[其他]转变C3和C4烃为不饱和烃的方法

说明书

本发明涉及转变C₃和C₄烃为不饱和烃。更具体地说，本发明涉及转变C₃和C₄烷烃为不饱和烃、特别是乙烯和丙烯、最好是乙烯的方法。

烯烃，诸如乙烯和丙烯，已经成为有机化学和石油化学工业的主要原料。其中乙烯是目前最重要的化工原料，对乙烯原料的需求量大约为丙烯的两倍。因此，特别需要更加完善的方法将价值不太高的烃类转变为乙烯和丙烯，特别是乙烯。

从各种原料中用多种工艺方法生产乙烯和丙烯、特别是乙烯，迄今已经提出了许多设想。

目前，乙烯的生产几乎都是通过乙烷和丙烷、石脑油乃至轻柴油的脱氢和热裂化方法。美国目前大约75%的乙烯是通过蒸汽裂解天然气中正常状态下为气态的较重的烃组分生产的，因为天然气中含有的甲烷以外的烃类体积比达大约5%至大约60%。然而，在多数情形下，天然气中乙烷及较重的正常状态下为气态的烃类含量大约低于25%，通常低于大约15%。因此，必须有效地利用这些数量有限的，可以用来生产乙烯和丙烯，特别是乙烯的原料。令人遗憾的是这些工艺方法使烃的转变率低，且对乙烯的选择性比对丙烯的要差。不仅如此，还需要比较苛刻的操作条件，特别是温度超过1000℃左右，这样的工艺属于高能耗工艺过程。

为了降低操作条件的苛刻度，更重要的是为了提高转变正常状态下为气态的原料为乙烯和丙烯的转变率，并提高对乙烯的选择性，业已提出了大量的方案，其中包括采用固体接触物质的方案。其中某些方案采用惰性固体接触物质以改进原料与蒸汽之间的接触，且保证整个反应区的更平稳的温度。一些方案中所采用的固体接触物质实质上是一种催化剂。这种固体接触物质的应用，特别是催化剂的应用结果对乙烯和丙烯的转变有所改进，但对乙烯的选择性提高无几。因此非常需要研究更为完善的催化方法，特别是，与丙烯相比，提高对乙烯的选择性的方法。然而，人们并不大清楚催化剂起作用的加工方法，如在这一过程中为什么一定的组分起作用，而其它类似的组分却无效用，或为什么一些成分的组合是有效的，而其它种组合却无效。本领域的技术人员已经提出了不少理论，但这又明显地增添了人们头脑中的混乱，因为似乎每一种理论只解释某种特定的催化物质其作用如何好，而不解释为什么一些相似的催化物质却不起作用，而其它一些不相似的物质却又有效用。结果是，烃类通过催化方法转变为烯烃的技术仍然是不可预测的。

因此本发明的一个目的就是提供一种克服了先有方法中上述及其它不足，使C₃和C₄烃原料转变为不饱和烃的更为完善的方法。本发明的另一个目的是提供一种用催化的方法转变C₃和C₄烃为不饱和烃、特别是为乙烯和丙烯的较为完善的方法。本发明的第三个目的是提供一种将C₃和C₄烃转变为乙烯和丙烯，对乙烯的选择性有了可观的改进的方法。本发明之上述的及其它目的通过下述说明将会更加清楚。

根据本发明，C₃和C₄烃，特别是丙烷和丁烷，在足以将原料烃转变成不饱和烃的条件下，与含有主要成分为镁的氧化物，次要成分为锰的氧化物的接触物质接触，将其转变为不饱和烃、特别是乙烯和丙烯，且对乙烯的选择性高。已经发现，少量的选择于下组的至少一种金属的至少一种氧化物有助于延长催化剂的有效使用寿命，这组金属包括钙、钡、锶、锡及锑。此外也已发现，在原料烃中混入蒸汽有助于延长催化剂的有效使用寿命。限定催化剂原料中的硫含量也可提高催化剂的有效性。