[發明專利]在超重力反應器中進行α-甲基苯乙烯加氫反應的方法

有效

• 申請號: 201710854228.0
• 申請日: 2017-09-20
• 公開（公告）號: CN107628921B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 孫寶昌;羅勇;劉亞朝;初廣文;陳建峰;鄒海魁;張亮亮
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C07C5/03
• 分類號: C07C5/03;C07C15/085
• 代理公司: 北京志霖律師事務所 11575
• 代理人: 張文祎

本發明公開了一種在超重力反應器中進行α?甲基苯乙烯加氫反應的方法，包括如下步驟：選擇超重力反應器；將氫氣和AMS物料輸入進料腔內進行氣液兩相高效混合，使難溶性氫氣在AMS中分散成大量的納微米氣泡，氫氣在AMS中的溶解度達到過飽和，形成氣液混合物；將氣液混合物通過液體分布器輸送進入超重力反應器，在含有催化劑和填料的轉子中進行氣液固催化加氫反應過程；反應產物和未反應的氫氣離開反應器，產物經過冷凝器降至室溫，后進入氣液分離罐。本發明方法使用的反應器可使難溶性氫氣在液相溶解度達到過飽和，高效利用還原性氫氣，強化氣液固相傳質，AMS的加氫轉化率可達99.9％，選擇性大于99.9％。

技術領域

本發明屬于精細化工催化加氫反應領域，尤其是涉及一種在超重力反應器中進行α-甲基苯乙烯(簡稱：AMS)加氫反應的方法。

背景技術

異丙苯是一種重要的化工原料。目前世界上的異丙苯95％以上用于生產苯酚和丙酮，工業生產苯酚丙酮的反應路線一般為：苯和丙烯烷基化生成異丙苯，異丙苯氧化生成過氧化氫異丙苯(簡稱：CHP)，CHP在硫酸的作用下分解產生苯酚和丙酮。在分解過程中CHP有可能生成二甲基芐醇，AMS產生于二甲基芐醇脫水反應。主要的反應如下：

①烴化反應——苯和丙烯生成異丙苯

②氧化反應——異丙苯被氧化成過氧化氫異丙苯(CHP)

③分解反應：CHP在酸性條件下分解成苯酚和丙酮

其中分解反應中的主要副反應：由CHP產生的二甲基芐醇分解成AMS和水：

以北京燕山石化公司的化工三廠為例，16萬噸/年的苯酚丙酮車間大約可副產6000噸/年的AMS，這些副產的AMS只有極少量用于制造香料，由于從精餾步驟的苯酚中和從再循環枯烯流中去除AMS都很困難，大部分用作燃料燒掉，不能合理利用。有數據顯示如果AMS加氫之后返回主流程，每1000tAMS通過加氫生產異丙苯，可多生產600t苯酚、360t丙酮，苯耗可降低50kg/t。由此，可以看出其中有相當可觀的經濟效益。

對于AMS的加氫，現有技術有流化床技術，該法需要兩個蒸餾塔和相關設備，以及需要提供冷卻和壓力的能源，此外，Reney鎳系催化劑有過度加氫產生不期望的副產物和需要頻繁添加新鮮催化劑的缺點，而且該法中通常出現芳香烴化合物的流失；常規的固定床加氫技術催化劑的裝填很關鍵，加氫效果往往取決于氣液兩相在整個床層填料表面的分布狀態，一旦床層長度過長，很容易形成流體的溝流、短路等。綜上所述需要一種高效的加氫反應器來解決上述問題。

近年來超重力技術在化學工程領域的應用研究取得較多重要進展，中國專利CN103102942A成功地將原料油通入裝有非貴金屬催化劑的超重力反應器，與氫氣逆流接觸進行脫硫、脫氮和部分芳烴飽和反應；中國專利CN104419454A將金屬-聚合物催化劑固定在超重力旋轉床反應器的轉子上，裂解汽油和氫氣通過旋轉著的催化劑床層進行選擇加氫反應。而AMS加氫反應是本征反應速率很快的反應，傳統工藝的供氫方式顯然不足以滿足該快反應，即現有超重力技術中AMS加氫反應因氫氣的溶解度問題而變得困難。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供在超重力反應器中進行α-甲基苯乙烯(簡稱：AMS)加氫反應的方法。該方法使用的反應器可使難溶性氫氣在液相溶解度達到過飽和，高效利用還原性氫氣，強化氣液固相傳質，α-甲基苯乙烯加氫反應轉化率≧99.9％。

為解決上述技術問題，發明采用如下的技術方案：

在超重力反應器中進行α-甲基苯乙烯加氫反應的方法，包括如下步驟：

S1、選擇超重力反應器