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工艺变量协调调整对工艺的重要性

发表时间：2020/1/9 来源：《知识-力量》2019年12月58期作者：钟金明魏转运

[导读] 对于工艺原理和工艺变量而言，已经是前者开发该工艺的基础和原则。也是我们今后在改良和生产更好更多产品的依据，更是我们有可能对工艺的创新性改良的指导方针。而工艺控制操作却是我们无论是在开工调试还是稳定生产时都必须要完全深刻的理解和掌握的。更有丙烷脱氢制丙烯所特有的应对设备在所承受温度范围内发生的温差急剧变化时所产生巨大形变的专有的操作模式。

（东华能源（宁波）新材料有限公司）

          对于工艺原理和工艺变量而言，已经是前者开发该工艺的基础和原则。也是我们今后在改良和生产更好更多产品的依据，更是我们有可能对工艺的创新性改良的指导方针。而工艺控制操作却是我们无论是在开工调试还是稳定生产时都必须要完全深刻的理解和掌握的。更有丙烷脱氢制丙烯所特有的应对设备在所承受温度范围内发生的温差急剧变化时所产生巨大形变的专有的操作模式。
          工艺变量
          1就我对温度对丙烷脱氢制丙烯工艺的理解，加热温度在设计范围内的调整，必须是和轻烃比相辅相成的调节，单一的调节作用不能很好地把提高温度的优点发挥出来，温度升高，转化率和选择性都有升高，这是我们很高兴看到的结果，可是有个我们不想要的结果也随之而来，那就是焦炭含量的升高和产生core coke 的概率增加，所以我们应适当的增加轻烃比，但是我们也清楚轻烃比的增加会使得我们把刚刚通过提高温度所带来的优点有效的克制了，这样做反而浪费了燃料能耗和电耗。其实不然，我们只是进行根据轻烃比的曲线进行微量提高就可以，只要使得轻烃比增加所带来的缺点远小于温度提高所产生的优点，就完全可以。最主要的目的在于，通过适当的提高轻烃比能够抵制增加温度所提高产生的焦炭。这样就会使得在反应优化的同时有效的减小副作用。

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2关注温差百分比，丙烷脱氢制丙烯的总的温差之和应该是190℃左右，稳定工况下，每个反应器的温差百分比应该是稳定不变的，总的温差之和也是固定的，这也就意味着每个反应器的转化率是稳定的，这是在任何的工艺变量没有被调整的情况下发生的，其实质也是每个反应器的转化率的百分比，我们检测它的目的在于有效的观察和避免在四反有更高的转化率，这样可以防止催化上产生更多的焦炭，温差百分比是此消彼长的关系，假如说，一号反应器的温度进行适当的向下调整，这就意味着它的温差百分比所占比例下降，转化率也是下降的。那么就会造成其它剩余的三个反应器的温差百分比和转化率上升，因为在脱氢反应最易发生的温度范围内，四个反应器的温差总和是不变的，催化剂30-35%的转化率活性是不变的(在稳定状态下，整体趋势是逐渐向下的)，温差百分比上升发生在二号，和三号反应器还好，如果四反上升，势必造成选择性的下降，就会使得大量的结焦前驱物在四反内形成焦炭。若在较高生产能力工况下系统压力增加的影响也会使温差的分布发生某些变化。因此，如果观察到反应器的温差突然发生变化，我们应保证这样的变化不是因运行条件的变化所致。如果在恒定工艺条件下发生改变，或者，如果改变太大以至于这种改变不是因工艺变量的变化所致，那么，我们应立即继续采取必要的防范措施。
3内网、外网和反应器的总差压的变化。虽然这三个数据不是工艺变量，但是它的变化直接影响着工艺变量的直接变化。催化剂床层的理论压降设计在7KPa外网也是在7KPa,内网压降是小于外网的，大部分的压降来自于外网，外网堵塞的可能主要是结焦堵塞，此时外网压降就会增大，导致反应压力升高，不利于正反应进行，造成转化率减小。内外网总的设计压降大约在14KPa.内网压降的增加不是突然增大，而是平稳增大，大约在35mbar每年平稳增长，则表征着我们的操作工艺还是稳定的。如果出现阶跃的或是忽然的增加，则表明很有可能是工艺出现了问题，或是内网的结垢量发生了量变到质变的过程了。因为从UOP做的内网结垢量和压降之间的关系可以看出，当内网的结垢量达到90%以上时，我们才能明显的观察到压降发生大的变化。