丙烷脱氢制丙烯技术研究

介绍了催化脱氢、氧化脱氢、膜反应器脱氢等几种丙烷脱氢制丙烯技术,综述了丙烷催化脱氢制丙烯催化剂的研究现状,虽然丙烷催化脱氢生产丙烯已实现了工业化,但其催化剂的性能需进一步提高;对丙烷氧化脱氢制丙烯反应催化剂的研究现状及膜反应器在丙烷脱氢反应上所具有的优越性进行了描述,认为研发具有高稳定性和高透氢性能的氢分离膜,将有望能大幅度提高丙烯的收率。     

丙烷脱氢制丙烯技术研究

介绍了几种丙烷脱氢制丙烯技术：催化脱氢、氧化脱氢、膜反应器脱氢。综述了丙烷催化脱氢制丙烯催化剂的研究现状，虽然丙烷催化脱氢生产丙烯虽已实现了工业化，但其催化剂的性能需进一步提高；综述了丙烷氧化脱氢制丙烯反应催化剂的研究现状及膜反应器在丙烷脱氢反应上所具有的优越性，认为研发具有高稳定性和高透氢性能的氢分离膜，将有望能大幅度提高丙烯的收率。     

丙烷脱氢制丙烯研究新进展

介绍了丙烷催化转化制丙烯的研究状况,综述了丙烷催化脱氢制丙烯的铬系催化剂、铂系催化剂及其助剂Sn的研究进展;评述了丙烷氧化脱氢反应机理低温和高选择性的催化剂及膜反应器在丙烷脱氢反应上所具有的优越性,认为研发具有高稳定性和高透氢性能的氢分离膜,将有望能大幅度提高丙烯的收率。     

新型发热材料在丙烷脱氢反应器中应用效果分析

丙烷催化脱氢是制取丙烯产品的重要方法之一。鲁姆斯Catofin工艺采用间歇式固定床反应器,在铬系催化剂作用下完成丙烷脱氢反应获得丙烯。由于固定床反应器操作模式和脱氢反应强吸热的固有特性,使床层温度分布不均匀且温差较大。为了优化床层温度分布和反应历程,一种新型发热材料HGM被引入到Catofin工艺并加载到催化剂中。首次工业应用表明,与传统的未加入HGM材料的催化剂床层相比,催化剂床层温度得到明显下降,有效地改善了催化剂床层的温度分布,对提高产品收率、降低能耗、提高经济效益和降低装置投资均有积极促进作用。     

丙烷氧化脱氢制丙烯研究进展

开发新型丙烯制备工艺对于满足人们日益增长的丙烯需求具有重要意义。由于商业化无氧脱氢技术存在热力学平衡限制、反应温度高、催化剂易积炭等不足,近年来,人们将研究重心转向了丙烷氧化脱氢技术。本文简述了丙烷氧化脱氢制丙烯的发展现状,综述了近年来文献报道的丙烷氧化脱氢催化剂体系（V基、Cr基、Co基、Ni基、Mo基、Pt基、Ce基和非金属基催化剂）、机理研究和不同氧化剂选择,并对各自的优势和不足进行了简单分析。分析发现,虽然目前丙烷氧化脱氢催化剂的种类非常广泛,但产物丙烯的收率仍有待提高,机理研究也需要更加系统和深入。最后指出,系统研究丙烷氧化脱氢机理,并在此基础上开发先进催化剂,进一步提高丙烯的选择性和收率是未来丙烷氧化脱氢研究的重要方向。     

钒基催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯研究进展:从有氧到无氧

与已经工业化的丙烷直接脱氢制丙烯技术相比,丙烷氧化脱氢制丙烯因其放热反应的特点,可以在较低的温度下完成反应从而降低了能耗,且氧气的存在抑制了催化剂的积炭等优点而备受关注。然而,在过去三十年的研究历程里,丙烯的低选择性和低收率始终是该技术工业化面临的主要问题。本文从钒基催化剂上丙烷氧化脱氢的反应机理入手,对比了有氧和无氧条件下的丙烷氧化脱氢反应,分析了氧气的存在对丙烯选择性造成的不利影响,介绍了近几年所采用的提高丙烯选择性和收率的新的工艺方法,简述了颇具工业化前景的流化床反应器和膜反应器在丙烷氧化脱氢反应中的应用。氧气的存在是造成丙烯选择性低的重要原因,实现无氧条件下的丙烷氧化脱氢反应过程和催化剂的循环再生过程同时进行有望成为新的研究趋势。     

丙烷催化脱氢反应宏观动力学模型

在温度580～640 ℃、压力0.1 MPa、原料气空速1000～6000 h－1条件下,采用Pt-Sn催化剂,在固定床积分反应器中进行了丙烷催化脱氢实验,建立了脱氢反应宏观动力学模型。根据实验数据,采用多元线性回归分析得到宏观动力学模型的参数,丙烷脱氢反应的活化能约为78.4 kJ/mol。经统计检验,结果表明所建立的丙烷催化脱氢宏观动力学方程是可靠的。     

丙烷催化脱氢制丙烯技术研究进展

丙烯是一种重要的有机化工原料和石油化工原料中间体。由于能源结构的改变,近年来在国内外市场的需求量持续增长。丙烷直接脱氢制丙烯技术具有收率高、技术成熟、经济环保等优势,成为当前丙烯生产工艺研究的焦点。本文列举了几种常用的丙烷直接脱氢制丙烯的工艺,对技术方法进行了对比,并对催化剂进行了简述。在此基础上,对丙烷催化脱氢新技术以及催化剂发展前景进行了展望。     

丙烷脱氢制丙烯工艺及技术要点分析

随着社会进步和科技发展,在冶炼企业生产中会加工产生大量C_3馏分,主要成分是丙烯和丙烷。丙烯是非常重要石化基础原料,丙烷是主要民用液化气燃料,利用催化脱氢技术可以将低附加值的丙烷及时转化为市场缺乏的丙烯原料,具有非常重要经济和社会效益。丙烷脱氢制丙烯技术进料比较单一,副产品是氢气,需要根据乙烯联合产品对于丙烯和催化裂化制剂进行丙烯生产线路管理,对比当前丙烷脱氢工艺技术,需要及时对于工艺和催化剂组成进行投资优势管理。     

丙烷CO_2氧化脱氢制丙烯研究进展

丙烷氧化脱氢反应不受热力学平衡限制,焓变小于零,为放热反应,可节省能源。但氧化脱氢制丙烯因为有O2存在,导致丙烷和丙烯深度氧化,使丙烯选择性下降。可通过以下途径改进:(1)通过添加助剂或改变活性组分限制丙烯的深度氧化;(2)改变反应气氛,用氧化性较弱的氧化剂(如CO2和N2O等)代替O2。近年来,在低碳烷烃脱氢领域以CO2为氧化剂的研究较多,CO2可以避免深度氧化。综述在丙烷氧化脱氢反应中通过引入CO2,将丙烷直接脱氢反应与逆水煤气反应进行偶合,打破了丙烷直接脱氢反应平衡,消除积炭,提高催化剂稳定性,推动反应向生成丙烯的方向进行,丙烯收率提高;在低温(270℃)区域,副反应可提高丙烷CO2氧化脱氢反应的丙烯平衡收率,丙烷二氧化碳脱氢反应的催化剂体系主要包括铬系催化剂、镓系催化剂、钒系催化剂及其他催化剂。     

丙烷脱氢固定床反应器的动态模拟与优化

在丙烷脱氢制丙烯反应过程中,由于焦的沉积使催化剂活性不断降低,而且失活速度很快。本文建立了径向绝热固定床反应器丙烷脱氢 失活过程的动态模型,在Pt-Sn催化剂动力学基础上对脱氢过程进行了模拟和分析。得到了不同时刻反应器内的压力、温度、催化剂活性等的分布情况以及转化率、选择性、收率等的变化规律,并在分析反应器入口温度、流量及压力对过程影响的基础上对反应的操作条件进行了优化。     

碳二前脱丙烷前加氢催化剂工艺条件试验

采用浸渍法制备Pd-Ag/α-Al2O3催化剂,采用碳二前脱丙烷前加氢工艺系统考察反应器入口温度、空速和反应压力对催化剂性能的影响。结果表明,随着反应器入口温度升高,乙炔和丙炔+丙二烯转化率提高,乙烯选择性提高至一定值后趋于稳定,丙烯选择性波动不大,正丁烯生成量增加,较为适宜的反应器入口温度为(60~70)℃;随着空速升高,乙炔和丙炔+丙二烯转化率降低,乙烯选择性提高,丙烯选择性变化不大,正丁烯生成量降低,较为适宜的空速为(12 000~14 000)h-1;随着反应压力升高,乙炔转化率和丙炔+丙二烯转化率略增,乙烯选择性降低,较为适宜的反应压力为3.6 MPa。     

多孔膜反应器中丙烷催化脱氢制丙烯的模拟研究

针对丙烷高效脱氢制丙烯的多孔膜反应器构建了无量纲数学模型并进行了模拟研究,考察了催化剂活性、透氢膜性能、操作条件对多孔膜反应器中丙烷脱氢的转化率、丙烯收率、氢气收率和纯度的影响。结果表明,移走产物氢气可以有效提升膜反应器的性能,其性能的提升程度由不同温压条件下催化剂和透氢膜性能共同决定。高活性催化剂是丙烷高效转化的基础,催化剂活性越高,膜反应器内的产氢速率越快;其次,膜的选择性和渗透通量越高,氢气的移除效率越高,可在最大程度上打破热力学平衡的限制,使反应向生成丙烯的方向移动。当多孔透氢膜的氢气渗透率在10^-7~10^-6 mol·m^-2·s^-1·Pa^-1,H₂/C₃H₈选择性达到100时,其丙烷转化率可以与Pd膜反应器内的转化率相当,但分离的氢气纯度低于Pd膜反应器。与传统的固定床反应器相比,膜反应器由于促进了化学平衡的移动,可以在较低的反应温度下获得相当高的丙烷转化率,且丙烷转化率随着反应压力的增加呈现出一个最大值。该模拟研究可为实际生产过程中膜反应器用于PDH反应的高效强化提供有益的技术指导。     

丙烷脱氢反应气分离提纯丙烯和氢气过程严格模拟与能效评估

丙烷脱氢(PDH)是生产丙烯产品的重要方式之一,丙烷脱氢反应气组分复杂,为获得聚合级丙烯和纯度不小于99.90 mol/mol的氢气产品,在Aspen软件中对丙烷脱氢反应气分离和富氢尾气回收氢气的过程进行建模和模拟,分离过程包括醇胺脱碳、压缩深冷、脱乙烷、丙烯精馏和变压吸附单元。为了合理利用丙烯精馏塔的能量,对丙烯精馏塔进行能量集成,采用变压吸附工艺回收氢气并对分离过程工艺参数进行灵敏度分析及优化工艺参数,以提高经济性和能效。模拟结果可得到符合要求的丙烯和氢气产品,单位产品能耗分别为267.46 kg标准油/t丙烯产品,474.44 kg标准油/t氢气产品。     

纳米ZSM-5沸石上丁烯芳构化反应

用小型固定床加压反应器研究了液化石油气（C4 LPG）中的丁烯在纳米ZSM-5型催化剂DLG-1上的低温芳构化反应，重点考察了原料中二烯烃和碱性氮杂质，以及反应温度、压力和C4 LPG进料重量空速（WHSV LPG）条件对催化剂芳构化反应活性及稳定性的影响。结果表明：原料中的二烯烃和碱性氮杂质都能加速催化剂失活，其中碱性氮的失活作用比二烯烃大。反应温度、压力和进料重量空速都对催化剂性能有显著影响，最佳反应条件为450℃、2. 0 MPa和WHSV LPG=0. 83 h-1。反应温度、压力和进料空速过高都会导致催化剂积炭失活速度加快。     

氧对丙烷脱氢反应体系影响的热力学分析

针对丙烷氧化脱氢和脱氢氧化两种反应体系进行了热力学分析,并与无氧丙烷脱氢体系进行了比较.考虑了丙烷裂解、部分氧化和深度氧化过程的27种产物,应用Aspen模拟软件,计算了体系压力为0.1MPa、温度范围为300～700℃的等温等压吉布斯平衡反应器内的各物质含量,讨论了进料氧气/丙烷摩尔比对目的产物丙烯产量及产物组成分布的影响.结果表明,无论先加氧脱氢,还是脱氢后再加氧反应,氧气加入对丙烯生成都非常不利,反应温度越高、氧气加入量越大,丙烯平衡生成量就越少,原料损耗也越严重;最主要的副产物是甲烷和一氧化碳,而非二氧化碳和水.     

反应条件对环己醇低温脱氢过程的影响

在固定床反应器中,采用Cu系催化剂研究了环己醇低温脱氢合成环己酮的反应,考察了反应温度、反应压力、空速和原料组成对环己醇低温脱氢转化率和选择性的影响。确定较佳的反应条件为:反应温度264～272℃,反应压力为常压,空速0.6～0.8 h~(-1),还应控制原料中环己酮和杂质的含量。在264℃、常压、空速0.8 h~(-1)的条件下,环己醇转化率为65.6%,环己酮选择性为99.0%。     

丙烷脱氢工艺对比

丙烷脱氢制丙烯的工艺主要有催化脱氢、氧化脱氢和无机膜催化脱氢三大类,详细对比丙烷催化脱氢技术中Oleflex工艺、Catofin工艺、FBD工艺、STAR工艺、Linde工艺的反应机理、工艺流程、催化剂、工艺特点、操作条件等内容,指出丙烷催化脱氢工艺具有良好的工业应用前景,未来需重点加强丙烷脱氢催化剂的研究开发工作,进一步优化工艺流程,提升整体经济性。     

丙烷脱氢制丙烯用单原子催化剂研究进展

丙烯是一种重要的有机化工原料和石油化工原料中间体,近年来在国内外市场的需求量持续增长。丙烷直接脱氢制丙烯技术具有收率高、技术成熟、经济环保等优点,备受研究者们的广泛关注。文中综述了丙烷直接脱氢制丙烯用单原子催化剂的研究进展,介绍了单原子催化剂的丙烷脱氢反应机理,探讨了单原子催化剂的失活行为,总结了活性组分、助剂及载体对单原子催化剂催化丙烷脱氢性能的影响,并分析讨论了单原子催化剂在当前研究中存在的问题。最后针对单原子催化剂虽具有优异的丙烯选择性和稳定性,但存在丙烷脱氢活性依旧不足的问题,提出了调控单原子催化剂电子结构促进丙烷脱氢活性的设计思路,为未来丙烷脱氢制丙烯高效单原子催化剂的设计提供了指导方向。     

科莱恩丙烷脱氢装置用HGM展示优异性能

<正>科莱恩公司近日宣布其用于Catofin工艺的发热材料(HGM)在中国宁波市宁波海越新材料有限公司丙烷脱氢工厂展示优异性能。该工厂采用基于科莱恩Catofin催化剂的CBI Catofin催化脱氢工艺生产60万t/a丙烯。Catofin工艺是一项高效、可靠的从丙烷制丙烯的技术。该工艺在最佳的反应器压力和温度条件下进行操