[发明专利]碳五馏分选择性加氢催化剂及其制备方法

说明书

一种碳五馏分选择性加氢催化剂，该选择性加氢催化剂以有机酸改性后的γ‑Al₂O₃为载体，周期表中的VIII族金属、第IB族或IIB族为活性组分；以催化剂的总重量为基准，第IB族或IIB族金属的重量含量为0.02％‑0.2％，第VIII族金属的重量含量为0.05％‑0.5％；空白γ‑Al₂O₃载体经干燥、焙烧后，经有机酸水溶液浸渍、干燥、焙烧处理后，分别浸渍在第IB族或IIB族、VIII族金属的水溶性盐溶液中，可一次或分次完成，每一次浸渍后在120℃－180℃干燥4h‑10h，程序升温至300－650℃，恒温焙烧4小时。

技术领域

本发明涉及一种碳五馏分中选择性加氢催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

石油裂解制乙烯时副产大量碳五馏分，其中主要成分是异戊二烯、间戊二烯、环戊二烯、双环戊二烯、单烯烃和烷烃，它的分离和利用对提高乙烯装置的经济效益、综合利用资源具有现实意义。占碳五馏分40-60％的双烯烃通常要经过分离提纯，达到一定纯度后才能有效地加以合理利用。由于碳五馏分组成复杂，沸点接近且彼此易生成共沸物，从中分离出附加值较高的碳五双烯是一项十分复杂的工程。

在碳五馏分中，含有质量分数为15～25％的异戊二烯和1～2％的炔烃。异戊二烯是合成橡胶的主要原料。为了防止异戊二烯聚合时催化剂中毒，要求聚合级异戊二烯产品中炔烃的质量分数不超过5×10^-5。为了制取高纯度的异戊二烯产品，目前普遍采用两段萃取精馏方法，所使用的萃取溶剂有二甲基甲酰胺(DMF)、乙腈等。例如，北京化工研究院开发的碳五分离流程中，第一萃取单元脱除裂解碳五馏分中的烷烃和单烯烃，制得化学级异戊二烯，第二萃取单元脱除其中的炔烃和环戊二烯，炔烃主要是2-丁炔和异戊烯炔，但是第二萃取单元存在着诸多问题：(1)在这样的两段萃取精馏方法中，操作设备较多，第二萃取单元的能耗很高，需要严格操作，少量炔烃的存在会影响异戊二烯纯度；(2)炔烃在某些设备中浓缩为操作带来不安全因素，浓度较高的炔烃容易发生爆炸；(3)第二萃取单元存在黑渣子堵塞现象，溶剂回收单元有大量的焦质，并且难以清理；(4)溶剂消耗量大，增加了生产成本，同时具有环境污染问题。

在萃取精馏前将碳五馏分中的炔烃进行加氢去除，可以在碳五馏分分离中取消存在诸多问题的第二萃取精馏单元，从而减少了萃取精馏单元的处理量，大幅度降低了能耗和生产成本，提高了整个分离流程的经济效益。

CN01136043.7公开了一种选择加氢催化剂及其制备方法和在碳五馏分中的应用。该催化剂以氧化铝为载体，包含至少一种元素周期表中的第IB族金属、至少一种元素周期表中的第VIII族金属和至少一种碱金属，且该催化剂通过先浸渍第IB族金属，后浸渍第VIII族金属，最后浸渍碱金属的步骤制备得到，每一步浸渍后都在50～200℃的温度范围内干燥，在250～650℃的温度范围内进行锻烧。碳五馏分中的炔烃通过上述催化剂被选择加氢，该方法是在气相或气液相中进行，其温度范围为30～70℃，压力范围为0.1～4.0MPa，液空速为2～12h^-1，原料中炔烃含量约0.1％，该催化剂对炔具有较好的加氢活性和选择性。

在碳五馏分中炔烃含量高(约1-2％)时，现有技术还不能满足选择性除炔烃的要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中催化剂选择性较差、双烯烃损失较大、且处理负荷较小、催化剂要求原料碳五馏分中炔烃含量不能过高时，提供一种具有优良的催化性能，具有较高的活性、选择性的催化剂及其制备方法和应用。

本发明提供一种碳五馏分选择性加氢催化剂，该选择性加氢催化剂以有机酸改性后的γ-Al₂O₃为载体，周期表中的VIII族金属、第IB族或IIB族为活性组分；以催化剂的总重量为基准，第IB族或IIB族金属的重量含量为0.02％-0.2％，第VIII族金属的重量含量为0.05％-0.5％；