一種高密度烴的合成工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本申請(qǐng)涉及一種高密度烴的合成工藝方法，屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高密度烴即高效燃料產(chǎn)品是一類(lèi)多環(huán)烴類(lèi)化合物，具有高密度、高熱值、高穩(wěn)定性的特點(diǎn)，具備良好的低溫即單獨(dú)成液體燃料的性能，可實(shí)現(xiàn)在燃料箱體積有限的情況下能量供給增加，已成為宇航工業(yè)不可缺少的燃料。現(xiàn)已被應(yīng)用的高密度烴燃料除少數(shù)為單一化合物外，多為幾種燃料及添加劑復(fù)配的混合物。傳統(tǒng)工藝合成的高密度烴一般為液固相混合，液相收率一般在60%左右，其余組份為固相橋式四氫雙環(huán)戊二烯。作為高能燃料，固體熱值相對(duì)較低，應(yīng)用不方便。
[0003]例如文獻(xiàn)CN102433157A公開(kāi)了一種寬餾分高芳烴高密度烴油分類(lèi)加氫轉(zhuǎn)化方法，包括如下步驟:①在分餾部分F100，主要由常規(guī)沸點(diǎn)為165?450°C的高芳烴高密度餾分組成的寬餾分原料油H)0分離為主要由常規(guī)沸點(diǎn)為265?450°C的高芳烴高密度重餾分組成的第一烴餾份和主要由常規(guī)沸點(diǎn)為165?265°C的高芳烴高密度輕餾分組成的第二烴餾份，第一烴餾份去第一加氫反應(yīng)部分，第二烴餾份去第二加氫反應(yīng)部分;②在第一加氫反應(yīng)部分，第一烴餾份進(jìn)行芳烴加氫飽和反應(yīng)轉(zhuǎn)化為第一加氫反應(yīng)流出物，第一加氫反應(yīng)條件為:溫度為200?460°C、壓力為5.0?30.010^、第一加氫催化劑體積空速為0.05?5.01^—1、氫氣/原料油體積比為500:1?4000:1;③在第三加氫反應(yīng)部分，第二烴餾份進(jìn)行芳烴加氫飽和反應(yīng)轉(zhuǎn)化為第三加氫反應(yīng)流出物，第三加氫反應(yīng)條件為:溫度為200?460°C、壓力為3.0?25.0MPa、第三加氫催化劑體積空速為0.05?5.0hr—1、氫氣/原料油體積比為500: I?4000:I;第三加氫反應(yīng)流出物用作第二烴餾份加氫反應(yīng)流出物;④在加氫反應(yīng)流出物分離部分S，在第一烴餾份加氫反應(yīng)流出物分離部分1S，得到高分氣IHPV和第一烴餾份加氫反應(yīng)生成油，至少一部分高分氣IHPV進(jìn)入第一烴餾份的加氫反應(yīng)部分;在第一烴餾份加氫反應(yīng)生成油分離部分1SF，分離第一烴餾份加氫反應(yīng)生成油得到加氫柴油餾分1D;在第二烴餾份加氫反應(yīng)流出物分離部分2S，得到高分氣2HPV和第二烴餾份加氫反應(yīng)生成油，至少一部分高分氣2HPV進(jìn)入第二烴餾份的加氫反應(yīng)部分，在第二烴餾份加氫反應(yīng)生成油分離部分2SF，分離第二烴餾份加氫反應(yīng)生成油得到加氫柴油餾分2D。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請(qǐng)的目的在于解決上述問(wèn)題，提供一種新型的高密度烴的合成工藝方法。
[0005 ]本申請(qǐng)所述的高密度經(jīng)的合成工藝方法包括以下步驟:
[0006]第一步:原料加氫，采用質(zhì)量百分比為85%的工業(yè)級(jí)雙環(huán)戊二烯原料加氫反應(yīng)，同時(shí)采取析出精餾法精制出橋式四氫雙環(huán)戊二烯；原料在填裝金屬催化劑的床層加氫反應(yīng)；氫油比300?1000:1;空速15?25h—S氫氣反應(yīng)器入口壓力為1.2?2.2MPa;反應(yīng)器入口溫度為 100 ?140。。；
[0007]第二步:采取空間異構(gòu)化反應(yīng)生成椅式四氫雙環(huán)戊二烯產(chǎn)品；中間產(chǎn)品分子空間異構(gòu)化反應(yīng)，用氯代金屬進(jìn)行催化;采用惰性溶劑作為異構(gòu)化溶劑;反應(yīng)溫度在70?150°C;反應(yīng)時(shí)間I?3h;在80?85°C條件下精餾分離惰性溶劑精制出產(chǎn)品。
[0008]所述的高密度烴包括99.5%重量的椅式四氫雙環(huán)戊二烯，0.4%重量的三環(huán)葵烷和0.1%重量的十氫奈。
[0009]所述的高密度烴的冰點(diǎn)為-79°C。
[0010]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，在第一步進(jìn)行之前，首先用氮?dú)庵脫Q體系中的氧氣，充氮?dú)庵?.0MPa的壓力;在第一步中，反應(yīng)器入口溫度通過(guò)調(diào)整冷氫量進(jìn)行控制；同時(shí)在反應(yīng)過(guò)程中密切監(jiān)控反應(yīng)器出口溫度;催化劑的床層進(jìn)口溫度通過(guò)調(diào)整工業(yè)級(jí)雙環(huán)戊二烯原料的流入量進(jìn)行控制，同時(shí)采用催化劑的床層出口徑向多點(diǎn)熱電偶的平均值對(duì)催化劑的床層出口溫度進(jìn)行監(jiān)控；當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)任意點(diǎn)的溫度超出正常操作溫度14°C時(shí)，立即采取降溫處理;超過(guò)正常操作溫度27.8°C時(shí)，啟動(dòng)2.1MPa/min緊急泄壓系統(tǒng)。
[0011 ]作為進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方式，在用氮?dú)庵脫Q體系中的氧氣之前，首先打開(kāi)所有儀表隔斷閥，關(guān)閉所有排凝閥和放空閥，將壓力表?yè)Q為真空表，關(guān)閉氫氣壓縮機(jī)出入口閥門(mén)，啟動(dòng)反應(yīng)部分開(kāi)工用抽空器，將系統(tǒng)抽真空到17KPa，保持I小時(shí)，檢查泄漏情況;在氫氣壓縮機(jī)出口注入氮?dú)?，用氮?dú)馄普婵?將系統(tǒng)壓力升到0.05MPa，在高壓分離器頂泄壓;再次啟動(dòng)反應(yīng)部分開(kāi)工用抽空器，將系統(tǒng)抽真空到17KPa，保持I小時(shí)，檢查泄露情況;在氫氣壓縮機(jī)出口注入氮?dú)猓玫獨(dú)馄普婵?將系統(tǒng)壓力升到0.1MPa，在高壓分離器頂泄壓;將系統(tǒng)充壓到0.7MPa，打開(kāi)氫氣壓縮機(jī)出入口閥門(mén)，啟動(dòng)氫氣壓縮機(jī)循環(huán)I小時(shí)，檢查泄漏，直到每小時(shí)泄漏0.66KPa以下，判斷為氣密合格。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)技術(shù)方案的有益效果是:
[0013]本申請(qǐng)的高密度烴的合成工藝方法椅式四氫雙環(huán)戊二烯液態(tài)收率在99%左右，其它工藝產(chǎn)品一般為液固相混合，液相收率一般在60%左右，其余組份為固相橋式四氫雙環(huán)戊二烯。作為高能燃料，固體熱值相對(duì)較低，應(yīng)用不方便。本工藝較其它工藝空速較大即進(jìn)料量較大，生產(chǎn)效率較高。本工藝較其它工藝兩步反應(yīng)選擇性強(qiáng)、轉(zhuǎn)化率都在99%以上，產(chǎn)品收率尚。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將對(duì)本申請(qǐng)中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0015]本工藝合成的高密度烴即高效燃料產(chǎn)品是一種四氫雙環(huán)戊二烯椅式異構(gòu)體，具有高密度、高熱值、高穩(wěn)定性的特點(diǎn)，冰點(diǎn)為_(kāi)79°C，具備良好的低溫即單獨(dú)成液體燃料的性能。本工藝合成的椅式四氫雙環(huán)戊二烯高密度產(chǎn)品純度為99.5%，其它為0.4%的三環(huán)葵烷(金剛燒)及0.1%的十氫奈。
[0016]本申請(qǐng)所述的高密度烴的合成工藝方法分兩步進(jìn)行，第一步采用質(zhì)量百分比為85%的工業(yè)級(jí)雙環(huán)戊二烯原料加氫反應(yīng)，同時(shí)采取析出精餾法精制出橋式四氫雙環(huán)戊二烯;第二步采取空間異構(gòu)化反應(yīng)生成椅式四氫雙環(huán)戊二烯產(chǎn)品。
[0017]具體來(lái)說(shuō)，包括以下步驟:
[0018]第一步:原料加氫，采用85%的工業(yè)級(jí)雙環(huán)戊二烯原料加氫反應(yīng)，同時(shí)采取析出精餾法精制出橋式四氫雙環(huán)戊二烯；原料在填裝金屬催化劑的床層加氫反應(yīng);氫油比300?1000:1;空速15?25h—S氫氣反應(yīng)器入口壓力為1.2?2.2MPa;反應(yīng)器入口溫度為100?140
°c；
[0019]第二步:采取空間異構(gòu)化反應(yīng)生成椅