[发明专利]一种金刚烷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种金刚烷及其制备方法。制备方法包括以下步骤：步骤1、在加氢精制催化剂存在下，将重芳烃混合原料依次进行一段加氢反应、二段加氢反应，然后进行精馏处理并分离190℃‑195℃馏分，得到富四氢双环戊二烯馏分；步骤2、在制备金刚烷的催化剂存在下，将富四氢双环戊二烯馏分与溶剂混合，填充氢气，并进行反应。本发明的方法可以在现有工业化装置的基础上从产品精馏塔侧取190‑195℃馏分段，该馏分段富含四氢双环戊二烯，该馏分段杂质含量低，清洁度高，硫氮含量均小于1ppm。该清洁四氢双环戊二烯原料可制备高纯度的金刚烷产品，该工艺路线成本低。

技术领域

本发明涉及一种金刚烷及其制备方法。

背景技术

金刚烷是一种高度对称的笼状烷，由于其独特的结构和性质，自从20世纪30年代从石油中发现并分离出来后，在医药、精细化工、功能材料、军事及航空等领域具有广泛的用途。随着金刚烷应用的逐渐广泛，越来越多的学者们致力于研究更为简单、经济的金刚烷制备方法。

从裂解副产C5中提取得到的环戊二烯可以作为生产金刚烷的原料，由于环戊二烯具有特别的化学活泼性和易燃易爆危险性，在环戊二烯的生产过程中，必须采取严格的安全措施，使得生产成本大大提高，损耗大大增加。并且制得的环戊二烯还必须经过聚合，得到二聚物双环戊二烯后，才能用来加氢制取桥式四氢双环戊二烯，再通过催化剂异构制备金刚烷。

CN100354240C公开了一种高收率催化合成金刚烷的方法。具体地，其以一种或多种铝盐、铁盐、钛盐或锌盐等的卤化物为主催化剂，以醇、醚、醋、酸和C2～C10烷烃的卤化物为助催化剂，四氢双环戊二烯为原料，常压反应制备金刚烷，收率达50％以上。

CN101229990A公开了两步一循环法生产金刚烷新工艺。其以两步一循环的方法制备金刚烷，它是先由原料双环戊二烯加氢制备桥式四氢双环戊二烯，再在三氯化铝为催化剂的存在下异构化生成挂式四氢双环戊二烯，再进一步异构化生成金刚烷。

CN105175206A公开了一种由碳五双环戊二烯制金刚烷的工艺。具体地，其由碳五双环戊二烯制金刚烷的工艺以碳五分离得到双环戊二烯产品为原料，通过采用一种含镍的金属催化剂，将加氢后的混合液进行分离，通过采用一种含三氯化铝的催化剂，得金刚烷产品。其流程复杂，成本高。

因此，采用更廉价的原料和更简单的工艺生产桥式四氢双环戊二烯来制备金刚烷很有必要。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种新的金刚烷的制备方法，本发明的方法可以在现有工业化装置的基础上从产品精馏塔侧取190-195℃馏分段，该馏分段富含四氢双环戊二烯，经深度加氢精制，该馏分段杂质含量低，清洁度高，硫氮含量均小于1ppm，满足生产金刚烷的技术要求。该清洁四氢双环戊二烯原料可制备高纯度的金刚烷产品，生产金刚烷的副产物可直接用于调油或返回装置利用，该工艺路线成本低。

本发明第一方面提供了一种金刚烷的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、在加氢精制催化剂存在下，将重芳烃混合原料依次进行一段加氢反应、二段加氢反应，然后进行精馏处理并分离190℃-195℃馏分，得到富四氢双环戊二烯馏分；

步骤2、在制备金刚烷的催化剂存在下，将所述富四氢双环戊二烯馏分与溶剂混合，填充氢气，并进行反应。

根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，步骤1中，分离191℃-193℃馏分。富四氢双环戊二烯馏分中四氢双环戊二烯含量大于90％，清洁度高，硫氮含量均小于1ppm。

根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，一段加氢的条件包括：温度为70-150℃，压力为1-5MPa，氢油体积比为300:1-800:1，体积空速为0.3-1.5h^-1。