用于烯烃转化的催化剂的生产制造技术

技术编号:1678189 阅读:155 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开一种生产用于烯烃裂解的催化剂的方法,该方法包括如下步骤:提供MFI型结晶硅酸盐催化剂,在蒸汽中加热催化剂以从结晶硅酸盐骨架除去铝和通过使催化剂与铝的配位剂接触,从催化剂中提取铝以除去在蒸汽处理步骤中沉积在骨架孔中的铝以增加催化剂的硅/铝原子比;和在高温下煅烧催化剂。(*该技术在2018年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
用于烯烃转化的催化剂的生产本专利技术涉及催化剂的制备方法,所述催化剂用于烯烃的催化裂解,尤其是对流出物中的轻质烯烃具有选择性的裂解过程。尤其通过使用这种催化剂,使来自炼油厂或石油化工装置的烯烃原料可选择性地转化,以重新分配生成的流出物中原料的烯烃含量。在现有技术中人们已知在例如石油原料的催化脱蜡中使用沸石将长链烷烃转化为较轻的产物,尽管这并不是脱蜡的目的,但至少部分链烷烃被转化为烯烃。在该方法中人们已知使用例如MFI型结晶硅酸盐,三字母命名“MFI”表示由国际沸石协会的结构委员会(Structure Com mission of theIntemational Zeolite Association)确认的特定结晶硅酸盐结构类型。MFI型结晶硅酸盐的实例是合成沸石ZSM-5和硅沸石(silicalite),其它MFI型结晶硅酸盐在现有技术中是已知的。GB-A-1323710公开了采用结晶硅酸盐催化剂,尤其是ZSM-5,从烃原料中除去直链烷烃和轻微支链化的链烷烃的脱蜡方法。US-A-4247388也公开了使用ZSM-5型结晶硅酸盐的石油和合成烃原料的催化加氢脱蜡的方法,类似的脱蜡方法在US-A-4284529和US-A-5614079中公开。催化剂是结晶硅铝酸盐,上述现有技术文献公开了广范围的Si/Al比的使用和用于所公开的脱蜡方法的不同反应条件。GB-A-2185753公开了使用硅沸石催化剂的烃原料脱蜡方法,US-A-4394251公开了采用具有含铝外壳的结晶硅酸盐微粒的烃转化方法。在现有技术中人们还已知将含有直链和/或轻微支链烃的烃原料,尤其是石蜡选择性转化为含有大量烯烃的低分子量产物混合物。如GB-A-2075045、US-A-4401555和US-A-4309276中所述,转化过程通常将原料与称为硅沸石的结晶硅酸盐接触进行,硅沸石在US-A-4061724中公开。硅沸石催化剂存在不同的硅/铝原子比和不同的结晶形式。CosdenTechnology,Inc的EP-A-0146524和0146525公开了单斜晶对称的硅沸石型结晶二氧化硅和它们的制备方法。这些硅酸盐的硅铝原子比大于80。WO-A-97/04871公开了用蒸汽处理中孔沸石,随后用酸性溶液处理以-->改善在催化裂解中沸石的丁烯选择性。名称为“HZSM-5沸石的脱铝:蒸汽处理对酸性和芳构化活性的影响”的论文(de Lucas等,Applied Catalysis A:General 154 1997 221-240,由Elsevier Science B.V.出版)公开了在该脱铝沸石存在下丙酮/正丁醇混合物转化为烃的方法。US-A-5043307公开了改性的结晶硅铝酸盐沸石催化剂和其在生产高粘度系数的润滑油中的用途。催化剂用如下方法改性,将含有有机模板剂的合成结晶硅铝酸盐进行蒸汽处理以分解至少一部分模板剂物质和从沸石中抽铝,沸石随后与脱铝剂接触,该脱铝剂与铝形成水溶性络合物以进一步从沸石中除去沸石的铝。由于沸石含有有机模板剂,因此仅沸石的表面被如此改性,表面改性的沸石(例如ZSM-5)的硅/铝比至多为108。该催化剂在烯烃的催化裂解过程中,尤其生产丙烯过程中的应用未公开。从例如US-A-4171257人们还知道使用结晶硅酸盐催化剂,例如ZSM-5脱蜡石油馏出物以生产轻质烯烃馏分,例如C3-C4烯烃馏分。反应器温度通常达到约500℃,反应器采用低的烃分压,这有利于石油馏出物转化为丙烯。脱蜡裂解链烷烃链不但导致原料馏出物的粘度降低,而且通过裂解的链烷烃产生少量烯烃。EP-A-0305720公开了通过烃的催化转化生产气态烯烃的方法。EP-B-0347003公开了将烃原料转化为轻质烯烃的方法。WO-A-90/11338公开了将C2-C12链烷烃转化为石油化学原料,尤其是C2-C4烯烃的方法。US-A-5043522和EP-A-0395345公开了由含有4个或以上的碳原子的链烷烃制备烯烃的方法。EP-A-0511013公开了通过采用含磷和H-ZSM-5的蒸汽活化的催化剂由烃生产烯烃的方法。US-A-4810356公开了在硅沸石催化剂存在下脱蜡处理粗柴油的方法。GB-A-2156845公开了由丙烯或含有丙烯的烃混合物生产异丁烯的方法。GB-A-2159833公开了通过催化裂化轻质馏出物生产异丁烯的方法。在现有技术中人们已知对于上述列举的结晶硅酸盐,与相应的长链链烷烃相比,长链烯烃趋向于以更快的速率裂解。人们还已知当结晶硅酸盐用作链烷烃转化为烯烃的催化剂时,该转化过程随时间是不稳定的,转化速率随开工时间的增加而下降,这是因为形成了沉积在催化剂表面上的焦(碳)。-->这些已知的方法用于将重质链烷烃分子裂解为较轻的分子。然而,当需要生产丙烯时,不仅产率低,而且结晶硅酸盐催化剂的稳定性也低。例如,在FCC装置中,通常丙烯产量为3.5wt%。通过在FCC装置中加入已知的ZSM-5催化剂以便从裂解产生的烃原料中“榨”出更多的丙烯,FCC装置的丙烯产量可增加为至多7-8wt%。不仅产率的增加是相当小的,而且ZSM-5催化剂在FCC装置中的稳定性很低。对丙烯的需求增加,尤其是生产聚丙烯。由于对丙烯衍生物,尤其是聚丙烯的需求增长,石油化学工业目前面临获得丙烯的主要任务。增加丙烯生产的传统方法不是完全令人满意,例如生产是乙烯的两倍的丙烯的附加石脑油蒸汽裂化装置是昂贵的生产丙烯的方法,因为原料很贵,并且投资成本非常高。石脑油用作蒸汽裂化装置的原料,因为它是炼油厂生产汽油的基础。丙烷脱氢得到高产率的丙烯,但原料(丙烷)在近年来仅可节约成本,使得方法昂贵,限制了丙烯的生产。由FCC装置可得到丙烯,但产率较低,增加产率已证实是昂贵和有限的。另一种称为复分解或歧化的方法能够由乙烯和丁烯生产丙烯,与蒸汽裂化器相结合,该技术通常是昂贵的,因为它使用与丙烯价值相当的乙烯作为原料。因此,人们仍需要高产率的丙烯生产方法,它能够容易地与炼油或石油化学装置结合,利用原料较廉价的优点(市场上具有若干替代物)。另一方面,MFI型结晶硅酸盐也是用于烯烃齐聚的已知催化剂。例如EP-A-0031675公开了在催化剂,例如ZSM-5存在下含有烯烃的混合物转化为汽油的方法。对于本领域技术人员来说,用于齐聚反应的操作条件明显不同于用于裂解的条件。通常,在齐聚反应器中,温度不超过约400℃,高压有利于齐聚反应。GB-A-2156844公开了在硅沸石用作催化剂时烯烃的异构化方法。US-A-4579989公开了在硅沸石催化剂存在下烯烃转化为较高分子量的烃的方法。US-A-4746762公开了在结晶硅酸盐催化剂存在下轻质烯烃升级生产富含C5+液体烃的方法。US-A-5004852公开了用于将烯烃转化为高辛烷值汽油的两步方法,在第一步中,烯烃齐聚为C5+烯烃。US-A-5171331公开了生产汽油的方法,其包括在中孔尺寸的含硅结晶分子筛催化剂,例如硅沸石、卤素稳定的硅沸石或沸石的存在下齐聚含有C2-C6烯烃的原料。-->US-A-4414423公开了由常规的气态烃制备高沸点烃的多步骤方法,第一步骤包括在中孔尺寸的含硅结晶分子筛催化剂存在下输入通常气态的烯烃。US-A-4417088公开了在硅沸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产用于烯烃裂解的催化剂的方法,该方法包括如下步骤:提供MFI型结晶硅酸盐催化剂,在蒸汽中加热催化剂以从结晶硅酸盐骨架中除去铝,和通过使催化剂与铝的配位剂接触从催化剂中提取铝以除去在蒸汽处理步骤中沉积在骨架孔中的铝以增加催化剂的硅/铝原子比;和在高温下煅烧催化剂。

【技术特征摘要】
EP 1997-12-5 97121377.21.一种生产用于烯烃裂解的催化剂的方法,该方法包括如下步骤:提供MFI型结晶硅酸盐催化剂,在蒸汽中加热催化剂以从结晶硅酸盐骨架中除去铝,和通过使催化剂与铝的配位剂接触从催化剂中提取铝以除去在蒸汽处理步骤中沉积在骨架孔中的铝以增加催化剂的硅/铝原子比;和在高温下煅烧催化剂。2.权利要求1的方法,其中催化剂选自ZSM-5型或硅沸石型。3.权利要求2的方法,其中催化剂是ZSM-5型,在提取步骤之前,催化剂的硅/铝原子比低于约80。4.权利要求2的方法,其中催化剂是硅沸石型,在提取步骤之前,催化剂的硅/铝原子比约为120。5.任一上述权利要求的方法,其中在蒸汽中加热是在425-870℃和13-200kPa的水分压下进行。6.权利要求5的方法,其中在蒸汽中加热进行1-200小时。7.任一上述权利要求的方法,其中配位剂包括有机酸,其选自柠檬酸、甲酸、草酸、酒石酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸...

【专利技术属性】
技术研发人员:让皮埃尔达思卢克德洛姆雅克弗兰克伊斯格鲁特詹斯泽维尔范黑伦沃尔特弗梅伦
申请(专利权)人:菲纳研究公司
类型:发明
国别省市:BE[比利时]

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