[发明专利]一种多不饱和烃选择加氢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化反应的方法，具体地说，涉及一种新型催化剂在超重力旋转床反应器中进行催化选择性加氢的方法。

背景技术

在石化工业中，如蒸汽裂解、催化裂化所生产的烃类原料中含有一种或多种炔类或二烯类化合物，新型煤化工中分离过程也产生多种炔类或二烯类化合物。炔类化合物包括乙炔、丙炔、乙基乙炔、乙烯基乙炔、丁二炔等；二烯类化合物包括丙二烯、1,2-丁二烯、1,3-丁二烯等。炔类化合物和二烯类化合物会影响烯烃进一步加工过程所用聚合催化剂的活性和工艺安全性，工业上通常采用固定床催化反应器进行选择加氢脱除这类杂质。例如，乙炔选择加氢可以采用单段、双段、或者三段床的反应型式在等温或绝热固定床反应器中进行。丙炔和丙二烯选择加氢可以采用单段、双段床的反应型式在等温或绝热固定床反应器中进行。这些不饱和烃的加氢反应可以在气相或液相中进行，还可以在气液混合相中进行。采用的固定床加氢工艺具有反应器结构简单、返混小的优点，因而应用较为广泛，但固定床反应器也存在着传热差、物料停留时间长、副反应多的缺点，影响催化剂的运行性能和反应器的分离效果。由于固定床反应器中不饱和烃加氢反应放热量大，操作不当会产生飞温现象，影响安全生产。固定床反应工艺中物料与催化剂接触时间较长，易发生副反应，造成副产低聚物绿油覆盖在催化剂表面，减少了催化活性中心，降低了催化剂活性和目的产物收率，影响了催化剂的寿命。迄今为止，传统的固定床反应器由于受到传质、传热的限制，催化加氢效果没有达到理想水平，反应器性能有待进一步提高。

超重力技术是20世纪70年代末发展起来的强化气液传质的新型技术，它利用高速旋转产生的超重力场强化传质过程和微观混合过程，大幅度提高化学反应的转化率和选择性，显著缩小反应器或分离设备的体积，简化工艺流程，实现了过程的高效节能，减少了污染排放，提高了产品质量。超重力技术可以极大地强化传质、传热和分子混合过程，近年来在化学工程领域的应用研究取得重要进展。EP0023745A3提出超重力旋转床可以用于吸收、解吸、蒸馏等过程，专利没有公开工业化规模的应用技术。CN1064338A、CN1116146A、CN1116185A成功地将超重力场旋转床应用于工业规模的油田注水脱氧过程和超细碳酸钙的制备过程。CN1507940A公开了在超重力场反应器中进行烃类全加氢的方法。CN100417436A公开了一种在超重力场旋转床中进行催化选择加氢的方法，催化剂采用商业化的传统金属负载催化剂，采用金属丝网作为支撑内件，催化剂置入金属丝网中并固定在超重力旋转床反应器的转子上。在这一专利技术中，金属催化剂置入不锈钢丝网并固定在超重力反应器转子上不易加工，废催化剂回收也不方便；另外，催化剂颗粒之间摩擦力大，容易磨损造成金属活性组分流失。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化选择加氢的方法，具体地说，是一种新型催化剂在超重力旋转床反应器中进行催化选择性加氢的方法。

一种多不饱和烃选择加氢的方法，将高分子化合物载体催化剂作为内件固定在超重力旋转床反应器的转子上，形成旋转着的催化剂床层，烃类物料和氢气以逆流或并流的方式通过旋转着的催化床层，使多不饱和烃选择加氢反应在超重力场下进行。

具体技术方案如下：

将活性金属催化剂粉末负载到高分子化合物载体上，得到高分子化合物载体催化剂，然后将塑料载体催化剂固定在超重力旋转床反应器的转子上进行多不饱和烃选择加氢过程。

高分子化合物载体催化剂可以采用下面的步骤制备得到：

（1）制备金属催化剂粉末

金属催化剂的活性组分包括一种主要的活性元素和/或另外几种次要的活性元素。

金属催化剂主要活性组分选自Pd、Ni、Pt、Ru、Rh等Ⅷ族金属的一种；金属催化剂次要活性组分选自Ag、Cd、Bi、Si、碱金属、La系元素、Ac系元素的一种或几种。

金属催化剂的主要活性组分元素优选Pd。以金属催化剂的总重量100%计，主要活性组分以金属为基准按重量计为0.01～0.50wt%之间；

金属催化剂的次要活性组分元素优选Ag、Bi、K。以金属催化剂的总重量100%计，次要活性组分以金属为基准按重量计为0.005～2.0wt%之间。