[發(fā)明專利]生產(chǎn)熱解產(chǎn)物的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180017488.3
• 申請日: 2011-03-30
• 公開（公告）號: CN102822318A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 多隆·萊文
• 申請（專利權(quán)）人: 埃克森美孚研究工程公司
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00;C10B53/02;C07C29/14
• 代理公司: 中原信達知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 郇春艷;謝麗娜

本申請要求2010年3月31日提交的美國臨時申請61/341,452的權(quán)益，所述臨時申請在此以其全文引為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生產(chǎn)熱解產(chǎn)物的方法。具體來說，本發(fā)明涉及生產(chǎn)含醇熱解產(chǎn)物的方法。

背景技術(shù)

總的來說，熱解是大分子在即使有也是很少氧的存在下裂解或裂化成較小分子的熱降解過程。可以將廣泛的各種烴材料進行熱解，以生產(chǎn)蒸氣、液體和固體材料，成為更容易使用的形式。熱解不應(yīng)該與使用熱和其他化學(xué)反應(yīng)性來改變分子結(jié)構(gòu)的其他過程相混淆，后一類過程通常發(fā)生在反應(yīng)性（非惰性）氣氛中，例如在含氫氣體存在下的加氫操作/加氫處理，在含硫氣體存在下的硫化等。

幾個世紀(jì)以來，熱解被用于從生物質(zhì)材料生產(chǎn)高粘度焦油。更近些時候，熱解技術(shù)被開發(fā)用于提高蒸氣和液體產(chǎn)物的產(chǎn)率和質(zhì)量。

美國專利申請公開2009/0151253公開了將含碳材料（例如生物質(zhì)）轉(zhuǎn)變成合成氣和其他下游產(chǎn)物（例如醇類）的方法和系統(tǒng)。在某些實施方式中，熱解在催化劑存在下進行，所述催化劑例如非均相催化劑（例如SiO₂-Al₂O₃、Pt/SiO₂-Al₂O₃、WO_x/ZrO₂、SO_x/ZrO₂）、沸石類（例如HY-沸石、α-沸石、HZSM-5、ZSM-5或klinoptilolite）、酸催化劑、粘土催化劑（例如酸化或活化的粘土催化劑）、Al-MCM-41型介孔催化劑、活性氧化鋁、CoMo催化劑（例如Criterion-534）和Ni/Al共沉淀催化劑。在某些實施方式中，在熱解期間可以使用陽離子例如K⁺、Li⁺或Ca²⁺來增加炭的選擇性和產(chǎn)率和/或降低焦油的選擇性和產(chǎn)率。

美國專利申請公開2009/0165378公開了用于生物質(zhì)材料的分級催化熱解的方法。所述方法包括在流化床熱解系統(tǒng)中使用適合的催化劑。所述催化劑是H-ZSM-5，一種鋁硅酸鹽沸石催化劑。也可以使用超酸催化劑例如硫酸化的二氧化鋯超酸催化劑。

盡管在熱解生產(chǎn)中取得進步，但在產(chǎn)物質(zhì)量、例如產(chǎn)生的產(chǎn)物的穩(wěn)定性方面仍存在問題，特別是在從顯著量的生物質(zhì)材料生產(chǎn)熱解液體產(chǎn)物的情形中。作為發(fā)生聚合反應(yīng)的結(jié)果，熱解液體產(chǎn)物的粘度傾向于隨著時間而增加。加熱所述液體（即冷凝的熱解液體）使聚合反應(yīng)加速，特別是典型地以可觀量存在的甲醛與苯酚之間的反應(yīng)。這種不穩(wěn)定性使熱解液體的運輸和長期儲存成為一種挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明從被熱解原料生產(chǎn)更高質(zhì)量的液體產(chǎn)物和更高質(zhì)量的可冷凝蒸氣產(chǎn)物。所述熱解產(chǎn)物相對于目前的熱解產(chǎn)物可以相對容易地回收，并在更長時間段內(nèi)明顯穩(wěn)定。

本發(fā)明的一個方面涉及生產(chǎn)含醇熱解產(chǎn)物的方法，所述方法包括在堿性金屬氧化物催化劑存在下對烴原料進行熱解，以生產(chǎn)含有至少一種醇的熱解產(chǎn)物，其中所述金屬氧化物催化劑包含來自于元素周期表的第2族、第3族包括鑭系元素和錒系元素以及第4族的至少一種金屬。

本發(fā)明的另一方面涉及生產(chǎn)熱解產(chǎn)物的方法，所述方法包括在堿性金屬氧化物催化劑存在下對烴原料進行熱解以生產(chǎn)熱解產(chǎn)物，其中所述堿性金屬氧化物催化劑在100℃下的二氧化碳吸收量為至少0.03mg/m²堿性金屬氧化物催化劑。本發(fā)明具體實施方式

簡介

本發(fā)明提供了與從常規(guī)熱解生產(chǎn)方法獲得的熱解產(chǎn)物相比具有更高穩(wěn)定性的熱解產(chǎn)物。與從常規(guī)處理提供的熱解產(chǎn)物相比，通過本發(fā)明的方法提供的熱解產(chǎn)物一般具有較低的醛濃度和較高的醇濃度。獲得具有更低醛含量和更高醇含量的熱解產(chǎn)物，能夠有利地為產(chǎn)物提供額外的穩(wěn)定性，并能獲得更廣泛的最終用途和更高質(zhì)量的產(chǎn)物。

本發(fā)明涉及在堿性金屬氧化物催化劑存在下對烴原料進行熱解以生產(chǎn)熱解產(chǎn)物。術(shù)語“熱解”和“進行熱解”被認為是通過熱解轉(zhuǎn)變化合物的行動。熱解被認為是通過熱將進料材料轉(zhuǎn)變成一種或多種產(chǎn)物的化學(xué)過程。通過該定義，基本上排除了在顯著反應(yīng)性化合物（例如氧、氫、含硫氣體等，但是不包括催化劑）存在下通過加熱以引起涉及進料材料的任何顯著程度的反應(yīng)（例如進料材料的氧化），例如通過副反應(yīng)而發(fā)生的反應(yīng)。術(shù)語“熱分解”或“熱反應(yīng)”被認為是術(shù)語熱解的同義詞。根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語“焙燒”也被認為處于熱解的定義之內(nèi)。

原料