[发明专利]在超重力反应器中进行α-甲基苯乙烯加氢反应的方法

说明书

本发明公开了一种在超重力反应器中进行α‑甲基苯乙烯加氢反应的方法，包括如下步骤：选择超重力反应器；将氢气和AMS物料输入进料腔内进行气液两相高效混合，使难溶性氢气在AMS中分散成大量的纳微米气泡，氢气在AMS中的溶解度达到过饱和，形成气液混合物；将气液混合物通过液体分布器输送进入超重力反应器，在含有催化剂和填料的转子中进行气液固催化加氢反应过程；反应产物和未反应的氢气离开反应器，产物经过冷凝器降至室温，后进入气液分离罐。本发明方法使用的反应器可使难溶性氢气在液相溶解度达到过饱和，高效利用还原性氢气，强化气液固相传质，AMS的加氢转化率可达99.9％，选择性大于99.9％。

技术领域

本发明属于精细化工催化加氢反应领域，尤其是涉及一种在超重力反应器中进行α-甲基苯乙烯(简称：AMS)加氢反应的方法。

背景技术

异丙苯是一种重要的化工原料。目前世界上的异丙苯95％以上用于生产苯酚和丙酮，工业生产苯酚丙酮的反应路线一般为：苯和丙烯烷基化生成异丙苯，异丙苯氧化生成过氧化氢异丙苯(简称：CHP)，CHP在硫酸的作用下分解产生苯酚和丙酮。在分解过程中CHP有可能生成二甲基苄醇，AMS产生于二甲基苄醇脱水反应。主要的反应如下：

①烃化反应——苯和丙烯生成异丙苯

②氧化反应——异丙苯被氧化成过氧化氢异丙苯(CHP)

③分解反应：CHP在酸性条件下分解成苯酚和丙酮

其中分解反应中的主要副反应：由CHP产生的二甲基苄醇分解成AMS和水：

以北京燕山石化公司的化工三厂为例，16万吨/年的苯酚丙酮车间大约可副产6000吨/年的AMS，这些副产的AMS只有极少量用于制造香料，由于从精馏步骤的苯酚中和从再循环枯烯流中去除AMS都很困难，大部分用作燃料烧掉，不能合理利用。有数据显示如果AMS加氢之后返回主流程，每1000tAMS通过加氢生产异丙苯，可多生产600t苯酚、360t丙酮，苯耗可降低50kg/t。由此，可以看出其中有相当可观的经济效益。

对于AMS的加氢，现有技术有流化床技术，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，而且该法中通常出现芳香烃化合物的流失；常规的固定床加氢技术催化剂的装填很关键，加氢效果往往取决于气液两相在整个床层填料表面的分布状态，一旦床层长度过长，很容易形成流体的沟流、短路等。综上所述需要一种高效的加氢反应器来解决上述问题。

近年来超重力技术在化学工程领域的应用研究取得较多重要进展，中国专利CN103102942A成功地将原料油通入装有非贵金属催化剂的超重力反应器，与氢气逆流接触进行脱硫、脱氮和部分芳烃饱和反应；中国专利CN104419454A将金属-聚合物催化剂固定在超重力旋转床反应器的转子上，裂解汽油和氢气通过旋转着的催化剂床层进行选择加氢反应。而AMS加氢反应是本征反应速率很快的反应，传统工艺的供氢方式显然不足以满足该快反应，即现有超重力技术中AMS加氢反应因氢气的溶解度问题而变得困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供在超重力反应器中进行α-甲基苯乙烯(简称：AMS)加氢反应的方法。该方法使用的反应器可使难溶性氢气在液相溶解度达到过饱和，高效利用还原性氢气，强化气液固相传质，α-甲基苯乙烯加氢反应转化率≧99.9％。

为解决上述技术问题，发明采用如下的技术方案：

在超重力反应器中进行α-甲基苯乙烯加氢反应的方法，包括如下步骤：

S1、选择超重力反应器