[发明专利]间接氢转移还原芳香烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种间接氢转移还原芳香烃的方法。

背景技术

芳烃是组成催化裂化(FCC)外甩油浆的主要成份，我国催化裂化装置每年产生大量的外甩油浆，目前对FCC外甩油浆的利用有多种途径，而将其氢化还原为饱和烃后再重新用于催化裂化是一种较为高效的利用途径。目前芳烃的还原以加氢为主，有报道以Ru-NP/CDG为催化剂催化苯加氢(Carbon 49(4)：1326-1322)，有曾有报道以负载型Ni为催化剂催化萘加氢(CN101602644)。含多个苯环的芳烃的加氢还原相对较难，报道也较少，曾有报道以Rh为催化剂催化蒽加氢(Journal ofPhysical Chemistry C，113(46)，19782-19788)。以上报道的芳环加氢方法均能得到较高的转化率，但也存在着共有的缺陷：由于氢在芳香烃中的溶解度较差，使得加氢的条件较为苛刻(压力或温度较高，或者反应时间较长)，反应速度较慢。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种操作方便且高效的还原芳香烃的方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种间接氢转移还原芳香烃的方法，在催化剂、氢转移媒介及氢存在的条件下，芳香烃被还原为烷烃；

还原反应条件如下：

催化剂与芳香烃的用量比为：0.11～1g催化剂/0.05mol芳香烃；

氢转移媒介与芳香烃的用量比为：0.005～0.05mol氢转移媒介/0.05mol芳香烃；

充氢气至0.2～4MPa，反应温度为50～180℃，反应时间为1～7小时。

作为本发明的间接氢转移还原芳香烃的方法的改进，还原反应条件如下：

催化剂与芳香烃的用量比为：0.11～0.5g催化剂/0.05mol芳香烃；

氢转移媒介与芳香烃的的用量比为：0.005～0.015mol氢转移媒介/0.05mol芳香烃；

充氢气至0.2～3MPa；反应温度为50～150℃，反应时间为1～5小时。

作为本发明的间接氢转移还原芳香烃的方法的进一步改进：芳香烃为苯、甲苯、乙苯、二甲苯、萘、蒽和联苯中的至少一种；

苯被还原后生成的烷烃为环己烷，甲苯被还原后生成的烷烃为甲基环己烷，乙苯被还原后生成的烷烃为乙基环己烷，二甲苯被还原后生成的烷烃为二甲基环己烷，萘被还原后生成的烷烃为十氢萘，蒽被还原后生成的烷烃为全氢化蒽，联苯被还原后生成的烷烃为二环己烷。

作为本发明的间接氢转移还原芳香烃的方法的进一步改进：催化剂为Pt/C(5％wt，即Pt/C中Pt的重量含量为5％)、Pd/C(5％wt，即Pd/C中Pd的重量含量为5％)、Ru、Rh或雷尼镍。

作为本发明的间接氢转移还原芳香烃的方法的进一步改进：氢转移媒介为咔唑或N-乙基咔唑。

本发明的间接氢转移还原芳香烃的方法，使用无毒的咔唑或N-乙基咔唑作为氢转移媒介，提高加氢反应速率，并加氢反应条件更温和，使加氢过程更高效和安全。

具体实施方式

实施例1：苯的还原

向高压釜内加入苯3.9g(0.05mol)、N-乙基咔唑2.5g(0.013mol)及Ru 0.2g，充氢气至压力0.4MPa，将温度升至50℃，搅拌反应3小时结束，降温开釜后经蒸馏，得产品环己烷4.1g，收率为98％。

对比例1、取消实施例1中的N-乙基咔唑2.5g，其余完全同实施例1，得产品环己烷2.7g，收率为64％。

实施例2：甲苯的还原

向高压釜内加入甲苯4.6g(0.05mol)、咔唑2g(0.012mol)及Ru 0.2g，充氢气至压力0.2MPa，反应温度75℃，搅拌反应5小时结束，降温开釜后经蒸馏，产品甲基环己烷2.5g，收率为51％。

对比例2、取消实施例2中的咔唑2g，其余完全同实施例2，得产品甲基环己烷0.8g，收率为16％。

实施例3：甲苯的还原

向高压釜内加入甲苯4.6g(0.05mol)、咔唑2g(0.012mol)及Rh 0.2g，充氢气至压力1MPa，反应温度60℃，搅拌反应2小时结束，降温开釜后经蒸馏，产品甲基环己烷4.7g，收率为96％。

对比例3、取消实施例3中的咔唑2g，其余完全同实施例3，得产品甲基环己烷3.4g，收率为69％。

实施例4：乙苯的还原