烯烃的加氢方法转让专利
申请号 : CN200380108911.6
文献号 : CN1738783B
文献日 : 2010-05-26
发明人 : 奥宪章 , 坚尾正明
申请人 : 住友化学株式会社
摘要 :
本发明是一种烯烃的加氢方法，是使含有烯烃的液体和含有氢的气体在固体加氢催化剂的填充层中向上流动而通过，气体空塔速度为3.0cm/sec或以上。
权利要求 :
1.一种烯烃的加氢方法，该烯烃的加氢方法是使含有烯烃的液体和含有氢的气体在固体加氢催化剂的填充层中向上流动而通过，其特征在于：气体空塔速度为3.5cm/sec～10cm/sec。
2.如权利要求1所述的加氢方法，其中，烯烃是苯乙烯类。
说明书 :
技术领域
本发明涉及烯烃的加氢方法。
背景技术
作为烯烃的加氢方法，是使在固体加氢催化剂的填充层中含有烯烃的液体和含有氢的气体向上流动而通过，例如在美国专利第3127452号中公开了以向上流动的方式向催化剂层供给α-甲基苯乙烯和氢而加氢的技术。然而，在现有的方法中，未必能满足以低成本制造枯烯的观点。
发明内容
本发明提供具有每单位催化剂的反应速度快这样优良效果的烯烃加氢方法。
即，本发明的烯烃的加氢方法，是使含有烯烃的液体和含有氢的气体在固体加氢催化剂的填充层中向上流动而通过的加氢方法，是关于气体空塔速度为3.0cm/sec或以上的烯烃的加氢方法。
即，本发明的烯烃的加氢方法，是使含有烯烃的液体和含有氢的气体在固体加氢催化剂的填充层中向上流动而通过的加氢方法，是关于气体空塔速度为3.0cm/sec或以上的烯烃的加氢方法。
具体实施方式
作为烯烃加氢中使用的固体加氢催化剂，可以例举作为成分含有CuO、Cr2O3、ZnO、FeO3、Al2O3、La2O3、Sm2O3、CeO2、ZrO3、TiO2、SiO2、MnO2、Co2O3、NiO、BaO、CaO、MgO至少一种的金属氧化物、或含有Pd、Rh、Pt、Ru的贵金属催化剂。作为固体加氢催化剂可以使用载体，也可以不使用载体。作为载体可以举出二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锆、氧化镁、二氧化硅-氧化铝等金属氧化物及它们的复合氧化物；膨润土、蒙脱土、硅藻土、酸性白土、活性炭、陶瓷等。另外，作为催化剂的形状可以举出球状、圆筒状等，催化剂的大小通常是0.5～10mm，过小时压力损失增加，造成浪费，过大时催化剂活性降低或装置内反应流体产生非匀流，故不优选。
烯烃的加氢反应使用上述充填了固体加氢催化剂的反应器进行。反应温度通常是20～500℃，优选40～350℃，反应压力通常是0.1～20Mpa，优选0.1～10Mpa。按照供给的含有烯烃液体的空间速度，催化剂的用量通常是0.01～50hr-1，含有起始烯烃的原料液可以用适当的溶剂稀释，或也可以用一部分回收的加氢反应后的反应液的液体稀释。相对于加入的烯烃的量，加氢量通常是1.0～30倍摩尔，用与供给的烯烃不反应的适当的气体稀释，或也可以回收过剩的氢并使用。
作为烯烃可以举出苯乙烯类等、含有双键、三键的化合物。作为苯乙烯类可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯等。
本发明是使含有烯烃的液体和含有氢的气体在固体加氢催化剂的填充层中向上流动而通过。作为向上流动的理由是：由于因反应热而生成的过热点(ホツトスポツト)而难于控制反应温度使反应失控，而这可以被抑制因为可以使液体没有非匀流，而均匀地流入到充填层中。
本发明的最大特征是气体空塔速度为3.0cm/sec或以上，优选3.5cm/sec或以上。气体空塔速度过度低于3.0cm/sec时，由于烯烃的加氢反应速度快，气相中的氢溶解于液体的速度成为支配反应的速度，表观速度降低，即填充层每单位的反应量降低。进而，由于烯烃加氢反应速度的降低，引起烯烃的二聚化或在此之上生成聚合物而导致的焦油化反应，收率降低。优选气体空塔速度为10cm/sec或以下。气体空塔速度过度高于10cm/sec时，由于催化剂之间的摩擦而产生磨损粉末，会有填充层的压力损失增加的情况。另外，气体空塔速度由下述式(1)得到。
(气体空塔速度)＝(实际气体体积流量)/(反应器截面积)(1)
实施例
接着通过实施例说明本发明。
实施例1
在内径4mm的反应器中填充含有铜的催化剂12cc，以48g/min速度供给含有21重量％的α-甲基苯乙烯(AMS)液体，相对于供给的AMS摩尔数，供给1.5倍摩尔数的氢。在压力1.0MpaG，温度200℃下进行反应。此时的气体空塔速度为7cm/sec，每催化剂的α-甲基苯乙烯的反应量为49kmol/m3催化剂/hr。
实施例2
在内径4mm的反应器中填充含有钯的催化剂2.2cc，以3.3g/min速度供给含有18重量％的α-甲基苯乙烯(AMS)液体，相对于供给的AMS摩尔数，供给1.5倍摩尔数的氢。在压力1.0MpaG，温度180℃下进行反应。此时的气体空塔速度为6.5cm/sec，每催化剂的α-甲基苯乙烯的反应量为71kmol/m3催化剂/hr。
比较例1
以1.6g/min供给原料，除反应温度变为210℃、压力变为1.4MpaG之外，与实施例1在相同的条件下进行反应。此时的气体空塔速度为2.7cm/sec，每催化剂的α-甲基苯乙烯的反应量为14kmol/m3催化剂/hr。
比较例2
除以1.6g/min供给原料之外，与实施例2在相同的条件下进行反应。此时的气体空塔速度为2.8cm/sec，每催化剂的α-甲基苯乙烯的反应量为42kmol/m3催化剂/hr。
产业实用性
如上述说明，本发明是一种烯烃的加氢方法，是使含有烯烃的液体和含有氢的气体在固体加氢催化剂的填充层中向上流动而通过，可以提供具有每单位催化剂的反应速度快这样优良效果的烯烃加氢方法。
烯烃的加氢反应使用上述充填了固体加氢催化剂的反应器进行。反应温度通常是20～500℃，优选40～350℃，反应压力通常是0.1～20Mpa，优选0.1～10Mpa。按照供给的含有烯烃液体的空间速度，催化剂的用量通常是0.01～50hr-1，含有起始烯烃的原料液可以用适当的溶剂稀释，或也可以用一部分回收的加氢反应后的反应液的液体稀释。相对于加入的烯烃的量，加氢量通常是1.0～30倍摩尔，用与供给的烯烃不反应的适当的气体稀释，或也可以回收过剩的氢并使用。
作为烯烃可以举出苯乙烯类等、含有双键、三键的化合物。作为苯乙烯类可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯等。
本发明是使含有烯烃的液体和含有氢的气体在固体加氢催化剂的填充层中向上流动而通过。作为向上流动的理由是：由于因反应热而生成的过热点(ホツトスポツト)而难于控制反应温度使反应失控，而这可以被抑制因为可以使液体没有非匀流，而均匀地流入到充填层中。
本发明的最大特征是气体空塔速度为3.0cm/sec或以上，优选3.5cm/sec或以上。气体空塔速度过度低于3.0cm/sec时，由于烯烃的加氢反应速度快，气相中的氢溶解于液体的速度成为支配反应的速度，表观速度降低，即填充层每单位的反应量降低。进而，由于烯烃加氢反应速度的降低，引起烯烃的二聚化或在此之上生成聚合物而导致的焦油化反应，收率降低。优选气体空塔速度为10cm/sec或以下。气体空塔速度过度高于10cm/sec时，由于催化剂之间的摩擦而产生磨损粉末，会有填充层的压力损失增加的情况。另外，气体空塔速度由下述式(1)得到。
(气体空塔速度)＝(实际气体体积流量)/(反应器截面积)(1)
实施例
接着通过实施例说明本发明。
实施例1
在内径4mm的反应器中填充含有铜的催化剂12cc，以48g/min速度供给含有21重量％的α-甲基苯乙烯(AMS)液体，相对于供给的AMS摩尔数，供给1.5倍摩尔数的氢。在压力1.0MpaG，温度200℃下进行反应。此时的气体空塔速度为7cm/sec，每催化剂的α-甲基苯乙烯的反应量为49kmol/m3催化剂/hr。
实施例2
在内径4mm的反应器中填充含有钯的催化剂2.2cc，以3.3g/min速度供给含有18重量％的α-甲基苯乙烯(AMS)液体，相对于供给的AMS摩尔数，供给1.5倍摩尔数的氢。在压力1.0MpaG，温度180℃下进行反应。此时的气体空塔速度为6.5cm/sec，每催化剂的α-甲基苯乙烯的反应量为71kmol/m3催化剂/hr。
比较例1
以1.6g/min供给原料，除反应温度变为210℃、压力变为1.4MpaG之外，与实施例1在相同的条件下进行反应。此时的气体空塔速度为2.7cm/sec，每催化剂的α-甲基苯乙烯的反应量为14kmol/m3催化剂/hr。
比较例2
除以1.6g/min供给原料之外，与实施例2在相同的条件下进行反应。此时的气体空塔速度为2.8cm/sec，每催化剂的α-甲基苯乙烯的反应量为42kmol/m3催化剂/hr。
产业实用性
如上述说明，本发明是一种烯烃的加氢方法，是使含有烯烃的液体和含有氢的气体在固体加氢催化剂的填充层中向上流动而通过，可以提供具有每单位催化剂的反应速度快这样优良效果的烯烃加氢方法。