虽然丙烷脱氢工艺工业化已有10多年,由于丙烷原料价高而丙烯产品价廉,且工艺投资成本高而受到限制。随着丙烯需求不断增长以及丙烷脱氢工艺技术的进步使丙烷脱氢制丙烯工艺有了新的市场前景。目前在用的7套工业化丙烷脱氢装置中有6套为UOP 的Oleflex连续移动床工艺技术,另外 1套为 ABB Lummus Catafin 循环多反应器工艺技术。此外,还有伍德公司德STAR法及 Snamprogetti、林德公司的工艺技术。
据报道,全球丙烯产量5500万吨/年,而由丙烷脱氢和易位反应法生产丙烯量反占丙烯产量的2%~3%,大约69%的丙烯为乙烯裂解副产,其余部分为炼油厂催化裂化工艺所生产。由于新建乙烯或FCC产能主要依赖乙烯或汽油需求增速,所以传统的丙烯供需差额将不断扩大,为丙烷脱氢工艺的发展提供了机会。据Nexant Chem Systems公司分析,过去20年中丙烯增速高于乙烯增速,美国丙烯/乙烯需求比值已由1980年的0.48增加至2003年的0.61。中东、西欧和东亚大体相似。
中东地区新建乙烯大多以乙烷为原料,其丙烯产出量仅为2%,而石脑油裂解装置丙烯产量为33%,柴油裂解装置丙烯产出量占39%,据Chem Systems分析,未来丙烯供应短缺还将加剧。UOP石化及洗涤剂部门负责人Steve T.Bakas认为中东地区乙烷原料裂解装置产能不断增加将有助于丙烷脱氢项目的建设,由于新建乙烷裂解可以满足未来乙烯需求增长,但丙烯不断增长需求仍然得不到满足,从而为丙烷脱氢项目提供了商机。
BASF建于西班牙Tarragona 的PropanChem 35万吨/年丙烷脱氢装置已于2003年初投产,将向Basell聚丙烯装置供应丙烯原料。另据BASF透露,BASF正与阿托菲纳石化公司合资在美国德克萨斯建设一套易位反应制丙烯装置。
丙烷脱氢要求低廉的丙烷原料价格方可获得经济效益,据测算,丙烷约占丙烷脱氢制丙烯总成本的2/3,因此,未来丙烷脱氢项目将主要集中在中东地区,特别是沙特阿拉伯。目前,沙特在建的丙烷脱氢项目有4个,其中由沙特国家石化工业公司与Basell合资(合资比75∶25)的沙特聚烯烃公司建于Al Jubail的45万吨/年丙烷脱氢装置计划于2004年初投产,为世界最大同类装置,采用Lummus的Catafin工艺技术。最近,Basell还与A.H.Al-Zamil集团签订谅解备忘录,将采用UOP 的Oleflex工艺技术建设一套45万吨/年丙烷脱氢和聚丙烯装置,投资额5.5亿美元,虽然项目仍在研究之中,按计划将在2007年投产。第3个项目是沙特国家聚丙烯公司考虑采用Catafin工艺建设一套45万吨/年丙烷脱氢及下游聚丙烯装置。此外,Alujain公司最近授予鲁奇公司建设合同,将采用UOP 的Oleflex工艺技术在Yanbu新建一套42万吨/年丙烷脱氢和聚丙烯装置。
另一方面,由于工艺技术进步也使丙烷脱氢项目的基建投资和操作费用大幅降低,据UOP介绍,使用第一代的Oleflex工艺技术在泰国建设的10万吨/年丙烷脱氢装置基建投资为1000美元/吨丙烯,而到西班牙Tarragona 的PropanChem 35万吨/年丙烷脱氢装置建设时,基建成本已降至650美元/吨丙烯。更主要的是脱氢催化剂的改进,新型催化剂可以在不增加基建投资的情况下扩大生产规模,如UOP及伍德公司的铂基催化剂、Lummus公司的铬基催化剂。