采用先进控制技术提高烯烃厂的经济效益(下)

5乙炔转化器先进控制衡析乙炔转化器是两台绝热固定床催化加氢反应器，把脱乙烷塔顶出来的乙烯产品脱除一些乙炔，使其乙炔含量合格。乙炔加氢反应的同时，发生着两类不希望要的反应，一类是乙烯加氢生成乙烷，第二类是生成一种C。产物和重裂解物，称作"绿油"。图4是乙炔加氢反应系统控制简图，是带有预热和介质换热的两级反应器系统，两个反应器的氢气加入量和人口温度被分别控制，调节甲烷化搭的旁路氢的方法控制氧气中一氧化碳的含量。一氧化碳是一种阻滞剂，可以提高乙炔加氢的选择性，抑制了乙烯加氢。图4乙炔转化器控制图先进控制的…     

乙烯装置碳二反应器开工快速合格方法探讨

碳二加氢反应器（以下简称“反应器”）是乙烯装置的重要单元,其作用是将系统脱乙烷塔塔顶碳二组分中的乙炔进行加氢反应。在以某炼化企业为代表的顺序分离流程中,碳二组分通过使用乙炔加氢固定床反应器进行后加氢脱炔工艺。此反应器在投用过程中受到入口物料温度、床层温升、物料流量、反应器及后路压力等多变量因素干扰,该文结合此炼化企业100万吨/年乙烯装置实际生产经验,通过分析各变量对加氢反应的影响,优化乙炔加氢固定床反应器在开工过程中对加氢反应过程的控制、调整及优化运行,以保障乙烯装置快速开工成功。     

前脱丙烷前加氢催化剂优化调整方法研究

采用前脱丙烷前加氢催化剂BC-H-21B,在实验室里通过工业应用模拟实验,拟合出前加氢反应器各段乙炔加氢负荷与乙烯选择性的变化规律。实验结果表明,总乙烯选择性与前段反应器的乙炔转化率的拟合曲线近似为负线性关系,在保持末段反应器出口乙炔含量低于1.0×10-6(x)的前提下,尽可能提高末段反应器入口乙炔含量并降低前段反应器的乙炔转化率,可有效提高乙烯选择性;适合工业应用的乙炔加氢负荷分配比例为:一段床45%、二段床45%、三段床10%。将拟合实验结果应用于中国石化茂名分公司的360 kt/a和640 kt/a两套乙烯装置的前加氢反应器的操控中,运行结果表明,两套乙烯装置的平均乙烯选择性分别比上一使用周期提高了64.6和40.4百分点。     

乙酸乙烯酯合成管式反应器填装环柱形催化剂工况分析

测定环柱形催化剂的当量直径和床层空隙率,并计算不同空速下床层的压降。进行环柱形气相乙烯氧乙酰化合成乙酸乙烯酯催化剂的宏观反应动力学研究。根据试验回归所得反应动力学模型,模拟计算反应条件(入口组成、压力、温度)对工业乙酸乙烯酯合成反应管的转化率和选择性的影响。     

液化气加氢反应动力学研究

液化气加氢作乙烯原料是解决乙烯原料不足的有效方法之一。为进一步了解该催化反应的特点,控制和优化反应条件,为该技术的中试放大及工业生产装置的设计提供基础数据,在固定床反应器上,对液化气在LH-10A催化剂上加氢制备烷烃的反应规律进行了研究,建立了反应动力学方程式:x(C=)=[x(C0)-1/(Ke+1)]exp[-k1(1+1/Ke)t]+1/(Ke+1);并分析了反应条件的影响。实验结果表明,低碳烯烃加氢为一级反应,且为快速反应;在实验温度范围内,所建立的反应动力学方程的计算值与实验值的相对误差小于15%,该反应动力学方程式可作为工业装置设计的依据。     

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。     

碳二馏分加氢催化剂PEC-261的性能评价

对碳二后加氢催化剂PEC-261，根据单段和两段加氢工艺，在乙炔体积分数为0.60%～1.50%，体积空速为3 000 h^-1的工况下，于工业侧线评价装置中进行长周期性能评价。结果表明：高体积分数CO物料的碳二加氢，其乙烯选择性最低为70%，明显高于常规单段碳二加氢的选择性(-20%)；采用两段加氢，可达到较长运行周期和较高选择性的双重效果；单段加氢运行期间反应器出口乙炔体积分数低于2×10^-6，乙烯总选择性达到90%以上，1 000 h长周期运行期间，反应器入口温度仅提高5℃，达到工业装置要求；在原料中有高体积分数CO时，PEC-261催化剂可以满足长周期运行的要求。     

我国乙烯生产开辟乙炔途径

正由神雾科技集团研究院和北京华福工程公司联合开发的乙炔加氢制乙烯工艺及装备通过了中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定。鉴定委员会认为,该成果是现代煤化工工艺领域一项突破性技术,填补了国内外高浓度乙炔制乙烯的技术空白,建议加快大型工业示范装置建设。鉴定委员会主任、中国工程院院士金涌认为,该技术基于神雾科技集团自主工艺生产的低成本乙炔,使规模化乙炔加氢制乙烯成为可能,为我国乙烯及其下游工业的健康、可持续发展带来了新机遇,对促进我国煤化工发展及     

非钯催化剂清除乙炔尾气中不饱和烃的试验进行鉴定

<正> 利用天然气制乙炔的尾气为原料合成甲醇,可采用催化加氢法清除原料气中的不饱和烃。重庆天然气化工研究所经过探索试验和条件试验,筛选出CHS705和CHS706型非钯加氢催化剂。在较温和的反应条件下,可将乙炔尾气中的乙炔和乙烯分别清除到5ppm和300ppm以下,稳定运行时间超过500小时。以前国内研究系采用钯催化剂,其价格昂贵,清除乙烯的效果也差。这项研究成果,1983年10月下旬进行了技术鉴定。     

碳二前加氢催化剂工业应用研究

考察了新型碳二前加氢催化剂BC-H-21B在中国石化上海石油化工股份有限公司乙烯装置上稳定运行54个月的工业应用情况。工业应用结果表明,BC-H-21B催化剂性能稳定,抗CO波动能力强,前加氢反应器出口乙炔含量始终小于1×10-6(x),乙烯选择性平均为76.2%,甲基乙炔和丙二烯两者转化率大于50%;根据BC-H-21B催化剂的侧线试验结果和使用经验,制定了BC-H-21B催化剂的抗CO波动的调整方法。合理分配前加氢反应器各段乙炔加氢负荷是提高乙烯选择性的有效手段,一段负荷控制在45%～55%,二段负荷控制在40%～50%,三段负荷控制在5%～10%。BC-H-21B催化剂具有良好的耐C4及C+4组分的能力,在控制绿油生成量和绿油黏稠度方面也大大优于同类进口催化剂。     

碳二前加氢催化剂PEC-21的工业应用

考察了中国石油兰州化工研究中心碳二前加氢催化剂PEC-21在中国石油四川石化有限责任公司80万t/a乙烯装置一段反应器的运行情况,对催化剂PEC-21进行了标定,并对其长周期运行情况进行了分析.结果表明:PEC-21催化剂标定期间,一段反应器乙炔平均转化率为62.94％,乙烯、丙烯平均选择性分别为96.03％,95.6...     

乙烯装置前脱丙烷前加氢流程设计要点的分析

提出了乙烯装置前脱丙烷前加氢流程设计应考虑的主要因素,比较并分析了这些因素对系统能耗、运转周期、可靠性、操作弹性等的影响。前脱丙烷前加氢流程的设计要点为:裂解气压缩压力的设计决定了压缩机末段与高压脱丙烷塔的相对位置;为了减缓高压脱丙烷塔结垢,高压脱丙烷塔塔釜温度设计应低于80℃;裂解气压缩机末段最小返回线的回路应该包括压缩机末段、高压脱丙烷塔系统和乙炔前加氢系统;乙炔前加氢反应器的入口温度通过控制冷却器旁路阀开度和冷却水流量调节控制,以保证其稳定操作;低压脱丙烷塔塔顶物流去向根据高压脱丙烷塔塔顶压力来确定。     

国产碳二加氢除炔催化剂在30万吨/年乙烯装置上的应用

北京化工研究院提供的国产碳二气相选择加氢催化剂(BC-1-037),装填于上海石化总厂乙烯厂的一台碳二加氢反应器中,第一次在30万吨/年规模乙烯装置上工业应用,替代进口催化剂,一次投用成功。国产催化剂活性高,选择性好,稳定性优良,投入乙烯生产流程使用,只经过15分钟的工艺操作条件调整,达到平稳运转,脱除乙炔至小于1ppm,在不停车切换催化剂的情况下,仍生产出合格的乙烯产品。已累计运转4000小时,并继续在使用中。试验结果表明,国产碳二加氢催化剂适用于引进乙烯装置,满足工业生产的要求,可替代进口催化剂使用。     

国产碳二加氢催化剂BC-H-20A在齐鲁乙烯装置上的应用

介绍了国产BC -H -2 0A选择性碳二加氢催化剂在齐鲁石油化工股份公司烯烃厂 45 0kt/a乙烯装置上首次使用的情况。催化剂在使用期间 ,经历了两次非计划停车和一次计划停车 ,停车过程中只进行氮封处理而未再生。通过采取优化的控制措施 ,连续运行 2 3 0 0 0多小时 ,仍继续使用。该催化剂在使用过程中性能稳定 ,完全满足工艺要求 ,乙炔加氢生成乙烯的选择性 (乙烯增量 )可达 40 % ,表现出较高的催化活性、加氢选择性和操作稳定性 ,可以替代进口催化剂。     

乙炔在磁稳定床中的选择性加氢研究

 制备了一种磁性Pd/Al₂O₃催化剂，采用磁稳定床考察了活性组分负载量、反应条件及CO浓度对乙炔加氢反应性能的影响。结果表明，当反应温度80℃、反应压力1.5MPa、空速9000h－1、磁场强度（H）25kA/m时，乙炔转化率为100％，乙烯选择性可达81％，具有优良的乙炔加氢活性和乙烯选择性，优于相同反应条件下的进口催化剂；250h稳定性实验结果表明，磁性Pd/Al2O3催化剂具有良好的初活性和乙烯选择性，催化剂性能稳定。     

Reverse Microemulsion Synthesis and Characterization of Pd-Ag Bimetallic Alloy Catalysts Supported on Al2O3 for Acetylene Hydrogenation

Pd-Ag bimetallic alloy nanoparticles were synthesized by the reverse microemulsion method,and then deposited on Al2O3 to form the supported catalyst.The nanoparticles of Pd-Ag and Pd-Ag/Al2O3 samples were characterized by UV/Vis,HRTEM,EDX,XRD,and XPS.The test results indicated that Pd-Ag bimetallic alloy nanoparticles with a size of about 2 nm and a face-centered cubic(fcc) structure were formed in the measured area of microemulsion.The growth of nanoparticles was effectively limited within the droplet of micoremulsion.TEM image exhibited that the Pd-Ag alloy nanoparticles were well-dispersed on the Al2O3 support.The catalytic performance of various catalysts for selective hydrogenation of acetylene showed that a higher acetylene conversion and selectivity to ethylene upon acetylene hydrogenation was achieved on a nano-sized Pd-Ag bimetallic catalyst with a Pd/Ag alloy supported molar ratio of 1:1.5.     

KL7741B-T型乙炔前加氢催化剂在乙烯装置上的应用

介绍了Kataleuna催化剂公司开发的KL7741B-T型乙炔前加氢催化剂在大庆石化公司乙烯新区装置上的首次应用情况。在该催化剂应用期间,经历了5次非计划停车和2次计划停车,停车过程中先进行氮气降温、后用氮封保护,开车时直接投入使用。通过采取稳定加氢反应器入口CO含量及降低各段入口温度等优化控制措施,该催化剂连续运行24个月后仍可继续使用。该催化剂在使用过程中性能稳定,完全能满足工艺要求。     

碳三液相加氢反应器的模拟与分析

建立了碳三加氢反应器平推流模型 ,模型计算结果与生产数据吻合。根据模型的计算结果对生产装置进行了调整。适当降低反应压力可以减少绿油生成量 ,但不会影响加氢效果。存在最佳循环比 ,在最佳循环比下操作 ,即可以控制床层温升 ,又可以保持丙炔、丙二烯的具有高转化率