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石油化工

UOP丙烷脱氢工艺中结焦现象及其抑制策略

研究

李正民边梦瑶淄博齐翔腾达化工股份有限公司

【摘要】本研究针对化工生产UOP丙烷脱氢工艺中的结焦现象进行深入探讨。通过分析结焦的形成机理，考察反

应温度、压力、原料纯度及催化剂性能对结焦的影响。研究发现，高温、低压、原料杂质和催化剂失活

是导致结焦的主要因素。基于此，提出了优化工艺参数、改进催化剂配方、原料预处理和在线清洗等抑

制策略。实验结果表明，采用综合抑制策略可显著降低结焦速率，延长催化剂的使用寿命，提高装置运

行效率。本研究为UOP丙烷脱氢工艺的优化提供了理论依据和技术支持。

【关键词】化工生产；丙烷脱氢；UOP工艺；抑制策略；工艺优化

【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2025.09.021

引言种化学反应，例如烯烃的聚合、芳烃的生成及其进一步

丙烷脱氢制丙烯是石油化工领域的重要工艺过程，的聚合反应。这些反应的产物是富含碳的芳烃和多环芳

其中UOP公司的Oleflex工艺因其高效、环保等优点而得烃类物质，这些产物的缩合导致了高分子量的碳质物质

到广泛应用。然而，在长期运行过程中，反应器内壁和的形成，最终这些沉积物会聚集在催化剂表面或反应器

催化剂表面易发生结焦现象，导致装置压降增大、传热内壁，形成结焦现象。

效率降低、催化剂失活等问题，严重影响装置的经济性结焦的基本反应路径可分为几个步骤。首先，丙烷

和安全性。因此，深入研究UOP丙烷脱氢工艺中的结焦分子在高温下经历裂解反应生成烯烃，主要包括丙烯。

现象及其抑制策略具有重要的理论和实际意义。随着反应的进行，烯烃的聚合反应逐渐占据主导地位，

一、UOP丙烷脱氢工艺概述形成较长链的烃类物质。这些物质经过进一步芳香化反

UOP丙烷脱氢工艺采用移动床反应器，以铂基催化应形成芳烃类中间体，并通过缩合反应进一步生成具有

剂为核心，在高温低压条件下将丙烷转化为丙烯。该工较高分子量的碳质沉积物。其次，随着沉积物的积累，

艺主要包括反应、再生和分离三个主要单元。反应单元催化剂表面逐渐被覆盖，反应速率下降，最终导致催化

中，丙烷在催化剂作用下发生脱氢反应生成丙烯和氢剂的失效和反应器的堵塞。相关研究表明，以上反应不

气；再生单元负责烧除催化剂表面积碳，恢复其活性；仅受到温度和压力的影响，还与催化剂的特性、原料的

分离单元则通过精馏等方法提纯丙烯产品。纯度等密切相关。

UOP工艺具有单程转化率高、选择性好、能耗低等2.影响结焦形成的主要因素

优点。然而，在长期运行过程中，反应器内壁和催化剂结焦的形成与多个因素密切相关，其中反应温度、

表面易发生结焦现象，导致装置压降增大、传热效率降反应压力、原料纯度以及催化剂的性能是影响结焦速率

低、催化剂失活等问题。结焦不仅影响装置的经济性，和结焦程度的关键因素。

还可能引发安全隐患。因此，深入研究结焦现象及其抑首先，反应温度直接影响烃类分子的裂解反应速

制策略对于优化UOP丙烷脱氢工艺具有重要意义。率。研究表明，温度升高能加速裂解反应，从而促进

二、结焦现象的形成机理及影响因素烯烃的生成及其聚合反应的发生。在UOP丙烷脱氢反应

1.结焦形成机理及其反应机理中，当反应温度超过600℃时，结焦速率显著加快，结

结焦现象是因为高温反应器中，由于烃类分子经历焦量明显增加。高温下，烃类分子更容易裂