加氢制石蜡.doc

C20+混合α-烯烃加氢制蜡研究* 任泽胜1，王元瑞1，肖鹏2， 张龙1 （1.长春工业大学化学工程学院，吉林长春，130012） （2.吉林工业职业技术学院，吉林吉林，130020） 摘要 本文报道了以Ni－Al合金为催化剂，C20+以上混合α-烯烃为原料，经催化加氢制备石蜡的研究结果。确定了适宜的催化剂制备条件为：40％NaOH溶液，NaOH溶液量与Ni－Al合金粉质量比为1：1，活化温度为50℃，活化时间4h，利用此催化剂进行了催化加氢反应条件的实验研究，确定了适宜的催化加氢条件为：加氢温度100℃, 加氢压力4.0MPa，加氢时间5h，催化剂为反应物的15％，无水乙醇为溶剂，在此条件下原料的转化率为98.3％，收率为96.2％。催化剂具有良好的活性稳定性，所得产物经IR分析为目标产物。经检测产物已达到52＃精制石蜡的标准。 关键词：C20+混合α-烯烃，催化加氢，镍合金，52＃石蜡 前言 在乙烯齐聚法生产α-烯烃的过程中，有相当量的C20+以上的混合α-烯烃，它是一种重要的精细化工原料，可经氯化制成PVC增朔剂 ，经磺化制成重烷基苯磺酸盐，还可直接用作塑料加工的润滑剂等。由于混合α-烯烃里面其它有害杂质少，可经加氢饱和后可制成医用蜡。并还可加工成乳化石蜡、微晶蜡等具有较多市场需求和较高附加值的精细化工产品。但均没有可借鉴的技术资料,针对吉化集团公司即将投产的α-烯烃装置中副产的C20+以上的混合α-烯烃深加工利用问题,首次探索了催化加氢制蜡的可行性。 1 实验部分 实验用的原料及分析仪器 C20+混合α-烯烃：熔程38~42℃，美国Dupont公司提供 镍铝合金粉： 抚顺石油化工研究院生产，组成为 Ni(40-50%)，Al(48-50%)， 氢气： 含量=99.9% 长春市氧气厂生产℃ 氮气： 含量=99.9% 长春市氧气厂生产。 张龙（1963~），教授，博士生导师，主要从事绿色化学过程开发研究 *中国石油集团公司应用基础项目（04 A505050） 无水乙醇，氢氧化钠，浓硫酸均为分析纯。 红外光谱仪：Nicolet 360 FT-IR 光谱 显微熔点测定仪：x-4型（北京泰克仪器有限公司） 实验用分析方法 （1）反应物及产物的熔程用x-4型显微熔点测定仪测定。 （2）加氢产物的含量用气相色谱法测定 （3）产物的收率计算： () 1.3 加氢过程 取一定量的C20=混合-烯烃溶于无水乙醇后，再加入到高压反应釜中,再按一定比例放入制备好的加氢催化剂,先用N2吹扫反应体系,然后加热,通入H2,反应一定时间后,冷却反应釜，出料后经分离进行产物分析,所用的间歇加氢装置如图1所示: 图1 高压加氢工艺图 1.控温仪 2.高压加氢反应釜 3.搅拌电机 4.氢气瓶 5.氮气瓶 6.排气管 7.开关 8.安全阀 9.冷却管线 10.热电偶 α-烯烃加入量10g，催化剂加入量为1.0g，加氢时间5h，溶剂100mL，加氢温度80℃下获得的实验数据列于表1中： 表1 溶剂对C20+混合α-烯烃加氢过程的影响 溶剂 甲苯 石油醚 95%乙醇 无水乙醇 无溶剂 加氢产物收率/% 58.3 62.4 64.8 92 90 由表1中数据可见,以无水乙醇为溶剂为最好,虽然无溶剂条件下转化率亦较高,但存在产物与催化剂分离困难的问题。 加氢压力 以无水乙醇为溶剂(100ml),加氢温度80℃,催化剂加入量1.0g,-烯烃投料量10g,加氢时间5h,改变加氢压力，其对加氢产物收率的影响数据列于2中: 表2 加氢压力对加氢产物收率的影响 加氢压力/MPa 1.0 2.0 4.0 6.0 8.0 加氢产物收率/% 56.9 73.6 92.0 92.5 92.8 由上表知,当加氢压力为4MPa时，产率可达92%,继续增加压力虽然产物收率有所增加,但幅度不大,故在下面的条件实验中选择4.0MPa的加氢压力为适宜的加氢压力。 加氢温度 以100ml无水乙醇为溶剂,加氢压力4.0MPa,催化剂加入量1.0g，а-烯烃投料量10g,加氢时间5h,改变加氢温度,其对加氢产物的收率影响数据列于表3中: 表3 加氢温度对加氢产物收率的影响 温度/℃ 40 60