由合成气生产乙烯和丙烯的工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种由合成气生产乙烯和丙烯的工艺，所述工艺包括以下步骤：a)将合成气(2)与第一催化剂组合物接触以获得包含乙烯、丙烯和具有4个或更多个碳原子的脂族烃的第一产物流(3)，b)将所述第一产物流(3)分成包含至少90％的具有4个或更多个碳原子的所述脂族烃的第二产物流(5)和包含乙烯和丙烯的第三产物流(4)，c)在所述第三产物流中分离乙烯和丙烯以便形成第一乙烯流(17)和第一丙烯流(16)以及d)将所述第二产物流(5)转化成包含乙烯和/或丙烯的第四产物流(8)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由合成气生产乙烯和丙烯的工艺 本专利技术涉及使用催化剂组合物由合成气生产乙烯和丙烯的工艺。 包含氢气（H2)和一氧化碳（CO)的气体混合物可通过被称为费托合成（F-T合 成）的催化工艺转化成烃产物流。可用于F-T合成（F-T催化剂）的最常见的催化剂 基于Fe和/或Co,尽管Ni基催化剂和Ru基催化剂也已有描述（参见如US 4, 177, 203 ; Commereuc (1980) J. Chem. Soc. , Chem. Commun. 154-155 ；Okuhara (1981) J. Chem. Soc. , Chem. Commun. 1114-1115)。通常，Ni基催化剂对生产甲烷相对具有更多的选择性，而Co、Fe和Ru 基催化剂对具有至少两个碳原子的烃（C2+烃）更具有选择性。此外，C2+烃的选择性可通 过降低H2: CO比率、降低反应温度和降低反应器压力而增加。 先前已描述无载体的钴-锰氧化物催化剂可被用作对C3烃具有改善的选择性 并且抑制 CH4 选择性的 F-T 催化剂（参见 Van der Riet (1986) J. Chem. Soc. Chem. Commun 798-799 和 Keyser(1998)Applied Catalysis 171:99-107)。适用作 F-T 催化剂的无载体 的钴-锰氧化物组合物通过包括以下步骤的工艺生产：从含钴和锰的溶液共沉淀钴和锰氧 化物，煅烧沉淀物以形成煅烧的催化剂前体以及还原所述煅烧的催化剂前体以获得钴-锰 氧化剂催化剂组合物（参见Colley (1988) Ind. Eng. Chem. Res. 27 :1339-1344)。发现催化 剂前体包含混合的尖晶石Co2MnO4和Co 2Mn2O4。催化剂前体的还原生产包含金属Co、Mn0和 某些量混合的尖晶石Co 2MnO4和Co2Mn2O4的无载体的催化剂组合物。 现有技术的缺点为烃产物的F-T合成总是产生希望的产物和较少希望的产物的 混合物。 此外，常规无载体的钴-锰氧化物F-T催化剂具有缺点是由于它们相对低的活性 产生相对低的合成气转化率。 本专利技术的目标为提供用于由合成气生产较高产量的乙烯和丙烯的改善的工艺。 以上问题的解决方案通过提供如本文下文描述的实施方案和如权利要求中表征 来实现。因此，本专利技术提供了用于由合成气生产乙烯和丙烯的工艺，所述工艺包括以下步 骤： a)将合成气与第一催化剂组合物接触以获得包含乙烯、丙烯和具有4个或更多个 碳原子的脂族烃的第一产物流， b)将所述第一产物流分成-包含至少90%的具有4个或更多个碳原子的所述脂族烃的第二产物流和 -包含乙烯和丙烯的第三产物流， c)在所述第三产物流中分离乙烯和丙烯以便形成第一乙烯流和第一丙烯流， d)将所述第二产物流转化成包含乙烯和/或丙烯的第四产物流。 一体化工艺 在根据本专利技术的工艺中，合成气首先优选通过费托合成与待转化成第一产物流的 第一催化剂组合物接触。所述第一产物流包含乙烯、丙烯和具有4个或更多个碳原子的脂 族烃。所述第一产物流还可包含诸如甲烷、乙烷、丙烷、芳香烃和CO 2的其它组分。 优选地，具有4个或更多个碳原子的脂族烃基本上由具有4-10个碳原子，更优选 4-8个碳原子；更优选4-6个碳原子的脂族烃组成。术语基本上由……组成在本文中可 以意指至少95重量％、至少99重量％或至少99. 5重量％。 具有4个或更多个碳原子的脂族烃可以包含，如丁烷、丁烯、戊烷、戊烯、己烷和己 烯。具有4个或更多个碳原子的脂族烃优选地包含1- 丁烯和1-己烯。 所述第一产物流被分成两个产物流：具有4个或更多个碳原子的脂族烃的产物流 和具有3个或更少碳原子的脂族烃的产物流。该步骤可以通过脱丙烷塔进行，这对本领域 技术人员为熟知的。 所述第一产物流被分成包含具有4个或更多个碳原子的至少90重量％的所述脂 族烃的第二产物流和包含乙烯和丙烯的第三产物流。第二产物流优选地包含具有4个或更 多个碳原子的至少95重量％、更优选至少99重量％或更优选至少99. 5重量％的所述脂族 烃。第二产物流的剩余部分为所述第一产物流的组分。更优选地，所述第三产物流由具有 4个或更多个碳原子的脂族烃组成。 所述第三产物流不包含或包含少量的具有4个或更多个碳原子的脂族烃。所述第 三产物流优选地包含具有4个或更多个碳原子的至多10重量％，更优选至多5重量％，更 优选至多1重量％或更优选至多0. 5重量％的脂族烃。最优选地，所述第三产物流不包含 具有4个或更多个碳原子的脂族烃。 所述第三产物流包含乙烯和丙烯。在所述第三产物流包含其它组分的情况下，所 述其它组分主要优选为具有3个或更少碳原子诸如甲烷、乙烷和丙烷的其它脂族烃。优选 地，所述第三产物流包含具有3个或更少碳原子的至少90重量％ ,更优选至少95重量％, 更优选至少99重量％或更优选至少99. 5重量％的脂族经。 优选地，大部分所述第三产物流为乙烯和丙烯。所述第三产物流优选包含至少30 重量％，更优选至少50重量％，更优选至少75重量％，更优选至少90重量％的乙烯和丙 烯。 乙烯和丙烯分离自所述第三产物流以便形成第一乙烯流和第一丙烯流。 此外，第二产物流被转化成包含乙烯和/或丙烯的第四产物流。所述第四产物流 可被分成第二乙烯流和第二丙烯流。可以将第一和第二乙烯和/或第一和第二丙烯流组 合。 根据本专利技术的工艺具有以两种方式获得乙烯和丙烯的优势。使用第一催化剂组合 物通过转化由合成气直接获得乙烯和丙烯。此外，具有来自所述第一产物流的4个或更多 个碳原子的脂族烃被转化成乙烯和/或丙烯。因此，根据本专利技术的工艺得到总体高产量的 乙烯和/或丙烯。 优选地，将包含乙烯和/或丙烯的所述第四产物流与所述第一产物流混合。这可 以通过将所述第四产物流进料回至用于将所述第一产物流分成所述第二和所述第三产物 流的设备，如脱丙烷塔进行。在第二产物流转化期间，也可以生产芳香烃，主要为苯、甲苯和 二甲苯。在所述第四产物流与所述第一产物流混合之前，这些芳香烃优选从所述第四产物 流中分离。 所述第一产物流还可以包含甲烷、乙烷和丙烷。在这种情况下，在所述第一产物 流中的甲烷、乙烷和丙烷优选被包括在通过所述第一产物流的分裂步骤的所述第三产物流 中。在这种情况下，步骤c)优选包括以下步骤： cl)从所述第三产物流中去除甲烷以获得包含乙烷、乙烯、丙烷和丙烯的第五产物 流， c2)所述第五产物流被分离成包含乙烷和乙烯的第六产物流和包含丙烷和丙烯的 第七产物流， c3)从所述第六产物流去除乙烷以形成所述第一乙烯流以及 C3'）从所述第七产物流去除丙烷以形成所述第一丙烯流， 在步骤cl)中，将甲烷从所述第三产物流去除。其余的产物流，S卩，所述第五产物 流包含乙烷、乙烯、丙烷和丙烯并且优选包含低量的甲烷。所述第五产物流优选包含至多10 重量％、至多5重量％、至多1重量％或至多0. 5重量％的甲烷。所述第五产物流优选包含 至少90重量％、更优选至少95重量％、更优选至少99重量％或更优选至少99. 5重量％的 乙烷、乙烯、丙烷和丙烯。该步骤可以通过脱甲烷塔进行，这为本领域技术人员熟知的。 随后，在步骤c2)中，所述第五产物流被分离成包含乙烷和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由合成气生产乙烯和丙烯的工艺，所述工艺包括以下步骤：a)使合成气(2)与第一催化剂组合物接触以获得包含乙烯、丙烯和具有4个或更多个碳原子的脂族烃的第一产物流(3)，b)将所述第一产物流(3)分成‑包含至少90％的具有4个或更多个碳原子的所述脂族烃的第二产物流(5)和‑包含乙烯和丙烯的第三产物流(4)，c)在所述第三产物流中分离乙烯和丙烯以便形成第一乙烯流(17)和第一丙烯流(16)以及d)将所述第二产物流(5)转化成包含乙烯和/或丙烯的第四产物流(8)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.25 EP 12004731.11. 一种由合成气生产乙烯和丙烯的工艺，所述工艺包括以下步骤： a) 使合成气（2)与第一催化剂组合物接触以获得包含乙烯、丙烯和具有4个或更多个 碳原子的脂族烃的第一产物流（3)， b) 将所述第一产物流（3)分成 -包含至少90%的具有4个或更多个碳原子的所述脂族烃的第二产物流（5)和 -包含乙烯和丙烯的第三产物流（4)， c) 在所述第三产物流中分离乙烯和丙烯以便形成第一乙烯流（17)和第一丙烯流（16) 以及 d) 将所述第二产物流（5)转化成包含乙烯和/或丙烯的第四产物流（8)。2. 根据权利要求1所述的工艺，其中将包含乙烯和/或丙烯的所述第四产物流（8)与 所述第一产物流（3)混合。3. 根据权利要求1或2所述的工艺，其中所述第一产物流和所述第三产物流还包含甲 烷、乙烷和丙烷，并且其中步骤c)包括以下步骤： cl)从所述第三产物流（4)中去除甲烷（6)以获得包含乙烷、乙烯、丙烷和丙烯的第五 产物流（7)， c2)将所述第五产物流（7)分离成包含乙烷和乙烯的第六产物流（10)以及包含丙烷和 丙烯的第七产物流（9)， c3)从所述第六产物流（10)中去除乙烷（13)以形成所述第一乙烯流（17)以及c3'）从所述第七产物流中去除丙烷（15)以形成所述第一丙烯流（16)。4. 根据权利要求3所述的工艺，其中在步骤c3'）中从所述第七产物流（9)去除的丙 烷（15)脱氢成丙烯（14)并与所述第七产物流（9)混合。5. 根据权利要求3或4所述的工艺，其中将从步骤cl)的所述第三产物流去除的甲烷 加入至所述合成气（2)。6. 根据权利要求3-5中任一项所述的工艺，其中将在步骤c3)中从所述第六产物流中 去除的乙烷（13)加入至所述合成气（2)。7. 根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·卡里姆，L·C·艾哈迈德，
申请(专利权)人：沙特基础工业公司，
类型：发明
国别省市：沙特阿拉伯;SA