本发明专利技术提供了将烯属烃原料转化为丙烯的方法，它包括将烃原料在催化裂解条件下与包括选自ＳＡＰＯ催化剂，ＭｅＰＡＯ催化剂，ＭｅＡＳＰＯ催化剂，ＥｌＡＰＯ催化剂，ＥｌＡＳＰＯ催化剂，以上催化剂中任何一种的稀土交换的催化剂和它们的混合物的非沸石催化剂进行接触，在裂解条件下选择性产生丙烯。本发明专利技术进一步提供了通过与稀土金属离子交换以在蒸汽中稳定前述催化剂的方法。当用稀土金属以有效的浓度处理，以提供比等量未处理的相同催化剂样品在相同条件和随后各催化剂接触蒸汽至少１０小时条件下更高的烃类原料－丙烯转化率的催化剂，如上所用的催化剂已增强了稳定性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
烃类转化丙烯的方法本专利技术的领域本专利技术涉及烃类的催化裂解。尤其本专利技术涉及通过在裂解条件下将烃类与催化剂接触来提高将烃类原料裂解为丙烯的选择性的方法，该催化剂选自由硅铝磷酸盐(“SAPO”)，铝磷酸金属盐(“MeAPO”)，铝硅磷酸金属盐(“MeASPO”)，铝磷酸元素盐(“ElAPO”)，和铝硅磷酸元素盐(“ElASPO”)组成的非沸石分子筛，其中金属包括二价Co,Fe,Mg,Mn和Zn和三价Fe以及元素包括Li,Be,B,Ga,Ge,As和Ti。本专利技术的背景烃类转化烯烃的热和催化转化是重要的工业方法，每年生产了百万磅的烯烃。因为大量的生产，在操作效率上的小改进可转化为巨大的经济利益。催化剂在更高选择性的烃类向烯烃的转化上起了重要的作用。当重要的催化剂在天然和合成沸石中发现的同时，也认识到了非沸石分子筛如包括描述在U.S.专利4,440,871中的那些的硅铝磷酸盐(SAPO)也提供了用于裂解来选择性生产轻质烃类和烯烃的优异催化剂。SAPO分子筛具有由氧原子连接的AlO4,SiO4和PO4四面体网络。在网络中的负电荷由同时带有的可交换质子或阳离子如碱或碱土金属离子来平衡。由晶体网络形成的填隙空间或通道能使SAPO在分离方法中和在催化中用作分子筛。有大量的已知SAPO结构。SAPO催化剂的合成和催化作用公开在U.S.专利4,440,871中。在属于铝磷酸盐类的其它结晶微孔固体中，结构框架正常是中性的(Al(Ⅲ)∶P(Ⅴ)原子比=1)。该结构框架可呈负性，通过用四价元素如硅取代P(Ⅴ)或一对Al(Ⅲ),P(Ⅴ)，转化为上述紧密相关的SAPO结构，或通过用金属，尤其二价金属如锌或钴取代Al(Ⅲ)(所得到的材料用首字母缩写词表示为MeAPO，其中Me为金属)，或者结合这两类取代(所得到的材料用首字母缩写词MeAPSO表示)，从而赋予这些材料有利的性能如-->吸附作用，阳离子交换，或催化活性。一组这类材料描述在U.S.专利5,675,050中。在国际申请WO91/18851中公开了在沸石中提供路易斯酸位点和在异构化催化剂中的SAPO催化结构的阳离子的交换。SAPO-Ⅱ也被披露在这一体系中特别有效。该申请集中在正烯烃的骨架异构化上。在催化裂化条件下，没有讲到选择性或稳定性增强。也没有谈到稀土交换的SAPO稳定性增强。与沸石(包括稀土交换的沸石)混合的SAPO催化剂已知用于瓦斯油的裂解(U.S.专利5,318,696)。U.S.专利5,456,821和5,366,948描述了具有增强的丙烯选择性的裂解催化剂，它是磷处理的沸石与可以是SAPO或稀土交换沸石的第二催化剂的混合物。用于催化裂解的稀土处理的沸石催化剂公开在U.S.专利5,380,690,5,358,918,5,326,465,5,232,675和4,980,053中。用于裂解原油或“碳氢片段化合物”(有5个或5个以下碳原子的材料)的SAPO催化剂的用途公开在U.S.专利4,666,875和4,842,714(SAPO-37优选用于瓦斯油裂化)中。尽管这些专利公开了稀土交换的SAPO催化剂的用途，但它们陈述：“目前还没有发现稀土阳离子与SAPO分子筛的存在有益于SAPO组分的活性。多价阳离子和SAPO催化剂关系的本质现在还未清楚了解，虽然在一些例子中它们的存在是有利的。”(U.S.专利4,666,875，第4栏第39-44行，U.S.专利4,842,714,第11栏第29-34行)。本领域以前还未认识到通过SAPO和相关的催化剂来促进烃类尤其石脑油原料向丙烯的高选择性转化，也未认识到用稀土交换这类催化剂来获得改进的稳定性。本专利技术的概述本专利技术提供了将烯属烃类原料转化为丙烯的方法，包括：将烃原料与催化剂在催化裂解条件下接触，该催化剂包括从SAPO催化剂，MeAPO催化剂，MeASPO催化剂，ElAPO催化剂，ElASPO催化剂，以上催化剂任何一种的稀土交换的催化剂和它们的混合物中选择的非沸石催化剂，在裂解条件下选择性产生丙烯。优选该方法以至少4∶1的丙烯与乙烯比，和-->至少2∶1的丙烯与丁烯比来产生丙烯。本专利技术进一步提供了通过与稀土金属离子交换来稳定以上催化剂的方法。当用稀土金属以有效的浓度处理，以获得比等量未处理的相同催化剂样品在相同条件和随后各催化剂接触蒸汽至少10小时条件下更高的烃类原料向丙烯转化率的催化剂，如上所用的催化剂已增强了稳定性。本专利技术也提供了烯属烃类原料的催化裂解的方法的改进，以生产为改进产品混合物的丙烯含量所需要的含轻质烯烃的产品。改进之处包括将选自包括SAPO催化剂，MeAPO催化剂，MeASPO催化剂，ElAPO催化剂和ElASPO催化剂的非沸石催化剂的催化剂与第二裂解催化剂以足够提高轻质烯烃产品中丙烯含量而同时降低乙烯或丁烯含量的用量混合，当用混合催化剂得到的产品组成与单独用第二催化剂在相同条件下得到的产品组成对比时。本专利技术的详细描述用于本专利技术的硅铝磷酸盐(SAPO)催化剂具有PO2+,AlO2-和SiO2四面体单元的三维微孔结晶框架结构，它的无水基基本经验化学组成为：mR:(Si[x]Al[y]P[z])O[2]，其中“R”表示存在于晶体内孔体系中的至少一种有机模板剂：“m”表示存在的“R”的摩尔数/每摩尔(Si[x]Al[y]P[z])O2，并具有0-0.3的值，在各情况中的最大值取决于模板剂的分子大小和所涉及的具体硅铝磷酸盐类的多孔体系的实际空隙体积，“x”,“y”和“z”分别表示作为四面体氧化物存在的硅，铝和磷的摩尔分数，下列列出了“x”,“y”和“z”的值。摩尔分数x y z0.01 0.47 0.520.94 0.01 0.050.98 0.01 0.010.39 0.60 0.010.01 0.60 0.39当按照公开在U.S.专利4,440,871中的方法合成时，在上式中“m”的最小值是0.02。在用于本专利技术的SAPO的优选小类中，在上式中“x”，-->“y”和“z”的值按下表设定：摩尔分数 x y z0.02 0.49 0.490.25 0.37 0.380.25 0.48 0.270.13 0.60 0.270.02 0.60 0.38优选的SAPO催化剂包括SAPO-11,SAPO-17,SAPO-31,SAPO-34,SAPO-35,SAPO-41和SAPO-44。除了SAPO催化剂以外，适用于本专利技术的催化剂还包括金属结合的铝磷酸盐(MeAPO和ElAPO)和金属结合的硅铝磷酸盐(MeAPSO和ElAPSO)。MeAPO,MeAPSO,ElAPO和ElAPSO家族还有其它元素包括在它们的结构框架上。例如Me表示元素Co,Fe,Mg,Mn，或Zn，和El表示元素Li,Be,GA,Ge,As，或Ti。优选的催化剂包括MeAPO-11,MeAPO-31,MeAPO-41,MeAPSO-11,MeAPSO-31,MeAPSO-41,MeAPSO-46,ElAPO-11,ElAPO-31,ElAPO-41,ElAPSO-11,ElAPSO本文档来自技高网...
【技术保护点】
将烯属烃原料转化为高丙烯含量产品的方法，包括：在催化裂解条件下将烃原料与包括从ＳＡＰＯ催化剂，ＭｅＡＰＯ催化剂，ＭｅＡＳＰＯ催化剂，ＥｌＡＰＯ催化剂和ＥｌＡＳＰＯ催化剂中选择的催化剂接触，在催化裂解条件下选择性产生丙烯。
【技术特征摘要】
US 1998-5-5 09/073,1481、将烯属烃原料转化为高丙烯含量产品的方法，包括：在催化裂解条件下将烃原料与包括从SAPO催化剂，MeAPO催化剂，MeASPO催化剂，ElAPO催化剂和ElASPO催化剂中选择的催化剂接触，在催化裂解条件下选择性产生丙烯。2、在催化裂解烯属烃原料以产生含轻质烯烃产品的方法中，改进包括：将选自包括SAPO催化剂，MePAO催化剂，MeASPO催化剂，ElAPO催化剂和ElASPO催化剂的非沸石催化剂的催化剂与第二裂解催化剂以足够提高轻质烯烃产品中丙烯含量而同时降低乙烯或丁烯含量的用量进行混合，这种提高和降低是当用混合催化剂得到的产品组成与单独用第二催化剂在相同条件下得到的产品组成相比较时获得的。3、增强硅铝磷酸盐催化剂在丙烯生产中的稳定性的方法，它包括用包括稀土金属的溶液将催化剂进行离子交换。4、在裂解方法中生产丙烯同时将丁烯产量减至最少的方法，它包括将烯属烃原料与含非沸石硅铝磷酸盐的催化剂在裂解条件下接触以产生至少2倍于丁烯的丙烯。5、在裂解方法中生产丙烯同时将乙烯产量减至最少的方法，它包括将烯属烃原料与含非沸石硅铝磷酸盐的催化剂在裂解条件下接触以产生至少2倍于乙烯的丙烯。6、权利要求1的方法，其中该选择性产生至少2∶1的丙烯与丁烯比或至少4∶1的丙烯与乙烯比。7、权利要求1或2的方法，其中烯属烃原料基本由沸点在18-220℃(65-430°F)的烃类组成。8、权利要求1或2的方法，其中烯属烃原料基本由沸点在在18-148℃(65-300°F)的烃类组成。9、权利要求1或2的方法，其中烯属烃原料包括10-70wt％的烯烃。10、权利要求1或2的方法，其中烯属烃原料包括10-70wt％的烯烃。11、权利要求1或2的方法，其中烯属烃原料包括5-35wt％的链烷烃。12、权利要求1或2的方法，其中烯属烃原料包括10-25wt％的链烷烃。13、权利要求1或2的方法，其中催化剂在400-700℃的范围内接触。14、权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈诞仁，SM戴维斯，LRM马藤斯，MJG简森，PA卢基斯卡，
申请(专利权)人：埃克森美孚化学专利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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