RU2799346C2

RU2799346C2 - Способы и катализаторы для селективного гидрирования

Info

Publication number: RU2799346C2
Application number: RU2021111588A
Authority: RU
Inventors: Даррен АДАМС; Минъюн СУНЬ; Уве ДЮРР; Денис КУПЕР; Браян ХИСЛИ; Лин СЮЙ; Тина КЛИНТОН
Original assignee: Клариант Интернэшнл Лтд
Priority date: 2018-10-23
Filing date: 2019-10-22
Publication date: 2023-07-04

Abstract

Настоящее раскрытие изобретения относится к способам селективного гидрирования ацетилена, к способам запуска реактора для селективного гидрирования и к катализаторам гидрирования, подходящим для использования в таких способах. Раскрывается способ селективного гидрирования ацетилена, который включает введение композиции катализатора, содержащей пористый носитель, палладий и по меньшей мере одну ионную жидкость, в контакт с технологическим газом. При этом технологический газ содержит этилен, присутствующий в технологическом газе в количестве по меньшей мере 10% мол.; ацетилен, присутствующий в технологическом газе в количестве по меньшей мере 1 ч./млн.; и водород, присутствующий в технологическом газе в количестве, составляющем по меньшей мере 5% мол. Технологический газ вводят в контакт с катализатором при часовой объемной скорости газа (ЧОСГ), в расчете на общий объем катализатора в одном слое или множестве слоев, составляющей от 7500 час^{– 1} до 40000 час^{– 1}. Также в технологическом газе присутствует монооксид углерода в количестве от 0 ч./млн. до 190 ч./млн. В ходе осуществления способа гидрируется по меньшей мере 90% ацетилена, присутствующего в технологическом газе, и не более чем 1% мол. от общего количества ацетилена и этилена, присутствующих в технологическом газе, превращается в этан. Кроме того, используемая в способе композиция катализатора содержит пористый носитель в количестве от 90% мас. до 99,9% мас.; палладий, в количестве по меньшей мере 0,02% мас. в пересчете на массу элемента; и одну или более ионных жидкостей, в объединенном количестве вплоть до 10% мас. Также катализатор гидрирования характеризуется площадью поверхности, определенной методом БЭТ, составляющей не более чем 10 м²/г, и объемом пор, составляющим по меньшей мере 0,05 мл/г. Техническим результатом изобретения является создание способа селективного гидрирования ацетилена при высокой производительности и/или при низкой концентрации СО, но при отсутствии риска возникновения неуправляемого теплового режима. 13 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл., 7 пр.

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Данная заявка притязает на выгоды от приоритета предварительной патентной заявки США № 62/749,456, поданной 23 октября 2018 года, которая, тем самым, во всей своей полноте посредством ссылки на нее включается в настоящий документ.

Предпосылки раскрытия изобретения

Область техники, к которой относится изобретение

Данное раскрытие изобретения в общем случае относится к способам гидрирования и катализаторам гидрирования. Говоря более конкретно, настоящее раскрытие изобретения относится к способам селективного гидрирования ацетилена, например, в технологических процессах на начальном этапе переработки; к способам запуска реактора для селективного гидрирования, например, в технологических процессах на начальном этапе переработки; и к катализаторам гидрирования, подходящим для использования в таких способах.

Уровень техники

Олефины представляют собой важные мономеры при производстве пластмасс. Например, для получения, соответственно, полиэтилена и полипропилена полимеризуют этилен и пропилен. Олефины, такие как этилен и пропилен, в типичном случае производят из нефтепродуктов в результате термического или каталитического крекинга углеводородов. Однако крекинг обеспечивает получение сырой олефиновой смеси, которая может содержать ацетилен, который может создавать помехи для расположенной ниже по ходу технологического потока полимеризации этилена и пропилена. Желательным может оказаться «очищение» данного технологического газа в целях селективного превращения ацетилена в этилен без проведения существенного восстановления каких-либо присутствующих олефинов или самого ацетилена с образованием алканов.

Существуют две основные конфигурации реакторов для селективного гидрирования ацетилена в потоках, обогащенных по этилену, – так называемые технологические процессы на завершающем этапе переработки (или на конечном этапе переработки) и технологические процессы на начальном этапе переработки. В конфигурации на завершающем этапе переработки подаваемое исходное сырье в реактор для селективного гидрирования в типичном случае состоит в основном из С2 углеводородов, и к данному потоку газообразного подаваемого исходного сырья добавляют стехиометрические количества водорода по отношению к ацетилену в целях гарантированного наличия оптимальной концентрации водорода (в типичном случае находящейся в диапазоне 1% – 4%, в % (моль.)) в потоке подаваемого исходного сырья в реактор. В типичном случае в потоке подаваемого исходного сырья монооксид углерода не присутствует в количествах, составляющих более, чем 2 ч./млн.; в некоторых обыкновенных технологических процессах СО отдельно добавляют в поток на впускном отверстии в реактор. В конфигурации на начальном этапе переработки подаваемое исходное сырье в реактор для селективного гидрирования в типичном случае содержит большой избыток водорода, например, 10 – 35% (моль.) водорода, совместно с монооксидом углерода, ацетиленами, олефинами и другими углеводородами. В структуре этаноотгонной колонны (деэтанизатора) на начальном этапе переработки подаваемое исходное сырье в реактор содержит поток С2 и более легких соединений, в то время как в установке пропаноотгонной колонны (депропанизатора) на начальном этапе переработки подаваемое исходное сырье в реактор содержит С3 и более легкие углеводороды. В таких потоках подаваемого исходного сырья монооксид углерода в общем случае присутствует при концентрациях, варьирующихся в диапазоне от менее, чем 100 ч./млн. до 3000 ч./млн.

Обыкновенно селективное гидрирование на начальном этапе переработки для ацетилена, присутствующего в смеси, обогащенной по олефину, проводят при использовании необязательно промотированных катализаторов с палладиевой оболочкой. Однако, на активность катализатора гидрирования в технологических условиях должны быть тщательно наложены ограничения во избежание возникновения неуправляемого теплового режима (контура неконтролируемой обратной связи, в котором тепло от экзотермической реакции гидрирования увеличивает температуру катализатора, которая, в свою очередь, увеличивает скорость реакции гидрирования, что обеспечивает получение еще большего тепла, и так далее), который может в результате приводить к прохождению нежелательного чрезмерного восстановления этилена с образованием этана и даже к аварийной остановке реактора вследствие неконтролируемого увеличения температуры в реакторе. Таким образом, на обыкновенные технологические процессы селективного гидрирования на начальном этапе переработки накладывают ограничения в результате строгого контролирования температуры, которую выдерживают ниже определенной температуры (например, температуры неуправляемого режима). На обыкновенные технологические процессы селективного гидрирования на начальном этапе переработки накладывают ограничения при использовании часовой объемной скорости газа (ЧОСГ), для того чтобы температура вследствие экзотермической реакции гидрирования, требуемая для очищения ацетилена, не увеличивалась бы чрезмерно высоко таким образом, чтобы не приближаться к температуре, которая может в результате приводить к возникновению неуправляемого теплового режима.

Помимо этого, реакторы для таких обыкновенных технологических процессов селективного гидрирования на начальном этапе переработки, в частности соответствующие реакторы, содержащие свежий катализатор, необходимо запускать в особенности осторожно во избежание возникновения неуправляемого теплового режима. Обыкновенно, как это было понятным, первоначальное введение слоя катализатора в контакт с током технологического газа (то есть, содержащего водород, олефин и ацетилен) должно быть осуществлено при низкой температуре во избежание возникновения неуправляемого режима. Но при таких низких температурах восстановление ацетилена в типичном случае является неполным, и, таким образом, концентрация ацетилена в отходящем потоке из реактора является большей, чем это допускают технические характеристики продукта. После этого при одновременном токе технологического газа температуру слоя катализатора очень медленно увеличивают до желательной температуры реакции, при которой концентрация ацетилена удовлетворяет техническим характеристикам. Увеличение температуры зачастую имеет порядок градуса Цельсия в час, и, таким образом, методика запуска может занимать более, чем двадцать часов для обеспечения получения продукта на выходе, соответствующего техническим характеристикам. На протяжении периода запуска не соответствующий техническим характеристикам отходящий поток из реактора зачастую отправляют на факельную установку.

В дополнение к строгому контролированию температуры, обыкновенно во время запуска в реактор предварительно загружают СО и увеличивают в нем давление при использовании нереакционно-способных газов до нагревания катализатора. Композиция газообразной смеси в реакторе медленно смещается в направлении технологического газа (то есть, содержащего водород, ацетилен и один или несколько олефинов). Данный технологический процесс запуска не только демонстрирует наличие проблем с безопасностью вследствие использования большого количества газа СО по месту, но он также является и дорогостоящим вследствие расходов на материалы, потерь производственного времени и обработки/утилизации продукта на выходе из реактора до того, как реактор будет находиться в полностью рабочем режиме.

В соответствии с этим, сохраняется потребность в способе селективного гидрирования ацетилена при высокой производительности и/или при низкой концентрации СО, но при отсутствии ненадлежащего риска возникновения неуправляемого теплового режима. Также сохраняется потребность в способе запуска реактора для гидрирования, который не требует ни предварительной загрузки СО в реактор, ни увеличения давления в нем при использовании инертного газа, и/или который может быть осуществлен на протяжении короткого периода времени.

Сущность раскрытия изобретения

Изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что катализаторы, описанные в настоящем документе, имеют особенно выгодные свойств, которые делают возможными новые способы селективного гидрирования ацетилена.

В соответствии с этим, один аспект раскрытия изобретения представляет собой способ селективного гидрирования ацетилена, при этом способ включает введение композиции катализатора, содержащей пористый носитель, палладий и, по меньшей мере, одну ионную жидкость, в контакт с технологическим газом, содержащим

этилен, присутствующий в технологическом газе в количестве, составляющем, по меньшей мере, 10% (моль.);

ацетилен, присутствующий в технологическом газе в количестве, составляющем, по меньшей мере, 1 ч./млн.;

водород, присутствующий в технологическом газе в количестве, составляющем, по меньшей мере, 5% (моль.); и

от 0 ч./млн. до 190 ч./млн. монооксида углерода;

где по меньшей мере 90% ацетилена, присутствующего в технологическом газе, гидрируется, и не более, чем 1% (моль.) от общего количества ацетилена и этилена, присутствующих в технологическом газе, превращается в этан.

Еще один аспект раскрытия изобретения представляет собой способ селективного гидрирования ацетилена, при этом способ включает введение композиции катализатора, содержащей пористый носитель, палладий и, по меньшей мере, одну ионную жидкость, в контакт с технологическим газом, содержащим

водород, присутствующий в технологическом газе в количестве, составляющем, по меньшей мере, 5% (моль.); и,

по меньшей мере, 600 ч./млн. монооксида углерода;

где гидрируется по меньшей мере 90% ацетилена, присутствующего в технологическом газе, и превращаются в этан не более, чем 1% (моль.) от общего количества ацетилена и этилена, присутствующих в технологическом газе.

где технологический газ вводят в контакт с катализатором при полной часовой объемной скорости газа (ЧОСГ), составляющей, по меньшей мере, 7100 час^{– 1} (например, находящейся в диапазоне от 7500 час^{– 1} до 40000 час^{– 1}) при расчете на общий объем слоя катализатора; и

где гидрируются, по меньшей мере, 90% ацетилена, присутствующего в технологическом газе, и превращаются в этан не более, чем 1% (моль.) от общего количества ацетилена и этилена, присутствующих в технологическом газе.

Еще один аспект раскрытия изобретения представляет собой способ запуска реактора для селективного гидрирования, при этом реактор вмещает один или несколько слоев катализатора, причем каждый из них содержит катализатор, подходящий для использования при селективном гидрировании ацетилена в технологическом газе, содержащем, по меньшей мере, 10% (моль.) этилена, по меньшей мере, 1 ч./млн. ацетилена и, по меньшей мере, 5% (моль.) водорода, при этом способ включает

получение каждого слоя катализатора при не более, чем первой температуре, причем катализатор слоя катализатора находится в контакте с первым газом, при этом первый газ является нереакционноспособным в присутствии катализатора при первой температуре;

в присутствии первого газа нагревание каждого слоя катализатора до, по меньшей мере, второй температуры, причем вторая температура является, по меньшей мере, на 10 градусов большей, чем первая температура, при этом первый газ является нереакционноспособным в присутствии катализатора при второй температуре; и после этого

изменение состава газа, находящегося в контакте с катализатором, с переходом от первого газа к току технологического газа, в то время как слой катализатора находится при по меньшей мере второй температуре; и

обеспечение возможности для технологического газа течь через слой катализатора вплоть до достижения концентрации ацетилена на выпускном отверстии из реактора, составляющей менее, чем 1 ч./млн.

В определенных таких вариантах осуществления первая температура находится в диапазоне 31 – 50°С, например, 31 – 45°С или 31 – 40°С. В других таких вариантах осуществления первая температура находится в диапазоне 35 – 50°С, например, 35 – 45°С или 35 – 40°С. А в других таких вариантах осуществления первая температура находится в диапазоне 40 – 50°С, например, 40 – 45°С.

Еще один аспект раскрытия изобретения представляет собой способ запуска реактора для селективного гидрирования, при этом реактор вмещает один или несколько слоев катализатора, причем каждый из них содержит катализатор, подходящий для использования при селективном гидрировании ацетилена в технологическом газе, содержащем, по меньшей мере, 10% (моль.) этилена, по меньшей мере, 1 ч./млн. ацетилена и, по меньшей мере, 5% (моль.) водорода, при этом способ включает:

снабжение реактора каждым слоем катализатора, характеризующимся нахождением его катализатора в контакте с первым газом, причем первый газ является нереакционноспособным в присутствии катализатора при первой температуре, где катализатор не вводили в реакторе в контакт с содержащим монооксид углерода газом, характеризующимся концентрацией монооксида углерода, превосходящей 100 ч./млн.; и

введение тока технологического газа в один или несколько слоев катализатора и воздерживание от добавления к технологическому газу монооксида углерода.

Такие способы могут, кроме того, включать увеличение температуры слоя катализатора для каждого слоя катализатора от не более, чем первой температуры до, по меньшей мере, второй температуры (например, до, во время или после изменения газа, находящегося в контакте с катализатором, с переходом от первого газа к технологическому газу).

Еще один аспект раскрытия изобретения представляет собой способ запуска реактора для селективного гидрирования, при этом реактор вмещает один или несколько слоев катализатора, причем каждый из них содержит катализатор, подходящий для селективного гидрирования ацетилена в технологическом газе, содержащем, по меньшей мере, 10% (моль.) этилена, по меньшей мере, 1 ч./млн. ацетилена и, по меньшей мере, 5% (моль.) водорода, при этом способ включает

получение каждого слоя катализатора при не более, чем первой температуре, причем катализатор слоя катализатора находится в контакте с газом;

в присутствии технологического газа нагревание каждого слоя катализатора до, по меньшей мере, второй температуры, при этом вторая температура является, по меньшей мере, на 20 градусов большей, чем первая температура, причем нагревание каждого слоя катализатора проводят при скорости в диапазоне, составляющей, по меньшей мере, 3°С/час; и

высушивание одного или нескольких слоев катализатора при температуре, составляющей, по меньшей мере, 50°С; после этого

охлаждение каждого высушенного слоя катализатора до первой температуры в диапазоне 31 – 50°С, например, 31 – 45°С или 31 – 40°С, или 35 – 45°С, или 35 – 40°С, или 40 – 50°С, или 40 – 45°С, и введение катализатора каждого слоя катализатора в контакт с технологическим газом при первой температуре; после этого

в присутствии технологического газа нагревание каждого слоя катализатора до, по меньшей мере, второй температуры, причем вторая температура является, по меньшей мере, на 20 градусов большей, чем первая температура; и

Еще один аспект раскрытия изобретения представляет собой композицию катализатора гидрирования, содержащую:

пористый носитель, присутствующий в композиции в количестве в пределах диапазона от 90% (масс.) до 99,9% (масс.);

палладий, присутствующий в композиции в количестве в пределах диапазона от 0,02% (масс.) до 0,5% (масс.) или от 0,03% (масс.) до 0,4% (масс.) или от 0,04% (масс.) до 0,3% (масс.) в пересчете на массу элемента; и

одну или несколько ионных жидкостей, присутствующих в композиции в объединенном количестве, доходящем вплоть до 10% (масс.).

пористый носитель, присутствующий в композиции в количестве в пределах диапазона от 90% (масс.) до 99,9% (масс.) и характеризующийся определяемой при использовании метода БЭТ площадью поверхности, составляющей не более, чем 10 м²/г, и объемом пор, составляющим, по меньшей мере, 0,1 мл/г;

палладий, присутствующий в композиции в количестве в пределах диапазона, составляющего, по меньшей мере, 0,02% (масс.) в пересчете на массу элемента; и

одну или несколько ионных жидкостей, присутствующих в композиции в объединенном количестве, доходящем вплоть до 10% (масс.),

где катализатор гидрирования характеризуется определяемой при использовании метода БЭТ площадью поверхности, составляющей не более, чем 10 м²/г, и объемом пор, составляющим, по меньшей мере, 0,05 мл/г.

Данные композиции катализаторов гидрирования в выгодном случае могут быть использованы в способах, описанных в настоящем документе.

С учетом раскрытия изобретения в настоящем документе для специалистов в соответствующей области техники будут очевидными и другие аспекты раскрытия изобретения.

Краткое описание чертежей

Фигура 1 представляет собой набор графиков, демонстрирующих концентрацию ацетилена и этилена в продукте на выходе для технологического процесса, описанного в настоящем документе, (слева) и продукте на выходе для обыкновенного технологического процесса (справа).

Фигура 2 представляет собой график, демонстрирующий селективность по этилену (левая ось у) для технологического процесса, описанного в настоящем документе, (средняя линия) и обыкновенного технологического процесса (нижняя линия) в рамках нескольких вариаций концентрации СО (верхняя линия, правая ось у).

Фигура 3 представляет собой набор графиков, демонстрирующих степень превращения ацетилена (слева) и селективность по этилену (справа) для различных технологических процессов, описанных в настоящем документе.

Фигура 4 представляет собой набор графиков, демонстрирующих степень превращения ацетилена (слева) и селективность по этилену (справа) для различных технологических процессов, описанных в настоящем документе.

Фигуры 5, 6, 7 и 8 представляют собой графики температур реактора для экспериментов по запуску из примера 6.

Фигура 9 представляет собой график селективности по восстановлению ацетилена по отношению к концентрации СО в изотермических условиях для катализатора, который соответствует описанию изобретения в настоящем документе, и сравнительного катализатора.

Подробное описание изобретения

Раскрытие изобретения относится к способам селективного гидрирования ацетилена (С₂Н₂) в результате введения ацетиленсодержащего технологического газа в контакт с композицией катализатора, содержащей пористый носитель, палладий и одну или более ионных жидкостей и необязательно промоторы, такие как серебро, золото, цинк, олово, свинец, галлий, кадмий, медь, висмут, натрий, цезий или калий. Как это определили изобретатели настоящего изобретения, такие катализаторы неожиданно могут обеспечивать улучшенное действие систем для гидрирования в результате обеспечения возможности селективного гидрирования ацетилена без возникновения неуправляемого теплового режима в более широком спектре условий, чем это предусматривалось прежде.

Например, в определенных аспектах раскрытия изобретения в технологическом газе СО может присутствовать, если присутствует вообще, только в относительно маленьком количестве (например, находящемся в диапазоне от 0 до 190 ч./млн. или от 0 до 175 ч./млн. или от 0 до 150 ч./млн. в пересчете на моли). Это может обеспечивать возможность осуществления технологических процессов без добавления СО к подаваемому исходному сырью, характеризующемуся низким уровнем содержания СО, что упрощает работу и улучшает безопасность установки.

В других аспектах СО в технологическом газе может присутствовать в относительно большом количестве (например, составляющем, по меньшей мере, 600 ч./млн. или находящемся в диапазоне от 600 ч./млн. до 20000 ч./млн. или от 600 ч./млн. до 10000 ч./млн.). Это может обеспечивать возможность использования технологических газов, характеризующихся высоким уровнем содержания СО. В различных аспектах технологический газ может быть введен в контакт с композицией катализатора при относительно высокой часовой объемной скорости газа (ЧОСГ) (например, составляющей, по меньшей мере, 7100 час^{– 1}, по меньшей мере, 10000 час^{– 1} или, по меньшей мере, 12500 час^{– 1}, например, находящейся в диапазоне от 7100 час^{– 1} до 40000 час^{– 1} или в диапазоне от 10000 час^{– 1} до 40000 час^{– 1} или в диапазоне от 12500 час^{– 1} до 40000 час^{– 1}). Как это определили изобретатели настоящего изобретения, катализаторы, описанные в настоящем документе, могут быть использованы при неожиданно высоких расходах (потоках) реакционных компонентов без возникновения неуправляемого режима. И в определенных вариантах осуществления селективное гидрирование проводят при относительно высокой температуре, что обеспечивает возможность получения увеличенной скорости реакции и увеличенной производительности. Как это демонстрирует раскрытие изобретения, такие способы селективного гидрирования в выгодном случае могут обеспечивать получение желательной селективной степени превращения ацетилена при относительно низкой степени превращения этилена (этена; С₂Н₄) без возникновения неуправляемого теплового режима.

В соответствии с этим, один аспект раскрытия изобретения представляет собой способ селективного гидрирования ацетилена, при этом способ включает введение композиции катализатора в контакт с технологическим газом. Композиция катализатора содержит пористый носитель, палладий и одну или несколько ионных жидкостей. Газообразная смесь включает этилен, присутствующий в технологическом газе в количестве, составляющем, по меньшей мере, 15% (моль.); ацетилен, присутствующий в технологическом газе в количестве, составляющем, по меньшей мере, 1 ч./млн.; водород, присутствующий в технологическом газе в количестве, составляющем, по меньшей мере, 5% (моль.); и от 0 до 190 ч./млн. монооксида углерода. Гидрируются, по меньшей мере, 90% ацетилена, присутствующего в технологическом газе, и селективное гидрирование проводится без возникновения неуправляемого теплового режима. И еще один аспект раскрытия изобретения представляет собой способ селективного гидрирования ацетилена, при этом способ включает введение композиции катализатора в контакт с технологическим газом. Композиция катализатора содержит пористый носитель, палладий и одну или несколько ионных жидкостей. Газообразная смесь включает этилен, присутствующий в технологическом газе в количестве, составляющем, по меньшей мере, 15% (моль.); ацетилен, присутствующий в технологическом газе в количестве, составляющем, по меньшей мере, 1 ч./млн.; водород, присутствующий в технологическом газе в количестве, составляющем, по меньшей мере, 5% (моль.); и, по меньшей мере, 600 ч./млн. монооксида углерода. Гидрируются, по меньшей мере, 90% ацетилена, присутствующего в технологическом газе, и селективное гидрирование проводится без возникновения неуправляемого теплового режима. В определенных таких вариантах осуществления введение в контакт осуществляют при ЧОСГ в пределах диапазона от 2000 час^{– 1} до 40000 час^{– 1}.

Термин «неуправляемый тепловой режим» описывает технологический процесс, при котором тепло, высвобожденное в результате прохождения катализированной экзотермической реакции (например, гидрирования), увеличивает температуру катализатора, что увеличивает скорость катализированной реакции. В свою очередь, увеличивается количество тепла, высвобожденного в результате прохождения ускоренной реакции, что дополнительно увеличивает температуру катализатора. Как это должно быть понятным для специалистов в соответствующей области техники, в случае гидрирования ацетилена данный технологический процесс с неуправляемым тепловым режимом приводит к увеличенному образованию этана (С₂Н₆). В соответствии с этим, термин «неуправляемый тепловой режим» в соответствии с использованием в настоящем документе описывает технологический процесс, при котором гидрируются, по меньшей мере, 90% ацетилена, присутствующего в технологическом газе, и превращаются в этан не более, чем 1% (моль.) от общего количества ацетилена и этилена, присутствующих в технологическом газе. То есть, из ацетилена, присутствующего в технологическом газе, введенном в способ, гидрируются, по меньшей мере, 90% от этого количества. Этилен и ацетилен представляют собой типичные компоненты технологических газов, которые могут быть подвергнуты чрезмерному восстановлению с образованием этана; как это отметили изобретатели настоящего изобретения, величина данного нежелательного чрезмерного восстановления может быть уменьшена в результате использования катализаторов и способов в настоящем документе. Таким образом, фраза «превращаются в этан не более чем 1% (моль.) от общего количества ацетилена и этилена, присутствующих в технологическом газе» обозначает, что количество этана на выходе из технологического процесса увеличивается не более, чем на 1% (моль.) при расчете на общий уровень содержания в газовом продукте на выходе из реактора в сопоставлении с технологическим газом на входе. Например, если поток введенного технологического газа на входе имеет 20% (моль.) этана, то поток продукта на выходе содержит не более, чем 21% (моль.) этана.

В соответствии с использованием в настоящем документе селективность определяют в виде части ацетилена, которая превращается в этилен, то есть, (прирост количества этилена)/(утрата количества ацетилена).

Еще один аспект раскрытия изобретения представляет собой способ селективного гидрирования ацетилена, при этом способ включает введение композиции катализатора в контакт с технологическим газом при значении ЧОСГ, составляющем, по меньшей мере, 7100 час^{– 1} (например, находящемся в пределах диапазона от 7500 час^{– 1} до 40000 час^{– 1}). Значения ЧОСГ определяют при обращении к объему слоя (слоев) катализатора. Композиция катализатора содержит пористый носитель, палладий и одну или несколько ионных жидкостей. Технологический газ включает этилен, присутствующий в технологическом газе в количестве, составляющем, по меньшей мере, 15% (моль.); ацетилен, присутствующий в технологическом газе в количестве, составляющем, по меньшей мере, 1 ч./млн.; и водород, присутствующий в технологическом газе в количестве, составляющем, по меньшей мере, 2% (моль.). Гидрируются, по меньшей мере, 90% ацетилена, присутствующего в технологическом газе, и селективное гидрирование проводится без возникновения неуправляемого теплового режима (то есть, превращаются в этан не более, чем 1% (моль.) от общего количества ацетилена и этилена, присутствующих в технологическом газе). Как это определили изобретатели настоящего изобретения, высокая селективность катализаторов, описанных в настоящем документе, может обеспечивать возможность эксплуатации при неожиданно высоких объемных скоростях. В определенных таких вариантах осуществления технологический газ включает вплоть до 20000 ч./млн. монооксида углерода.

Введение технологического газа в контакт может быть проведено при использовании широкого спектра оборудования, знакомого для специалистов в соответствующей области техники. Например, композиция катализатора может содержаться в одном слое в реакторной емкости или может распределяться среди множества слоев в пределах реактора. Реакционная система может включать одну или несколько реакторных емкостей, соединенных последовательно. Подаваемое исходное сырье в реакционную зону может течь по вертикали снизу вверх или сверху вниз через слой катализатора в типичном реакторе идеального вытеснения или по горизонтали через слой катализатора в реакторе, относящемся к типу с радиальным потоком. Реакционные емкости могут представлять собой адиабатические реакторы, включающие промежуточные охладители, или охлаждаемые реакторы, например, трубчатые изотермические реакторы, где катализатор находится в трубках, или в трубках находится охлаждающая среда. В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере, 90% ацетилена, присутствующего в технологическом газе, могут быть гидрированы в результате введения в контакт с композицией катализатора, содержащейся в одном слое. В других вариантах осуществления, по меньшей мере, 90% ацетилена, присутствующего в технологическом газе, могут быть гидрированы в результате введения в контакт с композицией катализатора, распределенной среди множества слоев. Технологический газ может быть получен в виде единственного потока или может быть получен в виде множества потоков (например, потока водорода и потока углеводородного подаваемого исходного сырья), которые объединяются в реакторе.

Как это определили изобретатели настоящего изобретения, в выгодном случае способы, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе (as otherwise described herein), могут обеспечивать получение выгодных эксплуатационных характеристик, например, у систем для переработки олефинов, обыкновенных в другом отношении. Например, способы, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, могут быть осуществлены в целях селективного гидрирования ацетилена, содержащегося в потоке сырого олефина, произведенного в результате крекинга, (то есть, исходного газообразного углеводородного подаваемого исходного сырья) или головном потоке системы для отделения С₃ углеводородов (то есть, пропаноотгонной колонны) или С₂ углеводородов (то есть, этаноотгонной колонны) от потока олефина. В еще одном примере способы, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, могут быть осуществлены в целях селективного гидрирования ацетилена, содержащегося в потоке отходящего газа с нефтеперерабатывающего предприятия. В соответствии с этим, в различных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, технологический газ получают из отходящего потока технологического процесса крекинга, из головного потока пропаноотгонной колонны, из головного потока этаноотгонной колонны или из потока отходящего газа с нефтеперерабатывающего предприятия.

В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, селективное гидрирование проводят при температуре в пределах диапазона от 20°С до 140°С. В определенных желательных вариантах осуществления селективное гидрирование проводят при температуре в пределах диапазона от 40°С до 100°С, например, от 40°С до 90°С или от 50°С до 100°С или от 50°С до 90°С. Но технологические процессы могут быть осуществлены при широком спектре температур. Например, в определенных таких вариантах осуществления селективное гидрирование проводят при температуре в пределах диапазона от 20°С до 130°С, например, в диапазоне от 20°С до 120°С или от 20°С до 110°С или от 20°С до 100°С или от 20°С до 90°С. В других таких вариантах осуществления селективное гидрирование проводят при температуре в пределах диапазона от 40°С до 140°С, например, от 40°С до 130°С или от 40°С до 120°С или от 40°С до 110°С. В других таких вариантах осуществления селективное гидрирование проводят при температуре в пределах диапазона от 50°С до 140°С, например, от 50°С до 130°С или от 50°С до 120°С или от 50°С до 110°С. В других таких вариантах осуществления селективное гидрирование проводят при температуре в пределах диапазона от 60°С до 140°С, например, от 60°С до 130°С или от 60°С до 120°С или от 60°С до 110°С или от 60°С до 100°С или от 60°С до 90°С.

В выгодном случае, как это определили изобретатели настоящего изобретения, технологический газ способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, может включать монооксид углерода (СО) в количестве в пределах относительно широкого диапазона. Например, как это отметили изобретатели настоящего изобретения, технологические процессы предшествующего уровня техники в типичном случае включают некоторое количество монооксида углерода в подаваемом исходном сырье технологического процесса вплоть до добавления монооксида углерода к подаваемому исходному сырью технологического процесса, которое не содержит достаточного количества монооксида углерода. Назначение монооксида углерода заключается в изменении активности катализатора таким образом, чтобы технологический процесс не переходил бы в неуправляемый режим и не приводил бы к производству большего количества этана, чем это является желательным. Обыкновенные катализаторы, как это было понятным, характеризовались уменьшенной селективностью по гидрированию ацетилена, в особенности при уменьшенных концентрациях монооксида углерода, и, таким образом, как это было понятным, желательным являлось добавление монооксида углерода для выдерживания относительно маленького количества этана в продукте на выходе из технологического процесса. В противоположность этому, как это определили изобретатели настоящего изобретения, катализаторы, описанные в настоящем документе, могут обеспечивать получение высокой селективности без возникновения неуправляемого режима даже при низких концентрациях СО. В соответствии с этим, в определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, СО в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 190 ч./млн., например, находящемся в диапазоне от 1 ч./млн. до 190 ч./млн., например, в диапазоне от 5 ч./млн. до 190 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 190 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 190 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 190 ч./млн. или от 100 ч./млн. до 190 ч./млн. В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, СО в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 180 ч./млн., например, находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 180 ч./млн., например, в диапазоне от 5 ч./млн. до 180 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 180 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 180 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 180 ч./млн. или от 100 ч./млн. до 180 ч./млн. В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, СО в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 170 ч./млн., например, находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 170 ч./млн., например, в диапазоне от 5 ч./млн. до 170 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 170 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 170 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 170 ч./млн. или от 100 ч./млн. до 170 ч./млн. В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, СО в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 160 ч./млн., например, находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 160 ч./млн., например, в диапазоне от 5 ч./млн. до 160 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 160 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 160 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 160 ч./млн. или от 100 ч./млн. до 160 ч./млн. В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, СО в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 150 ч./млн., например, находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 150 ч./млн., например, в диапазоне от 5 ч./млн. до 150 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 150 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 150 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 150 ч./млн. или от 100 ч./млн. до 150 ч./млн. В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, СО в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 140 ч./млн., например, находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 140 ч./млн., например, в диапазоне от 5 ч./млн. до 140 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 140 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 140 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 140 ч./млн. или от 100 ч./млн. до 140 ч./млн. В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, СО в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 130 ч./млн., например, находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 130 ч./млн., например, в диапазоне от 5 ч./млн. до 130 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 130 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 130 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 130 ч./млн. или от 100 ч./млн. до 130 ч./млн. В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, СО в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 120 ч./млн., например, находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 120 ч./млн., например, в диапазоне от 5 ч./млн. до 120 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 120 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 120 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 120 ч./млн. В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, СО в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 110 ч./млн., например, находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 110 ч./млн., например, в диапазоне от 5 ч./млн. до 110 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 110 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 110 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 110 ч./млн. В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, СО в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 100 ч./млн., например, находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 100 ч./млн., например, в диапазоне от 5 ч./млн. до 100 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 100 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 100 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 100 ч./млн. В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, СО в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 90 ч./млн., например, находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 90 ч./млн., например, в диапазоне от 5 ч./млн. до 90 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 90 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 90 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 90 ч./млн. В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, СО в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 80 ч./млн., например, находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 80 ч./млн., например, в диапазоне от 5 ч./млн. до 80 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 80 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 80 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 80 ч./млн. В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, СО в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 50 ч./млн., например, находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 50 ч./млн., например, в диапазоне от 5 ч./млн. до 50 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 50 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 50 ч./млн. В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, СО в технологическом газе по существу не присутствует.

А именно, в определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, монооксид углерода не добавляют к потоку газообразного подаваемого исходного сырья для получения технологического газа. То есть, в отличие от множества обыкновенных способов в определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, отсутствует какая-либо потребность в сохранении фоновой концентрации СО в технологическом газе в целях сохранения достаточно низкой экзотермичности вследствие гидрирования этилена. Вернее сказать, катализаторы, описанные в настоящем документе, являются высокоселективными по гидрированию ацетилена с образованием этилена, даже при низких концентрациях СО, и, таким образом, имеет место незначительный риск возникновения неуправляемого теплового режима вследствие восстановления этилена при таких низких концентрациях СО.

Как это отметили изобретатели настоящего изобретения, технологический газ, характеризующийся высоким уровнем содержания СО, может представлять собой результат наличия вариаций на стадии технологического процесса, расположенной выше по ходу технологического потока, и также было бы желательным непрерывное проведение гидрирования на всем протяжении и/или после такой вариации. Как это отметили изобретатели настоящего изобретения, катализаторы, описанные в настоящем документе, могут обеспечивать получение непрерывного производства без возникновения неуправляемого режима в отношении газов, соответствующих техническим характеристикам, для технологического процесса, расположенного ниже по ходу технологического потока, при высоких уровнях содержания СО, доходящих вплоть до 20000 ч./млн., даже с учетом значительно увеличенных температур, которые в типичном случае требуются для таких концентраций СО, (то есть, в сопоставлении с температурами, требуемыми для очищения ацетилена при низких уровнях содержания СО). А именно, в соответствии с описанием изобретения в представленном ниже примере 7 катализаторы, описанные в настоящем документе, могут характеризоваться относительно инвариантной селективностью по ацетилену даже при увеличенных концентрациях СО. В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, СО в технологическом газе присутствует в количестве, составляющем, по меньшей мере, 600 ч./млн. (например, по меньшей мере, 800 ч./млн. или, по меньшей мере, 1000 ч./млн. или, по меньшей мере, 1500 ч./млн. или, по меньшей мере, 2000 ч./млн.). Например, в определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, СО в технологическом газе присутствует в количестве в пределах диапазона от 600 ч./млн. до 20000 ч./млн. Например, в определенных таких вариантах осуществления СО в технологическом газе присутствует в количестве в пределах диапазона от 600 ч./млн. до 15000 ч./млн. или от 600 ч./млн. до 10000 ч./млн. или от 600 ч./млн. до 5000 ч./млн. или от 600 ч./млн. до 2500 ч./млн. или от 600 ч./млн. до 1500 ч./млн. или от 700 ч./млн. до 1200 ч./млн. или от 800 ч./млн. до 1200 ч./млн. или от 900 ч./млн. до 1200 ч./млн. или от 700 ч./млн. до 1000 ч./млн. или от 800 ч./млн. до 1100 ч./млн. В других таких вариантах осуществления СО в технологическом газе присутствует в количестве в диапазоне от 800 ч./млн. до 20000 ч./млн. или от 800 ч./млн. до 15000 ч./млн. или от 800 ч./млн. до 10000 ч./млн. или от 800 ч./млн. до 5000 ч./млн. или от 800 ч./млн. до 2500 ч./млн. или от 800 ч./млн. до 1500 ч./млн. В других таких вариантах осуществления СО в технологическом газе присутствует в количестве в диапазоне от 1000 ч./млн. до 20000 ч./млн. или от 1000 ч./млн. до 15000 ч./млн. или от 1000 ч./млн. до 10000 ч./млн. или от 1000 ч./млн. до 5000 ч./млн. или от 1000 ч./млн. до 2500 ч./млн. В других таких вариантах осуществления СО в технологическом газе присутствует в количестве в диапазоне от 1500 ч./млн. до 20000 ч./млн. или от 1500 ч./млн. до 15000 ч./млн. или от 1500 ч./млн. до 10000 ч./млн. или от 1500 ч./млн. до 5000 ч./млн. В других таких вариантах осуществления СО в технологическом газе присутствует в количестве в диапазоне от 2000 ч./млн. до 20000 ч./млн. или от 2000 ч./млн. до 15000 ч./млн. или от 2000 ч./млн. до 10000 ч./млн. или от 2000 ч./млн. до 5000 ч./млн.

Однако в других вариантах осуществления технологический газ может характеризоваться другой концентрацией СО. Например, в определенных вариантах осуществления (например, при значении ЧОСГ, составляющем, по меньшей мере, 7500 час^{– 1}, по меньшей мере, 10000 час^{– 1}, по меньшей мере, 15000 час^{– 1} или, по меньшей мере, 20000 час^{– 1}) концентрация СО в технологическом газе доходит вплоть до 1200 ч./млн., например, вплоть до 1000 ч./млн. или вплоть до 500 ч./млн. или находится в диапазоне от 10 ч./млн. до 1200 ч./млн. или в диапазоне от 10 ч./млн. до 500 ч./млн. или в диапазоне от 50 ч./млн. до 1200 ч./млн. или в диапазоне от 50 ч./млн. до 500 ч./млн. или в диапазоне от 100 ч./млн. до 1200 ч./млн. или в диапазоне от 100 ч./млн. до 500 ч./млн.

В выгодном случае, как это определили изобретатели настоящего изобретения, технологический газ способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, может быть введен в контакт с композицией катализатора при относительно высокой скорости (например, составляющей, по меньшей мере, 7100 час^{– 1} или находящейся в пределах диапазона от 7500 час^{– 1} до 40000 час^{– 1}), что в желательном случае увеличивает производительность. Как это определили изобретатели настоящего изобретения, в результате наличия высокой селективности у катализаторов, описанных в настоящем документе, в выгодном случае способы, описанные в настоящем документе, могут быть осуществлены при высокой производительности при одновременном сохранении селективности и без стимулирования возникновения неуправляемого режима. В соответствии с этим, способы, описанные в настоящем документе, могут быть осуществлены в реакторе для селективного гидрирования (то есть, включающем единственный слой катализатора или множество слоев катализатора), характеризующемся относительно маленьким объемом, (то есть, в сопоставлении с обыкновенными технологическими процессами в целях достижения той же самой полной скорости образования продукта). В соответствии с этим, в определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, технологический газ вводят в контакт с катализатором при значении ЧОСГ, составляющем, по меньшей мере, 7100 час^{– 1}, например, находящемся в пределах диапазона от 7100 час^{– 1} до 40000 час^{– 1} или от 7100 час^{– 1} до 30000 час^{– 1} или от 7100 час^{– 1} до 20000 час^{– 1}. В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, технологический газ вводят в контакт с катализатором при значении ЧОСГ, составляющем, по меньшей мере, 7500 час^{– 1}, например, находящемся в пределах диапазона от 7500 час^{– 1} до 40000 час^{– 1} или от 7500 час^{– 1} до 30000 час^{– 1} или от 7500 час^{– 1} до 20000 час^{– 1}. В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, технологический газ вводят в контакт с катализатором при значении ЧОСГ, составляющем, по меньшей мере, 10000 час^{– 1}, например, находящемся в пределах диапазона от 10000 час^{– 1} до 40000 час^{– 1} или от 10000 час^{– 1} до 30000 час^{– 1} или от 10000 час^{– 1} до 20000 час^{– 1}. В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, технологический газ вводят в контакт с катализатором при значении ЧОСГ, составляющем, по меньшей мере, 15000 час^{– 1}, например, находящемся в пределах диапазона от 15000 час^{– 1} до 40000 час^{– 1} или от 15000 час^{– 1} до 30000 час^{– 1} или от 15000 час^{– 1} до 20000 час^{– 1}. В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, технологический газ вводят в контакт с катализатором при значении ЧОСГ, составляющем, по меньшей мере, 20000 час^{– 1}, например, находящемся в пределах диапазона от 20000 час^{– 1} до 40000 час^{– 1} или от 20000 час^{– 1} до 30000 час^{– 1}. Значения ЧОСГ определяют при обращении к совокупному объему слоя (слоев) катализатора.

Как это было отмечено выше, технологические процессы, описанные в настоящем документе, осуществляют таким образом, чтобы гидрировались бы, по меньшей мере, 90% ацетилена, присутствующего в технологическом газе, (то есть, степень превращения ацетилена составляла бы, по меньшей мере, 90%). Например, в определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, гидрируются, по меньшей мере, 92,5% или, по меньшей мере, 95% или, по меньшей мере, 96% или, по меньшей мере, 97% или, по меньшей мере, 97,5% или, по меньшей мере, 98% или, по меньшей мере, 98,5% или, по меньшей мере, 99% ацетилена, присутствующего в технологическом газе. В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, гидрируется по существу все количество ацетилена, присутствующего в технологическом газе.

Как это было отмечено выше, в различных аспектах способы, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, могут быть осуществлены без возникновения неуправляемого теплового режима, то есть, превращаются в этан не более, чем 1% (моль.) от общего количества ацетилена и этилена, присутствующих в технологическом газе. Например, в определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, превращаются в этан не более, чем 0,9% (моль.) или не более, чем 0,8% (моль.) или не более, чем 0,7% (моль.) или не более, чем 0,6% (моль.) или не более, чем 0,5% (моль.) от совокупного количества ацетилена и этилена, присутствующих в технологическом газе, (то есть, количество этанового продукта на выходе из технологического процесса не увеличивается более, чем на 0,8% (моль.) или 0,7% (моль.) или 0,6% (моль.) или 0,5% (моль.) при расчете на совокупный уровень содержания в технологическом газе в сопоставлении с введенным технологическим газом). Например, в определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, превращаются в этан не более, чем 0,2% (моль.), например, не более, чем 0,1% (моль.) или не более, чем 0,05% (моль.) от совокупного количества ацетилена и этилена, присутствующих в технологическом газе. В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, в этан не превращается по существу никакая часть общего количества ацетилена и этилена, присутствующих в технологическом газе.

Говоря другими словами, количество этана в селективно гидрированном продукте способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, может включать количество этана, которое является не более, чем на 1% (моль.) большим, чем количество этана в технологическом газе (то есть, до введения в контакт с композицией катализатора, которая соответствует описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе). Например, в определенных вариантах осуществления количество этана в селективно гидрированном продукте способа, который соответствует описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, является не более, чем на 0,9% (моль.) большим или не более, чем на 0,8% (моль.) большим или не более, чем на 0,7% (моль.) большим или не более, чем на 0,6% (моль.) большим или не более, чем на 0,5% (моль.) большим, чем количество этана в технологическом газе. В определенных вариантах осуществления количество этана в селективно гидрированном продукте способа, который соответствует описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, является не более, чем на 0,2% (моль.) большим, например, не более, чем на 0,1% (моль.) большим или не более, чем на 0,05% (моль.) большим, чем количество этана в технологическом газе. В определенных вариантах осуществления количество этана в селективно гидрированном продукте способа, который соответствует описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, является по существу тем же самым, что и количество этана в технологическом газе.

В соответствии с представленным выше описанием изобретения при использовании способов селективного гидрирования, описанных в настоящем документе, обработке может быть подвергнут широкий спектр технологических газов. Например, в определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, этилен в технологическом газе присутствует в количестве, составляющем, по меньшей мере, 15% (моль.). Например, в определенных вариантах осуществления этилен в технологическом газе присутствует в количестве в диапазоне от 15% (моль.) до 70% (моль.) или от 15% (моль.) до 60% (моль.) или от 15% (моль.) до 50% (моль.). В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, этилен в технологическом газе присутствует в количестве, составляющем, по меньшей мере, 20% (моль.), например, находящемся в диапазоне от 20% (моль.) до 70% (моль.) или от 20% (моль.) до 60% (моль.) или от 20% (моль.) до 50% (моль.). В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, этилен в технологическом газе присутствует в количестве, составляющем, по меньшей мере, 30% (моль.), например, находящемся в диапазоне от 30% (моль.) до 70% (моль.) или от 30% (моль.) до 60% (моль.) или от 30% (моль.) до 50% (моль.).

Ацетилен в композиции технологического газа может присутствовать в широком спектре количеств в зависимости от конкретного источника технологического газа. В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, ацетилен в технологическом газе присутствует в количестве, составляющем, по меньшей мере, 10 ч./млн., по меньшей мере, 50 ч./млн., по меньшей мере, 100 ч./млн. или, по меньшей мере, 500 ч./млн., например, в количестве, находящемся в диапазоне от 10 ч./млн. до 2% (моль.) или от 10 ч./млн. до 1% (моль.) или от 10 ч./млн. до 0,5% (моль.) или от 50 ч./млн. до 2% (моль.) или от 50 ч./млн. до 1% (моль.) или от 50 ч./млн. до 0,5% (моль.) или от 100 ч./млн. до 2% (моль.) или от 100 ч./млн. до 1% (моль.) или от 100 ч./млн. до 0,5% (моль.) или от 500 ч./млн. до 2% (моль.) или от 500 ч./млн. до 1% (моль.) или от 500 ч./млн. до 0,5% (моль.). В определенных вариантах осуществления способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, ацетилен в технологическом газе присутствует в количестве, составляющем, по меньшей мере, 0,1% (моль.), например, по меньшей мере, 0,5% (моль.) или, по меньшей мере, 1% (моль.), например, находящемся в диапазоне от 0,1% (моль.) до 2% (моль.) или от 0,5% (моль.) до 2% (моль.) или от 1% (моль.) до 2% (моль.) или от 0,1% (моль.) до 1,5% (моль.) или от 0,5% (моль.) до 1,5% (моль.) или от 1% (моль.) до 1,5% (моль.) или от 0,1% (моль.) до 1% (моль.) или от 0,5% (моль.) до 1% (моль.).

Водород в технологический газ может быть получен при широком спектре концентраций. Специалисты в соответствующей области техники будут выбирать количество водорода, которое обеспечивает прохождение необходимого восстановления ацетилена, и, например, в целях обеспечения наличия желательного количества водорода для последующей стадии технологического процесса. В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, водород в технологическом газе присутствует в количестве, составляющем, по меньшей мере, 5% (моль.), по меньшей мере, 6% (моль.), по меньшей мере, 7% (моль.), по меньшей мере, 8% (моль.), по меньшей мере, 9% (моль.) или, по меньшей мере, 10% (моль.), например, находящемся в диапазоне от 5% (моль.) до 50% (моль.) или от 5% (моль.) до 35% (моль.) или от 5% (моль.) до 20% (моль.) или от 5% (моль.) до 15% (моль.) или от 8% (моль.) до 50% (моль.) или от 8% (моль.) до 35% (моль.) или от 8% (моль.) до 20% (моль.) или от 8% (моль.) до 15% (моль.) или от 10% (моль.) до 50% (моль.) или от 10% (моль.) до 35% (моль.) или от 10% (моль.) до 20% (моль.) или от 10% (моль.) до 15% (моль.).

Как это должно быть понятным для специалистов в соответствующей области техники, в технологическом газе способов, которые соответствуют описанию изобретению в другом отношении в настоящем документе, могут присутствовать и другие компоненты. Например, технологический газ может включать один или несколько компонентов, в типичном случае присутствующих в потоке сырого олефина, произведенном в результате крекинга, таких как, например, С₁ компоненты (например, в том числе метан, монооксид углерода и диоксид углерода), С₂ компоненты (например, в том числе этилен, этан и ацетилен) и С₃ компоненты (например, в том числе пропан, пропилен, пропадиен и метилацетилен) и С₄ компоненты (например, в том числе 1,3-бутадиен). Однако, в определенных вариантах осуществления технологический газ будет содержать не более, чем 10% (моль.) (например, не более, чем 5% (моль.), не более, чем 2% (моль.) или не более, чем 1% (моль.)) углеродсодержащих компонентов, отличных от С₁ компонентов (например, метана, монооксида углерода и диоксида углерода), С₂ компонентов (например, этилена, этана и ацетилена) и С₃ компонентов (например, пропилена, пропана, метилацетилена и пропадиена). В определенных вариантах осуществления технологический газ будет содержать не более, чем 20% (моль.) (например, не более, чем 15% (моль.), не более, чем 10% (моль.) или не более, чем 5% (моль.)) углеродсодержащих компонентов, отличных от этилена, этана, ацетилена, монооксида углерода и диоксида углерода. А в определенных вариантах осуществления технологический газ будет содержать не более, чем 5% (моль.) (например, не более, чем 2% (моль.)) углеродсодержащих компонентов, отличных от этилена, этана, ацетилена, монооксида углерода и диоксида углерода.

Для получения технологического газа могут быть объединены различные газовые потоки. Например, поток водородсодержащего газа может быть добавлен к другому газовому потоку для получения технологического газа. Газовые потоки могут быть объединены в реакторе для получения технологического газа, который представляет собой комбинацию из введенных газовых потоков.

Как это было отмечено выше, в различных аспектах способы раскрытия изобретения включают введение композиции катализатора в контакт с технологическим газом. В соответствии с этим, еще один аспект раскрытия изобретения представляет собой композицию катализатора, содержащую пористый носитель, палладий и одну или несколько ионных жидкостей. В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, композиция катализатора содержит пористый носитель, выбираемый из оксида алюминия, диоксида кремния, диоксида титана и любой смеси из них. В определенных таких вариантах осуществления оксид алюминия, диоксид кремния, диоксид титана и любая смесь из них в композиции катализатора присутствуют в совокупном количестве в пределах диапазона от 90% (масс.) до 99,9% (масс.) в пересчете на оксид при расчете на прокаленное вещество. Например, в определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, композиция катализатора содержит пористый носитель, выбираемый из оксида алюминия, диоксида кремния, диоксида титана и любой смеси из них и присутствующий в композиции катализатора в количестве в пределах диапазона от 92,5% (масс.) до 99% (масс.) или от 95% (масс.) до 99,9% (масс.) или от 97,5% (масс.) до 99,9% (масс.). В определенных таких вариантах осуществления пористый носитель представляет собой смесь из оксида алюминия и диоксида кремния. В других таких вариантах осуществления пористый носитель представляет собой оксид алюминия, например, альфа-оксид алюминия.

В соответствии с использованием в настоящем документе термин «оксид», в том числе, например, «смешанный оксид», «оксид алюминия», «диоксид кремния» и тому подобное, включает оксиды во всех формах и кристаллических фазах. Например, термин «оксид алюминия» включает Al₂O₃, Al₂O_x, где х находится в пределах диапазона от 1 до 3 и так далее. Если только не будет указываться на другое, то вне зависимости от фактической стехиометрии оксида для целей определений массовых процентов оксиды пересчитывают на наиболее стабильный оксид. Например, как это должно быть понятным для специалистов в соответствующей области техники, нестехиометрический оксид алюминия или даже другая форма алюминия все еще могут быть пересчитаны на Al₂O₃. Помимо этого, если только не будет указываться на другое, то композиции описываются в расчете на вещество непосредственно после прокаливания.

В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, определяемая при использовании метода БЭТ площадь поверхности пористого носителя находится в пределах диапазона от 2 м²/г до 10 м²/г. Как это должно быть понятным для специалистов в соответствующей области техники, «определяемая при использовании метода БЭТ площадь поверхности» для материала относится к площади удельной поверхности материала и определяется при использовании стандартизованной методики испытаний ASTM D3663 («Standard Test Method for Surface Area of Catalysts and Catalyst Carriers»). Например, в определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, определяемая при использовании метода БЭТ площадь поверхности пористого носителя находится в пределах диапазона от 2 м²/г до 9 м²/г или от 2 м²/г до 8 м²/г или от 2 м²/г до 7 м²/г или от 2 м²/г до 6 м²/г или от 2 м²/г до 5 м²/г или от 3 м²/г до 10 м²/г или от 4 м²/г до 10 м²/г или от 5 м²/г до 10 м²/г или от 6 м²/г до 10 м²/г или от 2 м²/г до 6 м²/г или от 3 м²/г до 7 м²/г или от 4 м²/г до 8 м²/г или от 5 м²/г до 9 м²/г. Определяемые при использовании метода БЭТ площади поверхности, составляющие не более, чем 10 м²/г, могут быть получены в результате прокаливания носителя в относительно высокой степени.

В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, объем пор (согласно определению при использовании метода порозиметрии в результате внедрения ртути в соответствии с документом ASTM D4284) пористого носителя составляет, по меньшей мере, 0,10 мл/г, например, находится в пределах диапазона от 0,10 мл/г до 1,0 мл/г. Например, в определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, объем пор пористого носителя (согласно определению при использовании метода порозиметрии в результате внедрения ртути в соответствии с документом ASTM D4284) находится в пределах диапазона от 0,10 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,20 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,30 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,20 мл/г до 0,70 мл/г или от 0,30 мл/г до 0,70 мл/г.

Импрегнированный металлом пористый носитель (то есть, в том числе пористый носитель, палладий и любые присутствующие промоторы, но не ионная жидкость) подобным образом может характеризоваться относительно высокой площадью поверхности, например, составляющей, по меньшей мере, 0,10 мл/г (согласно определению при использовании метода порозиметрии в результате внедрения ртути в соответствии с документом ASTM D4284). Например, в определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, импрегнированный металлом пористый носитель характеризуется объемом пор, составляющим, по меньшей мере, 0,15 мл/г, по меньшей мере, 0,20 мл/г или даже 0,25 мл/г. В различных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, импрегнированный металлом пористый носитель характеризуется объемом пор в диапазоне от 0,10 мл/г до 1,0 мл/г, например, от 0,10 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,10 до 0,60 мл/г или от 0,10 до 0,40 мл/г или от 0,10 до 0,30 мл/г. В других вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, импрегнированный металлом пористый носитель характеризуется объемом пор в диапазоне от 0,15 мл/г до 1,0 мл/г, например, от 0,15 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,15 до 0,60 мл/г или от 0,15 до 0,40 мл/г или от 0,15 до 0,30 мл/г. В других вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, импрегнированный металлом пористый носитель характеризуется объемом пор в диапазоне от 0,20 мл/г до 1,0 мл/г, например, от 0,20 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,20 до 0,60 мл/г или от 0,20 до 0,40 мл/г или от 0,20 до 0,35 мл/г. В других вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, импрегнированный металлом пористый носитель характеризуется объемом пор в диапазоне от 0,25 мл/г до 1,0 мл/г, например, от 0,25 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,25 до 0,60 мл/г или от 0,25 до 0,40 мл/г или от 0,20 до 0,35 мл/г.

Изобретатели настоящего изобретения определили некоторые преимущества, когда импрегнированный металлом пористый носитель также имеет относительно низкую определяемую методом БЭТ площадь поверхности (то есть, составляющую не более, чем 10 м²/г или более конкретный диапазон, описанный выше) совместно с высоким объемом пор. А именно, в определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, пористый носитель характеризуется относительно низкой определяемой при использовании метода БЭТ площадью поверхности (то есть, составляющей не более, чем 10 м²/г или более конкретный диапазон, описанный выше), но относительно высоким объемом пор (то есть, превосходящим 0,1 мл/г, например, находящимся в пределах диапазона от 0,10 мл/г до 1,0 мл/г или более конкретного диапазона, описанного выше). Это обеспечивает возможность сохранения для материала после импрегнирования ионной жидкостью, которая соответствует описанию изобретения в настоящем документе, определенного объема пор даже в присутствии ионной жидкости.

Например, в определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, сама композиция катализатора (то есть, включающая пористый носитель, палладий и любые присутствующие промоторы и ионную жидкость) характеризуется относительно высоким объемом пор (определенный при использовании метода ртутной порозиметрии в соответствии с документом ASTM D4284), составляющим, по меньшей мере, 0,05 мл/г. В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, композиция катализатора характеризуется объемом пор, составляющим, по меньшей мере, 0,10 мл/г, по меньшей мере, 0,15 мл/г или даже 0,20 мл/г. В различных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, композиция катализатора характеризуется объемом пор в диапазоне от 0,05 мл/г до 1,0 мл/г, например, от 0,05 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,05 до 0,60 мл/г или от 0,05 до 0,40 мл/г или от 0,05 до 0,30 мл/г. В других вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, композиция катализатора характеризуется объемом пор в диапазоне от 0,10 мл/г до 1,0 мл/г, например, от 0,10 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,10 до 0,60 мл/г или от 0,10 до 0,40 мл/г или от 0,10 до 0,30 мл/г. В других вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, композиция катализатора характеризуется объемом пор в диапазоне от 0,10 мл/г до 1,0 мл/г, например, от 0,10 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,10 до 0,60 мл/г или от 0,10 до 0,40 мл/г или от 0,10 до 0,30 мл/г. В других вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, композиция катализатора характеризуется объемом пор в диапазоне от 0,15 мл/г до 1,0 мл/г, например, от 0,15 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,15 до 0,60 мл/г или от 0,15 до 0,40 мл/г или от 0,15 до 0,30 мл/г. В других вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, композиция катализатора характеризуется объемом пор в диапазоне от 0,20 мл/г до 1,0 мл/г, например, от 0,20 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,20 до 0,60 мл/г или от 0,20 до 0,40 мл/г или от 0,20 до 0,35 мл/г. Такие материалы могут быть получены при использовании относительно маленького количества ионной жидкости, например, доходящего вплоть до 4% (масс.) или вплоть до 3% (масс.) в зависимости от объема пор носителя.

В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, композиция катализатора содержит палладий в количестве, составляющем, по меньшей мере, 0,02% (масс.), (то есть, в пересчете на массу элемента). Например, в определенных таких вариантах осуществления композиция катализатора содержит палладий в количестве, составляющем, по меньшей мере, 0,03% (масс.) или, по меньшей мере, 0,04% (масс.) или, по меньшей мере, 0,05% (масс.) или, по меньшей мере, 0,06% (масс.) или, по меньшей мере, 0,07% (масс.) или, по меньшей мере, 0,08% (масс.) или, по меньшей мере, 0,09% (масс.) или, по меньшей мере, 0,1% (масс.) или, по меньшей мере, 0,11% (масс.) или, по меньшей мере, 0,12% (масс.) или, по меньшей мере, 0,13% (масс.) или, по меньшей мере, 0,14% (масс.) или, по меньшей мере, 0,15% (масс.). В определенных таких вариантах осуществления композиция катализатора содержит палладий в количестве, составляющем не более, чем 0,5% (масс.) (например, не более, чем 0,4% (масс.) или не более, чем 0,3% (масс.) или не более, чем 0,2% (масс.)). Например, в определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, композиция катализатора содержит палладий в количестве в пределах диапазона от 0,02% (масс.) до 0,5% (масс.) или от 0,02% (масс.) до 0,45% (масс.) или от 0,03% (масс.) до 0,4% (масс.) или от 0,03% (масс.) до 0,35% (масс.) или от 0,04% (масс.) до 0,3% (масс.) или от 0,04% (масс.) до 0,25% (масс.).

В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, палладий локализуется на поверхности носителя в так называемой оболочечной конфигурации катализатора. Материалы, «локализованные на поверхности», характеризуются существенно более высокой концентрацией (например, являющейся, по меньшей мере, на 100% большей) на поверхности материала (в том числе на поверхности внутренних пор), чем во внутреннем пространстве материала. Как это, кроме того, должно быть понятным для специалистов в соответствующей области техники, «поверхность» композиции не состоит исключительно из самой внешней поверхности атомов композиции, но, вернее сказать, включает поверхностный слой на внешней стороне композиции. Например, палладийсодержащая оболочка на носителе в определенных вариантах осуществления может иметь толщину, доходящую вплоть до 1 мм. Толщина оболочки в определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, находится в диапазоне 100 – 800 мкм.

В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, композиция катализатора, кроме того, содержит, по меньшей мере, один промотор, выбираемый из серебра, золота, цинка, олова, свинца, галлия, кадмия, меди, висмута, натрия, цезия или калия. Например, в определенных таких вариантах осуществления композиция катализатора содержит серебряный промотор. В других таких вариантах осуществления композиция катализатора содержит золотой или цинковый промотор. В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, по меньшей мере, один промотор (например, серебро) в композиции катализатора присутствует в общем количестве, составляющем, по меньшей мере, 0,02% (масс.) (то есть, в пересчете на массу элемента) или, по меньшей мере, 0,04% (масс.) или, по меньшей мере, 0,06% (масс.) или, по меньшей мере, 0,08% (масс.) или, по меньшей мере, 0,1% (масс.) или, по меньшей мере, 0,12% (масс.) или, по меньшей мере, 0,14% (масс.) или, по меньшей мере, 0,16% (масс.) или, по меньшей мере, 0,18% (масс.) или, по меньшей мере, 0,2% (масс.) или, по меньшей мере, 0,22% (масс.) или, по меньшей мере, 0,24% (масс.) или, по меньшей мере, 0,26% (масс.) или, по меньшей мере, 0,28% (масс.) или, по меньшей мере, 0,3% (масс.). В определенных таких вариантах осуществления композиция катализатора содержит, по меньшей мере, один промотор в совокупном количестве, составляющем не более, чем 0,6% (масс.) (например, не более, чем 0,45% (масс.) или не более, чем 0,3% (масс.)). В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, по меньшей мере, один промотор (например, серебро) присутствует совместно с палладием в оболочечном слое. В определенных вариантах осуществления массовое соотношение между палладием и промоторным металлом находится в пределах диапазона от 1 : 5 до 3 : 1, например, в пределах диапазона от 1 : 4 до 2 : 1 или в пределах диапазона от 1 : 3 до 1 : 1.

В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, композиция катализатора содержит, по меньшей мере, одну ионную жидкость в общем количестве, доходящем вплоть до 10% (масс.). Например, в определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, композиция катализатора содержит, по меньшей мере, одну ионную жидкость в общем количестве в пределах диапазона от 0,01% (масс.) до 10% (масс.), например, от 0,01% (масс.) до 8% (масс.) или от 0,01% (масс.) до 6% (масс.) или от 0,01% (масс.) до 4% (масс.) или от 0,01% (масс.) до 3% (масс.) или от 0,01% (масс.) до 2% (масс.) или от 0,01% (масс.) до 1% (масс.). В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, ионная жидкость присутствует в количестве в диапазоне от 0,05% (масс.) до 10% (масс.), например, от 0,05% (масс.) до 8% (масс.) или от 0,05% (масс.) до 6% (масс.) или от 0,05% (масс.) до 4% (масс.) или от 0,05% (масс.) до 3% (масс.) или от 0,05% (масс.) до 2% (масс.) или от 0,05% (масс.) до 1% (масс.). В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, композиция катализатора содержит, по меньшей мере, одну ионную жидкость в совокупном количестве в пределах диапазона от 0,1% (масс.) до 10% (масс.), например, от 0,1% (масс.) до 8% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 6% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 4% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 3% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 2% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 1% (масс.). В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, композиция катализатора содержит, по меньшей мере, одну ионную жидкость в совокупном количестве в пределах диапазона от 0,2% (масс.) до 10% (масс.), например, от 0,2% (масс.) до 8% (масс.) или от 0,2% (масс.) до 6% (масс.) или от 0,2% (масс.) до 4% (масс.) или от 0,2% (масс.) до 3% (масс.) или от 0,2% (масс.) до 2% (масс.) или от 0,2% (масс.) до 1% (масс.). В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, композиция катализатора содержит, по меньшей мере, одну ионную жидкость в совокупном количестве в пределах диапазона от 0,5% (масс.) до 10% (масс.), например, от 0,5% (масс.) до 8% (масс.) или от 0,5% (масс.) до 6% (масс.) или от 0,5% (масс.) до 4% (масс.) или от 0,5% (масс.) до 3% (масс.) или от 0,5% (масс.) до 2% (масс.).

Как это должно быть понятным для специалистов в соответствующей области техники, термин «ионная жидкость» в общем случае относится к классу плохо координированных солей, характеризующихся относительно низкой температурой плавления, такой как, например, менее, чем 100 °С. В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, ионная жидкость содержит соединение, описывающееся формулой:

[A]_n ⁺[Y]_n ^–,

где n составляет 1 или 2;

[Y]_n ^– выбирают из тетрафторбората ([BF₄]⁻); гексафторфосфата ([PF₆]⁻); дициандиамида ([N(CN)₂]⁻); галогенидов (Cl⁻, Br⁻, F⁻, I⁻); гексафторантимоната ([SbF₆]⁻); нитрата ([NO₃]⁻); нитрита ([NO₂]⁻); анионных комплексов металлов (например, [CuCl₄]₂ ⁻, [PdCl₄]₂ ⁻, [AuCl₄]⁻); ацетата ([CH₃COO]⁻); трифторацетата ([F₃CCOO]⁻); гексафторарсената ([AsF₆]⁻); сульфата ([SO₄]₂ ⁻); гидросульфата ([R’-SO4]⁻); алкилсульфата ([R’-SO4]⁻); тозилата ([C₇H₇SO₃]⁻); трифторметансульфоната ([CF₃SO₃]⁻); нонафторбутансульфоната ([C₄F₉SO₃]⁻); триперфторэтилентрифторфосфата ([PF₃(C₂F₅)₃]⁻); трицианометида ([C(CN)₃]⁻); тетрацианобората ([B(CN)₄]⁻; тиоцианата ([SCN]⁻); карбоната ([CO₃]₂ ⁻); карбоксилата ([R’-COO]⁻); сульфоната ([R’SO₃]⁻); диалкилфосфата ([R’PO₄R’’]⁻); алкилфосфоната ([R’HPO₃]⁻); и биссульфонилимида ([(R’-SO₂)₂N]⁻) (например, бис(трифторметилсульфонил)имида); где каждый из R’ и R’’ независимо представляет собой линейный или разветвленный С₁ – C₁₂ алифатический или алициклический алкил; С₅ – C₁₈ арил; С₅ – C₁₈ арилзамещенный С₁ – C₆ алкил; или С₁ – C₆ алкилзамещенный С₅ – C₁₈ арил, при этом алкил является необязательно замещенным одним или несколькими атомами галогена;

[A]⁺ выбирают из четвертичных аммониевых катионов, описывающихся формулой [NR¹R²R³R]⁺, фосфониевых катионов, описывающихся формулой [РR¹R²R³R]⁺, сульфониевых катионов, описывающихся формулой [SR¹R²R]⁺, гуанидиниевых катионов, описывающихся формулой:

имидазолиевых катионов, описывающихся формулой:

где имидазол является необязательно замещенным одной или несколькими группами, выбираемыми из С₁ – C₆ алкила; С₁ – C₆ алкокси; С₁ – C₆ аминоалкила; С₅ – C₁₂ арила; и С₅ – C₁₂ арилзамещенного С₁ – C₆ алкила; пиридиниевых катионов, описывающихся формулой:

где пиридин является необязательно замещенным одной или несколькими группами, выбираемыми из С₁ – C₆ алкила; С₁ – C₆ алкокси; С₁ – C₆ аминоалкила; С₅ – C₁₂ арила; и С₅ – C₁₂ арилзамещенного С₁ – C₆ алкила; пиразолиевых катионов, описывающихся формулой:

где пиразол является необязательно замещенным одной или несколькими группами, выбираемыми из С₁ – C₆ алкила; С₁ – C₆ алкокси; С₁ – C₆ аминоалкила; С₅ – C₁₂ арила; и С₅ – C₁₂ арилзамещенного С₁ – C₆ алкила; и триазолиевых катионов, описывающихся формулой:

где триазол является необязательно замещенным одной или несколькими группами, выбираемыми из С₁ – C₆ алкила; С₁ – C₆ алкокси; С₁ – C₆ аминоалкила; С₅ – C₁₂ арила; и С₅ – C₁₂ арилзамещенного С₁ – C₆ алкила; где каждый из R¹, R², R³ независимо представляет собой атом водорода; С₁ – С₂₀ алкил; С₃ – С₈ гетероарил, необязательно замещенный одним или несколькими представителями, выбираемыми из С₁ – С₆ алкила и атома галогена; С₃ – С₈ гетероарилзамещенный С₁ – C₆ алкил, при этом гетероарил является необязательно замещенным одним или несколькими представителями, выбираемыми из С₁ – С₆ алкила и атома галогена; простой полиэфир, описывающийся формулой [-CH₂CH₂O]_nR^a, где n находится в пределах диапазона 1 – 50000, а R^a выбирают из С₁ – С₂₀ алкила; С₅ – С₁₂ арила, необязательно замещенного одним или несколькими представителями, выбираемыми из С₁ – С₆ алкила и атома галогена; и С₅ – C₁₂ арилзамещенного С₁ – C₆ алкила, при этом арил является необязательно замещенным одним или несколькими представителями, выбираемыми из С₁ – С₆ алкила и атома галогена; и где R выбирают из С₁ – С₂₀ алкила; С₄ – C₈ гетероарилзамещенного С₁ – C₆ алкила, при этом гетероарил является необязательно замещенным одним или несколькими представителями, выбираемыми из С₁ – С₆ алкила и атома галогена; и С₄ – C₁₂ арилзамещенного С₁ – C₆ алкила, при этом арил является необязательно замещенным одним или несколькими представителями, выбираемыми из С₁ – С₆ алкила и атома галогена.

Например, в определенных таких вариантах осуществления [A]_n ⁺ выбирают из 1-бутил-1-метилпирролидиния, 1-бутил-2,3-диметилимидазолия, 1-бутил-3-метилимидазолия, 1-этил-3-метилимидазолия, 1-этил-3-метилпиридиния, 1-метил-3-октилимидазолия, этилдиметил(2-метоксиэтил)аммония, трибутилметиламмония, трициклогексилтетрадецилфосфония. В определенных таких вариантах осуществления [Y]_n ^– выбирают из бис(трифторметилсульфонил)имида, дицианамида, этилсульфата, метилфосфоната, метилсульфата, октилсульфата, тетрацианобората, тетрафторбората, трицианометида, трифторметансульфоната и трис(пентафторэтил)трифторфосфата.

В определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, по меньшей мере, одну ионную жидкость выбирают из трифторметансульфоната 1-бутил-3-метилимидазолия, этилсульфата 1-этил-3-метилпиридиния, трифторметансульфоната 1-бутил-1-метилпирролидиния, трифторметансульфоната 1-бутил-2,3-диметилимидазолия, трицианометида 1-бутил-3-метилимидазолия, метилсульфата 1-бутил-3-метилимидазолия, октилсульфата 1-бутил-3-метилимидазолия, тетрафторбората 1-бутил-3-метилимидазолия, этилсульфата 1-этил-3-метилимидазолия, метилфосфоната 1-этил-3-метилимидазолия, трифторметансульфоната 1-этил-3-метилимидазолия, бис(трифторметилсульфонил)имида 1-бутил-1-метилпирролидиния, тетрацианобората 1-бутил-1-метилпирролидиния, трис(пентафторэтил)трифторфосфата 1-бутил-1-метилпирролидиния, бис(трифторметилсульфонил)имида 1-бутил-3-метилимидазолия, трицианометида 1-бутил-3-метилимидазолия, бис(трифторметилсульфонил)имида 1-этил-3-метилпиридиния, тетрацианобората 1-этил-3-метилимидазолия, трис(пентафторэтил)трифторфосфата 1-этил-3-метилимидазолия, трифторметансульфоната 1-метил-3-октилимидазолия, трис(пентафторэтил)трифторфосфата этилдиметил(2-метоксиэтил)аммония, дицианамида трибутилметиламмония, трис(пентафторэтил)трифторфосфата трициклогексилтетрадецилфосфония и бис(трифторметилсульфонил)имида 1-этил-3-метилимидазолия.

Как это должно быть понятным для специалистов в соответствующей области техники, в композиции катализатора, которая соответствует описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, могут присутствовать и другие компоненты. Однако, в определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, общее количество пористого носителя, палладия, промоторов и ионной жидкости составляет, по меньшей мере, 90% (масс.) или, по меньшей мере, 92,5% (масс.) или, по меньшей мере, 95% (масс.) или, по меньшей мере, 97,5% (масс.) или, по меньшей мере, 98% (масс.) или, по меньшей мере, 99% (масс.) или, по меньшей мере, 99,5% (масс.) или, по меньшей мере, 99,9% (масс.) от композиции катализатора.

Как это должно быть понятным для специалистов в соответствующей области техники, композиция катализатора, которая соответствует описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, может быть получена при использовании обыкновенных способов, например, в результате проведения одной или нескольких стадий импрегнирования, включающих импрегнирование (например, при использовании способа достижения начального увлажнения или способа избыточного замачивания в растворе) пористого носителя импрегнирующим раствором, содержащим одну или несколько ионных жидкостей или палладий и необязательно промотор (например, серебро), при этом за каждой стадией импрегнирования следует стадия высушивания или прокаливания.

В определенных вариантах осуществления производства композиций катализаторов, описанных в настоящем документе, ионную жидкость или смеси из нескольких ионных жидкостей растворяют или суспендируют в растворяющем агенте, подходящем для использования в данных целях, таком как, например, вода, спирты, ацетон и тому подобное, или в смеси из растворяющих агентов и непрерывно наносят на уже предварительно полученный катализатор внутри реакционной камеры с помощью сопла. Для этого растворяющий агент непрерывно удаляют из реакционной камеры на протяжении технологического процесса. В целях достижения равномерного нанесения покрытия на подложку материал подложки подвергают непрерывному псевдоожижению при использовании технологического газа в технологическом процессе, известном под наименованием нанесения покрытия в псевдоожиженном слое. Кроме того, подходящие для использования технологические процессы нанесения покрытия представляют собой нанесение покрытия в результате погружения или распылительное нанесение при использовании краскораспылительного пистолета или краскораспылительного сушильного пистолета.

Оставляя в стороне нанесение ионной жидкости при использовании технологий нанесения покрытия, то же самое также может быть осуществлено в результате импрегнирования раствором или суспензией. Для этого ионную жидкость или смесь из нескольких ионных жидкостей растворяют или суспендируют в подходящем для использования растворяющем агенте (смеси) и впоследствии вводят в контакт с предварительно полученным катализатором. После этого растворяющий агент удаляют под вакуумом или при повышенной температуре (или при использовании обоих вариантов) в результате оставления системы на воздухе или при использовании газового потока. Количество использованного растворяющего агента может быть равным или меньшим или большим в сопоставлении с объемом пор использованного катализатора.

Количество использованной ионной жидкости в определенных желательных вариантах осуществления является равным или меньшим в сопоставлении с объемом пор использованного катализатора. После нанесения ионной жидкости остается внешне сухое твердое тела с нанесенным покрытием из желательного количества ионной жидкости. Объем пор получающейся в результате композиции катализатора уменьшается на объем ионной жидкости. По отношению к общей массе катализатора используют 0,1 – 10% (масс.), предпочтительно 0,2 – 6% (масс.), а в особенности предпочтительно 0,3 – 4% (масс.) ионной жидкости. Распределение ионной жидкости на макроскопической форме подложки в виде тела, гранулята или порошка может быть свободно регулируемым в результате выбора условий нанесения покрытия. В зависимости от выбора условий на подложке в результате может иметь место формирование так называемых яичной скорлупы, яичного белка, яичного желтка или равномерного распределения для ионной жидкости. В дополнение к этому, на подложке может быть создан любой градиент концентрации для ионной жидкости. Ионную жидкость на поверхность подложки предпочтительно наносят в виде тонкой оболочки. Толщина оболочки для ионной жидкости на поверхности подложки катализаторов, описанных в настоящем документе, обычно находится в пределах диапазона от 10 до 2000 мкм, предпочтительно в пределах диапазона от 100 до 1000 мкм, а в особенности предпочтительно в пределах диапазона от 100 до 800 мкм.

Получающийся в результате катализатор может быть использован без наложения ограничений на целевую реакцию. Восстановление металлических частиц, требуемое для активирования катализатора, может иметь место либо до нанесения покрытия из ионной жидкости, либо после него.

Катализатор, например, может быть восстановлен до или после добавления ионной жидкости или смеси из ионных жидкостей. Для специалистов в соответствующей области техники известны способы, используемые для восстановления, которые могут включать, например, влажные химические способы при использовании восстановителя, такого как, например, NaBH₄, LiAlH₄, гидразин (гидразин-гидрат), гипофосфит, муравьиная кислота или ее соли (формиаты). В дополнение к этому, прохождение восстановления может быть стимулировано в газовой фазе при использовании водорода (чистого водорода или смеси, содержащей водород; предпочтительно концентрация водорода составляет более, чем 1% (моль.) в N₂ или других инертных газах) в пределах температурного диапазона 20 – 200°С, предпочтительно 50 – 150°С.

Восстановленные металлические частицы, полученные данным образом, обычно имеют диаметр в пределах диапазона от 1 до 60 нм, предпочтительно в пределах диапазона от 1 до 30 нм, а в особенности предпочтительно в пределах диапазона от 2 до 20 нм.

Подобным образом, катализатор гидрирования может быть восстановлен после расположения ионной жидкости на нем, например, во время нахождении его в слое в реакторе, в результате введения в контакт с водородсодержащим газом, как описано выше. Например, ионная жидкость может быть импрегнирована на катализатор в технологическом процессе по месту синтезирования катализатора, после этого катализатор можно транспортировать и хранить по месту технологического процесса, при этом восстановление проводят в слое катализатора в реакторе для восстановления ацетилена.

Однако в других вариантах осуществления катализатор гидрирования не подвергают предварительному восстановлению до введения в контакт с технологическим газом.

До использования может оказаться выгодным высушивание катализатора для уменьшения количества какой-либо адсорбированной воды. Высушивание может быть проведено при использовании сухого инертного газа (например, азота, водорода, остаточного метана, этана) при температуре (например, составляющей, по меньшей мере, 50°С, например, находящейся в диапазоне 50 – 100°С) и на протяжении периода времени (например, в диапазоне от пяти часов до двух дней) вплоть до падения температуры отходящего потока высушивающего газа ниже желательной температуры точки росы, например, составляющей менее, чем – 60°С.

После любых стадий гидрирования и высушивания желательным является уменьшение температуры катализатора до первой температуры для запуска тока реакционного газа. Как это определили изобретатели настоящего изобретения, запуск для катализаторов, описанных в настоящем документе, в результате наличия у них высокой селективности по ацетилену (и, таким образом, относительно низкой скорости восстановления этилена) может быть проведен при относительно повышенной температуре. Запуск для обыкновенных катализаторов (подобных катализатору С из примеров) в типичном случае проводили при низкой температуре, составляющей 30°С и менее. А именно, как это определили изобретатели настоящего изобретения, катализаторы, описанные в настоящем документе, могут быть сначала введены в контакт с технологическим газом при более высоких температурах, например, в диапазоне 31 – 50°С. В определенных вариантах осуществления катализаторы, описанные в настоящем документе, могут быть сначала введены в контакт с технологическим газом при температуре в диапазоне 31 – 45°C или 31 – 40°С. В других таких вариантах осуществления катализаторы, описанные в настоящем документе, могут быть сначала введены в контакт с технологическим газом при температуре в диапазоне 35 – 50°С, например, 35 – 45°С или 35 – 40°С. А в других таких вариантах осуществления катализаторы, описанные в настоящем документе, могут быть сначала введены в контакт с технологическим газом при температуре в диапазоне 40 – 50°С, например, 40 – 45°С, 31 – 40°С или в диапазоне 35 – 40°С.

Определенные катализаторы, подходящие для использования в способах, описанных в настоящем документе, описываются в публикации патентной заявки США № 2013/0102819, которая, тем самым, во всей своей полноте посредством ссылки на нее включается в настоящий документ.

В различных аспектах и вариантах осуществления способы, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, могут быть осуществлены в реакторе для селективного гидрирования, вмещающем слой катализатора или последовательность из слоев катализатора, содержащие композицию катализатора (например, композицию катализатора, которая соответствует описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе), способную обеспечивать селективное гидрирование ацетилена.

В еще одном аспекте, как это определили изобретатели настоящего изобретения, реакторы для селективного гидрирования на начальном этапе переработки могут быть запущены при отсутствии множества нежелательных аспектов обыкновенных способов (например, продолжительных периодов времени отправления технологического газа на факельную установку, предварительной загрузки СО в катализатор или добавления СО к технологическому потоку на протяжении запуска) даже при наличии «свежей» композиции катализатора (например, свежеустановленной или регенерированной в реакторе, восстановленной или невосстановленной, и, тем не менее, пока еще не подвергнутой воздействию технологического газа). Как это должно быть понятным для специалистов в соответствующей области техники, такой технологический процесс запуска в желательном случае может уменьшить расходы на материалы, уменьшить время простоя реактора и уменьшить отходы производства на выходе из реактора (то есть, продукт на выходе из реактора до того, как реактор будет находиться в полностью рабочем режиме).

В соответствии с этим, еще один аспект раскрытия изобретения представляет собой способ запуска реактора для гидрирования, при этом реактор вмещает один или несколько слоев катализатора, причем каждый из них содержит катализатор, подходящий для использования при селективном гидрировании ацетилена в технологическом газе, содержащем, по меньшей мере, 10% (моль.) этилена, по меньшей мере, 1 ч./млн. ацетилена и, по меньшей мере, 5% (моль.) водорода (например, и, по меньшей мере, 10 ч./млн. СО). Способ включает получение каждого слоя катализатора при не более, чем первой температуре, при этом катализатор слоя катализатора находится в контакте с первым газом, причем первый газ является нереакционноспособным в присутствии катализатора при первой температуре. В присутствии первого газа каждый слой катализатора нагревают в слое катализатора до, по меньшей мере, второй температуры, при этом вторая температура является, по меньшей мере, на 10 градусов большей (например, по меньшей мере, на 20 градусов большей, по меньшей мере, на 30 градусов большей, по меньшей мере, на 40 градусов большей, по меньшей мере, на 50 градусов большей или даже, по меньшей мере, на 60 градусов большей), чем первая температура, причем первый газ является нереакционноспособным в присутствии катализатора при второй температуре. Композиция газа, находящегося в контакте с катализатором в каждом слое, изменяется с переходом от первого газа к току технологического газа при одновременном нахождении слоя катализатора при, по меньшей мере, второй температуре. Технологическому газу обеспечивают возможность тока через каждый слой катализатора вплоть до достижения концентрации ацетилена на выпускном отверстии из реактора (то есть, соответствующем отверстии, которое исполняет функцию выпускного отверстия для прореагировавшего технологического газа), составляющей менее, чем 1 ч./млн. (например, менее, чем 0,5 ч./млн.). Таким образом, температура слоя катализатора может быть увеличена при одновременном его нахождении в контакте с первым газом таким образом, чтобы технологический газ не требовалось бы отводить на факельную установку, пока слои катализатора достигают температуры. В определенных вариантах осуществления концентрация ацетилена на выпускном отверстии из реактора составляет не более, чем 1 ч./млн. на протяжении 6 часов, например, на протяжении 5 часов, на протяжении 4 часов, на протяжении 3 часов или даже на протяжении двух часов введения технологического газа в один или несколько слоев катализатора. Материалы катализатора, описанные в настоящем документе, могут обеспечивать возможность введения технологического газа, когда слой (слои) катализатора находится при повышенной температуре и, таким образом, уменьшать количество технологического газа, текущего через слой (слои) катализатора на протяжении запуска.

В еще одном аспекте (в комбинации с аспектом, описанным выше, или отдельно) в раскрытии изобретения предлагается способ запуска реактора для селективного гидрирования без проведения предварительной обработки катализатора при использовании СО и без добавления СО к технологическому газу. Например, в одном варианте осуществления способ запуска реактора для селективного гидрирования, как описано выше, включает снабжение реактора каждым слоем катализатора, характеризующимся нахождением его катализатора в контакте с первым газом, при этом первый газ является нереакционноспособным в присутствии катализатора при первой температуре, где катализатор в реакторе не вводили в контакт с содержащим монооксид углерода газом, характеризующимся концентрацией монооксида углерода, превосходящей 100 ч./млн. После этого в один или несколько слоев катализатора вводят ток технологического газа. Критическим моментом является отказ от добавления к технологическому газу монооксида углерода. В соответствии с этим, способ осуществляют без добавления к технологическому процессу значительных количеств СО (то есть, в результате предварительной обработки или в результате добавления к технологическому газу). Как это определили изобретатели настоящего изобретения, использование катализаторов, описанных в настоящем документе, может обеспечивать возможность запуска в отсутствие монооксида углерода, что может представлять собой значительные усовершенствования в отношении безопасности, сложности технологического процесса и производственных издержек. В определенных вариантах осуществления такие технологические процессы также включают увеличение температуры слоя катализатора для каждого слоя катализатора от не более, чем первой температуры до, по меньшей мере, второй температуры. Температура (температуры) слоя катализатора может быть увеличена до или после введения технологического газа. В других вариантах осуществления технологический газ вводят при одновременном увеличении температуры (температур) слоя катализатора. После увеличения температуры технологический газ может течь через один или несколько слоев катализатора вплоть до достижения отходящим потоком из реактора уровня содержания, составляющего менее, чем 1 ч./млн. ацетилена (например, менее, чем 0,5 ч./млн. ацетилена).

Первая температура может, например, являться температурой запуска реактора, например, температурой реакторной системы, когда она находится не в рабочем режиме. В определенных вариантах осуществления первая температура составляет не более, чем 50°С, например, находится в диапазоне 31 – 50°С или 35 – 50°С или 40 – 50°С или 45 – 50°С. В определенных вариантах осуществления первая температура составляет не более, чем 45°С, например, находится в диапазоне 31 – 45°С или 35 – 45°С или 40 – 45°С. В определенных вариантах осуществления первая температура составляет не более, чем 40°С, например, находится в диапазоне 31 – 40°С или 35 – 40°С. Но в других вариантах осуществления первая температура является еще более низкой, например, составляющей не более, чем 30°С или даже в некоторых вариантах осуществления не более, чем 25°С.

Вторая температура может, например, являться рабочей температурой реактора, например, температурой, при которой отходящий поток из реактора (для конкретного технологического газа и других используемых условий) характеризуется концентрацией ацетилена, составляющей не более, чем 1 ч./млн. (например, не более, чем 0,5 ч./млн.). Таким образом, вторая температура может быть температурой реакции гидрирования, которая соответствует представленному выше описанию изобретения. В определенных вариантах осуществления вторая температура находится в пределах диапазона от 40°С до 140°С. В определенных желательных вариантах осуществления вторая температура находится в пределах диапазона от 40°С до 100°С, например, от 40°С до 90°С или от 50°С до 90°С. Но возможными являются и другие вторые температуры. В некоторых вариантах осуществления вторая температура находится в пределах диапазона от 20°С до 130°С, например, в диапазоне от 20°С до 120°С или от 20°С до 110°С или от 20°С до 100°С или от 20°С до 90°С. В некоторых вариантах осуществления вторая температура находится в пределах диапазона от 40°С до 140°С, например, от 40°С до 130°С или от 40°С до 120°С или от 40°С до 110°С. В некоторых вариантах осуществления вторая температура находится в пределах диапазона от 50°С до 140°С, например, от 50°С до 130°С или от 50°С до 120°С или от 50°С до 110°С. В некоторых вариантах осуществления вторая температура находится в пределах диапазона от 60°С до 140°С, например, от 60°С до 130°С или от 60°С до 120°С или от 60°С до 110°С или от 60°С до 100°С или от 60°С до 90°С. Способы, описанные в настоящем документе, могут быть использованы при наличии значительных различий между первой температурой и второй температурой, например, составляющих, по меньшей мере, 30°С, по меньшей мере, 40°С, по меньшей мере, 50°С или даже, по меньшей мере, 60°С.

Увеличение температуры от не более, чем первая температура до, по меньшей мере, второй температуры в выгодном случае может быть проведено относительно быстро. Например, в определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, температуру каждого слоя катализатора увеличивают от не более, чем первой температуры до, по меньшей мере, второй температуры на протяжении периода времени, составляющего не более, чем 10 часов, например, не более, чем шесть часов, например, находящегося в диапазоне 2 – 10 часов, 4 – 10 часов или 3 – 6 часов. Скорость изменения температуры может, например, находиться в диапазоне 3 – 15°С/час, например, в диапазоне 3 – 12°С/час или 6 – 15°С/час или 6 – 12°С/час.

В соответствии с представленным выше описанием изобретения технологический газ включает этилен, ацетилен и водород. Технологический газ может содержать определенные количества данных материалов и любых других компонентов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в любом варианте осуществления в настоящем документе. В определенных вариантах осуществления технологический газ включает, по меньшей мере, 10 ч./млн. СО.

Первый газ является нереакционноспособным в соответствии с представленным выше описанием изобретения. В определенных вариантах осуществления первый газ включает не более, чем 1 ч./млн. ацетилена (например, не более, чем 0,5 ч./млн.). В качестве первого газа может быть использован широкий спектр веществ, индивидуально или в смеси. Первый газ является нереакционноспособным на слое катализатора при первой температуре и второй температуре. В соответствии с этим, первый газ в определенных вариантах осуществления включает маленькие количества (или не включает) водорода и/или маленькие количества (или не включает) восстанавливаемого углеводорода. В определенных вариантах осуществления первый газ включает менее, чем 2% водорода, например, менее, чем 1% водорода. Могут быть использованы газы, подобные азоту и топливному газу.

В различных способах, описанных выше, каждый слой катализатора изменяется с переходом от введения в контакт с первым газом до введения в контакт с технологическим газом. Первый газ в реакторе может присутствовать при относительно меньшем давлении, чем у источника технологического газа, таким образом, чтобы при допущении технологического газа в реактор без открытия выпускного отверстия из реактора он мог бы быть смешан с первым газом для получения полного реакционного давления. В желательном случае различие давлений является достаточно маленьким таким образом, чтобы технологический газ в значительной степени был бы разбавлен при его первом допущении в реактор. Например, в одном примере одного варианта осуществления давление первого газа в реакторе может находиться в диапазоне 200 – 300 фунт/дюйм² (1379 – 2068 кПа), в то время как давление технологического газа может находиться в диапазоне 400 – 500 фунт/дюйм² (2758 – 3447 кПа). Сразу после смешивания в реакторе первого газа и технологического газа может быть установлен ток газа в результате обеспечения возможности утечки газа из реактора. Само собой разумеется то, что, как это должно быть понятным для специалистов в соответствующей области техники, конкретный способ допущения технологического газа в реактор будет зависеть от структуры реактора и технологического процесса.

В определенных желательных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, сам технологический газ может быть использован для увеличения давления в реакторе до давления в реакторе, при котором осуществляют технологический процесс селективного гидрирования. То есть, в определенных вариантах осуществления отсутствует какая-либо потребность в предварительном увеличении давления при использовании инертного газа вплоть до давления технологического процесса. Вернее сказать, технологический газ может быть использован для повышения давления в реакторе вплоть до давления технологического процесса. В выгодном случае высокая селективность катализаторов, описанных в настоящем документе, обеспечивает возможность получения первоначального давления в реакторе при использовании технологического газа при наличии намного уменьшенного риска возникновения неуправляемого теплового режима.

Как это определили изобретатели настоящего изобретения, катализаторы, описанные в настоящем документе, могут быть быстрее доведены до температуры технологического процесса, чем прежние катализаторы в результате высокой селективности по гидрированию ацетилена. В соответствии с этим, еще один аспект раскрытия изобретения представляет собой способ запуска реактора для селективного гидрирования, при этом реактор вмещает один или несколько слоев катализатора, причем каждый из них содержит катализатор, подходящий для использования при селективном гидрировании ацетилена в технологическом газе, содержащем, по меньшей мере, 10% (моль.) этилена, по меньшей мере, 1 ч./млн. ацетилена и, по меньшей мере, 5% (моль.) водорода, при этом способ включает получение каждого слоя катализатора при не более, чем первая температура, причем катализатор слоя катализатора находится в контакте с газом; в присутствии технологического газа нагревание каждого слоя катализатора до, по меньшей мере, второй температуры, при этом вторая температура является, по меньшей мере, на 20 градусов большей, чем первая температура, причем нагревание каждого слоя катализатора проводят при скорости в диапазоне, составляющей, по меньшей мере, 3 °С/час; и обеспечение возможности тока технологического газа через слой катализатора вплоть до достижения концентрации ацетилена на выпускном отверстии из реактора, составляющей менее, чем 1 ч./млн. В определенных вариантах осуществления скорость находится в диапазоне 3 – 20°С/час, например, 3 – 15°С/час или 3 – 12°С/час. В определенных вариантах осуществления скорость находится в диапазоне 6 – 20°С/час, например, 6 – 15°С/час или 6 – 12°С/час. В определенных вариантах осуществления скорость находится в диапазоне 9 – 20°С/час, например, 9 – 15°С/час.

Катализаторы, описанные выше в отношении способов гидрирования, могут оказаться подходящими для использования в способах запуска, описанных в настоящем документе.

Как это обыкновенно бывает, способы, описанные в настоящем документе, могут, кроме того, включать до введения технологического газа в слой или введения композиции катализатора в контакт с технологическим газом восстановление катализатора (например, при использовании тока водородсодержащего газа).

Еще один аспект раскрытия изобретения представляет собой композицию катализатора гидрирования, включающую пористый носитель, присутствующий в композиции в количестве в пределах диапазона от 90% (масс.) до 99,9% (масс.); палладий, присутствующий в композиции в количестве в пределах диапазона от 0,02% (масс.) до 0,5% (масс.) (например, от 0,04% (масс.) до 0,15% (масс.)) в пересчете на массу элемента; и одну или несколько ионных жидкостей, присутствующих в композиции в объединенном количестве, доходящем вплоть до 10% (масс.). В определенных вариантах осуществления композиция катализатора, кроме того, включает, по меньшей мере, один промотор (например, серебро), присутствующий в композиции в количестве в пределах диапазона от 0,05% (масс.) до 0,25% (масс.), например, от 0,08% (масс.) до 0,25% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 0,25% (масс.) в пересчете на массу элемента.

Количество палладия в композиции катализатора может находиться, например, в пределах диапазона от 0,05% (масс.) до 0,2% (масс.) или от 0,05% (масс.) до 0,15% (масс.) или от 0,07% (масс.) до 0,2% (масс.) или от 0,07% (масс.) до 0,15% (масс.) или 0,08% (масс.) до 0,2% (масс.) или от 0,08% (масс.) до 0,15% (масс.) или 0,1% (масс.) до 0,2% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 0,15% (масс.) или 0,11% (масс.) до 0,2% (масс.) или от 0,11% (масс.) до 0,15% (масс.). Как это определили изобретатели настоящего изобретения, катализатор, характеризующийся относительно большими количествами палладия, в подходящем для использования случае может обеспечивать получение высокой степени превращения и высокой селективности без возникновения неуправляемого режима.

Еще один аспект раскрытия изобретения представляет собой композицию катализатора гидрирования, включающую пористый носитель, присутствующий в композиции в количестве в пределах диапазона от 90% (масс.) до 99,9% (масс.); палладий, присутствующий в композиции в количестве, составляющем, по меньшей мере, 0,02% (масс.), (например, находящемся в диапазоне от 0,04% (масс.) до 0,15% (масс.)) в пересчете на массу элемента; и одну или несколько ионных жидкостей, присутствующих в композиции в объединенном количестве, доходящем вплоть до 10% (масс.). В определенных вариантах осуществления композиция катализатора, кроме того, включает, по меньшей мере, один промотор (например, серебро), присутствующий в композиции в количестве в пределах диапазона от 0,05% (масс.) до 0,25% (масс.), например, от 0,08% (масс.) до 0,25% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 0,25% (масс.) в пересчете на массу элемента. В данном аспекте носитель характеризуется определяемой при использовании метода БЭТ площадью поверхности, составляющей не более, чем 10 м²/г, и объемом пор, составляющим, по меньшей мере, 0,1 мл/г. Определяемая при использовании метода БЭТ площадь поверхности и объем пор носителя в другом отношении могут соответствовать представленному выше описанию изобретения.

Еще один аспект раскрытия изобретения представляет собой композицию катализатора гидрирования, включающую: пористый носитель, присутствующий в композиции в количестве в пределах диапазона от 0,90% (масс.) до 99,9% (масс.); палладий, присутствующий в композиции в количестве в пределах диапазона, составляющего, по меньшей мере, 0,02% (масс.) в пересчете на массу элемента; и одну или несколько ионных жидкостей, присутствующих в композиции в объединенном количестве, доходящем вплоть до 10% (масс.), где катализатор гидрирования характеризуется определяемой при использовании метода БЭТ площадью поверхности, составляющей не более, чем 10 м²/г, и объемом пор, составляющим, по меньшей мере, 0,05 мл/г. Как это определили изобретатели настоящего изобретения, импрегнирование относительно маленьким количеством ионной жидкости может обеспечивать сохранение в катализаторе существенного объема пор, то есть, таким образом, что поры, доступные при использовании метода ртутной порозиметрии, являются не полностью заполненными.

В определенных таких вариантах осуществления композиция катализатора гидрирования содержит палладий в количестве, составляющем, по меньшей мере, 0,03% (масс.) или, по меньшей мере, 0,04% (масс.) или, по меньшей мере, 0,05% (масс.) или, по меньшей мере, 0,06% (масс.) или, по меньшей мере, 0,07% (масс.) или, по меньшей мере, 0,08% (масс.) или, по меньшей мере, 0,09% (масс.) или, по меньшей мере, 0,1% (масс.) или, по меньшей мере, 0,11% (масс.) или, по меньшей мере, 0,12% (масс.) или, по меньшей мере, 0,13% (масс.) или, по меньшей мере, 0,14% (масс.) или, по меньшей мере, 0,15% (масс.). В определенных таких вариантах осуществления композиция катализатора гидрирования содержит палладий в количестве, составляющем не более, чем 0,5% (масс.) (например, не более, чем 0,4% (масс.) или не более, чем 0,3% (масс.) или не более, чем 0,2% (масс.)). Например, различные варианты осуществления включают палладий в количестве в пределах диапазона от 0,02% (масс.) до 0,5% (масс.) или от 0,02% (масс.) до 0,45% (масс.) или от 0,03% (масс.) до 0,4% (масс.) или от 0,03% (масс.) до 0,35% (масс.) или от 0,04% (масс.) до 0,3% (масс.) или от 0,04% (масс.) до 0,25% (масс.).

Такие катализаторы гидрирования в выгодном случае могут включать промотор, который соответствует описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе.

В определенных желательных вариантах осуществления такие катализаторы гидрирования характеризуются определяемой при использовании метода БЭТ площадью поверхности в пределах диапазона от 2 м²/г до 10 м²/г, например, в пределах диапазона от 2 м²/г до 9 м²/г или от 2 м²/г до 8 м²/г или от 2 м²/г до 7 м²/г или от 2 м²/г до 6 м²/г или от 2 м²/г до 5 м²/г или от 3 м²/г до 10 м²/г или от 4 м²/г до 10 м²/г или от 5 м²/г до 10 м²/г или от 6 м²/г до 10 м²/г или от 2 м²/г до 6 м²/г или от 3 м²/г до 7 м²/г или от 4 м²/г до 8 м²/г или от 5 м²/г до 9 м²/г.

В определенных желательных вариантах осуществления такие катализаторы гидрирования характеризуются объемом пор в диапазоне от 0,05 мл/г до 1,0 мл/г, например, от 0,05 мл/г до 0,4 мл/г. В определенных таких вариантах осуществления катализатор гидрирования характеризуется объемом пор в диапазоне от 0,10 мл/г до 1,0 мл/г, например, от 0,10 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,10 до 0,60 мл/г или от 0,10 до 0,40 мл/г или от 0,10 до 0,30 мл/г или в диапазоне от 0,20 мл/г до 1,0 мл/г, например, от 0,20 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,20 до 0,60 мл/г или от 0,20 до 0,40 мл/г или от 0,20 до 0,35 мл/г или в диапазоне от 0,40 мл/г до 1,0 мл/г, например, от 0,40 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,40 до 0,60 мл/г.

В желательном случае катализаторы раскрытия изобретения включают ионную жидкость в количестве, которая не полностью заполняет объем пор носителя. Например, в определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, различие между объемом пор носителя и объемом пор катализатора (то есть, в том числе палладия, любых промоторов и ионной жидкости) находится в диапазоне 10 – 90% от объема пор носителя. В определенных таких вариантах осуществления данное различие находится в диапазоне 20 – 90% от объема пор носителя, например, 30 – 90% или 40 – 90%. В определенных таких вариантах осуществления данное различие находится в диапазоне 10 – 80% от объема пор носителя, например, 20 – 80% или 30 – 80% или 40 – 80%. В определенных таких вариантах осуществления данное различие находится в диапазоне 10 – 70% от объема пор носителя, например, 20 – 70% или 30 – 70% или 40 – 70%. В определенных таких вариантах осуществления данное различие находится в диапазоне 10 – 60% от объема пор носителя, например, 20 – 60% или 30 – 60% или 40 – 60%.

Катализаторы раскрытия изобретения могут включать широкий спектр количеств ионной жидкости. Например, в определенных вариантах осуществления, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе, ионная жидкость присутствует в количестве в диапазоне от 0,1% (масс.) до 10% (масс.), например, от 0,1% (масс.) до 8% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 6% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 4% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 3% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 2% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 1% (масс.), например, от 0,2 до 3% (масс.) или 0,5 – 4% (масс.).

Катализаторы, соответствующие данным аспектам раскрытия изобретения, могут в другом отношении соответствовать представленному выше описанию изобретения в отношении катализаторов, подходящих для использования в способах раскрытия изобретения. Помимо этого, катализаторы, соответствующие данному аспекту раскрытия изобретения, могут быть использованы в любом из способов, которые соответствуют описанию изобретения в другом отношении в настоящем документе.

Технологические процессы и материалы, описанные в настоящем документе, могут оказаться в особенности подходящими для использования в областях применения на начальном этапе переработки. Однако, как это должно быть понятным для специалистов в соответствующих областях применения, они могут быть использованы в широком спектре других областей применения, в особенности в соответствующих областях применения, в которых риск возникновения неуправляемого режима (например, вследствие высоких концентраций водорода) является проблематичным.

Примеры

Примеры, которые следуют далее, являются иллюстративными в отношении конкретных вариантов осуществления изобретения и различных вариантов его использования. Они представлены только для целей разъяснения и не должны восприниматься в качестве ограничения, наложенного на изобретение.

Пример 1. Получение катализатора селективного гидрирования

Пористый носитель на основе альфа-оксида алюминия (таблетки в 4 мм), характеризующийся определяемой при использовании метода БЭТ площадью поверхности 5 ± 2 м²/г, импрегнировали водными растворами соли серебра и соли палладия и прокаливали как минимум при 260°С на воздухе на протяжении 2 часов. Уровень содержания серебра в водном растворе соли серебра и уровень содержания палладия в растворе соли палладия подстраивали для получения конечного прокаленного импрегнированного носителя, содержащего 0,050 ± 0,005% (масс.) палладия и 0,070 ± 0,005% (масс.) серебра. Палладий локализовался в пределах внешнего слоя в 500 мкм пористого носителя. Объем пор носителя, импрегнированного металлом, составлял 0,26 мл/г.

Прокаленный импрегнированный носитель, кроме того, импрегнировали водным раствором, содержащим приблизительно 0,5% (масс.) ионной жидкости (ИЖ), на сухом импрегнированном носителе. Получающийся в результате материал высушивали при вплоть до 150°С на протяжении 2 часов для получения катализатора А1. Катализатор характеризовался объемом пор 0,23 мл/г.

Катализатор А2 получали по варианту, подобному тому, что и катализатор А1. Также получали сравнительный катализатор С, который не содержит ИЖ и характеризуется уровнем введения Pd, даже меньшим, чем соответствующая характеристика для катализаторов А1 и А2.

Таблица 1. Композиции катализаторов

№	Pd (% (масс.))	Ag (% (масс.))	ИЖ (% (масс.))
A1	0,05	0,07	0,5
A2	0,08	0,11	0,5
C	0,02	0,05	0,0

Пример 2. Селективное гидрирование

Катализаторы, полученные в соответствии с примером 1, располагали в слое катализатора на 15 мл в трубке реактора. Катализатор восстанавливали в токе водорода при часовой объемной скорости газа > 500 час^{– 1} и 94°С на протяжении одного часа до введения газообразной смеси подаваемого исходного сырья в реактор. Поверх слоя катализатора перепускали газообразную смесь, содержащую 200 ч./млн. СО, 19% (моль.) Н₂, 0,35% (моль.) С₂Н₂, 30% (моль.) С₂Н₄, 45% (моль.) СН₄ и разбавляющий азот, при ЧОСГ 7000 час^{– 1} и общем давлении 500 фунт/дюйм² (изб.) (3447 кПа (изб.)). Слой катализатора нагревали при использовании водяной бани с интервалами в диапазоне 2 – 5°С, начиная от 40°С. Концентрация ацетилена и этана отслеживалась на выпускном отверстии из реактора и демонстрируется на фигуре 1. Как это продемонстрировано на фигуре 1, температура, при которой концентрация ацетилена на выпускном отверстии из реактора уменьшается до 25 ч./млн., (то есть индикатор активности; Т₁) является подобной для катализаторов A1 и С, но диапазон рабочих режимов для катализатора А1 (то есть, различие между температурой неуправляемого режима Т₂ (температурой, при которой концентрация этана на выпускном отверстии из реактора достигает 2% (моль.)) и Т₁) является значительно большим, чем соответствующая характеристика для катализатора С, соответственно, 71°С в сопоставлении с 21°С.

Пример 3. Испытание на перепад уровня содержания СО

Катализаторы, полученные в соответствии с примером 1, располагали в слое катализатора на 15 мл в трубке реактора. Катализатор восстанавливали в токе водорода при часовой объемной скорости газа > 500 час^{– 1} и 94°С на протяжении одного часа до введения газообразной смеси подаваемого исходного сырья в реактор. Поверх слоя катализатора перепускали газообразную смесь, содержащую 200 ч./млн. СО, 0,5% (моль.) С₂Н₂, 19% (моль.) Н₂, 26% (моль.) С₂Н₄, 40% (моль.) СН₄ и разбавляющий азот, при ЧОСГ 7000 час^{– 1}. Слой катализатора нагревали до температуры, достаточной для получения на выпускном отверстии из реактора концентрации ацетилена в диапазоне 20 – 30 ч./млн. Селективность по этилену для технологического процесса непрерывно отслеживалась на выпускном отверстии из реактора и демонстрируется на фигуре 2.

При 25 и 45 часах в режиме эксплуатации концентрацию СО в газообразной смеси кратковременно уменьшали до 60 ч./млн. без уменьшения температуры слоя реактора. При 285 часах в режиме эксплуатации концентрацию СО в газообразной смеси увеличивали до 340 ч./млн., а температуру слоя реактора подстраивали для получения 95%-ной степени превращения ацетилена. Впоследствии концентрацию СО уменьшали до 60 ч./млн., а после этого увеличивали до 200 ч./млн. При 308 часах в режиме эксплуатации повторяли цикл, реализованный при 285 часах в режиме эксплуатации. Как это демонстрируют результаты, показанные на фигуре 2, восстановление селективности по этилену для катализатора А1 после вариаций концентрации СО является значительно лучшим, чем соответствующая характеристика для катализатора С. Помимо этого, как это демонстрируют результаты, селективность для катализатора А1 остается большей, чем соответствующая характеристика для катализатора С как при высокой, так и при низкой концентрациях СО.

Пример 4. Селективное гидрирование

Катализаторы, полученные в соответствии с примером 1, располагали в слое катализатора на 15 мл в трубке реактора. Катализатор восстанавливали в токе водорода при часовой объемной скорости газа > 500 час^{– 1} и 94 °С на протяжении одного часа до введения газообразной смеси подаваемого исходного сырья в реактор. Поверх слоя катализатора перепускали газообразную смесь, содержащую 350 ч./млн. СО, 17% (моль.) Н₂, 0,69% (моль.) С₂Н₂, 47% (моль.) С₂Н₄, 11% (моль.) СН₄, 4% (моль.) пропилена, 0,098 ч./млн. пропадиена, 0,13 ч./млн. метилацетилена и 130 ч./млн. 1,3-бутадиена, при ЧОСГ либо 4500 час^{– 1}, либо 13000 час^{– 1} и совокупном давлении 500 фунт/дюйм² (изб.) (3447 кПа (изб.)). Слой катализатора нагревали при использовании водяной бани с интервалами 5°С. Степень превращения ацетилена и селективность по этилену непрерывно отслеживались на выпускном отверстии из реактора и демонстрируются на фигуре 3. А именно, связанное с этим увеличение температуры, необходимое для поддержания желательной степени превращения ацетилена при ЧОСГ 13000 час^{– 1} по отношению к 4500 час^{– 1}, находится в диапазоне 10 – 12°С для катализатора С, но только в диапазоне 8 – 10°С для катализатора А1. Помимо этого, при 13000 час^{– 1} селективность по этилену для катализатора А1 оставалась большей, чем 95% при степени превращения ацетилена, составляющей целых 95%, и селективность по этилену для катализатора А1 оставалась большей, чем 50% при сохранении степени превращения ацетилена, составляющей более, чем 99%.

Пример 5. Селективное гидрирование

Катализаторы, полученные в соответствии с примером 1, располагали в слое катализатора на 15 мл в трубке реактора. Катализатор восстанавливали в токе водорода при часовой объемной скорости газа > 500 час^{– 1} и 94°С на протяжении одного часа до введения газообразной смеси подаваемого исходного сырья в реактор. Поверх слоя катализатора перепускали газообразную смесь, содержащую 200 ч./млн. СО, 19% (моль.) Н₂, 0,35% (моль.) С₂Н₂, 30% (моль.) С₂Н₄, 45% (моль.) СН₄ и разбавляющий азот, при ЧОСГ либо 7000 час^{– 1}, либо 28000 час^{– 1} и совокупном давлении 500 фунт/дюйм² (изб.) (3447 кПа (изб.)). Слой катализатора нагревали при использовании водяной бани с интервалами в диапазоне 2 – 5°С, начиная с 40°С. Степень превращения ацетилена и селективность по этилену непрерывно отслеживались на выпускном отверстии из реактора и демонстрируются на фигуре 4. А именно, селективность по этилену для катализатора А2 при 28000 час^{– 1} была подобной соответствующей характеристике для катализатора С при только 7000 час^{– 1}, то есть, эксплуатационная производительность была приблизительно в 4 раза большей для катализатора А2.

Пример 6. Запуск реактора без проведения предварительной обработки при использовании СО

Коммерческие агрегаты для селективного гидрирования на начальном этапе переработки в типичном случае требуют проведения предварительной обработки слоя катализатора при использовании СО на запуске, что предотвращает возникновение неуправляемого режима для температуры реактора при первом введении технологического газа в реактор вследствие неселективного гидрирования этилена с образованием этана.

На установке для испытаний лабораторного масштаба выполняли последовательность из испытаний на запуск, используя катализатор А1 без проведения предварительной обработки при использовании СО, и проводили сопоставление с базовым случаем, включающим проведение предварительной обработки катализатора при использовании газа СО. Испытания проводили при значениях ЧОСГ 7000 час^{– 1}.

Сравнительный технологический процесс запуска в испытании лабораторного масштаба включал восстановление при использовании Н₂ при 94 °С на протяжении 1 часа со следующим далее продуванием в рамках предварительной обработки при использовании СО до введения всего газообразного подаваемого исходного сырья в режим эксплуатации. В данном сравнительном испытании для продувания системы использовали 1% СО в газе СН₄ на протяжении 20 минут при 30°С и для увеличения давления в реакторе до 35 бар, после этого при 35 бар в режим эксплуатации вводили газообразное подаваемое исходное сырье, содержащее 0,02% СО, 20% Н₂, 3500 ч./млн. С₂Н₂ и 27% С₂Н₄. Температуру водяной бани выдерживали при 30°С при одновременном отслеживании на протяжении испытания температур верха и низа слоя катализатора. Данные демонстрируются на фигуре 5. Первая температурная точка имела место при начале увеличения давления при использовании просто газа СО/СН₄. Увеличение давления при использовании СО/СН₄ имело место на протяжении 1 – 2 минут. Первоначально имело место кратковременное тепловыделение величиной в диапазоне 2 – 3°С на протяжении ~ 5 минут. Введение газообразного подаваемого исходного сырья при 30°С и 35 бар не приводило к возникновению значительного тепловыделения. По истечении 15 минут после достижения стабильных температур слоя катализатора анализировали образец газа на выпускном отверстии из реактора. Концентрация этана на выпускном отверстии была стабильной на уровне 120 ч./млн., что имело своим происхождением подаваемое исходное сырье на впускном отверстии.

После этого испытание на запуск повторяли по существу тем же самым образом, но при замещении предварительной обработки при использовании СО/СН₄ предварительной обработкой при использовании N₂ со следующими далее введением газообразного подаваемого исходного сырья при атмосферном давлении и увеличением давления в реакторе при использовании газообразного подаваемого исходного сырья при расходе в виде ЧОСГ 7000 час – 1. Температура водяной бани сохранялась на уровне 30 °С, на протяжении испытания отслеживали температуры верха и низа. Для достижения целевого давления 35 бар требовалось ~ 10 минут. Данные демонстрируются на фигуре 6.

На протяжении 10 минут периода увеличения давления наблюдали тепловыделение величиной в диапазоне от 2 до 3°С, и температуры как верха, так и низа возвращались к менее, чем 30 °С после стабилизирования тока газа на уровне 35 бар при анализировании образца газа на выпускном отверстии из реактора, демонстрирующего наличие более, чем 2% этана. Данное первоначальное образование этана было обусловлено отсутствием какого-либо тока из реактора на протяжении увеличения давления до достижения в реакторе 35 бар. Как это продемонстрировал непрерывный анализ образца на выпускном отверстии после стабилизирования тока на впускном отверстии и выпускном отверстии на уровне 25 бар, уровень содержания этана на выпускном отверстии из реактора падал до приблизительно 120 ч./млн., что указывает на отсутствие устойчивого образования этана в реакторе.

Проводили еще одно испытание на запуск, на этот раз при опускании продувания при использовании N₂ между водородным восстановлением и введением газообразного подаваемого исходного сырья. Вместо этого, катализатор продували при использовании газообразного подаваемого исходного сырья, содержащего 0,02% СО, 20% Н₂, 3500 ч./млн. С₂Н₂ и 27% С₂Н₄, на протяжении 20 минут до увеличения давления вплоть до 35 бар при использовании газообразного подаваемого исходного сырья. Это было осуществлено для моделирования рециркулирования газов до запуска в условиях агрегата. Измерения температуры начинались в начале увеличения давления; данные демонстрируются на фигуре 7. На протяжении 20 минут продувания при использовании подаваемого исходного сырья не отмечалось какого-либо изменения температуры. Температуры как верха, так и низа начинали увеличиваться на протяжении увеличения давления, и температура верха слегка превосходила температуру низа. Образование этана на протяжении данного температурного всплеска составляло приблизительно 10%. В конечном счете, по истечении 10 минут температуры возвращались к нормальным значениям. На протяжении всего испытания образование этана продолжало снижаться вплоть до достижения стабильности на уровне 120 ч./млн.

В заключение, для катализатора С применяли методику запуска при использовании газообразного подаваемого исходного сырья для продувания в соответствии с представленным выше описанием изобретения. Фигура 8 демонстрирует изменение температуры слоя данного катализатора и образование этана на протяжении испытания на запуск. Измерения температуры начинались сразу после введения подаваемого исходного сырья. Температура верха начинала увеличиваться до увеличения давления, превосходя температуру низа в начале увеличения давления. Температура верха слегка спадала после увеличения давления и установления непрерывного тока газа, но после этого продолжала увеличиваться вплоть до стабилизирования на уровне 36°С. Температура верха не возвращалась к менее, чем 30°С. Образование этана на протяжении данного времени было стабильным на уровне ~ 16%, что указывает на устойчивый неуправляемый тепловой режим.

Таким образом, как это демонстрируют описанные выше эксперименты по запуску, катализаторы, включающие ионные жидкости, могут обеспечивать получение маленького риска возникновения неуправляемого теплового режима, даже в отсутствие предварительной обработки при использовании СО.

Пример 7. Нечувствительность к концентрации монооксида углерода

В изотермических условиях проводили исследование чувствительности к концентрации монооксида углерода. А именно, селективность для катализатора А1 была относительно нечувствительной к концентрации монооксида углерода, в то время как селективность для катализатора С была намного более чувствительной к концентрациям монооксида углерода. В адиабатических условиях увеличенное тепловыделение в результате увеличенного гидрирования этилена при меньших концентрациях СО еще в большей мере уменьшает селективность, что потенциально становится толчком для неуправляемого экзотермического режима. А именно, как демонстрируют эти данные, катализаторы, описанные в настоящем документе, могут быть использованы в широком спектре условий даже при низких концентрациях СО.

Конкретные детали, продемонстрированные в настоящем документе, представлены только в порядке примера и для целей иллюстративного обсуждения предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения и приводятся ради предложения того, что, как это представляется, является наиболее хорошо подходящим для использования и легко понятным описанием принципов и концептуальных аспектов различных вариантов осуществления изобретения. В данном отношении не предпринимается каких-либо попыток более детализированной демонстрации структурных деталей изобретения, чем это является необходимым для фундаментального понимания изобретения, при этом для специалистов в соответствующей области техники описание изобретения, взятое совместно с чертежами и/или примерами, делает очевидным то, как несколько форм изобретения может быть воплощено при практическом осуществлении. Таким образом, как это должно быть понятным до описания раскрытых технологических процессов и устройств, на аспекты, описанные в настоящем документе, не должны накладываться ограничения конкретными вариантами осуществления, аппаратурой или конфигурациями, и, само собой разумеется то, что как таковые они могут варьироваться. Как это также должно быть понятным, терминология, использованная в настоящем документе, предназначена только для целей описания конкретных аспектов и, если только конкретно это не будет определяться в настоящем документе, не предполагается в качестве ограничения.

Термины «один», «некий», «данный» и подобные соответствия, использованные в контексте описания изобретения (в особенности в контексте следующей далее формулы изобретения), должны восприниматься в качестве покрывающих понятия как в единственном числе, так и во множественном числе, если только в настоящем документе не будет указываться на другое, или с другим не будет явным образом создаваться противоречие исходя из контекста. Перечисление диапазонов значений в настоящем документе предназначено просто для исполнения функции сокращенного способа индивидуального обращения к каждому отдельному значению, попадающему в пределы диапазона. Если только в настоящем документе не будет указываться на другое, то каждое отдельное значение включается в описание изобретения, как если бы оно было бы индивидуально упомянуто в настоящем документе. Диапазоны в настоящем документе выражаются в виде от «приблизительно» одного конкретного значения и/или до «приблизительно» другого конкретного значения. При представлении, выражающем такой диапазон, другой аспект включает выражение от одного конкретного значения и/или до другого конкретного значения. Подобным образом, при выражении значений в виде приближений при использовании предшествующего термина «приблизительно», как это должно быть понятным, конкретное значение формирует другой аспект. Как это, кроме того, должно быть понятным, граничные точки каждого из диапазонов являются значащими как в отношении другой граничной точки, так и независимо от другой граничной точки.

Все способы, описанные в настоящем документе, могут быть осуществлены в любом подходящем для использования порядке стадий, если только в настоящем документе не будет указываться на другое, или с другим не будет явным образом создаваться противоречие исходя из контекста. Использование всех без исключения примеров или формулировок, приводящих примеры, (например, «такой как»), предложенных в настоящем документе, предназначено просто для лучшего разъяснения изобретения и не накладывает ограничений на объем изобретения, заявленного другим образом. Никакая формулировка в описании изобретения не должна восприниматься в качестве указания на любой незаявленный элемент, существенный для практического осуществления изобретения.

Если только контекст не будет явным образом требовать другого, то по всему ходу изложения описания изобретения и формулы изобретения слова «содержать», «содержащий» и тому подобное должны восприниматься во включающем смысле в противоположность исключающему или исчерпывающему смыслу; говоря иными словами, в смысле фразы «включающий нижеследующее, но не ограничивающийся только этим». Слова, использующие единственное или множественное число, также включают, соответственно, и множественное и единственное число. В дополнение к этому, слова «в настоящем документе», «выше» и «ниже» и слова, схожие по смыслу, при их использовании в данной заявке должны относиться к данной заявке в целом, а не к каким-либо конкретным частям заявки.

Как это должно быть понятным для специалистов в соответствующей области техники, каждый вариант осуществления, раскрытый в настоящем документе, может включать нижеследующее, состоять по существу из этого или состоять из него: свои конкретные указанные элемент, стадия, ингредиент или компонент. В соответствии с использованием в настоящем документе переходные термины «содержат» или «содержит» имеют значение «включает нижеследующее, но не ограничивается только этим» и обеспечивают возможность включения неуказанных элементов, стадий, ингредиентов или компонентов даже в значительных количествах. Переходная фраза «состоящий из» исключает любые не указанные элемент, стадию, ингредиент или компонент. Переходная фраза «состоящий по существу из» накладывает ограничения на объем варианта осуществления указанными элементами, стадиями, ингредиентами или компонентами и соответствующими их представителями, которые не оказывают существенного воздействия на вариант осуществления.

Если только не будет указываться на другое, то все числа, выражающие количества ингредиентов, свойства, такие как молекулярная масса, условия проведения реакции и тому подобное и использующиеся в описании изобретения и формуле изобретения, должны пониматься как во всех случаях модифицированные термином «приблизительно». В соответствии с этим, если только не будет указываться на противоположное, то численные параметры, представленные в описании изобретения и прилагающейся формуле изобретения, представляют собой приближения, которые могут варьироваться в зависимости от желательных свойств, получения которых добиваются в настоящем изобретении. В самом крайнем случае и не в порядке попытки наложения ограничений на область применения доктрины эквивалентов для объема формулы изобретения, каждый численный параметр должен, по меньшей мере, восприниматься в свете количества представленных значащих численных разрядов и при использовании обычных методик округления. При наличии потребности в дополнительной ясности термин «приблизительно» имеет значение, разумно присваиваемое ему специалистами в соответствующей области техники при использовании в связи с указанными численными значением или диапазоном, то есть, при обозначении несколько большей или несколько меньшей величины в сопоставлении с указанными значением или диапазоном в пределах нормальных диапазонов неопределенности и неточности на соответствующем уровне техники.

Несмотря на то, что численные диапазоны и параметры, представляющие широкий объем изобретения, представляют собой приближения, численные значения, представленные в конкретных примерах, приводятся по возможности наиболее точно. Однако, любое численное значение по самой своей природе включает определенные погрешности, обязательным образом получающиеся в результате наличия среднеквадратического отклонения, встречающегося в измерениях при их соответствующих испытаниях.

Группирования альтернативных элементов или вариантов осуществления изобретения, раскрытого в настоящем документе, не должны восприниматься в качестве ограничений. Каждый элемент из группы может быть указан и заявлен индивидуально или в любой комбинации с другими элементами из группы или другими элементами, встречающимися в настоящем документе. Как это предполагается, один или несколько элементов из группы могут быть включены в группу или исключены из группы по причинам удобства и/или патентоспособности. При возникновении каких-либо таких включения или исключения описание изобретения, как это считается, включает группу, которая соответствует модифицированию изобретения, что, таким образом, удовлетворяет письменному описанию всех групп Маркуша, использованных в прилагающейся формуле изобретения.

В настоящем документе описываются некоторые варианты осуществления данного изобретения, в том числе наилучший режим осуществления изобретения, известный для изобретателей. Само собой разумеется то, что после прочтения представленного выше описания изобретения для специалистов в соответствующей области техники должны быть очевидными и вариации в отношении данных описанных вариантов осуществления. Как это ожидает изобретатель, специалисты в соответствующей области техники будут использовать такие вариации в соответствии с конкретными обстоятельствами, и изобретатели предполагают осуществление изобретения на практике и другим образом в сопоставлении с тем, что конкретно описывается в настоящем документе. В соответствии с этим, данное изобретение включает все модификации и эквиваленты предмета изобретения, представленные в формуле изобретения, прилагающейся к настоящему документу, которые соответствуют тому, что допускается применимым законодательством. Помимо этого, изобретением охватывается любая комбинация из описанных выше элементов во всех возможных их вариациях, если только не будет указываться на другое, или с другим не будет явным образом создаваться противоречие исходя из контекста.

Кроме того, еще, по всему ходу изложения данного описания изобретения были сделаны многочисленные ссылки на патенты и печатные публикации. Каждая из процитированных ссылок и печатных публикаций во всей своей полноте посредством ссылки на нее индивидуально включается в настоящий документ.

В конце концов, как это должно быть понятным, варианты осуществления изобретения, раскрытого в настоящем документе, являются иллюстративными в отношении принципов настоящего изобретения. В пределах объема изобретения находятся и другие модификации, которые могут быть использованы. Таким образом, в порядке примера, но не в рамках ограничения в соответствии с положениями, изложенными в настоящем документе, могут быть использованы и альтернативные конфигурации настоящего изобретения. В соответствии с этим, на настоящее изобретение не накладывают ограничений положениями, которые в точности соответствуют тому, что продемонстрировано и описано в изобретении.

Дополнительные варианты осуществления описания изобретения предлагаются в перечисленных представленных ниже вариантах осуществления, которые могут быть объединены в любом количестве и любым образом, которые являются логически и технически согласованными.

Вариант осуществления 1. Способ селективного гидрирования ацетилена, при этом способ включает введение композиции катализатора, содержащей пористый носитель, палладий и, по меньшей мере, одну ионную жидкость, в контакт с технологическим газом, содержащим

от 0 ч./млн. до 190 ч./млн. монооксида углерода;

где гидрируются, по меньшей мере, 90% ацетилена, присутствующего в технологическом газе, и превращаются в этан не более, чем 1% (моль.) от совокупного количества ацетилена и этилена, присутствующих в технологическом газе.

Вариант осуществления 2. Способ селективного гидрирования ацетилена, при этом способ включает введение композиции катализатора, содержащей пористый носитель, палладий и, по меньшей мере, одну ионную жидкость, в контакт с технологическим газом, содержащим

Вариант осуществления 3. Способ, соответствующий варианту осуществления 1 или 2, где технологический газ вводят в контакт с катализатором при часовой объемной скорости газа (ЧОСГ) в пределах диапазона от 2000 час^{– 1} до 40000 час^{– 1}.

Вариант осуществления 4. Способ селективного гидрирования ацетилена, при этом способ включает введение композиции катализатора, содержащей пористый носитель, палладий и одну или несколько ионных жидкостей, в контакт с технологическим газом, содержащим

ацетилен, присутствующий в технологическом газе в количестве, составляющем, по меньшей мере, 1 ч./млн.; и

водород, присутствующий в технологическом газе в количестве, составляющем, по меньшей мере, 5% (моль.);

где технологический газ вводят в контакт с катализатором при часовой объемной скорости газа (ЧОСГ), при расчете на совокупный объем слоя катализатора (то есть, в одном слое или множестве слоев), составляющей, по меньшей мере, 7100 час^{– 1} (например, находящейся в диапазоне от 7500 час^{– 1} до 40000 час^{– 1}); и

Вариант осуществления 5. Способ, соответствующий притязанию 4, где монооксид углерода в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 20000 ч./млн., например, вплоть до 10000 ч./млн. или вплоть до 5000 ч./млн. или вплоть до 2500 ч./млн. или вплоть до 1200 ч./млн. или вплоть до 1000 ч./млн.

Вариант осуществления 6. Способ, соответствующий притязанию 4, где монооксид углерода в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 100 ч./млн. или вплоть до 500 ч./млн. или вплоть до 1000 ч./млн. или вплоть до 5000 ч./млн. или находящемся в диапазоне от 10 ч./млн. до 5000 ч./млн. или в диапазоне от 10 ч./млн. до 1200 ч./млн. или в диапазоне от 10 ч./млн. до 500 ч./млн. или в диапазоне от 50 ч./млн. до 5000 ч./млн. или в диапазоне от 50 ч./млн. до 1200 ч./млн. или в диапазоне от 50 ч./млн. до 500 ч./млн. или в диапазоне от 75 ч./млн. до 1200 ч./млн. или в диапазоне от 75 ч./млн. до 500 ч./млн.

Вариант осуществления 7. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1, 3 и 4, где монооксид углерода в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 190 ч./млн., например, вплоть до 175 ч./млн. или находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 190 ч./млн. или в диапазоне от 5 ч./млн. до 190 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 190 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 190 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 190 ч./млн. или от 75 ч./млн. до 190 ч./млн. или от 1 ч./млн. до 175 ч./млн. или от 5 ч./млн. до 175 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 175 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 175 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 175 ч./млн. или от 100 ч./млн. до 175 ч./млн.

Вариант осуществления 8. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1, 3 и 4, где монооксид углерода в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 150 ч./млн., например, вплоть до 140 ч./млн., например, находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 150 ч./млн. или от 5 ч./млн. до 150 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 150 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 150 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 150 ч./млн. или от 75 ч./млн. до 150 ч./млн. или от 1 ч./млн. до 140 ч./млн. или от 5 ч./млн. до 140 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 140 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 140 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 140 ч./млн. или от 75 ч./млн. до 140 ч./млн.

Вариант осуществления 9. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1, 3 и 4, где монооксид углерода в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 125 ч./млн., например, вплоть до 115 ч./млн., например, находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 125 ч./млн. или от 5 ч./млн. до 125 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 125 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 125 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 125 ч./млн. или от 75 ч./млн. до 125 ч./млн. или от 1 ч./млн. до 115 ч./млн. или от 5 ч./млн. до 115 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 115 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 115 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 115 ч./млн. или от 75 ч./млн. до 115 ч./млн.

Вариант осуществления 10. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1, 3 и 4, где монооксид углерода в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 110 ч./млн., например, вплоть до 100 ч./млн., например, находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 110 ч./млн. или от 5 ч./млн. до 110 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 110 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 110 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 110 ч./млн. или от 75 ч./млн. до 110 ч./млн. или от 1 ч./млн. до 100 ч./млн. или от 5 ч./млн. до 100 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 100 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 100 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 100 ч./млн.

Вариант осуществления 11. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1, 3 и 4, где монооксид углерода в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 95 ч./млн., например, вплоть до 90 ч./млн., например, находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 95 ч./млн. или от 5 ч./млн. до 95 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 95 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 95 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 95 ч./млн. или от 1 ч./млн. до 90 ч./млн. или от 5 ч./млн. до 90 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 90 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 90 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 90 ч./млн.

Вариант осуществления 12. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1, 3 и 4, где монооксид углерода в технологическом газе присутствует в количестве, доходящем вплоть до 85 ч./млн., например, вплоть до 80 ч./млн., например, находящемся в пределах диапазона от 1 ч./млн. до 85 ч./млн. или от 5 ч./млн. до 85 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 85 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 85 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 85 ч./млн. или от 1 ч./млн. до 80 ч./млн. или от 5 ч./млн. до 80 ч./млн. или от 10 ч./млн. до 80 ч./млн. или от 25 ч./млн. до 80 ч./млн. или от 50 ч./млн. до 80 ч./млн.

Вариант осуществления 13. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 12, где монооксид углерода не добавляют к потоку газообразного подаваемого исходного сырья для получения технологического газа.

Вариант осуществления 14. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 2 – 4, где монооксид углерода в технологическом газе присутствует в количестве, находящемся в пределах диапазона от 600 ч./млн. до 20000 ч./млн. или от 600 ч./млн. до 15000 ч./млн. или от 600 ч./млн. до 12500 ч./млн. или от 700 ч./млн. до 10000 ч./млн. или от 800 ч./млн. до 7500 ч./млн. или от 900 ч./млн. до 5000 ч./млн. или от 700 ч./млн. до 5000 ч./млн. или от 800 ч./млн. до 5000 ч./млн.

Вариант осуществления 15. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 2 – 4, где монооксид углерода в технологическом газе присутствует в количестве, находящемся в пределах диапазона от 800 ч./млн. до 20000 ч./млн. или от 800 ч./млн. до 15000 ч./млн. или от 800 ч./млн. до 10000 ч./млн. или от 800 ч./млн. до 5000 ч./млн. или от 800 ч./млн. до 2500 ч./млн. или от 800 ч./млн. до 1500 ч./млн.

Вариант осуществления 16. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 2 – 4, где монооксид углерода в технологическом газе присутствует в количестве, находящемся в пределах диапазона от 1000 ч./млн. до 20000 ч./млн. или от 1000 ч./млн. до 15000 ч./млн. или от 1000 ч./млн. до 10000 ч./млн. или от 1000 ч./млн. до 5000 ч./млн. или от 1000 ч./млн. до 2500 ч./млн.

Вариант осуществления 17. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 2 – 4, где монооксид углерода в технологическом газе присутствует в количестве, находящемся в пределах диапазона от 1500 ч./млн. до 20000 ч./млн. или от 1500 ч./млн. до 15000 ч./млн. или от 1500 ч./млн. до 10000 ч./млн. или от 1500 ч./млн. до 5000 ч./млн.

Вариант осуществления 18. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 2 – 4, где монооксид углерода в технологическом газе присутствует в количестве, находящемся в пределах диапазона от 2000 ч./млн. до 20000 ч./млн. или от 2000 ч./млн. до 15000 ч./млн. или от 2000 ч./млн. до 10000 ч./млн. или от 2000 ч./млн. до 5000 ч./млн.

Вариант осуществления 19. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1, 2 и 4 – 18, где технологический газ вводят в контакт с катализатором при значении ЧОСГ, составляющем, по меньшей мере, 7100 час^{– 1}, например, находящемся в пределах диапазона от 7100 час^{– 1} до 40000 час^{– 1} или от 7100 час^{– 1} до 30000 час^{– 1} или от 7100 час^{– 1} до 20000 час^{– 1}.

Вариант осуществления 20. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1, 2 и 4 – 18, где технологический газ вводят в контакт с катализатором при значении ЧОСГ, составляющем, по меньшей мере, 7500 час^{– 1}, например, находящемся в пределах диапазона от 7500 час^{– 1} до 40000 час^{– 1} или от 7500 час^{– 1} до 30000 час^{– 1} или от 7500 час^{– 1} до 20000 час^{– 1}.

Вариант осуществления 21. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1, 2 и 4 – 18, где технологический газ вводят в контакт с катализатором при значении ЧОСГ, составляющем, по меньшей мере, 10000 час^{– 1}, например, находящемся в пределах диапазона от 10000 час^{– 1} до 40000 час^{– 1} или от 10000 час^{– 1} до 30000 час^{– 1} или от 10000 час^{– 1} до 20000 час^{– 1}.

Вариант осуществления 22. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1, 2 и 4 – 18, где технологический газ вводят в контакт с катализатором при значении ЧОСГ, составляющем, по меньшей мере, 12500 час^{– 1}, например, находящемся в пределах диапазона от 12500 час^{– 1} до 40000 час^{– 1} или от 12500 час^{– 1} до 30000 час^{– 1} или от 12500 час^{– 1} до 20000 час^{– 1}.

Вариант осуществления 23. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1, 2 и 4 – 18, где технологический газ вводят в контакт с катализатором при значении ЧОСГ, составляющем, по меньшей мере, 15000 час^{– 1}, например, находящемся в пределах диапазона от 15000 час^{– 1} до 40000 час^{– 1} или от 15000 час^{– 1} до 30000 час^{– 1} или от 15000 час^{– 1} до 20000 час^{– 1}.

Вариант осуществления 24. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1, 2 и 4 – 18, где технологический газ вводят в контакт с катализатором при значении ЧОСГ, составляющем, по меньшей мере, 20000 час^{– 1}, например, находящемся в пределах диапазона от 20000 час^{– 1} до 40000 час^{– 1} или от 20000 час^{– 1} до 30000 час^{– 1}.

Вариант осуществления 25. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 24, где селективное гидрирование проводят при температуре в пределах диапазона от 20°С до 140°С.

Вариант осуществления 26. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 24, где селективное гидрирование проводят при температуре в пределах диапазона от 40°С до 100°С.

Вариант осуществления 27. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 24, где селективное гидрирование проводят при температуре в пределах диапазона от 40°С до 90°С.

Вариант осуществления 28. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 24, где селективное гидрирование проводят при температуре в пределах диапазона от 50 °С до 90 °С.

Вариант осуществления 29. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 24, где селективное гидрирование проводят при температуре в пределах диапазона от 50°С до 100°С.

Вариант осуществления 30. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 24, где селективное гидрирование проводят при температуре в пределах диапазона от 20°С до 130°С, например, в диапазоне от 20°С до 120°С или от 20°С до 110°С или от 20°С до 100°С или от 20°С до 90°С.

Вариант осуществления 31. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 24, где селективное гидрирование проводят при температуре в пределах диапазона от 40°С до 140°С, например, от 40°С до 130°С или от 40°С до 120°С или от 40°С до 110°С.

Вариант осуществления 32. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 24, где селективное гидрирование проводят при температуре в пределах диапазона от 50°С до 140°С, например, от 50°С до 130°С или от 50°С до 120°С или от 50°С до 110°С.

Вариант осуществления 33. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 24, где селективное гидрирование проводят при температуре в пределах диапазона от 60°С до 140°С, например, от 60°С до 130°С или от 60°С до 120°С или от 60°С до 110°С или от 60°С до 100°С или от 60°С до 90°С.

Вариант осуществления 34. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 33, где гидрируются, по меньшей мере, 95% ацетилена, присутствующего в технологическом газе, например, по меньшей мере, 96% или, по меньшей мере, 97% или, по меньшей мере, 97,5% ацетилена, присутствующего в технологическом газе.

Вариант осуществления 35. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 33, где гидрируются, по меньшей мере, 98% ацетилена, присутствующего в технологическом газе, например, по меньшей мере, 98,5% или, по меньшей мере, 99% ацетилена, присутствующего в технологическом газе.

Вариант осуществления 36. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 33, где гидрируется по существу все количество ацетилена, присутствующего в технологическом газе.

Вариант осуществления 37. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 36, где количество этана в продукте селективного гидрирования является не более, чем на 1% (моль.) большим, чем количество этана в технологическом газе.

Вариант осуществления 38. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 36, где количество этана в продукте селективного гидрирования является не более, чем на 0,9% (моль.), например, не более, чем на 0,8% (моль.), большим, чем количество этана в технологическом газе.

Вариант осуществления 39. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 36, где количество этана в продукте селективного гидрирования является не более, чем на 0,7% (моль.), например, не более, чем на 0,6% (моль.), большим, чем количество этана в технологическом газе.

Вариант осуществления 40. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 36, где количество этана в продукте селективного гидрирования является не более, чем на 0,5% (моль.) большим, чем количество этана в технологическом газе.

Вариант осуществления 41. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 36, где количество этана в продукте селективного гидрирования является не более, чем на 0,2% (моль.) большим, чем количество этана в технологическом газе.

Вариант осуществления 42. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 36, где количество этана в продукте селективного гидрирования является не более, чем на 0,1% (моль.) большим, чем количество этана в технологическом газе.

Вариант осуществления 43. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 36, где количество этана в продукте селективного гидрирования является не более, чем на 0,05% (моль.) большим, чем количество этана в технологическом газе.

Вариант осуществления 44. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 44, где этилен в технологическом газе присутствует в количестве в диапазоне от 10% (моль.) до 70% (моль.) или от 15% (моль.) до 60% (моль.) или от 15% (моль.) до 50% (моль.).

Вариант осуществления 45. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 44, где этилен в технологическом газе присутствует в количестве, составляющем, по меньшей мере, 20% (моль.), например, находящемся в диапазоне от 20% (моль.) до 70% (моль.) или от 20% (моль.) до 60% (моль.) или от 20% (моль.) до 50% (моль.).

Вариант осуществления 46. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 44, где этилен в технологическом газе присутствует в количестве, составляющем, по меньшей мере, 30% (моль.), например, находящемся в диапазоне от 30% (моль.) до 70% (моль.) или от 30% (моль.) до 60% (моль.) или от 30% (моль.) до 50% (моль.).

Вариант осуществления 47. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 47, где ацетилен в технологическом газе присутствует в количестве, составляющем, по меньшей мере, 10 ч./млн., например, по меньшей мере, 50 ч./млн.

Вариант осуществления 48. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 47, где ацетилен в технологическом газе присутствует в количестве, составляющем, по меньшей мере, 100 ч./млн., например, по меньшей мере, 500 ч./млн.

Вариант осуществления 49. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 47, где ацетилен в технологическом газе присутствует в количестве в диапазоне от 10 ч./млн. до 2% (моль.), например, от 10 ч./млн. до 1% (моль.) или от 10 ч./млн. до 0,5% (моль.).

Вариант осуществления 50. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 47, где ацетилен в технологическом газе присутствует в количестве в диапазоне от 50 ч./млн. до 2% (моль.), например, от 50 ч./млн. до 1% (моль.) или от 50 ч./млн. до 0,5% (моль.).

Вариант осуществления 51. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 47, где ацетилен в технологическом газе присутствует в количестве в диапазоне от 100 ч./млн. до 2% (моль.), например, от 100 ч./млн. до 1% (моль.) или от 100 ч./млн. до 0,5% (моль.).

Вариант осуществления 52. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 47, где ацетилен в технологическом газе присутствует в количестве в диапазоне от 500 ч./млн. до 2% (моль.) или от 500 ч./млн. до 1% (моль.) или от 500 ч./млн. до 0,5% (моль.).

Вариант осуществления 53. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 47, где ацетилен в технологическом газе присутствует в количестве, составляющем, по меньшей мере, 0,1% (моль.), например, по меньшей мере, 0,5% (моль.) или, по меньшей мере, 1% (моль.).

Вариант осуществления 54. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 47, где ацетилен в технологическом газе присутствует в количестве в диапазоне от 0,1% (моль.) до 2% (моль.), например, от 0,5% (моль.) до 2% (моль.) или от 1% (моль.) до 2% (моль.) от 0,1% (моль.) до 1,5% (моль.) или от 0,5% (моль.) до 1,5% (моль.) или от 1% (моль.) до 1,5% (моль.) или от 0,1% (моль.) до 1% (моль.) или от 0,5% (моль.) до 1% (моль.).

Вариант осуществления 55. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 54, где водород в технологическом газе присутствует в количестве, составляющем, по меньшей мере, 6% (моль.) или, по меньшей мере, 7% (моль.) или, по меньшей мере, 8% (моль.) или, по меньшей мере, 9% (моль.) или, по меньшей мере, 10% (моль.).

Вариант осуществления 56. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 54, где водород в технологическом газе присутствует в количестве в диапазоне от 5% (моль.) до 50% (моль.), например, от 5% (моль.) до 35% (моль.) или от 5% (моль.) до 20% (моль.) или от 5% (моль.) до 15% (моль.) или от 8% (моль.) до 50% (моль.) или от 8% (моль.) до 35% (моль.) или от 8% (моль.) до 20% (моль.) или от 8% (моль.) до 15% (моль.) или от 10% (моль.) до 50% (моль.) или от 10% (моль.) до 35% (моль.) или от 10% (моль.) до 20% (моль.) или от 10% (моль.) до 15% (моль.).

Вариант осуществления 57. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 56, где технологический газ получают из отходящего потока технологического процесса крекинга, из головного потока пропаноотгонной колонны, из головного потока этаноотгонной колонны или из потока отходящего газа с нефтеперерабатывающего предприятия.

Вариант осуществления 58. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 57, где технологический газ содержит не более, чем 10% (моль.) (например, не более, чем 5% (моль.) или не более, чем 2% (моль.) или не более, чем 1% (моль.)) углеродсодержащих компонентов, отличных от С₁ компонентов (например, метана, монооксида углерода и диоксида углерода), С₂ компонентов (например, этилена, этана и ацетилена) и С₃ компонентов (например, пропана, пропилена, пропана, метилацетилена и пропадиена).

Вариант осуществления 59. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 57, где технологический газ содержит не более, чем 20% (моль.) (например, не более, чем 15% (моль.), не более, чем 10% (моль.) или не более, чем 5% (моль.)) углеродсодержащих компонентов, отличных от этилена, этана, ацетилена, монооксида углерода, диоксида углерода и метана.

Вариант осуществления 60. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 59, где композиция катализатора содержит пористый носитель, выбираемый из оксида алюминия, диоксида кремния, диоксида титана и смесей из них и присутствующий в композиции катализатора в количестве в пределах диапазона от 90% (масс.) до 99,9% (масс.), например, от 92,5% (масс.) до 99,9% (масс.) или от 95% (масс.) до 99,9% (масс.) или от 97,5% (масс.) до 99,9% (масс.).

Вариант осуществления 61. Способ, соответствующий варианту осуществления 60, где пористый носитель является пористым носителем на основе оксида алюминия, например, пористым носителем на основе альфа-оксида алюминия.

Вариант осуществления 62. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 61, где композиция катализатора содержит палладий в количестве, составляющем, по меньшей мере, 0,02% (масс.), например, находящемся в пределах диапазона от 0,02% (масс.) до 0,5% (масс.) или от 0,03% (масс.) до 0,4% (масс.) или от 0,04% (масс.) до 0,3% (масс.).

Вариант осуществления 63. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 62, где композиция катализатора содержит, по меньшей мере, одну ионную жидкость в совокупном количестве, доходящем вплоть до 10% (масс.).

Вариант осуществления 64. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 62, где композиция катализатора содержит, по меньшей мере, одну ионную жидкость в количестве в диапазоне от 0,5% (масс.) до 4% (масс.) или от 0,5% (масс.) до 3% (масс.) или от 0,5% (масс.) до 2% (масс.).

Вариант осуществления 65. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 64, где толщина оболочки для ионной жидкости на внешней поверхности катализатора находится в диапазоне от 10 до 2000 мкм, например, от 100 до 1000 мкм или от 100 до 800 мкм.

Вариант осуществления 66. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 1 – 65, где, по меньшей мере, одну ионную жидкость выбирают из трифторметансульфоната 1-бутил-3-метилимидазолия, этилсульфата 1-этил-3-метилпиридиния, трифторметансульфоната 1-бутил-1-метилпирролидиния, трифторметансульфоната 1-бутил-2,3-диметилимидазолия, трицианометида 1-бутил-3-метилимидазолия, метилсульфата 1-бутил-3-метилимидазолия, октилсульфата 1-бутил-3-метилимидазолия, тетрафторбората 1-бутил-3-метилимидазолия, этилсульфата 1-этил-3-метилимидазолия, метилфосфоната 1-этил-3-метилимидазолия, трифторметансульфоната 1-этил-3-метилимидазолия, бис(трифторметилсульфонил)имида 1-бутил-1-метилпирролидиния, тетрацианобората 1-бутил-1-метилпирролидиния, трис(пентафторэтил)трифторфосфата 1-бутил-1-метилпирролидиния, бис(трифторметилсульфонил)имида 1-бутил-3-метилимидазолия, трицианометида 1-бутил-3-метилимидазолия, бис(трифторметилсульфонил)имида 1-этил-3-метилпиридиния, тетрацианобората 1-этил-3-метилимидазолия, трис(пентафторэтил)трифторфосфата 1-этил-3-метилимидазолия, трифторметансульфоната 1-метил-3-октилимидазолия, трис(пентафторэтил)трифторфосфата этилдиметил(2-метоксиэтил)аммония, дицианамида трибутилметиламмония, трис(пентафторэтил)трифторфосфата трициклогексилтетрадецилфосфония и бис(трифторметилсульфонил)имида 1-этил-3-метилимидазолия.

Вариант осуществления 67. Способ запуска реактора для селективного гидрирования, при этом реактор вмещает один или несколько слоев катализатора, причем каждый из них содержит катализатор, подходящий для использования при селективном гидрировании ацетилена в технологическом газе, содержащем, по меньшей мере, 10% (моль.) этилена, по меньшей мере, 1 ч./млн. ацетилена и, по меньшей мере, 5% (моль.) водорода, при этом способ включает

в присутствии первого газа нагревание каждого слоя катализатора до, по меньшей мере, второй температуры, причем вторая температура является, по меньшей мере, на 20 градусов большей, чем первая температура, при этом первый газ является нереакционноспособным в присутствии катализатора при второй температуре; и после этого

изменение композиции газа, находящегося в контакте с катализатором, с переходом от первого газа к току технологического газа при одновременном нахождении слоя катализатора при, по меньшей мере, второй температуре; и

обеспечение возможности тока технологического газа через слой катализатора вплоть до достижения концентрации ацетилена на выпускном отверстии из реактора, составляющей менее, чем 1 ч./млн.

Вариант осуществления 68. Способ из варианта осуществления 67, где концентрация ацетилена на выпускном отверстии из реактора составляет менее, чем 1 ч./млн. в пределах шести часов (например, в пределах четырех часов или даже в пределах двух часов) введения технологического газа в один или несколько слоев катализатора.

Вариант осуществления 69. Способ из варианта осуществления 67 или варианта осуществления 68, где катализатор каждого слоя катализатора в реакторе не вводили в контакт с монооксидом углерода в количестве, превосходящем 100 ч./млн., и где способ включает воздерживание от добавления к технологическому газу монооксида углерода.

Вариант осуществления 70. Способ запуска реактора для селективного гидрирования, при этом реактор вмещает один или несколько слоев катализатора, причем каждый из них содержит катализатор, подходящий для использования при селективном гидрировании ацетилена в технологическом газе, содержащем, по меньшей мере, 10% (моль.) этилена, по меньшей мере, 1 ч./млн. ацетилена и, по меньшей мере, 5% (моль.) водорода, при этом способ включает

получение каждого слоя катализатора при не более, чем первой температуре, причем катализатор слоя катализатора находится в контакте с технологическим газом;

Вариант осуществления 71. Способ из варианта осуществления 70, где скорость находится в диапазоне 3 – 20°С/час, например, 3 – 15°С/час или 3 – 12°С/час.

Вариант осуществления 72. Способ из варианта осуществления 70, где скорость находится в диапазоне 6 – 20°С/час, например, 6 – 15°С/час или 6 – 12°С/час.

Вариант осуществления 73. Способ из варианта осуществления 70, где скорость находится в диапазоне 9 – 20°С/час, например, 9 – 15°С/час.

Вариант осуществления 74. Способ запуска реактора для селективного гидрирования, при этом реактор вмещает один или несколько слоев катализатора, причем каждый из них содержит катализатор, подходящий для использования при селективном гидрировании ацетилена в технологическом газе, содержащем, по меньшей мере, 10% (моль.) этилена, по меньшей мере, 1 ч./млн. ацетилена и, по меньшей мере, 5% (моль.) водорода, при этом способ включает:

снабжение реактора каждым слоем катализатора, характеризующимся нахождением его катализатора в контакте с первым газом, причем первый газ является нереакционноспособным в присутствии катализатора при первой температуре, где катализатор не вводили в реакторе в контакт с содержащим монооксид углерода газом, характеризующимся концентрацией монооксида углерода, превосходящей 2000 ч./млн.; и

Вариант осуществления 75. Способ из варианта осуществления 74, включающий, кроме того, увеличение температуры слоя катализатора для каждого слоя катализатора от не более, чем первой температуры до, по меньшей мере, второй температуры.

Вариант осуществления 76. Способ из варианта осуществления 75, где температуру (температуры) слоя катализатора увеличивают до введения технологического газа.

Вариант осуществления 77. Способ из притязания 75, где температуру (температуры) слоя катализатора увеличивают после введения технологического газа.

Вариант осуществления 78. Способ из притязания 75, где технологический газ вводят при одновременном увеличении температуры (температур) слоя катализатора.

Вариант осуществления 79. Способ из любого из вариантов осуществления 75 – 78, включающий, кроме того, после увеличения температуры до, по меньшей мере, второй температуры ток технологического газа через один или несколько слоев катализатора вплоть до достижения отходящим потоком из реактора уровня содержания, составляющего менее, чем 1 ч./млн. (например, менее, чем 0,5 ч./млн.) ацетилена.

Вариант осуществления 80. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 79, где первая температура составляет не более, чем 50°С, например, находится в диапазоне 31 – 50°С или 35 – 50°С или 40 – 50°С или 45 – 50°С.

Вариант осуществления 81. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 79, где первая температура составляет не более, чем 45 °С, например, находится в диапазоне 31 – 45°С или 35 – 45°С или 40 – 45°С.

Вариант осуществления 82. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 79, где первая температура составляет не более, чем 40 °С, например, находится в диапазоне 31 – 40°С или 35 – 40°С.

Вариант осуществления 83. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 79, где первая температура составляет не более, чем 30°С или не более, чем 25°С.

Вариант осуществления 84. Способ запуска реактора для селективного гидрирования, при этом реактор вмещает один или несколько слоев катализатора, причем каждый из них содержит катализатор, подходящий для использования при селективном гидрировании ацетилена в технологическом газе, содержащем, по меньшей мере, 10% (моль.) этилена, по меньшей мере, 1 ч./млн. ацетилена и, по меньшей мере, 5% (моль.) водорода, при этом способ включает

охлаждение каждого высушенного слоя катализатора до первой температуры в диапазоне 31 – 50°С и введение катализатора каждого слоя катализатора в контакт с технологическим газом при первой температуре; после этого

Вариант осуществления 85. Способ, соответствующий варианту осуществления 84, где первая температура находится в пределах диапазона от 35°С до 50°С, например, от 40°С до 50°С или от 45°С до 50°С.

Вариант осуществления 86. Способ, соответствующий варианту осуществления 84, где первая температура находится в пределах диапазона от 31°С до 45°С, например, от 35°С до 45°С или от 40°С до 45°С.

Вариант осуществления 87. Способ, соответствующий варианту осуществления 84, где первая температура находится в пределах диапазона от 31°С до 40°С, например, от 35°С до 40°С.

Вариант осуществления 88. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 87, где вторая температура находится в пределах диапазона от 40°С до 140°С.

Вариант осуществления 89. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 87, где вторая температура находится в пределах диапазона от 40°С до 100°С.

Вариант осуществления 90. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 87, где вторая температура находится в пределах диапазона от 40°С до 90°С.

Вариант осуществления 91. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 87, где вторая температура находится в пределах диапазона от 50°С до 90°С.

Вариант осуществления 92. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления v, где вторая температура находится в пределах диапазона от 50°С до 100°С.

Вариант осуществления 93. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 87, где вторая температура находится в пределах диапазона от 20°С до 130°С, например, в диапазоне от 20°С до 120°С или от 20°С до 110°С или от 20°С до 100°С или от 20°С до 90°С.

Вариант осуществления 94. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 87, где вторая температура находится в пределах диапазона от 40°С до 140°С, например, от 40°С до 130°С или от 40°С до 120°С или от 40°С до 110°С.

Вариант осуществления 95. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 87, где вторая температура находится в пределах диапазона от 50°С до 140°С, например, от 50°С до 130°С или от 50°С до 120°С или от 50°С до 110°С.

Вариант осуществления 96. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 87, где вторая температура находится в пределах диапазона от 60°С до 140°С, например, от 60°С до 130°С или от 60°С до 120°С или от 60°С до 110°С или от 60°С до 100°С или от 60°С до 90°С.

Вариант осуществления 97. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 96, где вторая температура является, по меньшей мере, на 30 °С большей (например, по меньшей мере, на 40 °С большей), чем первая температура.

Вариант осуществления 98. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 96, где вторая температура является, по меньшей мере, на 50°С большей (например, по меньшей мере, на 60°С большей), чем первая температура.

Вариант осуществления 99. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 98, где температуру каждого слоя катализатора увеличивают от не более, чем первой температуры до, по меньшей мере, второй температуры на протяжении периода времени, составляющего не более, чем 10 часов, например, не более, чем шесть часов.

Вариант осуществления 100. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 69, 74 – 83 и 88 – 99, где первый газ включает не более, чем 1 ч./млн. ацетилена (например, не более, чем 0,5 ч./млн.).

Вариант осуществления 101. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 100, где технологический газ включает, по меньшей мере, 10 ч./млн. СО.

Вариант осуществления 102. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 100, где технологический газ соответствует описанию изобретения в другом отношении относительно одного или нескольких вариантов осуществления 1 – 66.

Вариант осуществления 103. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 69, 74 – 83 и 88 – 102, где каждый слой катализатора изменяется с переходом от введения в контакт с первым газом до введения в контакт с технологическим газом на протяжении периода времени, составляющего не более, чем 10 часов, например, не более, чем шесть часов, например, находящегося в диапазоне 2 – 10 часов, 4 – 10 часов или 3 – 6 часов.

Вариант осуществления 104. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 104, где катализатор соответствует описанию изобретения в одном или нескольких вариантах осуществления 1 – 66.

Вариант осуществления 105. Способ, соответствующий любому из вариантов осуществления 67 – 104, включающий, кроме того, до введения технологического газа в слой или введения композиции катализатора в контакт с технологическим газом восстановление катализатора (например, при использовании тока водородсодержащего газа).

Вариант осуществления 106. Композиция катализатора гидрирования, содержащая:

палладий, присутствующий в композиции в количестве в пределах диапазона от 0,02% (масс.) до 0,5% (масс.) (например, в пределах диапазона от 0,03% (масс.) до 0,4% (масс.) или от 0,04% (масс.) до 0,3% (масс.)) в пересчете на массу элемента; и

Вариант осуществления 107. Композиция катализатора из варианта осуществления 106, где палладий в композиции присутствует в количестве в пределах диапазона от 0,02% (масс.) до 0,5% (масс.), например, от 0,02% (масс.) до 0,4% (масс.) или от 0,02% (масс.) до 0,3% (масс.) или от 0,02% (масс.) до 0,2% (масс.) или 0,02% (масс.) до 0,15% (масс.).

Вариант осуществления 108. Композиция катализатора из варианта осуществления 106, где палладий в композиции присутствует в количестве в пределах диапазона от 0,04% (масс.) до 0,5% (масс.), например, от 0,04% (масс.) до 0,4% (масс.) или от 0,04% (масс.) до 0,3% (масс.) или от 0,04% (масс.) до 0,2% (масс.) или 0,04% (масс.) до 0,15% (масс.).

Вариант осуществления 109. Композиция катализатора из варианта осуществления 106, где палладий в композиции присутствует в количестве в пределах диапазона от 0,05% (масс.) до 0,5% (масс.), например, от 0,05% (масс.) до 0,4% (масс.) или от 0,05% (масс.) до 0,3% (масс.) или от 0,05% (масс.) до 0,2% (масс.) или 0,05% (масс.) до 0,15% (масс.).

Вариант осуществления 110. Композиция катализатора из варианта осуществления 106, где палладий в композиции присутствует в количестве в пределах диапазона от 0,06% (масс.) до 0,5% (масс.), например, от 0,06% (масс.) до 0,4% (масс.) или от 0,06% (масс.) до 0,3% (масс.) или от 0,06% (масс.) до 0,2% (масс.) или 0,06% (масс.) до 0,15% (масс.).

Вариант осуществления 111. Композиция катализатора из варианта осуществления 106, где палладий в композиции присутствует в количестве в пределах диапазона от 0,08% (масс.) до 0,5% (масс.), например, от 0,08% (масс.) до 0,4% (масс.) или от 0,08% (масс.) до 0,3% (масс.) или от 0,07% (масс.) до 0,2% (масс.) или 0,07% (масс.) до 0,15% (масс.).

Вариант осуществления 112. Композиция катализатора гидрирования, содержащая:

Вариант осуществления 113. Катализатор гидрирования из варианта осуществления 112, содержащий палладий в количестве, составляющем, по меньшей мере, 0,03% (масс.) или, по меньшей мере, 0,04% (масс.) или, по меньшей мере, 0,05% (масс.) или, по меньшей мере, 0,06% (масс.) или, по меньшей мере, 0,07% (масс.) или, по меньшей мере, 0,08% (масс.) или, по меньшей мере, 0,09% (масс.) или, по меньшей мере, 0,1% (масс.) или, по меньшей мере, 0,11% (масс.) или, по меньшей мере, 0,12% (масс.) или, по меньшей мере, 0,13% (масс.) или, по меньшей мере, 0,14% (масс.) или, по меньшей мере, 0,15% (масс.).

Вариант осуществления 114. Катализатор гидрирования из варианта осуществления 112, содержащий палладий в количестве, составляющем не более, чем 0,5% (масс.) (например, не более, чем 0,4% (масс.) или не более, чем 0,3% (масс.) или не более, чем 0,2% (масс.)).

Вариант осуществления 115. Катализатор гидрирования из варианта осуществления 112, содержащий палладий в количестве в пределах диапазона от 0,02% (масс.) до 0,5% (масс.) или от 0,02% (масс.) до 0,45% (масс.) или от 0,03% (масс.) до 0,4% (масс.) или от 0,03% (масс.) до 0,35% (масс.) или от 0,04% (масс.) до 0,3% (масс.) или от 0,04% (масс.) до 0,25% (масс.).

Вариант осуществления 116. Композиция катализатора из любого из вариантов осуществления 106 – 115, содержащая, кроме того, по меньшей мере, один промотор (например, серебро, золото, цинк, олово, свинец, галлий, кадмий, медь, висмут, натрий, цезий или калий), присутствующий в композиции в количестве в пределах диапазона от 0,05% (масс.) до 0,25% (масс.), например, от 0,08% (масс.) до 0,25% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 0,25% (масс.) в пересчете на массу элемента.

Вариант осуществления 117. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 106 – 116, где пористый носитель характеризуется определяемой при использовании метода БЭТ площадью поверхности в пределах диапазона от 2 м²/г до 10 м²/г.

Вариант осуществления 118. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 106 – 116, где пористый носитель характеризуется определяемой при использовании метода БЭТ площадью поверхности в пределах диапазона от 2 м²/г до 9 м²/г или от 2 м²/г до 8 м²/г или от 2 м²/г до 7 м²/г или от 2 м²/г до 6 м²/г или от 2 м²/г до 5 м²/г или от 3 м²/г до 10 м²/г или от 4 м²/г до 10 м²/г или от 5 м²/г до 10 м²/г или от 6 м²/г до 10 м²/г или от 2 м²/г до 6 м²/г или от 3 м²/г до 7 м²/г или от 4 м²/г до 8 м²/г или от 5 м²/г до 9 м²/г.

Вариант осуществления 119. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 106 – 118, где пористый носитель характеризуется объемом пор в пределах диапазона от 0,10 мл/г до 1,0 мл/г.

Вариант осуществления 120. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 106 – 118, где пористый носитель характеризуется объемом пор в пределах диапазона от 0,10 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,20 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,30 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,20 мл/г до 0,70 мл/г или от 0,30 мл/г до 0,70 мл/г.

Вариант осуществления 121. Композиция катализатора гидрирования, содержащая:

Вариант осуществления 122. Катализатор гидрирования из варианта осуществления 121, содержащий палладий в количестве, составляющем, по меньшей мере, 0,03% (масс.) или, по меньшей мере, 0,04% (масс.) или, по меньшей мере, 0,05% (масс.) или, по меньшей мере, 0,06% (масс.) или, по меньшей мере, 0,07% (масс.) или, по меньшей мере, 0,08% (масс.) или, по меньшей мере, 0,09% (масс.) или, по меньшей мере, 0,1% (масс.) или, по меньшей мере, 0,11% (масс.) или, по меньшей мере, 0,12% (масс.) или, по меньшей мере, 0,13% (масс.) или, по меньшей мере, 0,14% (масс.) или, по меньшей мере, 0,15% (масс.).

Вариант осуществления 123. Катализатор гидрирования из варианта осуществления 121 или варианта осуществления 122, содержащий палладий в количестве, составляющем не более, чем 0,5% (масс.) (например, не более, чем 0,4% (масс.) или не более, чем 0,3% (масс.) или не более, чем 0,2% (масс.)).

Вариант осуществления 124. Катализатор гидрирования из варианта осуществления 121, содержащий палладий в количестве в пределах диапазона от 0,02% (масс.) до 0,5% (масс.) или от 0,02% (масс.) до 0,45% (масс.) или от 0,03% (масс.) до 0,4% (масс.) или от 0,03% (масс.) до 0,35% (масс.) или от 0,04% (масс.) до 0,3% (масс.) или от 0,04% (масс.) до 0,25% (масс.).

Вариант осуществления 125. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 121 – 124, содержащая, кроме того, по меньшей мере, один промотор (например, серебро, золото, цинк, олово, свинец, галлий, кадмий, медь, висмут, натрий, цезий или калий), присутствующий в композиции в количестве в пределах диапазона от 0,05% (масс.) до 0,25% (масс.), например, от 0,08% (масс.) до 0,25% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 0,25% (масс.) в пересчете на массу элемента.

Вариант осуществления 126. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 121 – 125, характеризующийся определяемой при использовании метода БЭТ площадью поверхности в пределах диапазона от 2 м²/г до 10 м²/г.

Вариант осуществления 127. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 121 – 125, характеризующийся определяемой при использовании метода БЭТ площадью поверхности в пределах диапазона от 2 м²/г до 9 м²/г или от 2 м²/г до 8 м²/г или от 2 м²/г до 7 м²/г или от 2 м²/г до 6 м²/г или от 2 м²/г до 5 м²/г или от 3 м²/г до 10 м²/г или от 4 м²/г до 10 м²/г или от 5 м²/г до 10 м²/г или от 6 м²/г до 10 м²/г или от 2 м²/г до 6 м²/г или от 3 м²/г до 7 м²/г или от 4 м²/г до 8 м²/г или от 5 м²/г до 9 м²/г.

Вариант осуществления 128. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 121 – 127, характеризующийся объемом пор в пределах диапазона от 0,05 мл/г до 1,0 мл/г.

Вариант осуществления 129. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 121 – 127, характеризующийся объемом пор в пределах диапазона от 0,05 мл/г до 0,4 мл/г.

Вариант осуществления 130. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 121 – 129, характеризующийся объемом пор в пределах диапазона от 0,10 мл/г до 1,0 мл/г, например, от 0,10 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,10 мл/г до 0,60 мл/г или от 0,10 мл/г до 0,40 мл/г или от 0,10 мл/г до 0,30 мл/г.

Вариант осуществления 131. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 121 – 129, характеризующийся объемом пор в пределах диапазона от 0,20 мл/г до 1,0 мл/г, например, от 0,20 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,20 мл/г до 0,60 мл/г или от 0,20 мл/г до 0,40 мл/г или от 0,20 мл/г до 0,35 мл/г.

Вариант осуществления 132. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 121 – 129, характеризующийся объемом пор в пределах диапазона от 0,40 мл/г до 1,0 мл/г, например, от 0,40 мл/г до 0,80 мл/г или от 0,40 мл/г до 0,60 мл/г.

Вариант осуществления 133. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 121 – 132, где различие между объемом пор носителя и объемом пор катализатора (то есть, в том числе палладия, любых промоторов и ионной жидкости) находится в диапазоне 10 – 90% от объема пор носителя.

Вариант осуществления 134. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 121 – 132, где различие между объемом пор носителя и объемом пор катализатора (то есть, в том числе палладия, любых промоторов и ионной жидкости) находится в диапазоне 10 – 80% от объема пор носителя, например, 20 – 80% или 30 – 80% или 40 – 80% от объема пор носителя.

Вариант осуществления 135. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 121 – 132, где различие между объемом пор носителя и объемом пор катализатора (то есть, в том числе палладия, любых промоторов и ионной жидкости) находится в диапазоне 10 – 70% от объема пор носителя, например, 20 – 70% или 30 – 70% или 40 – 70%; или в диапазоне 10 – 60% от объема пор носителя, например, 20 – 60% или 30 – 60% или 40 – 60%.

Вариант осуществления 136. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 106 – 135, где ионная жидкость присутствует в количестве в диапазоне от 0,1% (масс.) до 10% (масс.), например, от 0,1% (масс.) до 8% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 6% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 4% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 3% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 2% (масс.) или от 0,1% (масс.) до 1% (масс.).

Вариант осуществления 137. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 106 – 135, где ионная жидкость присутствует в количестве в диапазоне от 0,2% (масс.) до 3% (масс.).

Вариант осуществления 138. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 106 – 135, где ионная жидкость присутствует в количестве в диапазоне от 0,5% (масс.) до 4% (масс.).

Вариант осуществления 139. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 106 – 138, содержащий серебро в качестве промотора.

Вариант осуществления 140. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 106 – 139, где пористый носитель является пористым носителем на основе оксида алюминия, например, пористым носителем на основе альфа-оксида алюминия.

Вариант осуществления 141. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 106 – 140, где толщина оболочки для ионной жидкости на внешней поверхности катализатора находится в диапазоне от 10 до 2000 мкм, например, от 100 до 1000 мкм или от 100 до 800 мкм.

Вариант осуществления 142. Катализатор гидрирования из любого из вариантов осуществления 106 – 138, где, по меньшей мере, одну ионную жидкость выбирают из трифторметансульфоната 1-бутил-3-метилимидазолия, этилсульфата 1-этил-3-метилпиридиния, трифторметансульфоната 1-бутил-1-метилпирролидиния, трифторметансульфоната 1-бутил-2,3-диметилимидазолия, трицианометида 1-бутил-3-метилимидазолия, метилсульфата 1-бутил-3-метилимидазолия, октилсульфата 1-бутил-3-метилимидазолия, тетрафторбората 1-бутил-3-метилимидазолия, этилсульфата 1-этил-3-метилимидазолия, метилфосфоната 1-этил-3-метилимидазолия, трифторметансульфоната 1-этил-3-метилимидазолия, бис(трифторметилсульфонил)имида 1-бутил-1-метилпирролидиния, тетрацианобората 1-бутил-1-метилпирролидиния, трис(пентафторэтил)трифторфосфата 1-бутил-1-метилпирролидиния, бис(трифторметилсульфонил)имида 1-бутил-3-метилимидазолия, трицианометида 1-бутил-3-метилимидазолия, бис(трифторметилсульфонил)имида 1-этил-3-метилпиридиния, тетрацианобората 1-этил-3-метилимидазолия, трис(пентафторэтил)трифторфосфата 1-этил-3-метилимидазолия, трифторметансульфоната 1-метил-3-октилимидазолия, трис(пентафторэтил)трифторфосфата этилдиметил(2-метоксиэтил)аммония, дицианамида трибутилметиламмония, трис(пентафторэтил)трифторфосфата трициклогексилтетрадецилфосфония и бис(трифторметилсульфонил)имида 1-этил-3-метилимидазолия.

Вариант осуществления 143. Любой из технологических процессов из вариантов осуществления 1 – 59 и 67 – 105, использующий катализатор, который соответствует описанию изобретения в любом из вариантов осуществления 106 – 142.

Claims

1. Способ селективного гидрирования ацетилена, который включает введение композиции катализатора, содержащей пористый носитель, палладий и по меньшей мере одну ионную жидкость, в контакт с технологическим газом, содержащим

этилен, присутствующий в технологическом газе в количестве по меньшей мере 10% мол.;

ацетилен, присутствующий в технологическом газе в количестве по меньшей мере 1 ч./млн.; и

водород, присутствующий в технологическом газе в количестве, составляющем по меньшей мере 5% мол.;

где технологический газ вводят в контакт с катализатором при часовой объемной скорости газа (ЧОСГ), в расчете на общий объем катализатора в одном слое или множестве слоев, составляющей от 7500 час^{– 1} до 40000 час^{– 1}; и монооксид углерода присутствует в технологическом газе в количестве от 0 ч./млн. до 190 ч./млн.;

причем гидрируется по меньшей мере 90% ацетилена, присутствующего в технологическом газе, и не более чем 1% мол. от общего количества ацетилена и этилена, присутствующих в технологическом газе, превращается в этан;

причем композиция катализатора содержит пористый носитель в количестве от 90% мас. до 99,9% мас.;

палладий, в количестве по меньшей мере 0,02% мас. в пересчете на массу элемента; и

одну или более ионных жидкостей, в объединенном количестве вплоть до 10% мас.,

и катализатор гидрирования характеризуется площадью поверхности, определенной методом БЭТ, составляющей не более чем 10 м²/г, и объемом пор, составляющим по меньшей мере 0,05 мл/г.

2. Способ по п. 1, где часовая объемная скорость газа находится в диапазоне от 10000 час^{– 1} до 40000 час^{– 1}.

3. Способ по п. 1, где часовая объемная скорость газа находится в диапазоне от 15000 час^{– 1} до 40000 час^{– 1}.

4. Способ по п. 1, где селективное гидрирование проводят при температуре в пределах диапазона от 20°С до 140°С.

5. Способ по п. 1, где селективное гидрирование проводят при температуре в пределах диапазона от 40°С до 100°С.

6. Способ по любому из пп. 1-5, где гидрируется по меньшей мере 95% ацетилена, присутствующего в технологическом газе.

7. Способ по любому из пп. 1-5, где количество этана в продукте селективного гидрирования является не более чем на 0,5% мол. большим, чем количество этана в технологическом газе.

8. Способ по любому из пп. 1-5, где этилен в технологическом газе присутствует в количестве, составляющем по меньшей мере 20% мол.

9. Способ по любому из пп. 1-5, где ацетилен в технологическом газе присутствует в количестве, составляющем по меньшей мере 500 ч./млн.

10. Способ по любому из пп. 1-5, где водород в технологическом газе присутствует в количестве от 5% мол. до 35% мол.

11. Способ по любому из пп. 1-5, где технологический газ содержит не более чем 5% мол. углеродсодержащих компонентов, отличных от С₁ компонентов, например метана, монооксида углерода и диоксида углерода, С₂ компонентов, например этилена, этана и ацетилена, и С₃ компонентов, например пропана, пропилена, метилацетилена и пропадиена.

12. Способ по любому из пп. 1-5, где композиция катализатора содержит пористый носитель, выбираемый из оксида алюминия, диоксида кремния, диоксида титана и смесей из них, и присутствующий в композиции катализатора в количестве в пределах диапазона от 90% мас. до 99,9% мас.

13. Способ по любому из пп. 1-5, где по меньшей мере одну ионную жидкость выбирают из трифторметансульфоната 1-бутил-3-метилимидазолия, этилсульфата 1-этил-3-метилпиридиния, трифторметансульфоната 1-бутил-1-метилпирролидиния, трифторметансульфоната 1-бутил-2,3-диметилимидазолия, трицианометида 1-бутил-3-метилимидазолия, метилсульфата 1-бутил-3-метилимидазолия, октилсульфата 1-бутил-3-метилимидазолия, тетрафторбората 1-бутил-3-метилимидазолия, этилсульфата 1-этил-3-метилимидазолия, метилфосфоната 1-этил-3-метилимидазолия, трифторметансульфоната 1-этил-3-метилимидазолия, бис(трифторметилсульфонил)имида 1-бутил-1-метилпирролидиния, тетрацианобората 1-бутил-1-метилпирролидиния, трис(пентафторэтил)трифторфосфата 1-бутил-1-метилпирролидиния, бис(трифторметилсульфонил)имида 1-бутил-3-метилимидазолия, трицианометида 1-бутил-3-метилимидазолия, бис(трифторметилсульфонил)имида 1-этил-3-метилпиридиния, тетрацианобората 1-этил-3-метилимидазолия, трис(пентафторэтил)трифторфосфата 1-этил-3-метилимидазолия, трифторметансульфоната 1-метил-3-октилимидазолия, трис(пентафторэтил)трифторфосфата этилдиметил(2-метоксиэтил)аммония, дицианамида трибутилметиламмония, трис(пентафторэтил)трифторфосфата трициклогексилтетрадецилфосфония и бис(трифторметилсульфонил)имида 1-этил-3-метилимидазолия.

14. Способ по любому из пп. 1-5, где композиция катализатора содержит:

пористый носитель, присутствующий в композиции в количестве от 90% мас. до 99,9% мас.;

палладий, присутствующий в композиции в количестве от 0,02% мас. до 0,5% мас., например, в диапазоне от 0,03% мас. до 0,4% мас., или от 0,04% мас. до 0,3% мас. в пересчете на массу элемента; и

одну или более ионных жидкостей, присутствующих в композиции в объединенном количестве вплоть до 10% мас.