JP2017532349A - 軽オレフィンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アルカン供給原料から軽オレフィンを製造する方法に関する。即ち、本発明は、アルカン供給原料から軽オレフィンを製造する方法において、軽オレフィンの生産量を増大するための製法に関する。
軽オレフィン(C2〜C4オレフィン)は、有機化学産業の基本的な開始材料であり、現代の液化石油ガスおよび化学産業において、重要な役割を担う。上記製造方法のように、アルカン供給原料を使用して軽オレフィンを製造する技術は、ますます一般的になる。
本発明の目的は、軽オレフィンの製造方法を提供することである。上記方法は、前述した先行技術における不利な点を克服し、現存する反応器を直接利用でき、軽オレフィンの生産量を増大させる目的を容易に達成し得る。
再生された触媒を得るために、上記使用済み触媒の少なくとも一部を再生反応に搬送する工程、および、
上記脱水素反応に、上記再生された触媒の少なくとも一部を循環させる工程を含み、
上記脱水素反応の上記反応圧力Pが、上記再生反応の上記再生圧力よりも高い、少なくとも0.3MPa、好ましくは0.5MPa、0.7MPa、0.9MPa、1.2MPaまたは2.0MPaである先の項のいずれかに記載の製造方法。
天然ガス凝縮物、天然ガス液体、触媒熱分解液化ガス、油田ガス凝縮物、シェールガス凝縮物、直留ナフサ、シェール油軽組成物、水素化ナフサ、コークス(coker) ガソリンおよび熱分解ガソリンのうち少なくとも一つから選択される、先の項のいずれかに記載の製造方法。
上記炭化水素と上記使用済み触媒とを分離し、分離された炭化水素を生産物分離回収システムに導入し、上記反応器から上記使用済み触媒を連続的に回収する工程、
上記反応器から回収された上記使用済み触媒を、使用済み触媒の受け器に搬送し、その後、ロックホッパーを経由して使用済み触媒の供給槽に搬送し、その後、上記使用済み触媒の供給槽から再生器に搬送し、再生された触媒を製造するために、上記再生器で、酸素含有雰囲気下で上記使用済み触媒を再生する工程、
連続的に上記再生された触媒を上記再生器から回収し、再生された触媒の受け器に搬送し、その後、ロックホッパーを経由して再生された触媒供給槽に搬送し、連続的に上記再生された触媒供給槽から上記反応器に戻って搬送する工程を含んでいる、先の項のいずれかに記載の製造方法。
先行技術と比較すると、本発明による軽オレフィンの製造方法は、以下に示す利点を有する。
明細書の一部を構成する図面は、本発明のさらなる理解を与えるために使われ、以下の発明の詳細な説明と共に本発明を説明するのに役立つが、本発明を限定しようとするものではない。図面において、
図1は、本発明の特定の実施形態に係る、軽オレフィンの製造方法のフローチャートを示す。
1:反応器、2:再生器、3:使用済み触媒の受け器、4:ロックホッパー、5:使用済み触媒の供給槽、6:再生された触媒の受け器、7:パイプライン、8:パイプライン、9:パイプライン、10:パイプライン、11:パイプライン、12:パイプライン、13:パイプライン、14:パイプライン、15:制御弁、16:制御弁、17:制御弁、18:制御弁、19:制御弁、20:制御弁、21:パイプライン、22:パイプライン、23:パイプライン、24:パイプライン、25:パイプライン、26:パイプライン、27:パイプライン、28:パイプライン、29:パイプライン、30:パイプライン、31:パイプライン、40:再生された触媒の供給槽、41:パイプライン、42:パイプライン、50:プレート型格子。
以下に、本発明の特定の実施形態について、図面を参照して、詳細に説明する。ここで説明される特定の実施形態は、本発明を説明するためだけのつもりであることを理解されるべきであり、本発明は、何らかの方法で、それに限定されない。
以下に、本発明の特定の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
実施例1〜6は、図1に示すような方法によって行い、使用した供給原料はプロパン(純度99.5%以上)であり、上記Cr−Fe−K/Al2O3脱水素触媒を使用した。実施条件、供給原料の量、および、軽オレフィンの収率および生産量を、表1に列挙した。
比較例1〜4は、図1に示すような方法によって行い、使用した供給原料はプロパンであり、使用した触媒は実施例1〜6の触媒と同一であった。実施条件、供給原料の量、および、軽オレフィンの収率および生産量を、表1に列挙した。
実施例7〜12は、図1に示すような方法によって行い、使用した供給原料はイソブタン(純度99.5%以上)であり、上記Cr−Fe−K/Al2O3脱水素触媒を使用した。実施条件、供給原料の量、および、軽オレフィンの収率および生産量を、表2に列挙した。
比較例5〜10は、図1に示すような方法によって行い、使用した供給原料はイソブタンであり、使用した触媒は実施例7〜12の触媒と同一であった。実施条件、供給原料の量、および、軽オレフィンの収率および生産量を、表2に列挙した。
実施例13〜18は、図2に示すような方法によって行い、使用した供給原料は、直留ナフサ(表3を参照)であり、上記Pt−Sn−Mg/ZRP触媒を使用した。実施条件、供給原料の量、および、軽オレフィンの収率および生産量を、表4に列挙した。
比較例11〜15は、図2に示すような方法によって行い、使用した供給原料は、直留ナフサであり、使用した触媒は実施例13〜18の触媒と同一であった。実施条件、供給原料の量、および、軽オレフィンの収率および生産量を、表4に列挙した。
実施例Iで使用した供給原料は、市販で入手できるガス製品であり、それぞれ、プロパン(純度≧99.5%)、イソブタン(純度≧99.5%)、および、プロパンとイソブタンの混合物(1:1の重量割合)であった。
実施例I−1は、図1に示すような方法によって行い、使用した供給原料はプロパンであり、調製したクロム型触媒および白金型触媒をそれぞれ使用した。実施条件、供給原料の転換率および生成物選択性のデータを、表I−1に列挙した。
実施例I−2は、図2に示すような方法によって行い、使用した供給原料はイソブタンであり、調製されたクロム型触媒および白金型触媒をそれぞれ使用した。実施条件、供給原料の転換率および生成物選択性のデータを、表I−2に列挙した。
実施例I−3は、図2に示すような方法によって行い、使用した供給原料はプロパンとイソブタンの混合物であり、調製したクロム型触媒および白金型触媒をそれぞれ使用した。実施条件、供給原料の転換率および生成物選択性のデータを、表I−3に列挙した。
実施例II−1、II−2およびII−3で使用した供給原料は、それぞれ、水素化ナフサ、熱分解ガソリンおよび直留ナフサであった(表II−1を参照)。
実施例II−1は、図1に示すような方法によって行い、使用した供給原料は、水素化ナフサであった。実施条件、供給原料の転換率および生成物選択性のデータを、表II−2に列挙した。
実施例II−2は、図2に示すような方法によって行い、使用した供給原料は、熱分解ガソリンであった。実施条件、供給原料の転換率および生成物選択性のデータを、表II−2に列挙した。
実施例II−3は、図2に示すような方法によって行い、使用した供給原料は、直留ナフサであった。実施条件、供給原料の転換率および生成物選択性のデータを、表II−2に列挙した。
Claims (12)
- 軽オレフィンの製造方法であって、
脱水素反応を行うために、アルカン供給原料および触媒を連続的に接触させることによる、上記軽オレフィンの製造方法であり、
上記脱水素反応の反応圧力Pが、0.4〜6MPa、好ましくは0.4〜3MPa、より好ましくは0.5〜2MPa、最も好ましくは0.6〜2MPaであり、
上記脱水素反応の体積空間速度Hが、100〜5000h−1、好ましくは200〜2000h−1、最も好ましくは500〜1000h−1である製造方法。 - 上記脱水素反応の間、HおよびPは、狭義増加関数である数学関数
H=f(P)
を満たし、
P(単位:MPa)は、[0.4,6.0]の間隔、好ましくは[0.4,3.0]の間隔、より好ましくは、[0.5,2.0]の間隔、最も好ましくは[0.6,2.0]の間隔であり、
H(単位:h−1)は、[100,5000]の間隔、好ましくは[200,2000]の間隔、最も好ましくは[500,1000]の間隔である、請求項1に記載の製造方法。 - 軽オレフィンリッチ炭化水素および使用済み触媒を得る上記脱水素反応を行うために、上記アルカン供給原料および上記触媒を連続的に接触させる工程、
再生された触媒を得るために、上記使用済み触媒の少なくとも一部を再生反応に搬送する工程、および、
上記脱水素反応に、上記再生された触媒の少なくとも一部を循環させる工程を含み、
上記脱水素反応の上記反応圧力Pが、上記再生反応の上記再生圧力よりも高い、少なくとも0.3MPa、好ましくは0.5MPa、0.7MPa、0.9MPa、1.2MPaまたは2.0MPaである、請求項1に記載の製造方法。 - 流動床反応器、密集床反応器、ライザー反応器、沸騰床反応器およびそれらの組み合わせからそれぞれ独立して選択される、好ましくは流動床反応器から選択される、より好ましくはバブル流動床反応器または乱流流動床反応器から選択される、一つまたはそれ以上の反応器が、上記脱水素反応に使われる、請求項1に記載の製造方法。
- 上記アルカン供給原料は、C2〜C12の直鎖または分枝状アルカン(好ましくはC2〜C5の直鎖または分枝状アルカン(より好ましくはプロパンおよびイソブタンのうち少なくとも一つ)もしくはC3〜C12の炭化水素の混合物のうち少なくとも一つ)のうち少なくとも一つから選択される、または、
天然ガス凝縮物、天然ガス液体、触媒熱分解液化ガス、油田ガス凝縮物、シェールガス凝縮物、直留ナフサ、シェール油軽組成物、水素化ナフサ、コークスガソリンおよび熱分解ガソリンのうち少なくとも一つから選択される、請求項1に記載の製造方法。 - 上記触媒は、脱水素触媒、熱分解触媒、および、脱水素触媒/熱分解触媒複合触媒のうち少なくとも一つから選択される、請求項1に記載の製造方法。
- 上記再生反応の反応条件は、
反応温度が550〜750℃、好ましくは600〜700℃であり、
反応圧力が0.1〜0.5MPa、好ましくは0.1〜0.3MPaであり、
使用済み触媒の滞留時間が5〜60分間、好ましくは6〜20分間であり、
酸素含有雰囲気下、好ましくは空気雰囲気下または酸素雰囲気下である、請求項3に記載の製造方法。 - 上記使用した触媒および/または上記再生された触媒は、フィルターに通す分離によって回収される、請求項3に記載の製造方法。
- 上記搬送および上記循環は、一つまたはそれ以上(好ましくは一つまたは二つ)のロックホッパー(4)を経由して行われる、請求項3に記載の製造方法。
- 上記脱水素反応のための反応器の、大きさおよび量の上記条件は同一のままであり、軽オレフィンの生産量を、50%、好ましくは100%、より好ましくは150%、200%、500%または800%、最も好ましくは1000%またはそれ以上、増大することが可能である、請求項1に記載の製造方法。
- 転換していないアルカン供給原料を上記脱水素反応に循環する工程をさらに含んでいる、請求項1に記載の製造方法。
- 上記軽オレフィンリッチ炭化水素およびコークス化した使用済み触媒を製造する上記反応器において、脱水素条件下で上記脱水素反応を行うために、予熱されたアルカン供給原料および触媒を連続的に接触させる工程、
上記炭化水素と上記使用済み触媒とを分離し、分離された炭化水素を生産物分離回収システムに導入し、上記反応器から上記使用済み触媒を連続的に回収する工程、
上記反応器から回収された上記使用済み触媒を、使用済み触媒の受け器に搬送し、その後、ロックホッパーを経由して使用済み触媒の供給槽に搬送し、その後、上記使用済み触媒の供給槽から再生器に搬送し、再生された触媒を製造するために、上記再生器で、酸素含有雰囲気下で上記使用済み触媒を再生する工程、
連続的に上記再生された触媒を上記再生器から回収し、再生された触媒の受け器に搬送し、その後、ロックホッパーを経由して再生された触媒供給槽に搬送し、連続的に上記再生された触媒供給槽から上記反応器に戻って搬送する工程を含んでいる、請求項1に記載の製造方法。
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