鏈烷醇脫氫來提高芳香族化合物的產(chǎn)率的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于在將鏈烷醇轉(zhuǎn)化成烴時(shí)提高所產(chǎn)生的芳香族烴的產(chǎn)率的多種方法、反應(yīng)器系統(tǒng)、以及催化劑。本發(fā)明包括使用多種催化劑來提高苯、甲苯、以及混合二甲苯在該烴產(chǎn)物中的產(chǎn)率的方法。
【專利說明】鏈烷醇脫氫來提高芳香族化合物的產(chǎn)率
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0001]本申請(qǐng)要求于2011年11月23日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)13/304,052的權(quán)益。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明針對(duì)用于在將鏈烷醇轉(zhuǎn)化成烴的過程中提高芳香族化合物產(chǎn)率的催化劑和方法。
發(fā)明背景
[0003]芳香族烴、值得注意地是苯、甲苯以及鄰-和對(duì)-二甲苯(統(tǒng)稱為混合的二甲苯)是重要的工業(yè)商品用于，例如生產(chǎn)大量的化學(xué)品、纖維、塑料、以及聚合物，包括苯乙烯、苯酚、苯胺、聚酯、以及尼龍。
[0004]芳香族烴和鏈烷烴的混合物可以通過在一種氧化轉(zhuǎn)化催化劑(如沸石催化劑)的存在下轉(zhuǎn)化鏈烷醇來產(chǎn)生。例如，可以將甲醇轉(zhuǎn)化成汽油范圍內(nèi)(gasoline range)的鏈烷烴、芳香族化合物、以及烯烴。使用此方法還可以將高級(jí)醇，如乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、2-丁醇、異丁醇、叔丁醇、戊醇、以及己醇，轉(zhuǎn)化成烴。
[0005]當(dāng)在一種沸石催化劑存在下將氧化物(oxygenate)轉(zhuǎn)化成烴時(shí),這些反應(yīng)物的氫碳有效比(H:Crff比)影響這些反應(yīng)產(chǎn)物的H = Crff比。該H = Crff比計(jì)算如下:
【權(quán)利要求】
1.一種將鏈烷醇轉(zhuǎn)化成芳香族烴的方法，該方法包括: 在一個(gè)脫氫溫度和一個(gè)脫氫壓力下使一種鏈烷醇原料暴露于一種脫氫催化劑以便產(chǎn)生氫和一種氧化組分；并且 在一個(gè)氧化轉(zhuǎn)化溫度和一個(gè)氧化轉(zhuǎn)化壓力下使該氧化組分暴露于一種氧化轉(zhuǎn)化催化劑以便產(chǎn)生芳香族烴。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該氧化組分具有小于1.9的氫碳有效比。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該氧化組分具有在1.0與1.8之間的氫碳有效比。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該鏈烷醇原料中的大于40%的碳含在這些芳香族烴中。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該鏈烷醇原料中的大于45%的碳含在這些芳香族烴中。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該鏈烷醇原料的一部分是小于約100齡的，如從該鏈烷醇原料的該碳14濃度所計(jì)算。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該鏈烷醇原料包含一種伯醇。
8.如權(quán)利要求7所述的 方法，其中該鏈烷醇原料包含乙醇。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該鏈烷醇包含正丁醇。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該氧化組分包含一種羧酸、一種醛、以及一種酯。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該氧化組分包含一種羧酸以及一種酯。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該氧化組分包含一種醛。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該脫氫催化劑包含一種選自下組的金屬，該組由以下各項(xiàng)組成:Cu、Ru、Ag、CuCr, CuZn, Co、拉尼銅、銅-鋅-鋁酸鹽、其合金、以及其組合。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該脫氫催化劑進(jìn)一步包含一種載體。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中該載體包含一種選自下組的物質(zhì)，該組由以下各項(xiàng)組成:氧化鋁、硅石、硅鋁、二氧化鈦、碳、氧化鋯、鋁酸鋅、以及其混合物。
16.如權(quán)利要求14所述的方法,其中該脫氫催化劑包含在一種娃石載體上的Cu。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該脫氫溫度是在約80°C與500°C之間。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該脫氫壓力在從低于大氣壓至約1000磅/平方英寸的范圍內(nèi)。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該氧化轉(zhuǎn)化催化劑包含一種沸石。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中該氧化轉(zhuǎn)化催化劑是ZSM-5。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其中通過一種選自下組的物質(zhì)改性該氧化轉(zhuǎn)化催化劑，該組由以下各項(xiàng)組成:磷、鎵、鋅、鎳、鎢、以及其混合物。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其中該氧化轉(zhuǎn)化催化劑含有一種選自下組的粘合劑，該組由以下各項(xiàng)組成:氧化鋁、硅石、硅鋁、二氧化鈦、氧化鋯、磷酸鋁、以及其混合物。
23.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該氧化轉(zhuǎn)化溫度是在約250°C與550°C之間。
24.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該氧化轉(zhuǎn)化壓力是在從低于大氣壓至約1000磅/平方英寸的范圍內(nèi)。
25.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使該脫氫催化劑和該氧化轉(zhuǎn)化催化劑結(jié)合在一種多功能脫氫/氧化轉(zhuǎn)化催化劑中。
26.—種將氧化化合物轉(zhuǎn)化成芳香族烴的方法，該方法包括: 在一個(gè)脫氫溫度和一個(gè)脫氫壓力下使一種包含第一氧化組分的原料暴露于一種脫氫催化劑以便產(chǎn)生氫和一種第二氧化組分；并且 在一個(gè)氧化轉(zhuǎn)化溫度和一個(gè)氧化轉(zhuǎn)化壓力下使該第二氧化組分暴露于一種氧化轉(zhuǎn)化催化劑以便產(chǎn)生芳香族烴。
27.—種將乙醇轉(zhuǎn)化成芳香族烴的方法，該方法包括: 在一個(gè)脫氫溫度和一個(gè)脫氫壓力下使一種乙醇原料暴露于一種脫氫催化劑以便產(chǎn)生一個(gè)反應(yīng)物流，該反應(yīng)物流包含乙醛、乙酸、以及乙酸乙酯；并且 在一個(gè)氧化轉(zhuǎn)化溫度和一個(gè)氧化轉(zhuǎn)化壓力下使該反應(yīng)物流暴露于一種氧化轉(zhuǎn)化催化劑以便產(chǎn)生芳香族烴。
28.—種將鏈烷醇轉(zhuǎn)化成芳香族烴的方法，該方法包括: 在一個(gè)脫氫溫度和一個(gè)脫氫壓力下使一種鏈烷醇原料暴露于一種脫氫催化劑以便產(chǎn)生氫和一種氧化組分； 將該氧化組分分離成一個(gè)第一氧化物流和一個(gè)第二氧化物流； 在一個(gè)氧化轉(zhuǎn)化溫度和一個(gè)氧化轉(zhuǎn)化壓力下使該第一氧化物流暴露于一種氧化轉(zhuǎn)化催化劑以便產(chǎn)生芳香 族烴；并且 在一個(gè)脫氫溫度和一個(gè)脫氫壓力下使該第二氧化物流暴露于該脫氫催化劑以便產(chǎn)生氫和一種另外的氧化組分。
【文檔編號(hào)】C07C45/38GK104039741SQ201180076214
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月23日
【發(fā)明者】保羅·G·布魯麥, 李元, 馬特·凡斯特拉滕, 沃倫·萊曼, 蘭迪·D·寇特萊特 申請(qǐng)人:維仁特公司