碳二加氫催化劑延壽兩段反應(yīng)器

    截至記者昨日發(fā)稿時(shí)，由中國石油石油化工研究院開發(fā)的碳二加氫(LY-C2-02)催化劑在遼陽石化22萬噸/年乙烯裝置連續(xù)運(yùn)行超過22個(gè)月，創(chuàng)造了國內(nèi)直列式兩段反應(yīng)器的最長連續(xù)運(yùn)行紀(jì)錄。

　　目前，一段反應(yīng)器入口乙炔含量1.9%～2.2%，反應(yīng)器入口溫度45℃，與反應(yīng)器投運(yùn)初期相比僅上升了5℃。一段反應(yīng)器出口乙炔含量0.1%～0.2%，乙烯增量1.5%～1.8%，選擇性≥70%。二段反應(yīng)器出口乙炔未測出，乙烯增量0.9%～1.1%，兩段總選擇性約50%，遠(yuǎn)高于對(duì)比催化劑應(yīng)用數(shù)據(jù)，達(dá)到歷史最好水平。

　　據(jù)介紹，遼陽石化蒸汽裂解裝置由于引進(jìn)較早，工藝技術(shù)水平落后，先后進(jìn)行了幾次較大規(guī)模的改造，到2007年，乙烯產(chǎn)能提高至20萬噸/年。自2001年開始，該裝置兩臺(tái)碳二加氫反應(yīng)器均使用新一代國產(chǎn)催化劑。但由于裝置設(shè)計(jì)方面的缺陷，平均運(yùn)行周期僅3個(gè)月左右。影響裝置長周期運(yùn)行的一個(gè)重要原因是碳二物料中乙炔含量極高，多數(shù)時(shí)間在2.0%以上，遠(yuǎn)高于國內(nèi)其他乙烯裝置，且二段反應(yīng)器出口漏炔頻繁，嚴(yán)重影響了產(chǎn)量及下游裝置的正常運(yùn)行。

　　兩段床工藝是國內(nèi)乙烯裝置的獨(dú)有設(shè)計(jì)，中石油有3套裝置，中石化有多套裝置。該裝置一般為直列式，在反應(yīng)器切換時(shí)兩個(gè)反應(yīng)器必須同時(shí)切換，漏炔風(fēng)險(xiǎn)很大，也容易產(chǎn)生諸如飛溫、催化劑中毒等問題。另外，遼陽石化兩段反應(yīng)器是相互換熱方式，溫度波動(dòng)大，最極端的情況5分鐘內(nèi)床層的溫度波動(dòng)達(dá)到40℃以上，二段反應(yīng)器入口乙炔含量在5分鐘內(nèi)從0增加到1.4%，且持續(xù)波動(dòng)數(shù)十小時(shí)。這對(duì)催化劑性能也提出了更高要求。

　　為此，2007年，遼陽石化曾邀請(qǐng)全球最著名的碳二加氫催化劑生產(chǎn)商到遼陽進(jìn)行交流，希望引進(jìn)該公司的催化劑。該生產(chǎn)商在考察裝置的工況后明確表示，他們的催化劑不能適應(yīng)遼陽乙烯裝置的工況，不能提供催化劑。因?yàn)?，按照乙烯裝置的國際設(shè)計(jì)規(guī)范，當(dāng)乙炔含量達(dá)到1.4%時(shí)，需要采用3段反應(yīng)器。也就是說，當(dāng)該裝置發(fā)生波動(dòng)時(shí)，第二段反應(yīng)器需要承擔(dān)其他裝置3臺(tái)反應(yīng)器才能承擔(dān)的加氫負(fù)荷。這是國際主流催化劑不能適用的原因之一。

　　憑借石油化工研究院在碳二加氫領(lǐng)域多年的技術(shù)積累，LY-C2-02催化劑在遼陽石化兩段床裝置的工業(yè)試驗(yàn)在中國石油煉化板塊立項(xiàng)。2009年底，LY-C2-02催化劑裝填在B反應(yīng)器，第二周期即運(yùn)行12個(gè)月，突破了碳二加氫反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)行不超過半年的限制。從2012年8月底進(jìn)入第三周期運(yùn)行以來，至今該催化劑已連續(xù)運(yùn)行超過22個(gè)月(不包括2013年8~9月裝置檢修時(shí)間)，創(chuàng)造了國內(nèi)直列式兩段床乙烯裝置最長的運(yùn)行紀(jì)錄，并且這一紀(jì)錄是在乙炔含量最高的乙烯裝置上創(chuàng)造的。