工艺路线 - 图文

烯提纯及循环工序）等优势。本项目拟以赢创-伍德公司的HPPO工艺为蓝本，并针对其现有工艺的不足点，在工艺流程上进行了创新性设计，提出了新型的HPPO工艺路线。

原赢创-伍德HPPO工艺采用管式反应器，考虑到管式反应器内反应物接触不充分，热量分布不均匀等缺点，本项目创新性地设计出逐层外取热模拟移动床反应器，有效解决了上述问题；由于本反应体系中的双氧水在催化剂表面会催化分解或受热分解产生少量氧气，对工艺的安全性提出了严格的要求，本项目创新性设计出“冷凝-加热-冷凝”除氧工艺，并配以安全联锁控制系统，以保证工艺生产的安全性，防止氧气在体系内的积累；原工艺中环氧丙烷产品为塔顶出料，为降低能耗，本项目拟用塔底出料的方式提纯环氧丙烷，从塔顶排出轻组分，并引入离子交换树脂新型除醛方案，提高产品质量；此外，原赢创-伍德HPPO工艺中无副产物回收工序，本项目考虑到副产物丙二醇及丙二醇甲醚具有较高的经济价值，因此增设重组分回收工段，用渗透蒸发与共沸精馏耦合的方式进行分离及回收，以提高本项目经济效率。

本项目工艺路线简单，设备投资少，能耗低，环氧丙烷的选择性保持在95%以上，双氧水完全转化。工艺路线按集成及功能主要分为三个工段：反应及预分离工段，环氧丙烷提纯工段，重组分回收工段。各个工段之间联系紧密，构成了可以稳定运行的工段集成。

图4.3HPPO工艺工段集成图

如图所示，反应及预分离工段的主要功能是进行环氧化反应并对丙烯与环氧丙烷进行预分离，其中丙烯循环回反应体系进行再利用；环氧丙烷提纯工段的主要功能是从混合物中分离出粗环氧丙烷，并进行精制及回收，得到合格的环氧丙烷产品；重组分回收工段的主要功能是对溶剂甲醇进行分离提纯并循环回反应体系进行再利用，同时分离并回收有价值的重组分丙二醇及丙二醇甲醚。

具体工艺流程图如图4.4所示：

图4.4HPPO工艺流程图

4.4 丙烷脱氢工艺

已工业化的PDH制丙烯工艺主要有美国环球油品公司的Oleflex工艺，美国ABB鲁玛斯公司的Catofin工艺，意大利Snamprogetti(斯纳姆公司)的流化床脱氢（FBD）工艺，德国Krupp Uhdewcng(克里伯伍德公司)的蒸汽活化重整（STAR）工艺以及Linde(林德)、BASF(巴斯夫)和Statoil(挪威国家石油公司)共同开发的PDH工艺。

4.4.1 Oleflex 工艺

Oleflex 工艺于 20 世纪 80 年代开发，1990 年首先在泰国实现了工业化。1997 年 4 月韩国投产的 250 kt / a 丙烯联合装置采用的是第 2 代Oleflex技术。截止到 2012 年底，全球已有 9 套采用 Oleflex 技术的 PDH 装置投产，丙烯产能合计为2 410 kt / a; 另有 10 余套装置在设计或建设中，总产能超过 6 000 kt / a［9］。Oleflex 工艺采用移动床反应器，反应系统由反应区、催化剂连续再生区、产品分离区和分馏区组成。该工艺用富含丙烷的 LPG 作为原料，在压力为3. 04 MPa、温度为 525 及铂催化剂作用下脱氢，经分离和精馏得到聚合级丙烯产品。丙烷单程转化率为 35% ～ 40% ，丙烯选择性为 84% ，丙烯收率约为 85% ，氢气收率约为 3. 6% 。

Oleflex 工艺的主要特点是采用移动床反应器，反应均匀、稳定，催化剂活性长

久保持不变，催化剂再生时反应器不需要关闭或循环操作，同时可连续补充催化剂。以氢气为稀释剂，用于抑制结焦和热裂解，并作载热体维持脱氢反应温度。Oleflex 技术使用无铬、无致癌作用的铂催化剂，具有活性高、选择性高和磨损率低的特点。

为了增强 Oleflex 工艺的竞争力，美国环球油品公司对其进行了多次改进，主要在催化剂方面，已有 3 代新催化剂 ( DeH － 8、DeH － 10 和 DeH － 12) 相继工业化，其中 DeH － 12 催化剂在选择性和寿命方面有了较大的改善，含铂量( 质量分数) 比 DeH － 10 少 25% ，比 DeH － 8 少 40% 。使用 DeH － 12 催化剂，操作空速提高 20% ，反应器尺寸减小，待再生催化剂上的含焦量低，可使再生器体积缩小 50%［10－14］。

总之，该技术烯烃收率稳定，催化剂再生方法理想，催化剂使用寿命长、装填量少，但移动床技术比较复杂，投资和动力消耗较大。

4.4.2 Catofin 工艺

Catofin 工艺是美国 ABB 鲁玛斯公司开发的C3 ～ C5 烷烃脱氢生产单烯烃技术。目前，全世界有 10 余家工厂采用 Catofin 工艺生产烯烃。2012 年6 月 20 日，美国 Enterprise Products( 企业产品公司) 宣布在美国德州墨西哥湾沿岸建造1 套PDH 制丙烯装置。该装置采用 Catofin 工艺，丙烷处理能力为 1 050 kt / a，聚合级丙烯产能为750 kt / a，预计于 2015 年第 3 季度投产。 Catofin 工艺采用逆流流动固定床技术，在反应器中空气向下、烃类向上流动，烃蒸气在铬催化剂上脱氢。Catofin 工艺包括 4 个工序: PDH 制丙烯、反应器排放料的压缩、产品的回收和精制。由于采用烃类 / 热空气循环方式操作，产品是单一的丙烯。烃类进入催化剂床层前用热风进行预热，在650 、0. 05 MPa 条件下反应，丙烷转化率不小于90% ，丙烯选择性超过 87% ，丙烯收率约为 85% 。

Catofin 工艺所使用的丙烷原料不需要进行预处理，装置运行稳定，脱氢反应单程转化率较高，无需循环氢，这些特点有利于降低成本。

美国企业产品公司开发出了以生产丙烯和丁烯为目标的新一代催化剂。与