丙烷脱氢(pdh)介绍ppt

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1、丙烷脱氢2012年6月PROPANEDEHYDROGENATION一、丙烷脱氢反应机理二、轻烃催化脱氢历史变迁三、丙烷脱氢催化剂四、丙烷脱氢主要工艺技术五、丙烷脱氢的工程特点提纲丙烯生产技术FCCDCC/CPPMTOPDH乙烯裂解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%

2、。一、丙烷脱氢反应机理丙烷脱氢制丙烯反应平衡反应：C3H8⇔C3H6+H2（吸热）反应产物、副产物：H2,CH4,C2H4,C2H6,C3H6,C3H8,C4+热力学性质决定：（1）吸热反应；（2）平衡常数随温度的升高而增大；适当适当的高的反应温度（3）分子数增加的可逆反应；反应压力越低越有利.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℃。一、丙烷脱氢反应机理温度-热裂解副反应曲线一、丙烷脱氢反应机理轻烃催化

3、脱氢历史变迁催化剂相同，脱氢温度不同。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。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二、轻烃催化脱氢历史变迁丙烷脱氢催化主要有以下几种：铬系催化剂，如Catofin工艺采用的催化剂；铂系催化剂，如Olefex工艺采用的催化剂；氧化脱氢类催化剂。（氧化脱氢是指在催化剂作用下采用适当的氧化

4、剂与丙烷反应生成丙烯与水，其焓变小于零，为放热反应，无需外界加热、节省能源，与催化脱氢过程相比，可以克服热力学平衡的限制并降低催化剂的减活作用。该催化剂离实现工业化尚远。）三、丙烷脱氢催化剂目前主要几种丙烷脱氢技术CatofinLUMMUSOleflexUOPStarUHDE四、丙烷脱氢主要工艺技术Catofin流程简图四、丙烷脱氢主要工艺技术Oleflex流程简图四、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几种技术明显区别各种技术明显区别在反应，各自具有明显特点。后续的各单元，是典型单元操作。与乙烯装

5、置分离单元相似，但流程相对较短。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Catofin反应五步骤示意四、丙烷脱氢主要工艺技术UOP反应器简图四、丙烷脱氢主要工艺技术反应器四、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丙烷脱氢主要单元反应：原料加热，反应，催化剂再生，预热回收（废锅等）。压缩：将反应器提升到后续所需的压力，三段压缩，压力提升到11.4bar。四、丙烷脱氢主要工艺技术丙烷脱氢主要单元产品回收：逐级冷凝，C2及以上组分逐步冷凝下来，5股液相进入脱乙烷塔，未凝的富

6、氢尾气（H2,CH4）进入PSA。脱乙烷塔中将C2分离出来。产品精制：产品塔中将聚合级丙烯分离出来。H2,CH4C2H4,C2H6,C3H6,C3H8,C4+C2H4,C2H6C3H6,C3H8,C4+C3H6C3H8,C4+四、丙烷脱氢主要工艺技术丙烷脱氢主要单元丙烯制冷：多级压缩，汽-液，液体多压力下蒸发，提供不同级别冷剂。13℃，-1℃，-23℃，-35℃乙烯制冷：多级压缩，汽-液，液体多压力下蒸发，提供不同级别冷剂,-63℃，-100℃其他配套公用工程系统（火炬，燃料气，蒸汽，仪表空气，氮气。）四、丙烷脱氢主要工艺

7、技术丙烷脱氢反应单元四、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乙烯制冷简图四、丙烷脱氢主要工艺技术几种技术各自特点序号反应器参数OleflexCatofin1型式移动床固定床2数量/台483操作方式连续循环操作4尺寸Φ3.2m~4.2mΦ7.9m×17.2m5操作温度/℃639~650590~6006操作压力/MPag0.23-0.057设计温度/℃670400（外壳）8设计压力/MPag0.65/F.V.0.28/F.V.9设备材质304S

8、.SC.S&耐火材料衬里10加热（蓄热）方式加热炉加热反应原料热空气加热催化剂+加热炉适度加热反应原料11催化剂UOP提供的Pt系催化剂南方化学公司提供的Cr系催化剂12催化剂再生方式连续再生（CCR)间歇切换再生四、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