第22卷第5期石化技術與應用Vol.22 No.52004年9月Petrochemical Technology & ApplicationSep.2004研究與開發(fā)(334~336)C,烯烴加氫生產(chǎn)乙烯料的工藝研究田鵬程,屈錦華,戴立順,高曉冬(中國石化石油化工科學研究院,北京10083)摘要:將2種硫化型加氫催化劑組合裝填，進行了C。餾分加氫生產(chǎn)乙烯裂解原料的實驗,確定了適宜的C,烯烴加氫飽和工藝條件,并進行了1500 h催化劑活性穩(wěn)定性考察實驗。結果表明:在氫分壓為3.2 MPa、反應溫度為(基準+30)9C ,氫/油體積比為200,體積空速為(基準x2.0) h"' 的反應條件下，C,烯烴的加氫飽和率達到95%~100%,加氫C.烯烴體積分數(shù)不大于1.0%,是蒸汽裂解制乙烯的優(yōu)質原料。關鍵詞:碳四烯烴;加氫;蒸汽裂解;乙烯原料中圈分類號:TQ221.21'1文獻標識碼:B文章編號:1009 - 0045<(2004)05 -0334 -03據(jù)專家預計,我國乙烯消費量在2005年將達裹1實驗用原料組成體積分數(shù)%到10 Mt,2010年將達到13 Mt1-2)。 目前,石腦V(異丁烷)/ V(異丁烷)/異丁烷丁烯V(丁烯)=2:1 V(丁烯)=3:1油仍是世界上最主要的乙烯裂解原料。隨著石C0.710.070.510.55腦油資源日漸短缺,尋找新的乙烯裂解原料,對正T烷3.235.513.99.3.80乙烯生產(chǎn)是非常必要的。異丁燒94. 8930. 2673. 3578.73我國許多煉油化工一體化企業(yè)煉廠氣資源1-丁烯48.6516. 2612.21異丁烯0. 122. 670.970.76豐富,C,餾分過剩，但典型的催化裂化裝置的C,順丁烯0.04.081.381.05餾分中C,烯烴體積分數(shù)高達50% ~ 60%3],同反丁烯D.108.122.772.101,3-丁二烯0.000.640.16時還含有少量的二烯烴以及硫、砷等雜質,如直Cs及以上組分0.840.000. 560.63接將C,餾分作為蒸汽裂解制乙烯的原料，則烯總計100烴在裂解爐中會發(fā)生聚合、環(huán)化、縮合和結焦反丁烯合計0.3264.1521. 6016.28應,因此必須將烯烴除去。采用低壓加氫飽和烯烴并脫除其雜質,是使C。餾分成為優(yōu)質乙烯裂1.2實驗裝置及 催化劑解料的主要方法。實驗在250 mL加氫裝置上進行,異丁烷和中國石化石油化工科學研究院(RIPP)針對使丁烯分別經(jīng)計量泵至反應器入口與新氫混合進用貴金屬加氫催化劑進行C,餾分加氫存在的硫、人反應器床層,反應后進人高壓分離器進行氣液砷導致催化劑中毒的問題，采用非貴金屬催化劑，分離,液相產(chǎn)物經(jīng)降壓后用鋼瓶取樣分析。以國內某煉廠的C,餾分為原料,進行了系統(tǒng)的工由于煉廠C,餾分中一般都含有一定量的藝條件和催化劑活性穩(wěn)定性考察。1,3-丁二烯,而二烯烴在高溫下極易發(fā)生聚合，因此,對于C,加氫通常先采用低溫及低加氫活性1實驗部分的催化劑對二烯烴進行加氫,然后再進入活性較高1.1 原料的加氫催化劑床層進行烯烴飽和反應。本實驗采實驗原料為取自某煉廠的C,餾分(簡稱丁烯),并以異丁烷(取自某煉廠烷基化裝置)代替實際工業(yè)裝置用的稀釋油,所用丁烯、異丁烷及收稿日期:2004 -04 -19;修回日期:2004 -06-07作者簡介:田鵬程(1962- ),男,北京人,工程師,現(xiàn)從事石油混合原料的組成見表1。煉制中試研究工作。第5期田鵬程等. C,烯烴加氫生產(chǎn)乙烯料的工藝研究●335●用一種硫化型的選擇性加氫脫雙烯催化劑和一種空速、氫/油比等工藝條件對丁烯加氫的影響,其中硫化型加氫精制催化劑組合裝填的方式。反應溫度為(基準+30)C ,體積空速為(1 ~2) x基準h~' ,氫/油體積比為200 ~700,異丁烷與丁烯2結果與討論的體積比(簡稱稀釋比)為2~3。此外,還考察了2.1 工藝條件考察氫分壓為4.8 MPa的超臨界條件下丁烯的加氫效在氫分壓3.2 MPa下,考察了反應溫度、體積果。各實驗的工藝條件和產(chǎn)品組成見表2。表2丁烯加氫實驗工藝條件和產(chǎn)品組成項目實驗1實驗2實驗3實驗 4實驗5實驗6實驗7實驗8實驗9 實驗 -3B工藝參數(shù)氫分壓/MPa3.24.8反應溫度/C基準-30基準基準基準基準+10基準+10 基準+15基準+30 基準-5烯烴進料空速/h-'基準x1.5 基準基準基準x1.5 基準x1.5基準x1.5基準x1.5基準x2.0基準氫/油體積比D0: 1700:1350:150:1350: I200: I稀釋比2:13:13:產(chǎn)品組成φ/%C,-C,0.430.520.590.540.550. 700.670.49正丁烷16.37 20.43 18.90 19. 7824.48 19. 0826.1120.2520.2120.08異丁烷71.72 78.40 78. 9978.8574.3779. 6172. 7077.5378.4678. 171-丁烯0.980.000.09 .0.020.070.04異丁烯0.730.00 0.14.000.130.10順丁烯3.050.240.050.00;0., 000.200.00 .反丁烯;6.110.460.00.0. 380. 000.251.3-丁二烯0.00 0.00C,及以上組分0.600.650.60.0.610.72.640.750.74 .總計00100丁烯合計*φ/%32.59 0.00 3.68 0. 763.132.08烯烴飽和率”/%49.2094.2698.8299.9795. 1399. 9796.76”:指將產(chǎn)品中丁烯的體積分數(shù)還原為純丁烯進料時產(chǎn)品中丁烯的體積分數(shù):* * :相對純丁烯進料的烯烴飽和率:由表2可見,采用稀釋比為3:1的混合進料，溫升較小,反應溫度較易控制。在實驗2的條件下,烯烴飽和率高達100%，丁烯2.2催化劑穩(wěn)定性考察體積分數(shù)降至0;當將氫/油體積比由700降低至為了考察所用催化劑組合加氫處理丁烯原350時(實驗3),烯烴飽和率降低至94.26%,烯料的穩(wěn)定性，在完成上述工藝條件實驗(催化劑烴體積分數(shù)升高到3.68%,這說明氬/油比對烯已運轉320 h)的基礎上,在氫分壓3.2 MPa,基準烴加氫有影響。在氫/油體積比為350的條件溫度,體積空速(基準x2.0) h-'的條件下，以丁下,提高氫分壓至4.8 MPa(實驗4),使反應在超烯為原料(性質見表1)進行了催化劑活性穩(wěn)定性臨界條件下進行,可使烯烴飽和率由94.26%提實驗結果見圖1和圖2。由圖1可見，催化劑床高至98. 82%,產(chǎn)品的丁烯體積分數(shù)由3.68 %降.層平均溫度一直高于要求值(基準溫度),這是由至0.76%,可見，提高氫分壓可使烯烴飽和率增于C。烯烴加氫作和反應為強放熱反應，故催化加。在氫分壓3.2 MPa,反應溫度為(基準-5) C劑的反應活性始終很高。至(基準+30) C,氫/油體積比為200~350的條件下，烯烴進料體積空速由基準提高到.基準+20-(基準x1.5) h"'和(基準x2.0) h"',對反應基準+10效果沒有明顯的影響，各條件下的烯烴飽和率都大于95%。200 400 600 800 1000 1200 1400 1600在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，氫分壓為3.2 MPa時，運轉時間/h稀釋比為3與稀釋比為2的進料相比，前者反應.圈1.魏定性實瞼反應溫度的變化