裂解汽油加氫催化劑性能研究

趙偉杰（中石化股份有限公司天津分公司 300270）

天津石化公司乙烯裝置裂解汽油加氫是采用二段絕熱固定床加氫技術(shù)，第一段反應(yīng)器采用液相加氫法，第二段反應(yīng)器采用氣相加氫法。

一、裂解汽油加氫一段催化劑性能研究

SHP-01催化劑晶粒分布均勻，表面致密多孔，活性組分分散在載體的孔道表面。

1.反應(yīng)器入口溫度影響

入口溫度 40℃,時(shí)，入口雙烯 4.63，5.38，5.47，出口雙烯0.37，0.27，0.40雙烯轉(zhuǎn)化率為92%,92.36%,92.62%。

入口溫度50℃時(shí)，入口雙烯5.13,5.47，5.55，出口雙烯0.27，0.40，0.20雙烯轉(zhuǎn)化率為94.75%，92.62%，96.36%。

雙烯轉(zhuǎn)化率都比較高，40℃時(shí)平均轉(zhuǎn)化率為93.66%。50℃時(shí)平均轉(zhuǎn)化率為94.58%，變化較小。說明SHP-01催化劑適宜操作條件為：入口溫度≥40℃。

注：評(píng)價(jià)條件為新鮮油苯乙烯達(dá)到8.8-9.0%，氫油比H=100，壓力P=2.7MPa，稀釋比S=1:2.5，新鮮油空速L=3.0 h-1，總空速L1=10.5 h-1。

入口雙烯值為新鮮油以循環(huán)油稀釋后的數(shù)據(jù)。雙烯值單位為gI2/100g油。

2.新鮮油空速影響

新鮮油空速為3.0 h-1時(shí)，入口雙烯4.44，5.38，5.47，出口雙烯0.17,0.27,0.40雙烯轉(zhuǎn)化率為96.21%，96.36%，92.62%

新鮮油空速為3.8 h-1時(shí)，入口雙烯3.87,3.11，.4.71，出口雙烯0.24,0.07,0.20雙烯轉(zhuǎn)化率為93.91%，97.84%，95.73%。

在新鮮油空速為3.0 h-1時(shí)平均轉(zhuǎn)化率為95.06%，新鮮油空速為3.8h-1時(shí)平均轉(zhuǎn)化率為95.82%，變化較小。說明SHP-01催化劑可在該原料工況下以較高空速（≥3.0 h-1）運(yùn)行。

注：評(píng)價(jià)條件為入口溫度t=40℃，氫油比H=1:100，壓力P=2.7 MPa，稀釋比S=1:2.5，分別在總空速L1=10.5 h-1、13.3 h-1，即新鮮油空速L=3.0 h-1，3.8 h-1進(jìn)行試驗(yàn)。

3.裂解汽油一段加氫催化劑穩(wěn)定性研究

SHP-01催化劑工業(yè)運(yùn)行50天，產(chǎn)品的溴價(jià)平均在0.2 gBr2/100g油，初期溴價(jià)較低，為0.08 gBr2/100g油，中后期較穩(wěn)定，在1.5-2.2 gBr2/100g油之間。產(chǎn)品質(zhì)量合格。經(jīng)試驗(yàn)SHP-01催化劑穩(wěn)定性高，適合裂解汽油一段加氫的要求。

SHP-01催化劑以較高新鮮油空速（≥3.0h-1）穩(wěn)定運(yùn)行。天津石化原料，出口雙烯值小于1.0 gI2/100g油，可滿足生產(chǎn)要求。SHP-01催化劑開車初期適宜操作條件為：入口溫度≥40 ℃，氫油比H=100，氫壓P≥2.7 MPa，稀釋比S=1:2.0～3.0，新鮮油空速L≥3.0 h-1。

二、裂解汽油二段加氫催化劑性能研究

SHP-02有效孔集中細(xì)孔結(jié)構(gòu)。具有可容膠的大孔催化劑晶粒分布均勻，表面致密多孔，活性組分高度分散再載體的孔道表面。

1.較高雙烯值原料對(duì)加氫性能的影響

SHP-02催化劑加氫目的是脫除一段加氫產(chǎn)物中的單烯烴及硫、氮、氧等雜質(zhì)。在雙烯值為0.3和3.4 gI2/100g時(shí)溴指數(shù)為小于200 mgBr2/100g，達(dá)到產(chǎn)品要求，SHP-02催化劑能適應(yīng)不同雙烯含量原料。在雙烯值在2.3時(shí)，溴指數(shù)＜100。產(chǎn)品質(zhì)量更高。所以SHP-02催化劑適應(yīng)較高雙烯原料的加氫。

2.高膠原原料對(duì)催化劑性能的影響

高膠質(zhì)原料在高溫高壓下反應(yīng)，容易在催化劑載體孔隙中炭化結(jié)焦，影響催化劑的活性。在對(duì)SHP-02催化劑對(duì)高膠質(zhì)原料適應(yīng)性考察實(shí)驗(yàn)中運(yùn)行260 h，后產(chǎn)品溴指數(shù)增加了94 mgBr2/100g，增加幅度很小。說明SHP-02催化劑對(duì)高膠質(zhì)原料有一定的適應(yīng)性。

3.裂解汽油二段加氫催化劑穩(wěn)定性研究

SHP-02催化劑采用天津乙烯現(xiàn)場(chǎng)原料和工廠工況，經(jīng)350 h評(píng)價(jià)，在新鮮油空速4.0－4.5 h－1，較低氫油比條件下，加氫性能良好，加氫產(chǎn)品溴指數(shù)＜200 mgBr2/100g。催化劑加氫活性穩(wěn)定，加氫產(chǎn)品溴指數(shù)基本穩(wěn)定在100-200 mgBr2/100g油之間，總S＜1 ppm，芳烴加氫率＜2%。其操作域適合工業(yè)裝置現(xiàn)行操作條件，特別是在氫油比（體積比）200-240的低值范圍內(nèi)，催化劑可以適應(yīng)3.5-4.5 h－1的高空速運(yùn)行，試驗(yàn)證明SHP-02催化劑可適應(yīng)天津乙烯裂解汽油二段加氫裝置高空速運(yùn)行的生產(chǎn)要求。

結(jié)論

1.SHP-01催化劑適用于裂解汽油一段選擇性加氫。催化劑低溫雙烯加氫活性和選擇性高，空速高，穩(wěn)定性好。適宜操作條件為：入口溫度t≥40℃，氫油比H=100，氫壓P ≥2.7 MPa，稀釋比S=1:2.0～3.0，新鮮油空速L ≥3.0 h-1。

2.SHP-02裂解汽油二段加氫催化劑具有良好的加氫性能，適應(yīng)高膠質(zhì)原料。催化劑經(jīng)操作條件試驗(yàn)、穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)考察，其加氫活性穩(wěn)定，可以適應(yīng)3.5-4.5 h－1的高空速運(yùn)行，對(duì)高雙烯物料有良好適應(yīng)性。

3.SHP系列催化劑能適應(yīng)裂解汽油加氫高空速、長周期的要求，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。

[1]馬紅江，蘭其盈，梁順琴，任建國．裂解汽油加氫催化劑研制及工業(yè)應(yīng)用．石化技術(shù)與應(yīng)用，2005，23（3）：193-95

[2]趙野，隋元春，邵李華，遲明國，洪金慧．影響裂解汽油二段加氫催化劑長周期運(yùn)轉(zhuǎn)因素及解決措施．乙烯工業(yè)，2005，17（3）：53-55

[3用于裂解汽油重餾分選擇加氫的催化劑、其制備方法及其應(yīng)用.國內(nèi)外石油化工快報(bào)，2005，35（9）：5