[發明專利]用于二烯和炔類的選擇性加氫的方法和催化劑

有效

• 申請號: 200580047460.9
• 申請日: 2005-10-27
• 公開（公告）號: CN101133006A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發明（設計）人: H·M·帕特曼;J·R·亞當斯
• 申請（專利權）人: 催化劑蒸餾技術公司
• 主分類號: C07C5/00
• 分類號: C07C5/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 余穎

發明背景

發明領域

本發明涉及用來在包含氫氣、甲烷和C₂-C₈組分以及更重組分的烴流中，對二烯和炔類進行選擇性加氫的方法和催化劑。更具體來說，本發明涉及一種方法，該方法中在包含在蒸餾塔反應器內的催化劑床之間加入烴流。更具體來說，本發明涉及使用新穎的催化劑的方法。

相關技術

來自烴蒸氣裂化裝置的驟冷系統的蒸氣產物流通常主要由氫氣、甲烷、C₂-C₆烯烴和烷烴、C₂-C₆炔類和二烯、苯、甲苯、二甲苯和其它C₆+組分組成。通常是首先在高壓冷箱系統中將氫氣與甲烷分離，然后在順序的蒸餾系統中根據碳數分離和回收這些產物。由于相同碳數的烯烴、炔類和二烯的相對揮發性差別很小，使得難以制得純的烯烴產物，因此蒸餾系統的設計是很復雜的。繞過這個問題的一種方法是首先分離碳數餾分，然后對每種餾分進行選擇性地加氫處理，將炔類和/或二烯轉化為其對應的烯烴或烷烴。這種所謂的“尾部(backend)”法需要為每種碳數的餾分提供獨立的加氫處理系統，還需要向各個系統中加入所需量的氫氣。一種替代的方法是在分離之前，使用包含的氫氣作為轉化用氫氣源，對進料流進行加氫處理。這種所謂的“頭部(front?end)”法的優點在于能夠從冷箱的進料流中除去大部分的氫氣，從而減小冷箱的尺寸和制冷要求。

美國專利第5,679,241號中所概述的發明提出了在不對C₂或C₃烯烴進行加氫的情況下對所有的C₂-C₅以及更重的炔類和二烯進行一步轉化。該專利涉及一種系統，據描述，該系統能夠通過將C₂-C₄炔類和二烯以及C₄和更重的烯烴加氫為烷烴，從裂解氣中除去70％或更多的氫氣，然后進行所需的深冷分離。除去70％或更多的氫氣可以通過顯著降低分離C₂和更重組分所需的能量條件來提高經濟性。通過減小氫氣分壓，在較低的壓力和減少制冷的條件下完成分離。但是該專利權所有人并未揭示具體的催化劑，僅公開了“加氫催化劑”。在美國專利第6,759,562?B2號(該專利為美國專利第5,679,241的擁有者所共同擁有)中，專利權所有人宣稱美國專利第5,679,241號中所述的方法無法在不造成乙烯和丙烯的顯著損失的條件下以單步系統進行操作。但是，由于未揭示催化劑，后來專利權所有人用催化劑作了他們的評價，而該催化劑僅描述為包含小于2000ppmPd的典型頭部炔類加氫催化劑。以后專利權所有人聲稱通過除主反應器以外另添加拋光或修整反應器來改進該方法。該現有技術依賴于已知的可得到的頭部催化劑進行其工藝改良，卻從未認識到合適而新穎的催化劑作為解決有關現有的一步頭部加氫的問題的方法的重要性。

本發明的一個優點是已開發了新的催化劑，使得一步頭部炔類加氫可以在不造成乙烯損失的情況下操作。該方法的一個特別的優點是可以對重產物和輕產物中的炔類和二烯進行加氫，從而不需要對重產物進行進一步的處理。另一個優點是減小了蒸餾塔反應器下部的聚合量。該方法的再一個優點是使處理過的物流中乙烯和丙烯的含量不減少。

發明概述

本發明涉及一種新穎的催化劑，還涉及使用所述新穎的催化劑以單步法除去來自熱解裝置的產物流中包含的炔類和二烯的加氫法。簡短來說，本發明的對包含C₁-C₈烴類的混合烴流中的炔類和二烯進行選擇性加氫的方法包括：在對炔類和二烯進行選擇性加氫的溫度和壓力條件下，使包含C₁-C₈烴類(包括乙烯、炔類和二烯)以及氫氣的混合烴流與一種催化劑相接觸，所述催化劑包含沉積在(B)上的(A)：(A)以催化劑的總重量為基準計，1-30重量％的僅含鎳的催化組分、或者鎳和一種或多種選自以下的元素的催化組分：銅、錸、鈀、鋅、金、銀、鎂、鉬、鈣和鉍，(B)載體，其BET表面積為1-約100米²/克，總氮孔體積為0.2-約0.9立方厘米/克，平均孔徑約為110-450。

在一個實施方式中，所述炔類和二烯的選擇性加氫是在蒸餾塔反應器中進行的，其中來自熱解裝置的進料氣在兩個加氫催化劑床之間加入，還根據需要在所述床下方另外加入氫氣。對加入的氫氣進行控制，使得在塔頂餾分中離開蒸餾塔反應器的氫氣的量最少，以減少下游處理設備的負荷。