一种苄基甲苯深度脱氯的方法
阅读说明：本技术 一种苄基甲苯深度脱氯的方法 (Method for deeply dechlorinating benzyltoluene ) 是由 李景林 刘定华 陶春平 年立春 赵晓龙 顾苏平 叶刚 于 2021-11-16 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种苄基甲苯深度脱氯的方法,属于绝缘油脱氯技术领域。该方法通过催化加氢与吸附脱氯结合的工艺方式,脱除苄基甲苯中的氯,降低产品的氯含量。与传统苄基甲苯的脱氯工艺相比,本方法工艺条件温和、生产控制简单、能耗低,并且无废液产生,从而使多个方面降低了工业成本。本发明的苄基甲苯深度脱氯的方法,其是以苄基甲苯产品为原料,通过加氢催化的方法,使苄基甲苯产品中的有机氯转化为无机氯,然后通过吸附的方法脱除无机氯,达到苄基甲苯深度脱氯的目的。(The invention provides a method for deeply dechlorinating benzyltoluene, belonging to the technical field of dechlorinating insulating oil. The method removes chlorine in the benzyl toluene by a process mode of combining catalytic hydrogenation and adsorption dechlorination, and reduces the chlorine content of the product. Compared with the traditional dechlorination process of the benzyl toluene, the method has the advantages of mild process conditions, simple production control, low energy consumption and no waste liquid, thereby reducing the industrial cost in multiple aspects. The method for deeply dechlorinating the benzyltoluene takes a benzyltoluene product as a raw material, converts organic chlorine in the benzyltoluene product into inorganic chlorine by a hydrogenation catalysis method, and then removes the inorganic chlorine by an adsorption method to achieve the purpose of deeply dechlorinating the benzyltoluene.)
技术领域
本发明涉及一种苄基甲苯深度脱氯的方法，属于绝缘油脱氯技术领域。
背景技术
随着经济的高速发展，电力工业在国民经济中占据越来越重要的地位，而电力电容器是电力工业中不可或缺的关键设备。浸渍剂即绝缘油是电力电容器的重要介质原料，绝缘油的主要作用是提高介质的介电强度和电容器的电容量，并且可以改善和提高电容器局部的放电性能以及放热性能等。
苄基甲苯(M/DBT)绝缘油因其具有粘度低、热稳定性好、与PP膜相容性强等优点，在电力电容器行业中得到越来越广泛的应用，优化苄基甲苯产品的设计、生产及运行质量，符合行业与市场发展方向。
苄基甲苯(M/DBT)绝缘油是由单苄基甲苯和二苄基甲苯按照一定的比例组成的，其中还有微量的多苄基甲苯。
国内工业上的苄基甲苯(M/DBT)主要以甲苯及氯化苄为原料烷基化反应合成，其反应方程式如下，
从上述反应式可知，烷基化反应会有HCl生成，在工业生产中，经过后续的一系列苄基甲苯(M/DBT)生产分离工艺如碱洗、精馏等过程，产品中的无机氯HCl会逐渐得到分离，在最终产品苄基甲苯(M/DBT)中只剩下微量的HCl。
苄基甲苯的原料之一氯化苄通常是由甲苯氯化得到，在甲苯氯化反应的合成过程中通常还有其他微量的副产物，如：氯甲苯、二氯甲苯、苄叉二氯等，即有机氯化合物，此部分有机氯会与氯化苄一起作为苄基甲苯合成的原料进入反应系统，最后跟随至产品苄基甲苯中。因此，在产品苄基甲苯中也有微量的有机氯存在。
氯具有较高的反应活性，易与金属离子发生反应，有机氯的存在会对产品性能的稳定性造成影响，对电力电容器的应用具有潜在的危害性。而无机氯对设备具有腐蚀作用，还会对环境造成污染。目前，已在诸多行业中对产品的氯含量严加控制，几乎在所有的涉及到芳香烃的介质标准中都严格规定了产品的氯含量要求，例如在导热油标准中就明确规定导热油含氯量必须不大于20ppm。我国是苄基甲苯的生产大国，目前国内生产的苄基甲苯产品氯含量指标有时达不到相关标准，因而进行苄基甲苯的深度脱氯研究就显得尤为重要。
专利CN1052845A公开了一种低氯含量的苄基甲苯和二苄基甲苯的合成方法，先通过蒸馏法除去反应混合物中的过量甲苯，再通过金属醇化物化学反应法脱除苄基甲苯中的有机氯，最后在精馏塔顶得到脱氯后的苄基甲苯产品。
专利CN113087588A发明了一种苄基芳烃油的连续性精馏生产工艺，在260℃～280℃的条件下以碱金属或碱土金属为脱氯剂，通过化学反应法降低苄基甲苯的氯含量。
通过上述专利技术可以看到，目前苄基甲苯普遍采用化学反应法进行脱氯，这种脱氯方法需要在加热条件下进行，能耗较高，并且产生反应废液需要处理，导致生产成本较大。
专利CN101724435B发明了一种油品或气体的脱氯方法，采用吸附法取代传统碱洗法以脱除产品中的无机氯，将含氯油品或气体通入一个装有脱氯剂床层的脱氯罐进行脱氯过程。吸附法在达到脱氯目的的同时还没有废液产生，免去了废液处理的生产成本。
专利CN1183235C发明了一种液化气干法脱硫脱氯的方法及装置，液化气以动态吸附的方式通过装有脱氯剂的床层，脱除其中的无机氯，干法脱氯有效地降低了液化气的氯含量，并且操作简单、无污染。
综上所述，目前苄基甲苯的脱氯过程普遍采用化学反应法，其存在温度高、危险性大、有废液产生的缺点。而如果采用催化加氢与吸附脱氯结合的方式不仅可以降低化学反应的高温危险性，还能减少废液的产生，是一条切实可行的工艺路线。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种苄基甲苯深度脱氯的方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种苄基甲苯深度脱氯的方法。该法通过催化加氢与吸附脱氯结合的工艺方式，有效地降低了苄基甲苯的氯含量。
本发明的一种苄基甲苯深度脱氯的方法，以苄基甲苯为原料，通过催化加氢，再通过吸附脱除无机氯，对苄基甲苯深度脱氯。
进一步的，所述的催化加氢采用的催化剂为活性炭负载贵金属催化剂，催化剂与原料苄基甲苯的质量比为1：500～1：5000。
进一步的，所述的活性炭负载贵金属催化剂，其中贵金属是铂、钯、铑、银中的一种或者多种。
进一步的，所述的催化加氢的氢气流速20～200mL/min，催化加氢的压力为0.1～0.2MPa，催化加氢的温度为40～100℃，催化加氢的反应时间为3～10h。
进一步的，所述吸附脱除无机氯步骤所采用的是动态固定床吸附法。
进一步的，所述的动态固定床吸附法所采用的吸附剂是碱金属脱氯剂。
进一步的，所述的碱金属脱氯剂负载的金属为钠、钙、镁、锌中的一种或者多种。
进一步的，所述的吸附脱除无机氯的温度为常温。
进一步的，所述的吸附脱除无机氯的压力为常压。
进一步的，所述的吸附脱除无机氯步骤的吸附停留时间为0.5～3h。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
本发明的方法具有工艺条件温和、生产控制简单、能耗低、无废液产生等优点，从而从多个方面降低工业成本，适合工业化生产。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的一种苄基甲苯深度脱氯的方法，是以苄基甲苯产品为原料，通过加氢催化的方法，使苄基甲苯产品中的有机氯转化为无机氯，然后通过吸附的方法脱除无机氯，达到苄基甲苯深度脱氯的目的。
本发明上述的方法，其中加氢催化步骤中所采用的催化剂为活性炭负载贵金属催化剂，催化剂与原料苄基甲苯的质量比为1：500～1：5000。所述的活性炭负载贵金属催化剂，其贵金属是铂、钯、铑或银中的一种或者多种。所述的催化加氢步骤中通入氢气的流速为20～200mL/min。所述的催化加氢步骤的压力为0.1～0.2MPa。所述催化加氢步骤的温度为40～100℃，反应时间为3～10h。所述吸附脱氯步骤所采用的是动态固定床吸附法。所述动态固定床吸附法中所采用的吸附剂是一种碱金属脱氯剂。所述碱金属脱氯剂负载的金属为钠、钙、镁或锌中的一种或者多种。所述吸附脱氯步骤的温度为常温，压力为常压，吸附停留时间为0.5～3h。
实例1
在250mL三口烧瓶中加入98.4g苄基甲苯，苄基甲苯初始氯含量为80ppm。通入氢气置换10min，加入加氢催化剂，催化剂与苄基甲苯质量比为1：2000，氢气流率为50mL/min，在60℃下搅拌4h。反应液流经装满脱氯剂20mL的U型管中，停留时间3h，出口检测产品氯含量为14ppm。
实例2
在250mL三口烧瓶中加入98.4g苄基甲苯，苄基甲苯初始氯含量为80ppm。通入氢气置换10min，加入加氢催化剂，催化剂与苄基甲苯质量比为1：2000，氢气流率为50mL/min，在60℃下搅拌4h。反应液流经装满脱氯剂20mL的U型管中，停留时间2h，出口检测产品氯含量为15ppm。
实例3
在250mL三口烧瓶中加入98.4g苄基甲苯，苄基甲苯初始氯含量为80ppm。通入氢气置换10min，加入加氢催化剂，催化剂与苄基甲苯质量比为1：2000，氢气流率为50mL/min，在60℃下搅拌4h。反应液流经装满脱氯剂20mL的U型管中，停留时间0.5h，出口检测产品氯含量为25ppm。
实例4
在250mL三口烧瓶中加入98.4g苄基甲苯，苄基甲苯初始氯含量为80ppm。通入氢气置换10min，加入加氢催化剂，催化剂与苄基甲苯质量比为1：5000，氢气流率为50mL/min，在60℃下搅拌4h。反应液流经装满脱氯剂20mL的U型管中，停留时间2h，出口检测产品氯含量为23ppm。
实例5
在250mL三口烧瓶中加入98.4g苄基甲苯，苄基甲苯初始氯含量为80ppm。通入氢气置换10min，加入加氢催化剂，催化剂与苄基甲苯质量比为1：3000，氢气流率为50mL/min，在60℃下搅拌4h。反应液流经装满脱氯剂20mL的U型管中，停留时间2h，出口检测产品氯含量为18ppm。
实例6
在250mL三口烧瓶中加入98.4g苄基甲苯，苄基甲苯初始氯含量为80ppm。通入氢气置换10min，加入加氢催化剂，催化剂与苄基甲苯质量比为1：500，氢气流率为50mL/min，在60℃下搅拌4h。反应液流经装满脱氯剂20mL的U型管中，停留时间2h，出口检测产品氯含量为16ppm。
实例7
在250mL三口烧瓶中加入98.4g苄基甲苯，苄基甲苯初始氯含量为80ppm。通入氢气置换10min，加入加氢催化剂，催化剂与苄基甲苯质量比为1：2000，氢气流率为50mL/min，在40℃下搅拌4h。反应液流经装满脱氯剂20mL的U型管中，停留时间2h，出口检测产品氯含量为19ppm。
实例8
在250mL三口烧瓶中加入98.4g苄基甲苯，苄基甲苯初始氯含量为80ppm。通入氢气置换10min，加入加氢催化剂，催化剂与苄基甲苯质量比为1：2000，氢气流率为50mL/min，在100℃下搅拌4h。反应液流经装满脱氯剂20mL的U型管中，停留时间2h，出口检测产品氯含量为16ppm。
对比例1
将脱氯剂装入到20mL的U型管内，苄基甲苯初始氯含量为80ppm，利用注射泵控制吸附停留时间2h，出口检测产品氯含量为45ppm。
对比例2
将脱氯剂装入到20mL的U型管内，苄基甲苯初始氯含量为80ppm，利用注射泵控制吸附停留时间0.5h，出口检测产品氯含量为61ppm。
对比例3
将脱氯剂装入到20mL的U型管内，苄基甲苯初始氯含量为120ppm，利用注射泵控制吸附停留时间2h，出口检测产品氯含量为49ppm。
对比例4
在250mL三口烧瓶中加入98.4g苄基甲苯，苄基甲苯初始氯含量为80ppm。以甲醇钠作为脱氯剂，加入量为物料质量的5％，进行搅拌反应脱氯，产物氯含量为46ppm。
表1 各组苄基甲苯深度脱氯结果
由上表中检测数据可以看出，实例1的氯含量最低，并且八组实例中的实验变量不断改变，稳定在一定范围后，于实例1的工艺数据下，能够达到最佳脱氯效果，而对照例中由于没有使用加氢催化工艺，而直接采用吸附脱氯方法，导致最终的脱氯效果变差，由此可以证实本发明的加氢催化工艺的确提高脱氯效果，应用前景广阔。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
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