由环戊二烯连续加氢制环戊烯的方法技术

一种由环戊二烯连续加氢制环戊烯的方法，包括将环戊二烯、溶剂和氢气混合后连续地通过固定床催化剂床层进行催化加氢反应。催化剂以γ－Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］为载体，以Ｐａ为活性组分。溶剂取自苯、甲苯、环己烷、乙醇、甲醇、叔戊醇或叔丁醇中的任何一种，环戊二烯与氢的摩尔比为１∶（１．５～３．５）。反应系统压力为０．９～１．５ＭＰａ，反应温度为３０～５５℃。反应液部分出料、部分外循环，外循环的反应液冷却后与环戊二烯原料及溶剂混合，然后与氢气通过文丘里喷射器混合雾化成雾状的气液混合物进入催化剂床层，催化剂的负荷以液相物料计为４～７ｈｒ↑［－１］，反应液的出料量与外循环量的重量比为１∶（４～１２），反应热通过外循环反应液移走。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由环戊二烯选择性加氢制备环戊烯的方法。
技术介绍
环戊烯是相当多精细化工产品的中间体，如可用作生产环戊醇、溴代环戊烷、氯代环戊烷、环戊酸等高附加值医药中间体，环戊烯也是聚环烯烃高分子聚合物的主要原料。现有技术中环戊烯可由多种方法获得，然而以环戊二烯加氢生产的方法最具工业化应用前景。如美国专利US3,994,986采用双环戊二烯解聚为环戊二烯，然后两段加氢连续生产环戊烯。采用管式反应器为加氢反应器，第一段氢气与环戊二烯的摩尔比为(1～1.5)∶1，第二段的比例为(1～7)∶1。反应物冷却后经过一个气液分离器分离出氢气加以循环使用。由于环戊二烯加氢反应为强放热反应，催化加氢过程中催化剂床层容易出现飞温从而导致催化剂失活。现有技术中大都采用在加氢反应器中安置换热装置的方法来移走大量产生的反应热，该方法的缺陷是反应器内冷却的均匀性受到了一定的限制。据推测在催化剂床层中存在局部过度升温，从而造成了部分催化剂失活，且在该高温区内环戊二烯极易产生二聚反应生成双环戊二烯，这都将降低环戊烯的收率。
技术实现思路
本专利技术提供了一种，它要解决的技术问题是采用更理想的换热方法来移走环戊二烯加氢过程产生的反应热，从而使反应能获得更高的环戊烯收率，以克服现有技术存在的缺陷。以下是本专利技术解决上述技术问题的技术方案一种，该方法包括将环戊二烯、溶剂和氢气混合后连续地通过固定床催化剂床层进行催化加氢反应。催化剂以γ-Al2O3为载体，以Pa为活性组分，Pa含量为0.2～0.6wt％。溶剂取自苯、甲苯、环己烷、乙醇、甲醇、叔戊醇或叔丁醇中的任何一种，环戊二烯与溶剂的重量比为1∶(5～10)，环戊二烯与氢的摩尔比为1∶(1.5～3.5)。反应系统压力为0.9～1.5MPa，反应温度为30～55℃。反应液部分出料、部分外循环。外循环的反应液冷却后与环戊二烯原料及溶剂混合，然后与氢气通过文丘里喷射器混合雾化成雾状的气液混合物进入催化剂床层。催化剂的负荷以液相物料计为4～7hr-1，反应液的出料量与外循环量的重量比为1∶(4～12)，反应热通过外循环反应液移走。上述反应温度最好为40～50℃；溶剂最好取自甲醇、叔丁醇或叔戊醇中的任何一种；催化剂的负荷以液相物料计最好为5～6hr-1；反应液的出料量与循环量的重量比最好为1∶(5～10)；环戊二烯与氢的摩尔比最好为1∶(2～2.5)。本专利技术的技术关键之一是将反应液的一部分外循环冷却后返回加氢反应器，通过将部分反应液在反应器外用换热器进行冷却后再与新鲜的反应原料混合，然后进入反应器对系统降温。其次采用了文丘里喷射器进行物料的雾化混合后使得液-液、液-气物料间的混合更加均匀，并使气液两相达到高度分散，形成很大的气液相接触界面，从而大大强化了气液相的传质效率。实验表明，当采取了该两个技术措施后，系统中、催化剂床层中各点的温度更趋均匀，反应也更容易进行。与现有技术相比本专利技术的优点是反应收率明显提高，以环戊二烯为计算基准的环戊烯收率为80～90％。下面将通过具体的实施方案对本专利技术作进一步的描述，由于相对于现有技术而言本专利技术的特征在于将反应液一部分外循环冷却后返回加氢反应器来移走反应热，其它部分的内容与现有技术无本质的区别，因此在实施例中将注重对该部分工艺参数的列举。在实施例中催化剂负荷＝单位催化剂体积、单位时间(小时)液相物料通过催化床层的体积×100％ 附图说明附图为本专利技术的工艺流程示意图。附图中各标记的定义为1——加氢反应器；2——文丘里喷射器；3——原料调配槽；4——反应液储罐；5——外循环换热器；6——产物储槽；M1——原料环戊二烯；M2——溶剂；M3——原料氢气；M4——外循环反应液；M5——反应液出料；M6——产物出料。具体实施例方式实施例1～8本专利技术各实施例的工艺流程如附图所示，反应器1为固定床反应器，反应器内顶部安置一文丘里喷射器2。原料环戊二烯M1、溶剂M2以及外循环反应液M4进入原料调配槽混合。来自原料调配槽的液相物料与原料氢气M3在文丘里喷射器2中充分混合雾化为雾状的气液混合物后通过固定床催化剂床层进行加氢反应。出自反应器的反应液进入反应液储罐4，然后经过外循环热交换器进行换热冷却。经冷却的反应液分为两部分，其一为外循环部分M4，其二为出料M5，M4返回原料调配槽3，M5进入产物储槽6。产物出料M6去精制分离工序，通过精制分离工序后得到精制环戊烯产品，溶剂则返回套用。催化剂以γ-Al2O3为载体，以Pa为活性组分，Pa含量为0.2～0.6wt％。加氢反应的容积为50升，催化剂装填量为20公斤。溶剂采用叔丁醇，各实施例其它的工艺条件见表1所列。实施例9除溶剂采用甲醇外其余同实施例1～8，其它的工艺条件见表1所列。实施例10除溶剂采用叔戊醇外其余同实施例1～8，其它的工艺条件见表1所列。各实施例的反应结果见表2。表1. (注表中CPD为环戊二烯，M5为反应液出料量，M4为反应液外循环量。) 表2. 权利要求1.一种，该方法包括将环戊二烯、溶剂和氢气混合后连续地通过固定床催化剂床层进行催化加氢反应，催化剂以γ-Al2O3为载体，以Pa为活性组分，Pa含量为0.2～0.6wt％，溶剂取自苯、甲苯、环己烷、乙醇、甲醇、叔戊醇或叔丁醇中的任何一种，环戊二烯与溶剂的重量比为1∶(5～10)，环戊二烯与氢的摩尔比为1∶(1.5～3.5)。反应系统压力为0.9～1.5MPa，反应温度为30～55℃，反应液部分出料、部分外循环，外循环的反应液冷却后与环戊二烯原料及溶剂混合，然后与氢气通过文丘里喷射器混合雾化成雾状的气液混合物进入催化剂床层，催化剂的负荷以液相物料计为4～7hr-1，反应液的出料量与外循环量的重量比为1∶(4～12)，反应热通过外循环反应液移走。2.根据权利要求1所述的制环戊烯的方法，其特征在于所述的溶剂取自甲醇、叔丁醇或叔戊醇中的任何一种。3.根据权利要求1所述的制环戊烯的方法，其特征在于所述的反应温度为40～50℃4.根据权利要求1所述的制环戊烯的方法，其特征在于所述的催化剂负荷以液相物料计为5～6hr-1。5.根据权利要求1所述的制环戊烯的方法，其特征在于所述的反应液的出料量与循环量的重量比为1∶(5～10)。6.根据权利要求1所述的制环戊烯的方法，其特征在于所述的环戊二烯与氢的摩尔比为1∶(2～2.5)。全文摘要一种，包括将环戊二烯、溶剂和氢气混合后连续地通过固定床催化剂床层进行催化加氢反应。催化剂以γ－Al文档编号C07C5/00GK1911877SQ20051002861公开日2007年2月14日 申请日期2005年8月9日 优先权日2005年8月9日专利技术者周飞, 郭世卓, 蒋正兴, 范存良, 顾超然 申请人:中国石化上海石油化工股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由环戊二烯连续加氢制环戊烯的方法，该方法包括将环戊二烯、溶剂和氢气混合后连续地通过固定床催化剂床层进行催化加氢反应，催化剂以γ－Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］为载体，以Ｐａ为活性组分，Ｐａ含量为０．２～０．６ｗｔ％，溶剂取自苯、甲苯、环己烷、乙醇、甲醇、叔戊醇或叔丁醇中的任何一种，环戊二烯与溶剂的重量比为１∶（５～１０），环戊二烯与氢的摩尔比为１∶（１．５～３．５）。反应系统压力为０．９～１．５ＭＰａ，反应温度为３０～５５℃，反应液部分出料、部分外循环，外循环的反应液冷却后与环戊二烯原料及溶剂混合，然后与氢气通过文丘里喷射器混合雾化成雾状的气液混合物进入催化剂床层，催化剂的负荷以液相物料计为４～７ｈｒ↑［－１］，反应液的出料量与外循环量的重量比为１∶（４～１２），反应热通过外循环反应液移走。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周飞，郭世卓，蒋正兴，范存良，顾超然，
申请(专利权)人：中国石化上海石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]