[发明专利]低级烃的制备方法和制备装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过脱水反应由二甲醚和/或甲醇制备丙烯等低级烃 的方法和装置。

本申请基于2005年8月24日在日本申请的特愿2005-242057号主张 优先权，并将其内容援引到本文中。

背景技术

由二甲醚(以下标记为DME)和/或甲醇(以下标记为“DME等”)制备 低级烃的方法作为有望今后的需求不断扩大的丙烯、乙烯等的合成方 法之一，一直得到不断开发。

该方法是以二甲醚和/或甲醇作为原料，将其送入到填充有MFI结 构沸石催化剂(参照日本特开平4-217928号公报)、含有碱土金属的MFI 结构沸石催化剂(参照日本特开2005-138000号公报)、磷酸硅铝系催化 剂(参照美国专利第6534692号说明书)等催化剂的反应器中，在温度 300～600℃、空间速度0.1～20g-DME等/(g-催化剂·时间)、压力0.1～ 100atm的条件下使其反应，获得含有乙烯、丙烯等低级烯烃，石蜡， 芳族烃等的混合物的反应产物。这里，空间速度是指DME供给速度与 催化剂量的比，即，重量基准空间速度。

该制备方法希望实现催化剂寿命长、对反应产物中的目标烃例如 丙烯等具有高选择性。

但是，对目标烃的选择性不够高，还会生成较多副产物。例如日 本特开平4-217928号公报所公开的方法中，相对于含有二甲醚、甲醇 和水蒸气的原料，反应产物的烃分布(重量比)是：石蜡(C₁～C₄)5.58％、 乙烯7.27％、丙烯42.14％、丁烯类25.66％、碳原子数5以上的烃为 19.35％。

因此，人们尝试将副产物重新转化成目标产物，以提高目标产物 的最终收率。例如在日本特表2003-535069号公报中公开：回收副产物 中的乙烯、丁烯类，与二甲醚和/或甲醇一起供给反应器，使目标产物 丙烯的最终收率提高。

美国专利第6303839号说明书、美国专利第5914433号说明书中虽 然未进行副产物的回收，但是将碳原子数4以上的烯烃类另外供给催 化裂解反应器，生成乙烯或丙烯，显示使目标产物的最终收率提高。

并且在美国专利第5990369号说明书中，虽未进行副产物的回收， 但是将乙烯和丁烯类供给复分解反应器，使丙烯的最终收率提高。

但是，这些改良合成方法中，存在的不足是：将二甲醚和/或甲醇 转换为低级烃的催化剂的寿命短。另外，由二甲醚和/或甲醇合成低级 烃的反应是放热反应，因此反应器的温度升高，可能促进催化剂的劣 化，在装置的运转上必须十分小心。

专利文献1：日本特开平4-217928号公报

专利文献2：日本特开2005-138000号公报

专利文献3：美国专利第6534692号说明书

专利文献4：日本特表2003-535069号公报

专利文献5：美国专利第6303839号说明书

专利文献6：美国专利第5914433号说明书

专利文献7：美国专利第5990369号说明书

发明内容

发明所要解决的课题

因此，本发明的课题在于：在由二甲醚和/或甲醇制备低级烃时， 提高反应产物的选择性，提高目标产物的最终收率，还延长催化剂的 寿命，并且提高装置运转的安全性。

解决课题的方法

本发明的第1方案(方面)是低级烃的制备方法，该制备方法是将二 甲醚和/或甲醇送入反应器，在催化剂存在下使其反应，制备低级烃的 方法，该制备方法包括以下内容：从反应产物的低级烃中分离乙烯， 将该乙烯转化为碳原子数4以上的烃，将该烃导入到上述反应器的上 游或下游。

本发明的第2方案(方面)是低级烃的制备方法，该制备方法是将二 甲醚和/或甲醇送入反应器，在催化剂存在下使其反应，制备低级烃的 方法，其中，从反应产物的低级烃中分离乙烯，将该乙烯转化为碳原 子数4以上的烃，将该烃导入到上述反应器的上游，与二甲醚和/或甲 醇一起制成低级烃。