一种工业萘为原料连续生产十氢萘的工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工技术领域，涉及一种十氢萘的生产方法，尤其涉及一种以工业萘为原料生产十氢萘的加氢工艺。
【背景技术】
[0002]十氢萘作为稠环碳氢化合物，在化工、电子工业和医药行业都具有十分广泛和重要的应用，它可用作涂料的溶剂，用于提取脂肪和蜡，代替松节油用于鞋油、地板蜡的制造等。十氢萘主要用途是作为优良的高沸点有机溶剂，溶解某些高分子化合物，在纺织工业中具有重要应用。
[0003]国外研究氢化萘合成十氢萘多是在高压釜中分步进行，第一步用普通催化剂高压加氢将萘转化成四氢萘，第二步用贵金属作催化剂在较温和条件下进行深度氢化。
[0004]目前我国合成十氢萘研究成果的报导较少。CN200310106565公开了一种十氢萘的合成方法，以萘为原料，四氢萘为溶剂，在间歇釜内反应一步合成十氢萘的工艺，萘转化率达到98%，十氢萘产率98%，副反应物小于1%，该方法虽然得到了较好的效果，但由于是间歇式操作，生产效率低下。厦门大学专利CN101602644A采用间歇法，在高压釜中将萘氢化成十氢萘，其所用催化剂为Ni/ γ -Al2O3，溶剂为环己烷，反应条件为:温度80-200°C，压力2-5MPa，液时空速9-13h—S萘转化率为100%，十氢萘收率为99%<ΧΝ200510041404.6公开了一种十氢萘的连续氢化合成方法，该方法在稳态涓流床催化反应器、在一定的压力和温度条件下萘连续加氢合成十氢萘的生产方法，萘的转化率为70%?99%，副反应产物小于1%。该方法虽然实现了连续生产，但萘的转化率有待进一步提高。日本专利JP160515A中报道了“萘两步加氢反应制造十氢萘的方法”。其方法是:萘第一步加氢生成四氢萘，将产物精馏分离之后，第二步由四氢萘加氢生成十氢萘。Barbul，Marius Aurel等人在专利“method andapparatus for purificat1n of naphthalence from coking” 中描述了一种氢化萘含量90%的焦油馏分生成四氢萘、十氢萘的方法，反应条件为:温度350-510°C，压力3-6MPa，氢气/溶剂比为300-2500Nm3/m3，溶液进料速度为l-10m3/h，催化剂含12-16%氧化钼和3-5.5%氧化钴和(或)氧化镍，载体为多孔氧化铝。
[0005]以上专利报道中，大都采用以低硫、氮等杂质含量的精萘为原料，经过一步或者两步加氢生产十氢萘。以粗萘为原料采用两步加氢生产十氢萘的多采用非贵金属催化剂，很难生产高纯度十氢萘，更无法用工业萘连续生产高纯度十氢萘。
【发明内容】
[0006]本发明所要求解决的技术问题是解决现有技术中对原料适应性差、产品纯度低的问题，提供一种工业萘连续生产十氢萘的工艺方法，该方法以工业萘为原料采用两段串联工艺生产十氢萘的加氢工艺方法。
[0007]本发明一种工业萘为原料连续生产十氢萘的工艺方法，以工业萘(粗萘)为原料，通过两段加氢串联生产高纯度十氢萘，该工艺方法包括:
[0008]I)工业萘与溶剂以1:1?10的体积比在原料混合罐混合后，在与氢气混合并加热至反应温度后进入一段加氢反应器加氢反应，加氢产物经过气液分离器分离后，气相产物经过洗气塔脱杂质得到氢气循环使用，液相产物一部分作为溶剂回流至原料混合罐;其中所述一段加氢反应条件为:反应压力I?5MPa，反应温度，氢液体积比100?1000:1，液时空速以工业萘计为0.1?51Γ1，催化剂为脱硫、脱氮和加氢功能的非贵金属催化剂，以单质计，非金属含量10wt%?50wt%，所述的一段加氢反应器为等温列管式反应器；
[0009]2)另一部分液相产物进入二段加氢反应器进一步加氢反应，反应产物经过气液分离器后，氢气循环使用，液相进入产品精馏塔，经过精馏脱除少量轻组分后得到高纯度十氢萘;其中所述二段加氢反应条件为:反应压力5?20MPa，反应温度200?400°C，氢液体积比100?1000:1，液时空速0.1?511—1，催化剂采用高加氢活性的贵金属催化剂，以单质计，贵金属含量为含量0.05wt %?5wt %，所述的二段反应器为绝热式固定床反应器。
[0010]本发明生产十氢萘的方法与现有技术相比具有如下优点:
[0011 ] I)以工业萘为原料，降低十氢萘的生产成本，原料适应性强；
[0012]2)非贵金属催化剂和贵金属催化剂串联使用，既可以降低萘第一步加氢成本，又可以提尚最终广品十氣蔡的纯度。
[0013]3)萘转化率高、副反应少，十氢萘纯度高，采用本发明方法，萘的转化率>99.9%，十氢萘选择性> 99，十氢萘总收率> 94.5 %，产品纯度> 99 %。
【附图说明】
[0014]图1为本发明工业萘为原料连续生产十氢萘的工艺流程示意图。
[0015]图中:1原料混合罐、2—段加氢反应器、3气液分离器1、4洗气塔、5 二段加氢反应器、6气液分离器11、7产品精馏塔。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合说明书附图及实施例对本发明工业萘连续生产十氢萘的工艺方法作进一步阐述。
[0017]如图1本发明工业萘连续生产十氢萘的工艺流程示意图所示，首先将工业萘与溶剂在原料混合罐I中按比例混合，之后与氢气混合并加热至反应温度进入一段加氢反应器2，加氢产物经过气液分离器I 3分离后，气相产物经过洗气塔4脱除H2S和NH3等杂质后氢气循环使用。液相产物一部分作为溶剂返回原料混合罐I，液相产物另一部分进入二段加氢反应器5，反应产物经过气液分离器II 6后，氢气循环使用，液相进入产品精馏塔7，经过精馏脱除少量轻组分后得到高纯度十氢萘。
[0018]实施例1
[0019]以萘含量为95%的工业萘为原料，四氢萘和十氢萘混合物为溶剂，工业萘与溶剂体积比为1:5，一段加氢反应器装填10mL NCG-6(中国石化集团南京化学工业有限公司催化剂厂生产)的镍铝催化剂，反应温度230°C，反应压力5MPa，液时空速1.8h—1，气液体积比800: I。二段加氢反应器装填10mL铂铝催化剂(中国专利公开号:CN1457923)，反应温度2000C，反应压力1MPa，液时空速0.3h—1，气液体积比600:1。萘的转化率为99.9%，十氢萘的选择性99%，十氢萘总收率达到94.5%，产品纯度为99%。
[0020]实施例2
[0021]以萘含量为95%的工业萘为原料，四氢萘和十氢萘混合物为溶剂，工业萘与溶剂体积比为I: 5，一段加氢反应器装填10mL镍铝催化剂(中国专利公开号:CN1082388)，反应温度280°C，反应压力3MPa，液时空速2.0h—1，气液体积比800: I。二段加氢反应器装填10mL铂催化剂(中国专利公开号:CN102836737)，反应温度220°C，反应压力1MPa，液时空速0.3h—1，气液体积比600:1。萘的转化率为99.92%,十氢萘的选择性99.3，十氢萘总收率达到94.7%，产品纯度为99%。
【主权项】
1.一种工业萘为原料连续生产十氢萘的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)工业萘与溶剂以1:1?10的体积比在原料混合罐混合后，在与氢气混合并加热至反应温度后进入一段加氢反应器加氢反应，加氢产物经过气液分离器分离后，气相产物经过洗气塔脱杂质得到氢气循环使用，液相产物一部分作为溶剂回流至原料混合罐;其中所述一段加氢反应条件为:反应压力I?5MPa，反应温度，氢液体积比100?1000:1，液时空速以工业萘计为0.1?5h—S催化剂为脱硫、脱氮和加氢功能的非贵金属催化剂，以单质计，非金属含量1wt%?50wt%，所述的一段加氢反应器为等温列管式反应器； 2)另一部分液相产物进入二段加氢反应器进一步加氢反应，反应产物经过气液分离器后，氢气循环使用，液相进入产品精馏塔，经过精馏脱除少量轻组分后得到高纯度十氢萘；其中所述二段加氢反应条件为:反应压力5?20MPa，反应温度200?400°C，氢液体积比100?1000:1，液时空速0.1?511—1，催化剂采用高加氢活性的贵金属催化剂，以单质计，贵金属含量为含量0.05wt %?5wt %，所述的二段反应器为绝热式固定床反应器。
【专利摘要】本发明涉及一种以工业萘为原料连续生产十氢萘的方法，属于化工技术领域。该方法，将工业萘与溶剂混合后，在与氢气混合并加热至反应温度后进入一段加氢反应器加氢反应，加氢产物经过气液分离器分离后，气相产物经过洗气塔脱除杂质后得到氢气循环使用，液相产物一部分作为溶剂回流至原料混合罐；另一部分液相产物进入二段加氢反应器进一步加氢反应，反应产物经过气液分离器后，氢气循环使用，液相进入产品精馏塔，经过精馏脱除少量轻组分后得到高纯度十氢萘。本发明工艺方法具有原料适应性强，萘转化率高，副反应少，十氢萘纯度高的特点。
【IPC分类】B01J23/755, B01J23/42, C07C5/10, C07C13/50
【公开号】CN105541542
【申请号】CN201610080521
【发明人】孙国方, 高鹏, 于海斌, 李孝国, 费亚南, 赵甲, 曲晓龙, 郑修新, 刘有鹏, 李佳
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海油天津化工研究设计院有限公司, 中海油能源发展股份有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年2月4日