[发明专利]一种用于乙炔加氢制乙烯浆态床的液相溶剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于乙炔加氢制乙烯浆态床的液相溶剂，属于乙烯制备技术领域。

背景技术

在煤化工技术中，以煤为原料通过电石工艺或以天然气为原料通过非催化部分氧化工艺制取乙炔，再以乙炔为原料，在选择性加氢催化剂作用下，通过加氢制备乙烯产品。由于乙炔加氢反应是瞬间强放热反应，国内外实验表明采用固定床反应器进行乙炔加氢反应时，反应会出现热量瞬间的大量积累，造成“飞温”现象。因此国内外对乙炔加氢反应的倾向于采用了传质、传热性能均较好的浆态床作为乙炔选择性加氢的反应器。

目前实验揭示乙炔加氢制乙烯反应的最佳温度在160℃左右，正好在该溶剂系统的沸程之内，随着反应过程的进行，溶剂中的NMP、DMF等溶剂不断蒸发，会随着目的产物乙烯气体的逸出脱离反应系统，导致反应器溶剂体系的浓度及粘度不断增大，溶剂的逸出会还增加溶剂回收工序的负荷，造成生产成本大幅度上升。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于乙炔加氢制乙烯浆态床的多组分液相溶剂，其具有良好的氢自由基吸附供给功能及提高溶剂系统沸点的能力。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于乙炔加氢制乙烯浆态床的液相溶剂，包括如下重量份的组分：2-甲基环己基醋酸酯(MCHA)0.5-15份，选择性溶剂50-85份，离子液体0.5-15份、供氢剂0.3-10份。

本发明所得液相溶剂可将催化剂均匀分散在液相溶剂中，当反应气体进入液相溶剂后，能高效地为催化剂活性中心吸附的乙炔加氢提供氢自由基，并不断补充到催化剂活性中心，促进了乙炔加氢正反应的进行，大大提高了加氢催化剂的效能，避免了乙炔自聚生成绿油聚合物对催化剂的覆盖，从而减少催化剂积碳与失活，延长催化剂寿命；同时，液相溶剂系统的沸点由此前的160-208℃提高至218℃，大大降低乙烯对溶剂的夹带，可保证反应器所需溶剂的浓度及粘度，避免了液相溶剂系统的饱和蒸汽压较低，易挥发而造成乙烯中溶剂含量较高，减少下一步工序中溶剂回收的负荷，有效地降低了装置的能耗水平。

本发明所述的液相溶剂中，所述选择性溶剂选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、2-甲基甲酰胺(DMF)、一甲胺(MMA)或环己酮中的一种或多种；优选N-甲基吡咯烷酮(NMP)、2-甲基甲酰胺(DMF)与一甲胺(MMA)的组合。

本发明所述的液相溶剂中，所述离子液体为[BMIM][BF4]、[BMIM][PF6]、[BMIM][SbF6]、[BMIM]Cl、[BMIM]Br、[BMIM](MeO)₂PO₂、[BMIM]DMP中的一种或多种；优选[BMIM](MeO)₂PO₂。经实验验证，在相同的催化剂作用下，加入离子液体的2-甲基环己基醋酸酯(MCHA)液相溶剂相比未加入离子液体的液相溶剂，其反应速率提高5倍。

本发明所述的液相溶剂中，所述供氢剂为环烷基芳烃类或/和石油煤焦油高芳烃馏分油；其中，所述环烷基芳烃类选自2,6-萘醌、六羟基-1,4-萘二酮等。

作为本发明优选的实施方式，所述液相溶剂由如下重量份的组分制得：2-甲基环己基醋酸酯(MCHA)0.5-15份，2-甲基甲酰胺(DMF)3-8份，甲基丙烯酸甲酯(MMA)0.5-4份，N-甲基吡咯烷酮(NMP)50-85份，离子液体[BMIM](MeO)₂PO₂0.5-15份，供氢剂2,6-萘醌0.3-10份。

进一步优选，所述液相溶剂由如下重量份的组分制得：2-甲基环己基醋酸酯(MCHA)8-15份，2-甲基甲酰胺(DMF)8份，甲基丙烯酸甲酯(MMA)2份，N-甲基吡咯烷酮(NMP)55-65份，离子液体[BMIM](MeO)₂PO₂ 2-5份，供氢剂2,6-萘醌0.3份。

更进一步优选，所述液相溶剂由如下重量份的组分制得：2-甲基环己基醋酸酯(MCHA)8份，2-甲基甲酰胺(DMF)8份，甲基丙烯酸甲酯(MMA)2份，N-甲基吡咯烷酮(NMP)65份，离子液体[BMIM](MeO)₂PO₂ 2份，供氢剂2,6-萘醌0.3份。

本发明所述液相溶剂可采用本领域常规的混合方式即可，即将各组分按比例混匀制得。

本发明所述方案的有益效果如下：