[发明专利]一种C4

说明书

本发明公开了一种C₄馏分选择性加氢除炔催化剂、制备方法及应用。所述催化剂是由包括以下组分的原料碳化而得：可碳化有机物固化体系和雷尼金合金粒子；所述可碳化有机物固化体系包括可碳化有机物和固化剂；所述雷尼合金粒子中含有雷尼金属铜和可被沥滤的元素，所述可被沥滤的元素选自铝、锌和硅中的至少一种；雷尼金属铜和可被沥滤的元素的含量比为(0.8～1.0)：1；雷尼合金粒子与可碳化有机物固化体系的重量比为(5～20)：1，优选为(5～10)：1。本发明能够有效降低丁二烯损失量以及降低C₄馏分中炔烃含量。

技术领域

本发明涉及碳四技术领域，进一步地说，是涉及一种C₄馏分选择性加氢除炔催化剂、制备方法及应用。

背景技术

C₄馏分是指含有四个碳原子的多种烷烃、烯烃、二烯烃和炔烃的混合物，其中，1,3-丁二烯是用于生产合成橡胶的一种重要化工原料。聚合级二烯烃对炔烃杂质的要求很高，如聚合级丁二烯要求纯度大于99.7％，炔烃含量低于50ppm。为了满足聚合级的要求，需要对C₄馏分进行除炔处理。

工业上主要通过二段溶剂萃取精馏的方法脱除炔烃，其中一段萃取将丁烯、丁烷等和粗丁二烯分离，二段萃取将粗丁二烯中的炔烃(包括乙烯基乙炔(VA)、乙基乙炔(EA)和甲基乙炔(MA))除去。该工艺的缺点是能耗高、物料损失多以及过程经济性低等。

相比之下，通过选择性加氢除去C₄馏分中的炔烃是一种更经济的除炔方法。该方法利用选择性加氢催化剂通过加氢反应将C₄馏分中的甲基乙炔、乙基乙炔、乙烯基乙炔等炔烃转化为丁二烯、丁烯和少量的丁烷，该方法不仅可以有效的除去炔烃，还可以简化丁二烯分离流程。这种除炔方法不仅要求能有效的除炔，还要尽量减少1，3-丁二烯的损失，因此催化剂的高选择性非常重要；此外，为了达到长期、低成本运行的目的，高稳定性也十分重要。

目前，文献和专利中报告的可用于C₄馏分选择性加氢的催化剂主要分为贵金属催化剂(以Pd为主)和非贵金属催化剂(以Cu系催化剂为主)。

以Cu为主活性组分的催化剂对选择性加氢除炔具有很高的选择性，US4440956A指出，铜基催化剂用于C₄选择性加氢除炔在脱除指标的前提下，丁二烯的损失少，选择性好，但空速低，寿命短，需要频繁再生。已经工业化的美国DOW公司的KLP技术所采用的催化剂即为铜催化剂，全世界共建有十套装置，KLP技术所采用的催化剂也存在着再生频繁，空速较低等问题。CN1321544A公开了一种选择性加氢除炔多金属催化剂，这类催化剂包含1-30重量％的Cu和0.001-5重量％的Pd，氧化铝作为载体，该催化剂可使C₄馏分的炔含量降至15ppm以下，1,3-丁二烯的损失可小于1.5重量％。对于铜基催化剂来说，绿油是影响催化剂性能的主要因素，在现有技术中C₄加氢除炔催化剂多为负载的金属催化剂，氧化铝载体的酸度会大大提高加氢反应过程中的绿油的生成，在实际生产中，人们往往采用通过提高载体的焙烧温度来降低氧化铝载体的酸性，来实现对绿油生成的抑制。但是，提高焙烧温度所造成的后果不仅是氧化铝载体比表面下降而且氧化铝的晶相也受到限制。