4 AVANTAGES DE LA DÉSHYDROGÉNATION DU PROPANE

Last updated on septembre 18th, 2023 at 06:18 pm

La déshydrogénation du propane (PDH) consiste à convertir la matière première du propane en propylène, qui est actuellement en forte demande partout dans le monde pour une variété d’applications industrielles. Ce processus est déjà utilisé pour des projets majeurs, comme le projet Alberta Heartland, entre autres, et cela est dû à certains avantages distincts du PDH. En dehors de certaines industries, ces avantages ne sont pas très connus, et ils devraient pourtant l’être. La déshydrogénation du propane est avantageuse pour certaines applications industrielles.

Qu’est-ce que la déshydrogénation du propane ?

La déshydrogénation du propane est l’élimination de l’hydrogène d’un flux de propane en vue de produire du propylène. Cette opération est effectuée au moyen d’un catalyseur à base de platine ou d’oxyde de chrome, en fonction du procédé utilisé. Il peut s’agir des procédés CATOFIN (chrome) ou OLEFLEX (platine).

Le propylène est une matière première utilisée pour fabriquer du polypropylène, de l’oxyde de propylène, de l’acroléine, de l’acétone, de l’acrylonitrile et d’autres substances chimiques. À l’origine, il était produit par craquage à la vapeur, craquage catalytique fluide (FCC) et transformation du méthanol en propylène, mais les progrès récents se révèlent plus bénéfiques et plus efficaces.

La déshydrogénation du propane offre des avantages que d’autres méthodes n’offrent pas, tels qu’une grande sélectivité du propylène, de faibles coûts, une plus grande source de matières premières et des profits plus élevés.

La déshydrogénation du propane est effectuée en utilisant l’une des trois méthodes suivantes.

1. Déshydrogénation directe sans oxydants (PDH)
2. Déshydrogénation oxydative avec utilisation d’oxygène (ODH)
3. Déshydrogénation en utilisant le CO2 comme oxydant ou pour déplacer l’équilibre de la PDH

Avantages de la déshydrogénation du propane

1. Haute sélectivité du propylène

Plus la sélectivité du propylène est élevée, mieux c’est. Indépendamment de la quantité de propane introduite dans la citerne, le but est d’obtenir autant de propylène que possible. Les catalyseurs OLEFLEX utilisent un système de reformage catalytique continu (CCR) pour régénérer les matériaux et garantir des niveaux élevés de productivité et de sélectivité grâce à leur activité élevée. La sélectivité du propylène est de 85 %.

Les systèmes CATOFIN obtiennent de meilleurs résultats avec un taux de sélectivité du propylène de 88 % en raison de leur faible température d’admission dans le réacteur.

2. Faibles coûts

Pour qu’un système pétrochimique soit durable, de multiples facteurs doivent être appliqués simultanément, l’un d’entre eux étant que le coût doit être abordable pour des installations industrielles qui supportent de nombreuses autres dépenses.

Les systèmes OLEFLEX sont simples dans leur conception et axés sur la performance, ce qui rend leur fonctionnement moins coûteux. Le catalyseur au platine étant très stable dans cette conception, il est plus efficace d’obtenir le même niveau de production de propylène avec le propane pendant toute la durée de vie du catalyseur. Plus la stabilité est élevée, plus les paramètres de conception peuvent être resserrés car la mise hors service du catalyseur OLEFLEX est prévisible.

Les dépenses les plus élevées sont affectées à l’approvisionnement en propane pour produire un rendement élevé comparativement aux autres systèmes PDH Les autres caractéristiques d’OLEFLEX réduisent les coûts d’exploitation :

• Réduction des contraintes sur le compresseur en raison de la pression positive du réacteur.
• Possibilité de fonctionner sans purge d’azote pour assurer l’étanchéité des vannes.
• Pas besoin de purge de vapeur.
• Capacité de régénération sans l’utilisation de gros compresseurs d’air utilitaires.
• La production ne doit pas être interrompue pour remplacer les catalyseurs.

CATOFIN est également une méthode rentable de déshydrogénation du propane. Il ne nécessite pas d’énergie de compression élevée, ce qui réduit les coûts des compresseurs. Il n’est pas nécessaire de la combiner avec une installation de régénération des catalyseurs, qui est un segment entier qui est soustrait aux coûts d’exploitation globaux. Les coûts sont en outre réduits puisque les installations de CATOFIN n’exigent pas d’injection de soufre et utilisent des métaux non précieux.

3. Une source abondante de matières premières

Grâce à une conception simple et des cadences de production élevées, OLEFLEX consomme peu de matières premières sans réduire la production de propylène. 

CATOFIN consomme également peu de matières premières à cause de sa faible pression de fonctionnement et de sa grande tolérance aux impuretés des matières premières.

4. Des bénéfices abondants

La combinaison de la production de propylène « sur mesure » avec des conceptions efficaces à haute activité, des coûts faibles et de grandes sources de matières premières permet aux installations industrielles de fabriquer plus de produits moins cher. Au lieu de procéder à un craquage à la vapeur pour produire de l’éthane avec le sous-produit de la production de propylène, l’avancée « à usage unique » se concentre sur la production de propylène avec des approches plus rentables. La demande de propylène a dépassé celle de l’éthane ; l’industrie de production du propylène est plus rentable.

Applications industrielles et sous-produits

La déshydrogénation du propane est indispensable à l’industrie. Le propane ne peut pas seulement être converti en propylène, mais aussi en polypropylène, un polymère thermoplastique qui suit le polyéthylène. Le polypropylène est hautement résistant aux produits chimiques et élastique, ce qui en fait un atout pour l’emballage, la fabrication et la construction. 

Le propene est l’étape intermédiaire entre le propane et d’autres produits dérivés potentiels. Une fois que le propane est converti en propène, il peut devenir l’un des produits suivants :

• Oxyde de propène pour fabriquer du polyuréthane.
• Acide acrylique pour les polymères acryliques et les revêtements.
• Acrylonitrile, utilisé dans les tissus acryliques et dans la fabrication du polypropénonitrile.
• Isopropanol utilisé comme solvant et pour fabriquer du phénol et de l’acétone.
• Cumène, utilisé pour fabriquer des résines époxy et du polycarbonate.
• Phénol, utilisé dans la fabrication du nylon et d’autres tissus synthétiques.

Recommandations de Wattco sur le chauffage pour la déshydrogénation du propane

Les avantages des systèmes OLEFLEX et CATOFIN ne sont visibles qu’à des températures plus élevées. En raison de ce changement, l’équipement est plus susceptible de se heurter à des obstacles.

La solution pour s’assurer que ces usines peuvent fonctionner à des températures élevées est d’installer des réchauffeurs électriques pour la pétrochimie. Ces réchauffeurs peuvent atteindre et maintenir les températures élevées nécessaires rapidement et efficacement. La vitesse à laquelle les réchauffeurs atteignent leurs températures cibles permet aux usines de déshydrogénation du propane d’augmenter leurs taux de production et de maintenir leurs faibles coûts d’exploitation.

Comme les systèmes OLEFLEX, les réchauffeurs électriques pour la pétrochimie sont de conception simple, ce qui les rend plus faciles à entretenir et plus fiables à long terme. Le problème initial des températures élevées est résolu grâce à un produit facile à entretenir et personnalisable, de sorte que l’équipement ne risque pas de tomber en panne.

Wattco est spécialisé dans la fabrication sur mesure des réchauffeurs électriques pour les industries pétrochimiques et PDH. Nous disposons d’une équipe d’ingénieurs hautement qualifiés qui comprennent quel type de réchauffeur, quelle configuration et quels matériaux correspondront au budget et aux besoins d’un projet. 

Pour obtenir de l’aide et des conseils supplémentaires afin de choisir le bon réchauffeur électrique, contactez-nous. En attendant, découvrez les avantages des réchauffeurs pour l’industrie pétrochimique.