[发明专利]工业碳五馏份催化加氢制造戊烷的方法

说明书

本发明是有关工业碳五馏份经催化加氢制造戊烷的方法，具体地说，是关于工业碳五馏份经催化加氢制造戊烷的方法。

戊烷是一种化工原料，它可用作溶剂、发泡剂及其它化工产品的基本原料。戊烷通常是从石油烃的直馏过程和加氢裂化过程中获得，少量则通过提纯后的碳五馏份加氢制得。随着石油化工的发展，特别是乙烯装置的相继投产，工业碳五馏份的资源也逐年增加。目前，工业碳五馏份的开发利用主要有两种形式：一是将工业碳五馏份分离后利用，另一是将工业碳五馏份不作分离而直接加以利用。

工业碳五馏份分离后的利用主要是分离出其中的双烯烃组份，作为化工原料加以利用。其抽余部分可用于烷基化油和甲基叔戊基醚(TAME)的生产。但是，由于工业碳五馏份由多种沸点相近的化合物组成，不仅组份复杂，异构体较多，而且还可能生成二元或三元组份的共沸物，因此分离较为困难。

碳五馏份不经分离直接利用，主要用于石油树脂、甲基叔戊基醚(TAME)等领域的生产。未见利用工业碳五馏份作为原料经催化加氢制造戊烷的文献报导。

本发明的目的是提供一种利用工业碳五馏份，特别是利用不经分离的工业碳五馏份作为原料，经催化加氢制造戊烷的方法。

本发明的戊烷制造方法是以如下方式完成的。

工业碳五馏份主要来源于石油烃的直馏、加氢裂化、催化裂化过程以及蒸汽裂解过程。除了直馏和加氢裂化过程中产生的工业碳五馏份其主要组份是戊烷外，其它过程中产生的工业碳五馏份是不饱和组份和饱和组份的混合物，其中大部分是非直链的不饱和碳五。

本发明的方法就是直接利用工业碳五馏份为原料，在选定的反应条件下，在催化剂的存在下，通过对其中的不饱和组份进行催化加氢反应，从而制得戊烷。该工业碳五馏份来自于石油烃的催化裂化过程或是石油烃的裂解制乙烯过程中副产物。其中，可以是富含单烯烃的混合物，或是富含单烯烃和双烯烃的混合物。也可以是抽提了双烯烃后的抽余混合物。

催化加氢反应的反应温度为60～200℃，最好是在90～150℃的温度范围。当反应原料中的双烯烃含量较高时，则提高反应温度对反应有利。反应压力为0.05～5MPa，提高压力对反应有利，但考虑到实际综合效果，反应压力以0.2～1.0MPa为宜。原料配比以氢气与工业碳五馏份的摩尔比计，一般为0.5～10，但以2～5为好。当原料中双烯烃含量较高时，提高氢气与碳五馏份的摩尔比对反应有利。碳五馏份的液时空速通常可取0.3～9hr^-1，最好是0.5～2hr^-1。当原料中的双烯烃含量较高时，适当降低液时空速对反应的进行有利。

催化加氢反应所用的催化剂是普通的加氢型催化剂，可使用贵金属负载型催化剂或是非贵金属型催化剂。

贵金属负载型催化剂可表示为：A/C。

A；代表金属元素钯、铂、钌、铑或它们的混合物，其中以钯和铂为优选金属元素。含量一般为0.01～15％，较佳的含量范围为0.03～10％。

C：代表载体，如氧化铝、氧化硅或其混合物，或者是活性碳，其中氧化铝和活性碳是优选的载体。

非贵金属型催化剂可表示为：B_X·Ni_Y/C₁。

B：代表金属元素铜、钴、铬、铁、钼、铝、银或它们的混合物，其中以铜、钴为优选元素。

C₁：代表载体，如硅藻土、氧化铝、氧化硅、活性碳或是氧化铝和氧化硅的混合物，其中以硅藻土、氧化铝为优选载体。或者C₁代表空白。

金属元素组份的含量占整个催化剂重量的10～50％，式中X取0～2，Y可取1～12。

上述催化剂可用通常的催化剂制造方法予以制备。如贵金属负载型催化剂Pd/Al₂O₃，可用适量的氯化钯溶液浸渍Al₂O₃小球，经干燥、还原后使用。非贵金属型催化剂Ni-Cu/硅藻土，可在相应的硝酸盐溶液中加入细粉状硅藻土，然后加热搅拌形成均匀的淤浆状物质，再经过滤、干燥、成型，使用前用氧气还原。

工业碳五馏份依其来源不同，其中所含的单烯烃和双烯烃的种类和含量差异很大，但是不饱和烯烃的化学性质是不同的。由于碳五烯键化学性质均比较活泼，在加氢型催化剂的作用下，容易发生催化氢化反应，从而使不饱和键变为饱和键，化学反应式如下所示。

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如：