如下进行绝热、催化烷醇(醇)脱水：使用两个或更多个连续脱水催化剂床，所述催化剂床中的每一者在其中安置有不同催化剂，且优选地消除安置于每一连续对的脱水催化剂床之间的加热和加热装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要求2013年12月13日提交的美国临时申请第61/915,799号的权益。本专利技术大体上涉及一种将包含于醇进料流中的醇催化转化为其对应烯烃的绝热方法，且确切地说涉及此方法：其中两个或更多个连续脱水催化剂床(其中的每一者包含不同催化剂)用于进行此转化且更确切地说，涉及在将来自一个脱水催化剂床的流出物以进料流形式引入到下一连续脱水催化剂床之前不将此流出物再加热到高温的情况下这样做。当存在两个连续脱水催化剂床时，可将其称为第一脱水催化剂床和第二脱水催化剂床。乙烯广泛用于多种应用，包括工业化学品、消费品、聚合物、塑料和表面活性剂。尽管乙烯生产主要经由石油衍生的原料(如石脑油、乙烷/丙烷或气体凝析物)的蒸汽裂解而源于石油资源，熟练的技术人员仍在搜寻不采用裂解的途径。在典型醇脱水方法中，熟练的技术人员理解方法为吸热的且在含有醇的反应混合物接触催化剂床之前施加热量到反应混合物。随着反应混合物接触绝热催化剂床，反应随之发生，在此期间，温度和因此的催化剂活性均下降。在多个反应器串联连接的一些绝热反应器设定中，以在反应器之间注射携有热量的流体(关于将乙醇脱水为乙烯，参见例如下文的Taheri等人)或使用穿插在反应器之间的加热器的方式进行热量的施加美国专利申请公开案(USPAP)2013/0178674(Taheri等人)公开包含多级单个容器或多个反应器容器的反应器，其中每一级或容器具有与其它级或容器不同的长度、内径和体积，其中所述容器和级并联或串联连接。针对关于具有加热布置以供应所需能量到每一容器以进行最优控制的串联连接的多个反应器容器的教示内容，Taheri等人参考GB516,360。由于此布置在本质上为绝热的，任何一级中的温度在进行脱水反应时持续减小。为了确保维持总反应速率，通过例如过热惰性气流加热的级间热交换器包括于连续反应器级之间以提供所需热能以维持级与级之间的反应。每一级的最优操作温度在每一级的入口处为300摄氏度(℃)到550℃，优选地350℃到500℃，且在每一级的出口处为250℃到500℃，优选地300℃到450℃。美国专利(US)3,894,107(Butter等人)教示一种通过使醇(以及其它材料)与特定类型的铝硅酸盐分子筛催化剂在例如500°F到1000°F(280℃到538℃)的高温下接触而转化此类材料的方法。催化剂为二氧化硅与氧化铝的比率至少12的沸石。沸石通过ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12和ZSM-21例示。也参见WO2011/002699。US4,232,179(Barrocas等人)公开使用并联或串联的绝热反应器，在180℃到600℃范围内的温度下，在催化剂存在下制备乙烯。催化剂选自二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、难熔金属氧化物、沸石、负载于碳上的磷酸、磷酸钙和钼酸钙。关于在此类制备的中间阶段或在用于此类制备的绝热反应器之间再循环未反应的乙醇和施加热量，也参见US4,396,789(Barrocas等人)，其中乙醇在400℃到520℃的温度下引入到第一绝热反应器中。其它已知醇(烷醇)脱水催化剂包括氧化铝，尤其US4,529,827(Drake)中的chi-氧化铝，沸石型催化剂，如US4,670,620(Jacobs等人)和US4,873,392(LeVanMao)中的ZSM-5型沸石催化剂，和γ氧化铝，二氧化硅-氧化铝沸石，如欧洲专利公开案(EP)2,594,546中的H-ZSM-5和硅磷酸铝或SAPO催化剂。也参见US4,234,752(Wu等人)(关于γ氧化铝)，和英国专利(GB)1,009,943US3,911,041(Kaeding等人)(关于含有沸石铝硅酸盐的多孔固体)以及WO2009/098262和其对应部分澳大利亚专利(AU)2013200006(Minoux等人)。EP2,196,444(Vermeiren)公开一种自生物学上衍生的乙醇制造α烯烃的方法，其包括对乙醇脱水以回收乙烯流，接着对所述乙烯流进行寡聚作为一个步骤。脱水的平均催化剂床温度在280℃到500℃，有利地280℃到450℃，更有利地300℃到400℃，且优选地330℃到380℃范围内。催化剂可为任何能够引起醇的脱水的酸催化剂，实例包括沸石、改性沸石、二氧化硅-氧化铝、氧化铝和SAPO。特定催化剂实例为Si/Al比率为至少100的结晶硅酸盐，如ZSM-5。熟练的技术人员期望发现简化醇脱水方法并且同时减少与此类方法相关的成本的方式。在一些方面，本专利技术为将包含于醇进料流中的醇催化转化为其对应烯烃的绝热方法，其包含在第一组脱水条件下将醇进料流馈入一系列的两个或更多个连续脱水催化剂床中的第一脱水催化剂床以产生具有第一烯烃含量的部分脱水醇进料流，且接着在第二组脱水条件下将部分脱水的醇进料流馈入到第二连续脱水催化剂床以产生具有第二烯烃含量的脱水醇进料流，第二烯烃含量大于第一烯烃含量，每一配对的第一和第二催化剂床中的第一和第二催化剂床包含不同催化剂且第一和第二组脱水条件至少通过温度彼此不同，其中第一组脱水条件包含的温度高于第二组脱水条件的温度。当所述系列的连续催化剂床包含三个或更多个连续催化剂床时，第一和第二的定名适当地经措辞替换，如“一个”代替“第一”且“依序的下一个”代替“第二”。换句话说，本专利技术涉及一系列的连续脱水催化剂床中的任何两个或更多个连续脱水催化剂床。在本专利技术的一些方面中，第一脱水催化剂床含有或包含γ氧化铝。在本专利技术的一些方面中，第二脱水催化剂床含有结晶铝硅酸盐沸石催化剂。结晶铝硅酸盐沸石催化剂可为ZSM-5。在本专利技术的一些方面中，第一组脱水条件包括325℃到425℃范围内的温度。在本专利技术的一些方面中，第二组脱水条件包括250℃到小于375℃范围内的温度。在三个或更多个脱水催化剂床经排列且以顺序次序使用的本专利技术的一些方面中，适当地选择用于此类床中的每一者中的催化剂以在最少的产生除所需烯烃以外的产物的非所要副反应的情况下在其中有效地进行醇脱水。标称为一号床、二号床和三号床的三个连续脱水催化剂床的说明性布置包含一号床中的氧化铝、二号床中的SAPO-34和三号床中的ZSM-5在不同脱水条件下使用不同脱水催化剂床允许减少至少加热器或携有热量的流体工具或这两者的数目且消除与消除的加热器相关的成本，所述加热器将另外必须用于在将来自一个反应器的流出物馈入第二反应器之前将其加热到脱水温度。减少或消除携有热量的流体工具的附加益处为同时发生的所需反应器和设备体积的减小以及纯化的简化，因为在不存在携有本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种将包含于醇进料流中的醇催化转化为其对应烯烃的绝热方法，所述方法包含在第一组脱水条件下将所述醇进料流馈入一系列的两个或更多个连续脱水催化剂床中的第一脱水催化剂床以产生具有第一烯烃含量的部分脱水醇进料流，且接着在第二组脱水条件下将所述部分脱水的醇进料流馈入到第二连续脱水催化剂床以产生具有第二烯烃含量的脱水醇进料流，所述第二烯烃含量大于所述第一烯烃含量，每一配对的第一和第二催化剂床中的所述第一和第二催化剂床包含不同催化剂且所述第一和第二组脱水条件至少通过温度彼此不同，其中所述第一组脱水条件包含的温度高于所述第二组脱水条件的温度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.13 US 61/9157991.一种将包含于醇进料流中的醇催化转化为其对应烯烃的绝热方法，所述方法包含
在第一组脱水条件下将所述醇进料流馈入一系列的两个或更多个连续脱水催化剂床中
的第一脱水催化剂床以产生具有第一烯烃含量的部分脱水醇进料流，且接着在第二组脱
水条件下将所述部分脱水的醇进料流馈入到第二连续脱水催化剂床以产生具有第二烯
烃含量的脱水醇进料流，所述第二烯烃含量大于所述第一烯烃含量，每一配对的第一和
第二催化剂床中的所述第一和第二催化剂床包含不同催化剂且所述第一和第二组脱水
条件至少通过温度彼此不同，其中所述第一组脱水条件包含的温度高于所述第二组脱水
条件的温度。
2.根据权利要求1所述的绝热方法，其中所述第一脱水催化剂床含有γ氧化铝。
3.根据权利要求1所述的绝热方法，其中所述第二脱水催化剂床含有结晶铝硅酸盐
沸石催化剂。
4.根据权利要求3所述的绝热方法，其中所述结晶铝硅酸盐沸石催化剂为ZSM-5。
5.根据权利要求1所述的绝热方法，其中所述第一组脱水条件包括325摄氏度到
425摄氏度范围内的温度。
6.根据权利要求1所述的绝热方法，其中所述第二组脱水条件包括250摄氏度到小
于375摄氏度范围内的温度。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的绝热方法，其中所述系列的两个或更多个连
续脱水催化剂床包含至少第三连续脱水催化剂床，其中具有所述第二烯烃含量的所述脱
水醇进料流为用于在选自由以下组成的群组的一组脱水条件下操作的所述第三连续脱
水催...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·W·弗利克，M·W·斯图尔特，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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