一种制备无气味异构十二烷的方法与流程

文档序号:14257417阅读:1395来源:国知局

本发明涉及一种制备无气味异构十二烷的方法,具体涉及由异丁烯三聚物加氢、脱味制备无气味异构十二烷的方法。



背景技术:

异构十二烷是一种高度支化的饱和十二碳烷烃,其本身不存在低碳烷烃的油烃气味,同时还有较快的挥发速度,可作为挥发性硅油的取代物,用于化妆品时肤感极清爽,可广泛用于各种化妆品、护肤/护发品、气雾剂等领域。

异构十二烷通常来自异丁烯三聚物(tib)的加氢,但加氢产物一般都有一定的气味,专利cn200480006931认为产生气味的物质是低聚烯烃与氧气接触反应生成的微量含氧的醛、醇、酯等杂质。这些杂质的含量极低,且分子中的大烷基使得其极性较弱,很难通过一般的精馏等方法从烷烃中去除。一般采用固体吸附剂对有气味的物料进行处理,如专利cn200480006931采用二氧化硅/氧化铝吸附剂对丁烯低聚物加氢制备的异构烷烃进行脱味。实际研究发现,吸附剂在保证出口异构十二烷气味小于1级的条件下,烷烃处理量一般不超过吸附剂体积的50倍,如果不对吸附剂进行再生和循环利用,则每生产1吨产品就产生20kg的固废,每1万吨产品就会产生200吨的固废,为了降低固废产量,最好对吸附剂进行再生,但现有技术并未公布异构十二烷除味吸附剂再生方法。

在其他技术领域,氧化铝、分子筛等无机吸附剂在积碳后,一般通过焙烧的方式再生,但焙烧的温度较高,且通常在350-450℃之间,对设备材质的要求很高,且长期的高温处理会破坏吸附剂的孔道结构。同时,焙烧时使用氧气,对于吸附在吸附剂中的烃类物质极易产生燃烧和爆炸危险,尤其是在烯烃加氢类的装置中,因此,在焙烧前还必须使用热氮气或蒸汽进行吹扫置换,这需要消耗大量的氮气和蒸汽,且蒸汽中的水对氧化铝吸附结构的稳定性极为不利。另外,吸附剂中吸附的气味物质往往只占被吸附的物料的相当少的比例,还有相当一部分是有效的产品或原料,但再生过程中很难将孔道中的物料从吸附剂中分离,必须将吸附在吸附剂中的物料一起处理掉,造成有效组分的较大损失。

总之,通过现有技术难以解决异构十二烷生产过程中产品除味时,三废、能耗、物耗、设备材质和安全性等因素之间的矛盾。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种制备无气味异构十二烷的方法。该方法一方面可以通过吸附剂脱除异构十二烷中的气味,并对吸附剂进行再生,且再生时不采用氧气高温焙烧、不使用氮气和蒸汽吹扫,减少固废的同时,减少有效物料的损失,降低材质要求,降低操作风险,并保证吸附剂的寿命,最终降低产品成本。

为达到以上发明目的,本发明采用的技术方案如下:

一种制备无气味异构十二烷的方法,包括:

异丁烯三聚物(tib,三聚异丁烯)在加氢反应器中与氢气反应制备异构十二烷;加氢反应器出口的粗异构十二烷经脱水干燥后进一级脱味吸附塔,然后进入保护脱味塔制得成品异构十二烷。

作为一种优选的技术方案所述的tib加氢反应在釜式、固定床或塔式反应器内进行,催化剂为负载型或骨架型第viii族过渡金属元素的单质或铜、锌、铬的氧化物,釜式或塔式加氢催化剂用量为tib的0.1-10wt%,加氢反应温度为100~300℃,压力为0.5~10mpag,反应停留时间为0.5~10h。

本发明方法中,所述的异丁烯三聚物(tib)在加氢反应器中达到的转化率为99.99%以上,即烯烃残留小于100ppm。由于含氧杂质在加氢过程中会氢解生产少量的水,而水的极性较大,在吸附剂中一般为优先吸附,因此,在进吸附塔之前先使用气液分离器将游离水分离出来,再进分子筛干燥塔将水分脱除至100ppm以下,优选30ppm以下。所述的异丁烯三聚物(tib)制备可参考公开专利201710259135.3中所述的方法得到。

本发明方法中,所述的一级脱味吸附塔内装填的吸附剂为负载了金属元素的活性氧化铝。金属元素为ni、pt、pd、cu、mo、zn中的一种或多种的组合,优选ni、pt、pd中的一种或多种的组合;金属元素的负载量为0.1~25wt%,优选1~10wt%,基于活性氧化铝总重。所述的吸附剂制备使用的活性氧化铝纯度大于≥99.99%;所述的吸附剂形状为球形、条形、片状、三叶草、四叶草、拉西环中的一种,优选球形。

本发明方法中,所述的活性氧化铝可通过现有公知的方法制备,作为一种优选的具体的技术方案,其制备方法为:在80℃下水解≥99.99%的异丙醇铝,搅拌的同时加入硝酸,其中异丙醇铝、水和硝酸的摩尔比1:100:0.2。待溶液呈透明溶胶后,向其中加入致孔剂,致孔剂与异丙醇铝的摩尔比为0.001~0.05:1。搅拌0.5-2h后放入有聚四氟乙烯内衬的高压釜中,在100-110℃下恒温18-36h后取出冷却干燥,通过滚球、压片或挤出等手段成型后在450-550℃下焙烧3-5h,即可得到形状为球形、条形、片状、三叶草、四叶草、拉西环的载体,优选球形载体。

所述的致孔剂为tib(三聚异丁烯)的磺酸盐、tib的苯磺酸盐、tib羰基化合成的异构十三醇聚氧乙烯醚、tib羰基化合成的异构十三醇聚氧乙烯醚硫酸盐、tib的三甲基溴化铵,优选tib的磺酸盐;所述的tib磺酸盐、tib的苯磺酸盐、tib羰基化合成的异构十三醇聚氧乙烯醚硫酸盐的反离子为钠离子、钾离子、铵离子,优选为钠离子;所述的tib羰基化合成的异构十三醇聚氧乙烯醚、tib羰基化合成的异构十三醇聚氧乙烯醚硫酸盐的环氧乙烷加成数为2~7,优选2~3。

由tib制取各种致孔剂的方法如下:烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐的方法参考专利cn200810163942、cn201510641102和cn01136653,由tib羰基化合成异构十三醇的方法参考专利cn201580035318.6,由异构十三醇乙氧基化制备异构十三醇聚氧乙烯醚和异构十三醇聚氧乙烯醚硫酸盐的方法参考专利cn201210069147和cn201611092863,由tib制备十二烷基三甲基溴化铵的方法参考专利cn201410019264。

负载金属元素的活性氧化铝的制备采用常规浸渍法,制备方法可参考专利cn201611202310.7,cn200710107266.6。

所述的吸附剂的平均粒径为0.1~10mm,优选1~5mm;吸附剂的平均孔径为1~20nm,优选2~10nm;吸附剂的比表面积为100~500m2/g,优选200~400m2/g。

以tib的磺酸盐、tib的苯磺酸盐、tib羰基化合成的异构十三醇聚氧乙烯醚及其硫酸盐、tib的三甲基溴化铵为致孔剂造孔,是利用其表面活性的特征自组装形成有机胶束,在氧化铝前体制备过程中留下有机胶束支撑的孔结构,tib自身衍生而来的致孔剂可以保证形成的胶束直径略大于tib、异构十二烷以及tib生成的含氧化合物的分子直径,以保证被吸附介质可以顺利扩散入孔道,但同时以上述致孔剂形成的孔道直径又不会比tib、异构十二烷、以及tib的含氧化合物分子大太多,不会导致因孔道直径过大而导致的比表面积降低。同时,致孔剂的疏水基为tib形成的烷基,形成胶束时该烷基向外支撑氧化铝载体的前体,使得最终制备而成的氧化铝孔道结构的表面形貌特征与tib双键衍生的含氧杂质分子的结构特征高度契合,非常有利于含氧杂质的吸附,每个周期可处理400~2000倍体积的粗异构十二烷。该吸附剂中对气味物质(有极性的含氧杂质,脂肪醛、醇、酯)起吸附作用的组分是表面极性很强的活性氧化铝;负载的金属元素为还原态(0价金属),基本无极性,对极性的气味物质不起吸附作用,也很难与气味物质反应,不是吸附气味物质的组分;金属元素主要作用是在再生脱附阶段,将吸附在氧化铝表面的极性含氧杂质催化还原为非极性的烷烃,从而从氧化铝表面脱附。

本发明方法中,所述的一级脱味吸附塔为并联可切换的固定床,数量为2~4个,优选3个,保证至少1个脱味吸附塔在线脱味,至少1个脱味吸附塔备用;脱味工艺条件如下:粗异构十二烷从脱味吸附塔底部进料,液时空速为0.1~5h-1,优选0.5~2h-1;操作温度为-20~60℃,优选0~40℃;高径比为10000:1~2:1,优选100:1~10:1;操作压力为0~5mpag,优选0~1mpag。吸附塔出口取样评测气味等级,当气味等级达到1级时(0级为未闻到任何气味,无任何反应;1级为能勉强闻到气味,不易辨认气味性质,感到无所谓;2级为能闻到较弱的气味,能辨认气味性质;3级为能味道气味,有所不快,但不反感;4级为有很强的气味,很反感,想离开;5级为有极强的气味,无法忍受,立即离开),将进料切换至备用塔,对已使用的脱味吸附塔进行再生,由于一级脱味塔后还有保护脱味塔确保产品气味等级小于1级,因此,一级脱味塔出口短期内气味达到1级并不会对最终产品的气味产生影响。

本发明方法中,所述的一级脱味吸附塔内吸附剂可再生,再生方法如下:将粗异构十二烷进料由待再生的脱味吸附塔切换至备用脱味吸附塔;将氢气由吸附塔顶部与脱味后的异构十二烷产品一起由顶部通过滴流的方式通入待再生的吸附塔,塔底出料的气液混合物在气液分离器中气液分离,然后液体进入加氢反应器后的气液分离器和干燥塔将水分脱除后进备用脱味塔,氢气循环回用。再生工艺条件如下:温度100~300℃,优选150~250℃;压力1~10mpag,优选2~6mpag;氢气与进料异构十二烷的摩尔比0.1~10,优选1~5;异构十二烷液时空速0.1~5h-1,优选0.5~2h-1;塔底气液分离器中液体取样气味降低至0级时,切断脱味后的异构十二烷流股,在氢气气氛下对反应器降压、冷却,微量吸附的水在降压和氢气置换的条件下继续脱附,然后切断氢气,再生完毕,备用。待下一个吸附塔出口物料气味等级达到1级时重复上述操作,对吸附剂进行切换再生。

由于气味物质一般为极性的含氧化合物,三聚异丁烯(tib)与氧反应生成的微量含氧化合物可能的结构如下式所示,这些极性比异构十二烷强的物质会优先吸附在吸附剂表面。同时,未加氢完全的残留tib因双键比异构十二烷易极化,也会部分吸附在吸附剂表面。本发明在氢气和具有催化还原作用的金属元素的催化作用下,将吸附的含氧化合物被氢解为饱和的异构十二烷和微量的水,水在高温下的吸附作用也变弱,因此,异构十二烷和水均会从吸附剂中脱附,同时,吸附的残留tib也会被加氢为饱和的完全无极性的异构十二烷,进而从吸附剂表面脱附,吸附剂被还原。氢解产物异构十二烷与吸附于孔道中的异构十二烷并未排出系统,不会导致空气或氧气焙烧时导致的物料损失。本发明避免在加氢装置区域使用高温氧气,可有效避免燃爆风险,再生温度也比较低,对氧化铝吸附剂形态的影响也比较小,大幅度延长吸附剂寿命,降低吸附剂成本,降低固废产量及处理成本。

保护脱味塔内装填的是细孔硅胶、b型硅胶、c型硅胶中的一种或多种,优选b型硅胶,经过保护脱味塔处理的异构十二烷气味等级可以达到0级。

本发明的积极效果在于:

通过本发明方法制备的吸附剂对异构十二烷中气味物质的吸附选择性好,可再生,寿命长,固废产量小;再生温度低,对设备材质的要求不高;再生不使用氧气,无燃烧和爆炸危险,无需使用热氮气或蒸汽进行吹扫置换,能耗低;吸附剂中吸附的有效物料基本无损失。有效解决了三废、能耗、物耗、设备材质和安全性等因素之间的矛盾。

附图说明

图1为实施例2三聚异丁烯加氢制异构十二烷及脱味工艺流程简图

具体实施方式

下面的实施例将对本发明所提供的方法予以进一步的说明,但本发明不限于所列出的实施例,还应包括在本发明所要求的权利范围内其它任何公知的改变。

气相色谱分析条件如下:30m×0.3mm的db-5毛细管色谱柱,fid检测器,气化室温度280℃,柱箱温度50-300℃,检测器温度280℃,氩气载气流量20ml/min,氢气流量30ml/min,空气流量300ml/min,进样量1微升,分流比10:1。

实施例1

致孔剂制备:在降膜式磺化器内进行tib的与so3的磺化反应,tib与so3的摩尔比为1:1.1,磺化反应温度为30℃,so3气体浓度为5%;磺化后的产物用20wt%的naoh溶液于135℃下水解1.5小时即得到tib的磺酸钠。

吸附剂制备:在80℃下水解≥99.99%的异丙醇铝,搅拌的同时加入硝酸,其中异丙醇铝、水和硝酸的摩尔比1:100:0.2。待溶液呈透明溶胶后,向其中加入tib的磺酸钠致孔剂,tib磺酸钠与异丙醇铝的摩尔比为0.05:1。搅拌1h后放入有聚四氟乙烯内衬的高压釜中,在105℃下恒温24h后取出冷却干燥,滚球成型后在500℃下焙烧4h即可得到平均粒径0.1mm,平均孔径2nm,比表面积500m2/g的球形活性氧化铝载体,测得活性氧化铝的吸水率为1.51g水/g氧化铝;称取100g活性氧化铝,将0.21g氯铂酸h2ptcl2溶于151g水中制成溶液,将氯铂酸溶液均匀喷洒在称量好的活性氧化铝表面,静置5h后在120℃下空气气氛下烘干至重量不再变化,制得前体;将0.03g水合肼溶于200g水中制成溶液,将烘干后的前体倒入水合肼水溶液中,还原2h后水洗直至洗涤水中cl-残留低于1ppm,然后于氮气和120℃下烘干至重量不再变化,得到负载0.1%的pt的吸附剂。

异丁烯三聚物(tib)在釜式加氢反应器中与氢气反应制备异构十二烷,催化剂为2wt%的骨架铜,催化剂的用量位tib的5wt%,反应压力10mpag,反应温度100℃,反应停留时间10h,烯烃残留100ppm。在进吸附塔之前先使用气液分离器将游离水分离出来,再进分子筛干燥塔将水分脱除至100ppm。

脱水后的粗异构十二烷进4个并联可切换的一级脱味吸附塔,塔的高径比为2:1,粗异构十二烷从底部进料,进料流量为1.5立方/小时,每个塔内装填15立方的吸附剂,液时空速为0.1h-1,操作温度为60℃,常压操作。

当累计处理30000立方的粗异构十二烷时,吸附塔出口样品气味等级达到1级,此时将进料切换至备用塔,对已使用的脱味吸附塔进行再生:将氢气由吸附塔顶部与脱味后的异构十二烷产品一起由顶部通过滴流的方式通入待再生的吸附塔,塔底出料的气液混合物在气液分离器中气液分离,然后液体进入加氢反应器后的气液分离器和干燥塔将水分脱除后进备用脱味塔,氢气循环回用。再生工艺条件如下:温度100℃,压力1mpag,氢气与进料十二烷的摩尔比0.1,异构十二烷液时空速0.1h-1,塔底气液分离器中液体取样气味降低至0级时,切断脱味后的异构十二烷流股,在氢气气氛下对反应器降压、冷却后切断氢气,再生完毕。

保护脱味塔内装填的是7.5立方的细孔硅胶,可以保证在成品异构十二烷气味始终保持在0级。

实施例2

致孔剂制备:将摩尔比1.5:1的苯和tib置于反应釜内,加入相当于底物1wt%的三氯化铝作为催化剂,于85℃下反应1.5小时反应结束,使用水将三氯化铝淬灭后,将油相中的苯和tib通过蒸馏脱除,所得的十二烷基苯在降膜式磺化器内用so3磺化,十二烷基苯与so3的摩尔比为1:1.2,磺化反应温度为35℃,so3气体浓度为5%;磺化后的产物用20%的koh溶液于135℃下水解2小时即得到tib的苯磺酸钾。

吸附剂制备:载体的制备过程与实施例1相同,将致孔剂改为tib的苯磺酸钾,tib的苯磺酸钾与异丙醇铝的摩尔比为0.045:1,得到平均粒径1mm,平均孔径5nm,比表面积430m2/g的条形活性氧化铝为载体,测得活性氧化铝的吸水率为1.45g水/g氧化铝;称取100g活性氧化铝,将2.48g四氨合氯化钯一水合物pd(nh3)4cl2·h2o溶于145g水中制成氯化钯溶液,将氯化钯溶液均匀喷洒在称量好的活性氧化铝表面,静置6h后在150℃下空气气氛下烘干至重量不再变化,制得前体;将0.52g水合肼溶于200g水中制成溶液,将烘干后的前体倒入水合肼水溶液中,还原3h后水洗直至洗涤水中cl-残留低于1ppm,然后于氮气和120℃下烘干至重量不再变化,得到负载1wt%的pd的吸附剂。

如图1所示,异丁烯三聚物(tib)在固定床加氢反应器中与氢气反应制备异构十二烷,催化剂为骨架镍,反应压力为0.5mpa,温度为200℃,液时空速1h-1,烯烃残留80ppm。在进吸附塔之前先使用气液分离器将游离水分离出来,再进分子筛干燥塔将水分脱除至60ppm。

脱水后的粗异构十二烷进2个并联可切换的一级脱味吸附塔,塔的高径比为10:1,粗异构十二烷从底部进料,进料流量为1.5立方/小时,每个塔内装填3立方的吸附剂,液时空速为0.5h-1,操作温度为60℃,操作压力0.5mpag。

当累计处理5400立方的粗异构十二烷时,吸附塔出口样品气味等级达到1级,此时将进料切换至备用塔,对已使用的脱味吸附塔进行再生,操作步序与实施例1相同,再生工艺条件如下:温度150℃,压力2mpag,氢气与进料十二烷的摩尔比1,十二烷液时空速0.5h-1

保护脱味塔内装填的是3立方的b型硅胶,可以保证在成品异构十二烷气味始终保持在0级。

实施例3

致孔剂制备:tib在反应釜内与合成气(co:h2=1:1)反应,以0.01wt%的辛酸铑为催化剂,在温度150℃和压力15mpa下反应时间20h后,再将合成气切换成氢气,在150℃和15mpa下加氢5h得到含异构十三醇和的异构十二烷的混合物,通过精馏将异构十二烷脱除后得到异构十三醇。在反应釜内,以tib制备的异构十三醇为起始剂,以0.2%的koh为催化剂与摩尔量为异构十三醇3倍的环氧乙烷在0.5mpa和85℃下反应5h,然后在120℃下熟化1小时后冷却得到环氧乙烷加成数为3的异构十三醇聚氧乙基醚。

吸附剂制备:载体的制备过程与实施例1相同,将致孔剂改为tib羰基化合成的异构十三醇聚氧乙烯醚(环氧乙烷加成数为3),tib羰基化合成的异构十三醇聚氧乙烯醚(环氧乙烷加成数为3)与异丙醇铝的摩尔比为0.02:1,得到平均粒径10mm,平均孔径12nm,比表面积100m2/g的片状活性氧化铝为载体,测得活性氧化铝的吸水率为1.11g水/g氧化铝;称取100g活性氧化铝,将26.9g六水硫酸镍niso4·6h2o溶于111g水中制成硫酸镍溶液,将硫酸镍溶液均匀喷洒在称量好的活性氧化铝表面,静置10h后在280℃下空气气氛下烘干至重量不再变化,制得前体;将11.3g水合肼溶于200g水中制成溶液,将烘干后的前体倒入水合肼水溶液中,还原20h后水洗直至洗涤水中硫酸根残留低于1ppm,然后于氮气和120℃下烘干至重量不再变化,得到负载6wt%的ni的吸附剂。异丁烯三聚物(tib)在鼓泡塔加氢反应器中与氢气反应制备异构十二烷,催化剂为0.5wt%的钯碳,反应压力6mpa,反应温度150℃,停留时间6h,烯烃残留60ppm。在进吸附塔之前先使用气液分离器将游离水分离出来,再进分子筛干燥塔将水分脱除至50ppm。

脱水后的粗异构十二烷进3个并联可切换的一级脱味吸附塔,塔的高径比为10000:1,粗异构十二烷从底部进料,进料流量为1.5立方/小时,每个塔内装填0.3立方的吸附剂,液时空速为5h-1,操作温度为-20℃,操作压力5mpag。

当累计处理120立方的粗异构十二烷时,吸附塔出口样品气味等级达到1级,此时将进料切换至备用塔,对已使用的脱味吸附塔进行再生,操作步序与实施例1相同,再生工艺条件如下:温度300℃,压力4mpag,氢气与进料十二烷的摩尔比3,十二烷液时空速1h-1

保护脱味塔内装填的是3立方的c型硅胶,可以保证在成品异构十二烷气味始终保持在0级。

实施例4

致孔剂制备:将tib置于鼓泡反应釜内,加热至40℃,通入含有0.5vol%空气的溴化氢,反应15min后tib溴代完毕,冷却后,将其滴加至装有三甲胺的季铵化反应釜中反应,反应温度维持35℃,最终tib溴代物与三甲胺的摩尔比为1.1:1,滴加结束后保温搅拌1小时,冷却结晶后用丙酮洗涤干燥后得到目标致孔剂。

吸附剂制备:载体的制备过程与实施例1相同,将致孔剂改为tib的三甲基溴化铵,tib的三甲基溴化铵与异丙醇铝的摩尔比为0.025:1,得到平均粒径2mm,平均孔径2nm,比表面积200m2/g的片状活性氧化铝为载体,测得活性氧化铝的吸水率为1.35g水/g氧化铝;称取100g活性氧化铝,将98g五水硫酸铜cuso4·5h2o在溶于135g的热水(90℃)中制成硫酸铜溶液,将硫酸铜溶液均匀喷洒在称量好的活性氧化铝表面,在90℃的条件下静置12h后在200℃下空气气氛下烘干至重量不再变化,制得前体;将47g水合肼溶于200g水中制成溶液,将烘干后的前体倒入水合肼水溶液中,还原72h后水洗直至洗涤水中硫酸根残留低于1ppm,然后于氮气和120℃下烘干至重量不再变化,得到负载25wt%的cu的吸附剂。

异丁烯三聚物(tib)在鼓泡塔反应器中与氢气反应制备异构十二烷,催化剂为1wt%的钌碳,反应压力4mpa,反应温度220℃,停留时间4h,烯烃残留40ppm。在进吸附塔之前先使用气液分离器将游离水分离出来,再进分子筛干燥塔将水分脱除至30ppm。

脱水后的粗异构十二烷进3个并联可切换的一级脱味吸附塔,塔的高径比为20:1,粗异构十二烷从底部进料,进料流量为1.5立方/小时,每个塔内装填1.5立方的吸附剂,液时空速为1h-1,操作温度为30℃,操作压力1mpag。

当累计处理1200立方的粗异构十二烷时,吸附塔出口样品气味等级达到1级,此时将进料切换至备用塔,对已使用的脱味吸附塔进行再生,操作步序与实施例1相同,再生工艺条件如下:温度200℃,压力10mpag,氢气与进料十二烷的摩尔比10:1,十二烷液时空速5h-1

保护脱味塔内装填的是4.5立方的b型硅胶,可以保证在成品异构十二烷气味始终保持在0级。

实施例5

致孔剂制备:除在乙氧基化时将异构十三醇与环氧乙烷的比例设置为1:7外,由tib制备异构十三醇聚氧乙烯醚的方法与实施例3相同。得到的异构十三醇聚氧乙烯醚在降膜反应器内用so3磺化,异构十三醇聚氧乙烯醚与so3的摩尔比为1:1.2,磺化反应温度为40℃,so3气体浓度为5%;磺化后的产物用20wt%的koh溶液于110℃下水解2小时即得到环氧乙烷加成数为7的异构十三醇聚氧乙烯醚硫酸钾。

吸附剂制备:载体的制备过程与实施例1相同,将致孔剂改为tib羰基化合成的异构十三醇聚氧乙烯醚硫酸钾(环氧乙烷加成数为7),tib羰基化合成的异构十三醇聚氧乙烯醚硫酸钾(环氧乙烷加成数为7)与异丙醇铝的摩尔比为0.03:1,得到选用纯度≥99.99%,平均粒径3mm,平均孔径20nm,比表面积370m2/g的片状活性氧化铝为载体,测得活性氧化铝的吸水率为1.39g水/g氧化铝;称取100g活性氧化铝,将79g五水硫酸铜cuso4·5h2o和10.5g的zncl2溶于139g的热水(90℃)中制成硫酸铜-氯化锌溶液,将该溶液均匀喷洒在称量好的活性氧化铝表面,在90℃的条件下静置12h后在200℃下空气气氛下烘干至重量不再变化,制得前体;将47g水合肼溶于200g水中制成溶液,将烘干后的前体倒入水合肼水溶液中,还原72h后水洗直至洗涤水中硫酸根残留低于1ppm,然后于氮气和120℃下烘干至重量不再变化,得到负载20wt%的cu和5wt%的zn的吸附剂。

异丁烯三聚物(tib)在固定床加氢反应器中与氢气反应制备异构十二烷,催化剂为铜锌铝氧化物,反应压力2mpa,反应温度220℃,液时空速1h-1,烯烃残留20ppm。在进吸附塔之前先使用气液分离器将游离水分离出来,再进分子筛干燥塔将水分脱除至20ppm。

脱水后的粗异构十二烷进3个并联可切换的一级脱味吸附塔,塔的高径比为50:1,粗异构十二烷从底部进料,进料流量为1.5立方/小时,每个塔内装填0.75立方的吸附剂,液时空速为2h-1,操作温度为0℃,操作压力2mpag。

当累计处理800立方的粗异构十二烷时,吸附塔出口样品气味等级达到1级,此时将进料切换至备用塔,对已使用的脱味吸附塔进行再生,操作步序与实施例1相同,再生工艺条件如下:温度200℃,压力6mpag,氢气与进料十二烷的摩尔比5:1,异构十二烷液时空速2h-1

保护脱味塔内装填的是3.75立方的b型硅胶,可以保证在成品异构十二烷气味始终保持在0级。

实施例6

致孔剂的制备:除在乙氧基化时将异构十三醇与环氧乙烷的比例设置为1:2、将磺化后的产物用25wt%的naoh溶液水解外,由tib制备环氧乙烷加成数为2的异构十三醇聚氧乙烯醚硫酸钠的方法与实施例5相同。

吸附剂制备:载体的制备过程与实施例1相同,将致孔剂改为tib羰基化合成的异构十三醇聚氧乙烯醚硫酸钠(环氧乙烷加成数为2),tib羰基化合成的异构十三醇聚氧乙烯醚硫酸钾(环氧乙烷加成数为2)与异丙醇铝的摩尔比为0.04:1,得到平均粒径5mm,平均孔径10nm,比表面积400m2/g的片状活性氧化铝为载体,测得活性氧化铝的吸水率为1.41g水/g氧化铝;称取100g活性氧化铝,将40.3g六水硫酸镍niso4·6h2o和2.8g的氯化钼mocl5溶于141g水中制成硫酸镍-氯化钼溶液,将该溶液均匀喷洒在称量好的活性氧化铝表面,静置36h后在280℃下空气气氛下烘干至重量不再变化,制得前体;将19.7g水合肼溶于200g水中制成溶液,将烘干后的前体倒入水合肼水溶液中,还原36h后水洗直至洗涤水中硫酸根残留低于1ppm,然后于氮气和120℃下烘干至重量不再变化,得到负载9wt%的ni和1wt%的mo的吸附剂。

异丁烯三聚物(tib)在固定床反应器中与氢气反应制备异构十二烷,催化剂为镍-氧化铝催化剂,反应压力0.5mpa,反应温度300℃,液时空速2h-1,残留烯烃未检出。在进吸附塔之前先使用气液分离器将游离水分离出来,再进分子筛干燥塔将水分脱除至10ppm。

脱水后的粗异构十二烷进3个并联可切换的一级脱味吸附塔,塔的高径比为100:1,粗异构十二烷从底部进料,进料流量为1.5立方/小时,每个塔内装填0.3立方的吸附剂,液时空速为5h-1,操作温度为20℃,操作压力3mpag。

当累计处理420立方的粗异构十二烷时,吸附塔出口样品气味等级达到1级,此时将进料切换至备用塔,对已使用的脱味吸附塔进行再生,操作步序与实施例1相同,再生工艺条件如下:温度250℃,压力4mpag,氢气与进料十二烷的摩尔比3:1,十二烷液时空速1h-1

保护脱味塔内装填的是3立方的b型硅胶,可以保证在成品异构十二烷气味始终保持在0级。

对比例

除将负载用的活性氧化铝更换为普通活性氧化铝(比表面积275m2/g,平均粒径5mm,平均孔径9nm的球形颗粒,东营科尔特新材料有限公司)用于吸附和再生外,其他条件与实施例6相同,即以1.5立方/小时的进料量处理粗异构十二烷时,仅运行8小时,0.3立方的吸附剂累计处理12立方粗异构十二烷时,吸附塔出口样品的气味等级就达到1级,需要再生。再生前将脱味塔中的粗异构十二烷样品放尽,然后使用120℃的水蒸汽吹扫至出口凝液中无油滴产生,然后将水蒸汽切换为120℃的热氮气,将水蒸气置换出脱味塔。使用氮气稀释的空气气吹扫反应器(氧含量必须控制在5%以下以避免发生爆炸),在12h内将操作温度由120℃提高至400℃,当出口气体中检测不到co和co2时,将含氧气体切换为氮气,在4h内逐步将温度降低至室温,完成再生,切断氮气备用。

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