[發(fā)明專利]碳二前加氫反應器的自動控制方法及應用

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• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN114429793A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 衛(wèi)國賓;穆瑋;汪曉菁;盧紅亮
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: G16C20/10
• 分類號: G16C20/10;C07C7/163;C07C7/167;C07C11/04;G05D27/02
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本公明公開了一種碳二前加氫反應器的自動控制方法及應用。其中，碳二前加氫反應器的自動控制方法，包括：基于獲取的單段床或末段床碳二前加氫反應器的參數(shù)得到分析數(shù)據(jù)；基于所述分析數(shù)據(jù)調(diào)整單段床或末段床碳二前加氫反應器的操作參數(shù)，使得所述單段床或末段床碳二前加氫反應器的入口CO體積含量處于穩(wěn)定狀態(tài)；判斷所述單段床或末段床碳二前加氫反應器出口的乙炔體積含量是否保持在設(shè)定值，基于所述乙炔體積含量的判斷結(jié)果，調(diào)節(jié)所述單段床或末段床碳二前加氫反應器的入口溫度。本發(fā)明公開的方法及應用，通過調(diào)整單段床或末段床碳二前加氫反應器的入口溫度，達到提升碳二前加氫反應器的催化劑選擇性能和碳二前加氫反應器的選擇性的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，更具體地，涉及一種碳二前加氫反應器的自動控制方法及應用。

背景技術(shù)

乙烯技術(shù)是石油化工的龍頭技術(shù)，乙烯技術(shù)水平被看作是衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的重要標志。乙烯裂解裝置生產(chǎn)的三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)是石油化學工業(yè)的基礎(chǔ)原料，三烯產(chǎn)量的高低是衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的主要標志。

乙烯裂解裝置中石腦油等液態(tài)烴原料經(jīng)蒸汽裂解和分離后，碳二餾分中含有乙烯，乙烷，及少量的乙炔，乙炔含量約為0.5％～3％(體積)。在下游聚合反應中，乙炔的存在會使聚烯烴促進劑中毒，為獲得聚合級乙烯，必須將乙炔除去。目前廣泛使用的脫除乙炔方法為催化選擇加氫法。碳二餾分中乙炔的脫除，主要采用溶劑吸收法和催化選擇加氫法兩種工藝。

由于催化選擇加氫法工藝流程簡單，能耗較少，沒有環(huán)境污染，增加目的產(chǎn)物的產(chǎn)量，且隨著新型高效加氫催化劑的性能不斷提高，加氫法的應用日趨普遍，成為目前最常用的經(jīng)濟簡單方法。根據(jù)工藝路線的不同，其又可分為前加氫和后加氫兩種。后加氫工藝適用于主要包括順序分離、前脫丙烷后加氫以及前脫乙烷后加氫等分離流程，它們是將裂解氣中所含氫氣、CO、甲烷等輕質(zhì)餾分和碳三或/和碳四以上等重質(zhì)餾分后，再將氫氣適量配入到所剩的純碳二餾分進行加氫的過程。

碳二前加氫反應器單元是乙烯和丙烯產(chǎn)品精制的一個重要環(huán)節(jié)，它是在催化劑的作用下，把乙炔、甲基乙炔(MA)以及丙二烯(PD)選擇加氫轉(zhuǎn)化為乙烯和丙烯。如果乙炔和MAPD過量加氫生成乙烷和丙烷導致乙烯和丙烯的損失；或者炔烴發(fā)生聚合反應生成低聚物甚至高聚物，影響反應器使用周期；又如催化劑加氫活性不佳，造成反應器出口乙炔濃度未能控制指標要求范圍內(nèi)，使產(chǎn)品乙烯不合格，這些都會對乙烯產(chǎn)品以及下游產(chǎn)業(yè)鏈起到直接的影響，所以碳二前加氫反應器運行的好壞無論對企業(yè)效益還對國計民生都會產(chǎn)生至關(guān)重要的作用。

碳二前加氫催化劑普遍采用鈀系貴金屬作為活性組分，生產(chǎn)供應商包括中國石化催化劑公司、CLARIANT公司，PHILLIPS公司等。各個廠商的各牌號催化劑的反應熱力學參數(shù)、表面吸脫附反應速率以及工藝敏感度不盡相同，需要通過針對性的調(diào)整優(yōu)化才能保證其發(fā)揮最佳性能。

目前碳二前加氫反應器的生產(chǎn)控制普遍采用手動調(diào)控，由技術(shù)人員手動調(diào)節(jié)控制相關(guān)參數(shù)。因裂解分離流程冗長，工藝復雜，人員精力有限，無法對碳二前加氫反應器做到實時監(jiān)控和調(diào)整優(yōu)化。當前碳二前加氫系統(tǒng)出現(xiàn)物料組成、壓力、溫度、流量、氫氣及CO波動等不穩(wěn)定情況時，單靠加氫系統(tǒng)自身來恢復穩(wěn)定是非常緩慢的，多次波動所產(chǎn)生的疊加現(xiàn)象，使系統(tǒng)長時間處于亞穩(wěn)定狀態(tài)，易造成反應器出口漏炔和乙烯損失，影響產(chǎn)品乙烯收率和精餾塔分離效果。

目前絕大多數(shù)碳二前加氫反應器操作采用人工經(jīng)驗和手動調(diào)節(jié)的方法，為保證乙烯產(chǎn)品中乙炔脫除合格，易造成單段床或末段床碳二前加氫反應器過量加氫，使得最終加氫產(chǎn)物中乙炔濃度持續(xù)為0ppm，從而導致乙烯損失較大。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種碳二前加氫反應器的自動控制方法及應用，至少解決現(xiàn)有技術(shù)中碳二前加氫反應器的催化劑選擇性低，造成的乙烯選擇性低的問題。

第一方面，本發(fā)明提供了一種碳二前加氫反應器的自動控制方法，包括：

基于獲取的單段床或末段床碳二前加氫反應器的參數(shù)得到分析數(shù)據(jù)；