裂解汽油加氢催化剂性能研究

2022-09-10

天津石化公司乙烯装置裂解汽油加氢是采用二段绝热固定床加氢技术, 第一段反应器采用液相加氢法, 第二段反应器采用气相加氢法。

一、裂解汽油加氢一段催化剂性能研究

SHP-01催化剂晶粒分布均匀, 表面致密多孔, 活性组分分散在载体的孔道表面。

1. 反应器入口温度影响

入口温度40℃, 时, 入口双烯4.63, 5.38, 5.47, 出口双烯0.37, 0.27, 0.40双烯转化率为92%, 92.36%, 92.62%。

入口温度50℃时, 入口双烯5.13, 5.47, 5.55, 出口双烯0.27, 0.40, 0.20双烯转化率为94.75%, 92.62%, 96.36%。

双烯转化率都比较高, 40℃时平均转化率为93.66%。50℃时平均转化率为94.58%, 变化较小。说明SHP-01催化剂适宜操作条件为:入口温度≥40℃。

注:评价条件为新鲜油苯乙烯达到8.8-9.0%, 氢油比H=100, 压力P=2.7MPa, 稀释比S=1:2.5, 新鲜油空速L=3.0 h-1, 总空速L1=10.5 h-1。

入口双烯值为新鲜油以循环油稀释后的数据。双烯值单位为g I2/100g油。

2. 新鲜油空速影响

新鲜油空速为3.0 h-1时, 入口双烯4.44, 5.38, 5.47, 出口双烯0.17, 0.27, 0.40双烯转化率为96.21%, 96.36%, 92.62%

新鲜油空速为3.8 h-1时, 入口双烯3.87, 3.11, .4.71, 出口双烯0.24, 0.07, 0.20双烯转化率为93.91%, 97.84%, 95.73%。

在新鲜油空速为3.0 h-1时平均转化率为95.06%, 新鲜油空速为3.8h-1时平均转化率为95.82%, 变化较小。说明SHP-01催化剂可在该原料工况下以较高空速 (≥3.0 h-1) 运行。

注:评价条件为入口温度t=40℃, 氢油比H=1:100, 压力P=2.7 MPa, 稀释比S=1:2.5, 分别在总空速L1=10.5 h-1、13.3 h-1, 即新鲜油空速L=3.0 h-1, 3.8 h-1进行试验。

3. 裂解汽油一段加氢催化剂稳定性研究

SHP-01催化剂工业运行50天, 产品的溴价平均在0.2g Br2/100g油, 初期溴价较低, 为0.08 g Br2/100g油, 中后期较稳定, 在1.5-2.2 g Br2/100g油之间。产品质量合格。经试验SHP-01催化剂稳定性高, 适合裂解汽油一段加氢的要求。

SHP-01催化剂以较高新鲜油空速 (≥3.0h-1) 稳定运行。天津石化原料, 出口双烯值小于1.0 g I2/100g油, 可满足生产要求。SHP-01催化剂开车初期适宜操作条件为:入口温度≥40℃, 氢油比H=100, 氢压P≥2.7 MPa, 稀释比S=1:2.0~3.0, 新鲜油空速L≥3.0 h-1。

二、裂解汽油二段加氢催化剂性能研究

SHP-02有效孔集中细孔结构。具有可容胶的大孔催化剂晶粒分布均匀, 表面致密多孔, 活性组分高度分散再载体的孔道表面。

1. 较高双烯值原料对加氢性能的影响

SHP-02催化剂加氢目的是脱除一段加氢产物中的单烯烃及硫、氮、氧等杂质。在双烯值为0.3和3.4 g I2/100g时溴指数为小于200 mg Br2/100g, 达到产品要求, SHP-02催化剂能适应不同双烯含量原料。在双烯值在2.3时, 溴指数<100。产品质量更高。所以SHP-02催化剂适应较高双烯原料的加氢。

2. 高胶原原料对催化剂性能的影响

高胶质原料在高温高压下反应, 容易在催化剂载体孔隙中炭化结焦, 影响催化剂的活性。在对SHP-02催化剂对高胶质原料适应性考察实验中运行260 h, 后产品溴指数增加了94 mg Br2/100g, 增加幅度很小。说明SHP-02催化剂对高胶质原料有一定的适应性。

3. 裂解汽油二段加氢催化剂稳定性研究

SHP-02催化剂采用天津乙烯现场原料和工厂工况, 经350h评价, 在新鲜油空速4.0-4.5 h-1, 较低氢油比条件下, 加氢性能良好, 加氢产品溴指数<200 mg Br2/100g。催化剂加氢活性稳定, 加氢产品溴指数基本稳定在100-200 mg Br2/100g油之间, 总S<1 ppm, 芳烃加氢率<2%。其操作域适合工业装置现行操作条件, 特别是在氢油比 (体积比) 200-240的低值范围内, 催化剂可以适应3.5-4.5 h-1的高空速运行, 试验证明SHP-02催化剂可适应天津乙烯裂解汽油二段加氢装置高空速运行的生产要求。