[發明專利]一種苯選擇加氫制環己烯用催化劑的生產系統及制備方法

有效

• 申請號: 201510479984.0
• 申請日: 2015-08-07
• 公開（公告）號: CN105056943B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 劉仲毅;李中軍;劉壽長;劉國際;陳恩之;趙風軒;喬華勇;姜曦
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: B01J23/46
• 分類號: B01J23/46;C07C13/20;C07C5/11
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙)41131
• 代理人: 張智偉

技術領域

本發明屬于化學化工領域，具體涉及一種苯選擇加氫制環己烯用催化劑的生產系統及方法。

背景技術

以苯為原料選擇性加氫制環己烯，生產安全、資源節約、環境友好。環己烯下游產品環己酮、己二酸、尼龍6、尼龍66等大宗化學品在國民經濟發展中具有重要作用。然而由于苯選擇加氫制環己烯在熱力學和動力學上都極為不利，一般情況下，苯加氫只能得到環己烷，只有在一些特殊催化劑和催化體系中才能得到環己烯。雖然近40年來人們對苯選擇加氫制環己烯催化技術進行了廣泛研究，但迄今在世界上只有日本和中國實現了工業化。苯選擇加氫制環己烯用催化劑的制備裝置及工藝則很少報道。

本申請發明人課題組已公開的“苯選擇加氫制環己烯中用的催化劑的制備方法及生產設備”專利（CN 103785379 A）中公開的制備方法為：沉淀反應溫度控制在50～60℃，攪拌反應時間為3～8h，然后在50～60℃之間、靜置陳化，時間為6～12h；還原反應溫度控制在130～150℃，反應時間6～12h，得還原后的催化劑料液，再經過洗滌至pH值為6.5～7.5，即得到目標產品。利用該專利公開的制備方法制備催化劑，制備周期長（24h左右），生產能力在1000公斤/年左右，且該專利所述生產設備中，包含了一個真空系統，其主要作用是利用真空和大氣壓力將反應物料送入釜內，在催化劑制備過程中發現經常因抽真空而引起高壓釜機械密封漏油；在所提供的實施例中，催化劑主要技術指標，苯轉化60%時環己烯選擇性達到80%左右。

發明內容

本發明的目的在于提供另外一種苯選擇加氫制環己烯用催化劑的生產系統及方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案如下：

一種苯選擇加氫制環己烯用催化劑的生產系統：該生產系統包括由上至下依次間隔設置的高位槽、配料罐、高壓釜、洗滌罐組，所述洗滌罐組包括至少一個洗滌罐，高位槽的底部分別與配料罐、高壓釜、洗滌罐的頂部相連，高壓釜的頂部設有排氣管，并且高壓釜的頂部與高位槽的底部相連的同時還與配料罐的底部相連，高壓釜的中部同時與氮氣管道、氫氣管道相連，高壓釜的底部設有卸料管，卸料管的中部與洗滌罐的頂部相連，洗滌罐的側壁設有至少一個排水管，洗滌罐的底部設有出料管；配料罐、高壓釜、洗滌罐內均設有攪拌器；前述相連均指通過管道連接，這些管道以及卸料管、排氣管、出料管、排水管、氮氣管道、氫氣管道上均設有閥門。

較好地，配料罐位于高位槽斜下方，高壓釜位于配料罐斜下方，洗滌罐位于高壓釜斜下方。

較好地，配料罐、高壓釜、洗滌罐的頂部并連至高位槽的底部。

較好地，所述高壓釜采用自吸式高壓釜和磁力密封，高徑比2.0～2.2:1，內襯聚四氟或C276哈氏合金。

較好地，為避免鐵器引進Fe、Cr、Ni等雜質離子對催化劑造成損害，管道全部采用聚四氟或聚丙烯塑料，卸料管、排氣管、出料管、排水管、氮氣管道、氫氣管道全部采用C276哈氏合金，所有閥門全部采用聚四氟或聚丙烯塑料。

較好地，為保證物料中氣、固、液三相充分接觸，減少傳質阻力，高壓釜內的攪拌器的攪拌軸下部裝有兩層攪拌葉片，第一層位于從釜底算起往上1/5釜高處，第二層位于從釜底算起往上3/5釜高處。

較好地，洗滌罐的側壁設有兩個排水管，分別位于自底部往上20-40cm處和60-80cm處。

一種利用前述生產系統制備苯選擇加氫制環己烯用催化劑的方法，操作步驟如下：

（1）、 配料：先通過高位槽向配料罐內加水，然后將氫氧化鈉在攪拌狀態下加入，配制成堿液，再將堿液從配料罐導入高壓釜中，同時開啟高壓釜的攪拌器；將三氯化釕水合物放入配料罐內，然后通過高位槽向配料罐內加水，攪拌溶解，配制成鹽液，再將鹽液導入高壓釜中；

（2）、沉淀反應：堿液和鹽液在高壓釜中于20~60℃、攪拌轉速100~150 r/min下沉淀反應1~2h，然后陳化0.5~1h，在沉淀反應進行和陳化過程中，始終保持高壓釜通向大氣，陳化完畢物料pH值在10以上；

（3）、還原反應：將高壓釜密封，先通過氮氣管道用氮氣置換高壓釜內空氣，再通過氫氣管道用氫氣置換高壓釜內氮氣，在135~145℃、4.5~5.5MPa氫壓、150~200 r/min條件下還原反應3~5h，然后陳化1~2h，陳化完畢，打開排氣管保持高壓釜通向大氣，最后打開卸料管卸出固體物料，上清液物料pH值在10以上；

（4）、洗滌：將步驟（3）的固體物料導入洗滌罐中，高位槽向洗滌罐中加水洗滌至無氯離子，洗滌液pH值為6.5～7.5，洗滌后的固體物料從出料口排出后即得目標產品。