[发明专利]链烷烃的制造方法及制造装置

说明书

本发明公开了一种由处于气相状态的烯烃和氢通过在还原型催化剂存在下进行的还原反应制造链烷烃的方法。在该方法中，各个填充有上述还原型催化剂的多个催化剂槽（3）、（4），沿着氢流动的主流路（21）、（24）、（26）串联设置，按照向上述各催化剂槽（3）、（4）的导入气体（G1）、（G3）中的氢的摩尔量多于烯烃的摩尔量的方式，向上述主流路（21）、（24）分批添加上述烯烃。

技术领域

本发明涉及一种由乙烯、丙烯等烯烃（olefin）制造乙烷和丙烷等链烷烃（paraffin）的方法及装置。

背景技术

链烷烃（饱和链式烃）中乙烷、丙烷通过对石油进行分馏而获得。乙烷除了用作乙烯、氯乙烯的原料之外，还被用作极低温度的冷却材料。另一方面，丙烷作为LPG大多需要作为气体燃料，但近年来，也用于半导体等电子材料领域，就该用途而言，特别是要求高纯度的丙烷。例如，就高纯度丙烷中的各杂质的浓度而言，要求低于1ppm。

高纯度的乙烷、丙烷等链烷烃的制造只要使原油进行裂化，在进行分馏的阶段进行精密的蒸馏即可，但需要设定精密的蒸馏条件，导致成本飞涨。另一方面，乙烷主要用作乙烯、氯乙烯等石油产品的原料，丙烷主要用作气体燃料，在这种用途中不需要高纯度的乙烷、丙烷。因此，要获得需求量少的高纯度链烷烃，不进行作为工业制品在炼油厂的精密的蒸馏等无盈利的精制。

在作为高纯度化的原料使用的以丙烷为主要成分的原料气体中，作为杂质含有例如甲烷、乙烷、丙烯、异丁烷或正丁烷（n-丁烷）等，但通过去除这些杂质而实现高纯度化的方法已经是公知的（例如参照专利文献1、2）。

在专利文献1中提出了如下技术，即：将分子筛或活性碳作为吸附剂，将乙烷、丙烯、异丁烷或正丁烷等比丙烷更优先地吸附去除，从低纯度丙烷中回收高纯度丙烷。在专利文献2中提出了用于从含有碳原子数2～6的链烷烃（含有丙烷）和碳原子数2～6的烯烃（含有丙烯）的原料中精制链烷烃（含有丙烷）的方法，并提出了如下技术，即：使含有银离子的吸收液优先吸收烯烃，并且回收未被该吸收液吸收的链烷烃而进行精制。在专利文献1、2中，都是通过进行吸附操作或吸收操作去除丙烷之外的杂质，一部分丙烷会与杂质一同失去，因此不能以高回收率回收丙烷。

另一方面，在专利文献3中提出了向液相的丙烯中添加氢通过反应操作制造丙烷的技术，不会引起回收率的降低。但是，由于温度因放热反应而上升，所以在高浓度的丙烯中不能进行反应操作，从而25%浓度成为极限。另外，使用了两个填充有镍催化剂的催化剂槽，但其中一个是催化剂更换用或者再生用的预备器，丙烯的丙烷化反应实质上在催化剂槽的一个槽中实施。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-25729号公报

专利文献2：日本再表WO2010/074019号公报

专利文献3：US3509226A说明书

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是在这种情况之下研究出的，课题在于提供在用氢还原高浓度的烯烃而制造链烷烃时，实质上能够完全链烷烃化的方法及装置。用于解决课题的方法

根据本发明的第一方面，提供一种链烷烃的制造方法，其特征在于，通过由处于气相状态的烯烃和氢在还原型催化剂存在下进行的还原反应制造链烷烃，各个填充有上述还原型催化剂的多个催化剂槽，沿氢流动的主流路串联设置，按照向上述各催化剂槽进行气体导入的氢的摩尔量多于向上述各催化剂槽进行气体导入的烯烃的摩尔量的方式，向上述主流路分批添加上述烯烃。

若用氢对烯烃进行还原反应，则由于是放热反应而引起温度上升。例如为乙烯的情况和丙烯的情况，该反应为放热反应且如下进行变化（在下式中，ΔH表示热函的变化，减号表示反应的结果，表示热函减小而放热）。