JP2016190231A - エテンのオリゴマー化に使用される不均一系触媒の再生 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】a〜fの条件下に不均一系触媒を使用してエテンをオリゴマー化すると共に触媒を再生する方法。a)オリゴマー化工程は、少なくとも部分的に液体溶媒に溶解したエテンを不均一系触媒に接触させ、オリゴマー化、b)再生工程は、エテン、水素及び酸素の非存在下に触媒を液体洗浄媒体によってパージし、c)オリゴマー化工程と再生工程を時間的に交互に実施、d)オリゴマー化工程と再生工程の両方を同一の場所に配置された不均一系触媒で実施、e)触媒の配置場所に熱エネルギーを供給し、設定温度とする、f)再生工程における設定温度が、オリゴマー化工程における設定温度よりも高い。前記溶媒又は洗浄剤がC3〜12のアルカン又はC3〜10アルケン或いはそれらの混合物である方法。
【選択図】図6
Description
a)前記オリゴマー化を、オリゴマー化工程において、少なくとも部分的に液体溶媒に溶解したエテンを前記不均一系触媒に接触させることによって実施し、
b)前記再生を、再生工程において、エテン、水素及び酸素の非存在下において前記触媒を液体洗浄媒体によってパージすることによって実施し、
c)前記オリゴマー化工程及び前記再生工程を、所定時間のオリゴマー化工程の後に所定時間の再生工程を実施し、その後に所定時間のオリゴマー化工程を実施するように、時間的に交互に実施し、
d)前記不均一系触媒を、前記オリゴマー化工程と前記再生工程の両方を実施する同一の場所に常に配置した状態で実施し、
e)前記触媒を設定温度とするために、前記触媒が配置された場所に熱エネルギーを供給し(ただし、前記触媒の実際の温度は、時間的及び空間的に制限された状態で前記設定温度から逸脱し得る)、
f)前記再生工程における前記設定温度が、前記オリゴマー化工程における前記設定温度よりも高いことを特徴とする方法によって達成される。
圧力:1×105〜50×105Pa
WHSV:2〜50h−1
溶液全体のエテン含有量:1〜50重量%
再生工程:
圧力:1×105〜50×105Pa
WHSV:2〜50h−1
溶液全体のエテン含有量:0〜1重量%
再生工程を実施しない場合には、エテンからC4〜C16オリゴマーへの転化率は時間の経過と共に直線的に低下する。触媒を所定の間隔で再生させない場合には、転化率は80%よりもかなり低い値に低下すると思われる。実施例によれば、エテンの供給を停止し、高温の溶媒で洗浄するだけで、コストがかかると共に煩雑な触媒の取り出しを行うことなく、触媒を再活性化させることができることが分かった。反応器全体において溶媒を均一に高温とすることが、失活の原因となる毒作用成分の除去に非常に重要である。パルス再生工程により、触媒の長期安定性を向上させることができる。
II 第2の実施形態
1 混合器
2 エテンリサイクルライン
3 溶媒循環路
4 (第1の)反応器(C2−Oli)
5 第1のカラム
6 第2のカラム
7 第3のカラム
8 コールドトラップ
9 第2の反応器(C4−Oli)
10 第4のカラム
11 第2の混合器
C2 エテン
C2,C4,C6,C8,SOLV(第1の反応器におけるC2−Oliからの)オリゴマー化生成物
C2,SOLV 原料混合物
C2+ 炭素原子数が2よりも大きいオレフィン
C4 n−エテン/ブテンの二量体
C4+ 炭素原子数が4よりも大きいオレフィン
C4,C6,C8,C16(第2の反応器におけるC4−Oliからの)第2のオリゴマー化生成物
C4,C8,C12,C16,COKE(第1の反応器におけるC4−Oliからの)第3のオリゴマー化生成物
C6 エテンの三量体
C8 エテンの四量体/n−ブテンの二量体
C12 n−ブテンの三量体
C16 n−ブテンの四量体
COKE 堆積物
SOLV 溶媒
Claims (15)
- 不均一系触媒を使用してエテンをオリゴマー化すると共に前記触媒を再生する方法であって、
a)前記オリゴマー化を、オリゴマー化工程において、少なくとも部分的に液体溶媒に溶解したエテンを前記不均一系触媒に接触させることによって実施し、
b)前記再生を、再生工程において、エテン、水素及び酸素の非存在下において前記触媒を液体洗浄媒体によって洗浄することによって実施し、
c)前記オリゴマー化工程及び前記再生工程を、所定時間のオリゴマー化工程の後に所定時間の再生工程を実施し、その後に所定時間のオリゴマー化工程を実施するように、時間的に交互に実施し、
d)前記不均一系触媒を、前記オリゴマー化工程と前記再生工程の両方を実施する同一の場所に常に配置した状態で実施し、
e)前記触媒を設定温度とするために、前記触媒が配置された場所に熱エネルギーを供給し(ただし、前記触媒の実際の温度は、時間的及び空間的に制限された状態で前記設定温度から逸脱し得る)、
f)前記再生工程における前記設定温度が、前記オリゴマー化工程における前記設定温度よりも高いことを特徴とする方法。 - 前記溶媒と前記洗浄媒体の両方が、炭素原子数が3〜12のアルケン又は炭素原子数が3〜10のアルケン又はそれらの混合物(シクロアルケン及びシクロアルカンを含む)から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記溶媒と前記洗浄媒体が同一であることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 前記溶媒及び前記洗浄媒体が、プロパン、イソブタン、ペンタン、シクロベンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン及びシクロヘプタンのいずれか又はこれらの物質の2以上の混合物であることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 前記オリゴマー化工程における前記設定温度が20〜130℃であり、前記再生工程における前記設定温度が80〜150℃であり、前記再生工程における前記設定温度が前記オリゴマー化工程における前記設定温度よりも高いことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記オリゴマー化工程を以下の条件下で実施し、
圧力:1×105〜50×105Pa
WHSV:2〜50h−1
溶液全体のエテン含有量:1〜50重量%
前記再生工程を以下の条件下で実施する、
圧力:1×105〜50×105Pa
WHSV:2〜50h−1
溶液全体のエテン含有量:0〜1重量%
ことを特徴とする、請求項5に記載の方法。 - 前記再生工程の継続時間が、先行する前記オリゴマー化工程の継続時間よりも短く、特に、前記再生工程の継続時間が、先行する前記オリゴマー化工程の継続時間の20%未満、好ましくは10%未満、最も好ましくは5%未満であることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記触媒が配置され、前記オリゴマー化工程と前記再生工程を実施する前記場所が、熱エネルギーを供給するために温度調節媒体を通過させる反応器であり、前記温度調節媒体の供給温度を調節することによって前記設定温度に設定することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記洗浄媒体を前記再生工程において循環させ、前記触媒が配置された前記場所から離れた場所において分離装置を使用して浄化して前記洗浄媒体に溶解している成分の少なくとも一部を除去することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記分離装置が、フィルター、膜又はコールドトラップ又はこれらの分離装置の2以上の組み合わせであることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 前記洗浄媒体が、炭素原子数が3〜12のアルケン又はこれらのアルケンの2種以上の混合物又はこれらのアルケンの1種以上と炭素原子数が3〜7の少なくとも1種のアルカンの混合物であり、前記再生工程において、前記触媒が配置された前記場所から前記洗浄媒体を排出し、必要に応じて浄化を行った後、再生させる前記触媒から離れた場所にある第2の不均一系触媒に供給し、前記第2の触媒を使用して前記洗浄媒体内に存在する少なくとも1種のアルケンの化学反応、特に、第2のオリゴマー化、異性化、エーテル化又は酸化的脱水素化を実施することを特徴とする、請求項2〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記洗浄媒体が、炭素原子数が3〜7のアルカン又はこれらのアルカンの2種以上の混合物であり、前記再生工程において、前記触媒が配置された前記場所から前記洗浄媒体を排出し、再生させる前記触媒から離れた場所にある第2の不均一系触媒に供給し、前記第2の触媒を使用して前記洗浄媒体内に存在する少なくとも1種のアルカンの化学反応、特に、アルコール及び/又は酸誘導体を生成する脱水素化を実施することを特徴とする、請求項2〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記不均一系触媒が、少なくとも2つの成分を含み、第1の成分が、Ni、Cr、Fe及びTiから選択される少なくとも1種の元素を含むと共に金属及び/又は酸化物及び/又は水素化物として存在し、第2の成分が、Al2O3、SiO2、TiO2及びZrO2から選択される少なくとも1種の金属酸化物を含む固体であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記オリゴマー化工程において、前記エテンの5重量%未満を、炭素原子数が16以上のエテンのオリゴマー又はポリマーに転化させることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 前記オリゴマー化工程においてエテンの転化率を連続的に測定し、エテンの転化率が95〜100%の範囲の値に低下した時に前記オリゴマー化工程から前記再生工程への切り替えを行うことを特徴とする、請求項1〜14のいずれか1項に記載の方法。
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