一種戊烷的生產方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于化學合成技術領域，具體涉及一種戊烷的生產方法。
【背景技術】
[0002] 戊烷一般為異戊烷和正戊烷的混合物，其在化工領域的用途十分廣泛。戊烷可用 作一種理想的聚苯乙烯材料發泡劑；同時因戊烷對大氣臭氧層不存在任何破壞作用，可用 于替代氟里昂。此外，戊烷還可以用作分子篩脫附劑、工業溶劑、萃取劑和化工原料等。
[0003] 在現有技術中，戊烷通常利用含C4?C6飽和烷烴的輕烴精制而成，這些輕烴包括 凝析油、輕石腦油和直餾汽油等。但由于凝析油和輕石腦油組成復雜，精餾分離困難，而且 最終產品中殘留不飽和烴較多。當以直餾汽油為原料分離戊烷時，由于一般直餾汽油加氫 并不完全，同樣只能生產溴指數為1〇〇左右的戊烷產品，這將影響其使用性能。在石腦油蒸 汽裂解制乙烯的過程中副產相當數量的碳五餾份，目前碳五餾份最有價值的綜合利用是通 過萃取精餾分離制取其中經濟價值較高的間戊二烯、異戊二烯和雙環戊二烯三種雙烯烴。 在碳五餾份萃取精餾分離雙烯烴過程中，有一部分含有異戊烯的碳五物料分離出來，這部 分物料約占碳五餾份總量的25wt%左右，工業上通常將此物料稱為粗異戊烯餾份，它是生 產異戊烯產品的原料。目前采用最多的異戊烯生產方法是甲基叔戊基醚裂解法，即粗異戊 烯餾份與甲醇反應生成甲基叔戊基醚，然后精制得到高純度甲基叔戊基醚，再高溫裂解獲 得異戊烯。在生產異戊烯時，只是將粗異戊烯餾份的2-甲基-1- 丁烯和2-甲基-2- 丁烯 與甲醇進行醚化，而分出的其它的單烯烴和烷烴通常稱為醚后碳五，主要用作燃料，一般不 作化工利用。
[0004] 中國專利ZL200410018519. 9提供了一種輕質碳五餾份在Ni/硅藻土催化劑的存 在下經加氫反應制備戊烷的方法。它通過將加氫產物通過顆粒白土固定床來脫除殘余不 飽和烴的方法生產合格的戊烷產品。但由于顆粒白土活性相對較低，需在溫度高達150? 170°C的條件下脫除少量烯烴，能耗較高。
【發明內容】
[0005] 本發明提供了一種戊烷的生產方法，本發明所要解決的技術問題是提供一種工藝 簡單、能耗較低的、將醚后碳五經加氫和脫除殘余烯烴來生產戊溴指數合格的戊烷產品的 方法。
[0006] 以下是本發明具體的技術方案：
[0007] -種戊烷的生產方法，該方法依次包括以下步驟：
[0008]1)醚后碳五和氫氣混合后通過固定床催化劑床層進行加氫反應。體積液時空速控 制為I. 0?5. Ohr'系統壓力控制為I. 0?4. OMPa，反應物進料溫度控制為20?KKTC。， 氫氣與醚后碳五中不飽和烴總量的投料摩爾比為（2?5) : 1。催化劑為Ni/硅藻土催化 齊U，其是以Ni為活性組份，以硅藻土為載體的負載型催化劑，催化劑中Ni的重量百分含量 為10?50%。加氫反應產物部分返回作為溶劑,醚后碳五與溶劑的投料重量比為1:(6? 10)。
[0009] 2)加氫產物在10?40°C的溫度下通過強酸性陽離子交換樹脂固定床以脫除殘余 不飽和烴，物料的體積液時空速控制為I. 0?5. Ohr'系統壓力控制為0. 1?0. 8MPa，進料 溫度為10?40°C。
[0010] 上述步驟1)中所述的體積液時空速最好控制為1. 5?3. Ohr4 ;系統壓力最好控 制為1. 5?3. OMPa ;反應物進料溫度最好控制為30?60°C;氫氣與醚后碳五中不飽和經總 量的投料摩爾比最好為（3?4) : 1;醚后碳五與溶劑的投料重量比最好為1 : (7?9)。
[0011] 步驟1)采用的Ni/硅藻土催化劑為經典的不飽和烴加氫催化劑，催化劑可采用常 規的浸漬法來進行制備，先將硅藻土成形為顆粒制得載體，然后用含有Ni鹽的溶液浸漬將 Ni負載到載體上，再經干燥、高溫焙燒、還原處理和過篩制得催化劑成品。這種催化劑存在 兩種加氫活性位，其中高活性位可催化單烯烴的加氫，中低活性位可催化雙烯烴或炔烴的 加氫及部分單烯烴的加氫。通常醚后碳五加氫后，其單烯烴含量約為〇. 05%，理論上相應的 溴指數為133mg溴/IOOg油，無法達到作為EPS發泡劑彡IOOm g溴/IOOg油的要求。
[0012] 發明人通過實驗發現，加氫后醚后碳五中殘存的單烯烴是2-甲基-2-丁烯，它是 碳五烯烴中加氫最為困難的成分，但從其結構可以看出，2-甲基-2-丁烯又具有活潑的雙 鍵，因此利用2-甲基-2-丁烯可以在強酸性陽離子交換樹脂表面發生齊聚反應的特點，使 2-甲基-2-丁烯轉化為二聚物，可以實現降低加氫后醚后碳五單烯烴含量，進而降低其溴 指數的目的。
[0013] 與現有技術相比本發明的優點十分顯著，由于強酸性陽離子交換樹脂具有強酸 性的磺酸基官能團，它可以有效催化加氫醚后碳五中單烯烴的齊聚反應，使得反應可以在 常溫下進行，不但簡化了處理工藝，而且可以大幅降低能耗，降低了加工成本。戊溴指數 彡IOOm g溴/IOOg油合格的戊烷產品。
【具體實施方式】
[0014] 下面通過具體的實施方案對本發明作進一步的描述，由于相對于現有技術，發明 的重點在于脫除單烯烴步驟的改進，其余與現有技術基本相同，故實施例將注重對脫除余 單烯烴步驟的描述。在實施例中，體積液時空速、戊烷產品的溴指數等定義分別為：
【主權項】
1. 一種戊烷的生產方法，其特征在于，具體步驟如下： 1) 醚后碳五和氫氣混合后通過固定床催化劑床層進行加氫反應；體積液時空速控制為 I. O?5. Ohr-1，系統壓力控制為I. O?4. OMPa，反應物進料溫度控制為20?100°C，氫氣與 醚后碳五不飽和烴總量的的投料摩爾比為（2?5) : 1，催化劑為Ni/硅藻土催化劑，催化 劑中Ni的重量百分含量為10?50%，加氫反應產物部分返回作為溶劑，醚后碳五與溶劑的 投料重量比為1 : (6?10); 2) 加氫產物在10?40°C的溫度下通過強酸性陽離子交換樹脂固定床以脫除殘余不飽 和烴，物料的體積液時空速控制為I. 0?5. Ohr'系統壓力控制為0. 1?0. 8MPa，進料溫度 為 10 ?40°C。
2. 根據權利要求1所述的生產方法，其特征在于：步驟1)中所述積液時空速控制為 1. 5?3. Ohr-1 ;系統壓力控制為1. 5?3. OMPa ;反應物進料溫度控制為30?60°C ;氫氣與 醚后碳五中不飽和烴總量的投料摩爾比為（3?4) : 1;醚后碳五與溶劑的投料重量比為 1 : (7 ?9)。
【專利摘要】本發明公開了一種戊烷的生產方法，其以醚后碳五為原料，經加氫和脫除殘余烯烴來生產戊溴指數合格的戊烷產品。具體步驟包括：1）醚后碳五和氫氣混合后通過固定床催化劑床層進行加氫反應，催化劑為Ni/硅藻土催化劑，催化劑中Ni的重量百分含量為10～50％；2)加氫產物在10～40℃的溫度下通過強酸性陽離子交換樹脂固定床以脫除殘余不飽和烴。本發明采用的原料成本低廉、生產方法工藝簡單且能耗較低，得到的戊烷戊溴指數合格。
【IPC分類】C07C5-03, C07C9-15, C07C7-177, C07C9-18
【公開號】CN104557392
【申請號】CN201310471720
【發明人】許惠明, 徐澤輝, 黃鑫, 常慧, 陸鑫, 夏蓉暉, 曹強, 葉軍明, 趙劍萍
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石化上海石油化工股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月11日