一種乙炔加氫制備乙烯漿態(tài)床的液相溶劑及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及乙烯的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種乙炔加氫制備乙烯漿態(tài)床的液相 溶劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著石油資源日益枯竭，發(fā)展煤化工為原料的化工過程成為替代石油化工路線的 重要過程，得到廣泛關(guān)注，并取得快速發(fā)展。
[0003] 乙烯是石油化工中最重要的基礎(chǔ)原料，被稱為"石化工業(yè)之母"。廣泛用于塑料、 潤滑油、聚合物以及一些中間體，目前主要由石油或低碳烷烴通過裂解制取。在煤化工技術(shù) 中，以煤為原料通過電石工藝制取乙炔，已廣泛應(yīng)用，以乙炔為原料，在選擇性加氫催化劑 作用下，通過加氫制備乙烯產(chǎn)品，可進一步拓展煤化工路線。且近些年來乙炔主要的下游產(chǎn) 品聚氯乙烯（PVC)已經(jīng)供大于求，PVC產(chǎn)業(yè)利潤不高，急需拓展乙炔下游產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈；而乙 烯下游產(chǎn)品聚乙烯價格隨石油價格波動很大，且其他下游產(chǎn)品如乙二醇，丁二醇、丙烯酸、 聚乙烯醇等也有很好的經(jīng)濟價值。因此，開發(fā)乙炔加氫制乙烯的新工藝技術(shù)可以為乙烯工 業(yè)提供一種新原料來源，并降低乙烯對石油資源的依賴程度及乙烯生產(chǎn)成本，具有廣闊的 應(yīng)用前景。
[0004] 雖然乙炔選擇加氫是當(dāng)前的關(guān)注熱點，但其研究內(nèi)容主要應(yīng)用于除去石油烴裂解 制備乙烯工藝過程中微量的乙炔（0. 01~5體積％ )，而對于專門以高濃度乙炔為原料的催 化選擇加氫制乙烯工藝及催化劑則少有探索，相應(yīng)的工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用更是未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種濃度高、具良好的供氫能力、氫 自由基轉(zhuǎn)移能力及溶解綠油能力的乙炔加氫制乙烯漿態(tài)床的液相溶劑。本發(fā)明提供的液相 溶劑能及時為催化劑活性中心吸附的乙炔加氫提供氫自由基，避免當(dāng)反應(yīng)溫度過高或氫氣 不足時，活性中心吸附的乙炔聚合生成綠油，避免了生成的綠油聚合物對催化劑的覆蓋，從 而減少催化劑積碳與失活，延長催化劑壽命和裝置開車時間，提高乙烯收率。
[0006] 本發(fā)明提供了一種乙炔加氫制乙烯漿態(tài)床的液相溶劑，所述液相溶劑包含離子液 體，供氫劑和供電子溶劑。
[0007] 所述離子液體為的用量為〇? 5~15份。所述離子液體選自[BM頂][BFJ、[BM頂] [TFA]、[BM頂][NTF2]、[BM頂][MeSOj、[BM頂][BuHP03]、[BMPyrr] [0AC]、[BMPyrr] [NTF2]、 [BMPyrr] [EtHP03]、[BM頂][EtHP03]中的一種或多種；優(yōu)選為[BM頂][BFJ、[BMPyrr] [EtHP03]、[BMPyrr][0AC]中的一種或多種。
[0008] 所述供氫劑的用量為0. 5~10份。所述供氫劑選自環(huán)烷基芳烴類或/和石油煤 焦油高芳烴餾分油；所述環(huán)烷基芳烴為四氫萘、十氫萘、二氫蒽或茚滿。所述供氫劑優(yōu)選為 四氫萘、二氫蒽或石油煤焦油高芳烴餾分油。
[0009] 所述供電子溶劑的用量為75~105份。所述供電子溶劑選自乙二胺、吡啶、N-甲 基-2-吡咯烷酮、環(huán)己酮中的一種或多種；優(yōu)選為N-甲基-2-吡咯烷酮或/和乙二胺。
[0010] 作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述的液相溶劑包含以下重量份的成分：[BMIM] [BFJ10~15份，四氫萘8~10份，N-甲基-2-吡咯烷酮75~82份。
[0011] 作為第二種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述的液相溶劑包含以下重量份的成分：[BMIM] [BFJ2~5份，[BMPyrr] [EtHP03] 2~5份，二氫蒽8~10份，N-甲基-2-吡咯烷酮55~ 75份，乙二胺25~30份。
[0012] 作為第三種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述的液相溶劑包含以下重量份的成分：[BMPyrr] [0AC]4~10份，煤焦油高芳烴餾分油2~6份，N-甲基-2-吡咯烷酮85~94份。
[0013] 本發(fā)明進一步保護所述的液相溶劑在乙炔加氫制乙烯的漿態(tài)床工藝中的應(yīng)用。
[0014] 所述應(yīng)用可以包括以下步驟：取所述液相溶劑，裝入漿態(tài)床中，將催化劑顆粒均勻 分散于液相溶劑中，將氫氣與乙炔體積比為4:1的混合氣以空速4000mL/gcat.h從衆(zhòng)態(tài)床 反應(yīng)器底部通入，在壓力0.IMPa、溫度180°C條件下反應(yīng)，從漿態(tài)床反應(yīng)器頂部收集產(chǎn)物乙 稀。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以實現(xiàn)以下顯著效果：離子液體是一種優(yōu)良的溶劑，具 有溶解綠油的能力，避免生成的綠油覆蓋催化劑造成失活，綠油均勻分散在液相溶劑中從 而難于在催化劑表面積碳，延長了催化劑壽命和裝置開車時間；供氫劑保證了液相溶劑中 氫自由基供給；供氫劑與供電子溶劑協(xié)同作用，能及時為催化劑吸附的乙炔加氫反應(yīng)提供 氫自由基，避免催化劑吸附的乙炔聚合，提高了乙炔加氫制乙烯的選擇性。
【具體實施方式】
[0016] 以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0017] 實施例1
[0018] 液相溶劑的組成：[BM頂][BFJ15g，四氫萘10g，N-甲基-2-吡咯烷酮75g。
[0019] 實施例2
[0020] 液相溶劑的組成：[BM頂][BFJ10g，四氫萘8g，N-甲基-2-吡咯烷酮82g。
[0021] 實施例3
[0022] 液相溶劑的組成：[BM頂][BFJ3g，[BMPyrr] [EtHP03] 3g，二氫蒽 5g，N-甲基-2-吡 咯烷酮60g，乙二胺29g。
[0023] 實施例4
[0024] 液相溶劑的組成：[BM頂][BFJ2g，[BMPyrr] [EtHP03] 2g，二氫蒽 8g，N-甲基-2-吡 咯烷酮75g，乙二胺30g。
[0025] 實施例5
[0026]液相溶劑的組成：[BM頂][BFJ5g，[BMPyrr] [EtHP03]5g，二氫蒽 10g，N-甲基-2-吡 咯烷酮55g，乙二胺25g。
[0027] 實施例6
[0028] 液相溶劑的組成：[BMPyrr] [OAC] 4g，煤焦油高芳烴餾分油2g，N-甲基-2-吡咯烷 酮 94g。
[0029] 實施例7
[0030] 液相溶劑的組成：[BMPyrr] [OAC] 10g，煤焦油高芳烴餾分油6g，N-甲基-2-吡咯烷 酮 85g。
[0031] 實施例8
[0032] 分別取各實施例所得液相溶劑100g，裝入漿態(tài)床中，將催化劑顆粒（Pd-Bi/ a-A1203/貴金屬/活性炭）均勻分散于液相溶劑中，將氫氣與乙炔體積比為4:1的混合氣 以空速4000mL/gcat.h從漿態(tài)床反應(yīng)器底部通入，在壓力0.IMPa、溫度180°C條件下反應(yīng)， 從漿態(tài)床反應(yīng)器頂部收集產(chǎn)物乙烯。
[0033] 在相同條件下，以100g水（對比例1)或100gN-甲基吡咯烷酮（對比例2)作為 液相溶劑，生產(chǎn)乙烯。
[0034] 采用GC7900、FID檢測器、毛細管柱及質(zhì)譜儀，檢測并計算乙炔轉(zhuǎn)化率、乙烯收率、 乙炔轉(zhuǎn)化率下降至95%所用的時間（即催化劑壽命）以及催化劑附著綠油量。
[0035] 表1:檢測結(jié)果
[0036]
[0038] 在相同的反應(yīng)條件下，本發(fā)明提供的乙炔加氫制乙烯漿態(tài)床的液相溶劑，其具有 較好的供氫能力、氫自由基轉(zhuǎn)移能力及溶解綠油能力；極大的減少了綠油覆蓋量并延長了 催化劑壽命。
[0039] 雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明、【具體實施方式】及試驗，對本發(fā)明作了詳盡的描 述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見 的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進，均屬于本發(fā)明要求保護的 范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種乙炔加氫制乙烯漿態(tài)床的液相溶劑，其特征在于，所述液相溶劑包含以下重量 份的成分：離子液體0. 5~15份，供氫劑0. 5~10份和供電子溶劑75~105份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液相溶劑，其特征在于，所述離子液體為[BM頂][BF4]、 [BM頂][TFA]、[BM頂][NTF 2]、[BMIM] [MeSO4]、[BM頂][BuHPO3]、[BMPyrr] [OAC]、[BMPyrr] [NTF2]、[BMPyrr] [EtHPO3]、[BM頂][EtHPO3]中的一種或多種； 優(yōu)選為[BM頂][BFJ、[BMPyrr] [EtHP03]、[BMPyrr] [0AC]中的一種或多種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液相溶劑，其特征在于，所述供氫劑為環(huán)烷基芳烴類或/ 和石油煤焦油高芳烴餾分油；所述環(huán)烷基芳烴為四氫萘、十氫萘、二氫蒽或茚滿中的一種或 多種。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液相溶劑，其特征在于所述供氫劑為四氫萘、二氫蒽或石油 煤焦油高芳烴餾分油中的一種或多種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4任意一項所述的液相溶劑，其特征在于，所述供電子溶劑為乙二 胺、吡啶、N-甲基-2-吡咯烷酮、環(huán)己酮中的一種或多種。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的液相溶劑，其特征在于，所述供電子溶劑為N-甲基-2-吡咯 烷酮或/和乙二胺。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液相溶劑，其特征在于，所述的液相溶劑包含以下重量份的 成分：[BM頂][BF4] 10~15份，四氫萘8~10份，N-甲基-2-吡咯烷酮75~82份。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液相溶劑，其特征在于，所述的液相溶劑包含以下重量份的 成分：[BM頂][BF4] 2~5份，[BMPyrr] [EtHPO3] 2~5份，二氫蒽8~10份，N-甲基-2-吡 咯烷酮55~75份，乙二胺25~30份。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液相溶劑，其特征在于，所述的液相溶劑包含以下重量份的 成分：[BMPyrr] [0AC] 4~10份，煤焦油高芳烴餾分油2~6份，N-甲基-2-吡咯烷酮85~ 94份。10. 權(quán)利要求1~9任意一項所述的液相溶劑在乙炔加氫制乙烯的漿態(tài)床工藝中的應(yīng) 用。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種乙炔加氫制乙烯漿態(tài)床的液相溶劑，所述液相溶劑包含以下重量份的成分：離子液體0.5～15份，供氫劑0.5～10份和供電子溶劑75～105份。本發(fā)明提供的液相溶劑具有良好的供氫能力、氫自由基轉(zhuǎn)移能力及溶解綠油能力，極大的減少了綠油覆蓋量并延長了催化劑壽命。本發(fā)明進一步保護所述液相溶劑在乙炔加氫制乙烯的漿態(tài)床工藝中的應(yīng)用。
【IPC分類】C07C11/04, C07C5/09
【公開號】CN105037065
【申請?zhí)枴緾N201510484997
【發(fā)明人】余海鵬, 史雪君, 車中山, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團股份有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月7日