工业上石油烃蒸汽裂解是主要的乙烯生产方法,石油烃裂解气中通常含有0.5%～2.5%(体积分数)的乙炔。而微量的乙炔会对乙烯聚合催化剂产生毒害作用,所以需把乙烯中乙炔含量降到1 ppm以下。近年来,众多的科研人员对这个课题进行了研究,优化了催化剂,并且对乙炔加氢的动力学进行了研究。本文采用内循环无梯度反应器对乙炔选择加氢反应进行了动力学研究。在接近工业应用的条件下,采用与工业乙烯装置中前加氢反应器近似组成的原料测定工业催化剂的动力学实验数据,使用Matlab数学软件拟合了动力学模型,用Aspen化工模拟软件对乙炔加氢反应过程进行了稳态和动态模拟。分析了工业装置前加氢反应器入口温度和原料中CO含量对乙炔选择加氢催化剂性能的影响。基于工业乙炔前加氢反应器工艺条件,模拟得出当一段反应器的乙炔转化率为60%时,最佳进口温度为58.72℃;二段反应器的乙炔累积转化率为95%时,其最佳进料温度为59.95℃;三段反应器出口中的乙炔摩尔含量小于1 ppm时,其最佳进料温度为60.36℃。同时,为了使第一段反应器不飞温,要控制进料温度不超过70.98℃。经模拟分析得知,当一段反应器进料中CO含量变化时,通过调节进口温度可控制一段反应器乙炔转化率保持在60%。基于工业乙炔前加氢反应器在催化剂稳定期的现场数据,拟合了动力学方程,经Aspen动稳态模拟,分析了反应器入口温度、原料中乙炔含量、CO含量、总摩尔流量和反应器压力对一段反应器的乙炔转化率的影响,经对比发现入口温度对乙炔转化率的影响最大。由模拟发现工业催化剂的温度窗口为10.19℃,其反应稳定性略差,所以对催化剂进行了改性。采用分步浸渍法制备了Pd系负载型催化剂,评价对比了不同助剂、载体、Pd-Ag比例、载体焙烧温度的催化剂。实验结果表明,Ag做为助剂对乙烯选择性的提高最大,用Ag改性后,催化剂加氢活性会下降,但温度窗口从20℃提高到27℃,采用小齿球型Al2O3载体时反应温度窗口最宽,最合适的载体焙烧温度为1300℃,最佳Pd金属与Ag金属负载比例为2:1,温度窗口为34℃。经实验评价和Aspen Plus模拟,发现自制催化剂比工业催化剂有更好的反应稳定性。