JPH11246870A - オレフイン類の製造 - Google Patents

オレフイン類の製造

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JPH11246870A
JPH11246870A JP10361981A JP36198198A JPH11246870A JP H11246870 A JPH11246870 A JP H11246870A JP 10361981 A JP10361981 A JP 10361981A JP 36198198 A JP36198198 A JP 36198198A JP H11246870 A JPH11246870 A JP H11246870A
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ジヤツク−フランソワ・グロートジヤン
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クサビエ・バンアエラン
Walter Vermeiren
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オレフィン類の製造。 【解決手段】 オレフィン含有原料の接触分解で流出液
に軽質オレフィンが含まれる方向に選択性のある方法
に、1種以上のオレフィン類を含有する炭化水素原料を
少なくとも約180のケイ素/アルミニウム原子比を有
するMFI型結晶性シリケート触媒(ケイ素/アルミニ
ウム原子比が高くなるようにシリケート触媒を蒸気中で
加熱しそしてこの触媒をアルミニウム用錯化剤で処理す
ることによる脱アルミニウム化を用いた前処理を通して
得たものである)に0.1から2バールのオレフィン分
圧下500から600℃の流入温度で接触させることで
上記原料の分子量よりも低い分子量を有するオレフィン
を含有する流出液を生じさせることを含める。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、オレフィンが豊富な炭
化水素原料の分解で流出液に軽質オレフィンが含まれる
方向に選択性のある方法に関する。特に、精油所または
石油化学プラントで得られるオレフィン原料をその原料
に含まれていたオレフィンがその結果として生じる流出
液の中に再分配されて含まれるように選択的に変化させ
ることができる。
【0001】例えば、石油原料の接触脱ろうなどで長鎖
パラフィン類をより軽質の生成物に変化させる目的でゼ
オライト類が用いられることは本技術分野で公知であ
る。脱ろうの目的ではないが、パラフィン系炭化水素の
少なくとも一部がオレフィン類に変化する。そのような
工程で例えばMFI型の結晶性シリケート類が用いられ
ることは公知であり、この3文字表示「MFI」はSt
ructure Commission of the
International ZeoliteAss
ociationが確立した如き特別な結晶性シリケー
ト構造型を表す表示である。MFI型の結晶性シリケー
トの例は合成ゼオライトZSM−5およびシリカライト
(silicalite)であり、他のMFI型の結晶
性シリケート類も本技術分野で公知である。
【0002】英国特許出願公開第1323710号に
は、結晶性シリケート触媒、特にZSM−5を用いて炭
化水素原料から直鎖パラフィン類および若干分枝鎖のパ
ラフィン類を除去する脱ろう方法が開示されている。ま
た、米国特許第4247388号にも、ZSM−5型の
結晶性シリケートを用いて石油および合成炭化水素原料
の接触水素化脱ろうを行う方法が開示されている。米国
特許第4284529号および米国特許第561407
9号にも同様な脱ろう方法が開示されている。その触媒
は結晶性アルミノ−シリケート類であり、そしてこの上
に示した従来技術の資料には幅広い範囲のSi/Al比
の使用が開示されており、かつその開示された脱ろう方
法にはいろいろな反応条件が開示されている。
【0003】英国特許出願公開第2185753号には
シリカライト触媒を用いた炭化水素原料の脱ろう方法が
開示されている。米国特許第4394251号にはアル
ミニウムを含有する外側殻を有する結晶性シリケート粒
子を用いた炭化水素変換が開示されている。
【0004】また、直鎖および/または若干分枝鎖の炭
化水素、特にパラフィン類を含有する炭化水素原料をよ
り低い分子量を有していてオレフィン類を有意量で含有
する生成物混合物に選択的に変化させることができるこ
とも本技術分野で公知である。この変換は、英国特許出
願公開第2075045号、米国特許第4401555
号および米国特許第4309276号に開示されている
ように、シリカライトとして知られる結晶性シリケート
に供給材料を接触させることで行われている。シリカラ
イトは米国特許第4061724号に開示されている。
【0005】いろいろなケイ素/アルミニウム原子比お
よびいろいろな結晶形態を有するシリカライト触媒が存
在する。Cosden Technology,In
c.の名前で発行されたヨーロッパ特許出願公開第01
46524号および0146525号には、単斜対称を
有するシリカライト型の結晶性シリカ類およびそれの製
造方法が開示されている。このようなシリケート類が有
するアルミニウムに対するケイ素の原子比は80以上で
ある。
【0006】WO−A−97/04871には、ゼオラ
イトが接触分解で示すブテン選択率を向上させる目的
で、中程度の孔を有するゼオライトを蒸気で処理した後
それを酸性溶液で処理することが開示されている。
【0007】Elsevier Science B.
V.が出版したApplied Catalysis
A:General 154 1997 221−24
0のde Lucas他著の表題が“De-alumi
nation of HZSM-5 zeolite
s:Effect of steaming on a
cidity and aromatization
activity”の論文に、そのような脱アルミニウ
ムを受けさせた(dealuminated)ゼオライ
トを用いてアセトン/n−ブタノール混合物を炭化水素
に変化させることが開示されている。
【0008】更にその上、結晶性シリケート触媒、例え
ばZSM−5などを用いて石油溜分の脱ろうを行って軽
質オレフィン溜分、例えばC3からC4のオレフィン溜分
を生じさせることができることも、例えば米国特許第4
171257号などから公知である。典型的には反応槽
の温度を約500℃にまで到達させており、そして石油
溜分からプロピレンへの変換にとって好都合な低い炭化
水素分圧が反応槽内で用いられている。脱ろうではパラ
フィン鎖が分解を受ける結果として原料溜分の粘度低下
がもたらされるが、また、そのパラフィン類の分解でオ
レフィン類の産出が少量であるがもたらされる。
【0009】ヨーロッパ特許出願公開第0305720
号には炭化水素の接触変換で気体状のオレフィン類を製
造することが開示されている。ヨーロッパ特許第034
7003号には炭化水素含有原料を軽質オレフィン類に
変換する方法が開示されている。WO−A−90/11
338にはC2−C12パラフィン系炭化水素を石油化学
原料、特にC2からC4のオレフィンに変換する方法が開
示されている。米国特許第5043522号およびヨー
ロッパ特許出願公開第0395345号には炭素原子数
が4以上のパラフィン類からオレフィン類を製造するこ
とが開示されている。ヨーロッパ特許出願公開第051
1013号には、蒸気による活性化を受けさせた燐含有
触媒とH−ZSM−5を用いて炭化水素からオレフィン
類を製造することが開示されている。米国特許第481
0356号にはシリカライト触媒を用いた脱ろうでガス
オイルの処理を行う方法が開示されている。英国特許出
願公開第2156845号にはプロピレンまたはプロピ
レン含有炭化水素混合物からイソブチレンを製造するこ
とが開示されている。英国特許出願公開第215983
3号には軽質溜分の接触分解でイソブチレンを製造する
ことが開示されている。
【0010】この上に例示した結晶性シリケート類を用
いると長鎖オレフィン類の方が相当する長鎖パラフィン
よりもずっと速い速度で分解を受ける傾向があることが
本技術分野で知られている。
【0011】更に、パラフィン類からオレフィン類への
変換で結晶性シリケート類を触媒として用いると上記変
換が時間に対して安定でないことも知られている。稼働
時間が長くなるにつれて変換率が低下し、このような低
下は、コークス(炭素)が生じて触媒に付着することに
よるものである。
【0012】このような公知方法は重質パラフィン分子
に分解を受けさせて軽質分子を生じさせる目的で用いら
れている。しかしながら、プロピレンの製造を望む場合
には、収率が低いばかりでなくまた結晶性シリケート触
媒の安定性も低い。例えば、FCC装置における典型的
なプロピレン産出率は3.5重量%である。分解を受け
させる流入炭化水素原料からプロピレンをより多い量で
「絞り」出すことができるように公知ZSM−5触媒を
FCC装置に導入することを通してFCC装置で産出さ
れるプロピレン産出量を約7−8重量%のプロピレンに
まで高めることは可能である。このような収率上昇度合
は極めて小さいばかりでなくまたそのようなZSM−5
触媒がFCC装置中で示す安定性も低い。
【0013】特にポリプロピレンの製造に関連してプロ
ピレンの需要が増えて来ている。
【0014】石油化学産業は、現在、プロピレン誘導
体、特にポリプロピレンの数量が増大している結果とし
てプロピレンの入手性に関して重大な窮地に直面してい
る。プロピレンの生産量を高める伝統的な方法は必ずし
も完全に満足されるものではない。例えば、プロピレン
に比べてエチレンをほぼ2倍の量でもたらす追加的ナフ
サ蒸気分解装置は、原料が高価でありかつ資本投下が非
常に高いことから、プロピレンを得るには高価な方法で
ある。ナフサは精油所でガソリンを製造する時の基材で
あることから、それは蒸気分解装置の原料として競合状
態にある。プロパンの脱水素化反応ではプロピレンが高
い収率でもたらされるが、原料(プロパン)が費用効果
的であるのは年度の限られた期間のみであることから、
そのような工程は高価でありかつプロピレンの生産量が
制限される。プロピレンはFCC装置から得られるが、
収率が比較的低く、その収率を高くするのは高価でかつ
限られた度合であることが確かめられている。複分解ま
たは不均化として知られる更に別のルートでエチレンと
ブテンからプロピレンを製造することも可能である。こ
の技術はしばしば蒸気分解装置と組み合わせて用いら
れ、エチレンが原料として使用されているが、エチレン
は少なくともプロピレンと同じほど価値があることか
ら、このような技術は高価である。
【0015】ヨーロッパ特許出願公開第0109059
号には炭素原子数が4から12のオレフィン類をプロピ
レンに変換する方法が開示されている。結晶性でゼオラ
イト構造(例えばZSM−5またはZSM−11)を有
していて300に等しいか或はそれより低いSiO2
Al23モル比を有するアルミノ−シリケートに上記オ
レフィン類を接触させている。上記明細書の場合、高い
プロピレン収率を達成するには高純度のゼオライト1k
g当たり50kg/時以上の高い空間速度が要求され
る。上記明細書には、また、空間速度を高くすればする
ほど一般にSiO 2/Al23モル比(Z比と呼ばれて
いる)を低くすると記述されている。上記明細書に例示
されているオレフィン変換方法は短時間(例えば数時
間)のもののみであり、触媒がより長い時間(例えば少
なくとも160時間または数日間)(これは商業的生産
で要求される)に渡って安定であることを保証すること
に関する問題は取り扱われていない。更に、オレフィン
変換方法を商業的に実行しようとする場合には、高い空
間速度が必要なことは望ましいことでない。
【0016】このように、市場であまり価値がない原料
(市場で代わりの用途をほとんど持たない)を利用して
プロピレンを高い収率でもたらしかつ精油所または石油
化学プラントと容易に一体化可能な方法が求められてい
る。
【0017】他方、またMFI型の結晶性シリケート類
もオレフィン類のオリゴマー化で用いられるよく知られ
た触媒である。例えばヨーロッパ特許出願公開第003
1675号にはZSM−5の如き触媒を用いてオレフィ
ン含有混合物をガソリンに変換することが開示されてい
る。本分野の技術者に明らかなように、オリゴマー化反
応の操作条件は分解で用いられる操作条件とは大きく異
なる。オリゴマー化反応槽内の温度は典型的に約400
℃以下であり、圧力を高くした方がオリゴマー化反応に
とって好都合である。
【0018】英国特許出願公開第2156844号には
シリカライトを触媒として用いてオレフィン類の異性化
を行う方法が開示されている。米国特許第457998
9号にはシリカライト触媒を用いてオレフィン類をより
高い分子量の炭化水素に変換することが開示されてい
る。米国特許第4746762号には結晶性シリケート
触媒を用いた軽質オレフィン類の高級化でC5+液が豊
富な炭化水素を製造することが開示されている。米国特
許第5004852号にはオレフィン類を高オクタンの
ガソリンに変換する2段階方法が開示されており、そこ
では第一段階でオレフィン類にオリゴマー化を受けさせ
てC5+オレフィン類を生じさせている。米国特許第5
171331号には、孔サイズが中程度の結晶性ケイ素
含有モレキュラーシーブ触媒、例えばシリカライト、ハ
ロゲン安定化シリカライトまたはゼオライトなどを用い
てC2−C6オレフィン含有原料のオリゴマー化を行うこ
とを含むガソリン製造方法が開示されている。米国特許
第4414423号には、通常は気体状の炭化水素から
高沸点の炭化水素を製造する多段階方法が開示されてお
り、そこでの第一段階は、中間的な孔サイズを有する結
晶性のケイ素含有モレキュラーシーブ触媒の上に通常は
気体状のオレフィンを供給することを含む。米国特許第
4417088号にはシリカライトを用いて高炭素(h
igh carbon)オレフィン類の二量化および三
量化を行うことが開示されている。米国特許第4417
086号にはシリカライトを用いたオレフィン類のオリ
ゴマー化方法が開示されている。英国特許出願公開第2
106131号および英国特許出願公開第210613
2号にはゼオライトまたはシリカライトの如き触媒を用
いてオレフィン類のオリゴマー化を行って高沸点の炭化
水素を製造することが開示されている。英国特許出願公
開第2106533号にはゼオライトまたはシリカライ
トを用いて気体状のオレフィン類のオリゴマー化を行う
ことが開示されている。
【0019】本発明の1つの目的は、この上で述べた従
来技術の方法とは対照的に、オレフィン類をより軽質な
オレフィン類、特にプロピレンに接触変換する方法の原
料として精油所および石油化学プラントに存在するあま
り価値がないオレフィンを用いる方法を提供することに
ある。
【0020】本発明の別の目的はプロピレンを高いプロ
ピレン収率および純度でもたらす方法を提供することに
ある。
【0021】本発明のさらなる目的は少なくとも化学グ
レード品質内のオレフィン流出液をもたらし得る上記方
法を提供することにある。
【0022】本発明の更に一層の目的はオレフィン類を
経時的に安定なオレフィン変換率および安定な生成物分
配でもたらす方法を提供することにある。
【0023】本発明の更に一層の目的はオレフィン原料
の変換をこのオレフィン原料の源および組成に関係なく
プロピレンに向かう高いオレフィン基準収率(yiel
don an olefin basis)でもたらす
方法を提供することにある。
【0024】本発明は、オレフィン含有原料の接触分解
で流出液に軽質オレフィンが含まれる方向に選択性のあ
る方法を提供し、この方法に、1種以上のオレフィン類
を含有する炭化水素原料を少なくとも約180のケイ素
/アルミニウム原子比を有するMFI型結晶性シリケー
ト触媒(これは、ケイ素/アルミニウム原子比が高くな
るようにシリケート触媒を蒸気中で加熱しそしてこの触
媒をアルミニウム用錯化剤で処理することによる脱アル
ミニウムを用いた前処理を通して得たものである)に
0.1から2バールのオレフィン分圧下500から60
0℃の流入温度で接触させることで上記原料の分子量よ
りも低い分子量を有するオレフィンを含有する流出液を
生じさせることを含める。
【0025】従って、本発明は、精油所および石油化学
プラントで得られるオレフィンが豊富な炭化水素流れ
(生成物)に選択的分解を受けさせることで軽質オレフ
ィン類ばかりでなく特にプロピレンを生じさせる方法を
提供し得るものである。このオレフィンが豊富な原料
を、特に蒸気処理/脱アルミニウム処理を受けさせるこ
とで得た少なくとも約180のSi/Al原子比を有す
るMFI型結晶性シリケート触媒の上に通す。この原料
を上記触媒の上に0.1から2バールのオレフィン分圧
下10から30時-1のLHSVにおいて500から60
0℃の範囲の温度で通すことで上記原料中のオレフィン
含有量を基にしてプロピレンを少なくとも30から50
%生じさせることができる。
【0026】本明細書において、用語「ケイ素/アルミ
ニウム原子比」は材料全体のSi/Al原子比を意味す
ることを意図し、これは化学分析で測定可能である。特
に、結晶性シリケート材料の場合に述べるSi/Al比
は、厳密には結晶性シリケートのSi/Al骨組に当て
はまらず、むしろ材料全体に当てはまる。
【0027】本明細書の以下に記述する如き蒸気処理/
脱アルミニウム前処理を通して得るケイ素/アルミニウ
ム原子比は約180以上である。ケイ素/アルミニウム
原子比が約180より低い場合でも、オレフィンが豊富
な原料の接触分解の結果として生じる軽質オレフィン
類、特にプロピレンの収率は、従来技術の方法の場合よ
りも高い可能性がある。上記原料は未希釈状態でか或は
不活性ガス、例えば窒素などで希釈された状態で供給可
能である。後者の場合の原料の絶対圧力は、炭化水素原
料が不活性ガス中で示す分圧を構成する。
【0028】本発明のいろいろな面をここに添付図を参
照してより詳細に記述するが、しかしながら、これは単
に例であり、ここで、図1および2は、本発明の実施例
に従う接触分解方法および比較実施例に従う接触分解方
法それぞれに関するいろいろな産物(プロピレンを包
含)の収率と時間の間の関係を示すグラフであり、そし
て図3から6に、触媒をいろいろな結合剤を用いていろ
いろな加工段階で製造した場合のとりわけプロピレンの
収率と時間の間の関係を示す。
【0029】本発明に従い、炭化水素流れ中のオレフィ
ン類が分解を受けて軽質オレフィン類が生じそして選択
的にプロピレンが生じる意味でオレフィン類の分解を実
施する。この原料と流出液は好適には実質的に同じオレ
フィン重量含有量を有する。この流出液に含まれるオレ
フィンの含有量は、典型的に、上記原料に含まれるオレ
フィン含有量の±15重量%以内、より好適には±10
重量%以内である。この原料にはオレフィンを含有する
如何なる種類の炭化水素流れも含まれ得る。この原料の
オレフィン含有量は典型的に10から100重量%であ
ってもよく、更にそれを未希釈状態でか或は希釈剤で希
釈して供給してもよく、このような希釈剤に任意に非オ
レフィン系の炭化水素を含めてもよい。このオレフィン
含有原料は、特に、炭素数がC4からC10の範囲、より
好適には炭素数がC4からC6の範囲のノルマルおよび分
枝オレフィンを含有する炭化水素混合物であってもよ
く、これは任意に、炭素数がC4からC10の範囲のノル
マルおよび分枝パラフィンおよび/または芳香族との混
合物の状態であってもよい。このオレフィン含有流れの
沸点は典型的に約−15から約180℃である。
【0030】本発明の特に好適な態様では、上記炭化水
素原料に精油所および蒸気分解装置から得られるC4
合物を含める。そのような蒸気分解装置では幅広く多様
な原料の分解が行われており、そのような原料にはエタ
ン、プロパン、ブタン、ナフサ、ガスオイル、燃料油な
どが含まれる。最も特別には、この炭化水素原料に原油
精油所の流動床接触分解(FCC)装置(重質油をガソ
リンおよび軽質産物に変換する目的で用いられる)から
得られるC4溜分を含めてもよい。そのようなFCC装
置から得られるC4溜分は典型的にオレフィンを約50
重量%含有する。別法として、上記炭化水素原料に原油
精油所内のメチルt−ブチルエーテル(MTBE)(こ
れはメタノールとイソブテンから作られる)製造用装置
から得られるC4溜分を含めることも可能である。その
ようなMTBE装置から得られるC4溜分も典型的にオ
レフィンを約50重量%含有する。このようなC4溜分
は個々のFCCまたはMTBE装置の出口の所で分溜さ
れたものである。更にその上、上記炭化水素原料に石油
化学プラントのナフサ蒸気分解装置から得られるC4
分を含めることも可能であり、そこでは沸点の範囲が約
15から180℃のC 5からC9種を含有するナフサに蒸
気分解を受けさせることが行われており、とりわけC4
溜分が生じる。そのようなC4溜分は典型的に1,3−
ブタジエンを40から50重量%、イソブチレンを約2
5重量%、ブテン(ブテ−1−エンおよび/またはブテ
−2−エンの形態)を約15重量%およびn−ブタンお
よび/またはイソブタンを約10重量%含有する。ま
た、上記オレフィン含有炭化水素原料に、ブタジエン抽
出後(抽残液1)またはブタジエン水添後の蒸気分解装
置から得られるC4溜分を含めることも可能である。
【0031】更にその上、別法として、上記原料に水添
で得られるブタジエンが豊富なC4溜分、典型的にはC4
をオレフィンとして50重量%以上の量で含有するC4
溜分を含めることも可能である。また、上記炭化水素原
料に、石油化学プラントで製造された高純度のオレフィ
ン原料を含めることも可能である。
【0032】更にその上、別法として、上記オレフィン
含有原料に蒸気分解装置から得られる軽質分解ナフサ
(LCN)[さもなくば軽質接触分解スピリット(LC
CS)としても知られる]またはC5溜分か或は軽質分
解ナフサ(この軽質分解ナフサは本明細書の上で考察し
た原油精油所のFCC装置の流出液の分溜で得られたナ
フサである)を含めることも可能である。そのような原
料は両方ともオレフィン類を含有している。更にその
上、別法として、上記オレフィン含有原料に、上記FC
C装置から得られる中質(medium)分解ナフサま
たは原油精油所内の真空蒸留装置の残渣を処理するため
のビスブレーキング(visbreaking)装置か
ら得られるビスブレーキングを受けたナフサを含めるこ
とも可能である。
【0033】このオレフィン含有原料に上述した原料の
1種以上から成る混合物を含めてもよい。
【0034】ガソリンを精油所で製造する時には如何な
る場合にもガソリンからC5種を除去する必要があるこ
とから、本発明の好適な方法に従うオレフィン含有炭化
水素原料としてC5溜分を用いるのが特に有利である。
これは、ガソリンにC5が存在しているとオゾンポテン
シャル(ozone potential)が高くなる
ことで結果として得られるガソリンの光化学作用が高く
なるからである。軽質分解ナフサを上記オレフィン含有
原料として用いることができれば、残りのガソリン溜分
に含まれるオレフィンの含有量が低くなり、それによっ
てガソリンの蒸気圧が低下しかつまた光化学作用が低下
する。
【0035】本発明の方法に従い、軽質分解ナフサに変
換を受けさせるとC2からC4のオレフィン類が生じ得
る。このC4溜分にはオレフィン類、特にイソブテンが
非常に豊富に含まれており、これはMTBE装置の供給
材料として興味が持たれる。C 4溜分に変換を受けさせ
ると、一方ではC2からC3のオレフィン類が生じそして
他方ではイソ−オレフィン類を主に含有するC5からC6
のオレフィン類が生じる。残りのC4溜分にはブタン
類、特にイソブタンが豊富に含まれており、これは精油
所のアルキル化装置の原料として興味が持たれる(ガソ
リンで用いられるアルキレートはC3とC5の原料混合物
から製造される)。イソ−オレフィン類を主に含有する
5からC6溜分は第三アミルメチルエーテル(TAM
E)の製造で興味の持たれる供給材料である。
【0036】本発明者らは、驚くべきことに、本発明の
方法に従ってオレフィン原料に選択的変換を受けさせる
と結果として生じる流出液に上記原料に含まれていたオ
レフィンが再分配を受けたものが含まれることを見い出
した。この方法では、原料に関して触媒および工程条件
を選択すると、それによって、特定のオレフィンに向か
う特別なオレフィン基準収率が得られる。本方法では、
触媒および工程条件を選択すると、オレフィン原料の
源、例えばFCC装置から得られたC4溜分、MTBE
装置から得られたC4溜分、軽質分解ナフサ、または軽
質分解ナフサから得られたC5溜分などに関係なく、典
型的に、プロピレンに向かう方向で同じく高いオレフィ
ン基準収率が得られる。このことは従来技術を基にする
と極めて予想外である。オレフィンを基準にしたプロピ
レン収率は、原料のオレフィン含有量を基準にして典型
的に30から50%である。個々のオレフィンのオレフ
ィン基準収率を、流出液に含まれるオレフィンの重量を
初期のオレフィン含有量全体重量で割った値として定義
する。例えば、原料にオレフィンが50重量%入ってい
る時に流出液にプロピレンが20重量%含まれる場合の
オレフィン基準プロピレン収率は40%である。このこ
とは、製品の実際の収率(これは生じた生成物の重量を
供給材料の重量で割った値として定義される)とは対照
的であり得る。本発明の好適な面に従い、原料に含まれ
るパラフィン類および芳香族が変換を受ける度合は若干
のみである。
【0037】本発明の好適な面に従い、オレフィン分解
用触媒にMFI系列の結晶性シリケートを含め、これは
ゼオライト、シリカライトまたは上記系列に入る他の如
何なるシリケートであってもよい。
【0038】好適な結晶性シリケート類は、10個の酸
素の環で限定される孔またはチャンネルを有していて高
いケイ素/アルミニウム原子比を有するものである。
【0039】結晶性シリケート類は、酸素イオンを共有
することで互いに連結しているXO 4四面体骨組を基と
する微孔性で結晶性の無機ポリマーであり、ここで、X
は三価(例えばAl、B...)または四価(例えばG
e、Si...)であり得る。結晶性シリケートの結晶
構造は四面体単位の骨組が一緒に連結する特定の配列に
よって限定されている。結晶性シリケートの孔開口の大
きさは、四面体単位の数または別法として孔の形成に要
する酸素原子の数、そしてその孔内に存在するカチオン
の性質によって決定される。それらは下記のユニークな
特性組み合わせを有する:内部表面積が高いこと;均一
に存在する孔が1種以上の個別サイズを有すること;イ
オン交換能力を有すること;熱安定性が良好なこと;そ
して有機化合物を吸着する能力を有すること。このよう
な結晶性シリケートの孔の大きさは実際上興味の持たれ
る数多くの有機分子のサイズに類似していることから、
反応体および生成物の出入りを調節し、その結果とし
て、触媒反応に特別な選択性を示す。MFI構造を有す
る結晶性シリケート類は下記の孔直径を有する双方向交
差孔系を有する:[010]に沿った真っすぐなチャン
ネル:0.53−0.56nmおよび[100]に沿っ
た正弦チャンネル:0.51−0.55nm。
【0040】この結晶性シリケート触媒に構造的および
化学的特性を持たせて、それを接触分解が容易に進行す
るような特別な反応条件下で用いる。この触媒にはいろ
いろな反応路が存在し得る。流入温度を約500から6
00℃、より好適には520から600℃、更により好
適には540から580℃にしそしてオレフィン分圧を
0.1から2バール、最も好適にはほぼ大気圧にした工
程条件を用いると、原料に含まれるオレフィンが有する
二重結合のシフトが容易に達成され、その結果として、
二重結合の異性化がもたらされる。更に、そのような異
性化は熱力学的平衡に到達する傾向がある。プロピレン
は、例えばヘキセンまたは重質オレフィン原料の接触分
解で直接製造可能である。オレフィンの接触分解は結合
の開裂による短分子の生成過程を含むと理解することが
できる。
【0041】上記触媒に前処理をそれのケイ素/アルミ
ニウム原子比が少なくとも約180、好適には約200
以上、より好適には約300以上にまで上昇するように
受けさせておき、それによって、上記触媒が比較的低い
酸性度を示すようにしておく。水素移動反応は触媒上に
存在する酸部位の強さおよび密度に直接関係し、好適に
は上記反応を抑制してオレフィン変換過程中にコークス
の生成が起こらないようにし、そうしないと、触媒の経
時的安定性が低下することになるであろう。上記水素移
動反応では飽和物、例えばパラフィン類など、不安定な
中間体であるジエン類および環状オレフィン類および芳
香族が生じる傾向があり、これらはいずれも軽質オレフ
ィン類を生じさせる分解で用いるには好都合でない。環
状オレフィン類は芳香族およびコークス様分子の前駆体
であり、特に固体状酸、即ち酸性の固体状触媒が存在し
ていると、それらの前駆体になる。触媒の酸性度は、触
媒をアンモニアに接触させることで触媒上の酸部位にア
ンモニアを吸着させ次に高温でアンモニアを脱離させた
後に触媒上に残存するアンモニアの量を示差熱重量分析
で測定することを通して測定可能である。上記ケイ素/
アルミニウム比を好適には180から1000、最も好
適には300から500の範囲にする。
【0042】本発明の特徴の1つは、そのような蒸気処
理/脱アルミニウム処理を受けさせておいた結晶性シリ
ケート触媒のケイ素/アルミニウム比は高いことからオ
レフィン原料の源および組成がどのようであろうとも安
定なオレフィン変換を30から50%の高いオレフィン
基準プロピレン収率で達成することができる点である。
そのように比率を高くしておくと触媒の酸性度が低くな
り、それによって触媒の安定性が向上する。
【0043】本発明の接触分解方法で用いるに適した高
いケイ素/アルミニウム原子比を持たせた触媒の製造
を、商業的に入手可能な結晶性シリケートからアルミニ
ウムを除去することで行う。典型的な市販シリカライト
のケイ素/アルミニウム原子比は約120である。本発
明に従い、結晶性シリケートの骨組に存在する四面体ア
ルミニウムの量を低下させてアルミニウム原子を非晶質
アルミナ形態の八面体アルミニウムに変化させ得る蒸気
処理を商業的に入手可能な結晶性シリケートに受けさせ
ることを通して、それの修飾を行う。この蒸気処理段階
ではアルミニウム原子が結晶性シリケート骨組構造から
化学的に取り除かれてアルミナ粒子が生じるが、このよ
うな粒子は、ある程度であるが、骨組内に存在する孔ま
たはチャンネルの障害物になる。これは本発明のオレフ
ィン分解過程を抑制するものである。従って、蒸気処理
段階の後の結晶性シリケートに抽出段階を受けさせるこ
とで、その非晶質アルミナを孔から除去し、それによっ
て、少なくともある程度であるが、細孔容積を回復させ
る。水に溶解し得るアルミニウム錯体を生じさせること
を経由した滲出段階で上記非晶質アルミナを上記孔から
物理的に除去すると、結晶性シリケートの全体的脱アル
ミニウム効果がもたらされる。このようにして、結晶性
シリケートの骨組からアルミニウムを取り除いた後それ
によって生じたアルミナを上記孔から除去する過程は、
触媒に含まれる孔表面全体に渡る実質的に均一な脱アル
ミニウムを達成するに役立つ。その結果として触媒の酸
性度が低下し、それによって、分解過程で起こる水素移
動反応の度合が低くなる。このような酸性度の低下を理
想的には結晶性シリケートの骨組内に限定されている孔
全体に渡って実質的に均一に起こさせる。この理由は、
そのようにするとオレフィン分解過程で炭化水素種が孔
の中に深く入り込むことができるようになるからであ
る。従って、酸性度の低下、従って触媒の安定性を低く
する可能性がある水素移動反応の低下が骨組内の孔構造
物全体に渡って生じるようにする。上記過程を用いて、
骨組のケイ素/アルミニウム比を少なくとも約180、
好ましくは約180から1000、好適には少なくとも
200、更により好適には少なくとも300、最も好適
には約480の値にまで高める。
【0044】この触媒である結晶性シリケート、好適に
はシリカライトを結合剤、好適には無機結合剤と一緒に
混合して所望形状、例えばペレットなどに成形する。こ
の結合剤を、これが触媒製造過程および次に行うオレフ
ィン類の接触分解過程で用いる温度および他の条件に耐
えるように選択する。この結合剤は粘土、シリカ、金属
酸化物、例えばZrO2など、および/または金属、ま
たはシリカと金属酸化物の混合物を含有するゲルなどか
ら選択される無機材料である。好適には、この結合剤に
アルミナを含めない。それ自身が触媒作用を示す結合剤
を結晶性シリケートと一緒に用いると、それによって、
上記触媒が示す変換率および/または選択性が変化する
可能性がある。結合剤用の不活性な材料は、適切には、
反応速度を調節する他の手段を用いることなく製品を経
済的にかつ秩序正しく得ることができるように変換度合
を調節する希釈剤として働き得るものである。触媒に良
好な破壊強度(crush strength)を持た
せるのが望ましい。これは、商業的使用で触媒が粉末様
材料に分解しないようにするのが望ましいからである。
そのような粘土または酸化物である結合剤を用いる目的
は、通常は、単に触媒の破壊強度を向上させることにあ
る。本発明の触媒で用いるに特に好適な結合剤にはシリ
カが含まれる。
【0045】微細結晶性シリケート材料と結合剤である
無機酸化物マトリックスの相対比は幅広く多様であり得
る。この結合剤の含有量を複合触媒の重量を基準にして
典型的には5から95重量%、より典型的20から50
重量%の範囲にする。そのような結晶性シリケートと無
機酸化物結合剤の混合物を調合結晶性シリケートと呼
ぶ。
【0046】触媒を結合剤と一緒に混合する時、触媒を
調合してペレット状にするか、押出し加工して他の形状
にするか、或は噴霧乾燥で粉末にすることも可能であ
る。
【0047】典型的には、上記結合剤と結晶性シリケー
ト触媒を押出し加工で一緒に混合する。このような加工
では、結合剤、例えばゲル形態のシリカを上記結晶性シ
リケート触媒材料と一緒に混合した後、その結果として
得た混合物を押出し加工で所望形状、例えばペレット状
にする。その後、この調合結晶性シリケートに焼成を典
型的には200から900℃の温度の空気中または不活
性ガス中で1から48時間受けさせる。
【0048】好適には、上記結合剤に如何なるアルミニ
ウム化合物も含めず、例えばアルミナなどを含めない。
この理由は、上述したように、本発明で用いる好適な触
媒では、それに脱アルミニウムを受けさせて結晶性シリ
ケートのケイ素/アルミニウム比を高くしておくからで
ある。結合剤中にアルミナが存在している場合に結合段
階をアルミニウム抽出段階に先立って実施すると他の余
分なアルミナが生じる。アルミニウムを含有する結合剤
をアルミニウム抽出後の結晶性シリケート触媒と一緒に
混合すると、それによって上記触媒が再びアルミニウム
化される。結合剤中にアルミニウムが存在していると、
触媒が示すオレフィン選択性が低下しかつ触媒の経時的
安定性が低下する傾向がある。
【0049】加うるに、この触媒と結合剤の混合は蒸気
処理および抽出段階の前または後のいずれでも実施可能
である。
【0050】この蒸気処理を、大気圧下および13から
200kPaの水分圧下、高温、好適には425から8
70℃の範囲、より好適には540から815℃の範囲
の温度で実施する。この蒸気処理を好適には蒸気が5か
ら100%入っている雰囲気中で実施する。この蒸気処
理を好適には1から200時間、より好適には20時間
から100時間に渡って実施する。上述したように、こ
の蒸気処理では、結晶性シリケートの骨組内に存在する
四面体アルミニウムの量がアルミナの生成を伴って低下
する傾向がある。
【0051】この蒸気処理の後、触媒からアルミニウム
を滲出で除去する目的で、抽出過程を実施する。好適に
は、アルミナと一緒になって可溶錯体を形成する傾向が
ある錯化剤を用いて、アルミニウムを結晶性シリケート
から抽出する。この錯化剤を好適にはそれが入っている
水溶液の状態にする。このような錯化剤には有機酸、例
えばクエン酸、蟻酸、しゅう酸、酒石酸、マロン酸、こ
はく酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フタル
酸、イソフタル酸、フマル酸、ニトリロトリ酢酸、ヒド
ロキシエチレンジアミントリ酢酸、エチレンジアミンテ
トラ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸など、ま
たは上記酸の塩(例えばナトリウム塩)、または上記酸
もしくは塩の2種以上から成る混合物が含まれ得る。こ
のアルミニウム用錯化剤は、好適には、アルミニウムと
一緒になって水に溶解し得る錯体を形成して、特に蒸気
処理段階中に生じたアルミナを上記結晶性シリケートか
ら除去するものである。特に好適な錯化剤にはアミン、
好適にはエチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)また
はそれの塩、特にそれのナトリウム塩が含まれ得る。
【0052】その後、脱アルミニウム段階を受けさせた
後の触媒に焼成を例えば大気圧下400から800℃の
温度で1から10時間受けさせる。
【0053】本発明の好適ないろいろな触媒は高い安定
性を示し、特に数日間、例えば10日間に及んで安定な
プロピレン収率をもたらす能力を有することを確認し
た。それによって、オレフィン分解過程を2基の並列
「自在(swing)」反応槽を用いて連続的に実施す
ることができ、このような連続運転では、1つの反応槽
を運転している時にもう一方の反応槽で触媒再生を行
う。また、本発明の触媒は数回に渡って再生可能であ
る。この触媒は、また、それを製油所または石油化学プ
ラントのいろいろな給源から来るいろいろな組成の多様
な原料(純粋または混合物のいずれも)の分解で用いる
ことができる点で柔軟性を示す。
【0054】本発明者らは、本発明に従うオレフィン接
触分解過程においてオレフィン含有原料中にジエン類が
存在しているとそれによって触媒の失活がより速く起こ
る可能性があることを見い出した。それによって、所望
オレフィン、例えばプロピレンを製造する時に触媒が示
すオレフィン基準収率が稼働時間が長くなるにつれて大
きく低下する可能性がある。本発明者らは、接触分解を
受けさせる原料にジエンが存在しているとそのジエンか
らゴム状物が生じて触媒に付着する可能性があり、それ
によって今度は触媒の活性が低下する可能性があること
を見い出した。本発明の方法に従い、触媒に安定な経時
的活性、典型的には少なくとも10日間に渡る安定な活
性を持たせるのが望ましい。
【0055】本発明のこの面に従い、上記オレフィン含
有原料にジエン類が含まれている場合には、オレフィン
の接触分解を行うに先立って、その原料に選択的水添過
程を受けさせて上記ジエン類を除去しておく。この水添
過程ではモノオレフィン類が飽和オレフィンにならない
ように調節を行う必要がある。この水添過程に、好適に
は、ニッケルを基とするか或はパラジウムを基とする触
媒、または第一段階の熱分解ガソリン(Pygas)の
水添で典型的に用いられる他の触媒を含める。C4溜分
の場合にそのようなニッケルを基とする触媒を用いる
と、水添によってモノオレフィンが有意な変換を受けて
パラフィンが生じるのを避けるのは不可能である。従っ
て、C4溜分の場合には、ジエンの水添に対して高い選
択性を示す上記パラジウムを基とする触媒を用いる方が
適切である。
【0056】特に好適な触媒は、パラジウムを触媒重量
を基準にして0.2−0.8重量%含有するように例え
ばアルミナなどに支持させたパラジウムを基とする触媒
である。上記水添過程を、好適には5から50バール、
より好適には10から30バールの絶対圧力下、40か
ら200℃の流入温度で実施する。水素/ジエンの重量
比を典型的には少なくとも1、より好適には1から5、
最も好適には約3にする。1時間当たりの液体空間速度
(liquid hourly spaceveloc
ity)(LHSV)を好適には少なくとも2時-1、よ
り好適には2から5時-1にする。
【0057】上記原料に含まれるジエン類を、好ましく
は、この原料中の最大ジエン含有量が約0.1重量%、
好適には約0.05重量%、より好適には約0.03重
量%になるように除去しておく。
【0058】本接触分解方法では、プロピレンの方向に
高い選択性が得られ、経時的に安定なオレフィン変換率
が得られかつ流出液中に安定なオレフィン生成物分布が
得られるように工程条件を選択する。圧力を低くし、流
入温度を高くしかつ接触時間を短くすることと協力させ
て触媒中の酸密度を低くする(即ちSi/Al原子比を
高くする)と、上記目的が好適に達成されるが、そのよ
うな工程パラメーターは全部相互に関係して全体として
累積効果を与える(例えば圧力をより高くした場合には
流入温度を更に高くすることでそれを相殺または補うこ
とができる)。パラフィン類、芳香族およびコークス前
駆体の生成をもたらす水素移動反応に好都合でない工程
条件を選択する。従って、本方法を操作する条件では高
い空間速度、低い圧力および高い反応温度を用いる。好
適には、LHSVを10から30時-1の範囲にする。オ
レフィンの分圧を0.1から2バール、好適には0.5
から1.5バールの範囲にする。特に好適なオレフィン
分圧は大気圧(即ち1バール)である。上記炭化水素原
料の供給を好適にはこの原料が反応槽の中を運ばれるに
充分な全体的流入圧力下で行う。この炭化水素原料は未
希釈状態でか或は不活性ガス、例えば窒素などで希釈さ
れた状態で供給可能である。反応槽内の全絶対圧力を好
適には0.5から10バールの範囲にする。本発明者ら
は、本分解方法で低いオレフィン分圧、例えば大気圧を
用いると水素移動反応が起こる度合が低くなる傾向があ
り、それによって今度は、触媒の安定性を低くする傾向
があるコークスの生成が低下し得ることを確認した。上
記オレフィンの分解を500から600℃、好適には5
20から600℃、更により好適には540から580
℃、典型的には約560℃から570℃の原料流入温度
で実施する。
【0059】本接触分解方法は固定床反応槽、可動床反
応槽または流動床反応槽内で実施可能である。典型的な
流動床反応槽は製油所における流動床接触分解で用いら
れるFCC型の反応槽である。典型的な可動床反応槽は
連続接触改質型の反応槽である。この上に記述したよう
に、本方法は1対の並列「自在」反応槽を用いて連続的
に実施可能である。
【0060】上記触媒はオレフィン変換に対して長期
間、典型的には少なくとも約10日間に渡って高い安定
性を示すことから、触媒再生の頻度は低い。従って、よ
り特別には、本触媒の寿命は1年を越え得る。
【0061】この接触分解過程で得た反応槽流出液を分
溜装置に送り込んでその流出液から所望のオレフィンを
分離する。本接触分解方法をプロピレンの製造で用いる
場合には、C3溜分(これにはプロピレンが少なくとも
93%、より好適にはプロピレンが少なくとも95%入
っている)に分溜を受けさせた後、混入物、例えば硫黄
種、ひ素などを全部除去する目的で、それの精製を行
う。C3より大きい重質オレフィンは再利用可能であ
る。
【0062】本発明者らは、本発明に従って用いるシリ
カライト触媒に蒸気処理および抽出を受けさせておくと
原料中に典型的に存在する硫黄含有化合物、窒素含有化
合物および酸素含有化合物による触媒活性低下(即ち触
媒毒)に特別抵抗を示すようになることを見い出した。
【0063】工業原料には分解で用いる触媒に影響を与
える可能性がある不純物が数種類含まれている可能性が
あり、例えばC4流れにはメタノール、メルカプタン類
およびニトリル類などが含まれている可能性があり、そ
して軽質分解ナフサにはメルカプタン類、チオフェン
類、ニトリル類およびアミン類が含まれている可能性が
ある。
【0064】毒含有原料を模擬する目的で、1−ヘキセ
ン原料にn−プロピルアミンまたはプロピオニトリル
[各々Nの量が100ppm(重量)になるように]、
2−プロピルメルカプタンまたはチオフェン[各々Sの
量が100ppm(重量)になるように]、およびメタ
ノール[Oの量が100または2000ppm(重量)
のいずれかになるように]を不純物として添加しておく
特定の試験を実施した。このようなドーパント(dop
ants)は、触媒が経時的に示す活性に関して触媒性
能に影響を与えなかった。
【0065】本発明のいろいろな面に従い、本分解方法
では、多様な異なるオレフィン原料を用いることができ
るばかりでなく、また使用する工程条件および個々の触
媒を適切に選択することを通して結果として生じる流出
液に含まれるオレフィンが選択的に特別な分布を示すよ
うにオレフィン変換過程を調節することができる。
【0066】例えば、本発明の主要な面に従い、製油所
または石油化学プラントから得られるオレフィンが豊富
な流れに分解を受けさせて軽質オレフィン、特にプロピ
レンを生じさせる。この流出液に含まれる軽質溜分、即
ちC2およびC3溜分はオレフィンを95%を越える量で
含有し得る。このような溜分は化学グレードのオレフィ
ン原料を構成するに充分なほど高純度である。本発明者
らは、上記方法におけるオレフィン基準プロピレン収率
はC4またはそれ以上のオレフィン類を1種以上含有す
る原料のオレフィン含有量を基にして30から50%の
範囲になり得ることを確認した。本方法の流出液に含ま
れるオレフィンの分布は原料のそれに比較して異なる
が、全体的オレフィン含有量は実質的に同じである。
【0067】さらなる態様における本発明の方法ではC
5オレフィン原料からC2−C3オレフィンを製造する。
この触媒は蒸気処理/脱アルミニウム処理を受けさせて
おいたケイ素/アルミニウム比が少なくとも180、よ
り好適には少なくとも300の結晶性シリケートであ
り、工程条件は、500から600℃の流入温度、0.
1から2バールのオレフィン分圧および10から30時
-1のLHSVであり、このようにすると、オレフィン内
容物の少なくとも40%がC2からC3のオレフィンとし
て存在するオレフィン流出液が得られる。
【0068】本発明の別の好適な態様では、軽質分解ナ
フサからC2−C3オレフィンを製造する方法を提供す
る。この軽質分解ナフサを蒸気処理/脱アルミニウム処
理を受けさせておいたケイ素/アルミニウム比が少なく
とも180、好適には少なくとも300の結晶性シリケ
ートである触媒に接触させてオレフィン分解を起こさせ
ると、オレフィン内容物の少なくとも40%がC2から
3のオレフィンとして存在するオレフィン流出液が得
られる。この方法で用いる工程条件に500から600
℃の流入温度、0.1から2バールのオレフィン分圧お
よび10から30時 -1のLHSVを含める。
【0069】以下に非制限実施例を言及することで本発
明のいろいろな面を以下に例示する。
【0070】
【実施例】実施例1 この実施例では結晶性シリケートを用いて軽質分解ナフ
サ(LCN)に分解を受けさせる。この触媒はシリカラ
イトであり、これを結合剤と一緒に調合し、加熱(蒸気
中)による前処理(本明細書の以下に記述する如く)を
受けさせ、アルミニウム用錯体を用いた脱アルミニウム
処理を受けさせることでアルミニウムをそれから抽出
し、そして最後に焼成を受けさせておいた。その後、こ
の触媒を用いて炭化水素原料に入っているオレフィン類
に分解を受けさせると、この接触分解方法で生じた流出
液に含まれるオレフィン含有量は、上記原料に含まれる
オレフィンの含有量と実質的に同じであった。
【0071】上記触媒の前処理では、UOP Mole
cular Sieve Plant社[P.O.Bo
x 11486、Linde Drive、Chick
asaw、AL 36611、米国]から商標S115
の下で商業的に入手可能なシリカライトを沈澱シリカを
含む結合剤と一緒に(この結合剤が結果として生じるシ
リカライト/結合剤組み合わせの50重量%を構成する
ように)して押出し加工を行うことでペレット状にし
た。より詳細には、538gの沈澱シリカ[Degus
sa AG(フランクフルロ、ドイツ)から商標FK5
00の下で商業的に入手可能]を1000mlの蒸留水
と一緒に混合した。その結果として生じたスラリーのp
Hを硝酸で1にした後、それを30分間混合した。その
後、このスラリーにシリカライトS115を520g、
グリセロールを15gおよびチロース(tylose)
を45g加えた。ペーストが得られるまで上記スラリー
を蒸発させた。このペーストを押出し加工して直径が
2.5mmの筒状押出し加工品に成形した。この押出し
加工品を110℃で16時間乾燥させた後、それに焼成
を600℃の温度で10時間受けさせた。その後、その
結果として得た結合剤調合シリカライト触媒に蒸気処理
を大気圧下550℃の温度で受けさせた。この雰囲気を
窒素に蒸気が72体積%含まれるように構成させて、蒸
気処理を48時間実施した。その後、この蒸気処理を受
けさせた触媒(145.5g)をアルミニウム用錯形成
化合物[エチレンジアミノテトラ酢酸(EDTA)がナ
トリウム塩として約0.05MのNa2EDTA濃度で
入っている溶液(611ml)の状態]で処理した。こ
の溶液を16時間還流させた。次に、このスラリーを水
で徹底的に洗浄した。次に、この触媒にNH4Cl
(0.1Nを触媒100g当たり480ml)を用いた
イオン交換を還流条件下で受けさせ、最後に洗浄、11
0℃で乾燥そして400℃で焼成を3時間受けさせた。
この脱アルミニウム過程で上記シリカライトのSi/A
l比は初期の約220の値から約280の値にまで上昇
した。
【0072】その結果として得たシリカライトは単斜結
晶構造を有していた。
【0073】次に、この触媒を粒子サイズが35−45
メッシュになるように粉砕した。
【0074】次に、この触媒を軽質分解ナフサの分解で
用いた。管状反応槽に上記粉砕触媒を10ml入れて5
60−570℃の温度にまで加熱した。この管状反応槽
に供給材料である軽質分解ナフサを約547℃の流入温
度、1バール(即ち大気圧)の流出炭化水素圧力および
約10時-1のLHSV速度で注入した。
【0075】実施例1および残りの実施例に示す流出炭
化水素圧力を以下の如く特徴付ける。これは流出液に含
まれるオレフィンの分圧といくらか存在する非オレフィ
ン炭化水素の分圧の合計を含む。所定流出炭化水素圧力
のオレフィン分圧は流出液に含まれるオレフィンのモル
含有量を基準にして容易に計算可能であり、例えば流出
炭化水素にオレフィンが50モル%含まれている場合の
流出オレフィン分圧は流出炭化水素圧力の半分である。
【0076】供給材料が軽質分解ナフサである場合に
は、それに予備的水添過程を受けさせてそれからジエン
類を除去しておく。この水添過程では、パラジウムを含
んでいてそれがアルミナ支持体に0.6重量%支持され
ている触媒を用い、水素/ジエンのモル比が約3になる
ように水素を存在させて、約30バールの絶対圧力下、
約130℃の流入温度で、上記触媒上に軽質分解ナフサ
と水素を約2時-1のLHSVで通した。
【0077】表1に、初期LCN供給材料の組成に加え
て、ジエン水添過程に従う水素化処理を受けさせた後の
供給材料の組成を、C1からC8の化合物の項目で示す。
この初期LCNは以下に示す如き蒸留曲線(ASTM
D 1160で測定)を与えた。
【0078】 留出(体積%) 温度 1体積% 14.1℃ 5 28.1 10 30.3 30 37.78 50 54.0 70 67.0 90 91.4 95 100.1 98 118.3 表1中、文字Pはパラフィン種を表し、文字Oはオレフ
ィン種を表し、文字Dはジエン種を表し、そして文字A
は芳香族種を表す。表1にまた接触分解過程の結果とし
て生じる流出液の組成も示す。
【0079】接触分解過程の結果として生じる流出液に
含まれるオレフィン含有量と原料に含まれていたオレフ
ィン含有量が実質的に同じであることが表1から分かる
であろう。言い換えれば、LCNはオレフィンを約45
重量%含有しておりそして流出液はオレフィンを約46
重量%含有していた。しかしながら、本発明に従い、こ
の流出液に含まれるオレフィン類の組成は接触分解過程
を通して実質的に変化しており、流出液に含まれるプロ
ピレンの量は最初の0の値から流出液中の18.380
5重量%の値にまで高くなったことが分かるであろう。
このことから、接触分解過程におけるオレフィン基準プ
ロピレン収率は40.6%であった。このことは、本発
明に従う方法ではオレフィン類が接触分解を受けて他の
オレフィン類が生じ、この実施例ではプロピレンが高い
度合で生じることを立証している。
【0080】上記LCNにはC4からC8の炭化水素が含
まれておりそして上記流出液中にはオレフィン含有量の
40%以上、例えば約51%がC2からC3のオレフィン
類として存在していた。このことは、本発明の接触分解
方法では軽質分解ナフサ原料から低級オレフィン類が高
い収率で生じることを立証している。この流出液に含ま
れるオレフィン類はプロピレンを約39重量%含んでい
た。
【0081】本接触分解方法では、有意に、流出液に含
まれるC2からC4のオレフィン類の量がLCN原料に比
較して高くなっており、それに相当して、流出液に含ま
れるC5+炭化水素種の量はLCN原料に比較して有意
に低い。このことは表2に明確に示されており、この表
から、流出液に含まれるC5+種の量は最初のLCN原
料中の約96重量%の値に比較して約63重量%の値に
まで有意に低下することが分かるであろう。表2にまた
初期LCN原料、水素化処理を受けさせたLCN原料お
よび流出液に含まれるC5+種の組成も示す。流出液に
はC2からC4種が多量に存在し、その結果として、この
流出液から上記種を軽質オレフィンとして分溜するのは
容易である。それによって、今度は、表2に示す組成
(LCNに含まれるオレフィン量が初期のLCN原料に
比較して有意に低下した)を有するC5+液状産物がも
たらされる。これは、初期LCN原料に含まれていたC
5+オレフィンがより軽質のC2からC4オレフィンに変
化した結果である。
【0082】表3を参照して、この表に、初期LCN原
料、水素化処理を受けさせたLCN原料および流出液に
含まれるC2からC4種の炭化水素価(hydrocar
bon number)を示す。LCN供給材料にはC
3種が全く存在しておらずそして流出液に含まれるC3
は実際上全部プロピレンとして存在していることが、C
3種の炭化水素価から分かるであろう。このように、C3
種を上記流出液から分溜した時のC3溜分に関するプロ
ピレンの純度は、ポリプロピレン製造用ポリマー出発材
料として用いることができるに充分なほど高い。
【0083】実施例2 軽質分解ナフサとは異なる原料(軽質分解ナフサから分
溜で得られたC5溜分を包含)を用いて実施例1を繰り
返した。加うるに、接触分解過程における流入温度を5
48℃にした。炭化水素流出圧力を約1バール(即ち大
気圧)にした。
【0084】表4に、LCNから得られたC5溜分であ
る供給材料、実施例1と同様なジエン水添処理を受けさ
せておいた水素化処理供給材料、および分解過程で生じ
る流出液に含まれる炭化水素種の分布を示す。初め上記
供給材料にC5種が多く含まれておりそして接触分解過
程の結果として生じる流出液に含まれるオレフィンの含
有量はそれと実質的に同じままであるがC5種の量は初
めの原料に含まれる上記種の量に比較して有意に低下し
ていることが分かるであろう。再び、より軽質なC2
らC4のオレフィンは上記流出液から容易に分溜され
て、表5に示す組成を有するC5+液状産物が残存す
る。表6にC2からC4炭化水素種の組成を示す。再び、
接触分解過程で約34%の高いオレフィン基準プロピレ
ン収率が得られることが分かるであろう。流出液に含ま
れるオレフィンの約49.5%はC2からC3のオレフィ
ンとして存在しており、この流出液に含まれるオレフィ
ンの35%以上がプロピレンで構成されている。更に、
2からC3化合物の95%以上がC2からC3のオレフィ
ンとして存在している。
【0085】上記流出液はオレフィン含有量の約49.
5%がC2からC3のオレフィンとして存在するオレフィ
ン含有量を有する。この実施例は、C2からC3のオレフ
ィンをC5オレフィン原料から製造することができるこ
とを示している。
【0086】実施例3 軽質分解ナフサの代わりに製油所のMTBE装置から得
られるC4抽残液(抽残液II)を原料として用いる以
外は実施例1を繰り返した。加うるに、原料の流入温度
を約560℃にした。炭化水素流出圧力を約1バール
(大気圧)にした。
【0087】本発明に従い、C4オレフィン原料からC2
と主にC3オレフィンが生じることが表7−9から分か
るであろう。流出液に含まれるオレフィン含有量の約3
4.5%がC2および/またはC3オレフィンとして存在
している。このC2および/またはC3オレフィンは上記
流出液から容易に分溜され得る。オレフィン基準プロピ
レン収率は29%であった。
【0088】実施例4 この実施例では、蒸気処理および脱アルミニウム処理そ
して焼成を受けさせておいたシリカライトを用いて1−
ヘキセン含有オレフィン原料の接触分解を管状反応槽に
供給する供給材料の流入温度を変えて実施した時の接触
分解過程を例示する。
【0089】シリカライト触媒にケイ素/アルミニウム
比が約120で結晶子サイズが4から6ミクロンで表面
積(BET)が399m2/gのシリカライトを含め
た。このシリカライトを圧縮し、洗浄した後、35−4
5メッシュの画分を保持した。このシリカライトに蒸気
処理を、蒸気が72体積%で窒素が28体積%の雰囲気
中、大気圧下、550℃の温度で48時間受けさせた。
次に、この蒸気処理を受けさせたシリカライト(11
g)にEDTA溶液(Na2EDTAが0.0225M
入っている100ml)による処理を還流下で6時間受
けさせることを通して、このシリカライトに脱アルミニ
ウムを受けさせた。次に、このスラリーを水で徹底的に
洗浄した。次に、この触媒に塩化アンモニウム(0.0
5Nを触媒10g当たり100ml)によるイオン交換
を還流下で受けさせ、洗浄し、110℃で乾燥させた
後、最後にそれに実施例1に記述した様式と同様な様式
の焼成を400℃で3時間受けさせた。上記脱アルミニ
ウム処理を受けさせた後の触媒のケイ素/アルミニウム
原子比は約180であった。
【0090】このシリカライトは単斜結晶形態であっ
た。
【0091】次に、この触媒を粉砕して管状反応槽に入
れて約580℃の温度に加熱した。1−ヘキセン供給材
料を1バール(大気圧)の流出炭化水素圧力になるよう
に約25時-1のLHSVで表10に示した如きいろいろ
な流入温度で注入した。表10に、流入温度を約507
から580℃に変えたいろいろな実験1−5で生じた流
出液に含まれるC1からC6+種の組成を示す。表10に
示した収率は、上記供給材料は100%オレフィンから
成ることから、オレフィン基準プロピレン収率と実際の
プロピレン収率[(プロピレンの重量/供給材料の重
量)x100%として定義される]の両方を表してい
る。
【0092】オレフィン基準プロピレン収率は流入温度
を高くするにつれて向上し、約507℃の温度の時の約
28から約580℃の流入温度の時の約47の値に向か
って変化することが分かるであろう。
【0093】流出液には元の1−ヘキセン原料に含まれ
ていたオレフィンよりも軽質のオレフィンが多く存在す
ることが分かるであろう。
【0094】実施例5 この実施例では原料にC4流れ(製油所のMTBE装置
から得られた抽残液II流れを包含)を含めた。このC
4供給材料は表11に示す如き初期組成を有していた。
【0095】接触分解過程で用いる触媒に実施例4に記
述した条件に従って調製したシリカライト触媒を含め
た。
【0096】このように、このシリカライト触媒は単斜
結晶構造を有していてケイ素/アルミニウム原子比は約
180であった。
【0097】この触媒を管状反応槽に入れて約550℃
の温度に加熱した。その後、上記C 4抽残液II供給材
料を上記管状反応槽に表11の実験1および2に指定す
る如きいろいろな流出炭化水素圧力および流入温度にな
るようにLHSVが約30時 -1の供給速度で注入した。
実験1では流出炭化水素圧力を1.2baraにしそし
て実験2では流出炭化水素圧力を3baraにした。そ
の結果として生じた流出液の組成を表11に示す。ここ
では、プロピレン収率およびパラフィン生成(即ちオレ
フィン損失)に対する圧力の影響を示す。
【0098】1.2バールの流出炭化水素圧力下で実施
した実験1では3バールの流出炭化水素圧力で実施した
実験2とは対照的に流出液にプロピレンが有意量で含ま
れていてプロピレンの量およびオレフィン基準プロピレ
ン収率が高いことが実験1および2の両方から分かるで
あろう。
【0099】実験1のオレフィン基準プロピレン収率は
34.6%で実験2のオレフィン基準プロピレン収率は
23.5%であった。
【0100】実験1の分解過程では主にC4オレフィン
原料からC2および/またはC3オレフィンが生じたこと
が分かるであろう。実験1ではC2および/またはC3
合物の少なくとも約95%がC2および/またはC3オレ
フィンとして存在することが分かるであろう。
【0101】より高い圧力で行った実験2では実験1の
場合に比べてパラフィン類(プロパン、即ちP5類)お
よび重質化合物(C6+)がより多い量で生じた。
【0102】実施例6 この実施例では、高いケイ素/アルミニウム原子比を有
する結晶性シリケート、特にシリカライト触媒を製造し
て、このシリカライト粉末を結合剤と一緒に調合した。
【0103】この結合剤にシリカを含めた。この結合剤
の調製では、Degussa AG[GBAC、D−6
000、フランクフルト、ドイツ]から商標FK500
の下で商業的に入手可能な沈澱シリカ(538g)を1
000mlの蒸留水と一緒に混合した。その結果として
生じたスラリーのpHを硝酸で1にした後、それを約3
0分間混合した。その後、このスラリーにUOP Mo
lecular Sieve Plant社[P.O.
Box 11486、Linde Drive、Chi
ckasaw、AL 36611、米国]から商標S1
15の下で商業的に入手可能なシリカライトを520g
加え、それと一緒にグリセロールを15gおよびチロー
スを45g加えることを通して、触媒であるシリカライ
トと結合剤であるシリカを一緒にした。ペーストが得ら
れるまで上記スラリーを蒸発させた。このペーストを押
出し加工して直径が2.5mmの筒状押出し加工品に成
形した。この押出し加工品を約110℃の温度で約16
時間乾燥させた。その後、この乾燥させたペレットに焼
成を約600℃の温度で約10時間受けさせた。上記結
合剤が複合触媒の50重量%を構成していた。
【0104】上記シリカを結合剤として用いて調合した
シリカライトに、その後、この触媒を蒸気中で加熱した
後にその触媒からアルミニウムを抽出する段階を受けさ
せることで、この触媒のSi/Al原子比を高くした。
初期シリカライト触媒のSi/Al原子比は220であ
った。結合剤であるシリカと一緒に押出し加工品形態で
調合したシリカライトに処理を蒸気を72体積%と窒素
を28体積%含有する蒸気雰囲気中で大気圧下約550
℃の温度で48時間受けさせた。水分圧は72kPaで
あった。その後、この蒸気処理を受けさせた触媒(14
5.5g)をNa2EDTAが0.05M入っている水
溶液(611ml)に浸漬して、その溶液を16時間還
流させた。次に、その結果として生じたスラリーを水で
徹底的に洗浄した。次に、この触媒に塩化アンモニウム
(0.1NのNH4Clを触媒100g当たり480m
lの量)を用いたイオン交換を還流条件下で受けさせ
た。最後に、この触媒を洗浄し、約110℃の温度で乾
燥させた後、これに焼成を約400℃の温度で約3時間
受けさせた。
【0105】その結果として得た触媒は280を越える
Si/Al原子比および単斜結晶構造を有していた。
【0106】実施例7 この実施例では、シリカライトを基にして高いケイ素/
アルミニウム原子比を持たせた結晶性シリケート触媒
を、実施例6に記述した過程とは異なる段階順を用いて
製造した。実施例7では、上記シリカライトに蒸気処理
および脱アルミニウムを受けさせた後、このシリカライ
ト触媒を結合剤と一緒に調合した。
【0107】最初の蒸気処理段階では、UOP Mol
ecular Sieve Plant社[P.O.B
ox 11486、Linde Drive、Chic
kasaw、AL 36611、米国]から商標S11
5の下で商業的に入手可能なSi/Al原子比が220
のシリカライトに蒸気を用いた処理を蒸気を72体積%
と窒素を28体積%含有する雰囲気中で大気圧下約55
0℃の温度で48時間受けさせた。水分圧は72kPa
であった。その後、この蒸気処理を受けさせた触媒(2
kg)をNa2EDTAが0.05M入っている水溶液
(8.4リットル)に浸漬して約16時間還流させた。
その結果として生じたスラリーを水で徹底的に洗浄し
た。その後、この触媒に塩化アンモニウム(0.1Nの
NH4Clを触媒1kg当たり4.2リットル)用いた
イオン交換を還流条件下で受けさせた。最後に、この触
媒を洗浄し、約110℃の温度で乾燥させた後、これに
焼成を約400℃の温度で約3時間受けさせた。
【0108】その結果として得たシリカライト触媒は約
280のSi/Al原子比および単斜結晶構造を有して
いた。
【0109】その後、上記シリカライトを無機結合剤で
あるシリカと一緒に調合した。このシリカはDegus
sa AG社[GBAC、D−6000、フランクフル
ト、ドイツ]から商標FK500の下で商業的に入手可
能な沈澱シリカの形態であった。215gの上記シリカ
を850mlの蒸留水と一緒に混合した後、このスラリ
ーのpHを硝酸で1になるまで下げた後、それを1時間
混合した。その後、このスラリーに、この上で処理した
シリカライトを850g、グリセロールを15gおよび
チロースを45g加えた。次に、ペーストが得られるま
で上記スラリーを蒸発させた。このペーストを押出し加
工して直径が1.6mmの筒状押出し加工品に成形し
た。この押出し加工品を約110℃の温度で約16時間
乾燥させた後、これに焼成を約600℃の温度で約10
時間受けさせた。
【0110】上記結合剤が複合触媒の20重量%を構成
していた。
【0111】実施例8および比較実施例1および2 実施例8では、蒸気処理および抽出による脱アルミニウ
ム過程を受けさせておいたシリカライト触媒をブテン含
有原料の接触分解で用いた。この触媒は実施例4に従っ
て蒸気処理および脱アルミニウムを受けさせることで調
製したシリカライトであり、これのケイ素/アルミニウ
ム原子比は180であった。
【0112】この接触分解過程で用いたブテン含有原料
は表12aに示す組成を有していた。
【0113】接触分解過程を545℃の流入温度で流出
炭化水素圧力が大気圧になるようにして30時-1のLS
HVで実施した。
【0114】表12aに流出液中に存在するプロピレ
ン、イソブテンおよびn−ブテン量の分類を示す。プロ
ピレンの量が比較的高いことが分かるであろう。また、
上記シリカライトは接触分解過程で経時的安定性を示し
てプロピレンの選択率は20時間および164時間の稼
働時間(TOS)後でも同じであることを注目すること
ができる。このように、本発明に従って製造した触媒を
用いると経時的に安定したオレフィン変換率が得られか
つもたらされるパラフィン生成量、特にプロパン生成量
は低い。
【0115】比較実施例1および2でも実質的に同じ原
料および分解条件を用いたが、上記実施例とは対照的
に、比較実施例1では触媒に実施例4と同じ出発シリカ
ライトを含めてそれに如何なる蒸気過程も抽出過程も受
けさせず、そして比較実施例2では、触媒に実施例4と
同じ出発シリカライトを含めてそれに実施例4と同じ蒸
気処理を受けさせたが抽出処理は受けさせなかった。結
果をそれぞれ表12bおよび12cに示す。比較実施例
1および2では各々アルミニウムをシリカライトの骨組
から除去する抽出過程を用いておらず、その結果とし
て、触媒のケイ素/アルミニウム原子比は実施例8の触
媒のそれに比較して有意に低かった。
【0116】比較実施例1および比較実施例2では触媒
が安定性を示さなかったことが分かるであろう。言い換
えれば、上記触媒が分解過程を触媒する能力は経時的に
低下した。これは触媒上にコークスが生じたことによる
ものであると考えており、これは逆に、この使用した触
媒のケイ素/アルミニウム原子比が低い結果として触媒
の酸性度が比較的高かったことによるものであると考え
ている。
【0117】比較実施例1ではまたパラフィン類、例え
ばプロパンの生成量も多かった。
【0118】実施例9および比較実施例3 実施例9および比較実施例3では、オレフィンの接触分
解過程で用いるシリカライト触媒に本発明に従う蒸気処
理そして脱アルミニウム処理を受けさせてケイ素/アル
ミニウム原子比を高くしておくとそれによって上記触媒
の安定性が向上することを例示する。
【0119】図1に、実施例1で用いたシリカライトと
同様な初期ケイ素/アルミニウム原子比が約220のシ
リカライトを用いたがその比率を実施例1に記述した蒸
気処理および脱アルミニウム段階で高くしておいた触媒
を用いた場合の収率および時間の間の変化を示す。プロ
ピレンの収率が経時的に有意には低下しないことが分か
るであろう。このことは上記触媒が高い安定性を示すこ
とを例証している。原料にジエンの量を低くしておいた
4原料を含めた。
【0120】図2に、シリカライト触媒のケイ素/アル
ミニウム原子比が低いと触媒の安定性がどれくらい低い
かを比較実施例3に関して示す。これは接触分解過程に
おけるプロピレンの収率が経時的に低下することで明ら
かになる。比較実施例3では、触媒に実施例10で用い
た触媒の出発触媒を含め、このシリカライトのケイ素/
アルミニウム原子比は約220であった。
【0121】実施例10−12および比較実施例4 実施例10から12では、ジエンの量を低くしておいた
4含有オレフィン原料の接触分解過程でプロピレンの
収率が時間に伴って変化する度合を試験した(実施例1
0)。この触媒に実施例6のシリカライト触媒、即ち2
20の初期ケイ素/アルミニウム原子比を有するシリカ
ライトに押出し加工段階を押出された触媒/結合剤複合
体中のシリカ含有量が50重量%になるようにシリカ含
有結合剤と一緒に受けさせておいた触媒を含めた。上記
押出し加工は実施例6の言及で開示した加工と同様であ
った。その後、この結合剤と一緒に調合したシリカライ
トに実施例6に開示した如き蒸気処理および抽出処理を
受けさせた。図3に、接触分解過程におけるプロピレン
収率の経時的変化を示す。プロピレン収率の低下は50
0時間に及ぶ稼働時間(TOS)全体に渡って若干のみ
でプロピレン収率は稼働時間が数時間または169時間
の時よりも実質的に高いことが分かるであろう。
【0122】実施例11では、シリカライト触媒を結合
剤と一緒にシリカが複合触媒の50重量%を構成するよ
うに調合する押出し加工段階に先立って蒸気処理および
アルミニウム抽出段階を実施例7の場合と同様な様式で
実施する以外は同じ触媒を用いた。実施例11の場合の
プロピレン収率は実施例10の場合に比べて経時的に有
意に低下することが図4から分かるであろう。このこと
は、調合シリカライト触媒に含める結合剤の量を約50
%にする場合には押出し加工段階を蒸気処理および抽出
段階の前に実施する方が好適であることを示している。
【0123】実施例12は、実施例10の触媒と同様な
触媒を用いて接触分解過程におけるプロピレンの経時的
収率を試験する点で実施例11と同様であるが、実施例
12では、上記触媒に含める結合剤であるシリカの量を
この結合剤と一緒に調合したシリカライト触媒の重量を
基準にして20重量%のみにした。プロピレンの収率は
実施例10(この場合の触媒には結合剤をより多い量で
含めた)の場合に比べて経時的にあまり低下しなかった
ことが図5から分かるであろう。このように、この実施
例は、結合剤の量が低い場合には蒸気処理および抽出段
階を押出し加工段階の前に実施して触媒を結合剤に付着
させてもよいことを示しており、この場合には、オレフ
ィン原料の接触分解過程におけるプロピレン収率の経時
的な低下は有意には起こらなかった。
【0124】比較実施例4では、結合剤にシリカではな
くアルミナを結合剤であるアルミナがシリカライト/結
合剤複合触媒の50重量%を構成するように含める以外
は実施例11の様式と同様な様式でシリカライト触媒の
調製を行った。その結果として得た触媒をC4(ジエン
類の量を少なくしておいた)オレフィン原料の接触分解
で用い、その結果を図6に示す。アルミニウム含有結合
剤、特にアルミナを用いると接触分解過程で得られるプ
ロピレンの収率が経時的に有意に低下することが分かる
であろう。このアルミニウム含有結合剤は高い酸性度を
有することから触媒上にコークスが生成し、それによっ
て今度は上記触媒がオレフィンの接触分解過程で示す活
性が経時的に低下したと考えている。
【0125】実施例13 この実施例では、CU Chennie Uetico
n AG社(スイス)から商標ZEOCAT P2−2
の下で商業的に入手可能な触媒を用いて反応槽に表13
に示した組成を有する1−ブテン供給材料から成る原料
を約560℃の流入温度で流出炭化水素圧力が大気圧に
なるようにして約23時-1のLHSVで送り込んだ。こ
の触媒のケイ素/アルミニウム原子比は300であっ
た。この触媒は商業的に入手可能であり、これは有機鋳
型(template)を用いた結晶化で調製されたも
ので、後で如何なる蒸気処理も脱アルミニウム処理も全
く受けさせていないものであった。この触媒の結晶サイ
ズは2から5ミクロンでペレットサイズは35から45
メッシュであった。流出液の組成を40時間の稼働時間
後および112時間の稼働時間後に検査し、この流出液
の分析結果を表13に示す。表13は、流出液に含まれ
るプロピレンに対して選択性のある接触分解過程に関し
てケイ素/アルミニウム原子比が300の触媒は大きな
安定性を有することを示している。このように、稼働時
間が40時間後の流出液ではそれの18.32重量%を
プロピレンが構成している一方、稼働時間が112時間
後の流出液ではそれの18.19重量%をプロピレンが
構成していた。稼働時間が162時間後の流出液ではそ
れの17.89重量%をプロピレンが構成していた。こ
のことは、流出液中のプロピレン含有量は約5日間に及
ぶ極めて長い時間(3日を越える)に渡って有意には低
下しないことを示している。3日間は、典型的に、固定
床型の2基の並列「自在」反応槽の場合に用いられる再
利用、即ち再生期間である。実施例13の場合の112
時間および162時間後の結果はそれぞれ比較実施例1
の場合の97時間および169時間の結果に匹敵し得
る。比較実施例1の場合の触媒は97時間に渡ってかな
り安定で流出液に含まれるプロピレンの量が初期体積に
比較して低下した度合は約1.1%であったが、これの
安定性は97時間から169時間の間で有意に低下し、
このことは、実施例13の場合の相当する期間である1
12時間および162時間には当てはまらない。
【0126】比較実施例5 この比較実施例では、ブテン含有原料の接触分解でケイ
素/アルミニウム原子比が25の市販ZSM−5触媒を
用いた。この接触分解過程で用いたブテン含有原料の組
成は表14に示す通りであった。
【0127】この接触分解過程を560℃の流入温度で
流出炭化水素の圧力を大気圧にして50時-1のLHSV
で実施した。
【0128】本明細書の上で引用したヨーロッパ特許出
願公開第0109059号に開示されている相当する触
媒および条件を模擬するように触媒および工程条件、特
に高い空間速度を選択した。
【0129】この接触分解過程をほぼ40時間に渡って
実施して流出液の組成を逐次的稼働時間(TOS)で定
期的に測定した。個々の稼働時間後の流出液の組成を表
14に示し、これはブテン変換度の指示に相当する。
【0130】約25の低いケイ素/アルミニウム原子比
を有するZSM−5触媒を高い空間速度と一緒に用いる
(ヨーロッパ特許出願公開第0109059号には高い
プロピレン収率を達成するに重要であると示されてい
る)とプロピレンの収率は流出液にプロピレンが約16
重量%含まれるに充分なほど高くなり得たが、これは稼
働時間が約15−20時間の間であり、その期間を過ぎ
るとプロピレンの収率が急速に悪化することが表14か
ら分かるであろう。このことは、ヨーロッパ特許出願公
開第0109059号に開示されている方法で用いられ
ているように高い空間速度と一緒に低いケイ素/アルミ
ニウム原子比を用いると触媒の安定性が低くなることを
示している。
【0131】
【表1】
【0132】
【表2】
【0133】
【表3】
【0134】
【表4】
【0135】
【表5】
【0136】
【表6】
【0137】
【表7】
【0138】
【表8】
【0139】
【表9】
【0140】
【表10】
【0141】
【表11】
【0142】
【表12】
【0143】
【表13】
【0144】
【表14】
【0145】
【表15】
【0146】
【表16】
【0147】
【表17】
【0148】
【表18】
【0149】
【表19】
【0150】
【表20】
【0151】
【表21】
【0152】
【表22】
【0153】
【表23】
【0154】
【表24】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に従う接触分解方法および比較
実施例に従う接触分解方法それぞれに関するいろいろな
産物(プロピレンを包含)の収率と時間の間の関係を示
すグラフである。
【図2】本発明の実施例に従う接触分解方法および比較
実施例に従う接触分解方法それぞれに関するいろいろな
産物(プロピレンを包含)の収率と時間の間の関係を示
すグラフである。
【図3】触媒をいろいろな結合剤を用いていろいろな加
工段階で製造した場合のとりわけプロピレンの収率と時
間の間の関係を示すグラフである。
【図4】触媒をいろいろな結合剤を用いていろいろな加
工段階で製造した場合のとりわけプロピレンの収率と時
間の間の関係を示すグラフである。
【図5】触媒をいろいろな結合剤を用いていろいろな加
工段階で製造した場合のとりわけプロピレンの収率と時
間の間の関係を示すグラフである。
【図6】触媒をいろいろな結合剤を用いていろいろな加
工段階で製造した場合のとりわけプロピレンの収率と時
間の間の関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジヤツク−フランソワ・グロートジヤン ベルギー・ビー−3061レーフダール・ネー リレステーンベーク39 (72)発明者 クサビエ・バンアエラン ベルギー・ビー−1332ジヤンバル・ビユー シユマンドレルプ63 (72)発明者 ワルター・ベルメイレン ベルギー・ビー−3530ウータレン・ウイニ ングストラート4

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オレフィン含有原料の接触分解で流出液
    に軽質オレフィンが含まれる方向に選択性のある方法で
    あって、1種以上のオレフィン類を含有する炭化水素原
    料を、シリケート触媒のケイ素/アルミニウム原子比が
    高くなるように該触媒を蒸気中で加熱しそして該触媒を
    アルミニウム用錯化剤で処理することによる脱アルミニ
    ウムを用いた前処理を通して得た少なくとも約180の
    ケイ素/アルミニウム原子比を有するMFI型結晶性シ
    リケート触媒に、0.1から2バールのオレフィン分圧
    下、500から600℃の流入温度で接触させること
    で、該原料の分子量よりも低い分子量を有するオレフィ
    ンを含有する流出液を生じさせることを含む方法。
  2. 【請求項2】 該触媒にシリカライトを含める請求項1
    記載の方法。
  3. 【請求項3】 該ケイ素/アルミニウム原子比を180
    から1000にする請求項1または請求項2記載の方
    法。
  4. 【請求項4】 該原料がC4からC10の炭化水素を含有
    する前請求項いずれか記載の方法。
  5. 【請求項5】 プロピレンが該流出液に含まれるC3
    合物の少なくとも93%を構成する前請求項いずれか記
    載の方法。
  6. 【請求項6】 該接触分解が該原料のオレフィン含有量
    を基準にして30から50%のオレフィン基準プロピレ
    ン収率をもたらす前請求項いずれか記載の方法。
  7. 【請求項7】 該原料のオレフィン重量含有量と該流出
    液のオレフィン重量含有量が互いに±15%以内である
    前請求項いずれか記載の方法。
  8. 【請求項8】 該オレフィン分圧がほぼ大気圧である前
    請求項いずれか記載の方法。
  9. 【請求項9】 該原料を該触媒の上に10から30時-1
    のLHSVで通す前請求項いずれか記載の方法。
  10. 【請求項10】 該流入温度を540から580℃にす
    る前請求項いずれか記載の方法。
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