[发明专利]一种轻烃裂解碳二馏分选择加氢的催化剂

说明书

本发明涉及一种选择加氢催化剂，特别是轻烃裂解碳二馏分选择加氢的催化剂，其特征在于：载体是具有双峰孔分布结构的氧化铝或主要是氧化铝，催化剂的比表面积为3～10msupgt;2/supgt;/g，其中小孔的孔径为58～75nm，大孔的孔径350～700nm。催化剂至少含有Pd，Ga，Ni、Cu，其中Pd以微乳液和溶液两种方式负载，Ni、Cu是以微乳液方式负载，Ga以溶液方式负载。以催化剂的质量为100％计，溶液负载的Pd的含量0.028～0.038％，Ga与溶液负载Pd的重量比为1.8～2.5，Ni的含量为0.5～7.0％，微乳液法负载的Cu与Ni的重量比为0.15～0.85，微乳液负载的Pd含量为Ni+Cu含量的1/200～1/300。该催化剂具有较低的还原温度，“绿油”生成量低，催化性能及抗结焦性能优异。

技术领域

本发明涉及一种炔烃选择加氢催化剂，特别是涉及一种轻烃裂解碳二馏分的高抗结焦性选择加氢催化剂。

背景技术

乙烯是石油化工重要的基本原料，目前全世界95％以上的乙烯产自于石脑油管式蒸汽裂解过程。蒸汽裂解制乙烯需采用很高的反应温度，并由此带来能耗高、对设备有严格限制等问题。与蒸汽热裂解相比，轻质烃类的催化裂解因催化剂引入不仅可大幅度降低反应温度和过程能耗，还能有效提高低碳烯烃的选择性。

轻质烃类的催化裂解即在催化剂存在条件下，以相对较低的温度，利用催化剂的催化作用使轻烃发生裂解来获得收率较高的低碳烯烃，并通过催化剂的物理结构以及活性中心来控制产物分布。相对于现有的石脑油热裂解工艺，催化裂解的反应温度要低50～200℃，不仅能大大的降低能耗，减少CO排放，提高反应器寿命，而且可以控制产物分布，提高低碳烯烃的收率。

乙烯的市场需求量正逐年增加，乙烯的主要来源也在向轻质化转变，轻烃裂解工艺(C₂-C₄烷烃)兴起。

轻烃裂解产生的C2馏分中还含有0.5％～2.5％(摩尔分数)的乙炔。乙炔的存在会使乙烯的聚合过程复杂化，恶化聚合物性能。当用高压法生产聚乙烯时，由于乙炔的积累，会有爆炸的危险；另外，在生产聚乙烯时，乙炔的存在还会降低聚合催化剂活性，增加催化剂的消耗。所以必须将乙烯中的乙炔降到一定值以下，才能作为合成高聚物的单体。

根据分离流程的不同，乙烯装置分为两种工艺：碳二后加氢除炔工艺及碳二前加氢除炔工艺。在碳二前加氢流程中，加氢反应器位于脱甲烷塔之前，而后加氢则采用顺序分离流程，脱除甲烷、乙烷后再进行碳二加氢反应，加氢反应器位于脱甲烷塔之后。后加氢工艺主要以LUMMUS公司顺序分离流程技术为代表，此种工艺流程在国内早期引进的乙烯装置中较为普遍。前加氢工艺又分为前脱乙烷前加氢和前脱丙烷前加氢两种，分别由LINDE公司和SW公司开发，两种流程都是在脱甲烷塔之前通过选择加氢脱除乙炔，但是在前脱丙烷前加氢工艺中，进入加氢反应器的物料不仅有C2馏份而且还有部分C3馏份，在脱除乙炔的同时需脱除大部分丙炔和丙二烯。

碳二选择加氢除炔原理：

主反应：C₂H₂+H₂→C₂H₄+174.3kJ/mol  (1)

CH₃-C≡CH+H₂→C₃H₆+165kJ/mol  (2)

H₂C＝C＝CH₂+H₂→C₃H₆+173 kJ/mol  (3)

副反应：C₂H₂+2H₂→C₂H₆+311.0kJ/mol  (4)