專利名稱：烯烴生產(chǎn)方法
烯烴生產(chǎn)方法本發(fā)明涉及一種烯烴生產(chǎn)方法，特別是涉及一種通過(guò)自熱裂化生產(chǎn)烯烴的 方法。自熱裂化是一種生產(chǎn)烯烴的路線，其中烴進(jìn)料與氧混合并且通過(guò)自熱裂化催化劑。自熱裂化催化劑可以在超過(guò)富油極限可燃性的情況下(beyond the foel rich limit of flammability)支持燃燒。在自熱裂化中，燃燒在催化劑表面開始，并 且原位產(chǎn)生用來(lái)將反應(yīng)物加熱到工藝溫度以及進(jìn)行吸熱裂化過(guò)程所需的熱量。 鏈烷烴(paraffinic hydrocarbon)的自熱裂化在如EP-332289B、 EP-529793B、 EP-709446A和WO 00/14035中有描述。自熱裂化可以用于裂化氣態(tài)鏈烷烴或其混和物，如乙烷、丙烷和丁烷，以 生產(chǎn)乙烯、丙烯和丁烯，或裂化液態(tài)鏈烷烴或其混和物，如石腦油、瓦斯油和 FT液體。己經(jīng)發(fā)現(xiàn)自熱裂化工藝可以fflil使用不同催化劑床裂化烴進(jìn)料來(lái)有利地操 作，禾口/或生產(chǎn)不同的產(chǎn)物物流。因此，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)烯烴的方法，該方纟跑括(a) 提供具有至少兩個(gè)反應(yīng)器的自熱裂化裝置；(b) 在一個(gè)或多個(gè)第一反應(yīng)器中，在含分子氧的氣體存在的情況下，通過(guò) 使第一烴物流與第一催化劑床接觸，使第一烴物流發(fā)生自熱裂化，以生產(chǎn)一種 或多種第一產(chǎn)物物流；(c) 在一個(gè)或多個(gè)第二反應(yīng)器中，在含分子氧的氣體存在的情況下，通過(guò)使第二烴物流與第二催化劑床接觸，使第二烴物流發(fā)生自熱裂化，以生產(chǎn)一種或多種第二產(chǎn)物物流；(d) 從第一和第二產(chǎn)物物流中分離出至少一種含烯烴的產(chǎn)物物流，其特征 在于以下中的至少兩項(xiàng)適用(i) 第一和第二催化劑床不同；(ii) 第一和第二j;彌流不同；禾口(iu)沒(méi)有為優(yōu)化C2-C4烯烴的生產(chǎn)而裂化第二烴物流。
本文使用的"自熱裂化"是指裂化，其中反應(yīng)進(jìn)料的燃燒在催化劑表面上 開始，并且原位產(chǎn)生用來(lái)將反應(yīng)物加熱到工藝溫度以及進(jìn)行吸熱裂化以生產(chǎn)烯 烴所需的熱量。"沒(méi)有為優(yōu)化C2-C4烯烴的生產(chǎn)而裂化"是指第二烴物流的裂化未被優(yōu)化 以生產(chǎn)單個(gè)C2-C4烯烴中的任何一種，如乙烯或其組合，如所有的C2-C4烯烴。 因此，^f柳第二催化齊U床和/或?yàn)樯a(chǎn)除C2-C4烯烴之外產(chǎn)物而選擇的^[牛下， 裂化第二烴物流以生產(chǎn)一種或多種第二產(chǎn)物物流。除了非C2-C4烯烴產(chǎn)物外， 還可以產(chǎn)生C2-C4烯烴，但相對(duì)于生產(chǎn)C2-C4烯烴的最優(yōu)化的催化劑床和^f牛， 選擇催化劑床和/或劍牛以增加非C2-C4烯烴產(chǎn)物的產(chǎn)量。自熱裂化裝置包括至少兩個(gè)反應(yīng)器。工業(yè)裂化裝置中通常有二至lj八個(gè)反應(yīng)器。為了避免歧義，本發(fā)明中的一個(gè)或多個(gè)第一反應(yīng)器和一個(gè)或多個(gè)第二反應(yīng) 器平行操作以裂化相應(yīng)的第一和第二烴物流。本發(fā)明允許包括至少兩個(gè)反應(yīng)器的自熱裂化裝置在選擇烴原料和選擇要生 產(chǎn)的產(chǎn)物上以高度柔性來(lái)操作從而最大化裂化工藝的總價(jià)值。第一方面，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)烯烴的方法，其包括(a) 提供具有至少兩個(gè)反應(yīng)器的自熱裂化裝置；(b) 在一個(gè)或多個(gè)第一反應(yīng)器中，在含分子氧的氣##在的情況下，通過(guò) 使第一烴物流與第一催化劑床接觸，使第一烴物流發(fā)生自熱裂化，以生產(chǎn)一種 或多種第一產(chǎn)物物流；(c) 在一個(gè)或多個(gè)第二反應(yīng)器中，在含分子氧的氣，在的情況下，通過(guò)使第二烴物流與第二催化劑床接觸，使第二烴物流發(fā)生自熱裂化，以生產(chǎn)一種或多種第二產(chǎn)物物流；(d) 從第一和第二產(chǎn)物物流中分離出至少一種含烯烴的產(chǎn)物物流， 其特征在于第一和第二烴物流不同，沒(méi)有為優(yōu)化C2-C4烯烴的生產(chǎn)而裂化第二烴物流，并且包含非C2-C4烯烴產(chǎn)物的含烯烴的產(chǎn)物物流在步驟(d)中分離。在此方面，不同的第一和第二烴物流被進(jìn)料到相應(yīng)的反應(yīng)器(反應(yīng)器組)， 至少?zèng)]有為優(yōu)化C2-C4烯烴的生產(chǎn)而裂化第二烴物流。如，相對(duì)于最優(yōu)化的乙烯、丙烯和/或丁烯收率，第二烴物流可以被裂化以 提高一種或多種選自芳香化合物、二烯、炔屬化合物(acetylenes)和合成氣的產(chǎn)物 的收率。優(yōu)選地，第二烴物流被裂化以生產(chǎn)一種或多種含有一種或多種具有至少6 個(gè)碳原子的線性a烯烴的第二產(chǎn)物物流。在第一iM實(shí)例中，第二;l:^/流含一種或多種線性a烯烴(LAO)，并被 裂化以生產(chǎn)比第二烴物流中的LAO具有更少碳原子數(shù)的線性a烯烴。在此實(shí)例中，第二烴物流中的LAO可以包含由乙烯低聚形成的"高級(jí)" LAO。獲自常規(guī)乙烯低聚工藝的LAO產(chǎn)物一般包含以下通式的LAO的分布 QJH(頓)CH-CH2，其中n是l、 2、 3等，即l-丁烯、l-己烯、l-辛烯等。LAO可以用作表面活性劑和潤(rùn)滑劑，但"低級(jí)"LAO，尤其是1-己烯和 1-辛烯的最有價(jià)值的用途是用作聚合物生產(chǎn)的共聚單體。"高級(jí)"LAO —般價(jià)值 較低。(本文使用的"低級(jí)"LAO和"高級(jí)"LAO是指相應(yīng)的LAO中的碳原子 的相對(duì)數(shù)目。)然而，由于得到的固有產(chǎn)物分布，通過(guò)乙烯低聚難以靶定特定的LAO，所 以，獲得了顯著比例的"高級(jí)"LAO。典型的產(chǎn)物分布可以包含約70%的C10 和低級(jí)LAO， 20。/。的C12和C14， 5。/。的C16和C18， 5。/o的C20和以上。在本 發(fā)明方法中，"高級(jí)"LAO可以在一個(gè)或多個(gè)第二反應(yīng)器中被裂化以生產(chǎn)更有 價(jià)值的"低級(jí)"LAO。適合地，第二烴物流包括具有至少10個(gè)碳原子的LAO， 如1-癸烯和以上，并且被裂化以生產(chǎn)1-辛烯和/或l-己烯。在第二優(yōu)選實(shí)例中，第二烴物流包含線性鏈烷烴，并在一個(gè)或多個(gè)第二反 應(yīng)器中被裂化以生產(chǎn)a烯烴。通過(guò)鏈烷烴的自熱裂化生產(chǎn)線性a烯烴(LAO) 和乙烯已在如US2004/0199038中有說(shuō)明。更伏選地，線性鏈烷烴可以衍生自費(fèi)托工藝的產(chǎn)物物流。費(fèi)托工藝由一氧 化碳和氫氣(合成氣)生產(chǎn)烴。 一般費(fèi)托反應(yīng)器的產(chǎn)物物流包括C4-C20+烴。 烴通常是高度線性的。取決于所 用的催化劑和工藝，產(chǎn)物物流可以是高度f(wàn)連烷 烴的或可以包含相當(dāng)大比例的烯烴。封留程(foil range) FT產(chǎn)物物流(即C4-C20+烴)可以用作第二烴物流或 者FT產(chǎn)物物流可以通過(guò)任何適合的技術(shù)進(jìn)行處理以除去其組分，如fflil蒸餾， 然后用作第二烴物流。本實(shí)施方案的優(yōu)點(diǎn)之一是費(fèi)托衍生的進(jìn)料在向自熱裂化 工藝進(jìn)料之前，不需要進(jìn)行如加氫處理或加氫裂化等處理來(lái)降低烯烴含量。相 比之下，在蒸汽裂化之前通常要處理費(fèi)托衍生的物流以降低其中的烯烴含量， 這是因?yàn)樵谡羝鸦髦校N具有結(jié)焦的傾向。作為一種實(shí)例，費(fèi)托產(chǎn)物物流可以通過(guò)蒸餾來(lái)處理以除去C8及更低級(jí)的組分，并產(chǎn)生可以使用的包含C9及更重組分的餾分用作第二烴物流，而不用進(jìn) 行處理以降低其烯烴含量。這種第二烴物流自熱裂化以生產(chǎn)包含1-辛烯禾口 1-己 烯的第二產(chǎn)物物流。"第一和第二烴物流不同"是指第二烴物流和第一烴物流的組成不同。組 成不同可以是在第一或第二烴物流中存在一個(gè)或多個(gè)組分，而在另一烴物流中 沒(méi)有，和/或在兩個(gè)烴物流中都有，但組分的含量不同。在所述第一方面中，通常第一烴物流比第二烴物流"(較)輕"。本文使用的 "較輕"(和"較重")涉及在第一和第二烴物流中組分的相對(duì)平均碳(原子) 數(shù)。因此，第一烴物流比第二烴物流"(節(jié)輕"意思是指第一烴物流中組分的平 均碳(原子)數(shù)低于第二火彌流中組分的平均碳(原子)數(shù)。例如，第一烴物流和第二烴物流者阿以包含液態(tài)烴，但第一烴物流將包含 比第二烴物流"(較)輕"的液態(tài)烴。作為這種選項(xiàng)的一個(gè)實(shí)例，第一烴物流和第 二烴物流都可以衍生自費(fèi)托產(chǎn)物物流，其經(jīng)過(guò)蒸餾進(jìn)行處理以除去C8及更低級(jí) 的組分，并產(chǎn)生可以用作第二烴物流的包含C9及更重組分的餾分，如上所述， 其中FT產(chǎn)物物流中的被除去的C8及更低級(jí)的餾分被用作第一烴物流。4，地，第二烴物流包含液態(tài)鏈烷烴，第一纟，流包含氣態(tài)鏈烷烴。優(yōu)選地，第一烴物流在使用第一催化劑的一個(gè)或多個(gè)第一反應(yīng)器中并且在 為生產(chǎn)一種或多種選自C2-C4烯烴的烯烴而選擇的條件下裂化。本實(shí)施方案中的第一和第二催化劑床可以相同，也可以不同。"相同"是指 以基本相同的相對(duì)含量包含相同的一種或多種活性金屬，并且當(dāng)存在的情況下， 任何助催化劑(promoter)和載體。否則催化劑床就被認(rèn)為是不同的。盡管催化劑床的選擇也可能影響所獲得的產(chǎn)物，但每組反應(yīng)器中使用的條 件一般將有很大區(qū)別。條件一般將包括烴氧比、氫(當(dāng)存在的情況下)氧比、 反應(yīng)壓力和空衝接觸時(shí)間。因此，第一和第二催化劑床可以相同，產(chǎn)物物流的變化將M使用不同的 第一和第二烴物流、第一和第二反應(yīng)器中不同的反應(yīng)條件實(shí)現(xiàn)，以生產(chǎn)期望的
相應(yīng)的產(chǎn)物物流。或者，第一和第二催化劑床可以不同。在此情況下，適合的催化劑床的選 擇可以由要處理的進(jìn)料物流和/或期望生產(chǎn)的產(chǎn)物來(lái)確定。因此，當(dāng)?shù)谝籮;溯流與第二烴物流不同時(shí)，相應(yīng)的催化劑床可以參考相應(yīng)的進(jìn)料的組成 擇。作為一個(gè)實(shí)例，當(dāng)?shù)谝粺N物流包含一氧化碳(其可能潛 在地使某些自熱裂化催化劑中毒)而第二烴物流不含一氧化碳時(shí)，第一催化劑 床可以包含這種組成，如鉑和鈀的混和物，其已經(jīng)被發(fā)JJM—氧化碳有耐受性， 而第二催化劑床的選擇可以不必受此限制。作為備選的實(shí)例，當(dāng)?shù)谝粺N物流包含氣態(tài)鏈烷烴而第二烴物流包含液態(tài)鏈 烷烴時(shí)，第二催化劑床可以包含這種組成，選擇其以便裂化例如己經(jīng)降低了結(jié) 焦趨勢(shì)的液體進(jìn)料，但第一催化劑床的選擇可以不必鈔匕限制。相比之下，如果相應(yīng)的第一和第二烴物流在裂化之前混合，并且混合的物 流通過(guò)所有反應(yīng)器，那么不僅與相應(yīng)的第一和第二烴物流的單3,化相比，裂 化將不得不在次優(yōu)條件下進(jìn)行，而且所有反應(yīng)器的催化劑床的選擇也將受到可 能僅僅存在于相應(yīng)的進(jìn)料物流中的一種的組分柳蹄lj?；蛘?，或另外，可以基于相應(yīng)的進(jìn)料物流的期望產(chǎn)物的其選擇性M擇第 一和第二催化劑床。在本實(shí)施方案的一種實(shí)例中，在一個(gè)或多個(gè)使用第一催化劑床的第一反應(yīng)器中，在為生產(chǎn)一種或多種選自C2《4烯烴的烯烴而選擇的條 件下，將第一烴物流裂化；在一個(gè)或多個(gè)為生產(chǎn)一種或多種第二產(chǎn)物物流、使 用第二催化劑床的第二反應(yīng)器中，在為生產(chǎn)非C2-C4烯烴產(chǎn)物而選擇的條件下， 將第二烴物 ，化。作為本實(shí)施方案的一個(gè)實(shí)例，可以基于生產(chǎn)如上所述的具有至少6個(gè)碳原 子的線性a烯烴(即，由高級(jí)LAO或由費(fèi)托衍生的進(jìn)料物流來(lái)生產(chǎn))的適用性鄉(xiāng)擇第二催化劑床。因此，通,擇催化劑床，不同產(chǎn)物可以由不同的反應(yīng)器有利地生產(chǎn)。相 比之下，盡管可以通過(guò)操作所有反應(yīng)器生產(chǎn)相同的產(chǎn)物物流從而生產(chǎn)各反應(yīng)器 的混合產(chǎn)物物流，但與本發(fā)明的單獨(dú)裂化相比，任一產(chǎn)物都不是在最優(yōu)化的條 件下生產(chǎn)的。第二方面，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)烯烴的方法，該方法包括 (a)提供具有至少兩個(gè)反應(yīng)器的自熱裂化裝置；
(b) 在一個(gè)或多個(gè)第一反應(yīng)器中，在含分子氧的氣,在的情況下，通過(guò)^m—烴物流與第一催化劑床接觸，使第一烴物流發(fā)生自熱裂化，以生產(chǎn)一種或多種第一產(chǎn)物物流；(c) 在一個(gè)或多個(gè)第二反應(yīng)器中，在含分子氧的氣，在的情況下，通過(guò) 使第二烴物流與第二催化劑床接觸，使第二烴物流發(fā)生自熱裂化，以生產(chǎn)一種或多種第二產(chǎn)物物流；(d) 從第一和第二產(chǎn)物物流中分離出至少一種含烯烴的產(chǎn)物物流，其特征 在于第一和第二催化劑床不同，并且(0第一和第二烴物流不同；或者 (ii)沒(méi)有為優(yōu)化C2-C4烯烴的生產(chǎn)而裂化第二烴物流。 在此方面，將生產(chǎn)不同的第一和第二產(chǎn)物物流。在此情況下，適合的催化劑床的選擇可以根據(jù)要進(jìn)行處理的進(jìn)料物流和/ 或根據(jù)期望生產(chǎn)的產(chǎn)物來(lái)確定，如上所述。{ 地，第一和第二催化劑床在以下性能中至少有一項(xiàng)不同(a) 不同的活性金屬，(b) 不同的助催化劑(或^/有助催化劑)，(c) 不同的載體(或力有載體)。本文使用的不同的載體可以涉及具有不同化學(xué)或具有不同物理性能的載 體，如載體結(jié)構(gòu)、幾何^1犬或孔大小。在所述第二方面的一種實(shí)施方案中，第一和第二烴物流可以相同，但將使 用不同的催化劑床，并且在不同的條件下裂化，以生產(chǎn)不同的產(chǎn)物物流，其中 至少?zèng)]有為優(yōu)化C2-C4烯烴的生產(chǎn)而裂化第二烴物流。在本實(shí)施方案中，第一烴物流 在一個(gè)或多個(gè)使用第一催化劑床的第一 反應(yīng)器中并且在為生產(chǎn)一種或多種選自C2-C4烯烴的烯烴而選擇的條件下進(jìn)行 裂化。作為一個(gè)實(shí)例，在第一徑物流和第二烴物流相同并且都包含液體烴時(shí)，第 一烴物流可以在一個(gè)或多個(gè)使用第一催化齊U床的第一反應(yīng)器中并且在為生產(chǎn)一 種或多種選自C2-C4烯烴的烯烴而選擇的條件下進(jìn)行裂化；使用第二催化劑床 并且在為生產(chǎn)非C2-C4烯烴產(chǎn)物而選擇的條件下，可以將第二烴物流裂化以生 產(chǎn)一種或多種第二產(chǎn)物物流。 在本實(shí)施方案中，相對(duì)于最優(yōu)化的乙烯、丙烯和/或丁烯的收率，第二烴物 流可以被裂化以提高一或多種選自芳香化合物、二烯、炔屬化合物和合成氣的 產(chǎn)物的收率。更，地，第二烴物流被裂化以生產(chǎn)一種或多種包含一種或多種 具有至少6個(gè)碳原子的線性0t烯烴的第二產(chǎn)物物流，最tt^地，M3^化一種或多種線性a烯烴(LAO)來(lái)生產(chǎn)比第二烴物流中的LAO具有更少碳原子數(shù)的 線性a烯烴，或者裂化線性鏈烷烴以生產(chǎn)線性a烯烴，如上所述。在備選實(shí)施方案中，第一和第二烴物流可以不同，并且將使用不同的催化 劑床在不同的條件下裂化以生產(chǎn)不同的產(chǎn)物物流。例如，第一烴物流可以是氣 態(tài)烴，第二烴物流可以是液態(tài)烴。在本實(shí)施方案中，第一和第二烴物流都可以 被裂化以生產(chǎn)包含一種或多種C2-C4烯烴的第一和第二產(chǎn)物物流。在本發(fā)明方法的步驟(d)中，至少一種含烯烴物流從第一和第二產(chǎn)物物流 中分離出來(lái)。這可以通過(guò)分別處理第一和第二產(chǎn)物物流實(shí)現(xiàn)，以使各自物流中的烯烴與 副產(chǎn)物和未反應(yīng)組分進(jìn)行分離，作為賴蟲的第一和第二含烯烴的產(chǎn)物物流?；?者，可能期望的是將第一和第二產(chǎn)物物流合并處理以生產(chǎn)至少一種含烯烴的產(chǎn) 物物流。例如，當(dāng)在下述情況時(shí)第一烴物流包含氣態(tài)f連烷烴并且在一個(gè)或多 個(gè)使用第一催化劑床的第一反應(yīng)器中且在為生產(chǎn)一種或多種選自C2-C4烯烴的 烯烴而選擇的條件下進(jìn)行裂化；以及第二烴物流包含液態(tài)鏈烷烴，并且在一個(gè) 或多個(gè)使用第二催化劑床的第二反應(yīng)器中且在為生產(chǎn)非C2-C4烯烴產(chǎn)物而選擇 的條件下進(jìn)行裂化；第一和第二產(chǎn)物物流可以合并處理以生產(chǎn)包含一種或多種 C2-C4烯烴的第一含烯烴的產(chǎn)物物流以及含非C2-C4烯烴產(chǎn)物的第二含烯烴的 產(chǎn)物物流。其優(yōu)點(diǎn)在于單獨(dú)的烴進(jìn)料物流可以被裂化以生產(chǎn)單獨(dú)的產(chǎn)物物流， 但所述物流可以被處理，并且所需組分在相同的分離系列設(shè)備(lraiii)中被分離， 避免了分離裝置的重復(fù)。如上所述，步驟(b)和(c)中第一和第二反應(yīng)器(組)中的第一和第二 催化劑床和/或條件可以基于第一和第二進(jìn)料物流和/或第一和第二產(chǎn)物物流進(jìn) 行選擇。通常，每組反應(yīng)器中的含氧的氣體可以任何適合的含分子氧的氣體的形式 提供，例如M氧本身或空氣。im地，向每組反應(yīng)器共進(jìn)料氫氣。氫氣共進(jìn)料是有利的，因?yàn)樵诖呋瘎? 存在下，氫氣相對(duì)于各進(jìn)料物流中的烴優(yōu)先燃燒，因此提高了整個(gè)方法的選擇 性。燃燒的氫氣量可以用來(lái)控制產(chǎn)生的熱量以及由此的裂化程度，這可用于促 成不同的產(chǎn)物。因此，氫與氧的摩爾比可以在任何可操作范圍內(nèi)變化，條件是生產(chǎn)期望的產(chǎn)物物流。適合地，每組反應(yīng)器中氫與氧的摩爾比為0.24，優(yōu)選地，0.2-3。待裂化徑(第一和第二烴物流)和含分子氧的氣體可以按任何合適的摩爾 比與相應(yīng)的第一和第二催化齊U床接觸，條件是生產(chǎn)含期望的產(chǎn)物的產(chǎn)物物流。 每組反應(yīng)器中烴與含氧的氣體的優(yōu)選化學(xué)計(jì)量比通常是烴完全燃燒生成二氧化 碳和7jC所需的烴與含氧的氣體的化學(xué)計(jì)量比的5-16倍，1她5-13.5倍，更雌 6-10倍。待裂化烴(第一和第二烴物流)，含分子氧的氣體和任何其它進(jìn)料組分在與催化劑接觸前iwa行預(yù)熱。預(yù)熱可以在反應(yīng)物混合之前或之后進(jìn)行。每種烴物流通過(guò)相應(yīng)的催化劑床的氣時(shí)空速大于10,000h—1，優(yōu)選大于 20,000h—、最優(yōu)選大于100,000h"。然而，可以理解最優(yōu)化的氣時(shí)空速將取決于相應(yīng)的壓力。自熱裂化步驟通常在大于0.5 barg的壓力下操作。自熱裂化步驟優(yōu)選在 0.540 barg的壓力下操作。通常，最優(yōu)選的條件將取決于所期望生產(chǎn)的產(chǎn)物物流，i^t本領(lǐng)域技術(shù)人 員而言是顯而易見的。例如，具有至少6個(gè)碳原子的LAO的生產(chǎn)割牛比乙烯的 生產(chǎn)剝?？梁メ?。因此，對(duì)于這些M， LAO的生產(chǎn)將雌j頓雌范圍下 限處的氫氧比和伏選范圍上限處的烴氧比。反應(yīng)的居IJ烈程度將反映在催化齊'J床的出口溫度，例如，LAO生產(chǎn)的催化劑 床出口溫度可能相應(yīng)地低于乙烯生產(chǎn)的催化齊l妹出口 鵬。實(shí)際的催化劑床出口溫度可能取決于除反應(yīng)苛刻度之外的眾多因素，如反 應(yīng)器的熱損失，但通常自熱裂化步驟可能適合在催化劑床出口溫度為 600。C國(guó)函。C進(jìn)行。對(duì)于C2-C4烯烴的生產(chǎn)，催化齊U床出口^Jti^為800。C-1050。C，最tt^ 為800。C-1000。C。相比之下，對(duì)于具有至少6個(gè)碳原子的LAO的生產(chǎn)，催化劑 床出口溫度{繼為600。C-1000°C，最優(yōu)選為650°C-900°C。為生產(chǎn)合成氣，需要相對(duì)苛刻的條件，催化劑床出口溫度優(yōu)選為 900。C-1200。C，最皿為1000。C-1150。C。第一和第二催化齊腕各自可以在皿通常富油極限可燃性的情況下支持燃燒。催化劑床可以獨(dú)立地包含單一催化劑床，或可以包含序貫(sequential)催化劑 床，如WO 02/04389中所述。特別適合的催化劑包含第vm族金屬作為其催化組分(稱作"第vm族催 化劑")。合適的第vm族金屬包括鉑、鈀、釕、銠、！辯B銥。銠，以及更特別 地，鉑和鈀是優(yōu)選的。按催化劑的總干重計(jì)，典型的第vm族金屬負(fù)載范圍為0.01-100wt%， tti^fe0.01-20wt%，更4繼地，0.01-10wt%。當(dāng)使用第vm族催化劑時(shí)，優(yōu)選與催化齊啲助催化劑結(jié)合使用。助催化劑 可以是第mA族、第iva族和/或第va族金屬?；蛘撸呋瘎┛梢允沁^(guò)渡金 屬；過(guò)渡金屬助催化劑是與可用作第vni族過(guò)渡金屬催化組分不同的金屬。優(yōu)選的助催化劑選自Ga、 In、 Sn、 Ge、 Ag、 Au或Cu。第VmB族金屬與催化劑 助催化劑的原子比可以是1:0.1-50.0， ■ 1:0.1-12.0。具有助催化劑的催化劑(promoted catalyst)的優(yōu)選實(shí)例包括Pt/Ga、 Pt/In、 Pl/Sn、 Pt/Ge、 Pt/Cu、 Pd/Sn、 Pd/Ge、 Pd/Cu、 Rh/Sn、 Pt/Pd/Cu和Pt/Pd/Sn催化劑。為了避免歧義，催化劑中的第vm族金屬和助催化劑可以任何形式存在， 例如金屬、或金屬化合物如金屬氧化物。催化劑可以是無(wú)載體的，如金屬絲網(wǎng)的形式，但優(yōu)選有載體的。任何合適 的載體都可以使用，如陶瓷或金屬載體，但通常優(yōu)選陶瓷載體。當(dāng)使用陶瓷載 體時(shí)，陶瓷載體的組成可以是任何氧化物或氧化物的組合，其在高溫下，如在 600°C-1200°C的高溫下是穩(wěn)定的。載體材料ifc^具有低熱膨脹系數(shù)，并且在高 溫下耐受相分離。適合的陶瓷載體包括堇青石(corderite)、硅酸鋁鋰(LAS)、氧化鋁((^^1203)、 氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯(yttria stabilised zirconia)、鈦酸氧化鋁(alumina titanate)、 niascon、磷酸氧鋯基f丐(calciumzirconyl phosphate)。陶瓷載體例如可以用y-Al203 洗滌-涂布(wash-coat)。催化劑可以通過(guò)本領(lǐng)域中任何已知方法制備。如，可以使用凝膠法和濕法 浸漬技術(shù)。通常，載體用一種或多種含所需金屬的溶液浸漬，干燥，然后在空
氣中煅燒。載體可以在一個(gè)或多個(gè)步驟中浸漬。 地，使用多個(gè)浸漬步驟。 載體1 在每次浸漬之間進(jìn)行干燥和煅燒，然后再進(jìn)行最后的煅燒，優(yōu)選地，在空氣中。煅燒的載體然后可以M;例如在氫氣氣氛中的熱處理而進(jìn)行還原。第一和第二產(chǎn)物物流在離開相應(yīng)的反應(yīng)器時(shí)進(jìn)行驟冷，以避免發(fā)生迸一步的反應(yīng)。通常產(chǎn)物物流在少于形敬formation)的100毫秒內(nèi)冷卻到750-600°C之 間，,在形成的50毫秒內(nèi)和最 在形成的20毫秒內(nèi)，例如在形成的10毫 秒內(nèi)。驟冷產(chǎn)生的熱量可以用于產(chǎn)生高壓蒸汽，其可以為整個(gè)工藝中需要其的 那些地方提供動(dòng)力。通常，每個(gè)自熱裂化反應(yīng)器將包括產(chǎn)物驟冷段，其緊接在催化劑的下游。 針?lè)磻?yīng)器將通常在催化劑的上游還包括進(jìn)料混合和預(yù)熱段?；蛘?，在某些情況中，多個(gè)反應(yīng)器可能具有公用的混合、預(yù)熱和/或驟冷段。除了烯烴，第一和第二產(chǎn)物物流可以包含氫氣、 一氧化碳、甲烷和少量的 炔屬化合物、芳香化合物和二氧化碳。在步驟(d)中，至少一種含烯烴的產(chǎn)物物流從第一和第二產(chǎn)物物流中分離 出來(lái)。這可以通過(guò)任何適合的技術(shù)或系列技術(shù)(對(duì)每種與蟲的物流或混合物流， 按照合適的)完成。如，可以用胺洗以除去二氧化碳和7jC，用脫甲烷器以除去 氫氣、 一氧化碳和甲烷，加氫以除去'麟化合物和二烯。取決于相應(yīng)的產(chǎn)物本身，可以使用用于分離相應(yīng)的烯烴產(chǎn)物的任何適合的 處理技術(shù)，但通常，例如使用脫乙烷塔分離任何的乙烯，使用脫丙烷塔分離任 何的丙烯。第二烴物流的自熱裂化還將導(dǎo)致第二烴物流中剩余組分的平均碳(原子)數(shù) 普遍斷氐。因此，當(dāng)?shù)诙N物流比第一烴物流重時(shí)，第二烴物流的自熱裂化將 導(dǎo)致第二烴物流中乘lj余組分的平均碳(原子)數(shù)普遍降低，使得這些組分更適合在 一個(gè)或多個(gè)第一反應(yīng)器中裂化。因此， 一個(gè)或多個(gè)第二反應(yīng)器也可有效地用于 處理第二烴物流，使其組分更適合在一個(gè)或多個(gè)第一反應(yīng)器中裂化。在本發(fā)明 方法的伏選實(shí)施方案中，這些組分作為循環(huán)物流循環(huán)到一個(gè)或多個(gè)第一反應(yīng)器。因此，第三方面，本發(fā)明提供一種生產(chǎn)烯烴的方法，該方法包括(a) 提供具有至少兩個(gè)反應(yīng)器的自熱裂化裝置；(b) 使用第一催化劑和/或在為生產(chǎn)一種或多種選自C2-C4烯烴的烯烴而 選擇的條件下，在一個(gè)或多個(gè)第一反應(yīng)器中，在含^氧的氣##在的情況下， 通過(guò)使第一烴物流與第一催化劑接觸，使第一烴物流發(fā)生自熱裂化，以生產(chǎn)一 種或多種第一產(chǎn)物物流；(c) 4頓第二催化劑和/或在為生產(chǎn)非C2-C4烯烴產(chǎn)物而選擇的斜牛下， 在一個(gè)或多個(gè)第二反應(yīng)器中，在含分子氧的氣,在的情況下，通過(guò)使比第一 烴物流重的第二烴物流與第二催化劑接觸，使第二烴物流發(fā)生自熱裂化，以生 產(chǎn)一種或多種第二產(chǎn)物物流；(d) 從第一和第二產(chǎn)物物流中分離出至少含一種或多種選自C2-C4烯烴 的烯烴的第一含烯烴的產(chǎn)物物流、含非C2-C4烯烴產(chǎn)物的第二含烯烴的產(chǎn)物物 流以及含比第二烴物流輕的組分的循環(huán)物流，和(e) 將循環(huán)物流循環(huán)到一個(gè)或多個(gè)第一反應(yīng)器中的一個(gè)或多個(gè)。 本發(fā)明此方面的步驟(d)中，生產(chǎn)了循環(huán)物流，其被循環(huán)到一個(gè)或多個(gè)第一反應(yīng)器。所述物流將通常包含第二產(chǎn)物物流的組分，而非期望的產(chǎn)物，其具 有比第二烴物流中的組分低的碳(原子)數(shù)，即其己經(jīng)被裂化，但沒(méi)有裂化成期望 的產(chǎn)物。步驟(d)可以包括單獨(dú)處理第一和第二產(chǎn)物物流，以分離相應(yīng)的物流，或 者可能期望的是將第一和第二產(chǎn)物物流合并處理，以分離相應(yīng)的物流，如前所 述。包含比第二產(chǎn)物物流重的組分如第二烴物流中的未反應(yīng)的組分的第二循環(huán) 物流也可以被分離并循環(huán)到一個(gè)或多個(gè)第二反應(yīng)器。本方面步驟(b)和(c)的第一和第二烴物流、第一和第二催化劑、第一 和第二產(chǎn)物物流的優(yōu)選實(shí)施方案如上所述。因此，^iMk，第二烴物流包含液態(tài)鏈烷烴，并且被裂化，以按預(yù)期生產(chǎn)一種或多種選自芳香化合物、二烯、炔屬化合物、合成氣和線性a烯烴(包含 具有至少6個(gè)碳原子的LAO)的產(chǎn)物。
權(quán)利要求
1、一種生產(chǎn)烯烴的方法，該方法包括(a)提供具有至少兩個(gè)反應(yīng)器的自熱裂化裝置；(b)在一個(gè)或多個(gè)第一反應(yīng)器中，在含分子氧的氣體存在的情況下，通過(guò)使第一烴物流與第一催化劑接觸，使第一烴物流發(fā)生自熱裂化，以生產(chǎn)一種或多種第一產(chǎn)物物流；(c)在一個(gè)或多個(gè)第二反應(yīng)器中，在含分子氧的氣體存在的情況下，通過(guò)使第二烴物流與第二催化劑接觸，使第二烴物流發(fā)生自熱裂化，以生產(chǎn)一種或多種第二產(chǎn)物物流；(d)從第一和第二產(chǎn)物物流中分離出至少一種含烯烴的產(chǎn)物物流，其特征在于以下中的至少兩項(xiàng)適用(i)第一和第二催化劑不同；(ii)第一和第二烴物流不同；和(iii)沒(méi)有為優(yōu)化C2-C4烯烴的生產(chǎn)而裂化第二烴物流。
2、 權(quán)利要求1的方法，其中第一和第二烴物流不同，沒(méi)有為優(yōu)化C2-C4 烯烴的生產(chǎn)而裂化第二JSt/流，含非C2-C4烯烴產(chǎn)物的含烯烴的產(chǎn)物物流在步 驟(d)中分離。
3、 權(quán)利要求1或2的方法，其中第一烴物流包含比第二烴物流輕的烴。
4、 J^權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中使用第一催化劑并且在為生產(chǎn)一種 或多種選自C2-C4烯烴的烯烴而選擇的條件下在一個(gè)或多個(gè)第一反應(yīng)器中裂化 第一烴物流。
5、 權(quán)利要求4的方法，其中第二烴物流比第一烴物流重，所述方法包括步驟(a) 提供具有至少兩個(gè)反應(yīng)器的自熱裂化裝置；(b) 使用第一催化劑和/或在為生產(chǎn)一種或多種選自C2-C4烯烴的烯烴而 選擇的條件下，在一個(gè)或多個(gè)第一反應(yīng)器中，在含分子氧的氣體存在的情況下， 通過(guò)使第一烴物流與第一催化劑接觸，使第一烴物流發(fā)生自熱裂化，以生產(chǎn)一 種或多種第一產(chǎn)物物流；(c) 使用第二催化劑和/或在為生產(chǎn)非C2-C4烯烴產(chǎn)物而選擇的劍牛下，在一個(gè)或多個(gè)第二反應(yīng)器中，在含分子氧的氣,在的情況下，M31使比第一烴物流重的第二烴物流與第二催化劑接觸，使第二烴物流發(fā)生自熱裂化，以生產(chǎn)一種或多種第二產(chǎn)物物流；(d) 從第一和第二產(chǎn)物物流中分離出至少含一種或多種選自C2-C4烯烴 的烯烴的第1烯烴的產(chǎn)物物流、含非C2-C4烯烴產(chǎn)物的第二含烯烴的產(chǎn)物物 流，以及含比第二烴物流輕的組分的循環(huán)物流，和(e) ^射盾環(huán)物流循環(huán)到一個(gè)或多個(gè)第一反應(yīng)器中的一個(gè)或多個(gè)。
6、 豐又利要求l的方法，其中第一和第二催化劑不同，且(i) 第一和第二烴物流不同；或(ii) 沒(méi)有為優(yōu)化C2-C4烯烴的生產(chǎn)而裂化第二烴物流。
7、 Jl^權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中第二烴物流包含液態(tài)烴。
8、 權(quán)利要求7的方法，其中第二烴物流被裂化以生產(chǎn)一種或多種含一種或 多種具有至少6個(gè)碳原子的線性a烯烴的第二產(chǎn)物物流。
9、 權(quán)利要求8的方法，其中第二烴物流包含一種或多種線性a烯烴(LAO) 并且被裂化以生產(chǎn)比第二烴物流中的LAO具有更少碳原子數(shù)的線性a烯烴。
10、 權(quán)利要求8的方法，其中第二烴物流包含線性f連烷烴，并且在一個(gè)或 多個(gè)第二反應(yīng)器中被裂化以生產(chǎn)線性a烯烴。
11、 權(quán)利要求10的方法，其中線性鏈烷烴衍生自費(fèi)托工藝的產(chǎn)物物流。
12、 戰(zhàn)權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中第一'j;彌流是氣態(tài)烴。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)烯烴的方法，該方法包括(a)提供具有至少兩個(gè)反應(yīng)器的自熱裂化裝置；(b)在一個(gè)或多個(gè)第一反應(yīng)器中，在含分子氧的氣體存在的情況下，通過(guò)使第一烴物流與第一催化劑床接觸，使第一烴物流發(fā)生自熱裂化，以生產(chǎn)一種或多種第一產(chǎn)物物流；(c)在一個(gè)或多個(gè)第二反應(yīng)器中，在含分子氧的氣體存在的情況下，通過(guò)使第二烴物流與第二催化劑床接觸，使第二烴物流發(fā)生自熱裂化，以生產(chǎn)一種或多種第二產(chǎn)物物流；(d)從第一和第二產(chǎn)物物流中分離出至少一種含烯烴的產(chǎn)物物流，其特征在于以下中的至少兩項(xiàng)適用(i)第一和第二催化劑床不同；(ii)第一和第二烴物流不同；和(iii)沒(méi)有為優(yōu)化C2-C4烯烴的生產(chǎn)而裂化第二烴物流。
文檔編號(hào)C10G11/22GK101213270SQ200680024423
公開日2008年7月2日 申請(qǐng)日期2006年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月6日
發(fā)明者B·A·威廉斯, I·R·利特爾 申請(qǐng)人:英尼奧斯歐洲有限公司