[发明专利]一种苯加氢生产环己烷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种苯加氢生产环己烷的方法，更具体地是使用一种以含氧化锌-氧化铝复合材料为载体的苯加氢催化剂，用于苯加氢生产环己烷反应。

背景技术

生产己内酰胺的主要原料之一是环己烷，除了粗汽油中分馏和甲基环戊烷异构制得外，主要由苯加氢制备，占比约90％左右。由于己内酰胺用途越来越广，需求量不断增加，其主要原料环己烷的生产日趋重要。

苯加氢制备环己烷的生产工艺主要有气固相的固定床、气液固三相的悬浮床反应系统，固定床气固相反应系统应用广泛，主要适用镍系催化剂和Pt系催化剂。国内苯加氢生产装置多采用镍系催化剂、铂系催化剂，镍系催化剂为国内主要生产方法，铂系催化剂在国外应用较多。由于Pt系苯加氢催化剂较镍系催化剂有许多优点：耐硫性能好，中毒后易再生，耐热性能好，工业操作温度可达200-400℃，液苯空速越大，工业使用寿命长，因而应用于大型己内酰胺厂苯加氢制环己烷系统有较大优势。

镍系催化剂应用广泛，但铂系催化剂的工业化应用较少，因此本发明主要是提供了一种铂系催化剂在苯加氢生产环己烷的方法。

发明内容

本发明提供了一种苯加氢生产环己烷的方法，用于炼厂苯加氢反应，具体包括如下步骤：

将铂钯基催化剂装填在固定床反应器内，气密实验合格后进行催化剂活化处理，活化结束后开始进苯原料，在反应工艺条件下进行苯加氢反应，反应产品进行苯含量分析。

本发明所述的催化剂为负载于含氧化锌-氧化铝的复合载体上的铂钯基贵金属催化剂。组成以氧化物质量计，含氧化锌-氧化铝的复合载体80-99wt％，活性组分氧化铂0.1-5wt％，活性组分氧化钯0.1-5wt％；

所述的催化剂的制备方法，包括如下步骤：

将含铂钯的可溶性盐配成浸渍液，浸渍含氧化锌-氧化铝的复合载体，干燥，焙烧得到苯加氢催化剂；

所述的含氧化锌-氧化铝的复合载体，包括含锌铝尖晶石的氧化锌、氧化铝，并加入磷、钾和镁作为助剂组分，复合载体的组成以氧化物质量计：含锌铝尖晶石的氧化锌含量为5.0-40.0wt％，氧化铝含量为60.0-95.0wt％，助剂组分磷、钾和镁的含量占载体质量的百分含量分别为P₂O₅ 0.2-1.2wt％、K₂O 0.2-2.5wt％、MgO 2.0-5.5wt％，复合载体比表面积200-300m²/g。

所述的含氧化锌-氧化铝的复合载体，通过如下制备方法得到：

将含铝的可溶性盐溶液和含锌溶液经过非恒定pH交替滴定，制备出含锌铝尖晶石的氧化锌层状材料；将含锌铝尖晶石的氧化锌和拟薄水铝石混合均匀，再加入田菁粉、硝酸酸化处理后的含聚丙烯酸钠的酸溶液，以及磷酸、硝酸钾和硝酸镁的水溶液，混捏，成型后，干燥处理，焙烧处理得到含氧化锌-氧化铝复合载体。

本发明所述的固定床反应器，为固定床绝热反应器或固定床等温反应器，优选固定床绝热反应器。

所述的苯加氢反应，其工艺条件为：反应温度180-280℃，反应压力1.0-5.0MPa，氢/油体积比300-700:1，体积空速1.0-6.0h^-1；

优选反应温度210-230℃，反应压力2.0-3.5MPa，氢/油体积比450-650:1，体积空速2.0-4.0h^-1。

优选的催化剂的组成以氧化物质量计，包括如下组分：氧化锌-氧化铝的复合载体96-99.4wt％，活性组分氧化铂0.3-2.0wt％，活性组分氧化钯0.3-2.0wt％；

所述的含氧化锌-氧化铝的复合载体，以氧化物质量计：含锌铝尖晶石的氧化锌含量为10.0-35.0wt％，氧化铝含量为65.0-90.0wt％，助剂组分磷、钾和镁的含量占载体质量的百分含量分别为P₂O₅ 0.4-1.0wt％、K₂O 0.2-2.5wt％、MgO 2.5-4.5wt％，复合载体比表面积200-300m²/g。

本发明所述的干燥，焙烧得到催化剂，优选在120℃下干燥6小时，400-600℃下焙烧6-8小时。