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加氢催化剂,羰化合成催化剂,煤制乙二醇催化剂

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碳二后加氢催化剂技术

浏览次数: 日期:2018-08-09

技术背景与简介
碳二馏分中的乙烯是乙烯工业的重要产物,主要用于生产聚乙烯等下游产品。裂解碳二馏分中除含有大量乙烯外,还含有少量的乙炔杂质,乙炔会严重影响乙烯的聚合过程(乙炔参与聚合反应•●、使聚合反应催化剂中毒•●、给聚合系统带来安全隐患)。因此碳二馏分需要选择加氢脱除乙炔后才能用于聚乙烯等下游产品的生产,碳二选择加氢除炔技术在乙烯工业中具有举足轻重的地位。
碳二后加氢催化剂适应于采用后加氢工艺的乙烯装置及煤制烯烃装置,以选择性加氢脱除裂解碳二馏分中的乙炔杂质,生产高纯度乙烯(乙炔含量≤1 μL/L )。


加氢催化剂

技术成果
经过十余年的研发与攻关,项目团队成功开发具有自主知识产权的碳二后加氢催化剂,先后成功应用于多家石化公司,整体性能达到国际先进水平。已获省部级奖励4项•●、国内外授权发明专利30余项,发表论文10余篇。

技术关键指标      
(1)应用于碳二后加氢工艺,适应原料及条件:乙炔含量1.0~2.5Φ%,氢炔摩尔比1.0~6.0,压力≥1.8MPa,气相空速3000~8000h-1。催化剂加氢性能:总选择性≥40%,加氢产品乙炔含量<1μL/L,催化剂寿命>3年。
(2)应用于乙烯精制工艺,适应原料及条件:乙炔含量5~100μL/L,氢炔摩尔比<10,压力≥1.8MPa,气相空速3000~8000h-1;催化剂加氢性能:加氢产品乙炔含量<0.1μL/L,催化剂寿命>5年。

技术创新
(1)设计了具有双峰孔径分布的催化剂载体,提高催化剂活性•●、选择性和抗结焦性能。
设计具有双峰孔径分布的载体,并采用两步成型等控制手段调控载体孔径大小,促进乙炔分子向加氢活性位的扩散和乙烯分子从活性位的脱附。与采用单峰孔径分布载体相比,采用双峰孔径分布载体制备的催化剂,乙炔扩散系数增大11.9%,乙炔转化率提高10个百分点以上。同时,由于增加的大孔具有较强的容纳大分子聚合物的能力,增强了催化剂抗结焦性能,延长催化剂使用寿命。
(2)在氧化铝载体上原位合成活性组分的层状前驱体,提高活性组分分散度,提高催化剂活性。
受晶格能最低以及晶体中原子定位效应的影响,活性组分在水滑石等层状材料中容易呈现高度分散状态,利用这一效应,首先采用原位合成的方法在氧化铝载体上合成出含活性组分的水滑石层状前驱体,然后通过控制催化剂热活化环境,使活性组分高度分散在载体孔道内,提高活性组分分散度,较好的解决了活性组分分散性差的技术难题。
(3)以功能高分子模板法制备Pd-Ag合金催化剂,提高催化剂选择性。
在载体表面负载有机高分子的接枝官能团,并通过络合反应将Pd•●、Ag金属离子接枝到高分子链上,使Pd•●、Ag呈均匀有序排列,控制催化剂热活化处理条件,使Pd•●、Ag在原位上发生氧化反应,形成Pd-Ag的氧化物共晶,经还原得到Pd-Ag合金催化剂。采用这一制备方法,可以使Ag的p轨道电子向Pd的d轨道偏移,增加Pd的d轨道电子云密度,从而弱化催化剂对乙炔的吸附强度,提高催化剂加氢选择性。
(4)以无机给电子体进行催化剂表面修饰,提高催化剂抗结焦性能。
选用特定的无机给电子体(如:K,Li等)对催化剂表面进行修饰,降低催化剂表面酸性中心的数量,减少由碳正离子所引发的齐聚反应,抑制催化剂表面结焦速率,延长催化剂运转周期。

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