梁玉龙 张雄飞 张展 付雯洁 吴万红 左小来

1.中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心 2.中国石油兰州石化公司乙烯厂

近年来我国乙烯产能快速增长,据统计,2019年我国乙烯产能达到2865×104t/a,占全球乙烯产能的15%,居世界第二[1-2]。蒸汽裂解生产的乙烯中乙炔体积分数为0.2%～2.0%,必须将乙炔体积分数降至1μL/L以下才能用于后续聚合等化工生产过程,工业上普遍采用选择加氢的方法进行炔烃的脱除[3]。目前,工业使用的乙炔选择加氢催化剂均为Pd-Ag/Al2O3催化剂,由于前加氢工艺加氢物料组成复杂、催化剂运行周期长、装置控制手段单一,对催化剂性能要求高,催化剂开发难度大,中国石油内部装置长期采用进口催化剂[3-5]。碳二前加氢催化剂自主技术的开发有助于提升中国石油乙烯核心技术的竞争力。

2019年,中国石油自主研发的PEC-21催化剂成功在兰州石化进行推广应用,目前已经连续运行近1年,对催化剂整体运行情况、抗波动能力进行了针对性的分析,可为同类装置的长周期稳定运行提供参考。

1 兰州石化装置简介

1.1 工艺流程

兰州石化460 kt/a装置采用KBR 前脱丙烷前加氢工艺,流程图见图1。高压脱丙烷塔塔顶采出物经过5段压缩后,进入保护剂反应器中脱除微量硫、砷,然后进入三段串联加氢反应器,在催化剂的作用下,将物料中乙炔体积分数脱除至＜1μL/L,用于后续聚合过程,并加氢脱除物料中部分丙炔和丙二烯(MAPD)。

1.2 催化剂情况

兰州石化460 kt/a装置自建成以来,一直采用进口催化剂,上周期一段反应器催化剂运行4个月出现非正常失活现象,催化剂活性降至30%,运行后期降至22%,难以满足装置生产需求[6]。……