JP5816261B2 - オレフィンメタセシス条件下におけるブチレンのプロピレンへの変換 - Google Patents
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Description
本出願は、2010年3月30日出願の米国特許出願第12/750,046号の優先権を主張するものである。
本発明は、オレフィンメタセシスのための条件下および触媒の存在下にて、ブチレンを、プロピレンを含むオレフィン生成物に変換するための方法に関する。代表的な触媒は、担体中に存在するアルミナと結合した水素化タングステンを含む。
上記で考察したように、本発明は、炭化水素供給原料がメタセシス反応器または反応ゾーンで接触される、オレフィンメタセシス(または不均化)プロセスのための触媒系に関する。重要なことには、ここで、水素化タングステンが触媒担体中に存在するアルミナと結合したそのような触媒系が、主として、実質的にすべて、またはすべてがブチレン(C4オレフィン)である炭化水素供給原料を、高い選択性でプロピレンへ効果的に変換することが見出された。このことは、ブチレンが、単一のC4オレフィン異性体(例:ブテン−1)として、またはC4オレフィン異性体の混合物(例:ブテン−1およびブテン−2の混合物)として存在する試験にて確認された。上記で考察したように、オレフィンメタセシスのための触媒およびプロセス条件を用いた場合、プロピレンが測定可能な量で生成することは期待されない。この考えとは逆の知見、すなわち、オレフィンメタセシス環境においてブチレンをプロピレンへ変換可能であるということは、一般的にはブチレンと比べてプロピレンの単位重量あたりの価値が高いという点で、重要な商業的意味を有する(C4オレフィン異性体の相対量に関係なく)。
実施例1
W−H/Al2O3触媒によるブテン−1のプロピレンおよびその他のオレフィン生成物への変換
アルミナへグラフト(結合)した水素化タングステンを含む固体触媒を、米国特許第2007/0129584号の実施例3に記載のように調製した。この場合に用いたアルミナは、表面積が125m2/gであるAeroxide(登録商標)Alu C(エボニックデグッサ社(Evonik Degussa GmbH)、エッセン,ドイツ)であった。触媒のタングステン含有量は、触媒の総重量に対して3.0重量%であった。一般的にオレフィンメタセシスに有利である条件下、マイクロ反応器スケールでの実験プロトコルに従い、純粋ブテン−1の供給原料からのプロピレンおよびその他の生成物の生成についてこの触媒を評価した。詳細には、ブテン−1を、150℃(302°F)の温度、および6.1時間−1の単位時間あたり重量空間速度(WHSV)に相当する6.6Nml/分の流速にて、150mgのサンプル充填量である触媒上に通した。これらの条件および1バールg(15psig)を、90時間の実験時間全体を通して維持した。
ブテン−1のプロピレンおよびその他のオレフィン生成物への変換に対する圧力の影響
実施例1で上述したように、純粋ブテン−1の供給原料からのプロピレンおよびその他の生成物の生成のためのマイクロ反応器スケールでの実験プロトコルを繰り返したが、但し、触媒の充填量は、150mgではなく135mgとし、この充填量を有する反応器へのブテン−1の流速は、6.6Nml/分ではなく20Nml/分とした。従って、単位時間あたり重量空間速度は、実施例1の6.1時間−1から本実施例では20時間−1に増加した。また、2つの別々の実験を行い、一方の実験では圧力を1バールg(15psig)とし、別の実験では20バールg(290psig)とした以外は、すべての条件を一定に維持した。
イソブチレン/ブテン−2混合物のプロピレンおよびその他のオレフィン生成物への変換
実施例1で上述したように、プロピレンおよびその他の生成物の生成のためのマイクロ反応器スケールでの実験プロトコルを繰り返したが、但し、供給原料は、純粋ブテン−1ではなく、イソブチレン/ブテン−2のブレンドとした(モルまたは重量基準での50%/50%)。また、触媒の充填量は、150mgではなく400mgとし、この充填量を有する反応器へのブテン−1の流速は、6.6Nml/分ではなく10Nml/分とした。従って、単位時間あたり重量空間速度は、実施例1の6.1時間−1から本実施例では3.4時間−1に減少した。
ブテン−1/ブテン−2混合物のプロピレンおよびその他のオレフィン生成物への変換
実施例2で上述したように、プロピレンおよびその他の生成物の生成のためのマイクロ反応器スケールでの実験プロトコルを、100%ブテン−1の供給原料で繰り返した。加えて、67%/33%、50%/50%、33%/67%、および0%/100%の量でのブテン−1/ブテン−2のブレンド供給原料も試験し、各々の場合において、全供給原料流速は同じ20Nml/分に維持した。
Claims (8)
- プロピレンを生成するための方法であって、
ブチレンを含有する炭化水素供給原料を、100〜200℃の温度で、固体担体および前記担体中に存在するアルミナと結合した水素化タングステンを含有する触媒と接触させることを含み、ここで、前記炭化水素供給原料中のオレフィンのすべてがブチレンであり、前記ブチレンが、少なくとも40%の選択性でプロピレンへ変換される、方法。 - 前記触媒が、1重量%から10重量%の量のタングステンを含有する、請求項1に記載の方法。
- 前記ブチレンが、前記炭化水素供給原料に対して少なくとも85重量%の量で存在する、請求項1または2に記載の方法。
- 前記ブチレンが、少なくとも50重量%のブテン−1、ブテン−2、またはブテン−1とブテン−2との混合物を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ブチレンが、1パスあたり少なくとも15%の変換率で変換される、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ブチレンが、1パスあたり20%から60%の変換率で変換される、請求項5に記載の方法。
- 前記炭化水素供給原料が、0.5バール(7.3psi)から35バール(508psi)の圧力、および1時間−1から100時間−1の単位時間あたり重量空間速度にて、前記触媒と接触される、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- プロピレンを生成するための方法であって、
主としてブテン−1、イソブチレン、またはブテン−1とイソブチレンとの混合物を含有する炭化水素供給原料を、100〜200℃の温度で、固体担体および前記担体中に存在するアルミナと結合した水素化タングステンを含有する触媒と接触させることを含み、
ここで、前記炭化水素供給原料中のオレフィンのすべてが該ブチレンであり、
ここで、前記炭化水素供給原料中のC4オレフィンの1パスあたりの変換率は、15%から60%であり、およびここで、前記C4オレフィンは、少なくとも40%の選択性でプロピレンへ変換される、方法。
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