257
煤化工碳四烯烃转化装置采用美国LUMMUS公司的碳四烯烃转化工艺技术，装置设计规模为年产11.7万吨聚合级丙烯。设计年操作时间8000小时，操作弹性60%~110%，可连续运行周期36个月，设计使用寿命20年。装置利用上游副产C 4为原料首先进入水洗塔与水洗水进行逆流接触从而脱除C 4原料中的丙酮等水溶性杂质，水洗后的C 4原料通过泵送送入脱二甲醚塔脱除C 4原料中的二甲醚等轻组分，脱二甲醚塔塔底物料进入选择加氢工段；新鲜C 4原料与部分一级选择加氢产物混合后进入一级选择加氢反应器在钯催化剂的作用下1，3-丁二烯与氢气反应生成丙烯，从而将一级选择加氢反应器出口产物中的丁二烯含量降至200-500wppm ，部分一级选择加氢反应器产物送入二级选择加氢反应器在钯催化剂作用下降丁二烯降至50wppm；二级选择加氢产物送入OCT反应系统，C 4原料首先在泵送下与乙烯混合后送入OCT预处理器系统，以便脱除OCT反应器进料中催化剂的毒物如：CO、羰基化合物、水、醇类等杂质，脱除杂质的C 4与C 2混合物在加热炉加热下加热到OCT反应器需要的反应温度，然后进入OCT反应器内，OCT反应器内主要发生异构化及歧化反应生成丙烯，OCT反应产物经过一系列冷却后依次送入脱乙烯塔、脱丙烯塔、脱丁烷塔分离出聚合级丙烯、C 4、C 5+副产物。实现低附加值化工产品向高附加值的转化。 2 OCT反应催化剂的特点
OCT反应催化剂采用法国BASF生产的X-053型烯烃歧化催化剂，X-052型异构化催化剂。OCT反应催化剂采用特殊技术，具有高转化率、结构稳定、易还原、抗磨损、破碎率低的特性，同时该催化剂反应的选择性高，副产物含量低，能适应初期、中期及晚期不同的反应压力及反应温度的要求。
2.1 OCT反应催化剂的基本参数
OCT 反应器（2630-R-3301A/B）有两层催化剂：上层：BASF 异构化催化剂（MgO-X-052）；下层：BASF 歧化催化剂（MgO 与 WO3以重量比 3：1 混合的催化剂-X-066）。X-053催化剂为氧化硅负载氧化钨形成的不规则颗粒状催化剂，X-052催化剂为高强度压片形氧化镁催化剂。上层X-052型催化剂装填量为2293.91kg，装填密度为894 kg/m 3。下层X-066型催化剂装填量为9，111.78 kg，装填密度为 705 kg/m 3。
遥感图像
2.2 OCT反应催化剂的设计操作条件
niddOCT反应催化剂设计反应温度为280~304℃。设计运行压力 2.89MPa，再生周期15-30天。在催化剂寿命
末期反应温度最高可达到340℃。期间控制乙烯/丁烯质量比为2.6：1。在运行期间，因催化剂床层结
焦，装置通过提高循环碳四量来保证产品产量，在催化剂运行末期控制乙烯/丁烯质量比为2：1。
2.3 OCT反应催化剂的毒物
OCT反应器催化剂对含氧化合物非常敏感，羰基物、乙醇、硫化物、水及氨为暂时性毒物。要求进料组分中醇、醚、酮 、醛、水、二氧化碳、羰基化合物小于1ppm，硫化物小于0.5ppm。如因上述原因导致的催化剂失活可通过再生恢复。钠、卤素、氮化物、As、Pb和Hg等重金属为其永久性毒物，如因此部分含量超标导致催化剂失活催化剂通过再生手段达不到还原的效果。
3 OCT催化剂运行情况3.1 运行周期内反应情况
OCT催化剂其设计运行周期为14天。装置本阶段连续累计运行210天，OCT催化剂在运行周期内反应性能表现良好，在此运行周期内碳四转化率可维持在70%，乙烯转化率可维持在30%以上，丙烯选择性高于98%。各项指标均能达到设计要求。
3.2 影响OCT催化剂运行周期主要因素
3.2.1 温度对OCT催化剂运行周期的影响
OCT反应在运行初期受化学平衡限制，平衡转化率为 70%～74%，温度对平衡转化率影响很小，且低
多任务手势
温有利于歧化平衡反应。催化剂会随反应的进行生垢或结焦，从而导致活性降低，反应不再由化学平衡控制，而由热力学控制。在装置催化剂活性不断下降的运行期间内，OCT反应器进料量与反应温度的匹配程度对OCT催化剂运行周期影响较大。在催化剂运行末期，为保证装置产品产量，需不断提高OCT反应温度从而提高转化率，与此同时结焦也同时增加，导致催化剂寿命缩短。
3.2.2 物质的量比nC 2H 4/nC 4H 8的影响
OCT反应器内主要发生1-丁烯在MgO催化剂作用下发生异构化反应生成2-丁烯，然后2-丁烯与乙烯在WO3催化剂作用下发生歧化反应，方程式如下所示：
（1）1-丁烯异构化反应：C H 2=C H -C H -CH 3→CH 3-CH=CH-CH 3
（2）2-烯烃歧化反应：C 2H 4+ CH 3-CH=CH-CH 3→2C 3H 6
装置主反应为乙烯和丁烯等摩尔反应生产丙烯，过量乙烯可以促进主反应发生，同时抑制副反应的发生。
微绿球藻
3.2.3 催化剂毒物的影响
延长碳四烯烃转化催化剂运行周期经验总结
梁爽
神华新疆化工有限公司 新疆 乌鲁木齐 830000
摘要：为延长OCT反应催化剂使用周期，对影响催化剂使用周期的原因进行分析，对取得的效果及经验进行总结，为装置下一运行周期运行及催化剂使用寿命的延长提供支持。
检查井盖
关键词：催化剂 延长 周期 措施
258
催化剂毒物可分为暂时性毒物和永久性毒物，当催化剂失活由暂时性毒物引起时，催化剂活性可通过再生恢复。当催化剂失活由永久性毒物引起时，催化剂活性无法通过再生恢复。3.2.4 进料组分的影响
因OCT反应受化学平衡和热力学控制，原料转化率为70%-75%，未反应的丁烯和乙烯经过塔系统分离后与新鲜原料一起汇入原料罐从新进入OCT反应器。随着反应的进行循环碳四中碳四烷烃含量会逐渐升高，导致OCT反应进料组分中有效组分将会下降。但如进料组分中丁烯含量过高，在OCT反应过程中产生副反应结焦的概率将会大幅度增高。故控制循环碳四中烷烃含量对OCT长周期运行影响很大。3.2.5 装置停工的影响
异常工况下如外部原因导致的装置紧急停工，在装置紧急停工过程中，需对床层内的物料进行紧急泄压，因装置歧化催化剂X-053自身机械强度较低，较大的压差变化会导致催化剂粉碎失活。3.2.6 装置开工的影响
OCT反应为气相反应，在开工期间OCT反应器床层预热不充分，温度偏低，在开工进料时将会导致原料在2.8MPa压力下，在床层中存在相变，反应过程出现局部热点，且开工进料期间乙烯和丁烯比例不匹配，副反应增多，导致催化剂结焦，催化剂运行周期缩短。
4 延长催化剂运行周期措施4.1 降低初始反应温度
因OCT反应在运行初期在催化剂活性较高时受化学平衡限制，温度对平衡转化率影响很小，且低温有利于歧化平衡反应。在装置催化剂反应运行初期装置通过降低初始反应温度（设计280℃，装置实际控制240℃）从而达到延长催化剂使用寿命的目的。
4.2 降低运行苛刻度
装置在生产运行过程中，在丙烯产量达标的前提
下，装置通过控制较低的反应温度，降低反应转化率，从而控制其反应深度，降低催化剂结焦概率，从而提高其运行周期。
4.3 减少OCT进料中催化剂毒物
装置反应器催化剂对催化剂毒物是非常敏感的，催化剂设计要求其氧化物含量控制小于1ppm，重金属含量控制小于1ppb。装置通过严格把控预处理器再生周期和再生效果，并对反应器进口杂质含量通过在线分析仪表实时监控，发现异常立即对预处理器进行切换再生。达到降低催化剂中毒风险延长其使用寿命的目的。
4.4 控制合适的乙烯/碳四进料比例
装置在OCT反应器运行过程中，通过控制较高的乙烯/碳四比例，采取补入过量乙烯的方式来达到抑制副反应，减少催化剂结焦。
4.5 控制合适的循环碳四组成
装置正常生产期间控制循环碳四中烷烃含量高于65%，循环碳四与新鲜碳四混合进料，装置核算其经济效益最佳，丙烯产量达标。而且装置运行稳定，催化剂运行周期延长。
4.6 异常工况及时调整进料量与反应温度相匹配
在催化剂使用周期内经常会遇到异常工况时需要调整反应负荷，此时需要同时调整反应温度，保证合
适的转化率，在保证其它操作条件不变的情况下提高反应负荷时提高反应温度，在此运行期间内保持稳定转化温度，避免热量波动从而降低催化剂寿命。同时较少装置异常停工、开工次数，避免因装置开、停导致催化剂额外损耗。
5 结束语
通过对装置运行情况的分析总结，优化日常管理及操作，装置OCT反应催化剂运行周期得到了大幅度提高，从设计要求的30天提高到210天。在延长催化剂运行周期及使用寿命的同时大大提高了装置的经济效益。账本网
参考文献
[1]张勇. 烯烃技术进展[M]. 北京：中国石化出版社，2008：173-192.
[2]张惠明. C4 烯烃催化转化增产丙烯技术进展[J]. 石油化工，2008，37（6）：637-642.
线上传功能建设，满足后续集输进站生产要求。实现一次建设，两种生产管理模式受用。
2）采油树配套安装井口紧急截断阀，阀前取压，一旦压力升高到临界值，自动截断阀门，保护后续管路、阀门、设备，避免超压损坏，出现刺漏等生产风险。井口紧急截断阀开启状态、阀前压力变送器信号上传。
4 土建专业4.1 存在问题
现阶段单井试采生产阶段为有人值守，集油进站和注水替油均为无人值守作业，新疆地区安防等级要求级别较高，有人值守与无人值守安防等级不一致，井场围栏规格不同，导致两种生产阶段交替时需要对
围栏进行改造。
4.2 解决思路
按电力线路、通信系统先行的建设思路，实现无人值守具备技术条件。实现无人值守后，统一安防及建设标准，减少改造工程量。
5 结束语
探究单井设计优化思路的核心思想关键是对油井全生命周期对应各生产模式下的统筹考虑。各生产阶段仪表通信相关设施实现共用，供电线路共用，配电相对独立、减少交叉。以此缩短建设周期，从而达到快速建产节能增效的最终目的。
（上接第234页）
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议