[发明专利]α-甲基苯乙烯选择加氢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油烃类的选择加氢方法，具体地说涉及一种α-甲基苯乙烯选择加氢方法。

背景技术

α-甲基苯乙烯是异丙基苯-苯酚法的一种必不可少的副产物。由于从精馏步骤的苯酚中和从再循环的异丙基苯流中去除α-甲基苯乙烯都很困难，所以α-甲基苯乙烯一般被视为所不希望的反应副产物。若将苯酚合成中产生的α-甲基苯乙烯加氢生成异丙基苯，然后可以返回到氧化单元继续氧化再生产苯酚，这样能够大大地降低装置的物耗，提高苯酚法的总产率，取得可观的经济效益。异丙基苯异丙基苯

对于α-甲基苯乙烯类的氢化，现有技术中曾使用淤浆法，其中采用Reney镍催化剂为氢化催化剂。该法需要两个蒸馏塔和相关设备，以及需要提供冷却和压力的能源。此外，Reney镍系催化剂有过度加氢产生不期望的副产物和需要频繁添加新鲜催化剂的缺点。同时，由于在该法中通常出现芳香烃化合物的流失，所以这种方法大部分被固定床法取代。例如中国专利CN100335165C公开了一种苯乙烯及其衍生物的加氢方法，其中氢化反应在固定床反应器中进行，所使用的催化剂为镍基催化剂。然而，此方法的原料转化率仍然有提高的余地。

使用贵金属催化剂、例如钯催化剂将α-甲基苯乙烯氢化具有高转化率和高选择性的优点。然而，实验证明，使用钯系贵金属催化剂在反应过程中相对于镍系催化剂而言起始反应温度要高一些；另外，单独使用贵金属催化剂成本过高。

中国专利申请CN1793089A公开了一种用双催化剂系统使α-甲基苯乙烯选择加氢成枯烯的方法。该法包括将含有多达10%的α-甲基苯乙烯的进料流供给第一固定床与氢气混合，在镍系催化剂作用下，α-甲基苯乙烯的70～95%转化成枯烯，生成的枯烯和剩余原料在液体取出盘与氢气分离后，排出液进入第二固定床与氢气混合，在贵金属催化剂下，剩余的α-甲基苯乙烯转化成枯烯。该法的最终氢化转化率和选择性较高，但是，氢化过程需要经历两个独立的反应区，即经过两次加氢才能获得较好的氢化效果，其反应程序和反应装置较为复杂，运行费用较高。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种新的用于α-甲基苯乙烯的选择加氢的方法，该法具有工艺简单，加氢条件温和，加氢转化率和加氢选择性高等优点。

根据本发明，提供了一种α-甲基苯乙烯选择加氢的方法，包括：将含有α-甲基苯乙烯的原料物流在氢气存在下依次通过镍基催化剂和钯基催化剂，经过一步加氢，则α-甲基苯乙烯转化成异丙基苯。其中，原料物流例如可以是苯酚生产过程中产生的含有α-甲基苯乙烯的副产物。

本发明的发明人经研究发现，镍基催化剂在α-甲基苯乙烯加氢过程中的起始反应温度相对于钯基催化剂要低3~10℃。由于烯烃加氢反应是放热反应，因此对于绝热反应器，催化剂床层温度随着反应的进行床层温度是不断升高的。本发明根据镍基和钯基催化剂的反应特征，充分利用反应热，采用反应物流先通过镍基催化剂，后通过钯基催化剂的次序，使两种催化剂在反应区间内发挥较佳的催化效果，保证了原料中α-甲基苯乙烯的加氢率。

对于使用多种催化剂的氢化反应，在α-甲基苯乙烯加氢这个技术领域的现有技术中往往采用几步加氢的方法，不同的催化剂分别处于不同的催化剂床层中，反应物流在不同的催化氢化阶段中分别循环，或者需要分离冷却等工序，各氢化阶段的条件也需分别控制，因此整个氢化过程需要较为复杂的反应设备，相应的反应工艺比较繁琐，进而成本随之增大。然而，根据本发明，α-甲基苯乙烯在复合催化剂作用下通过一步加氢，即可获得较好的加氢效果。在本发明中，镍基催化剂和钯基催化剂填充于固定床反应器的同一个催化剂床层中，原料物流连续通过不同的催化剂，并不需要针对不同的催化剂分别控制反应条件，因而至少省去了繁琐的工序，节约了成本。

优选地，镍基催化剂和钯基催化剂置于同一个催化剂床层中。更优选的是，镍基催化剂与钯基催化剂直接接触。例如两种催化剂可以依次装填而简单叠加，也可以在交接处部分混合。这两种催化剂还可以用带孔隔板隔开。

在本发明的一个优选实施方案中，镍基催化剂和钯基催化剂依次装填于复合床反应器的床层中，原料物流下流式地依次通过镍基催化剂和钯基催化剂。

镍基催化剂的粒度例如为Ф(2~6)×(2~5)mm，钯基催化剂的粒度例如为Ф(1.0~3.5)×(2~15)mm。

优选地，镍基催化剂和钯基催化剂的装填比例以体积计为0.3~4:1，更优选为0.5~3:1，进一步优选为1:1。催化剂的装填总体积可根据原料性质、反应温度和进料空速等因素进行选择。