[其他]選擇生產(chǎn)乙烯和丙烯

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86104433
• 申請(qǐng)日: 1986-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN86104433A
• 公開（公告）日: 1987-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約翰·亨利·科茨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 菲利浦石油公司
• 主分類號(hào): C07C4/06
• 分類號(hào): C07C4/06;C07C11/02
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 孫令華,林柏楠

本發(fā)明涉及將丙烷和丁烷裂解為乙烯和丙烯的方法，更具體地說，本發(fā)明涉及裂解丙烷和丁烷并最大限度選擇制備乙烯或丙烯的方法。

烯類，例如乙烯和丙烯，現(xiàn)在已成為有機(jī)化學(xué)和石油化學(xué)工業(yè)的主要原料，但是，作為原料，乙烯的需求量大約是丙烯的兩倍。由于市場(chǎng)對(duì)這兩種原料需求的變化，人們總是更想得到其中的一種。因而，人們非常希望對(duì)同一型式的操作在使用同一系統(tǒng)，特別是在使用催化劑的情況下，能最大程度地生產(chǎn)乙烯（相對(duì)于丙烯來說）或者相反。

曾有過很多人建議用不同的方法，從不同的原料生產(chǎn)乙烯和丙烯。

目前，幾乎所有的乙烯和丙烯都是從乙烷、丙烷和石腦油有時(shí)是瓦斯油通過脫氫或熱裂解而生產(chǎn)的。在美國(guó)大約75%的乙烯和丙烯是通過從天然氣來的乙烷和更高級(jí)的氣體烴的蒸汽裂解而生產(chǎn)的，這是因?yàn)樘烊粴庵泻?～60%（體積）的，除甲烷之外的其他烴。但是在大多數(shù)情況下，天然氣中乙烷和更高級(jí)的通常為氣體的烴的含量小于25%，且通常小于15%。因此對(duì)這些用于生產(chǎn)乙烯和丙烯的有限的原料必須高效率地使用。但很不幸，現(xiàn)有的這些工藝方法中烯類的轉(zhuǎn)化率很低，而且相對(duì)于丙烯來說，對(duì)乙烯的選擇性很差。另外，這些方法還要求相對(duì)苛刻的條件，特別是溫度要大于1000℃，并且過程的能耗很高。

為了降低反應(yīng)條件的苛刻度，更重要的提高通常的氣態(tài)的原料對(duì)乙烯和丙烯的轉(zhuǎn)化率，已有大量的關(guān)于在諸多工藝中采用固體接觸材料的建議，其中某些建議是過于使用惰性固體接觸材料以便改善烴類進(jìn)料和蒸汽之間的接觸和在反應(yīng)區(qū)保持一個(gè)更加均勻的溫度。在另一些情況下，該固體接觸材料實(shí)際上是催化劑。這樣應(yīng)用固體接觸材料，特別是催化劑，雖然提高了對(duì)乙烯和丙烯的轉(zhuǎn)化率，但選擇性卻基本上沒有改進(jìn)。因此人們非常希望開發(fā)能提高乙烯與丙烯選擇性的催化過程。但是人們不太清楚催化劑以何種形式起作用;為什么一些組分有效，而另一些類似的組分卻無效;為什么組分的一些組合有效，而其他組合則無效。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員提出了關(guān)于這些問題的很多理論，但僅僅是增加了混亂，這是因?yàn)槊恳环N理論僅僅是解釋了某一種具體接觸材料作用良好的原因，而沒有說明類似接觸材料不起作用的原因以及其他不同材料有效的原因。因此，由烴轉(zhuǎn)化為烯的催化工藝是極不可預(yù)測(cè)的。

如上所述，人們非常希望能夠根據(jù)市場(chǎng)的需求用同一設(shè)備和同一類型的操作方式來最大限度地生產(chǎn)乙烯或丙烯。但很多因素使這一問題變得非常復(fù)雜。其中一個(gè)困難是不管是過去的熱裂解還是催化裂解工藝實(shí)質(zhì)上生產(chǎn)的丙烯數(shù)量都比乙烯多。因而在大多數(shù)情況下，如使用催化劑則有必要將催化劑進(jìn)行改變，以便根據(jù)需要盡可能多地生產(chǎn)乙烯或丙烯。也有可能通過在進(jìn)料中加入催化劑毒性材料將生產(chǎn)乙烯轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)丙烯或與此相反。但是這種材料趨向于對(duì)催化劑產(chǎn)生永久性破壞，在很多情況下，其破壞程度達(dá)到應(yīng)該更換催化劑的程度。因而，通常不可能重復(fù)性地把最大量地生產(chǎn)乙烯換成最大量地生產(chǎn)丙烯，或與此相反。

因此，本發(fā)明的一個(gè)目的就是提供一種裂解丙烷和丁烷來生產(chǎn)乙烯和丙烯的改進(jìn)方法，該方法克服了先有技術(shù)的上述的和其他的一些缺點(diǎn)。本發(fā)明的另一個(gè)目的就是提供一個(gè)通過裂解丙烷和丁烷最大程度地選擇性生產(chǎn)乙烯或丙烯的改進(jìn)方法。本發(fā)明的還一個(gè)目的就是提供一個(gè)在催化劑存在下通過裂解丙烷和丁烷來最大程度地選擇性生產(chǎn)乙烯或丙烯的改進(jìn)方法。此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一個(gè)在催化劑存在下，裂解丙烷和丁烷的方法，該方法相對(duì)于丙烯來說顯著地提高了乙烯的產(chǎn)量。本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一個(gè)在催化劑存在下裂解丙烷和丁烷的方法，該方法實(shí)質(zhì)上提高了相對(duì)于丙烯來說乙烯的數(shù)量，但該方法可以在催化劑無顯著失活或破壞的情況下被用來提高相對(duì)于乙烯來說的丙烯的產(chǎn)量。

本發(fā)明的這些和其他的目的將在下面進(jìn)行詳細(xì)描述。

在本發(fā)明中，我們發(fā)現(xiàn)接下列方法可將丙烷和丁烷裂解，并最大量地選擇性生產(chǎn)乙烯或丙烯。即在適宜于將原料轉(zhuǎn)化為不飽和烴的催化劑存在下，并在足以能使該裂解發(fā)生的條件下使原料烴和該催化劑相接觸，這樣一來，就能最大限度地生產(chǎn)乙烯;如在原料中加入硫化氫或硫化氫母體，而不改變催化劑和操作條件的情況下，就可以最大限度地生產(chǎn)丙烯。在沒有硫化氫存在下，相對(duì)于丙烯來說能最大限度地選擇性生產(chǎn)乙烯的較好的催化劑組合物包括錳和鎂的氧化物，錳和鑭系金屬和/或鈮的氧化物，鐵和鑭系金屬和/或鈮的氧化物。如反應(yīng)在有水蒸汽存在的情況下進(jìn)行，則催化劑的壽命可以延長(zhǎng)，對(duì)乙烯的選擇性可以提高。另外，如在基礎(chǔ)催化劑中加入一定的助催化金屬氧化物，則催化劑的壽命也可以延長(zhǎng)，對(duì)乙烯的選擇性也可以提高。