张代波 王辉宇 赵伟丹

(1.大庆石化工程有限公司，黑龙江 大庆 163714；2.大庆石化公司 化工三厂，黑龙江 大庆 163714)

大庆90kt/a苯乙烯装置是在原60kt/a生产能力的基础上改扩建而来，乙苯脱氢单元的改造是引进UOP的氧化脱氢技术。大庆苯乙烯装置原为Bager工艺，UOP公司在对其改造时，将SMART反应器(MR-201C)设置在原有的两个脱氢反应器的后面，同时增加一股新鲜乙苯进料，脱氢催化剂采用Sud-chieme的Plus-5。这种改造方式是UOP第一次尝试，在世界上也是独一无二的。但运行一段时间后发现，装置的氧气消耗量、加热炉HS-219的负荷处于末期操作状态。

1 乙苯脱氢反应工艺流程

原料乙苯与低压蒸气混合经进出料换热器TT-201/202加热，一部分与来自HS-219 炉子的蒸汽混合后进入脱氢反应器MR-201A/B部分转化为苯乙烯，另一部分与MR-201A/B出料混合，加入氧气与稀释蒸汽的混合物后进入SMART反应器进一步反应，将反应产物送到精馏系统分离，最终获得合格的苯乙烯产品。如图1 苯乙烯脱氢反应流程图。

2 影响因素分析

2.1 氧气消耗量

SMART反应器为装置扩建的关键设备，反应器内设有氧化催化剂床层和脱氢催化剂床层。在氧化催化剂床层氢气和氧气进行选择性燃烧，产生的热量将第三级脱氢反应升到所需要的温度。为保证氢氧反应的安全，氧气在进入氧化催化剂床层之前使用中压和高压蒸汽进行稀释。

开车后，SMART反应器的氧气用量超过设计值多达81kg/hr。使床层温差增大，距离联锁值只有6℃之差。另外，氧气与乙苯的比值也接近极限值。由于这两个条件的限制，SMART反应器脱氢催化剂入口温度已经无法继续提高。……