STYROMAX?9脫氫催化劑在DFSH的應(yīng)用

胡冬冬

摘 要：STYROMAX?9型3mm乙苯脫氫催化劑由科萊恩化工（中國(guó)）有限公司研發(fā)提供。本文介紹了該催化劑在中海油東方石化有限責(zé)任公司苯乙烯裝置脫氫單元的應(yīng)用，脫氫單元是乙苯--苯乙烯裝置最核心的單元，而催化劑的性能直接影響了裝置的產(chǎn)能及經(jīng)濟(jì)效益。本文分析了該催化劑在本裝置的應(yīng)用數(shù)據(jù)、性能。解析本裝置的重要工藝操作數(shù)據(jù)和生產(chǎn)操作經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：苯乙烯;催化劑;水比;壓力;轉(zhuǎn)化率;選擇性;能耗

1 裝置概述

中海油東方石化有限責(zé)任公司（DFSH）苯乙烯裝置采用中石化上海石油化工研究院、華東理工大學(xué)以及上海工程公司共同研發(fā)的乙苯負(fù)壓脫氫制苯乙烯工藝技術(shù)，建設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)模為12萬(wàn)t/a，操作彈性60-110%。乙苯脫氫催化劑裝填與脫氫反應(yīng)器內(nèi)，主要作用是催化原料乙苯在負(fù)壓絕熱環(huán)境下，脫氫生成苯乙烯產(chǎn)品。

2 STYROMAX?9型3mm脫氫催化劑在本裝置的應(yīng)用

DFSH乙苯/苯乙烯裝置于2018年2月使用STYROMAX?

9型3mm脫氫催化劑。

2.1 STYROMAX?9型3mm脫氫催化劑的物性指標(biāo)

DFSH脫氫反應(yīng)單元催化劑采用科萊恩化工（中國(guó)）有限公司研發(fā)制造的STYROMAX?9。該催化劑用于較高水比乙苯脫氫制苯乙烯，有效的提高了低溫轉(zhuǎn)化率及活性，同時(shí)具備較高的選擇性，是一種低容積密度的催化劑。

2.2 脫氫反應(yīng)器操作參數(shù)及運(yùn)行性能

2.2.1 STYROMAX?9型3mm脫氫催化劑實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)比（如下表）

表2中STYROMAX?9型3mm脫氫催化劑在DFSH苯乙烯脫氫單元18個(gè)月運(yùn)行周期數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)指標(biāo)的對(duì)比。脫氫系統(tǒng)平均生產(chǎn)負(fù)荷97.2%，維持水比1.4及系統(tǒng)壓力穩(wěn)定的前提下，控制R3001、R3002兩個(gè)反應(yīng)器的入口溫度，乙苯轉(zhuǎn)化率、苯乙烯總選擇性以及苯乙烯單收相對(duì)穩(wěn)定，均在達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，同時(shí)反應(yīng)器壓力及壓差控制穩(wěn)定，更好的體現(xiàn)了催化劑的性能。其性能有點(diǎn)體現(xiàn)在其實(shí)溫度較低，提溫速率慢，活性強(qiáng)。

2.2.2 STYROMAX?9型3mm脫氫催化劑運(yùn)行18個(gè)月周期下反應(yīng)器系統(tǒng)壓力變化（如下圖）

圖1、圖2中在運(yùn)行周期下反應(yīng)器進(jìn)出口壓力及壓差比較顯示，反應(yīng)器開工以來(lái)壓力相對(duì)穩(wěn)定，壓升速率較為緩慢，兩臺(tái)反應(yīng)器壓力控制非常穩(wěn)定，目前R3002出口壓力36.7kPa·A，雖然裝置在運(yùn)行過程中出現(xiàn)過停工處理及裝置進(jìn)料負(fù)荷的調(diào)整，但未對(duì)反應(yīng)器的床層壓差造成大的影響。催化劑保持良好的性能及平穩(wěn)的壓降。

2.2.3 STYROMAX?9型3mm脫氫催化劑運(yùn)行18個(gè)月周期下反應(yīng)產(chǎn)物脫氫液組分變化（如下圖）

圖3、圖4目前乙苯總轉(zhuǎn)化率為65.06%，苯乙烯總選擇性為96.9%，苯、甲苯選擇性穩(wěn)定，催化劑性能非常良好。兩臺(tái)反應(yīng)器的各項(xiàng)公益參數(shù)控制合理，轉(zhuǎn)化率相對(duì)比較穩(wěn)定。

3 總結(jié)

保持乙苯脫氫系統(tǒng)長(zhǎng)周期運(yùn)行以及經(jīng)濟(jì)性能最關(guān)鍵的是催化劑的良好性能和使用壽命。如何保證催化劑始終有一個(gè)高的轉(zhuǎn)化率和選擇性，是我們共同追求的目標(biāo)。就目前系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)18個(gè)月以來(lái)，STYROMAX?9型3mm脫氫催化劑不僅給裝置帶來(lái)平穩(wěn)的長(zhǎng)周期運(yùn)行，較大的操作彈性，而且還具有較低的能耗、物耗，為裝置的高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)奠定了一定的基礎(chǔ)，能耗也在同行業(yè)相對(duì)較低，高效的轉(zhuǎn)化率、選擇性也保持較低的物耗水平，同時(shí)也為同時(shí)為DFSH苯乙烯裝置創(chuàng)造更客觀地經(jīng)濟(jì)效益。