乙苯脱氢反应优化

摘要

Lummus/Monsanto/UOP通过乙苯脱氢生产苯乙烯的“经典”苯乙烯技术是目前世界上应用最为广泛的苯乙烯生产技术。该项技术研究至今已有70多年的历史，研究成果也得到了广泛的应用。这种工艺技术采用两台反应器串联，一台加热炉提供反应热源，一套组合式换热器及油水分离系统进行脱氢液回收，采用高度集成的工艺流程和设备布局，使整个脱氢反应系统在能量利用方面和工艺控制方面都得到了最大发挥。
　　吉林石化公司10万吨/年苯乙烯装置，是引进美国ABB/Lummus专利技术，日本三菱重工业株式会社负责基础工程设计，并提供主要设备和材料，吉化集团设计院负责施工图设计，由吉化集团建设公司承建。自1998年开车以来，装置运行平稳，工艺指标和产能都达到了设计水平。在十几年的运行、检修、更换催化剂过程中，积累了丰富的操作控制经验。优化工艺运行参数，科学合理地调控乙苯脱氢反应条件，是提高苯乙烯转化率，降低装置能耗、物耗的重要手段，从而能够在生产经营过程中实现经济效益的最大化。
　　乙苯脱氢催化剂的使用寿命是两年。在脱氢催化剂的使用周期内，影响乙苯脱氢反应的主要控制参数是温度、压力和水比。催化剂的性能、装置运行负荷等也对脱氢转化率起到了决定性的作用。因此，在高度集成的反应系统中，通过上述工艺参数调整使苯乙烯转化率达到最佳值，是需要对反应系统中的加热炉、尾气压缩机等多个关键设备进行协调操作来完成的。同时，在新催化剂装填后开车的过程，或不更换催化剂而停车检修开停车过程，升温、降温曲线、氮气与蒸汽的切换时机等，都严重影响了催化剂的性能，这也是在生产过程中确保苯乙烯高转化率的重要因素。通过优化控制，可以使脱氢转化率提高0.5％以上，降低能耗消耗5％左右，年创效1500万元以上。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 装置设计及建设背景

1．2 吉林石化10万吨／年苯乙烯装置概况

1．3 课题的来源和主要研究内容

1．3．1 课题的来源

1．3．2 主要的研究内容

1．4 确定影响苯乙烯转化率及消耗的因素

1．4．1 装置的主要工艺流程

1．4．2 影响苯乙烯转化率及消耗的关键因素

第2章 影响脱氢反应的实验部分

2．1 实验场所及实验条件

2．2 实验过程

2．2．1 催化剂的运行对脱氢反应的影响

2．2．2 温度、压力、水比对脱氢反应的影响

2．2．3 负荷变化时操作条件对转化率和消耗的影响

2．2．4 分析结论

第3章 装置生产操作过程中优化控制

3．1 操作原则

3．2 乙苯进料的操作

3．3 压缩机启动为系统建立N2循环

3．4 启动GB-301为反应系统建立N2循环

3．5 过热蒸汽系统的操作

3．6 脱氢反应系统(DC--301／302)的操作

3．7 反应出料冷却系统的操作

3．8 油水分离(DM／水)和工艺凝液汽提系统的操作

3．9 尾气压缩和回收系统的操作

3．10 阻聚剂系统操作

3．11 乙苯脱氢反应器催化剂装卸操作

3．11．1 乙苯脱氢反应器结构组成

3．12 乙苯脱氢系统联锁后的操作

3．12．1 乙苯脱氢系统301#联锁条件

3．12．2 乙苯脱氢系统301#联锁后电磁阀的动作

3．12．3 301#联锁后的处理步骤

3．12．4 301#联锁后外操处理步骤

3．12．5 302#联锁条件

3．12．6 302#联锁后的处理步骤

3．12．7 303#联锁条件

3．12．8 303#联锁后的处理步骤

第4章 结论

4．1 影响乙苯脱氢反应及装置消耗的因素

4．2 苯乙烯装置运行过程中提高产量、降低消耗的途径

参考文献

致谢

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