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1、国产碳二选择性加氢除炔催化剂的工业应用工业倦像t993年第3期国产碳二选择性加氢除炔催化剂的工业应用兰!了国/j,?——一'—一,(化工部北京化工研究院北京Io0ol3)国产BC一1-037~碳二选择性加氢催化剂-在30万t/a乙烯装置应用,其工艺条件为反应器进料温度17~55℃,.空违15o0~3000h_..单段床加氢J乙炔含量可从15o0~T72ooppm脱除至<2ppm催化剂尚未经再生.已累计运转8oooh.工业应用结果表明,国产催化剂话性,选择性和稳定性扰良.适用于乙烯工厂碳二馏衍隙烧净化.实现了弓J进装置碳二
2、选择加氢催化剂的国产化.关键词:碳二选择性加氢催化剂岳牲稳定性1罐.'一结果.'该催化剂已累计使用一年多,其加氢1前言石油烃热裂解制取乙烯,裂解气经深冷分离所得的碳二馏份,一般含有0.2～2.0%(v0】)的己炔L采用重质裂解原料,裂解温度高,碳二馏份中乙炔含量可高达3～4.为获取符合聚合级规格的乙烯,现代化的乙烯工厂,通常都采用选择性加氢催化的技术将乙炔脱除至2pprn以下.碳二馏份加氢除炔工艺中,反应器的段数取决于加氢原料(碳二馏份)所含乙炔的浓度t乙炔含量在0.8～1.2时,通常采用双段床流程,如辽化公司化工一厂的碳二加
3、氢'乙炔含量>1.5,则要选用三段束(或四段睐)工艺,如兰化公司石油化工l厂的碳二加氧装置I己炔含量<n.7%时可用单段床工艺,如上海,扬子和齐鲁三套so2~t/s乙烯装置的碳二加氢脱除乙炔均属此蜘.本文报导国产碳二选择性加氢BO-l-037型催化剂在3O万t/a乙烯装置蚺工业应用活性高,选择性好,稳定性优良.满足乙烯装置安垒,稳定,长周期,满负荷和优良生吉聚合级乙烯的要求,该催化卉町茸前仍声继续运转中.2选择性加氢反应原理据文献指导,碳二馏份催化加氢过程可能发生如下反应tj主反应0:Hi+H±_÷OiH'(1)￡
4、副反应aiH±+2H:.-.--*0iHe(2)a￡H'+H￡—O￡H?(3)mCiH2+竹aiH'_÷低聚物(4)?本项目获l992年中国石化总公司科学技术进步三等奖.参加工作的还有王薇.荆答平,臂坤牌是慰军,袭永福等同志.1992年12月11日收到.1993年3期工业催化在较高温度时还可能发生裂解反应tC2H±_÷2C+H±(5)C2H4_÷2C+2H2(6)C2H---~CH.+C(7)上述(1)～(7)反应均为放热反应,由表1可知其反应热相当可观,这表明控制好加氢反应的温度以防止飞温是至关重要的.表I乙炔加氢反应热及平
5、衡常数温度反应热效应AHkl/mol平衡常数℃商r1,I,一[CiH?]一[CiH']'[CtH1][H:][CiHI[[H=]z27—174.52—298.953.37X10:●i.I口×i041127—177.27—3i6.I17.63X10I●265×lOt8227—179.54—320011.65×i01t13l×l0t●由表1热力学数据可知,炔烃比烯烃易千加氢.从反应平衡常数看,》l,这表明乙炔加氢生成乙烷要比生成乙烯的可能性大得多.Bond对反应速度的研究证实乙烯加氢速度比乙炔加氢速度要快lO~lffO倍,表明乙烯
6、的消失速率比生成更为迅速,它意味着碳二馏份的加氢除炔过程中,乙烯会有不同程度的损失.研究钯催化剂对碳二馏份各组份柏吸附和脱附能力时发现存在如下关系,吸附顺序.炔烃>二烯烃>单烯烃>烷烃,脱附顺序?炔烃<=烯烃<单烯烃<烷烃,即对主反应(1)的进行有利.综合分析影响碳二加氢的各种因素,要完全除掉乙炔并使乙幸}寺的损失最少,则工业碳二加氢催化剂必须具有活性高,选择性好,且稳定性优良的特性.此外,确定在适宜的工艺条件下操作,亦是至关重要的.据此.我们开发出工业用碳=加氢催化剂,并已在工业装置上进行
7、运转,取得良好的效果.5国产碳二选择加氢催化剂_国产碳二选择加氢除炔催化剂是将活性组份钯载于氧化铝上30万t/a乙烯装置使用的催化剂系工业规模批量生产的(23t).催化剂填装前经物性测试证实与小试结果相一致,催化剂的加氢初活性评价】亦合格表2列出该批催化剂的主要物性数据.表2BC—l_O37型催化剂物性数据外观浅土褐色小球粒度mm2.5～5.0堆密度kg/10.75—0.85吸水率嘶45～55点压破碎强度N/颗>2口.44工业应用●.1工艺流程概述国产Bc一1—037型碳二选择加氢催化剂在30万t/a乙烯装置应用时,系装
8、填于一台碳二加氢反应器中,装填量27.4m3,催化剂床层高度3.2m.加氢反应为气相单段床加氢工艺,工艺流程如图l所示工业催化1993年第3期来自PA--30]富堑去PA--4D$囡1碳=加氢工艺流程示意图._,1.脱乙烧塔(DA一401){2,3.进出物科换热器(FA一44
