福建联合石化年产25万吨丙烯项目 图4-3脱C4流程
4.1.2 反应阶段
如图，本工艺使用Oleflex工艺，采用四台径向移动床，在软件中移动床模拟采用平推流反应器，由于反应温度过高，所以反应器绝热，每经过一段反应后，由于是强吸热反应，温度都会下降。而催化剂催化有一定的活性温度，为了保证反应继续进行，故分为四台反应器，从上一台反应器出来以后，需进行加热；为使每次反应器进口温度不超过催化剂耐热温度，反应器出口温度不低于催化剂活性温度，综合考虑使每台反应器进口温度须提高到593℃，此温度即可保证催化剂活性未失活，又可防止在反应器出口的反应速率太低。有语音反应器是移动床，所以将物料和催化剂均在反应器中移动，反应物料在反应器侧面开口进入反应器，催化剂在反应器上方进入，物料与催化剂充分接触后沿反应器径向反应，最后产物从侧面出来，而催化剂从反应器下方出来，进入催化剂再生装置。反应温度593℃，压力0.1MPA，催化剂床层大约40厘米。此反应保证其单程转化率为40%，加上循环回来的丙烷可以使总转化率达到88%。如图为单程反应模拟。
图4-4 反应流程
4.1.3 催化剂再生阶段
本工艺使用的催化剂是UOP公司研发的Pt系催化剂，选择性较高，但容易失活，故而使用移动床。由于其易失活，所以使用催化剂再生装置，催化剂从移
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福建联合石化年产25万吨丙烯项目 动床出来进入再生装置，再生大约需要5到8天。
1.催化剂重整再生的原因
本项目使用Pt-Sn/Al2O3催化剂，其中Pt构成脱氢活性中心,促进脱氢反应，Sn是助催化剂，用以改善催化剂性能，Al2O3为载体。由于有机反应机理复杂，因此会伴随有很多副反应发生。在丙烷脱氢装置中，由于反应温度很高，C—C键断裂的脱碳裂解反应比对C—H键断裂的脱氢反应更为有利，从而容易导致催化剂表面积碳，进而使催化剂失活加速，而连续工业化不允许频繁停车来更换催化剂，否则会导致产品质量的不稳定以及额外的能量与原料消耗。失效催化剂有三种处理方法，再生、卖出、填埋。针对本项目所使用催化剂造价昂贵，易磨损的特点，我们选择对催化剂进行重整再生处理来部分恢复催化剂活性。催化重整催化剂的金属组分主要是贵金属Pt。
2.催化剂再生的方法
催化剂再生有两种方式，一是催化剂器内再生，即催化剂在原装置反应器内进行。过去我国加氢催化剂的再生，大都采用这种再生方式。但这种再生方法存在四个致命缺点：（1）再生气体可能会对反应系统的设备造成腐蚀，而要减轻这种腐蚀，要么提高材质要求，要么对再生后的催化剂进行预硫化处理，建设1-3年才有一用的硫化设施，增加装置的投资。
催化剂活性损失。在反应器内，特别是大型反应器内再生时，催化剂床层温度分布不均，极易局部超温，造成催化剂的活性损失。
污染环境。器内再生时产生大量气体，这些气体极不易收集处理，常排放到大气，造成对环境的污染。
非计划停工损失。在反应器内再生时，常常占用了开工生产时间，从而影响工厂 正常的经济效益。
所以，国外发达国家常不采用这种再生方式，而是采用另外一种再生方式----催化剂器外再生。即把催化剂卸出，在另外的专用设备中去再生和预处理。这样不仅可延长加氢装置的开工周期，而且还可通过催化剂过筛，降低床层压降；器外再生还可以做到精心操作，减少催化剂活性损失，可以对催化剂再生、预处理产生的污染集中处理。
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福建联合石化年产25万吨丙烯项目 为了解决因强化操作而引起的催化剂结焦的问题,除改进催化剂的性能外,在催化剂再生方式上开辟了以下三种途径：①半再生,即经过一个周期的运转后,把重整装置停下,催化剂就地进行再生。②循环再生,设几个反应器,每一个反应器都可在不影响装置连续生产的情况下脱离反应系统进行再生。③连续再生,催化剂可在反应器与再生器之间流动,在催化重整正常操作的条件下,一部分催化剂被送入专门的再生器中进行再生，再生后的催化剂再返回反应器。本项目采用移动床，所以采取催化剂连续再生。
3.催化剂重整再生的时机
催化剂在反应装置中缓慢移动一段时间后，因为催化剂表面烃（焦炭）层的缓慢积聚，覆盖了活性中心或者某些物质被强烈地吸附在活性中心，造成催化剂活性及选择性与新鲜催化剂相比出现明显地下降，从而影响到产品的分布，甚至产品不能达到理想的要求，但是在这种情况下，失活是可逆的，即催化剂再生是可能的----去掉焦炭层或者使被吸附的物质分解，活性就得到恢复。本装置的催化剂再生是采用空气高温烧焦的方法除去催化剂所积聚的焦炭和其它杂质，最大限度地恢复催化剂的活性和选择性。当催化剂在反应装置中连续移动8天后进入催化剂再生装置进行烧炭重整。
4.催化剂再生装置
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福建联合石化年产25万吨丙烯项目 图4-5 催化剂再生装置
5.催化剂再生流程
主要包括原料预处理和重整两个工序。
6.催化剂再生注意事项
（1） 要认真做好再生前的准备，包括汽包、冷却水、液相的吹扫、可燃气的置换等，每一步必须到达要求。
（2）再生过程中发生停电、停水等紧急情况时，要按紧急停车处理，首先停止空气注入，同时停止加热炉加热，其它按紧急停车处理。 （3）高温时要注意废气排空管线的安全，防止发生烫伤事故。 （4）升温速度要缓慢，杜绝系统飞温。 （5）要保持系统氧含量的稳定。
（6）做好盲板的加装工作，要有专人负责，坚决杜绝两系统的串气现象。
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福建联合石化年产25万吨丙烯项目 （7）要保持良好的温度动态特性（因为再生是放热的，防止床层上局部过热现象），使再生过程准确分段控制各种再生变量，确保催化剂再生后物理性质如表面积、孔容、颗粒长度等变化极小，使催化剂活性得到最好的恢复。
7.本项目催化剂再生优点
烧去催化剂的焦炭，铂催化剂的重新分配，移去额外的水分及将催化剂返回到还原状态（催化剂再生）。
4.1.4 选择性加氢
反应中会发生副反应，副产物有炔烃，虽然量很少，但会对装置产生危险，因此，需对其进行选择性加氢，使其只反应到烯烃，保证丙烯
不进行还原反应，由反应器出来的物料进入急冷塔与压缩机，后又进行氢气分离，最后进入加氢反应器。反应器温度90℃，2.5MPA。
4.1.5 脱乙烷阶段
图4-6 脱乙烷流程
本装置主要将C2组分分离出去，将原料中的乙烷和加氢中产生的乙烯分离。原料中及反应中产生的乙烷在塔顶产生，剩余丙烷丙烯在塔釜产出，反应温度30℃，压力2.5MPA。由于乙烷不纯而且量少，故不能进行商业贩卖，所以直接去火炬。
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