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1、4主要來源丙烷是處理天然氣或精煉原油得到的副產物。在處理天然氣的過程中，必須將丁烷、丙烷和大量的乙烷從原氣中去除，否則這些揮發(fā)物會在天然氣管道中發(fā)生縮合。精煉原油的過程中，丙烷作為一個副產物出現(xiàn)在裂解石油制備汽油和燃料油的過程中。由于是副產物，丙烷的產量不能夠輕易的根據需求而轉變。丙烷脫氫是強吸熱過程，可在高溫和相對低壓下獲得合理的丙烯收率。目前已工業(yè)化工藝主要有UOP公司的Oleflex工藝、Lummus-Houdry公司的Catofin工藝、Krupp?Uhdewcng公司的STAR工藝、Linde-BASF-Statoil共同開發(fā)的PDH工藝等。全球現(xiàn)有投產
2、的丙烯脫氫制丙烯工業(yè)裝置14套，其中10套采用UOP公司的Oleflex工藝。?Oleflex工藝采用4個串聯(lián)移動床反應器，以Pt/Al2O3為催化劑，采用鉑催化劑（DeH-12）的徑流式反應器使丙烷加速脫氫。催化劑連續(xù)再生，使用氫作為原料的稀釋劑，反應溫度為?550～650℃，丙烯收率約為85%，氫氣產率為3.6%，乙烯收率很低，通常乙烯與其它副產品一起被當作燃料燒掉給丙烯脫氫反應器提供熱量。因此這一反應的產品只有丙烯。?Catofin工藝采用逆流流動固定床技術，在反應器中空氣向下、烴類向上流動，烴蒸汽在鉻催化劑上脫氫。STAR工藝使用帶有頂部噴射蒸汽轉化裝置的
3、管狀固定床反應器和一種負載于鋁酸鋅鈣上的貴金屬作催化劑，使用水蒸汽作為原料的稀釋劑，反應溫度為500℃，與傳統(tǒng)工藝相比，產率可提高18%。PDH工藝采用固定床反應器，按烴類/熱空氣循環(huán)方式操作，反應段包括3臺同樣的氣體噴射脫氫反應器，其中兩臺用于脫氫條件下操作，另一臺用于催化劑再生，反應溫度為590℃，壓力33.9~50.8kPa。丙烷轉化率大于90%。?丙烷脫氫技術具有3大優(yōu)勢：首先，是進料單一，產品單一（主要是丙烯）；其次，是生產成本只與丙烷密切相關，而丙烷價格與石腦油價格、丙烯市場沒有直接的關聯(lián)，這可以幫助丙烯衍生物生產商改進原料的成本結構，規(guī)避一些市場風險
4、；第三，是對于丙烯供應不足的衍生物生產廠，可購進成本較低的丙烷生產丙烯，免除運輸與儲存丙烯的高成本支出。?與其它生產技術相比，獲得同等規(guī)模的丙烯產量，丙烷脫氫技術的基建投資相對較低，目前的經濟規(guī)模是35萬噸/年。丙烷原料價格對生產成本影響較大，只有當丙烯與丙烷的長期平均最小價差大于200美元/噸時，工廠才能有較好的利潤。中東地區(qū)丙烷資源豐富、價格穩(wěn)定有利于建設丙烷脫氫廠。丙烷脫氫制丙烯技術調研報告??10?丙烷Oleflex催化脫氫工藝，采用貴金屬Pt催化劑，Pt催化劑對熱更穩(wěn)定，可在更苛刻條件下操作。該工藝同時使用3~4個反應器組成的疊式反應器，各反應器間有中間
5、加熱爐，同時采用連續(xù)再生技術。為了防止催化劑失活，丙烷在臨氫條件下脫氫，反應周期為7?h左右，丙烷轉化率為40％。其中Al2O3負載Pt-Sn催化劑在丙烷脫氫中顯示出良好的選擇性和穩(wěn)定性，受到最廣泛的關注。張一衛(wèi)等對丙烷在Pt-Sn催化劑上臨氫脫氫的研究進展作了綜述，指出對Pt催化劑的改進是非常必要的。已有大量研究表明，在鉑催化劑上獲得較高的脫氫選擇性和穩(wěn)定性，通常離不開助劑Sn的作用。錫助劑所起的獨特作用引起研究者的極大關注，也導致了學術上的爭論。其爭論的核心是錫的存在形態(tài)，即是合金態(tài)的錫、還是氧化態(tài)的錫對活性組分Pt起積極作用。目前大多數人認為氧化態(tài)的錫是有利
6、的；而合金態(tài)的錫將使Pt的活性下降。?在Pt-Sn催化劑中，Sn的存在形式和載體種類及Pt/Sn的比例密切相關。Odd等發(fā)現(xiàn)Sn在A12O3載體上能以大于零的價態(tài)穩(wěn)定存在，結果使Pt分散度增加，穩(wěn)定性增強；在SiO2載體上Sn則易被還原，容易形成合金，使催化劑的比活性下降。Srinivasan等研究發(fā)現(xiàn)，在Pt-Sn/SiO2上，當n(Pt)：n(Sn)=1：0.5時，存在晶體狀Pt；當n(Pt)：n(Sn)=l：5時，存在Pt-Sn合金；當n(Pt)：n(Sn)=l：8，存在非晶態(tài)Pt或Pt-Sn合金及金屬Sn。?關于錫的作用，研究者提出了“幾何效應”和“電子效
7、應”?的觀點。Sachlter等?、Dautzenberg等及Guczi等認為錫助劑對催化劑性能的改善，是因為錫將催化劑表面上的鉑分割為較小的鉑原子簇，這樣阻斷了碳氫化合物分子在鉑表面發(fā)生多點吸附，從而減少了氫解和積炭反應的發(fā)生，因為氫解和積炭反應是結構敏感反應需要較大的鉑原子簇。KoganTMl的研究指出丙烷脫氫的活性點是單個的鉑原子，脫氫反應的決定性步驟是丙烷在單個鉑原子上的第一個氫原子的解離。Burch、Parea等則認為錫和鉑原子之間存在強烈的電子作用。這種作用使鉑原子表現(xiàn)出更缺電子，這樣就影響了催化反應中的吸附和脫附步驟。林勵吾等提出Pt-SnOx-γ-
8、Al2O3
