VAH气相醛加氢催化剂为铜-锌催化剂, 物化性能见表1。

表 1

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表 1 VAH气相醛加氢催化剂物化性能 Table 1 Physicochemical performance of the catalyst for VAH type gas-phase aldehyde hydrogenation 项 目 VAH催化剂 形状 圆片 规格尺寸/mm ϕ 6.5 mm× 6.5 mm 径向抗压碎力/N· cm-1 ≥ 200 孔容/mL· g-1 > 0.15 比表面积/m2· g-1 > 35 ω (CuO+ZnO)/% ≥ 83

表 1 VAH气相醛加氢催化剂物化性能 Table 1 Physicochemical performance of the catalyst for VAH type gas-phase aldehyde hydrogenation

天津渤化永利化工有限责任公司140 kt· a^-1辛醇装置于2013年8月建成投产, 采用气相列管式加氢反应器, 单管直径ϕ 89 mm× 4 mm, 高度6 100 mm, 数量1 290根, 辛醇装置整体工艺流程与戴维工艺类似。

辛醇装置加氢反应器上下装填瓷球, 中部装填VAH气相醛加氢催化剂, 反应器实际装填VAH气相醛加氢催化剂约50 t, 床层压差(35~50) kPa。

装填结束, 反应器经气密检查合格后, 进行催化剂干燥和还原。干燥恒温数小时, 脱除物理吸附水。铜基催化剂的还原关键是控制还原速率, 按操作规程严格控制氢气浓度和监控床层热点温度, 保证床层升温速率平稳缓慢, 还原出水均匀, 防止出现飞温或出水过快现象, 避免造成催化剂内部晶格长大或破裂^[5], 影响催化剂性能。催化剂还原过程以氮气为载气, 控制循环中氢气浓度, 在床层温升稳定前提下缓慢提高氢气浓度, 床层最高热点温度低于230 ℃, 还原出水量接近理论出水量。

新鲜催化剂初始活性较高, 如果初期投料量过大, 反应剧烈放热, 床层热点温度偏高, 影响产品质量, 严重时导致热点上升过快, 影响催化剂使用寿命。因此, 辛烯醛初期投料量不宜过高, 以保证热点温度适宜。开工初期, 在装置稳定条件下, 对样品进行分析, 结果见表2。由表2可以看出, 粗辛醇产品中重组分含量略高, 可能是由于初期热点温度偏高, 导致副产物增加, 这种现象可通过调整工艺参数解决。

表 2

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表 2 原料及产品分析 Table 2 Analysis of raw material and the products 原料 粗辛醇 产品1 粗辛醇 产品2 精馏后 产品 ω (H2O)/% 1.22 1.00 1.36 0.04 ω (异丁醛)/% 0.001 ω (正丁醛)/% 0.51 ω (异丁醇)/% 0.06 0.06 0.07 ω (正丁醇)/% 0.60 1.12 1.37 EPA轻组分/% 0.58 未知轻组分/% 0.15 0.17 ω (EHA)/% 0.17 0.16 0.04 ω (EPA)/% 94.01 ω (辛醇)/% 96.43 95.98 99.81 ω (EMPOH)/% 0.07 0.10 0.09 ω (3-甲基-4-庚醇)/% 0.007 0.01 0.004 ω (二聚物)/% 0.48 0.02 0.01 0.002 ω (三聚物)/% 2.30 0.09 0.08 0.002 ω (C16残物)/% 0.22 0.82 0.64 ω (未知物)/% 0.03 0.02 0.004 硫酸色度 25#

表 2 原料及产品分析 Table 2 Analysis of raw material and the products

VAH气相醛加氢催化剂在天津渤化永利化工有限责任公司140 kt· a^-1辛醇装置实现工业应用, 顺利完成催化剂装填及还原等过程, 产品全部达标, 表现出优异的加氢性能。