在含氧化合物-至-烯烃的转化中提高对乙烯的选择性的方法技术

技术编号:8108862 阅读:206 留言:0更新日期:2012-12-21 20:04
将含有含氧化合物的原料转化为包含烯烃的产物的方法,所述方法包括使该含有含氧化合物的原料中包括一定量的氨。氨的存在使产物的乙烯比丙烯的比率提高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将含氧化合物转化为烯烃(具体是乙烯和丙烯)的方法。更特别地,本专利技术涉及其中提高乙烯与丙烯的比率的方法。
技术介绍
轻质烯烃,例如乙烯、丙烯、丁烯及其混合物,用作生产众多重要化学品和聚合物的原料。通常,C2-C4轻质烯烃通过使石油精炼流例如C3+石蜡族原料裂解制备。由于竞争性的石油原料的有限供应,从石油原料生产低成本轻质烯烃正逐渐减少供应。因此已经增加了对基于可替代原料的轻质烯烃生产技术的努力开发。用于生产轻质烯烃的重要类型的可替代原料是含氧化合物,例如C1-C4烷醇,特别是甲醇和乙醇;c2-c4:烷基醚,特别是二甲醚(DME),甲基乙基醚和二乙基醚;碳酸二甲酯和甲酸甲酯,以及它们的混合物。很多这些含氧化合物可以通过发酵从可替代来源制备,或从源自天然气、石油液体、含碳物质(包括煤,循环塑料,城市垃圾,或任何有机物质)的合成气体制备。由于广泛的来源,醇、醇衍生物、和其它含氧化合物已经成为轻质烯烃生产的经济的、非石油来源的希望。将含氧化合物原料例如甲醇或二甲醚(DME)转化为一种或多种烯烃的优选方法包括使原料与结晶分子筛催化剂组分接触。该方法中的变化包括升高反应温度,调节稀释水平,改进结晶分子筛催化剂组分,和用含氧化合物或烯烃预处理分子筛。这些改进意在提高收率和/或改变对特定最终产物的选择性。尽管在将含氧化合物转化为烯烃方面已经取得很多技术进步,但是,仍需要进一步提高转化产物中轻质烯烃的量。特别地,仍需要提高对乙烯和丙烯、特别是对乙烯的产物选择性。
技术实现思路
在一种实施方式中,本专利技术提供将含有含氧化合物的原料转化为包括烯烃的产物的方法,所述方法包括在含氧化合物-至-烯烃的转化条件下使该含有含氧化合物的原料中包括含量为至少0. 01重量%的氨。在另一种实施方式中,本专利技术提供将甲醇转化为烯烃的方法,包括使含有甲醇的原料在能够将甲醇转化为包括乙烯和丙烯的产物的催化剂之上通过,其中0. 05至0. 5重量%的氨包含在所述含有甲醇的原料中,使得该产物与其它方面均相同但是在含有甲醇的原料中缺乏氨的方法制得的产物相比其中乙烯与丙烯的比率提高。具体实施例方式如前所述,本专利技术的方法特别适宜用于将有机含氧化合物转化为烯烃。该方法可以显著提高(提高多达15重量%,优选为至少5重量%,更优选为至少10重量%)乙烯与丙烯的比率,这因此可以表示对乙烯的选择性显著提高(提高多达3至4重量%,优选为至少2重量%),甚至当对乙烯和丙烯(组合的)的选择性可能未提高时。用于本专利技术的代表性的有机含氧化合物包括低级直链或支化的脂族醇和它们的不饱和对应物。适宜的含氧化合物的实例包括甲醇;乙醇;正丙醇;异丙醇;c4-c1(l醇;甲基乙基醚;二甲醚;二乙基醚;二异丙基醚;及其组合。特别适宜的含氧化合物是甲醇,二甲醚,及其组合,最优选的是甲醇。如本申请使用,术语"含氧化合物"仅表示用作原料的有机物质。对于本专利技术特别重要的是将少量氨引入原料中,氨用于增加向乙烯和/或丙烯的 转化方法的总选择性。期望地,氨在进料中的存在量为O. 05重量%至O. 5重量%,基于含氧化合物的重量。在一些实施方式中,一种或多种稀释剂可以用于辅助工艺流。这样的稀释剂通常可能对原料和如果使用的催化剂都无反应性,并可以用于降低含氧化合物在原料中的浓度。适当的稀释剂的非限制性实例包括氦,氩,氮,一氧化碳,二氧化碳,水,特别是非反应性石蜡(特别是烷烃例如甲烷,乙烷,和丙烷),特别是非反应性芳族化合物,及它们的混合物。最优选的稀释剂是水和氮,其中水是特别优选的。稀释剂可以占总进料混合物的I摩尔 %(mol%)至 99mol%。在本专利技术含氧化合物转化方法中,包含选择的有机含氧化合物和任选的一种或多种稀释剂和氨的原料在反应区域以气相与适宜将选择的含氧化合物转化为烯烃的催化剂在制得所需烯烃的条件下接触。可替换地,方法可以在液相或混合的气/液相中进行。当方法在液相或混合的气/液相中进行时,可以得到原料-至-产物的不同转化率和选择性,取决于催化剂和反应条件。能够将选择的有机含氧化合物转化为烯烃的任何催化剂可以用于本专利技术。分子筛催化剂是优选的。分子筛已经通过由国际沸石协会的结构委员会根据IUPAC委员会对沸石命名的规定分类。根据该分类,将结构已经确定的框架-类型的沸石和沸石-类型的分子筛指定三字母的代码并描述于Atlas of Zeolite Framework Types, 5th edition,Elsevier,London, England(2001),其通过参考完全并入本申请。适宜的催化剂的实例包括沸石以及非-沸石分子筛,并且可以是大、中、小的孔类型。分子筛材料全部具有TO4四面体的拐角-共用的3-维,四-连接的框架结构,其中T是任何四面体配位的阳离子。这些分子筛通常按照限定孔的环的尺寸描述,其中尺寸基于环中T原子的数目。因此,分子筛可以具有4-环至12-环或更大的框架类型。在一种优选的实施方式中,用于本专利技术的分子筛具有8-环,10-环或12-环结构和/或平均孔尺寸为3埃(人)至15 A。在最优选的实施方式中,分子筛优选地具有8-环框架并且平均孔尺寸小于5人,优选为3 A至5 A,更优选为3 A至4 5 A,最优选为3.5 A至4.2 A。其它框架-类型的特征包括形成笼的环的排列,和当存在时,通道的尺寸,以及笼之间的空间。参见 van Bekkum, et al.,Introduction to Zeolite Scienceand Practice, Second Completely Revised and Expanded Edition, Vol. 137,pp. 1-67 (Elsevier Science, B. V. , Amsterdam, Netherlands 2001)。适宜的分子筛的非限制性实例是小孔的分子筛,按照AEI或CHA拓扑学、或其组合所定义的。在一种优选的实施方式中,用于本专利技术方法的分子筛具有CHA拓扑学。优选地,它们的框架是硅铝磷酸盐(siIicoaluminophosphate)或招磷酸盐(aluminophosphate)。因此,它们的类型可以分别指定为SAPO或ALPO分子筛。这些可以用另外的原子、优选为金属取代。在一种实施方式中,取代的金属可以是元素周期表的第IA族的碱金属,元素周期表的第IIA族的碱土金属,兎11IB族的稀土金属,包括俩系兀素俩, 铺,谱,钦,紅,箱,礼,铺,摘,钦,辑,钱,镜和错;以及元素周期表的钪或钇,元素周期表的第IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB、和IB族的过渡金属,或这些金属物质的任何的混合物。在一种优选的实施方式中,金属选自Co, Cr, Cu, Fe, Ga,Ge,Mg,Mn,Ni,Sn,Ti ,Zn和Zr,及它们的混合物。在另一种实施方式中,以上讨论的这些金属原子通过四面体单元例如插入到分子筛的框架中,并根据金属取代物的价态携载净电荷。例如,在一种实施方式中,当金属取代物的价态为+2,+3,+4,+5,或+6时,四面体单元的净电荷为-2至+2。在一些情况下,水可以形成晶体框架的一部分,这些分子筛指定为相应的水合物。最优选的分子筛是SAPO分子筛和金属取代的SAPO分子筛。用于本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘育小艾伯特E施维泽A马莱克
申请(专利权)人:陶氏环球技术有限责任公司
类型:
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1