FRIPP低碳烴加氫制備乙烯裂解料技術開發與工業應用

徐彤，艾撫賓，喬凱，祁文博

（中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院， 遼寧 撫順 113001）

FRIPP低碳烴加氫制備乙烯裂解料技術開發與工業應用

徐彤，艾撫賓，喬凱，祁文博

（中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院， 遼寧 撫順 113001）

隨著煉油工業的發展，煉廠氣的深加工越來越受到人們的重視。以C2～C5餾分加氫作乙烯原料是解決乙烯原料不足問題的有效方法。近年來撫順石油化工研究院（FRIPP）開發出系列低碳烴加氫制備乙烯裂解料技術，包括低碳烴加氫專用催化劑LH-10系列及其配套的工藝技術；這些技術已經全部完成了工業化，總計新建成五套工業生產裝置，為企業帶來了良好的經濟效益和社會效益。

低碳烴；加氫

乙烯是三大合成材料的基本原料，乙烯產品占石化產品的75%以上，世界上已將乙烯產量作為衡量一個國家石油化工產業發展水平的重要標志。受油氣資源結構以及長期以來形成產業結構的影響，我國用于生產乙烯的原料（乙烯原料）主要為石腦油，隨著乙烯規模的快速增長，原料供給短缺和成本增加的困局進一步加劇，且高成本的石腦油成為制約乙烯企業競爭力的瓶頸[1-4]。

目前，許多煉化一體化企業內部也會自產大量的低碳烴，這些企業正在尋求拓展低碳烴的應用范圍和提高其附加值的途徑，如果將這些低碳烴通過加氫進行烯烴飽和，成為優質的乙烯原料，成本優勢突出，不僅可彌補乙烯原料的短缺，還能夠提高經濟效益[5-13]。

2007～2014年，撫順石油化工研究院（FRIPP）開發出系列低碳烴加氫制備乙烯裂解料的技術，包括開發出低碳烴加氫專用催化劑LH-10系列及其配套的工藝技術；其中系列技術包括：（1）焦化干氣加氫制備乙烯裂解料技術；（2）液化氣加氫制備乙烯裂解料技術；（3）焦化液化氣和焦化汽油混合加氫制備乙烯裂解料技術；（4）C5抽余油和非芳汽油混合加氫制備乙烯裂解料技術。這些技術已全部完成了工業應用，為企業帶來了良好的經濟效益和社會效益。

1 FRIPP系列低碳烴加氫制備乙烯裂解料技術

1.1 焦化干氣加氫制備乙烯裂解料技術

1.1.1 焦化干氣加氫技術

焦化干氣加氫制備乙烯裂解料技術包括成功開發出低碳烴加氫專用催化劑LH-10A及其配套的工藝技術。2014年10月該技術成功地在中石化兩個煉廠進行了工業化，裝置規模分別為15萬t/a和23萬t/a。截止到2017年2月，這兩套加氫裝置已平穩運轉24個月，給企業帶來了顯著的經濟效益和社會效益（表1-2）。

表1 焦化干氣原料組成Table 1 The compositions of coking dry gas

表2 焦化干氣加氫工藝反應條件及加氫結果Table 2Thereaction conditions and hydrogenation results of coking dry gas hydrogenation process

1.1.2 技術特點

（1）目前許多低碳烴加氫技術，采用鎳系催化劑或貴金屬類的催化劑，這些催化劑不耐硫，如果采用這些催化劑就需要對原料進行嚴格的脫硫處理。焦化干氣中含有硫，本技術在焦化干氣加氫反應中采用耐硫型催化劑，可以有效地避免硫對催化劑的毒化作用。

（2）LH-10A催化劑加氫活性好，在進行焦化干氣加氫脫烯烴的同時，又能加氫深度脫氧，加氫后干氣中的氧含量可以達到≯1.0mg·m-3。

（3）利用焦化干氣中的氫氣來完成加氫反應，可以有效地節省能源。

（4）LH-10A催化劑加氫活性好，反應入口溫度低，可以為反應物放熱留有足夠的溫升空間，既有利于反應熱的利用，又有利于節能。

（5）走低壓反應技術路線，可以有效地節省能源；提高生產裝置的安定性。

1.2 液化氣加氫制備高純度正丁烷技術

1.2.1 液化氣加氫制備高純度正丁烷技術

液化氣加氫制備高純度正丁烷技術包括成功開發出新型高活性加氫精制專用催化劑LH-10B及液化氣加氫制備高純度正丁烷的工藝技術。2013年8月該項技術在浙江某石化公司進行了工業化，裝置規模11萬t/a。該項技術的成功應用，給企業帶來了顯著的經濟效益和社會效益(表3-4)。

表3 液化氣原料組成Table 3The compositions of liquefied petroleum gas

表4液化氣加氫制備高純度正丁烷工藝條件及加氫結果Table 4Thereaction conditions and hydrogenation results of LPG hydrogenation process

1.2.2 技術特點

走高壓技術路線，降低了反應器反應溫度，解決了催化劑積炭的問題，減小了熱力學平衡對烯烴飽合反應的影響，滿足了深度加氫要求，可以生產高純度正丁烷產品。

1.3 焦化液化氣和焦化汽油混合加氫制備乙烯裂解料技術

1.3.1焦化液化氣與焦化汽油混合加氫技術

焦化液化氣與焦化汽油混合加氫制備乙烯裂解料技術包括成功開發出焦化液化氣與焦化汽油混合加氫專用催化劑LH-10C及其配套的工藝技術。該項技術于2014年10月在中國石化某煉化公司首次進行了工業化，裝置規模60萬t/a，到2017年2月，該加氫裝置已平穩運轉24個多月，給企業帶來了顯著的經濟效益和社會效益(表5-7)。

表5 焦化液化氣原料組成Table 5The compositions ofcoking gas

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

表7焦化液化氣與焦化汽油混合加氫工藝反應條件Table 7Thetechnologicalconditions of coking gas mixed with coking gasoline Hydrogenation process

1.3.2 技術特點

（1）對單獨液化氣加氫而言，同等反應條件下，焦化汽油熱容比液化氣大30%左右，混合加氫工藝可利用焦化汽油熱容大的特點，將液化氣加氫反應熱取出。

（2）混合加氫工藝，液化氣對焦化汽油中的二烯烴有很好的稀釋作用，可緩解二烯烴結焦問題，并相對延長催化劑的單程運行周期。

（3）二個加氫反應合二為一，共用一個反應器，可減少投資，降低操作費用。

1.4 C5抽余油和非芳汽油混合加氫制備乙烯裂解料技術

1.4.1 C5抽余油與非芳汽油混合加氫技術

C5抽余油與非芳汽油混合加氫制備乙烯裂解料技術研究包括成功開發出C5抽余油與非芳汽油混合加氫專用催化劑LH-10D及其配套的工藝技術。該項技術已于2015年10月在中國石化某煉化公司首次進行了工業化，裝置規模為51萬t/a，到2017年2月初，該加氫裝置已平穩運轉14個多月，給企業帶來了顯著的經濟效益和社會效益(表8-10)。

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

表9 C5抽余油組成Table 9The compositions of C5raffinate oil

表10 C5抽余油與非芳汽油混合加氫工藝條件Table 10Thetechnologicalconditions of C5raffinate oil mixed with non aromatic gasoline Hydrogenation process

1.4.2 技術特點

（1）走中高壓加氫技術路線，降低了反應溫度，減小了溫度對反應平衡的影響。

（2）采用非芳汽油稀釋進料，有利于取出反應熱，降低了反應溫升，減少了催化劑積炭，延長了催化劑單程使用壽命。

（3）反應器入口溫度低，可以有效地避免二烯烴的聚合結焦，給后續提溫留有空間。

2 結論

（1）FRIPP成功開發出低碳烴加氫制備乙烯裂解料系列技術。

（2）FRIPP成功開發出低碳烴加氫制備乙烯裂解料技術系列專用催化劑，該系列催化劑為非貴金屬型，可以脫硫、降烯烴；催化劑使用溫度范圍寬。

（3）FRIPP所開發的低碳烴加氫制備乙烯裂解料的技術，為企業搞好煉廠氣的綜合利用，提高乙烯裝置運行的經濟性，提供了一條有效的選擇途徑。該項技術在煉化一體化的企業（煉油裝置+乙烯裝置）中具有較好的通用性和可復制性，具有廣泛的市場應用前景。

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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

基金來源:中國石油化工股份有限公司資助項目,編號 113098。

2017-02-27

徐彤（1983-），女，遼寧省撫順人，工程師，碩士，2009年畢業于遼寧石油化工大學化學工藝專業，研究方向：低碳烴加氫技術工作。E-mail：xutong.fshy@sinopec.com。