[其他]加氢工艺

说明书

本发明是关于催化加氢工艺。

各种不同的多相催化加氢过程均以工业规模广泛地进行并应用于各种各样的不饱和有机化合物的加氢作用。一般地，此种加氢反应是在压力约为1至300巴和温度约为40℃至350℃范围内进行。其实例包括将醛加氢为醇、将不饱和烃加氢为饱和烃、将炔衍生化学物质加氢为饱和化学物质、将不饱和脂肪酸加氢为饱和脂肪酸、将酮加氢为仲醇、将不饱和脂肪酸的酯加氢为部分或全部的加氢脂肪酸以及将某种糖加氢为多羟基醇。因此，可工业规模地将环己酮催化加氢为环己醇，和将丙酮催化加氢为异丙醇。将不饱和加氢的实例是由苯生产环己烷。此种加氢反应的典型催化剂包括诸如镍、钯、铂一类的Ⅷ族金属催化剂，将丁-2-炔-1，4-二醇加氢生产1，4-丁二醇是将炔衍生化学物质加氢的实例。适用于此反应的催化剂是分散在硅胶上的粒状镍-铜-锰。在温度约为150℃和压力约为14.75至32巴下，应用镍、钴、铂、钯、铬或锌催化剂，将相应的不饱和酸，即亚油酸和亚麻酸，催化加氢生产硬脂酸，是将不饱和脂肪酸加氢生产饱和脂肪酸的实例。植物油的所谓“硬化”就是将不饱和脂肪酸的酯加氢的实例。将糖加氢为多羟基醇的实例，可用醛糖加氢为六羟醇来说明，例如将D-葡萄糖加氢为山梨糖醇和将D-甘露糖加氢为甘露糖醇。

加氢为C₃和高级链烷醇的重要路线包括将α烯烃，例如乙烯、丙烯和丁烯-1烯烃醛化生成比原材料烯烃多一个碳原子的相应的醛。因此，乙烯可生成丙醛而丙烯可生成正丁醛和异丁醛的混合物（通常其中大部分是正构体）。在进行催化加氢时，这些醛可生产相应的链烷醇，例如正丙醇和正丁醇。重要的醇增塑剂，即2-乙基己醇，是将正丁醇进行碱催化缩合，生成不饱和醛，即2-乙基-2-己烯醛，然后再将其加氢以生成所需的2-乙基己醇。虽然，此种醛的加氢反应的优选催化剂向来是Ⅷ族金属催化剂，例如镍、钯或铂，但是，也有人推荐在气相条件下应用含有CuO和ZnO的还原混合物的固体催化剂（见欧洲专利申请第0008767号和美国专利申请第2，549，416号）。英国专利申请第765，972号也建议应用硫化钼载在活性碳载体上的催化剂。美国专利申请第4，052，467号中叙述了应用铜和锌的氧化物或氢氧化物的还原混合物，将含有环状硫化物的醛进料加氢的方法。亚铬酸铜（copper    chromite）亦已用作醛加氢催化剂。

上述所有的催化加氢过程都是一种多相过程。此种过程可以是液相过程或气相过程。在“Chemieal    Engineering”1955年7月第198至206页题为“Moving    Bed-Proess…New    Applications”一文中，综述了关于设计气相和汽相多相反应系统的若干因素（详见该文第204和205页）。

以前曾有几种不同的方案，提出用几个串联的催化段来操作加氢过程。例如，在美国专利申请第4，451，677号中所叙述的汽相醛加氢过程，此过程包括应用几个串联的绝热操作催化加氢段。

在传统的多段加氢过程中，将含氢的气体和被加氢的物料以并流或逆流的方式通过装置。为了获得较高的氢使用率，通常将气体在装置中进行循环。因此，在设计装置时，必须考虑到循环惰性气体（例如N₂、Ar.CH₄等）的问题，这些气体在工业装置的循环气中是必然存在的。

本发明还寻求提供一种改进的液相加氢过程，此过程可基本上100%地将醛或其他不饱和的有机化合物加氢为所需的加氢产物，而无明显地形成副产物。

本发明还寻求提供一种多段加氢过程，此过程可省去使用气体循环压缩机。此外，本发明还寻求提供一种将各种各样的不饱和有机化合物加氢的过程，此过程能以极高的氢使用率进行操作，而无需循环含氢的气体。

根据本发明，将不饱和有机化合物加氢为相应的加氢产物的连续过程包括：

（a）提供一种包括互相串联的第一和第二加氢段的加氢装置，在每个加氢段中均装有固体多相加氢催化剂;

（b）在第一加氢段的上部连续加入（ⅰ）含氢的气体和（ⅱ）含有溶于与其相混溶的稀释剂的不饱和有机化合物的液相;

（c）将第一加氢段保持在有助于加氢作用进行的温度和压力条件下;

（d）让液相向下流过第一加氢段;

（e）从第一加氢段的下部连续回收中间反应产物;

（f）从第一加氢段的下部回收气态流出物流;

（g）将液体形式的（e）步中间反应产物加入第二加氢段的上部;

（h）将第二加氢段保持在有助于加氢作用进行的温度和压力条件下;