[发明专利]用于从气流中选择性除去乙炔的方法和催化剂

说明书

优先权要求

本申请基于2010年12月22日提交的标题为Process for Selective Removal of Acetylenes from Gaseous Streams的美国临时申请61/459,978，因此要求保护其优先权并通过引用将其并入本文中。

发明技术领域

本发明部分地涉及从气态烃料流中选择性脱除炔类杂质和羰基杂质的方法。

发明背景

本发明涉及用于从气流中选择性除去炔类和羰基杂质，尤其是炔类杂质而不显著影响所需烃的回收的方法和用于其中的催化剂。本发明方法和催化剂特别用于从有机化合物的气流中除去炔类杂质。

术语“乙炔”或“炔类杂质”在本文中互换地用于表示乙炔、乙烯基乙炔、甲基乙炔、乙基乙炔等。这类化合物通常在各种有机产物流中作为杂质被发现。例如将具有至少一个

基团的C₄-C₈烃氧化或非氧化脱氢以产生相应烯属不饱和烃产生少量乙炔。类似地，在通过烃进料流裂化而产生烯烃中，产生一定量的乙炔。一些乙烯回收方法，例如亚铜盐方法需要首先除去乙炔，因为乙炔与亚铜离子反应以形成爆炸性化合物。此外，用于聚合的乙烯需要乙炔的几乎全部脱除。

因此，耗费了巨大努力以开放从有机料流，特别是C₂-C₈链烷烃和烯烃助除去乙炔的方法。已使用两种路线：(1)物理，涉及蒸馏、萃取、萃取蒸馏和物理方法的各种组合，和(2)催化。在前一种方法中，如果炔类杂质的浓度高，则它可达到可能发生爆炸的危险水平。因此，通常优选催化路线。

本领域中的一些催化路线描述于美国专利Nos.3,476,824；3,728,412；4,009,126；4,075,256；4,083,887；4,513,159；4,658,080；和美国专利申请公开US2004/0122275中，将其公开内容全部并入本文中。一些催化方法涉及将炔类杂质氢化返回链烯烃和链烷烃。然而，该路线可产生所需链烯烃和二烯烃的一些损失。

因此，优选找到从气流中选择性除去大部分炔类杂质(例如至少80%，优选至少95%)而不显著影响单烯烃和二烯烃，特别是所需二烯烃的回收的方法。优选在方法中回收至少95%的所需二烯烃。

发明概述

本发明部分地涉及用于选择性除去气流中的炔类杂质的催化剂和方法。气流含有其它烃，特别是C₁-C₉不饱和烃单烯烃和二烯烃，其为该料流的主要或所需产物。优选的烃单烯烃和二烯烃具有2-8个碳原子，更优选4至6或8个碳原子。本方法通常除去炔类杂质至小于10ppm，仍更优选至小于5ppm。该方法尤其适于除去炔类杂质并回收大部分二烯烃。本发明方法类似地有效用于除去可能存在的氧合物如醛。

本发明另一方面提供用于从烃料流中选择性除去炔类杂质的无锌催化剂，所述催化剂优选包含Ba、Ni、Na和Fe的氧化物、碳酸盐和/或氢氧化物，其中所述Ba以基于所述催化剂的干物质约0.25-40重量%存在，Ni以基于所述催化剂的干物质约0.25-20重量%存在，Na以基于所述催化剂的干物质约0.25-40重量%存在，催化金属的其余部分优选为Fe。锌催化剂组分倾向于是昂贵的和/或难以加工且它们的不存在因此是非常理想的。

又另外的特征和优点由以下讨论活性。

附图简述

结合附图描述本发明，其中图1为待提纯的含有炔类杂质(峰12、13和14)的粗1,3-丁二烯烃料流的气相色谱；图2为待提纯的含有各种C₂-C₆烃和炔类杂质(峰9)的混合物的精炼气流的气相色谱。

发明详述

下面参考图和实施例详细描述本发明。该讨论仅用于阐述。本领域技术人员容易了解所附权利要求书中所述本发明精神和范围内的改进。在整个本文说明书和权利要求书中所用术语以其普通含义给出，不同之处是如更具体定义的；例如，乙炔脱除作为输入流的乙炔含量减去输出流的乙炔含量之间的差计算。