[发明专利]用于自复分解连同受控异构化和裂化的多级催化剂系统

说明书

用于产生丙烯的方法和多级催化剂系统的实施例包括：将包括2‑丁烯的烃流引入到异构化催化剂区域以使所述2‑丁烯异构化为1‑丁烯；将所述2‑丁烯和所述1‑丁烯传递到复分解催化剂区域以使所述2‑丁烯和所述1‑丁烯交叉复分解成包括丙烯和C₄‑C₆烯烃的复分解产物流；以及在催化剂裂化区域中使所述复分解产物流裂化以产生丙烯。所述异构化催化剂区域包括氧化铝与二氧化硅的重量比为1:99到20:80的二氧化硅‑氧化铝催化剂。所述复分解催化剂包括浸渍有金属氧化物的介孔二氧化硅催化剂载体。所述催化剂裂化区域包括丝光沸石骨架反转(MFI)结构化二氧化硅催化剂。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年1月20日提交的美国临时申请序列号62/448,478的权益，所述申请通过引用并入本文。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及丙烯生产，并且更具体地说，涉及使用包括异构化、复分解和裂化催化剂的多级催化剂系统将丁烯转化为丙烯。

背景技术

近年来，对丙烯的需求急剧增加，以满足聚丙烯、环氧丙烷和丙烯酸不断增长的市场需求。目前，全球生产的丙烯(7400万吨/年)中大多数是主要生产乙烯的蒸汽裂化装置的副产物(57％)，或是主要生产汽油的流化催化裂化(FCC)装置的副产物(30％)。这些方法无法充分应对丙烯需求的快速增长。

其它丙烯生产方法对总丙烯产量的贡献为约12％。在这些方法中，有丙烷脱氢(PDH)、需要乙烯和丁烯两者的复分解反应、高苛刻度FCC、烯烃裂化和甲醇制烯烃(MTO)。然而，丙烯需求已超过乙烯和汽油/蒸馏油需求，而丙烯供应尚未跟上丙烯需求的增长步伐。

发明内容

因此，持续需要改进的用于使用多级催化剂系统选择性产生丙烯的方法。本公开的实施例涉及通过多级催化剂系统由丁烯产生丙烯。

在一个实施例中，提供了一种产生丙烯的方法。所述方法包括将包括2-丁烯的烃流引入到异构化催化剂区域以使所述2-丁烯异构化为1-丁烯，其中所述异构化催化剂区域包括氧化铝与二氧化硅的重量比为1:99到20:80的二氧化硅-氧化铝催化剂。所述方法还包含将所述2-丁烯和所述1-丁烯传递到复分解催化剂区域以使所述2-丁烯和所述1-丁烯交叉复分解成包括丙烯、未转化的C₄烯烃以及高级复分解产物C₅烯烃和C₆烯烃的复分解产物流，其中所述复分解催化剂包括浸渍有金属氧化物的介孔二氧化硅催化剂载体。所述方法进一步包含在催化剂裂化区域中使所述复分解产物流裂化以产生丙烯，其中所述催化剂裂化区域包括丝光沸石骨架反转(MFI)结构化二氧化硅催化剂。

在另一个实施例中，提供了一种用于由包括2-丁烯的烃流产生丙烯的多级催化剂系统。所述多级催化剂系统包括异构化催化剂区域、处于所述异构化区域下游的复分解催化剂区域和处于所述复分解催化剂区域下游的裂化催化剂区域。所述异构化催化剂区域包括氧化铝与二氧化硅的重量比为1:99到20:80的二氧化硅-氧化铝催化剂，其中所述二氧化硅-氧化铝催化剂区域使所述2-丁烯异构化为1-丁烯。所述复分解催化剂区域包括浸渍有金属氧化物以形成介孔二氧化硅催化剂的介孔二氧化硅催化剂载体，其中所述介孔二氧化硅催化剂区域使所述2-丁烯和所述1-丁烯交叉复分解成包括丙烯、未转化的C₄烯烃以及高级复分解产物C₅和C₆的复分解产物流。所述裂化催化剂区域包括丝光沸石骨架反转(MFI)结构化二氧化硅催化剂，其中所述裂化催化剂区域使所述复分解产物流裂化以产生丙烯。

所描述实施例的另外的特征和优点将在下面的详细描述中予以阐述，并且对本领域技术人员而言，所述特征和优点将部分地根据该描述而变得显而易见，或者通过实践所描述实施例，包含下面的详细描述、权利要求以及附图，而被认识。

附图说明