一种十氢萘的合成方法 技术领域：
本发明属化学工程技术领域，具体涉及一种比较低的压力和温度条件下萘加氢制备十氢萘的合成方法。
背景技术：
萘加氢制备十氢萘的方法，早在七、八十年前已经有不少研究工作，例如：J.Soc.Chem.Ind.，1927，46.454；Rec.trav.chim.，1934，53.821报道了萘加氢制备十氢萘的反应机理、工艺参数、各种催化剂的作用等。近年来仍然有比较多的研究报道，例如：Huang，Ting-Chia；Kang，Ben-Chang.Ind.Eng.Chem.Res.，34(4)，1140-8 and 34(7)，2349-57，1995.；Rautanen，P.A.；Aittamaa，J.R.；Krause，A.O.I.；Chem.Eng.Sci.，56(4)，1247-1254，2001.等进行了萘加氢生成十氢萘的反应动力学研究；熊田文雄、平泽佳朗在2003年6月3日公开的日本专利JP160515A中报道了“萘两步加氢反应制造十氢萘的方法”。其方法是：萘第一步加氢生成四氢萘，将产物精馏分离之后，第二步由四氢萘(其中萘的质量浓度在0.5％以下)加氢生成十氢萘。
发明内容：
1.发明目的：萘一步加氢合成十氢萘是比较困难的，特别是在由四氢萘加氢合成十氢萘的过程需要高的氢气压力和更长的反应时间。本发明的目的是：选择溶剂和催化剂，在比较低的压力和温度下直接加氢合成十氢萘，在提高萘转化率的同时，提高十氢萘的产率、减少副反应物的产生。
2.技术方案：
本发明以萘为原料催化加氢制备十氢萘，在比较低的压力和温度条件下，在高压搅拌反应釜中采用镍系催化剂一步合成十氢萘。
(1)工艺流程
流程说明：将一定量的原料(萘及溶剂)和催化剂加入反应釜中并加热至设定的温度，在不同的氢气压力条件下进行反应，反应结束后，分析产物中顺式、反式十氢萘地含量及比例，主要的副产物的形式和含量，测定萘的转化率和十氢萘的产率。
(2)反应步骤
在高压搅拌反应釜中，以精萘为原料，筛选适宜的溶剂及其用量、反应物浓度，催化剂及其用量，试验不同反应温度、压力、时间(液时体积空速LHSV)下，萘原料的转化率和十氢萘的产率。
(3)反应条件：压力：4～18MPa；温度：150～350℃；
每釜时间：5～10小时。
(4)主要原料：
精萘 GB6699-86(一级品) 含量≥99％
氢气 普氢 含量≥99.5％
钴钼镍催化剂 CoMoNi/Al2O3
铂碳催化剂 Pt/C
铂铝催化剂 Pt/Al2O3
镍铝催化剂 Ni/Al2O3
四氯化碳 分析 含量≥98％
四氢萘 工业一级 含量≥98％
十氢萘 工业一级 含量≥98％
(5)主要仪器设备
高压加氢搅拌反应釜规格：0.5L/25Mpa(316加厚型)一台
精馏装置 一套
稳压阀 规格：20Mpa 二型(后稳) 一台
四型(前稳) 一台
可控硅电压调整及温控器 一套
气相色谱仪 型号：SE-3420
毛细管型号：SE-30(100m×0.32mm×0.25μm)一根
双通道化学工作站 一套
(6)试验结果
本发明方法萘的转化率达到98％以上，十氢萘的产率达98％，副反应物小于1％。表明，本发明工艺方法技术先进，运行稳定可靠。
温度变化的影响
试验数据表明，温度过低(例如180℃)，十氢萘的产率也低；而温度过高(例如300℃)，副反应物就越多。试验表明，采用低温活性好的镍铝催化剂，反应温度在200～220℃有利于十氢萘的合成。
压力变化的影响
试验数据表明，在液时体积空速等其他条件近似或相同的情况下，压力对十氢萘的产率提高有很大影响。但并不是说压力越大，对十氢萘的合成越有利，压力过大，反应速度过快，反应生成的副产物就会比较多；同时，提高压力也将增加能耗。
液时体积空速的影响
试验数据表明，延长反应时间(降低液时体积空速)，十氢萘的产率稳步提升，有利于十氢萘反应的完成。而我们的目标则是：选择最佳条件，减少反应时间(提高液时体积空速)。
催化剂类型的影响
试验数据表明，比较镍铝催化剂和铂铝催化剂，由于镍铝催化剂低温活性好，有利于降低反应温度、减少副反应物的产生，缩短反应时间；同时，镍铝催化剂价格也便宜得多，更适合工业化采用。
具体实施方式：
实施例1.
高压搅拌反应釜中加入萘50克、四氢萘150克和镍铝催化剂(35％Ni/Al2O3-工业粒度)50克，反应温度210℃、反应压力10MPa的条件下，液时体积空速(LHSV)为0.67，萘的加氢反应转化率达98％以上，十氢萘收率达98％；副反应物在1％以内，精馏后产品中的十氢萘含量达98％以上。
实施例2.
高压搅拌反应釜中加入萘30克、四氢萘120克和铂铝催化剂(2.5％Pt/Al2O3-工业粒度)30克，反应温度220℃、反应压力11MPa的条件下，液时体积空速(LHSV)为0.5，萘的转化率达98％以上，副反应物在1％左右。
对比例：
高压搅拌反应釜中加入萘30克、四氢萘120克和铂铝催化剂(2.5％Pt/Al2O3-工业粒度)30克，反应温度250℃、反应压力12MPa的条件下，液时体积空速(LHSV)为0.41，萘的转化率为93.12％，副反应物在2％左右。