[發明專利]順序分離流程中碳二選擇加氫方法

有效

• 申請號: 201410773960.1
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN105732282B
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 韓偉;張峰;錢穎;韓鳳義;楊詠;車春霞;景喜林;梁玉龍;譚都平;袁華斌;王芳;李平智;蔡小霞;邊虎
• 申請（專利權）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;B01J23/89
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 高龍鑫;梁揮

本發明涉及一種順序分離流程中碳二選擇加氫方法，用于加氫的固定床反應器位于脫甲烷塔之后，將乙烯裝置中來自前脫乙烷塔的碳二物料，經加壓配氫后，進入絕熱床反應器進行選擇加氫，固定床反應器中裝有Pd?Cu系催化劑，該催化劑在制備過程中，通過氧化鋁系載體與帶羥基的聯吡啶衍生物結合，結合在載體上的羥基聯吡啶與活性組分形成金屬絡合物；采用本發明的方法，加氫反應的活性及選擇性大大優于傳統的加氫方法，加氫過程中綠油的生成量也大幅度降低。同時綠油的降低，使得催化劑的活性中心沒有被副產物所覆蓋，催化劑活性及選擇性得以很好的保持；本發明所用的催化劑特別適合應用于對催化劑活性要求較高的碳二加氫裝置。

技術領域

本發明涉及一種選擇加氫方法，特別是一種順序分離流程中碳二選擇加氫方法。

背景技術

聚合級乙烯生產是石油化工業的龍頭，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有極其重要的影響，除了保證加氫反應器的出口乙炔含量達標外，催化劑的選擇性優良，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，提高裝置經濟效益有重要意義。

裂解碳二餾分含有摩爾分數為0.5％-2.5％的乙炔，在生產聚乙烯時，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包括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器相對于脫甲烷塔位置而言，加氫反應器位于脫甲烷塔之前為前加氫，加氫反應器位于脫甲烷塔之后為后加氫。后加氫即為順序分離流程，工藝的優點是加氫過程控制手段多，不易飛溫，操作方便，但缺點是催化劑易結焦，催化劑的再生比較頻繁。其原因是在加氫過程中，由于氫氣的配入量少，容易發生乙炔的加氫二聚反應，生成1,3-丁二烯，并進一步生成分子量較寬的低聚物，俗稱“綠油”。綠油吸附在催化劑表面，并進一步形成結焦，阻塞催化劑孔道，使催化劑活性及選擇性下降。

目前碳二后加氫主要采用兩段或三段反應器串聯工藝，空速較低或炔含量低的裝置，可以采用兩段反應器串聯。目前工業裝置，主要以三段反應器串聯工藝為主。

后加氫物料一般組成為：1.0～2.2％(v)的乙炔，65～85％的乙烯，其余為乙烷，氫氣通過計量后配入。

該反應為放熱反應，但溫升相對較低，根據空速大小，單反應器最大溫升從30～60℃不等，所以基本采用絕熱反應器。

對兩段反應器，第一段反應器要求轉化70％以上的乙炔，第二段反應器將剩余的乙炔轉化至其含量小于1μL/L。

對空速較高或乙炔含量較高的裝置，一般采用三段反應器工藝，第一段轉化50％左右，其余兩段轉化剩余的乙炔，三段反應器出口乙炔含量小于1μL/L。

氫氣的配入量與乙炔含量及采用工藝有關。對三段反應器工藝，一般第一段反應器氫氣/乙炔為0.8～1.2，第二段反應器氫氣/乙炔為1～1.5，第三段反應器氫氣/乙炔為1.5～3。

對兩段反應器工藝，一般第一段反應器氫氣/乙炔為1～1.5，第二段反應器氫氣/乙炔為2～4。

該反應機理如下：

主反應C₂H₂+H₂→C₂H₄ △H＝-175.7kJ/mol (1)

副反應

C₂H₄+H₂→C₂H₆ △H＝-138.1kJ/mol (2)