一种戊烷的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种戊烷的生产方法。
【背景技术】
[0002] 戊烷一般为异戊烷和正戊烷的混合物，其在化工领域的用途十分广泛。戊烷可用 作一种理想的聚苯乙烯材料发泡剂；同时因戊烷对大气臭氧层不存在任何破坏作用，可用 于替代氟里昂。此外，戊烷还可以用作分子筛脱附剂、工业溶剂、萃取剂和化工原料等。
[0003] 在现有技术中，戊烷通常利用含C4?C6饱和烷烃的轻烃精制而成，这些轻烃包括 凝析油、轻石脑油和直馏汽油等。但由于凝析油和轻石脑油组成复杂，精馏分离困难，而且 最终产品中残留不饱和烃较多。当以直馏汽油为原料分离戊烷时，由于一般直馏汽油加氢 并不完全，同样只能生产溴指数为1〇〇左右的戊烷产品，这将影响其使用性能。在石脑油蒸 汽裂解制乙烯的过程中副产相当数量的碳五馏份，目前碳五馏份最有价值的综合利用是通 过萃取精馏分离制取其中经济价值较高的间戊二烯、异戊二烯和双环戊二烯三种双烯烃。 在碳五馏份萃取精馏分离双烯烃过程中，有一部分含有异戊烯的碳五物料分离出来，这部 分物料约占碳五馏份总量的25wt%左右，工业上通常将此物料称为粗异戊烯馏份，它是生 产异戊烯产品的原料。目前采用最多的异戊烯生产方法是甲基叔戊基醚裂解法，即粗异戊 烯馏份与甲醇反应生成甲基叔戊基醚，然后精制得到高纯度甲基叔戊基醚，再高温裂解获 得异戊烯。在生产异戊烯时，只是将粗异戊烯馏份的2-甲基-1- 丁烯和2-甲基-2- 丁烯 与甲醇进行醚化，而分出的其它的单烯烃和烷烃通常称为醚后碳五，主要用作燃料，一般不 作化工利用。
[0004] 中国专利ZL200410018519. 9提供了一种轻质碳五馏份在Ni/硅藻土催化剂的存 在下经加氢反应制备戊烷的方法。它通过将加氢产物通过颗粒白土固定床来脱除残余不 饱和烃的方法生产合格的戊烷产品。但由于颗粒白土活性相对较低，需在温度高达150? 170°C的条件下脱除少量烯烃，能耗较高。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种戊烷的生产方法，本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺 简单、能耗较低的、将醚后碳五经加氢和脱除残余烯烃来生产戊溴指数合格的戊烷产品的 方法。
[0006] 以下是本发明具体的技术方案：
[0007] -种戊烷的生产方法，该方法依次包括以下步骤：
[0008]1)醚后碳五和氢气混合后通过固定床催化剂床层进行加氢反应。体积液时空速控 制为I. 0?5. Ohr'系统压力控制为I. 0?4. OMPa，反应物进料温度控制为20?KKTC。， 氢气与醚后碳五中不饱和烃总量的投料摩尔比为（2?5) : 1。催化剂为Ni/硅藻土催化 齐U，其是以Ni为活性组份，以硅藻土为载体的负载型催化剂，催化剂中Ni的重量百分含量 为10?50%。加氢反应产物部分返回作为溶剂,醚后碳五与溶剂的投料重量比为1:(6? 10)。
[0009] 2)加氢产物在10?40°C的温度下通过强酸性阳离子交换树脂固定床以脱除残余 不饱和烃，物料的体积液时空速控制为I. 0?5. Ohr'系统压力控制为0. 1?0. 8MPa，进料 温度为10?40°C。
[0010] 上述步骤1)中所述的体积液时空速最好控制为1. 5?3. Ohr4 ;系统压力最好控 制为1. 5?3. OMPa ;反应物进料温度最好控制为30?60°C;氢气与醚后碳五中不饱和经总 量的投料摩尔比最好为（3?4) : 1;醚后碳五与溶剂的投料重量比最好为1 : (7?9)。
[0011] 步骤1)采用的Ni/硅藻土催化剂为经典的不饱和烃加氢催化剂，催化剂可采用常 规的浸渍法来进行制备，先将硅藻土成形为颗粒制得载体，然后用含有Ni盐的溶液浸渍将 Ni负载到载体上，再经干燥、高温焙烧、还原处理和过筛制得催化剂成品。这种催化剂存在 两种加氢活性位，其中高活性位可催化单烯烃的加氢，中低活性位可催化双烯烃或炔烃的 加氢及部分单烯烃的加氢。通常醚后碳五加氢后，其单烯烃含量约为〇. 05%，理论上相应的 溴指数为133mg溴/IOOg油，无法达到作为EPS发泡剂彡IOOm g溴/IOOg油的要求。
[0012] 发明人通过实验发现，加氢后醚后碳五中残存的单烯烃是2-甲基-2-丁烯，它是 碳五烯烃中加氢最为困难的成分，但从其结构可以看出，2-甲基-2-丁烯又具有活泼的双 键，因此利用2-甲基-2-丁烯可以在强酸性阳离子交换树脂表面发生齐聚反应的特点，使 2-甲基-2-丁烯转化为二聚物，可以实现降低加氢后醚后碳五单烯烃含量，进而降低其溴 指数的目的。
[0013] 与现有技术相比本发明的优点十分显著，由于强酸性阳离子交换树脂具有强酸 性的磺酸基官能团，它可以有效催化加氢醚后碳五中单烯烃的齐聚反应，使得反应可以在 常温下进行，不但简化了处理工艺，而且可以大幅降低能耗，降低了加工成本。戊溴指数 彡IOOm g溴/IOOg油合格的戊烷产品。
【具体实施方式】
[0014] 下面通过具体的实施方案对本发明作进一步的描述，由于相对于现有技术，发明 的重点在于脱除单烯烃步骤的改进，其余与现有技术基本相同，故实施例将注重对脱除余 单烯烃步骤的描述。在实施例中，体积液时空速、戊烷产品的溴指数等定义分别为：
【主权项】
1. 一种戊烷的生产方法，其特征在于，具体步骤如下： 1) 醚后碳五和氢气混合后通过固定床催化剂床层进行加氢反应；体积液时空速控制为 I. O?5. Ohr-1，系统压力控制为I. O?4. OMPa，反应物进料温度控制为20?100°C，氢气与 醚后碳五不饱和烃总量的的投料摩尔比为（2?5) : 1，催化剂为Ni/硅藻土催化剂，催化 剂中Ni的重量百分含量为10?50%，加氢反应产物部分返回作为溶剂，醚后碳五与溶剂的 投料重量比为1 : (6?10); 2) 加氢产物在10?40°C的温度下通过强酸性阳离子交换树脂固定床以脱除残余不饱 和烃，物料的体积液时空速控制为I. 0?5. Ohr'系统压力控制为0. 1?0. 8MPa，进料温度 为 10 ?40°C。
2. 根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤1)中所述积液时空速控制为 1. 5?3. Ohr-1 ;系统压力控制为1. 5?3. OMPa ;反应物进料温度控制为30?60°C ;氢气与 醚后碳五中不饱和烃总量的投料摩尔比为（3?4) : 1;醚后碳五与溶剂的投料重量比为 1 : (7 ?9)。
【专利摘要】本发明公开了一种戊烷的生产方法，其以醚后碳五为原料，经加氢和脱除残余烯烃来生产戊溴指数合格的戊烷产品。具体步骤包括：1）醚后碳五和氢气混合后通过固定床催化剂床层进行加氢反应，催化剂为Ni/硅藻土催化剂，催化剂中Ni的重量百分含量为10～50％；2)加氢产物在10～40℃的温度下通过强酸性阳离子交换树脂固定床以脱除残余不饱和烃。本发明采用的原料成本低廉、生产方法工艺简单且能耗较低，得到的戊烷戊溴指数合格。
【IPC分类】C07C5-03, C07C9-15, C07C7-177, C07C9-18
【公开号】CN104557392
【申请号】CN201310471720
【发明人】许惠明, 徐泽辉, 黄鑫, 常慧, 陆鑫, 夏蓉晖, 曹强, 叶军明, 赵剑萍
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石化上海石油化工股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月11日