[發(fā)明專利]一種碳二餾分炔烴選擇加氫方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910988247.1
• 申請日: 2019-10-17
• 公開（公告）號: CN112679301B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚都平;路全能;王喆;李保江;何磊;何超;張小宇;張生芳;沈健明;周文遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C07C5/09
• 分類號: C07C5/09;C07C11/04;B01J23/89
• 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: 王玉雙;高龍鑫

一種碳二餾分炔烴選擇加氫方法，加氫物料來自前脫乙烷塔塔頂?shù)奶级s分，進(jìn)入反應(yīng)器后進(jìn)行氣相加氫以脫除乙炔，該加氫方法中使用的催化劑至少含有Pd，Ag，Ni和Cu，所采用的載體為雙峰孔徑分布的載體，所述的載體的孔徑分別在15～50nm及80～500nm，其特征是：Ni，Cu及少量Pd的負(fù)載采用微乳液法，所述的微乳液粒徑大于50nm小于500nm，大部分的Pd及Ag的負(fù)載采用傳統(tǒng)溶液法。該加氫方法具有乙炔脫除效果好，選擇性高及運行穩(wěn)定性好的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碳二餾分選擇加氫方法，特別是涉及一種保持加氫反應(yīng)選擇性穩(wěn)定的碳二餾分選擇加氫方法。

背景技術(shù)

乙烯是石油化學(xué)工業(yè)最重要的基礎(chǔ)原料之一，作為合成各種聚合物的單體乙烯，絕大部分由石油烴(如乙烷、丙烷、丁烷、石腦油和輕柴油等)蒸汽裂解制得。經(jīng)這種方法得到的以乙烯為主的C₂餾分中含有0.5％～2.3％(摩爾分?jǐn)?shù))的乙炔。乙烯中如果有較多乙炔存在會使乙烯的聚合過程復(fù)雜化，惡化聚合物性能。降低聚合催化劑活性，增加催化劑的消耗。所以必須將乙烯中的乙炔含量降到一定值以下，才能作為合成高聚物的單體。

目前工業(yè)上普遍采用選擇加氫的方法脫除乙烯中的乙炔，采用的催化劑主要為Pd，Pt，Au等為活性組分的貴金屬催化劑。為了保證乙炔加氫生成的乙烯和原料中原有的乙烯不繼續(xù)加氫生成乙烷，造成乙烯損失，必須保證催化劑的較高的加氫選擇性，才能提高裝置的經(jīng)濟(jì)效益。

因此，碳二加氫是石油化工業(yè)中極其重要的一個工序，它直接影響整個乙烯裝置運行的穩(wěn)定性。

碳二加氫工藝按加氫物料及條件，主要分為兩種工藝，由于反應(yīng)器所在的位置決定了反應(yīng)物料的組成，所以通俗地按照反應(yīng)器與其它部件的相對位置來命名，如同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。

碳二后加氫工藝一般采用三段加氫反應(yīng)器，一段反應(yīng)器的乙炔總轉(zhuǎn)化率在50～80％，氫/炔1.0～1.4，二段反應(yīng)器的乙炔總轉(zhuǎn)化率40～20％，氫/炔1.4～2.0，殘余的乙炔在三段反應(yīng)器完全轉(zhuǎn)化，三段氫/炔2.5～4.0，三段反應(yīng)器出口的乙炔含量一般在1ppm以下。碳二后加氫反應(yīng)中，會發(fā)生乙炔的加氫二聚，生成一系列分子量不同的低聚物，這些低聚物由于不能隨氣相物料流動或移動速率很低，會較長時間附著在催化劑表面或進(jìn)入孔到內(nèi)，造成催化劑孔堵塞，。由于移動速率慢，會逐步集聚，這些低聚物本身有含有大量不飽和鍵，還可以進(jìn)一步聚合，最終形成結(jié)焦，使催化劑活性選擇性大幅度下降。

加氫二聚產(chǎn)物的量與加氫條件密切相關(guān)，在低氫/炔時，由于氫氣不足，乙炔的加氫二聚反應(yīng)十分劇烈；部分碳二加氫反應(yīng)器的到要求要求溫度，在反應(yīng)器入口溫度高時可達(dá)到入口乙炔含量的1％，每天達(dá)到數(shù)十kg,，催化劑結(jié)焦速率會十分迅速.

在反應(yīng)過程中，由于一段反應(yīng)器的除炔負(fù)荷大，一段反應(yīng)器生成綠油的量也是最大的，一段反應(yīng)器入口處的加氫二聚反應(yīng)最劇烈，部分綠油在一段反應(yīng)器入口聚合，使這部分催化劑活性迅速下降。另一個部位是一段反應(yīng)器的出口，這是因為隨加氫反應(yīng)進(jìn)行，氫/炔愈來愈低，使加氫二聚反應(yīng)速率再上升，而且溫度的升高又會使綠油的聚合加劇。

部分碳二后加氫裝置采用了兩段加氫工藝，一段反應(yīng)器生成的綠油，部分會進(jìn)入二段反應(yīng)器，而且在二段反應(yīng)器入口處聚集而形成，使二段反應(yīng)器的加氫效果迅速惡化，反應(yīng)器出口乙炔含量很快會上升到在1ppm以上，乙烯的純度不好，影響烯烴聚合的進(jìn)行，因此不得不對催化劑進(jìn)行再生。

部分裝置采用等溫反應(yīng)器，該反應(yīng)器內(nèi)延物料流動方向，溫度愈來愈低，反應(yīng)器上部生成的綠油在反應(yīng)器下部不聚集，并逐漸形成結(jié)焦，使選擇性下降很快。

部分乙烯裝置，碳二餾分采用一段加氫，對催化劑穩(wěn)定性的要求更高，一般催化劑在運行3個月后，由于綠油的影響，催化劑選擇性會明顯下降，導(dǎo)致總選擇性為負(fù)值。