TWI327999B - Selective hydrogenation of acetylenes - Google Patents

Selective hydrogenation of acetylenes Download PDF

Info

Publication number
TWI327999B
TWI327999B TW092116826A TW92116826A TWI327999B TW I327999 B TWI327999 B TW I327999B TW 092116826 A TW092116826 A TW 092116826A TW 92116826 A TW92116826 A TW 92116826A TW I327999 B TWI327999 B TW I327999B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
catalyst
reaction zone
reactor
weight
catalytic reaction
Prior art date
Application number
TW092116826A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200406378A (en
Inventor
Yong Ryu J
R Adams John
A Groten Willibrord
Original Assignee
Catalytic Distillation Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Catalytic Distillation Tech filed Critical Catalytic Distillation Tech
Publication of TW200406378A publication Critical patent/TW200406378A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI327999B publication Critical patent/TWI327999B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/148Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound
    • C07C7/163Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound by hydrogenation
    • C07C7/167Purification; Separation; Use of additives by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound by hydrogenation for removal of compounds containing a triple carbon-to-carbon bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/02Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation
    • C07C5/08Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation of carbon-to-carbon triple bonds
    • C07C5/09Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by hydrogenation of carbon-to-carbon triple bonds to carbon-to-carbon double bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper
    • C07C2523/74Iron group metals
    • C07C2523/755Nickel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper
    • C07C2523/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups C07C2523/02 - C07C2523/36
    • C07C2523/80Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups C07C2523/02 - C07C2523/36 with zinc, cadmium or mercury
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper
    • C07C2523/89Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

1327999 玖、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於從含烯流(尤指含二烯之流)移除炔屬化合 物之方法。 【先前技術】 用於商業生產烯和二烯之粗製流包含各種雜質狀之化合 物。炔屬雜質需要從該流被移除以產生品質可接受之埽和 二埽產物。移除該炔屬雜質之較佳技術係部份氫化,其常 稱為選擇性氫化。關於晞和二晞之商業製造,係使用炔屬 化合物之觸媒氫化以移除粗製產物流中之炔屬雜質。 為了產生烯類(如乙烯、丙烯、丁二烯、異戊二晞及其類 似物),在各種粗製混合CrC5流中之炔屬雜質(如乙块、丙. 块、乙晞乙块;、乙基乙炔、2-甲基-1- 丁 -3-块及類似物)需要 被移除,同時使進料流中有用物質(如乙烯、丙埽、丁二婦 、異戊二埽及其類似物)的損失最低。在商業實務中純化之 較佳技術係在氫化觸媒上之選擇性氫化。 觸媒氫化炔屬化合物之困難來自氫化反應必需在大量過 量烯類或二晞或二者存在下進行的事實。在工業條件下, 粗製產物流中有價值的烯類和二晞產物並非惰性。由於決 屬化合物轉化接近完成,此尤其真實,其造成有價值的產 物損失。因此,在块屬化合物之選擇性氫化期間,使烯類 和二晞的損失減至最低對於缔類(如乙缔、丙締及苯乙稀) 及二浠(如1,3· 丁二晞及異戊二烯)之商業產品是最高度希 望的。觸媒之選擇性常是選擇用以產生埽類和二埽之觸媒 86208 1327999 的決定性因素。 炔屬化合物頃於所有VIII族金屬及銅觸媒上氫化。明確 言之,炔屬化合物之觸媒部份氫化為烯類化合物對於烯類 、二晞和細密化學物之工業生產是重要的。吾人頃已知所 有的VIII族金屬(Pd、Pt、Rh、Ru、Ir及Os)和非貴重金屬(Fe 、(:o及Ni)和Cu觸媒對於块屬化合物和烯類之氫化反應具活 性。所有的VIII族貴重金屬觸媒及Ni觸媒皆具有應用於商 業氫化法令人滿意的觸媒活性。但是在炔屬化合物氫化期 間,由於一種晞屬化合物之過度氫化,所以觸媒更重要的 是對於炔屬化合物氫化之選擇性。 使分子内炔基氫化之困難取決於參鍵在分子上的位置是 否存在共軛或一種烯烴基。一種隔離的末端參鍵最易於選 擇性氫化。與雙鍵共軛之參鍵更難以選擇性氫化。在對於 乙炔、丙炔和二甲基乙炔的氫化研究中(G. C. Bond等人,J. Catalysis 174, 1962),頃提出選擇性的降冪順序為
Pd>Rh>Pt>Ru>Os>Ir。L. Kh. Freidlin等人,Dokl. Akad. Nauk SSSR 152(6), 1383, 1962提出對於末端炔類之順序是鈀黑〉 鉑黑〉铑黑〉雷尼(Raney)鎳〉雷尼鈷,且對於内部炔類為鈀 黑> 雷尼鎳 >鉑黑 > 雷尼鈷 >鍺黑。鈀-硫酸鋇經提出在液相之 乙晞乙块:氫化中較雷尼鎳更具選擇性(Catalytic Hydrogenation over Platinum Metals by Paul. N. Rylander, P.75,Academic Press, 1967)。乙烯乙块100%轉化之產物分 析指出,相較於來自支撐於硫酸鋇上之飽之產物,來自雷 尼鎳觸媒之產物僅包含約一半丁二晞(35%)和23倍之丁烷 86208 1327999 (23%) 〇 支撐之Pd、Ni、Cu和Co觸媒頃已知有用於炔類之氫化反 應(Handbook of Commercial Catalysts,pp_ 105-13$,Howard F. Rase, CRC Press, 2000)。在块類選擇性氫化的商業應用 中最佳之觸媒係鈀基觸媒,例如在一種載體(如氧化鋁)上之 Pd、Pd/Pb、Pd/Ag或Pd/Au和在一種載體(如氧化鋁)上之銅 觸媒。由於相較於其它金屬之高選擇性和假定優良選擇性 ,Pd觸媒是最佳之觸媒。 先前技術廣泛地例證,在VIII族金屬中,鈀觸媒具有炔 類選擇性氫化反應之最高選擇性。吾人未發現顯示鎳觸媒 選擇性高於鈀觸媒之技藝。事實上,鈀觸媒係所有目前使 粗製丁 一締硫和粗製C3缔烴流中块屬雜質(乙缔乙块、乙基 乙炔和甲基乙炔)選擇性氫化之商業方法的選擇。 1,3-丁二晞是一種產生各種聚合物(如丁二烯-苯乙缔共 聚物)的重要原料。產生1,3-丁二烯的方法之一係以流裂解 石油餾份而共生產各種晞烴。使來自流裂解器之粗製混合 C4硫選擇性氫化以部份移除a決屬化合物。使選擇性氫化 流遞送至1,3-丁二晞回收單元,於其中使用溶劑萃取蒸餾分 離混合流中1,3-丁二烯與剩餘的组份。吾人非常希望完全移 除泥中C4炔屬化合物且高度回收丨,3_ 丁二烯,以降低I] 丁 二烯之製造費用並產生用以產生聚合物之優良品質產物。 迄今,在技術上尚不能夠藉選擇性氫化完全移除粗製混合 流中C4炔類,而不會由於過度氫化丨,3_丁二歸而不可接受地 高度損失1,3· 丁二晞。因此,吾人非常希望—種經由高活性 86208 1327999 和選擇性觸媒之改良廉價方法,以產生優良品質之丨,3_丁二 烯,而不必付出由於過度氫化而高度損失丨,%丁二烯之不利 處。 用於選擇性氫化C4炔屬化合物之鈀基觸媒具有高度活性 。然而,其選擇性程度不容許完全移除q而不會由於過度 氫化而不可接受地高度損失ls3· 丁二烯。鈀基觸媒另—個固 有的問題,在於倘若氫化反應係在液相存在下進行,則由 於觸媒表面上之Pd原子與乙埽乙炔反應形成可溶性Pd錯合 物化合物,造成鈀的損失和遷移。銀和金頃經用以使鈀的 損失減至最低並降低炔屬化合物之觸媒聚合作用。鈀基觸 媒係於美國專利第5,877,363號(1999)和歐洲專利第〇 〇89 252號(1983)中揭示。美國專利第5,877,363號(1999)揭示藉 使用支撐又Pt及Pd觸媒,選擇性氫化富a之混合烯烴流之 炔:屬雜質和1,2 -丁二締之方法。 銅基觸媒非常具選擇性,所以來自混合流之〗,3•丁二埽回 收高於鈀基觸媒。然而,因為相較於鈀基觸媒,銅觸媒的 活性非常低,所以需要大量觸媒和大型反應器。銅觸媒迅 速焦化且需要經常再生觸媒。此類觸媒係於美國專利第 4,440,956號(1984)和第 4,494,906號(1985)中揭示。 在目前的研究中,頃發現於一支撐之商業pd(〇2重量 %)-Ag(0.1重量%)觸媒上,一粗製丁二烯流中q及q炔屬化 合物之選擇性氫化作用隨著氫化溫度提高而降低;h 等人亦也注意到一種混合A流中甲基乙炔/丙二缔(mapd) 之液相選擇性氫化的影響(J· chem. Eng.日本,3ι,p丨78, 86208 1327999 1998)。此外觀上奇怪的表現歸因於以下各項之結合效應: 液相選擇性氫化之活化能非常低(<0·5卡•莫耳)、在低溫氫 於進料流之溶解度較高及在氣體、液體和固體觸媒之三相 反應系統中,炔屬化合物於鈀表面上吸附之溫度依賴性。 液相中氫濃度對於炔屬化合物選擇性氫化速度的影響甚於 活化能。 曰、 根據 R· S· Mann 等人(Can. j. Chem. 46, ρ 623, 1968),奶 和Ni-Cu合金觸媒對於丙炔氫化是有效的。觸媒活性隨著在 合金觸媒中於鎳添加銅至25重量%而快速提高。對於丙烯之 選擇性及聚合程度隨著合金中銅的提高而提高。 根據 H. Gutmann和 H. Lindlar(Organic Synthesis,第 6章) ,使用一般的鈀、鎳或鈷觸媒,難以將乙婦乙炔和2_甲基-卜. 丁 -3-炔選擇性氫化為1,3_ 丁二締和異戊二稀。但是支撐於 經乙酸汞處理之碳酸鈣上之鈀觸媒有用於選擇性氫化。 技藝中已知鎳基觸媒對於在缔類混合流中炔屬雜質之選 擇性氫化是有效的。文獻上良好證明,任何形式之鎳觸媒 對於烯類和苯的氫化作用具有高度活性。因為犯觸媒對於 烯類氫化非常高之活性,所以二締或晞類混合物中炔類之 選擇性氫化較佳係在預硫化鎳觸媒上或在鎳觸媒之減速劑 存在下進行,如先前技術所已知。 關於在未硫化形式之支撐鎳金屬觸媒存在下選擇性氫化 粗製丁二烯中C4炔類係相當於或優於鈀基觸媒,並不存在 揭不°鎳觸媒係於美國專利第4 5〇4,593號(1985)和第 3,691,248號(1972)中揭示。 86208 -10- 1327999 美國專利第4,504,593號教示支撐雙金屬觸媒之用途,該 觸媒由至少一個選自Pt、Pd、Ni和Co之VIII族金屬及至少 一個選自Ge、Sn及Pb群組之金屬組成,以便使烯族混合物 之炔屬烴類和二烯類選擇性氫化為單烯。該觸媒包含在一 載體(如氧化鋁)(70 m2/g且總孔體積0.5 cc/g)上之0.1至10重 量% Ni(較佳1至5重量°/〇)。該觸媒係以二步驟製備,將觸媒 第二組份(Ge、Sn或Pb)摻入來自第一步驟之Ni觸媒。該選 擇性氫化較佳在硫及氮化合物存在下進行,以得到可接受 之改良選擇性。然而,該專利不建議在無硫存在下以活化 Ni金屬觸媒選擇性氫化混合丁二烯流之c4炔類。 美國專利第3,793,388號(1974)揭示在支撐於氧化鋁上之 鎳觸媒存在下選擇性氫化烯混合物之乙炔。氧化銘之特徵· 在於具有相當部份孔直徑至少120A且表面積至少2 m2/gi . 細孔。觸媒上鎳含量為每平方公尺總氧化鋁表面積約0.5至 約 8 mg。 英國專利第1,182,929號(197〇)揭示一種選擇性氫化締烴 混合物(如粗製丁二烯流)之炔屬烴類之有用觸媒。該觸媒係 支撐於一載劑上之鎳促進銅觸媒。觸媒上銅組份的重量超 過Ni的重量’且載劑重量超過活性金屬组份的重量。混合 氣化物形式之最終觸媒係藉由在8 5 0 °C娘:燒一種氧化物混 合物而製備。該觸媒係以含氫氣體將溫度從丨8〇。降低至 6〇〇°C而活化。該活化觸媒上金屬活性组份是該活性金屬組 份之至少25重量%。剩餘的百分比係其氧化物形式。選擇性 氫化係在溫度100。至25〇°C及約1 WHSV於氣相進行。循環 86208 •11· 1327999 時間約420小時》 美國專利第4,748,290號(1988)揭示一種支撐於氧化鋁上 之硼化鎳,以將炔屬及二烯化合物氫化為單烯化合物。使 支撐之坤酸鎳與一硼氫化物化合物反應以活化該觸媒。 美國專利第4,831,200號(1989)揭示一種二步驟選擇性氫 化粗製丁二晞流之炔屬雜質之方法。原料流之炔屬雜質係 在美國專利第4,533,779號揭示之鈀基觸媒中部份氫化,然 後剩餘的雜質係在以上所討論之美國專利第4,493,906號和 第4,440,956號揭示之銅基觸媒中氫化。 本方法之優點在於從烴流移除炔屬化合物之選擇性較高 ’且希望烯煙化合物產量較高。特定言之,本方法提供來 自粗製C4流較高產量之較高純度ι,3-丁二烯。本發明之特殊· 特點在於本發明於該方法之關鍵點使用一種廉價且即時可. 用之觸媒,其導致其它硫或重金屬敏感性觸媒(如鈀和銅基 觸媒)亦可以順流使用以便進一步改良之優點。從以下揭示 ’本發明這些和其他的優點及特點將變成顯而易見。 【發明内容】 簡言之,本發明係一種從烴流移除炔屬化合物之方法, 其包括在氫化條件下,使氫及一包含玦屬化合物之烴流與 一種包括支撐之未硫化金屬鎳觸媒之觸媒接觸,以便選擇 性氫化一部份該炔屬化合物。除了未硫化之鎳金屬外,該 觸媒可以包含Mo、Re及/或Bi之金屬。該未瑞化錄金屬包括 該載體上大部份之金屬組份。 吾人頃於本發明之發展期間發現,未疏化之鎳觸媒對於 86208 -12· 1327999 块屬化合物之選擇性意外地高於鈀觸媒。此外,相較於用 以產生1,3-丁二烯之鈀觸媒,未硫化之鎳觸媒具有選擇性氫 化c:4炔類非常希望的性質。在包括Ci_Ci2烯烴、二烯類及苯 乙烯义各種混合流的炔屬雜質係藉由選擇性氫化移除。選 擇性氫化係使進料通過單一催化反應區或多重催化反應區 而進行,視進料本質及該方法之目的而定。吾人發現未硫 化开y式之鎳基觸媒對於块屬雜質(如乙晞乙炔、丙決及類似 物)之選擇性氫化意外地較商業上有利之鈀基觸媒更有效 ,並造成二烯類(如丨,3_丁二晞)最小的過度氫化。重要的是 省活性金屬鎳基觸媒在選擇性氫化之前不必經預硫化或包 ό砷,以得到較先前技藝優良之的性能。倘若該鎳基觸媒 經預硫化或在硫化合物存在下使用,則選擇性氫化必需在· 較同溫進行,其造成i,3_丁二烯回收不良及觸媒較快去活化 然而,如以下所討論般,烴進料流中常發現之硫雜質對 於本方法中未硫化之Ni觸媒並不是嚴重的問題。 負载於Νι基底及Pd基觸媒上之最佳金屬係相當地不同。 根據負載於觸媒上之活性金屬含量,鈀基觸媒較鎳基觸媒 更具活性,因為Ni基觸媒上之鎳含量經常是pd基觸媒上鈀 含量之約二倍。然而,在類似氫化條件下,根據一既定觸 媒重量或既定觸媒體積,該未硫化鎳基底觸具有超越鈀基 觸媒之優良活性。 關於觸媒(如含鈀、銅及含銅-鋅_銀_鈀之觸媒)之有機硫 化合物(如硫醇)和重金屬(如有機汞化合物)之毒效係在第 —未硫化Ni催化反應區中被除去。同時,第一催化反應區 86208 •13· 1327999 i另一目的係部份轉化炔屬化合物(尤指乙缔乙炔),以降低 纪金屬之損失和遷移及在第:和第三催化反應區中毒性含 碳金屬堆積於觸媒之速度。就在第二催化區中.使用銅基觸 媒而β ’第一未硫化Ni基鱗媒之使用延長銅基觸媒的循環 時間。為了完成所有這些目的,第一催化反應區中部份未 硫化Nl觸媒被犧牲作為防護床。該未硫化Ni觸媒係按超過 選擇性氫化需要的量存在載體之上,因此容許一些鎳被硫 或其G雜質污染。該未硫化Ni較佳按大於所討論選擇性氫 化反應所需要量至少5%之量使用,較佳至少1〇%。本發明 超越目的傳統鈀或銅基觸媒方法之優點係多重的;氫化反 應速度較快、有用的材料(如單烯類、二烯類或二者)之回收 較高、節省氫及延長觸媒循環時間或使用時間或二者。 在本方法中,混合粗製丁二晞流中c4炔屬雜質係以本發 明之選擇性氫化與高度回收1,3-丁二烯而完全移除,或至低 於30 ppm結合之C4炔類(例如低於2〇 ppm VA&1〇 ppm ea) ’其使從混合流分離1,3-丁二烯更簡單且更便宜。 觸媒係置於一或多個催化反應區中,其係任何物理裝置 的一部份。此類裝置之實例(於其中發生與本發明相關之化 學反應)係固定床反應器、蒸餾塔反應器、溶劑萃取蒸館塔 反應器、滞點反應态、水淋床反應益·、移動床反應器、滞 騰床反應器、流化反應器、攪拌槽反應器及類似物之一種 或任何結合物。 未硫化物Ni-基觸媒之活化作用係在環境氫塵至約600 psi下,於約250T至約1000°F之溫度進行1小時至4〇小時。 86208 -14· 1327999 當使用單一催化反應區時,係使用一種未硫化之鎳基觸 媒。氫係在進入催化反應區之前與烴進料預混合,或在沿 催化反應區的許多位置摻入催化反應區。 當使用多重催化反應區時,係使用一種未硫化鎳基觸媒 之結合物、一種Pd促進之Cu-Zn-Ag觸媒’及一種視需要選用 之銅基觸媒。進料在進入第二催化反應區(由較低活性鎳基 觸媒或該Pd促進之Cu-Zn-Ag觸媒及銅基觸媒之一或二者所 組成)前先通過該未硫化鎳基底催化反應區,氫係在進入催 化反應區之前與烴進料預混合,或在沿催化反應區的許多 位置摻入催化反應區。 炔屬化合物之選擇性氫化於催化反應區中產生熱,其在 催化反應區中造成熱點或一種不希望的不均勻溫度側寫。 進料係以氣相、液相或氣-液混合相通過催化反應區。在催 化反應區中選擇性氫化的溫度係最重要的方法變數之一。 主要的區別在於,使用硫化Ni之本方法對於任何既定反應 使用的溫度較使用其它觸媒之方法更低。一般而言,催化 反應區的溫度為約50°F至約420卞(較佳約55°F至約380°F ) 。但是溫度係由特定的催化反應區中氫化之特定炔屬化合 物、回收之二烯及/或晞烴、使用之觸媒及烴之預定物理相 決定。對於混合C2或C3晞屬烴類之c2或c3炔類而言,選擇 性氫化之溫度為約55卞至約380T。對於混合丁二烯流之c4 炔屬化合物而言’溫度為約55°F至約180°F。對於在混合C5 二烯屬煙類流之C5炔屬化合物而言,溫度為約6〇卞至約35〇 F °對於C5以上之高碳烴中較C5炔類更高碳之炔屬化合物 86208 -15· 1327999 而言,溫度為約65°F至約400卞。 對於粗製丁二烯流之C4炔屬化合物而言,本發明所揭示 於未硫化Ni觸媒上之選擇性氫化較佳在50。至約18〇卞之 低氫化溫度進行(更佳約70°至170卞)。為了得到催化反應 區上較均勻之溫度’該選擇性氫化較佳在一種催化蒸顧反 應器或一種以内部冷卻系統作為熱交換器之固定床反應器 ’或在一種此二反應系統之結合裝置中進行。 催化反應區之氫濃度係另一重要的方法變數。催化反應 區的風濃度取決於§中多因素,包括進入一特定反應區之進 料流中炔屬化合物的濃度、特定之炔屬化合物、特定催化 反應區中預足之块類轉化、特定催化反應區之溫度、催化 反應區之壓力、特定反應區之觸媒及催化反應區之特定物 理裝置。一般而言,對於包含VIII族金屬之觸媒而言,最 低氫量不低於進入一特定催化反應區之流中块類總濃度之 25莫耳%(較佳40莫耳%)。但對於不含¥111族金屬之觸媒而 1",最低氫量則不低於進入一特定催化反應區之流中炔類 總濃度之40莫耳%(較佳60莫耳%)。 催化反應區之壓力為約1〇 psig至約5〇〇 psi以較佳約3〇 psig至350 psig)。催化反應區之壓力係由以下特性決定:催 化反應區之特定物理裝置、是否使用溶劑、特定催化反應 區中選擇性氫化之預定溫度、及催化反應區中烴類之預定 相(氣相、液相或一種氣-液混合相)。 在一特疋的反應區中烴的流速係由以下各項決定:觸媒 量、催化反應區之特定物理裝置、特定的反應區中炔屬化 86208 -16- 1327999 合物之預定轉化及特定催化反應區之氫濃度、溫度和壓力。 使用以產生包含炔屬雜質(如乙炔、丙炔、乙基乙炔'乙 >希乙块、2·甲基-U 丁 _3 -块或苯基乙炔)之婦烴及二婦之流裂 解烴流通過單一催化反應區或二或三個催化反應區之列以 移除块屬雜質。由於每個催化反應區之目的、炔類濃度和 觸媒組成不同,所以在各反應區之最佳氫濃度不同。因此 ’各反應區之氫濃度藉由添加氫於進入催化反應區之進料 流或由該流移除氫而調整。同時,該方法變數(溫度、壓力 和泥速度)可以視各催化反應區而獨立調整,以便在各反 應區中觸媒之表現最佳。一種本方法之進料流實例係一種 來自蒸汽裂解器之粗製C4 丁二烯流。當使用單一催化反應 區時’僅使用未硫化之Ni基觸媒。在一既定物理裝置(其中 發生氫化反應)中可以視需要使用一種鎳基觸媒與鈀基觸 媒之結合物、一種鎳基觸媒及一種銅基觸媒之結合物,或 一種鎳基觸媒及一種鈀促進之銅基觸媒之結合物’在各催 化反應區調整氫或否。該單一催化反應區可以由一、二或 二種不同的觸媒組成。重要的是,該原料總是在進入其它 觸媒床如先通過一種未硫化鎳基觸媒。 使來自流裂解器之粗製〇4丁二缔與氫之混合物通過單一 催化反應區或二或三個催化反應區之列,以移除炔屬雜質 。粗製C4丁二烯流經常包含丙炔、乙基乙炔、乙烯乙炔、 丙二晞及1,2·丁二晞雜質。 第一催化反應區之觸媒係由未硫化Ni或視需要選用之未 硯化Nl與一或多種支撐於多孔載體(如氧化鋁、矽石及類似 86208 -17· 1327999 物)上之Mo、Re及Bi元素組成。Ni觸媒上較佳Ni含量為全部 觸媒之3至約75重量%(較佳4至60重量% Ni) » Ni-Mo觸媒上 之較佳含量為5至60重量% Ni(較佳5至45重量% Ni)及1至40 重量°/。Mo。或者,第一催化反應區之觸媒可以由Ni觸媒和 以上討論之多組份Ni觸媒之二種不同觸媒組成。該二種不 同的可以在負載於第一催化反應區前混合一起,或者另一 觸媒之前僅Ni催化’反之亦然《在第二及第三觸媒反應區 中,觸媒上進料流之硫化合物的毒效係在此第一催化反應 區中,藉由轉化為有機硫醚並與該Ni觸媒反應而中和。第 一催化反應區之其它重要目的係進料流中炔屬化合物(尤 指乙烯乙炔)之部份轉化,以將該Pd損失/遷移減至最低(倘 若在後來的觸媒中使用Pd),並降低在次一催化反應區中含 碳物質堆積於觸媒上之速度。從第一催化反應區回收丨,3_ 丁二烯較佳維持在高於約97重量%以上(較佳約98重量%)。 1,3_丁二缔、乙烯乙块或乙基乙块之回收係如下測定: X之回收率(%)=1〇〇-(Nf-Np)x 100/Nf
Nf =進料流中X之重量〇/❶’ np =產物流中X之重量% ; 其中X是1,3-丁二缔、乙婦乙块或乙基乙炔。 因為乙烯乙炔能夠藉氫化轉化為回收丨,3_8〇,1,3-BD在 數學上可能大於100% ’其表示回收率將高於1〇〇%,倘若不 存在1,3-BD之氫化反應。在來自第一未硫化Ni基底催化反 應區之產物流中結合炔屬雜質之濃度為約2〇重量ppm至約 5000重量ppm’視進料流中炔屬雜質的濃度而定。在僅鎳基 觸媒存在下通過單一催化反應區,能夠完全轉化進料流中 86208 -18- 1327999 所有的炔屬雜質。但是各種埽烴(如丁二缔、丁烯、丙 烯和乙晞)由於過度氫化之損之可能太高而無法在商業操 作中經濟地調整。同時,第一催化反應區係用以使丙二烯 成丙炔及1,2-丁二烯成ι,3_丁二烯之異構化成為最大。 來自第一催化反應區之產物流可以通過第二催化反應區 ,並調整在最佳方法條件之最佳氫濃度或否。在來自第二 蚀化反應區之產物流中,結合I炔屬雜質之濃度為〇重量 ppm至約350重量ppm,視到達第一催化反應區之原始進料 流之炔屬雜質濃度和第二催化反應區之方法條件而定。在 第二催化反應區中回收1,3_ 丁二埽較佳大於98重量%。第二 催化反應區之觸媒係任何一種傳統之鈀基觸媒,或較佳於 一種改良銅觸媒,該改良銅觸媒包含在一氧化鋁載體上之 至少一種VIII族金屬組份、—種Ag、Au組份或其混合物, 該載體包括至少一項以下性質:平均孔直徑大於200A或視 填封密度低於約0.70 g/cm3 ’例如一種由支撐於多孔載體 (如氧化鋁或一種如04/06/01申請之美國專利序號第 09/827,411號中所揭示之Pd促進Cu_Zn_Ag)上之Cu、Zn及視 需要選用之Ag所組成之觸媒,將該專利全文以引用方式併 入本文。在第二催化反應區中視需要可以使用一種改良之 多組份鈀觸媒,其包括Pd、或Pd及其它VIII族金屬和至少 二個選自Ag、Ζη或Βι之金屬,如1〇/15/〇1申請之美國專利 序號第09/977,666號所揭示,將其全文以引用方式併入本文 。該促進銅觸媒之鈀和鎳含量為約2〇重量ppm至〇 3重量0/〇 Pd及0至15重量%Ni。銅含量為約〇 4至3〇重量%。銀或金含 86208 -19- 1327999 量為0至約5重量❶/Q。鋅含量為〇至約25重量。在第二或後 來的催化反應區中使用任何傳統之鈀基觸媒或傳統之銅基 觸媒係在本發明之範躊中。 第三催化反應區係視需要選用。使來自第二催化反應區 之產物流通過第三催化反應區,並併以調整在最佳方法條 件之最佳氫濃度或否。在此催化反應區中,完全移除剩餘 < C:4炔屬雜質。因此,來自第三催化反應區之產物流不含 可檢測之C4块屬雜質。在第三催化反應區回收丨,3-丁二婦大 於約99重量°/。。在第三催化反應區之觸媒係經改良 Cu-Zn-Ag觸媒’或如上所述般以pd促進之Cu_Zn_Ag觸媒, 或視而要選用之未硫化Ni,或二者’或一種如美國專利第 4,44〇,956號及第4,494,906號揭示之傳統銅觸媒。在此第三 催化反應區中促進銅觸媒之鈀或鎳之含量為1〇重量ppm至 0.3重量/Q Pd及〇·1至約丨〇重量% Ni。該銅含量為約〇 3至1〇 重量%。銀和金含量為〇重量%至約丨重量%。鋅含量為〇至1〇 重量%。 該二或三種觸媒之任何组合物可以以任何形式或操作模 式負載單一反應器中。但是該進料必需先通過未硫化犯基 底催化反應區。最初二個反應區視需要可以藉由將最初二 種觸媒連續負載於在-起結合為—種單—反應器,且第二 個別反應器視需要可以用以作為第三催化反應區。另一選 擇係將藉由將最後二個觸媒連續負载在一起而結合為一種 單-反應器》而另-選擇係三個個別反應用以作為三個反 應區。該块屬雜質之選擇性氫化能夠於各種反應區組態進 86208 •20- 1327999 行。以任何模式(如固定床反應器、催化蒸餾反應器、溶劑 萃取蒸餾反應器、沸點反應器、移動床反應器、流體化反 應器及類似物)之結合方式進行本反應係本發明的一部份 。此類結合物之實例係單一固定床、單一催化蒸餾塔反應 器、單一觸媒萃取蒸餾反應器、三個固定床、二個固定床 、第一催化反應區之催化蒸餾反應器(其具有一或二個用於 第二及第三催化反應區之固定床反應器)、一或二個固定床 反應器(其具有一用於最終催化反應區之催化蒸館塔反應 器)、用於第一反應區之固定床反應器(其具有一用於第二反 應區之溶劑萃取催化蒸餾塔反應器)。 由於各種原因,任何觸媒之性能將隨著操作時間而劣化 。原因之一係毒性含碳物質緩慢堆積於觸媒表面上。為了 延長觸媒循環或使用時間,可以使用一種溶劑洗去重質聚 合物,以減緩毒性含碳物質堆積於觸媒上之速度。因此, 重質聚合物在選擇性氫化條件下應該是可溶於溶劑中,至 此類溶劑的實例係C4-C1G鏈烷烴屬烴類、
少達到某種程度》 環己烷、甲某環e 86208 •21· 1327999 質組份能祕該固定床系統進行—類似操作。使溶劑與進 料共同輸送至固定床操作催化反魅。為了催化蒸館或萃 取催化⑽操作,係在料上丰部的適當位置引入溶劑。 另替代操作步驟係較佳在氫存在下,壓力為〇至5〇〇㈣ 在50 F至750 F之溫度範圍,不定時以溶劑清洗該觸媒。 有用於本發明之觸媒能夠藉由將觸媒組份沉積於載體 (例如乳化鋁、矽石、碳、木炭、陶瓷材料、聚合物及各種 結構化材料,如固定床反應器或蒸餾塔之填料)上而製備。 對於未硫化沁觸媒而言,較佳該載體之表面積大於4〇 y化 。此夠使用各種沉積技術,如飽和、嘴霧、聚液喷霧乾燥 、崧氣沉積及類似方法❶這些技術皆為熟諳此藝者所熟知 。該觸媒視需要能夠是一種以Ni、Cu、pd_Cu_Ag合金、Ni_pd 合金、Ni-Cu合金和類似物製得之結構化填料,其能夠置於 任何物理裝置的選擇性氫化反應區内。 為了在成形載體上沉積觸媒組份,係使用一或多種不同 的沉積技術無機或有機金屬化合物使該成形載體(如球體 、擠製物、錠粒和類似物)飽和。通常沉積於載體(如氧化鋁) 上之無機鹽類以在空氣中高溫煅燒該飽和產物而分解。載 體上之金屬氧化物係以在適當溫度使用還原劑(如氫、一氧 化碳、氧化鋁、甲醇及類似物)而還原為金屬以便活化該觸 媒。倘若該觸媒需要在低溫活化,則使用低溫還原劑,如 肼、烷基鋁、甲醛及類似物。例如,在上述美國專利序號 第09/827,411號中揭示之改iCu_Zn Ag觸媒便是在一轉動 飽和器中,使一適當成形之氧化鋁上飽和一種銅、鋅及 86208 -22- 1327999 确酸鹽確酸鹽類之水性混合溶液,繼之乾燥並於高溫馈燒 ’而製備。該鈀促進之Cu_Zn-Ag觸媒係以在—適當成形之 載把(如鬲溫煅燒之多孔過渡氧化鋁)上沉積銅、鋅、銀 而製備。 另—常用的技術係在存在或不存在支撐材料下從混合溶 液沉殿觸媒金屬組份,並將沉澱物以清水清洗,繼之乾燥 以知到粉末,使用各種技術(如擠制、壓製為適當大小及模 製)將該粉末成形為各種形式。常態下係將該成形材料於適 两/皿度烺燒。倘若需要微小球體形式以便流體化反應器操 作,則從該沉澱物製備漿液。將該漿液噴霧乾燥為適當顆 粒大小,繼之在咼溫烺燒。噴霧乾燥之材料亦能夠成形以 產生擠製物或錠粒形式之觸媒。或者,該觸媒能夠藉由美 國專利第6,337,300號揭示之觸媒製備技術製備。合金觸媒 係從成形之合金觸媒移除—種可萃取之金屬組份而製備。 【實施方式】 在下列實例中’該鎳觸媒皆為未硫化金屬。 實例1A(對照方法) 使用支撐於α -氧化鋁(得自UCI之G681)之商用蛋殼型 Pd-Ag觸媒(0.2重量°/。Pd和0.1重量% Ag),以選擇性氫化移 除粗製裂解丁二缔之C4炔屬雜質。將5〇克該觸媒與1〇〇毫升 直徑3 mm之玻璃球混合並負載於一垂直架設之上流不銹鋼 固定床反應器(直徑1英吋X長度20英吋)。觸媒平均大小為直 徑2.5 mm X長度6 mm之擠製物》在觸媒區的每一端安裝二 個熱偶以控制反應器之溫度。在15 p s i g壓力下,於2 3 5卞每 86208 -23· 1327999 分鐘通過300 (^33體積%氫/氮2.5小時,然後在4〇〇卞每分 鐘通過300 cc氫2小時,以將觸媒活化。將反應器冷卻至常 咖。在108 psig之總反應器壓力下,以6 mi/mjn煙進料進行 炔屬雜質之選擇性氫化,開始反應時氫流速為165 sccm/min ’下降至接近操作終止之l〇〇sccm/min。該進料由Ο·%重量 %乙烯乙炔,〇.14重量%乙基乙炔、〇2〇重量%丙块、7211 重量% 1,3-BD、0.12重量% 1,2-BD、14.61重量❶/❶丁烯及差額 (大部份是惰性物)組成。因為氫化反應放熱,所以觸媒床終 點之溫度高於觸媒床的起點。氫化反應之溫度於觸媒床終 點為120°至128T且在觸媒床起點為90T。來自此實驗品 質最佳之產物包含114 ppm VA及230 ppm EA,而1,3-丁二晞 回收為87.3%。結果於圖1及2中說明。 實例1B(本發明) 將50克得自Synethix之11丁(:-400(16重量%Ni/氧化鋁)與 1〇〇毫升直徑3 mm之玻璃球混合並負載於一垂直架設之上 流不銹鋼固定床反應器(直徑1英吋χ長度2 〇英吋)。得到經活 化然後安定形式之觸媒。觸媒為直徑1 2 mm之擦製物。在 觸媒區的每一端安裝二個熱偶以控制反應器之溫度。在15 psig壓力下,於235T每分鐘通過300 cc 33體積%氫/氮3小時 ’然後在575°F每分鐘通過300 cc氫3小時,以將觸媒活化。 使反應器冷卻至常溫。在108 psig之總反應器壓力下,以6 ml/min煙進料進行選擇性氫化與實例i A相同之進料之炔屬 雜質’開始反應時氫流速為100sccm/min,下降至接近操作 終止之38 sccm/min。該進料與實例1A使用之進料相同。因 86208 •24- Ϊ327999 為氫化反應放熱,所以觸媒床終點之溫度高於觸媒床起點 。氫化反應之溫度於觸媒床終點處為120T至124卞,在觸 媒床起點為77卞至84°F。來自此實驗品質最佳之產物包含〇 ppm VA及EA ’而1,3-丁二烯回收為94.9%。結果於圖1及2 中說明8 如圖1和2所示以上二個實驗之結果比較指出,未硫化Ni 觸媒之表現優於鈀基觸媒。 實例2
在此實例中,說明以一種串聯之雙反應器系統選擇性氫
化C:4块類。將5〇克犯(:-400(16重量% Ni/氧化鋁)負載於第一 固足床反應器内並以和實例1B所述之相同方式活化。將4〇 克貫例1A中所使用之商用蛋殼型pd_Ag觸媒(G681)與100毫 升直徑3 mm之玻璃珠混合後負載於第二固定床反應器(直 徑1英吋X長度20吋)’並以和實例丨八相同之方式活化。該進 料與貫例1A使用之進料相同。在丨〇8 psig之總反應器壓力下 ,以6 ml/min烴進料至第一反應器及42 sccm/min之固定氫 流速進行進料之炔屬雜質之選擇性氫化’直到實驗終止。 使來自此第一反應器之反應器排出物直接進料至第二反應 态。但在反應器排出物進入第二反應器之催化反應區前, 以100至50 sccm/min之各種速度與氫氣混合。第一氫化反應 器之溫度在觸媒床終點為約12QT且在觸媒床起點為約84下 。第二氫化反應器之溫度在觸媒床終點為約約丄2 〇卞至【2 5 F且在觸媒床起點為物卞。分析來自第:反應器之反應 產物以評比該雙反應器系統之性能。結果於圖3及4說明, 86208 •25- 1327999 並論證由Ni觸媒及鈀基觸媒組成之雙觸媒系統的表現優於 實例1A之單獨鈀基觸媒。 實例3 以和實例1B相同之方式,將50克得自CRI之Ni觸媒(28重 量% Ni ; KL6564)負載於一固定床反應器中。於250T通過 200 sccm/minN2及100sccm/minN2之混合物2小時,繼之於 670°F通過300 sccm/min H2 4小時以活化觸媒。該觸媒為直 徑1.2 mm之擠製物。觸媒之BET表面積為約120 m2/g。該進 料由0.98重量%乙缔乙块,〇.12重量°/〇乙基乙炔、〇.〇8重量% 丙炔、72.52重量%1,3-8〇、0.12重量%1,2-;8〇、14.04重量 % 丁烯·及差額(大部份是惰性物)組成。進料中決屬雜質之選 擇氫化係以6 ml/min烴進料和1〇〇至40 SCCm/min之各種氫流 速及108 psig總反應器壓力進行。氬化反應器之溫度在觸媒 床終點為約1 1 9 F至1 2 7 °F且在觸媒床起點為約9 〇。至 104°F。含5 ppm VA及0 ppm EA之產物的13_丁二婦回收為 96.0%。結果於圖6中說明。此觸媒之表現優於實例1Aipd 基觸媒。 實例4 在此實例中,係論證以一種雙反應器系統選擇性氫化q 炔類。於第一固定床反應器負載Ni觸媒,並在第二固定床 反應器負載以Pd促進之Cu-Zn-Ag觸媒。 使用以油滴膠凝技術製備之氧化鋁(直徑1/16"之球體狀) ’根據序號上述第09/827,411號之發明揭示製備以pd促進之 Cu-Zn-Ag觸媒。該氧化鋁之物性係摘錄於表卜將該氧化鋁 86208 -26· 1327999 在空氣中於1 l〇〇°C烺燒3小時。此煅燒氧化鋁具有以下物性 :BET表面積67_4 m2/g,平均孔直徑362A,且總N2孔體積 0.701 cc/g。在烺燒前後該氧化鋁之視裝填密度分別為約 0.48 g/cc和0.62 g/cc。約90%以上之孔直徑大於100 A。煅燒 氧化鋁之XRD顯示大部份為Θ -氧化鋁和一些(5 -氧化鋁。使 用此烺燒氧化鋁製備觸媒。使用一種二步驟飽和技術製備 以鈀促進之 Cu-Zn-Ag觸媒。將28.8 克 Cu(N03)2 · 2.5H20、1〇 克Ζπ(Ν03)2· 6H20及0.5克AgN03溶於285 ml水中以製備該 混合溶液。關於第一飽和,係於一轉動飽和器中將該混合 鹽溶液倒在3 0 0克愤燒氧化銘上,其後以吹入熱空氣在約 200°C乾燥。將乾燥的產物於450°C烺燒2小時。該氧化鋁載 體之計算金屬組成以使用之化合物計為2·5重量% Cu、〇.7 重量°/。211和0.1重量%人§。將2.275克(:11(1^〇3)2.2.5^12〇、 1.895克 Zn(N03)2 · 6H20、0.25 克 AgN03&6.95克硝酸鈀溶液 (購自Aldrich之1〇重量%硝酸鈀/10重量%硝酸溶液)溶於7〇 毫升水中以製備另一混合溶液。使用噴霧器以約1 5分鐘將 此混合溶液噴霧於該轉動飽和器之第一飽和產物上,其後 以吹入熱空氣在2〇〇。〇乾燥約1小時。將產物於空氣中在 35〇°C烺燒2小時。將來自第二步驟噴霧飽和之大部份金屬 組份沉積為約〇.〇4 mm至〇.06 mm之薄層。最终產物之計算 金屬組成以使用之化合物計為2.72重量% Cu、0.84重量〇/〇 Zn、〇.15重量% Ag和 〇·ι〇重量 % pd。 將5〇克和實例3相同之Ni觸媒(KL6564)如實例ib所述般 負载於第—固定床反應器中並以和實例3相同之方式活化 86208 27· 1327999 。將50克如以上所述般製備以Pd促進之Cu-Zn-Ag觸媒與100 毫升直徑3 mm之玻璃珠混合後負載於第二固定床反應器中 ’在 250°F 通過 200 sccm/min N2和 100 sccm/min N2之混合物 2小時’繼之在670°F通過300 sccm/min H2 4小時,以便活化 。該進料該進料由1.07重量%乙烯乙炔,〇. 12重量。/〇乙基乙 炔、0.14重量%丙块、71.89重量% 1,3-BD、0.08重量% 1,2-BD 、14.42重量%丁烯及差額(大部份是惰性物)組成。在總反應 器壓力為108psig下,以6 ml/min煙進料至第一反應器及4〇 sccm/min之固定氫流速,進行進料中炔屬雜質之選擇性氫 化’直到實驗終止。將來自此第一反應器之反應器排出物 直接進料至該第二反應器。但在反應器排出物進入第二催 化反應區前’以25至5 sccm/min之各種速度與氫混合。第一 風化反應β之溫度在觸媒床終點為約120 °F且在觸媒床起 點為約99 F至119卞。第二氫化反應器之溫度在觸媒床終點 為約約115°F至123°F且在觸媒床起點為約80卞至85aj^分 析來自第二反應器之反應產物以評比該雙反應器系統之性 能。包含〇 ppm VA及16 ppm EA之產物之丨,^丁二埽回收率 為97.8%。結果示於圖5及圖6,說明由Ni觸媒及pd促進之 Cu-Zn-Ag觸媒組成之雙觸媒系統的表現優於實例丨a之銳 基觸媒或實例3之單獨Ni觸媒。 表1 ABD,g/cc 0.48 單點 BET,m2/g 157.5 多點 BET,m2/g 170.2 86208 1327999 内消旋孔面積,m2/g 170.2 微孔面積,1112/g 〇 累積吸附表面積,m2/g 172.6 在P/P〇=0.9801,對於低於493A之孔的 總孔體積(cc/g) 0.912 (半徑2〇-30〇A)之孔的累積吸附孔體積 0·852 (半徑1 7.5-30〇Α)之孔的累積吸附孔體積 0.930 平均孔直徑,A 214.4 實例5 本實例論證以一種雙反應器系統選擇性氫化C4炔類。於 第一固定床反應器負載Ni觸媒,並在第二固定床反應器負 載以Pd促進之Cu-Zn-Ag觸媒。 根據以上所述之美國序號第09/827,411號製備以Pd促進 之Cu-Zn-Ag觸媒。使用與實例4相同之煅燒氧化鋁製備以pd 促進之Cu-Zn-Ag-Pd觸媒。使用一種二步驟飽和技術製備該
Cu-Zn-Ag 觸媒。將 28,8 克 Cu(N03)2· 2.5H20、10 克 Zn(N03)2 • 6H2〇及0·5克AgN〇3溶於285毫升水中以製備該混合溶液 。將該混合溶液倒在轉動飽和器中300克烺燒氧化鋁上,其 後吹入熱空氣以在約2001乾燥《將乾燥的產物於450。(:烺 燒2小時。該氧化鋁載體之計算金屬組成以使用之化合物計 為2.53重量% Cu、0.71重量% Zn和0.1重量% Ag。將4.55克 Cu(N03)2 · 2.5H20、3.79克 Ζη(Ν03)2 · 6H20及 1.47克 AgN03 溶於40克水中以製備一種混合鹽溶液。將147克硝酸鈀 (42.8% Pd)溶於的克丨重量^/❶硝酸水溶液以製備硝酸鈀溶液
8620S -29- 1327999 。其後將該混合溶液及硝酸鈀溶液混合一起。使用噴霧器 以約15分鐘將此結合之混合溶液噴霧於該轉動飽和器之第 一飽和產物上’其後以吹入熱空氣在200。(:乾燥約1小時。 將乾燥產物在350。(:於空氣中烺燒2個小時。將來自第二步 驟喷霧飽和之大部份金屬組份沉積為約0.12 mm至0.16 mm 之薄層。最終產物之計算金屬組成以使用之化合物計為2.9i 重量% Cu、0·97重量。/。Zn、0.20重量。/〇Ag和 0.20重量% Pd。 將50克和實例3相同之Ni觸媒(KL6564)負載於第一反應 器並以和實例4相同之方式活化。將50克如上述以Pd促進之 Cu-Zn-Ag觸媒負載於該第二反應器中,並在25〇卞通過2〇〇 sccm/min N2及1〇〇 sccm/min 乂之混合物3小時,繼之於 575 F通過300 sccm/min % 3小時以活化該觸媒。該進料與 實例3使用之進料相同。在總反應器壓力為1〇8psig下,以6 ml/min烴進料至第一反應器及4〇 sccm/min之固定氫流速進 行進料中炔屬雜質之選擇性氫化,直到實驗終止。將來自 此第一反應器之反應器排出物直接進料至第二反應器。但 在反應器排出物進入第二反應器之催化反應區前,以24至6 sccm/min之各種速度與氫混合。第一氫化反應器之溫度在 觸媒床終點為約120°F且在觸媒床起點為約76至1丨9卞。 第二氫化反應器之溫度在觸媒床終點為約1丨8卞至124下, 在觸媒床起點為約90T至118°F。分析來自第二反應器之反 應產物以評比該雙反應器系統之性能。包含〇 ppm ¥八及14 ppm EA之產物之1,3-丁二烯回收率為97 5%。結果示於圖7 及圖8,並論證由Ni觸媒及Pd促進之Cu_Zn_Ag觸媒組成之雙 86208 30- 1327999 觸媒系統的表現優於實例1A之紅基觸媒或實例3之單獨Ni 觸媒。 實例6 以和實例1B相同之方式’將50克得自CRI之]sfi觸媒(70重 量% Ni; KL65271)負載於一固定床反應器。於25〇卞通過200 sccm/min N2及100 sccm/min N2之混合物3小時,繼之於 670°F通過300 sccm/min H2 5小時以活化該觸媒。該觸媒為 直徑1.2 mm之擠製物》該進料與實例3使用之進料相同。進 料中炔屬雜質之選擇氫化係以6 ml/min烴進料和從!〇5至8〇 sccm/min之各種氫流速及108 psig總反應器壓力進行。氫化 反應器之溫度在觸媒床終點為約12〇°F至124°F,且在觸媒 床起點為約80°F。含0 ppm VA及14 ppm EA之產物的! 3_ 丁 二晞回收率為93.4%。結果於圖9和1〇中說明。此觸媒之性 能有於實例1A之Pd基觸媒。 【圖式簡單說明】 圖1係一關於實例1A&1B移除乙缔乙炔之比較圖。 圖2係一關於實例1八及1B移除丙炔之比較圖。 圖3係一關於實例丨八及2移除乙烯乙炔之比較圖。 圖4係一關於實例ία及2移除丙炔之比較圖。 圖5係一關於實例3及4移除乙埽乙炔之比較圖。 圖6係一關於實例3及4移除丙炔之比較圖。 圖7係一顯示實例5移除乙晞乙炔之圖。 圖8係一顯示實例5移除丙炔之圖。 圖9係一顯示實例6移除乙烯乙炔之圖。 圖10係一顯示實例6移除丙炔之圖。 86208 -31 -

Claims (1)

132799|规〗⑽26號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(^8年7月) 拾、申請專利範圍f 於年/月丨!S曰益(更)本 h 一種在煙流中減少方法包括 在氫存在下在第一反應區,使含第—濃化 之富含c3+二稀煙進料接觸第-觸媒,以產生4 “物 濃度低之第二濃度块屬化合物之第—富含_嫌有較第-, ^田3 一烯之烴部分 在氫存在下在第二反應1,使該第—f含二 2觸第二觸媒,以產生具有較第二濃度低 炔屬化合物之第二富含二稀之煙部分,& 第二浪度 其中該第-觸煤係由支擇之未硫 、鉍哎直阳人& Α Μ 1屬鎳或經鉬、鋏 次―合物之金屬改質之金屬鎳所組成。 鍊 2.根據申請專利範圍第ljf之方法,其中 較該第-觸煤具較低活性之錄基觸媒。—媒包括相 3·根據申請專利範圍第】項之方法,其中該第 少一鈀基觸媒及銅基觸媒。 媒匕括至 其中該第二觸媒包括s 其令該第二觸媒包括名 其令該第二觸媒包括名 4·根據申請專利範圍第1項之方法 促進之銅-辞-銀觸媒。 5. 根據申請專利範圍第1項之方法 基觸媒。 6. 根據申請專利範圍第5項之方法一 _ 氧化紹載體上之銅觸媒,其中該二I:::, 族金屬、銀、金或其混合物,該氧化銘載3體至:, 項以下性質:平均孔直徑大於20〇c至少 0.70 g/cc. 0 飞視裝填邀、度低於 86208-980715.d( 7. 根據申請專利範圍第1之方法,其中該第二觸媒包括包 含把、至少-其它VIII族金屬及至少二種選自銀、辞絲 之金屬之多組份鈀觸煤。 8. 根據申請專利範圍第】項之方法,進一步包含在第一反應 區與觸煤㈣之前’使氫與富含二稀之烴進料預混合。 9. 根據申請專利範圍第1項之方法,進一步包含在沿第-反 應區的許多位置摻入氫。 遣根據申請專利範圍第旧之方法,丨中自帛二反應區二稀 之回收在至少97重量%。 根據中請專利範圍第1之方法,其中自第二反應區二稀 之回收在至少98重量%。 根據申請專利範圍第丨項之方法,進一步包含在接觸第二 觸煤之前調整第一富含二烯之烴流之氫組成。 13·根據申請專利範圍第丨項之方法,其中該第一及第二催化 區係在單一反應器。 14·根據申請專利範圍第丨項之方法,其中該第一及第二催化 區係在分別的反應器。 15.根據申請專利範圍第1項之方法,進一步包含在氫存在下 在第二反應區’使該第二富含二烯之烴流接觸第三觸媒 ’以產生具有低於第三濃度之第四濃度炔屬化合物之第 三富含二烯之烴部分。 16·根據申請專利範圍第1項之方法,其中該富含二烯之烴流 包含粗製丁二烯。 17.根據申請專利範圍第1項之方法,其中該富含二烯之烴流 86208-980715. doc • 2 - 1327999 包含c5二烯烴流。 18. 根據申請專利範圍第1項之方法,其中該第一觸煤包含至 少10重量百分比鎳。 19. 根據申請專利範圍第1項之方法,其中該第二富含二烯之 烴流包含無可測得之炔屬雜質。 86208-980715.doc
TW092116826A 2002-08-08 2003-06-20 Selective hydrogenation of acetylenes TWI327999B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/215,096 US20040030207A1 (en) 2002-08-08 2002-08-08 Selective hydrogenation of acetylenes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200406378A TW200406378A (en) 2004-05-01
TWI327999B true TWI327999B (en) 2010-08-01

Family

ID=31494798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW092116826A TWI327999B (en) 2002-08-08 2003-06-20 Selective hydrogenation of acetylenes

Country Status (17)

Country Link
US (2) US20040030207A1 (zh)
EP (1) EP1537062B1 (zh)
JP (1) JP2005535705A (zh)
KR (1) KR100991896B1 (zh)
CN (1) CN1665761B (zh)
AR (1) AR039725A1 (zh)
AU (1) AU2003238018B2 (zh)
BR (1) BR0312104A (zh)
CA (1) CA2488051C (zh)
ES (1) ES2566799T3 (zh)
MX (1) MXPA05001198A (zh)
PL (1) PL205554B1 (zh)
RO (1) RO122850B1 (zh)
RU (1) RU2310639C2 (zh)
TW (1) TWI327999B (zh)
WO (1) WO2004014824A1 (zh)
ZA (1) ZA200409499B (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7364540B1 (en) 1997-06-12 2008-04-29 Uromedica, Inc. Implantable device and method for adjustably restricting a body lumen
US7341977B2 (en) * 2003-06-20 2008-03-11 Nanoscale Corporation Method of sorbing sulfur compounds using nanocrystalline mesoporous metal oxides
US7022645B2 (en) * 2003-08-04 2006-04-04 Catalytic Distillation Technologies Ni hydrogenation catalysts, manufacture and use
FR2895417B1 (fr) * 2005-12-23 2011-10-14 Inst Francais Du Petrole Procede de desulfurisation comprenant une etape de transformation et une etape d'extraction des composes soufres
US7348463B2 (en) * 2006-03-27 2008-03-25 Catalytic Distillation Technologies Hydrogenation of aromatic compounds
CN101475439B (zh) 2008-12-18 2012-05-09 中国石油化工股份有限公司 苯乙烯存在下采用复合床进行苯乙炔选择加氢的方法
EP2199269A1 (en) * 2008-12-22 2010-06-23 Total Petrochemicals Research Feluy Method to purify olefin-containing hydrocarbon feedstocks
TWI457313B (zh) * 2009-12-18 2014-10-21 China Petro Chemical Technologydevelopment Company Study on the selective hydrogenation of phenylethylene in the presence of styrene in the presence of
FR2963344B1 (fr) * 2010-07-29 2012-07-27 IFP Energies Nouvelles Procede d'hydrogenation selective en presence d'un catalyseur a base d'un metal du groupe viii prepare au moyen d'au moins un oligosaccharide cyclique
US9108188B2 (en) 2012-03-07 2015-08-18 Chevoron Phillip Chemical Company, LP Selective hydrogenation catalyst and methods of making and using same
CN102627519B (zh) * 2012-03-28 2014-09-10 清华大学 制备丁二烯的方法和系统
CN103787815B (zh) * 2012-10-30 2015-09-16 中国石油化工股份有限公司 一种丁二烯尾气的加氢方法
DE102013006794A1 (de) * 2013-04-19 2014-10-23 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schalenkatalysatoren
CA2912544C (en) * 2013-05-31 2021-11-02 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. A hydroprocessing catalyst composition containing a heterocyclic polar compound, a method of making such a catalyst, and a process of using such catalyst
CN106582704B (zh) * 2015-10-14 2019-06-11 中国石油化工股份有限公司 两段复合镍基催化剂床
US9896394B2 (en) 2016-04-21 2018-02-20 National Industrialization Company Method for improving propane dehydrogenation process
CN108863699B (zh) * 2017-05-15 2021-06-01 中国石油天然气股份有限公司 一种炔烃选择加氢回收丁二烯的方法
CN108863697B (zh) * 2017-05-15 2021-06-01 中国石油天然气股份有限公司 一种增产丁二烯的方法
CN108865241B (zh) * 2017-05-15 2021-01-01 中国石油天然气股份有限公司 一种裂解汽油碳八馏分选择加氢方法
CN108863706B (zh) * 2017-05-15 2021-06-01 中国石油天然气股份有限公司 一种含炔碳四馏分的选择加氢方法
RU2658417C1 (ru) * 2017-06-01 2018-06-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" Способ повышения эффективности селективного гидрирования
US10507435B1 (en) * 2018-06-28 2019-12-17 Uop Llc Membrane process for olefin separation
FR3091657B1 (fr) * 2019-01-15 2023-04-14 Ifp Energies Now Procédé de préparation d’un catalyseur d’hydrogénation sélective comprenant une étape de formation d’un alliage de NiCu en pré-imprégnation

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE534475C (de) * 1929-11-28 1931-09-26 I G Farbenindustrie Akt Ges Verfahren zur Entfernung des Acetylens aus acetylenhaltigen Gasgemischen
US3075917A (en) * 1957-12-17 1963-01-29 Bayer Ag Process for the selective hydrogenation of hydrocarbon mixtures
FR1243656A (fr) * 1959-01-06 1960-10-14 British Petroleum Co Procédé d'hydrogénation de carbures acétyléniques
US3205281A (en) * 1959-03-02 1965-09-07 Chemetron Corp Method of selectively hydrogenating acetylenic compounds in a gas consisting predominately of olefins
DE1667210B2 (de) 1966-12-20 1976-05-06 Nippon Oil Co., Ltd., Tokio Verfahren zur herstellung eines fuer eine selektive hydrierung von acetylenkohlenwasserstoffen geeigneten kupfer-nickel-katalysators
US3691248A (en) * 1971-01-22 1972-09-12 Gulf Oil Corp Selective hydrogenation of acetylenes
US3793388A (en) * 1972-05-30 1974-02-19 Phillips Petroleum Co Selective hydrogenation of acetylene from olefins with a nickel on alumina catalyst
GB1361940A (en) * 1972-10-11 1974-07-30 Sterlitamaxky O Promy Z Proizv Process for purifying diene hydrocarbons from acetylene hydroc arbon contaminants
JPS5416481B2 (zh) * 1972-10-28 1979-06-22
US3897511A (en) * 1973-11-12 1975-07-29 Dow Chemical Co Removal of {60 -acetylenes from gas streams
US4277313A (en) * 1980-03-27 1981-07-07 El Paso Products Company Recovery of 1,3-butadiene
JPS57123123A (en) * 1981-01-23 1982-07-31 Nippon Oil Co Ltd Preparation of high purity butadiene
JPS57185228A (en) * 1981-05-12 1982-11-15 Showa Denko Kk Selective hydrogenating method of acetylenic compound
JPS58149987A (ja) * 1982-03-02 1983-09-06 Sumitomo Chem Co Ltd 炭化水素類の選択的水素添加の方法
US4440956A (en) * 1982-10-25 1984-04-03 The Dow Chemical Company Selective hydrogenation of acetylenes in the presence of butadiene and catalyst used in the hydrogenation
FR2539647B1 (fr) * 1983-01-24 1985-06-07 Inst Francais Du Petrole Procede de preparation de catalyseurs bimetalliques ou plurimetalliques supportes a base d'un ou plusieurs metaux du groupe viii et d'au moins un metal du groupe iv catalyseurs obtenus et leurs utilisations
US4493906A (en) * 1983-03-08 1985-01-15 The Dow Chemical Company Catalyst for the selective hydrogenation of acetylenes
AU559034B2 (en) * 1983-03-08 1987-02-19 Uop Catalyst for hydrogenation of alkynes
GB2199589B (en) * 1986-12-30 1991-07-24 Labofina Sa Improved process for the selective hydrogenation of acetylenes
JPS63291643A (ja) * 1987-05-25 1988-11-29 Nippon Kayaku Co Ltd フエニルアセチレン類の選択水素添加反応用触媒
JP2567291B2 (ja) * 1990-03-28 1996-12-25 株式会社コスモ総合研究所 炭化水素油の水素化処理方法
US6169218B1 (en) * 1992-02-10 2001-01-02 Catalytic Distillation Technologies Selective hydrogenation of highly unsaturated compounds in hydrocarbon streams
FR2704865B1 (fr) * 1993-05-06 1995-07-21 Inst Francais Du Petrole Procédé d'hydrogénation catalytique.
US5595634A (en) * 1995-07-10 1997-01-21 Chemical Research & Licensing Company Process for selective hydrogenation of highly unsaturated compounds and isomerization of olefins in hydrocarbon streams
DE19636064A1 (de) * 1996-09-05 1998-03-12 Basf Ag Verfahren zur Hydrierung
US5877363A (en) * 1996-09-23 1999-03-02 Catalytic Distillation Technologies Process for concurrent selective hydrogenation of acetylenes and 1,2 butadine in hydrocarbon streams
DE19721897A1 (de) 1997-05-26 1998-12-03 Degussa Geformter Metall-Festbettkatalysator, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
NL1009014C2 (nl) * 1998-04-28 1999-10-29 Dsm Nv Werkwijze voor de hydrogenering van fenylacetyleen in een styreenbevattend medium met behulp van een katalysator.
US6413413B1 (en) * 1998-12-31 2002-07-02 Catalytic Distillation Technologies Hydrogenation process
US6414205B1 (en) * 2000-03-24 2002-07-02 Catalytic Distillation Technologies Process for the removal of MAPD from hydrocarbon streams
US6576588B2 (en) * 2000-04-07 2003-06-10 Catalytic Distillation Technologies Process for selective hydrogenation of alkynes and catalyst therefor
US6867338B2 (en) * 2002-03-15 2005-03-15 Catalytic Distillation Technologies Selective hydrogenation of acetylenes and dienes in a hydrocarbon stream
US6734328B1 (en) * 2002-11-08 2004-05-11 Catalytic Distillation Technologies Process for the selective hydrogenation of alkynes
US7022645B2 (en) * 2003-08-04 2006-04-04 Catalytic Distillation Technologies Ni hydrogenation catalysts, manufacture and use
US7045669B2 (en) * 2003-08-05 2006-05-16 Catalytic Distillation Technologies Dual pressure catalytic distillation hydrogenation column system for the front end of an ethylene plant
US7208646B2 (en) * 2004-05-14 2007-04-24 Catalytic Distillation Technologies Selective hydrogenation of butadiene

Also Published As

Publication number Publication date
CA2488051C (en) 2009-10-13
ZA200409499B (en) 2005-10-20
PL205554B1 (pl) 2010-04-30
RU2310639C2 (ru) 2007-11-20
EP1537062A4 (en) 2009-11-04
AU2003238018A1 (en) 2004-02-25
WO2004014824A1 (en) 2004-02-19
CN1665761A (zh) 2005-09-07
TW200406378A (en) 2004-05-01
CN1665761B (zh) 2010-08-18
KR20050035266A (ko) 2005-04-15
MXPA05001198A (es) 2005-05-16
AR039725A1 (es) 2005-03-09
RU2005106257A (ru) 2005-07-20
KR100991896B1 (ko) 2010-11-04
RO122850B1 (ro) 2010-03-30
PL373118A1 (en) 2005-08-08
EP1537062B1 (en) 2016-01-13
ES2566799T3 (es) 2016-04-15
AU2003238018B2 (en) 2008-09-04
BR0312104A (pt) 2005-05-24
EP1537062A1 (en) 2005-06-08
CA2488051A1 (en) 2004-02-19
US20050154241A1 (en) 2005-07-14
US20040030207A1 (en) 2004-02-12
JP2005535705A (ja) 2005-11-24
US7319176B2 (en) 2008-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI327999B (en) Selective hydrogenation of acetylenes
RU2355670C2 (ru) Способ селективного гидрирования и катализатор
US8247340B2 (en) Catalyst formulation for hydrogenation
US7737079B2 (en) Ni catalyst, process for making catalysts and selective hydrogenation process
TWI302528B (en) Process for selective hydrogenation of alkynes and catalyst therefor
JP2004524151A (ja) エチレン精製プロセスにおけるアセチレンの選択的水素化方法
JP2006526499A (ja) 選択的水素化法とそのための触媒
JPH0623269A (ja) 担体上に担持された第viii族の金属と第iiia族の金属とを含む触媒
JPH01159057A (ja) 多不飽和炭化水素の選択的水素添加用の触媒
US20060155154A1 (en) Process for the selective hydrogenation of alkynes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees