一种在处于高温高压的反应器中，在催化剂床的存在下，通过含有乙醇、水和乙氧基乙烷的供料的气相化学脱水来生产乙烯的方法，所述催化剂包含带有载体的杂多钨酸，特征在于将该反应器进行保持或者配置，以使得它运行在满足下面的参数的规则中：０．０５＜（Ｐ水／（Ｐ乙醇＋Ｐ乙氧基乙烷））／（８ｘ１０－５ｘＧＨＳＶ＋０．７５）（１）；和－２０＜Ｔ反应－Ｔ露点－４０ｘＰ总供料＋４０ｘＰ惰性＜＋８０（２）；其中Ｐ水、Ｐ乙醇和Ｐ乙氧基乙烷分别是处于该方法的运行温度和压力时，在供料的热力学平衡组成中，水、乙醇和乙氧基乙烷的分压（ＭＰａ），ＧＨＳＶ是供料在催化剂上的气体时空速率（单位ｈｒ－１），Ｔ反应是反应温度℃，Ｔ露点是供料处于它的热力学平衡组成时的露点温度℃，Ｐ总供料是供料的总压力（ＭＰａ），和Ｐ惰性是供料中惰性物质的分压（ＭＰａ）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种使用杂多酸催化剂，通过气相脱水来生产乙烯的方法。乙烯是一种重要的日用化学品和单体，其传统上是通过衍生自原油的烃的蒸汽或 者催化裂解来工业生产的。但是随着原油储量的减少和价格的上升，日益需要寻求制造这 种产品的可替代的经济可行的方法。依靠乙醇能够从生物量发酵中现成的获得和合成气体 基工艺，乙醇成为一种能够在将来制造乙烯的重要的潜在原料。通过乙醇的气相化学脱水来生产乙烯是一种公知的化学反应，其已经在工业上使 用了许多年(参见例如 Kirk Othmer Encyclopaedia ofChemical Technology ( HH ), 第9卷，第411-413页)。传统上，这种反应是在高温和低压，在酸性催化剂例如活性氧化铝 或者带有载体的磷酸的存在下进行的。在近些年，人们的注意力已经转向寻求具有改进性能的可替代的新催化剂。我们 的共同待审未决欧洲专利申请06255980. 2公开了这样一种方案，其提供了一种方法，该方 法包括使用满足下面的关系式的带有载体的杂多酸催化剂PV > 0. 6-0. 3χ 其中PV是干燥的带有载体的杂多酸催化剂的孔体积(以ml/g催化剂计)；HPA负 载是存在于干燥的带有载体的杂多酸催化剂中的杂多酸的量(以微摩尔/克催化剂计)，和 催化剂表面积是干燥的带有载体的杂多酸催化剂的表面积(以m2/g催化剂计)。这个专利 申请中所述的方法是在典型的为180-250°C的高温进行的。所述的催化剂表现出比现有技 术的这些催化剂更高的乙烯生产率和更低的乙烷产物。这是令人期望的，因为首先乙烷是 一种不期望的副产物，其次，它与乙烯的大规模分离是困难的和高耗能的。我们的欧洲专利 申请EP1792885和PCT申请W02007/03899公开了进行这种方法的优选的模式。在这个专利申请所述类型的方法中，将包含乙醇、任选的水和其他成分的供料连 续的供给到含有杂多酸催化剂床的反应器中，并连续的除去产物。在稳态条件下，进入反应 器的供料在接近入口处快速的转化成为水，乙醇和乙氧基乙烷(乙醇的一个快速的第一阶 段脱水的产物)的平衡混合物。该催化剂因此是在显著量的水存在下工作的，水的精确量 将取决于上述的平衡浓度(其本身取决于反应器的整体温度和压力)。事实上该情形甚至 是更复杂的，因为随着供料在催化剂床中发生的转化，产生了另外的水。因此取决于反应器 的几何形状，在催化剂床中的水浓度会从大量(例如在管式固定床中)到非常小量(例如 在流动床)的变化。这种水浓度的变化还取决于反应器的温度和供料与催化剂的接触时 间。现在已经发现存在于欧洲专利申请06255980. 2所述类型的方法中的水量明显的 影响了催化剂所生产的乙烯和乙烷的相对量。控制水量因此对于在这种类型方法中使乙烯 产率最大和使乙烷产物最小来说是一种非常重要的步骤。水影响这些产率的准确机理目前 不是已知的，但是一种理论认为水在催化剂孔中的冷凝会起到重要的作用。这种冷凝发生 的程度将取决于供料混合物在反应器的运行条件时离它的“露点”有多近。本专利技术因此提供了一种在这种类型的方法中运行反应器的方法，以对它进行管理或者配置，来在这样的规则中运行，在该规则中催化剂床具有最佳的催化剂润湿度。根据本专利技术，这里提供了一种在处于高温高压的反应器中，在催化剂床的存在下， 通过含有乙醇，水和乙氧基乙烷的供料的气相化学脱水来生产乙烯的方法，所述催化剂包 含带有载体的杂多钨酸，特征在于将该反应器进行保持或者配置，以使得它运行在满足下 面的参数的规则中0. 05 < (P 水 / (P 己醇 +P 己氧基战))/ (8χ10_5χ GHSV+0. 75) (1)和-20 < T 反应-T 露点-40x P 总供料+40x P 惰性 < +80(2)其中P水、Pie和P战基⑶分别是处于该方法的运行温度和压力时，在供料的热力学 平衡组成中，水、乙醇和乙氧基乙烷的分压(MPa)，GHSV是供料在催化剂上的气体时空速率 (单位hr—1)，Tfis是反应温度。C，T^s是在反应压力时，供料处于它的热力学平衡组成时的 露点温度。C，P供料的总压力(MPa)，和P1ftt是供料中惰性物质的分压(MPa)。已经令人惊讶的发现在上面的参数(1)和(2)所定义的运行规则中使用带有载体 的杂多酸使得乙烯的产率最大化，而同时使得乙烷的选择性最小。该本专利技术的方法还具有 另外的优点，即，使得其他副产物例如乙醛的形成最小。上面的参数⑵可以被认为提供了对于催化剂在它的工作状态时的润湿性的度 量。可以认为在反应温度接近于所使用的具体供料(处于它的热力学平衡组成中)的露 点时，该催化剂是过湿的，并且产生了不能接受的大量的乙烷(典型的为在乙烯产物中 600ppm过量的)。当反应温度明显超过供料(处于它的热力学平衡组成中)露点时，催化 剂是有效的过干的，从而同样发生了类似的结果。仅仅当反应温度与供料(处于它的热力 学平衡组成中，并且允许存在一定量的惰性物质)的露点之间的差压足以使它处于上面公 开的参数范围内时，才能获得非常少量的乙烷，典型的小于600ppm优选低于250ppm。上面的参数(1)提供对于对于所述方法整体润湿度的度量。已经发现当供料的含 水量是相对所述的高的，所产生的乙烷量再次降低。如果降低气体时空速率，则这种降低会 进一步改进，这依靠了这样的事实，即，存在着供料向乙烯更高的转化率。这种现象在满足 参数(1)时是最佳的。关于所述方法的运行条件，反应温度应当处于180-270°C，优选200-250°C，最优 选210-240°C的范围内，并且总反应压力应当处于l_3MPa的范围内。为了实现此处所述的改进，优选是对运行条件进行选择，以使得包含在反应器流 出物中的乙烷的量至少小于lOOOppm，优选小于600ppm，最优选小于250ppm。为了实现乙烷 的这些低量，优选的是运行条件是这样，即，参数(1)为0. 1 < (P 水 / (P 己醇 +P 己氧基战))/ (8χ10_5χ GHSV+0. 75)更优选0. 2 < (P 水 / (P 己醇 +P 己氧基战))/ (8xl0_5x GHSV+0. 75)和最优选0. 3 < (P 水 / (P 己醇 +P 己氧基战))/ (8χ10_5χ GHSV+0. 75)和，参数(2)为-20 < T反应-T露点-40x P总供料+40x P惰性< 60更优选0 < T反应-T露点-40x P总供料+40x P惰性< 50。和最优选20 < T反应-T露点-40x P总供料+40x P惰性< 40应当理解这两种参数的优选范围的任意组合能够提供益处，并且通过此处所公开 的本专利技术是能够预期的。这进一步用附图说明图1来说明。如上所述，当运行在参数(1)和(2)所定义的规则内时，反应器内容物中的供料 将是平衡的，并且将包含0-65体积％的乙氧基乙烷，0-15体积％的水和0-20体积％的乙 烯。气体时空速率(GHSV)典型的将处于500-lOOOOhr—1的范围内。优选该GHSV的范围是 1000-5000，和最优选该GHSV的范围是2000-4000，该平衡供料组成可以在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在处于升高的温度和压力的反应器中，在催化剂床的存在下，通过含有乙醇、水和乙氧基乙烷的供料的气相化学脱水来生产乙烯的方法，所述的催化剂包含带有载体的杂多钨酸，特征在于将该反应器进行保持或者配置，以使得它运行在满足下面的参数的规则中： ０．０５＜（Ｐ↓［水］／（Ｐ↓［乙醇］＋Ｐ↓［乙氧基乙烷］））／（８×１０↑［－５］×ＧＨＳＶ＋０．７５） （１） 和 －２０＜Ｔ↓［反应］－Ｔ↓［露点］－４０×Ｐ↓［总供料］＋４０×Ｐ↓［惰性］＜＋８０ （２） 其中Ｐ↓［水］、Ｐ↓［乙醇和］Ｐ↓［乙氧基乙烷］分别是处于该方法的运行温度和压力时，在供料的热力学平衡组成中，水、乙醇和乙氧基乙烷的分压（单位为ＭＰａ），ＧＨＳＶ是供料在催化剂上的气体时空速率，单位为ｈｒ↑［－１］，Ｔ反应是反应温度，单位为℃，Ｔ露点是供料处于它的热力学平衡组成时的露点温度，单位为℃，Ｐ总供料是供料的总压力（单位为ＭＰａ），和Ｐ惰性是供料中惰性物质的分压（单位为ＭＰａ）。
【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：BP格雷西，SR帕廷顿，
申请(专利权)人：英国石油有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。