制备乙烯和丙烯的方法技术

本发明专利技术提供了一种制备乙烯和丙烯的方法，包括以下步骤：使包含甲醇、乙醇和C4+烯烃的进料在350至1000℃范围内的温度下与催化剂接触以获得包含乙烯和丙烯的烯属产物，所述催化剂包含具有40至100范围内的硅铝比的ZSM-5。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了一种，包括以下步骤：使包含甲醇、乙醇和C4+烯烃的进料在350至1000℃范围内的温度下与催化剂接触以获得包含乙烯和丙烯的烯属产物，所述催化剂包含具有40至100范围内的硅铝比的ZSM-5。【专利说明】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
本领域充分描述了甲醇制烯烃方法。甲醇制烯烃方法通常被用来主要生产乙烯和丙烯。W0-A2006 / 020083中描述了这种甲醇制烯烃方法的一个实例。在W0-A2006 /020083的方法中，甲醇首先转化为二甲醚(DME)，之后转化为烯烃，从而降低在转化为烯烃期间产生的水的量。甲醇和DME均为甲醇制烯烃方法的合适的原料，因此这种过程通常也被称为含氧化合物(oxygenate)制烯烃(OTO)方法。 乙醇也可以转化为乙烯。US4207424描述了一种方法，其中乙醇用氧化铝催化剂进行脱水反应转化为乙烯。US4727214描述了一种方法，其中乙醇用结晶沸石催化剂转化为乙烯。现有技术已经广泛地描述了其它乙醇脱水方法。这些方法的缺点是乙醇脱水过程中只形成了乙烯，而甲醇制烯烃方法将甲醇或二甲醚(DME)转化为含有乙烯和丙烯二者的产品构成。包括例如US20090105429、US20090187058、US20100298619、US20090187059、US20090187057.US20090187056的一些现有技术文献中提到了乙醇和许多其他含氧化合物作为含氧化合物制烯烃方法的任选原料。然而，所有这些文献均未详细描述乙醇的转化，也没有对预期的产品构成提供任何信息。在EP2108637中，提出了两步法，来将乙醇转化为乙烯和丙烯。在EP2108637的方法中，乙醇在第一处理步骤中脱水。通过将乙醇与硅质岩(SAR270)催化剂接触而使乙醇脱水制乙烯。在随后的处理步骤中，所得到的乙烯连同例如从FCC中获取的C4+馏分被提供给烯烃裂化过程(OCP)，其中部分乙烯与C4+烯烃被转化为丙烯。在EP2108637描述的实例中，约25重量％的获自乙醇脱水的乙烯被转化为丙烯和OCP反应器的流出物，所述流出物含有重量比为约2: I的乙烯和丙烯。与此相反，多数甲醇制烯烃过程将甲醇或DME转化为含有明显更多丙烯的烯属产物。本领域需要从包含乙醇的原料生产烯属产物，具有提高的丙烯收率，同时保持高乙烯收率。
技术实现思路
现在已经发现，可能将包含乙醇的原料转化为包含乙烯和丙烯的烯属产物，其中所述烯属产物中的丙烯含量等于或大于乙烯含量，其中至少部分丙烯是通过转化额外的C4+烯烃来生产的。因此，本专利技术提供了一种，包括以下步骤:a)使包含甲醇、乙醇和C4+烯烃的进料在350至1000°C范围内的温度下与催化剂接触以获得包含乙烯和丙烯的烯属产物，所述催化剂包含具有40至100范围内的硅铝比(氧化硅与氧化铝之比)的ZSM-5。根据本专利技术所述的方法的优点是可以通过一步法从包含乙醇的原料中生产丙烯。不需要先将乙醇脱水、随后将所获得的乙烯与烯烃在第二步烯烃裂化过程中反应。此外，发现将乙醇连同甲醇和丁烯一起提供，会导致与平行但分开转化甲醇与1- 丁烯的进料混合物和乙醇与1- 丁烯的进料混合物相比更高的乙烯和丙烯收率。另外，根据本专利技术所述的方法可以产生包含乙烯和丙烯的烯属产物，其中所述烯属产物包含与烯属产物中的乙烯相比相等量或更多的丙烯。【具体实施方式】乙醇可以合适地用作OTO方法进料的一部分来生产乙烯和/或丙烯，即包含乙烯和丙烯的烯属产物。根据本专利技术所述的方法中，乙醇连同甲醇和C4+烯烃一起被转化为所述烯属产物。通过使进料在350至1000°C范围内的温度下与含有至少ZSM-5的催化剂接触，将乙醇连同其它进料成分转化为烯属产物。根据本专利技术所述的方法中，所述烯属产物包含乙烯和丙烯，优选乙烯和丙烯的重量比等于或小于1，优选乙烯和丙烯的重量比在1: 2至1:1范围内。其优点为烯属产物具有更加均衡的产品构成，以及如果对丙烯的需求增加可产生较少的额外乙烯。根据本专利技术所述的方法中使用的催化剂包含至少ZSM-5沸石，其具有40至100，优选50至90范围内的硅铝比。较低的硅铝比提供给所述催化剂更高的趋向乙醇与C4+烯烃反应的活性，而不是使 乙醇直接脱水生成乙烯。乙醇与例如C4烯烃的反应可以包括生成C6烯烃的烷基化，所述C6烯烃随后裂化为两个丙烯分子。所述催化剂可以包含磷本身或在化合物中的磷，即除了任何包括在分子筛骨架内的磷之外的磷。可以通过在配制所述催化剂之前预处理ZSM-5沸石和/或后处理已配制的包含ZSM-5沸石的催化剂来引入所述磷。优选地，所述包含ZSM-5的催化剂以基于所述已配制的催化剂重量的0.05-10重量％的元素量包含磷本身或在化合物中的磷。特别优选的催化剂包含具有50至90、更优选60至90、甚至更优选80至90范围内的SAR的磷处理的ZSM-5。催化剂通常还包括粘合剂材料、基质材料和任选的填料。合适的基质材料包括粘土，如高岭土等。合适的粘合剂材料包括二氧化硅、氧化铝、二氧化硅-氧化铝、二氧化钛和氧化锆，其中由于其低酸度而优选二氧化硅。优选地，所述催化剂还包含至少一种选自MEL、TON和MTT型沸石的沸石，更优选ZSM-1ljP ZSM-22和ZSM-23沸石中的至少一种。特别优选地，所述催化剂进一步包含ZSM-22和ZSM-23。与多维沸石ZSM-5相反，这些是具有一维10元环通道的沸石，其因其特别适合将含氧化合物(特别是甲醇)在C4+烯烃存在下转化为烯烃而被已知。优选使用氢型沸石，例如HZSM-5、HZSM-22和HZSM-23。优选所使用的沸石的总量的至少50重量％,更优选至少90重量还更优选至少95重量％,和最优选100重量％为氢型。本领域中熟知如何生产这种氢型沸石。所述烯属产物包含乙烯和丙烯，但也可以包含其他成分，特别是C4+烯烃。优选地，C4+烯烃作为C4+烃馏分的一部分从所述烯属产物中分离出来，并提供至少部分给所述方法的步骤(a)，以形成所述方法的至少部分进料。优选地，所述C4+烃馏分包含基于在C4+烃馏分中的烯烃50至100重量％范围内的C4和C5烯烃，更优选基于在C4+烃馏分中的烯烃50至100重量％的C4烯烃。优选从所述方法中取出部分C4+烃馏分作为清除流以清除链烷烃。存在于C4+烃馏分中的链烷烃当与步骤(a)中的催化剂接触时未被转化。因此，优选清除链烷烃以防止链烷烃在本方法中的累积。所述C4+烃馏分中的至少部分C4+烯烃还可以提供给另外的步骤(b)并且用含沸石的催化剂在通常称作烯烃裂化过程(OCP)的过程中被转化为包含乙烯和丙烯的另外的烯属产物。优选地，使所述C4+烃馏分中的C4+烯烃在350至1000°C、优选在350至750°C范围内的温度和0.lkPa(l毫巴)至5MPa(50巴)、优选IOOkPa(I巴)至1.5MPa(15巴)的压力下与所述包含沸石的催化剂接触。任选地，所述提供给OCP的包含C4+烯烃的流还包含稀释剂或连同稀释剂一起提供。合适的稀释剂的实例包括但不限于例如水或蒸汽、氮气、IS气和甲烧。可以使用适于裂化烯烃的任何包含沸石的催化剂。优选地，步骤(b)中的包含沸石的催化剂与步骤(a)中的包含沸石的催化剂相同。通过在步骤(a)和步骤(b)使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备乙烯和丙烯的方法，其包括以下步骤：a）使包含甲醇、乙醇和C4+烯烃的进料在350至1000℃的温度下与催化剂接触以获得包含乙烯和丙烯的烯属产物，所述催化剂包含硅铝比为40至100的ZSM‑5。

【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：S·萨达西范维加雅库玛里，J·范维斯特雷南，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL