[发明专利]一种乙炔选择加氢生产乙烯的方法

说明书

本发明涉及一种乙炔选择加氢生产乙烯的方法，该方法包括：将溶于溶剂的乙炔以液相状态进入选择加氢反应器，在选择加氢条件下，与氢气和乙炔选择加氢催化剂接触，乙炔进行选择加氢转化为乙烯，所述溶剂含有C4‑C9的烷烃，C4‑C9的单烯烃、C4‑C9的单环烯烃和C6‑C8的芳烃中的一种或多种。由本发明提供的乙炔选择加氢生产乙烯的方法在保证乙炔转化率的同时，有效地提高了催化剂的选择性，并且延长了催化剂的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种乙炔选择加氢生产乙烯的方法。

背景技术

乙烯是石油化工最重要的基础原料之一，主要通过石油烃类蒸汽裂解法生产。裂解装置产生的裂解气是由氢、甲烷、C2馏分、C3馏分、C4馏分、C5馏分和裂解汽油等组成的混合物。裂解气中含有0.1％-0.5％(摩尔)的乙炔，其对于后续的聚合等反应是有害的，因此，在乙烯生产流程中，通常使用选择性催化加氢方法，将炔烃浓度脱除到很低的水平(摩尔分数<1×10^-6)，以满足聚合原料的要求；同时还可增加乙烯的产量，提高资源利用率。

乙炔化学工业曾在基本有机化学工业中占有重要的地位，但自上世纪60年代以来，由于石油烃类裂解得到大量的廉价乙烯、丙烯和以乙烯、丙烯为原料的各种合成方法的开发，在许多有机合成领域，乙炔已逐步被乙烯和丙烯所取代。一些过去从乙炔出发制造的大宗产品如氯乙烯、醋酸乙烯、丙烯氰等都已经转向以乙烯、丙烯为原料，因此，乙炔的需求量逐渐下降。但是，随着天然气工业的发展和页岩气的开发，以天然气和页岩气为原料的乙炔生产能力不断扩大，乙炔的市场供应能力逐渐上升。

为解决乙炔的供需矛盾，以乙炔为原料，通过选择加氢将乙炔转化为乙烯的方法越来越受到重视。与石油烃类蒸汽裂解法生产乙烯过程中选择加氢脱除乙炔的方法不同，以乙炔为原料的选择加氢方法存在着乙炔浓度高、加氢易发生“飞温”现象，并且催化剂表面会因为高温和高乙炔浓度而发生结焦结碳，造成催化剂失活。为克服乙炔加氢过程中的上述缺点，研究者们探索了一些新的方法。

CN103044179A报道了一种乙炔在浆态床中液相选择加氢制备乙烯的方法，在气固催化体系中引入对乙炔具有高选择溶解性的液相溶剂，利用液相溶剂对乙炔的高选择溶解性实现过程耦合，提高乙烯的选择性，通过乙炔加氢反应制备分离出乙烯。但是，该过程连续操作时返混严重，无法避免乙烯加氢，造成乙烯选择性降低；同时该方法还存在催化剂细粉的分离问题和反应生成的低聚物的分离问题。

CN102489225B提出了一种乙炔加氢制乙烯的浆态床工艺及其装置，所述工艺是在反应器中加入水后再加入催化剂，通入惰性气体进行置换，加热后再将乙炔和氢气的混合气由反应器底部经气体分布器进入反应器进行反应，最后将反应产物与未反应的原料气由反应器顶部排出，分离后制得乙烯，未反应气与原料气混合后再次进入反应器进行反应。由于反应气不能溶于水，因此该工艺的加氢效果并不好，乙烯收率较低。

CN101402541B提到一种乙炔加氢制乙烯的流化床工艺及装置，该工艺包括将乙炔和氢气混合物通入装有经还原的催化剂和催化剂稀释剂的流化床反应器，乙炔选择性加氢生成乙烯，将冷却介质通入反应器换热构件以移去反应热，分离得到乙烯产品。该工艺反应温度为100-400℃，在此温度下，不可避免生成大量“绿油”，易造成催化剂快速失活；由于催化剂中添加了稀释剂，增加了粉化的催化剂回收处理的难度。

综上，采用现有技术所提供的方法由乙炔选择加氢生产乙烯，乙烯选择性有所提高，但提高程度有限，乙炔选择加氢过程中仍存在乙烯选择性较低，催化剂易失活，工序复杂等缺点。

发明内容

针对现有技术乙炔选择加氢生产乙烯的方法存在乙烯选择性较低，催化剂易失活，工序复杂等缺陷，本发明提供一种新的乙炔选择加氢生产乙烯的方法。由本发明提供的乙炔选择加氢生产乙烯的方法有效地提高了催化剂的选择性，并且延长了催化剂的使用寿命。