[发明专利]裂解碳五馏分选择加氢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种加氢方法，具体而言，本发明涉及一种裂解碳五馏分选择加氢脱除炔烃和二烯烃的方法。

背景技术

随着乙烯装置规模不断扩大，副产碳五馏份也越来越多，碳五产率随乙烯装置的裂解深度和裂解原料等而存在差别，一般为乙烯产量的10～15％。随着乙烯装置的第二轮改造的进行和完成，我国副产的裂解碳五馏份大约为150万吨/年。然而与国外碳五馏份利用率较高相比，我国对碳五馏份的利用还远远不够，大部分作为燃料使用，碳五馏份的附加价值基本上没有利用起来，目前中石化只有上海石化建设有一套2.5万吨/年的碳五分离装置，尽管经过改造，目前达到5万吨/年的规模，但是这与年产150万吨的碳五相差较远，仅为3.3％。据报道，国内民营企业建设了几套碳五分离装置，但是这些碳五分离装置都开得不好，有的仅仅得到化学级异戊二烯产品，有的处于停车状态。纵览国内碳五利用情况，我国还没有充分地利用起碳五馏份。怎样合理、有效地利用碳五资源已是石油化工领域需要面对的一个课题。

这几年来丙烯的需求量在不断增加，形成刚性需求，从而丙烯价格持续升高，截止到2006年2季度，丙烯平均价格约1084美元/吨。因此，怎样提高丙烯产量是本领域技术人员一直追求的目标。国内外开始研究烯烃转化提高丙烯产量的课题，碳四碳五烯烃转化丙烯已经被人们广泛热切地研究。

但是，裂解碳五中含有大量的双烯烃，这种馏份不能直接作为烯烃转化的原料，需要进行加氢将其中的双烯烃转变为单烯烃才能用作烯烃转化的原料。另外，经过加氢的馏份也可以作为碳五醚化的原料，其中含有大量的异戊烯，经醚化制备高纯度异戊烯，目前高纯度异戊烯的价格为1.9万元/吨。

据报道，已经研究出了裂解碳五全加氢催化剂，但是目前还没见到关于裂解碳五馏份选择性加氢的相关报道。在裂解碳五全加氢时，由于裂解碳五含有大量的双烯烃和单烯烃，所以物料在进入加氢反应器时必须用加氢后的碳五烷烃稀释，从而催化剂活性位的氛围大部分是烷烃，这样可以有效地防止催化剂积碳。然而在选择加氢时，加氢物料含有大量的双烯烃和单烯烃，催化剂活性位周围是烯烃氛围，这样对催化剂稳定性的要求增加。裂解碳五全加氢催化剂难以直接应用于裂解碳五选择加氢，急需开发一种裂解碳五选择加氢的方法。

在裂解碳五馏分加氢脱除炔烃和二烯烃过程中，受工艺的限制水的存在常常不可避免的。这使许多催化剂在工业运转中，反应活性降低，催化剂寿命降低。特别需要指出的是，在工业的实际运行过程中，反应器中水含量变化往往是不规律的，突然的变化将对催化剂的加氢性能产生较大的波动，造成反应装置运行不稳定性，这无疑增加了操作者的难度也降低了过程的安全性。随着裂解原料重质化以及烯烃生产原料转向合成气与甲醇两大发展趋势，下游工厂的烃类物流中水含量大幅增加，并且水含量的波动可能性增大，因此人们需要一种加氢技术应对原料含水或者水含量波动的情况。

在裂解碳五加氢脱炔烃和二烯烃的过程中，催化剂的寿命提高对反应装置的效率、能耗和经济效益至关重要。碳五馏分中二烯烃极为容易聚合，还可与物流中的其他烯烃发生反应，生产胶质等结焦前驱体，造成催化剂的表面加氢活性位被覆盖，降低催化剂活性；同时还会堵塞孔道，降低催化剂的扩散系数，进一步降低催化剂的反应性能。因此，积碳是碳五馏分加氢中的主要原因。对于催化剂的加氢选择性，积碳的存在还会具有负面的作用。因此，对于裂解碳五馏分加氢脱炔烃，抑制催化剂表面积碳的生成从而提高催化剂的寿命具有重要的意义。催化剂的寿命提高对提高反应装置的效率、能耗和经济效益至关重要。

但是，对于存在于碳五馏分中的炔烃和二烯烃进行选择性加氢的催化剂和方法，现有技术还不能同时满足合理的催化剂使用寿命，以及对水含量波动的适应性，使碳五馏分选择加氢具有更强的经济性和安全性。

发明内容

为满足裂解碳五馏分选择加氢反应过程中催化剂性能对原料含有水或水含量波动的适应性以及对抑制积碳生成的两方面要求，本发明提出一种方法，可以有效地解决裂解碳五馏分原料中含水或水含量波动对催化剂加氢性能造成影响的问题，同时本发明的方法还可以抑制催化剂上积碳的生成量。