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近日，由洛阳工程公司（LPEC&GPEC）与石科院联合开发的60万吨/年移动床丙烷脱氢制丙烯（PDH）工艺包通过了集团公司组织的审查。审查意见认为， 该工艺采用的石科院PST-100催化剂综合性能国际领先 ， 工艺包具有自主知识产权，流程先进，设计合理，建议加快推进工业应用 。

PDH是增产丙烯的重要工艺 ，其丙烯产能占比逐年增加， 目前已达国内总产能的20%以上 。随着炼油向化工转型发展，PDH技术已成为化工型炼厂的主要备选技术之一，然而目前该工艺主要掌握在国外专利商手中，严重制约了我国石油化工行业的发展。

2018年，石科院开发的PST-100型移动床PDH催化剂在国内首次实现整装商业应用，催化剂综合性能优异。随后，石科院即与洛阳工程公司展开了丙烷脱氢工艺包的开发设计工作。

2020年底，经过洛阳工程公司与石科院的联合攻关，第一版工艺包编制完成，通过了中国石化集团公司的工艺包初审。

2021年上半年，洛阳工程公司与石科院又对工艺包进行了优化，进一步降低了物耗能耗水平，其整体技术水平可与国外成熟工艺同台竞争。

中国石化60万吨/年PDH工艺包的成功开发 标志着我国在丙烷脱氢制丙烯领域实现了独立自主 。

未来10年新增PDH如“井喷”

自2013年10月天津渤化60万吨/年PHD装置开车，我国正式迈入了“PDH时代”，也正式打开了丙烯依靠PHD生产方式的大门，在短短数年中，衍生出了众多PDH装置。据不完全统计，目前我国已经投产的PDH装置总计规模约931万吨/年，按照满负荷开工计算，每年可以加工超过1098万吨的丙烷。未来10年内，我国还有超过3500万吨/年的PDH装置处于在建、拟建及规划阶段。若这些PDH装置全部投产，总产能将超过4400万吨/年。

也就是说，未来10年内，我国新增的PDH装置规模将在目前规模基础上翻4.8倍，即在未来10年内的增速将达19%，如此“井喷”速度将使行业竞争环境愈发恶劣。

另外，PDH装置的技术来源有限，生产工艺差异不大，原料来源固定且单一，所以成本整体差距不大。

据统计，未来有超过30个PDH项目的投建计划，产能超过3000万吨，其中包含建设中、设计中以及前期工作筹备阶段。

表1.拟建新建PDH项目不完全统计

市场原有PDH八大工艺对比

依托于丙烯消费缺口较大、下游产业链产品丰富等优势，丙烯产能迅速扩张，PDH工艺因其为专产丙烯的工艺，并且成本及利润状况较为良好而迅速崛起。伴随全球烯烃生产工艺多元化，传统工艺路径供应趋缓，PDH成为丙烯主要扩张方向。目前常用的PDH工艺主要有以下8种：

1 霍尼韦尔UOP公司的Oleflex工艺

Oleflex工艺采用径向流移动床反应器，在 600℃~700℃，大于 0.1 MPa 的操作条件下，丙烷单程转化率达到35%~40%，丙烯选择性为84%~89%，并且可实现在线更换催化剂。其最新的 DeH-26催化剂在提高水力学性能的同时将催化剂寿命延长至4年。Oleflex工艺自1990年实现商业化，目前全球有超过60套装置采用C3 Oleflex 技术。近年来，对Oleflex工艺的改进主要集中在提高催化剂性能上，同时通过对装置的不断改进，缩短开工时间，延长装置运行周期，进一步减少运行消耗，提高投资回报率。

2 ABB Lummus 公司的 Catofin 工艺

Catofin 工艺采用绝热固定床反应器，由科莱恩（Clariant）公司提供专有 Cr2O3 /Al2O3催化剂，在540~640℃，大于0.05 MPa 的条件下，丙烷单程转化率为45%~50%，选择性大于88%。科莱恩公司于近期推出最新的丙烷脱氢催化剂Catofin 311，选择性较上一代催化剂有所提高。过去两年，全球共有11套新建丙烷脱氢装置采用Catofin工艺。未来Catofin 工艺将在提高催化剂性能的同时，开发低Cr催化剂来应对重金属污染问题。

3 ThyssenKrupp 公司的 Star 工艺

Star工艺采用蒸汽稀释的多室多管反应器，Pt/Sn-铝酸锌为催化剂。丙烷单程转化率为 30%~40%，选择性为 85%~93% 。

4 意大利 Snamprogetti 和俄罗斯 Yarsintz 公司的 FBD 工艺

FBD工艺采用流化床反应器，配备反应-再生系统，应用微球 Cr2O3/Al2O3催化剂，在 580℃~630℃，118~147 kPa 的条件下，丙烷单程转化率为40%，丙烯选择性达到 80% 。目前已应用于俄罗斯1套13 万吨/年异*烯丁**工业装置，还应用于5套异丁烷和丙烷脱氢装置 。

5 德国林德（Linde）、BASF和挪威国家石油公司（Statoil）的 PDH 工艺

该工艺采用多管式固定床反应器，Cr2O3/Al2O3催化剂，在温度为 590℃、压力大于 0.1 MPa 的条件下，丙烯转化率大于90%。BASF公司此后又开发了Pt/沸石催化剂，相比第一代Cr系催化剂，反应单程转化率由32%提高至50%，总转化率由91%提高至 93% 。但目前未见工业化应用报道。

6 中国石油大学的丙烷/丁烷联合脱氢（ADHO）技术

ADHO 技术采用无毒、无腐蚀性的非贵金属氧化物催化剂，并配套开发了高效循环流化床反应器。烷烃单程转化率、烯烃收率和选择性与FBD技术相当。2016年6月在山东恒源石油化工集团有限公司完成工业化试验 。

7 陶氏公司的流化催化脱氢工艺（FCDh）

2017年美国陶氏化学公司推出的FCDh 技术采用流化床反应器与 Ga/少量 Pt-Al2O3催化剂，在0.13~0.17 MPa 的压力下，转化率为 43%~48%时，选择性达到 92%~96%。与目前领先的固定床 PDH 技术相比，转化速度更快，不需要氢气循环，需要的反应设备较小；催化剂的稳定性好，初期催化剂的负荷较低，需要的贵金属较少；初始投资成本较低。该工艺可以与乙烯裂解装置进行整合，2019年陶氏公司宣布将其在美国路易斯安纳州的蒸汽裂解装置升级，采用该工艺新增10万吨/年专产丙烯产能，预计项目将在2021年投产。

8 KBR 公司的 K-PRO 工艺

KBR公司在2018 年推出了新型PDH工艺K-PRO，采用同轴式连续反应器非Cr/Pt专有催化剂，并实现催化剂的连续再生。丙烯选择性为87%~90%，丙烷转化率达到45%。与固定床或移动床反应器相比，可减少20%~30%的投资 。2020年1月，亚洲1套60万吨/年PDH 获得该技术的首次许可。

表2.2019—2022年国内部分丙烷脱氢制丙烯所用工艺统计

目前国内PDH项目使用较多的技术主要还是 UOP 和 Lummus工艺，这两种工艺对比 ：Lummus对原料指标要求低（理论上丙烷纯度达到95%以上即可），每次投料后装置负荷提升速度较快。但Lummus工艺前期投资较UOP高，Lummus工艺存在大量高温条件下频繁开关的阀门故障概率大，长周期运行操作难度提升。UOP工艺物耗和能耗略低，但要求有原料精制工段，反应过程易结焦，高负荷运行容易造成检修，通常考虑适度牺牲转化率换取长周期运行。

随着石科院工艺包的工业化推广，PDH工艺的市场竞争中或再出强手！

来源：中国石化石科院、化工平头哥、石化缘科技咨询等

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