[发明专利]双烯烃选择加氢转化为单烯烃的镍-钠-硫/氧化铝催化剂

说明书

本发明涉及一种可使双烯烃选择性地加氢而转化为单烯烃的催化剂。

通常在烷烃脱氢或裂解的产物中包含有少量的轻烃和与所需单烯烃相同碳原子数的烷烃和双烯烃。轻烃一般可以借助于沸点上的差别，用分馏或吸附的方法予以除去;而双烯烃由于和目的产物单烯烃及未转化的烷烃在物理性质上非常相近，难以直接分离，同时由于双烯烃的存在，影响着下游的加工过程。又由于生成非所期望的副产物，增加了产品的原料消耗，从而影响整个过程的经济效益。要除去不需要的双烯烃，使用本发明的镍、钠担载于氧化铝的硫化催化剂，可以把混于烷烃和单烯烃中的双烯烃选择性地加氢转化为单烯烃，而原有的单烯烃不被加氢，这样既可以有效地除去双烯烃，又可以提高单烯烃的浓度和得率，从而提高企业生产的经济效益。

为了实现在单烯烃物料中双烯烃的转化，目前已作了较多的研究，以开发适宜的催化剂。原则上由惰性载体担载的铂、钯、银、钨、镍、钼、铁等催化剂都可用于双烯烃的加氢的目的，而担载的钯和镍催化剂则更受到普遍的重视。例如，美国专利3，696，160（K·D·Chomyn）曾描述了用于烷基化生产航空煤油和发动机燃料的丙烯和丁烯原料中丙二烯和丁二烯杂质转化的担载镍和钯催化剂。但它们仅限于在不含硫的原料气中应用。在美国专利3，234，298（W·C·Van Zijlllanghout etal）中，硫化的Ni/Al₂O₃或Mo/Al₂O₃催化剂曾被用于裂解汽油和煤油的选择加氢，以改善汽、煤油的稳定性。美国专利4，440，956（Couvillion）提到了氧化铝担戴的镍催化剂，能有效地用于含二烯烃的液态烃物料中的炔烃加氢，而同时不降低二烯烃的含量。目前在中国专利公报上公开的一项发明专利申请[公开号：CN1032157A（马克·丁·加因索等，UOP公司）]提出了一种用于烯烃选择性加氢的富含大孔的催化剂，可以使双烯烃选择性地加氢。它的显著特点是大部分的孔体积由500A以上孔径的大孔提供。

本发明所述的催化剂对于7个碳原子以上的双烯烃转化为单烯烃具有优异的优择性。此催化剂是以氧化铝作载体，并含有5～20%（重量）的镍，1～3%（重量）的钠和1～5%（重量）的硫，此催化剂中不含有贵金属，具有较低的表面积和孔体积，它的载体可以用通常的成型方法挤条、压片等制造。

在许多石油化工过程中生产或消耗单烯烃，其中副产的和混入的双烯烃被视为杂质。如：在裂解汽油和焦化汽油中都含有一定量的单烯烃及双烯烃，其中的双烯烃很容易发生聚合，导致在汽油储存过程中生成胶质，因此必须通过精制处理除去，这些汽油产品中的单烯烃相对来说比较稳定，且其存在有利于汽油辛烷值的提高，因此在精制过程中则应加以保留，双烯烃选择性加氢是达到这一要求的理想过程。再如，在综合工艺流程的直链烷基苯的生产中，烷烃经过脱氢工段生产单烯烃，同时不可避免地也生产一部分双烯烃。单烯烃在烷基化工段与苯反应，生成直链烷基苯产物，双烯烃则导致不希望的副产品如重烷基苯化合物的生成，这些杂质将直接影响产物的质量和产量。双烯烃的存在不仅消耗原料苯，同时也增加了后续过程中氢氟酸的用量。在这类流程中，双烯烃被视为不需要的成分，若在脱氢工段后用本发明的催化剂进行双烯烃的选择加氢则可圆满地解决上述过程中存在的问题。

本发明的催化剂被用来将双烯烃选择性加氢转化成单烯烃。图1和图2分别是本催化剂和三种参考催化剂进行加氢实验时流出液中双烯烃和单烯烃的浓度百分比（重量）。

本发明的催化剂是以一种掺有钠的氧化铝为载体，并担载有5～20%（重量）镍和1～5%（重量）的硫。该载体的特征在于其表面积小于100m²/g，总孔体积小于1.0cm³/g。

适用于本发明催化剂的反应物料可以有相当范围碳原子数的烃类混合物。在其中可包括有烷烃、单烯烃、双烯烃。本催化剂在处理C₇～C₁₆的烃的混合物时特别有效。