固定床法萘催化加氫合成十氫萘工藝研究.pdf

1、十氫萘具有很強的溶解能力，能在較低溫度下溶解超高分子量聚乙烯；同時，十氫萘易揮發，用80℃氮氣即可將98％以上的十氫萘從纖維上吹下來，可以回收。所以，十氫萘是超高分子量聚乙烯“干法紡絲工藝”的最佳溶劑。除可作溶劑外，十氫萘還可作為高超音速飛行器最佳的脫氫、裂解“吸熱燃料”以及作為汽車用燃料電池最佳的貯氫媒體。 目前，我國尚無十氫萘產品的合成技術及其生產裝置，需要進口，且價格昂貴。國外，僅有少數幾家公司生產并銷售十氫萘。由于我國的

2、萘資源比較豐富，十氫萘產品可以由萘直接催化加氫反應進行生產。因此開發最佳的催化加氫工藝、在較低的壓力和溫度下合成出達到國外產品質量標準的十氫萘，填補國內的空白，是本課題研究開發和創新的內容。研究內容包括催化劑和溶劑的選擇，最佳反應溫度、壓力和液時體積空速的確定，實現在提高萘的穩態轉化率的基礎上減少副反應物的產生。 本課題首先在高壓釜反應器中篩選合適的催化劑，待選的催化劑分別是自制的鉑鋁加氫催化劑和鎳鋁加氫催化劑。在相同的反應條件

3、下比較催化劑的加氫催化性能，并最終確定采用鎳鋁催化劑作為萘加氫飽和催化劑；然后將選定的催化劑在固定床反應器中進行工藝條件的優化試驗，討論了各種反應條件對反應物的轉化率以及產物的選擇性的影響。 采用本院的過程優化軟件對實驗數據進行回歸，綜合影響因素回歸方程和試驗數據的分析結果，確定了固定床十氫萘合成反應條件和技術參數：原料中萘的濃度18～20％；原料中反式十氫萘濃度40～70％；液時體積空速0.6～0.8 ml/ml·h；控制點反

4、應溫度443～463K；反應壓力7～8MPa。按照優化后的反應條件和技術參數進行穩態涓流固定床加氫反應器連續合成十氫萘試驗，并通過精餾獲得合格的十氫萘產品，產品十氫萘純度＞99％，產物中反式十氫萘濃度＜60％，萘轉化率≥95％，十氫萘收率≥85％，反應產物中的雜質含量＜0.6％。 在確定的工藝條件下對催化劑的活性及壽命進行1000小時的試驗，考察催化劑使用前后的物性參數的變化情況以預測催化劑在十氫萘合成使用中的活性變化情況及壽命