CN108250009B - 对孟烷的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种对孟烷的制备方法，包括以下步骤：将氢气分散到含有双戊烯的加氢原料中，得到一级气液混合流体；将该一级气液混合流体进行一级加氢反应，得到一级反应后的气液混合流体；将补充氢气分散到一级反应后的气液混合流体中，得到二级气液混合流体；再将该二级气液混合流体进行二级加氢反应，得到二级反应后的气液混合流体；最后将该二级反应后的气液混合流体进行气液分离，得到含对孟烷的产物流。上述方法具有低温、低压和低氢烯摩尔比的缓和加氢条件，设备投资和运行成本低；不需循环氢，催化剂效率高，双戊烯加氢转化率达100%，产品中对孟烷含量大于96.0%、对伞花烃含量小于0.1%。
Description
技术领域
本发明涉及化学合成，特别是涉及对孟烷的制备方法。
背景技术
工业双戊烯来源于松节油合成樟脑或松油醇的副产品，是一种价格低廉的萜类混合物，由分子式为C10H16的双戊烯、α-松油烯、γ-松油烯、异松油烯、对伞花烃、莰烯等单环萜烯和双环单萜烯等组成。将双戊烯催化加氢制成对孟烷，是合成香精香料、医药、化工等多种产品的中间体的重要途径，可以大幅度提高松节油加工产品附加值。
文献“负载型非晶态催化剂催化工业双戊烯加氢研究”（昆明理工大学学报（自然科学版），2012,37（5）：69）公开了一种间歇法双戊烯加氢制备对孟烷的方法，在温度170℃、压力5MPa、反应时间60分钟以及催化剂质量含量3.5%条件下，双戊烯转化率达99.2%，对孟烷收率达95.3%。采用间歇法加氢生产工艺主要存在以下问题：催化剂使用寿命短，回收再生次数多，催化剂消耗量大；程序繁杂，耗时长，能耗高；在同样生产规模下，要求加氢反应釜和相关辅助设备体积大，劳动强度大；生产中自动化控制难度大，产品质量稳定性较差，生产规模难以放大。
CN101962309B公开了一种双戊烯制备对孟烷的连续生产方法，加氢反应的操作条件为：反应温度为120~130℃，反应压力为5~20MPa，质量空速为0.08~0.2h-1，气液体积比为1600~10000。该方法主要存在以下问题：反应压力和反应温度较高，催化剂处理量小，设备投资大，且氢气循环量大，能耗和物耗均较高。
综上所述，传统的双戊烯加氢制备对孟烷的方法，反应温度和压力高、气液体积比大、氢气循环能耗和物耗高、设备投资和运行成本高；同时，催化剂效率低下、催化剂处理量小。
发明内容
基于此，有必要针对背景技术中存在的问题，提供一种低温、低压、低氢烯摩尔比、设备投资和运行成本低、不需循环氢且催化剂效率高的对孟烷的制备方法。
一种对孟烷的制备方法，包括以下步骤：
将氢气分散到含有双戊烯的加氢原料中，得到一级气液混合流体；
将所述一级气液混合流体在硅烷化处理后的第一催化剂作用下进行一级加氢反应，得到一级反应后的气液混合流体；
将补充氢气分散到所述一级反应后的气液混合流体中，得到二级气液混合流体；
将所述二级气液混合流体在硅烷化处理后的第二催化剂的作用下进行二级加氢反应，得到二级反应后的气液混合流体；及
将所述二级反应后的气液混合流体进行气液分离，得到含对孟烷的产品流。
在其中一个实施例中，所述含有双戊烯的加氢原料为无溶剂稀释的双戊烯原料或溶剂稀释的双戊烯原料,，所述溶剂稀释的双戊烯原料中双戊烯的质量含量在10%以上，。
在其中一个实施例中，所述溶剂为对孟烷。
在其中一个实施例中，所述一级加氢反应的反应条件为：温度为50℃~120℃，压力为0.5MPa~7MPa，氢气与加氢原料中双戊烯的摩尔比为1.4~2.0:1，双戊烯的质量空速为1h-1~10h-1；
所述二级加氢反应的反应条件为：温度为80℃~150℃，压力为0.5MPa~7MPa，补充氢气与加氢原料中双戊烯的摩尔比为0.4~1.0:1，双戊烯的质量空速为1 h-1~12 h-1。
在其中一个实施例中，所述一级气液混合流体中气泡的平均直径为500nm~2000μm；所述二级气液混合流体中气泡的平均直径为500nm~2000μm。
在其中一个实施例中，所述硅烷化处理后的第一催化剂由以下方法制备:
在空速为300 h-1~2000 h-1，压力为0.1MPa~1.0MPa，温度为100℃~400℃条件下，用氢气对第一催化剂进行活化处理5~20小时，得到活化后的第一催化剂；
在80℃~200℃，将硅烷基剂在载气的携带下以气体或者微小液滴的形式与所述活化后的第一催化剂进行接触，使硅烷基团嫁接在活化后的第一催化剂上，得到硅烷化处理后的第一催化剂，所述硅烷化处理后的第一催化剂中硅烷基团的质量含量为0.01%~0.1%；
所述硅烷化处理后的第二催化剂由以下方法制备：
在空速为300 h-1~2000 h-1，压力为0.1MPa~1.0MPa，温度为100℃~400℃条件下，用氢气对第二催化剂进行活化处理5~20小时，得到活化后的第二催化剂；
在80℃~200℃，将硅烷基剂在载气的携带下以气体或者微小液滴的形式与所述活化后的第二催化剂进行接触，使硅烷基团嫁接在活化后的第二催化剂上，得到硅烷化处理后的第二催化剂，所述硅烷化处理后的第二催化剂中硅烷基团的质量含量为0.01%~0.1%。
在其中一个实施例中，所述硅烷化处理后的第一催化剂的制备方法中，所述载气选自氮气、氢气、氩气及甲烷中的至少一种；所述硅烷基剂选自有机硅烷、有机硅氧烷、有机硅氮烷及有机硅氯烷中的至少一种；
所述硅烷化处理后的第二催化剂的制备方法中，所述载气选自氮气、氢气、氩气及甲烷中的至少一种；所述硅烷基剂选自有机硅烷、有机硅氧烷、有机硅氮烷及有机硅氯烷中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述硅烷化处理后的第一催化剂的制备方法中，所述硅烷基剂选自甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基二乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、三乙基乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、二甲基一乙基甲氧基硅烷、三丙基甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基一丙基氯硅烷、二甲基丁基氯硅烷、二甲基异丙基氯硅烷、三丁基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、七甲基二硅氮烷、四甲基二硅氮烷及1,3-二甲基二乙基二硅氮烷中的至少一种；
所述硅烷化处理后的第二催化剂的制备方法中，所述硅烷基剂选自甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基二乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、三乙基乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、二甲基一乙基甲氧基硅烷、三丙基甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基一丙基氯硅烷、二甲基丁基氯硅烷、二甲基异丙基氯硅烷、三丁基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、七甲基二硅氮烷、四甲基二硅氮烷及1,3-二甲基二乙基二硅氮烷中的至少一种。
在其中一个实施例中，以质量百分含量计，所述第一催化剂中含有80%~99.8%的载体和0.2%~20%的活性组分，所述活性组分负载所述载体上，所述载体选自TiO2、Al2O3、SiO2及活性炭中的至少一种，所述活性组分选自Fe、Co、Ni、Pd、Pt、Ru及Ir中的至少一种。
在其中一个实施例中，以质量百分含量计，所述第二催化剂中含有80%~99.8%的载体和0.2%~20%的活性组分，所述活性组分负载在所述载体上，所述载体选自TiO2、Al2O3、SiO2及活性炭中的至少一种，所述活性组分选自Fe、Co、Ni、Pd、Pt、Ru及Ir中的至少一种。
上述对孟烷的制备方法，具有低温、低压和低氢烯摩尔比的缓和加氢条件，设备投资和运行成本低；不需循环氢，设备简单、操作简便；催化剂效率高，双戊烯加氢转化率达100%，产品中对孟烷含量大于96.0%、对伞花烃含量小于0.1%。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
一种对孟烷的制备方法，包括以下步骤：
S110、将氢气分散到含有双戊烯的加氢原料中，得到一级气液混合流体。
其中，含有双戊烯的加氢原料为无溶剂稀释的双戊烯原料（即100%的双戊烯）或溶剂稀释的双戊烯原料。
优选的，溶剂稀释的双戊烯原料中双戊烯的质量含量在10%以上。
可以理解，上述溶剂只要能与双戊烯形成均匀的溶液，且在加氢过程中不参与反应即可。优选的，上述溶剂为对孟烷。
在本实施方式中，上述将氢气分散到含有双戊烯的加氢原料的步骤中，分散过程为搅拌分散过程或者以微纳米孔膜、微纳米孔筛板、微纳米级通道为分散介质的分散过程。
例如，当分散过程为以微纳米孔膜为分散介质的分散过程时，氢气通过平均孔径为微纳米尺寸的通孔而被注入含有双戊烯的加氢原料中，形成含有微小气泡的一级气液混合流体。
又例如，当分散过程为以微纳米孔筛板为分散介质的分散过程时，氢气通过微纳米孔筛板后，从垂直方向分散到流动的含有双戊烯的加氢原料中，氢气与加氢原料错流流动，氢气被错流流动的加氢原料剪切成微小气泡，气泡平均直径大小可以通过微纳米孔筛板上的孔当量直径及氢气流速进行控制。
再例如，当分散过程为以微纳米级通道为分散介质的分散过程时，采用微球排列于反应通道内时，形成微米级和纳米级共存的微通道，各反应物在微通道内形成紊流，达到高效的混合效果。
在本实施方式中，上述一级气液混合流体中气泡的平均直径为500nm~2000μm。
将氢气以微纳米孔、微纳米筛板或微纳米级通道为分散介质的分散过程，能够使氢气高度分散并溶解在含有双戊烯的加氢原料中，强化了气液传质效果，加快了反应速率。
S120、将上述一级气液混合流体在硅烷化处理后的第一催化剂作用下进行一级加氢反应，得到一级反应后的气液混合流体。
其中，硅烷化处理后的第一催化剂由以下方法制备：
在空速为300 h-1~2000 h-1，压力为0.1MPa~1.0MPa，温度为100℃~400℃条件下，用氢气对第一催化剂进行活化处理5~20小时，得到活化后的第一催化剂；
在80℃~200℃，将硅烷基剂在载气的携带下以气体或者微小液滴的形式与上述活化后的第一催化剂进行接触，使硅烷基团嫁接在该活化后的第一催化剂上，得到硅烷处理后的第一催化剂，该硅烷化处理后的第一催化剂中硅烷基团的质量含量为0.01%~0.1%。
其中，载气选自氮气、氢气、氩气和甲烷中的至少一种。
硅烷基剂选自有机硅烷、有机硅氧烷、有机硅氮烷及有机硅氯烷中的至少一种。
优选的，上述硅烷基剂选自甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基二乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、三乙基乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、二甲基一乙基甲氧基硅烷、三丙基甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基一丙基氯硅烷、二甲基丁基氯硅烷、二甲基异丙基氯硅烷、三丁基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、七甲基二硅氮烷、四甲基二硅氮烷及1,3-二甲基二乙基硅氮烷中的至少一种。
优选的，上述第一催化剂中含有80%~99.8%质量百分含量的载体和0.2%~20%质量百分含量的活性组分，该活性组分负载在该载体上。
其中，载体选自TiO2、Al2O3、SiO2及活性炭中的至少一种。活性组分选自Fe、Co、Ni、Pd、Pt、Ru及Ir中的至少一种。
可以理解，上述第一催化剂的制备可以采用本领域所熟知的常规催化剂制备方法，如沉淀法、浸渍法、水热合成法或上述方法结合使用。
硅烷化处理后的第一催化剂活性选择性高、耐水、抗积碳能力强。
在本实施方式中，上述一级加氢反应的反应条件为：温度为50℃~120℃，优选为70℃~90℃，压力为0.5MPa~7MPa，优选为3MPa~5MPa，氢气与加氢原料中双戊烯的摩尔比为1.4~2.0:1，双戊烯的质量空速为1 h-1~10h-1，优选为2 h-1~6 h-1。
具体的，上述一级气液混合流体在硅烷化处理后的第一催化剂作用下在第一加氢反应器中进行一级加氢反应，该第一加氢反应器为固定床反应器，优选为等温反应器或绝热反应器。
上述一级气液混合流体自下而上经过第一加氢反应器，可以避免偏流、壁流、沟留等现象发生，充分发挥催化剂活性。
S130、将补充氢气分散到上述一级反应后的气液混合流体中，得到二级气液混合流体。
其中，补充氢气的分散过程可以参考步骤S110中氢气的分散过程。
在本实施方式中，上述二级气液混合流体中气泡的平均直径为500nm~2000μm。
S140、将上述二级气液混合流体在硅烷化处理后的第二催化剂作用下进行二级加氢反应，得到二级反应后的气液混合流体。
其中，硅烷化处理后的第二催化剂由以下方法制备：
在空速为300 h-1~2000 h-1，压力为0.1MPa~1.0MPa，温度为100℃~400℃条件下，用氢气对第二催化剂进行活化处理5~20小时，得到活化后的第二催化剂；
在80℃~200℃，将硅烷基剂在载气的携带下以气体或者微小液滴的形式与上述活化后的第二催化剂进行接触，使硅烷基团嫁接在该活化后的第二催化剂上，得到硅烷处理后的第二催化剂，该硅烷化处理后的第二催化剂中硅烷基团的质量含量为0.01%~0.1%。
其中，载气选自氮气、氢气、氩气和甲烷中的至少一种。
硅烷基剂选自有机硅烷、有机硅氧烷、有机硅氮烷及有机硅氯烷中的至少一种。
优选的，上述硅烷基剂选自甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基二乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、三乙基乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、二甲基一乙基甲氧基硅烷、三丙基甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基一丙基氯硅烷、二甲基丁基氯硅烷、二甲基异丙基氯硅烷、三丁基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、七甲基二硅氮烷、四甲基二硅氮烷及1,3-二甲基二乙基硅氮烷中的至少一种。
优选的，上述第二催化剂中含有80%~99.8%质量百分含量的载体和0.2%~20%质量百分含量的活性组分，该活性组分负载在该载体上。
其中，载体选自TiO2、Al2O3、SiO2及活性炭中的至少一种。活性组分选自Fe、Co、Ni、Pd、Pt、Ru及Ir中的至少一种。
可以理解，上述第二催化剂的制备可以采用本领域所熟知的常规催化剂制备方法，如沉淀法、浸渍法、水热合成法或上述方法结合使用。
硅烷化处理后的第二催化剂活性选择性高、耐水、抗积碳能力强。
在本实施方式中，上述二级加氢反应的反应条件为：温度为80℃~150℃，优选为100℃~120℃，压力为0.5MPa~7MPa，优选为3MPa~5MPa，补充氢气与加氢原料中双戊烯的摩尔比为0.4~1.0:1，双戊烯的质量空速为1 h-1~12 h-1，优选为4 h-1~8 h-1。
由于双戊烯的氢耗较大，反应放热量大，通过两段加氢以及控制每段供氢量的方法可以有效控制反应进程，分散反应放热量，避免热量过度集中，从而降低反应剧烈程度，提高选择性。
上述一级气液混合流体在硅烷化处理后的第一催化剂作用下进行一级加氢反应后双戊烯的转化率大于60%，小于95%，上述二级气液混合流体在硅烷化处理后的第二催化剂作用下进行二级加氢反应后，双戊烯几乎全部转化。
需要说明的是，步骤S120中的一级加氢反应和步骤S140中的二级加氢反应在相同操作压力下进行。
具体的，上述二级气液混合流体在硅烷化处理后的第二催化剂作用下在第二加氢反应器中进行二级加氢反应，该第二加氢反应器为固定床反应器，优选为等温反应器或绝热反应器。
上述二级气液混合流体自下而上经过第二加氢反应器，可以避免偏流、壁流、沟留等现象发生，充分发挥催化剂活性。
S150、将上述二级反应后的气液混合流体进行气液分离，得到含对孟烷的产物流。
上述含对孟烷的产物流中，对孟烷含量大于96%，对伞花烃含量小于0.1%。
上述对孟烷的制备方法，具有低温、低压、低氢烯摩尔比的缓和加氢条件，设备投资和运行成本低；不需循环氢，设备简单，操作简便；催化剂效率高，双戊烯加氢转化率达100%，产品中对孟烷含量大于96%，对伞花烃含量小于0.1%。
以下为具体实施例。
实施例1
将氢气以微纳米孔膜（孔的平均孔径为200nm）为分散介质通入含有50%质量含量双戊烯的对孟烷溶液中，得到气泡的平均直径为600μm的一级气液混合流体。将该一级气液混合流体在硅烷化处理后的Rh-Co/C催化剂作用下进行一级加氢反应，得到一级反应后的气液混合流体。其中，一级加氢反应的反应条件为：温度为70℃，压力为3MPa，氢气与加氢原料中双戊烯的摩尔比为1.8:1，双戊烯的质量空速为6h-1。经计算，一级加氢反应后，双戊烯的转化率为85.9%。
将补充氢气以微纳米孔膜（孔的平均孔径为500nm）为分散介质通入上述一级反应后的气液混合流体中，获得气泡平均直径为900μm的二级气液混合流体。将该二级气液混合流体在硅烷化处理后的Ni-Ru/Al2O3催化剂作用下进行二级加氢反应，得到二级反应后的气液混合流体。其中，二级加氢反应的反应条件为：温度为120℃，压力为3MPa，补充氢气与加氢原料中双戊烯的摩尔比为0.6:1，双戊烯的质量空速为7h-1。经计算，二级加氢反应后，双戊烯的转化率为99.99%。
最后，将上述二级反应后的气液混合流体进行气液分离，得到含对孟烷的产物流。经计算，含对孟烷的产物流中对孟烷的含量为97.5%，对伞花烃含量小于0.05%。
实施例2
将氢气以微纳米孔膜（孔的平均孔径为50nm）为分散介质通入100%双戊烯原料中，得到气泡的平均直径为500nm的一级气液混合流体。将该一级气液混合流体在硅烷化处理后的Pd-Fe/SiO2催化剂作用下进行一级加氢反应，得到一级反应后的气液混合流体。其中，一级加氢反应的反应条件为：温度为50℃，压力为5MPa，氢气与加氢原料中双戊烯的摩尔比为1.4:1，双戊烯的质量空速为1.0h-1。经计算，一级加氢反应后，双戊烯的转化率为63.8%。
将补充氢气以微纳米孔筛板（孔的平均孔径为900nm）为分散介质通入上述一级反应后的气液混合流体中，获得气泡平均直径为1000μm的二级气液混合流体。将该二级气液混合流体在硅烷化处理后的Ni-Ir/C催化剂作用下进行二级加氢反应，得到二级反应后的气液混合流体。其中，二级加氢反应的反应条件为：温度为80℃，压力为5MPa，补充氢气与加氢原料中双戊烯的摩尔比为1.0:1，双戊烯的质量空速为1h-1。经计算，二级加氢反应后，双戊烯的转化率为100%。
最后，将上述二级反应后的气液混合流体进行气液分离，得到含对孟烷的产物流。经计算，含对孟烷的产物流中对孟烷的含量为96.7%，对伞花烃含量为0.02%。
实施例3
将氢气以微纳米级通道（孔的平均孔径为500nm）为分散介质通入含有10%质量含量双戊烯的对孟烷溶液中，得到气泡的平均直径为2000nm的一级气液混合流体。将该一级气液混合流体在硅烷化处理后的Pt/TiO2催化剂作用下进行一级加氢反应，得到一级反应后的气液混合流体。其中，一级加氢反应的反应条件为：温度为90℃，压力为0.5MPa，氢气与加氢原料中双戊烯的摩尔比为2.0:1，双戊烯的质量空速为10h-1。经计算，一级加氢反应后，双戊烯的转化率为90.3%。
将补充氢气以微纳米孔筛板（孔的平均孔径为800nm）为分散介质通入上述一级反应后的气液混合流体中，获得气泡平均直径为500μm的二级气液混合流体。将该二级气液混合流体在硅烷化处理后的Ni/Al2O3催化剂作用下进行二级加氢反应，得到二级反应后的气液混合流体。其中，二级加氢反应的反应条件为：温度为150℃，压力为0.5MPa，补充氢气与加氢原料中双戊烯的摩尔比为0.4:1，双戊烯的质量空速为12h-1。经计算，二级加氢反应后，双戊烯的转化率为99.9%。
最后，将上述二级反应后的气液混合流体进行气液分离，得到含对孟烷的产物流。经计算，含对孟烷的产物流中对孟烷的含量为96.2%，对伞花烃含量为0.07%。
实施例4
将氢气以微纳米孔膜（孔的平均孔径为500nm）为分散介质通入含有35%质量含量双戊烯的对孟烷溶液中，得到气泡的平均直径为200μm的一级气液混合流体。将该一级气液混合流体在硅烷化处理后的Ru-Fe/SiO2催化剂作用下进行一级加氢反应，得到一级反应后的气液混合流体。其中，一级加氢反应的反应条件为：温度为120℃，压力为7MPa，氢气与加氢原料中双戊烯的摩尔比为2.0:1，双戊烯的质量空速为6h-1。经计算，一级加氢反应后，双戊烯的转化率为93.3%。
将补充氢气以微纳米孔筛板（孔的平均孔径为700nm）为分散介质通入上述一级反应后的气液混合流体中，获得气泡平均直径为400μm的二级气液混合流体。将该二级气液混合流体在硅烷化处理后的Ni-Fe/SiO2催化剂作用下进行二级加氢反应，得到二级反应后的气液混合流体。其中，二级加氢反应的反应条件为：温度为150℃，压力为7MPa，补充氢气与加氢原料中双戊烯的摩尔比为0.4:1，双戊烯的质量空速为8h-1。经计算，二级加氢反应后，双戊烯的转化率为100%。
最后，将上述二级反应后的气液混合流体进行气液分离，得到含对孟烷的产物流。经计算，含对孟烷的产物流中对孟烷的含量为97.6%，对伞花烃含量小于0.01%。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种对孟烷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将氢气分散到含有双戊烯的加氢原料中，得到一级气液混合流体；
将所述一级气液混合流体在硅烷化处理后的第一催化剂作用下进行一级加氢反应，得到一级反应后的气液混合流体；
将补充氢气分散到所述一级反应后的气液混合流体中，得到二级气液混合流体；
将所述二级气液混合流体在硅烷化处理后的第二催化剂作用下进行二级加氢反应，得到二级反应后的气液混合流体；及
将所述二级反应后的气液混合流体进行气液分离，得到含对孟烷的产物流；
所述的将氢气分散到含有双戊烯的加氢原料的步骤中，分散过程为搅拌分散过程或者以微纳米孔膜、微纳米孔筛板、微纳米级通道为分散介质的分散过程；
第一催化剂中含有80%～99.8%的载体和0.2%～20%的活性组分，所述活性组分负载在所述载体上，所述载体选自TiO2、Al2O3、SiO2及活性炭中的至少一种，所述活性组分选自Fe、Co、Ni、Pd、Pt、Ru及Ir中的至少一种；
以质量百分含量计，第二催化剂中含有80%～99.8%的载体和0.2%～20%的活性组分，所述活性组分负载在所述载体上，所述载体选自TiO2、Al2O3、SiO2及活性炭中的至少一种，所述活性组分选自Fe、Co、Ni、Pd、Pt、Ru及Ir中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的对孟烷的制备方法，其特征在于，所述含有双戊烯的加氢原料为无溶剂稀释的双戊烯原料或溶剂稀释的双戊烯原料，所述溶剂稀释的双戊烯原料中双戊烯的质量含量在10%以上。
3.根据权利要求2所述的对孟烷的制备方法，其特征在于，所述溶剂为对孟烷。
4.根据权利要求3所述的对孟烷的制备方法，其特征在于，所述一级加氢反应的反应条件为：温度为50℃～120℃，压力为0 .5MPa～7MPa，氢气与加氢原料中双戊烯的摩尔比为1.4～2 .0:1，双戊烯的质量空速为1 h-1～10h-1；
所述二级加氢反应的反应条件为：温度为80℃～150℃，压力为0 .5MPa～7MPa，补充氢气与加氢原料中双戊烯的摩尔比为0 .4～1 .0:1，双戊烯的质量空速为1 h-1～12 h-1。
5.根据权利要求1所述的对孟烷的制备方法，其特征在于，所述一级气液混合流体中气泡的平均直径为500nm～2000μm；所述二级气液混合流体中气泡的平均直径为500nm～2000μm。
6.根据权利要求1所述的对孟烷的制备方法，其特征在于，所述硅烷化处理后的第一催
化剂由以下方法制备：在空速为300 h-1～2000 h-1，压力为0 .1MPa～1 .0MPa，温度为100℃～400℃条件下，用氢气对第一催化剂进行活化处理5～20小时，得到活化后的第一催化剂；在80℃~200℃，将硅烷基剂在载气的携带下以气体或者微小液滴的形式与所述活化后的第一催化剂进行接触，使硅烷基团嫁接在活化后的第一催化剂上，得到硅烷化处理后的第一催化剂，所述硅烷化处理后的第一催化剂中硅烷基团的质量含量为0 .01%～0 .1%；
所述硅烷化处理后的第二催化剂由以下方法制备：
在空速为300 h-1～2000 h-1，压力为0 .1MPa～1 .0MPa，温度为100℃～400℃条件下，用氢气对第二催化剂进行活化处理5～20小时，得到活化后的第二催化剂；
在80℃～200℃，将硅烷基剂在载气的携带下以气体或者微小液滴的形式与所述活化后的第二催化剂进行接触，使硅烷基团嫁接在活化后的第二催化剂上，得到硅烷化处理后的第二催化剂，所述硅烷化处理后的第二催化剂中硅烷基团的质量含量为0 .01%～0 .1%。
7.根据权利要求6所述的对孟烷的制备方法，其特征在于，所述硅烷化处理后的第一催化剂的制备方法中，所述载气选自氮气、氢气、氩气及甲烷中的至少一种；所述硅烷基剂选自有机硅烷、有机硅氧烷、有机硅氮烷及有机硅氯烷中的至少一种；
所述硅烷化处理后的第二催化剂的制备方法中，所述载气选自氮气、氢气、氩气及甲烷中的至少一种；所述硅烷基剂选自有机硅烷、有机硅氧烷、有机硅氮烷及有机硅氯烷中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的对孟烷的制备方法，其特征在于，所述硅烷化处理后的第一催化剂的制备方法中，所述硅烷基剂选自甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基二乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、三乙基乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、二甲基一乙基甲氧基硅烷、三丙基甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基一丙基氯硅烷、二甲基丁基氯硅烷、二甲基异丙基氯硅烷、三丁基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、七甲基二硅氮烷、四甲基二硅氮烷及1 ,3-二甲基二乙基二硅氮烷中的至少一种；
所述硅烷化处理后的第二催化剂的制备方法中，所述硅烷基剂选自甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基二乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、三乙基乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、二甲基一乙基甲氧基硅烷、三丙基甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基一丙基氯硅烷、二甲基丁基氯硅烷、二甲基异丙基氯硅烷、三丁基氯硅烷、六甲基二硅氮烷、七甲基二硅氮烷、四甲基二硅氮烷及1 ,3-二甲基二乙基二硅氮烷中的至少一种。
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