轻质碳五馏份加氢制备戊烷制造技术

一种轻质碳五馏份加氢制备戊烷的方法，包括步骤：1)轻质碳五馏份物料与溶剂混合后在CO和氢气混合气体的存在下通过固定床催化剂床层进行加氢反应，CO和氢气混合气体中CO的体积百分含量为0.005～0.020‰，催化剂是以Ni为活性组份以及以硅藻土为载体的负载型催化剂，加氢反应产物部分返回作为溶剂；2)加氢产物通过颗粒白土固定床以脱除残余不饱和烃；3)加氢产物再经精馏分离以脱除轻组分。本发明专利技术在加氢时将纯氢气改用含有CO的氢气，在其它加氢条件不变的前提下，能对活性硫化物含量为0.003～0.01wt‰的轻质碳五馏份物料进行加氢，可免除加氢前脱除活性硫化物的过程，且大大提高催化剂加氢活性的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含有不饱和烃的碳五馏份的加氢方法，特别涉及将含有不饱和烃的碳五馏份在金属Ni为活性组分的催化剂的存在下，经加氢反应制备戊烷的方法。
技术介绍
石脑油蒸汽裂解制乙烯的过程中副产相当数量的碳五馏份，目前碳五馏份最有价值的综合利用是通过萃取精馏分离制取其中经济价值较高的间戊二烯、异戊二 和双环戊二烯三种双烯烃。在萃取精馏分离双烯烃前，必须先将一部分含有碳四轻烃的碳五物料分离出来，这部分物料约占碳五馏份总量的30wt%左右，工业上通常将此物料称为轻质碳五馏份。过往，这种轻质碳五馏份主要用作燃料，一般不作化工利用。中国专利ZL200410018519. 9提供了一种轻质碳五馏份在Ni/硅藻土催化剂的存在下经加氢反应制备戊烷的方法，戊烷是一种理想的聚苯乙烯材料发泡剂，同时还可以用作分子筛脱附剂、工业溶剂、萃取剂和化工原料等，在化工领域用途十分广泛，该方法无疑大大提高了轻质碳五馏份的利用价值。Ni/硅藻土催化剂是非常经典和理想的不饱和烃加氢反应催化剂，但是金属镍对活性硫化物十分敏感，当加氢物料中活性硫化物的含量超过O. 003wt%。时，催化剂便很容易中毒而失活，因此中国专利ZL200410018519. 9提供的方法无法适用于原料为活性硫化物含量较高的轻质碳五馏份。随着石油资源劣质化趋势的日渐严重，石油炼化采用高含硫量原油的比重明显增加，由此产出的轻质碳五馏份中会富集较多量的活性硫化物。虽然可在加氢前先对物料进行脱硫处理，但由于活性硫成分复杂，脱硫过程成本很高，且很难达到脱净的目标，即将物料中活性硫化物的含量降低至O. 003wt%。以下。“C4烯烃加氢生产乙烯料的工艺研究”(《石化技术与应用》，第22卷第5期，2004年9月)一文介绍了将催化裂化装置产生的C4馏分经加氢后制备乙烯裂解原料的方法，并较系统地进行了工艺及催化剂稳定性的考察。该方法采用硫化型的催化剂以应对普通的金属活性组分较易被活性硫化物中毒而失活的问题，但这种催化剂对于双烯烃的加氢性能显然不够理想，如文中所述，当C4馏分中含有很少量的I，3-丁二烯时，整个加氢过程必须分两段进行，先将二烯烃转化为单烯烃后再进行烯烃的加氢。第一段加氢反应为了避免二烯烃的自聚，加氢过程必须控制在强度很低的反应条件下进行。而轻质碳五馏份中双烯烃和炔烃的含量通常高达35wt%左右，这种硫化型的催化剂显然不适用于轻质碳五馏份的加氢。
技术实现思路
本专利技术提供了一种轻质碳五馏份加氢制备戊烷的方法，加氢过程采用活性较高的Ni/硅藻土催化剂，所要解决的技术问题是当轻质碳五馏份中活性硫化物含量较高时，催化剂仍能长期保持加氢活性。以下是本专利技术具体的技术方案I、一种轻质碳五馏份加氢制备戊烷的方法，该方法依次包括以下步骤I)轻质碳五馏份物料与溶剂混合后在CO和氢气混合气体的存在下通过固定床催化剂床层进行加氢反应。体积液时空速控制为I. O 5. Ohr—1，系统压力控制为I. O 4. OMPaG，反应物进料温度控制为20 100°C。轻质碳五馏份物料以其中不饱和烃的总量计，氢气与轻质碳五馏份物料的投料摩尔比为(2 5) I，CO和氢气混合气体中CO的体积百分含量为O. 005 O. 020%。。催化剂是以Ni为活性组份以及以硅藻土为载体的负载型催化剂，催化剂中Ni的重量百分含量为10 50%。加氢反应产物部分返回作为溶剂，轻质碳五馏份物料与溶剂的投料重量比为I :出 10);2)加氢产物在150 170°C的温度下通过颗粒白土固定床以脱除残余不饱和烃，物料的体积液时空速控制为I. O 5. Ohr—1 ；3)加氢产物再经精馏分离以脱除轻组分，塔釜温度控制为90 100°C，塔顶温度控制为55 60°C，塔内压力控制为O. 50 O. 60MPaA,回流比控制为2. 5 3. 5。 上述步骤I)所述的体积液时空速最好控制为I. 5 3. Ohr-1 ;系统压力最好控制为I. 5 3. OMPa ;反应物进料温度最好控制为30 60°C ;氢气与轻质碳五懼份物料的投料摩尔比最好为(3 4) I ；C0和氢气混合气体中CO的体积百分含量最好为O. 007 O. 010%。；轻质碳五馏份物料与溶剂的投料重量比最好为I : (7 9)。上述步骤2)所述的颗粒白土的粒度通常可以为20 60目，酸度可以为(2. 5K0Hmg/g,颗粒白土固定床填充密度可以为O. 65 O. 70g/ml。步骤I)采用的Ni/硅藻土催化剂为经典的不饱和烃加氢催化剂，这种催化剂存在两种加氢活性位，其中高活性位可催化单烯烃的加氢，中低活性位可催化双烯烃或炔烃的加氢及部分单烯烃的加氢。在催化剂吸附活性硫化物后，高活性位丧失了加氢活性后，中低活性位虽然具有加氢活性，但催化剂总的加氢活性将无法满足要求，以至加氢产物中不饱和烃的含量过高。活性硫化物在催化剂活性位上的吸附是影响催化剂加氢性能的主要原因，通常吸附可分为物理吸附和化学吸附两种，物理吸附是硫化物以范德华力附着于催化剂活性位来降低催化剂的加氢活性，而化学吸附是硫化物与催化剂活性位之间的强相互作用，前者会造成催化剂的可逆性、暂时性失活，后者为不可逆的永久性失活。本专利技术的实质是在步骤I)加氢的气氛中混入适量的CO气体。专利技术人通过研究发现，CO在Ni/硅藻土催化剂表面吸附能力较活性硫化物更强，而当反应气氛中CO含量降低时，吸附的CO则能从催化剂表面脱离。在加氢反应进行中，当氢气中CO的含量较高时，CO会与Ni的加氢活性位的原子簇发生络合作用，以配位键的结合方式吸附于催化剂表面，当催化剂表面吸附有活性硫化物时，CO能以置换的方式将活性硫化物从催化剂表面脱除。CO吸附于催化剂表面后本质上也使催化剂中毒并导致其活性降低，但好在这种失活是可逆性的，只要将氢气中CO含量降低，就可使催化剂活性恢复，如此便大大提高了催化剂加氢活性的稳定性。与现有技术相比本专利技术的优点十分显著，加氢步骤的工艺十分简单，只是在加氢时将纯氢气改用含有CO的氢气，在其它加氢条件不变的前提下，能对活性硫化物含量为O.003 O. 01wt%。的轻质碳五馏份物料进行加氢，不仅免除了加氢前脱除活性硫化物的过程，而且能大大提高催化剂加氢活性的稳定性，当催化剂床层连续运行500小时后加氢活性仍能基本保持不变，催化剂的实际使用寿命能达到8000小时以上。下面通过具体的实施方案对本专利技术作进一步的描述，由于相对于现有技术本专利技术的重点在于加氢步骤的改进，其余与现有技术基本相同，故实施例将注重对加氢步骤的描述。在实施例中，体积液体空速、加氢反应的不饱和烃的饱和率、戊烷产品的溴指数等定义分别为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质碳五馏份加氢制备戊烷的方法，该方法依次包括以下步骤：1)轻质碳五馏份物料与溶剂混合后在CO和氢气混合气体的存在下通过固定床催化剂床层进行加氢反应，体积液时空速控制为1.0～5.0hr？1，系统压力控制为1.0～4.0MPaG，反应物进料温度控制为20～100℃，轻质碳五馏份物料以其中不饱和烃的总量计，氢气与轻质碳五馏份物料的投料摩尔比为(2～5)∶1，CO和氢气混合气体中CO的体积百分含量为0.005～0.020‰，催化剂是以Ni为活性组份以及以硅藻土为载体的负载型催化剂，催化剂中Ni的重量百分含量为10～50％，加氢反应产物部分返回作为溶剂，轻质碳五馏份物料与溶剂的投料重量比为1∶(6～10)；2)加氢产物在150～170℃的温度下通过颗粒白土固定床以脱除残余不饱和烃，物料的体积液时空速控制为1.0～5.0hr？1；3)加氢产物再经精馏分离以脱除轻组分，塔釜温度控制为90～100℃，塔顶温度控制为55～60℃，塔内压力控制为0.50～0.60MPaA，回流比控制为2.5～3.5。

【技术特征摘要】
1.一种轻质碳五馏份加氢制备戊烷的方法，该方法依次包括以下步骤 1)轻质碳五馏份物料与溶剂混合后在CO和氢气混合气体的存在下通过固定床催化剂床层进行加氢反应，体积液时空速控制为I. O 5. Ohr—1，系统压力控制为I. O 4. OMPaG,反应物进料温度控制为20 100°C，轻质碳五馏份物料以其中不饱和烃的总量计，氢气与轻质碳五馏份物料的投料摩尔比为(2 5) 1，C0和氢气混合气体中CO的体积百分含量为O. 005 O. 020%。，催化剂是以Ni为活性组份以及以硅藻土为载体的负载型催化剂，催化剂中Ni的重量百分含量为10 50%，加氢反应产物部分返回作为溶剂，轻质碳五馏份物料与溶剂的投料重量比为I : (6 10); 2)加氢产物在150 170°C的温度下通过颗粒白土固定床以脱除残余不饱和烃，物料的体积液时空速控制为I. O 5. Ohr—1 ； 3)加氢产物再经精馏分离以脱除轻组分，塔釜温度控制为90 100°C，塔顶温度控制为55 60°C，塔内压力控制为O. 50 O. 60MPaA,回流比控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐泽辉，汤玉娟，陆鑫，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石化上海石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：