LY-C2-02碳二加氢催化剂的工业应用

在中国石油兰州石化分公司碳二加氢装置中,采用后加氢脱除乙炔技术,分别以中国石油兰州化工研究中心开发的LY-C2-02催化剂和德国Sud-Chemie公司生产的G-58 C型催化剂为加氢催化剂,进行了工业应用。结果表明,在第一段反应器中,LY-C2-02催化剂性能与G-58 C相当,前者平均除炔体积分数高于后者0.06个百分点,乙烯增量体积分数高于后者0.126个百分点;LY-C2-02催化剂在第二、三段反应器的运行时间均已超过3个月,装置运行平稳,出口乙炔体积分数小于1×10-6。     

碱土金属镁对乙炔前加氢催化剂性能的影响

以α-Al_2O_3为载体,Pd为主活性组分,Ag为助活性组分,经过碱土金属Mg改性,制备了乙炔加氢催化剂。与国外对比催化剂微反对比评价结果表明,Mg改性的乙炔前加氢催化剂初期活性略差,但随着反应时间延长,Mg改性的乙炔前加氢催化剂活性高于国外对比催化剂,其选择性均高于国外对比催化剂。原位红外分析表明,催化剂经过碱土金属Mg改性后,酸性低于国外对比催化剂,减少了齐聚等副反应的发生,提高了催化剂的抗结焦性能。     

改进型LY-C2-02催化剂在C2加氢装置3段反应器上的应用

采用电子扫描显微镜(SEM)和希朗诺尔-埃米特-泰勒(BET)测试法分析了改进型LY-C2-02催化剂的孔结构,报道并比较了LY-C2-02催化剂和G-58 C催化剂(德国南方公司生产)在中国石油兰州石化分公司乙烯装置C2加氢单元3段反应器上应用的数据。7个月的应用结果表明:在第一、二、三段C2加氢除炔反应器中,LY-C2-02催化剂适合在V(H2)/V(C2H2)为0.8~1.2,0.9~1.4,1.2~6.0的条件下使用;当第一段使用G-58 C催化剂,第二、三段使用LY-C2-02催化剂时,以及当第一、二、三段均使用G-58 C催化剂时,乙烷增量(体积分数)分别为0.329%,0.589%。     

具有国际先进水平的1种新型C2选择加氢催化剂研制成功

1种具有国际先进水平的C2选择加氢催化剂，经兰州石化公司石油化工研究院科研人员几年的艰苦攻关，终于取得突破性进展。日前，有关该催化剂的改进及工业试验项目在兰州顺利通过了专家组织的省部级技术鉴定。     

新型C2催化剂稳定性实验及性能研究

通过改进C2加氢除炔催化剂LY-268A及LY-268B的不足,开发制备了新型ZB1^#J催化剂。对ZB1^#J进行了长周期稳定性实验及性能研究,并与进口先进同类型催化剂G-58C进行了加氢性能对比实验。结果表明,ZB1^#J可在空速4000～10000h^-1、入口温度40～70℃、n(H2)／n(C2H2)为0．7～1．2等较宽的工艺条件范围内使用;2ZB1^#J在入口温度为40～50℃,平均n(H2)／n(C2H2)为0．89的条件下,运行1007h后,乙炔转化率为57．02％,选择性为55．43％,乙炔转化量为0．69%,乙烯增量为0．39％,加氢性能显著;2ZB1^#J运行性能稳定,活性组分流失率低,绿油生成量和催化剂增重量比G-58C低,使用寿命长,综合性能达到并超过了G-58C。     

乙烯装置碳二加氢侧线工艺条件的模拟优化

在24万t/a乙烯装置碳二(C_2)加氢侧线上进行了两段加氢反应的工艺条件优化模拟试验,考察了反应器入口温度、氢炔比(摩尔比,下同)等工艺条件对乙炔转化率、乙烯选择性、绿油生成量及催化剂长周期运行的影响。结果表明,在一段反应器入口温度为45℃,氢炔比为1.2,二段反应器入口温度为55℃,氢炔比为2.0的适宜条件下,催化剂运行1 000 h后,乙炔转化率可达到100%,乙烯总选择性可达到60%以上。     

改进型LY-C2-02催化剂在两段床装置的工业应用

中国石油辽阳石化分公司200 kt·a^-1乙烯装置碳二加氢反应器入口物料中乙炔含量高,远超过其他同类装置,采用改进型LY-C2-02催化剂后,运行周期、加氢选择性和乙烯纯度等均有大幅度提高,完全能够满足装置指标要求。     

碳二加氢体系热力学分析

对碳二加氢体系进行了较为详尽的热力学分析,得到不同温度条件下各反应的热焓、吉布斯自由能以及反应平衡常数,确定了主要副反应和绿油生成反应,根据计算结果指出,提高反应选择性、降低绿油生成量是碳二加氢催化剂开发所面临的主要难题,而降低乙炔在催化剂表面强吸附物种的数量,是提高选择性、抑制绿油生成的主要手段。     

碳二加氢直列式三段反应器的长周期运行

国内部分乙烯装置的反应器为直列式三段反应器,这种布局方式的优点是物料流向和操作简单,但缺点是反应器的切换和再生是3个反应器同时进行,在反应器切换过程中,易发生漏炔和飞温,再生时由于温度从下到上逐渐降低,很难使催化剂再生完全,因此,保证催化剂的长周期运行至关重要。通过对碳二加氢直列式三段反应器负荷的优化分配,合理设定各段的氢与炔体积比,使反应器由原来平均运行6个月,提升到运行13个月以上,满足了装置长周期运行的要求。     

氧化铝-氧化锆复合载体制备碳二前加氢催化剂的性能评价

利用氧化铝(Al2O3)-氧化锆(Zr O2)复合载体,采用等体积分布浸渍法制备碳二(C2)前加氢催化剂,对其孔结构及表面酸性进行了表征,并在实验室100 m L C2加氢反应器上评价其加氢性能。结果表明,所制备催化剂呈特定双峰孔径分布,孔径分布在80~150 nm,160~400 nm,相应的最可几孔径分别为110,280 nm;表面总酸量为22.023 mmol/g;在反应器入口温度为68℃的条件下运行500 h,与同类型进口催化剂相比,所制备催化剂床层温升降低了4℃,乙炔转化率、乙烯选择性、丙炔及丙二烯(MAPD)转化率分别高出4.2,2.0,1.0个百分点,MAPD选择性降低了2.0个百分点,绿油及焦炭生成量均较低。