[发明专利]一种干气加氢制备乙烯裂解料的工艺

说明书

本发明公开了一种干气加氢制备乙烯裂解料的工艺。含有烯烃的干气、任选的补充氢气，与馏分油一起，进入固定床反应器，在加氢工艺条件下与加氢催化剂接触进行反应，所得反应产物经过分离后得到烯烃饱和的干气；其中所述的馏分油在反应条件下至少部分为液相。本发明的方法可以控制烯烃加氢反应的速度，使烯烃加氢反应转化率沿进料方向逐步提高，反应热得以逐步平缓释放，使催化剂床层的反应温升减小，从而延长催化剂的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种低碳烯烃加氢处理工艺，更具体地说，是一种将含烯烃干气加氢制备乙烯裂解料的工艺方法。

背景技术

我国乙烯装置初始设计使用的原料以石脑油为主。乙烯原料是影响乙烯成本的最主要因素，原料在总成本中所占比例为70%～75%。近几年来，国内石化企业新建、扩建了多套大型乙烯生产装置，虽然在实际生产中拓宽了原料来源，但乙烯裂解原料还是相当紧张。另外，近年几来，原油价格不断上涨，乙烯裂解原料石脑油价格也随之升高，企业生产经济性变差。现实状况迫使企业寻找新的乙烯原料来解决这个问题，焦化干气（C₂馏分）加氢作乙烯原料就是解决这一问题的有效方法之一。

目前，国内许多走炼化一体化的石化企业，既有乙烯装置，同时也有富裕的焦化干气。而焦化干气中富含乙烷和少量的乙烯，如果将其中少量的乙烯进行饱和加氢，此焦化干气就是很好的乙烯原料。

在通常情况下，工业C₂馏分中的烯烃含量均较高，同时还含有少量的硫等杂质。如将C₂馏分直接作为蒸汽裂解制乙烯的原料，烯烃会在裂解炉中发生聚合、环化、缩合和结焦反应。因此，必须将烯烃加氢使之成为烷烃。

将焦化干气中的烯烃加氢转化成为烷烃，从理论上说是简单易行的，但在技术的具体实施过程中会有许多难点。比如，焦化干气组成具有如下难点：（1）含有一氧化碳和二氧化碳；（2）含硫较高；（3）在对焦化干气加氢降烯烃的同时，还要加氢深度脱氧，并且要达到氧含量指标≯1.0mg. m^-3；（4）焦化干气主要组分为C₂，热容值较低；反应放热集中，热点温度（或温包）过高。

CN1800308A公开了一种干气回收C₂及C₂以上烃类组分的方法。该项方法对干气包括如下的处理程序：变压吸附、胺洗脱硫、水洗、水分离、精脱硫、脱砷、精脱硫、脱氧、碱洗脱二氧化碳、水洗脱碱、水分离、脱碱、变压吸附干燥等十几个工序。按该方法组织生产虽然可以获得乙烯裂解原料，但是生产流程太长，工艺繁杂，生产成本较高。

针对上述方法中存在的问题，CN103450941A进行了改进，提出了一种焦化干气制备乙烯裂解料的方法。该方法采用硫化型催化剂，对焦化干气采用如下依次的处理程序：（1）对焦化干气进行胺洗；脱去H₂S、CO₂、焦粉。（2）对焦化干气进行加氢，脱烯烃、脱氧、脱除部分CO和CO₂。（3）对焦化干气进行变压吸附，收集富乙烷气。解决了上述四个难点中的三个，同时较CN1800308A比，也简化了流程，但反应放热集中，热点温度（或温包）过高的问题依然未能解决。

发明内容

针对上述加氢方法的不足，本发明开发了一种改进的含烯烃干气加氢方法。该方法可以控制烯烃加氢反应的速度，使烯烃加氢反应转化率沿催化剂床层逐步提高，反应热得以逐步平缓放出，而不是集中放出，使催化剂床层的反应温升减小，催化剂床层的“温包”大为平缓，从而延长催化剂的使用寿命。

本申请的发明人，通过对现有技术中的焦化干气加氢反应进行系统研究，获得如下认识：

（1）该项反应为气相且强放热反应，以表1企业焦化干气典型的组成为例，其反应为1mol的焦化干气原料加氢反应的放热量为6.55 KJ·mol^-1；理想绝热温升为80℃。

表1 企业焦化干气典型的组成