[发明专利]裂解碳五中炔烃的选择加氢方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种选择加氢方法，更具体地说，本发明涉及一种用于裂解碳五选择性加氢的方法。

背景技术

石油裂解制乙烯副产大量的碳五馏分，其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，它的分离和利用对于提高乙烯装置的经济效益和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工艺，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。分离的异戊二烯主要用于聚合生成异戊橡胶、特种橡胶、SIS丁基橡胶，是重要的有机化工原料。异戊二烯中微量的炔烃对异戊二烯聚合催化剂产生有害的影响。

目前为了制取高纯度的碳五双烯烃，工业上普遍应用的分离方法为溶剂萃取蒸馏法即用萃取剂将炔烃除去。但该方法具有操作能耗和投资费用较高、溶剂和异戊二烯损失较大等缺陷，且在循环萃取溶剂中易产生黑渣子堵塞设备。

对碳五馏分中炔烃进行选择性加氢，从而获得高纯度的碳五烯烃的方法有少量的公开。即对碳五馏分中全部或部分炔烃进行选择加氢，尤其是通过选择性加氢生成碳五馏分中所希望的产物，为了减少相应的有价值的组分的损失，如果可能的话，应该尽量避免“过量”加氢生成更饱和的化合物。例如，将碳五馏分中异戊烯炔、2-丁炔、1-戊炔等加氢生成异戊二烯、2-丁烯、1-戊烯等，或至少使其残余含量达到几个ppm，尽量避免过量加氢为单烯烃和烷烃。这种除炔方法可简化碳五分离流程，但要求所使用的催化剂需要较高的选择性、足够的活性和足够长的使用寿命，以适于长期、低成本运转。

但是，对于存在于碳五馏分中的炔烃进行选择性加氢的催化剂和方法，现有技术还不能同时满足减少加氢后炔烃的剩余量和增大其选择性，使碳五馏分中二烯烃的损失量降低到一定程度的要求。

发明内容

本发明的目的使针对现有技术中不饱和烃加氢催化剂寿命短、负荷小、选择性差的缺陷，提出一种选择性高、稳定性好、寿命长的催化剂及其制备方法和应用方法，能有效地对碳五馏分中，特别是脱除环戊二烯的碳五馏分进行选择性加氢。

具体技术方案如下：

一种裂解碳五中炔烃的选择加氢方法，其特征在于，裂解碳五馏分与氢气一起进入装有负载型催化剂的加氢反应器，在入口温度20～70℃、碳五液空速1～10h^-1、氢/炔摩尔比1～10和反应压力0.1～4MPa下使裂解碳五中炔烃选择加氢而除去；

所述负载型催化剂包括载体和负载于载体上的活性组分，主活性组分为Pd，在催化剂制备过程中，负载活性组分前体的载体经电离辐照处理以使主活性组分Pd在室温和空气条件下为单质态，活性组分的平均粒径小于10nm。

为了充分地表现出催化剂的优异性能，优选地，所述活性组分包括：

a)主活性组分Pd，其含量为催化剂总重量的0.01wt％～2wt％；

b)选自Ag、Cu、Au、Ga、As、Bi、Pb、Sn、Cr、稀土元素、碱金属和碱土金属中的一种或两种以上，其含量为催化剂总重量的0wt％～20wt％。

此外，还可加入加氢催化剂中常用的其他调节催化剂性能的助活性组分，如卤族元素等。金属活性组分a)的含量更优选为0.05wt％～15wt％，更优选0.05wt％～1wt％；活性组分b)的含量更优选为载体总重的0wt％～10wt％。

优选地，所述的载体为Al₂O₃、TiO₂、V₂O₅、SiO₂、ZnO、SnO₂、SiC、高岭土、堇菁石或它们中两种以上的混合物，或所述载体为将Al₂O₃、TiO₂、V₂O₅、SiO₂、ZnO、SnO₂、SiC、高岭土和堇菁石中的至少一种负载在惰性基底上所形成的复合载体，所述惰性基底包括金属基底和陶瓷。

更优选地，所述载体的比表面为3～200m²/g，平均孔径为20～300nm，孔容为0.2～1.0ml/g，其形状为粒状、球形、齿形、环形、齿球形、片状、条状、三叶草或四叶草。所述的四叶草可以为两叶长而另两叶短的异形条状。也可以使用适合本发明催化剂的其它异形条状。

优选地，所述催化剂在制备过程中经过电离辐照，辐照方法选择下列方法之一：