一種用于乙炔加氫制乙烯漿態(tài)床的液相溶劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于乙炔加氫制乙烯漿態(tài)床的液相溶劑，屬于乙烯制備技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在煤化工技術(shù)中，以煤為原料通過(guò)電石工藝或以天然氣為原料通過(guò)非催化部分氧 化工藝制取乙炔，再以乙炔為原料，在選擇性加氫催化劑作用下，通過(guò)加氫制備乙烯產(chǎn)品。 由于乙炔加氫反應(yīng)是瞬間強(qiáng)放熱反應(yīng)，國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)表明采用固定床反應(yīng)器進(jìn)行乙炔加氫反 應(yīng)時(shí)，反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)熱量瞬間的大量積累，造成"飛溫"現(xiàn)象。因此國(guó)內(nèi)外對(duì)乙炔加氫反應(yīng)的 傾向于采用了傳質(zhì)、傳熱性能均較好的漿態(tài)床作為乙炔選擇性加氫的反應(yīng)器。
[0003] 目前實(shí)驗(yàn)揭示乙炔加氫制乙烯反應(yīng)的最佳溫度在160 °C左右，正好在該溶劑系統(tǒng) 的沸程之內(nèi)，隨著反應(yīng)過(guò)程的進(jìn)行，溶劑中的NMP、DMF等溶劑不斷蒸發(fā)，會(huì)隨著目的產(chǎn)物乙 烯氣體的逸出脫離反應(yīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致反應(yīng)器溶劑體系的濃度及粘度不斷增大，溶劑的逸出會(huì) 還增加溶劑回收工序的負(fù)荷，造成生產(chǎn)成本大幅度上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種用于乙炔加氫制乙烯漿態(tài)床的多組分液相溶劑，其具有 良好的氫自由基吸附供給功能及提高溶劑系統(tǒng)沸點(diǎn)的能力。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種用于乙炔加氫制乙烯漿態(tài)床的液相溶劑，包括如下重量份的組分：2-甲基環(huán) 己基醋酸酯（MCHA) 0. 5-15份，選擇性溶劑50-85份，離子液體0. 5-15份、供氫劑0. 3-10份。
[0007] 本發(fā)明所得液相溶劑可將催化劑均勻分散在液相溶劑中，當(dāng)反應(yīng)氣體進(jìn)入液相溶 劑后，能高效地為催化劑活性中心吸附的乙炔加氫提供氫自由基，并不斷補(bǔ)充到催化劑活 性中心，促進(jìn)了乙炔加氫正反應(yīng)的進(jìn)行，大大提高了加氫催化劑的效能，避免了乙炔自聚生 成綠油聚合物對(duì)催化劑的覆蓋，從而減少催化劑積碳與失活，延長(zhǎng)催化劑壽命；同時(shí)，液相 溶劑系統(tǒng)的沸點(diǎn)由此前的160-208 °C提高至218 °C，大大降低乙烯對(duì)溶劑的夾帶，可保證反 應(yīng)器所需溶劑的濃度及粘度，避免了液相溶劑系統(tǒng)的飽和蒸汽壓較低，易揮發(fā)而造成乙烯 中溶劑含量較高，減少下一步工序中溶劑回收的負(fù)荷，有效地降低了裝置的能耗水平。
[0008] 本發(fā)明所述的液相溶劑中，所述選擇性溶劑選自N-甲基吡咯烷酮（NMP)、2_甲基 甲酰胺（DMF)、一甲胺（MM)或環(huán)己酮中的一種或多種；優(yōu)選N-甲基吡咯烷酮（NMP)、2-甲 基甲酰胺（DMF)與一甲胺（MM)的組合。
[0009] 本發(fā)明所述的液相溶劑中，所述離子液體為[BM頂][BF4]、[BM頂][PF6]、[BM頂] [SbF6]、[BM頂]Cl、[BM頂]Br、[BM頂](MeO) 2P02、[BM頂]DMP 中的一種或多種；優(yōu)選[BM頂] (MeO)2PO2。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在相同的催化劑作用下，加入離子液體的2-甲基環(huán)己基醋酸酯 (MCHA)液相溶劑相比未加入離子液體的液相溶劑，其反應(yīng)速率提高5倍。
[0010] 本發(fā)明所述的液相溶劑中，所述供氫劑為環(huán)烷基芳烴類(lèi)或/和石油煤焦油高芳烴 餾分油；其中，所述環(huán)烷基芳烴類(lèi)選自2, 6-萘醌、六羥基-1，4-萘二酮等。
[0011] 作為本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，所述液相溶劑由如下重量份的組分制得：2-甲基環(huán) 己基醋酸酯（MCHA)O. 5-15份，2-甲基甲酰胺（DMF) 3-8份，甲基丙烯酸甲酯（MM)O. 5-4份， N-甲基吡咯烷酮（NMP) 50-85份，離子液體[BM頂](MeO)2PO2O. 5-15份，供氫劑2, 6-萘醌 0· 3-10 份。
[0012] 進(jìn)一步優(yōu)選，所述液相溶劑由如下重量份的組分制得：2-甲基環(huán)己基醋酸酯 (MCHA)8-15份，2-甲基甲酰胺（DMF)S份，甲基丙烯酸甲酯（MMA)2份，N-甲基吡咯烷酮 (NMP) 55-65份，離子液體[BM頂](MeO) 2P02 2-5份，供氫劑2, 6-萘醌0· 3份。
[0013] 更進(jìn)一步優(yōu)選，所述液相溶劑由如下重量份的組分制得：2-甲基環(huán)己基醋酸酯 (MCHA) 8份，2-甲基甲酰胺（DMF) 8份，甲基丙烯酸甲酯（MM) 2份，N-甲基吡咯烷酮（NMP) 65 份，離子液體[BM頂](MeO) 2P02 2份，供氫劑2, 6-萘醌0. 3份。
[0014] 本發(fā)明所述液相溶劑可采用本領(lǐng)域常規(guī)的混合方式即可，即將各組分按比例混勻 制得。
[0015] 本發(fā)明所述方案的有益效果如下：
[0016] (1)本發(fā)明所得液相溶劑對(duì)乙炔有相對(duì)高的溶解能力，乙炔含量可從原來(lái)的40g/ L提高到50~150g/L ;對(duì)乙烯溶解度小且密度差大；對(duì)催化劑無(wú)毒化作用，毒性小且價(jià)廉 易得。
[0017] (2)使用本發(fā)明所述液相溶劑能有效地將加氫催化劑均勻分散在液相溶劑中，所 吸附的氫自由基及乙炔緊緊圍繞在催化劑活性中心，有利于反應(yīng)正向進(jìn)行，提高加氫效率。
[0018] (3)由于液相溶劑的沸點(diǎn)提高，會(huì)大大降低目的產(chǎn)物乙烯氣體對(duì)溶劑的夾帶，保證 了反應(yīng)器所需溶劑的濃度及粘度，避免了液相溶劑系統(tǒng)的飽和蒸汽壓較低，易揮發(fā)而造成 乙烯中溶劑含量較高，減少下一步工序中溶劑回收的負(fù)荷，有效地降低了裝置的能耗水平， 使得同一規(guī)模的乙炔加氫制乙烯生產(chǎn)裝置使用新型溶劑體系后裝置產(chǎn)能提高30 %。采用新 型溶劑體系與采用目前溶劑體系相比，項(xiàng)目總投資減少20%以上。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0020] 實(shí)施例1
[0021] -種液相溶劑，由如下重量份的組分制得：2_甲基環(huán)己基醋酸酯（MCHA) 8份，2-甲 基甲酰胺（DMF) 8份，甲基丙烯酸甲酯（MM) 2份，N-甲基吡咯烷酮（NMP) 65份，離子液體 [BM頂](MeO) 2P02 2份，供氫劑2, 6-萘醌0· 3份。
[0022] 實(shí)施例2
[0023] -種液相溶劑，由如下重量份的組分制得：2-甲基環(huán)己基醋酸酯（MCHA) 10份， 2-甲基甲酰胺（DMF) 8份，甲基丙烯酸甲酯（MM) 2份，N-甲基吡咯烷酮（NMP) 60份，離子液 體[BM頂](MeO) 2P02 5份，供氫劑2, 6-萘醌0· 3份。
[0024] 實(shí)施例3
[0025] -種液相溶劑，由如下重量份的組分制得：2-甲基環(huán)己基醋酸酯（MCHA) 15份， 2-甲基甲酰胺（DMF) 8份，甲基丙稀酸甲酯（MMA) 2份，N-甲基吡略燒酮（NMP) 55份，離子液 體[BM頂](MeO) 2P02 5份，供氫劑2, 6-萘醌0· 3份。
[0026] 對(duì)比例I
[0027] -種液相溶劑，由如下重量份的組分制得：2-甲基甲酰胺（DMF)S份，甲基丙烯酸 甲酯（MM) 2份，N-甲基吡咯烷酮（NMP) 75份，供氫劑2, 6-萘醌0· 3份。
[0028] 效果驗(yàn)證
[0029] 取實(shí)施例1-3、對(duì)比例1所得液相溶劑85. 3g分別裝入含有鈀觸媒0. 2g的漿態(tài)床 中，催化劑顆粒呈均勻分散于液相溶劑中；將乙炔與氫氣混合后從漿態(tài)床底部通入，操作壓 力0· IMPa，反應(yīng)溫度160°C，氫氣與乙炔體積比為4:1，空速為1800mlV(gcat. h)，反應(yīng)產(chǎn)品 氣從漿態(tài)床反應(yīng)器頂部流出。
[0030] 檢測(cè)方法：GC7900, FID檢測(cè)器、毛細(xì)管柱及氣相色譜儀。
[0031] 檢測(cè)結(jié)果如下表所示。
[0032]
[0033] 由上表可知，在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，采用本發(fā)明所述的液相溶劑加氫制備乙烯，乙 炔的轉(zhuǎn)化率、乙烯收率均高于對(duì)比例，且綠油含量遠(yuǎn)低于對(duì)比例，催化劑使用壽命得以明顯 延長(zhǎng)，取得了顯著的技術(shù)效果。
[0034] 雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作了詳盡的描述，但在 本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)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(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于乙炔加氫制乙烯漿態(tài)床的液相溶劑，其特征在于，包括如下重量份的組分： 2-甲基環(huán)己基醋酸酯0. 5-15份，選擇性溶劑50-85份，離子液體0. 5-15份、供氫劑0. 3-10 份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液相溶劑，其特征在于，所述選擇性溶劑為N-甲基吡咯烷酮 (NMP)、2-甲基甲酰胺（DMF)、一甲胺（MM)或環(huán)己酮中的一種或多種。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液相溶劑，其特征在于，所述選擇性溶劑為N-甲基吡咯烷酮 (NMP)、2-甲基甲酰胺（DMF)與一甲胺（MM)的組合。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的液相溶劑，其特征在于，所述離子液體為[BM頂] [BF4]、[BMIM] [PF6]、[BMIM] [SbF6]、[BMIM]C1、[BMIM]Br、[BM頂](MeO)2PO2' [BMIM]DMP 中 的一種或多種。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液相溶劑，其特征在于，所述離子液體為[BMIM] (MeO) 2P02。6. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的液相溶劑，其特征在于，所述供氫劑為環(huán)烷基芳烴類(lèi) 或/和石油煤焦油高芳烴餾分油。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液相溶劑，其特征在于，所述環(huán)烷基芳烴類(lèi)選自2, 6-萘醌或 六羥基-1,4-萘二酮。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液相溶劑，其特征在于，由如下重量份的組分制得：2_甲基環(huán) 己基醋酸酯〇. 5-15份，2-甲基甲酰胺3-8份，甲基丙烯酸甲酯0. 5-4份，N-甲基吡咯烷酮 50-85份，離子液體[BM頂](MeO) 2P020. 5-15份，供氫劑2, 6-萘醌0. 3-10份。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的液相溶劑，其特征在于，由如下重量份的組分制得：2_甲基環(huán) 己基醋酸酯（MCHA)8-15份，2-甲基甲酰胺（DMF)S份，甲基丙烯酸甲酯（MMA)2份，N-甲基 吡咯烷酮（NMP) 55-65份，離子液體[BM頂](MeO) 2P022-5份，供氫劑2, 6-萘醌0. 3份。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的液相溶劑，其特征在于，由如下重量份的組分制得：2_甲基 環(huán)己基醋酸酯（MCHA)S份，2-甲基甲酰胺（DMF)S份，甲基丙烯酸甲酯（MMA)2份，N-甲基吡 咯烷酮（NMP) 65份，離子液體[BM頂](MeO) 2P022份，供氫劑2, 6-萘醌0. 3份。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于乙炔加氫制乙烯漿態(tài)床的液相溶劑，包括如下重量份的組分：2-甲基環(huán)己基醋酸酯0.5-15份，選擇性溶劑50-85份，離子液體0.5-15份、供氫劑0.3-10份。所得液相溶劑不僅可將催化劑均勻分散在液相溶劑中，及時(shí)移走反應(yīng)熱量，防止催化劑燒結(jié)、失活等現(xiàn)象，而且在反應(yīng)氣體進(jìn)入液相溶劑后，能高效地為催化劑活性中心吸附的乙炔加氫提供氫自由基，提高催化劑的效能，避免了乙炔自聚生成綠油聚合物對(duì)催化劑的覆蓋，延長(zhǎng)催化劑壽命；同時(shí)，液相溶劑系統(tǒng)的沸點(diǎn)提高，保證反應(yīng)器所需溶劑的濃度及粘度，減少下一步工序中溶劑回收的負(fù)荷，有效地降低了裝置的能耗水平。
【IPC分類(lèi)】C07C5/09, C07C11/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105061130
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510484952
【發(fā)明人】車(chē)中山, 史雪君, 余海鵬, 吳道洪
【申請(qǐng)人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年8月7日