近年来全球丙烯需求增长迅速，石脑油裂解和炼油厂催化裂化等传统工艺生产的丙烯难以跟上需求快速增长的步伐。为了确保丙烯供应，必须实行替代生产工艺。在少数几个以丙烯生产为重点的生产工艺中，丙烷脱氢（PDH）已被证明是最有效的生产工艺。因此，PDH项目全球受到热捧。目前，全球投入运营的PDH装置已经有26套，第27套装置计划2018年年初在阿布扎比开始投产，未来将会有更多的PDH装置投入生产。业内专家预测，未来全球丙烯供应将由原先的石脑油裂解装置和炼油厂催化裂化装置主导的格局转向石脑油裂解装置、炼油厂催化裂化装置和PDH装置三足鼎立的局面。
丙烯需求快速增长
在过去5年中，全球丙烯需求以年均近5%的速度快速增长，其中一些发展中国家的增速是全球平均增速的2至3倍。例如，2012年至2016年，中国市场的丙烯需求年均增速达到15.5%。
聚丙烯（PP）需求的快速增长一直是丙烯生产工艺迅速扩大的主要推动力。在全球范围内，约有三分之二的丙烯被用来生产PP。因为PP的需求不断增长，丙烯生产商不得不寻找替代工艺以确保足够的丙烯供应。
在中国，许多应用领域对PP的偏好已经刺激了PP产能扩张，这增加了丙烯需求。当前中国PP产能占据全球总产能的约三分之一，在过去的5年中，中国PP产能增长了约14%。受PP需求快速增长的刺激，中国已经加大了新建丙烯产能的投资力度。当前中国拥有全球28%的丙烯产能和14%的乙烯产能。
传统工艺无法满足
2016年，全球大约48%的丙烯来自于乙烯裂解装置的副产品。2017年，这一比例已经下降，因为一些裂解装置转向更加轻质的原料替代传统的石脑油原料，导致丙烯收率下降。这一趋势在美国尤为突出。在美国，天然气液体（NGL）和液化石油气（LPG）的价格仍然很低，大多数新建乙烯裂解装置都是以乙烷为主要原料设计的，这些装置的丙烯产量通常不到乙烯产量的2%。
在欧洲和亚太地区的裂解装置中使用NGL原料的比例也正在增加，主要是由于NGL原料的国际贸易正在增加。现在，逾一半的欧洲裂解装置产能可以使用比石脑油更轻的原料，而且在港口新增了大量的基础设施来处理进口的原料船货。
前几年，全球大约三分之一的丙烯供应来自于炼油厂。近年来，原油价格的持续下跌已经刺激了汽油需求的强劲增长，炼油厂的加工量居高不下。这种供应的增加帮助填补了裂解装置原料轻质化带来的丙烯收率减少的缺口。据预测，原油价格的低迷将持续，这通常会刺激汽油需求和炼油厂开工率的强劲。然而，即使世界经济正在走强，但是汽油需求的增长仍然低于丙烯的增长。
PDH装置异军突起
为了缓解日益增长的丙烯供应缺口，业内正加快投资专产丙烯的生产技术，如PDH和基于煤炭和甲醇为原料的工艺。这些专产丙烯的技术对于解决因为丙烯衍生物以更快的速度增长，以及裂解装置原料轻质化导致丙烯收率下降而出现的供应缺口至关重要。此外，由于美国和中国的产能大幅扩张，2019年和2020年全球乙烯供应可能出现过剩，这将使乙烯裂解装置开工率下降。这也进一步支持了从不依赖于另一种产品经济性的生产工艺获得丙烯的需求。
当前全球PDH产能已经超过1200万吨/年，其中中国的PDH产能占到全球的逾一半。中国首套PDH装置于2013年在天津开始投产，当前中国投产的PDH装置已经达到12套，而且大多数还配套有下游的衍生物生产装置。由于中国国内的丙烷原料不符合要求的规格，因此当前中国所有的PDH装置所需的丙烷原料都依赖于美国或者中东的进口原料。
美国将继续扩大PDH产能。美国已经受益于廉价的丙烷原料来支持新建PDH装置，美国国内第三套PDH装置已经于2017年11月投产，第一套装置是在2010年投产，第二套是在2015年底投产的，美国丙烯供应紧张局面由此得到很大程度的缓解。前几年因为一些石脑油裂解装置转向使用更加轻质的乙烷原料，导致美国丙烯供应非常紧张，丙烯价格大幅飙升。
未来几年加拿大也将有新建PDH装置投入生产。油气中游公司InterPipeline董事会前不久批准在加拿大艾尔伯塔投资35亿美元新建一座PDH和PP一体化工厂。InterPipeline表示，这个石化联合体设计将2.2万桶/日的丙烷转化成为52.5万吨/年的PP。Inter Pipeline表示，丙烷将来自公司旗下的Redwater Olefinic Fractionator以及当地其他的供应商。Inter Pipeline估计该工厂将在2021年底建成。
在西欧，两套小型的PDH装置已经运营了几年。受裂解装置原料轻质化导致丙烯产量大幅下降以及一些炼油厂陆续关闭的影响，预计未来西欧地区会建设更多的PDH装置。英力士公司和北欧化工正在研究新建一套世界级规模PDH装置的可行性，双方预计今年将宣布最终计划。（图建平 庞晓华）
转自：中国化工报
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