NO176904B

NO176904B - Fremgangsmåte for katalytisk omdanning av et hydrokarbonråstoff

Info

Publication number: NO176904B
Application number: NO884172A
Authority: NO
Inventors: Jeffrey Michael Owen Lewis; William Howard Henstock
Original assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1987-07-07
Filing date: 1988-09-20
Publication date: 1995-03-13
Also published as: NO176904C; AU2239488A; ZA887238B; DE3876624T2; NO884172D0; CA1315300C; DK527688A; AU609186B2; JPH02102726A; CN1029840C; NO884172L; EP0359843A1; DK527688D0; EP0359843B1; DE3876624D1; JPH0745015B2; CN1041932A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for katalytisk omdanning av et hydrokarbonråstoff inneholdende 1 til 10 karbonatomer pr. molekyl til et produkt inneholdende minst et lett olefin i en hvirvelsjiktreaksjonssone.

Kjemiske omdanninger som benytter faste katalysatorer gjennomføres ofte ved bruk av faste eller fluidiserte sjikt av katalysatorpartikler. Dette vil si at materialet som skal omdannes bringes i kontakt med en fast katalysator som er tilstede i et fast eller et hvirvelsjikt av partikler. Imidlertid har hver av disse to driftsmåter alvorlige mangler. For eksempel resulterer bruken av faste katalysatorsjikt ofte i temperaturkontrollproblemer med ugunstig virkning på katalysatorydelsen. Regenerering og/eller reaktivering av et fast katalysatorsjikt kan resultere i vesentlig prosess-stillstandstid fordi den kjemiske omdanning må stanses for på sikker måte å behandle katalysatoren, for eksempel mens katalysatoren forblir i beholderen. Det å oppnå en enhetlig katalysatoraktivitetsfordeling er også vanskelig med faste katalysatorsjikt, spesielt i situasjoner der hyppig regenerering er nødvendig.

Fluidiserte eller hvirvelsjikt gir generelt bedre temperaturkontroll enn faste katalysatorsjikt. Imidlertid kan fluidiserte katalysatorsjiktsystemer være mer komplekse enn faste systemer. For eksempel involverer hvirvelsjiktkatalysator-systemer vanligvis minst to separate beholdere som hver inneholder et fluidlsert katalysatorsj ikt, ett der man gjennomfører den kjemiske omdanning og ett der man regene-rerer katalysatoren. Katalysatorpartiklene overføres, for eksempel i det vesentlige kontinuerlig, mellom de to separate beholdere. Separeringsanordninger, for eksempel cyklonseparatorer, og glideventilanordninger, er ofte nødvendige i begge beholdere for å separere katalysatorpartikler fra råstoff/- reaksjonsprodukt og regenereringsmediet og for å kontrollere strømmen av katalysator mellom de to beholdere. Slike innretninger har en tendens til å gi øket katalysatortap på grunn av partikkelnedslitning fordi partikkelhastighetene i disse separatorer ofte er heller høy.

"Hydrocarbons from Methanol", utgitt av Clarence D. Chang, presenterer en oversikt og oppsummering av teknologien som er beskrevet. Chang diskuterte omdanningen metanol -+ olefin i nærvær av molekylsikter på sidene 21 til 26. De eksempler Chang har gitt som egnede molekylsikter for omdanning av metanol til olefiner er kabazitt, erionitt og syntetisk zeolitt ZK-5. Kanaldimensjonen er beregnet ut fra en teoretisk modell.

Katalysatorer omfattende en eller flere krystallinske mikroporøse tredimensjonale stoffer eller CMSM'er, inkluderer naturlig forekommende molekylsikter og syntetiske molekylsikter, sammen kalt "molekylsikter", samt sjiktleirer.

Blant de CMSM typer som kan benyttes for å fremme omdanning av metanol til olefiner er ikke-zeolittiske molekylsikter eller NZMS'er som aluminiumfosfat eller ALPO, spesielt silikoaluminofosfater eller SAPO'er som beskrevet i US-PS 4 440 871. US-PS 4 499 327 beskriver en fremgangsmåte for katalytisk omdanning av metanol til lette olefiner ved bruk av SAP0'er ved effektive prosessbetingelser.

■4

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å forbedre den kjente teknikk og angår således en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art og denne fremgangsmåte karakteriseres ved følgende sekvens av trinn: a) kontakt mellom råstoffet og en fluidisert masse av faste partikler omfattende en krystallinsk, mikroporøs, tredimensjonal, ikke-zeolittisk, molekylsikt-katalysator i reaksjonssonen under betingelser som bevirker omdanning av råstoffet til produktet og som gir et karbonholdig

avsatt materiale på katalysatoren;

b) kontakt mellom partiklene og et første spylemedium i reaksjonssone for å redusere mengden av minst et av

råstoffene og produktet i kontakt med partiklene; og

c) kontakt mellom partiklene og et regenereringsmedium i reaksjonssonen under betingelser som gir fjerning av en

del av det karbonholdige avsatte materialet fra katalysatoren ,

idet trinnene a), b) og c) gjentas periodisk.

Den herværende katalytiske omdanningsprosess gir vesentlige fordeler. Fordi for eksempel partiklene befinner seg i fluidisert tilstand oppnår man effektiv prosesskontroll, spesielt temperaturkontroll og kontroll av katalytisk aktivitet og/eller selektivitet mot det ønskede produkt ved den kjemiske omdanning. Videre kan denne fluidiserings-bevegelse forbedre effektiviteten for spyletrinnet, det vil si trinnene (b) og (d), ved å gjennomføre spylingen relativt hurtigere. Vesentlig er at i det vesentlige hele prosessen kan gjennomføres i samme reaksjonssone eller -beholder. Således er den katalytiske aktivitet for hele katalysator-massen i det vesentlige enhetlig på ethvert gitt tidspunkt i prosessen. Videre blir den fysikalske og mekaniske slitasje og nedbrytning av CMSC på grunn av transport av katalysator mellom en separat reaktor og en separat regenerator, eliminert. På grunn av dette kan sammensetningen for de faste pårtikler justeres for derved å forbedre katalytisk ydelse uten at dette medfører vesentlig fysikalsk tap av katalysator. Ved bruk av en enkelt beholder i stedet for et to-beholdersystem reduseres også mengden utstyr som er nødvendig for å gjennomføre den kjemiske omdanning og for å separere de forskjellige komponenter, for eksempel råstoff, produkt, regenereringsmedium og så videre, fra de faste partikler. Stillstandstiden reduseres når man slik det er foretrukken gjentar trinnene (a), (b), (c) og (d) periodisk og fortrinnsvis på en i det vesentlige kontinuerlig basis.

Som angitt ovenfor blir trinnene (a), (b), (c) og (d) periodisk gjentatt, for eksempel for å forbedre effektiviteten av katalysatoren, i trinn (a). Disse trinn blir mer foretrukket gjentatt i sekvens, det vil si (a), (b), (c) og (d). I en utførelsesform der katalysatoren underkastes kun en regenerering eller reaktivering før den kasseres blir trinn (a) gjentatt efter trinn (d). I denne utførelsesform og efter at katalysatoren ikke lenger er aksepterbar for bruk i trinn (a) , kan katalysatoren kasseres eller transporteres for annen behandling, for eksempel for å revitalisere katalysatoren, før gjeninnføring av katalysatoren til reaksjonssonen.

Betingelsene ved hvilke hvert av trinnene (a), (b), (c) og (d) gjennomføres, kan velges uavhengig forutsatt at hvert trinn er effektivt som her beskrevet. Det foreliggende system er spesielt effektivt i situasjoner der trinn (a) skjer ved en midlere temperatur innen ca. 100°C, helst innen ca. 50° C og aller helst innen ca. 20°C fra den midlere temperatur der trinn (c) skjer. Disse foretrukne temperaturpar tillater lett overgang mellom trinnene (a) og (c) og reduserer de termiske belastninger på katalysatoren og på prosessutstyret. Hvis ett av disse temperaturpar benyttes, er det foretrukket at den midlere temperatur ved hvilken trinnene (b) og (d) skjer er i det vesentlige innen samme område. Fortrinnsvis er den midlere temperatur ved hvilken hvert av trinnene (a), (b), (c) og (d) skjer, innenfor ca. 100°C og aller helst innen ca. 50°C og fortrinnsvis innen ca. 20°C av den midlere temperatur ved hvilken alle andre slike trinn skjer.

I en spesielt brukbar utførelsesform blir betingelsene ved hvilken trinnene (a), (b) og (c), fortrinnsvis trinnene (a), (b) , (c) og (d), gjennomført og frekvensen av periodiske gjentagelse av slike trinn valgt for å regulere temperaturen i reaksjonssonen under slike trinn til innenfor et på forhånd angitt område, fortrinnsvis innen et område som defineres av ett av de ovenfor angitte temperaturpar. Korte cykler, for eksempel cykler på minutter, timer eller dager i stedet for måneder eller år, er spesielt attraktive når man gjennomfører oppfinnelsen. Slike korte cykler er hensiktsmessig for nøyaktig kontroll av reaksjonssonebetingelsene under alle trinnene (a), (b), (c) og (d) og tillater i tillegg mer effektiv optimalisering av katalysatortilstanden. Slike korte cykler understøtter også opprettholdelse av en relativt konstant temperatur, for eksempel som definert her, i reaksjonssonen under alle trinnene (a), (b) og (c) eller (a), (b), (c) og (d).

For å gjennomføre foreliggende fremgangsmåte ved høy effektivitetsgrad kan det være ønskelig i det minste periodisk og fortrinnsvis i det vesentlige kontinuerlig å trekke av en del av katalysatoren fra reaksjonssonen for ytterligere behandling for å forbedre minst en katalytisk egenskap av den avtrukne katalysator. På grunn av temperatur-belastningen under hvilken reaksjonssonen drives kan det være vanskelig helt ut å regenerere (reaktivere) katalysatoren med regenereringsmediet. En del eller slippstrøm av katalysator, for eksempel ca. 1 til 50% av total katalysatormengde pr. reaksjonssonecyklus, trekkes av fra reaksjonssonen og bringes i kontakt med et medium, fortrinnsvis inneholdende oksygen, under betingelser og fortrinnsvis alvorlige betingelser, for eksempel for tid, temperatur og/eller oksygenkonsentrasjon, enn det som foreligger i trinn (c) for derved å forbedre minst en katalytisk egenskap i katalysatoren for å fremstille en behandlet katalysator. Denne gjeninnføres eller tilbake-føres til reaksjonssonen for ytterligere bruk ved foreliggende fremgangsmåte.

Som nevnt ovenfor er CMSCer katalysatorer som fremmer kjemisk reaksjon av molekyler med valgt størrelse, form eller overgangstilstand. Det vil si at slike CMSCer er katalysatorer som fremmer kjemiske reaksjoner av råstoff-molekyler som stemmer overens med en gitt molekylstørrelse, form eller overgangstilstand. Forskjellige CMSCer har forskj ellige størrelses-/form-/overgangstilstandsegenskaper avhengig av den fysikalske struktur og den kjemiske sammensetning, for eksempel den effektive diameter for katalysa-torens porer. Således avhenger den spesielle CMSC som velges av det spesielle råstoff som benyttes samt den spesielle kjemiske reaksjon eller omsetning og det ønskede produkt. Fortrinnsvis har den anvendte CMSC en i det vesentlige enhetlig porestruktur, for eksempel i det vesentlig formet og størrelsesgitt. Slike CMSCer inkluderer for eksempel sjiktleirer; zeolittiske molekylsikter samt ikke-zeolittiske molekylsikter eller NZMS'er.

De her brukbare MZMS'er inkluderer molekylsikter som omfattes av en empirisk kjemisk sammensetning som på vannfri basis uttrykkes ved formelen:

der Q betyr minst et element som er tilstede som en ramme-verksoksyd enhet QO2<11> med ladningen n der n kan være -3, -2, -1, 0 eller +1; R betyr minst et organisk sjablonmiddel tilstede på det intrakrystallinske poresystem; m betyr den molare mengde av R som er tilstede pr. mol (QwAlxPvSiz)02 og har en verdi fra 0 til ca. 0,3; og w, x, y og z betyr molandelene QO2<11>, A102_, PC"2+ og SiC"2» tilstede som ramme-verksoksyd enheter. Q karakteriseres som et element med en midlere T-0 avstand i tetraedrisk oksydstrukturer på mellom 1*51 og 2,06 Å. Q har en kationelektronegativitet mellom ca. 125 og 310 kcal/gramatom og Q er i stand til å danne stabile Q-0-P- Q-0-A1- eller Q-O-Q-bindinger i krystallinske tredimensjonale oksydstrukturer med en Q-0 bindings dissosia-sjonsbindingsenergi på over ca. 59 kcal/gramatom ved 298° K<1 >(se diskusjonen på side 8a, b og c i EP-publ. 0159624 når det gjelder karakteriseringen av EL og M). Slike er ekviva-lenter Q som her benyttet; og w, x, y og z betyr molandelene av Q, aluminium, fosfor og silisium, tilstede som rammeverks-oksyder idet molfraksjonene ligger innenfor de begrensende sammensetningsverdier eller punkter som følger:

w er lik 0 til 99 mol-%

y er lik 1 til 99 mol-%

x er lik 1 til 99 mol-# og

z er lik 0 til 99 mol-#.

Q i QAPSO-molekylsiktene med formel (I) kan defineres til å representere minst et element i stand til å danne et ramme-verks-tetraederoksyd og kan være et av elementene arsen, beryllium, bor, krom, kobolt, gallium, germanium, jern, litium, magnesium, mangan, titan, vanadium og sink. Kombinasjoner av elementene er også omfattet av Q og i den grad slike kombinasjoner er tilstede i strukturen for QAPSO kan de være tilstede i molandeler i Q komponenten innen området 1 til 99$. Det skal påpekes at formel (I) tar sikte på ikke-eksistens av Q og Si. I et slikt tilfelle vil den operative struktur være den til aluminofosfat eller AIPO4. Der z har en positiv verdi er den operative struktur den til silikoalu-minofosfat eller SAPO. Således representerer uttrykket QAPSO ikke nødvendigvis at elementene Q og S (i virkeligheten Si) er tilstede. Når Q er en multiplisitet av elementer, er elementene i en viss grad tilstede som her angitt og den operative struktur er den til ELAPSO'er eller ELAPCer eller MeAPO'er eller MeAPSCer som her beskrevet. Under den betraktning at molekylsiktene av QAPSO varieteten foreligger der Q er et annet element eller andre elementer, er det meningen å omfatte disse som en egnet molekylsikt for gjennomføring av oppfinnelsen.

Illustrerende for QAPSO sammensetninger og strukturer er de forskjellige blandinger og strukturer som er beskrevet i de patenter og søknader som er angitt i Tabell A nedenfor og av Flanigen et al. i artikkelen "Aluminophosphate Molecular Sieves and the Periodic Table", publisert i "New Developments and Zeolite Science Technology" utgitt av Y. Murakami, A. Sijima og J.M. Ward, sidene 103-112 (1986).

Zeolittiske molekylsikter kan representeres ved formelen:

der Me er et metallkation, x/n er et helt tall av utbyttbare metallkationer med valensen n, x også er antallet aluminium-ioner, bundet i form av aluminat, y er antallet silisium-atomer og z er antallet vannmolekyler, hvis fjerning gir det karakteristiske pore- eller kanalsystem. Forholdet z:x er et tall fra 1 til 5 og vanligvis fra 1 til 2.

Karakteristisk for de zeolittiske molekylsiktene er kabasitt, faujasitt, levynitt, Linde type A, gismondin, erionitt, sodalitt, Linde type X og Y, analcim, gmelinitt, harmotom, levynitt, mordenitt, epistilbitt, heulanditt, stilbitt, edingtonitt, mesolitt, natrolitt, scolecitt, thomsonitt, brewsteritt, laumontitt, fillipsitt, ZSM'ene [for eksempel ZSM-5 (se US-PS 3 207 886), ZSM-20 (se US-PS 3 972 983), ZSM-12 (se US-PS 3 832 449), ZSM-34 (se US-PS 4 079 095) etc] og Beta (se US-PS 3 308 069 og US-RE 28 341) og lignende. Karakteristiske for egnede zeolittiske molekylsikter som kan benyttes ved gjennomføring av oppfinnelsen er de følgende: Zeolitter- A, AgX, AgY, A1HY, alkylammonium X og Y, BAX, BAY, BeY, Ca-A, Ca-nær faujasitt, Ca-HX, Ca-X, Ca-Y, CdX, CdY, CeY, CoA, CoX, CoY, CrY, CsL, CsX, CsY, Cu-X, Cu-Y, Cu-dietylammonium Y, Cu-etylammonium Y, Fe-X, Fe-Y, gruppe IAX, gruppe IAY, gruppe IIAY, HY, KL, KX, KY, L, La-X, La-Y, LiA, LiX, LiY, LZ-10, LZ-210, MgHY, MgNa, MgNH4Y, MgX, MgY, MnX, MnY, Na-A, Na-nær faujasitt, Na-L, Na-X, Na-Y, NH4L, NH4X, NH4Y, Ni-A, Ni-X, Ni-Y, omega, PdY, fosfat, Pt, ultra-stabil Y, tetrametylammonium Y, TIX, trietylammonium Y, X, Y, Y-82, ZK-5, Zn-mordenitt, Zn-X, An-Y, ZSM'ene, som nevnt ovenfor og lignende.

Andre zeolittiske CMSCer som kan benyttes ifølge oppfinnelsen omfatter borbehandlede aluminosilikater som beskrevet i US-PS 4 613 720. Andre NZMS'er er silisiumdioksydmolekyl-siktene slik som silikalitt som angitt i US-PS 4 061 724.

Den midlere diameter for porene i de her brukbare CMSCer ligger fortrinnsvis innen området ca. 3 til 15 Å, bestemt i henhold til "Zeolite Molecular Sieves" av Donald W. Breck, publisert av John Wiley & Sons, New York, 1974. Denne midlere diameter kalles som den midlere effektive diameter. Når råstoffet og det ønskede produkt eller produkter er relativt lite, for eksempel organiske komponenter inneholdende 1 til ca. 10 og fortrinnsvis 1 til ca. 4 karbonatomer pr. molekyl, har CMSC-materiale fortrinnsvis porer der minst en del og fortrinnsvis hovedandelen har en midlere effektiv diameter som karakteriseres ved at kapasiteten, målt ved standard McBain-Bakr-gravimetrisk adsorpsjon ved bruk av et gitt adsorbatmolekyl), viser en adsorpsjon for oksygen med midlere kinetisk diameter på ca. 0,346 nm, fortrinnsvis for xenon med midlere kinetisk diameter på 0,4 nm og aller helst n-heksan med midlere kinetisk diameter på 0,43 nm med samtidig neglisjerbar adsorpsjon for isobutan. Neglisjerbar adsorpsjon for et gitt adsorbat er adsorpsjon av mindre enn 3 vekt-# CMSC og adsorpsjonen utgjør over 3 vekt-56 av adsorbatet basert på vekten av CMSC. Visse av de CMSCer som kan benyttes ifølge oppfinnelsen har porer med en midlere effektiv diameter innen området ca. 3 til 5 Å.

De her brukbare katalysatorer innarbeides i faste partikler hvori katalysatoren er tilstede i en mengde som fremmer ønsket kjemisk omdanning. I en utførelsesform omfatter de faste partikler en katalytisk effektiv mengde av katalysatoren og minst et fyllmateriale samt et bindemiddel som gir ønskede egenskaper, for eksempel ønsket katalysatorfortyn-ning, mekanisk styrke og lignende, for de faste partikler. Slike fyllstoffer og bindemidler, det vil si matriksmateriale er i en viss grad porøs av art og kan eventuelt bevirke fremming av den ønskede kjemiske omdanning. Slike matriksmaterialer er for eksempel syntetiske og naturlig forekommende stoffer, metalloksyder, leirer, silisiumdioksyder, aluminiumoksyder, samt oksyder av aluminium, magnesium, zirkonium, thorium, beryllium, titan, aluminium-thorium, aluminium-zirkon og blandinger av disse sammen med silisium-dioksyd.

Hvis ett eller flere matriksmaterialer er innarbeidet i de faste partikler omfatter katalysatoren fortrinnsvis ca. 1 til ca. 99, og helst ca. 5 til 90 og aller helst ca. 10 til 80 vekt-# av de faste partikler.

Fremstillingen av faste partikler omfattende CMSC og matriksmaterialer er konvensjonell og velkjent i denne teknikk og skal derfor ikke diskuteres i detalj. Hvis slike frem-stillingsprosedyrer er beskrevet i patentene og søknadene som nevnt ovenfor så vel som i US-PS 3 140 253 og US-reissue 27 639. CMSC'ene som dannes under og/eller som del av metodene for fremstilling av de faste partikler ligger innenfor oppfinnelsens ramme.

<.

Da faste partikler inkludert katalysatorene kan være av en hvilken som helst størrelse som funksjonelt er egnet ifølge oppfinnelsen. Katalysatoren kan benyttes i et fast sjikt, et brusende sjikt, et bevegelig sjikt eller et hvirvelsjikt-system så vel som i en katalysator/væskeoppslemming. Katalysatoren benyttes fortrinnsvis i fluidisert tilstand eller i et katalysator/væskeoppslemmingsreaksjonssystem og aller helst i fluidisert tilstand for derved å lette kontroll av aktiviteten av katalysatoren efter ønske. For at katalysatoren skal kunne benyttes mere effektivt er de faste partikler fortrinnsvis små i forhold til fastsjikt faststoffpartiklene som benyttes for å fremme tilsvarende kjemisk omdanning. Mere spesielt har de faste partikler en maksimal tverrdimensjon, for eksempel diameter, innen området ca. 1 til 500 pm og helst ca. 25 til 200 jjm.

Katalysatoren og/eller de faste partikler kan underkastes mekanisk størrelsesredusering som oppmaling, knusing, nedsliping og lignende for å oppnå den ønskede partikkel-størrelse. Imidlertid er det foretrukket at de faste partikler som inkluderer katalysatoren er glatte og ennu bedre sfæriske i forhold til faste partikler av tilsvarende sammensetning, oppnådd ved mekanisk størrelsesreduksjon. Slik partikkelglatthet og sfærisitet har en tendens til å forbedre den brukbare levetid for katalysatoren og, når det benyttes et oppslemmingssystem, kan også tillate øket faststoff oppfylling i oppsiemmingen hvis dette er ønskelig. Et spesielt brukbart behandlingstrinn for å oppnå slik glatthet og sfærisitet er å benytte spraytørking som en del av fastpartikkel fremstillingsprosessen for derved å danne de faste partikler eller forløpere for de faste partikler. Ytterligere fordeler ved å anvende slik spraytørking er at betingelsene for dette trinn kan kontrolleres slik at de faste fremstilte partikler har en ønsket partikkelstørrelse eller et ønsket område. Bruken av spraytørking ved slik partikkelfremstilling er konvensjonell og velkjent og skal ikke diskuteres nærmere her.

Ikke-zeolittiske molekylsikter eller NZMS'er er spesielt brukbare ved gjennomføring av oppfinnelsen. Blant disse er SAPCene spesielt brukbare. SAPO-17 og SAPO-34 som er beskrevet i detalj i eksempel 38 i US-PS 4 440 871, er spesielt foretrukne katalysatorer for å fremme omsetningen av molekyler inneholdende et karbonatom, for eksempel metan, metanol, metylhalogenid og lignende, for derved å gi produkter med opp til 6 og fortrinnsvis opp til 4 karbonatomer pr. molekyl, for eksempel etylen, propylen, butylen og lignende. Vanligvis er SAPO-34 mest foretrukket.

Mengden katalysator eller faste partikler i reaksjonssonen kan variere innen vide områder avhengig for eksempel av de spesielle anvendelser.

Oppfinnelsen gjennomføres slik at katalysatoren er tilstede i fluidisert tilstand, i en utførelsesform som hvirvelsjikt av faste partikler.

Den kjemiske omdanning eller reaksjon som oppnås ved gjennomføring av oppfinnelsen kan variere innen vide grenser og avhenger for eksempel av råstoffet og katalysator som benyttes og av råstoff/katalysator-kontaktbetingelser. I det vesentlige enhver kjemisk omdanning eller reaksjon som er i stand til å kunne katalyseres av en CMSC kan gjennomføres under gjennomføring av oppfinnelsen. Eksempler på reaksjoner som kan oppnås inkluderer krakking, disproporsjonering, olefinfremstilling fra ikke-olefinråstoffer; olefin-inter-konversjon; aldol-, for eksempel aldehyd-aldehyd-, keton-keton-, aldehyd-keton- og aldehyd- eller keton-aromatisk komponent, -kondensasjon; kondensasjonsreaksjoner for fremstilling av cykliske laktamer, isoprendannelse, alky-lering (aromatisk som benzen-, toluen- og fenolalkylering); og isomerisering som xylenisomerisering. En spesielt foretrukken kjemisk omdanning eller reaksjon involverer olefinfremstilling fra ikke-olefinråstoffer og mer spesielt råstoffer omfattende alifatiske heteroforbindelser.

I det vesentlige ethvert råstoff eller en kombinasjon av råstoffer kan benyttes ifølge oppfinnelsen. Et slikt råstoff, for eksempel reaktantkomponent eller -komponenter, kan være gassformige, fast eller flytende ved omgivelsestemperatur, det vil si ca. 20°C og atmosfærisk trykk. Råstoffene kan være uorganiske, organiske eller en kombinasjon. Det foreliggende reaksjonssystem kan spesielt anvendes på organiske råstoffer, spesielt med molekyler omfattende karbon og hydrogen og aller helst minst ett ytterligere element som fortrinnsvis velges blant oksygen, svovel, halogen, nitrogen, fosfor og blandinger derav, idet oksygen er spesielt foretrukket.

Som antydet tidligere er foreliggende oppfinnelse spesielt brukbar ved omdanning av råstoffer med relativt små molekyler, det vil si molekyler med relativt små kinetiske diametere. Således inneholder råstoffet fortrinnsvis 1 til 10 og helst 1 til 4 karbonatomer pr. molekyl. Alifatiske heteroforbindelser er spesielt foretrukne råstoffer for bruk ifølge oppfinnelsen, spesielt når lette olefiner, det vil si olefiner inneholdende 2 til ca. 6 og helst 2 til 4 karbonatomer pr. molekyl, skal fremstilles. Når lette olefiner er det ønskede produkt fremstilles slike olefiner fortrinnsvis som hovedhydrokarbonproduktet, det vil si at over 50 mol-# av hydrokarbonproduktet er lette olefiner. Uttrykket "alifatiske heteroforbindelser" benyttes for å inkludere alkoholer, halogenider, merkaptaner, sulfider, amider, etere og karbonylforbindelser (aldehyder, ketoner, karboksylsyrer og lignende). Den alifatiske del inneholder fortrinnsvis fra 1 til ca. 10 karbonatomer og inneholder mere spesielt fra 1 til ca. 4 karbonatomer. Egnede reaktanter er lavere rette eller forgrenede alkanoler, disses umettede motstykker, og nitrogen-, halogen- og svovelanaloger av slike. Represen-tative for egnede alifatiske heteroforbindelser er metanol; metylmerkaptan; metylsulfid; metylamin; dimetyleter; etanol; etylmerkaptan; etylklorid; dietyleter; metyletyleter; form-aldehyd; dimetylketon; eddiksyre; n-alkylaminer; n-alkyl-halogenider og n-alkylsulfider med n-alkylgrupper med 3-10 karbonatomer; og blandinger derav. Komponenter inneholdende 1 karbonatom/molekyl er spesielt attraktive som råstoffer ifølge oppfinnelsen. I en utførelsesform der for eksempel lette olefiner er de ønskede produkter, velges råstoffet fortrinnsvis blant metanol, etanol, dimetyleter, dietyleter og blandinger derav i det metanol er spesielt foretrukket.

I visse tilfeller er det foretrukket at råstoff/katalysator-kontaktbetingelsene er slik at kontakttemperaturen over-skrider den kritiske temperatur for råstoff. Med andre ord er under visse utførelsesformer råstoffet fortrinnsvis i superkritisk tilstand i trinn (a). Det å ha råstoffet i superkritisk tilstand er spesielt "brukbart når råstoffet inneholder 1 til ca. 10 og helst 1 til ca. 4 karbonatomer pr. molekyl.

Produktet eller produktene som oppnås fra trinn (a) kontakten vil selvfølgelig for eksempel avhenge av råstoff, katalysator og valgte betingelser. Fortrinnsvis er det ønskede produkt organisk. Imidlertid skal det påpekes at et nødvendig og derfor ønskelig reaksjonsfri produkt kan være uorganisk selv når primærproduktet som tilstrebes er organisk. Dette eksemplifiseres ved omdanning av metanol til lette olefiner pluss vann. Det organiske produkt eller produktene har molekyler som fortrinnsvis inkluderer karbon og hydrogen. I en utførelsesform inneholder det ønskede produkt fortrinnsvis 1 og opptil 10 og helst 1 til ca. 4 karbonatomer pr. molekyl. Det eller de ønskede produkter har fortrinnsvis kinetiske diametere som tillater at produktet eller produktene kan fjernes fra eller unnslippe fra porene til CMSC.

I tillegg til råstoffet kan et fortynningsmiddel benyttes i forbindelse med råstoffet hvis dette er ønskelig og/eller fordelaktig for den totale prosess. Et slikt fortynningsmiddel kan være blandet eller kombinert med råstoffet før trinn (a) råstoff/katalysatorkontakten eller innføres til reaksjonssonen separat derfra. Fortrinnsvis blir begge i det vesentlige kontinuerlig matet til reaksjonssonen under trinn (a) . En slik fortynning bevirker fortrinnsvis en moderering av hastigheten og fortrinnsvis også av graden av råstoff-kjemisk omdanning og kan også bevirke en temperaturkontroll. I visse utførelsesformer blir fortynningsmidlet fortrinnsvis kontinuerlig matet til reaksjonssonen i minst ett av trinnene (b) , (c) og (d) hvis trinn (d) benyttes, helst under alle trinnene. Bruken av fortynningsmidlet under prosessen forskjellig fra under trinn (a) har en tendens til å være fordelaktig for katalysatoren og forbedre prosesskontrollen. Nærværet av et slikt fortynningsmiddel på en i det vesentlige kontinuerlig basis kan gi en glattere overgang fra ett trinn i prosessen til det neste.

Typisk for tynningsmidlene som kan benyttes i foreliggende fremgangsmåte er helium, argon, nitrogen, karbonmonoksyd, karbondioksyd, hydrogen, vann, hydrokarboner og blandinger derav. Når råstoffet inneholder 1 til 6 karbonatomer pr. molekyl, blir fortynningsmidlet fortrinnsvis valgt blant helium, argon, nitrogen, karbonmonoksyd, karbondioksyd, hydrogen, vann og blandinger av derav med vann, idet nitrogen og blandinger derav, spesielt vann, er mest foretrukket. Mengden benyttet fortynningsmiddel kan variere innen vide områder avhengig av anvendelsen. For eksempel kan mengden fortynningsmiddel ligge innen området 0,1 til mindre enn ca. 99$ eller mer av antall mol råstoff.

Trinn (a) i foreliggende prosess resulterer ofte i at katalysatoren mister i det minste en del av en ønsket egenskap, for eksempel katalytisk evne. Katalysatoren bringes i kontakt med regenereringsmedium i trinn (c) fortrinnsvis for i det vesentlige å opprettholde eller forbedre effektiviteten for katalysatoren for derved å fremme den ønskede kjemiske omdanning. For eksempel kan katalysatoren bli mindre effektiv på grunn av dannelse av karbonholdige avsetninger eller forløpere av slike i porene eller andre deler av katalysatoren og/eller de faste partikler i trinn (a). I en utførelsesform bevirker regenereringsmediet i trinn (c) en reduksjon av den midlere kinetiske diameter for molekylene som er tilstede i porene i katalysatoren. En slik reduksjon i kinetisk diameter for disse molekyler er fortrinnsvis tilstrekkelig til å tillate at de resulterende molekyler forlater eller trer ut av katalysatorporene for derved å gi flere porer og/eller mer porevolum for ønsket kjemisk omdanning. I trinnet (c) blir katalysatoren i reaksjonssonen regenerert, for eksempel ved å fjerne karbonholdig avsatt materiale ved oksydasjon i en oksygenholdig atmosfære.

I en utførelsesform inkluderer katalysatoren minst en tilsatt komponent som bevirker å fremme virkningen av regenereringsmediet. For eksempel kan katalysatoren inkludere minst en metallkomponent som fremmer oksydasjon av karbonholdig avsatt materiale. Selvfølgelig må en slik metallkomponent ikke ha noen i det vesentlige ugunstig virkning på den ønskede kjemiske omdanning. Denne spesifikke tilsatte katalysator-komponent avhenger av kravene for de spesielle anvendelser. Eksempler på slike tilsatte komponenter er komponenter av overgangsmetaller som nikkel, kobolt, jern, mangan, kobber og lignende, platina-gruppemetaller som platina, palladium, rhodium og lignende samt sjeldne jordartsmetaller som cerium, lantan og lignende, videre blandinger derav. Hvis en tilsatt metallkomponent benyttes, er det foretrukket av denne komponent er tilstede som en mindre mengde, helst ca. 1 ppm til ca. 20$, alt på vektbasis, beregnet som elementært metall, inkludert matriksmaterialer som benyttes.

Alternativt til den oksydative katalysatorregenerering kan et reduserende medium benyttes i trinn (c) for derved å regenerere katalysatoren. Et slikt medium, fortrinnsvis valgt blant hydrogen, karbonmonoksyd og blandinger derav, i særdeleshet hydrogen, kan for eksempel benyttes for omsetning med molekyler av for eksempel karbonholdig avsetningsmate-rialers forløpere i porene i katalysatoren, for derved å gi molekyler med redusert kinetisk diameter slik at slike fremstilte molekyler kan tre ut av katalysatorporene. I en utførelsesform er det reduserende medium hydrogen og katalysatoren inkluderer minst en komponent, fortrinnsvis en metallkomponent, som fremmer hydrogenering og/eller hydro-krakking av molekyler som er tilstede på katalysatoren, for eksempel i dennes porer under betingelsene for den reduktive regenerering i trinn (c).

Kombinasjoner av oksydativ og reduktiv katalysatorregenerering kan benyttes. For eksempel kan bruken av et reduserende medium i trinn (a), for eksempel som fortynningsmiddel som her diskutert, i det minste delvis regenerere katalysatoren og derved forlenge den brukbare cykluslevetid før katalysatoren underkastes en mer total oksydativ regenerering. Selvfølgelig kan oksydativ regenerering og reduktiv regenerering av katalysatoren benyttes alene alt efter behov.

Mellom trinnene (a) og (c) kan katalysatoren underkastes spyling for å minimalisere og fortrinnsvis eliminere kontakt mellom råstoffproduktet fra trinn (a) og regenereringsmedium/ regenerer ingsmediumprodukt i trinn (c). Et slikt spyletrinn eller ikke-spyletrinn kreves ofte for å unngå en heftig og sågar eksplosiv reaksjon mellom de forskjellige stoffer. Det første spylemedium i trinn (b) og det andre spylemedium i trinn (d) velges for effektivt å spyle katalysatoren som her beskrevet. Slike medier har ingen vesentlig ugunstig virkning på katalysatoren eller på den ønskede kjemiske omdanning eller reaksjon. Det første spylemedium er fortrinnsvis i det vesentlige kjemisk inert overfor råstoff og produkt (og eventuelt fortynningsmiddel) ved de betingelser der trinn (a) gjennomføres. Det andre spylemedium er fortrinnsvis kjemisk inert i forhold til regenereringsmediet og regenereringsmediumproduktet ved de betingelser der trinn (c) inntrer.

Det første og andre spylemedium er fortrinnsvis gassformig ved betingelsene for trinnene (a) og (c). Mengden og strømningshastighet for disse medier kan variere innen vide områder, forutsatt at mengden og strømningshastigheten er tilstrekkelig til å gjennomføre trinnene (b) og (d) som ønsket. For store mengder og strømningshastighet for slike medier bør unngås for å kontrollere spyletid og -omkost-ninger. Selvfølgelig bør tilstrekkelig spylemedium benyttes for effektivt å eliminere enhver farlig tilstand i reaksjonssonen. Spylemediet blir fortrinnsvis innført i reaksjonssonen i tilstrekkelig høy hastighet til å understøtte bevegelse av de faste partikler i reaksjonssonen. Denne bevegelse for de faste partikler letter effektiv og grundig spyling av reaksj onssonen.

Sammensetningen av det første og andre spylemedium som kan benyttes ifølge oppfinnelsen kan variere avhengig av den spesielle anvendelse. Hvis det er hensiktsmessig, kan det første og andre medium uavhengig velges blant de stoffer fra hvilke fortynningsmidlet som her beskrevet, velges. Fortrinnsvis blir minst ett og aller helst begge de to spyle-medier og fortynningsmidler valgt blant det samme materiale. I visse utførelsesformer blir det første og andre spylemedium fortrinnsvis uavhengig valgt blant vann, nitrogen og blandinger derav, fortrinnsvis dog vann.

Foreliggende fremgangsmåte kan gjennomføres i en enkelt reaksjonssone eller et antall slike arrangert i serie eller i parallell. Efter at det ønskede produkt eller produkter separeres fra de faste partikler for eksempel ved bruk av faststoff:gass-separeringsanordninger som cyklonseparatorer kan forskjellige teknikker som destillasjon, adsorpsjon og lignende benyttes for å gjenvinne eller rense produktet eller produktene. Den samme faststoff/gass-separeringsenhet benyttes fortrinnsvis for å separere faststoffpartiklene fra det første og andre spylemedium, regenereringsmediet og de eventuelle produkter. Denne multippelbruk av slike innretninger er en vesentlig omkostningsbesparende faktor ifølge oppfinnelsen. På grunn av den cykliske art av foreliggende fremgangsmåte er det en utførelsesform foretrukket at et antall reaksjonssoner benyttes. Det er foretrukket at tidsavstemmingen for trinnene (a), (b), (c) og (d) bestemmes på forhånd slik at en relativt konstant mengde produkt gå fra reaksjonene til produktsepareringssystemene. Derved kan disse arbeide effektivt på relativt stabil basis.

Betingelsene for trinn (a) kan variere innen vide grenser, for eksempel avhengig av det spesielle råstoff og den benyttede katalysator og av det spesifikke produkt som ønskes. Foreliggende fremgangsmåte er spesielt anvendelig der trinn (a) kontakttemperaturene ligger over ca. 200 og fortrinnsvis over ca. 300°C, og med trykk utover 68,95 x 10<3>Pa man. og fortrinnsvis over 344,75 x 10<3>Pa man. Hvis lette olefiner skal fremstilles og inneholdende ca. 1 til 4 karbonatomer ligger trinn (a) temperaturene fortrinnsvis innen området 200 til 600"C eller sågar 700°C, fortrinnsvis 350 til 550°C og aller helst 400 til 500°C, mens trykket i trinn (a) fortrinnsvis ligger under ca. 10,34 x lO^Pa man. Det trykk ved hvilket trinnene (b), (c) og (d) skjer ligger fortrinnsvis innen ca. 689,5 x 10<3>Pa man., aller helst innen 344,75 x 10<3>Pa man. fra trinn (a)-trykket. I visse ut-førelsesformer blir trykket i reaksjonssonen holdt i det vesentlige konstant gjennom trinnene (a), (b), (c) og (d). Oppholdstiden for råstoffet i reaksjonssonen kan uavhengig velges for eksempel avhengig av det spesielle råstoff og den benyttede katalysator, eller avhengig av det ønskede produkt.

De følgende ikke-begrensende eksempler skal illustrere oppfinnelsen.

Eksempel 1

Et materiale inkludert en katalysator for omdanning av metanol til olefin ble benyttet i visse av de følgende eksempler og ble fremstilt på følgende måte.

En første oppslemming av 50 vekt-56 SAPO-34-krystaller og 50 vekt-# vann ble fremstilt og underkastet kontinuerlig blanding. I en separat beholder ble en vandig oppslemming av kaolinleire og aluminiumhydroksydklorid (inkludert ekviva-lenten til 23,4 vekt-# aluminiumoksyd, beregnet som AI2O3) fremstilt. Den første oppslemming ble satt til den andre for derved å gi en kombinert oppslemming som ble blandet i ca. 10 minutter. Den kombinerte oppslemming ble så oppmalt for å oppnå en i det vesentlige enhetlig partikkelfordeling.

Den oppmalte oppslemming ble så spraytørket for å gi partikler med en midlere partikkelstørrelse på ca. 70 pm. De spraytørkede partikler ble kalsinert i 2 timer ved 600°C.

Blandingen fra den første og andre oppslemming ble valgt slik at sluttpartiklene inneholdt 60 vekt-# SAPO-34, 23 vekt-# kaolinleire og 17 vekt-# AI2O3.

Eksempel 2 til 26

En forsøksapparatur var som følger:

Reaktoren var en hvirvelsjiktreaktor av rustfritt stål med en ytre diameter 2,5 cm og med en utvidet utslippssone øverst. Reaktoren var på forhånd belagt innvendig med natriumsilikat for å minimalisere katalysatoraktiviteten i selve reaktoren. Reaktoren ble fylt med 97 g materiale som fremstilt i eksempel 1. Reaktortemperaturen ble kontrollert ved hjelp av et Techne SBL2-D fluidisert sandbad i hvilket reaktoren var anbragt. Metanol av analytisk kvalitet ble matet til ved bruk av en 150 rpm FMI-doseringspumpe med RHOCKC-mikrohode. Metanolen ble fordampet og forvarmet i matelinjene til reaktoren ved bruk av varmetape. Metanolstrømmen ble målt ved periodisk overvåking av nivåforandringen i en byrette i pumpesuglinjen. Et lite rotameter ble også benyttet for å kontrollere metanolstrømmen.

Nitrogenfortynningsmidlet ble matet til fra høytrykks-sylindere. Denne ble blandet med metanolen oppstrøms reaktoren. Nitrogenstrømmen ble kontrollert med en Veriflow-kontrollapparatur og målt ved hjelp av et rotameter.

Trykket i reaktoren ble kontrollert ved bruk av en Grove-trykkregulator på reaktorutløpet. Trykket ble redusert efter reaktorutløpet til ca. 34,47 x 10<3>Pa man. for å unngå kondensasjon i prøvelinjene. Fra reaktoren førte damp-kapperørledninger til gasskromatografen og så til turbin-strømningsmåleren for måling av gasstrømmen. Koblinger og andre potensielt kalde områder var oppvarmet elektrisk og isolert for å forhindre enhver kondensasjon av vann eller tyngre produkter i prøveledningene. Gasstrømmen ble luftet mot en kondensator gjennom en våtmåler og ble sendt tilbake til en kappe.

Regenereringen ble kontrollert ved hjelp av et sett av lavstrømstyrke ASCO-solenoid koblingsventiler, som ble styrt av en IBMPC-drevet ISAAC-datainnretning med tilhørende kontrollsystem. Ved begynnelsen av regenereringscyklusen ble metanolråstoffet koblet bort fra reaktoren og ført via en resirkuleringsledning tilbake til matetanken. Samtidig ble en nitrogenspylingstrøm koblet inn i reaktoren og regeneringen ble påbegynt.

Reaksjonsproduktet ble analysert ved hjelp av en Varian 3700 gasskromatograf med to kolonner, Carbosieve S2 og Poropack R med termisk konduktivitet og flammeionisering som de respektive detektorer. Systemet ga full strømanalyse for alle hovedkomponenter.

Det ble gjennomført en serie forsøk ved å variere reaksjons-temperatur og trykk samt metanol- og nitrogenstrømnings-hastigheter.

Ved den ovenfor angitte variasjon varierte man også partial-trykkene for reaktanter og produkter. Katalysatoraktiviteten var "fiksert". Dette ble oppnådd ved full regenerering av katalysatoren før påbegynning av hvert reaksjonsforsøk og ved å velge prøvetiden for derved å gi et produkt med en vekt-time-romhastighet, WHSV, og en prøvetagningstid som, basert på tidligere forsøk, hadde gitt gode resultater.

Regenereringen ble påbegynt umiddelbart efter at gasskromato-grafprøven var tatt. Temperaturen i det fluidiserte sandbad ble hevet til ca. 500" C og luft ble matet til reaktoren. Regenereringen varte i 2 timer. Nitrogenfortynningsmidlet fortsatte å strømme til reaktoren under regenereringen. Nitrogen ble matet per se til reaktoren i 2 minutter før lufttilmatning ble påbegynt og igjen før reaktoren ble tilbakeført til reaksjonsmodellen. Dette for å unngå uønskede reaksjoner mellom oksygen og metanol.

Resultatene fra disse forsøk er gitt i tabell 1.

Disse forsøk viser muligheten for å gjennomføre forskjellige kjemiske omdanninger, for eksempel av metanol til lette olefiner, i et flytende, for eksempel hvirvelsjiktkataly-satorsystem i en enkelt reaksjonsbeholder. Megen slitasje og nedbrytning av katalysatoren unngås fordi katalysatoren ikke må transporteres mellom en reaksjonsbeholder og en separat regenereringsbeholder. Fordi det kun er nødvendig med en beholder, kan man oppnå vesentlige kapitalbesparelser.

Eksempel 27

Den eksperimentelle apparatur som ble benyttet i eksempel 27 var den samme som ble benyttet i eksemplene 2 til 26 bortsett fra at reaktoren var et 2,5 cm kvartsrør med innvendige filtre og en utvidet 7,5 cm tilbakeholdelsessone på toppen. Reaktoren ble fylt med en mengde av det materiale som var fremstilt i eksempel 1.

Reaktoren ble gjentatt operert i følgende cyklus:

Metanolreaksjonstid 15 minutter

Spyletid 4 minutter

Katalyttregenereringstid 7 minutter

Spyletid 4 minutter

Trykket i reaktoren ble holdt ved 151,69 - 154,49 x 10<3>Pa abs. Temperaturen ble opprettholdt ved 480<0>C under cyklusen. Under metanolreaksjonen var metanol WHSV 1,83 til 1,87 time-<1>. En i det vesentlige konstant strøm av nitrogengass ble tilveiebragt gjennom cyklusen slik at nitrogenet under metanolreaksjonstiden utgjorde 78,3 til 78,6 mol-% av det totale råstoff til reaktoren. Oksygen ble benyttet som regenereringsmedium og partialtrykket for oksygen under katalysatorregenereringen var 10,62 - 10,76 x 10<3>Pa abs.

En prøve på reaksjonsproduktet ble tatt 6 minutter inn i metanolreaksjonssegmentet av hver cyklus og analysert. Valgte resultater fra disse analyser er angitt i tabell 2.

Disse resultater viser at det å gjennomføre den kjemiske omdanning, for eksempel metanol til lette olefiner, i en enkelt reaksjonsbeholder ved bruk av en fluidisert katalysator, kan gi en i det vesentlige stabil drift. Denne type operasjon tillater effektiv og virkningsfull nedstrøms viderebearbeiding, for eksempel separering, av reaksjons-produktene.

Eksempel 28

En kommersielt dimensjonert hvirvelsjiktreaktor konstrueres for fremstilling av 5000 fat pr. dag blandet etylen og propylen fra metanol. Systemet inkluderer tre reaktorbeholdere i parallell. Hver av reaksjonsbeholderne er utstyrt med et antall cyklonseparatorer for å understøtte fjerning av gasser fra reaktorbeholderen, mens man holder katalysatoren Innvendig. Systemet inkluderer også et konvensjonelt produktbehandlings/separeringsundersystem for å gjenvinne og rense produktene i den ønskede grad.

Matesystemet til hver av reaktorbeholderne inkluderer et separat dampinnløp. Damp blir i det vesentlige kontinuerlig matet til hver av disse beholdere. Et med ventil utstyrt metanol- og et luftinnløp er også tilveiebragt for hver av beholderne. Metanol- og luftinnløpene kontrolleres slik at kun en av metanol eller luft mates til en av reaktorene på et gitt tidspunkt.

Hver av disse reaktorbeholdere arbeider i henhold til følgende reaksjons/regenereringscyklus. Katalysatoren som i sammensetning tilsvarer den fra eksempel 1, er anbragt i reaksjonsbeholderen og oppvarmet til en temperatur på 500°C. Fordampet og oppvarmet metanol mates til beholderen (sammen med dampfortynningsmiddel) for derved å gi lette olefiner som fjernes fra beholderen gjennom cyklonseparatorene. På dette punkt begynner cyklusen igjen. Under hele cyklusen blir katalysatoren holdt ved en temperatur på ca. 500°C og et trykk på ca. 551 ,6 x 10<3>Pa man. Efter et gitt tidsrom blir metanolstrømmen stanset og damp spyler ren for metanol. Efter spylingen blir luft innført i reaktorbeholderen for å regenerere katalysatoren. Efter den ønskede katalysatorregenerering blir strømmen stanset og damp spyler ut luft. På dette punkt starter cyklusen igjen. Tidssekvensen for denne cykliske drift er slik at ikke mindre enn to av reaktorene arbeider i reaksjonsdrift på ethvert tidspunkt.

Denne cykliske drift er effektiv med henblikk på fremstilling av etylen og propylen, spesielt etylen, fra metanol.

Claims

1. Fremgangsmåte for katalytisk omdanning av et hydrokarbonråstoff inneholdende 1 til 10 karbonatomer pr. molekyl til et produkt inneholdende minst et lett olefin i en hvirvel-s j iktreaksjonssone , karakterisert ved følgende sekvens av trinn: a) kontakt mellom råstoffet og en fluidisert masse av faste partikler omfattende en krystallinsk, mikroporøs, tredimensjonal, ikke-zeolittisk, molekylsikt-katalysator i reaksjonssonen under betingelser som bevirker omdanning av råstoffet til produktet og som gir et karbonholdig avsatt materiale på katalysatoren; b) kontakt mellom partiklene og et første spylemedium i reaksjonssone for å redusere mengden av minst et av råstoffene og produktet i kontakt med partiklene; og c) kontakt mellom partiklene og et regenereringsmedium i reaksjonssonen under betingelser som gir fjerning av en del av det karbonholdige avsatte materialet fra katalysatoren, idet trinnene a), b) og c) gjentas periodisk.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved betingelsene for trinnene a), b) og c) gjennomføres og frekvensen av de periodisk repeterende trinn a), b) og c) velges for å kontrollere temperaturen i reaksjonssonen under trinnene a), b) og c) til et temperaturområde rundt ca. 100°C.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter å trekke av en del av katalysatoren fra reaksjonssonen, bringe den avtrukne katalysator i kontakt med regenereringsmediet under be-handlingsbetingelser som gir ytterligere fjerning av det karbonholdige avsatte materiale fra den avtrukne katalysator for derved å oppnå en behandlet katalysator, og å tilbakeføre den behandlede katalysator til reaksjonssonen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at partiklene har en partikkeldiameter i størrelses-orden 1 til 500 pm.

5- Fremgangsmåte ifølge kravene 1 til 4, karakterisert ved at råstoffet inneholder en eller flere forbindelser valgt blant alkoholer, halogenider, merkaptaner, sulfider, aminer, etere og karbonylforbindelser idet forbindelsene har 1 til 4 karbonatomer pr. molekyl, og at katalysatoren er en fluidisert masse av faste partikler omfattende krystallinsk mikroporøs, silikoaluminofosfat-molekylsiktkatalysator med porer med en effektiv diameter mindre enn ca. 0,5 nm (5 Ångstrøm).

6. Fremgangsmåte ifølge et av krav 1 eller 5, karakterisert ved at den videre omfatter d) kontakt mellom partiklene og et andre spylemedium i reaksjonssonen f6r å redusere mengden av minst en av regenereringsmedium og regenereringsmediumprodukt i kontakt med partiklene, forutsatt at trinnene a), b), c) og d) gjentas periodisk.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at katalysatoren er valgt blant SAPO-34, SAPO-17 og blandinger derav.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at man som råstoff benytter metanol, etanol, dimetyleter, dietyletere eller blandinger derav.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at produktet inneholder etylen, propylen, butylen og blandinger derav.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at katalysatoren omfatter minst en tilsatt komponent som bevirker fremming av fjerning av det karbonholdige avsatte materiale under trinn c).

11. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at trinn a) gjennomføres i nærvær av minst et fortynningsmiddel.