JP2007524676A - 反応器−再生器装置及びスチレンの製造におけるその使用 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図1
Description
より詳細に言えば、本発明は、炭化水素の触媒脱水素反応のための少なくとも一つの反応器と、迅速上昇管型の少なくとも一つの触媒再生器とを具備した、反応器−再生器装置に関する。
(i)触媒を含みかつ流動条件下、例えば流動床条件下で動作する、触媒脱水素反応を行うために適した少なくとも一つの反応容器を含む区画へ、試薬ガスを連続的に供給すること;
(ii)前記工程(i)の容器の頂部から反応生成物を放出させて、それを後続の未反応成分の分離工程及び回収/再循環工程に送ることと;
(iii)前記反応容器からの触媒の排出流を連続的に取出し、特定の装置内での不活性ガスを用いた任意のストリッピングの後に、該触媒に対して並流の再生ガスを担体に用いて、再生器−上昇管を備えた再生/加熱区画へと供給することと;
(iv)前記再生器−上昇管の頂部から再生され加熱された触媒の流れを連続的に取出し、特定の装置内での不活性ガスを用いた任意のストリッピングの後に、試薬ガス、又はエチルベンゼン/エタン混合物の場合にはエタンを担体に用いて、これを前記脱水素反応器へと供給する工程。
(a)0.08〜5質量%のシリカで修飾され、またBET法で測定したときに150m2/g未満の表面積を有する、デルタ相若しくはシータ相、又はデルタ+シータ相、シータ+アルファ相、若しくはデルタ+シータ+アルファ相の混合物のアルミナからなる担体と;
(b)Ga2O3として表される、0.1〜35質量%、好ましくは0.2〜3.8質量%のガリウムと;
(c)Mn2O3として表される、0.01〜5質量%、好ましくは0.15〜1.5質量%のマンガンと;
(d)質量で0〜100ppm、好ましくは5〜90ppmのプラチナと;
(e)0.05〜4質量%、好ましくは0.1〜3質量%のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物
とを含有する。
・支持される成分の1以上の溶液を調製することと;
・該溶液を、シリカで修飾されたアルミナ担体上に分注することと;
・含浸された担体を乾燥することと;
・該乾燥された担体を、500〜900℃に亘る温度で焼成することと;
・任意に、先の工程を1回又は2回繰返すこと
を含んでなる方法に従って調製することができる。
・1〜60質量%、好ましくは1〜20質量%の酸化鉄;
・0.1〜20質量%、好ましくは0.5〜10質量%の少なくとも一つのアルカリ若しくはアルカリ土類金属の酸化物、例えばカリウムの酸化物;
・ランタニドの酸化物、例えばセリウム、ランタン、又はプラセオジムの酸化物から選択される0〜15質量%、好ましくは0.1〜7質量%の第二のプロモータ;
・100%にするための補完物である0.08〜5質量%のシリカで修飾されたアルミナ。
・0.1〜34質量%、好ましくは0.2〜3.8質量%のGa2O3;
・1〜99ppm(質量)、好ましくは3〜80ppmのプラチナ;
・0.05〜5質量%、好ましくは0.1〜3質量%のアルカリ及び/又はアルカリ土類金属の酸化物、例えばカリウムの酸化物;
・0.08〜3質量%のシリカ;
100%にするための補完物は、BET法で測定したときに150m2/g未満の表面積を有する、デルタ相若しくはシータ相、又はデルタ+シータ相、シータ+アルファ相、若しくはデルタ+シータ+アルファ相の混合物のアルミナである。
図1は、反応器−再生器装置を表しており、該反応器は流動床容器からなり、処理される気相は二成分系(エチルベンゼン及びエタンの混合物)であり、
図2は、反応器−再生器装置を表しており、該反応器は反応器−上昇管からなり、気相は二成分系(エチルベンゼン及びエタンの混合物)である。
Claims (24)
- 気相においてエチルベンゼン及び/又はエタンの触媒脱水素反応を実行するための反応器−再生器装置であって、粒子形状の固形触媒の存在下での脱水素反応に適した少なくとも一つの反応容器と、該反応容器に直接接続された触媒再生器とを具備し、該再生器においてはガス及び固体が並流で上方に移動し、ガスの見かけ速度が固体粒子の終端速度よりも高い反応器−再生器装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記ガスの見かけ速度が、固体粒子の終端速度の二倍よりも高い装置。
- 請求項1又は2に記載の装置であって、前記ガスの見かけ速度が30m/秒よりも低い装置。
- 請求項1〜3の何れか1項に記載の装置であって、前記反応容器は、流動床において行われる反応のための1以上の反応器からなり、その中には新鮮な触媒又は再生触媒が頂部から充填される一方、気相の試薬が底部に近接した位置において分配器を通して供給される装置。
- 請求項1〜3の何れか1項に記載の装置であって、前記反応容器は、再生器−上昇管のような流動状態で動作する少なくとも一つの反応器上昇管からなる装置。
- 請求項5に記載の装置であって、前記反応容器は、エチルベンゼン/エタン混合物からなる試薬系の存在下において、各ガス成分について一つの、少なくとも二つの異なる高さにある供給点を有する反応器−上昇管を含んでなる装置。
- 請求項5に記載の装置であって、前記反応容器は、エチルベンゼン/エタン混合物からなる試薬系の存在下において、各々がそれぞれの試薬ガスを供給される少なくとも二つの反応器−上昇管を含んでなる装置。
- 請求項7に記載の装置であって、前記触媒は、種々の反応器−上昇管に沿って直列に流れる装置。
- 請求項7に記載の装置であって、前記触媒は、種々の反応器−上昇管に対して並列に流れる装置。
- 請求項1〜9の何れか1項に記載の装置であって、前記反応容器は搬送ラインによって直接に前記反応器−上昇管に連結され、該搬送ラインは、流動床反応器の底部で回収され又は反応器−上昇管の頂部から回収される使用済み触媒を、再生ガス自身を担体ガスに用いて前記再生器へと搬送することを可能にする装置。
- 請求項1〜10の何れか1項に記載の装置であって、前記再生ガスは高温で供給され、また空気、酸素、或いは窒素で希釈され、又は酸素が富化された空気若しくは酸素から選択される装置。
- 請求項1〜11の何れか1項に記載の装置であって、前記再生器−上昇管は異なる高さに可燃性ガスの導入点を含んでおり、前記可燃性ガスの触媒燃焼によって前記再生された触媒の加熱を行う装置。
- 請求項1〜12の何れか1項に記載の装置であって、前記再生された触媒をそれが随伴するガス相から回収するために、前記再生器−上昇管の出口に配置された分離ユニットを具備する装置。
- 請求項11に記載の装置であって、前記分離ユニットはサイクロン分離機からなり、その底部において前記再生された触媒が回収される装置。
- 気相中においてエチルベンゼン及び/又はエタンの触媒脱水素反応を行うための方法であって:
(i)触媒を含み且つ流動条件下で動作する、触媒脱水素反応を行うために適した少なくとも一つの反応容器を含む区画へ、試薬ガスを連続的に供給することと;
(ii)前記工程(i)の容器の頂部から反応生成物を放出させて、それを後続の未反応成分の分離工程及び回収/再循環工程に送ることと;
(iii)前記反応容器からの触媒の排出流を連続的に取出し、特定の装置内での不活性ガスを用いた任意のストリッピングの後に、それを、該触媒に対して並流の再生ガスを担体に用いて再生器−上昇管を備えた再生/加熱区画へと供給することと;
(iv)前記再生器−上昇管の頂部から再生及び加熱された触媒の流れを連続的に取出し、特定の装置内での不活性ガスを用いた任意のストリッピングの後に、それを、試薬ガス、又はエチルベンゼン/エタン混合物の場合にはエタンを担体に用いて、前記脱水素反応器へと供給すること
とを含んでなる方法。 - 請求項15に記載の方法であって、前記脱水素反応は、400〜750℃の温度、及び大気圧又はそれよりも僅かに高い圧力で行われる方法。
- 請求項15又は16に記載の方法であって、前記触媒の再生は、前期脱水素反応の場合よりも高い温度、大気圧又はそれよりも僅かに高い圧力で行われる方法。
- 請求項17に記載の方法であって、前記再生温度は500〜750℃である方法。
- 請求項15〜18の何れか1項に記載の方法であって、前記脱水素触媒が、
(a)0.08〜5質量%のシリカで修飾され、またBET法で測定したときに150m2/g未満の表面積を有する、デルタ相若しくはシータ相、又はデルタ+シータ相、シータ+アルファ相、若しくはデルタ+シータ+アルファ相の混合物のアルミナからなる担体と;
(b)Ga2O3として表される、0.1〜35質量%、好ましくは0.2〜3.8質量%のガリウムと;
(c)Mn2O3として表される、0.01〜5質量%、好ましくは0.15〜1.5質量%のマンガンと;
(d)質量で0〜100ppm、好ましくは5〜90ppmのプラチナと;
(e)0.05〜4質量%、好ましくは0.1〜3質量%のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物
とを含有し、
前記パーセンテージは、当該組成物の合計に対して計算される方法。 - 請求項15〜18の何れか1項に記載の方法であって、前記脱水素触媒がそれぞれの担持された活性金属成分の機械的混合物であり、その中でのガリウム(Ga2O3)の量は0.2〜3.8質量%であり、マンガンの量は0.15〜1.5質量%であり、プラチナの量は質量で5〜50ppmであり、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物の合計量が0.1〜3質量%であり、100%にするための補完物は、0.08〜5質量%のシリカで修飾され、またBET法で測定したときに150m2/g未満の表面積を有するデルタ相若しくはシータ相、又はデルタ+シータ相、シータ+アルファ相、若しくはデルタ+シータ+アルファ相の混合物の支持体アルミナである方法。
- 請求項15〜18の何れか1項に記載の方法であって、前記脱水素触媒が、
(a)1〜60質量%、好ましくは1〜20質量%の酸化鉄と;
(b)0.1〜20質量%、好ましくは0.5〜10質量%の少なくとも一つのアルカリ若しくはアルカリ土類金属の酸化物、例えばカリウムの酸化物と;
(c)ランタニドの酸化物、例えばセリウム、ランタン、又はプラセオジムの酸化物から選択される0〜15質量%、好ましくは0.1〜7質量%の第二のプロモータと;
(d)100%にするための補完物である0.08〜5質量%のシリカで修飾されたアルミナ
とを含有する方法。 - 請求項15〜18の何れか1項に記載の方法であって、前記脱水素触媒が、
(a)0.1〜34質量%、好ましくは0.2〜3.8質量%のGa2O3と;
(b)1〜99ppm(質量)、好ましくは3〜80ppmのプラチナと;
(c)0.05〜5質量%、好ましくは0.1〜3質量%のアルカリ若しくはアルカリ土類金属の酸化物、例えばカリウムの酸化物と;
(d)0.08〜3質量%のシリカ
とを含有し、
100%にするための補完物は、BET法で測定したときに150m2/g未満の表面積を有する、デルタ相若しくはシータ相、又はデルタ+シータ相、シータ+アルファ相、若しくはデルタ+シータ+アルファ相の混合物のアルミナである方法。 - 請求項15〜22の何れか1項に記載の方法であって、エチルベンゼンをエタンとの混合物で前記脱水素区画に供給し、両成分の同時脱水素により、スチレン及びエチレンを生じる方法。
- 請求項23に記載の方法であって、エチルベンゼンを得るために、前記エチレンが新鮮なベンゼンの流れと共に、アルキル化ユニットへと再循環される方法。
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