[發(fā)明專利]一種碳二餾分前脫乙烷前加氫的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410773944.2
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN105732278B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 景喜林;譚都平;車春霞;高源;梁玉龍;韓偉;張忠東;常曉昕;付含琦;谷麗芬;王玲玲;楊珊珊;景麗;胡曉麗;蔡小霞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C07C11/04
• 分類號: C07C11/04;C07C7/167;C07C5/09;C07C7/163;B01J23/52
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11006
• 代理人: 高龍鑫,梁揮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種選擇加氫方法，特別是一種碳二餾分選擇加氫除乙炔的方法。

背景技術(shù)

聚合級乙烯生產(chǎn)是石油化工業(yè)的龍頭，聚合級乙烯及丙烯是下游聚合裝置的最基本原料。其中乙炔的選擇加氫對乙烯加工業(yè)有極其重要的影響，除了保證加氫反應(yīng)器的出口乙炔含量達(dá)標(biāo)外，催化劑的選擇性優(yōu)良，可以使乙烯盡可能少的生成乙烷，對提高整個工藝過程的乙烯收率，提高裝置經(jīng)濟(jì)效益有重要意義。

裂解碳二餾分含有摩爾分?jǐn)?shù)為0.5％-2.5％的乙炔，在生產(chǎn)聚乙烯時，乙烯中的少量乙炔會降低聚合催化劑的活性，并使聚合物的物理性能變差，所以必須將乙烯中的乙炔含量降到一定限度，才能作為合成高聚物的單體。因此乙炔分離和轉(zhuǎn)化是乙烯裝置流程中重要的過程之一。

乙烯裝置中催化選擇加氫分為前加氫和后加氫，乙炔前加氫和后加氫是指乙炔加氫反應(yīng)器相對于脫甲烷塔位置而言，加氫反應(yīng)器位于脫甲烷塔之前為前加氫，加氫反應(yīng)器位于脫甲烷塔之后為后加氫。目前的碳二餾分加氫除炔中,愈來愈多的采用碳二前加氫的工藝方法，該工藝方法的特點(diǎn)是加氫反應(yīng)器在脫甲烷塔之前。前加氫又分為前脫丙烷和前脫乙烷兩種工藝。前脫乙烷加氫工藝是加氫反應(yīng)器位于脫乙烷塔之后，脫甲烷塔之前。前脫丙烷加氫工藝是加氫反應(yīng)器位于脫丙烷塔之后，脫甲烷塔之前。流程的不同，帶來兩種加氫物料組成的差異。前脫乙烷加氫物料中含有甲烷、氫氣、一氧化碳、碳二餾分(乙炔、乙烯、乙烷)；前脫丙烷加氫物料中含有甲烷、氫氣、一氧化碳、碳二餾分(乙炔、乙烯、乙烷)、碳三餾分(丙炔、丙二烯、丙烯、丙烷)。

前脫乙烷工藝與前脫丙烷工相比，在加氫物料中氫氣含量更高。為了避免更高氫氣含量下乙烯的損失，前脫乙烷要求催化劑具有更好的選擇性。

前脫乙烷中不存在碳三餾分，而前脫丙烷工藝因?yàn)榇呋瘎┰谶x擇性脫除乙炔的同時，將脫除部分丙炔、丙二烯，在加氫過程，碳三餾分間接起到了對催化劑活性的調(diào)節(jié)作用，從一定程度上降低裝置飛溫的可能性。而在前脫乙烷加氫過程中，除通過溫度的調(diào)整避免裝置的飛溫和漏炔以外，無任何可以調(diào)整的工藝參數(shù)來確保裝置的正常運(yùn)行。因此，前脫乙烷與前脫丙烷相比，對加氫催化劑的操作彈性及穩(wěn)定性要求更高。

在采用前脫乙烷的工業(yè)裝置中，國內(nèi)裝置均采用單段等溫反應(yīng)器除炔方式，而采用前脫丙烷的工業(yè)裝置，一般采用三段反應(yīng)器除炔工藝。因此，前脫乙烷工藝中，催化劑的除炔負(fù)荷更高，裝置對催化劑的活性要求更高。

在反應(yīng)器中發(fā)生的主要反應(yīng)如下：

主反應(yīng)

C₂H₂+H₂→C₂H₄(1)

副反應(yīng)

C₂H₄+H₂→C₂H₆(2)

C₂H₂+2H₂→C₂H₆(3)

在這些應(yīng)中，反應(yīng)(1)是希望的，既脫除了乙炔，又增產(chǎn)了乙烯；反應(yīng)(2)、(3)是不希望發(fā)生的。

即使采用等溫床反應(yīng)器，反應(yīng)的選擇性也只能達(dá)到50～60％，也就是說，反應(yīng)2發(fā)生的幾率是反應(yīng)1的50％甚至更高，有相當(dāng)一部分乙烯轉(zhuǎn)化成了乙烷。

在采用等溫床工藝時，使用列管式反應(yīng)器，在列管之間有冷卻介質(zhì)，以帶走反應(yīng)產(chǎn)生的熱量。對該工藝方法而言，一般采用甲醇作為冷卻介質(zhì)，其流量必須進(jìn)行較精確地控制，以便反應(yīng)器內(nèi)的溫度穩(wěn)定在適宜的范圍內(nèi)，溫度過低易發(fā)生漏炔，溫度高又易飛溫。在裝置開車初期，催化劑活性高，對溫度敏感，尤其如此。

專利US4484015公開一種催化劑，采用以Pd為主活性組分，以α-氧化鋁為載體，添加助催化劑銀，以浸漬法制備了性能優(yōu)良的碳二加氫催化劑。該催化劑具有能有效的減少乙烯的過度加氫，降低床層飛溫的風(fēng)險。

專利US5587348以氧化鋁為載體，添加助催化劑銀與鈀作用，加入堿金屬，化學(xué)鍵合的氟制備了性能優(yōu)良的碳二加氫催化劑。該催化劑具有減少綠油生成，提高乙烯選擇性，減少含氧化合物生成量的特點(diǎn)。US5510550采用濕法還原的方法制備催化劑，通過在浸漬液中加入還原劑，使Pd，Ag溶液未干燥時被還原，減少了溶劑化效應(yīng)引起的活性組分分散不均勻問題，制備了選擇性優(yōu)良的適應(yīng)碳二前加氫工藝的催化劑。