[发明专利]液化气加氢生产乙烯裂解料的方法

说明书

本发明公开了一种液化气加氢制备乙烯裂解料的方法。将液化气与氢气以并流方式通过加氢反应器，在加氢工艺条件下与加氢催化剂接触进行反应；所述的加氢反应器内包括两个以上的反应段，按照与反应物料的接触顺序，下游反应段内的催化剂活性高于上游反应段内的催化剂活性。本发明方法降低了催化剂床层入口段相对平均反应速度，改变了催化剂床层入口段相对平均反应速度一段独大的问题；使催化剂床层各段相平均反应速度的差值大为减小，催化剂床层各段相对平均反应速度相对更为均匀。

技术领域

本发明涉及一种液化气加氢生产乙烯裂解料的方法，具体的说，是一种采用催化剂级配装填方法的液化气加氢方法。

背景技术

随着炼油工业的发展，尤其是催化裂化技术的不断提高，炼厂气的深加工越来越受到人们的重视。炼厂气的利用有多种途径，其中液化气加氢就是人们普遍关注的课题之一。液化气加氢后会有许多用途，比如，用作乙烯原料、合成顺酐的原料、车用液化气，其中液化气加氢用作乙烯原料因为其用量较大、涉及生产装置众多，所以备受关注。

就乙烯原料而言，尽管多年以来，世界乙烯原料的构成基本稳定,并且一直以石脑油和轻烃为主，但是近几年来，由于各国资源的不同, 原料市场的变化，乙烯原料出现了向多样化发展的趋势。以丁烷作为乙烯原料的方法就是乙烯原料多样化的发展趋势之一，目前，在美国以丁烷作为乙烯原料已占到3%～5%，用此作为乙烯原料的调剂与补充。

国内近几年来石化企业新建、扩建了多套大型乙烯生产装置，造成了乙烯原料的短缺，现实状况迫使企业寻找新的乙烯原料来填补这个缺口，液化气加氢作乙烯原料就是解决这一问题的有效方法之一。

我国炼化企业众多，液化气资源丰富，液化气加氢作乙烯原料这一项研究工作既能使炼厂气得以综合利用，又能对乙烯原料的短缺做一补充和调剂。工业C₄馏份加氢制备乙烯裂解料的方法就是将工业C₄馏份中的烯烃、二烯烃加氢，使之成为烷烃。

CN01114163.8介绍了一种液化石油气加氢制备车用液化石油气的方法，但此法采用的催化剂是贵金属类型（Pd/α-Al₂O₃），该催化剂不耐硫；而炼厂中的液化气原料大多数含有硫，因此该方法在原料适应性方面有所局限。

CN102311760A专利公开了一种液化石油气加氢制备乙烯裂解料的方法，采用分段装填催化剂的方法，催化剂分3～5段装填，每个催化剂体积用量依次比相邻上一段催化剂增加5～30个百分点。采用这种方法虽然扩展了氢源，降低了氢气成本，解决了由于热力学控制等因素造成的加氢后产品烯烃含量不符合要求的问题，但在实际工业生产中，当液化气原料中的烯烃含量较高（35v%～50v%）时，反应的温升较高，通过该种稀释装填方法只是部分解决了反应温升问题，而且浪费了反应器的有效体积，使得反应床层各段温度不易控制，从而导致催化剂容易积炭，影响催化剂的单程使用寿命。

CN102311783A专利公开了一种液化石油气与焦化汽油加氢组合工艺方法，将焦化汽油加氢反应段流出物与液化石油气原料混合进入液化石油气加氢反应段，液化石油气加氢反应段的反应流出物经过分离，得到加氢液化石油气和加氢焦化汽油。该方法解决了C₄馏分加氢过程的稳定性，解决了焦化汽油加氢装置得到的加氢焦化汽油中烯烃含量高，不易达到蒸汽裂解原料质量的要求。但是在实际工业装置中当液化石油气原料中的烯烃含量较高（35v%～50v%）时，热点温度（或温包）过高容易造成催化剂床层积炭速度较快的问题依然未能得到更好的解决，从而影响催化剂的单程使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种液化气加氢制备乙烯裂解料的催化剂级配方法。

通过对液化气加氢反应的系统研究，获得如下认识：

（1）该项反应为强放热反应，以含烯烃在50v%的C₄馏分为例，将其全部烯烃加氢时的反应热为58.69KJ/mol，绝热反应温升可达198℃。