含MeAPO的分子筛的混合物、其在有机物转化为烯烃中的用途制造技术

技术编号:5410363 阅读:195 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术为包含0.01~28重量%的至少一种中孔或大孔晶体硅铝酸盐、硅铝磷酸盐材料或硅铝酸盐介孔分子筛(助催化剂)(A)和99.99~72重量%的至少一种MeAPO分子筛的混合物。优选地,相对于99~85%的MeAPO分子筛,所述(A)的比例为1~15%。具有CHA(SAPO-34)或AEI(SAPO-18)结构或者其混合的MeAPO分子筛是最优选的。Si是MeAPO中最理想的金属。本发明专利技术还涉及由以上混合物组成的催化剂或者包括以上混合物的催化剂。本发明专利技术还涉及由含氧、含卤化物或含硫有机原料制造烯烃产物的方法(以下称作“XTO方法”),其中所述含氧、含卤化物或含硫有机原料在有效地将所述含氧、含卤化物或含硫有机原料转化为烯烃产物(XTO反应器流出物)的条件下与以上催化剂接触(在XTO反应器中)。本发明专利技术还涉及由含氧、含卤化物或含硫有机原料制造轻质烯烃的方法(以下称作“组合的XTO和OCP方法”),其包括:在有效地转化至少部分原料的条件下使所述含氧、含卤化物或含硫有机原料在XTO反应器中与以上催化剂接触以形成包含轻质烯烃和重质烃馏分的XTO反应器流出物;将所述重质烃馏分与所述轻质烯烃分离;在有效地将至少部分所述重质烃馏分转化为轻质烯烃的条件下在OCP反应器中接触所述重质烃馏分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含MeAPO的分子筛的混合物以及它们在有机物转化为烯烃中的用途。更具体地说,本专利技术为包含MeAPO和晶体硅铝酸盐或硅酸盐分子筛的混合物。与MeAPO 的小孔尺寸相比,这些晶体硅铝酸盐或硅酸盐分子筛具有中孔或大孔尺寸。本专利技术的混合 物作为在各种方法中的催化剂是有用的,所述方法包括裂化、加氢裂化、异构化、重整、脱 蜡、烷化、烷基转移、含氧化合物(或者含商化物或含硫的有机化合物)向轻质烯烃的转化。原油的有限供应和不断增加的成本促进了用于制造烃产物的替代方法的研究。一 种这样的方法是含氧有机化合物(例如甲醇)、含卤化物有机化合物或含硫有机化合物向 烃且特别是轻质烯烃(轻质烯烃是指C2 C4烯烃)或者汽油和芳族化合物(芳烃)的转 化。在本申请中,所述含氧有机化合物(也称作含氧化合物)、含商化物有机化合物或含硫 有机化合物向烃且特别是轻质烯烃的转化称作XTO方法。对于XTO方法的关注是基于如下 事实原料特别是甲醇可由煤、生物质、有机废弃物或者天然气通过产生合成气(该合成气 然后进行处理以生产甲醇)而得到。XTO方法可以与OCP(烯烃裂化方法)方法组合以提高 烯烃的产量。XTO方法产生轻质烯烃例如乙烯和丙烯以及重质烃例如丁烯以上。这些重质 烃在OCP方法中裂化以主要产生乙烯和丙烯。
技术介绍
US20060106270A1涉及如下方法,其中使用双功能的含氧化合物转化催化剂的含 氧化合物到丙烯(OTP)方法的平均丙烯循环选择性通过使用如下组合实质上提高1)在 OTP流程图的烃合成部分中替代现有技术的固定床技术的移动床反应器技术;2)水热稳定 的且双功能的催化剂体系,其包括分散在含有不稳定磷和/或铝阴离子的磷改性氧化铝基 质中的具有双功能能力的分子筛;和3)400小时或更少的催化剂运转循环时间。描述了使 用沸石催化剂体系与非沸石催化剂体系的混合物。这种混合催化剂的实施方式可以使用含 有沸石材料的颗粒与含有非沸石材料的颗粒的物理混合物完成,或者催化剂可以通过将两 种类型的材料混合到磷改性铝基质中以形成其中存在有这两种成分的颗粒而配制。在任 一种情况下,优选的组合为ZSM-5或ZSM-Il与SAP0-34的混合物,其相对量使得ZSM-5或 ZSM-Il占该混合物分子筛部分的30 95重量%,并特别优选约50 90重量%的值。US20060063956A1涉及如下方法,其中使用双功能的含氧化合物转化催化剂的 一种或更多种固定或移动床且再循环一种或多种富C4+烯烃的馏分的含氧化合物到丙烯 (OTP)方法的平均丙烯循环选择性通过在富C4+烯烃的再循环物流上使用选择性加氢处理 技术以基本上消除有害的焦炭前体例如二烯和炔属烃而实质上提高。这种加氢处理步骤有 助于将所述催化剂上有害焦炭沉积的累积保持到基本上不使双功能催化剂的活性、含氧化 合物转化和丙烯选择性退化的水平,由此使得能够显著改善丙烯的平均循环产率。与使用 相同或相似的催化剂体系但没有在富C4+烯烃的再循环物流上使用加氢处理步骤的现有 技术所实现的相比,由本专利技术实现的丙烯平均循环产率改善为约1. 5 5. 5重量%或更高。 优选组合为ZSM-5与SAP0-34的混合物,其相对量使得SAP0-34占该混合物分子筛部分的30 70重量%,并特别优选约45 55重量%的值。US6051746描述使用改性小孔分子筛催化剂的含氧化合物转化。该专利技术涉及使用 小孔分子筛催化剂将氧化的有机材料转化为烯烃的方法。更具体地说,该专利技术涉及将氧化 的有机材料转化为烯烃的方法,其具有改善的烯烃产率以及降低的甲烷和其它轻质饱和副 产物的产率。所述改善的产率板岩(记录,预计,slate)是通过用改性剂处理该小孔分子 筛催化剂实现的,所述改性剂选自多核芳族杂环化合物、所述多核芳族杂环化合物的分解 衍生物、及其混合物,其中多核芳族杂环化合物具有至少三个相互交联的环结构,其具有至 少一个氮原子作为环取代物,每个环结构具有至少五个环成员。 US20060195001 Al描述了分子筛催化剂的组合以提供具有单独分子筛的活性和 选择性的有利组合的催化剂混合物。该分子筛催化剂可为配制的或非配制的硅铝磷酸盐分 子筛、硅铝酸盐分子筛、和/或金属铝磷酸盐分子筛。具体地说,所述申请涉及在含氧化合 物例如甲醇到烯烃的转化中用作催化剂的分子筛的混合物。在第10页的W113]和W114] 中描述了 SAP0-34和Si Al比为约0. 06的AEI/CHA共生材料的混合物。如在W065]中 所解释的,AEI和CHA分别为SAP0-18和SAP0-34的结构。US6951830B2涉及催化剂组合物,其制造方法及其在原料(优选氧化原料)转化为 一种或多种烯烃(优选乙烯和/或丙烯)中的用途。所述催化剂组合物包括分子筛例如硅 铝磷酸盐和/或铝磷酸盐、水滑石、和任选的稀土金属成分。US20070043250A1描述了在含氧化合物例如甲醇到烯烃产物的转化中有用的含氧 化合物转化催化剂,其通过使用催化剂组合而改善,该催化剂组合基于分子筛与助催化剂 的组合,该助催化剂包括混合的金属氧化物组合物,其在转化条件下具有氧化/还原功能。 这种金属氧化物助催化剂组分将包括一种或多种(优选至少两种)过渡金属的混合氧化物 作为该混合氧化物组合的主要成分,该过渡金属通常为元素周期表第4、5或6系的,优选第 4系的金属。优选的过渡金属为第5族特别是钛和钒、第6族特别是铬或钼、第7族特别是 锰和第8族特别是钴或镍的那些。也可存在其它金属氧化物。这些催化剂中优选的分子筛 组分为高二氧化硅沸石和SAP0,特别是小孔SAPO (8元环),例如SAP0-34。这些催化剂组合 显示出降低的焦炭选择性,具有实现延长催化剂寿命的潜力。此外,这些催化剂具有选择性 地将转化期间产生的氢转化为液态产物(主要是水)的能力,降低对于反应器容积和产物 处理的要求。小孔硅铝磷酸盐(SAPO)分子筛催化剂在含氧化合物到轻质烯烃的反应中具有优 异的选择性。然而,这些催化剂在含氧化合物到烯烃的转化期间具有快速失活的倾向,并且 可以改善C3/C2比。因此,需要降低小孔沸石催化剂在这种转化期间的失活速率和改善C3/ C2比的方法。已经发现,与在母体分子筛(MeAPO)上得到的相比,向基于小孔MeAPO分子筛的催 化剂中添加少量的中孔或大孔晶体硅铝酸盐、硅铝磷酸盐材料或硅铝酸盐介孔分子筛导致 C3/C2比、C4+产率和XTO中的稳定性的显著提高。共混催化剂较高的稳定性提供在较高的流速下操作的可能性,增加XTO转化反应 器中的催化剂运转时间并减小再生部分的尺寸或者再生的频率。(运转时间是指催化剂在 取出离线用于再生或替换之前停留在转化反应器中并仍呈现充分的催化活性的时间)出乎意料地,所述共混催化剂与单独分子筛的加权平均值(weighedaverage)相比具有降低的焦炭选择性。过量的C4+和乙烯可以在与XTO方法组合的烯烃裂化固定床反应器(OCP)中转化为丙烯。乙烯可在XTO反应器中再循环或者再循环回到OCP反应器。通过将C4+和乙烯再 循环回到XTO反应器,过量的C4+和乙烯可转化为更多的丙烯。催化剂共混物可以同时转 化有机化合物、C4+和乙烯。上述小孔MeAPO分子筛在结本文档来自技高网...

【技术保护点】
混合物,包含0.01~28重量%的至少一种中孔或大孔晶体硅铝酸盐、硅铝磷酸盐材料或硅铝酸盐介孔分子筛(A)和99.99~72重量%的至少一种MeAPO分子筛。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:沃尔特沃梅伦尼科莱尼斯特伦科
申请(专利权)人:道达尔石油化学产品研究弗吕公司
类型:发明
国别省市:BE[比利时]

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