[发明专利]丙烯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及以甲醇和二甲醚中的至少一种与乙烯为原料来制备丙烯的 方法。

背景技术

作为丙烯的制备方法，以往通常采用石脑油及乙烷的蒸汽裂解法、减 压柴油的流化催化裂化法，近年来，以乙烯和2-丁烯为原料进行复分解反 应的方法、具有4个以上碳原子的烯烃的催化裂解法、以及以甲醇和二甲 醚中的至少一种为原料进行的所谓MTO工艺(由甲醇制造烯烃的方法)也备 受关注。另外，还已知有使甲醇和二甲醚中的至少一种与烯烃发生反应来 制备丙烯的方法，作为该反应的原料中的烯烃，公开了使用具有4个以上 碳原子的烯烃的实例(专利文献1)以及使用乙烯的实例(专利文献2)。

专利文献1：美国专利第6888038号

专利文献2：WO2005/056504

另一方面，作为制备丁烯的方法，还公开了使乙烯二聚化的方法(非专 利文献1、2)。

非专利文献1：Catalysis Today，14，(1992)28

非专利文献2：工業化学雑誌、第66卷第7号(1963)973

发明内容

发明要解决的问题

在上述的丙烯制备方法中，利用蒸汽裂解的方法已成为世界性的主流， 但该方法在根据乙烯和丙烯的供给平衡的变化来改变两者的收率平衡方面 有限制。

当对丙烯的需求比例相对于对乙烯的需求增加时，有效的制备方法是 以乙烯为原料制备丙烯的方法，作为该方法的一个实例，可列举使甲醇和 二甲醚中的至少一种与乙烯发生反应来制备丙烯的方法。

可是，本发明人等在对甲醇和二甲醚中的至少一种与乙烯的反应进行 了研究，结果发现：在可以提高乙烯的转化率的反应条件下，具有4个以 上碳原子的烯烃的生成量较大，无法高选择性地获得丙烯。另一方面，在 可以高选择性地获得丙烯的反应条件下，由于乙烯的转化率低，使得反应 器出口处的乙烯/丙烯重量比变得非常大(通常，乙烯/丙烯的重量比为2.0以 上)。此时存在如下问题：由于必须要在反应器内对大量未反应的乙烯进行 再循环，需要非常高昂的设备费用及服务费用。

本发明的目的是提供一种新型工艺，使得在以甲醇和二甲醚中的至少 一种与乙烯为原料来制备丙烯的方法中，未反应的乙烯的再循环量少，从 而使设备费用及服务费用较低。

解决问题的方法

本发明人等针对使甲醇和二甲醚中的至少一种与碳原子数4以上的烯 烃发生反应来制备丙烯的方法进行了潜心研究，结果发现：如果代替甲醇 和二甲醚中的至少一种与乙烯直接进行反应，使其中的乙烯变为碳原子数4 以上的烃，并使甲醇和二甲醚中的至少一种与该烯烃发生反应，则该情况 下原料烯烃的转化率与使甲醇和二甲醚中的至少一种与乙烯反应的情况相 比，原料烯烃的转化率提高。此时，尽管除了生成丙烯以外还生成副产物 乙烯，但在反应器出口处的乙烯/丙烯重量比大幅度低于12.0。因此，使被 送往反应器中的乙烯的再循环量显著降低，可削减设备费用和服务费用。

另外，本发明人等还针对减少乙烯的再循环量的方法进行了潜心研究， 发现了下述结果：在特定的反应条件下使甲醇和二甲醚中的至少一种与乙 烯发生反应，将得到含有丙烯和具有4个以上碳原子的烯烃的流体，通过 使该流体中包含的至少一部分具有4个以上碳原子数的烯烃与甲醇和二甲 醚中的至少一种发生反应，不但可以降低乙烯的再循环量，还可以高选择 性地制得丙烯。

本发明就是基于上述发现而完成的，其要点如下。

一种丙烯的制备方法，该方法是以乙烯为原料、或者以甲醇和二甲 醚中的至少一种与乙烯为原料来制备丙烯的方法，其中，

在第1催化剂的存在下，第1反应器中使上述原料反应，从而获得含 有碳原子数4以上的烯烃的流体(X)；

在第2催化剂的存在下，第2反应器中使所述流体(X)中的至少一部分 与甲醇和二甲醚中的至少一种反应，从而获得含有丙烯的流体。

一种丙烯的制备方法，该方法是以甲醇和二甲醚中的至少一种与乙 烯为原料来制备丙烯的方法，其中，在第1催化剂的存在下，在第1反应 器中使甲醇和二甲醚中的至少一种与乙烯反应而获得含有丙烯和碳原子数 4以上的烯烃的流体(A)以后，在第2催化剂的存在下，在第2反应器中使 所述流体(A)所包含的碳原子数4以上的烯烃中的至少一部分与甲醇和二甲 醚中的至少一种反应，从而获得丙烯。