背景技术
1-甲基环戊烯是一种带支链的环状单烯烃,它是非常稀缺的精细化工原料,可用于生产各种杀虫剂及合成多种高档三聚体高分子材料等。现有技术中利用甲基环戊二烯加氢制备1-甲基环戊烯的文献报道不多。在甲基环戊二烯选择性加氢生成甲基环戊烯的反应中,甲基环戊二烯被深度加氢生成甲基环戊烷的副反应通常是难以避免的,除非将甲基环戊二烯的转化率控制在较低的水平,以追求较高的甲基环戊烯选择性,但如此的工艺控制从经济性考虑并不合理。因为甲基环戊烷也是一种应用价值较高的有机化工产品,它可作溶剂及色谱分析标准物质,在有机合成领域也有较广泛的用途。在工业上,一般认为将1-甲基环戊烯和甲基环戊烷的选择性分别控制在90%左右和10%左右最为经济,这样能使甲基环戊二烯的转化率保持在较高的水平,故工业上由甲基环戊二烯加氢制备1-甲基环戊烯通常都会以9:1的比例同时副产甲基环戊烷。
催化加氢过程中催化剂床层容易出现飞温从而导致催化剂失活,因此需要添加溶剂来调整加氢的选择性及移走反应热。按照一般概念,在溶剂中进行的反应,溶剂的选择往往避开与反应副产物相同的物质,现有技术中由甲基环戊二烯加氢制1-甲基环戊烯的反应中选择溶剂亦莫如此,但在加氢反应产物的分离精制过程中会增加复杂程度。一般情况下均至少需要四个精馏塔才能完成溶剂、产品的分离和精制,通常包括溶剂与加氢产物的初步分离;溶剂的精制(脱轻组分或脱重组分);分离获得精制的甲基环戊烷;甲基环戊烯脱轻组分获得精制的1-甲基环戊烯。
由上可知,现有由甲基环戊二烯加氢制1-甲基环戊烯的技术中存在着工艺复杂,能耗较高以及1-甲基环戊烯的收率偏低的缺陷。因此开发一种甲基环戊二烯连续加氢制备1-甲基环戊烯新方法,以提高收率,简化1-甲基环戊烯的精制工艺,减少能耗,以弥补现有技术存在的缺陷。
制备方法
1)将甲基环戊二烯、溶剂和氢气混合后连续地通过固定床催化剂床层进行催化加氢反应,溶剂为甲基环戊烷,甲基环戊二烯与溶剂的重量比为1:5~10。催化剂以ν-Al2O3为载体,以Pd为活性组分,催化剂中Pd含量为0.3~1.0wt%。甲基环戊二烯与氢气的摩尔比为1:(2~4),反应系统压力为0.9~1.5MPa,进料温度为50~80℃,液时体积空速LHSV为4.0~8.0hr;
2)由过程1)得到的加氢产物在常压精馏塔中进行精馏分离脱重,塔釜温度控制为115~125℃,回流比控制为15~25。由塔下部侧线出纯度>99wt%的甲基环戊烷,塔釜出重组分物料,塔顶出1-甲基环戊烯和甲基环戊烷的混合物;
3)由过程2)塔顶得到的物料在常压精馏塔中进行分离脱除部分甲基环戊烷,塔釜温度控制为85~90℃,回流比控制为20~30。塔釜物料返回第一精馏塔;塔顶出富集1-甲基环戊烯的物料;
4)由过程3)的塔顶得到的物料在常压精馏塔中进行分离脱除轻组分,塔釜温度控制为75~80℃,回流比控制为20~30。塔顶出轻组分物料,塔釜得精制1-甲基环戊烯产品。
参考文献
[1]中国石油化工股份有限公司,中国石化上海石油化工股份有限公司. 一种制备甲基环戊烯的方法:CN201210160362.8[P]. 2013-12-04.