KL7741B-T型催化剂在600kt/a乙烯装置的应用情况

王立文

KL7741B-T型催化剂在600kt/a乙烯装置的应用情况

王立文

（大庆石化公司化工一厂，黑龙江大庆 163714）

介绍了Kataleuna催化剂公司开发的KL7741B-T型乙炔前加氢催化剂在600 kt/a乙烯装置上的应用情况。该催化剂在2015年7月首次应用，在催化剂投用后4个月进行了72h的连续标定，从标定结果看，KL7741B-T催化剂表现出了良好的稳定性和优异的选择性，达到预期的性能指标。

加氢；KL7741B-T；乙烯

石脑油蒸汽裂解生产的乙烯中通常含有体积分数0.5%～2.5 %的乙炔［1］，乙炔是下游聚乙烯生产时的毒物，工业上主要采用选择加氢的方法将乙烯中的乙炔脱除到小于1.0μg/g，以满足聚合级乙烯的要求［2］。

1　流程介绍

大庆石化600kt/a乙烯装置采用前脱丙烷流程和五段裂解气压缩机，碳二前加氢反应器位于压缩机五段出口，由3台绝热反应床串联组成，一段反应床入口设有低压蒸汽加热器，二段、三段反应床入口设有段间冷却器，用于控制反应床的入口温度。三段反应床出口的裂解气经冷却器冷凝后进入高压脱丙烷塔回流罐。

2　催化加氢原理

催化选择加氢的方法脱除乙炔，即在钯催化剂的作用下，将裂解气中的乙炔选择加氢生成乙烯。乙炔加氢反应主要分三步进行：

第一步：C2H2和H2扩散到催化剂表面，并在活性中心（Pd）上吸附一个C2H2或一个H2。

第二步：在活性中心上吸附的C2H2再吸附一个H2进行反应，或活性中心上吸附的H2再吸附一个C2H2进行反应，生成乙烯。

第三步：由于乙烯在活性中心上的被吸附能力远比C2H2小，一旦C2H2转化成C2H4，便很快被脱附，不能及时脱附的还有可能进一步加氢生成乙烷然后再脱附。

3　催化剂的性能保证

针对设计进料的性质，并结合乙烯装置的实际运行条件，Kataleuna催化剂公司给出性能保证指标如下：

1）反应器出口的乙炔含量（mol）＜1.0×10-6；2）乙烯选择性≥80%；

3）MAPD转化率＞40%；

4）丙烯选择性≥95%。

4　催化剂的运行情况及标定

4.1运行情况

KL7741B-T型催化剂从2015年7月投入使用之后，一直表现出稳定的运行状态，各床层的反应放热较为温和，有较强的抵抗CO波动的能力，三段反应床的负荷匹配比例为55%、45%、5%，各床层进出口乙烯增量较为明显。

4.2标定方式

为进一步考核催化剂的转化率、选择性等性能指标，2015年11月17日8时至2015年11月20日8时，采用72h性能考核的方式对催化剂的性能进行测试，测试期间，保证一氧化碳浓度波动范围不超过150×10-6，乙炔浓度波动范围不超过±10%，反应器入口流量波动范围不超过±10%，在三床反应器入口及最后出口处分别取样分析，分析频率8h/次。

4.3实际运行条件与设计条件对比情况

（1）反应器进料质量流量最小值246.6t/h，最大值255.7t/h，平均为252.0t/h，体积空速达到5 435h-1，约为设计最大进料工况下的103%负荷。

（2）反应器入口CO的体积分数最小716×10-6，最大值809×10-6，平均值745×10-6，在设计组分范围之内。

（3）反应器入口乙炔的体积分数最小5 860×10-6，最大6 150×10-6，平均5 993×10-6，在设计组分范围之内。

（4）反应器操作压力维持在3.82MPa（a），与设计指标大致相符。

（5）一段床反应器入口平均温度75.9℃，出口平均温度87.5℃；二段床反应器入口平均温度77.3℃，出口平均温度88.7℃；三段床反应器入口平均温度83.9℃，出口平均温度89.9℃，与催化剂的预计运行参数相符。

5　标定结果

1）反应器出口物料中乙炔的体积分数最高0.65×10-6，最低0.24×10-6，平均为0.39×10-6。

2）反应器乙烯选择性最高86.58%，最低85.72%，平均为86.09%。

3）反应器MAPD转化率最高41.37%，最低39.28%，平均为40.08%。

4）反应器丙烯选择性最高97.65%，最低93.25%，平均为96.41%。

6　结束语

1）从KL7741B-T型乙炔前加氢催化剂在大庆600kt/a乙烯装置的标定情况来看，该催化剂具有非常优异的稳定性，活性、选择性、稳定性优良，能够在高空速运行。

2）KL7741B-T型前加氢催化剂在大庆乙烯新区装置再次投用之后，乙炔前加氢反应器一段反应床的催化剂一度出现老化迹象，通过精细控制前加氢反应器各段反应床的入口温度，严格控制前加氢反应器进料中丁二烯、硫、砷杂质的含量，及时调整前加氢反应器入口的CO含量等一系列措施，老化现象得到抑制，运行趋于稳定。

［1］ 陈滨.乙烯工学［M］.北京：化学工业出版社，1997.

［2］ 王振维，盛在行.乙烯装置分离顺序选择及前脱丙烷技术［J］.乙烯工业，2008，（20）.

Application of KL7741B-T Catalyst in 600kt A1 Ethylene Plant

Wang Li-wen

This paper introduces the application of KL7741B-T type acetylene hydrogenation catalyst developed by Kataleuna catalyst in the 600 a and KT 1 ethylene plant.The catalyst was applied for the first time in July 2015，in the catalyst for 4 months after the continuous calibration of 72 hours，from the calibration results，the KL7741B-T catalyst showed good stability and excellent selectivity，achieve the expected performance index.

hydrogenation；KL7741B-T；ethylene

TQ221.211

A

1003-6490（2016）06-0099-01

2016-06-15

王立文（1980—），男，黑龙江双鸭山人，工程师，主要从事于石油化工生产管理。