[發明專利]由乙烯和丁烯生產丙烯的催化劑和方法

在審

• 申請號: 201780007835.1
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN108495710A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: L·張;D·F·懷特
• 申請（專利權）人: 利安德化學技術有限公司
• 主分類號: B01J21/10
• 分類號: B01J21/10;B01J23/30;C07C5/25;C07C6/04;C07C11/06
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 徐舒

本發明公開了可用于烯烴的生產和/或相互轉化的化學催化劑和方法。在一些實施方案中，由乙烯和丁烯生產丙烯的方法包括：(a)獲得包含異構化催化劑和歧化催化劑的催化劑組合物，其中異構化催化劑與歧化催化劑的重量比為10∶1至1∶10；以及(b)在催化劑組合物存在下，在足以生產丙烯的條件下，在約500°F(260℃)至約650°F(350℃)的溫度下使丁烯與乙烯反應。

相關申請的交叉引用

本申請根據專利合作條約提交，要求2016年1月29日提交的美國臨時申請第62/288,954號的優先權，該臨時申請以引用方式整體并入本文。

技術領域

本發明涉及可用于烯烴的生產和/或相互轉化的化學催化劑和方法。

背景技術

丙烯(丙烯)是商業上重要的烯烴產物，是煉油和天然氣加工的副產物。丙烯也通過專用生產方法生產，例如與烯烴復分解化學結合的丁烯異構化(參見，例如，圖1)。烯烴復分解，也稱為歧化，是可逆反應，其中例如乙烯和2-丁烯(B2)的雙鍵被破壞然后作為丙烯重新形成。在SiO₂上負載的WO₃是已經使用的一種歧化催化劑，并且MgO是已經使用的一種異構化催化劑。該化學反應涉及歧化(DP)反應器中的許多副反應(圖2錯誤！未找到引用源。)，包括例如丙烯通過丁烯(B)自復分解的半生產途徑并且不希望地用1-丁烯(B1)消耗產物丙烯以產生更高級的烯烴(C₅₊烯烴)和乙烯。目前的方法是能量密集的，依賴于高熱(例如650°F)和顯著量的異構化催化劑，即高異構化催化劑與歧化催化劑的重量比(參見例如圖3)。

發明內容

在一個方面，本發明提供的方法包括：

(a)獲得包含異構化催化劑和歧化催化劑的催化劑組合物，其中異構化催化劑與歧化催化劑的重量比為10∶1至1∶10；以及

(b)在催化劑組合物存在下，在足以生產丙烯的條件下，在約500°F(260℃)至約650°F(350℃)的溫度下使丁烯與乙烯反應。

在一些實施方案中，乙烯和丁烯在約500°F(260℃)至約550°F(288℃)的溫度下反應。

在一些實施方案中，異構化催化劑與歧化催化劑的重量比為約4∶1至約1∶4。在這些實施方案的一些中，異構化催化劑與歧化催化劑的重量比為約1∶1。

在一些實施方案中，異構化催化劑是沸石、氧化鋁或選自由堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物和稀土金屬氧化物的堿性金屬氧化物。在這些實施方案的一些中，異構化催化劑是MgO。

在一些實施方案中，歧化催化劑包含：

(a)過渡金屬氧化物；和

(b)固體載體；

其中過渡金屬氧化物沉積在固體載體上。

在一些實施方案中，過渡金屬氧化物是鉬、鎢、鈷、釕、錸的氧化物或這些中的兩種或更多種的混合物。例如，在一些實施方案中，過渡金屬氧化物是WO3。

在一些實施方案中，固體載體是氧化鋁或二氧化硅。

在一些實施方案中，乙烯和丁烯在約5psig(0.14MPa)至約600psig(4.24MPa)的壓力下反應。

在一些實施方案中，乙烯與丁烯的摩爾比為約0.5∶1至約5∶1。

在一些實施方案中，反應的重時空速為約1hr^-1至100hr^-1。

在一些實施方案中，該方法導致：

(a)丁烯轉化百分比相對于丁烯的量大于55％；

(b)丙烯選擇性百分比相對于總反應產物大于85％；或