[发明专利]一种生产丙烯的方法

说明书

技术领域

本发明属于石油加工领域，特别涉及一种利用乙醇及碳四烯烃生产丙烯的 方法。

背景技术

现有生产丙烯的成熟工艺有：烃类通过自由基反应的热转化过程制取乙烯、 丙烯，如轻烃的管式炉蒸汽裂解工艺；通过正碳离子机理的重质烃类的催化裂 化或催化裂解工艺，可以副产一定量的丙烯及少量的乙烯；通过丙烷高温脱氢 生产丙烯。

此外，采用烯烃歧化反应也可以生产丙烯。

烯烃歧化作用是在催化剂作用下，烯烃中的C＝C双键断裂和重组，得到新 的烯烃产物。烯烃经歧化得到丙烯的反应过程有1摩尔的2-丁烯与1摩尔的乙 烯反应可以得到2摩尔的丙烯，1摩尔的2-丁烯与1摩尔的1-丁烯反应可以 得到1摩尔的丙烯和1摩尔的戊烯，1摩尔的异丁烯与1摩尔的2-丁烯反应可 以得到1摩尔的丙烯与1戊烯，在这些歧化反应制取丙烯的过程中，丙烯产率 最高的是2-丁烯与乙烯反应过程。

US6271430公开了通过1-丁烯和2-丁烯歧化生产丙烯和戊烯的方法，该 方法采用的催化剂是以Re₂O₇为主要活性组分。该工艺存在的问题是催化剂比较 昂贵，丙烯的产率比较低。

CN02137460.0公开了一种丁烯歧化制丙烯的方法，其方法是以丁烯为原料， 采用以二氧化硅为载体，负载氧化钨的固定床催化剂，且催化剂比表面积为 270～550米²/克，在反应温度250～450℃，反应压力为0～10MPa，液相空速为 0.1～1.0小时^-1条件下反应。CN03150733.6公开了一种烯烃歧化催化剂，特别 是丁烯歧化制丙烯催化剂，公开的催化剂是以含钨的HMS介孔SiO₂分子筛为活 性主体，以硅溶胶为粘结剂制成的催化剂。但这两个专利存在的问题是丙烯选择 性较低，一般不超过38％。

CN101279879A公开了一种综合利用混合碳四生产丙烯的方法，此工艺先在 400～600℃的条件下将混合碳四催化裂解得到丙烯、乙烯，将分离得到的乙烯 再与碳四进行歧化制丙烯。但此方法需要在较高反应温度下得到参与歧化反应 的乙烯，反应条件苛刻，丙烯产率低。

CN200680042187公开了一种含有来源于生物有机体的碳的丙烯的制造方 法，该方法是通过来源于生物有机体的乙醇得到的乙烯与生成的水分离后，进 行吸附精制，高效地进行复分解反应。其缺点在于由于1-丁烯与乙烯不发生歧 化反应，因此该过程中1-丁烯得不到利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用乙醇和碳四烯烃生产丙烯的方法，以解决 现有技术中丙烯产率低，对未反应的碳四烯烃没有充分利用等缺点。

本发明提供一种生产丙烯的方法，其步骤为：

(1)原料乙醇在硅铝摩尔比为20～90的ZSM-5分子筛催化剂作用下生成 含乙烯物料；

(2)来自步骤(1)的含乙烯物料与含有2-丁烯的正丁烯物料在钼、钨催 化剂作用下发生歧化反应生成含丙烯物料；

(3)来自步骤(2)的含丙烯物料进行分离，分离出的丙烯作为产品，分 离出的未反应乙烯物料或作为产品或返回步骤(2)，分离出的未反应正丁烯物 料在载有碱土金属氧化物的氧化铝催化剂作用下发生异构化反应生成含2-丁 烯物料，含2-丁烯物料返回步骤(2)。

所述步骤(1)的反应温度为180～430℃，反应压力为0.01～0.80MPa，重 时空速为0.5～10h^-1。

所述步骤(2)的催化剂，其催化剂载体是选自硅藻土、高岭土、活性碳和 硅铝摩尔比为100～350 ZSM-5分子筛中一种以上混合物。

所述步骤(2)的反应温度为200～450℃，反应压力为0.01～4.00MPa，重 时空速为0.5～10h^-1。

所述步骤(3)异构化反应的反应温度为220～410℃，反应压力为0.01～ 4.00MPa，重时空速为0.5～10h^-1。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1)本发明利用乙醇和碳四烯烃为原料制备丙烯，并根据需要可兼产乙烯， 实现了将碳四烯烃最大化转化为丙烯、乙烯产品的目的。