TW200904524A - A reactor system and process for reacting a feed - Google Patents

A reactor system and process for reacting a feed Download PDF

Info

Publication number
TW200904524A
TW200904524A TW097117875A TW97117875A TW200904524A TW 200904524 A TW200904524 A TW 200904524A TW 097117875 A TW097117875 A TW 097117875A TW 97117875 A TW97117875 A TW 97117875A TW 200904524 A TW200904524 A TW 200904524A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
absorbent
feed
catalyst
reaction
weight
Prior art date
Application number
TW097117875A
Other languages
English (en)
Inventor
Wayne Errol Evans
Original Assignee
Shell Int Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shell Int Research filed Critical Shell Int Research
Publication of TW200904524A publication Critical patent/TW200904524A/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/067—Heating or cooling the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407—Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0423—Beds in columns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/52—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/52—Hydrogen sulfide
    • B01D53/523—Mixtures of hydrogen sulfide and sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/0203—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
    • B01J20/0222—Compounds of Mn, Re
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/0203—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
    • B01J20/0225—Compounds of Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/0203—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
    • B01J20/0233—Compounds of Cu, Ag, Au
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/0203—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
    • B01J20/024—Compounds of Zn, Cd, Hg
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B01J20/08—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04 comprising aluminium oxide or hydroxide; comprising bauxite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3078—Thermal treatment, e.g. calcining or pyrolizing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3085—Chemical treatments not covered by groups B01J20/3007 - B01J20/3078
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3092—Packing of a container, e.g. packing a cartridge or column
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
    • B01J20/3204—Inorganic carriers, supports or substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
    • B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
    • B01J20/3234—Inorganic material layers
    • B01J20/3236—Inorganic material layers containing metal, other than zeolites, e.g. oxides, hydroxides, sulphides or salts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/66—Silver or gold
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/66—Silver or gold
    • B01J23/68—Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/683—Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/687—Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with chromium, molybdenum or tungsten with tungsten
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/66—Silver or gold
    • B01J23/68—Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/688—Silver or gold with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium with manganese, technetium or rhenium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0476—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more otherwise shaped beds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C213/00—Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C213/04—Preparation of compounds containing amino and hydroxy, amino and etherified hydroxy or amino and esterified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton by reaction of ammonia or amines with olefin oxides or halohydrins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/09—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis
    • C07C29/10—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis of ethers, including cyclic ethers, e.g. oxiranes
    • C07C29/103—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis of ethers, including cyclic ethers, e.g. oxiranes of cyclic ethers
    • C07C29/106—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by hydrolysis of ethers, including cyclic ethers, e.g. oxiranes of cyclic ethers of oxiranes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D301/00—Preparation of oxiranes
    • C07D301/02—Synthesis of the oxirane ring
    • C07D301/03—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
    • C07D301/04—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen
    • C07D301/08—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen in the gaseous phase
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/112—Metals or metal compounds not provided for in B01D2253/104 or B01D2253/106
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2255/00—Catalysts
    • B01D2255/20—Metals or compounds thereof
    • B01D2255/207—Transition metals
    • B01D2255/20761—Copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/302—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/304—Hydrogen sulfide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/306—Organic sulfur compounds, e.g. mercaptans
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/04—Alumina
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00212—Plates; Jackets; Cylinders
    • B01J2208/00221—Plates; Jackets; Cylinders comprising baffles for guiding the flow of the heat exchange medium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00796—Details of the reactor or of the particulate material
    • B01J2208/00946—Features relating to the reactants or products
    • B01J2208/00955—Sampling of the particulate material, the reactants or the products
    • B01J2208/00982—Particulate material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/02—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor with stationary particles
    • B01J2208/023—Details
    • B01J2208/024—Particulate material
    • B01J2208/025—Two or more types of catalyst
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/42—Materials comprising a mixture of inorganic materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

200904524 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種反應器系統及—種用於反應包含烴及 硫雜質之進料的方法，此方法利用本發明之反應器系統。 【先前技術】 - 工業規模製備烴產生不純烴。通常，使烴經歷純化過程 ' 以減v雜質。然而，低含量之雜質仍保留於烴中且可在後 續過程中充當催化劑毒物，從而不利地影響催化劑之效 (: 能。尤其關注的是可能存在於烴中之痕量硫雜質。某些方 法使包含烴之進料與金屬或貴金屬催化劑反應。該等催化 劑通常易硫中毒，此係因為已知許多金屬即使在硫以低於 百萬分率含量之量存在於進料中時亦可形成硫化物。使用 易硫中毒之金屬或貴金屬催化劑之方法包括（但不限於）氨 氧化反應、脫氫反應、催化重組反應及氧化反應，尤其部 分氧化烯烴以形成烯烴氧化物，諸如環氧乙烷。該等反應 通常高度放熱且通常在-包含大量反應管之垂直殼管式熱 ί 交換器中進行，每一反應管含有固體顆粒催化劑填充床且 由熱交換流體圍繞。在諸如環氧乙烷之烯烴氧化物的製備 中，使用基於銀之催化劑以將乙烯及氧氣轉化為環氧乙 炫。甚至在約十億分率含量之硫量下，該等基於銀之催化 劑仍特別容易硫甲毒。催化劑中毒會影響催化劑效能，尤 其影響選擇率或活性，且縮短在必須用新鮮催化劑交換中 毒之催化劑之前該催化劑可保留於反應器中之時間長度。 存在於烴（諸如烯烴）中之典型硫雜質包括（但不限^)硫 131355.doc 200904524 化氫硫化幾基、硫醇及有機硫化物。硫醇及有機硫化 物、尤其有機硫化物為尤其難以自進料中移除之硫雜質。 其他雜質可包括乙#、一氧化碳、磷、砷、硒及南素。諸 如乙烯之稀煙可源自數種來源，包括（但不限於）石油加工 物流(諸如由熱裂化裝置、催化裂化裝置、加氫裂化裝置 或重組裝置產生之彼等物流）、天然氣部分、石腦油及有 機氧化物’諸如醇。 近幾年來’已付出大量努力以改良烯烴環氧化方法。解 決辦法已見於各種改良之反應器設計中。 舉例而言，US 6939979描述經鹼金屬處理之惰性物質作 為位於反應管上部之催化劑之稀釋劑的用《。用鹼金屬處 理惰性物質降低惰性物質對環氧乙烧之降解從而改良對環 氧乙烧之選擇率。然、而，在催化劑上游置放惰性物質並不 會頁著降低存在於進料中可使催化劑中毒之含硫雜質之 量0 因此，在不改變已達成之改良的情況下，需要進一步改 良催化劑效能、尤其在用新鮮催化劑交換之前催化劑保留 於反應器中之持續時間的反應器系統及反應方法。 【發明内容】 本發明提供一種環氧化反應器系統，其包含： -環氧化反應容器，及 -位於環氧化反應容器内之吸收劑及環氧化催化劑，該催 化劑位於該吸收劑下游。 本發明亦提供-種反應包含烯烴、氧氣及一或多種雜質 131355.doc 200904524 之進料的方法，此方法包含： -使進料與位於本發明之環氧化反應器系統内之吸收劑接 觸以降低進料中一或多種雜質之量；及 -隨後使進料與環氧化催化劑接觸以產生烯烴氧化物。 此外’本發明提供一種製備丨，2_二醇、丨，2_二醇醚、 . 碳酸酯或烷醇胺之方法，其包含藉由本發明之方法獲得烯 - 經氧化物及使該烯烴氧化物轉化為1，2-二醇、1，2·二醇 醚、1，2-碳酸酯或烷醇胺。 (: 【實施方式】 根據本發明，提供包含環氧化反應容^、吸收劑及環氧 化催化刎之環氧化反應器系統。吸收劑及催化劑係位於反 應容器内’且催化劑位於吸收劑之下游。多年來使用吸收 劑純化煙。本發明之重要態樣為在多年之後僅認識到可將 及：劑：於裱氧化反應容器中以減少進料中雜質、尤其硫 雜貝之量。出乎意料地’在反應容器内所經歷之條件下吸
I劑可減少進料中之雜質。本發明之另-出乎意料的優勢 為可減少進料中之雜曾而尤兩品 ，、質不而要任何額外設備，諸如含有 及收劑之輔助容器或管。 應瞭解如本文所用之 包括真實… 質上垂直，，及，，實質上水平” 匕括真實垂直或水平位置相 小偏差，詳言之該等術……中心縱軸之微 7 °口思、5月包括真實垂直或® > 在0至20度範圍内之變化 實垂直或水千位置之 縱軸對準。真實 一實垂直係沿反應容器之中心 庵睁解，如太 〜、反應谷器之中心縱軸垂直對準。 解如本文所用之術語"實質上平行，，包括真實平行 I3I355.doc 200904524 位置相對於反應容器之中心縱軸之微小偏差，詳言之該術 浯意謂包括真實平行位置相對於反應容器之中心縱軸之在 0至20度範圍内之變化。 現k及本發明之較佳實施例’本發明之環氧化反應容器 可為用以反應含有烯烴及氧氣之進料的任何反應容器。反 應谷器可含有一或多個開口式反應管。較佳地，反應容器 可含有複數個反應管。反應管可為任何尺寸。適當地，反 應管可具有至少5 mm(毫米）、尤其至少10 mm之内徑。 較佳地’環氡化反應容器為含有複數個反應管之殼管式 熱交換器。反應管可較佳具有在15至80 mm、更佳20至75 mm且最佳25至70 mm範圍内之内徑。反應管可較佳具有在 5至20 m(公尺）、更佳1〇至15 m範圍内之長度。殼管式熱 交換器可含有1000至20000個反應管，尤其2500至15000個 反應管。 一或多個反應管實質上平行於反應容器之中心縱軸定位 且經適於容納熱交換流體之殼（亦即，殼管式熱交換器之 殼側）圍繞。熱交換腔室中之熱交換流體可為適於熱傳遞 之任何流體’例如水或適於熱交換之有機物質。有機物質 可包括油或煤油。一或多個反應管之上端與實質上水平之 上管板連接且與反應容器之一或多個入口流體連通，且— 或多個反應管之下端與實質上水平之下管板連接且與反應 容器之一或多個出口（亦即，殼管式熱交換器之管側）流體 連通。反應容器含有吸收劑填充床。吸收劑可位於一或多 個反應管内及/或一或多個反應管之上游，例如位於上管 131355.doc 200904524 板及反應管之頂部上反應容器之頂部空間中。較佳地，吸 收劑可位於一或多個反應管内。 當吸收劑位於一或多個反應管内時，吸收劑可具有為反 應管長度之至少0.25%，尤其至少〇.5%，更尤其至少1%， 最尤其為反應管長度之至少2%之床高。當吸收劑位於一 或多個反應管内時，吸收劑可具有為反應管長度之至多 /。’尤其至多1 5% ’更尤其至多！ 〇%，最尤其為反應管 長度之至多5%之床高。 當吸收劑係位於一或多個反應管之上游時，吸收劑可具 有至少0.05 m，尤其至少〇.〇75 m，更尤其至少〇l m，最 尤其至少0·15 m之床高。當吸收劑位於—或多個反應管之 上游時，吸收劑可具有至多2 m，尤其至多丨m，更尤其至 多〇.5 m之床高。 i v. 一或多個反應管含有位於吸收劑下游之催化劑填充床。 在本發明之常規實踐中，催化劑床之主要部分包含催化劑 顆粒。’，主要部分”意謂催化劑顆粒之重量與催化劑床中所 含之所有顆粒之重量的比率為至少〇 5〇，尤其至少〇 8，較 佳至y 〇·85 ’更佳至少0.9。催化劑床中除催化劑顆粒外可 能含有之顆粒為(例如)惰性物質顆粒；然而較佳為該等其 他顆粒不存在於催化劑床中。在一或多個反應管中催化劑 床係藉由安置於反應管下端之催化劑支撐構㈣支撐。支 撐構件可包括篩網或彈簧。 亦 為達到（例如）與進料流熱交換之目@或多個反應管 可含有惰性物質顆粒之獨立床。尤其當吸收劑床位於— 131355.doc 200904524 或多個反應管之上游時可使用該獨立床。為達到⑼如）與 反應產物熱交換之目的，—或多個反應管亦可含有另一此 類惰性物質之獨立床。或者，可使用桿狀金屬插入物替代 惰性物質床。關於該等插入物之進一步描述，參考以引用 的方式併入本文中之US 71325 55。 參看圖1 ’其為環氧化反應器系統（17)之示意圖，其包 含具有實質上垂直之容器（18)及複數個實f上平行於環氧 化反應容器08)之中心縱轴（2峡位之開π式反應管〇9)的 殼管式熱交換器反應容器。反應管（19)之上端（21)與實質 上水平之上管板（22)連接，且反應管（19)之下端（23)與實質 上水平之下管板（24)連接。上管板（22)及下管板（24)係藉由 反應容器（18)之内壁支撐。複數個反應管（1 9)含有吸收劑 床（25)及位於吸收劑床下游之催化劑床（26)。吸收劑床（25) 含有吸收劑（35)。催化劑床（26)含有環氧化催化劑（36)。在 反應官（19)中，催化劑床（26)係藉由安置於反應管（19)下端 (23)之催化劑支撐構件（未圖示）來支撐。諸如烯烴及氧氣 之進料組份（33)經由與反應管（1 9)之上端（2丨）流體連通之一 或多個入口（諸如入口（27))進入反應容器（18)中。反應產物 (34)經由一或多個與反應管（19)之下端（23)流體連通之出口 (諸如出口（28))排出環氧化反應容器（18)。熱交換流體經由 或夕個入口（諸如入口（3〇))進入熱交換腔室（29)且經由— 或多個出口（諸如出口（3 1))排出。熱交換腔室（29)可具有隔 板（未圖示）以導引熱交換流體通過熱交換腔室（29)。 圖2為環氧化反應器系統（17)之示意圖，其包含類似於 131355.doc -10- 200904524 圖1之殼管式熱交換器反應容器（18)，但吸收劑床（32)係位 於反應管（19)之上游。 本發明亦提供一種藉由使包含烯烴、氧氣及一或多種雜 質之進料與位於環氧化反應容器内之吸收劑接觸，以減少 進料中一或多種雜質之量；且接著使進料與位於環氧化反 應容器内在吸收劑下游之環氧化催化劑接觸，以產生包含 烯fe氧化物之反應產物來反應進料之方法。應瞭解如本文 所用之術§吾"反應產物"係指自反應容器出口排出之流體。 f 通常，吸收劑之溫度可為至少13〇t：，尤其至少14〇t， 更尤其至少150°C。吸收劑之溫度可為至多350°c，尤其至 多320 C ’更尤其至多300°C。吸收劑之溫度可在15〇至 320°C，較佳180至300°C，最佳210至270。〇之範圍内。 含有環氧化催化劑之反應區的反應溫度可為至少 13 0°C ’尤其至少150°C，更尤其至少18CTC，最尤其至少 200°C。反應溫度可為至多350°C，尤其至多325。(：，更尤其 至多300C。反應溫度可在150至350。〇，較佳180至300°C之 1 範圍内。 吸收劑包含具有22至44或82、尤其22至30之原子序的金 屬。較佳地，吸收劑包含一或多種選自鈷、鉻、銅、錳、 鎳及鋅之金屬’尤其該一或多種金屬係選自銅、錄及鋅， 更尤其該一或多種金屬包含銅。較佳地，吸收劑包含銅及 一或多種具有22至44之原子序的金屬。更佳地，吸收劑包 含銅及一或多種選自錳、鉻、鋅及其組合之金屬。最佳 地，吸收劑包含銅及鋅。金屬可以還原或氧化形式存在， 13I355.doc 200904524 較佳以氧化物形式存在。吸收劑 材料可選自氧化銘、二氧化鈦、1仆欲支擇材科。支樓 合物。較佳地，支撑材料了p 性碳或其混 希望^ 4減1s，尤其α·氧化鋁。不 :望受理論束缚，咸信吸收劑藉由化學或物 (但糊與雜質反應及吸收雜請減少進料中之雜括 :藉由製備該等含金屬材料之習知方法例如藉由沈殿 ^凊’較佳藉由沈殿來製備吸收劑。舉例而言 方法中，合適之銅鹽、可選之其他金屬鹽及可選之支標材 科之鹽可藉由使金屬與強酸（諸如確酸或硫酸）反應來製 備。隨後可在15至啊、尤其m：之溫度下，使所得鹽虚 在6至9之pH範圍内之鹼式碳酸氫鹽或碳酸鹽溶液接觸以製 備金屬氧化物沈殿。隨後可在2〇至耽範圍内之溫度下洗 滌該沈澱，且隨後將其過濾。隨後可在1〇〇至16〇。(：、尤其 120至15代範圍内之溫度下乾燥沈澱。乾燥之後，隨後可 在170至600 C、尤其350至550°C範圍内之溫度下煅燒沈 澱。可藉由諸如擠壓或壓片之習知方法使沈澱形成所要之 尺寸及形狀。或者，可使用浸潰方法藉由用合適之金屬化 合物溶液浸潰支撐材料，之後將其乾燥且烺燒來形成吸收 吸收劑之尺寸及形狀可呈適用於固定床反應容器之尺寸 (例如2 mm至30 mm)之塊狀、片狀、圓筒、環形、球形、 車輪狀、片狀及其類似形狀之形式。較佳地，尺寸及形狀 使可用以與進料接觸之表面積最大化。 鍛燒之後吸收劑可含有相對於吸收劑重量在2〇至1 〇〇重 131355.doc -12· 200904524 1 （重量百分比）範圍内，尤其相對於吸收劑重量為7〇至 1〇〇重量％，更尤其相對於吸收劑重量在75至95重量。/。範圍 内之量的金屬氧化物。 支撐材料可相對於吸收劑重量以至少1重量％、尤其至 少1.5重量％，更尤其相對於吸收劑重量以至少2重量％之 量2在於煅燒之後之吸收劑中。支撐材料可相對於吸收劑 重量以至多80重量％、尤其至多5〇重量％，更尤其相對於 吸收4重里以至多3 〇重量％，最尤其相對於吸收劑重量以 至多2 5重置％之量存在於锻燒之後之吸收劑中。支撑材料 可相對於吸收劑重量以在5至25重量％，尤其1〇至2〇重量％ 範圍内之量存在於煅燒之後之吸收劑中。 當吸收劑包含銅時，烺燒之後吸收劑可含有相對於吸收 劑重量至少1重量％(重量百分比），尤其至少5重量％，更 尤其相對於吸收劑重量至少8重量％之量的氧化銅。煅燒 之後吸收劑可含有相對於吸收劑重量至多1〇〇重量％，尤 其至多75重4%，更尤其相對於吸收劑重量至多6〇重量％ 之量的氧化銅。煅燒之後吸收劑可含有相對於吸收劑重量 在至75重量/Q，尤其15至6〇重量❶更尤其至重量 %，最尤其相對於吸收劑重量在3〇至4〇重量％範圍内之量 的氧化銅。 當吸收劑包含銅時，⑯燒之後吸收劑彳含有其他金屬氧 化物及氧化銅，金屬氧化物與氧化銅之質量比為至少 0.2’尤其至少〇.5,更尤其至少G7。金屬氧化物與氧化銅 之質量比可為至多10,尤其至多8，更尤其至多5。金屬氧 131355.doc •13· 200904524 化物與氧化銅之質量比可在0.5至10，尤其1至5，更尤其 1.2至2.5 ’最尤其1.25至1.75之範圍内。 洛燒之後’吸收劑可或可不經歷氮還原。通常，可藉由 在150至350°C範圍内之溫度下使吸收劑與氫還原氣流接觸 來進行氫還原。合適之氫還原氣流可含有相對於總還原氣 流在0.1至10體積％(體積百分比）範圍内之氫氣及在99.9至 90體積％範圍内之氮氣。氫還原之後’可使吸收劑經歷氧 穩定化作用。可藉由在60至8〇t：範圍内之溫度下使經還原 之吸收劑與含有相對於總穩定化氣流在〇 ·丨至丨〇體積％範圍 内之氧氣及在99.9至90體積％範圍内之氮氣的氣流接觸來 進行氧穩定化作用。 吸收劑可含有以金屬元素之重量相對於吸收劑重量所量 知·之在15至90重量％(重量百分比），尤其2〇至85重量％， 更尤其25至75重量％範圍内之量的金屬總量（以金屬元素之 重量相對於吸收劑重量所量得）。 支撐材料可相對於吸收劑重量以至少丨重量％，尤其至 1 ·5重量/❹，更尤其相對於吸收劑重量以至少2重量Q/ο之 量存在於吸收劑中。支撐材料可相對於吸收劑重量以至多 80重量/〇’尤其至多5〇重量％，更尤其相對於吸收劑重量 以至夕3〇重里％，最尤其相對於吸收劑重量以至多25重量 %之ϊ存在於吸收劑中。支撐材料可相對於吸收劑重量以 在至5重量/。，尤其1〇至2〇重量。乂範圍内之量存在於吸收 劑中。 田吸收劑包含銅時’該吸收劑可含有以銅元素之重量相 I31355.doc 200904524 對於吸收劑重量所量得之至少丨重量％(重量百分比），尤其 至少5重量％ ’更尤其大於8重量％，最尤其以銅元素之重 量相對於吸收劑重量所量得之至少2〇重量❶/。之量的銅。吸 收劑可含有以銅元素之重量相對於吸收劑重量所量得之至 多85重量％ ’尤其至多75重量％，更尤其至多60重量％之 I的銅。吸收劑可含有以銅元素之重量相對於吸收劑重量 所量得之在1 0至75重量％，尤其丨5至6〇重量％，更尤其25 至50重量％，最尤其25至40重量範圍内之量的銅。 當吸收劑包含銅時，該吸收劑可含有其他金屬及銅，存 在於吸收劑中之其他金屬的質量與存在於吸收劑中之銅的 質量之比率至少0.2’尤其至少〇5,更尤其至少〇7(以個 別元素計）。其他金屬與銅之質量比可為至多1〇，尤其至 與銅之質量比可 ，最尤其1.25至 多8，更尤其至多5(相同基準）。其他金屬 在0.5至10，尤其1至5，更尤其1 2至2乃 1.75之範圍内（相同基準）。 硫雜質可包括（但不限於）硫化氫、硫化幾基、硫醇、有 機硫化物及其組合。硫醇可包括甲硫醇或乙硫醇。有機硫 化物可包括芳族硫化物或烷基硫化物，諸如二甲基硫醚。 硫醇及有機硫化物、尤其有機硫化物為特別難以 雜質。在經處理之進料(亦即，與吸收劑接觸後 枓)中’硫雜質之量可為存在於未處理之進料中之炉 雜質總里之至多70重量％，較佳至多35 : 10重量。/〇(相同基準）β 旯仏至夕 隨後使經處理之進料與環氧化催化劑在足…包含稀 131355.doc 200904524 烴氧化物之反應產物的加工條 、 銀瑗备仆饳彳 、 接觸。以下描述提供含 銀％虱化催化劑、其製備 述。 牡衣虱化方法中之用途的詳 、常用於環氧化㈣之催化_ ::=r之尺寸及―發一= _ 9 〜床心式熱交換H反應容器之尺寸 (例如2 m m至20 nun、夕换此 , 妒、直㈣ ）之塊狀、片狀、圓筒形、環狀、球 車輪狀、片狀及其類似形狀之形式。 載體可基於多種材料。該等 料 何针τ為天然或人造無機材 :、可包括耐火材料、碳化m、沸石、木炭及驗 土金屬奴酸鹽’例如碳酸鈣。較佳為耐火材料，諸如氧化 \氧化鎂、、乳化錯、二氧化碎及其混合物。最佳材料為 α氧化鋁。通常’載體包含相對於載體重量為至少μ重量 ❶/。，更通常至少90重量％，尤其至少95重量。…·氧化銘， 通常高達99.9重量％之„ ϋ # # 技 之軋化鋁。α·軋化鋁載體之其他組 可G 3 (例如）一氧化石夕、二氧化欽、氧化錯、驗金屬組 \ 份（例如鈉及/或卸組份）及/或驗土金屬·组份（例如妈及/或鎂 組份）。 2載體之表面積可相對於載體重量適當地為至少〇1 m:/g ’較佳至少〇_3 m2/g ’更佳至少0.5 m2/g且尤其至少〇.6 m2/g ’·且表面積可相對於載體重量適當地為至多1〇 m2/g， 車又佳至夕6 m /g且尤其至多4m2/g。應瞭解如本文所用之"表 面積”係指如藉由如 journal 〇f the American Chemicai
Society 60(1938)第 3〇9_316 頁中所述之 8 、 131355.doc -16- 200904524 =叫Telle0方 體為視情況另外包含_窗儿 几/、田呵表面積載 ^ .卜t 一礼化矽、鹼金屬及/或鹼土金屬组 份之α氧化鋁載體時，龙 〜赋上鱼屬組 ^ ^ /、獒仏改良之效能及操作穩定性。 載體之吸水率可適當疋性 g/g，更佳至少0.3 g/g，最… 心，較佳至少〇·25 -地為至“ 85 5 g/g;且吸水率可適 田地為至多0.85 g/g，較佳至 g/g，最佳至多0.6 g/g。載妒 .gg’更佳至多0.65 gg —之吸水率可在0.2至0.85 g/g之 範圍内，較佳在〇.25至〇7 δ g g之乾圍内，更佳為0.3至0.65 g/g ’最佳為0.3至0.6 g/g。整热益山母士 + 8鑒於藉由次潰可將金屬及促進 劑（右·存在）更有效沈積於載體 具％戰體上，故較高吸水率可能有 利。然而，在較高吸水率下，载體或由其製備之催化劑可 具有較低抗壓強度。如本文所用’認為已根據Μ頂㈣ 量測吸水率且將吸水率表示為相對於載體重量之可吸收至 載體之孔隙中之水的重量。 在此項技術中已知包含銀之催化劑之製備且該等已知方 法可適用於製備可用於本發明之實踐中的成形催化劑顆 粒。在載體上沈積銀之方法包括用含有陽離子銀及/或錯 合銀之銀化合物浸潰載體且進行還原以形成金屬銀顆粒。 關於該等方法之進-步描述，可參考us_a_53祕97、队 A-5739075、EP-A_266015 及 US-B-6368998，該等專利以 用的方式併人本文中。適當&，可使用銀分散液（例如銀 溶膠）以使銀沈積於載體上。 將陽離子銀還原為金屬銀可在乾燥催化劑之步驟期間完 成，以便使還原本身不需要獨立之方法步驟。若含銀浸潰 I31355.doc 17 200904524 溶液包含還原冑’例如草酸鹽、乳酸鹽或甲搭，則可能為 此情況。 可藉由使用相對於催化劑重量為至少1〇 g/kg之催化劑之 銀含量來獲得明顯的催化活性。較佳地，催化劑包含5〇至 则 g/kg，更佳 100 至 400 g/kg，例如 1〇5 g/kg，或 12〇 g/kg’ 或19〇 g/kg ’或25〇 g/kg ’或 35〇 g/kg(相同基準）之 量^銀。如本文所用，除非另外說明，否則認為催化劑之 重量為包括載體及催化組份之重量的催化劑之總重量。
用於本發明之催化劑可包含促進劑組份，其包含選自 銖：鎢、I目、鉻、硝酸鹽或亞硝酸鹽形成化合物及其組合 ""素較佳地’促進劑組份包含鍊元素。可將促進劑組 伤沈積於載體上之形式對本發明而言並不重要。銖、翻、 鶴、鉻或硝酸鹽或亞硝酸鹽形成化合物可適當地作為氧陰 離子(例如以高銖酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽或硝 酸形式提供。 催劑t份以70素總量(亦即銖、鎢、鉬及/或鉻)相對於 催化劑重量計通當 t通常了以至少0.1毫莫耳/公斤，更通常至少 .毫莫耳/公斤，尤其至少毫 争女立5 , 毫莫耳/八斥曰 宅兵耳/么斤，更尤其至少1.5 化劑重旦\ t量存在。促進劑組份以元素總量相對於催 八斤 可以至多50毫莫耳/公斤，較佳至多10毫莫耳/ 公斤之量存在。 兴斗/ 田催化劑包含銖作為促進劑 銶共促進劑料沈積於載體上 促進劑可選自包含選自鱗、鉻 組份時，催化劑可較佳包含 之另一組份。適當地，鍊共 、鉬、硫、磷、硼及其組合 131355.doc 200904524 之元素的組份。較佳地，銖共促進劑係選自鶴、絡、翻、 硫及其組合。鍊共促進劑尤其較佳係包含鶴及/或硫元 鍊共促進劑以素（亦即鶴、鉻、_、硫、似/或删之 總量）相對於催化劑重量計通常可以至少〇1毫莫耳/公斤， 更通常至少0.25毫莫耳/公斤，且較佳至少〇5毫莫耳/公斤 之總量存在1共促進劑可以至多4()毫莫耳/公斤，較佳 至:10毫莫耳/公斤，更佳至多5毫莫耳/公斤（相同基準）之 二存在。可將銖共促進劑沈積於载體上之形式對本發明 :並不重要。舉例而言，其可適當地呈氧化物或氧陰離 子形式（例如以硫酸鹽、硼酸鹽或鉬酸鹽形式）以鹽或酸形 式提供。 催化劑較佳包含銀、促進劑組份及包 ㈣以的組份。適當之其他元素可選自町元素之群之 虱、敦、鹼金屬、鹼土金屬、鈦、铪、鍅、釩、鉈、钍、 蘇及鍺及其組合。驗金屬較佳係選自經、钾、铷 驗金屬最佳為鐘、鉀及/或飽。驗土金屬較佳係選 、及鋇。通常’其他元素以該元素對於催化劑重量 计以0.01至500毫莫耳/公斤更通常〇〇5至丨⑽毫莫耳/公斤 之總夏存在於催化劑中。其他元素可以任何形式提供。舉 例而5，驗金屬或驗土金屬之鹽係合適的。舉例而言，經 化t物可為氫氧化鋰或硝酸鋰。 «以相對於催化劑重量之元素計時，催化劑組份之較佳 131355.doc -19- 200904524 -10至500公克/公斤之銀， -0.01至50毫莫耳/公斤之鍊（若存在）， -各為0.1至500毫莫耳/公斤之另一或其他元素（若存在），及 -0.1至30毫莫耳/公斤之銖共促進劑（若存在）。 如本文所用，認為存在於催化劑中之鹼金屬的量為可在 100C下以去離子水自催化劑中萃取之鹼金屬量之範圍内 的量。萃取法包括將10公克催化劑樣品藉由在1〇〇(3(：下2〇 毫升份之去離子水中加熱5分鐘來萃取3次，且藉由使用已 知方法（例如原子吸收光譜法）來測定合併之萃取物中之相 關金屬》 為存在於催化劑中之鹼土金屬的量 如丰文所用 〜：至 y 在i〇〇°c下以於去離子水中之10重量％硝酸自催化劑中萃取 之鹼亡金屬量之範圍内的量。萃取法包括將1〇公克催化劑 樣如糟由與⑽毫升份之1G重量％硝酸n㈣分鐘（1 版’亦即101.3 kPa)來萃取，且藉由使用已知方法(例如 原子吸收光譜法）來測定合併之萃取物中之相關金屬。參 考以引用的方式併入本文中2US_A_58〇1259。 儘官本發明之環氧化方法可以多種方式進行，但較佳以 首先使進料以氣相形式與吸收劑填充床 觸：生如本文所述之經處理之進料，且接著使經處理 礼體進料與環氧化催化劑填充床 法係以連續過程進行。 通㊉該方 反應進料包含稀烴且可包括任㈣烴，諸如芳 例如苯乙烯；或_ # 、二， 飞—烯不淪共軛與否），例如1，9-癸二烯 i31355.doc -20· 200904524 或1，3-丁二稀。較佳地，稀煙可為單稀煙 】丁稀。更佳地，可為單，，例如二= 稀。最佳稀煙為乙稀。適當地，可使用婦煙之混：：或丙 稀烴可自數種來源獲得，該等來源包括(但不叫 加工物流(諸如藉由熱裂化裝 ， 化裝置或重組裝置產生之彼等物：、裂化裝置、加氣裂 、丄ώ > 生之彼4物流）、天然氣部分、石腦 ’由及有機氧化物’諸如醇。該等醇通 醱酵得到，該等生物材料~ & '、 生物材料 寺生物材科包括(但不限於)甘蔗、糖漿、甜 =、糖蜜及其他基於殿粉之材料。來源於經 ί備之酵的稀煙(諸如乙稀)可為特別令人煩惱的雜質、尤 其硫雜質之來源。 貝兀1 稀烴可相對於總進料以至少〇.5莫耳％，尤其至少i莫耳 尤其至少15莫耳％，最尤其至少2〇莫耳％(相同基準） 之罝存在。稀烴可相對於總進料以至多⑽莫耳％，尤 多莫耳％ ’更尤其至多6G莫耳％(相同基準）在 進料中。 、 進料亦含有氧氣充當反應物。本發明之環氧化方法可基 於空氣或基於氧氣，參見”孤⑽―“ C— TeChn〇1〇gy"，第 3版，第 9卷，1980，第 445_447 頁。在基於空氣之方法中，聋办名斗、&入^ 將二乳或昌含氧氣之空氣用作 氧化劑之來源，而在基於氧氣之方法巾，將高純度（至少 95莫耳％)或極高純度(至少99 5莫耳％)氧氣用作氧化劑之 來源。關於基於氧氣之方法的進一步描述，可參考以引用 的方式併入本文中之US-6040467。 目前大多數環氧化設備 131355.doc 21 200904524 均係基於氧氣的且此係本發明之較佳實施例。 ^保持在可燃狀態之外，當烯烴之量升高時可降低進料 中氧氣的ϊ。實際之安全操作範圍以及進料組成亦視諸如 反應溫度及壓力之反應條件而定。 氧氣可相對於總進料以至少0 5莫耳％，尤其至少丨莫耳 %’更尤其至少2莫耳％，最尤其相對於總進料以至少5莫 耳/〇之i存在。氧氣可相對於總進料以至多莫耳％，尤 其至多20莫耳％，更尤其至多15莫耳％，最尤其相對於總 進料以至多12莫耳％之量存在。如本文所用，認為進料為 與吸收劑接觸之組合物。 反應進料除烯烴及氧氣外可另外包含飽和烴充#稀釋氣 體進料可另外包含反應改質劑、惰性稀釋氣體及再循環 氣流。 飽和t可選自甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、 庚烷、辛烷、壬烷、癸院、十一院、十二烷及其混合：。 i. 飽和烴尤其可選自甲烧、乙❺、丙院及其混合物，較佳為 甲烷。飽和烴為環氧化方法中之常見稀釋氣體且可為進料 中之雜質、尤其硫雜質之顯著來源。可將飽和烴添加至進 料中以提高氧氣之可燃界限。 飽和烴可相對於總進料以至少丨莫耳％，尤其至少 二’二尤在其至少20莫耳。’° ’最尤其至少3°莫耳%(相同基 里存在。飽和烴可相對於總進料以至多80莫耳％， 其至多75莫耳％，更尤其至多7〇莫耳％，最尤其至多：莫 耳％(相同基準）之量存在於進料中。 、 13I355.doc -22- 200904524 出乎意料地是，在反應容器内所經歷之條件下，吸收劑 可降低含有進料組份組合之進料中雜質、尤其硫雜質之 量。尤其出乎意料地是，在反應容器内所經歷之高氧化溫 度下，吸收劑可降低含有氧氣充當反應物之進料中雜質的 量。 ' 反應改f劑可存在於進料中以相對於所要烯烴氧化物之 ’提高選擇率、抑制稀烴或烯烴氧化物不合意地氧化 成二氧化碳及水。許多有機化合物、尤其有機幽化物及有 Γ ㈣化合物可用作反應改質劑。亦可使用氮氧化物、有機 硝基化合物（諸如硝基甲燒、硝基乙院及硝基丙烧）、骄、 經胺或氧。通常認為在稀烴環氧化之操作條件下，含氮反 應改質劑為石肖酸鹽或亞硝酸鹽之前驅體，亦即其為所謂的 硝酸鹽或亞硝酸鹽形成化合物（參見例#以引用的方式併 入本文中之EP-A-3642及US-A-4822900)。 有機幽化物、尤其有機溴化物且更尤其有機氯化物為較 ，纟之反應改質劑。較佳之有機_化物為氣代烴或演代煙。 ί 更佳地，其係選自氣甲烧、氯乙燒、二氣乙院、二漠乙 烧、氣乙烯或其混合物之群。最佳之反應改質劑為氣乙烷 及二氣乙烷。 «適之氮氧化物具有通式Ν〇χ，其中乂在i至2·5之範圍 内，且包括（例如）ΝΟ、Ν2〇3、Ν2〇4及ν2〇5。合適之有機 氮化a物為硝’基化合物、亞硝基化合物、胺、硝酸鹽及亞 硝：鹽，例如硝基甲烷、i硝基丙烷或2_硝基丙烷。在較 佳實施例中，將硝酸鹽或亞硝酸鹽形成化合物（例如氮氧 131355.doc -23- 200904524 化物及/或有機氮化合物）與有機_化物、尤其有機氯化物 一起使用。 當在進料中相對於總進料以例如至多〇丨莫耳％(例如 〇.(H X nr4至〇.〇1莫耳％)之較小量使用時，反應改質劑通 常係有效的。尤其當烯烴為乙烯時，較佳反應改質劑相對 於總進料係以0.1 X 10-4至500 x 10-4莫耳％，尤其〇 2 χ ι〇·4 至200 X 1(Γ4莫耳％之量存在於進料中。
在環氧化方法中，再循環氣流可用作進料組份。反應產 物包含烯烴氧化物、未反應烯烴、未反應氧氣、反應改質 劑、稀釋氣體，及視情況其他反應副產物，諸如二氧化碳 及水。使反應產物通過一或多個獨立系統，諸如烯烴氧化 物吸收器及二氧化碳吸收器’以致可使未反應稀烴及氧氣 再循環至反應器系統中。二氧化碳為環氧化方法中之副產 物。然而，二氧化碳通常對催化劑活性具有不利影響。通 常，避免進料中二氧化碳之量相對於總進料超過25莫耳 %，尤其超過10莫耳。可使用相對於總進料小於3莫耳 % ’較佳小於2莫耳％，更佳小於i莫耳％之二氧化碳量。 在工業操作下，相對於總進料至少〇.丨莫耳％，尤其至少 〇.2莫耳％之量的二氧化碳可存在於進料中。 例如氣氣、氦氣或氩氣之惰性稀釋氣體可相對於總進料 以30至90莫耳％，通常4〇至8〇莫耳％之量存在於進料中。 吸收劑之溫度可為至少14〇°c，尤其至少15〇tt，更尤其 至vl80C ’ 尤其至少2〇〇。〇。吸收劑之溫度可為至多 350C，尤其至多325°C，更尤其至多3〇〇〇c。 131355.doc -24- 200904524 烯烴之環氧化可在環氧化催化劑填充床中使用選自廣泛 範圍之反應溫度來進行。較佳地，反應溫度係在1至 325C之範圍内，更佳在18〇至3〇〇。(：之範圍内。 衣氧化方法較佳係在1〇〇〇至35〇〇 kpa範圍内之反應器入 壓力下進行。"GHSV"或每小時之氣體空間速度（Gas Hourly Space Velocity)為在標準溫度及壓力（(rc，i atm , 亦卩101.3 kPa)下每小時通過一單位體積填充催化劑之氣 體的早位體積。較佳地，當環氧化方法為包括填充催化劑 Γ 床之氣相方法時，GHSV係在1500至10〇〇〇 Ni/(ih)之範圍 較佳地該方法係以在每小時每立方公尺催化劑製備 〇.5至10千莫耳焊烴氧化物、尤其每小時每立方公尺催化 劑製備0.7至8千莫耳烯烴氧化物之範圍内（例如每小時每立 方公尺催化劑製備5千莫耳烯烴氧化物）之工作效率下進 " 本文所用，工作效率為每小時每單位體積催化劑製 備之稀烴氧化物的量且選擇率為相對於所轉化之稀烴莫耳 [*所”之婦煙氧化物之莫耳量。如本文所用，活性為達 、：特疋裱乳乙烷製備量所需溫度之量測。溫度愈低，活性 將在環氧化方法所製得之烯 孔化物轉化為 =1,2-一醇醚、U2_碳酸酯或烷醇胺。 製備烯烴氧化物之更吸引人的方、'兵& ^ 制供… 及5丨人的方法’所以同時亦產生包含 氣備本發明婦煙氧化物之ρ οΒ 2丨 更及引人的方法及隨後將所獲得 之歸^乳化物用於製備1 及表備以-知、二醇醚、1，2-碳酸酯 及/或烧醇胺。 131355.doc •25· 200904524 轉化為1’2 —醇或丨，2_二醇醚可包含（例如）適當地使用酸 性或驗性催化劑使烯烴氧化物與水反應。舉例而言，為製 備主要W二醇及較少之二醇醚，可在液相反應中在 酸催化劑（例如以總反應混合物計〇 5_】〇重量％之硫酸）存 在下’在50-70t下在i巴之絕對壓力τ ;或在氣相反應中 在13〇識及20,巴之絕對壓力下，較佳在無催化劑存 在之情況下，使稀烴氧化物與1〇倍莫耳過量之水反應。該 等大量水之存在可有利於選擇性形成丨，2_二醇且可充當反 應放熱之散熱器，從而有助於控制反應溫度。若水之比例 降低，則反應混合物中！，2.二醇縫之比例升高。由此製備 之1，2-二醇驗可為二越、三轉、四鍵或更高級峻。可藉由 用醇置換至少一部分水，藉由㈣、尤其'級醇(諸如甲 醇或乙醇）轉化烯烴氧化物來製備替代性丨，2_二醇醚。 可藉由使稀烴氧化物與二氧化碳反應來將稀煙氧化物轉 化為相應！，2·碳酸要，則可接著藉由使} 2“炭酸 i旨與水或醇反應以形成！，2•二醇來製備H二醇。關於適 用方法’可參考以引用的方式併人本文中之us_6_97。 烧醇胺之轉化可包含（例如）使婶烴氧化物與氨反應。通 常使用無水氨來便利單㈣胺之製備。關於適用於將㈣ 氧化物轉化為烧醇胺之方法，可參考(例如)以引用的方式 併入本文中之US-A-4845296。 U2-二醇及!，2-二醇醚可用於多種工業應用中，例如用 於食品、飲料、煙草、化妝品、熱塑性聚合物、可固化樹 脂系統、清潔劑、傳熱系統等領域。…炭酸酿可用作稀 131355.doc -26- 200904524 釋劑，尤其溶劑。 氣。 烷醇胺可用於（例如）處 理（"脫硫"）天然 除非另外指定*，；^ s,丄 (m ^ M r 文所提及之低分子量有機化合物 (例如烯烴、二醇、 及反應改質劑)通常1… 说曰烧醇胺 通吊具有至多40個碳原子，更 ::尤…個碳原子，更尤其二::原 等r圍之：：界疋’碳原子數量(亦即碳數)之範圍包括該 等範圍之界限所指定之數量。 二一般地描述本發明，進—步理解可藉由參考以下實例 獲付’除非另外說明，否則該等實例僅出於說明之目的而 提供且不意欲限制本發明。 實例： 實例1 : 藉由包括氫還原及氧穩定化之共沈;殿法來製備吸收劑 A。般燒之後"及收劑A具有約36重量％之Cu〇、48重量％ 之ZnO及16重量％之八12〇3的内容物。 以下為可用以製備上述吸收劑之預期的共沈澱方法。藉 由將金屬組份鋁、銅及鋅（以彼次序）溶解於稀硝酸中來製 備金屬硝酸鹽溶液。金屬組份之量為煅燒之後產生約刊重 量/〇之CuO、48重量％之ZnO及16重量。/。之Α1ζ〇3的最終沈 澱之量。製備蘇打溶液（160_180 g/丨）且將其轉移至沈殿容 器中。將蘇打溶液加熱至8〇。〇。隨後在攪拌下經約2小時 將混合硝酸鹽溶液添加至蘇打溶液中。在沈澱過程期間， 調節温度以使溫度維持在約8〇°c。一曰佶.去 131355.doc •27- 200904524 8.0(±0·2)，即可停止沈澱。在8〇艺下將該漿料持續攪拌 分鐘且再量測pH值（必要時可藉由添加蘇打溶液或硝酸鹽 溶液來調節pH值）。漿料中氧化物之濃度為每公升漿料約 60公克氧化物。隨後將沈澱過濾且洗滌。隨後將沈澱在 120-150t範圍内之溫度下乾燥且隨後在4〇〇_5〇〇。〇之溫度 下锻燒。隨後使沈澱形成5 X 5 mm之片狀物。 隨後在190至25(TC下使用經稀釋之氫氣（〇·丨至丨〇體積0/〇 於Ns中之HO還原片狀物。隨後在最高8(rc之溫度下使用 稀釋氧氣（0.1至1 0體積％於％中之〇2)穩定所還原之片狀 物。 藉由將4 g研磨至14-20目之尺寸範圍内的吸收劑a樣品 置放入内徑為4 · 8 m m之不鐘鋼U形管中來測試吸收劑a。 將吸收劑A藉助於玻璃絨塞固定於管中。將管置放於金屬 熔池中且使其維持1 80°C之溫度。 將由30體積0/〇之C2H4、8.0體積％之〇2、5.0體積％之 C〇2、2.5 ppmv之氯乙烷及其餘為n2組成之原料以28〇 cc/min之流動速率引導穿過含有吸收劑a之熱管。原料中 亦包括二甲基硫醚，在該實驗過程中其濃度由0.62 ppmv 變為10 ppmv。藉由將由49.9 ppmv於氮氣中之二甲基硫醚 組成之原料氣體混合物摻入乙烯氣流中，之後使乙烯與其 他進料組份混合來將硫污染物引入原料中。將管内總壓力 維持在210 psig。 將含第一吸收劑之管排出之氣體引導穿過含有0.5 g催化 劑之内徑為4.8 mm之第二不鏽鋼U形管。將由支撐於α氧化 131355.doc -28· 200904524 之14.5重里。/。銀及5〇〇 鉋組成之催化劑維持在 230C及210 psig。使用該催化劑與穿透上游吸收劑床之任 何甲基&轉反應且將其量化。24小時之後，移除催化劑 管以供化學分析。 接著，將催化㈣立㈣新催化㈣置換達24小時之時 間間隔或用空皆置換達在24至72小時範圍内之時間間隔， 此可使吸收劑持續暴露於已知速率之含硫原料中。對於所 移除之每一催化劑管而言’將催化劑塵碎為精細粉末，充 刀此〇且奴後藉由χ射線光電子能譜學分析以量化已穿透 上游吸收劑床且與催化劑反應之硫的量。 為達到量測硫之目的，歷時各種時間間隔使含硫氣體混 合物直接饋通多種催化劑樣品。將每一該樣品藉由x射線 光電子能譜學加以分析以量化已與催化劑反應之硫的量。 構造將X射線光電子能譜學信號強度與有效硫暴露關聯之 標準化曲線。採用此標準化曲線以量化在實例i及實例2之 每一資料收集間隔期間催化劑上硫的量。 在該等條件下藉由吸收劑A移除之硫的資料概述於以下 表I中。 實例2 : 貫例2係以類似於實例 ' ，丨丁你M卜啕種變 化L及收劑A維持在饥之溫度而非如實例4所維持 之18(TC之溫度；及2)將吸收劑a置放於乙稀氣流與其餘進 料組份組合之接面上游之含硫乙稀氣流中，而非如實例】 中所用置放於完整構成之進料流中。在實例种，將炉乙 131355.doc -29- 200904524 烯混合物引導經過吸收劑A且隨後將所得經處理乙烯與其 他原料組份組合且饋入催化劑床中。在實例1中，所有進 料組份均係在吸收劑A床及催化劑床之上游組合。
在該等條件下藉由吸收劑A移除之硫的資料概述於下表I 中〇
表I 實例1 實例2 吸收劑Α之溫度： 180。。 25〇C 相對於氧氣入口之位置： 上游 下游 當15%穿透過量時，每公克吸收劑A俘獲之硫的 公克數： 0.68 0.01 當45%穿透過量時，每公克吸收劑A俘獲之硫的 公克數： 0.88 0.03 當90%穿透過量時，每公克吸收劑A俘獲之硫的 公克數： 1.10 0.06 *穿透百分比為未經保護床吸收之所饋入之硫的重量百分數 實例3 : 將含有具21毫米之内徑及12.8公尺（42英尺）之長度的工 業規模反應管之反應容器用2903 g催化劑（表示約39英尺之 催化劑床高度）填充且在催化劑頂部添加85.9 g吸收劑A(參 見以上實例1中之描述）以在反應管中得到0.3公尺（1英尺， 反應管長度之2.4%)之吸收劑床高度。在將吸收劑A片狀物 引入反應管之前，將片狀物在500°C下在空氣中加熱1小 時。 催化劑包含在α-氧化紹上之銀、銖、鎢及絶。關於製備 131355.doc -30- 200904524 方法可參考US-A-4766105。 在基於催化劑床之269〇 N1/〇.h)2GHSV下將包含3〇莫耳 %乙稀、8.0莫耳％氧氣、5 〇莫耳％二氧化碳、Μ卯請氯 乙烷、0.67 ppmvHJ、其餘氮氣之進料引入反應容器中。 此同 /;IL畺表示基於吸收劑床之106,000 Nl/(l.h)之 GHSV。該床之溫度維持在23(Γ(：。
表II 57小時之後，停止進料且藉由床部分之X射線螢光 分析測定吸收劑及催化劑上硫的量。結果提供於表〗】中。 吸收劑床俘獲54。/。之在測試間隔内吸收於反應器中之硫。 質量(S) 所吸收之硫(m2) 吸收劑A床 85.9 369 催化劑床 2903 311 實例4 : 測試以下物質： 比較物X，其為包含 二氧化碎-氧化鋁之 惰性物質；比較物Y，其為含有氫氧化鈣及氫氧化鈉之消 石灰物質；及實例1中所述之吸收劑A。藉由將35_65 §已 研磨至20-30目之尺寸範圍内的物質樣品置放入内徑為4 8 mm之獨立不鏽鋼U形管中來測試每一物質。將每一物質以 4份等質量部分固定於由玻璃絨塞分隔之管中。將每一管 置放於金屬炫池中且維持1 8 〇。〇之溫度。 將由30體積0/〇之C2H4、8.0體積％之〇2、5 〇體積％之 C〇2、3 ppmv之氯乙烷及其餘A組成之原料以i L/min之總 流動速率引導通過每一熱管。原料中亦包括濃度為7.5 131355.doc -31 - 200904524 ppmv之硫化氫。將總計0.0141公克硫饋入每一管中。 ·?§田 掺合原料氣體混合物將硫污染物引入原料中，該原料氣體 混合物係由204 ppmv於氮氣中之硫化氫組成。將管内之總 壓力維持在2 1 〇 p s i g。 使用X射線螢光能譜學分析每一床之四部分中之每一者 的硫含量以測定每一物質所吸收之硫量。結果概述於下表 III中。吸收效率為該物質所吸收之硫相對於與該物質接觸 之全部硫的重量百分比。 物質 在U形管中之 質量(g) 在U形管中之 體積(cc) 所吸收之全部 硫(g) 吸收效率 (%) 比較物X 6.5 5.2 0.00007 0.5 比較物Y 3.5 5.2 0.0057 40 吸收劑A 4 5.2 0.011 75 ( 表ΠΙ 【圖式簡單說明】 圖1為本發明之實施例的反應器系統之示意圖，其具有 位於反應管内之吸收劑。 圖2為本發明之實施例的反應器系統之示意圖，其具有 位於反應容器内且在反應管之上游的吸收劑。 【主要元件符號說明】 17 環氧化反應器系統 18 反應容器 19 反應管 20 中心縱軸 I31355.doc -32- 反應管之上端 上管板 反應管之下端 下管板 吸收劑床 催化劑床 入口 出口 熱交換腔室 入口 出口 吸收劑床 進料組份 反應產物 吸收劑 環氧化催化劑 -33-

Claims (1)

  1. 200904524 十、申請專利範圍： 1. 一種環氧化反應器系統，其包含： 環氧化反應容器，及 位於該環氧化反應容器内之吸收劑及環氧化催化劑， 該環氧化催化劑係位於該吸收劑之下游。 2. 如請求項1之反應器系統’其中該反應容器為包含一或 多個與該容器之中心縱軸實質上平行定位之開口式反應 管的殼管式熱交換器；其中上端與實質上水平之上管板 連接且下端與實質上水平之下管板連接。 3. 如睛求項1或2之反應器系統，其中該吸收劑包含具有22 至44或82之原子序的金屬’尤其一或多種選自姑、絡、 銅、錳、鎳及鋅之金屬。 4. 如請求項1或請求項2至3中任一項之反應器系統，其中 5亥吸收劑包含銅及一或多種具有22至44之原子序的金 屬’尤其銅及一或多種選自錳、鉻、鋅及其組合之金 屬’更尤其銅及鋅。 匕 5 ·如印求項4之反應器系統，其中該吸收劑包含銅及鋅之 氧化物。 6.如凊求項1或請求項2至5中任一項之反應器系統，其中 *亥吸收劑另外包含選自氧化鋁、二氧化鈦、二氧化矽、 活性碳或其混合物之支撐材料。 7 ·如明求項2或請求項3至ό中任一項之反應器系統，其中 。亥吸收劑係位於該一或多個反應管之上游。 8.如叫求項7之反應器系統，其中該吸收劑係以具有至少 131355.doc 200904524 0·05 m、尤其至少〇 1 m之床高的填充床形式存在。 9·如请求項2或請求項3至8中任一項之反應器系統，其中 該吸收劑係位於該等反應管中之一或多者内。 10. 如請求項9之反應器系統，其中該床高為該反應管長度 之至多20% ’尤其為該反應管長度之至多丨〇0/〇。 11. 如请求項1或請求項2至15中任一項之反應器系統，其中 該催化劑包含銀及視情況一或多種選自由銖、鉬、鎢、 絡、硝酸鹽或亞硝酸鹽形成化合物及其組合組成之群的 選擇率增強摻雜劑。 12. —種反應包含烯烴、氧氣及一或多種雜質之進料的方 法，該方法包含： 使該進料與位於如請求項1至11中任一項之反應号系 統内之吸收劑接觸以降低該進料中該一或多種雜質之 量；及 接著使該進料與環氧化催化劑接觸以產生烯烴氧化 物。 13_如明求項12之方法，其中該進料係在至少°c之溫度 下、尤其在1 50至350°c範圍内之溫度下與該吸收劑接 觸。 14. 如請求項12或13之方法，其中該烯烴包含乙烯且該一或 多種雜質包含一或多種選自硫化氫、硫化羰基、硫醇及 有機硫化物之硫雜質。 15. —種製備i，2-二醇、1,2-二醇醚、it碳酸酯或烷醇胺之 方法，其包含將烯烴氧化物轉化為該丨，2_二醇、該丨，2_二 131355.doc 200904524 醇醚、該1，2-碳酸酯或該烷醇胺，其中該烯烴氧化物已 藉由如請求項12或請求項13至14中任一項之方法製備。 131355.doc
TW097117875A 2007-05-18 2008-05-15 A reactor system and process for reacting a feed TW200904524A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US93888007P 2007-05-18 2007-05-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW200904524A true TW200904524A (en) 2009-02-01

Family

ID=39873906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097117875A TW200904524A (en) 2007-05-18 2008-05-15 A reactor system and process for reacting a feed

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20090292132A1 (zh)
EP (1) EP2190567A2 (zh)
JP (1) JP5562841B2 (zh)
CN (1) CN101678303B (zh)
AR (1) AR066572A1 (zh)
CA (1) CA2686611A1 (zh)
TW (1) TW200904524A (zh)
WO (1) WO2008144409A2 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101635652B1 (ko) 2008-05-15 2016-07-01 셀 인터나쵸나아레 레사아치 마아츠샤피 비이부이 알킬렌 카보네이트 및/또는 알킬렌 글리콜의 제조방법
CA2724084A1 (en) 2008-05-15 2009-11-19 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for the preparation of an alkylene carbonate and an alkylene glycol
GB2460514A (en) * 2008-05-15 2009-12-09 Shell Int Research An epoxidation reactor and process for the production of an olefin oxide
SG175927A1 (en) 2009-12-28 2011-12-29 Dow Technology Investments Llc Method of controlling the production of silver chloride on a silver catalyst in the production of alkylene oxides
TW201319048A (zh) * 2011-06-23 2013-05-16 Dow Technology Investments Llc 製造氧化烯烴
MX351029B (es) * 2012-07-26 2017-09-28 Scient Design Co Procesos de epoxidación.
KR102544436B1 (ko) 2015-03-20 2023-06-16 토프쉐 에이/에스 끓는 물 반응기
CN105312013B (zh) * 2015-11-09 2020-07-10 东华工程科技股份有限公司 一种列管式反应器换热管内催化剂的支撑方法
RU2721603C2 (ru) * 2015-12-15 2020-05-21 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Способы и системы для удаления примеси алкилиодида из возвратного газового потока при получении этиленоксида
CN108367261B (zh) 2015-12-15 2021-06-25 国际壳牌研究有限公司 防护床系统和方法
TWI772330B (zh) 2016-10-14 2022-08-01 荷蘭商蜆殼國際研究所 用於定量分析氣態製程流之方法及設備
US11266951B1 (en) 2021-06-11 2022-03-08 Joseph J. Stark System and method for improving the performance and lowering the cost of atmospheric carbon dioxide removal by direct air capture
US11389761B1 (en) * 2021-06-11 2022-07-19 Joseph J. Stark System and method for improving the performance and lowering the cost of atmospheric carbon dioxide removal by direct air capture
US11266943B1 (en) * 2021-06-11 2022-03-08 Joseph J. Stark System and method for improving the performance and lowering the cost of atmospheric carbon dioxide removal by direct air capture
US20240017230A1 (en) * 2022-07-18 2024-01-18 Doosan Enerbility Co., Ltd. Combined reformer

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59196829A (ja) * 1983-04-22 1984-11-08 Showa Denko Kk アセチレン化合物の選択的水素添加法
US4769047A (en) * 1987-06-29 1988-09-06 Shell Oil Company Process for the production of ethylene oxide
JP2812486B2 (ja) * 1989-05-15 1998-10-22 大阪瓦斯株式会社 炭化水素の水蒸気改質方法
US5157201A (en) * 1990-06-22 1992-10-20 Exxon Chemical Patents Inc. Process for adsorbing sulfur species from propylene/propane using regenerable adsorbent
CA2078480A1 (en) * 1992-04-20 1993-10-21 Bennie Albert Horrell Jr. Improved process for ethylene epoxidation
CN1037778C (zh) * 1992-11-28 1998-03-18 大阪瓦斯株式会社 烃的脱硫方法
WO1997036680A1 (en) * 1996-03-29 1997-10-09 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Epoxidation oxide catalysts
US5756779A (en) * 1997-09-29 1998-05-26 Eastman Chemical Company Recovery of 3,4-epoxy-1-butene from 1,3-butadiene oxidation effluents
CA2432560A1 (en) * 2000-12-28 2002-07-11 Kevin Marchand Shell and tube reactor
US6765101B1 (en) * 2001-05-01 2004-07-20 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Synthesis of lower alkylene oxides and lower alkylene glycols from lower alkanes and/or lower alkenes
US20040118751A1 (en) * 2002-12-24 2004-06-24 Wagner Jon P. Multicomponent sorption bed for the desulfurization of hydrocarbons
US7348444B2 (en) * 2003-04-07 2008-03-25 Shell Oil Company Process for the production of an olefin oxide
US20060036104A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-16 Shell Oil Company Method of preparing a shaped catalyst, the catalyst, and use of the catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010527932A (ja) 2010-08-19
EP2190567A2 (en) 2010-06-02
CA2686611A1 (en) 2008-11-27
CN101678303B (zh) 2013-10-23
WO2008144409A3 (en) 2009-04-02
US20090292132A1 (en) 2009-11-26
AR066572A1 (es) 2009-08-26
CN101678303A (zh) 2010-03-24
WO2008144409A2 (en) 2008-11-27
JP5562841B2 (ja) 2014-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW200904524A (en) A reactor system and process for reacting a feed
TWI446959B (zh) 反應器系統、吸收劑及用於反應進料的方法
TW200904523A (en) A reactor system, and a process for preparing an olefin oxide, a 1,2-diol, a 1,2-diol ether, a 1,2-carbonate and an alkanolamine
TW200738661A (en) A process for the preparation of an olefin oxide or a chemical derivable from an olefin oxide, and a reactor suitable for such a process
CN107530683A (zh) 二氧化碳转化为合成气的方法
JP2010525118A (ja) 二酸化炭素の合成ガスへの接触水素化
JP2001062297A (ja) 深度脱硫触媒、その製造方法及びそれを用いた脱硫方法
TW200600190A (en) Process for preparing a silver catalyst, the catalyst, and use thereof in olefin oxidation
TW200906485A (en) An epoxidation catalyst, a process for preparing the catalyst, and a process for the production of an olefin oxide, a 1,2-diol, a 1,2-diol ether, a 1,2-carbonate, or an alkanolamine
TW200602123A (en) Process for preparing a catalyst, the catalyst, and a use of the catalyst
Abdullah et al. Synthesis of Ni/SBA-15 for CO2 reforming of CH4: Utilization of palm oil fuel ash as silica source
TW200424186A (en) A method of manufacturing ethylene oxide
CN104069858B (zh) 一种合成碳酸二甲酯的双功能催化剂及其制备和应用方法
Guo et al. Effects of preparation method and precipitator on the propylene epoxidation over Ag/TS-1 in the gas phase
Bai et al. Influence of acid–base properties of the support on copper-based catalysts for catalytic dehydrogenation of 2-butanol
TW200613056A (en) A process for preparing a silver catalyst, the catalyst, and a use of the catalyst for olefin oxidation
JP5176399B2 (ja) 炭化水素の製造方法およびそれに用いるメタンの酸化カップリング用触媒
JP5498169B2 (ja) ガス混合物からｎｏ及びｎ２ｏを除去する方法
CN113521778A (zh) 有机溶剂脱硫的方法和吸附剂的制备方法和有机溶剂脱硫的装置
김대각 et al. 1P-451; Performance of CPOM catalyst with ordered mesoporous alumina (OMA) support
문예지 et al. 1P-452; Metal-containing Ionic Liquid as Efficient Catalyst for the Preparation of Cyclic Carbonate using CO2 under mild reaction condition
CN107952447A (zh) 一种低温高负荷催化剂的制备
JP2003144929A (ja) 都市ガス原料製造用触媒および都市ガス原料の製造方法
JP2012152666A (ja) フィッシャー・トロプシュ合成用触媒の製造方法