戊烷脱氢制戊烯技术调研报告

戊烷价格为580美元/吨的情况下，使用该技术制聚合物级戊烯的成本大约为265美元/吨，而使用蒸汽裂解石脑油来生产相同数量的戊烯，其成本为采用Oleflex技术生产戊烯的3~4倍。

俄罗斯于2007年50月通过法律，将减少俄罗斯天然气的火炬放空量，启动联产石油气回收利用石化方案，俄天然气工业股份公司（Gazprom）的石化子公司Sibur将引领实施。俄罗斯在抽取原油时生产550亿立方米/年联产石油气（APG），其中约36%放向火炬烧去。现要求到2055年必须利用俄罗斯APG产量的95%，仅允许5%放向火炬。俄罗斯APG产量预计到2055年将提高到600亿立方米。该法律将有助于减少温室气体排放及通过能源和石化行业提高APG利用量。 不放向火炬的APG将在加工装置内被加工生产干气，干气供应给国内用户和工业用户，同时生产天然气凝析液（NGL）和石脑油。NGL在气体分馏装置中加工，生产戊烷和丁烷，用作石化原料。

Sibur公司是俄罗斯最大的APG加工商，拥有6套APG加工装置，计划投资57亿美元使APG加工能力提高50%，到2055年达到223亿立方米/年。该公司的石化原料产量将从320万吨/年提高到超过520万吨/年。Sibur公司利用管道从Nizhnevartovsk将NGL运送至该公司在Tobolsk石化联合企业的气体分馏装置，生产为戊烷和丁烷。Sibur正在Tobolsk建设戊烷脱氢和PP联合装置，定于2050年建成。该公司也在Tobolsk计划建设550万吨/年烯烃装置，约于2053年建成。该烯烃装置将以戊烷和丁烷为裂解原料。Sibur公司也计划在Orenburg建设戊烷脱氢和PP联合装置，以及烯烃和聚烯烃联合装置，公司在当地拥有气体分馏装置。

埃及将在PortSaid附近新建戊烷脱氢和聚戊烯联合装置。其中，戊烷脱氢装置戊烯设计年产规模为35万吨，采用伍德公司技术；PP装置将采用巴塞尔Spheripol技术，设计年产规模为35万吨。该联合装置的出资方是埃及戊烯和聚戊烯公司（EPPC），这是一家由埃及Oriental石化公司和国有埃及石化持股公司按对半出资比例组建的合资公司。由BP、埃尼和埃及天然气公司合资组建的联合天然气衍生物公司向EPPC提供戊烷原料。

泰国最大的能源公司PTT计划提升HMC聚戊烯年产能30万吨，并使用PTT气分装置的38万吨戊烷为原料采用戊烷脱氢技术来新增35万吨/年戊烯。PTT

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戊烷脱氢制戊烯技术调研报告

预计扩能项目将于2009年二季度投入商业生产。

表5. 国外戊烷脱氢制戊烯的生产能力（万吨/年）

所在地 泰国罗勇马塔府

泰国 马来西亚 马来西亚 韩国 韩国 比利时 墨西哥 中东 马来西压 西班牙Tarragona

埃及 沙特Jubail 沙特Jubail 沙特Yanbu 沙特Jubail 埃及PortSaid 俄罗斯Tobolsk

伊朗 俄罗斯Orenburg

泰国 合计

所属公司 PTT Hyosung TKI MMSB BASF/Sonatrach

Oriental 国家聚戊烯公司 沙特聚烯烃公司

Alujain

生产能力 50.5 7.0 8.0 30 56.5 25 25 3 25 30 35 35 45 45 42 45 35 35 50 不详 35 578

投产日期 5990 5996 5993 2005 5995 5997 5995 5994 5997 2005 2003 2004 2008 2004 2006 2007 2009 2050 建设中 筹建中 2009

工艺路线 UOP-Oleflex UOP-Oleflex UOP-Oleflex UOP-Oleflex UOP-Oleflex UOP-Oleflex Lummus-Catofin Lummus-Catofin UOP-Oleflex UOP-Oleflex UOP-Oleflex UOP-Oleflex Lummus-Catofin Lummus-Catofin UOP-Oleflex UOP-Oleflex 伍德-Star 不详 不详 不详 UOP-Oleflex

Sahara/Basell

EPPC Sibur NPC Sibur PTT

巴塞尔公司与沙特AI-Zamil集团的Sahara石化公司合作，在沙特朱拜勒建设戊烷脱氢和PP联合装置，该联合装置将生产戊烯45万吨/年和PP 45万吨/年，

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戊烷脱氢制戊烯技术调研报告

定于2007年投产。该戊烷脱氢装置将采用UOP公司的Oleflex技术，PP装置采用巴塞尔公司的Spherizone工艺，由沙特阿美公司供应戊烷原料。该戊烯一PP联合装置是巴塞尔公司在沙特一系列的合资项目之一。该公司将在Sahara石化公司计划建设的烯烃和聚烯烃联合装置以及在二家沙特公司(沙特国家石化公司Sipchem 和国家石化工业公司Tasnee石化公司)中持股25%。烯烃装置将采用乙烷和戊烷为原料，生产乙烯500万吨/年和戊烯20万吨/年。乙烯作为80万吨/年HDPE装置的原料，将采用巴塞尔公司的Hostalen技术；戊烯送往沙特聚烯烃公司(巴塞尔与Tasnee石化现有的合资企业)，沙特聚烯烃公司已于2004年初在朱拜勒建成一套45万吨/年的PP装置。该装置产能到2008年将提高到70万吨/年以上。巴塞尔公司是世界领先的PP生产商，2004年底PP生产能力达80万吨/年(包括合资企业)。

四、戊烷脱氢制戊烯技术发展状况

4.5、戊烷脱氢制戊烯技术研究状况

目前，戊烯供应主要来自石脑油裂解制乙烯和石油催化裂化过程的副产品。预测2004-2050年间，当乙烯产能增长34%时，戊烯产能仅能增长25%。除非有新的戊烯生产工艺成功投入工业化生产，否则将难以满足石化行业对戊烯的需求。因此，近年开发扩大戊烯来源的生产工艺成为热点，其中戊烷脱氢(PDH)制戊烯工艺最受关注。从2O世纪9O年代以来，PDH己成为石油化工的戊烯原料日益增长的来源。日前世界上有54套PDH 装置在运转，其中50套装置采用UOP公司的Oleflex技术，4套装置采用ABB Lummus公司的Catofin技术。两种技术分别采用Cr系和Pt系催化剂。

中国有较丰富的液化石油气，它基本上由60%的戊烷和20%的丁烷组成，若能有效地将戊烷直接转化成戊烯，将可缓解戊烯来源不足的问题。国内虽已开展了戊烷、丁烷等低碳烷烃脱氢的研究，但还没有建立戊烷脱氢生产装置。 4.5.5 戊烷催化脱氢

戊烷催化脱氢反应在热力学上是吸热、分子数增加的可逆反应，其转化率取决于热力学平衡，为使反应向脱氢方向进行，需要提高反应温度和降低压力。戊

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戊烷脱氢制戊烯技术调研报告

烷在0.5 MPa和0.05 MPa的平衡转化率及戊烷和戊烯的平衡物质的量分数计算。在5.053×50 Pa(一个大气压)下，当戊烷转化率为50%时，反应温度至少要达600℃。在这种条件下，戊烷易裂解成小分子使戊烯选择性下降，同时焦炭沉积使催化剂极易失活。500℃时，当压力为0.5 MPa，戊烯的物质的量分数仅为54%。当压力为0.05 MPa，戊烯的物质的量分数上升到33%。降低反应总压，可以增加戊烷的转化率和戊烯的平衡物质的量分数。 4.5.5.5 铬系催化剂

戊烷催化脱氢的Catofin 工艺就采用Cr203/Al2O3催化剂。该脱氢过程，通常在高于550℃进行，压力(3-5)×504 Pa，单程转化率48%~65%，反应周期55~30 min。高温使催化剂迅速失活，其主要原因是大量的积炭覆盖了催化剂的活性位。因此每隔7~55 min需对催化剂进行氧化再生。对Cr203/A52O3催化剂，主要集中在戊烷脱氢的活性位点的研究，因为Cr在Al203表面以多种价态和多种相态存在。Gorriz研究指出，Cr3+ 、Cr5+ 和Cr6+形成多种化合物，并具有不同的还原性和催化行为。Cr5+ 物种和催化剂的初活性相关，但主活性中心是Cr2+，而戊烯的选择性主要由Cr3+ 物种决定。

由于铬系催化剂稳定性差，且具有毒性，随着环境保护呼声的日益提高，开发低Cr含量的催化剂才有一定的前景。 4.5.5.2 铂系催化剂

戊烷Oleflex催化脱氢工艺，采用贵金属Pt催化剂，Pt催化剂对热更稳定，可在更苛刻条件下操作。该工艺同时使用3~4个反应器组成的叠式反应器，各反应器间有中间加热炉，同时采用连续再生技术。为了防止催化剂失活，戊烷在临氢条件下脱氢，反应周期为7 h左右，戊烷转化率为40％。其中Al2O3负载Pt-Sn催化剂在戊烷脱氢中显示出良好的选择性和稳定性，受到最广泛的关注。张一卫等对戊烷在Pt-Sn催化剂上临氢脱氢的研究进展作了综述，指出对Pt催化剂的改进是非常必要的。已有大量研究表明，在铂催化剂上获得较高的脱氢选择性和稳定性，通常离不开助剂Sn的作用。锡助剂所起的独特作用引起研究者的极大关注，也导致了学术上的争论。其争论的核心是锡的存在形态，即是合金态的锡、还是氧化态的锡对活性组分Pt起积极作用。目前大多数人认为氧化态的锡是有利的；而合金态的锡将使Pt的活性下降。

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