丙烯
關注創建者：匿名 創建時間：2022-08-16
丙烯的實例教程
丙烯是世界上產量最大的化工品之一，也是重要的基礎化工原料，其下游產品廣泛應用于塑料、家電、醫療器械、合成纖維、化妝品等。丙烯工業是石油化工產業的核心，在國民經濟中占有重要的地位，世界上將丙烯產量作為衡量一個國家石油化工發展水平的重要標志之一。
丙烯主要生產流程
從丙烯的供應來說，一種為傳統的工藝路線，包括蒸汽裂解、煉廠催化裂化FCC分離、重度催化裂解DCC等；另外為On-Purpose的工藝，包括丙烷脫氫PDH、烯烴歧化、MTP等。
裂解乙烯副產物
蒸汽熱裂解乙烯的原料包括石腦油、乙烷、乙烷/丙烷、丙烷、混合原料、丁烷、LPG、煉廠干氣、柴油等。裂解乙烯工藝中的乙烯收率與操作參數有一定的關系，但是更主要的是與原料特性有關，從多產乙烯、丙烯的角度，烷烴>環烷烴>單環芳烴>多環芳烴。從乙烷到柴油，相對分子量越大，乙烯、丙烯的收率越低。乙烷作為原料的雙烯（乙烯+丙烯）收率在80%左右，丙烷為原料約為60%，石腦油為原料約為45%。一般情況下，以石腦油為原料的裂解乙烯生產路線，對應的乙烯收率約為31%，丙烯16%；而以乙烷為原料的裂解乙烯路線，對應的乙烯收率約80%，丙烯約3%。一套世界級的裂解乙烯裝置一般有多臺裂解爐，包括循環乙烷裂解爐、輕質原料裂解爐、重質原料裂解爐等，以適應原料的多樣化，因此丙烯的產量變動較大。
煉油廠副產物
煉廠丙烯主要來自催化裂化（FCC）、減粘/熱裂化和焦化等三類裝置, 其中FCC 丙烯約占煉廠丙烯的97%, 是丙烯的第二大來源。
展開 在丙烷的下游產品中，丙烯是非常重要的化工原料，可用于生產聚丙烯、丙烯腈、環氧丙烷、乙丙橡膠、尼龍66和ABS樹脂等高附加值產品。其中，聚丙烯在人們日常生活應用極廣，使得丙烯成為了僅次于乙烯的第二大化工原料。從2012年至2016年，我國丙烯的產量不斷上升，但仍不能滿足下游產業對丙烯的需求，預計2020年，我國丙烯產量可達3300萬噸/年，而丙烯的當量需求將達3700萬噸/年，可見未來我國的丙烯下游需求缺口很大。對丙烯需求的不斷上升以及頁巖氣革命副產的大量丙烷為丙烷脫氫技術的發展帶來了機遇。
在丙烷脫氫制丙烯的工藝中，丙烷直接脫氫雖已工業化，但該反應是熱力學平衡受限的強吸熱過程，需在較高溫度下（＞600℃）才能得到較高轉化率，且高溫還會帶來催化劑積炭等問題；反之，丙烷氧化脫氫（OPDH）為放熱反應，不受熱力學限制，理論上可在較低溫度下實現高轉化率，也不存在積炭問題，因此引起了學者的廣泛研究興趣。然而丙烯最弱的C-H鍵鍵能（360.7kJ/mol）小于丙烷C—H鍵鍵能（401.3kJ/mol），在氧氣存在的情況下，丙烯很容易發生深度氧化生成COx，這造成了丙烷氧化脫氫體系的丙烯選擇性及收率較低，OPDH工藝也因此未能達到工業化要求。本文簡述了丙烯市場的發展趨勢，介紹了目前丙烷氧化脫氫的研究進展，特別是催化劑體系及其催化反應機理，評述了不同催化劑體系的優缺點，并對丙烷氧化脫氫的未來進行了展望。
丙烯生產工藝之丙烷脫氫
目前已經工業化的丙烯生產途徑主要包括石腦油蒸汽裂解、煉油副產、重烯烴（C4~C8）轉化、甲醇制丙烯（MTP）以及丙烷脫氫（PDH）。其中，前兩個是目前獲得丙烯的傳統工藝和主要途徑，其他則是一些新興工藝。
展開 02
反應評價流程
在10mL固定床評價裝置上進行丙烷脫氫制丙烯的試驗，工藝流程主要由進料單元、反應單元、產品分離單元3部分組成。通過對原料和尾氣的分析獲取丙烷轉化率、丙烯選擇性、丙烯收率等催化劑性能數據。工藝流程如圖1所示。
03
數據分析
采用氣相色譜儀分析產物，色譜柱為GDX103型，2mm×4mm，火焰離子化檢測儀(FID)。根據反應前后物料和組成的變化，計算得到丙烷轉化率、丙烯選擇性、丙烯收率等催化劑性能數據。計算公式見式(5)~(7)。
結果與討論
01
反應溫度
首先考察了反應溫度的影響，選取530，550，580，600，620℃5個溫度，在常壓、丙烷體積空速160h-1的條件下進行，反應評價結果見表2。
從表2可以看出，隨著溫度的提高，產品中丙烷的含量快速下降，丙烯和H2的量逐漸增加，丙烷的轉化率從530℃下的17.67%提高到620℃下的53.19%。這是由于丙烷脫氫反應是強吸熱反應，提高溫度會促使反應向正方向進行，進而提高了丙烷轉化率。然而，隨著溫度的提高，丙烷、丙烯中的C-C斷裂加劇，副反應逐漸加深，產品中甲烷、乙烷的含量快速增加，導致丙烯的選擇性從88.64%降至63.79%。因此，反應溫度過低或過高都對反應不利，適宜的溫度范圍應當為580~600℃。
02
空速
丙烷脫氫過程是一個快速反應，其控制步驟是生成的丙烯分子從催化劑表面的脫附。分子在催化劑中停留時間過短，會使丙烷分子不能完全接觸催化劑活性位，造成丙烷的轉化率較低；如果停留時間過長，則會使生成的丙烯繼續在催化劑和高溫環境下發生裂解或聚合，導致丙烯的選擇性下降。在580℃、常壓下，考察丙烷體積空速分別為200，300，400，600h-1時的反應性能，結果見表3。
展開 結 論
隨著反應溫度的提高和空速的下降，丙烷轉化率也不斷提高，但丙烯選擇性逐漸下降。在反應溫度600℃、丙烷體積空速400h-1的條件下，丙烷的轉化率達到43.41%，丙烯的選擇性達到81.29%，丙烯收率達到35.29%。
催化劑經過6次再生后性能保持良好，在60min的反應時間內，丙烷轉化率大于42%，丙烯選擇性大于80%，丙烯單程收率大于34%。采用煉油廠丙烷氣不會造成催化劑中毒，且自制的催化劑經過6次高溫反應及再生后不存在結構破壞、活性組分流失等不可逆失活現象，性能保持穩定，沒有下降趨勢。失活催化劑在550~580℃下經過0.5h就可燒炭完全，催化劑性能恢復完好，再生時長較短，利于丙烷脫氫工藝的連續運轉。
展開 丙烯是一種常用的工業原料，在許多工業生產過程中都會使用到丙烯氣體，高濃度的丙烯氣體會對工人的健康造成威脅，甚至可能引起爆炸事故。因此在工業生產過程中，準確測量氣體流量可以幫助企業監測丙烯氣體濃度，及時發現問題并采取相應的措施，保障工人的健康安全和生產的穩定性。針對丙烯氣體流量的測量需求，丙烯氣體質量流量計應運而生。
氣體質量流量計是一種用于測量氣體流量和密度的設備。在聚丙烯制造過程中，氣體質量流量計的應用有兩個關鍵方面。首先，它可以確保精確的氣體質量流量測量，從而確保生產過程中的質量和效率。其次，它可以幫助生產工人在生產過程中監測氣體的流量和密度，以確保生產過程中的安全性和穩定性。質量流量計：測量精度高，對流體溫度和壓力變化敏感度低，可直接測量質量流量。但價格較高，安裝維護相對復雜。
工采網提供的美國Siargo MEMS氣體質量流量控制器- MFC2000系列流量控制范圍從幾毫升到200L/min的流量選擇。MFC2000質量流量控制器采用SIARGO公司專有的MEMS流量傳感芯片，集成了時域流量傳感技術和智能電子技術。與市場上傳統的量熱式流量傳感技術相比，這種獨特的時域流量傳感技術消除了一些常見氣體的敏感性。而對于另外一些敏感性氣體，可以配合軟件實現氣體識別。MEMS芯片表面采用氮化硅陶瓷材料鈍化，并結合防水、防油納米涂層，產品性能和可靠性得以大幅提高。時域流量傳感技術還提供了更好的線性度,并使溫度效應大幅降低。
展開 
丙烯的最新內容
60～85℃時，TREF級分的序列結構與25～60℃時的序列結構近似，y(E)略低，y(PE)為4.6％，含乙烯和丙烯三單元序列結構為8.6％，EEE為28.9％， nE、nP增加，部分乙烯鏈段和丙烯鏈段可結晶，因PE結點較多，其分子鏈無規度較高。
抗油、冷卻液的能力強[CX-41/42/49]
透過型、回歸反射型(CX-48除外)及擴散反射型的透鏡材質采用抗冷卻液能力強的丙烯。即使安裝在油霧飛散的金屬加工機械的周邊，亦可放心使用。并具有達IP67(IEC)的保護構造。
2. 不易受酒精腐蝕[CX-44/48]
前罩、顯示罩均采用了不易受酒精腐蝕的聚碳酸酯材質。設置在噴灑酒精洗劑的食品加工設備周圍時，也可放心使用。
通過仿真模擬乙烷和丙烯工質在蒸發器和冷凝器中的行為，采用2D軸對稱和3D模型，并基于實驗數據估算系統壓力、物性參數及質量流量，分析了不同加熱功率和孔徑條件下的工質蒸發和冷凝過程，并評估了液體夾帶現象及其對系統穩定性的影響。
仿真結果顯示，乙烷和丙烯工質在蒸發器和冷凝器中均能達到穩定的工作狀態，且結果與實驗數據一致。
【蒸發器計算】
蒸發器的液相體積分數
蒸發器內各統計量隨時間的變化：a)相變速率；b)液體/氣體總體積；c)質量流量
蒸發器壁溫計算結果與測量結果比較
該算例采用了可壓縮勻相流計算模型，采用3D模型計算丙烯工況。計算冷凝器的結果如下。
化工生產氧化過程中氧氣含量的測量及氧分析儀的選擇取決于采用的反應步驟，可將空氣(如用于生產順丁烯二酸酐或鄰苯二甲酸)、富氧空氣 (如用于生產丙烯睛)或純氧氣體(如用于生產醋酸乙烯)等作為氧化劑使用。在固定反應器或流化來反應器的異質氣相中進行的氧化處理被廣泛用于大家化學品的生產中。
丙烯是一種常用的工業原料，在許多工業生產過程中都會使用到丙烯氣體，高濃度的丙烯氣體會對工人的健康造成威脅，甚至可能引起爆炸事故。因此在工業生產過程中，準確測量氣體流量可以幫助企業監測丙烯氣體濃度，及時發現問題并采取相應的措施，保障工人的健康安全和生產的穩定性。針對丙烯氣體流量的測量需求，丙烯氣體質量流量計應運而生。
而R1234yf，也稱為HFO-1234yf，化學名稱為2,3,3,3-四氟丙烯。作為第四代氫氟烯烴（HFOs）制冷劑的代表性產品之一，它具有優異的環保特性。它的消耗臭氧潛能值（ODP）為零，全球變暖潛能值（GWP）低，這使得它在汽車空調領域得到了廣泛的應用。然而，R1234yf的易燃性卻不能被忽視。在汽車碰撞事故中，若泄漏且遇到高溫發動機零部件有較高的燃燒爆炸危險，燃燒產物為有毒氟化氫。
乙烯的生產是整個石油化工行業的基礎，裂解爐則是生產乙烯的主要裝置，其功能是將石腦油、柴油、加氫尾油、液化石油氣（LPC）等液體原料和循環乙烷等氣體原料加工成裂解氣，包括（乙烯、丙烯和各種高副產品）。通過高溫和催化劑的作用,將石油或天然氣中的烴類化合物轉化為乙烯。
原文摘要：
本文采用分子動力學（MD）法測定了粒子增強乙烯丙烯二烯單體（EPDM）/乙烯四氟乙烯（ETFE）共聚物材料的力學性能，并將該共聚物材料用于聲學超材料的結構設計。其次，基于離散點匹配方法，對材料的聲傳輸損耗特性進行了預測，并通過多物理場耦合有限元模型驗證了該理論的準確性和有效性。最后，研究了影響材料結構的7個關鍵參數，并分析了它們的影響規律和機理。
它的主要成分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和丁烷等，同時含有少量戊烷、戊烯和微量硫化合物雜質。由天然氣所得的液化氣的成分基本不含烯烴。在氣瓶內呈液態狀，一旦流出會汽化成比原體積大約二百五十倍的可燃氣體，并極易擴散，遇到明火就會燃燒或爆炸。因此，使用液化氣也要特別注意。
液化煤層氣
中國是世界煤炭生產大國，煤層氣相應的儲藏量也很大，儲藏量和天然氣基本一樣。其基本成分是甲烷。
