[发明专利]乙烷氧化脱氢和乙酸回收

说明书

本发明关于一种用于乙烷的氧化脱氢的方法。在所述方法中，将含乙烷物料流馈入蒸馏塔中以去除丙烷。将纯化的乙烷物料流使用包含呈斜方晶M1结晶相的Mo/V/Sb或Mo/V/Nb和Te或Sb的催化剂进行氧化脱氢。反应器流出物包含乙烯。用水洗涤所述流出物以去除乙酸。借助于溶剂萃取从所述水性物料流中回收所述乙酸。

技术领域

本发明涉及一种乙烷氧化脱氢(oxidative dehydrogenation；oxydehydrogenation，ODH)成乙烯的方法，在所述方法中还形成乙酸。乙烯和乙酸在单独产物流中获得。

背景技术

已知在氧化脱氢(oxidative dehydrogenation；oxydehydrogenation，ODH)方法中使烷烃，如含有2到6个碳原子的烷烃，例如乙烷或丙烷氧化脱氢，产生分别乙烯和丙烯。

烷烃ODH方法，包括催化剂和其它方法条件的实例公开于，例如US7091377、WO2003064035、US20040147393、WO2010096909、US20100256432以及CA1262556中。混合金属氧化物催化剂，例如含有钼(Mo)和钒(V)以及任选地其它金属的混合金属氧化物催化剂可用作氧化脱氢催化剂。

在乙烷到乙烯的氧化脱氢方法中，还形成乙酸。

本发明的一个目标是提供一种用于乙烷氧化脱氢的改良方法。一个目的是得到乙烷转化成乙烯的相对高的活性和/或相对高的选择性。另一目的是得到相对纯的乙烯。另一目的是回收相对纯的乙酸。

发明内容

意外地发现上文所提及的目标可以借助于本发明的乙烷ODH方法获得。

本发明涉及一种用于乙烷的氧化脱氢的方法。方法包含以下步骤：

(a)将包含乙烷和丙烷的气体物料流馈入到蒸馏塔中以得到包含丙烷的物料流和包含乙烷的物料流；

(b)将至少一部分的在步骤(a)中获得的包含乙烷的气体物料流馈入到反应器中；

(c)在反应器中使氧气和乙烷以及任选地乙烯与包含混合金属氧化物的催化剂接触；

(d)冷却反应器流出物，并且同时和/或在后续步骤中向反应器流出物添加水，得到包含水和乙酸的液体物料流和包含乙烯的气体物料流；

(e)借助于溶剂萃取从在步骤(d)中获得的液体物料流中回收乙酸。

用于步骤(c)中的催化剂中的混合金属氧化物的至少50wt％呈斜方晶M1结晶相。另外，用于步骤(c)中的催化剂中的混合金属氧化物包含：

-钼、钒以及锑，或

-钼、钒、铌以及任选地碲或锑。

用于步骤(c)中的催化剂中的混合金属氧化物优选地包含：

-钼、钒以及锑，或

-钼、钒、铌以及碲，或

-钼、钒、铌以及锑。

具体实施方式

本发明涉及一种根据权利要求1所述的用于乙烷的氧化脱氢的方法。

已发现本发明的方法非常有利。对于乙烷向乙烯的转化可以得到相对高的活性或相对高的选择性或甚至相对高的活性和相对高的选择性两者。还可以得到相对高的转化率。同时可以得到相对纯的乙烯，尤其当在步骤(d)中获得的包含乙烯的气体物料流进行蒸馏以去除任何未转化的乙烷时。蒸馏也可用于从气包含乙烯的体物料流中去除任何甲烷和/或氮气和/或一氧化碳。且同时可以得到相对纯的乙酸。使用本发明的方法甚至可以得到商品级乙酸，尤其当包含水和乙酸的液体物料流进行蒸馏以去除水时。