)最大的丙烯生產(chǎn)商的丙烯生產(chǎn)能力3世界0約占世界總生產(chǎn)能力的3%,3這些廠商中除美國道品。紀(jì)6年代初00我國著手開發(fā)從煉廠氣中回收丙烯的技術(shù)。17年蘭化公司首次引進(jìn)國外石油91裂解裝置,創(chuàng)了我國乙烯廠聯(lián)產(chǎn)丙烯原料的歷史。年開始7陸續(xù)在全國各大煉油廠建立丙烯回收生產(chǎn)裝置、0到2世紀(jì)9年代初,共有3家煉廠丙烯收裝置投入生產(chǎn)。其間還有江蘇丹陽化肥廠,蘇常州石化廠,青島石化廠采用國內(nèi)技術(shù)建立重油熱裂解裝置上海石化總廠塑料廠,化公司石化廠和北京化工四廠采用國內(nèi)技術(shù)建立輕柴油熱裂解裝置使我國小型丙烯生產(chǎn)廠家達(dá)4余家丙烯生產(chǎn)能力約萬t年我國燕山石化公司引進(jìn)第一套輕柴油裂93解乙烯裝置使我國丙烯生產(chǎn)走向大型化,為到目止,大型乙烯裝置主要有海石化總廠、燕山石化公司、大慶石化總廠、揚(yáng)子石化公司、巴陵石化公司、吉化公司和撫順石化公司等。19年中國石化總公司統(tǒng)的丙烯生產(chǎn)能力為“,烯生產(chǎn)能力超過了30ta1萬/方數(shù)據(jù)國內(nèi)丙烯供需分析國內(nèi)丙烯產(chǎn)量為ta19951./,9年丙9烯產(chǎn)量已達(dá)到353萬t,7./年均增長率達(dá)2.%0a416(2丙烯衍生物聚丙烯和丙烯睛的快速發(fā)展導(dǎo)致我國丙烯短缺而這個(gè)缺口有可能加大。因此,國是丙烯凈進(jìn)口國,烯進(jìn)口量逐年增加,9年丙199烯進(jìn)口量為92年16t0(9,-2月共進(jìn)口丙烯3323t0,其中還未包括其它渠道進(jìn)口的丙烯數(shù)量。5189年一9年我國丙烯的消費(fèi)量也同樣在增長,991全國丙烯表觀消費(fèi)量為t,9年956./增加到428萬t平均每年增長萬o9年全國丙烯進(jìn)口量為2500129t0年-月共進(jìn)口丙,2烯332193t9年同期比的增長率為857%0,

9和8.5o我國丙烯主要用來生產(chǎn)聚丙烯丙烯睛丙酮丁醇、辛醇、異丙醉、異丙苯和環(huán)氧丙烷等,我國的丙烯消費(fèi)中占其總消費(fèi)量的5%,p5丙烯睛為辛3丁、醉為8環(huán)氧丙烷及其它約占2%。近年國內(nèi)丙烯%,4主要下游產(chǎn)品產(chǎn)量情況見表2:表2近年我國丙始主要下游產(chǎn)品產(chǎn).(t萬年份目前丙烷脫氫制丙烯主要有兩種工業(yè)化生產(chǎn)工藝:國UPO公司的工藝和美國AnulxlfBL‘sum公司的Cti工藝。llbon兩種丙烷脫氫制丙烯工藝大體相同所不同的只是脫氫和催化劑再生部分。工藝設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是采用移動(dòng)床反應(yīng)lxlf丙烯10.4913.86丙始肺丁、辛醉1996年19971998年年增長率%23.03285.53206.478騁環(huán)級(jí)丙烷6278.920年我國丙烯表觀需求量和需求量分別為027萬“和年丙烯表觀需求量和需。/25a0求量分別為均t和87t/1年年丙烯表觀需求和需求的年均增長率分別為和年若我國大型和中型乙烯的改造基完成,國乙烯的生產(chǎn)能力約t,20/按開工率a9%產(chǎn)量約為58“。按丙烯/0計(jì)萬a乙烯收率均為05計(jì),.2我國由乙烯裝置得到的丙烯產(chǎn)量為205萬t年我國大約4%的丙烯來自油廠,0220年煉廠丙烯產(chǎn)量估計(jì)為年我國丙烯4萬/22a0產(chǎn)量約為46t,3/國內(nèi)滿足率為這低于179年的丙烯自給率。因此,國內(nèi)97.%20丙烯供需仍有較大差距。13市場(chǎng)分析的初步結(jié)論.以上分析可得到如下結(jié)論:(1目前丙烯的需求增長速度已超過乙烯,球?qū)郾┑男枨蠓€(wěn)定保持在6%6%以上的年增長率,丙烯的其它衍生物對(duì)丙烯的需求也保持強(qiáng)勁勢(shì)頭。年丙烯的消費(fèi)需求將在t0以上,20年將為60580萬將達(dá)到7。未來10年世界將面臨丙烯原料短缺的局面。器反應(yīng)均勻穩(wěn)定催化劑活性長久保持不變,化劑再生時(shí)反應(yīng)器不需要關(guān)閉或循環(huán)操作同時(shí)連續(xù)補(bǔ)充催化劑。氫氣為稀釋劑,以抑制結(jié)焦、抑制熱裂解和作載熱體維持脫氫反應(yīng)溫度。含有烴類的反應(yīng)器部分和含有氧氣的再生部分是一體化但還安全地保持著分離。使用鉑

催化劑,有高活性、高選擇性和低磨損率由于可靠和精確的C生控制ll催化劑具有很長的服務(wù)壽命并提供優(yōu)良的產(chǎn)量f二e穩(wěn)定性。fxle術(shù)使用無鉻(r、l致癌催化劑。另外,為達(dá)最佳操作lfxOee工藝?yán)肞的專利設(shè)lO備和系統(tǒng),lMM包括yT裝置,按標(biāo)準(zhǔn)型設(shè)計(jì)的UP鎖定漏斗控制D餾塔盤、MTMhMI管道和工藝儀表測(cè)量設(shè)備控制(I.T它可以處理任何從氣田來的場(chǎng)也可以處理來自煉廠或乙烯裝置的CLG3PaCti工藝技術(shù)的主要特點(diǎn)是,采用循環(huán)固定床反應(yīng)器。使用非貴金屬催化劑,對(duì)原材料雜質(zhì)要求低,格便宜,催化劑壽命為2無催化劑損失年由于具有最高的選擇性所以在新鮮原料中制備1丙烯k產(chǎn)品僅消耗11k的丙烷。由于n.g5af的高轉(zhuǎn)化oi率和最低的再循環(huán)率使設(shè)備尺寸減小和能量成本降低。最高的單程轉(zhuǎn)化率4和至少高出的催化劑選擇性使操作壓力和溫度最低。反應(yīng)中沒有氫的再循環(huán)沒有蒸氣稀釋,以降低能耗和操作費(fèi)用。低硫注人使金屬鈍化。低溫回收區(qū)、產(chǎn)品精制、致冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)特征為:聯(lián)丙烯和乙烯致冷系統(tǒng),高效冷殼設(shè)計(jì)(lbx以大限度地減少設(shè)備數(shù)和所需的cdoo冷壓縮電能低壓脫乙烷塔免去了進(jìn)料泵,壓產(chǎn)萬方數(shù)據(jù)化I商情(reiCITdIotn.anin.f品分離塔與丙烯致冷系統(tǒng)合并。在Ctn置的設(shè)oi計(jì)中提供先進(jìn)的工藝控制關(guān)鍵設(shè)備包括:料和空氣加熱爐、模式預(yù)報(bào)控制和培訓(xùn)模擬器(ICN,SM中能提供多種操作工培訓(xùn)模擬器,IOM包括M聯(lián)合企業(yè)的常規(guī)TE高真實(shí)、動(dòng)力學(xué)模式。本裝置缺點(diǎn)是催化劑反應(yīng)裝置多,間歇操作裝置,如進(jìn)行反應(yīng)和再生至少需要兩個(gè)反應(yīng)器輪換操作產(chǎn)品回收部分要加壓操作,致能耗增加,且催化劑壽命只有兩年。20年第第3037期費(fèi)也將超過人民幣,這給建設(shè)該項(xiàng)目的決策帶來難度。自己開發(fā)該技術(shù),管投人也會(huì)很大但比引進(jìn)所花的費(fèi)用要小得多。工藝的技術(shù)關(guān)鍵是脫氫催化劑及相應(yīng)fxlel的脫氫工藝,當(dāng)然還有配套的炔烴和雙烯選擇加氫催化劑及工藝。而我國有近年的脫氫催化劑開發(fā)的0經(jīng)驗(yàn)和c工藝工業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)踐,o還有雙烯選擇加氫催化劑和工藝的開發(fā)基礎(chǔ)完全可以開發(fā)我們自己的系列丙烷脫氫制丙烯催化劑。(1e工藝中其它的相應(yīng)技術(shù)國內(nèi)均有裝40xlf可借鑒,如連續(xù)重整及再生工藝低碳烴的低溫精烷臨氫脫氫制丙烯技術(shù)

建設(shè)丙烷脫氫制丙烯裝置,據(jù)我國的現(xiàn)實(shí)情況自已開發(fā)該技術(shù)更可行些理由如下:(1雖在長江三角洲有豐富的液化石油氣資源(金陵石化、揚(yáng)子石化、九江石化各2萬t,5/鎮(zhèn)海煉a化還有高橋石化和上海石化/a。但目前主要作燃料用而且還存在較大的缺口,此丙烷資源