[发明专利]一种液化石油气加氢制备乙烯裂解料的方法有效
申请号: | 201010221186.5 | 申请日: | 2010-07-07 |
公开(公告)号: | CN102311760A | 公开(公告)日: | 2012-01-11 |
发明(设计)人: | 乔凯;方向晨;艾抚宾;郭蓉;徐彤 | 申请(专利权)人: | 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院 |
主分类号: | C10G45/08 | 分类号: | C10G45/08;C10G50/00 |
代理公司: | 抚顺宏达专利代理有限责任公司 21102 | 代理人: | 李微 |
地址: | 100728 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 液化 石油气 加氢 制备 乙烯 裂解 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种液化石油气制备乙烯裂解料的方法,尤其是以C4馏分为反应原料,通过加氢处理制备乙烯裂解料的方法。
背景技术
随着炼油工业的发展,尤其是催化裂化技术的不断发展,炼厂气的深加工越来越受到人们的重视。炼厂气的利用有多种路径,其中液化气加氢就是人们普遍关注的课题之一。液化气加氢后具有许多用途,比如,用作乙烯裂解原料、合成顺酐的原料、车用液化气,其中液化气加氢用作乙烯原料因为其用量较大、涉及生产装置众多,所以备受关注。
就乙烯原料而言,尽管多年以来,世界乙烯原料的构成基本稳定,并且一直以石脑油和轻烃为主,但是近几年来,由于各国资源的不同,原料市场的变化,乙烯原料出现了向多样化发展的趋势。以丁烷作为乙烯原料的方法就是乙烯原料多样化的发展趋势之一。目前,在美国以丁烷作为乙烯原料已占到3%~5%,用此作为乙烯原料的调剂与补充。
国内近几年来石化企业新建、扩建了多套大型乙烯生装置,造成了乙烯原料的短缺,现实状况迫使企业寻找新的乙烯原料来填补这个缺口,液化气加氢作乙烯原料就是解决这一问题的有效方法之一。
我国炼化企业众多,液化气资源丰富,液化气加氢作乙烯原料这一项研究工作既能使炼厂气得以综合利用,又能对乙烯原料的短缺做一补充和调剂,为此我们开展了以C4馏分为原料加氢制备乙烯裂解料的研究工作。
工业C4馏分加氢制备乙烯裂解料的方法就是将工业C4馏分中的烯烃、和二烯烃加氢,使之成为烷烃。
CN1160701A介绍了一种C3馏分的加氢的方法,但该方法目的在于使C3馏分中的炔烃选择加氢,并非对整个馏分(包括单烯烃)的加氢。CN1145891A介绍了一种加氢方法,但此法只适用于C5馏分加氢制戊烷。使用非贵金属加氢催化剂时,单烯烃的转化率较低,加氢产物达不到用于乙烯原料的要求。USP4482767介绍了一种C3(来源于FCC)馏分水合联产液化气的方法,但该方法仅适合于C3馏分。CN01114163.8介绍了一种液化石油气加氢制备车用液化石油气的方法,但此法有两个缺点,之一是该催化剂是贵金属类型(Pd/α-AL2O3),不耐硫;之二是该方法不适合于生产乙烯裂解料,因为车用液化石油气的指标为烯烃<5.0%,而乙烯裂解料要求加氢后液化石油气中烯烃含量<1.0%。
一般情况下,催化裂化等工艺过程得到的工业C4馏分含烯烃在40v%左右,在进行加氢反应时有如下特点:(1)放热量大。比如,含烯烃在43v%的C4馏分,在将其全部烯烃加氢时的反应热为50.47KJ/mol,绝热反应温升可达170℃。(2)受热力学平衡影响。在工业C4馏分中反-2-丁烯的含量最高,以此为例,其反应温度与平衡常数关系列于表1中。
表1反应温度与平衡常数关系
由表1中数据可知,随着反应温度的升高,平衡常数随之降低。当反应温度在高分别于250℃、300℃、340℃之后,反应平衡常数出现了迅速减小的现象。
从理论上来说,烯烃加氢反应是一个强放热反应,控制步骤为反应控制,如果反应温度较低,尽管反应平衡常数较大,但是反应速度较慢;反之,如果反应温度较高,尽管反应速度较大,但是反应平衡常数较小。对于该项而言,反应热的扩散如果不能很好地控制(或者说反应温升不能有效控制),就会将反应控制转为热力学控制,使反应的转化率降低。
在实验中发现,当反应温度超过340℃之后,因受化学平衡的影响,其反应产物中烯烃含量下降较为缓慢。所以,对于工业C4馏分加氢制备乙烯裂解料项目来说,在工业生产中其反应热的移出(有效扩散)是一个必须解决的关键问题。
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