本發(fā)明涉及選擇性加氫,具體地,涉及一種順序分離流程中碳二餾分中乙炔選擇加氫方法和催化劑及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、乙烯是石油化工工業(yè)中重要的基礎(chǔ)原料之一,目前,石油烴裂解制乙烯技術(shù)是工業(yè)化乙烯生產(chǎn)的主流技術(shù),其乙烯產(chǎn)量占到世界乙烯總產(chǎn)量的98%以上,與之相配套的深冷分離技術(shù)主要分為3大類,分別為順序分離技術(shù)、前脫丙烷前加氫技術(shù)和前脫乙烷前加氫技術(shù),其中順序分離工藝是一直以來占主導(dǎo)地位的乙烯分離流程。然而,在順序分離流程里,以乙烯為主的碳二餾分物流中通常會(huì)夾帶少量乙炔,而乙炔對于下游產(chǎn)品生產(chǎn)具有不利影響,因此,控制乙烯產(chǎn)品中乙炔的含量是極其重要的。
2、通過催化選擇加氫的方法脫除碳二餾分中的乙炔,具有流程簡單,節(jié)約能耗,且能夠進(jìn)一步增加乙烯產(chǎn)量等優(yōu)點(diǎn)。按工藝路線的區(qū)別,可分為前加氫和后加氫兩種。其中,后加氫工藝即為順序逐級將氫氣和甲烷等輕烴分餾后,再通過碳二加氫反應(yīng)器脫除乙炔的工藝。由于后加氫工藝具有外部因素對加氫反應(yīng)干擾較小、反應(yīng)條件易于控制、催化劑再生周期短,以及可以有效控制乙炔過度加氫的發(fā)生等優(yōu)點(diǎn),成為順序分離流程中普遍采用的乙炔脫除工藝。
3、然而,目前的后加氫工藝中,乙烯選擇性仍然較低,不僅造成資源浪費(fèi),而且不利于企業(yè)效益的提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的碳二后加氫工藝中乙烯選擇性不足等問題,提供一種順序分離流程中碳二餾分中乙炔選擇加氫方法和催化劑及其應(yīng)用。本發(fā)明提供的方法通過在碳二餾分中摻入高含量co從而提高了乙炔選擇性加氫反應(yīng)的乙烯選擇性。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明第一方面提供一種順序分離流程中碳二餾分中乙炔選擇加氫方法,其特征在于,所述方法包括:將反應(yīng)氣與催化劑進(jìn)行第一接觸,在選擇性加氫條件下進(jìn)行反應(yīng);
3、其中,所述反應(yīng)氣通過在碳二餾分中摻入h2和co而獲得,co的用量使得以所述反應(yīng)氣的總量計(jì),其中co的含量為0.002-0.02摩爾%;
4、所述碳二餾分來自于順序分離流程乙烷塔塔頂?shù)奶级s分物流。
5、本發(fā)明第二方面提供第一方面中所述定義的載體。
6、本發(fā)明第三方面提供第一方面中所定義的催化劑。
7、本發(fā)明第四方面提供第一方面所述的方法、第二方面所述的載體,以及第三方面所述的催化劑在提高炔烴選擇性加氫反應(yīng)的烯烴選擇性中的應(yīng)用。
8、通過上述技術(shù)方案至少能夠取得如下有益效果:
9、(1)本發(fā)明提供的方法在進(jìn)行碳二餾分后加氫處理時(shí),創(chuàng)新性地采用高co工藝條件,同時(shí)通過摻入較高含量的h2避免了高co條件下催化劑加氫活性的降低和中毒,獲得超高乙烯選擇性的同時(shí)還能夠延長穩(wěn)定運(yùn)行周期。
10、(2)采用本發(fā)明提供的高co工藝對順序分離流程中碳二餾分中的乙炔進(jìn)行選擇性加氫時(shí),配合本發(fā)明優(yōu)選的催化劑,不僅突破了現(xiàn)有技術(shù)中乙烯選擇性的瓶頸,而且還實(shí)現(xiàn)了乙炔選擇性加氫反應(yīng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行,提高乙烯產(chǎn)量的同時(shí)降低了催化劑再生帶來的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境成本,提高了生產(chǎn)效率,十分適合工業(yè)上規(guī)?;茝V應(yīng)用。
1.一種順序分離流程中碳二餾分中乙炔選擇加氫方法,其特征在于,所述方法包括:將反應(yīng)氣與催化劑進(jìn)行第一接觸,在選擇性加氫條件下進(jìn)行反應(yīng);
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述反應(yīng)氣中,co的含量波動(dòng)不超過20%,優(yōu)選不超過10%,更優(yōu)選不超過5%;
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其中,該方法還包括:在絕熱床加氫反應(yīng)器中通入可選的富氫氣物流ii,以使得各段絕熱床加氫反應(yīng)器入口物流中氫氣含量為2-10摩爾%,優(yōu)選為2-8摩爾%,更優(yōu)選為4-6摩爾%;
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述選擇性加氫條件包括:壓力1-4mpa,碳二餾分物流的空速為3000-25000m3·(m3)-1·h-1;
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述催化劑包括載體、活性組分和助活性組分,所述活性組分為pd,所述載體包括ag、re氧化物和al2o3。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中,所述al2o3的晶型包括θ相、γ相和α相中的至少一種,優(yōu)選所述al2o3的θ相晶型所占比例不低于65%,γ相晶型所占比例不超過30%,α相晶型所占比例不超過15%;
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法,其中,所述載體由包括以下步驟的方法制備獲得:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其中,步驟1中,所述載體原料包括ag以及re源、氧化鋁和任選的成型造孔劑;
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其中,步驟2中,第一干燥的條件包括:溫度60-120℃,時(shí)間8-24h;
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中,所述催化劑中,以載體的總重量計(jì),pd的含量為0.002-0.2重量%,優(yōu)選為0.01-0.15重量%,更優(yōu)選為0.01-0.1重量%;
11.根據(jù)權(quán)利要求5-10中任意一項(xiàng)所述的方法,其中,所述催化劑由包括以下步驟的方法制備獲得:將活性組分和助活性組分負(fù)載于載體上;
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中,所述活性組分前驅(qū)體選自鈀的水溶性無機(jī)鹽、鈀的氧化物和鈀的金屬有機(jī)化合物中的至少一種;
13.權(quán)利要求5-9中任意一項(xiàng)所定義的載體。
14.權(quán)利要求5-12中任意一項(xiàng)所定義的催化劑。
15.權(quán)利要求1-12中任意一項(xiàng)所述的方法、權(quán)利要求13所述的載體,以及權(quán)利要求14所述的催化劑在提高炔烴選擇性加氫反應(yīng)的烯烴選擇性中的應(yīng)用。