[發明專利]一種基于微波的不飽和烷烴的加氫方法

有效

• 申請號: 201410252500.4
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN104058918A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 建方方;馬連湘;吳鋒;薛興楠
• 申請（專利權）人: 青島東方循環能源有限公司;青島科技大學
• 主分類號: C07C9/06
• 分類號: C07C9/06;C07C5/03;C07C5/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種加氫方法，特別涉及一種不飽和烷烴的加氫方法。

背景技術

在石化、化工等行業的生產過程中，常產生大量含CO的尾氣，主要為CO和H₂，此外還含有CH₄、CO₂、N₂以及微量的硫化物、乙炔、乙烯和氧等。近年來，從綜合利用資源、節能降耗的角度出發，國內外正在積極開拓乙炔尾氣、電石爐氣、焦爐氣等富CO工業廢氣的綜合利用,此類廢氣能否作為甲醇或氨合成氣，關鍵在于能否脫除其中的乙炔、乙烯。微量乙炔、乙烯的脫除以催化加氫法較為有效，然而用于脫除較高濃度CO氣體中微量乙炔、乙烯的專用催化劑開發難度較大，國內雖然有研究單位進行過相關研究，但僅停留在實驗室階段，且只是涉及采用加氫脫除乙炔，對乙烯的脫除未做考察，因而國內至今并未能開發出有工業應用價值的催化劑。

低碳不飽和烷烴的加氫反應是十分簡單的反應，也是很容易發生的反應，一般在加氫催化劑的作用下，在100～200℃即能發生反應，但是由于這些尾氣中含有較高濃度的硫和CO，會對加氫催化劑產生毒化作用，從而使加氫催化劑失去活性，大幅度縮短催化劑的使用壽命。

近年來，微波技術發展迅速，且微波技術的應用領域也逐步擴大，微波在對于有機反應，如加成反應、縮合反應、DA反應、取代反應等都有很大的促進作用。通過與傳統條件下反應的對比，我們發現在微波作用下，常規條件不易發生的反應會很容易就發生了，常規條件下需要幾天才能完成的反應，幾小時就反應完全了，常規條件下需要催化劑的反應以及較為苛刻的條件下才能發生的反應，在微波作用下不僅不需要催化劑，而且反應條件溫和，產率還高。

然而，還未見有報到將微波應用到不飽和烷烴的加氫反應中，如何將微波恰當的應用于不飽和烷烴的加氫反應，并且能提高不飽和烷烴的轉化率，是人們亟待解決的問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于微波的不飽和烷烴的加氫方法，以達到可以在不使用催化劑的情況下有效的將低碳不飽和烴加氫，可以有效地應用到工業尾氣中去除不飽和烴的目的。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種基于微波的不飽和烷烴的加氫方法，包括將一定量的不飽和烷烴沖入25mL的微波反應容器中，置換空氣3次后，沖入20～100psi的不飽和烷烴，最后沖入壓力為30～250psi的氫氣，微波輻射1～5h，微波輻射功率為10～25w，反應溫度為20～100℃，使不飽和烷烴和氫氣發生反應，使不飽和烷烴加氫飽和。

優選的，所述不飽和烷烴為C≤5的低碳不飽和烷烴，低碳不飽和烷烴是石油化工的基本原料，在石油化工中應用最多、最廣。

優選的，所述低碳不飽和烷烴為乙烯、丙烯、異丙烯、丁二烯、丁烯、乙炔、丙炔、異戊二烯或戊烯中的一種。

優選的，所述不飽和烷烴和氫氣的體積用量比為1:2～1:5，在該范圍內，不飽和烷烴可以加氫飽和。

優選的，所述氫氣的純度為99.99％，氫氣的純度越高，反應后得到的產物純度越高。

通過上述技術方案，本發明提供的基于微波的不飽和烷烴的加氫方法成功地將微波應用到了不飽和烷烴的加氫反應中，在微波輻射下，烷烴分子和氫氣分子會由高速轉動狀態轉變為激發態，這是一種高能量的不穩定狀態，分子之間劇烈的碰撞可以在無催化劑的條件下，僅僅用微波輻射，不飽和烷烴和氫氣即能發生反應，并很好的加氫，且反應條件溫和，轉化率高，有利于節約成本。

具體實施方式

下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

本發明提供了一種基于微波的不飽和烷烴的加氫方法，在微波輻射下，可以很好的實現不飽和烷烴的加氫反應。

實施例一：

將乙烯沖入25mL的微波反應容器中，置換空氣3次后，沖入30psi的乙烯，最后沖入氫氣，氫氣按乙烯的1.5倍沖入，即45psi，開啟微波照射，微波功率為15w，溫度控制在80℃，反應2h。

反應完畢后，取反應氣做氣相色譜測試，發現乙烯轉化率為95％。

實施例二：

將乙炔沖入25mL的微波反應容器中，置換空氣3次后，沖入30psi的乙炔，最后沖入氫氣，氫氣按乙炔的2.5倍沖入，即75psi，開啟微波照射，微波功率為15w，溫度控制在80℃，反應2h。

反應完畢后，取反應氣做氣相色譜測試，發現乙炔轉化率為95％。

實施例三：