專利名稱：一種制備環(huán)已烷的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備環(huán)已烷的方法，屬于有機合成領域。
背景技術：
現(xiàn)有技術中制備環(huán)己烷制備方法很多，但是工藝復雜。在環(huán)己烷的制備技術中，反應后都需要進行分離才能得到比較純的環(huán)己烷，因此流程長，消耗高，而且一次性投入大。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供了一種流程短，耗能少的制備環(huán)己烷的方法。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了如下的技術方案
一種制備環(huán)己烷的方法，反應所使用的催化劑為NCG-6型苯加氫催化劑，制備方法包括如下步驟
(a)第一次加氫反應一部分苯直接進入汽液分離罐。一部分苯與氫氣混合后進入第三加氫反應器的原料汽化器，加熱至100-16(TC汽化，汽化后進入裝有NCG-6型苯加氫催化劑的第三加氫反應器進行苯加氫反應，反應后的油氣被冷凝至40°C以下，再進入汽液分離罐，分離出來的不凝氣體被冷凝至10°C以下，凝液進入汽液分離罐，不凝尾氣被冷凝后排至火炬線；
(b)第二次加氫反應調解氫氣壓力為0.46-0. 50Mpa，氫氣與汽液分離罐中的凝液混合后進入原料汽化器，加熱至100-160°C汽化，汽化后分為兩部分分別進入均裝有NCG-6型苯加氫催化劑的第一、第二加氫反應器進行第二次苯加氫反應，或者依次進入均裝有NCG-6 型苯加氫催化劑的第一、第二加氫反應器進行第二次苯加氫反應，從第一、第二加氫反應器底部出來的油氣被冷卻至40°C以下，進入汽液分離罐，分離得到環(huán)已烷凝液。進一步地，步驟(b)中汽液分離罐出來的氣體為氫氣和環(huán)己烷的混合氣體，所述混合氣體用乙二醇水溶液冷卻至10°c以下，環(huán)己烷凝液回到汽液分離罐，未冷凝的氫氣則與苯混合后進入第三加氫反應器的原料汽化器。進一步地，步驟(a)中苯與氫氣在原料汽化器中用O.SMpa水蒸汽加熱至 100-160°C 汽化。進一步地，步驟(a)中的油氣用循環(huán)水冷卻，不凝氣體用乙二醇水溶液冷卻至 IO0C以下，不凝尾氣用冷凍鹽水深冷。進一步地，步驟(b)中氫氣與凝液在原料汽化器中用O.SMpa水蒸汽加熱至 100-160°C 汽化。進一步地，步驟(b)中的油氣用循環(huán)水冷卻。進一步地，加氫反應采用列管式固定床反應器。進一步地，第一、第二和第三加氫反應器中裝有L021型加氫穩(wěn)定催化劑。本發(fā)明的有益效果苯加氫制環(huán)己烷裝置中使用了 NCG-6型苯加氫催化劑和L021型加氫穩(wěn)定催化劑，并且采用兩臺列管反應器并聯(lián)或串聯(lián)使反應溫度降低，另設一臺反應器回收利用氫氣。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程連續(xù)，反應后可直接得到純度比較高的環(huán)己烷，不需分離，流程短，耗能少，投入小，操作簡單。


圖1為本發(fā)明制備環(huán)已烷的方法的第一次加氫反應的裝置流程圖； 圖2為本發(fā)明制備環(huán)已烷的方法的第二次加氫反應的裝置流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實施例1
主要原料苯、氫氣、NCG-6型苯加氫催化劑、L021型加氫穩(wěn)定催化劑。其中NCG-6型苯加氫催化劑以鎳為主催化劑，以氧化鋁為主要載體，120 130°C具有活性，一般使用溫度140 180°C，高于200°C長期使用會影響其活性和壽命，氯化物、硫化物、油類物質都能使其中毒，其外觀呈黑色或灰黑色圓柱形顆粒，直徑為3. 5 4mm，高度為3 4mm，堆密度為0. 9 1. 3Kg/L，比表面為90 180M2/g。L021型加氫穩(wěn)定催化劑是一種特殊的助催化劑，能促進與穩(wěn)定主催化劑的性能正常發(fā)揮，L021型加氫穩(wěn)定催化劑以鎳為主要活性組分，以氧化鋁為主要載體，并輔以適宜的催化劑組分，其外觀呈灰色或灰白色圓球體，尺寸為Φ 3. 5 5. 2mm，堆密度為0. 9 1. 15Kg/L，抗壓碎強度彡80N/顆。設備加氫反應器為列管式固定床反應器。產(chǎn)品環(huán)己烷?；驹聿捎昧泄芊磻?，在NCG-6型苯加氫催化劑作用下，苯與氫氣發(fā)生加成反應，生成環(huán)己烷，反應方程式如下
CgH6 + 3H2~錁^^劑 CgH12 + 50 千卡
這是一個體積縮小、放出大量熱量的平衡放應，高壓、低溫有利于生成環(huán)己烷。影響加氫效果的因素有催化劑的活性、氫苯比、反應壓力和反應溫度。主要生產(chǎn)過程煉油廠(或外購)來的苯和氫氣經(jīng)混合加熱后，進入加氫反應器，在 NCG-6型苯加氫催化劑作用下，苯與氫氣發(fā)生加氫反應生成環(huán)己烷。所述制備環(huán)己烷操作流程如下
第一次加氫反應自儲運工段用泵送來的新鮮苯，一部分經(jīng)流量調節(jié)儀表調節(jié)流量后，直接進入三反汽液分離罐1。一部分經(jīng)流量調節(jié)儀表調節(jié)流量后與循環(huán)氫冷卻器2殼程來的氫氣混合，進入第三加氫反應器的原料汽化器3殼程，用0. 8 MPa水蒸汽加熱至 100-160°C汽化，汽化后進入第三加氫反應器4進行苯加氫反應，第三加氫反應器4中裝有 NCG-6型苯加氫催化劑和L021型加氫穩(wěn)定催化劑，反應熱由蒸發(fā)夾套內的水撤出，反應后的油氣進入反應器冷卻器5殼程，由循環(huán)水冷凝冷卻至40°C以下，再進入三反汽液分離罐 1進行汽液分離，自汽液分離罐分離出來的不凝氣體，進入尾氣冷凝器6殼程，用乙二醇水溶液繼續(xù)冷凝冷卻至10°C以下，使氣體中的少量環(huán)己烷、苯冷凝，凝液進入三反汽液分離罐1。不凝尾氣進入尾氣氣液分離罐7、8，用冷凍鹽水深冷，經(jīng)調節(jié)壓力后排至火炬線。第二次加氫反應新鮮氫氣自界區(qū)進入氫氣緩沖罐11，控制氫氣緩沖罐11的壓力為0.46-0. 50Mpa。三反汽液分離罐1中的環(huán)己烷、苯混合液由中間產(chǎn)品輸送泵18、19， 經(jīng)流量調節(jié)儀表調節(jié)流量與氫氣混合后，一部分進入送至第一加氫反應器的原料汽化器9 殼程，另一部分進入第二加氫反應器的原料汽化器10殼程，分別用0. 8 MPa水蒸汽加熱至 100-160°C汽化，汽化后分別進入均裝有NCG-6型苯加氫催化劑和L021型加氫穩(wěn)定催化劑的第一、第二加氫反應器12、13進行第二次苯加氫反應，第一、第二加氫反應器的反應熱由蒸發(fā)夾套內的水撤出。從第一、第二加氫反應器底部出來的油氣進入反應器冷卻器14殼程，由循環(huán)水冷卻至40°C以下后，進入汽液分離罐15進行汽液分離，分離得到環(huán)已烷凝液。汽液分離罐15中的環(huán)己烷由環(huán)己烷輸送泵16、17經(jīng)計量后送至儲運工段。自汽液分離罐分離出來的氣體為未反應的氫氣和環(huán)己烷的混合氣體，混合氣體進入循環(huán)氫冷卻器2殼程，用乙二醇水溶液冷卻至10°C，使氣體中的少量環(huán)己烷冷凝，凝液回到汽液分離罐 15中，氫氣則與儲運工段來的新鮮苯混合后進入原料汽化器3。實施例2
本實施例與實施1不同之處為
第二次加氫反應步驟中第一加氫反應器和第二加氫反應器采用串聯(lián)的方式。(圖2所示第一與第二加氫反應器為并聯(lián)方式，在實際應用中可設計為串聯(lián)的方式。)
第二次加氫反應新鮮氫氣自界區(qū)進入氫氣緩沖罐，控制氫氣緩沖罐的壓力為 0. 46-0. 50Mpa。三反汽液分離罐中的環(huán)己烷、苯混合液經(jīng)流量調節(jié)儀表調節(jié)流量與氫氣混合后，首先進入第一加氫反應器的原料汽化器殼程，用0.8 MPa水蒸汽加熱至100-16(TC 汽化，汽化后進入裝有NCG-6型苯加氫催化劑和L021型加氫穩(wěn)定催化劑的第一加氫反應器進行苯加氫反應，然后進入第二加氫反應器的原料汽化器殼程，用0. 8 MPa水蒸汽加熱至100-16(TC汽化，汽化后分別進入裝有NCG-6型苯加氫催化劑和L021型加氫穩(wěn)定催化劑的第二加氫反應器進行苯加氫反應。從第一、二加氫反應器底部出來的油氣進入反應器冷卻器殼程，由循環(huán)水冷卻至40°C以下后，進入汽液分離罐進行汽液分離，分離得到環(huán)已烷凝液。最后應說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種制備環(huán)己烷的方法，其特征在于反應所使用的催化劑為NCG-6型苯加氫催化劑，制備方法包括如下步驟(a)第一次加氫反應一部分苯直接進入汽液分離罐，一部分苯與氫氣混合后進入第三加氫反應器的原料汽化器，加熱至100-16(TC汽化，汽化后進入裝有NCG-6型苯加氫催化劑的第三加氫反應器進行苯加氫反應，反應后的油氣被冷凝至40°C以下，再進入汽液分離罐，分離出來的不凝氣體被冷凝至10°C以下，凝液進入汽液分離罐，不凝尾氣被冷凝后排至火炬線；(b)第二次加氫反應調解氫氣壓力為0.46-0. 50Mpa，氫氣與汽液分離罐中的凝液混合后進入原料汽化器，加熱至100-160°C汽化，汽化后分為兩部分分別進入均裝有NCG-6型苯加氫催化劑的第一、第二加氫反應器進行第二次苯加氫反應，或者依次進入均裝有NCG-6 型苯加氫催化劑的第一、第二加氫反應器進行第二次苯加氫反應，從第一、第二加氫反應器底部出來的油氣被冷卻至40°C以下，進入汽液分離罐，分離得到環(huán)已烷凝液。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種制備環(huán)己烷的方法，其特征在于步驟(b)中油氣進入汽液分離罐后，出來的氣體為氫氣和環(huán)己烷的混合氣體，所述混合氣體用乙二醇水溶液冷卻至10°C以下，環(huán)己烷凝液回到汽液分離罐，未冷凝的氫氣則與苯混合后進入第三加氫反應器的原料汽化器。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種制備環(huán)己烷的方法，其特征在于步驟(a)中苯與氫氣在原料汽化器中用0. 8Mpa水蒸汽加熱至100-160°C汽化。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種制備環(huán)己烷的方法，其特征在于步驟(a)中的油氣用循環(huán)水冷卻，不凝氣體用乙二醇水溶液冷卻至10°C以下，不凝尾氣用冷凍鹽水深冷。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種制備環(huán)己烷的方法，其特征在于步驟(b)中氫氣與凝液在原料汽化器中用0. SMpa水蒸汽加熱至100-160°C汽化。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種制備環(huán)己烷的方法，其特征在于步驟(b)中的油氣用循環(huán)水冷卻。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種制備環(huán)己烷的方法，其特征在于加氫反應采用列管式固定床反應器。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種制備環(huán)己烷的方法，其特征在于第一、第二和第三加氫反應器中裝有L021型加氫穩(wěn)定催化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備環(huán)已烷的方法，屬于有機合成領域。本發(fā)明分為兩次加氫反應，第一次加氫反應一部分苯直接進入汽液分離罐。一部分苯與氫氣混合后進入汽化器，汽化后進入裝有NCG-6型苯加氫催化劑的第三加氫反應器進行苯加氫反應，反應后的油氣被凝冷，凝液進入汽液分離罐；第二次加氫反應氫氣與汽液分離罐中的凝液混合后進入汽化器，汽化后進入裝有NCG-6型苯加氫催化劑的第一、第二加氫反應器繼續(xù)進行苯加氫反應，從第一、第二加氫反應器底部出來的油氣被冷卻后進入汽液分離罐，分離得到環(huán)已烷凝液。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程連續(xù)，反應后可直接得到純度比較高的環(huán)己烷，不需分離，流程短，耗能少，投入小，操作簡單。
文檔編號C07C13/18GK102180762SQ20111007005
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權日2011年3月23日
發(fā)明者侯云亭, 張殿明, 徐文靜, 李榮忠, 王建 申請人:北京燕山集聯(lián)石油化工有限公司