專(zhuān)利名稱(chēng)：用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫的方法。
背景技術(shù)：
苯乙烯是生產(chǎn)聚苯乙烯、ABS樹(shù)脂以及丁苯橡膠的重要單體。目前，世界上苯乙烯 的生產(chǎn)方法主要有乙苯脫氫法、環(huán)氧丙烷-苯乙烯(P0/SM)聯(lián)產(chǎn)法、裂解汽油抽提蒸餾回收 法以及丁二烯合成法等。盡管，乙苯脫氫法是目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)苯乙烯的主要方法。但是，近 些年來(lái)，隨著乙烯規(guī)模的大型化，使得從蒸汽裂解乙烯裝置副產(chǎn)的裂解汽油中回收苯乙烯 成為一條行之有效的途徑。對(duì)于從裂解汽油中回收苯乙烯的方法，目前普遍認(rèn)為可行的是萃取蒸餾法，但是， 苯乙炔與苯乙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，兩者與萃取蒸餾溶劑之間的相互作用也相似，因此通過(guò) 萃取精餾不能實(shí)現(xiàn)苯乙烯與苯乙炔的有效分離。苯乙炔的存在，不僅會(huì)增加苯乙烯陰離子 聚合時(shí)的催化劑消耗量，影響鏈長(zhǎng)和聚合速度，而且會(huì)導(dǎo)致聚苯乙烯性能變壞，如變色、降 解、變味和釋放出氣味等。因此，為提供純化的苯乙烯單體物流，通常采用在相應(yīng)苯乙烯單 體存在下選擇性氫化苯乙炔。用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫的方法通常在 氣-液_固三相固定鼓泡床反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。氣-液_固三相固定鼓泡床反應(yīng)器是一種在催化反應(yīng)過(guò)程中氣相、液相和固相 (催化劑)同時(shí)存在的反應(yīng)器。在該反應(yīng)器中，氣相和液相反應(yīng)物流分別自下而上流經(jīng)催化 劑床層，此時(shí)液相為連續(xù)相，氣相為分散相，催化劑完全浸沒(méi)在連續(xù)的液相中，氣泡以鼓泡 形式向上移動(dòng)。苯乙炔的選擇性加氫反應(yīng)是一串聯(lián)反應(yīng)，目的產(chǎn)物為苯乙烯。在反應(yīng)過(guò)程中，如果 氫氣過(guò)量，很可能將苯乙炔和苯乙烯轉(zhuǎn)化為不希望的飽和產(chǎn)物乙苯，從而導(dǎo)致苯乙烯損失 量增大。因而，苯乙烯環(huán)境下的苯乙炔選擇性加氫反應(yīng)常采用多點(diǎn)氫氣進(jìn)料或用多段反應(yīng) 器。采用此種形式不僅可以有效控制氫炔比，而且還可以有效調(diào)節(jié)氫氣在油中的溶解程度， 從而提高苯乙炔加氫的轉(zhuǎn)化率，并且減少苯乙烯的損失量。在苯乙炔選擇加氫氣_液-固 三相多段固定鼓泡床反應(yīng)器內(nèi)，大量液體(油品)送入反應(yīng)器底部的同時(shí)，一部分氣體(氫 氣)也必須在反應(yīng)器底部以氣泡的形式適當(dāng)分配后進(jìn)入反應(yīng)器，另一部分氣體(氫氣)由 反應(yīng)器催化劑兩段之間注入，這時(shí)就產(chǎn)生了段間注入的氣體與第一段物料的均勻混和和混 和后物料均勻分布的問(wèn)題。床層入口處的流體均勻性分布是初始分布，是關(guān)鍵，它直接影響到床層中部和出 口處的分布效果。當(dāng)然，固定鼓泡床本身也是一種良好的分配器，但只有在小直徑的反應(yīng)器 中才能僅僅依靠床層分配氣體。在大直徑的反應(yīng)器中，單靠床層是無(wú)法實(shí)現(xiàn)床層的均勻分 布的，需要在床層下面的整個(gè)橫截面上安裝足夠數(shù)量的氣體分布器，然后再靠床層實(shí)現(xiàn)良 好的分配。因此，氣體分布器起著十分重要的作用。它消除了氣體分布不均的問(wèn)題，從而消 除反應(yīng)器內(nèi)的短路和溝流現(xiàn)象，避免反應(yīng)器內(nèi)溫差較大，保證催化劑作用的充分發(fā)揮，減少 苯乙烯的損失量，確保反應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)量和收率。
段間混和的要求是在有限的時(shí)間和空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)兩股反應(yīng)物料的快速混和和均勻 分布，使進(jìn)入下一段催化劑床層的物料沿徑向均勻分布。因此，催化劑床層之間安裝氣體分 布器起著十分重要的作用。性能良好的段間氣體分布器可以獲得均勻的流量分配，可以減 少分布器至催化劑的高度，達(dá)到良好的氣體分布和混合效果。保證催化劑作用的充分發(fā)揮， 從而有效的抑制苯乙烯和苯乙炔進(jìn)一步反應(yīng)形成乙苯的量，確保反應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)量和收率。 但是，目前有關(guān)氣-液-固三相多段固定鼓泡床反應(yīng)器及其內(nèi)構(gòu)件研究的文章很少公開(kāi)發(fā) 表。專(zhuān)利CN200480022198. 8、CN99805525. 5 (W099155648)、US5156817、US6727398B2 分別公開(kāi)了一種苯乙烯單體存在下選擇性氫化苯乙炔的方法，提出采用多段反應(yīng)器和段間 注入氫化氣體的方法，但是文中并未提出對(duì)催化劑床層之間引入的氫化氣體進(jìn)行預(yù)分布， 這必然會(huì)存在段間注入的氫化氣體進(jìn)入反應(yīng)器后與上段物料的混和不均，以及混和后的物 料進(jìn)入上段催化劑床層后分布不均的問(wèn)題，從而影響了上段催化劑的利用率，影響苯乙炔 的加氫轉(zhuǎn)化率，易導(dǎo)致苯乙烯損失量增大?！洞呋磻?yīng)器設(shè)計(jì)》(北京_科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社1998)—書(shū)，介紹了固定鼓泡床 反應(yīng)器內(nèi)的氣體分布器僅是一根在其上開(kāi)有若干小孔的管子，把氣體分散于液體中。但是， 這種結(jié)構(gòu)形式的分布器過(guò)于簡(jiǎn)單，不能保證氣體的均勻分布。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中苯乙炔選擇性加氫過(guò)程中存在氫氣過(guò) 量，很可能將苯乙炔和苯乙烯轉(zhuǎn)化為不希望的飽和產(chǎn)物乙苯，從而導(dǎo)致苯乙烯損失量增大 的問(wèn)題。提供了一種新的用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫的方法。該方法具 有反應(yīng)器內(nèi)流體分布均勻，床層徑向溫差小能明顯降低苯乙烯物流中的苯乙炔含量和苯乙 烯損失量小的特點(diǎn)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用技術(shù)方案如下一種用于含苯乙炔的苯乙烯物 流中苯乙炔選擇加氫的方法，以苯乙烯重量含量> 25%、苯乙炔重量含量> IOOOppm的含 苯乙炔的苯乙烯物流和氫氣為原料，在溫度為35 70°C，壓力為0. 3 1. OMPa，液時(shí)空速 為1 10小時(shí)、氫氣與苯乙炔的摩爾比為1 10 1的條件下，原料在氣-液-固三相 多段固定鼓泡床反應(yīng)器中與催化劑床層中的含鈀或含鎳的催化劑接觸反應(yīng)，使苯乙烯物流 中的苯乙炔重量含量< lOOppm，其中該固定鼓泡床反應(yīng)器底部及催化劑床層之間分別安裝 氣體分布器，其中氣體分布器包括氣體總管(15)和支管(16)，支管上開(kāi)有至少1排的小孔 (17)，或支管上帶有至少1排的開(kāi)孔短管(17)。上述技術(shù)方案中，氣_液_固三相多段固定鼓泡床反應(yīng)器催化劑床層至少為2個(gè) 床層；氫氣中優(yōu)選方案為包含氮?dú)庑纬苫旌衔?，混合物的氮?dú)馀c氫氣的摩爾比范圍為0 1.0?？偣?15)與各支管(16)呈樹(shù)枝狀、十字相交分布時(shí)，各支管之間平行安裝，各支管之 間間距相等，支管數(shù)為2 18根，優(yōu)選范圍為4 12根。各支管(16)的分布呈輻射狀分 布時(shí)，各支管之間間隔相同角度安裝，支管數(shù)為2 8根，優(yōu)選范圍為3 6根。各支管的 分布呈同心圓狀分布時(shí)，各支管之間相隔等距離安裝，支管數(shù)為2 8根，優(yōu)選范圍為2 4根。支管(16)上的小孔或開(kāi)孔短管為1排時(shí)，沿反應(yīng)器軸向開(kāi)孔或安裝開(kāi)孔短管。支管 (16)上的小孔(17)為2排時(shí)，每排開(kāi)孔角度與反應(yīng)器軸向成10 75°的夾角，優(yōu)選范圍為25 60°，且小孔(17)在支管(16)上并列均勻分布或交錯(cuò)分布，優(yōu)選方案為小孔(17)在 支管(16)上并列均勻分布。支管(16)上的開(kāi)孔短管(17)為2排時(shí)，開(kāi)孔短管(17)中心 線與反應(yīng)器軸向成10 75°的夾角，優(yōu)選范圍為25 60°，且開(kāi)孔短管(17)在支管(16) 上交錯(cuò)分布。支管(16)上的小孔或開(kāi)孔短管上的小孔可為圓形或橢圓形，優(yōu)選方案為小孔 為圓形，開(kāi)孔總面積為支管截面積的0. 2 2. 0倍，優(yōu)選范圍為0. 4 1. 5倍。針對(duì)在氣-液-固三相多段固定鼓泡床反應(yīng)器內(nèi)含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫的方法，現(xiàn)有技術(shù)中為了解決反應(yīng)過(guò)程中氫氣過(guò)量，導(dǎo)致苯乙烯損失量增大的 問(wèn)題，雖然提出了采用多點(diǎn)氫氣進(jìn)料或用多段反應(yīng)器的方法，但是并沒(méi)有考慮多點(diǎn)進(jìn)氫以 及多段反應(yīng)器催化劑床層之間氫氣引入的方式，不能保證氫氣進(jìn)入反應(yīng)器后均勻分布于反 應(yīng)器的整個(gè)截面上，因而導(dǎo)致反應(yīng)器的整個(gè)截面上氫氣與苯乙炔的摩爾比值不一致，部分 值過(guò)大，而部分值又過(guò)小，必然影響催化劑作用的發(fā)揮，影響了苯乙炔加氫的轉(zhuǎn)化率，并易 導(dǎo)致苯乙烯的損失量增大。本發(fā)明提出的新的用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加 氫的方法，由于在氣-液-固三相多段固定鼓泡床反應(yīng)器催化劑床層下面和催化劑床層之 間分別安裝了性能良好的氣體分布器，保證了氫氣進(jìn)入反應(yīng)器后在整個(gè)床層截面上的均勻 分布，有效地調(diào)節(jié)了氫氣在含苯乙炔的苯乙烯物流中溶解程度的均勻性，保證了氫氣與苯 乙炔的摩爾比值在床層整個(gè)截面上的一致性，其催化劑床層同一截面均勻度最大偏差小于 2. 0%，徑向溫差小于0. 5°C，從而保證了催化劑的利用率，有利于提高苯乙炔加氫的轉(zhuǎn)化率 和減少苯乙烯的損失量，可使苯乙烯物流中的苯乙炔重量含量最小為0，苯乙烯最小損失量 為0，取得了較好的技術(shù)效果。


圖1為氣-液-固三相多段固定鼓泡床反應(yīng)器示意圖。圖2為呈樹(shù)枝狀平行分布的氣體分布器示意圖。圖3為呈輻射狀分布的氣體分布器示意圖。圖4為呈同心圓狀分布的氣體分布器示意圖。圖5為支管上的小孔為1排時(shí)，圖2、圖3、圖4的A-A視6為支管上的開(kāi)孔短管為1排時(shí)，圖2、圖3、圖4的A-A視7為支管上的小孔為2排，并列分布時(shí)，圖2、圖3、圖4的A-A視8為支管上的小孔為2排，交錯(cuò)分布時(shí)，圖2、圖3、圖4的A_A、B-B視9為支管上的開(kāi)孔短管為2排時(shí)，圖2、圖3、圖4的A_A、B-B視1中符號(hào)代表1為殼體，2為含苯乙炔的苯乙烯物流進(jìn)口，3為氫氣進(jìn)口，4為入 口氣體分布器，5、10為支撐篩板，6、8、11、13為瓷球，7、12為催化劑床層，9為段間氣體分布 器，14為產(chǎn)物出口。圖2 圖9中符號(hào)代表15為總管，16為支管，17為支管上的小孔圖1中原料工作流程為來(lái)自反應(yīng)器底部氫氣進(jìn)口的氫氣，經(jīng)與氫氣進(jìn)口相連通 的氣體分布器均勻分布后，與來(lái)自反應(yīng)器底部含苯乙炔的苯乙烯物流進(jìn)口的含苯乙炔的苯 乙烯物流均勻混和后，并流向上經(jīng)支撐篩板和瓷球進(jìn)入第一段催化劑床層進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng) 后的物料經(jīng)瓷球進(jìn)入催化劑床層之間的區(qū)域，并與來(lái)自段間氣體分布器均勻分布后的氫氣 均勻混和后進(jìn)入第二段催化劑床層進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的產(chǎn)物經(jīng)瓷球和反應(yīng)器上部空間，最后由產(chǎn)物出口流出。下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1按圖1、圖2和圖7，氣-液-固三相多段固定鼓泡床反應(yīng)器直徑為1000毫米，催化劑床層為2層。催化劑為0.5%重量PdAl2O3的含鈀催化劑。樹(shù)枝狀平行分布的氣體分 布器，各支管在反應(yīng)器內(nèi)同一截面等間距排列，支管上開(kāi)有2排的小孔，小孔沿管長(zhǎng)并列均 勻分布。總管直徑100毫米，支管4根，直徑為50毫米，支管上的小孔為圓形，直徑為5毫 米，開(kāi)孔總面積為支管截面積的0.8倍，每排開(kāi)孔角度與反應(yīng)器軸向成30°的夾角。氫氣 為氫氣和氮?dú)獾幕旌臀?，氮?dú)馀c氫氣的摩爾比為0. 5。將一種包含25重量％苯乙烯，11重 量％乙苯和1500ppm苯乙炔的C8烴類(lèi)餾分加入到該反應(yīng)器底部，一部分氫氣由入口氣體分 布器分配后也加入到該反應(yīng)器底部，另一部分氫氣由段間氣體分布器分配后加入到該反應(yīng) 器的中部。反應(yīng)溫度為40°C，反應(yīng)壓力為0. 3MPa，液時(shí)空速為8小時(shí)―1，氫氣/苯乙炔摩爾 比保持在1 2。在以上結(jié)構(gòu)參數(shù)和條件下，按本發(fā)明方法對(duì)含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙 炔選擇加氫反應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以得到較好的技術(shù)效果。按本發(fā)明方法設(shè)計(jì)的氣-液-固三 相多段固定鼓泡床反應(yīng)器，其催化劑床層同一截面均勻度最大偏差小于2. 0%，徑向溫差小 于0. 5°C，由該反應(yīng)器得到的產(chǎn)物中苯乙炔含量為0，苯乙烯損失量< 0. 5%。實(shí)施例2按圖1、圖2和圖9，氣-液-固三相多段固定鼓泡床反應(yīng)器直徑為1500毫米，催化 劑床層為2層。催化劑為1.5%重量MAl2O3的含鎳催化劑。樹(shù)枝狀平行分布的氣體分布 器，各支管在反應(yīng)器內(nèi)同一截面等間距排列，支管上帶有2排的開(kāi)孔短管，開(kāi)孔短管沿管長(zhǎng) 交錯(cuò)均勻分布?？偣苤睆?00毫米，支管8根，直徑為40毫米，開(kāi)孔短管上的小孔為圓形， 直徑為4毫米，開(kāi)孔總面積為支管截面積的0.9倍，開(kāi)孔短管中心線與反應(yīng)器軸向成60°的 夾角。氫氣為純氫氣。將一種包含30重量％苯乙烯，10. 5重量％乙苯和3500ppm苯乙炔的 C8烴類(lèi)餾分加入到該反應(yīng)器底部，一部分氫氣由入口氣體分布器分配后也加入到該反應(yīng)器 底部，另一部分氫氣由段間氣體分布器分配后加入到該反應(yīng)器的中部。反應(yīng)溫度為50°C，反 應(yīng)壓力為0. 5MPa，液時(shí)空速為3小時(shí)、氫氣/苯乙炔摩爾比保持在4 5。在以上結(jié)構(gòu)參 數(shù)和條件下，按本發(fā)明方法對(duì)含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫反應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可 以得到較好的技術(shù)效果。按本發(fā)明方法設(shè)計(jì)的氣-液_固三相多段固定鼓泡床反應(yīng)器，其 催化劑床層同一截面均勻度最大偏差小于2. 5%，徑向溫差小于0. 8°C，由該反應(yīng)器得到的 產(chǎn)物中苯乙炔含量< lOppm，苯乙烯損失量< 0. 1%。實(shí)施例3按圖1、圖2和圖5，氣-液-固三相固定鼓泡床反應(yīng)器直徑為1000毫米，催化劑 床層為2層。催化劑為1.5%重量MAl2O3的含鎳催化劑。樹(shù)枝狀平行分布的氣體分布 器，各支管在反應(yīng)器內(nèi)同一截面等間距排列，支管上小孔為1排，沿反應(yīng)器軸向開(kāi)孔，小孔 沿管長(zhǎng)均勻分布?？偣苤睆?0毫米，支管12根，直徑為30毫米，小孔為圓形，直徑為5毫 米，開(kāi)孔總面積為支管截面積的1.5倍。氫氣為氫氣和氮?dú)獾幕旌臀铮獨(dú)馀c氫氣的摩爾 比為0. 3。將一種包含35重量％苯乙烯，8重量％乙苯和IOOOOppm苯乙炔的C8烴類(lèi)餾分加入到該反應(yīng)器底部，一部分氫氣由入口氣體分布器分配后也加入到該反應(yīng)器底部，另一部分氫氣由段間氣體分布器分配后加入到該反應(yīng)器的中部。反應(yīng)溫度為55°C，反應(yīng)壓力為 0. 5MPa，液時(shí)空速為5小時(shí)―1，氫氣/苯乙炔摩爾比保持在6 7。在以上結(jié)構(gòu)參數(shù)和條件 下，按本發(fā)明方法對(duì)含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫反應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以得到較 好的技術(shù)效果。按本發(fā)明方法設(shè)計(jì)的氣-液-固三相多段固定鼓泡床反應(yīng)器，其催化劑床 層同一截面均勻度最大偏差小于3. 2%，徑向溫差小于2°C，由該反應(yīng)器得到的產(chǎn)物中苯乙 炔含量< 90ppm，苯乙烯損失量< 3%。實(shí)施例4按圖1、圖3和圖5，氣-液-固三相固定鼓泡床反應(yīng)器直徑為1200毫米，催化劑 床層為2層。催化劑為0.5%重量PdAl2O3的含鈀催化劑。輻射狀分布的氣體分布器，各支 管在反應(yīng)器內(nèi)同一截面相隔相同角度安裝，支管上小孔為1排，沿反應(yīng)器軸向開(kāi)孔?？偣苤?徑100毫米，支管6根，直徑為40毫米，支管上的小孔為圓形，直徑為4毫米，開(kāi)孔總面積為 支管截面積的0.6倍。氫氣為氫氣和氮?dú)獾幕旌臀?，氮?dú)馀c氫氣的摩爾比為0.8。將一種包 含30重量％苯乙烯，8重量％乙苯和4500ppm苯乙炔的C8烴類(lèi)餾分加入到該反應(yīng)器底部， 一部分氫氣由入口氣體分布器分配后也加入到該反應(yīng)器底部，另一部分氫氣由段間氣體分 布器分配后加入到該反應(yīng)器的中部。反應(yīng)溫度為60°C，反應(yīng)壓力為0. 8MPa，液時(shí)空速為4 小時(shí)―1，氫氣/苯乙炔摩爾比保持在3 4。在以上結(jié)構(gòu)參數(shù)和條件下，按本發(fā)明方法對(duì)含 苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫反應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以得到較好的技術(shù)效果。按本發(fā) 明方法設(shè)計(jì)的氣-液-固三相多段固定鼓泡床反應(yīng)器，其催化劑床層同一截面均勻度最大 偏差小于3. 3%，徑向溫差小于2°C，由該反應(yīng)器得到的產(chǎn)物中苯乙炔含量彡60ppm，苯乙烯 損失量彡2.5%。實(shí)施例5按圖1、圖3和圖6，氣-液-固三相固定鼓泡床反應(yīng)器直徑為1200毫米，催化劑 床層為2層。催化劑為1. 5%重量MAl2O3的含鎳催化劑。輻射狀分布的氣體分布器，各支 管在反應(yīng)器內(nèi)同一截面相隔相同角度安裝，支管上的開(kāi)孔短管為1排，沿反應(yīng)器軸向安裝。 總管直徑100毫米，支管5根，直徑為40毫米，支管上的小孔為圓形，直徑為5毫米，開(kāi)孔總 面積為支管截面積的1. 25倍。氫氣為氫氣和氮?dú)獾幕旌臀铮獨(dú)馀c氫氣的摩爾比為0. 2。 將一種包含35重量％苯乙烯，7重量％乙苯和HOOOppm苯乙炔的C8烴類(lèi)餾分加入到該反 應(yīng)器底部，一部分氫氣由入口氣體分布器分配后也加入到該反應(yīng)器底部，另一部分氫氣由 段間氣體分布器分配后加入到該反應(yīng)器的中部。反應(yīng)溫度為55°C，反應(yīng)壓力為0. 5MPa，液 時(shí)空速為6小時(shí)―1，氫氣/苯乙炔摩爾比保持在7 8。在以上結(jié)構(gòu)參數(shù)和條件下，按本發(fā) 明方法對(duì)含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫反應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以得到較好的技術(shù)效 果。按本發(fā)明方法設(shè)計(jì)的氣-液-固三相固定鼓泡床反應(yīng)器，其催化劑床層同一截面均勻度 最大偏差小于3. 5%，徑向溫差小于2. 5°C，由該反應(yīng)器得到的產(chǎn)物中苯乙炔含量彡95ppm， 苯乙烯損失量< 3.5%。實(shí)施例6按圖1、圖4和圖7，氣-液-固三相固定鼓泡床反應(yīng)器直徑為1500毫米，催化劑 床層為2層。催化劑為1.5%重量NVAl2O3的含鎳催化劑。同心圓狀分布的氣體分布器， 各支管在反應(yīng)器內(nèi)同一截面相隔等距離安裝，支管上開(kāi)有2排的小孔，小孔沿管長(zhǎng)等角度并列均勻分布?？偣苤睆?00毫米，支管2根，直徑為80毫米，支管上的小孔為圓形，直徑為5毫米，開(kāi)孔總面積為支管截面積的0. 5倍，每排開(kāi)孔角度與反應(yīng)器軸向成30°的夾角。 氫氣為氫氣和氮?dú)獾幕旌臀?，氮?dú)馀c氫氣的摩爾比為0. 3。將一種包含32重量％苯乙烯，10 重量％乙苯和5000ppm苯乙炔的C8烴類(lèi)餾分加入到該反應(yīng)器底部，一部分氫氣由入口氣體 分布器分配后也加入到該反應(yīng)器底部，另一部分氫氣由段間氣體分布器分配后加入到該反 應(yīng)器的中部。反應(yīng)溫度為50°C，反應(yīng)壓力為0. 4MPa，液時(shí)空速為4小時(shí)―1，氫氣/苯乙炔摩 爾比保持在4 5。在以上結(jié)構(gòu)參數(shù)和條件下，按本發(fā)明方法對(duì)含苯乙炔的苯乙烯物流中苯 乙炔選擇加氫反應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以得到較好的技術(shù)效果。按本發(fā)明方法設(shè)計(jì)的氣_液-固 三相固定鼓泡床反應(yīng)器，其催化劑床層同一截面均勻度最大偏差小于2. 6%，徑向溫差小于 1.5°C，由該反應(yīng)器得到的產(chǎn)物中苯乙炔含量< 30ppm，苯乙烯損失量< 1.5%。實(shí)施例7按圖1、圖4和圖8，氣-液-固三相固定鼓泡床反應(yīng)器直徑為1500毫米，催化劑 床層為2層。催化劑為1.5%重量NiAl2O3的含鎳催化劑。同心圓狀分布的氣體分布器，各 支管在反應(yīng)器內(nèi)同一截面等間距排列，支管上帶有2排的小孔，各支管在反應(yīng)器內(nèi)同一截 面相隔等距離安裝，小孔沿管長(zhǎng)等角度交錯(cuò)分布。總管直徑100毫米，支管3根，直徑為50 毫米，支管上的小孔為圓形，直徑為5毫米，開(kāi)孔總面積為支管截面積的1. 2倍，每排開(kāi)孔角 度與反應(yīng)器軸向成45°的夾角。物料和反應(yīng)條件和實(shí)施例6相同。在以上結(jié)構(gòu)參數(shù)和條件 下，按本發(fā)明方法對(duì)含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫反應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以得到較 好的技術(shù)效果。按本發(fā)明方法設(shè)計(jì)的氣-液-固三相固定鼓泡床反應(yīng)器，其催化劑床層同 一截面均勻度最大偏差小于2. 5%，徑向溫差小于1. 5°C，由該反應(yīng)器得到的產(chǎn)物中苯乙炔 含量< 40ppm，苯乙烯損失量< 1. 2%。實(shí)施例8按圖1、圖4和圖5，氣-液-固三相固定鼓泡床反應(yīng)器直徑為1200毫米，催化劑 床層為2層。催化劑為1.5%重量NVAl2O3的含鎳催化劑。同心圓狀分布的氣體分布器， 各支管在反應(yīng)器內(nèi)同一截面相隔等距離安裝，支管上小孔為1排，沿反應(yīng)器軸向開(kāi)孔。總管 直徑100毫米，支管4根，直徑為40毫米，支管上的小孔為橢圓形，開(kāi)孔總面積為支管截面 積的0.85倍。物料和反應(yīng)條件和實(shí)施例2相同。在以上結(jié)構(gòu)參數(shù)和條件下，按本發(fā)明方法 對(duì)含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫反應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以得到較好的技術(shù)效果。按 本發(fā)明方法設(shè)計(jì)的氣-液-固三相固定鼓泡床反應(yīng)器，其催化劑床層同一截面均勻度最大 偏差小于3. 2%，徑向溫差小于2°C，由該反應(yīng)器得到的產(chǎn)物中苯乙炔含量彡30ppm，苯乙烯 損失量彡1.5%。
權(quán)利要求
一種用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫的方法，以苯乙烯重量含量≥25％、苯乙炔重量含量≥1000ppm的含苯乙炔的苯乙烯物流和氫氣為原料，在溫度為35～70℃，壓力為0.3～1.0MPa，液時(shí)空速為1～10小時(shí)-1，氫氣與苯乙炔的摩爾比為1～10∶1的條件下，原料在氣-液-固三相多段固定鼓泡床反應(yīng)器中與催化劑床層中的含鈀或含鎳的催化劑接觸反應(yīng)，使苯乙烯物流中的苯乙炔重量含量≤100ppm，其中該固定鼓泡床反應(yīng)器底部及催化劑床層之間分別安裝氣體分布器，其中氣體分布器包括氣體總管(15)和支管(16)，支管上開(kāi)有至少1排的小孔(17)，或支管上帶有至少1排的開(kāi)孔短管(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫的方法，其特 征在于催化劑床層至少為2個(gè)床層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫的方法，其特 征在于所述的氫氣中包含氮?dú)庑纬苫旌衔?，混合物的氮?dú)?氫氣的摩爾比為0 1.0 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫的方法，其特 征在于各支管(16)的分布為總管與各支管呈十字相交分布，各支管之間平行安裝，各支管 之間間距相等，呈樹(shù)枝狀，支管數(shù)為4 12根。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫的方法，其特 征在于各支管(16)的分布為各支管之間間隔相同角度安裝，呈輻射狀分布，支管數(shù)為3 6根。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫的方法，其特 征在于各支管(16)的分布為各支管的分布呈同心圓狀分布，各支管之間相隔等距離安裝， 支管數(shù)為2 4根。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫的方法，其特 征在于各支管(16)上的小孔或開(kāi)孔短管為1排時(shí)，沿反應(yīng)器軸向開(kāi)孔或安裝開(kāi)孔短管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫的方法，其特 征在于各支管(16)上的小孔為2排時(shí)，每排開(kāi)孔角度與反應(yīng)器軸向成25 60°的夾角，且 小孔在支管(16)上并列均勻分布或交錯(cuò)分布。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫的方法，其特 征在于各支管(16)上的開(kāi)孔短管為2排時(shí)，開(kāi)孔短管中心線與反應(yīng)器軸向成25 60°的 夾角，且開(kāi)孔短管在支管(16)上交錯(cuò)分布。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫的方法，其 特征在于各支管(16)上的小孔或開(kāi)孔短管上的小孔為圓形，開(kāi)孔總面積為支管截面積的 0. 4 1. 5 倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫的方法，主要解決苯乙炔選擇性加氫過(guò)程中存在氫氣過(guò)量，很可能將苯乙炔和苯乙烯轉(zhuǎn)化為不希望的飽和產(chǎn)物乙苯，從而導(dǎo)致苯乙烯損失量增大的問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)采用原料在氣-液-固三相多段固定鼓泡床反應(yīng)器中與催化劑床層中的含鈀或含鎳的催化劑接觸反應(yīng)，其中該固定鼓泡床反應(yīng)器底部及催化劑床層之間分別安裝氣體分布器，其中氣體分布器包括氣體總管、支管，支管上開(kāi)有至少1排的小孔，或支管上帶有至少1排的開(kāi)孔短管的技術(shù)方案較好地解決了該問(wèn)題，可用于含苯乙炔的苯乙烯物流中苯乙炔選擇加氫的工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號(hào)B01J8/04GK101811930SQ200910056890
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月19日
發(fā)明者孫鳳俠, 朱志焱, 李蕾, 王萬(wàn)民 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院