将氧合物转化成烯烃的方法技术

本发明专利技术涉及一种将氧合物转化成烯烃的方法，包括(1)提供包含一种或多种醚的气流；(2)使在(1)中提供的气流与催化剂接触，该催化剂包含载体基材，和施加于该基材上的层，其中该层包含一种或多种具有MFI、MEL和/或MWW结构类型的沸石。

Method of Converting Oxygen Compounds into Olefins

The present invention relates to a method for converting oxygen compounds into olefins, including: (1) providing a gas stream containing one or more ethers; (2) contacting the gas stream provided in (1) with a catalyst comprising a carrier base material and a layer applied to the base material, wherein the layer contains one or more structural types with MFI, MEL and/or MWW. Zeolite.

【技术实现步骤摘要】
将氧合物转化成烯烃的方法本申请是申请号为201380041995.X、申请日为2013年6月26日、专利技术名称为“将氧合物转化成烯烃的方法”的专利申请的分案申请。本专利技术涉及一种使用涂敷载体基材形式的催化剂并使用可以根据本专利技术得到的用于将醚转化成烯烃的催化剂将醚转化成烯烃的方法。引言鉴于用作制备低级烃及其衍生物的原料的矿物油矿层的不断稀少，制备该类商品化学品的替代方法正变得越来越重要。在得到低级烃及其衍生物的替代方法中，通常使用特殊催化剂以由其他原料和/或化学品以最大选择性得到低级烃及其衍生物，尤其如不饱和低级烃。就此而言，重要的方法包括其中作为起始化学品的甲醇进行催化转化的那些，而催化转化通常得到烯烃、链烷烃和芳烃的混合物。在该类催化转化的情况下，改善其中所用催化剂以及还有其工艺方案和参数以使得在该催化转化中以最大选择性形成几种非常特定的产物是个挑战。因此，这些方法尤其根据主要得到的产物命名。在过去的几十年里，能够进行甲醇到烯烃的转化并因此表征为甲醇制烯烃方法(甲醇制烯烃的MTO方法)的那些方法特别重要。为此，尤其已经开发了将甲醇经由二甲醚中间体转化成其主成分为乙烯和丙烯的混合物的催化剂和方法。Antia等在Ind.Eng.Chem.Res.1995，34，第140-147页中描述了载体基材用ZSM-5涂敷及其在甲醇制汽油方法(MTG方法)中的用途。US4,692,423涉及一种通过将沸石在可聚合溶剂，例如四氢呋喃中的混合物施用于多孔载体基材而制备负载型沸石催化剂的方法，该基材可以由有机或无机材料构成。Ivanova等在J.Phys.Chem.C2007，111，第4368-4374页中涉及一种发泡模制品和一种由β-碳化硅构成的挤出物，它们各自施加有ZSM-5涂层，以及该涂敷泡沫体和挤出物在甲醇制烯烃方法(MTO方法)中的用途。与使用粉状沸石本身相比，此时观察到催化活性/选择性的改进，涂敷催化剂对结焦失活具有更高稳定性。Patcas，F.C.在JournalofCatalysis2005，231，第194-200页中描述了涂有ZSM-5沸石的陶瓷泡沫及其在甲醇制烯烃方法中的用途。更具体而言，描述了与沸石丸粒相比，该类涂敷陶瓷泡沫应显示出活性和选择性的改善。然而，在较低温度和相对高空速下，描述了与沸石丸粒相比更低的时空产率。WO98/29519A1描述了非沸石分子筛以及尤其是负载在无机材料上的SAPO及其在甲醇制烯烃方法中的用途。WO94/25151A1描述了沸石以及尤其是负载在整块料上的ZSM-5及其在分离方法中作为分子筛的用途。Hammon等在AppliedCatalysis1988，37，第155-174页中涉及生产很少具有或没有粘合剂的沸石挤出物的方法及其在甲醇制烯烃方法中的用途。然而，Hammon等描述了将成型为整块料的挤出物用作催化剂因快速结焦和响应地短使用寿命而是特别不利的。Li等在Catal.Lett.2009，129，第408-415页中涉及一种发泡的ZSM-5整块料及其在甲醇制烯烃方法中的用途。US4,049,573涉及一种将低级醇及其醚，尤其是甲醇和二甲基醚选择性转化成具有高比例的C2-C3烯烃和单环芳烃以及尤其是对二甲苯的烃混合物的催化方法，其中所用催化剂被硼、镁和/或磷掺杂。Goryainova等在PetroleumChemistry2011，第51卷，第3期，第169-173页中描述了使用含镁沸石将二甲基醚催化转化成低级烯烃。尽管已经在现有技术中通过改变催化剂的组成和/或其构造而对催化剂的选择性和/或活性，尤其还有在甲醇制烯烃方法中的选择性和/或活性取得一些进展，但仍非常需要除了新和/或改进选择性外还对该类方法中的任何失活具有更好抵抗性的新催化剂和方法。这对于那些可能导致催化剂更低结焦，从而能够使现有方法和新方法具有更高效率的改进尤其如此。详细描述因此，本专利技术的目的是要提供一种尤其用于将氧合物转化成烯烃的改进催化剂，其能够使该催化剂在类似空速和氧合物转化率下具有更长使用寿命。就此而言，本专利技术的特别目的是要改进例如在甲醇制烯烃方法中决定催化剂在要求再生催化剂之前的使用寿命的催化剂结焦，从而实现所需选择性和/或足够时空产率。已经发现惊人的是通过将包含一种或多种醚的气流与一种包含载体基材和施加于该基材上的层的催化剂组合使用，其中催化活性层包含一种或多种具有MFI、MEL和/或MWW结构类型的沸石，可以提供一种能够使得该催化剂具有显著更长使用寿命的制备烯烃的方法。更具体而言，还已发现出人意料的是在一种制备烯烃的方法中，在使用该类涂敷载体基材作为催化剂的情况下当反应物料流包含一种或多种醚时在催化剂的使用过程中可以实现其对失活的抵抗性的出人意料改进。本专利技术的方案包括如下：1.一种将氧合物转化成烯烃的方法，包括：(1)提供包含一种或多种醚的气流；(2)使在(1)中提供的气流与催化剂接触，所述催化剂包含：-载体基材，和-施加于所述基材上的层，其中所述层包含一种或多种具有MFI、MEL和/或MWW结构类型的沸石。2.根据第1项的方法，其中所述载体基材的形式选自颗粒、丸粒、网状物、环、球、圆柱体、中空圆柱体、整块料及其两种或更多种的混合物和/或组合。3.根据第2项的方法，其中所述一个或多个整块料选自蜂窝、编织物、泡沫及其两种或更多种的组合。4.根据第1-3项中任一项的方法，其中所述载体基材包含陶瓷和/或金属物质。5.根据第1-4项中任一项的方法，其中所述一种或多种沸石具有MFI结构类型。6.根据第1-5项中任一项的方法，其中所述催化剂以基于所述涂敷载体基材的体积为0.005-1g/cm3的总负载量包含所述一种或多种具有MFI、MEL和/或MWW结构类型的沸石。7.根据第1-6项中任一项的方法，其中根据(1)的气流包含一种或多种二(C1-C3)烷基醚。8.根据第1-7项中任一项的方法，其中醚类在根据(1)的气流中的含量基于总体积为30-100体积％。9.根据第1-8项中任一项的方法，其中根据(1)的气流可以由一种或多种脂族醇脱水的前体得到。10.根据第1-9项中任一项的方法，其中根据(1)的气流中的水含量基于总体积为5-60体积％。11.根据第1-10项中任一项的方法，其中根据(2)的接触在200-700℃的温度下进行。12.根据第1-11项中任一项的方法，其中根据(2)的接触在0.1-10巴的压力下进行。13.根据第1-12项中任一项的方法，其中该方法为连续方法。14.根据第13项的方法，其中在根据(2)的接触中空速为0.5-50h-1。15.根据第14项的方法，其中所述催化剂在没有中断地进行连续方法的过程中使用寿命为15-200h。16.根据第1-15项中任一项的方法，进一步包括：(3)煅烧所述催化剂以再生；(4)提供包含一种或多种醚的气流；(5)使在(4)中提供的气流与所述再生催化剂接触。17.根据第16项的方法，其中在(3)中的煅烧在200-1100℃的温度下进行。18.根据第16或17项的方法，其中在(3)中的煅烧进行0.25-30h。19.根据第16-18项中任一项的方法，其中步骤(3)-(5)重复1-1000次。20.根据第1-19项中任一项的方法，其中所述催化剂通过包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将氧合物转化成烯烃的方法，包括：(1)提供包含一种或多种醚的气流；(2)使在(1)中提供的气流与催化剂接触，其中所述接触在430‑520℃的温度下进行；(3)煅烧所述催化剂以再生，其中所述煅烧在450‑550℃下在空气气氛中进行；(4)提供包含一种或多种醚的气流；(5)使在(4)中提供的气流与所述再生催化剂接触；所述催化剂包含：‑载体基材，和‑施加于所述基材上的层，其中所述层包含一种或多种具有MFI结构类型的沸石以及所述载体基材包含陶瓷和/或金属物质。

【技术特征摘要】
2012.06.29 EP 12174295.11.一种将氧合物转化成烯烃的方法，包括：(1)提供包含一种或多种醚的气流；(2)使在(1)中提供的气流与催化剂接触，其中所述接触在430-520℃的温度下进行；(3)煅烧所述催化剂以再生，其中所述煅烧在450-550℃下在空气气氛中进行；(4)提供包含一种或多种醚的气流；(5)使在(4)中提供的气流与所述再生催化剂接触；所述催化剂包含：-载体基材，和-施加于所述基材上的层，其中所述层包含一种或多种具有MFI结构类型的沸石以及所述载体基材包含陶瓷和/或金属物质。2.根据权利要求1的方法，其中所述载体基材的形式选自颗粒、丸粒、网状物、环、球、圆柱体、中空圆柱体、整块料及其两种或更多种的混合物和/或组合。3.根据权利要求2的方法，其中所述一个或多个整块料选自蜂窝、编织物、泡沫及其两种或更多种的组合。4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中所述催化剂以基于涂敷的载体基材的体积为0.005-1g/cm3的总负载量包含所述一种或多种具有MFI结构类型的沸石。5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中根据(1)的气流包含一种或多种二(C1-C3)烷基醚。6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中醚类在根据(1)的气流中的含量基于总体积为30-100体积％。7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中根据(1)的气流可以由一种或多种脂族醇脱水的前体得到。8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中根据(1)的气流中的水含量基于总体积为5-60体积％。9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中根据(2)的接触在0.1-10巴的压力下进行。10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其中该方法为连续方法。11.根据权利要求10的方法，其中在根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·斯潘霍夫，F·C·帕特卡斯，E·施瓦布，A·韦克，K·巴伊，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE