FRIPP低碳烃加氢制备乙烯裂解料技术开发与工业应用

徐彤，艾抚宾，乔凯，祁文博

（中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院， 辽宁 抚顺 113001）

FRIPP低碳烃加氢制备乙烯裂解料技术开发与工业应用

徐彤，艾抚宾，乔凯，祁文博

（中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院， 辽宁 抚顺 113001）

随着炼油工业的发展，炼厂气的深加工越来越受到人们的重视。以C2～C5馏分加氢作乙烯原料是解决乙烯原料不足问题的有效方法。近年来抚顺石油化工研究院（FRIPP）开发出系列低碳烃加氢制备乙烯裂解料技术，包括低碳烃加氢专用催化剂LH-10系列及其配套的工艺技术；这些技术已经全部完成了工业化，总计新建成五套工业生产装置，为企业带来了良好的经济效益和社会效益。

低碳烃；加氢

乙烯是三大合成材料的基本原料，乙烯产品占石化产品的75%以上，世界上已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工产业发展水平的重要标志。受油气资源结构以及长期以来形成产业结构的影响，我国用于生产乙烯的原料（乙烯原料）主要为石脑油，随着乙烯规模的快速增长，原料供给短缺和成本增加的困局进一步加剧，且高成本的石脑油成为制约乙烯企业竞争力的瓶颈[1-4]。

目前，许多炼化一体化企业内部也会自产大量的低碳烃，这些企业正在寻求拓展低碳烃的应用范围和提高其附加值的途径，如果将这些低碳烃通过加氢进行烯烃饱和，成为优质的乙烯原料，成本优势突出，不仅可弥补乙烯原料的短缺，还能够提高经济效益[5-13]。

2007～2014年，抚顺石油化工研究院（FRIPP）开发出系列低碳烃加氢制备乙烯裂解料的技术，包括开发出低碳烃加氢专用催化剂LH-10系列及其配套的工艺技术；其中系列技术包括：（1）焦化干气加氢制备乙烯裂解料技术；（2）液化气加氢制备乙烯裂解料技术；（3）焦化液化气和焦化汽油混合加氢制备乙烯裂解料技术；（4）C5抽余油和非芳汽油混合加氢制备乙烯裂解料技术。这些技术已全部完成了工业应用，为企业带来了良好的经济效益和社会效益。

1 FRIPP系列低碳烃加氢制备乙烯裂解料技术

1.1 焦化干气加氢制备乙烯裂解料技术

1.1.1 焦化干气加氢技术

焦化干气加氢制备乙烯裂解料技术包括成功开发出低碳烃加氢专用催化剂LH-10A及其配套的工艺技术。2014年10月该技术成功地在中石化两个炼厂进行了工业化，装置规模分别为15万t/a和23万t/a。截止到2017年2月，这两套加氢装置已平稳运转24个月，给企业带来了显著的经济效益和社会效益（表1-2）。

表1 焦化干气原料组成Table 1 The compositions of coking dry gas

表2 焦化干气加氢工艺反应条件及加氢结果Table 2Thereaction conditions and hydrogenation results of coking dry gas hydrogenation process

1.1.2 技术特点

（1）目前许多低碳烃加氢技术，采用镍系催化剂或贵金属类的催化剂，这些催化剂不耐硫，如果采用这些催化剂就需要对原料进行严格的脱硫处理。焦化干气中含有硫，本技术在焦化干气加氢反应中采用耐硫型催化剂，可以有效地避免硫对催化剂的毒化作用。

（2）LH-10A催化剂加氢活性好，在进行焦化干气加氢脱烯烃的同时，又能加氢深度脱氧，加氢后干气中的氧含量可以达到≯1.0mg·m-3。

（3）利用焦化干气中的氢气来完成加氢反应，可以有效地节省能源。

（4）LH-10A催化剂加氢活性好，反应入口温度低，可以为反应物放热留有足够的温升空间，既有利于反应热的利用，又有利于节能。

（5）走低压反应技术路线，可以有效地节省能源；提高生产装置的安定性。

1.2 液化气加氢制备高纯度正丁烷技术

1.2.1 液化气加氢制备高纯度正丁烷技术

液化气加氢制备高纯度正丁烷技术包括成功开发出新型高活性加氢精制专用催化剂LH-10B及液化气加氢制备高纯度正丁烷的工艺技术。2013年8月该项技术在浙江某石化公司进行了工业化，装置规模11万t/a。该项技术的成功应用，给企业带来了显著的经济效益和社会效益(表3-4)。

表3 液化气原料组成Table 3The compositions of liquefied petroleum gas

表4液化气加氢制备高纯度正丁烷工艺条件及加氢结果Table 4Thereaction conditions and hydrogenation results of LPG hydrogenation process

1.2.2 技术特点

走高压技术路线，降低了反应器反应温度，解决了催化剂积炭的问题，减小了热力学平衡对烯烃饱合反应的影响，满足了深度加氢要求，可以生产高纯度正丁烷产品。

1.3 焦化液化气和焦化汽油混合加氢制备乙烯裂解料技术

1.3.1焦化液化气与焦化汽油混合加氢技术

焦化液化气与焦化汽油混合加氢制备乙烯裂解料技术包括成功开发出焦化液化气与焦化汽油混合加氢专用催化剂LH-10C及其配套的工艺技术。该项技术于2014年10月在中国石化某炼化公司首次进行了工业化，装置规模60万t/a，到2017年2月，该加氢装置已平稳运转24个多月，给企业带来了显著的经济效益和社会效益(表5-7)。

表5 焦化液化气原料组成Table 5The compositions ofcoking gas

表6 焦化汽油原料性质Table 6The properties of coking gasoline

表7焦化液化气与焦化汽油混合加氢工艺反应条件Table 7Thetechnologicalconditions of coking gas mixed with coking gasoline Hydrogenation process

1.3.2 技术特点

（1）对单独液化气加氢而言，同等反应条件下，焦化汽油热容比液化气大30%左右，混合加氢工艺可利用焦化汽油热容大的特点，将液化气加氢反应热取出。

（2）混合加氢工艺，液化气对焦化汽油中的二烯烃有很好的稀释作用，可缓解二烯烃结焦问题，并相对延长催化剂的单程运行周期。

（3）二个加氢反应合二为一，共用一个反应器，可减少投资，降低操作费用。

1.4 C5抽余油和非芳汽油混合加氢制备乙烯裂解料技术

1.4.1 C5抽余油与非芳汽油混合加氢技术

C5抽余油与非芳汽油混合加氢制备乙烯裂解料技术研究包括成功开发出C5抽余油与非芳汽油混合加氢专用催化剂LH-10D及其配套的工艺技术。该项技术已于2015年10月在中国石化某炼化公司首次进行了工业化，装置规模为51万t/a，到2017年2月初，该加氢装置已平稳运转14个多月，给企业带来了显著的经济效益和社会效益(表8-10)。

表8 非芳汽油性质Table 8The properties of non aromatic gasoline

表9 C5抽余油组成Table 9The compositions of C5raffinate oil

表10 C5抽余油与非芳汽油混合加氢工艺条件Table 10Thetechnologicalconditions of C5raffinate oil mixed with non aromatic gasoline Hydrogenation process

1.4.2 技术特点

（1）走中高压加氢技术路线，降低了反应温度，减小了温度对反应平衡的影响。

（2）采用非芳汽油稀释进料，有利于取出反应热，降低了反应温升，减少了催化剂积炭，延长了催化剂单程使用寿命。

（3）反应器入口温度低，可以有效地避免二烯烃的聚合结焦，给后续提温留有空间。

2 结论

（1）FRIPP成功开发出低碳烃加氢制备乙烯裂解料系列技术。

（2）FRIPP成功开发出低碳烃加氢制备乙烯裂解料技术系列专用催化剂，该系列催化剂为非贵金属型，可以脱硫、降烯烃；催化剂使用温度范围宽。

（3）FRIPP所开发的低碳烃加氢制备乙烯裂解料的技术，为企业搞好炼厂气的综合利用，提高乙烯装置运行的经济性，提供了一条有效的选择途径。该项技术在炼化一体化的企业（炼油装置+乙烯装置）中具有较好的通用性和可复制性，具有广泛的市场应用前景。

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Development and IndustrialApplication of FRIPP Low Carbon Hydrocarbon Hydrogenation Technology for Preparing Ethylene Cracking Materials

XV Tong,AI Fu-bin,QIAO Kai,QI Wen-bo

（Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals,sinopec，Liaoning Fushun 113001，China）

With the development of oil refining industry,the processing of refinery gas gets more and more people's attention.The C2～C5fraction hydrogenation is the effective method to solve the problem of insufficient ethylene raw materials.Fushun research institute of petroleum and petrochemicals(FRIPP)developed a series of low carbon hydrocarbon hydrogenation technologies for preparing ethylene cracking materials in recent years,including the special catalyst LH-10 series for low carbon hydrocarbons hydrogenation and its supporting technology;the industrialization of these technologies have been completed,five sets of industrial production devices have been newly built,which has brought good economic benefit and social benefit for the enterprises.

Low carbon hydrocarbon;Hydrogenation;Catalyst

TE 624

A

1671-0460（2017）04-0755-03

基金来源:中国石油化工股份有限公司资助项目,编号 113098。

2017-02-27

徐彤（1983-），女，辽宁省抚顺人，工程师，硕士，2009年毕业于辽宁石油化工大学化学工艺专业，研究方向：低碳烃加氢技术工作。E-mail：xutong.fshy@sinopec.com。