丙烷脱氢.docx
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丙烷脱氢
2013年丙烷脱氢调研
大地采集者
丙烯是一种重要的化工原料，也是炼厂主要的产品之一。
丙烯下游的延伸非常丰富。
在全球范围内，丙烯主要用于生产聚丙烯，这占到全球丙烯需求的58%；其它的重要衍生产品是丙烯腈（10%）；羰基醇类（8%）；环氧丙烷（7%）和异丙苯（6%）。
一些较小用途是制丙烯齐聚物、异丙醇和精细化学品。
随着美国页岩气的大规模开发，大量的页岩气已经改变了美国的能源结构美国也有一个能源进口国家向能源出口转型。
页岩气的利用提到了历程来，页岩气富含的C3组分是丙烷脱氢的最佳原料，这几年美国丙烷脱氢项目也陆续景气。
在我们江浙沪一带，有便利的港口及廉价的中东气源，自2009年开始，丙烷脱氢项目也走上日程。
一、丙烷脱氢的主要工艺
世界丙烯产品，有59.1%来自乙烯裂解装置，35.1%来自炼厂催化裂化及气分联合装置的副产品，只有2.9%来自丙烷脱氢装置。
就比例上来说，丙烷脱氢装置是“非主流”装置，在中东能源及美国页岩气的双重利好形势下，丙烷脱氢项目近几年发展较快，现在生产能力已经达到250万吨/年。
丙烷脱氢的主要技术有世界上已开发成功的丙烷脱氢制丙烯技术主要有UOP公司的Oleflex工艺、ABBLUMMUS公司的Catofin工艺、LINDE公司的PDH工艺和伍德公司的STAR工艺，工业上应用最多的是UOP公司的Oleflex工艺、ABBLUMMUS公司的Catofin工艺。
1）UOP公司的Oleflex工艺
UOP公司的Oleflex工艺经过80年代不断完善和发展，于1990年在泰国建立了第一套生产装置；1997年在韩国建立了第二代Oleflex技术的25万吨规模的丙烯生产装置；2003年，巴斯夫和Sonatrach合资在西班牙的Tarragona建成了现世界最大的35万吨/年Oleflex工业装置。
该工艺是用富含丙烷的液化石油气做原料，在操作压力3.04MPa，温度为525度，催化剂Pt的作用下脱氢、分离和精馏，得到聚合级的丙烯。
由于丙烷脱氢为吸热反应，因此每台反应器都装有内加热器以维持反应所需温度。
该工艺同时还使用CCRTM催化剂再生器，持续不断再生催化剂，以保持较高的转化率和选择性。
该工艺的丙烯收率可达85%以上，氢气收率3.6%，乙烯收率很低，可与其它副产物一起作为丙烷脱氢装置的燃料。
2）lummus的catofin工艺
Catofin工艺采用固定床反应器和氧化铬-氧化铝催化剂，丙烯在600℃、0.5kg/cm2A条件下发生脱氢反应，烃类/热空气循环操作，丙烯产率达到84.7%。
2004年初，沙特聚烯烃公司采用该技术在朱拜勒建成了世界最大的PDH装置，生产能力为45.5万吨/年。
3）两者的比较
丙烷催化脱氢制丙烯目前有UOP的oleflex工艺，界区内投资2.4亿美元；lummus的catofin工艺，界区内投资1.5亿美元。
全世界丙烷脱氢制丙烯装置总量也只有17套。
其中由lummus公司提供7套装置，UOP提供10套装置。
在运行装置中，lummus装置最大产能为45万吨/年，UOP装置最大产能为35万吨/年；在建装置中，lummus装置最大产能为65万吨/年，UOP装置最大产能为51万吨/年。
技术都是成熟的。
因为规模大以及能耗高，关键在工程和系统的匹配上。
"_（J,u*M+p:
P3QUOP的工艺，采用的是移动再生，基本跟连续重整差不多，中石化SEI和LPEC在这方面工程经验很丰富。
（g）V3eS1w._*Lummus的工艺，采用的是切换再生，流程比较简单，但对设备和阀门的可靠性要求高。
4）FCC技术
80年代Mobil公司采用ZSM-5沸石催化剂作为FCC催化剂的添加剂以增产丙烯，丙烯收率提高50％～100％。
最近Mobil公司和Kellogg公司合作提出了Maxofin工艺，用高ZSM-5含量的添加剂与改进了的FCC装置结合，其目的是不需要采用苛刻的操作条件和提高蒸汽消耗，就能使Minas减压柴油作为原料的丙烯收率达到18％。
按照将Maxofin工艺应用在一个新的FCC装置上的研究，加工能力3万桶/d，原料为Minas原油的316～538℃柴油，提升管设计温度为538℃，混合原料的温度为204℃，此时丙烯收率可达到18.4％，即可年产300kt/a。
而通过乙烯和丁烯间烯烃转化工艺的二次加工可增加丙烯5％～7％。
如此，丙烯的净收率可达新鲜原料的25％。
国内对FCC装置增产丙烯的工艺研究较多，并已获得丰硕成果，使我国炼厂丙烯产量大幅度增长，目前在我国已工业化应用的工艺主要有MGG工艺、DCC催化裂解工艺，这些对丙烯增产幅度都是比较大的，如MGG工艺，操作温度530℃，操作条件较缓和，与原FCC装置比较接近，此时对进料的丙烯收率可达到8％～9％，对于DCC工艺，操作温度580℃，操作条件比较苛刻，而且是低空速和大汽量，但其对进料的丙烯收率可高达16％～20％，并还可增产大量丁烯，因此，如果需要多生产气体产品，DCC工艺将会是一条经济的增产丙烯的技术路线。
另据报导在国外，美国S&W公司也有DCC工艺技术许可证，它的第一套工业化DCC装置是为泰国石化工业建设的，已在1997年投产。
综合上面三种增产丙烯的方法，国外有资料对其中烯烃置换工艺、丙烷脱氢工艺和传统的FCC装置生产丙烯工艺做了经济比较，其结果是不管丙烯是高价还是低价，烯烃置换装置的投资效益都是最高的，说明烯烃置换工艺是一条有前途的工艺路线。
丙烷脱氢装置在丙烯价格高时，投资效益较好，但在丙烯价格低时效益较差，甚至达不到一般对投资回报率的要求，至于传统FCC装置回收丙烯工艺在丙烯价格高时，其经济效益高于丙烷脱氢工艺。
结合我国情况，由于我国轻烃资源缺乏，难以获得廉价的丙烷原料，因而丙烷脱氢制丙烯的工艺在我国是难以实施的；结合蒸汽裂解的工艺，其中烯烃置换工艺由于我国乙烯需求比较旺盛，要消耗部分乙烯来增产丙烯的似乎不太可取，MOI工艺是利用裂解产品中产值不高的副产品，不但不消耗乙烯，还可增产部分乙烯，因此相对来说似乎有其优越性，但不管哪种工艺，都需要向国外购买技术，投资也不会太低，而FCC增产丙烯的工艺，我国有MGG、DCC等自己开发并已工业化的工艺，炼厂在这方面对增产丙烯的积极性比较高，因此，综合来看，我国增产丙烯的途径，仍然是选择FCC国内增产丙烯的工艺最为合理，也是最可取的方法。
二、主要生产企业
所在地
所属公司
生产能力
投产日期
工艺路线
泰国罗勇马塔府
PTT
10.5
1990
UOP-Oleflex
泰国
7
1996
UOP-Oleflex
马来西亚
8
1993
UOP-Oleflex
马来西亚
30
2001
UOP-Oleflex
韩国
Hyosung
16.5
1991
UOP-Oleflex
韩国
TKI
25
1997
UOP-Oleflex
比利时
25
1991
Lummus-Catofin
墨西哥
3
1994
Lummus-Catofin
中东
25
1997
UOP-Oleflex
马来西压
MMSB
30
2001
UOP-Oleflex
西班牙Tarragona
BASF/Sonatrach
35
2003
UOP-Oleflex
埃及
Oriental
35
2004
UOP-Oleflex
沙特Jubail
国家聚丙烯公司
45
2008
Lummus-Catofin
沙特Jubail
沙特聚烯烃公司
45
2004
Lummus-Catofin
沙特Yanbu
Alujain
42
2006
UOP-Oleflex
沙特Jubail
Sahara/Basell
45
2007
UOP-Oleflex
埃及PortSaid
EPPC
35
2009
伍德-Star
俄罗斯Tobolsk
Sibur
35
2010
不详
伊朗
NPC
50
建设中
不详
俄罗斯Orenburg
Sibur
不详
筹建中
不详
泰国
PTT
31
2009
UOP-Oleflex
合计
578
表2.目前准备上丙烷脱氢制丙烯的生产能力（万吨/年）
时间
所属公司
生产能力
计划投产日期
工艺路线
2011年4月25日（宣布）
陶氏集团
75
2015德国
UOP-C3Oleflex
40695
阿布扎比炼油公司（Takreer）
50
2013年底
UOP-C3Oleflex
阿联酋
2011年9月（宣布）
萨克斯坦
50
2015
2011年9月底（宣布）
俄罗斯西布尔（Sibur）公司旗下的Tobolsk聚合物子公司
51
2012年三季度
UOP-C3Oleflex
2011年10月10日（宣布）
埃及联合东方石化（OPC）
25
2015
PDH装置
2011年5月17日（开工）
福建中国软包装集团
80×2
2013年一期
UOP-C3Oleflex
2015年二期
2011年6月25日（开工）
渤化集团天津渤化石化有限公司
60
2013.6.30
Lummus-Catofin
40787
长江天化丙烯联合体项目落户江苏南通如皋长江镇
65
2013.7
拟采用UOP-C3Oleflex
（开工）
2011年8月3日（宣布）
浙江聚龙石油化工有限公司
45+75
2013（一季度）
UOP-C3Oleflex
2013（一季度）
2011年8月5日（技术合同签订）
宁波海越新材料有限公司
60
2013
Lummus-Catofin
预计2012年上半年
东华能源股份与江苏飞翔化工股份、江苏华昌化工股份签署三方合资协议，拟共同投资设立张家港扬子江石化有限公司
60×2
2015年一期
UOP-C3Oleflex
（开工）
2017年二期
2011年9月（宣布）
烟台万华聚氨酯
75
2013
UOP-C3Oleflex
这几年国内外不完全统计
公司
规模/万吨
技术
备注
江苏华昌化工股份有限公司
60
UOP
陶氏
未知
阿布扎比炼油公司
50
UOP
在建
中国软包装集团
200
渤化集团天津渤化石化有限公司
60
鲁姆斯
长江天化丙烯联合体项目
65
浙江聚龙石油化工有限公司
45
UOP
宁波海越新材料有限公司
138
鲁姆斯
烟台万华
60
UOP
PetroLogistics公司
54
三锦石化
90
辽化公司
40
Ascend公司
SK
鲁姆斯
北欧化工
山东恒源石化股份有限公司
1
山东石大胜华化工股份有限公司垦利分公司
20
EnterpriseProducts
75
北海
60
招商
广东鹏尊能源开发有限公司
30
立项
俄罗斯Sibur
51
UOP
河北海伟
50
LUMMUS
福建美得
75
莆田市丙烷脱氢项目
300
5套合计
东华能源
75
江阴
66
UOP
哈萨克斯坦的Karabatan地区
50
宁波福基石化有限公司
132
Williams
中国的丙烷脱氢项目70%的产能都集中在江浙，随着乙烷裂解的增加，丙烯产量的增速减缓，中国2014年预计建成的产能有623万吨，其中437万吨位于江浙。
三市场分析
2012年主要商品出口数量、金额及其增长速度
商品名称
单位
数量
比上年
增长%
金额
（亿美元）
比上年
增长%
煤（包括褐煤）
万吨
926
-36.8
16
-41.6
钢材
万吨
5573
14.0
515
0.5
纺织纱线、织物及制品
——
—
—
958
1.2
服装及衣着附件
——
—
—
1591
3.9
鞋类
——
—
—
468
12.2
家具及其零件
——
—
—
488
28.7
自动数据处理设备及其部件
万台
183275
-0.1
1853
5.1
手持或车载无线电话
万台
101447
15.9
810
29.1
集装箱
万个
248
-23.5
84
-26.1
液晶显示板
万个
316650
29.7
363
22.9
汽车（包括整套散件）
万辆
99
20.1
127
27.5
2012年主要商品进口数量、金额及其增长速度
商品名称
数量
（万吨）
比上年
增长%
金额
（亿美元）
比上年
增长%
谷物及谷物粉
1398
156.7
48
134.2
大豆
5838
11.2
350
17.6
食用植物油
845
28.7
97
25.6
铁矿砂及其精矿
74355
8.4
956
-15.0
氧化铝
502
165.1
18
133.3
煤（包括褐煤）
28851
29.8
287
20.2
原油
27102
6.8
2207
12.1
成品油
3982
-1.9
330
0.6
初级形状的塑料
2370
2.9
462
-2.2
纸浆
1646
14.0
110
-7.5
钢材
1366
-12.3
178
-17.5
未锻造的铜及铜材
465
14.1
386
4.9
全年规模以上工业中，农副食品加工业增加值比上年增长13.6%，纺织业增长12.2%，通用设备制造业增长8.4%，专用设备制造业增长8.9%，汽车制造业增长8.4%，计算机、通信和其他电子设备制造业增长12.1%，电气机械和器材制造业增长9.7%。
六大高耗能行业增加值比上年增长9.5%，其中，非金属矿物制品业增长11.2%，化学原料和化学制品制造业增长11.7%，有色金属冶炼和压延加工业增长13.2%，黑色金属冶炼和压延加工业增长9.5%，电力、热力生产和供应业增长5.0%，石油加工、炼焦和核燃料加工业增长6.3%。
高技术制造业增加值比上年增长12.2%。
据中国海关总署统计，液化丙烷产品（代码27111200）中国1-12月进口总量1882609.935吨，出口总量520650.845吨。
12月进口量101781.17吨，环比-10.09%%，进口金额10752.5848万美元；出口量5528.587吨，环比上涨80.97%，出口金额6148.9717万美元。
数据显示，12月主要进口国有：
阿拉伯联合酋长国、澳大利亚、马来西亚、卡塔尔、科威特、尼日利亚、沙特阿拉伯、越南；主要出口国有：
澳门、菲律宾、韩国、马来西亚、缅甸、香港、印度、越南。
综上可知，我国经济的发展，PP需求增加，刺激了丙烷脱氢项目的进一步发展，但是一个丙烷脱氢建设及投资回报的整个周期算下来需要10年左右，这也是丙烷脱氢项目中的不确定因素。
PDH的兴起本质上是一场对丙烯-丙烷价差的淘金热,长期来看项目收益取决于其他国家PDH项目进度、天然气供给、油价与海运费率波动、丙烷库存控制等多重因素,不确定性较高,但2013年是国内丙烷脱氢元年,有望见证第一批项目竣工,建议提前布局。
国内PDH项目的上马主要源于对中东和美国廉价丙烷的出口预期。
美国和中东的丙烷各自约有54%和85%产自天然气液,随着后继气田的开发,两地丙烷供应量将显著上升,虽然其本土也在建设PDH项目,但最快也要到2016年才能陆续投产,按照我们较为保守的测算,至2015年两地丙烷净出口的增量以及我国民用丙烷的减量可以充分保障我国PDH的原料供应。
2015年之前我国投产的PDH项目有望收获丰厚盈利。
根据美国PDH装置的运营情况,丙烯-1.2*丙烷（考虑了单耗）价差为400美元/吨时达到盈亏平衡,而2011和2012我国这一价差均值分别为717美元/吨和589美元/吨,如果我国PDH装置能实现与美国同样的盈亏平衡点,那么至少在国外PDH装置大量投产之前,有望获得高额利润。
先期建成的东华、天津项目具备盈利前景，但后续的项目在中石化、中石油及中海油三者夹击下，将不具备成本优势，只有当其产业链能够进一步延伸后，方能具备盈利。
聚丙烯市场随着油价波动及炼厂检修进行波动，但整体而言价格呈下降趋势，也预示着全国整体经济形势不容乐观，这必然影响到上游原料的价格。
聚丙烯装置新增产能如下：
企业名称
装置地址
PP产能
预计开车时间
宁波禾元
宁波
30
2013年
中石油呼尔浩特
呼尔浩特
15
2013年，试车阶段，已成功投料
徐州海天石化
徐州
20
推迟2013年
浙江天圣公司
宁波
30
2013年
陕西延长集团
榆林
30
2013年
中石化武汉分公司
武汉
40
2013年
中石化中原公司
河南濮阳
10
2013年
中石化广州
广州
20
2014年
总计（万吨）
195
四、综述
丙烷脱氢在2015年左右建成投产的，具备盈利前景。
后续建成投产的丙烷脱氢项目谨慎，因中东及美洲PDH建成后，国内装置将不具备成本优势。
丙烷脱氢需要具备廉价的原料，如果丙烯及下游市场价格不能维持目前价格水平，那么在中国乙烯裂解装置陆续建成后，将不具备生存条件。
丙烷脱氢是“时间”装置，投资及建设周期必须短才具备高回报率。
丙烷脱氢必须走差异化路线，方能提高其盈利空间。
来源：
1、博客：
石油化工视界
2、进口丙烷制丙烯存在风险，来源：
3、基础化工行业:
美国LPG出口如预期中国PDH项目将从中获益。
华泰证券
4、生意社
5、丙烷脱氢制丙烯技术全球火热起来，中国化工报
6、中国证券网
7、增产丙烯途径的技术经济比较，张桂华
8、海关总署
9、国家统计局
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