应用背景
蒸汽裂解装置副产的混合碳四中含有一些乙烯基乙炔、丁炔等炔烃组分,这些组分常温下就容易聚合,难于直接运输或使用,通常作为装置自用燃料消耗掉。另外,甲醇制烯烃装置(MTO、MTP)副产的混合碳四中含有少量的丁二烯,如不处理这部分的丁二烯,会对后续碳四利用技术的催化剂造成危害,降低催化剂的使用寿命。除此之外,还有一些装置副产碳五、碳六炔烃,如不处理的话,附加值也不高。通过选择性加氢技术,将此部分的炔烃、双烯烃加氢为单烯烃,可提高这些副产的附加值。
上海与盈材料科技有限公司开发的B4H-11和B4H-21催化剂用于碳四或以上的炔烃、双烯烃选择性加氢一段催化剂和二段催化剂,根据原料中的炔烃、双烯烃含量以及加氢产品的要求等,确定是采用一段选择性加氢工艺还是二段选择性加氢工艺。B4H-11和B4H-21催化剂都为氧化铝负载非贵金属镍的加氢催化剂,具有成本低廉、耐杂质能力强、加氢效率高以及产品选择性高等优势。
催化剂规格
物性参数 | 指标值 |
型号 | B4H-11 / B4H-21 |
外观 | 黑色三叶草形 |
尺寸,mm | f2.0-2.5´3-10 |
堆积密度,g/cm3 | 0.7±0.1 |
轴向压碎强度,N/cm | ≥ 45 |
主要操作条件
操作参数 | 指标值 |
B4H-11 | B4H-21 |
入口温度(初期-末期)℃ | 30-100 | 50-120 |
反应压力,MPaG | 1.0-2.0 | 1.0-2.0 |
氢气/(双烯+炔烃),mol | 1.0-1.1 | 1.0-1.1 |
体积空速,h-1 | 0.5-1.0 | 1.0-1.5 |
主要性能指标
原料不同、加氢深度不同,催化剂的主要性能指标有一定的差异。针对混合碳四原料,加氢主要性能指标见下表:
加氢原料 | 乙烯基乙炔、乙基乙炔、丁炔、丙炔等 | 少量丁二烯 |
加氢产品 | 丁二烯 | 丁烯 | 丁烯 |
技术指标 |
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转化率,% | 60-80 | 产物双烯量 ≤ 0.5wt% | 产物双烯量 ≤ 500ppm | 产物双烯量 ≤ 20ppm |
选择性,% | 50-90 * | ≥ 85 ** | ≥ 80 ** | 单烯烃饱和率 ≤ 0.3% |
催化剂总寿命,年 | ≥ 4.0 | ≥ 4.0 | ≥ 4.0 | ≥ 6.0 |
其中选择性定义为:
*丁二烯选择性=(产物中丁二烯-原料中丁二烯)/(原料中炔烃-产物中炔烃);
**丁烯选择性=(产物中丁烯-原料中丁烯)/(原料中炔烃/双烯-产物中炔烃/双烯)。
应用业绩
B4H-11和B4H-21催化剂已应用于辽宁盘锦一套6万吨/年的富炔碳四选择性加氢装置,装置于2021年8月投产,各项技术指标超过设计值。