專利名稱：烯烴的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及烯烴的制造方法。烯烴，比如乙烯、丙烯可以通過烴類原料催化脫氫或裂解來制造。在本申請(qǐng)中，術(shù)語“裂解”將用來包含這兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)。在自熱裂解方法中，烴類原料與含氧氣體混合，并與能夠?qū)⑷紵３衷诳扇夹缘母蝗剂舷薅纫酝獾拇呋瘎┙佑|。烴類原料部分燃燒并用產(chǎn)生的熱量來驅(qū)動(dòng)裂解反應(yīng)。
在EP-0 332,289中敘述了一種自熱裂解方法的例子。該文獻(xiàn)敘述了比如使用乙烷、丙烷和/或丁烷的石蠟烴原料，將它們與氧混合，并裂解產(chǎn)生混合烯烴。此裂解反應(yīng)是吸熱的，在高于800℃的溫度下進(jìn)行。
由部分原料的燃燒來提供裂解反應(yīng)所需的能量。原料也可以被預(yù)熱，但由于自燃的危險(xiǎn)其溫度受到限制。希望減少燃燒所需的原料量來使裂解所獲得的原料量盡可能增加。
本發(fā)明的目的之一就是找到附加的或另外的熱源，以驅(qū)動(dòng)自熱裂解方法的裂解階段。
通過提供一種包括預(yù)備產(chǎn)熱步驟的自熱方法來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在此步驟中，在催化劑存在下，氣體燃料如烴類與氧以放熱反應(yīng)的形式反應(yīng)?？刂品磻?yīng)條件以保證在此過程中不是全部的氧都消耗掉。該反應(yīng)產(chǎn)生的熱能加熱未反應(yīng)的氧氣，以此提供附加的熱源，驅(qū)動(dòng)烴類原料的裂解。
按照本發(fā)明，提供一種從烴類制造烯烴的方法，該方法包括如下的步驟a)提供包括氣體燃料和含氧氣體的第一原料物流；b)在能夠得到產(chǎn)品物流和未反應(yīng)氧的條件下，使所述第一原料物流與第一催化劑接觸；c)提供包括烴類原料的第二原料物流，以及d)使所述第二原料物流、步驟b)的所述產(chǎn)品物流和步驟b)的所述未反應(yīng)氧與能夠支持氧化反應(yīng)的第二催化劑接觸，借此消耗掉至少一部分未反應(yīng)的氧，產(chǎn)生烯烴產(chǎn)品。
按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，提供一種從烴類生產(chǎn)烯烴的方法，該方法包括如下步驟
a)提供包括氣態(tài)烴類和含氧氣體的第一原料物流；b)在能夠得到產(chǎn)品物流和未反應(yīng)氧的條件下，使所述第一原料物流與第一催化劑接觸；c)提供包括烴類原料的第二原料物流，以及d)使所述第二原料物流、步驟b)的所述產(chǎn)品物流和步驟b)的所述未反應(yīng)氧與能夠支持氧化反應(yīng)的第二催化劑接觸，借此消耗掉至少一部分未反應(yīng)的氧，產(chǎn)生烯烴產(chǎn)品。
本發(fā)明的方法提供一種手段，盡可能減少為產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)烴類原料裂解所需熱量而消耗的烴類原料。由于減少了以這種方式消耗的烴類的量，大部分烴類原料就可以轉(zhuǎn)化為烯烴產(chǎn)品。這可以導(dǎo)致更高的烯烴產(chǎn)率并增強(qiáng)了向烯烴產(chǎn)品的選擇性。反應(yīng)器的產(chǎn)出就提高了。
本發(fā)明的方法還提供一種在高溫下保持第二催化劑的手段。為了做到這一點(diǎn)，要避免非揮發(fā)性烴類在該催化劑上凝聚，從而降低催化劑的活性。這就使反應(yīng)器有更高的產(chǎn)出。對(duì)于含重殘?jiān)脑?，本發(fā)明的方法提供的另外的優(yōu)點(diǎn)就是增加了催化劑在除焦之間加工油料的時(shí)間。
第一原料物流的氣體燃料是能夠以放熱反應(yīng)的形式與氧反應(yīng)的任何氣體燃料。適當(dāng)?shù)睦影N類，如甲烷、乙烷、丙烷和丁烷，優(yōu)選甲烷。其它適當(dāng)?shù)娜剂习錃狻⒁谎趸?、醇?如甲醇、乙醇)、含氧化合物和/或氨。也可以使用廢燃料物流。
含氧氣體可以包括空氣、氧氣和/或空氣/氧混合物。含氧氣體可以與惰性氣體比如氮?dú)?、氦氣或氬氣混合。也可以包括附加的燃料組分，比如氫氣、一氧化碳、二氧化碳和蒸汽。
第一原料物流優(yōu)選是富含燃料的，燃料與氧的比高于完成燃燒所需的化學(xué)計(jì)量比。比如，進(jìn)料中燃料與氧的比可以是1.5～4倍于，優(yōu)選3倍于完全燃燒為水和二氧化碳所需的化學(xué)計(jì)量比。
氣體燃料和含氧氣體在反應(yīng)條件下與第一催化劑接觸，控制此反應(yīng)條件以保證在第一原料物流中的一部分氧在步驟b)當(dāng)中保持不反應(yīng)。在步驟b)產(chǎn)生的熱能加熱未反應(yīng)的氧，借此提供在步驟d)裂解烴類原料必需的部分熱量。
氣體燃料和含氧氣體之間的反應(yīng)可以是一種燃燒反應(yīng)。因此，第一原料物流中的氣體燃料(如烴類)可以與氧反應(yīng)，產(chǎn)生含氧化物(如二氧化碳)和水的產(chǎn)品物流。在這個(gè)實(shí)施方案中，使用燃燒催化劑作為第一催化劑。適當(dāng)?shù)娜紵呋瘎┌á褰饘?，如鉑和/或鈀。此催化劑可以包括0.1～5wt％，優(yōu)選0.25～3wt％的金屬。應(yīng)該理解，可以選擇催化劑的金屬載量以保證在步驟b)第一原料物流中的氧不全部消耗掉。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，第一原料物流的氣體燃料與含氧氣體反應(yīng)，產(chǎn)生合成氣。在此實(shí)施方案中，使用了含有烴類(如甲烷)的第一原料物流，該物流與氧反應(yīng)生成一氧化碳和氫。這些氣體產(chǎn)物可以與比如氧發(fā)生放熱反應(yīng)，借此提供進(jìn)一步的熱源，驅(qū)動(dòng)步驟b)中的裂解反應(yīng)。在此實(shí)施方案中，使用的催化劑是能夠支持合成氣生成反應(yīng)的催化劑。適當(dāng)?shù)拇呋瘎┌ㄣ?、鉑、鈀、鎳或它們的混合物。優(yōu)選使用銠催化劑。催化劑可以含金屬0.1～5wt％，優(yōu)選0.25～3wt％。正如用燃燒催化劑一樣，此催化劑的金屬載量可以改變，以保證在第一原料物流中不是所有的氧都消耗在步驟b)中。
在又一個(gè)實(shí)施方案中，氣體燃料與含氧氣體在燃燒反應(yīng)中反應(yīng)，而另一種氣體燃料(它可以與第一種氣體燃料相同或不同)與含氧氣體反應(yīng)，生成合成氣。這兩種反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，都可以提供一部分熱量驅(qū)動(dòng)隨后在步驟b)中的裂解反應(yīng)。然而，在這些反應(yīng)中的至少一個(gè)反應(yīng)當(dāng)中，不是所有使用的含氧氣體都被消耗掉。至少一部分此未反應(yīng)的氧在步驟d)中消耗，以產(chǎn)生本發(fā)明的烯烴產(chǎn)品。本發(fā)明的第一種催化劑可以是載在載體上的。適當(dāng)?shù)拇呋瘎┹d體包括各種陶瓷和金屬載體，優(yōu)選氧化鋁載體。此載體可以是球形的或是其它顆粒形的，可以作為在另一種基底上的薄層或修補(bǔ)基面涂層。此基底優(yōu)選是連續(xù)多通道的陶瓷結(jié)構(gòu)，如泡沫或規(guī)則開槽的整體陶瓷。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，使用γ-氧化鋁涂敷的α-氧化鋁。另外，可以使用氧化鋯或γ-氧化鋁涂敷的硅酸鋰鋁多孔載體。可以改變催化劑載體的種類，以保證在第一原料物流中不是所有氧都消耗在步驟b)中。
可以在600～1200℃，優(yōu)選在700～1100℃，更優(yōu)選在950～1050℃的溫度下使第一原料物流與第一催化劑接觸。
可以在任何適當(dāng)?shù)膲毫ο率沟谝辉衔锪髋c第一催化劑接觸，比如在大氣壓或高壓下。如果使用高壓，可以使用任何高于1bar的壓力。適當(dāng)?shù)母邏簽?.1～50bar，比如5～50bar，但是優(yōu)選1.1～8bar，比如1.8bar。應(yīng)該理解，使用的精確壓力將取決于特定的反應(yīng)條件和使用的氣體燃料。
本發(fā)明的方法可以在包括至少兩個(gè)反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器中進(jìn)行，兩個(gè)反應(yīng)區(qū)流體可彼此傳遞。在使用兩反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器時(shí)，在第一反應(yīng)區(qū)裝有第一催化劑，而第二反應(yīng)區(qū)裝有第二催化劑。因此，當(dāng)在適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件下將第一原料物流引入到第一反應(yīng)區(qū)時(shí)，發(fā)生步驟b)的反應(yīng)。然后將在步驟b)產(chǎn)生的未反應(yīng)氧引入到第二反應(yīng)區(qū)，如在步驟d)中所述，在那里它與第二催化劑和第二原料物流接觸。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明在具有一個(gè)主室和一個(gè)側(cè)室的反應(yīng)器中實(shí)施。該側(cè)室可以界定第一反應(yīng)區(qū)，而主室界定第二反應(yīng)區(qū)，或者與此相反。在另一個(gè)實(shí)施方案中，第一和第二反應(yīng)區(qū)被套裝的一般是同心的管殼所界定。優(yōu)選外殼伸到內(nèi)殼端部以外，這樣流體從內(nèi)殼進(jìn)入外殼，與第二原料物流混合，然后與第二催化劑接觸。最好在第一和第二反應(yīng)區(qū)之間提供混合手段。適當(dāng)?shù)幕旌鲜侄伟ǜ駯?、孔板?或折流板。
第一原料物流引入第一反應(yīng)區(qū)的流速可以用氣體的時(shí)空速度(h-1)來測量。其定義為GHSV=總進(jìn)料的體積/(時(shí)間×催化床的體積)第一原料物流引入的適當(dāng)?shù)臍怏w時(shí)空速度大于10,000h-1，優(yōu)選大于100,000h-1，最優(yōu)選大于300,000h-1。應(yīng)該理解，最佳的氣體時(shí)空速度取決于原料組合物的壓力和種類。一般說來，優(yōu)選高表面線速度，以保證在第一原料物流中不是所有氧都消耗掉。
在本發(fā)明的步驟d)，未反應(yīng)的氧和步驟b)的產(chǎn)品物流與第二催化劑接觸，同時(shí)與第二原料物流接觸。在下面的反應(yīng)中，消耗掉至少一部分未反應(yīng)的氧，并產(chǎn)生烯烴產(chǎn)品。優(yōu)選全部未反應(yīng)的氧基本都消耗掉。
如上所述，此反應(yīng)可以在反應(yīng)器的第二反應(yīng)區(qū)發(fā)生。在這樣的實(shí)施方案中，未反應(yīng)的氧和步驟c)的產(chǎn)品物流以在加料條件下計(jì)算大于1m/s，優(yōu)選以大于3m/s的速度被引入第二反應(yīng)區(qū)。這些速度足夠高，能夠避免倒轉(zhuǎn)回第一反應(yīng)區(qū)。從步驟b)出來的產(chǎn)品物流可以與第二燃料物流預(yù)先混合，而所得到的反應(yīng)混合物可以與第二催化劑接觸。適當(dāng)?shù)幕旌鲜侄伟ㄕ哿靼?、格柵和孔板。另外，在沒有預(yù)混合步驟的情況下，未反應(yīng)的氧和步驟c)的產(chǎn)品物流可以同第二原料物流一起與第二催化劑接觸。
第二原料物流可以包括任何適宜烴類。比如可以使用氣態(tài)烴類、重?zé)N類或它們的混合物。適當(dāng)?shù)臍鈶B(tài)烴類包括乙烷、丙烷、丁烷和它們的混合物。適當(dāng)?shù)闹責(zé)N類包括石腦油、粗柴油、減壓瓦斯油、煉廠渣油、常壓渣油、減壓渣油和原油以及燃料油。在第二原料物流中還可以包括附加的原料組分，比如氫氣、氮?dú)?、一氧化碳、二氧化碳和蒸汽。氫和一氧化碳可以與存在的未反應(yīng)氧反應(yīng)，產(chǎn)生附加的熱量驅(qū)動(dòng)裂解過程。
重?zé)N類原料可以以液態(tài)或蒸汽狀態(tài)與第二催化劑接觸。當(dāng)烴類作為液態(tài)接觸時(shí)，可以將烴類作為液滴的噴霧引到第二催化劑處，使得部分汽化，可以得到均勻的混合。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，使用噴嘴將液態(tài)烴引入到第二催化劑上。
在第二原料物流中，可以用重?zé)N類代替氣態(tài)烴類作為烴類原料。通常這樣做要限制催化劑曝露在較重的、揮發(fā)性較低的烴中，因?yàn)樗鼈兛赡苣墼诖呋瘎┥辖档推浠钚?。?duì)于本發(fā)明，借步驟b)保持第二催化劑在高溫下。因此，本發(fā)明允許催化劑與重?zé)N類接觸更長的時(shí)間，從反應(yīng)器有更高的產(chǎn)量。因此就增加了重?zé)N裂解方法的效率。引入第二原料物流的氣體時(shí)空速度大于10,000h-1，優(yōu)選大于20,000h-1，最優(yōu)選大于100,000h-1。然而應(yīng)該理解，最佳氣體時(shí)空速度將取決于壓力和原料組合物的種類。
第二原料物流中的烴類原料可以裂解為烯烴，如乙烯、丙烯、丁烯和戊烯，或者它們的混合物。
第二催化劑是適合于催化自熱裂解過程的催化劑。催化的金屬一般是鉑。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在鉑中加入第二金屬，如銅、錫和/或鈀。優(yōu)選使用含鉑和/或鈀的催化劑。催化劑可以含0.1～5wt％，優(yōu)選0.25～1wt％的金屬。
第二催化劑優(yōu)選是載在載體上的。適當(dāng)?shù)拇呋瘎┹d體包括各種陶瓷和金屬載體，優(yōu)選氧化鋁載體。此載體可以是球形的或是其它顆粒形的，可以作為在另一種基底上的薄層或修補(bǔ)基面涂層。此基底優(yōu)選是連續(xù)多通道的陶瓷結(jié)構(gòu)，如泡沫或規(guī)則開槽的整體陶瓷。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，使用γ-氧化鋁包敷的α-氧化鋁。然而，也可以使用γ-氧化鋁包敷的硅酸鋰鋁(LAS)多孔載體或氧化鋯多孔陶瓷。在另一個(gè)實(shí)施方案中，第二催化劑是具有鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的金屬氧化物。
有利的是，也可以通過預(yù)熱第二原料物流中的烴來供熱。在本發(fā)明中，可以分別將氧和可裂解的烴引入裂解區(qū)或第二反應(yīng)區(qū)。因此，預(yù)熱物流的溫度無須受自燃條件的限制，第二原料物流中的烴可以加熱到200～600℃，優(yōu)選500～600℃的溫度。
裂解反應(yīng)可以適當(dāng)?shù)卦?00～1200℃，優(yōu)選850～1050℃，更優(yōu)選在900～1000℃的溫度進(jìn)行。應(yīng)該理解，最佳溫度將取決于原料混合物和操作壓力。
裂解反應(yīng)可以在大氣壓或高壓下進(jìn)行。適當(dāng)?shù)母邏簽?.1～50bar，比如5～50bar，但是優(yōu)選1.1～8bar，比如1.8bar。應(yīng)該理解，使用的精確壓力將取決于特定的反應(yīng)條件和使用的氣體燃料。
當(dāng)在高壓下進(jìn)行裂解反應(yīng)時(shí)，可以當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)室出來時(shí)將其驟冷，以避免進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)?？梢詮姆磻?yīng)產(chǎn)物形成在50ms之內(nèi)進(jìn)行驟冷。然而應(yīng)該理解，從產(chǎn)物形成到實(shí)施驟冷之間的時(shí)間將取決于反應(yīng)條件，比如壓力和溫度。
可以用與蒸汽裂解技術(shù)中類似的迅速熱交換器進(jìn)行產(chǎn)物的驟冷。此外或替代地，也可以使用直接驟冷。適當(dāng)?shù)捏E冷流體包括水和烴類，比如乙烷或石腦油。
本發(fā)明的方法可以在流動(dòng)床、固定床或噴射床反應(yīng)器中實(shí)施。優(yōu)選固定床反應(yīng)器。
在本發(fā)明方法中產(chǎn)生的任何焦碳可以用機(jī)械裝置除掉，或者使用在此引作參考的EP0 709,446中所述的清焦方法中的一種來進(jìn)行。
現(xiàn)在將參照下面的實(shí)施例敘述本發(fā)明的這些和其它方面。
實(shí)施例1在此實(shí)施例中，使用了一個(gè)包括了ⅰ)以側(cè)反應(yīng)室(內(nèi)徑18mm)形式存在的第一反應(yīng)區(qū)，和ⅱ)以主反應(yīng)室(內(nèi)徑35mm)形式存在的第二反應(yīng)區(qū)的金屬反應(yīng)器。側(cè)反應(yīng)室經(jīng)過一個(gè)入口連接著主反應(yīng)室。
甲烷、氧氣、氫氣等作為聯(lián)合原料和氮?dú)夥謩e以大約8.2g/min、13.6g/min、0.4g/min和1.1g/min的速度加入到側(cè)反應(yīng)室中。乙烷和氮?dú)庾鳛槁?lián)合原料分別以大約22.5～24.48g/min和1.1～1.3g/min的速度加入到主反應(yīng)室中。乙烷被預(yù)熱到200～500℃。
側(cè)催化劑的形式是0.5wt％的Pt/0.1wt％的Pd載于LAS(硅酸鋰鋁)塊上(直徑15mm，長30m,10ppi)，該催化劑放在側(cè)反應(yīng)室靠近連接主反應(yīng)室和側(cè)反應(yīng)室的入口處。側(cè)原料物流與側(cè)催化劑接觸，產(chǎn)生產(chǎn)品物流和未反應(yīng)的氧。選擇第一催化劑的性能，如催化劑長度、金屬負(fù)荷量、孔隙率等，保證在進(jìn)入主反應(yīng)室的物流中有足夠的未反應(yīng)氧，以支持自熱裂解反應(yīng)。
主催化劑的形式是催化劑的載體即多孔硅酸鋰鋁(LAS)上面負(fù)載著1.0/0.2wt％的Pt/Pd(直徑28mm，長15mm,30ppi)，該催化劑放在主反應(yīng)室中。主催化劑位于側(cè)反應(yīng)室/主反應(yīng)室界面以下，這樣就使從側(cè)反應(yīng)室出來的產(chǎn)品物流和主原料物流之間充分混合。得到的混合物與主催化劑接觸，借此基本消耗掉全部未反應(yīng)的氧，以產(chǎn)生包括乙烯在內(nèi)的烯烴。
兩個(gè)反應(yīng)室都裝有石英插入件，以盡可能降低熱損失。這兩個(gè)反應(yīng)器都在接近大氣壓下操作。
在表1a上顯示了加料速度、摩爾比、反應(yīng)條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。乙烯選擇性定義為乙烯質(zhì)量與使用的乙烷質(zhì)量之比。產(chǎn)品組成(wt％C)定義為產(chǎn)物中C的重量與原料中碳的總重量之比。
表1a
產(chǎn)物組成wt％C
對(duì)照實(shí)施例在此對(duì)照實(shí)施例中，使用具有單個(gè)反應(yīng)室的金屬反應(yīng)器。反應(yīng)室裝有在LAS載體上載有0.1wt％Pd/0.2wt％Pt的催化劑，這與實(shí)施例1中的主Pd/Pt催化劑是相同的。在下面表1b所列出的加料速度下，向此反應(yīng)器中加入乙烷、氧氣和氮?dú)獾穆?lián)合原料。反應(yīng)物預(yù)熱到150℃的溫度。
在Pd/Pt催化劑存在下，預(yù)熱的反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生含有乙烯的烯烴產(chǎn)物。表1b比較了在實(shí)施例1中達(dá)到的選擇性和乙烯/氧質(zhì)量比和在對(duì)照實(shí)施例中達(dá)到的這些參數(shù)。
表1b顯示出，與只包括主反應(yīng)室的金屬反應(yīng)器進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)相比，在選擇性和乙烯/氧質(zhì)量比方面的優(yōu)點(diǎn)。
表1b
實(shí)施例2用實(shí)施例1的反應(yīng)器和主催化劑實(shí)施此實(shí)施例。然而用30ppi的大約2wt％的Rh催化劑(直徑15mm，長15mm)代替Pt/Pd側(cè)催化劑。反應(yīng)條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果列在表2中。
表2
實(shí)施例3在此實(shí)施例中，使用了含有重?zé)N油的主物流。如在表3可以看到的，使用了諸如Forties減壓渣油、阿拉伯輕減壓渣油和阿拉伯輕常壓渣油的烴原料。此實(shí)施例用在兩端有法蘭的金屬管，裝有石英內(nèi)襯以降低熱損耗的反應(yīng)器實(shí)施。此反應(yīng)器包括以側(cè)反應(yīng)室(內(nèi)徑18mm)形式存在第一反應(yīng)區(qū)。該反應(yīng)區(qū)與主反應(yīng)室(內(nèi)徑35mm)形式的第二反應(yīng)區(qū)通過一個(gè)入口成直角相連。
側(cè)反應(yīng)室裝有載于多孔LAS上的催化劑(外徑15mm，深30mm，10ppi)。分別當(dāng)使用Forties VR作為主催化原料物流時(shí)，多孔載體上載有1.5wt％Pt和0.3wt％Pd。反之，當(dāng)使用阿拉伯輕減壓渣油和阿拉伯輕常壓渣油作為主原料物流時(shí)，使用的金屬負(fù)荷量為0.25wt％Pt和0.05wt％Pd。
主反應(yīng)室裝有包括在多孔LAS上載有1.0wt％Pt和0.2wt％Pd的催化床(外徑28mm，深30mm，10ppi多孔LAS)。
甲烷、氧氣和氫氣分別以8g/min、12.7g/min和0.5g/min的速度送入側(cè)反應(yīng)室。這些氣體與側(cè)催化劑接觸，產(chǎn)生產(chǎn)品物流和未反應(yīng)的氧。選擇第一催化劑的性能，比如催化劑長度、金屬負(fù)荷量、孔隙率以保證在進(jìn)入主反應(yīng)室的物流中有足夠的未反應(yīng)氧，以支持自熱裂解反應(yīng)。
用氣助液壓噴嘴(0.6mm/30或60°)把烴類油送入主反應(yīng)室。以1.5mL/min的速度將氮?dú)?普通氣體)通過剛好在旋渦室上方的1/16英寸管道送入噴嘴，產(chǎn)生油氣混合物。油和氮?dú)獾牧魉俜謩e為大約33.0g/min和1.5g/min。
主催化劑裝在離噴嘴大約50mm處，以圓錐狀噴出的氣/油混合物噴到催化劑上，圓錐角為30或60°。
側(cè)室入口和噴嘴之間的距離為大約50mm。主反應(yīng)室出口管到收集容器的長度，根據(jù)溫度不同相當(dāng)于停留時(shí)間100～150ms。
不同原料的加料速度、摩爾比、反應(yīng)條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總在表3中。
表權(quán)利要求
1．從烴類制造烯烴的方法，所述方法包括如下步驟a)提供包括氣體燃料和含氧氣體的第一原料物流；b)在能夠得到產(chǎn)品物流和未反應(yīng)氧的條件下，使所述第一原料物流與第一催化劑接觸；c)提供包括烴類原料的第二原料物流，以及d)使所述第二原料物流、步驟b)的所述產(chǎn)品物流和步驟b)的所述未反應(yīng)氧與能夠支持氧化反應(yīng)的第二催化劑接觸，借此消耗掉至少一部分未反應(yīng)的氧，產(chǎn)生烯烴產(chǎn)品。
2．如權(quán)利要求1的方法，其中氣體燃料選自烴類、氫氣、一氧化碳、醇類、含氧化合物和/或氨。
3．如權(quán)利要求2的方法，其中的氣體燃料是甲烷、乙烷、丙烷和/或丁烷。
4．如權(quán)利要求3的方法，其中在氣體燃料和含氧氣體之間的反應(yīng)是產(chǎn)生合成氣的反應(yīng)。
5．如權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)的方法，其中氣體燃料和含氧氣體之間的反應(yīng)是燃燒反應(yīng)。
6．如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中第一催化劑包括釕、鉑、鈀、鎳或它們的混合物。
7．如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中在第一原料物流中氣體燃料和氧的比是完全燃燒為二氧化碳和水所需的化學(xué)計(jì)量比的1.5～4倍。
8．如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，該方法在包括至少兩個(gè)反應(yīng)區(qū)的反應(yīng)器中實(shí)施，該兩個(gè)反應(yīng)區(qū)流體可彼此傳遞。
9．如權(quán)利要求8的方法，其中第一反應(yīng)區(qū)裝有第一催化劑，而第二反應(yīng)區(qū)裝有第二催化劑。
10．如權(quán)利要求9的方法，其中該反應(yīng)器包括一個(gè)主室和一個(gè)側(cè)室，而且其中所述室中的一個(gè)被定義為第一反應(yīng)區(qū)，所述室中另一個(gè)被定義為第二反應(yīng)區(qū)。
11．如權(quán)利要求9的方法，其中由至少兩個(gè)套裝的管狀殼體界定第一和第二反應(yīng)區(qū)。
12．如權(quán)利要求11的方法，其中所述殼體中外面的一個(gè)伸展到所述殼體中內(nèi)部一個(gè)的端部之外，使得所述流體從所述內(nèi)殼體進(jìn)入所述外殼體與第二進(jìn)料物流混合，然后再與第二催化劑接觸。
13．如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中第二原料物流中的烴類原料包括氣體烴類、重?zé)N類或它們的混合物。
14．如權(quán)利要求13的方法，其中的烴類原料是乙烷、丙烷、丁烷和它們的混合物。
15．如權(quán)利要求13的方法，其中的烴類原料是石腦油、粗柴油、減壓瓦斯油、煉廠渣油、常壓渣油、減壓渣油和/或原油和燃料油。
16．如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中在第一或第二進(jìn)料物流中還可以包括氫氣、氮?dú)?、一氧化碳、二氧化碳和蒸汽中的至少一種作為附加的進(jìn)料組分。
17．如前面任何一項(xiàng)權(quán)利要求的方法，其中的第二催化劑包括銅、錫、鉑和/或鈀。
全文摘要
本發(fā)明涉及從烴類制造烯烴的方法,所述方法包括如下的步驟:a)提供包括氣體燃料和含氧氣體的第一原料物流;b)在能夠得到產(chǎn)品物流和未反應(yīng)氧的條件下,使所述第一原料物流與第一催化劑接觸;c)提供包括烴類原料的第二原料物流,以及d)使所述第二原料物流、步驟b)的所述產(chǎn)品物流和步驟b)的所述未反應(yīng)氧與能夠支持氧化反應(yīng)的第二催化劑接觸,借此消耗掉至少一部分未反應(yīng)的氧,產(chǎn)生烯烴產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C10G11/22GK1324337SQ9981269
公開日2001年11月28日 申請(qǐng)日期1999年9月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月8日
發(fā)明者D·C·格里菲斯, C·厄勒斯, I·A·B·雷德 申請(qǐng)人:英國石油化學(xué)品有限公司