專利名稱：一種從乙烯裂解碳九重餾分中制備環(huán)戊烷的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)戊烷的制備領域，特別涉及ー種從こ烯裂解碳九重餾分中制備環(huán)戊烷的方法。
背景技術：
環(huán)戊烷做為作為硬質聚氨酯泡沫的新型發(fā)泡劑，用于代替對大氣臭氧層有破壞作用的氯氟烴(CFCS)，現已廣泛應用于生產無氟冰箱，冰柜行業(yè)以及冷庫、管線保溫等領域。隨著蒙特利爾等公約規(guī)定的禁用、ODS期限的臨近，CFCS和HCFCS類產品不久將被禁用，環(huán)
戊烷必將成為聚氨酯發(fā)泡劑領域的主角。其反應式如下 在中國專利CN1321625A、CM1417178A、CN1911875A中都公開了用雙環(huán)戊ニ烯(DCPD)解聚生成環(huán)戊ニ烯，進行エ業(yè)化連續(xù)加氫生產環(huán)戊烷的制備方法。采用雙環(huán)戊ニ烯進行解聚時，會使雙環(huán)戊ニ烯大量聚合損失，還會導致反應器結焦堵塞。其環(huán)戊烷的收率較低，只有80%左右。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供ー種從こ烯裂解碳九重餾分中制備環(huán)戊烷的方法，該方法操作簡單，以裂解碳九重餾分為解聚原料，成本低，對設備的要求不高，適合規(guī)?；a，得到的環(huán)戊烷的純度大于99%。本發(fā)明的ー種從こ烯裂解碳九重餾分中制備環(huán)戊烷的方法，包括(I)將こ烯裂解碳九重餾分預熱至12(T150°C后，進行解聚，解聚溫度為17(T250°C，系統(tǒng)操作壓カ為0. 03^0. 3MPa，停留時間為I. 5 3h，得氣相物料；(2)將上述氣相物料進ー步解聚，塔頂溫度為7(TllO°C，塔釜溫度在20(T22(TC，操作壓カ為0. 03、. 3MPa，回流比為0. 5^3,于塔頂得到粗甲基環(huán)戊ニ烯和粗環(huán)戊ニ烯；(3)將上述粗環(huán)戊ニ烯和粗甲基環(huán)戊ニ烯進行単體分離精制，単體分離塔頂端為40 60で，塔釜的溫度在140 170で，系統(tǒng)壓カ位0. 02^0. 2MPa，回流比為I 4，塔頂得到高純環(huán)戊ニ烯；(4)將上述的環(huán)戊ニ烯與溶劑、氫氣混合后進入固定床催化劑床層進行催化加氫反應即可；其中催化加氫中所用的催化劑為Ni-Pa-Y-Al2O3復合型催化劑，以Y-Al2O3為載體，以Ni-Pa為催化劑活性組分，其中Ni-Pa的質量含量為0. 3^1% ;所述的環(huán)戊ニ烯與溶劑的質量比為1: 5^10,環(huán)戊ニ烯與氫氣的摩爾比為1:3. 5^4. 5，加氫系統(tǒng)溫度為35飛5°C，系統(tǒng)壓カ為I. 0^2. OMPa0步驟(I)中所述的解聚溫度為220 250°C，系統(tǒng)操作壓カ0. 08 0. IMPa0
步驟(2)中所述的進一步解聚中，塔頂溫度為100 110°C，塔釜溫度為200 210で，系統(tǒng)操作壓カ0. 08^0. IMPa0步驟(3)中所述的單體分離塔頂端為50 60°C，塔釜溫度為16(Tl7(TC，回流比為2 4。步驟(4)中所述Ni-Pa- y -Al2O3復合型催化劑的制備方法是,將Y -Al2O載體浸泡在Ni、Pa可溶性鹽溶液中5 10h，過濾得到催化劑在氮氣存在的情況下干燥4h得到的就是Ni-Pa- y -Al2O3復合型催化劑。步驟(4)所述的Ni-Pa- y -Al2O3復合型催化劑中Ni的質量含量為0. I 0. 4%，Pa的質量含量為0. 2 0. 6%步驟(4)所述的Ni-Pa- y -Al2O3復合型催化劑中，Ni-Pa的質量含量為0. 4^0. 8%。
步驟(4)中所述的溶劑為醇類溶剤。上述的醇類溶劑為甲醇、こ醇、叔戊醇或叔丁醇。步驟(4)中所述的催化加氫反應中加氫系統(tǒng)溫度為40 60°C，系統(tǒng)壓カ為I. 0 I. 5MPa;環(huán)戊ニ烯與溶劑的質量比為1:5 8，環(huán)戊ニ烯與氫氣的摩爾比為1:3. 5 4。步驟(4)中所述的固定床采用內部換熱、夾套換熱與外部循環(huán)換熱相結合的換熱方式。固定床底部米出加氫產物，加氫產物經冷卻器冷卻，一部分回混合罐進行循環(huán)冷卻，一部分采出去精制得到環(huán)戊烷。本發(fā)明以裂解碳九重餾分來代替現有環(huán)戊烷加氫原料，從而提高壞戊烷的收率，以克服雙環(huán)戊ニ烯為原料解聚時原料的大量損失；本發(fā)明采用更加理性的換熱設備及環(huán)熱方式。能夠有效的移除加氫反應熱，阻止環(huán)戊ニ烯生成雙環(huán)戊ニ烯；本發(fā)明采用新型的環(huán)戊烷加氫催化劑，能夠使加氫在較低的溫度下進行，縮短加氫停留時間，克服高溫加氫時環(huán)戊ニ烯生成雙環(huán)戊ニ烯。裂解碳九重餾分當中存在著大量的雙環(huán)戊ニ烯、環(huán)戊ニ烯與甲基環(huán)戊ニ烯ニ聚體、環(huán)戊ニ烯與苯こ烯類的ニ聚體，本發(fā)明用裂解碳九重餾分為解聚原料，可充分的利用其組分中的環(huán)戊ニ烯，環(huán)戊ニ烯的收率達到95%，從而提高壞戊烷的收率，以克服DCPD為原料解聚時原料的大量損失。本發(fā)明加氫固定床反應器，采用內部換熱、夾套換熱與外部循環(huán)換熱相結合。能夠有效的移除加氫反應熱，阻止環(huán)戊ニ烯生產雙環(huán)戊ニ烯。本發(fā)明采用Ni-Pa-Y-Al2O3復合型催化劑，能夠使加氫在較低的溫度下進行，縮短加氫停留時間，克服加氫時環(huán)戊ニ烯生成雙環(huán)戊ニ烯。本發(fā)明技術環(huán)戊ニ烯收率大于95%，環(huán)戊ニ烯轉化率約為100%，環(huán)戊烷選擇性大于99%，環(huán)戊烷收率大于95%，得到環(huán)戊烷的純度大于99%。有益效果(I)本發(fā)明的制備方法操作簡單，以裂解碳九重餾分為解聚原料，成本低，對設備的要求不高，適合規(guī)?；a；(2)本發(fā)明中環(huán)戊ニ烯(CPD)收率大于95%，環(huán)戊ニ烯轉化率約為100%，環(huán)戊烷選擇性大于99%，環(huán)戊烷收率大于95%，得到環(huán)戊烷的純度大于99%。


圖I為本發(fā)明的裝置及流程圖；El為預熱器，E2、E3分別為冷卻器，Rl為解聚爸，Vl為加氫混合罐，Tl為解聚塔，T2為單體分離塔，T3為固定床催化劑床層反應器(里面帶內部換熱，外面為夾套換熱)，Cl為液體分布槽，P1、P2、P3為物料輸送泵。Fl F7為本發(fā)明中所涉及的物料F1為裂解碳九重餾分、F2為解聚反應的氣相物料、F3為粗環(huán)戊ニ烯與粗甲基環(huán)戊ニ烯的氣相混合物、F4為高純度的環(huán)戊ニ烯、F5為加氫溶劑、F6為加氫后經過冷卻器返回的環(huán)戊燒、F7為采出的加氫后環(huán)戊燒，F8為氫氣。
具體實施例方式下面結合具體實施例，進ー步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定 的范圍。下表I為こ烯裂解碳九主要化合物組成表I

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權利要求
1.ー種從こ烯裂解碳九重餾分中制備環(huán)戊烷的方法，包括 (1)將こ烯裂解碳九重餾分預熱至12(T150°C后，進行解聚，解聚溫度為17(T250°C，系統(tǒng)操作壓カ為0. 03、. 3MPa，停留時間為I. 5 3h，得氣相物料； (2)將上述氣相物料進ー步解聚，塔頂溫度為7(TllO°C，塔釜溫度在20(T22(TC，操作壓カ為0. 03、. 3MPa，回流比為0. 5^3,于塔頂得到粗甲基環(huán)戊ニ烯和粗環(huán)戊ニ烯； (3)將上述粗環(huán)戊ニ烯和粗甲基環(huán)戊ニ烯進行単體分離精制，塔頂溫度為4(T60°C，塔釜溫度在14(T170°C，系統(tǒng)壓カ位0. 02、. 2MPa，回流比為f 4，塔頂得到高純環(huán)戊ニ烯； (4)將上述的環(huán)戊ニ烯與溶劑、氫氣混合后進入固定床催化劑床層進行催化加氫反應即可；其中催化加氫中所用的催化劑為Ni-Pa- y -Al2O3復合型催化劑，以Y -Al2O3為載體，以Ni-Pa為催化劑活性組分，其中Ni-Pa的質量含量為0. 3^1% ;所述的環(huán)戊ニ烯與溶劑的質量比為1: 5 10，環(huán)戍ニ烯與氫氣的摩爾比為1:3. 5 4. 5,加氫系統(tǒng)溫度為35 65°C,系統(tǒng)壓カ為I. 0 2. OMPa0
2.根據權利要求I所述的ー種從こ烯裂解碳九重餾分中制備環(huán)戊烷的方法，其特征在于步驟(I)中所述的解聚溫度為220 250°C，系統(tǒng)操作壓カ0. 08^0. IMPa0
3.根據權利要求I所述的ー種從こ烯裂解碳九重餾分中制備環(huán)戊烷的方法，其特征在于步驟(2)中所述的進一步解聚中，塔頂溫度為100 110°C，塔釜溫度為20(T210°C，系統(tǒng)操作壓カ0. 08 0. IMPa。
4.根據權利要求I所述的ー種從こ烯裂解碳九重餾分中制備環(huán)戊烷的方法，其特征在于步驟(3)中所述的塔頂溫度為50 60°C，塔釜溫度為16(Tl70°C，回流比為2 4。
5.根據權利要求I所述的ー種從こ烯裂解碳九重餾分中制備環(huán)戊烷的方法，其特征在于步驟(4)所述的Ni-Pa- y -Al2O3復合型催化劑中Ni的質量含量為0. 1 0. 4%,Pa的質量含量為0. 2 0. 6%
6.根據權利要求I所述的ー種從こ烯裂解碳九重餾分中制備環(huán)戊烷的方法，其特征在于步驟(4)所述的Ni-Pa- y -Al2O3復合型催化劑中，Ni-Pa的質量含量為0. 4 0. 8%。
7.根據權利要求I所述的ー種從こ烯裂解碳九重餾分中制備環(huán)戊烷的方法，其特征在于步驟(4)中所述的溶劑為醇類溶剤。
8.根據權利要求7所述的ー種從こ烯裂解碳九重餾分中制備環(huán)戊烷的方法，其特征在于所述的醇類溶劑為甲醇、こ醇、叔戊醇或叔丁醇。
9.根據權利要求I所述的ー種從こ烯裂解碳九重餾分中制備環(huán)戊烷的方法，其特征在于步驟(4)中所述的催化加氫反應中加氫系統(tǒng)溫度為40 60°C，系統(tǒng)壓カ為I. 0 I.5MPa;環(huán)戊ニ烯與溶劑的質量比為1:5 8，環(huán)戊ニ烯與氫氣的摩爾比為1:3. 5 4。
10.根據權利要求I所述的ー種從こ烯裂解碳九重餾分中制備環(huán)戊烷的方法，其特征在于步驟(4)中所述的固定床采用內部換熱、夾套換熱與外部循環(huán)換熱相結合的換熱方式。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從乙烯裂解碳九重餾分中制備環(huán)戊烷的方法，包括(1)將乙烯裂解碳九重餾分預熱后，進行解聚，得氣相物料；(2)將上述氣相物料進一步解聚，于塔頂得到粗甲基環(huán)戊二烯和粗環(huán)戊二烯；(3)將上述粗環(huán)戊二烯和粗甲基環(huán)戊二烯進行單體分離精制，塔頂得到高純環(huán)戊二烯；(4)將上述的環(huán)戊二烯與溶劑、氫氣混合后進入固定床催化劑床層進行催化加氫反應即可。本發(fā)明的制備方法操作簡單，以裂解碳九重餾分為解聚原料，成本低，對設備的要求不高，適合規(guī)?；a；本發(fā)明中環(huán)戊二烯收率大于95%，環(huán)戊二烯轉化率約為100%，環(huán)戊烷選擇性大于99%，環(huán)戊烷收率大于95%，得到環(huán)戊烷的純度大于99%。
文檔編號B01J23/83GK102850173SQ20121031099
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權日2012年8月29日
發(fā)明者李來福, 李海濤, 王斌, 孫向東 申請人:寧波職業(yè)技術學院, 浙江恒河石油化工股份有限公司