[发明专利]烯烃物流中炔烃和二烯烃的选择加氢方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种选择加氢方法，更具体地说，本发明涉及一种用于烯烃物流中炔烃和二烯烃的选择性加氢方法。

背景技术

蒸汽裂解、催化裂化或热裂化过程中产生的乙烯、丙烯、丁烯等产品中含有少量的炔烃或二烯烃，这些杂质对于后续的聚合等反应是有害的。它们的存在不仅会使聚合物性能变差，还可能导致爆炸危险。通常使用选择性催化加氢方法，将其中炔烃和二烯烃的浓度脱除到很低的水平(摩尔分数＜1×10^-6)，以获得聚合级的产品；同时还可增加单烯烃的产量，提高资源利用率。在C4馏分中，根据原料的差异和对产品的需求，有时要对富丁二烯馏分进行选择性加氢脱除炔烃以获得丁二烯产品。

在实际应用中，要求负载型Pd催化剂对于炔烃加氢的反应具有高的选择性。Pd的选择性与Pd的暴露位点的种类直接相关，采用特定的制备方法来控制Pd位点的晶面形态，可以改善催化剂的性能。如在日本专利JP2000202287中，以二硝基二氨合钯的硝酸溶液为Pd前体，使之与载体结合后，通过直接还原或者通过热处理后还原的方法来调控金属钯的物理特性。对于Pd/Al₂O₃催化剂，当Pd的比表面积在1～150m²/g范围内时，钯的晶面为(100)和(110)；当Pd的比表面积在150～350m²/g范围内时，钯的晶面为(111)。美国专利US 20060243641提供了一种重整催化剂，其表面至少50％的原子为(110)晶体结构，特定的金属晶体结构是通过在制备过程中加入聚丙烯酸等控制剂来获得的。美国专利US 6746597提供了一种负载型贵金属催化剂，其包含的多聚羧酸等金属有机螯合剂可使金属粒子主要以(111)晶相存在。

以上文献只是宽泛的给出了催化剂的晶面特征，并未对贵金属的晶形比例进行限定。由于制备过程中需包含特定的Pd前体或晶形控制剂，催化剂的组成变得复杂，制备过程也更加繁琐。此外，催化剂贵金属表面对反应物的吸附能力是影响其活性和选择性的重要因素，在现有文献中并未体现。因此有必要在对催化剂分析特征进行明确限定的基础上，提供一种炔烃和二烯烃的选择性加氢方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烯烃物流中炔烃和二烯烃的选择加氢方法。

具体技术方案如下：

一种烯烃物流中炔烃和二烯烃的选择加氢方法，将包含炔烃和二烯烃的烯烃物流与氢气一起进入装有负载型钯催化剂的加氢反应器，在入口温度10～80℃，氢气与炔烃和二烯烃之和的摩尔比1～10和反应压力0.1～4Mpa下使烯烃物流中的炔烃和二烯烃选择加氢为烯烃而除去；

所述的负载型钯催化剂包含载体、钯和可选的改性组分，其特征在于所述催化剂在40℃下测试的一氧化碳吸附原位红外光谱图中，1930～1990cm^-1处桥式吸收峰与1870～1930cm^-1处桥式吸收峰的面积之比小于0.2。

优选地，所述催化剂在40℃下测试的一氧化碳吸附原位红外光谱图中，1930～1990cm^-1处桥式吸收峰与1870～1930cm^-1处桥式吸收峰的面积之比小于0.15。

更优选所述催化剂在40℃下吸附一氧化碳后，改用氮气吹扫0分钟时测得的原位红外光谱图中1870～1930cm^-1处吸收峰的峰高与改用氮气吹扫15分钟时测得的原位红外光谱图中1800～1900cm^-1处吸收峰的峰高之比小于5，优选小于2。

催化剂的一氧化碳吸附红外光谱图采用以下方法测得：

a)将粉末态的催化剂样品置于氢气气流中升温至300℃；升温速率为20℃/min，氢气流量为10ml/min；

b)在氢气气流中于300℃下保温2小时，然后降温至40℃；降温速率为20℃/min，氢气流量为10ml/min；

c)保持温度为40℃，通入氮气气流吹扫30分钟，氮气流量为5ml/min；

d)保持温度为40℃，通入一氧化碳-氩气混合气(一氧化碳的摩尔含量为1％)，吸附30分钟，混合气体流量为5ml/min；

e)保持温度为40℃，改用氮气吹扫，同时立刻测定样品的一氧化碳吸附原位红外光谱图；

f)保持氮气流量为5ml/min，在氮气吹扫9min、15min、24min时分别记录样品的原位红外光谱图。