[发明专利]用于由含氧化合物制备乙烯、丙烯和异戊二烯的方法无效
申请号: | 201380063952.1 | 申请日: | 2013-10-29 |
公开(公告)号: | CN104854061A | 公开(公告)日: | 2015-08-19 |
发明(设计)人: | J·范韦斯特伦南 | 申请(专利权)人: | 国际壳牌研究有限公司 |
主分类号: | C07C1/20 | 分类号: | C07C1/20;C07C2/86;C07C11/04;C07C11/06;C07C11/09;C07C11/18 |
代理公司: | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 | 代理人: | 汪宇伟 |
地址: | 荷兰*** | 国省代码: | 荷兰;NL |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 氧化 制备 乙烯 丙烯 异戊二烯 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种用于由含氧化合物制备乙烯、丙烯和异戊二烯的方法。
背景技术
异戊二烯为可用于制备聚异戊二烯(其为天然橡胶的合成形式)的一种有价值的化合物。工业上,可通过从热解汽油的C5馏分(其为石脑油的蒸汽裂解的副产物)中提取异戊二烯,从而获得异戊二烯。然而,来自蒸汽裂解过程的异戊二烯的产率极低,通常在由所述过程制得的乙烯的1至3%的范围内。此外,从热解汽油中分离异戊二烯是复杂的,因为其需要去除其他化合物,如环戊二烯、戊间二烯和1,3-戊二烯。
作为一种选择,已提出甲醛和异丁烯的缩合(普林斯反应)用于制备异戊二烯。在该反应中,甲醛和异丁烯在包含酸催化剂的水相中缩合,以形成诸如4,4-二甲基-间二噁烷和3-甲基-1,3-丁二醇的中间体。这些化合物可随后分解成异戊二烯。在该过程中,一氧化碳、二氧化碳、甲醛、乙醛和正丁烯作为副产物形成。
在WO 2009/065898中提出了一种方法,其中组合了由丁烷制备乙烯、丙烯和异戊二烯。将丁烷进料至脱异丁烷塔,以分离成正丁烷和异丁烷。将正丁烷与乙烷和丙烷一起进料至蒸汽裂解器,以形成乙烯和丙烯。使来自脱异丁烷塔的异丁烷脱氢以形成异丁烯,然后与甲醛缩合而形成异戊二烯。
如WO 2009/065898中所述的方法的一个缺点在于,在过程中形成的副产物,特别是正丁烯,不转化为另外的乙烯和丙烯。
发明内容
现在已发现由含氧化合物(例如甲醇、二甲基醚或其他醇或二烷基醚)制备低级烯烃(如乙烯和丙烯)可有利地与异戊二烯的制备组合。在根据本发明的方法中,在含氧化合物转化为低级烯烃中作为副产物产生的异丁烯用于通过缩合异丁烯与甲醛而制造异戊二烯。
因此,本发明涉及一种用于由含氧化合物制备乙烯、丙烯和异戊二烯的方法,所述方法包括如下步骤:
a)在350至1000℃范围内的温度下使含氧化合物与包含分子筛的催化剂接触,以产生包含乙烯、丙烯和C4+烃类的含氧化合物转化流出物,所述C4+烃类包括C4+链烷烃和C4+烯烃,所述C4+烯烃包括异丁烯;
b)使所述含氧化合物转化流出物经历一个或多个分离步骤,从而至少获得包含乙烯和/或丙烯的烯烃产物流和包含C4烃类的物流,所述C4烃类包括丁烷、正丁烯和异丁烯;
c)使所述异丁烯的至少一部分与甲醛反应,以产生异戊二烯。
根据本发明的方法的一个重要优点在于,在甲醛与异丁烯的反应中形成的副产物(特别是正丁烯)可有利地再循环至含氧化合物转化步骤a),以增加低级烯烃的产率。
根据本发明的方法的另一优点在于,用于与异丁烯缩合的甲醛可由甲醇制得,即如优选用作用于含氧化合物转化步骤a)的原料的相同含氧化合物。此外,由甲醇制备甲醛可以以存在氢的净生产的方式进行。这可通过使用亚化学计量量的氧,并在具有脱氢功能的催化剂(例如银催化剂)的存在下进行该步骤而完成。由此产生的氢可有利地用于在含氧化合物转化步骤a)中作为副产物形成的乙炔或二烯的部分氢化。
附图说明
图1和2各自示意性地显示了根据本发明的方法。
具体实施方式
在根据本发明的方法中,乙烯、丙烯和异戊二烯在包括数个步骤的方法中由含氧化合物制得。在第一步骤中,通过在350至1000℃范围内的温度下使含氧化合物与包含分子筛的催化剂接触,从而将含氧化合物转化为低级烯烃,即乙烯和丙烯(含氧化合物转化步骤a))。
本文指代含氧化合物指包含共价连接至氧原子的至少一个烷基基团的化合物。优选地,所述至少一个烷基基团具有至多5个碳原子,更优选至多4个,甚至更优选1或2个碳原子,最优选为甲基。一元醇和二烷基醚为特别合适的含氧化合物。甲醇、二甲基醚和它们的混合物为特别优选的含氧化合物的例子。最优选地,含氧化合物为甲醇。
通过在350至1000℃,优选350至750℃,更优选450至700℃,甚至更优选500至650℃范围内的温度下,使含氧化合物与包含分子筛的催化剂接触而进行含氧化合物转化步骤a)。转化可在任何合适的压力下,优选在1巴至50巴(绝对),更优选1巴至15巴(绝对)的范围内的压力下进行。在1.5至4.0巴(绝对)范围内的压力为特别优选的。
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