[发明专利]由甲醇和异丁醇制造烯烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从甲醇和异丁醇制造烯烃的方法。

烯烃传统上从石油原料通过催化裂解法或蒸汽裂解法进行生产。这些裂解法，尤其蒸汽裂解，从各种烃原料生产轻质烯烃如乙烯和/或丙烯。乙烯和丙烯是可用在用于制造塑料和其它化合物的多种工艺中的重要的大宗石化产品。原油的受限供应和日益增加的成本已经促使寻找生产烃产物的替代方法。组合的MTO/OCP法产生轻质烯烃如乙烯和丙烯以及重质烃，如丁烯，将重质烃循环再回去或提供到OCP中用于裂解。所述MTO法是甲醇或二甲醚通过与分子筛接触而进行的转化。OCP是指烯烃裂解法。

MTO法是从甲醇产生轻质烯烃的公知的放热方法。现在，甲醇原料主要由化石资源通过合成气路线生产，并且必须进行纯化而增加了生产成本。重质含氧化合物(oxygenate)以及一些烃类是主要污染物。而且，可以在合成气转化过程中在燃料醇合成催化剂上特地生产包含重质含氧化合物的甲醇产物。在MTO反应中直接处理这样的原料而不分离单独的化合物是有利的。根据乙烯和丙烯的分别的商业市场，可为合乎需要的是改变在MTO中形成的乙烯对丙烯的比率，并且在MTO原料中引入至少部分可再生的产物。在丙烯对乙烯的比率方面扩大的灵活度可以通过调整重质醇(C2+)/甲醇的比率并结合改变反应条件来实现。

不希望受任何理论的束缚，常规的基于SAPO-34的MTO在重质醇、尤其是包含三个、四个和更多个碳的含氧化合物的转化中不是非常有效。最显著的是乙醇，在MTO或组合的MTO/OCP技术中添加乙醇增加了乙烯生产量。结果，丙烯对乙烯的比例降低。然而，普遍认为：丙烯需求相比于乙烯以更高的速度增加。为解决这种情况，本文(contribution)提出主要包含异丁醇的重质醇C2+的共同进料。未转化的含氧化合物或C4+烯烃可在OCP区顺利地(successfully)处理或再循环回到MTO反应器。

甲醇与重质含氧化合物(C2+)的混合物还可通过将甲醇与包括异丁醇、优选来源于生物质的重质含氧化合物简单共混获得。该方法的优点是在常规的MTO反应器中，从例如来源于生物质的非石油来源产生至少部分轻质烯烃。

重质含氧化合物、尤其是重质醇和醚(C2+)到烃的转化是众所周知的吸热过程。对于高度吸热的MTO反应，除了甲醇以外还引入较高级醇带来额外的热集成的优点。

背景技术

异丁醇(2-甲基-1-丙醇)在历史上已经发现有限的应用并且其用途类似1-丁醇的用途。它已经被用作溶剂、稀释剂、润湿剂、清洁剂添加剂和用作用于油墨和聚合物的添加剂。最近，异丁醇作为燃料或燃料成分受到关注，因为它表现高的辛烷值(调和(Blend)辛烷R+M/2为102-103)和低的蒸气压(RVP为3.8-5.2psi)。

异丁醇经常被看作1-丁醇的工业生产的副产品(Ullmann’s encyclopedia of industrial chemistry，第6版，2002)。它由丙烯通过以羰基合成法(oxo-process)进行加氢甲酰基化(醛化，hydroformylation)(基于Rh的催化剂)或通过以Reppe法进行羰基化(基于Co的催化剂)而产生。加氢甲酰基化或羰基化使正丁醛和异丁醛的比率从92/8到75/25。为了获得异丁醇，在金属催化剂上使异丁醛氢化。异丁醇还可从合成气(CO、H₂和CO₂的混合物)通过类似于费托(Fischer-Tropsch)的方法生产，从而产生高级醇的混合物，尽管往往优先形成异丁醇(Applied Catalysis A,general，186，第407页，1999和Chemiker Zeitung，106，第249页，1982)。还另一种获得异丁醇的路线是甲醇与乙醇和/或丙醇的碱催化的格尔伯特(Guerbet)缩合(J.of Molecular Catalysis A：Chemical200，137，2003和Applied Biochemistry and Biotechnology113-116，第913页，2004)。