丙烷脱氢装置（PDH）的主要工艺简述！

Oleflex工艺为UOP公司专利技术，在压力大于0.1 MPa、温度580～650 ℃、铂催化剂作用下进行丙烷脱氢、分离和精馏，得到聚合级丙烯产品。反应中不用氢气或水蒸气作稀释剂，故可降低能耗和操作费用。分为反应、回收和催化剂再生三部分，工艺流程见下图。丙烯单程转化率35%～40%，总收率为86％左右。

1）反应部分。丙烷原料与富含氢气的循环丙烷气混合，加热到反应器所需进口温度并在高选择性铂催化剂作用下反应生成丙烯，使用4台径流式反应器，使吸热反应的转化率和选择性达到优化，催化剂连续再生。

2）回收精馏部分。反应生成气经冷却、压缩、干燥，然后送到冷箱部分冷凝，气体分为循环气和纯净气，纯净气是摩尔分数近90%的氢气，杂质主要是甲烷和乙烷；液体主要是丙烯和未反应丙烷混合物，送到下游精馏部分回收丙烯和再循环的丙烷，可得到纯度为99.5%～99.8%的丙烯产品。

3）再生部分。再生部分具有催化剂烧焦、铂催化剂重新分配、除去额外的水分及催化剂再生等4项主要功能。催化剂循环再生时间通常为5-10天。

Catofin工艺是美国ABB Lummus公司开发的C3～C5 烷烃脱氢生产单烯烃技术，该工艺分为反应、压缩、回收和精制4个工段，工艺流程见图下。

该工艺通过铬-铝催化剂固定床按烃类-热空气循环方式操作将丙烷转化为丙烯。采用多个反应器使物流连续流动，催化剂床层都需预热，其热量被下行烃类吸收，床层冷却到预定温度烃类循环终止，再预热，工艺循环进行。每一个循环要进行烃蒸气脱氢、反应器内蒸汽清洗、空气吹扫、预热催化剂并烧掉其上结焦，然后抽真空、复原。催化剂不用再生，该工艺丙烷单程转化率约为45%，总转化率大于85%，工艺操作温度593～649 ℃，压力33.86～50.79 kPa。

1）反应工段。新鲜丙烷与循环丙烷混合料，和反应器排放料一起进热交换器换热，再经加热炉加热至反应温度后送至反应器反应，反应器排放料换热后送压缩工段。

2）压缩工段。反应器排放料被冷凝然后压缩，产生的蒸气-冷凝物在低温回收闪蒸罐中分离，排放料冷凝物送脱乙烷塔，未冷凝排放料蒸气送低温回收装置。

3）回收工段。冷凝的反应器排放料经干燥并送到脱乙烷塔以除去甲烷、乙烷和惰性气体，未冷凝的反应器排放料进一步冷凝并回收剩余C3 组分和重质烃，排放气经提纯后氢气作为副产品。

4）精制工段。脱乙烷塔底物料进入产品分离塔，塔顶可得到纯度为99.5%的丙烯，塔底物则回流为再循环料使用。

几种工艺技术方面的竞争不是太突出，主要竞争在于催化剂性能方面。几种工艺的典型特征。已经确定工业应用的轻链烷烃脱氢催化剂系列主要有2种：一种是氧化物系列催化剂，负载氧化铬/氧化铝催化剂，它掺杂碱金属以增加碱性并抑制副反应，如Lummus公司的铬基催化剂；另一种是贵金属系列催化剂，用不同载体材料负载铂或铂-锡催化剂，这些载体材料包括氧化铝或锌/钙/铝酸盐，及更多可能改性剂如碱金属，再次降低载体酸性并抑制副反应，如UOP开发的DH系列催化剂。

两种生产工艺说白了就是催化剂流动床与固定床的区别，而所需催化剂非pt即Cr，尽管两种都有良好的催化性能，但Pt是贵金属，催化剂成本很高，而且对原料中的痕量的S敏感，原料必须进行脱S处理后才能用；此外，催化剂还存在因结焦而失去活性的困扰，在一定时间后需要催化再生工艺令其恢复活性，此工序容易造成泄漏；Cr 6+是国际抗癌研究中心和美国毒理学组织公布的致癌物，在催化剂制备和使用过程当中都会造成严重污染。

Oleflex工艺主要特点有：

采用移动床反应器，反应均匀稳定，催化剂活性长久且为循环再生；氢气为稀释剂，可以抑制结焦、热裂解和作载热体维持脱氢反应温度；含有烃类的反应器部分和含有氧气的再生部分虽是一体化装置，但相对独立；使用铂催化剂，具有高活性、高选择性和低磨损率；由于精确的CCR再生控制，Oleflex催化剂能保持长久活性和稳定性；为达最佳操作状态，Oleflex工艺利用UOP的专利设备和系统；它可以处理从气田、炼厂或者乙烯装置来的原料；缺点是该技术投资和动力消耗较高。

Catofin工艺主要特点有：

采用循环多反应器系统，很容易添加反应器扩大产能；使用铬-铝非贵金属催化剂，价格便宜，对原材料杂质要求低，无催化剂损失，具有很高的选择性，制备1 kg丙烯产品仅消耗1.15 kg丙烷；操作压力和温度较低，反应中没有用氢再循环和蒸气稀释，可以降低能耗和操作费用；缺点是催化剂反应装置多，且为间歇操作，如进行反应和再生，至少需要两个反应器轮换操作，产品回收部分要加压操作，导致能耗增加。