一种脱除乙烯馏分中少量乙炔的方法技术

一种选择性加氢脱除乙烯馏分中少量乙炔的方法，是在磁稳定床反应器中使含有少量乙炔的乙烯馏分与磁性贵金属催化剂在反应温度为２５－１５０℃、反应压力为０．５－５．０ＭＰａ、氢气与炔烃进料摩尔比为１－３∶１、体积空速１０００－２４０００小时↑［－１］、磁场强度１０－１０００奥斯特的条件下接触，所说磁性贵金属催化剂由球形载体和选自钯、钌、铑中的一种或几种的贵金属活性组分组成，其中的球形载体由氧化铝和磁性颗粒组成，其中的磁性颗粒由ＳｉＯ↓［２］包覆层和含铁物质的内核组成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种选择性加氢脱除乙烯馏分中少量乙炔的方法。更具体地说，是关于一种在磁稳定床反应器中用磁性贵金属催化剂对乙烯馏分选择性加氢脱除其中少量乙炔的方法。
技术介绍
在石油化学工业中，乙烯是制备聚合物的单体，它可以由蒸汽裂解或催化裂解制得。这样生产的乙烯馏分中都含有少量的乙炔，它是乙烯进一步加工利用的毒物，影响进一步加工过程所使用的催化剂的稳定性，因此必须将其除去。工业上通常采用选择加氢的方法除去这些少量的乙炔。选择性加氢催化剂一般由惰性载体及负载于其上的第八族贵金属组成，目前工业上多选用钯为活性组分。选择性加氢一般在固定床反应器中进行。USP 5,648,576公开了一种C2或C3炔烃气相选择性加氢成相应烯烃的方法。该方法是在氢气存在下，在球形或条型的催化剂上气相处理含C2或C3炔烃的物料。所用的催化剂含钯和至少一种元素周期表IB族金属(优选银)以及氧化铝，其中IB族金属与钯的重量比为0.05-0.4，至少80％的钯和至少80％的IB族金属分布在由半径为r1(相当于球形或挤出成型的催化剂的平均半径)和半径为r2(r2至少等于0.8r1)的球面或圆柱面所限定的催化剂体积之内。活性组分钯和IB族金属是采用浸渍法负载在载体上的。USP 5,847,250公开了一种从C2烃中选择性加氢脱除乙炔的催化剂。该催化剂以二氧化硅为载体，负载量为0.001-1％的钯为活性组分，同时添加0.005-5％的碱金属或碱土金属作为助活性组分。该催化剂适用于乙炔含量为0.01-5％(体积)的乙烯-乙烷混合物中乙炔的脱除。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在磁稳定床反应器中使用磁性贵金属催化剂对乙烯馏分选择性加氢脱除其中少量乙炔的方法。本专利技术提供的方法是在磁稳定床反应器中使含有少量乙炔的乙烯馏分与磁性贵金属催化剂在反应温度为25-150℃、反应压力为0.5-5.0MPa、体积空速为1000-24000小时-1、氢气与乙炔进料摩尔比为1-3∶1、磁场强度10-1000奥斯特的条件下接触，所说磁性贵金属催化剂由球形载体和选自钯、钌、铑中的一种或几种的贵金属活性组分组成，其中的球形载体由氧化铝和磁性颗粒组成，其中的磁性颗粒由SiO2包覆层和含铁物质的内核组成。本专利技术方法适用的乙烯馏分为来自工业装置，例如蒸汽裂解或催化裂解装置的乙炔含量为0.01-5体积％的乙烯馏分，其中还可以含有乙烷以及少量的丙烯、甲烷、氢气等。本专利技术方法中所说的磁稳定床反应器是一种在反应器中存在着均匀磁场、具有铁磁性的催化剂由于该磁场的存在而相互作用稳定存在于反应器中不随反应物料流动的反应器。该磁稳定床反应器由反应器和外加磁场构成，外加磁场为沿反应器轴向的均匀稳定磁场，均匀磁场由直流电源和一系列与反应器同轴的赫姆霍兹线圈或均匀密绕螺线管提供，反应器和反应器其它部件由透磁性良好的材料制成。本专利技术方法优选的反应条件为反应温度为25-100℃、反应压力为1.0-3.0MPa、体积空速为1000-18000小时-1、氢气与乙炔进料摩尔比为1-2∶1、磁场强度50-800奥斯特。本专利技术方法中所说磁性贵金属催化剂是由占催化剂0.001-0.5重％、优选0.01-0.3重％的选自钯、钌、铑中的一种或几种的贵金属、优选贵金属钯以及余量的球形载体组成。为了便于在磁稳定床反应器中的使用，该催化剂的粒径应在10μm至1mm之间为宜。其中所说的球形载体是由占载体1-50重％、优选2-15重％的磁性颗粒和余量的氧化铝组成。其中的磁性颗粒由重量比为(0.05-6)∶1、优选(0.3-4.0)∶1的SiO2包覆层和均匀分散于其中的、一个或多个粒径为3-30纳米的、其化学组成为选自Fe3O4、Fe和γ-Fe2O3中的一种或几种含铁物质的单畴超顺磁性微粒的内核组成。其中的氧化铝可为任意晶相，可选自各种低温过渡相的ρ-、χ-、η-、γ-氧化铝，也可选自各种高温过渡相的κ-、δ-、θ-氧化铝以及α-氧化铝中的一种或几种的混合物。在上述所说的磁性颗粒中，紧密包覆内核的无定形SiO2包覆层和内核牢固结合形成磁性颗粒。对于内核具有多个微粒的磁性颗粒来说，各微粒之间由于SiO2的阻隔而均匀分布。通过振动样品磁强计对所说的球形载体进行测量，其磁滞回线无磁滞现象；在外磁场存在时，有很好的磁性能；在外加磁场H＝0时，剩余磁化强度Mr和矫顽力Hc均为零，具有超顺磁性。由磁性颗粒和氧化铝组成的球形载体具有很好的热稳定性和抗腐蚀性，且由于SiO2包覆层的隔离作用，可避免内核铁组分与载体氧化铝组分在高温下形成铁铝尖晶石。本专利技术方法中所说的球形载体的制备方法如下步骤1-载体内核磁性颗粒的制备将碱加入50-100℃的含有Fe2+与Fe3+盐的水溶液中，将沉淀的Fe3O4颗粒转入硅酸钠水溶液中，在惰性气体的保护下，用酸调至pH≤7，即得到SiO2包覆Fe3O4颗粒的磁性微粒。其中，所说的碱选自KOH、NaOH、NH4OH、Na2CO3或NaHCO3其中的一种或其混合物；所说的铁盐溶液中Fe2+与Fe3+的摩尔比为1∶(0.5-2.5)、优选1∶(1.5-2)；所说碱的OH-与∑(Fe2++Fe3+)的摩尔比为1∶(0.1-1.0)；所说的硅酸钠与Fe3O4的摩尔比为1∶(0.04-5)、优选1∶(0.06-1)；所说的酸选自硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、甲酸或乙酸中的一种或几种的混合物。步骤2-球形载体的制备在10-35℃下，将氢氧化铝溶胶、有机胺溶液和步骤1得到的磁性微粒按照氢氧化铝溶胶与有机胺溶液1∶(0.4-3.5)的体积比、氢氧化铝溶胶与磁性微粒1∶(0.02-0.2)的重量比，将三者混合并分散均匀，然后将其与煤油或植物油以体积比为1∶(3-20)、优选1∶(4-10)的比例混合形成油包水型液滴，加热体系使水相中的氢氧化铝溶胶凝固化，再经过与常规油柱成型制氧化铝载体相同的水热处理、陈化、干燥和焙烧步骤处理，即可得到球形载体。其中所说的有机胺是指在常温下pH值接近中性，但经加热分解可以释放出碱性物质的有机含氮化合物，如尿素或六次甲基四胺，它们可单独使用或组合使用，有机胺溶液的浓度为12-40重％为宜；所说的分散手段可选自常规的各种方式，如搅拌、振荡、超声等。本专利技术方法中所用的催化剂是用含有贵金属的浸渍液浸渍上述制得的球形载体，然后经干燥、焙烧、还原制得。所说浸渍液由贵金属盐(如氯化钯、氯化钌、氯化铑等)、无机酸和去离子水配成，所说的无机酸优选盐酸，浸渍液的pH值为2-6；所说干燥温度为室温-120℃；所说焙烧温度为150-600℃；所说的还原是在氢气气氛中于50-500℃下进行，或用甲醛、水合肼等还原剂进行还原。本专利技术所提供的脱除乙炔的方法，由于使用了磁稳定床反应器，而且所用催化剂具有超顺磁性，因而具有以下优点1、具有超顺磁性的催化剂在外加磁场中排成链状，床层均匀稳定，无沟流；外加磁场可破碎气泡、实现散式流化，传质、传热效率高。2、外加磁场可防止催化剂带出，因此可使用细颗粒催化剂，这不但有利于加快传质速率，而且可防止乙烯进一步深度加氢，进而得到高选择性产物。具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不因此而限制本专利技术。实施例1本实施例说明本专利技术方法中所用催化剂的球形载体的制备过程。将189g N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选择性加氢脱除乙烯馏分中少量乙炔的方法，是在磁稳定床反应器中使含有少量乙炔的乙烯馏分与磁性贵金属催化剂在反应温度为２５－１５０℃、反应压力为０．５－５．０ＭＰａ、氢气与乙炔进料摩尔比为１－３∶１、体积空速１０００－２４０００小时↑［－１］、磁场强度１０－１０００奥斯特的条件下接触，所说磁性贵金属催化剂由球形载体和选自钯、钌、铑中的一种或几种的贵金属活性组分组成，其中的球形载体由氧化铝和磁性颗粒组成，其中的磁性颗粒由ＳｉＯ↓［２］包覆层和含铁物质的内核组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥堃，董明会，宗保宁，慕旭宏，张晓昕，潘志勇，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]