專利名稱：在苯乙烯流中的苯乙炔的催化還原的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單乙烯基芳香化合物的凈化和聚合，尤其揭示了粗制苯乙烯原料中的苯乙炔還原的方法和設(shè)備。
目前所有的熱塑性塑料制造中，或許絕大多數(shù)萬(wàn)能的和絕大多數(shù)廣闊地應(yīng)用的物料是聚單乙烯基芳香化合物，如聚苯乙烯，聚α-甲基苯乙烯，和環(huán)取代苯乙烯聚合物。
這些化合物(通常指“苯乙烯類或聚苯乙烯類”)是用作食物和酒精飲料容器，食品包裝和兒童玩具。這些聚苯乙烯使用中的一個(gè)缺點(diǎn)是聚合物中的可導(dǎo)致變味產(chǎn)生氣味，變色的殘余單體和其他污染物以及聚合物的其他摻雜物和降解物。
聚苯乙烯中具有這些不希望產(chǎn)生的性能的污染物是乙烯芳香族單體，通常是苯乙烯單體。造成未反應(yīng)單體的原因之一直接與苯乙烯原料進(jìn)入聚合反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi)有苯乙炔存在有關(guān)。
在單乙烯基芳香聚合物的制備中尤其是聚苯乙烯的制備中，苯與乙烯反應(yīng)制得乙基苯。然后該分子化合物在EB脫氫單元里脫氫以形成苯乙烯單體。然后聚合苯乙烯單體，通常是在聚合引發(fā)劑或催化劑存在下，以制備最終的聚苯乙烯原料。
不幸的是當(dāng)乙苯在脫氫這步中脫氫過(guò)頭時(shí)，會(huì)生成苯乙炔，即EB脫氫單元中不需要的產(chǎn)物之一。因而，來(lái)自脫氫單元的產(chǎn)物流包括苯乙烯，乙苯和微量苯乙炔。乙苯可以通過(guò)慣用的方法，如蒸餾法而容易地除去，留下苯乙烯單體和苯乙炔。而苯乙炔不能通過(guò)蒸餾法除去，因此比較困難除去和造成成本高。
不管是所應(yīng)用的聚合法，包括陰離子聚合還是游離基聚合。苯乙烯單體中苯乙炔的存在是不需要的，在陰離子聚合反應(yīng)中，微酸性的苯乙炔消耗一定化學(xué)計(jì)量的催化劑如丁基鋰，其中一個(gè)分子的丁基鋰可通過(guò)每一分子苯乙炔從聚合反應(yīng)中除去。催化劑的損耗較貴且催化劑濃度很難控制。這些都分別導(dǎo)致了難以控制聚苯乙烯的分子量和導(dǎo)致聚苯乙烯中低分子量聚合物甚至有不反應(yīng)的苯乙烯的濃度增加。
在游離基聚合反應(yīng)中，苯乙炔的存在損害到鏈長(zhǎng)度和聚合反應(yīng)速率，因?yàn)樗且环N性能很差的鏈轉(zhuǎn)化劑(chain tranrfs agent)。因此，在聚苯乙烯珠體制造中，用來(lái)制造膨脹的或“泡沫”聚苯乙烯，顯著量的殘余苯乙烯都留在珠粒中。
當(dāng)聚苯乙烯中存在少量苯乙烯時(shí)苯乙烯是一種可疑的致癌劑和引起不需要的味道、氣味和危害健康。
這樣苯乙烯單體中存在有苯乙炔時(shí)會(huì)影響到成本，聚合反應(yīng)的控制，以及所生成聚苯乙烯的純度。聚苯乙烯中存在苯乙炔也會(huì)導(dǎo)致聚合物骨架中烯鏈存在，這樣可以增加交鏈并導(dǎo)致聚合物中更快速的產(chǎn)生氧化反應(yīng)，這些都降解了聚合物。
在苯乙烯的游離基聚合反應(yīng)中，當(dāng)聚合反應(yīng)期間苯乙烯濃度降低，苯乙炔的相應(yīng)濃度自然增加，且因?yàn)楸揭胰彩且环N聚合反應(yīng)抑制劑，所以聚合反應(yīng)受到不需要的影響。
試圖用催化劑來(lái)減少苯乙烯單體流中苯乙炔含量，包括將高含量氫氣注入單體以將苯乙炔還原成苯乙烯。當(dāng)加入物流中的氫的化學(xué)計(jì)量超過(guò)苯乙炔時(shí)，能將苯乙烯著著地轉(zhuǎn)化回成乙基苯，導(dǎo)致低苯乙烯濃度和低轉(zhuǎn)化率。苯乙炔的有效還原只是在苯乙烯轉(zhuǎn)化成EB時(shí)完成，且導(dǎo)致苯乙烯產(chǎn)生了損耗。
本發(fā)明揭示了在聚合反應(yīng)體系中的單乙烯基芳香單體原料中的苯乙炔含量的還原方法和設(shè)備，且通過(guò)運(yùn)用二個(gè)催化床反應(yīng)器代替單催化床反應(yīng)器，或一對(duì)催化反應(yīng)器，每個(gè)床或反應(yīng)器具有用來(lái)向單體反應(yīng)流注入氫氣或注入氫氣與稀釋劑混物堿還原苯乙炔為苯乙烯的進(jìn)口。


圖1包括本發(fā)明所采用的典型單乙烯基芳香聚合反應(yīng)法的簡(jiǎn)化的一般流程圖解。
圖2為含二個(gè)反應(yīng)器的苯乙炔還原系統(tǒng)(PAR)分部流程圖解。
圖3是含二個(gè)流化床的單個(gè)反應(yīng)器PAR系統(tǒng)的分部圖解。
到于圖1，是代表苯乙烯純化和聚合工藝的簡(jiǎn)化的流程圖。在圖1中，可從乙苯脫氫反應(yīng)得到苯乙烯單體通過(guò)閥門V1，流到粗苯乙烯貯箱CST。來(lái)自貯箱的粗苯乙烯流從管道F1，通過(guò)排氣加熱交換器VGHE而升高苯乙烯的溫度，到達(dá)可選擇的預(yù)熱器pH。從預(yù)熱器中，粗苯乙烯進(jìn)入苯乙炔還原系統(tǒng)PARS，在那兒粗苯乙烯中的苯乙炔還原到可接受的水準(zhǔn)。從PARS，精制的粗苯乙烯再流過(guò)通道F2而進(jìn)入BT塔預(yù)熱器BTPH，這樣在注入BT塔之前在那兒苯乙烯溫度升高，在該塔中，苯和甲苯通過(guò)頂端蒸餾除去。然后精制苯乙烯通過(guò)EB塔，在這兒乙苯和二甲苯都被除去。
EB塔的其他輸出物包括“重油(heavies)”和精制苯乙烯單體。這些物料流入的苯乙烯的精加工塔FC此地將重油從純化的苯乙烯中分出重油從流管道F3除去，而純化的苯乙烯通過(guò)管道F4流入苯乙烯聚合反應(yīng)器A、B和C。從精加工塔除去的粗制物包括預(yù)聚合的聚苯乙烯，1，2-二氫化茚，茚，以及其他稱為“焦油”的粗制物。
然后將苯乙烯單體在三個(gè)聚合反應(yīng)器A，B及C聚合，在指示PS處將已完成的聚苯乙烯從流通管道F5除去。塔B和C具有循環(huán)管道，從塔的頂端流出，再將未聚合的苯乙烯單體循環(huán)返回到塔A內(nèi)。如前所述，這是極度簡(jiǎn)化的聚合法流程圖，標(biāo)示了本發(fā)明的苯乙炔還原系統(tǒng)到聚苯乙烯體系的可行性裝置。
現(xiàn)在參看圖2，此處描述了本發(fā)明的苯乙炔還原系統(tǒng)的幾個(gè)具體設(shè)備。在圖2中，粗苯乙烯流從粗苯乙烯出CST通過(guò)管道F1并從出口氣體苯乙烯熱交換器VGS流出，且通過(guò)控制在管道F1上的閥門V1來(lái)控制流速。從那兒粗苯乙烯流過(guò)靜態(tài)混和器SM1而進(jìn)入第一個(gè)含有催化劑床C1的反應(yīng)容器R1。催化劑床C1可以是已有技術(shù)中的已知類型之一如一固定床，且較好地是含有球形或有突出部分的，由在三氧化鋁載體上的約0.3%鈀組成的催化劑。在這種體系里，反應(yīng)器容器較好地是充滿液體，向上流動(dòng)的催化劑反應(yīng)器。
粗苯乙烯流過(guò)排出氣體苯乙烯加熱交換器的過(guò)程有兩個(gè)目的，一個(gè)是粗苯乙烯得到一個(gè)近似150°F的溫度，該溫度足以引發(fā)苯乙炔還原反應(yīng)。第二個(gè)目的是提供了應(yīng)用在反應(yīng)器R1和反應(yīng)器R2的可選擇性的排出氣體以提供用于注入氫氣的氫氣源。
分別標(biāo)明為HS1和HS2的用于供應(yīng)至反應(yīng)器R1和R2的氫氣源系通過(guò)閥門V2和V3控制。也可以是將單個(gè)氫氣源用作為氫氣供應(yīng)管道，軌道或油槽汽車或瓶裝氫氣。然后將粗苯乙烯流向上流經(jīng)反應(yīng)器R1的催化劑床C1的上部經(jīng)管道F2流出，并流過(guò)通過(guò)閥門V4連接有第二個(gè)靜態(tài)混和器SM2，然后從那兒進(jìn)入第二個(gè)反應(yīng)器，即帶有催化床C2的R2。
如前所述，來(lái)自于排出氣體的熱交換器VGS的另一個(gè)氫氣源是通過(guò)控制閥門V5，V10和V11而應(yīng)用在反應(yīng)器R1及R2上，從反應(yīng)器R2，純化的苯乙烯單體流通管道F3而流到蒸汽液體分離容器VLS，其中純化的苯乙烯單體流SM通過(guò)流通管道F4出來(lái)。被分離出的蒸汽V，從流通管道F5流出而循環(huán)用在適當(dāng)?shù)牡胤健?br> 除了應(yīng)用于反應(yīng)器R1和R2以外的第三個(gè)氫氣源HS3應(yīng)用為靜態(tài)混和器的上流以通過(guò)氣流管道F6和F7流過(guò)閥門V6和V7而提供氫氣。
氮?dú)釴2的應(yīng)用系平行于氫氣源HS3，流動(dòng)氮?dú)饬鬟^(guò)管道F8和閥門V8而達(dá)到閥門V9控制的共用管道F9。可選擇地，氫氣，或氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蜌怏w可通過(guò)管道F7和閥門V7而供應(yīng)至靜態(tài)混和器SM2。而氫氣和氮?dú)獾幕旌臀锟蓱?yīng)用在來(lái)自粗苯乙烯箱，通過(guò)排出氣體苯乙烯的熱交換器VGS的粗苯乙烯，將氫氣和氮?dú)獾幕旌臀镒⑷胫链直揭蚁缓蠼?jīng)靜態(tài)混和器SM1和SM2作用而提供氣體和粗苯乙烯原料的徹底混和物。較好地，是只在第一個(gè)反應(yīng)床用有排出氫氣的稀釋氣體，且如需要，也可用在所有兩只反應(yīng)器。
在另一方面，發(fā)現(xiàn)不用稀釋氣體，而用催化調(diào)整劑如一氧化碳(CO)，在PA還原反應(yīng)中具有有利效果。但是由于在CO和H2在協(xié)同狀態(tài)下CO通常對(duì)于貴金屬催化劑是“有毒的”而產(chǎn)生一個(gè)不理想的結(jié)果。在本發(fā)明中，已驚人地發(fā)現(xiàn)，CO可不僅不毒化催化劑，而且還提供了向苯乙炔氫化而脫離了向苯乙烯氫化的選擇性。值得相信的是CO并不能永遠(yuǎn)結(jié)合在催化劑表面，而代替的是它遮斷了朝向苯乙烯的活性位點(diǎn)，而余下了對(duì)苯乙炔有利的活性位點(diǎn)。這種變動(dòng)可包括為它變動(dòng)了金屬表面的電子構(gòu)型或其上的電子環(huán)境。CO在EB脫氫排出氣中和供應(yīng)至PAR系統(tǒng)CO的量少于約1%，較好為0.01左右到約0.2%，但顯然易見地它也可通過(guò)獨(dú)立源應(yīng)用而與純氫氣混和。
在具有代表的操作中，將沾污有苯乙炔雜質(zhì)的粗苯乙烯，升溫到約150°F。并將有高含量苯乙炔的加熱的粗苯乙烯通過(guò)在鈀/氧化鋁催化劑存在下，在至少二個(gè)分離的催化劑床中，使氫氣與苯乙炔反應(yīng)而進(jìn)行苯乙炔還原工藝。
在圖2中揭示了幾個(gè)可選擇的苯乙炔還原法的結(jié)構(gòu)。第一個(gè)該系統(tǒng)包括在純氫氣加入反應(yīng)容器之前，將純氫氣注入到粗苯乙烯原料中?？梢酝ㄟ^(guò)在先于進(jìn)入靜態(tài)混和器前，選將氫氣源3通過(guò)閥門V6、V7和V9，或是不通過(guò)靜態(tài)混和器，氫氣源HS1和HS2通過(guò)閥門V2和V3而完成。通過(guò)閥門V1到V11的變化調(diào)節(jié)，純氫氣可在前述點(diǎn)注入到PAR工藝中。
除了通過(guò)純氫氣還原苯乙炔外，也可用惰性稀釋劑以控制反應(yīng)器中的苯乙烯和氫氣的反應(yīng)使極少量苯乙烯還原和大量苯乙烯還原反應(yīng)而完成。所用的氫氣源之一包括來(lái)自可在進(jìn)入R1反應(yīng)之前應(yīng)用在熱交換器VGS預(yù)熱粗苯乙烯單體的EB脫氫法所排出的氣體。該排出氫氣可與純稀釋劑如氮?dú)?該氮?dú)饪赏ㄟ^(guò)如氮?dú)夤艿儡壍朗接拖滠嚩?yīng)的或瓶裝氮?dú)庀嗷旌?。具體的EB脫氫排出氣體分析表明約89%氫氣，約7%二氧化碳，小于1%一氧化碳和剩余的絕大多數(shù)為碳?xì)浠衔锶缂淄椤?br> 在具體的苯乙烯單體操作反應(yīng)中，加入到到PAR系統(tǒng)的粗苯乙烯原料包括約60%苯乙烯，約39%乙苯和少于1%的苯乙炔。一般所測(cè)的粗苯乙烯中苯乙炔含量范圍在高達(dá)約250份/每百萬(wàn)(ppm)在本發(fā)明的PAR系統(tǒng)中反應(yīng)之后，可達(dá)到每百萬(wàn)份粗苯乙烯原料含有少于約10份的苯乙炔，而且相信可以達(dá)到含量范圍為2份/每百萬(wàn)份粗苯乙烯。含量范圍為2份/每百萬(wàn)份粗苯乙烯。
然后將純化的苯乙烯單體通過(guò)管道-F3流到蒸汽液體分離器VLS;在此地稀釋劑氣體和某些可能余下的氫氣可通過(guò)在F5所標(biāo)的蒸氣管V分離，以及含有約61%苯乙烯和39%乙苯的粗苯乙烯原料流過(guò)F4所標(biāo)的苯乙烯單體而到達(dá)圖1中所示的BT塔，將微量苯和甲苯從原料中分離出來(lái)。然后將乙苯從BT塔的下游在EB塔中的苯乙烯中除去，而最終的苯乙烯單體的精制步驟在FC精加工塔中完成。
而圖2中所描述的本發(fā)明方法包括應(yīng)用純氫氣作為還原劑，從EB排出氣體提供的氫氣，氫氣和氮?dú)庀♂寗┗旌蠚怏w，或應(yīng)用氫氣和一氧化碳，其中CO作為催化劑調(diào)整劑以減少對(duì)于苯乙烯的還原反應(yīng)的催化劑的選擇性和增加其趨向于苯乙炔還原的選擇性。N2對(duì)H2的比率為1∶2到4∶1，較好地是約1∶1，稀釋劑對(duì)氫氣。一氧化碳的含量較好地為1000到2000ppm，較好地約1700ppm。
圖3表示了本發(fā)明的另一具體化方案，其中圖2中的兩個(gè)反應(yīng)器R1和R2被單獨(dú)一只具有二層床的反應(yīng)器代替，該反應(yīng)器帶有催化床B1和B2，且包括帶有鈀金屬的氧化鋁載體的球顆?；蛴型怀霾糠值拇呋瘎┑碾p層床。有利的一個(gè)特別催化劑，通過(guò)Houston的Criterion催化劑制備，在氧化鋁載體上含有3%重量的鈀且如Criterion O5 PAS所示。
也可應(yīng)用其他催化劑和其他催化劑的幾何形狀，例如硅載體上的鈀，或區(qū)別于球顆粒的而是擠壓成圓筒型的小藥丸。事實(shí)上，其他已知的氫化催化劑也能成功地應(yīng)用在本發(fā)明中，特別有興趣的是ⅦB和Ⅷ族金屬，過(guò)渡金屬，包括鉑、鎳、銥、釕、銠、鋨、錸和其他。其他可行的包括以ⅠB和ⅡB族來(lái)改進(jìn)過(guò)渡金屬包括金、銅和鋅。除了氧化鋁和二氧化硅載體外，也可用其他已知載體如硅酸氧化鋁鈉。可任意選擇地，催化劑金屬的有效含量可以超過(guò)或大大超過(guò)本文所示的較小含量。本發(fā)明也可用超量1%甚至5%的金屬組份。
圖3中，粗苯乙烯流過(guò)流通管道F10到達(dá)排出氣體苯乙烯加熱交換器VGS和靜態(tài)混和器SM3。再?gòu)哪莾罕揭蚁┝魅敕磻?yīng)器R，首先，通過(guò)催化床B1，然后經(jīng)過(guò)催化床B2。來(lái)自于排氣熱交換器VGS的排出氣體經(jīng)管道F11經(jīng)過(guò)PAR系統(tǒng)中三點(diǎn)不同的閥門而得到，其中一點(diǎn)是在靜態(tài)混和器SM3之前，第二點(diǎn)是靜態(tài)混和器SM3的下游處和第三點(diǎn)為催化床B1和B2間的反應(yīng)器R的中央空間。
來(lái)自氫氣源HS10的氫氣是通過(guò)流通管道F12提供，并與來(lái)自CO源的一氧化碳混和，或與來(lái)自氮?dú)庠碞2通過(guò)流通管道FB提供的氮?dú)饣旌突驅(qū)⑵渲苯蛹尤腱o態(tài)混和器SM3的上流或下流，或反應(yīng)器的中央空間，并通過(guò)不同流通管道上的不同閥門的控制而完成。
而圖3的帶兩個(gè)床的反應(yīng)器的選擇是和圖2中的二個(gè)反應(yīng)器系統(tǒng)的選擇基本相同，即純氫氣可在靜態(tài)混和器之前，靜態(tài)混和的下游，和/或兩個(gè)流化床之間的反應(yīng)器;中心地帶，注入到粗苯乙烯中，或可任意選擇的，氫氣可先混和惰性稀釋劑，以及該氣體混和物也可先于或在靜態(tài)混和器SM3或在其后以及在反應(yīng)器R的床B1和B2之間的中央空間加入進(jìn)去。同樣的，氫氣可通過(guò)排出氣體供應(yīng)且可選擇地與稀釋劑混和，在上述相同的注入點(diǎn)注入。作為另外的選擇，來(lái)自于任一源的氫氣可與一氧化碳混和而增加催化劑對(duì)苯乙炔還原的選擇，以及加圖3中如上所描述的反應(yīng)器中。
從上述的圖1、2和3中可以看出本發(fā)明的具體化內(nèi)容和揭示方法和設(shè)備用來(lái)將反應(yīng)中不需的苯乙炔污染物的還原反應(yīng)。還可發(fā)現(xiàn)本發(fā)明時(shí)減少了起動(dòng)苯乙炔還原反應(yīng)的能量和應(yīng)用來(lái)自VGS加熱交變器的150°F時(shí)的苯乙炔原料的內(nèi)在的熱量而完成。
在本發(fā)明的實(shí)際操作方法中可發(fā)現(xiàn)，用于還原苯乙炔的量為200ppm左右，通過(guò)反應(yīng)器系統(tǒng)所需的流率為約302HSV。另外，還發(fā)現(xiàn)，氫氣對(duì)苯乙炔比率為約16到1能提供較好的苯乙炔還原反應(yīng)。所操作的反應(yīng)器壓力為約60到70PSI進(jìn)口壓力。至于在兩個(gè)反應(yīng)器系統(tǒng)，帶有苯乙炔濃度為約200ppm，16∶1的氫氣比苯乙炔的比率在每個(gè)反應(yīng)器之間相等地分開。同樣地，在帶有雙重進(jìn)口裝置的兩個(gè)床單一反應(yīng)系統(tǒng)中，16∶1的氫氣比苯炔的比率平均地在兩點(diǎn)間分開，盡管也能成功地運(yùn)用其他的氫氣比苯乙炔的比率，但發(fā)現(xiàn)了這個(gè)特別的比率能提供良好的苯乙炔還原反應(yīng)和苯乙烯轉(zhuǎn)化回乙苯的低轉(zhuǎn)化率。來(lái)自EB脫氫單元的排出氣體的氫氣的應(yīng)用的好處是由于它的現(xiàn)成的可利用性。
除了這些方法條件以外通過(guò)反應(yīng)器測(cè)量不同的空間速度來(lái)測(cè)定空間速率在苯乙炔還原反應(yīng)和氫氣消耗上的作用，它還測(cè)定了本文具體操作中所揭示的，通過(guò)反應(yīng)器的LHSV具有相應(yīng)的對(duì)方法效率只有極小的效應(yīng)。
例如，發(fā)現(xiàn)對(duì)于延長(zhǎng)催化劑生命的LHSV上的有效上限是在總體上約為60。還發(fā)現(xiàn)高達(dá)240的LHSV作用于還原苯乙炔，但較好地速率是范圍30到120LHSV，因?yàn)楦咚俾蕦?huì)縮短催化劑生命，發(fā)現(xiàn)具體化中較好的是30LHSV的總體速率。
盡管一定量的苯乙烯還原是不希望有的，但仍發(fā)現(xiàn)的0.1%到0.2%苯乙烯被反應(yīng)。因?yàn)楸揭蚁?聚苯乙烯方法的性質(zhì)，苯乙烯轉(zhuǎn)化到乙苯的轉(zhuǎn)化當(dāng)苯乙炔的存在時(shí)對(duì)方法無(wú)害，因乙苯可從苯乙烯單體中除去且循環(huán)回到脫氫方法中而被轉(zhuǎn)化回苯乙烯。通過(guò)還原反應(yīng)成乙苯的0.1%到0.2%量的苯乙烯是可以忽略和可接受的。通過(guò)運(yùn)用多床反應(yīng)器中，較少量氫可用以使得一定量的苯乙烯通過(guò)還原，所有的量小于約0.1%以及苯乙炔能還原成少于30ppm。
雖然本發(fā)明的較好的具體方案已在上面詳細(xì)描述了和圖示了，但這些描述并不意味著限制于本發(fā)明于本文中所揭示的特殊形式或例子，因?yàn)楸仨氄J(rèn)識(shí)到這是說(shuō)明而不受限制，而本發(fā)明對(duì)于領(lǐng)域技術(shù)人員的顯而易見地也不限制性的。這樣，本發(fā)明聲明已覆蓋所有本發(fā)明所揭示的特定例子的變化和改進(jìn)，這許多揭示是為了說(shuō)明的目的，而不構(gòu)成偏離在本發(fā)明的范圍和精神。
權(quán)利要求
1.在苯乙烯單體流中苯乙炔的還原方法，包括混和氫氣和一種稀釋氣體它包括摩爾比率為約2∶1到約1∶4氫氣比氮?dú)獾姆肿拥?；將氫?氮?dú)饣旌臀镒⑷氲胶揭胰驳谋揭蚁﹩误w流中；在足以將苯乙炔氫化成苯乙烯的溫度下，將所述的苯乙烯單體和所述的混的和氣體流過(guò)還原催化劑床；分別從所述氣體流中回收已經(jīng)部分純化的苯乙烯；在所述還原催化床下游將第二種氫氣流立刻注入至所述的已部分純化的苯乙烯單體流；以及在足以將苯乙炔還原成苯乙烯的溫度下，將所述的苯乙烯單體和混和氣體流通過(guò)第二個(gè)還原催化床。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，每個(gè)所述的催化床包括一般的球狀顆粒催化劑小丸，它主要是在氧化鋁載體上含有少于百分之一重量的鈀。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，每個(gè)所述的催化床包括在氧化鋁載體上的鈀金屬;同時(shí)，氫氣和起始的苯乙炔濃度的總的摩爾比約為16∶1。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，所述的溫度較好為約150°F，以及，在每個(gè)所述催化床的進(jìn)口壓力較好為約60到70PSIG。
5.用以在苯乙烯單體流中還原苯乙炔成苯乙烯的方法，所述的方法包括以摩爾比為約10∶1到約1∶10的氫氣比氮?dú)饣旌蠚錃夂偷獨(dú)饬?以及氫氣對(duì)苯乙炔起始濃度的總的摩爾比為約5∶1到約20∶1;將第一部分所述的混和氣體流與苯乙烯單體流片的苯乙炔雜質(zhì)相混和，在約150°F溫度下，將所述的混和流流過(guò)在氧化鋁載體上含有約百分之0.3鈀的小丸的還原催化床;以及將第二部分所述的混和氣體與來(lái)自于所述還原催化流化床的所述混和流混和，并在約150°F溫度下將第二部分混和流流過(guò)在氧化鋁載體上含百分之0.3鈀的小丸的第二個(gè)還原催化床。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，氫氣對(duì)苯乙炔起始濃度的整個(gè)摩爾比率為約16∶1。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，通過(guò)所述催化劑床的整個(gè)速率可高達(dá)約60LHSV。
8.如權(quán)利要求5或6所述的方法，所述催化劑小丸一般為圓球狀，以及通過(guò)其的總流速高達(dá)約602HSV。
9.如權(quán)利要求5或6所述的方法，在所述含雜質(zhì)的苯乙烯中的苯乙炔的起始濃度約100到約300份每百萬(wàn)容積和最后濃度少于約30份每百萬(wàn)。
10.用于還原苯乙烯中苯乙炔的系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括帶有一個(gè)流入口，一個(gè)流出口，和還原催化床的第一反應(yīng)器容器;帶有連通著所述的第一容器的流出口的流入口，和一個(gè)還原催化床的第二反應(yīng)器容器;用來(lái)將氫氣加入所述催化床的第一反應(yīng)容器上游的第一氫氣注入器;用來(lái)將氫氣注入所述催化劑的第二反應(yīng)容器上游的第二氫氣注入口;以及連有至少所述氫氣加入器之一的稀釋氣體注入器，準(zhǔn)備將稀釋氣先于加入所述容器之前加入至所述氫氣。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括至少一個(gè)用來(lái)在將他們加至所述容器前將混和氫氣，稀釋氣和苯乙烯單體的至少在所述反應(yīng)器容器的上流的靜態(tài)混和器。
全文摘要
采用氫化法來(lái)催化純化苯乙烯單體的方法和設(shè)備已由本發(fā)明提示它通過(guò)采用氫氣加入稀釋劑如氮?dú)鈦?lái)稀釋氫氣；將氫氣和催化劑的選擇性改進(jìn)劑如一氧化碳混合；用乙苯脫氫排出氣來(lái)提供氫氣；和用多級(jí)催化床的反應(yīng)器，或用分別含單個(gè)催化床的多級(jí)反應(yīng)器，使得苯乙炔雜質(zhì)在催化床內(nèi)氫化成苯乙烯。所用較好的苯乙炔還原催化劑是氧化鋁載體上的鈀。
文檔編號(hào)C07B61/00GK1087892SQ93116510
公開日1994年6月15日 申請(qǐng)日期1993年8月19日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月19日
發(fā)明者杰姆斯·R·巴特勒, 凱文·P·凱利 申請(qǐng)人:費(fèi)納技術(shù)股份有限公司