乙炔加氢串联反应器全周期乙炔转化率最优分配研究

在乙炔加氢反应器的实际生产运行过程中,乙炔加氢反应大部分在第一床层,加氢反应放出的大量热量使得床层内温度高于最佳反应温度范围,致使乙烯选择性降低,乙烯产量下降,而在进行全周期操作优化时并未考虑到此问题。因此,首先考虑温度对绿油累积的影响,修正了催化剂失活动力学方程;其次,为保证反应器各床层内温度都在最佳反应温度范围,从化学反应工程理论和实际生产过程中的安全性两个角度出发,给出两种反应器各床层乙炔转化率分配方案;最后,在常规全周期操作优化模型中添加乙炔转化率约束,建立全周期乙炔转化率分配操作优化模型,并对两种乙炔转化率分配方案进行全周期操作优化。优化结果表明,两种乙炔转化率分配方案操作优化的乙烯产量要远远高于常规操作优化,且乙炔转化率方案为33∶33∶33时,乙烯产量最高,而考虑实际生产过程中的安全性,乙炔转化率分配方案为43∶47∶10时具有更好的效果。

提高乙炔转化率的措施

针对乙炔转化率偏低、低汞触媒使用比例较小、触媒消耗偏高的氯乙烯生产现状,采取了相应改造措施,使触媒消耗下降,乙炔转化率明显提升。

中国科学院大连化学物理研究所的水直接加氢乙炔制乙烯研究获进展

近日,中国科学院大连化学物理研究所与大连理工大学的研究团队利用碳化钼负载金(Auα-MoC)催化剂实现直接用水作为氢源的乙炔加氢制乙烯反应,在反应温度80℃下,催化剂稳定性高,乙炔转化率大于99%,乙烯选择性大于83%。相关研究成果发表于《自然·通讯》杂志。通过煤制乙炔,再经乙炔加氢制乙烯,是替代传统石油基乙烯生产路线的一种具有前景的途径。然而,目前乙炔加氢工艺通常需要100~300℃的高温,能耗高。此外,传统加氢过程消耗的H 2也需要水煤气变换(WGS)等高能耗制备过程,产生的H 2还需要后续分离和提纯等复杂工艺。因此,开发一种更经济、高效的低能耗乙炔加氢制乙烯途径具有重要意义。

中国科学院理化技术研究所室温下乙炔还原制乙烯研究获进展

近日,中国科学院理化技术研究所与美国莱斯大学合作的研究团队在乙炔还原制乙烯研究中取得进展,提出一种基于气-固-液三相界面的新型室温电催化乙炔还原制乙烯反应策略,在室温下实现富乙烯气氛中低浓度乙炔的选择性还原,乙炔转化率达99.9%,乙烯选择性大于90%,成功将乙炔质量分数由5000μg/g降至1μg/g以下。相关研究成果发表于《自然·催化》杂志。

新型C_2催化剂稳定性实验及性能研究

通过改进C2 加氢除炔催化剂LY-268A及LY-268B的不足,开发制备了新型ZB1#J催化剂。对ZB1#J进行了长周期稳定性实验及性能研究,并与进口先进同类型催化剂G-58C进行了加氢性能对比实验。结果表明,ZB1#J可在空速 4000 ~10000h-1、入口温度 40 ~70℃、n(H2 ) /n(C2H2 )为0. 7~1. 2等较宽的工艺条件范围内使用; 2ZB1#J在入口温度为 40~50℃,平均n(H2 ) /n(C2H2 )为 0. 89的条件下,运行 1007h后,乙炔转化率为 57. 02%,选择性为 55. 43%,乙炔转化量为 0. 69%,乙烯增量为 0. 39%,加氢性能显著; 2ZB1#J运行性能稳定,活性组分流失率低,绿油生成量和催化剂增重量比G-58C低,使用寿命长,综合性能达到并超过了G-58C。

乙烯装置碳二加氢侧线工艺条件的模拟优化

在24万t/a乙烯装置碳二(C_2)加氢侧线上进行了两段加氢反应的工艺条件优化模拟试验,考察了反应器入口温度、氢炔比(摩尔比,下同)等工艺条件对乙炔转化率、乙烯选择性、绿油生成量及催化剂长周期运行的影响。结果表明,在一段反应器入口温度为45℃,氢炔比为1.2,二段反应器入口温度为55℃,氢炔比为2.0的适宜条件下,催化剂运行1 000 h后,乙炔转化率可达到100%,乙烯总选择性可达到60%以上。

室温乙炔还原制乙烯取得突破

据中国科学院理化技术研究所网站消息,中科院理化技术研究所的项目研发团队经过协同攻关,提出了一种基于气-固-液三相界面的新型电催化乙炔还原反应策略。该研究采用层状双金属氢氧化物原位转变形成的Cu/Cu_(2)O界面结构纳米催化材料,以水取代氢气为质子源,在室温下实现了富乙烯气氛中低浓度乙炔的选择性还原,乙炔转化率达99.9%,乙烯选择性大于90%,成功将乙炔浓度由5000ppm降至1ppm以下。