丙烯的制造方法技术

本发明专利技术的一个方式的丙烯的制造方法包含如下工序：反应工序，其中将新鲜原料和再循环原料供给至反应器中而得到粗产物；气液分离工序，其中将粗产物分离为气相和液相；丙烯回收工序，其中从气相中回收丙烯；和再循环工序，其中从液相中回收再循环原料。中从液相中回收再循环原料。中从液相中回收再循环原料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】丙烯的制造方法


[0001]本专利技术涉及丙烯的制造方法。

技术介绍

[0002]在非专利文献1中记载了将乙醇作为原料而制造丙烯的方法。
[0003]现有技术文献
[0004]非专利文献
[0005]非专利文献1：Iwamoto,M.et al.,Pulse and IR study on the reaction pathways for the conversion of ethanol to propene over scandium
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loaded indium oxide catalysts,ACS Catal.,4(10),3463
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3469,2014

技术实现思路

[0006]专利技术所要解决的问题
[0007]但是，如上所述的现有技术存在丙烯的碳基收率低的问题。
[0008]本专利技术的一个方式的目的在于提供能够提高丙烯的碳基收率的丙烯的制造方法。
[0009]用于解决问题的手段
[0010]为了解决所述问题，本专利技术的一个方式的丙烯的制造方法包含如下工序：反应工序，其中将包含乙醇和丙酮的新鲜原料和包含丙酮的再循环原料供给至反应器中并使其反应，从而得到粗产物；气液分离工序，其中将所述粗产物分离为包含丙烯的气相和包含丙酮的液相；丙烯回收工序，其中从所述气相中回收丙烯；和再循环工序，其中从所述液相中回收所述再循环原料。
[0011]专利技术效果
[0012]根据本专利技术的一个方式，能够提高丙烯的碳基收率。
附图说明
[0013]图1为表示本专利技术的一个方式的丙烯的制造方法的工艺的示意图。
[0014]图2为在实施例1的工艺模拟中使用的工艺流程图。
具体实施方式
[0015]以下，参照图1对本专利技术的一个方式的丙烯的制造方法详细地进行说明。图1为表示在本专利技术的一个方式的丙烯的制造方法中使用的装置的一例的示意图。本专利技术的一个方式的丙烯的制造方法包含如下工序：反应工序，其中将包含乙醇和丙酮的新鲜原料和包含丙酮的再循环原料供给至反应器中并使其反应，从而得到粗产物；气液分离工序，其中将所述粗产物分离为包含丙烯的气相和包含丙酮的液相；丙烯回收工序，其中从所述气相中回收丙烯；和再循环工序，其中从所述液相中回收所述再循环原料。将在再循环工序中回收的再循环原料供给至反应工序中。
[0016](反应工序)
[0017]反应工序为将包含乙醇和丙酮的新鲜原料和包含丙酮的再循环原料供给至反应器中并使其反应而得到粗产物的工序。反应工序例如在图1中的反应器中进行，将新鲜原料和再循环原料供给至反应器中。
[0018]在本说明书中，“新鲜原料”是指从反应体系的外部新供给至反应器中的原料。新鲜原料可以是购买的原料，也可以是从与本反应体系不同的反应体系中回收的原料。新鲜原料可以是生物质原料。另外，后述的“再循环原料”是指从在气液分离工序中分离的液相中回收且至少包含丙酮的原料。另外，“原料”是指新鲜原料与供给至反应器中的其它成分(包含再循环原料)的混合物。对乙醇没有特别限制，例如可以使用来自生物质的乙醇、以氧化碳和氢气为原料制造的乙醇和以在后述的丙烯回收工序中分离的包含氢气和二氧化碳的废气为原料制造的乙醇。这些乙醇可以单独使用一种，或者组合使用两种以上。
[0019]作为乙醇的原料的氧化碳，例如可以使用将生物质分解而制造的氧化碳、由化石原料制造的氧化碳、利用化石资源作为能源的过程中产生的氧化碳、在钢铁或化学制品的制造过程中产生的氧化碳、将塑料作为原料制造的氧化碳和从空气中回收的二氧化碳。这些氧化碳可以单独使用一种或者组合使用两种以上。作为乙醇的原料的氢气，例如可以使用来自化石原料的氢气和/或通过水的电解制造的氢气。对丙酮没有特别限制，例如可以使用通过发酵得到的丙酮和/或将芳香族过氧化物作为原料制造的丙酮。需要说明的是，在新鲜原料和再循环原料中，除了乙醇和丙酮以外，还可以含有选自由异丙醇、乙醛等含氧烃和水构成的组中的至少一种。在新鲜原料中含有异丙醇和乙醛等含氧烃的情况下，没有特别限制，可以使用通过发酵得到的异丙醇和乙醛等含氧烃或者来自化石原料的异丙醇和乙醛等含氧烃。
[0020]在反应工序中，供给至反应器中的所述新鲜原料中所含的丙酮相对于新鲜原料中所含的乙醇的摩尔比优选为0.010以上，更优选为0.25以上，进一步优选为0.30以上。另外，该摩尔比优选为1.70以下，更优选为1.60以下，进一步优选为1.50以下。通过使该摩尔比在这样的范围内，能够进一步提高丙烯的碳基收率。在此，丙烯的碳基收率为在丙烯回收工序中回收的丙烯中所含的碳的摩尔数相对于供给至反应器中的新鲜原料中所含的乙醇、丙酮、异丙醇和乙醛等含氧烃中所含的碳的合计的摩尔数的比例。
[0021]供给至反应器中的新鲜原料和再循环原料中所含的合计的丙酮相对于合计的乙醇的摩尔比优选为0.010以上，更优选为0.25以上，进一步优选为0.30以上。另外，该摩尔比优选为1.7以下，更优选为1.60以下，进一步优选为1.50以下。
[0022]在反应工序中得到的粗产物中至少含有丙烯和丙酮，还可以含有乙醇和/或异丙醇。在反应工序中得到的粗产物中可以含有沸点比丙酮低的低沸点成分(例如乙醛等)。
[0023]从提高丙烯的碳基收率的观点考虑，反应器出口的粗产物中的碳基的丙烯浓度优选为5％以上，更优选为10％以上，进一步优选为15％以上。在此，碳基的丙烯浓度为反应器出口的丙烯中所含的碳的摩尔数相对于反应器出口的除了从粗产物供给至反应器非活性成分以外的生成气体中所含的碳的摩尔数的合计的比例。
[0024]从提高丙烯的碳基收率的观点考虑，反应器出口的粗产物中的碳基的丙酮浓度优选为1％以上，更优选为5％以上，进一步优选为10％以上。在此，碳基的丙酮浓度为反应器出口的丙酮中所含的碳的摩尔数相对于反应器出口的除了从粗产物供给至反应器的非活
性成分以外的生成气体中所含的碳的摩尔数的合计的比例。
[0025]在反应工序中，优选还向反应器供给水。在反应工序中，当乙醇发生脱水反应时，有时生成作为副产物的乙烯，但是通过向反应器供给水，能够减少作为副产物的乙烯的生成。结果，能够提高丙烯的碳基收率。相对于乙醇与丙酮的合计量100摩尔％，供给至反应器中的水的量优选为10摩尔％以上，更优选为20摩尔％以上，进一步优选为30摩尔％以上。
[0026]在反应工序中，优选将乙醇和丙酮进行气化后供给至反应器中并使其与催化剂接触。催化剂只要是用于由乙醇和丙酮制造丙烯的催化剂即可。例如，可以使用如下催化剂：所述催化剂包含大于等于50质量％且小于100质量％的作为氧化锆的成分(A)、以及大于0质量％且小于等于50质量％的成分(B)(其中，成分(A)与成分(B)的合计的质量为100质量％。)，所述成分(B)为选自由锂、钠、钾、铷、钙、锶、钡、钪、钇、铈、钛、钒、铬、铜、银、金、镓、锗和锡构成的组中的至少一种元素。
[0027]作为成分(B)的元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种丙烯的制造方法，其中，所述丙烯的制造方法包含如下工序：反应工序，其中将包含乙醇和丙酮的新鲜原料和包含丙酮的再循环原料供给至反应器中并使其反应，从而得到粗产物；气液分离工序，其中将所述粗产物分离为包含丙烯的气相和包含丙酮的液相；丙烯回收工序，其中从所述气相中回收丙烯；和再循环工序，其中从所述液相中回收所述再循环原料。2.如权利要求1所述的丙烯的制造方法，其中，在所述反应工序中，供给至所述反应器的所述新鲜原料中所含的丙酮相对于所述新鲜原料中所含的乙醇的摩尔比为0.010～1.7。3.如权利要求1或2所述的丙烯的制造方法，其中，所述丙烯的制造方法还包含如下工序：从所述液相回收沸点比丙酮低的低沸点成分，并将该低沸点成分供给至选自由所述反应工序、所述气液分离工序和所述再循环工序构成的组中的至少一个工序...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木哲生，山下史一，桥本爱加，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：