丙烯生产工艺研究的国内外文献综述
1.1丙烯及其性质与用途
丙烯是众多烯炷中的一种。其化学结构式为CH3CH=CH2。丙烯是一种低
毒的无色气体不易溶于水味道略带甜味易溶于有机溶剂。丙烯的临界压力
为4.5MPa临界温度为91.8C。丙烯作为一种活性较高的有机化学物质容易
发生多类常见的化学反应,例如聚合反应、氨氧化反应、水合反应、过氧化反应、
氯化反应、烷基化反应等。
丙烯的重要性在石化工业的基础原料中仅次于乙烯。它是生产许多重要有
机原料不可缺少的材料。在衍生物方面同样具有多样性比如在聚合反应作用下
生成聚丙烯、十二烯;在氨氧化反应作用下生成丙烯睛;在过氧化或次氯酸化
反应过程中生成环氧丙烷;在水合反应过程中生成异丙醇、异丙I迷;在氯化反应
作用过程中生成氯丙烯;在烷基化反应中过程中制备得到异丙苯;在氢气甲醛化
反应下生成异丁醛等。此外结合丙烯的衍生物类别例如合成橡胶、合成纤维、
合成树脂等材料都需要运用丙烯进行制备。
1.2丙烯的主要生产工艺方法
在工业领域往往具有煤烯炷、蒸汽烯炷以及催化烯炷三类裂解工艺和丙烷
脱氢丙烯装置等工艺制备丙烯。对比前三项工艺技术后者的优势在于生产过程
中原料及产品存在单一化因此制备得到的丙烯回收率较高⑴。近几年随着工
艺技术的创新发展促使丙烯制备领域整体生产水平得到了明显提升。在此次研
究工作中围绕丙烷脱氢技术开展了深入研究工作。在制备过程中主要选用的原料
为丙烷通过一系列反应作用其能够生产丙烯以及少量氢气。当前该项工艺技
术在UOP公司、ABBLummus公司飞利浦石油公司巴斯夫公司得到了广泛
应用并且这4家公司都围绕该项技术创造了具有特色化的工艺技术体系⑵。其
中机种工艺已在实际工业生产中得到广泛应用:UOP的Oleflex工艺和
ABBLummus的Catofi工艺。
1.3丙烯生产技术发展概况
1.3.1国外发展概况
从2004年开始在全球市场中以市场需求为视角对比乙烯的需求状况,
丙烯的需求一直居高不下。并且可以预见的是在未来丙烯需求将持续上涨。因
此为了充分满足全球市场的原料需求在工艺制造领域全球企业都纷纷致力于
蒸汽、催化两项目裂化工艺革新倾向于从制备方式、工艺条件、生产装置、催
化剂等方面开展创新优化工作进而逐步提升丙烯产量;另一方面部分企业开
始注重全新制备工艺技术的研发希望以此扩大丙烯生产完善丙烯原料制备
的技术体系。相关研究证实在2014年全球经济总产量突破6,500万吨其中
运用乙烯蒸汽裂解装置FCC装置PDH装置以及其他装置制备的丙烯总量占
比对应为61%,34%,3%,2%。目前PDH技术由于生产技术逐步完善并且具有
无法替代的生产优势在丙烯制备过程中得到了普遍应用。同时在工业制造业得
到了越来越多化工企业的关注并逐步选用该项先进科技进行生产⑵。
1.3.2国内发展概况
在近几年的发展过程中国内企业对于丙烯的生产制备并未引起重视。同
时在生产销售领域缺乏相应的意识。所以在过去部分大型炼油企业在生产过程中
将丙烯作为次要产品进行生产并且也将制备得到的丙烯产品供应给下游企业作
为生产原料进而降低了市场整体对于丙烯原料的需求。正是由于这种生产运营
模式导致国内丙烯资源十分匮乏。在市场经济、工业生产规模不断扩大的影响
下当前国内丙烯原料总量难以满足下游企业的生产需求这促使国内丙烯产量
逐步增加但是除了上述提及的下游企业之外市场中还存在许多中下游企业对
丙烯原料存在需求进而导致整体市场中丙烯原料处于匮乏状态致使在销售价
格方面原料呈现逐步攀升的态势回。
从上个世纪90年代开始。在我国丙烯产业行业迅猛发展的影响下我国丙
烯产量呈现大幅增长的态势但与此同时国际整体丙烯产量也呈现迅猛增长的态
势。究其原因在于,丙烯原料价格持续上涨促使其在原料体系中的地位不断提升。
国内化工企业也十分关注丙烷脱氢装置生产技术的发展并围绕该项工艺技术进
行了充分的实践和论证。对于国内生产