CN105622317B

CN105622317B - 苯加氢制备环己烷的方法和其应用及装置

Info

Publication number: CN105622317B
Application number: CN201410609824.9A
Authority: CN
Inventors: 梁中伟; 鲁树亮; 黄文氢
Original assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: Sinopec Beijing Research Institute of Chemical Industry; China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2014-11-03
Filing date: 2014-11-03
Publication date: 2018-06-15
Anticipated expiration: 2034-11-03
Also published as: CN105622317A

Abstract

本发明涉及一种加氢方法，具体涉及一种苯加氢制备环己烷的方法，所述方法包括采用二级或更多级反应器串联，其中第一级反应器为搅拌鼓泡釜式反应器，最后一级反应器为气相固定床反应器，采用更多级反应器串联时，每级在第一级反应器和最后一级反应器之间的反应器为搅拌鼓泡釜式反应器或气相固定床反应器；并且用于搅拌鼓泡釜式反应器中的苯加氢催化剂为水热法合成的氧化硅负载的镍催化剂，用于气相固定床反应器中的苯加氢催化剂为负载型镍基苯加氢催化剂。本发明还涉及所述方法的应用及用于所述方法的装置。

Description

苯加氢制备环己烷的方法和其应用及装置

技术领域

本发明涉及一种加氢方法，具体涉及一种苯加氢制备环己烷的方法。本发明还涉及所述方法的应用及用于所述方法的装置。

背景技术

环己烷是一种重要的有机化工原料。它无色、易流动、有刺激性气味，主要用于生产环己醇、环己酮、己内酰胺、己二胺和己二酰等产品，并且能溶解多种有机物，毒性比苯小，是纤维素醚、树脂、蜡、油脂、沥青和橡胶的优良溶剂。目前工业上90％以上的环己烷是由苯加氢制备而来，其生产工艺技术比较成熟，常用的催化剂有镍系以及铂系、钯系等贵金属系催化剂。其中镍铝体系催化剂因有较好的活性和相对低廉的价格在现有工业装置上被广泛应用。但目前工业上使用的镍铝体系催化剂的活性温度范围较窄，苯加氢为放热反应，当热量传递出现问题时，易出现“飞温”现象，造成副产物增加，操作上很难控制。

解决“飞温”问题有两种方法。一种方法是改进催化剂，目前最常用的氧化铝负载镍系催化剂的缺点很大程度上是由于催化剂中镍含量较高，镍在载体表面堆积，分散度不高，镍的有效利用率低，且在高温下镍与载体氧化铝相互作用形成镍铝尖晶石，使催化剂难以还原并失去催化活性。中国专利CN1546230提供了一种采用共沉淀法制备氧化镍与氧化稀土的混合物苯加氢催化剂的方法。中国专利CN1210759A提供了一种采用溶胶-凝胶法制备镍系苯加氢催化剂的方法。中国专利CN1082388C提供了一种采用溶胶-凝胶法制备低镍含量苯加氢催化剂的方法。中国专利CN1322923C提供了一种铂系苯加氢催化剂。中国专利CN102755909A提供了一种离子液体型苯加氢制备环己烷催化剂，但转化率不高。上述在先发明的出发点或者是改进镍在载体上的分布，或者是用更高效的金属代替镍。另一种解决“飞温”问题的方法是改进工艺过程。如中国专利CN101289365B提供了一种低温苯加氢的方法。中国专利CN1271711A提出了相变法苯加氢制备环己烷工艺。综上所述，目前在改进苯加氢制备环己烷催化剂和工艺上有不少成果，但鲜有将二者结合起来的案例，或者即使将这两者结合起来，但是也具有采用的全部是气相固定床反应器串联，与液相反应相比，温度不容易控制的问题；或者采用了液相反应，但是并非水相反应(例如为离子液体)，比热较小，容易升温和/或粘度较大，不容易散热等问题，并不能完全解决现有技术中存在的“飞温”问题。因此，本领域亟需一种能够将催化剂改进与工艺过程改进结合起来，克服现有技术中存在的“飞温”问题和/或提高苯的转化率和/或环己烷的选择性的新的苯加氢制备环己烷的方法。

发明内容

针对现有技术中存在的苯加氢制备环己烷方法温度控制困难，易产生“飞温”的问题，本发明提出一种新的苯加氢制备环己烷的方法，能够使反应更加温和进行，更易于控制，和/或保持高的苯的转化率和/或环己烷的选择性。

本发明的苯加氢制备环己烷的方法包括采用二级或更多级反应器串联，其中第一级反应器为搅拌鼓泡釜式反应器，最后一级反应器为气相固定床反应器，采用更多级反应器串联时，每级在第一级反应器和最后一级反应器之间的反应器为搅拌鼓泡釜式反应器或气相固定床反应器；并且用于搅拌鼓泡釜式反应器中的苯加氢催化剂为水热法合成的氧化硅负载的镍催化剂，用于气相固定床反应器中的苯加氢催化剂为负载型镍基苯加氢催化剂。采用更多级反应器串联时，所述每级在第一级反应器和最后一级反应器之间的反应器可以相同或者不同。

在本发明的一个优选的实施方式中，所述搅拌鼓泡釜式反应器中反应介质为水。

值得注意的是，由于液体比气体温度更加容易控制，本领域的技术人员可以理解的是，与采用两个或多个气相固定床反应器串联的方法相比，本发明的方法更加容易控制温度。

在本发明的一个优选的实施方式中，每级反应器中的反应压力为1.5-10MPa，苯空速为0.1-10h^-1，进料的氢气与苯的摩尔比为10:1-100:1；搅拌鼓泡釜式反应器的反应温度为80-180℃，搅拌转速为200-1000转/分；气相固定床反应器的反应温度为100-300℃。

在本发明的一个更优选的实施方式中，每级反应器中的反应压力为1.5-5MPa，苯空速为1-4h^-1，进料的氢气与苯的摩尔比为15:1-50:1；搅拌鼓泡釜式反应器的反应温度为100-160℃，搅拌转速为300-800转/分；气相固定床反应器的反应温度为140-230℃。

所述空速为体积空速，即单位时间内通过催化剂的物质的体积流量(L·h^-1)除以催化剂的体积(L)计算得到的数值。

在本发明的一个优选的实施方式中，用于搅拌鼓泡釜式反应器中的所述水热法合成的氧化硅负载的镍催化剂为纳米级氧化硅负载镍粉末催化剂，该催化剂在搅拌鼓泡釜式反应器中分散在水中形成悬浊液。

在本发明的一个优选的实施方式中，用于搅拌鼓泡釜式反应器中的所述纳米级氧化硅负载镍粉末催化剂的初级粒子直径为10-40nm，优选为10-20nm；次级粒子直径为不大于25μm，优选为不大于20μm；镍与硅的摩尔比为8:1-16:1，优选为10:1-14:1；镍的质量分数为5％-20％，优选为8％-15％。

本发明的用于搅拌鼓泡釜式反应器中的催化剂可以采用例如下列所述的方法来制备：

室温下，将一定量Ni(NO₃)₂·6H₂O溶于适量去离子水中，添加正硅酸乙酯与Ni(NO₃)₂·6H₂O溶液充分混合，电动搅拌12小时以上，其中镍与硅的摩尔比为8:1-16:1。搅拌下加适量NH₃·H₂O或NaOH形成Ni(OH)₂/SiO₂胶体，抽滤，洗涤。将抽滤后得到的胶体放入高压釜中，密闭后以60-90℃/h加热到210-260℃，保温3～6小时后缓慢放气，关闭电源，使高压釜自然降温，冷却到室温时取出样品，得到NiO/SiO₂纳米级粉末。将该粉末于用H₂在300-600℃下还原1小时，即得到纳米级氧化硅负载镍粉末催化剂。

在本发明的一个优选的实施方式中，水热合成过程中升温速率优选为70-80℃/h，反应温度优选为220-240℃，NiO/SiO₂纳米级粉末用H₂还原温度优选为400-500℃。

在本发明的一个优选的实施方式中，用于所述气相固定床反应器中的所述负载型镍基苯加氢催化剂的活性组分为Ni，载体为SiO₂-TiO₂复合氧化物。

在本发明的一个优选的实施方式中，所述负载型镍基苯加氢催化剂中TiO₂与SiO₂的摩尔比为0.1:1-1.0:1，优选为0.15:1-0.8:1。

在本发明的一个优选的实施方式中，所述负载型镍基苯加氢催化剂中Ni的含量为5-40wt％，优选为10-30wt％。

本发明的用于气相固定床反应器的所述催化剂可以通过溶胶-凝胶法制备，例如通过下列方法来制备方法：

1)在室温-80℃下，将含硅原料和含钛原料的溶液按所需摩尔比混合，搅拌4-8小时，优选6小时。所述含硅原料和含钛原料为硅酸酯和钛酸酯，如硅酸乙酯、钛酸丁酯。

2)将含镍原料的溶液加入步骤1)得到的混合液中，搅拌均匀。所述含镍原料为Ni(NO₃)₂、NiCl₂、NiSO₄、Ni(CH₃COO)₂中的至少一种。步骤1)和2)中的溶剂为醇，优选为一元醇或二元醇，如乙醇、乙二醇。

3)向步骤2)得到的混合液中加入水进行水解聚合反应，反应时间为4-24小时，得到湿凝胶。

4)将所述湿凝胶在室温-120℃，优选90℃下干燥陈化，得到干凝胶。

5)将所述干凝胶在200-800℃，优选500℃下焙烧4-24小时成形，得到所述催化剂成品。

所述催化剂在使用前需要进行还原活化，活化条件是在氢气气氛中，300-600℃下还原1-12小时，优选在500℃下还原8小时。

本发明的另一个目的在于，提供一种上述方法在去除环己烷中苯杂质中的应用。

本发明的又一个目的在于，提供一种用于上述方法或上述应用的装置，其特征在于，所述装置包括二级或更多级反应器串联，其中第一级反应器为搅拌鼓泡釜式反应器，最后一级反应器为气相固定床反应器，采用更多级反应器串联时，每级在第一级反应器和最后一级反应器之间的反应器为搅拌鼓泡釜式反应器或气相固定床反应器。

在一个优选的实施方式中，所述装置还包括与搅拌鼓泡釜式反应器连接的补水装置。

本发明的有益效果在于：

本发明采用二级或更多级反应器串联进行苯加氢制备环己烷，能够有效控制反应速度，防止“飞温”。使用本发明的方法能保持较高的苯的转化率和环己烷的选择性。因为搅拌鼓泡釜式反应器中为分散在水中的纳米级粉末催化剂，既因为镍的分散程度较高而保持了较高的反应活性，又避免了使用贵金属催化剂而带来的高成本。搅拌鼓泡釜式反应器中液相选用水是因为纳米级氧化硅负载镍催化剂是由水热法制备，在水中有着很高的稳定性，这是其他液体不具备的。除此之外水有着很高的比热，在高速搅拌下反应热不容易聚集，因此反应釜内整体和局部温度都很容易控制，不会产生“飞温”。此外，相对于很多其他液体，例如离子液体，水的粘度较小，更容易散热，从而更有利于解决“飞温”问题。剩余的苯进入使用高比表面、高活性的镍催化剂的气相固定床反应器中，能够保证原料气中的苯完全转化。由于原料气进入气相固定床反应器时未反应的苯浓度已很小，因此气相固定床反应器中的反应也不会过于激烈，产生“飞温”。还可以使用更多级反应器，通过控制中间几级反应器的温度和催化剂，使苯加氢反应进行程度逐级增加，每一级反应都不太剧烈，更有效地控制“飞温”。工业上可以针对搅拌鼓泡釜式反应器中水逐渐蒸发的情况为其增加补水装置，同时，可以用导热装置连接前后级反应器，将前级反应器内产生的反应热导入后级反应器，这样在能耗上，本发明所述的苯加氢制备环己烷的方法并不会有显著增加。

因此，本发明提供的方法能够使苯加氢的反应更加彻底，操作过程安全，简单方便，属于低能耗、环保型制备方法。采用二级或更多级反应器串联，苯转化率可达到100.0％，环己烷选择性达到99％以上。所述方法还可以用于去除环己烷中苯杂质的精制过程。

附图说明

图1为本发明提供的苯加氢制备环己烷方法采用二级反应器串联的示意图。其中，1为搅拌鼓泡釜式反应器，2为气相固定床反应器。

图2为本发明提供的苯加氢制备环己烷方法采用二级反应器串联的示意图。其中1为搅拌鼓泡釜式反应器，2为气相固定床反应器，泵为作为补水装置的泵。

图3为本发明提供的苯加氢制备环己烷方法采用二级反应器串联的示意图。其中1为搅拌鼓泡釜式反应器，2和3为气相固定床反应器，泵为作为补水装置的泵。

图4为本发明提供的苯加氢制备环己烷方法采用二级反应器串联的示意图。其中1和3为搅拌鼓泡釜式反应器，2和4为气相固定床反应器，泵为作为补水装置的泵。

具体实施方式

以下实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。

实施例1

1、搅拌鼓泡釜式反应器中氧化硅负载的镍催化剂的制备

将11.6g Ni(NO₃)₂·6H₂O溶于50g去离子水中，加入0.83g正硅酸乙酯，搅拌12小时，搅拌下慢慢加入浓度为0.2g/mL的NaOH水溶液30mL。将得到的胶体抽滤、洗涤。将固体加入适量水中放入高压反应釜，以80℃/h的速率升温到240℃。保温3小时后缓慢放气，关闭电源，冷却后取出样品。将此样品在500℃下以H₂还原1小时，得到纳米级氧化硅负载的镍催化剂。初级粒子直径平均约30nm，次级粒子直径平均约22μm。镍与硅的摩尔比为10:1。

2、搅拌鼓泡釜式反应器中氧化硅负载的镍催化剂的评价

将0.5g上述催化剂置于搅拌鼓泡釜式反应器中，加入30mL水，开始搅拌，转速500转/分。然后通入组成为氢气10mL/min、氮气40mL/min的反应气。苯采用微量泵进样，流速为0.5mL/h，由反应气带入反应器中，反应温度为100℃。反应产物采用在线气相色谱检测，每30min取一次样。反应结果见表1。

表1：搅拌鼓泡釜式反应器中不同反应时间下的苯转化率

反应时间/min	30	60	90	120	150	180	210
								转化率/％	78	75	70	67	65	66	65

可见，在反应相当长一段时间后，苯的转化率能维持在65％以上。经检测环己烷选择性为100％。

3、气相固定床反应器中镍基苯加氢催化剂的制备

取32g市售硅酸乙酯，加入含17g钛酸丁酯的乙醇溶液，在50℃下搅拌6h，用5mL乙二醇溶解6.5g Ni(NO₃)₂制成溶液加入上述混合液中至搅拌均匀，然后加入40mL去离子水和17mL无水乙二醇，继续搅拌至混合液呈粘稠状，得到绿色湿凝胶，在80℃下陈化48h得到干凝胶。于500℃下焙烧12小时，成形，得到催化剂。TiO₂与SiO₂的摩尔比是0.3:1，含镍约13wt％。

4、气相固定床反应器中镍基苯加氢催化剂的评价

首先将催化剂还原活化，还原条件为在氢气空速2000h^-1、压力1MPa、温度500℃下还原8小时。

评价条件：苯空速0.5h^-1，环己烷流速0.5h^-1，氢气与苯的摩尔比15:1，反应温度180℃，压力1MPa。

评价结果为转化率100.0％，即苯已经完全转化。环己烷选择性99.5％。

实施例2

1、搅拌鼓泡釜式反应器中氧化硅负载的镍催化剂的制备

将5.8g Ni(NO₃)₂·6H₂O溶于40g去离子水中，加入0.52g正硅酸乙酯，电动搅拌12小时，搅拌下慢慢加入浓度为0.1g/mL的NaOH水溶液18mL。将得到的胶体抽滤、洗涤。将固体加入适量水中放入高压反应釜，以70℃/h的速率升温到230℃。保温3小时后缓慢放气，关闭电源，冷却后取出样品。将此样品在500℃下以H₂还原1小时，得到纳米级氧化硅负载镍粉末催化剂粉末。初级粒子直径平均约20nm，次级粒子直径平均约18μm。镍与硅的摩尔比为8:1。

2、搅拌鼓泡釜式反应器中氧化硅负载的镍催化剂的评价

反应及评价条件同实施例1，反应2小时后苯的转化率能维持在57％以上，环己烷选择性100％.

3、气相固定床反应器中镍基苯加氢催化剂的制备

取10g市售硅酸乙酯，加入含6g钛酸丁酯的乙醇溶液，在60℃下搅拌5h，用4mL乙二醇溶解2.3g Ni(NO₃)₂制成溶液加入上述混合液中，搅拌均匀，加入20mL去离子水和8mL无水乙二醇，继续搅拌至混合液呈粘稠状，得到绿色湿凝胶，在90℃下陈化48小时得到干凝胶。于500℃下焙烧12小时，成形，得到载型镍基苯加氢催化剂。TiO₂与SiO₂的摩尔比是0.3:1，含镍约14wt％.

4、气相固定床反应器中镍基苯加氢制备环己烷催化剂的评价

催化剂还原活化、反应及评价条件同实施例1，评价结果为转化率100.0％，即苯已经完全转化，环己烷选择性99.8％。

实施例3

如图1所示，采用二级反应器串联。第一反应器1为搅拌鼓泡釜式反应器，第二反应器2为气相固定床反应器。将实施例1中制备的氧化硅负载的镍催化剂装入第一反应器1中，镍基催化剂装入第二反应器2中。二级反应器压力均为10MPa，第一反应器1搅拌转速1000转/分，温度为180℃，第二反应器2的温度为300℃，苯空速为10h^-1，氢气与苯摩尔比为10:1，按上述条件将苯与氢气混合，依次通入搅拌鼓泡釜式反应器和与其串联的气相固定床反应器中进行连续氢化反应得到环己烷。评价结果为转化率100.0％，即苯已经完全转化，环己烷选择性＞99％。

实施例4

如图1所示，采用二级反应器串联。第一反应器1为搅拌鼓泡釜式反应器，第二反应器2为气相固定床反应器。将实施例1中制备的氧化硅负载的镍催化剂装入第一反应器1中，镍基催化剂装入第二反应器2中，二级反应器压力均为1.5MPa，第一反应器1搅拌转速200转/分，温度为80℃，第二反应器2的温度为100℃，苯空速为0.1h^-1，氢气与苯的摩尔比为100:1，按上述条件将苯与氢气混合，依次通入搅拌鼓泡釜式反应器和与其串联的气相固定床反应器中进行连续氢化反应得到环己烷。评价结果为转化率100.0％，即苯已经完全转化，环己烷选择性＞99％。

实施例5

如图1所示，采用二级反应器串联。第一反应器1为搅拌鼓泡釜式反应器，第二反应器2为气相固定床反应器。将实施例2中制备的氧化硅负载的镍催化剂装入第一反应器1中，镍基催化剂装入第二反应器2中，二级反应器压力均为1.5MPa，第一反应器1搅拌转速300转/分，温度为100℃，第二反应器2的温度为140℃，苯空速为1h^-1，氢气与苯的摩尔比为50:1，按上述条件将苯与氢气混合，依次通入搅拌鼓泡釜式反应器和与其串联的气相固定床反应器中进行连续氢化反应得到环己烷。评价结果为转化率100.0％，即苯已经完全转化，环己烷选择性＞99％。

实施例6

如图1所示，采用二级反应器串联。第一反应器1为搅拌鼓泡釜式反应器，第二反应器2为气相固定床反应器。将实施例2中制备的氧化硅负载的镍催化剂装入第一反应器1中，镍基催化剂装入第二反应器2中，二级反应器压力均为5MPa，第一反应器1搅拌转速800转/分，温度为160℃，第二反应器2的温度为230℃，苯空速为4h^-1，氢气与苯的摩尔比为15:1，按上述条件将苯与氢气混合，依次通入搅拌鼓泡釜式反应器和与其串联的气相固定床反应器中进行连续氢化反应得到环己烷。评价结果为转化率100.0％，即苯已经完全转化，环己烷选择性＞99％。

实施例7

如图2所示，采用二级反应器串联。第一反应器1为搅拌鼓泡釜式反应器，第二反应器2为气相固定床反应器。将实施例2中制备的氧化硅负载的镍催化剂装入第一反应器1中，镍基催化剂装入第二反应器2中，二级反应器压力均为2MPa，第一反应器1搅拌转速500转/分，温度为180℃，第二反应器2的温度为150℃，苯空速为1h^-1，氢气与苯的摩尔比为20:1，按上述条件将苯与氢气混合，依次通入搅拌鼓泡釜式反应器和与其串联的气相固定床反应器中进行连续氢化反应得到环己烷。其中，针对搅拌鼓泡釜式反应器中水逐渐蒸发的情况通过补水装置进行补水。评价结果为转化率100.0％，即苯已经完全转化，环己烷选择性＞99％。

实施例8

如图3所示，采用三级反应器串联。第一反应器为搅拌鼓泡釜式反应器，第二反应器与第三反应器均为气相固定床反应器。将实施例1中制备的氧化硅负载的镍催化剂装入第一反应器中，镍基催化剂装入第二和第三反应器中，三级反应器压力均为2MPa，第一反应器搅拌转速300转/分，第一反应器温度为100℃，第二反应器的温度为140℃，第三反应器的温度为230℃。苯空速为2h^-1，氢气与苯的摩尔比为15:1，按上述条件将苯与氢气混合，依次通入上述三级反应器中进行连续氢化反应得到环己烷。评价结果为转化率100.0％，即苯已经完全转化，环己烷选择性＞99％。

实施例9

采用三级反应器串联。第一反应器与第二反应器均为搅拌鼓泡釜式反应器，第三反应器均为气相固定床反应器。将实施例1中制备的氧化硅负载的镍催化剂装入第一和第二反应器中，镍基催化剂装入第三反应器中，三级反应器压力均为3MPa，第一反应器搅拌转速300转/分，温度为100℃，第二反应器搅拌转速500转/分，温度120℃，第三反应器的温度为230℃。苯空速为2h^-1，氢气与苯的摩尔比为15:1，按上述条件将苯与氢气混合，依次通入上述三级反应器中进行连续氢化反应得到环己烷。评价结果为转化率100.0％，即苯已经完全转化，环己烷选择性＞99％。

实施例10

如图4所示，采用四级反应器串联。第一反应器与第三反应器均为搅拌鼓泡釜式反应器，第二反应器与第四反应器均为气相固定床反应器。将实施例1中制备的氧化硅负载的镍催化剂装入第一和第三反应器中，镍基催化剂装入第二和第四反应器中，四级反应器压力均为5MPa，第一反应器搅拌转速200转/分，温度为80℃，第二反应器温度为140℃，第三反应器搅拌转速500转/分，温度为100℃，第四反应器温度为180℃。苯空速为3h^-1，氢气与苯的摩尔比为25:1，按上述条件将苯与氢气混合，依次通入上述三级反应器中进行连续氢化反应得到环己烷。评价结果为转化率100.0％，即苯已经完全转化，环己烷选择性＞99％。

实施例11

去除环己烷中苯杂质

如图1所示，采用二级反应器串联。第一反应器1为搅拌鼓泡釜式反应器，第二反应器2为气相固定床反应器。将实施例1中制备的氧化硅负载的镍催化剂装入第一反应器1中，镍基催化剂装入第二反应器2中，二级反应器压力均为1.5MPa，第一反应器1搅拌转速300转/分，温度为100℃，第二反应器2的温度为140℃，苯、环己烷混合气空速为1h^-1，其中苯与环己烷浓度比为99:1，氢气与混合气的摩尔比为10:1，按上述条件将苯、环己烷混合气与氢气混合，依次通入搅拌鼓泡釜式反应器和与其串联的气相固定床反应器中进行连续氢化反应得到环己烷。评价结果为苯已100％转化为环己烷，即环己烷中苯杂质已完全除去。环己烷选择性100％。

综上所述，采用本发明提供的二级或更多级反应器串联进行苯加氢反应，能够有效防止“飞温”，苯转化率可达到100.0％，环己烷选择性达到99％以上。

应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。

Claims

1.一种苯加氢制备环己烷的方法，所述方法包括采用二级或更多级反应器串联，其中第一级反应器为搅拌鼓泡釜式反应器，最后一级反应器为气相固定床反应器，采用更多级反应器串联时，每级在第一级反应器和最后一级反应器之间的反应器为搅拌鼓泡釜式反应器或气相固定床反应器；并且用于搅拌鼓泡釜式反应器中的苯加氢催化剂为水热法合成的氧化硅负载的镍催化剂，用于气相固定床反应器中的苯加氢催化剂为负载型镍基苯加氢催化剂；

所述搅拌鼓泡釜式反应器中反应介质为水；

所述水热法合成的氧化硅负载的镍催化剂为纳米级氧化硅负载镍粉末催化剂，该催化剂在搅拌鼓泡釜式反应器中分散在水中形成悬浊液；

用于所述气相固定床反应器中的所述负载型镍基苯加氢催化剂的活性组分为Ni，载体为SiO₂-TiO₂复合氧化物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每级反应器中的反应压力为1.5-10MPa，苯空速为0.1-10h^-1，进料的氢气与苯的摩尔比为10:1-100:1；搅拌鼓泡釜式反应器的反应温度为80-180℃，搅拌转速为200-1000转/分；气相固定床反应器的反应温度为100-300℃。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每级反应器中的反应压力为1.5-5MPa，苯空速为1-4h^-1，进料的氢气与苯的摩尔比为15:1-50:1；搅拌鼓泡釜式反应器的反应温度为100-160℃，搅拌转速为300-800转/分；气相固定床反应器的反应温度为140-230℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米级氧化硅负载镍粉末催化剂的初级粒子直径为10-40nm；次级粒子直径为不大于25μm；镍与硅的摩尔比为8:1-16:1。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述纳米级氧化硅负载镍粉末催化剂的初级粒子直径为10-20nm；次级粒子直径为不大于20μm；镍与硅的摩尔比为10:1-14:1。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在纳米级氧化硅负载镍粉末催化剂与水形成的悬浊液中，镍的质量分数为5％-20％。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在纳米级氧化硅负载镍粉末催化剂与水形成的悬浊液中，镍的质量分数为8％-15％。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负载型镍基苯加氢催化剂中TiO₂与SiO₂的摩尔比为0.1:1-1.0:1。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述负载型镍基苯加氢催化剂中TiO₂与SiO₂的摩尔比为0.15:1-0.8:1。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述负载型镍基苯加氢催化剂中Ni的含量为5-40wt％。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述负载型镍基苯加氢催化剂中Ni的含量为10-30wt％。

12.根据权利要求1至11中任意一项所述的方法在去除环己烷中苯杂质中的应用。