一種工業(yè)萘為原料連續(xù)生產(chǎn)十氫萘的工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種十氫萘的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種以工業(yè)萘為原料生產(chǎn)十氫萘的加氫工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]十氫萘作為稠環(huán)碳?xì)浠衔?，在化工、電子工業(yè)和醫(yī)藥行業(yè)都具有十分廣泛和重要的應(yīng)用，它可用作涂料的溶劑，用于提取脂肪和蠟，代替松節(jié)油用于鞋油、地板蠟的制造等。十氫萘主要用途是作為優(yōu)良的高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑，溶解某些高分子化合物，在紡織工業(yè)中具有重要應(yīng)用。
[0003]國(guó)外研究氫化萘合成十氫萘多是在高壓釜中分步進(jìn)行，第一步用普通催化劑高壓加氫將萘轉(zhuǎn)化成四氫萘，第二步用貴金屬作催化劑在較溫和條件下進(jìn)行深度氫化。
[0004]目前我國(guó)合成十氫萘研究成果的報(bào)導(dǎo)較少。CN200310106565公開(kāi)了一種十氫萘的合成方法，以萘為原料，四氫萘為溶劑，在間歇釜內(nèi)反應(yīng)一步合成十氫萘的工藝，萘轉(zhuǎn)化率達(dá)到98%，十氫萘產(chǎn)率98%，副反應(yīng)物小于1%，該方法雖然得到了較好的效果，但由于是間歇式操作，生產(chǎn)效率低下。廈門大學(xué)專利CN101602644A采用間歇法，在高壓釜中將萘氫化成十氫萘，其所用催化劑為Ni/ γ -Al2O3，溶劑為環(huán)己烷，反應(yīng)條件為:溫度80-200°C，壓力2-5MPa，液時(shí)空速9-13h—S萘轉(zhuǎn)化率為100%，十氫萘收率為99%<ΧΝ200510041404.6公開(kāi)了一種十氫萘的連續(xù)氫化合成方法，該方法在穩(wěn)態(tài)涓流床催化反應(yīng)器、在一定的壓力和溫度條件下萘連續(xù)加氫合成十氫萘的生產(chǎn)方法，萘的轉(zhuǎn)化率為70%?99%，副反應(yīng)產(chǎn)物小于1%。該方法雖然實(shí)現(xiàn)了連續(xù)生產(chǎn)，但萘的轉(zhuǎn)化率有待進(jìn)一步提高。日本專利JP160515A中報(bào)道了“萘兩步加氫反應(yīng)制造十氫萘的方法”。其方法是:萘第一步加氫生成四氫萘，將產(chǎn)物精餾分離之后，第二步由四氫萘加氫生成十氫萘。Barbul，Marius Aurel等人在專利“method andapparatus for purificat1n of naphthalence from coking” 中描述了一種氫化萘含量90%的焦油餾分生成四氫萘、十氫萘的方法，反應(yīng)條件為:溫度350-510°C，壓力3-6MPa，氫氣/溶劑比為300-2500Nm3/m3，溶液進(jìn)料速度為l-10m3/h，催化劑含12-16%氧化鉬和3-5.5%氧化鈷和(或)氧化鎳，載體為多孔氧化鋁。
[0005]以上專利報(bào)道中，大都采用以低硫、氮等雜質(zhì)含量的精萘為原料，經(jīng)過(guò)一步或者兩步加氫生產(chǎn)十氫萘。以粗萘為原料采用兩步加氫生產(chǎn)十氫萘的多采用非貴金屬催化劑，很難生產(chǎn)高純度十氫萘，更無(wú)法用工業(yè)萘連續(xù)生產(chǎn)高純度十氫萘。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要求解決的技術(shù)問(wèn)題是解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)原料適應(yīng)性差、產(chǎn)品純度低的問(wèn)題，提供一種工業(yè)萘連續(xù)生產(chǎn)十氫萘的工藝方法，該方法以工業(yè)萘為原料采用兩段串聯(lián)工藝生產(chǎn)十氫萘的加氫工藝方法。
[0007]本發(fā)明一種工業(yè)萘為原料連續(xù)生產(chǎn)十氫萘的工藝方法，以工業(yè)萘(粗萘)為原料，通過(guò)兩段加氫串聯(lián)生產(chǎn)高純度十氫萘，該工藝方法包括:
[0008]I)工業(yè)萘與溶劑以1:1?10的體積比在原料混合罐混合后，在與氫氣混合并加熱至反應(yīng)溫度后進(jìn)入一段加氫反應(yīng)器加氫反應(yīng)，加氫產(chǎn)物經(jīng)過(guò)氣液分離器分離后，氣相產(chǎn)物經(jīng)過(guò)洗氣塔脫雜質(zhì)得到氫氣循環(huán)使用，液相產(chǎn)物一部分作為溶劑回流至原料混合罐;其中所述一段加氫反應(yīng)條件為:反應(yīng)壓力I?5MPa，反應(yīng)溫度，氫液體積比100?1000:1，液時(shí)空速以工業(yè)萘計(jì)為0.1?51Γ1，催化劑為脫硫、脫氮和加氫功能的非貴金屬催化劑，以單質(zhì)計(jì)，非金屬含量10wt%?50wt%，所述的一段加氫反應(yīng)器為等溫列管式反應(yīng)器；
[0009]2)另一部分液相產(chǎn)物進(jìn)入二段加氫反應(yīng)器進(jìn)一步加氫反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過(guò)氣液分離器后，氫氣循環(huán)使用，液相進(jìn)入產(chǎn)品精餾塔，經(jīng)過(guò)精餾脫除少量輕組分后得到高純度十氫萘;其中所述二段加氫反應(yīng)條件為:反應(yīng)壓力5?20MPa，反應(yīng)溫度200?400°C，氫液體積比100?1000:1，液時(shí)空速0.1?511—1，催化劑采用高加氫活性的貴金屬催化劑，以單質(zhì)計(jì)，貴金屬含量為含量0.05wt %?5wt %，所述的二段反應(yīng)器為絕熱式固定床反應(yīng)器。
[0010]本發(fā)明生產(chǎn)十氫萘的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0011 ] I)以工業(yè)萘為原料，降低十氫萘的生產(chǎn)成本，原料適應(yīng)性強(qiáng)；
[0012]2)非貴金屬催化劑和貴金屬催化劑串聯(lián)使用，既可以降低萘第一步加氫成本，又可以提尚最終廣品十氣蔡的純度。
[0013]3)萘轉(zhuǎn)化率高、副反應(yīng)少，十氫萘純度高，采用本發(fā)明方法，萘的轉(zhuǎn)化率>99.9%，十氫萘選擇性> 99，十氫萘總收率> 94.5 %，產(chǎn)品純度> 99 %。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明工業(yè)萘為原料連續(xù)生產(chǎn)十氫萘的工藝流程示意圖。
[0015]圖中:1原料混合罐、2—段加氫反應(yīng)器、3氣液分離器1、4洗氣塔、5 二段加氫反應(yīng)器、6氣液分離器11、7產(chǎn)品精餾塔。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明工業(yè)萘連續(xù)生產(chǎn)十氫萘的工藝方法作進(jìn)一步闡述。
[0017]如圖1本發(fā)明工業(yè)萘連續(xù)生產(chǎn)十氫萘的工藝流程示意圖所示，首先將工業(yè)萘與溶劑在原料混合罐I中按比例混合，之后與氫氣混合并加熱至反應(yīng)溫度進(jìn)入一段加氫反應(yīng)器2，加氫產(chǎn)物經(jīng)過(guò)氣液分離器I 3分離后，氣相產(chǎn)物經(jīng)過(guò)洗氣塔4脫除H2S和NH3等雜質(zhì)后氫氣循環(huán)使用。液相產(chǎn)物一部分作為溶劑返回原料混合罐I，液相產(chǎn)物另一部分進(jìn)入二段加氫反應(yīng)器5，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過(guò)氣液分離器II 6后，氫氣循環(huán)使用，液相進(jìn)入產(chǎn)品精餾塔7，經(jīng)過(guò)精餾脫除少量輕組分后得到高純度十氫萘。
[0018]實(shí)施例1
[0019]以萘含量為95%的工業(yè)萘為原料，四氫萘和十氫萘混合物為溶劑，工業(yè)萘與溶劑體積比為1:5，一段加氫反應(yīng)器裝填10mL NCG-6(中國(guó)石化集團(tuán)南京化學(xué)工業(yè)有限公司催化劑廠生產(chǎn))的鎳鋁催化劑，反應(yīng)溫度230°C，反應(yīng)壓力5MPa，液時(shí)空速1.8h—1，氣液體積比800: I。二段加氫反應(yīng)器裝填10mL鉑鋁催化劑(中國(guó)專利公開(kāi)號(hào):CN1457923)，反應(yīng)溫度2000C，反應(yīng)壓力1MPa，液時(shí)空速0.3h—1，氣液體積比600:1。萘的轉(zhuǎn)化率為99.9%，十氫萘的選擇性99%，十氫萘總收率達(dá)到94.5%，產(chǎn)品純度為99%。
[0020]實(shí)施例2
[0021]以萘含量為95%的工業(yè)萘為原料，四氫萘和十氫萘混合物為溶劑，工業(yè)萘與溶劑體積比為I: 5，一段加氫反應(yīng)器裝填10mL鎳鋁催化劑(中國(guó)專利公開(kāi)號(hào):CN1082388)，反應(yīng)溫度280°C，反應(yīng)壓力3MPa，液時(shí)空速2.0h—1，氣液體積比800: I。二段加氫反應(yīng)器裝填10mL鉑催化劑(中國(guó)專利公開(kāi)號(hào):CN102836737)，反應(yīng)溫度220°C，反應(yīng)壓力1MPa，液時(shí)空速0.3h—1，氣液體積比600:1。萘的轉(zhuǎn)化率為99.92%,十氫萘的選擇性99.3，十氫萘總收率達(dá)到94.7%，產(chǎn)品純度為99%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種工業(yè)萘為原料連續(xù)生產(chǎn)十氫萘的工藝方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)工業(yè)萘與溶劑以1:1?10的體積比在原料混合罐混合后，在與氫氣混合并加熱至反應(yīng)溫度后進(jìn)入一段加氫反應(yīng)器加氫反應(yīng)，加氫產(chǎn)物經(jīng)過(guò)氣液分離器分離后，氣相產(chǎn)物經(jīng)過(guò)洗氣塔脫雜質(zhì)得到氫氣循環(huán)使用，液相產(chǎn)物一部分作為溶劑回流至原料混合罐;其中所述一段加氫反應(yīng)條件為:反應(yīng)壓力I?5MPa，反應(yīng)溫度，氫液體積比100?1000:1，液時(shí)空速以工業(yè)萘計(jì)為0.1?5h—S催化劑為脫硫、脫氮和加氫功能的非貴金屬催化劑，以單質(zhì)計(jì)，非金屬含量1wt%?50wt%，所述的一段加氫反應(yīng)器為等溫列管式反應(yīng)器； 2)另一部分液相產(chǎn)物進(jìn)入二段加氫反應(yīng)器進(jìn)一步加氫反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過(guò)氣液分離器后，氫氣循環(huán)使用，液相進(jìn)入產(chǎn)品精餾塔，經(jīng)過(guò)精餾脫除少量輕組分后得到高純度十氫萘；其中所述二段加氫反應(yīng)條件為:反應(yīng)壓力5?20MPa，反應(yīng)溫度200?400°C，氫液體積比100?1000:1，液時(shí)空速0.1?511—1，催化劑采用高加氫活性的貴金屬催化劑，以單質(zhì)計(jì)，貴金屬含量為含量0.05wt %?5wt %，所述的二段反應(yīng)器為絕熱式固定床反應(yīng)器。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種以工業(yè)萘為原料連續(xù)生產(chǎn)十氫萘的方法，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。該方法，將工業(yè)萘與溶劑混合后，在與氫氣混合并加熱至反應(yīng)溫度后進(jìn)入一段加氫反應(yīng)器加氫反應(yīng)，加氫產(chǎn)物經(jīng)過(guò)氣液分離器分離后，氣相產(chǎn)物經(jīng)過(guò)洗氣塔脫除雜質(zhì)后得到氫氣循環(huán)使用，液相產(chǎn)物一部分作為溶劑回流至原料混合罐；另一部分液相產(chǎn)物進(jìn)入二段加氫反應(yīng)器進(jìn)一步加氫反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過(guò)氣液分離器后，氫氣循環(huán)使用，液相進(jìn)入產(chǎn)品精餾塔，經(jīng)過(guò)精餾脫除少量輕組分后得到高純度十氫萘。本發(fā)明工藝方法具有原料適應(yīng)性強(qiáng)，萘轉(zhuǎn)化率高，副反應(yīng)少，十氫萘純度高的特點(diǎn)。
【IPC分類】B01J23/755, B01J23/42, C07C5/10, C07C13/50
【公開(kāi)號(hào)】CN105541542
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610080521
【發(fā)明人】孫國(guó)方, 高鵬, 于海斌, 李孝國(guó), 費(fèi)亞南, 趙甲, 曲曉龍, 鄭修新, 劉有鵬, 李佳
【申請(qǐng)人】中國(guó)海洋石油總公司, 中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院有限公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年2月4日