丙烯的制造方法技术

技术编号:4653939 阅读:182 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的目的在于,提供由含有高浓度的乙烯的烃原料有效且稳定地制造丙烯的方法。本发明专利技术公开了一种方法,该方法使含有超过50质量%的乙烯的烃原料与满足下述(1)~(3)的含沸石催化剂接触转化来制造丙烯。(1)含有具有5~6.5埃的细孔径的中间细孔径沸石;(2)该中间细孔径沸石的SiO↓[2]/Al↓[2]O↓[3]摩尔比为20~300的范围;(3)由氨程序升温脱附光谱中的高温脱附量求得的酸量(TPD酸量)为20~350μmol/g-沸石。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用含沸石催化剂由乙烯制造丙烯的方法。
技术介绍
已知有几种关于使用含沸石催化剂由含有烯烃类的烃原料 制造丙烯的方法。作为由烯烃类制造丙烯所使用的含沸石催化剂,已知的有在基本上不含质子的中间细孔径沸石中含有Ag 的催化剂、其Si02/Al203摩尔比在200 ~ 5000的范围内的催化剂。虽然"烯烃类"的用语包含很广的概念,但实际上迄今为止, 丙烯制造中被实用化的原料的"烯烃类"只限于碳原子数为4以 上的物质。但是,部分文献中记载了可以使用其以外的原料。 例如,专利文献l中记载了如下方法"通过使含有C4或C4以上 的l种以上的烯烃成分的烃原料与结晶性硅酸盐催化剂接触,产 生一种流出液,该流出液以某第二种组成含有具有与前述原料 基本上相同的烯烃重量含量且具有C 3或C 3以上的1种以上的烯 烃成分"(权利要求l),记载了"优选的是,前述乙烯构成前 述烃原料的O.l ~ 50重量%" ( |殳落28)。专利文献2中记载了由 乙烯和甲醇和/或二曱醚制造丙烯的方法。专利文献3中记载了 使用SAPO-34等分子筛作为催化剂将乙烯、丙烯和丁烯相互转 化的方法。专利文献l:美国专利第6388161号说明书 专利文献2:日本特开2006-335730号公才艮 专利文献3:米国专利第4527001号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的问题如果可以由乙烯制造丙烯,对于成本是有利的。如上所述, 确实存在记载有由包含乙烯的原料可以制造丙烯的文献。本发 明人等研究了尽管由乙烯可以制造丙烯^旦达不到实用化的原 因,认为起因于现有的催化剂中不具有用于将由乙烯制造丙烯工业化的充分的性能。即,现有的催化剂中,以碳原子数4以上 的烯烃作为原料时,虽然实用上没有问题,但将其制成以更稳 定的乙烯作为原料的反应的催化剂时,催化活性过低,不能将 乙烯充分转化。实际上,4艮据专利文献1中记载的方法,添加的 乙烯中转化成其它的烯烃的只不过为20重量% (专利文献l段 落35)。专利文献2中记载的方法也不过为6 42%。这样低的转 化率下,将由乙烯制造丙烯进行实用化是不现实的,乙烯的利 用只限于以"C4或C4以上的1种以上的蹄烃成分"作为主体而添 加少量的乙烯的程度。如果只着眼于提高转化率,即使是专利 文献1或2中记载的低活性的催化剂,通过大量使用也可以实现 转化率的提高。但是,这样的话,选择率会大幅度降低,收率 降低,因此完全不现实。另 一方面,专利文献3中记载了将50%的乙烯和50%的氮气 的混合物作为供给原料转化成丙烯的方法。根据该实施例,乙 烯的转化率在0.75小时下显示为86.5%,但仅在2小时下就降低 至48.4%。这样在短时间内活性会降低的催化剂,不能说能经 得起工业上的使用。由于所述背景,本专利技术的目的在于,提供一种由乙烯高收 率且稳定地制造丙烯的方法,且其为由含有超过50质量%的乙 烯的烃原料制造丙烯的方法。用于解决问题的方案本专利技术人等为了解决前述问题而进行了深入研究,结果发 现,使用含有特定的中间细孔径沸石的催化剂进行含乙烯烃的 接触转化反应时,能够高收率且稳定地制造丙烯,从而完成了 本专利技术。即,本专利技术提供以下的。 一种制造丙烯的方法,其使含有超过50质量%的乙烯 的烃原料与满足下述(1)~(3)的舍沸石催化剂接触转化。(1 )含有具有5 ~ 6.5埃的细孔径的中间细孔径沸石; (2 )该中间细孔径沸石的Si02/Al203摩尔比为20 ~ 300; (3 )由氨程序升温脱附光谱中的高温脱附量求得的酸量 (TPD酸量)为20 ~ 350pimol/g-沸石。根据所述的,前述含沸石催化剂在 55(TC以上进行了加热处理。根据或所述的,前述含沸石催化 剂在水蒸汽的存在下、3 0 0 °C以上的温度下进行了加热处理。 「4i is 士e^ r 1 i ~ m 士 /f工 一 gfr ;夬aA工AA生il ;生士 ';^ JL中前述含沸石催化剂含有选自由属于元素周期表第IB族的元素组 成的组中的至少l种元素。根据 ~ 中任一项所述的,其具有 以下工序使前述烃原料和相对于前述烃原料为10质量%以上 的水与前述含沸石催化剂接触。根据 ~ 中的任一项所述的,其具 有以下工序从通过前述烃原料与前述含沸石催化剂接触而生成的含有丙烯的气体中分离出丙烯,并将至少一部分剩余的气 体加入到前述烃原料中。 专利技术效果根据本专利技术的制造方法,由于可以由含有超过50质量%的乙烯的烃原料高收率且稳定地制造丙烯,因此在工业性实施上是极其有利的。附图说明图1表示催化剂的氨程序升温脱附光谱的 一 个例子。为比较例1中使用的催化剂的TPD酸量分析例。图2表示催化剂的氨程序升温脱附光语的一个例子。为实施 例7中使用的催化剂的TPD酸量分析例。具体实施例方式以下,对用于实施本专利技术的具体方式(以下省略为"本实施 方式"。)进行详细说明。另外,本专利技术不限于以下的实施方式, 可以在其主旨的范围内进行变形来实施。本实施方式的是,使含有超过50质量%的 乙烯的烃原料与满足下述(1 ) ~ (3)的含沸石催化剂接触转 化来制造丙烯的方法。(1 )含有具有5 ~ 6.5埃的细孔径的中间细孔径沸石, (2 )该中间细孔径沸石的Si02/Al203#尔比为20 300, (3 )由氨程序升温脱附光谱中的高温脱附量求得的酸量 (TPD酉i量)为20 ~ 350(imol/g-沸石。本实施方式中的含沸石催化剂中所含的沸石为具有5 - 6.5 埃的细孔径的、所谓"中间细孔径沸石"。这里,本实施方式中, 用语"中间细孔径沸石"是指"细孔径的范围处于以A型沸石为 代表的小细孔径沸石的细孔径、和以丝光沸石、X型沸石、Y 型沸石为代表的大细孔径沸石的细孔径中间的沸石",为其晶体 结构中所谓具有氧10元环的沸石。上述中间细孔径沸石的Si02/Al203摩尔比为20 ~ 300的范6围内。本沸石为了能够作为催化剂而稳定地制造,Si02/Al203摩尔比必须为20以上。8102/八1203摩尔比超过300时,乙烯转化活性低,此外,丙烯选择率也低。实施水蒸汽处理时,活性会进一步降低。沸石的Si02/Al203摩尔比可以通过^^知的方法求得,例如将沸石完全溶解于碱水溶液中,利用等离子体发光光 谱分析法等对得到的溶液进行分析,从而求得。只要是"中间细孔径沸石,,的范畴,对沸石没有特别限定。作为中间细孔径沸石的实例,可以举出ZSM-5和具有类似于 ZSM-5的结构的所谓pentasil型沸石。即,ZSM-5 、 ZSM-8 、 ZSM-ll、 ZSM國12、 ZSM-18、 ZSM-23、 ZSM-35、 ZSM-39等沸石。作为优选的沸石,可以举出4艮据IUPAC建i义的骨架结构类 型且表示为MFI结构的沸石,具体而言,有ZSM-5。作为沸石,也可以使用构成沸石骨架的部分铝原子被Ga、 Fe、 B、 Cr等元素耳又代的金属铝硅酸盐、构成沸石骨架的铝原 子全部被上述那样的元素取代的金属硅酸盐。这种情况下,通 过将金属铝硅酸盐或金属硅酸盐中的前述元素的含量换算成氧 化铝的摩尔数,算出Si02/Al,—03摩尔比。本实施方式中的含沸石催化剂的成形方法没有特别限制, 一般的方法即可。具体而言,可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造丙烯的方法,该方法使含有超过50质量%的乙烯的烃原料与满足下述(1)~(3)的含沸石催化剂接触转化来制造丙烯, (1)含有具有5~6.5埃的细孔径的中间细孔径沸石; (2)该中间细孔径沸石的SiO↓[2]/Al↓[2]O ↓[3]摩尔比为20~300; (3)由氨程序升温脱附光谱中的高温脱附量求得的酸量(TPD酸量)为20~350μmol/g-沸石。

【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:三之浦春行高松义和
申请(专利权)人:旭化成化学株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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