[其他]選擇生產乙烯和丙烯

無效

• 申請號: 86104433
• 申請日: 1986-07-04
• 公開（公告）號: CN86104433A
• 公開（公告）日: 1987-01-21
• 發明（設計）人: 約翰·亨利·科茨
• 申請（專利權）人: 菲利浦石油公司
• 主分類號: C07C4/06
• 分類號: C07C4/06;C07C11/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 孫令華,林柏楠

本發明涉及將丙烷和丁烷裂解為乙烯和丙烯的方法，更具體地說，本發明涉及裂解丙烷和丁烷并最大限度選擇制備乙烯或丙烯的方法。

烯類，例如乙烯和丙烯，現在已成為有機化學和石油化學工業的主要原料，但是，作為原料，乙烯的需求量大約是丙烯的兩倍。由于市場對這兩種原料需求的變化，人們總是更想得到其中的一種。因而，人們非常希望對同一型式的操作在使用同一系統，特別是在使用催化劑的情況下，能最大程度地生產乙烯（相對于丙烯來說）或者相反。

曾有過很多人建議用不同的方法，從不同的原料生產乙烯和丙烯。

目前，幾乎所有的乙烯和丙烯都是從乙烷、丙烷和石腦油有時是瓦斯油通過脫氫或熱裂解而生產的。在美國大約75%的乙烯和丙烯是通過從天然氣來的乙烷和更高級的氣體烴的蒸汽裂解而生產的，這是因為天然氣中含有5～60%（體積）的，除甲烷之外的其他烴。但是在大多數情況下，天然氣中乙烷和更高級的通常為氣體的烴的含量小于25%，且通常小于15%。因此對這些用于生產乙烯和丙烯的有限的原料必須高效率地使用。但很不幸，現有的這些工藝方法中烯類的轉化率很低，而且相對于丙烯來說，對乙烯的選擇性很差。另外，這些方法還要求相對苛刻的條件，特別是溫度要大于1000℃，并且過程的能耗很高。

為了降低反應條件的苛刻度，更重要的提高通常的氣態的原料對乙烯和丙烯的轉化率，已有大量的關于在諸多工藝中采用固體接觸材料的建議，其中某些建議是過于使用惰性固體接觸材料以便改善烴類進料和蒸汽之間的接觸和在反應區保持一個更加均勻的溫度。在另一些情況下，該固體接觸材料實際上是催化劑。這樣應用固體接觸材料，特別是催化劑，雖然提高了對乙烯和丙烯的轉化率，但選擇性卻基本上沒有改進。因此人們非常希望開發能提高乙烯與丙烯選擇性的催化過程。但是人們不太清楚催化劑以何種形式起作用;為什么一些組分有效，而另一些類似的組分卻無效;為什么組分的一些組合有效，而其他組合則無效。當然，本領域的技術人員提出了關于這些問題的很多理論，但僅僅是增加了混亂，這是因為每一種理論僅僅是解釋了某一種具體接觸材料作用良好的原因，而沒有說明類似接觸材料不起作用的原因以及其他不同材料有效的原因。因此，由烴轉化為烯的催化工藝是極不可預測的。

如上所述，人們非常希望能夠根據市場的需求用同一設備和同一類型的操作方式來最大限度地生產乙烯或丙烯。但很多因素使這一問題變得非常復雜。其中一個困難是不管是過去的熱裂解還是催化裂解工藝實質上生產的丙烯數量都比乙烯多。因而在大多數情況下，如使用催化劑則有必要將催化劑進行改變，以便根據需要盡可能多地生產乙烯或丙烯。也有可能通過在進料中加入催化劑毒性材料將生產乙烯轉換為生產丙烯或與此相反。但是這種材料趨向于對催化劑產生永久性破壞，在很多情況下，其破壞程度達到應該更換催化劑的程度。因而，通常不可能重復性地把最大量地生產乙烯換成最大量地生產丙烯，或與此相反。

因此，本發明的一個目的就是提供一種裂解丙烷和丁烷來生產乙烯和丙烯的改進方法，該方法克服了先有技術的上述的和其他的一些缺點。本發明的另一個目的就是提供一個通過裂解丙烷和丁烷最大程度地選擇性生產乙烯或丙烯的改進方法。本發明的還一個目的就是提供一個在催化劑存在下通過裂解丙烷和丁烷來最大程度地選擇性生產乙烯或丙烯的改進方法。此外，本發明的另一個目的是提供一個在催化劑存在下，裂解丙烷和丁烷的方法，該方法相對于丙烯來說顯著地提高了乙烯的產量。本發明的進一步的目的是提供一個在催化劑存在下裂解丙烷和丁烷的方法，該方法實質上提高了相對于丙烯來說乙烯的數量，但該方法可以在催化劑無顯著失活或破壞的情況下被用來提高相對于乙烯來說的丙烯的產量。

本發明的這些和其他的目的將在下面進行詳細描述。

在本發明中，我們發現接下列方法可將丙烷和丁烷裂解，并最大量地選擇性生產乙烯或丙烯。即在適宜于將原料轉化為不飽和烴的催化劑存在下，并在足以能使該裂解發生的條件下使原料烴和該催化劑相接觸，這樣一來，就能最大限度地生產乙烯;如在原料中加入硫化氫或硫化氫母體，而不改變催化劑和操作條件的情況下，就可以最大限度地生產丙烯。在沒有硫化氫存在下，相對于丙烯來說能最大限度地選擇性生產乙烯的較好的催化劑組合物包括錳和鎂的氧化物，錳和鑭系金屬和/或鈮的氧化物，鐵和鑭系金屬和/或鈮的氧化物。如反應在有水蒸汽存在的情況下進行，則催化劑的壽命可以延長，對乙烯的選擇性可以提高。另外，如在基礎催化劑中加入一定的助催化金屬氧化物，則催化劑的壽命也可以延長，對乙烯的選擇性也可以提高。