干货

   依托于丙烯消费缺口较大、下游产业链产品丰富等优势，丙烯产能迅速扩张，PDH工艺因其为专产丙烯的工艺，并且成本及利润状况较为良好而迅速崛起。伴随全球烯烃生产工艺多元化，传统工艺路径供应趋缓，PDH成为丙烯主要扩张方向。上世纪80年代末，欧洲一波蒸汽裂解装置的关闭导致丙烯严重紧缺，此事件使得目标化生产得到重视，此后丙烷脱氢工艺（PDH）应运而生。目前常用的PDH工艺主要有以下几种：

1

UOP 公司的 Oleflex 工艺

Oleflex 工艺采用径向流移动床反应器，在 600~700℃，大于 0.1 MPa 的操作条件下，丙烷单程转化率达到 35%~40%，丙烯选择性为 84%~89%，并且可实现在线更换催化剂。其最新的 DeH-26 催化剂在提高水力学性能的同时将催化剂寿命延长至 4 年。Oleflex 工艺自 1990 年实现商业化，目前全球有超过 60 套装置采用 C3 Oleflex 技术。近年来，对 Oleflex 工艺的改进主要集中在提高催化剂性能上，同时通过对装置的不断改进，缩短开工时间，延长装置运行周期，进一步减少运行消耗，提高投资回报率。

2

ABB Lummus 公司的 Catofin 工艺

Catofin 工艺采用绝热固定床反应器，由科莱恩（Clariant）公司提供专有 Cr2O3 /Al2O3催化剂，在540~640℃，大于 0.05 MPa 的条件下，丙烷单程转化率为 45%~50%，选择性大于 88%。克莱恩公司于近期推出最新的丙烷脱氢催化剂 Catofin 311，选择性较上一代催化剂有所提高。过去两年，全球共有 11 套新建丙烷脱氢装置采用 Catofin 工艺。未来 Catofin 工艺将在提高催化剂性能的同时，开发低 Cr 催化剂来应对重金属污染问题。

3

ThyssenKrupp 公司的 Star 工艺

Star 工艺采用蒸汽稀释的多室多管反应器，Pt/Sn-铝酸锌为催化剂。丙烷单程转化率为 30%~40%，选择性为 85%~93% 。2014 年蒂森克虏伯公司与台塑公司签订合约，该技术将应用在台塑美国德克萨斯州54.5 万 t/a 丙烷脱氢装置上，预计于 2020—2021 年投产。

4

意大利 Snamprogetti 和俄罗斯 Yarsintz 公司的 FBD 工艺

FBD 工艺采用流化床反应器，配备反应-再生系统，应用微球 Cr2O3/Al2O3催化剂，在 580~630℃，118~147 kPa 的条件下，丙烷单程转化率为 40%，丙烯选择性达到 80% 。目前已应用于俄罗斯 1 套 13 万t/a 异丁烯工业装置，还应用于 5 套异丁烷和丙烷脱氢装置 。

5

德国林德（Linde）、BASF和挪威国家石油公司（Statoil）的 PDH 工艺

该工艺采用多管式固定床反应器，Cr2O3/Al2O3催化剂，在温度为 590℃、压力大于 0.1 MPa 的条件下，丙烯转化率大于 90%。BASF 公司此后又开发了 Pt/沸石催化剂，相比第一代 Cr 系催化剂，反应单程转化率由 32%提高至 50%，总转化率由 91%提高至 93% 。但目前未见工业化应用报道。

6

中国石油大学的丙烷/丁烷联合脱氢（ADHO）技术

ADHO 技术采用无毒、无腐蚀性的非贵金属氧化物催化剂，并配套开发了高效循环流化床反应器。烷烃单程转化率、烯烃收率和选择性与 FBD 技术相当。2016 年 6 月在山东恒源石油化工集团有限公司完成工业化试验 。

7

陶氏公司的流化催化脱氢工艺（FCDh）

2017 年美国陶氏化学公司推出的 FCDh 技术采用流化床反应器与 Ga/少量 Pt-Al 2 O 3 催化剂，在0.13~0.17 MPa 的压力下，转化率为 43%~48%时，选择性达到 92%~96%  。与目前领先的固定床 PDH 技术相比，转化速度更快，不需要氢气循环，需要的反应设备较小；催化剂的稳定性好，初期催化剂的负荷较低，需要的贵金属较少；初始投资成本较低。该工艺可以与乙烯裂解装置进行整合，2019 年陶氏公司宣布将其在美国路易斯安纳州的蒸汽裂解装置升级，采用该工艺新增 10 万 t/a 专产丙烯产能，预计项目将在2021 年投产。

8

KBR 公司的 K-PRO 工艺

KBR 公司在 2018 年推出了新型 PDH 工艺 K-PRO，采用同轴式连续反应器非 Cr/Pt 专有催化剂，并实现催化剂的连续再生。丙烯选择性为 87%~90%，丙烷转化率达到45%。与固定床或移动床反应器相比，可减少20%~30%的投资 。2020年1月，亚洲1套60万t/a PDH 获得该技术的首次许可。

据统计，我国现存PDH装置12套，合计产能671万吨。目前国内对PDH项目投资热情高涨，已有统计新建及规划的项目总产能已接近3000万吨。预计至2023年底，中国PDH产能保守预估将达到2000万吨/年以上的体量级，占总产能比例将达到38%左右。

PDH工艺面临前所未有的机遇！

来源：《现代化工》