[发明专利]一种提高基于钼-镍/三氧化二铝催化的碳五馏份加氢反应转化率的方法

说明书

一种碳五馏份的加氢方法，该方法包括将碳五馏份与氢气混合后进入固定床催化加氢反应器进行加氢反应，催化剂为钼‑镍/三氧化二铝，氢气与物料的体积比为100～600﹕1，质量空速1～4hr^‑1，反应压力为20～40bar，催化剂床层热点温度为305～350℃，通过加氢反应，碳五馏份物料中所含有的单烯烃转化成烷烃，而且催化剂活性保持稳定。本发明通过将钼‑镍/三氧化二铝催化剂进行碳五馏份加氢时的催化剂床层温度保持在306～350℃，使碱性有机氮在催化剂表面的脱附速率大于吸附速率，提高了催化剂的加氢活性稳定性和加氢反应转化率，使加氢反应得以更高效地进行，提高生产效率。

技术领域

本发明涉及一种碳五馏份的加氢方法，特别涉及将含有碱性有机氮的碳五馏份与氢气混合后通过催化剂床层，使碳五单烯烃饱和加氢转化为烷烃的方法。

背景技术

碳五烯烃的全加氢是生产异戊烷和正戊烷最常用的方法之一。目前戊烷生产一般通过精馏物理方式来生产，所用的原料为油田轻烃、原油预处理装置的拔头油、加氢装置的轻石脑油、重整加氢后的混合烃、炼厂气分装置的碳五。采用这种工艺生产的戊烷，由于溴指数较高且无法脱硫，使得所生产的产品通常只能用作要求较低的聚苯乙烯发泡用EPS戊烷或聚氨酯发泡剂，无法生产功能性戊烷。

高纯度异戊烷可用于生产线性低密度聚乙烯和全密度聚乙烯的溶剂，可发性聚苯乙烯和聚氨酯泡沫的发泡剂等。随着聚乙烯生产技术的不断进步，对溶剂异戊烷的指标要求也越来越高，聚乙烯装置对异戊烷中不饱和烃含量指标要求由5×10^-4降低至5×10^-5以下；在制冷行业聚氨酯泡沫的发泡剂由85％的环戊烷和15％的异戊烷组成，附加值更高，且不易受到石油价格波动的影响，市场前景良好。

高纯度正戊烷可用于聚烯烃生产装置运行中具有移出聚合反应热功能的溶剂，同时还可用于采用Molex工艺专利技术生产烷基苯装置中的脱附剂。脱附剂用戊烷与聚烯烃用戊烷具有同样的属性，其特点是用量少，附加值高。

戊烷除了可用作聚烯烃用的溶剂外，各种异构体比例不同的戊烷还可作为EPS发泡剂和聚氨酯泡沫的发泡剂等。

在石脑油蒸汽裂解制备乙烯的过程中会产生相当数量的副产碳五馏份，目前碳五馏份最有价值的综合利用是通过物理分离的方法来取得其中的间戊二烯、异戊二烯和环戊二烯，这三种双烯烃在精细化工领域用途非常广泛。碳五馏份的组成是相当复杂的，在进行双烯烃的分离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物料总量的30％，通常被称为轻质碳五馏份，目前轻质碳五馏份主要用作燃料，一般不作化工利用。在将轻质碳五馏份经过选择性加氢和分离碳四馏份后，可以得到含单烯烃的碳五馏份。但由于通过这种流程得到的碳五馏份中含有5～15ppm的碱性有机氮，不同于其他不含碱性有机氮的碳五馏份的一点是，由于碱性有机氮可导致Mo-Co-Ni/Al₂O₃催化剂活性显著降低(Ni/Al₂O₃-SiO₂催化剂对碳五馏份的加氢性能，石油炼制与化工，2010,41(9))，因而在采用常规的Mo-Co-Ni/Al₂O₃催化剂对这种碳五馏份进行加氢时，催化剂的加氢活性稳定性较差，无法获得如“蒸汽裂解C5馏份抽余物加氢制戊烷”(石油炼制与化工，2004，35(10))一文的，在反应温度为150℃，液时空速(LHSV)为3.0h^-1，氢油摩尔比为5和系统压力为2.8MPa的条件下，Mo-Co-Ni/Al₂O₃作为催化剂，将生产甲基叔戊基醚残余的醚后碳五进行加氢饱和，加氢后戊烷中烯烃含量小于0.01％，戊烷含量大于99.9％。

发明内容