丙烷脱氢PDH总体介绍.pptVIP

丙烷脱氢的工程特点（三） 设备种类繁多 加热炉：进料加热炉、再生空气加热炉、废锅 压缩机：产品压缩机、再生空气压缩机、丙烯压缩机、乙烯压缩机 反应器：8台 塔器：脱乙烷塔、产品塔（分段、双塔）、脱油塔、脱丁烷塔、工艺凝液汽提塔 五、丙烷脱氢的工程特点 设备汇总表 五、丙烷脱氢的工程特点 设备类型 国内订货（台/套） 国外订货（台/套） 合计（台/套） 塔 6 　 6 反应器 　 8 8 容器 58 1 59 换热器 75 1 76 工业炉 1 1 2 机泵 40 8 48 压缩机及风机 1 8 9 其它 31 　 31 总计 212 27 239 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。 五、丙烷脱氢的工程特点 五、丙烷脱氢的工程特点 Catofin反应器衬里 丙烷脱氢设备布置图 五、丙烷脱氢的工程特点 丙烷脱氢 2012年6月 PROPANE DEHYDROGENATION 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 FCC DCC/CPP MTO PDH 乙烯裂解 从丙烷脱氢到丙烯 反应表观方程式： C3H8 C3H6+ 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%。 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 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