JP2022055360A - 線形アルファオレフィンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】原料から、水素環境下での水素化/還元反応のための金属サイト、および、E1またはE2反応メカニズムを介してアルコールをオレフィンに変換するための酸性サイトの、二重サイトを有する触媒システムを含む水素化処理反応器で、同時に、制御された水素化分解、水素化および脱水反応を介して、線形アルファオレフィン(LAO)および中心オレフィンを製造する経路である。
【選択図】なし
Description
本発明は、引用された先行技術に対して以下の利点を有する。
(i)安価な原料:本発明において、原料は、脂肪酸または脂肪酸のトリグリセリドまたは脂肪酸またはナフテン酸のエステルまたはそれらの混合物のいずれかである。これらは、天然資源から、または他の産業の副産物として入手できる。したがって、本発明の原料は、エチレンまたは合成ガスと比較してはるかに安価である。
(ii)単純なプロセス:本発明に含まれるプロセスは、水素化とそれに続く脱水反応である。これらの2つの反応は、酸性担体触媒系に含浸された金属上で反応器系において同時に起こる。したがって、事実上、それは単一ステップのプロセスである。固定床反応器系であるため、プロセス構成は、当技術分野で知られているアルファオレフィン製造のための任意のプロセスと比較して非常に単純である。また、それは、低圧工程でもある。
(iii)対象生成物:原料の選択に基づいて、このプロセスから対象アルファオレフィンを製造することができる。このプロセスの副産物は、パラフィンと内部オレフィンである。他のプロセスでは、様々な線状アルファオレフィン生成物が形成され、精巧な精製ステップが必要である。
(iv)低コスト:安価な原料と単純なプロセス構成、対象となるアルファオレフィンの製造により、本プロセスははるかにコスト競争力がある。
本発明の主な目的は、脂肪酸、トリグリセリドおよび脂肪酸のエステル、ナフテン酸および/またはそれらの混合物を線状アルファオレフィンおよび中心オレフィンに変換するための方法を提供することである。
LAO:線形アルファオレフィン(linear alpha olefins)
LABS:線形アルキルベンゼン(linear alkyl benzene)
CAPEX:設備投資(capital expenditure)
OPEX:運営費(operating expenditure)
FTS:フィッシャー-トロプシュ合成(Fischer-Tropsch synthesis)
UCO:使用済み食用油(used cooking oil)
MRU:マイクロリアクターユニット(micro-reactor unit)
MHC:軽度の水素化分解触媒(mild hydrocracking catalyst)
WABT:加重平均触媒床温度(weighted average catalyst bed temperature)
LHSV:線形毎時空間速度(linear hourly space velocity)
当業者は、本開示が、具体的に記載されたもの以外の変更および修正の対象となることに気付くであろう。本開示は、そのようなすべての変形および修正を含むことを理解されたい。本開示はまた、プロセスのそのようなすべてのステップ、本明細書で参照または示されるシステムの特徴を、個別にまたは集合的に、およびそのようなステップまたは機能のいずれかまたは複数の任意およびすべての組み合わせを含む。
便宜上、本開示のさらなる説明の前に、本明細書で使用される特定の用語、および例がここに集められている。これらの定義は、本開示の残りの部分に照らして読み、当業者によって理解されるべきである。本明細書で使用される用語は、当技術分野の当業者に認識され、知られているそれらの意味を有するが、便宜上および完全を期すために、特定の用語およびそれらの意味を以下に記載する。
a)二重部位を有する触媒系を含む水素化処理反応器への原料の供給。
b)水素環境下、好ましい操作条件においての、制御された水素化分解、水素化および脱水反応の、同時実行。および、
c)副生成物を伴う生成物混合物からの線状アルファオレフィンおよび中心オレフィンの精製および抽出。
本発明の基本的な態様を説明してきたが、以下の非限定的な実施例は、その特定の実施形態を示している。当業者は、本発明の本質を変えることなく、本発明において多くの修正を行うことができることを理解するであろう。制御された条件下での本発明に記載の反応スキームによる線形オレフィンおよび中心オレフィンの生成は、以下の実施例によって示される。
ドデカン酸メチル(63%)、ミリスチン酸メチル(26%)、およびデカン酸メチル(11%)から構成される脂肪酸のメチルエステルの混合物を、固定床マイクロリアクターユニット(MRU)で処理する。穏やかな水素化分解触媒(MHC)を搭載したMRUを、表1に開示されている次の操作条件で操作する。
脂肪酸の混合物(i)パルミチン酸メチル(40%)、オレイン酸メチル(45%)およびリノール酸メチル(15%)を、固定床マイクロリアクターユニット(MRU)で処理する。穏やかな水素化分解触媒(MHC)を搭載したMRUを、表3に開示されている次の操作条件で操作する。
(付記1)
線状アルファオレフィン(LAO)および中心オレフィンの製造方法であって、
a)二重サイトを有する触媒系を含む水素処理反応器に原料を供すること、
b)制御された水素化分解、水素化および脱水反応を水素環境下で好ましい操作条件で同時に実行して、生成物混合物を得ること、および、
c)副生成物を伴う前記生成物混合物から、前記線状アルファオレフィンおよび前記中心オレフィンを精製および抽出すること、
を含み、
前記原料は、脂肪酸、トリグリセリドおよび脂肪酸のエステル、ナフテン酸、ならびにそれらの混合物を含む、
方法。
前記方法のための前記原料は、単一のタイプの使用済み食用油(UCO)および/または複数のタイプのUCOのブレンドから得られる、付記1に記載の方法。
前記好ましい操作条件は、1から100バールの範囲の操作圧力を含む、付記1に記載の方法。
前記好ましい操作条件は、50℃から450℃の範囲の加重平均触媒床温度(WABT)を含む、付記1に記載の方法。
前記好ましい操作条件が、5から500Nm3/m3の範囲の水素対炭化水素比を含む、付記1に記載の方法。
前記好ましい操作条件が、0.1から20h-1の範囲の液体毎時空間速度(LHSV)での接触時間を含む、付記1に記載の方法。
前記副生成物が、飽和化合物、芳香族化合物、およびグリセロールを含む、付記1に記載の方法。
線状アルファオレフィン(LAO)および中央オレフィンを生成するための二重サイトを有する触媒系であって、
a)水素環境下での水素化/還元反応のための金属サイト、および、
b)E1またはE2反応メカニズムを介してアルコールをオレフィンに変換するための酸性サイト、
を含む、
触媒系。
前記水素化/還元反応のための前記金属サイトが、第VI族、第VIII族、または第VI族および第VIII族の両方の遷移金属を含む、付記8に記載の触媒組成物。
前記酸性サイトが、ゼオライト、アモルファスシリカ-アルミナ、イオン交換樹脂、および超酸などの固体酸を含む、付記8に記載の触媒組成物。
任意で、別個のサイトを有する2つの触媒を単一の水素化処理反応器内または2つの異なる反応器内で積み重ねることができる、付記8に記載の触媒組成物。
金属サイトを有する触媒が、酸性サイトを有する触媒の前に配置される、付記11に記載の触媒組成物。
Claims (12)
- 線状アルファオレフィン(LAO)および中心オレフィンの製造方法であって、
a)二重サイトを有する触媒系を含む水素処理反応器に原料を供すること、
b)制御された水素化分解、水素化および脱水反応を水素環境下で好ましい操作条件で同時に実行して、生成物混合物を得ること、および、
c)副生成物を伴う前記生成物混合物から、前記線状アルファオレフィンおよび前記中心オレフィンを精製および抽出すること、
を含み、
前記原料は、脂肪酸、トリグリセリドおよび脂肪酸のエステル、ナフテン酸、ならびにそれらの混合物を含む、
方法。 - 前記方法のための前記原料は、単一のタイプの使用済み食用油(UCO)および/または複数のタイプのUCOのブレンドから得られる、請求項1に記載の方法。
- 前記好ましい操作条件は、1から100バールの範囲の操作圧力を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記好ましい操作条件は、50℃から450℃の範囲の加重平均触媒床温度(WABT)を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記好ましい操作条件が、5から500Nm3/m3の範囲の水素対炭化水素比を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記好ましい操作条件が、0.1から20h-1の範囲の液体毎時空間速度(LHSV)での接触時間を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記副生成物が、飽和化合物、芳香族化合物、およびグリセロールを含む、請求項1に記載の方法。
- 線状アルファオレフィン(LAO)および中央オレフィンを生成するための二重サイトを有する触媒系であって、
a)水素環境下での水素化/還元反応のための金属サイト、および、
b)E1またはE2反応メカニズムを介してアルコールをオレフィンに変換するための酸性サイト、
を含む、
触媒系。 - 前記水素化/還元反応のための前記金属サイトが、第VI族、第VIII族、または第VI族および第VIII族の両方の遷移金属を含む、請求項8に記載の触媒組成物。
- 前記酸性サイトが、ゼオライト、アモルファスシリカ-アルミナ、イオン交換樹脂、および超酸などの固体酸を含む、請求項8に記載の触媒組成物。
- 任意で、別個のサイトを有する2つの触媒を単一の水素化処理反応器内または2つの異なる反応器内で積み重ねることができる、請求項8に記載の触媒組成物。
- 金属サイトを有する触媒が、酸性サイトを有する触媒の前に配置される、請求項11に記載の触媒組成物。
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