[发明专利]一种正戊烯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种正戊烯的制备方法，特别涉及将富含间戊二烯的碳五馏份与氢气混合后通过Pd/Al₂O₃催化剂床层，使间戊二烯选择加氢反应转化为正戊烯和2-戊烯混合物，再通过分离得到正戊烯的方法。

背景技术

正戊烯是一种应用领域较为狭窄的精细化工产品的中间体，它是经环氧化生产1，2-戊二醇，进而生产杀虫剂丙环唑的原料。丙环唑是替代有机磷农药的一种发展前景良好且对环境影响极小的绿色有机农药。

通常石脑油蒸汽裂解制乙烯的过程副产出相当数量的碳五馏分，其量约为乙烯产量的10%。目前碳五馏分的综合利用主要是对碳五馏分进行分离得到价值较高的间戊二烯、异戊二烯和双环戊二烯等双烯烃以及异戊烯产品，分离了双烯烃以及异戊烯后剩余的碳五物料称为抽余碳五，约占碳五馏分原料的10～15%。抽余碳五中约含10%左右的1-戊烯，由于抽余碳五的各组分沸点和挥发度都非常接近且1-戊烯的沸点介于各组分之间，因此需首先经过精密精馏，分离大部分的重组分，得到1-戊烯含量约65%的浓缩液；然后根据烷烃和烯烃在DMF中挥发度的差异，以DMF为萃取剂进行萃取精馏和抽提，可以分离掉浓缩液中的异戊烷，得到1-戊烯含量大于85%的粗产品；最后通过脱轻塔和脱重塔进行精制，得到含量约为95%的1-戊烯产品。其不足之处在于工艺路线长，需特定的抽余碳五原料和产品1-戊烯纯度低。

发明内容

本发明提供了一种正戊烯的制备方法，将富含间戊二烯的碳五馏份与氢气混合后通过Pd/Al₂O₃催化剂床层，使间戊二烯选择加氢反应转化为正戊烯和2-戊烯混合物，再通过分离得到正戊烯的方法。

以下是本发明具体的技术方案：

一种正戊烯的制备方法,包括以下步骤：

1）将富含间戊二烯的碳五馏份与氢气混合后进入一固定床催化加氢反应器进行选择性加氢反应，催化剂为Pd/Al₂O₃。氢气与物料中双烯烃的摩尔进料比为1～3﹕1，质量空速1～8hr^-1，反应压力为10～20bar，反应温度为30～90℃。通过加氢将物料中所含有的间戊二烯转化为1-戊烯和2-戊烯。

2）利用加氢物料中各组分的沸点差，在一个理论塔板数为80～100的精馏塔内将1-戊烯分出。塔釜温度为55～80℃，塔顶温度为40～60℃，回流比为10～30，塔操作压力为2～5bar。

上述步骤1）所述的选择性加氢反应的催化剂一般为Pd/Al₂O₃,钯为活性组分,Al₂O₃为载体，金属钯含量最好为催化剂总质量的0.25～0.30%；氢气与物料中双烯烃的摩尔比最好为1.1～2.5﹕1；质量空速最好为4～6hr^-1；反应压力最好为12～16bar，反应温度最好为35～70℃。

上述步骤2）所述的精馏塔的塔釜温度最好为60～70℃；塔顶温度最好为45～55℃；回流比最好为15～25；塔操作压力最好为2.5～3.5bar。

在步骤1中本发明采用了成熟的选择性加氢Pd/Al₂O₃催化剂，这种催化剂在合适的加氢条件下可催化原料中间戊二烯的加氢，使其转化成沸点更低的1-戊烯和2-戊烯。在间戊二烯的加氢过程中，由于热力学的缘故，有部分生成的1-戊烯会发生临氢异构化转化成2-戊烯，而对其影响最大的工艺参数是氢气与物料中双烯烃的摩尔比，需在间戊二烯加氢转化率和1-戊烯寻找合适的平衡点。此外在选择性加氢时，要特别关注加氢的选择性，尽可能减少单烯烃的再加氢，提高反应的收率。

与现有技术相比，本发明的优点是通过采用加氢和精馏的方法来生产1-戊烯产品。由于加氢产物中各组分的沸点与1-戊烯相差较为明显，故可以很容易地通过精馏来生产纯度在98.5%以上的1-戊烯产品。

下面通过实施例来对本发明的细节作进一步的描述。

具体实施方式

实施例

一、选择性加氢

加氢反应器一根尺寸为φ25mm×1000mm的不锈钢管式反应器，反应管中装填100ml催化剂，催化剂以Pd为活性组份，Al₂O₃为载体，Pd含量为0.30wt％。反应器底部装填惰性瓷球。新鲜催化剂在进料以前需用氢气进行活化。