【化工装备十年大发展】1886-2024移动床丙烷脱氢PST-100催化剂刷新连续运行世界记录

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(出处: 海川化工论坛网)
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2018年，石科院PST-100催化剂在国内某45万吨/年移动床丙烷脱氢装置实现整装工业应用，至今催化剂已稳定运行超过65个月，连续稳定运行时长达到国内外同类催化剂之最，刷新连续运行时长世界记录，达到国际领先水平。

01 技术背景

近年来，中国对丙烯的需求呈持续增长趋势，而且预计未来一段时间内将继续保持稳健增长，传统油制丙烯产能无法满足不断增长的市场需求。其中，丙烷催化脱氢工艺（PDH）成为增产丙烯的重要技术，该工艺用具有丙烯收率高、副产氢气可利用价值高、技术成熟度高、投资成本较低的特点，是目前最具竞争力的丙烯生产工艺之一。2023年，PDH丙烯产能占丙烯总产能的29%，未来将持续增长。

02 研发历程

石科院研发团队基于数十年的连续重整催化剂以及移动床工艺的研发和应用基础，于2016年成功开发出第一代具有自主知识产权的移动床丙烷脱氢催化剂PST-100。

2018年，PST-100催化剂在45万吨/年移动床丙烷脱氢装置首次实现整装工业应用，装置一次开车成功并平稳运行，装置运行结果表明：

催化剂活性高，积炭速率低，在WAIT为630℃的条件下生产每吨丙烯仅消耗1.16吨丙烷；

催化剂强度高，粉尘量低，可以有效减缓筛网的堵塞，利于装置的长周期稳定运行；

催化剂持氯能力强，再生注氯量仅为同类催化剂的1/5，可以有效提高催化剂的活性稳定性，降低氯对设备的腐蚀。

连续稳定运行三年后，技术审查组专家对PST-100丙烷脱氢催化剂给予高度评价，“国内首次开发的贵金属型移动床丙烷脱氢催化剂PST-100经过3年工业应用验证，其活性高、选择性好、积炭速率低、强度高、抗磨性能，和持氯能力强，综合性能达到国际领先水平。”

此后，PST-100丙烷脱氢催化剂持续保持长周期连续运转，稳定运行超过65个月。

03 成套技术

在催化剂成功工业应用基础上，2021年7月，石科院与中石化广州（洛阳）工程公司合作开发了60万吨/年移动床丙烷脱氢制丙烯（SPDH）工艺包。第一套拥有自主知识产权的丙烷脱氢工业装置预计2024年底完成中交。

04 迭代升级

在PST-100成功工业应用的基础上，石科院丙烷脱氢技术团队为满足不同应用场景需求，又成功开发出新一代丙烷脱氢催化剂PST-200（平均粒径1.85 mm），在保持高强度和低磨损率的同时，进一步提高了催化剂的活性和稳定性，降低了积炭速率。

2023年7月，PST-200催化剂在某企业60 万吨/年移动床丙烷脱氢装置实现首次工业应用，装置一次开车成功，日均丙烯产量高达1820 吨。装置的标定结果表明，新一代PST-200催化剂反应性能优异，丙烯选择性高，生产每吨丙烯仅需消耗1.14吨丙烷，待生催化剂碳含量大幅降低，为装置进一步提高操作苛刻度，提升装置经济效益创造了更有利条件。此后石科院技术团队对装置操作参数进行了进一步优化，丙烯产量进一步提高升至1960 吨/天，相比标定产量进一步提高约8%。

05 技术特点

工业应用结果表明，PST系列催化剂具有以下优点：

1 活性和选择性高，丙烯产量高

催化剂全生命周期内每吨催化剂丙烯产量可达1万吨以上，丙烷单耗（生产每吨丙烯消耗的丙烷）小于1.16。

2 积炭速率低，再生性能优异

较低的积炭速率可以提高催化剂的活性稳定性，保证再生器的良性运转，并且可以在更高反应温度和更低氢烃比的反应条件下运行，提高装置丙烯产量。

3 强度高，粉尘量少

粉尘量不高于催化剂循环速率的0.03%，较低的粉尘量可以降低筛网堵塞几率，减小反应器压降的增加速率，有利于装置的长周期稳定运行。

4 持氯能力强

注氯量仅为催化剂循环速率的0.1~0.3%，优良的持氯能力保证了催化剂具有较高的Pt分散度，从而保证了催化剂的高活性；较低的注氯量可以大幅降低液氯的使用量，延长装置配套脱氯剂的使用寿命。

5 用途多样

PST系列催化剂除了可应用于丙烷脱氢外，还可用于异丁烷脱氢，以及丙烷/异丁烷混合脱氢。

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