丙烷脫氫(pdh)介紹ppt

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1、丙烷脫氫2012年6月PROPANEDEHYDROGENATION一、丙烷脫氫反應(yīng)機(jī)理二、輕烴催化脫氫歷史變遷三、丙烷脫氫催化劑四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)五、丙烷脫氫的工程特點(diǎn)提綱丙烯生產(chǎn)技術(shù)FCCDCC/CPPMTOPDH乙烯裂解從丙烷脫氫到丙烯反應(yīng)表觀方程式：C3H8C3H6+H2熱裂解脫氫：傳統(tǒng)的蒸汽熱裂解裝置（乙烯裝置），C-C和C-H打斷，生產(chǎn)乙烯和丙烯。溫度800~920℃，轉(zhuǎn)化率~93%，乙烯收率~42%，丙烯~17%。催化脫氫：所謂的“丙烷脫氫”，溫度590~630℃，單程轉(zhuǎn)化率33%~44%，選擇性~86%

2、。一、丙烷脫氫反應(yīng)機(jī)理丙烷脫氫制丙烯反應(yīng)平衡反應(yīng)：C3H8?C3H6+H2（吸熱）反應(yīng)產(chǎn)物、副產(chǎn)物：H2,CH4,C2H4,C2H6,C3H6,C3H8,C4+熱力學(xué)性質(zhì)決定：（1）吸熱反應(yīng)；（2）平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大；適當(dāng)適當(dāng)?shù)母叩姆磻?yīng)溫度（3）分子數(shù)增加的可逆反應(yīng)；反應(yīng)壓力越低越有利.因此，提高反應(yīng)溫度和降低壓力有利于反應(yīng)向正方向進(jìn)行；但反應(yīng)溫度過高將造成非催化熱裂和深度脫氫反應(yīng)加劇，導(dǎo)致選擇性降低。通常催化脫氫反應(yīng)溫度控制在590~630℃。一、丙烷脫氫反應(yīng)機(jī)理溫度-熱裂解副反應(yīng)曲線一、丙烷脫氫反應(yīng)機(jī)理輕烴催化

3、脫氫歷史變遷催化劑相同，脫氫溫度不同。上世紀(jì)60年代，正丁烷脫/異丁烷脫氫盛極一時(shí)，以獲得丁二烯/異丁烯；隨著熱裂解制乙烯/丙烯并副產(chǎn)丁二烯/異丁烯（即統(tǒng)稱的乙烯裝置）的發(fā)展，催化脫氫制烯烴漸漸退出市場。近年來隨著乙烯裝置原料輕質(zhì)化，丙烯相對的缺口增大，丙烷脫氫開始興起。異丁烷脫氫制異丁烯正丁烷脫氫制丁二烯異丁烷脫氫制異丁烯二、輕烴催化脫氫歷史變遷丙烷脫氫催化主要有以下幾種：鉻系催化劑，如Catofin工藝采用的催化劑；鉑系催化劑，如Olefex工藝采用的催化劑；氧化脫氫類催化劑。（氧化脫氫是指在催化劑作用下采用適當(dāng)?shù)难趸?/p>

4、劑與丙烷反應(yīng)生成丙烯與水，其焓變小于零，為放熱反應(yīng)，無需外界加熱、節(jié)省能源，與催化脫氫過程相比，可以克服熱力學(xué)平衡的限制并降低催化劑的減活作用。該催化劑離實(shí)現(xiàn)工業(yè)化尚遠(yuǎn)。）三、丙烷脫氫催化劑目前主要幾種丙烷脫氫技術(shù)CatofinLUMMUSOleflexUOPStarUHDE四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)Catofin流程簡圖四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)Oleflex流程簡圖四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)Star流程簡圖四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)幾種技術(shù)明顯區(qū)別各種技術(shù)明顯區(qū)別在反應(yīng)，各自具有明顯特點(diǎn)。后續(xù)的各單元，是典型單元操作。與乙烯裝

5、置分離單元相似，但流程相對較短。四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)Catofin反應(yīng)器簡圖四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)Catofin反應(yīng)五步驟示意四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)UOP反應(yīng)器簡圖四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)反應(yīng)器四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)Star反應(yīng)器簡圖四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)丙烷脫氫主要單元反應(yīng)：原料加熱，反應(yīng)，催化劑再生，預(yù)熱回收（廢鍋等）。壓縮：將反應(yīng)器提升到后續(xù)所需的壓力，三段壓縮，壓力提升到11.4bar。四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)丙烷脫氫主要單元產(chǎn)品回收：逐級(jí)冷凝，C2及以上組分逐步冷凝下來，5股液相進(jìn)入脫乙烷塔，未凝的富

6、氫尾氣（H2,CH4）進(jìn)入PSA。脫乙烷塔中將C2分離出來。產(chǎn)品精制：產(chǎn)品塔中將聚合級(jí)丙烯分離出來。H2,CH4C2H4,C2H6,C3H6,C3H8,C4+C2H4,C2H6C3H6,C3H8,C4+C3H6C3H8,C4+四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)丙烷脫氫主要單元丙烯制冷：多級(jí)壓縮，汽-液，液體多壓力下蒸發(fā)，提供不同級(jí)別冷劑。13℃，-1℃，-23℃，-35℃乙烯制冷：多級(jí)壓縮，汽-液，液體多壓力下蒸發(fā)，提供不同級(jí)別冷劑,-63℃，-100℃其他配套公用工程系統(tǒng)（火炬，燃料氣，蒸汽，儀表空氣，氮?dú)狻＃┧?、丙烷脫氫主要工?/p>

7、技術(shù)丙烷脫氫反應(yīng)單元四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)脫乙烷塔四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)產(chǎn)品精制四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)丙烯制冷簡圖四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)乙烯制冷簡圖四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)幾種技術(shù)各自特點(diǎn)序號(hào)反應(yīng)器參數(shù)OleflexCatofin1型式移動(dòng)床固定床2數(shù)量/臺(tái)483操作方式連續(xù)循環(huán)操作4尺寸Φ3.2m~4.2mΦ7.9m×17.2m5操作溫度/℃639~650590~6006操作壓力/MPag0.23-0.057設(shè)計(jì)溫度/℃670400（外殼）8設(shè)計(jì)壓力/MPag0.65/F.V.0.28/F.V.9設(shè)備材質(zhì)304S

8、.SC.S&耐火材料襯里10加熱（蓄熱）方式加熱爐加熱反應(yīng)原料熱空氣加熱催化劑+加熱爐適度加熱反應(yīng)原料11催化劑UOP提供的Pt系催化劑南方化學(xué)公司提供的Cr系催化劑12催化劑再生方式連續(xù)再生（CCR)間歇切換再生四、丙烷脫氫主要工藝技術(shù)丙烷脫氫的工程特點(diǎn)（一）(CatofinPDH)工藝參數(shù)跨度大：溫