由石脑油生产乙烯和丙烯的方法技术

本公开的主题涉及使用HZSM‑5催化剂通过石脑油的催化蒸汽裂化来生产乙烯和丙烯的方法。示例性方法可以包括提供石脑油原料，提供蒸汽，并且提供HZSM‑5催化剂。该方法还可以包括通过钛改性或碱处理然后进行磷改性来制备HZSM‑5催化剂。该方法还可以包括将石脑油原料和蒸汽进料到含有该催化剂的反应器中，并从反应器移出具有大于约45重量％的乙烯和丙烯总收率的流出物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由石脑油生产乙烯和丙烯的方法相关申请的交叉引用本申请要求2015年12月22日提交的美国临时申请第62/270,722号的优先权和权益。参考申请的内容通过引用并入本申请。
本公开的主题涉及由石脑油生产乙烯和丙烯的方法。
技术介绍
石脑油可以是在来自炼油工艺的石油馏分流中发现的低价值石油化学品流。来源于原油蒸馏釜的馏分的石脑油，即直馏石脑油可以根据原油来源的组成而包含各种组分。直馏石脑油通常包含大量的直链和支链烷烃，并且还可以包含烯烃和/或芳烃。随着对石油化学产品需求的增长，对于将低价值石脑油流转化成高价值石油化学产品，包括乙烯和丙烯的兴趣增加。用于生产低碳烯烃如乙烯和丙烯的一些技术在本领域中是已知的，例如通过流化催化裂化(FCC)、深度催化裂化(DCC)、先进催化烯烃(ACO)工艺、蒸汽裂化、丙烷脱氢和烯烃复分解。例如，欧洲专利第1117750号公开了使用包含磷和助剂金属的沸石催化剂生产烯烃的催化石脑油裂化方法。美国专利公开第2007/0082809号公开了水热稳定的多孔分子筛催化剂，其可用于催化裂化反应，包括由石脑油生产低碳烯烃。美国专利公开第2007/0010699号公开了使用具有不溶于水的金属盐和磷酸盐化合物的多孔分子筛催化剂从烃原料生产低碳烯烃的方法。国际专利公开第WO2011/162717号公开了通过使用经金属改性的沸石使醇脱水来生产烯烃的方法。美国专利公开第2007/0209969号公开了用于裂化重质原料以生产低碳烯烃的催化剂，该催化剂可以包括二氧化硅与氧化铝的比率小于45的经碱处理的沸石。然而，仍然需要由石脑油生产高收率的乙烯和丙烯的方法。专利
技术实现思路
本公开的主题提供了使用HZSM-5催化剂由石脑油生产乙烯和丙烯的方法。在某些实施方案中，示例性方法包括提供石脑油原料和蒸汽，提供包含经磷改性的含钛HZSM-5的催化剂，将石脑油原料和蒸汽进料到含有该催化剂的反应器，并从反应器移出具有大于约45重量％的乙烯和丙烯总收率的流出物。在某些实施方案中，石脑油原料可以包括轻直馏石脑油。蒸汽可以与石脑油原料共同进料。催化剂可以具有约27至约30的Si/Al2比率。催化剂可以包含约1.0重量％至约5.0重量％的钛(Ti)和约1.0重量％至约10.0重量％的磷酸酐(P2O5)。在某些实施方案中，催化剂是通过钛改性然后进行磷改性来制备的。磷改性可以使用磷酸一铵。在某些实施方案中，在将石脑油原料首次进料到反应器后6小时，催化剂上的焦炭沉积可以小于约5重量％。在某些实施方案中，在将石脑油原料进料到反应器之前不对催化剂进行汽蒸。本公开主题还提供了一种方法，其包括提供石脑油原料和蒸汽，提供包含磷改性的中孔HZSM-5的催化剂，将石脑油原料和蒸汽进料到含有该催化剂的反应器，并从反应器移出具有大于约45重量％的乙烯和丙烯总收率的流出物。在某些实施方案中，石脑油原料可以包括轻直馏石脑油。蒸汽可以与石脑油原料共同进料。催化剂可以具有约27至约30的Si/Al2比率。催化剂可以包含约1.0重量％至约5.0重量％的Ti和约1.0重量％至约10.0重量％的P2O5。催化剂可以用0.5MNaOH处理。催化剂可以是通过碱处理然后进行磷改性来制备的。在某些实施方案中，磷改性使用磷酸一铵。在某些实施方案中，在将石脑油原料首次进料到反应器后6小时，催化剂上的焦炭沉积可以小于约5重量％。在某些实施方案中，在将石脑油原料进料到反应器之前不对催化剂进行汽蒸。附图说明图1描述了根据所公开主题的一个示例性实施方案的由石脑油的催化蒸汽裂化生产乙烯和丙烯的方法。图2描述了根据所公开主题的另一个示例性实施方案的由石脑油的催化蒸汽裂化生产乙烯和丙烯的方法。具体实施方式本公开的主题提供了由石脑油生产乙烯和丙烯的方法。在某些实施方案中，本公开的主题涉及使用HZSM-5催化剂将石脑油催化蒸汽裂化成低碳烯烃如乙烯和丙烯的方法。出于说明而非限制的目的，图1和图2是根据所公开主题的非限制性实施方案的方法的示意图。参照图1和图2，在某些实施方案中，方法100、200包括提供石脑油原料101、201。用于本公开主题的石脑油可以来源于各种来源，包括天然气凝析油、石油馏分、煤焦油馏分和/或泥炭。用于本公开主题的石脑油可以是轻直馏石脑油。在某些实施方案中，石脑油原料包含正构链烷烃和异构链烷烃。石脑油原料还可以包含其他组分，例如环烷烃和/或芳烃。例如，石脑油原料可以包含约20重量％至约90重量％、约30重量％至约80重量％、约40重量％至约70重量％或约50重量％至约60重量％的正构链烷烃。石脑油原料可以包含约5重量％至约75重量％、约15重量％至约65重量％、约25重量％至约55重量％或约35重量％至约45重量％的异构链烷烃。石脑油原料可以包含小于约10重量％的环烷烃和小于约2重量％的芳烃。如本文所使用的，术语“约”或“大约”意指在由本领域普通技术人员所确定的特定值的可接受误差范围内，其将部分取决于如何测量或确定该值，即测量系统的局限性。例如，“约”可以指给定值的最高20％、最高12％、最高10％、最高5％和/或最高1％的范围。在某些实施方案中，石脑油原料的初沸点为约30℃至约65℃、约40℃至约55℃或约45℃至约50℃。石脑油原料的终沸点可以为约70℃至约130℃、约80℃至约110℃或约85℃至约90℃。石脑油原料的饱和蒸气压(在20℃下)可以为约50kPa至约90kPa、约60kPa至约80kPa或约65kPa至约75kPa。在某些实施方案中，方法100、200还包括提供HZSM-5催化剂。HZSM-5催化剂可以是二氧化硅与氧化铝比率(Si/Al2)为约10至约50、约20至约40、约25至35或约27至30的沸石。HZSM-5催化剂可以是中孔的，即可以具有约2至约50纳米的孔直径。在某些非限制性实施方案中，方法100可以包括通过钛(Ti)改性来制备包含HZSM-5的催化剂102。例如，可以通过用Ti化合物处理来制备HZSM-5催化剂。Ti化合物可以是四氯化钛、氯氧化钛、甲醇钛、乙醇钛、异丙醇钛、丁醇钛或其混合物。在具体的实施方案中，Ti化合物为氯氧化钛。在某些实施方案中，Ti化合物可以存在于溶剂中。用于本公开的方法的溶剂可以是适用于溶解Ti化合物的任何溶剂。这样的溶剂包括但不限于水、醇、有机亚砜或砜、羧酸和/或酯。在某些实施方案中，通过用包含Ti化合物的溶液处理HZSM-5催化剂来制备Ti改性的HZSM-5催化剂。该方法还可以包括通过过滤和/或蒸发从经Ti改性的HZSM-5催化剂中除去溶剂。该方法还可以包括煅烧经Ti改性的HZSM-5催化剂。Ti改性的HZSM-5催化剂可以包含约0.1重量％至约20重量％、约0.5重量％至约10重量％或约1重量％至约5重量％的Ti。在具体的实施方案中，HZSM-5催化剂可以包含约2重量％的Ti。在其他非限制性实施方案中，方法200可以包括通过碱处理来制备包含HZSM-5的催化剂202。碱处理可以导致HZSM-5催化剂的中孔性和脱硅增加。碱处理可以包括制备含有HZSM-5催化剂的碱性溶液。碱性溶液可以包含NaOH。NaOH可以以约0.02M至约0.20M的浓度存在于碱性溶液中。该方法还可以包括通过过滤和/或蒸发从经碱处理的H本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由石脑油的催化蒸汽裂化生产乙烯和丙烯的方法，所述方法包括：(a)提供石脑油原料；(b)提供蒸汽；(c)提供包含经磷改性的含Ti HZSM‑5的催化剂；(d)将所述石脑油原料和所述蒸汽进料到含有所述催化剂的反应器；和(e)从所述反应器移出流出物，所述流出物具有大于约45重量％的乙烯和丙烯总收率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.22 US 62/270,7221.一种由石脑油的催化蒸汽裂化生产乙烯和丙烯的方法，所述方法包括：(a)提供石脑油原料；(b)提供蒸汽；(c)提供包含经磷改性的含TiHZSM-5的催化剂；(d)将所述石脑油原料和所述蒸汽进料到含有所述催化剂的反应器；和(e)从所述反应器移出流出物，所述流出物具有大于约45重量％的乙烯和丙烯总收率。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述石脑油原料包括轻直馏石脑油。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述蒸汽与所述石脑油原料共同进料。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述经磷改性的含TiHZSM-5具有约27至约30的Si/Al2比率。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂包含约1.0重量％至约5.0重量％的Ti。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂包含约1.0重量％至约10.0重量％的P2O5。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂是通过钛改性然后进行磷改性来制备的。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述磷改性使用磷酸一铵。9.根据权利要求1所述的方法，其中在将所述石脑油原料和所述蒸汽首次进料到所述反应器后6小时，所述催化剂上的焦炭沉积小于约5重量％。10.根据权利要求1所述的方法，其中在将所述石脑油原料...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳比勒·亚西尔，穆罕默德·A·西迪基，米安·拉哈特·萨伊德，阿布杜拉·M·艾塔尼，苏莱曼·S·哈塔夫，艾哈迈德·S·阿尔泽奈迪，维迪娅·萨贾尔·古吉拉，
申请(专利权)人：沙特基础工业全球技术公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL