PDH丙烷脱氢UOP工艺答疑

第一章进料预处理单元
1.哪些因素会影响吸附剂吸附污染物的能力?
答:1、流体流速过低 2、杂质浓度过高 3、流体温度过低 4、流体压力过高 5、吸附剂颗粒尺寸过小
2.物流的流速对吸附床的影响?
答:由于吸附过程需要一定的时间,如果物料通过吸附剂的流速过快,吸附效果将会变差,污染物可能会穿透吸附床层。
3.造成脱氢催化剂中毒的毒物和指标?
答:催化脱氢液态原料中催化剂毒性物质的允许含量:
75-85 wppm(根据二甲基二硫化物(DMDS)注入量)
总氮
< 0.1 wppm(根据氮量)
氧化物
< 10 wppm(根据氧量)
< 1.0 wppm
卤化物
< 1.0 wppm
重金属
< 50 wppb
< 0.1 wppb
4.硫含量对脱氢催化剂的影响?
答:1、链烷烃进料中存在过量的硫会降低 ololreflex 催化剂的活性。这就要求提高反应器的入口温度,从而维持比较理想的链烷烃转化率
2、过量的硫会使反应器流出物干燥器超负荷运行,从而发生 H2S 穿透。其结果就造成下游装置的腐蚀,
导致用于反应器流出物干燥器再生的再生气受到污染,同时还可能使 PSA 装置发生故障
3、硫的含量也必须维持在必要浓度,以防止过多的积炭在催化剂上生成。根据装置的液体进
光和影的传说料使反应器流出物中的 HS 含量稳定在 50-60mol%ppm,注硫量设定在 75-85 wt ppm 左右。
5.简述 ololreflex 装置的进料预处理单元的作用?
答:olelex 装置的进料预处理单元是专门用来去除 ololreflex 进料中的氮化合物、重金属以及水。如果不加以去除,那么这些物质会使催化剂中毒或者影响 01 flex 装置的性能。含氮化合物会在工艺环境下形成氯化铵,然后在反应器流出物冷却器、反应器流出物压缩机部分、以及冷分离部分结晶堵塞从而影响这些设备的正常运行。汞会对冷分离系统中换热器铝制扇翅(套片)上的焊点造成腐蚀,最终导致设备泄漏。水会在冷分离系统中结冰,从而导致冷分离系统内的物流流动不均,严重时造成设备堵塞。
6.氮化物对装置操作的影响?
spss11.5下载答:因为进料中的氮化物和反应器中的氢气相结合会生成氨氨随后会和催化剂表面的氯离子反应生成的氯化铵盐:
1、若氯化铵盐沉积在反应器流出物压缩机(REC)中会造成压缩机故障。
2、若氯化铵盐沉积在 REC 进口罐、中间罐或冷箱分离器中,那就会堵塞捕沫网。
3、若沉积在换热器中时会影响换热器的性能。
4、氯化铵盐也会堵住下游精馏塔的塔盘。
5、氯化铵盐还会分布在燃料气系统中,堵住加热炉火嘴,还可能会腐蚀管线。
7.氧化物对装置操作的影响?
答:1、重质氧化物会和反应器回路中的烯烃反应,生成胶质。胶质会增加积炭在催化剂上的沉积量。从而需要提高反应器的进口温度,才能达到与之前相同的转换率
2、轻质氧化物,比如甲醇,在反应器回路中的氢气环境下会生成水。反应器中存在过量的水
会影响催化剂和装置的性能
8.水分的来源及对装置操作的影响?
答:来源:1、未被干燥的原料带入;2、进入反应器回路中未被完全干燥的再生催化剂带入 3、催化剂还原反应中生成 4、原料中氧化物在反应器的氢气环境中也会反应生成水。
影响:催化剂系统可承受特定含量的水,实际上,一小部分水还会提高催化剂活性并延长催化
剂寿命。但是(1)水会和甲烷发生蒸汽重整反应生成 CO。反应器部分量过高会削弱催化剂的活性,导致装置性能降低;另外 CO 含量过高会导致 PSA 装置超负荷运转,造成 PSA 产物气体中出现 CO。如果还原气体中就含有 CO,并被一起送入还原区,就会对脱氢催化剂造成永久性的失活
(2)反应器流出物中过量的水会增加反应器流出物干燥器负荷,甚至导致 H2S 或水穿透,任何水穿透都会对冷箱分离部分造成严重的冻堵故障
9.卤化物对装置操作的影响?
答:含有氯离子和氟离子的化合物会在催化剂上分解,氯离子和氟离子会沉积在催化剂表面:
催化剂表面上的这些酸性部分会促进裂化反应以及异构化反应,生成轻馏分。其结果就是降
低对单烯烃的选择性。tm2005
10.金属对装置操作的影响?
答:进料中重金属物质,如:汞、铅、砷,会永久沉积在催化剂表面,从而造成催化剂的活性和选
择性永久性降低。汞还会对冷箱分离系统的铝制板式换热器焊点造成腐蚀。
11.进料保护床的作用?
答:脱除进料中的含氮化合物以及重金属
12.进料保护床树脂更换标准?
答:通常当主进料保护床流出物中的基本氮含量达到进口处氮含量的一半时就要更换该树
脂。
13.为什么必须控制进料中 C4 组分的含量及控制指标?
答:对本装置来说,最关键的因素是普通 C 链烷烃的数量、以及进入反应器的进料中 C4 烯烃
的数量。这些成分是积炭的前身,并且会堵塞反应器的内部构件。因此,为防止反应器筛网堵
塞,C4 链烷烃和 C4 烯烃必须控制在 100ppm 以下。
14.向进料保护床引入丙烷的步骤有哪些?
答:1、进料保护床应装填树脂以及冷凝液。在将丙烷引入精馏单元之前,将进料保护床中的冷
凝液排干
2、向进料保护床自上而下引入氮气吹扫,大约 8 小时,尽可能多地将水去除
3、用氮气对保护床和进料管道进行增压,增压至氮气总管压力,大约 0.6Mpa。
4、使用专用垫料管道将丙烷引入进料管道、进料保护床及附属管道中。当压力到达约 2Mpa
时,关闭垫料管道,同时微开安全阀(PSV)旁路,将氮气排入火炬。降压至约 1.5Ma,重复以上步骤,  直至保护床充满液体丙烷为止。当现场视镜观察到液位时,停止垫料。注意,垫料和排放应缓
慢进行,以免压力突变,扰动保护床床层
5、对保护床交叉通管进行垫料
6、对已经垫料的管道进行泄漏检查
15.向进料干燥器、再生系统引入丙烷的步骤有哪些?
答:1 通过容器底部的连接端口,对干燥器通入氮气进行增压至约 0.6Ma,增板
22、使用专用垫料管道向干燥器底部由下至上进行垫料。当压力到达约 2Ma 时,关闭垫料
管道,同时微开 PSV 旁路,将氮气排入火炬。降压至约 1.5Mpa,重复以上步骤,直至干燥器充满
液体丙烷为止。当现场视镜观察到液位时,停止垫料。用丙烷对交叉管道进行垫料
3、对进料干燥器再生系统垫料。一旦进料干燥再生收集器垫料完毕后,开始测试进料干燥
再生泵。当泵测试完毕后停泵,直到干燥器再生开始时,再启动。注意,垫料和排放应缓慢进行,
以免压力突变,扰动干燥器床层。
4、查已垫料的管道有无泄漏
16.简述何种情况下可以切断进料?
答:当发生以下情况时,去 olreflex 装置的循环物料必须停止引入并被隔离,直至装
置恢复稳定为止:
1、REC 跳车
装置停车
3、在循环物料中发现污染物或可使催化剂中毒的杂质
精馏单元停车
17.简述新鲜进料过滤器的切换步骤?
答:当在线状态的过滤器压差开始升高时或在线流量有减小趋势时,更换过滤器的步骤如下:
1、检查并确认备用过滤器中有滤芯、连接件紧固、无泄漏、过滤器处在氮气微正压下
2、确认关闭备用过滤器进口阀间排空阀,打开备用过滤器的进口第一道阀门和进口 3/4”旁
通阀对过滤器缓慢增压,增压至正常工作压力后进行泄露检查。
3、打开安全阀旁通阀,将过滤器内存在的氮气排出。应对过滤器反复增压、降压 3 次,确保过
滤器置换合格,完全充满丙烷物料。
4、当过滤器完全充满丙烷物料后,关闭安全阀旁通阀和进口 3/4"旁通阀,然后打开进口第二
道阀门,并缓慢打开出口两道阀门。此时,两台过滤器都处于在线状态,过滤器上的压差立即
降低,同时流量也会上升。
5、关闭需更换滤芯的过滤器上的进出口两道阀门,同时打开阀间排空阀。
6、通过安全阀旁路阀缓慢将过滤器物料排放至火炬。观察旁路阀至火炬管道有无发生霜冻。
如果发现霜冻,立刻停止排放
7、一旦排放结束,使用氮气对过滤器进行吹扫,通过安全阀旁通管线排入火炬。进行多次增压、
降压来置换,直至通向火炬的可燃气体含量低于 0.5%为止。
8、确认过滤器置换合格,更换过滤器滤芯。
9、当过滤器安装完毕后,将切出的过滤器用氮气置换,气密合格并保持微正压(氧含量低于
0.2%)
18.描述新鲜进料干燥器的再生步骤?
1、将后置干燥器前置。
2、将原前置干燥器切出。
3、平衡干燥器和再生系统压力
4、再生
剂通过干燥器 5、干燥器升温 6、干燥器冷却 7、液体冷却干燥器 8、干燥器增压 9、将干燥器后置
第二章脱氢反应单元
1.本装置选用什么类型的催化剂,有哪些特点?
答:本装置选用 UOP 的 DeH-16 型催化剂,为 1/16 英寸(1.6mm)的球形氧化铝,含有
0.3%的铂和约 1%的氯,再生合格后为乳白。
李博祥2.请写出催化剂的寿命的定义?
累计进料量
答。催化剂寿命=总催化剂藏量
3.请写出选择性的定义?
答:
生成单烯烃的所消耗烷烃的重量
已转化链烷烃的重量
反应的烷烃质量=丙烷进料量-剩余丙烷
4 请写出转化率的定义?
答:转化率=转化的烷烃的量/进料丙烷量未反应丙烷量
已转化链烷烃的重量睡美人之宅
进料丙烷量
5.请写出单程收率(YP)的定义?
答,单程收率(YP)=转化率 x 选择性。
6.请列出影响催化剂寿命的因素?
答:1、在线天数
2、累积进料量
3、累积输送再生催化剂量
4、累积催化剂循环次数
7.温度对脱氢反应的影响?
答:温度是调整反应器转化率的最主要的变量。可通过调节温度,将液体产物中总烯烃维持在
比较理想的浓度。
脱氢反应是可逆、吸热反应,因此在较高的温度下更有利于反应平衡向链烷烃到单烯烃的方
向进行,好处是转化率增加;
坏处是:1、导致催化剂上的积炭量增加,这样就需要提升催化剂的循环速率
2、对单烯烃的选择性降低
3、可能会减少催化剂使用寿命
8 ololreflex 工艺脱氢反应的转化率和选择性的范围是多少?
答:选择性范围:75wt%-90wt%
转化率范围:30wt%-35wt%
9.ololreflex 工艺脱氢反应的主反应和副反应是什么?答:
10.压力对脱氢反应的影响?
答:最后一个反应器出口的压力就是系统压力变量。该压力由反应器流出物压缩机的进口压
力以及反应系统的流体压力降决定。
1、当压力降低后,转化率就会升高,选择性在较高转化率下也会升高。为安全起见,通常不
会对反应器的压力进行调整,并且绝对不能低于大气压力,由于负压会存在氧气进入装置氢/
烃环境这一风险
2、升高压力可以稍微减轻积炭的形成,但是转化率和选择性会降低
11.液时空速(LHSV)的定义及对脱氢反应的影响?
答:液时空速是单位体积催化剂在单位时间内处理的进料量
1、通常 ololreflex 反应器的 LHSV 范围设定在 2.5-3.5hr。在 LHSV 低于该范围时,转化率不会有明显的提升,当 LHSV 明显高于额定值时,转化率会迅速降低通常,如果降低 LHSV,那么就要降低反应器入口温度,以保证相同的转化率,否则,LHSV 的降低会使转化率升高。但是选择性可能就会因为热裂解的增加而降低。
2、LHSV 还有可能会导致最后一台反器的出压力升高,从而就会增加“吹空发生概率”
12.氢/烃比定义及对脱氢反应的影响?
答:氢/烃比就是:循环气体中的氢气和混合进料中的烃的摩尔比
循环气中 H2 的摩尔量
总进料中的烃的摩尔量
1、较低的 H2/HC 比有助于选择性和转化率的提高,但是低 H2/HC 比会增加催化剂上积炭
的形成,还有可能使催化剂寿命变短,从而需要加快再生器的催化剂循环速率。因此,应该在提
升催化剂选择性、压缩机工作性能和催化剂寿命损失之间到平衡,来优化 H2/HC 比
2、极低 H2/HC 比还会促进反应器和加热炉内积炭的形成,可能会堵塞反应器内部构件
13.第一台反应器进口温度为什么比另外三台反应器温度低?
答:进料加热炉的出口温度比下游加热炉的要低一些,这样,就可以利用烯烃抑制热裂解反应,
达到减少热裂解反应的发生;通过让第一个反应器在合理范围内尽量保持较低温度、再通过
下游加热炉弥补第一个反应器较低的转化率,从而减少热裂解反应的发生,并且达到对单烯烃
保持高选择性的目的。
14.反应器进料中注硫的目的?
答:反应器的金属材质会促进积炭的形成。注硫可以钝化金属,在金属表面形成硫化铬膜,可以
抑制积炭的形成。同时消弱新鲜催化剂的活性以使裂化反应降到最低
15.如何计算 DMDS 注入率?
答:如果 QlefLex 液体进料速率为 100,000kg/hr 且根据液体进料速率理想的注硫率为85ppm wt,求目标 DMDS 的注入率为多少?(DMDS 常数:比重为 1.063,68wt%硫,94.2MW)
解:目标硫注入率=100,000×85/1,000,000=8:5kg 硫/h
目标 DMDS 注入率=8.5/0.68/1.063=11.8L/h
16.为什么要持续注入 DMDS?
答:保持 DMDS 持续注入很重要,因为注硫中断将导致反应器内急剧生成热裂解焦炭,短时间
内就能够生成足够多的焦炭导致差压高,需要停车清理反应器筛网
17.请列出本装置的注硫点?
答:1、1/4 注入到 HCFE(热联合换热器)A/B 的出口
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2、1/4 注入到 HCFE(热联合换热器)C/D 的出口
3、1/4 注入到 HCFE(热联合换热器)的入口
4、1/4 一反出口管线
正常操作过程中,3 台注硫泵同时运行,并分别注入到以上四个注硫点中
18.注硫量过大会对装置造成哪些影响?
答: olreflex 装置中硫含量过高会使反应器流出物干燥器超负荷运行,从而发生硫化氢穿透。其结果就造成对下游裝置的腐蚀,导致用于反应器流出物干燥器再生的纯气体再生剂受到污染,同时也可能使 PSA 装置发生故障。
19. olreflex 装置正常运行时的注硫量为多少?
答:1、要求注硫量为基于进料量的 75-85wtpp,注入的为 DMDS。
2、基于正常注硫量,要求在反应器流出物中测得的 S 含量为 50-60molp。
20.注硫量过大会对装置造成哪些影响?
答:oleflex 装置中硫含量过高会使反应器流岀物干燥器超负荷运行,从而发生硫化氢穿透。其
结果就造成对下游装置的腐蚀,导致用于反应器流出物干燥器再生的纯气体再生剂受到污染,
同时也可能使 PSA 装置发生故障。
21.汽包液面过高有什么问题?
答:汽包液面过高,容易造成高压蒸汽带水,产生下列危害:
1、使高压蒸汽温度急剧下降,对蒸汽透平造成损害。
2、如果水中带有一定盐分,这部分盐分会留在过热段炉管上,造成管壁结垢。
3、如果水中带有一定盐分,这部分盐分会随蒸汽带到压缩机透平,会在透平叶轮上结垢;影响
压缩机的正常运转。
22、汽包三冲量控制如何实现?
答:汽包蒸汽量调节作为一个冲量,汽包液位调节作为第二个冲量,给水量调节作为第三个冲
量。三冲量调节系统在稳态情况下,蓁汽冲量与给水冲量相互平衡,液位调节稳在动态情况下,

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