年产17万吨丙烷脱氢车间的设计文献综述
2020-04-23 19:39:43
炼 化 企 业 在 催 化 裂 化 加 工 过 程 中 会 生 产 大 量的 C3馏分,主要成分是丙烯和丙烷。 其中丙烯是重要的石油化工基础原料,是石化工业主要的烯烃原料之一,用于生产聚丙烯、异丙苯、羰基醇、丙烯腈、环氧丙烷、 丙烯酸、异丙醇等。
近年来,下游需求旺盛在相当程度上带动了丙烯市场。从 2013 年至今,需求量持续大幅增加。2016 年,丙烯下游实际 需求量在 2964 万吨左右,同比增幅在 6.9%左右。下游聚丙烯新增产能众多,丁辛醇、 环氧丙烷、丙烯酸、丙烯腈等产量也均多于往年,丙烯下游需求持续增长的大趋势依然在延续。
未来五年丙烯产能产量将继续扩张,预计到 2021 年,我国丙烯总产能将达到 4300 万吨左右,产量也将达到3700 万吨,丙烯自给率达到 92%。未来国家仍将鼓励丙烯装置的投产建设,提升我国丙烯自给率,因此也将在政策方面给予一定的支持,这将对我国丙烯产能的持续增加带来良好的支撑作用。进口丙烯市场份额将被持续挤占,因此进口丙烯量将呈现持续下降的趋势;不过由于华东地区对于进口丙烯仍存在刚性需求,仅此进口丙烯量减少幅度预计有限。在丙烯供应持续扩张的同时,下游产能也将继续释放;未来丙烯新增产能大都有配套下游装置,其中以聚丙烯为主。新产能依然源源不断 ,环氧丙烷、丁辛醇、丙烯腈、丙酮等扩能势头不减。预计到 2021 年,丙烯下游实际需求量将超过 4000 万吨。
市场对丙烯的需求量激增,供需矛盾突出,丙烯 价格日益上涨。 而丙烷是液化气的主要组分,除了少量用于锅炉和工业窑炉的燃料燃烧、 部分用于乙烯工程外,大部分作民用液化气使用。 而随着天然气的广泛使用及二甲醚逐渐替代液化气趋势的日益明显,丙烷资源呈现出过剩的情况,特别是对液化石油气的出厂造成了一定困难。 因此,将低附加值的丙烷通过催化脱氢反应制得市场紧缺的丙烯,具有重大的经济效益和社会效益。
目前,丙烯主要来自于乙烯的蒸汽裂解装畳和炼厂的催化裂化(FCC)装置。尽管蒸汽裂解是生产丙蹄的最主要来源,但蒸汽裂解装置生产丙烷的收率随裂解原料的不同差别很大。一般来说,使用石脑油类液体原料的乙烯裂解所得丙烷的收率较高,但是也仅仅只有30%左右。而且目前新增的乙烯装置主要是直接使用乙烷类气体作为原料,从而使得乙烯作为目的产物的产量进一步加强而丙烯的产量则被削弱,这意味着不可能靠增加乙烯装置来大幅増加丙烯产量。炼厂催化裂化装置生产的丙烯是副产品,其主要产品为汽油,所以催化裂化丙烯的收率很低,一般常规催化裂化装置副产丙婦的收率只有3%~6%。
为了增产丙烯,人们做了很多的努力,其中以丙烯为副产品的工艺技术方面主要有以增产丙烯为目的的蒸汽裂解技术和催化裂化的改进技术以丙烯为主产品的生产技术方面主要是开发了烯烃易位转化技术、烯烃相互转化技术、丙稀催化裂解技术、甲醇制丙烯技术和丙烧脱氢技术等。在直接生产丙稀的工艺技术中,丙烧催化脱氢制丙烯是增产丙烯的一条重要技术路径。
丙烷脱氢制丙烯技术(PHD)是在异丁烷脱氢制异丁烯的基础上发展而来的,作为一种工业化生产工艺已有近 20 年的历史,但由于历史上丙烷原料的价格高、丙烯产品低廉,加上此类装置投资较高,使其应用受到限制。近些年来,随着丙烯需求的不断增长以及丙烷脱氢工艺技术发展带来投资成本和操作费用的降低,使得丙烷脱氢制丙烯技术有着更为广阔的市场前景。在世界丙烯生产的途径中,丙烷脱氢制丙烯虽然在2003年只占3%左右,但在2010年迅速上升到8%左右,到现在已经达到16%,已经成为继裂解制乙烯联产制丙烯和催化裂化制丙烯之后的第三大生产路线。该技术进料单一,产品单一(主要是丙烯),副产物为氢气,且丙烯收率高;生产成本只与丙烷密切相关,主要表现在丙烯与丙烷的价格差,可帮助企业合理调节原料成本,规避市场风险。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}本设计通过Aspen Plus软件对工艺流程和塔设备进行模拟与优化,设计出一套丙烷脱氢制丙烯连续操作工艺,用SW6-2011软件对流程中塔设备进行基本参数的设计和机械强度校核,对管路进行设计及泵进行计算与选型,并按要求完成车间的平面设计。
预期目标:
对年生产22万吨丙烷脱氢车间中各种设备及车间进行设计: