丙烷脫氫打開C3應用空間

　　9月5日，萬華化學集團股份有限公司發布公告，山東省發改委已核準批復其實施聚氨酯產業鏈一體化——乙烯項目。該項目以萬華工業園丙烷洞庫的C3、丙烷脫氫副產乙烷為原料，裂解生產乙烯及丙烯、混合C4等中間產物。

　　此前，連云港石化有限公司320萬噸/年輕烴綜合利用項目環評也進行了二次公示。該項目包括年產250萬噸乙烷裂解制乙烯、150萬噸丙烷脫氫制丙烯裝置和PE、EO/EG、醋酸乙烯、環氧丙烷、丙烯腈、聚丙烯、丙烯酸及酯等下游配套裝置。

　　近年來，我國輕烴原料逐漸呈現出多樣化的特點。目前，已披露的在建和擬建輕烴綜合利用項目超過20家，不少項目同時設計了C2和C3產業鏈裝置，而丙烷催化脫氫技術(PDH)無疑是C3利用領域最受關注的焦點。

　　丙烷脫氫法優勢凸顯

　　PDH項目的建設極大彌補了因原料輕質化導致的丙烯產出減少。東方證券首席石化分析師趙辰指出，目前丙烷脫氫法是市場占有率增長最快、最具前景的丙烯生產新技術。中國首套PDH裝置于2013年在天津投產，當前中國投產的PDH裝置已經達到12套，而且大多數還配套有下游的衍生物生產裝置。當前全球PDH產能已經超過1200萬噸/年，其中中國的PDH產能占到全球的逾一半。

　　5月，特種化學品制造商科萊恩宣布中標金能科技股份有限公司的項目合同，將與CB&I公司合作設計全球最大的丙烷脫氫裝置。該項目選址青島西海岸新區，建成后丙烯年產量將達到90萬噸。

　　“利用先進的CATOFIN技術建設全球最大的單一丙烷脫氫裝置與生產基地，可以讓我們實現更加優異的經濟價值和公司長遠發展目標。”金能科技董事長秦慶平表示。

　　此前，科萊恩與徐州海鼎化工技術有限公司簽訂協議，為其60萬噸/年丙烷脫氫裝置提供催化劑等系列技術支持。目前，全球9個采用CATOFIN技術的丙烷脫氫裝置均已成功實現投產，丙烯年產量超過450萬噸。

　　“長期來看，丙烯價格會趨勢性上漲，丙烷脫氫工藝將逐漸彰顯優勢。”趙辰預測，未來全球丙烯供應將呈現石腦油裂解裝置、煉油廠催化裂化裝置和PDH裝置的三足鼎立局面。

　　國產催化劑打破壟斷

　　在催化脫氫工藝中，所采用的催化劑一般為負載型貴金屬鉑或有毒鉻系催化劑，采用鉑系催化劑價格昂貴且原料需要深度凈化，而鉻系催化劑則對環境和人體有害。因此，開發低成本、環保型非貴金屬催化劑一直是丙烷脫氫的一個技術難題。

　　目前，鉑基催化劑是催化脫氫的關鍵所在，相關技術被美、德等少數國家長期壟斷，我國現有的12套丙烷脫氫法丙烯生產線均從國外高價引進，催化劑也完全依賴進口。不過這一局面有望被打破，天津大學能源化學工程團隊日前成功研發出高效鉑基催化劑，可顯著提升丙烯的生產效能。

　　“誰掌握了更高效的催化劑，誰就掌握了烯烴工業的未來。”據天津大學能源化學工程團隊負責人鞏金龍教授介紹，鉑基催化劑已廣泛應用于丙烷脫氫法生產丙烯，其原理是利用鉑等金屬對丙烯的“催化脫氫選擇性”來進行提取和生產。天津大學能源化學工程團隊研發的高效鉑基催化劑擁有兩大全新優勢：一是“更純”，通過高溫還原和酸洗去除助劑金屬雜質，使催化劑形成純鉑覆蓋的核殼表面；二是“更強”，通過改變表面鉑的電子狀態，極大提升鉑原子催化性，從而為工業實踐中大幅度提高丙烯生產效率創造了可能。

　　據悉，該成果已從基礎研究角度論證了構效關系對催化劑研究的重要價值，為鉑基催化劑應用開辟了新思路。

　　綜合競爭力仍需考量

　　當前，環保政策和行業標準的日益嚴格，也在倒逼企業走綠色環保低碳發展之路。在烷烴脫氫方面，UOP環球優品工藝技術有限公司研發的UOPOleflex被認為是較好的C3/C4烷烴脫氫工藝。該公司技術經理何劍波表示，該工藝盡量降低反應器的用量，提高反應器效率，降低成本，采用無毒鉑系催化劑將二氧化碳、氮氧化合物及VOCs排放量降到最低。

　　與此同時，丙烷脫氫項目遍地開花，發展熱潮之下也存在進口丙烷價格不受控制、盈利不確定性的隱憂。中石油石油化工研究院戰略與信息研究室主任李振宇對此表示，“十三五”期間如何實現原料多元化、提高產品附加值是行業要重點考慮的問題。

　　趙辰也指出，當前中國所有PDH裝置所需丙烷原料都依賴于從美國或者中東進口，不過近期中美貿易摩擦的升級也給進口丙烷帶來了不確定性。

　　中國石油東北煉化工程公司吉林設計院高級工程師于春梅提醒企業，在產業鏈上，要研究目標產品的區域市場、周邊區域有沒有下游用戶，這樣可以節省運輸成本，提高利潤。另一方面，一定要充分考慮副產品的應用。（劉海軍）

　　轉自：中國化工報

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