丙烷脱氢制丙烯工艺简介及投资分析
一．工艺简介
丙烷催化脱氢反应是在催化剂的作用下脱去氢气产生丙烯。此反应为强吸热反应，需要外供大量的反应热。提高温度和降低压力有利于脱氢反应的进行，获得较高的丙烷转化率。商业化丙烷脱氢反应的温度在~℃，压力（绝）在0.～0.20MPa之间。但高温有利于热裂解副反应的发生，副反应还会产生部分重烃类而在催化剂上形成少量结焦，从而降低反应活性，因而丙烷脱氢反应需要频繁的催化剂再生和复杂的反应器设计。
丙烷脱氢制丙烯项目优势
①丙烷催化脱氢制丙烯比烃类蒸气裂解能产生更多的丙烯。当用蒸气裂解生产丙烯时，丙烯收率最多只有33%、而用催化脱氢法生产丙烯，总收率可达80%以上，催化脱氢的设备投资比烃类蒸气裂解低33%，并且采用催化脱氢的方法，能有效地利用液化石油气资源使之转变为有用的烯烃。
②丙烯市场缺口很大。聚丙烯将依然是丙烯最大衍生物，其消耗的丙烯占丙烯总需求量的比例将进一步提高。为满足腈纶及ABS树脂生产需求，我国将继续扩大丙烯腈生产能力，其对丙烯的消费量仍将在丙烯消费结构中保持较高的比例。
二．技术来源
（1）国外技术
①UOP公司的Oleflex工艺，连续移动床工艺技术;
②Lummus-Houdry公司的Catofin工艺，循环多反应器工艺技术；
③伍德公司KruppUhdewcng的STAR工艺法；
④Snamprogetti、林德公司Linde-BASF-Statoil共同开发的PDH工艺。
目前，国外丙烷脱氢制丙烯已经工业化的生产工艺主要有两种:美国UOP公司的Oleflex工艺和美国ABBLu`nmusGlobal公司的Catofin工艺。这两种丙烷脱氢制丙烯工艺大体相同，所不同的只是脱氢和催化剂再生部分。
（2）国内技术
①新型丙烷/丁烷脱氢（adho）技术
由中国石油大学（华东）重质油国家重点实验室自主研发，于年6月在山东恒源石油化工股份有限公司工业化试验取得成功。该工艺通过开发出无毒无腐蚀性的非贵金属氧化物催化剂，并为之配套开发了高效循环流化床反应器，该套工艺成功实现脱氢反应、催化剂烧焦再生连续进行。现场工业化试验结果表明，烷烃的单程转化率、烯烃的收率和选择性与国内引进较多的俄罗斯snamprogetti技术相当，填补了国内该技术领域的空白。
该工艺具有原料不需要预处理即可直接进装置反应，省去了脱硫、脱砷、脱铅等复杂过程；既适用于丙烷、异丁烷单独脱氢，也适用于丙烷与丁烷混合脱氢；反应与催化剂再生连续进行，生产效率高；催化剂无毒，对环境无污染；催化剂为难熔氧化物，无腐蚀性，有利于装置长周期安全稳定运行；催化剂机械强度高，剂耗低等优点。
②据查阅文献和报道，在我国，目前所有的丙烷脱氢制丙烯工艺均引进国外技术，国内目前未有其他自主技术工业化成功。
三．本技术的催化剂
（1）国外技术常用催化剂
①铬系催化剂。丙烷催化脱氢的Catofin工艺就采用Cr/Al2O3催化剂。由于铬系催化剂稳定性差，且具有毒性，随着环境保护呼声的日益提高，开发低Cr含量的催化剂才有一定的前景。
②铂系催化剂。丙烷Oleflex催化脱氢工艺，采用贵金属Pt催化剂，Pt催化剂对热更稳定，可在更苛刻条件下操作。铂催化剂对环境友好，活性较高，但其稳定性选择性还不是很理想。
（2）石科院：新一代增产丙烯催化裂解催化剂
石油化工科学研究院在上个世纪九十年代初研制开发成功了催化裂解技术（DCC），以重质石油烃为原料，在-℃下采用专门的催化剂生产以丙烯为主的低碳烯烃，目前该技术处于国际领先水平。国内外共有8套DCC装置，均使用石科院开发的MMC-2催化裂解催化剂。
新一代增产丙烯催化裂解催化剂DMMC-1具有技术创新性，工业应用经济效益显著，达到国际先进水平，使工业上已经处于领先地位的DCC技术得到进一步提升和发展。与MMC-2催化剂相比，进行催化剂制备技术创新和催化材料创新的DMMC-1催化剂重油裂化能力提高，丙烯收率增加，汽油质量有所改善，汽油烯烃含量降低，芳烃含量增加，RON和MON均有提高。
注：石科院推广应用实施情况（技术的工业实施规模和推广应用情况）
国内目前共有四套DCC装置，分别如下：
1、安庆分公司65万吨/年DCC装置自年7月开始长周期使用该项目新开发的DMMC-1催化剂至今，目前装置加工量稳步提高，从原来的吨/天增加到现在的接近吨/天，创历史最高水平，精制丙烯产量在原料油性质基本不变的情况下达到历史最高产量~吨/天。
2、荆门分公司80万吨/年DCC装置使用新一代增产丙烯催化裂解催化剂RMMC-1，目前正处于应用期间，LPG和丙烯收率有所增加，总液收有所上升。
3、蓝星公司大庆工业园50万吨/年DCC装置自2年5月使用DMMC-1催化剂至今，丙烯收率、汽油收率增加，产品分布得到改善。
4、蓝星公司沈阳蜡化50万吨/年DCC装置已确定将现用的DCC催化剂换为DMMC-1开展应用。
目前DCC技术在国际上发展形势十分迅速，新一代增产丙烯催化裂解催化剂在国际市场具有很好的推广和应用前景
四．丙烷脱氢制丙烯技术经济性分析
（1）目前的原料（丙烷、丙烯）来源
丙烷来源：由于国际上丙烷脱氢技术已经成熟，丙烷脱氢项目成功的关键在于能否获得稳定而相对低廉的丙烷资源。丙烷原料的来源多在海湾地区，我国丙烷脱氢项目原料依靠进口，对供应链提出了较高的要求。丙烷原料价格对生产成本影响较大，有研究认为，只有当丙烯与丙烷的长期平均最小价差大于美元/吨时，装置才能有较好的利润。
丙烯缺口：目前我国丙烯主要来自于石脑油蒸汽裂解装置和炼油厂，丙烯下游主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸、丁辛醇和异丙苯等。据报道，我国丙烯的当量缺口已近万吨，国内市场对丙烯及下游衍生物需求依然旺盛。大型炼油和石脑油裂解装置生产的丙烯大多用于配套下游装置，极少外售。在此背景下，国内化工企业对丙烷脱氢（PDH）制丙烯产生较大缺口，目前规划和建设中的项目在10个左右。
目前来看，天津渤化丙烷脱氢装置投产时间最早；万华化学年产能75万吨的丙烷脱氢装置为国内单套产能之最，配套的下游产品也是最多的；而东华能源拥有张家港扬子江石化及宁波福基石化两套丙烷脱氢装置，总产能最大；宁波海越是唯一一套无配套下游的丙烷脱氢装置。
丙烷脱氢单套产能皆较大，所以一旦装置开工出现问题，对于丙烯行情走势影响也较大。年丙烯价格持续回升，丙烷脱氢工厂功不可没。年初，天津渤化及万华化学丙烷脱氢装置相继停工；5月份，宁波海越、万华化学及天津渤化丙烷脱氢装置相继意外停工；8月份，天津渤化及万华化学丙烷脱氢装置意外停工；9月份，绍兴三圆丙烷脱氢装置停工检修；11月份，浙江卫星丙烷脱氢装置停工检修；河北海伟丙烷脱氢装置投产后装置负荷一直不稳定。众多的检修及意外停工导致丙烯供应出现明显减少，进而对于市场行情形成较强的刺激和提振。进入年，丙烷脱氢装置检修情况依然较多，仅2月份就有宁波海越、天津渤化及浙江卫星三套丙烷脱氢装置检修，丙烯价格也持续维持在相对高位。
年新增产能预计在万吨/年；年新增产能预计在万吨/年，-年新增产能预计在万吨/年。产能的快速增长将导致聚丙烯供需缺口持续缩小，行情走势也将受到较大影响；作为丙烯最主要的下游市场，聚丙烯的行情好坏会直接传导至丙烯市场，因此，该项目的上马对于丙烯市场而言还是有一定利空影响的。
丙烷脱氢技术引进工艺装置投资较大，按35万吨/年能力的Oleflex工艺装置算，投资在20亿人民币左右，仅催化剂一次装量投资就超过1.5亿人民币，专利许可费也将超过l亿人民币。此外，年吉林新上一套22万吨/年丙烷脱氢制丙烯项目投资2.95亿美元。
年，丙烷脱氢仍有装置有投产，比较靠谱的装置为福建美得石化，同样位于华南地区，下游同样配套聚丙烯装置。因此，未来丙烷脱氢装置仍需密切
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