论文部分内容阅读
[摘 要]针对目前世界丙烯需求量的不停增长，丙烷脱氢制丙烯已然成为又一大丙烯来源。本文简述现已工业化的美国 UOP公司（ Oleflex工艺）的丙烯脱氢制丙烯工艺技术，讨论该工艺技术在生产后期出现反应器吹空问题的现象的原因；并由实际情况出发提出针对性措施。
[关键词]丙烷脱氢； Oleflex； 反应器； 吹空；安全措施
中图分类号：TF55 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）33-0024-02
丙烯作为一种重要的有机化工原料，其工业用量仅次于乙烯，除用于生产聚丙烯外，还是生产苯酚、丙酮、丙二醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸、丁醇、辛醇以及异丙醇等产品的主要原料[1，2]。近年来，受下游衍生物需求快速增长的驱动，全球丙烯消费量大幅提高，而丙烯产量的增速却滞后于需求的增速，丙烯市场供应存在缺口的紧张态势将延续较长时间[3]。
本世纪前，丙烷脱氢制丙烯工艺因市场丙烷--丙烯差价低、生产成本高而成长困难。然而最近十年来，随着全球丙烯需求量的不断增长，加之作为丙烷产量来源的页岩气开发技术不断成熟，丙烷--丙烯差价的上涨使得越来越多的企业家们看到了丙烷脱氢的未来。随着UOP等工艺包公司对生产工艺的不停优化，驱动丙烷脱氢在丙烯市场中的占比不断攀升。
1、简述UOP的PDH生产工艺：
UOP（Oleflex工艺）的丙烷脱氢生产工艺过程，采用以氧化铝作为载体的Pt系催化剂，以连续再生的方式来保持活性；反应器采用多个移动床反应器串联，以冷箱循环氢气作为丙烷稀释剂来抑制过反应，使得丙烷脱氢反应程度按照期望进行。丙烷经过原料预处理、脱氢反应、压缩、低温分离、选择性加氢、脱乙烷、丙烷-丙烯分离等过程生产高纯度丙烯[4]。装置工艺流程示意图见图1
2、OLEFLEX反应器吹空问题的现象表征：
2.1 OLEFLEX反应器出入口压差上涨
如图2，3所示：仅一天时间，OLEFLEX 4#反应器出入口压差由原来的31.7上涨到33.1Kpa，远远超过其它几个反应器。
2.2反应进出口温降下降
如图4，5所示：仅一天时间，OLEFLEX 4#反应器温降由26.4℃下降到21.8℃，其它几个反应器基本无变化。
3、 OLEFLEX反应器吹空后导致结果的原因分析：
3.1催化剂运行时间：
Oleflex 工艺催化剂是以氧化铝为载体的Pt系催化剂，以连续再生的方式来保持活性；随着运行周期的加长，其颗粒度的减少到一定程度上可能会堵塞内外网，尤其在强度下降到一定程度后，催化剂碎裂的可能性上升，碎裂的催化剂可能会堵塞内外网，导致内外网压差上涨。本批次催化剂连续运行3年零4个月，基本已到达更换年限。
3.2催化剂的重量：
隨着催化剂运行时间的加成，催化剂颗粒度一定程度的较少，导致催化剂的重量也有所下降，以此导致催化剂在重力方向上的流动性变差，以致催化剂活性下降。
4、建议可采取的措施：
4.1产品气流动方面：
减少产品气流对催化剂的冲击，以降低催化剂破碎的可能性，主要包括对装置负荷的下调；增加反应器出口压力。
4.2催化剂流动方面：
正常工况下，催化剂靠自身重力以及反应器上下10Kpa的压差来维持流动性，在催化剂后期，催化剂自身重力有所下降，需要提高反应器上下的压差来维持原有流动性，主要包括增加反应器和收集器间压差、减少收集器吹扫气流量。
参考文献
[1] 陈建九，史海英，汪泳，等.丙烷脱氢制丙烯工艺技术[J].精细石油化工进展，2000，1（12）：10.
[2] 雷丽晶，包雪莹. 我国丙烯市场供应格局预期[J].化学工业，2014，32（8）：19-21.
[3] 李建.中国丙烷脱氢产业现状分析[J].中国石油和化工经济分析，2015（6）：44-45.
[4] 金勇威.浅谈丙烷脱氢（PDH）制丙烯工艺及其危险性分析[J].化工设计通讯，2017（4）：84-85.
[关键词]丙烷脱氢； Oleflex； 反应器； 吹空；安全措施
中图分类号：TF55 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）33-0024-02
丙烯作为一种重要的有机化工原料，其工业用量仅次于乙烯，除用于生产聚丙烯外，还是生产苯酚、丙酮、丙二醇、丙烯腈、环氧丙烷、丙烯酸、丁醇、辛醇以及异丙醇等产品的主要原料[1，2]。近年来，受下游衍生物需求快速增长的驱动，全球丙烯消费量大幅提高，而丙烯产量的增速却滞后于需求的增速，丙烯市场供应存在缺口的紧张态势将延续较长时间[3]。
本世纪前，丙烷脱氢制丙烯工艺因市场丙烷--丙烯差价低、生产成本高而成长困难。然而最近十年来，随着全球丙烯需求量的不断增长，加之作为丙烷产量来源的页岩气开发技术不断成熟，丙烷--丙烯差价的上涨使得越来越多的企业家们看到了丙烷脱氢的未来。随着UOP等工艺包公司对生产工艺的不停优化，驱动丙烷脱氢在丙烯市场中的占比不断攀升。
1、简述UOP的PDH生产工艺：
UOP（Oleflex工艺）的丙烷脱氢生产工艺过程，采用以氧化铝作为载体的Pt系催化剂，以连续再生的方式来保持活性；反应器采用多个移动床反应器串联，以冷箱循环氢气作为丙烷稀释剂来抑制过反应，使得丙烷脱氢反应程度按照期望进行。丙烷经过原料预处理、脱氢反应、压缩、低温分离、选择性加氢、脱乙烷、丙烷-丙烯分离等过程生产高纯度丙烯[4]。装置工艺流程示意图见图1
2、OLEFLEX反应器吹空问题的现象表征：
2.1 OLEFLEX反应器出入口压差上涨
如图2，3所示：仅一天时间，OLEFLEX 4#反应器出入口压差由原来的31.7上涨到33.1Kpa，远远超过其它几个反应器。
2.2反应进出口温降下降
如图4，5所示：仅一天时间，OLEFLEX 4#反应器温降由26.4℃下降到21.8℃，其它几个反应器基本无变化。
3、 OLEFLEX反应器吹空后导致结果的原因分析：
3.1催化剂运行时间：
Oleflex 工艺催化剂是以氧化铝为载体的Pt系催化剂，以连续再生的方式来保持活性；随着运行周期的加长，其颗粒度的减少到一定程度上可能会堵塞内外网，尤其在强度下降到一定程度后，催化剂碎裂的可能性上升，碎裂的催化剂可能会堵塞内外网，导致内外网压差上涨。本批次催化剂连续运行3年零4个月，基本已到达更换年限。
3.2催化剂的重量：
隨着催化剂运行时间的加成，催化剂颗粒度一定程度的较少，导致催化剂的重量也有所下降，以此导致催化剂在重力方向上的流动性变差，以致催化剂活性下降。
4、建议可采取的措施：
4.1产品气流动方面：
减少产品气流对催化剂的冲击，以降低催化剂破碎的可能性，主要包括对装置负荷的下调；增加反应器出口压力。
4.2催化剂流动方面：
正常工况下，催化剂靠自身重力以及反应器上下10Kpa的压差来维持流动性，在催化剂后期，催化剂自身重力有所下降，需要提高反应器上下的压差来维持原有流动性，主要包括增加反应器和收集器间压差、减少收集器吹扫气流量。
参考文献
[1] 陈建九，史海英，汪泳，等.丙烷脱氢制丙烯工艺技术[J].精细石油化工进展，2000，1（12）：10.
[2] 雷丽晶，包雪莹. 我国丙烯市场供应格局预期[J].化学工业，2014，32（8）：19-21.
[3] 李建.中国丙烷脱氢产业现状分析[J].中国石油和化工经济分析，2015（6）：44-45.
[4] 金勇威.浅谈丙烷脱氢（PDH）制丙烯工艺及其危险性分析[J].化工设计通讯，2017（4）：84-85.