[发明专利]烯烃的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及烯烃例如乙烯和丙烯的制备方法。更具体地，本发明涉及将含氧化合物(oxygenate)转化为烯烃的方法。

发明背景

烯烃的制备方法在本领域中是已知的。

US-B6797851描述了一种使用两种或更多种沸石催化剂由含氧化合物进料制造乙烯和丙烯的方法。

在第一阶段中，使含氧化合物进料与含ZSM-5的第一沸石催化剂接触。生成的转化产物含有烯烃组合物。然后将来自所述转化反应的烯烃组合物（预先分离或不预先分离乙烯和丙烯）在第二阶段中与另一种沸石催化剂接触。所述第二阶段的催化剂是具有10元环通道的一维沸石，包括ZSM-22、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-48或其混合物。最终产物包含乙烯、丙烯和C4+烯烃。所述C4+烯烃可以作为所述含氧化合物进料的烯属共进料而被部分再循环至所述第一阶段。在唯一的实施例中，纯甲醇通过两步法转化为几种烯烃。在所述方法中，通常使用的是具有堆叠床构造的单一反应器，其中所述第一阶段在第一沸石催化剂床中进行，而所述第二阶段在第二沸石催化剂床中进行（参见US B6797851的图1）。可替代地，所述两个阶段在两个独立的反应器中进行（参见US B6797851的图2-5）。所述方法使用的催化剂可以再生，以从用过的催化剂中除去碳质沉积（焦炭）。如果使用单一反应器，这可以通过停止反应器的进料流、引入再生介质、停止所述再生介质的流、然后将所述进料再次引入再生的催化剂来周期性地完成。如果使用两个独立的反应器，则通过将失活的催化剂的一部分移出到独立的再生器，在反应器之外周期性地或连续地进行再生。当所述两个独立的反应器中的催化剂均需要再生时，使用两个独立的再生器。

在再生期间，从所述催化剂中除去焦炭。从所述催化剂中除去焦炭的程度是所述方法的一个重要特征。如果焦炭除去得不充分，就影响所述含氧化合物转化的选择性。然而，将催化剂暴露在除去更多焦炭的条件下可能导致不希望的催化剂活性减弱。

期望具有改进的方法，其中烯烃例如乙烯和/或丙烯可以在可以高效且节约成本地操作的单一反应阶段中制备，并且更好地控制从催化剂中除去焦炭的程度。

发明内容

现在提出一种方法，其中使用结合了再生阶段的单一反应器阶段，其中催化剂的再生以允许在催化剂再生期间控制焦炭烧除的方式进行。

因此，本发明提供了烯烃的制备方法，所述方法包括以下步骤：

(a)使含氧化合物和/或烯属进料在分子筛催化剂的存在下在反应器中进行反应，以形成包含烯烃和至少部分结焦的催化剂的混合物；

(b)分离步骤(a)中所获得的烯烃和至少部分结焦的催化剂；

(c)回收步骤(b)中获得的烯烃；

(d)将步骤(b)中所获得的至少部分结焦的催化剂传送到再生器；

(e)将含氧气体引入所述再生器中，以使所述至少部分结焦的催化剂的至少一部分再生，从而产生气体混合物和至少部分再生的催化剂；

(f)回收步骤(f)中获得的所述至少部分再生的催化剂的一部分；

(g)分析步骤(f)中获得的所述至少部分再生的催化剂，以基于对所述至少部分再生的催化剂的分析，通过调节所述至少部分结焦的催化剂的一个或多个再生条件，来控制存在于所述至少部分结焦的催化剂上的焦炭在再生器中的燃烧速率；

(h)分离步骤(e)中获得的至少部分再生的催化剂和所述气体混合物的至少一部分；以及

(i)将步骤(h)中获得的所述至少部分再生的催化剂的至少一部分转移到步骤(a)中的反应器。

根据本发明所述的方法提供了用于制备烯烃例如乙烯和丙烯的高效且节约成本的全过程。

发明详述

在本发明中，含氧化合物进料在含氧化合物至烯烃（OTO）方法中转化，或者烯属进料在烯烃裂化方法（OCP）中转化。

本发明特别涉及一种将含氧化合物转化为烯烃的方法。

在步骤(a)中，使含氧化合物和/或烯属进料在分子筛催化剂的存在下在反应器中进行反应，以形成包含烯烃和至少部分结焦的催化剂的混合物。步骤(a)中的反应器可以是OTO反应区，其中含氧化合物进料在含氧化合物转化条件下与含氧化合物转化催化剂接触，以获得含有低级烯烃的转化流出物。本文对含氧化合物进料的指称是含有含氧化合物的进料。在OTO反应区内，至少部分进料被转化为含有一种或多种烯烃、优选包括低级烯烃、特别是乙烯和通常的丙烯的产物。