[发明专利]由丁烯通过易位和芳构化制备丙烯和芳族化合物的方法

说明书

发明背景

技术领域

本发明涉及一种由丁烯和戊烯通过易位反应制备丙烯、己烯和任选的乙烯、然后使己烯芳构化成为苯的方法。

背景技术

烯烃易位反应是通过两种烯烃化合物的碳双键(C＝C)的裂解和重整以形成两种不同的烯烃化合物的催化双歧化反应。该反应是可逆的，且总的产品分布受热力学平衡限制。催化剂通常为均相或非均相的过渡金属化合物，特别是第VI至VIII族的过渡金属化合物。

美国专利6646172公开了一种由丁烯易位反应以及由丁烯易位反应中产生的C5烯烃产品的单独易位反应来制备丙烯的多级方法。

美国专利6580009公开了一种通过C₄烯烃的萃余液II进料流的易位反应制备丙烯和己烯以及利用分馏制备乙烯以回收丁烷、丁烯和含戊烯馏分用于再循环的方法。该专利还公开了从C₄进料流中去除丁二烯、炔类化合物和含氧杂质的方法。

美国专利6538168公开了一种制备C₅-C₆烯烃的方法，该方法包括使丁烯易位反应为C₂-C₆烯烃和丁烷的混合物，分离C₂-C₃烯烃与C₄-C₆烯烃，进一步分离C₄-C₆烯烃为己烯和甲基戊烯以及再循环丁烷、丁烯、戊烯和甲基丁烯。

美国专利6777582公开了一种1-丁烯和2-丁烯易位反应成为丙烯和2-戊烯的方法，所述2-戊烯与产物丁烯一起再循环形成丙烯和己烯。烯烃的芳构化是烯烃脱氢、环化和芳构化的过程。该过程的催化剂必须为多功能的，从而对于期望的产品具有可接受的转化率和选择性。已知铝硅酸盐沸石为用于芳构化的催化剂。某些用于芳构化的沸石催化剂在沸石晶体骨架中包含第VIII族沉积金属如铂，以及除了硅和铝之外的元素如锗。

美国专利申请公报2008/0255398公开了一种利用其上沉积有铂的非酸性铝-硅-锗MFI沸石将诸如己烷、庚烷和辛烷的C₆至C₁₂烷烃芳构化成诸如苯、乙苯、甲苯和二甲苯的芳族化合物的方法。用于C₆至C₁₂烷烃芳构化的一种催化剂为Pt/CsGeZSM-5。

丁烯的易位反应在现有技术中是已知的。已知1-丁烯、2-丁烯和异丁烯的易位反应将产生丙烯，所述丙烯为可被进一步地处理为其他化合物如丙烯酸、丙烯腈、异丙醇、环氧丙烷，以及其他产物如聚丙烯的理想产品。丁烯易位反应的商业化由于缺乏对其他易位反应产品如己烯和更高级烯烃的利用而受到阻碍。由于易位反应是平衡反应，因而不如丙烯有利的这些产品以超过其市场需求量的量产生了。将这些产品转化为更适于市场销售的产品将是有利的。

发明内容

本发明涉及一种由(1-、顺式及反式2-、以及异-)丁烯通过易位反应制备丙烯和己烯(以及乙烯、戊烯、产物丁烯、庚烯和辛烯)、随后使己烯(以及更高级烯烃如庚烯和辛烯)芳构化成为苯(以及甲苯、二甲苯、乙苯和苯乙烯)的多步方法。来自易位反应步骤的戊烯和丁烯被再循环。乙烯也可被再循环或分离用于进一步处理。分离丙烯用于进一步处理。任何易位催化剂可用于使丁烯易位。任何芳构化催化剂可用于使己烯和更高级烯烃芳构化。

附图说明

通过参照以下详细描述并结合附图，将容易地理解本发明更完整的认识及其许多伴随的优点：

图1为丁烯易位为丙烯和己烯以及己烯芳构化为苯的多级方法的示意图；

图2为对于利用铼催化剂在48℃下并且进料中有25摩尔％的1-丁烯进行丁烯易位反应时计算出的平衡与观测到的产品分布的比较图(实施例1)；

图3为对于利用铼催化剂在48℃下并且进料中有75摩尔％的1-丁烯进行丁烯易位反应时计算出的平衡与观测到的产品分布的比较图(实施例2)；

图4为对于利用钴/钼催化剂在97℃下并且进料中有50摩尔％的1-丁烯进行丁烯易位反应时计算出的平衡与观测到的产品分布的比较图(实施例3)；以及

图5为对于利用6摩尔％氧化钨催化剂在296℃下并且进料中有50摩尔％的1-丁烯进行丁烯易位反应时观测到的产品分布图(实施例4)。

发明详述