Гідрування С`'5 олефінів в паровій фазі на мідь-оксидному каталізаторі

Анотація

Одним з важливих процесів сучасної нафтохімічної промисловості є гідрування ненасичених вуглеводнів. Досить велика кількість С_4-5 фракцій вуглеводнів, що містить парафіни і олефіни, утворюється в процесах піролізу світлих нафтопродуктів. Для збільшення виробництва етилену та пропілену виділені С_4-5 фракції повертають в рецикл на піроліз. Це вимагає попереднього гідрування олефінів в цій фракції. Гідрування суміші С₄ і С₅ фракцій здійснюють в рідкій фазі за температур 40 – 80 °С під тиском водню до 1.5 МПа на Pd/Al₂O₃ каталізаторі. Метою даної роботи було з’ясування можливості ефективного перебігу процесу гідрування С₅ фракції піролізу вуглеводнів, що містить С`5 олефіни на мідь-оксидних каталізаторах. Досліджено гідрування С₅ фракції піролізу світлих нафтопродуктів в паровій фазі на каталізаторах CuO-ZnO-ZrO₂-Al₂O₃ та CuO-ZnOAl₂O₃ в порівнянні з промисловим каталізатором гідрування олефінів Pd/Al₂O₃. В роботі було використано фракцію С₅ піролізу світлих нафтопродуктів, що містила 51 мас.% олефінів (1-пентен, 2-метил-1-бутен, 2-метил-2-бутен, цис-2-пентен, транс-2-пентен, 3-метилбутен). Парофазний каталітичний процес здійснювали в реакторі з фіксованим шаром каталізатора за температур 170 – 190 оС і тиску водню 1.1 – 2.5 МПа. Показано, що при гідруванні олефінів фракції С₅ в паровій фазі 98 – 99 % конверсія олефінів може досягатись на каталізаторах CuO-ZnO-Al₂O₃ та CuO-ZnO-ZrO₂-Al₂O₃ за температури 180 ^оС і тиску 1.2 – 1.5 МПа. Сумарне навантаження за С₅ вуглеводнями може досягати 15 – 23 ммоль/гкат/год. При цьому залишковий вміст олефінів складає 1 %. За тиску водню 2.5 МПа спостерігається різке зниження конверсії, оскільки н-пентан переходить в рідку фазу. Дезактивації каталізатора не спостерігалось впродовж 36 годин роботи. На промисловому каталізаторі 0.35 % Pd/Al₂O₃ за цих умов зниження його активності відбувалось через годину від початку роботи.