将正丁烯氧化脱氢成1,3-丁二烯的方法技术

技术编号:12805232 阅读:165 留言:0更新日期:2016-02-03 18:56
本发明专利技术涉及通过在非均相颗粒多金属氧化物催化剂上将正丁烯氧化脱氢而制备1,3-丁二烯的方法,所述催化剂包含钼作为活性化合物和至少一种其它金属并填充到两个或更多管束反应器(R-I、R-II)的接触管(KR)中,其中传热介质围绕两个或更多管束反应器(R-I、R-II)的接触管(KR)之间的中间空间流动。该方法包括以交替方式进行的生产模式和再生模式。在生产模式中,将包含正丁烯的进料流与含氧气流混合并作为供应流(1)通过填充到两个或更多管束反应器(R-I、R-II)的接触管(KR)中的非均相颗粒多金属氧化物催化剂,且传热介质通过间接热交换吸收释放的反应热减去在生产模式中用于将供应流(1)加热至反应温度的热量,并且将反应热完全或部分地分配到外部冷却器(SBK)中的第二传热介质(H2Oliq)上。在再生模式中,非均相颗粒多金属氧化物催化剂通过使含氧气体混合物(3)通过催化剂并将聚集在非均相颗粒多金属氧化物催化剂上的沉积物烧掉而再生。本发明专利技术的特征在于两个或更多管束反应器(R-I、R-II)具有单一传热介质回路,并且根据需要,两个或更多管束反应器(R-I、R-II)中许多恒定地以生产模式操作使得释放的反应热减去在生产模式中用于将供应流(1)加热至反应温度的热量足以将所有管束反应器(R-I、R-II)的接触管(KR)之间的中间空间中的传热介质温度以最大+/-10℃的变化范围保持恒定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】将正Τ婦氧化脱氨成1,3-τ二婦的方法 本专利技术设及将正下締氧化脱氨成1,3-下二締的方法。 1,3-下二締是一种重要的基本化学品并用于例如制备合成橡胶(1,3-下二締 均聚物、苯乙締-1,3-下二締橡胶或下腊橡胶)或用于制备热塑性Ξ元共聚物(丙締 腊-1,3-下二締-苯乙締共聚物)。1,3-下二締还转化成环下讽、氯下二締和1,4-六亚甲 基二胺(借助1,4-二氯下締和己二腊)。此外,1,3-下二締可二聚W产生可W脱氨W形成 苯乙締的乙締基环己締。 1,3-下二締可通过将饱和控热裂化(蒸汽裂化)制备,其中石脑油通常用作原 料。石脑油的蒸汽裂化得到甲烧、乙烧、乙締、乙烘、丙烷、丙締、丙烘、丙二締、下烧、下締、 1,3-下二締、下烘、甲基丙二締、Cs控和较高级控的控混合物。 1,3-下二締也可通过正下締(1-下締和/或2-下締)的氧化脱氨得到。任何包 含正下締的混合物可用作将正下締氧化脱氨成1,3-下二締的进料流混合物。例如,可使用 包含正下締(1-下締和/或2-下締)作为主要组分并通过1,3-下二締和异下締的脱除而 由来自石脑油裂化器的C4馈分得到的馈分。此外,包含1-下締、顺-2-下締、反-2-下締 或其混合物并通过乙締的二聚得到的气体混合物也可用作进料流。另外,包含正下締并通 过流化催化裂化(FCC)得到的气体混合物可用作进料流。 包含正下締且用作将正下締氧化脱氨成1,3-下二締中的进料流的气体混合物也 可通过包含正下烧的气体混合物非氧化脱氨而制备。 W0 2009/124945公开了用于将1-下締和/或2-下締氧化脱氨成1,3-下二締的 涂覆催化剂,其可由包含W下组分的催化剂前体得到: (a)载体,和 化)包含催化活性多金属氧化物的壳,所述催化活性多金属氧化物包含钢 和至少一种其它金属且具有W下通式: MoizBia Cfb XieFedX'eXSfOy 其中:[001引Xi=Co和 / 或Ni,[001 引 χ2二Si和 / 或A1, χ3 二Li、化、K、Cs和 / 或化,[001引 0. 2《a《1,[001引 0《b《2, 2《C《10,[001 引 0. 5《d《10,[001引 0《e《10, 0《f《0. 5,且 y=由不同于氧的元素的化合价和丰度决定的数W实现电荷中性, 和至少一种孔形成剂。 W0 2010/137595公开了用于将締控氧化脱氨成二締的多金属氧化物催化剂,其包 含至少钢、祕和钻且具有通式: M〇aBibCOcNid化eXfYgZhSi10j 在该式中,X为至少一种选自儀(Mg)、巧(Ca)、锋狂n)、姉(Ce)和衫(Sm)的元素。 Y为至少一种选自钢(化)、钟化)、钢巧b)、飽(Cs)和巧(T1)的元素。Z为至少一种选自棚 度)、憐(P)、神(As)和鹤(W)的元素。a-j为各元素的原子分数,其中a= 12,b= 0. 5-7, c= 0-10,d= 0-10,(其中c+d= 1-10),e= 0. 05-3,f= 0-2,邑=0. 04-2,h= 0-3 且 i= 5-48。在实施例中,具有组成M〇i2Bi5C〇2.5Ni2.5Fe〇.4Na〇.35Ba2K〇.〇sSi24且具有 5mm直径和 4mm高度的团粒形式的催化剂用于将正下締氧化脱氨成1,3-下二締。 在将正下締氧化脱氨成1,3-下二締中,可形成含碳材料的前体,例如苯乙締、蔥 酿和巧酬,其最终可导致多金属氧化物催化剂碳化和减活。含碳沉积物的形成可提高催化 剂床上的压降。可定期借助含氧气体将多金属氧化物催化剂上的含碳沉积物烧掉W使催化 剂再生并恢复催化剂的活性。JP60-058928描述了借助含氧气体混合物在300-700°C,优选350-650°C的溫度 和0. 1-5体积%的氧气浓度下将用于将正下締氧化脱氨成1,3-下二締的多金属氧化物催 化剂再生,所述催化剂包含至少钢、祕、铁、钻和錬。用合适惰性气体如氮气、蒸汽或二氧化 碳稀释的空气作为含氧气体混合物引入。 W0 2005/047226描述了通过使含氧气体混合物在200-450°C的溫度下通过催化 剂而将用于将丙締醒部分氧化成丙締酸的多金属氧化物催化剂再生,所述催化剂包含至少 钢和饥。包含3-10体积%氧气的贫空气优选用作含氧气体混合物。除氧气和氮气外,气体 混合物可包含蒸汽。 鉴于上文,本专利技术的目的是提供将正下締氧化脱氨成1,3-下二締的方法,其中多 金属氧化物催化剂的再生是非常有效且简单的。 该目的由通过在非均相颗粒多金属氧化物催化剂上将正下締氧化脱氨而制备 1,3-下二締的方法实现,所述催化剂包含钢和至少一种其它金属作为活性组合物并引入两 个或更多壳管式反应器的催化剂管中,其中传热介质流过两个或更多壳管式反应器的催化 剂管之间的中间空间, 且方法包括交替操作的生产模式和再生模式, 在生产模式中,将包含正下締的进料流与含氧气流混合并通过引入两个或更多壳 管式反应器的催化剂管中的非均相颗粒多金属氧化物催化剂,并且传热介质通过间接热交 换吸收释放的反应热减去在生产模式中将输入料流加热至反应溫度所消耗的热量,且它的 全部或一部分进入外部冷却器中的第二传热介质中, 在再生模式中,非均相颗粒多金属氧化物催化剂通过使含氧气体混合物通过催化 剂并将沉积在非均相颗粒多金属氧化物催化剂上的沉积物烧掉而再生,其中: -两个或更多壳管式反应器具有单一传热介质回路,和 -W生产模式操作的两个或更多壳管式反应器的数目总是使得释放的反应热减去 在生产模式中将输入料流加热至反应溫度所消耗的热量足W将所有壳管式反应器的催化 剂管之间的中间空间中的传热介质溫度W不大于+/-10°c的波动范围保持恒定。 发现多金属氧化物催化剂的再生可简单的方式在至少350°C的高溫下进行, 所述高溫对实现催化剂的活性和选择性而言是必要的而不使用外部加热器,特别是电加热 器或燃烧室,就该目的而言运是必须的,装置的起动除外。由于进行本专利技术方法的途径,对 于再生W后的生产模式,也未必将反应器再加热至反应溫度,特别是约38(TC,关于运一点, 迄今为止不存在可靠的技术解决方法:迄今为止使用的电加热器不适于大规模反应器的操 作模式的频繁改变;特别是由于高陶瓷材料含量,它们倾向于遭遇损害和故障并且操作是 昂贵的。 特别地,进行本专利技术方法的途径还W相对于正常生产能力为不大于约50-120%的 负载波动确保下游工艺阶段的连续输入料流。 氣化脱氨(氣化脱氨,孤H)(牛产横式) 将正下締氧化脱氨成1,3-下二締的生产模式通过将包含正下締的进料流与含氧 气流和任选其它惰性气体或蒸汽混合并使它在330-490°C的溫度下通过引入两个或更多壳 管式反应器的催化剂管中的非均相颗粒多金属氧化物催化剂而进行。提到的溫度设及传热 介质的溫度。 氧化脱氨的反应溫度通常借助在围绕催化剂管的中间空间中循环的传热介质控 审IJ。可能的运类液体传热介质为例如盐如硝酸钟、亚硝酸钟、亚硝酸钢和/或硝酸钢的烙 体,W及金属如钢、隶和各种金属的合金的烙体。然而,也可使用离子液体或传热油。传热 介质的溫度为330-490 °C,优选350-450 °C,特别优选365-420 °C。 W上传热介质的溫度由传热介质设置,所述传热本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过在非均相颗粒多金属氧化物催化剂上将正丁烯氧化脱氢而制备1,3‑丁二烯的方法,所述催化剂包含钼和至少一种其它金属作为活性组合物并引入两个或更多壳管式反应器(R‑I、R‑II)的催化剂管(KR)中,其中传热介质流过两个或更多壳管式反应器(R‑I、R‑II)的催化剂管(KR)之间的中间空间,且方法包括交替操作的生产模式和再生模式,在生产模式中,将包含正丁烯的进料流与含氧气流混合并作为输入料流(1)通过引入两个或更多壳管式反应器(R‑I、R‑II)的催化剂管(KR)中的非均相颗粒多金属氧化物催化剂,且传热介质通过间接热交换吸收释放的反应热减去在生产模式中将输入料流(1)加热至反应温度所消耗的热量,并且它的全部或一部分进入外部冷却器(SPK)中的第二传热介质(H2Oliq)中,和在再生模式中,非均相颗粒多金属氧化物催化剂通过使含氧气体混合物(3)通过催化剂并将沉积在非均相颗粒多金属氧化物催化剂上的沉积物烧掉而再生,其中:‑两个或更多壳管式反应器(R‑I、R‑II)具有单一传热介质回路,和‑以生产模式操作的两个或更多壳管式反应器(R‑I、R‑II)的数目总是使得释放的反应热减去在生产模式中将输入料流(1)加热至反应温度所消耗的热量足以将所有壳管式反应器(R‑I、R‑II)的催化剂管(KR)之间的中间空间中的传热介质温度以不大于+/‑10℃的波动范围保持恒定。...

【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:G·奥尔贝特G·L·M·阿韦朗P·格鲁尼J·P·卓施
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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