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近年來,國內PDH裝置"遍地開花",多個企業紛紛布局,但卻很少見到」三桶油」的身影。但近期情況可能有變,據公開資料顯示,"三桶油"中的中石油和中石化近期已經開始布局PDH產業。中石油呼和浩特石化5萬噸PDH裝置已經開工建設,中石化北海煉化也在加快開展PDH中試項目。值得注意的是,兩套裝置均採用國產工藝。
中石油呼和浩特石化5萬噸/年PDH裝置
該項目從2020年就已經開展相關工作,目前已經開工建設,據悉將於今年投產。項目採用國產ADHO工藝,也是濮陽遠東科技15萬噸/年PDH裝置之後,我國第二套採用該工藝的PDH裝置。以下是項目的基本情況。
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項目背景及特點
由於國外公司對烷烴脫氫技術介入較早,對國內市場形成了技術壟斷,國內選用現有技術方案時,需要面對高昂的專有技術使用費、專利設備費和催化劑費用。針對這—情,中國石油大學(華東)已開了適合於流化床使用的無毒非貴金屬烷烴脫氫催化劑,並與中石油華東設計院限公司共同開發了與其配套的可實現連續反應與催化劑再生的高效流化(ADHO)技術。
該技術已完成了小試、中試, 中試結果在萬噸級工業試驗裝置上進行了初步驗證,核心技術已獲得國家發明專利授權。為儘快推廣該技術,中國石油科技管理部已設置了重大工業試驗課題-丙烷脫氫制丙烯成套技術工業應用試驗,擬在廣西石化公司進行工業試驗。
由於廣西石化規劃了下游化工產業,再建設1套小規模的丙烷脫氫裝置意義不大, 因此該工業應用試驗擬轉移至呼和浩特石化公司實施。以呼和浩特石化公司 現 有280萬噸/年催化裂化裝置副產丙烷為原料,建設5萬噸/年丙烷脫氫裝置。目前呼和浩特石化公司的公用工程富餘能力可滿足5萬噸/年丙烷脫氫裝置。
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工程概況
項目名稱:呼和浩特石化公司 5萬噸/年丙烷脫氫項目
建設單位:中國石油天然氣股份有限公司呼和浩特石化公司
建設性質:新建
建設規模:本裝置設計規模按5萬噸/年,裝置由反應再生部分、主風機部分、反應氣體水洗部分、餘熱鍋爐部分、煙氣水洗部分、吸收穩定部分組成。操作彈性75-100%, 年加工時數8400 小時。
建設地點:位於內蒙古自治區呼和浩特市賽罕區金河鎮呼和浩特石化公司現有廠區中部, 第二聯合裝置去南側預留空地,不新增建設用地。廠址中心地理坐標為東經111°44'49", 北緯40°43'54"。
總投資:本項目總投資1.78億元,其中環保投資為343萬元,占總投資的 1.92%
建設周期:本項目建設周期為 12 個月。
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建設內容及項目組成
本項目建設內容為5 萬噸/年丙烷脫氫裝置,該裝置由反應再生部分、主風機部分、反應氣體水洗部分、餘熱鍋爐部分、煙氣水洗部分、吸收穩定部分組成。操作彈性75~ 100%, 年加工時數8400 小時,本項目產品方案主要為丙烷脫氫反產生的氣體,包括干氣、液化氣、未反應丙烷、少量碳四等。程定塔頂的液化氣送至呼和浩特石化原有氣體分餾裝置進行分離。裝置外引少量催化汽油加氫裝置輕汽油作為吸收塔的吸收劑,經過穩定塔穩定後,部分外甩返回催化汽油加氫置。副產品干氣含有75.2l mol%的氫氣,送至PSA II 裝置。本項目組成見下表。
項目主體工程組成表
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原輔材料分析
呼和浩特石化公司各裝置按現在的生產方案進行生產,丙烷產量約為5.5 萬噸/年,因此,呼和浩特石化公司的丙烷原可料以滿足5 萬噸/年丙烷脫氫裝置需求。
丙烷脫氫裝置所需的催化劑為中國石油大學(華東)開發的具有 自主智慧財產權的 綠色環保型催化劑。ADHO 脫氫催化劑的主要物性指標見下表。採用噴霧乾燥成型技術製得脫氫催化劑的各物性(參磨數損指數、粒度分布等)均達到了循環流化床反應器對催化劑的性能要求,裝置內催化劑消耗為自然跑損(約1.8kg/t 丙烯)。
表 ADHO脫氫催化劑的主要物性指標
中石化北海煉化1000噸/年PDH中試項目
5月16日,該PDH中試項目已經由北海市行政審批局進行環評受理公示。
項目主要內容如下:
項目名稱:中國石化 PDH 中試項目。
項目性質:新建。
建設單位:中國石化北海煉化有限責任公司。
建設地點:廣西北海市鐵山港(臨海)工業區中國石化北海煉化有限責任公司預留空地內,地理位置坐標為:東經 109.516815°、北緯 21.501698°。
建設規模及內容:建設 1000 噸/年丙烷脫氫中試裝置。主要建設內容為丙烷脫氫制丙烯反應單元,包括丙烷蒸發、脫氫反應、催化劑再生和產品氣壓縮等部分。項目控制室、分析化驗及辦公室等其他設施依託全廠現有工程。
用地面積:占地約 500m2。
項目投資:本項目總投資 4800 萬元,其中環保投資 310 萬元。
項目實施計劃和勞動定員:擬開工時間為 2022 年 6 月,擬竣工時間為 2022 年 12月。裝置操作定員共設 16 人,新增定員 16 人。
裝置年運行時間:8000 小時。
操作彈性:60%~110%。
操作班次:連續生產裝置實行「四班二倒」的模式。
本項目為丙烷脫氫催化劑中試項目,主要原料丙烷來自氣體分餾裝置,丙烷經本項目 PDH 裝置脫氫後生成粗丙烯氣,後送至 1#產品精製液化氣脫硫裝置,在脫硫後反應產物氣體返回氣體分餾裝置。正常工況下,氣體分餾裝置產品丙烷流量 12t/h,其中約2.8%丙烷(0.331t/h)進入本項目 PDH 裝置,其餘約 97.2%丙烷(11.669t/h)按照原有管線去罐區。本項目丙烷進流量、粗丙烯出氣流量比重小,項目中試對全廠物料波動影響不大。項目主要物料走向與全廠關聯裝置下圖所示。
項目主要物料走向與全廠關聯裝置圖
項目建設的意義:
為充分利用北海煉化丙烷原料優勢,中國石化將 PDH 中試項目交由北海煉化進行承建,擬建試驗規模為年產丙烯 1000 噸,採用 SRIPT 丙烷脫氫技術進行中試研究對於中石化 PDH 成套技術開發,利用中試試驗裝置驗證催化劑及反應器可靠性。
採用 SRIPT 丙烷脫氫技術進行中試研究對於中石化 PDH 成套技術開發,打破國外 PDH 技術壟斷,形成中石化自主智慧財產權 PDH 技術和未來北海煉化 PDH 裝置建設都有重大戰略意義和現實意義,有利於行業未來發展。
國產ADHO工藝全面工業化指日可待
雖然這兩個試驗裝置建設規模較小,但均採用自主研發工藝,尤其是呼和浩特石化採用的ADHO工藝,已在濮陽遠東科技的15萬噸的PDH裝置中應用。若此次試驗成功,可以迅速投入工業化建設,一方面擺脫國外技術"卡脖子",另一方面,省去了引進國外工藝需承擔的昂貴費用,可極大降低PDH項目建設成本。期待看到國產ADHO工藝更進一步的消息。
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