將氣態(tài)烷烴轉(zhuǎn)化為烯烴、高分子量烴或其混合物的方法，其中使包含烷烴的氣態(tài)進料與干燥溴蒸氣進行熱反應(yīng)以生成烷基溴化物和溴化氫。烷基溴化物中存在的多溴代烷烴在適合的催化劑上進一步與甲烷反應(yīng)，生成單溴代物質(zhì)。然后烷基溴化物與溴化氫的混合物在適合的催化劑上在足以生成烯烴、高分子量烴或其混合物和溴化氫的溫度下反應(yīng)。公開了從高分子量烴中除去溴化氫、由溴化氫產(chǎn)生溴用于工藝中以及在溴化步驟中選擇性地生成單溴代烷烴的各種方法。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】相關(guān)專利申請的參考本申請是2008年6月13日提交的題目為“”的 共同未決的美國專利申請系列號12/138，877的部分繼續(xù)申請，是2008年4月30日提交的 題目為“將氣態(tài)烷烴轉(zhuǎn)化為烯烴的方法”的共同未決的美國專利申請系列號12/112,9 的 部分繼續(xù)申請，美國專利申請系列號12/112，擬6又是2005年10月19日提交的題目為“將 氣態(tài)烷烴轉(zhuǎn)化為烯烴和液態(tài)烴的方法”的美國專利申請系列號11/254，438的繼續(xù)申請，是 2008年3月25日提交的題目為“”的美國專利申請系列號 7，348，464的部分繼續(xù)申請，是2007年7月17日提交的題目為“將氣態(tài)烷烴轉(zhuǎn)化為液態(tài)烴 的方法”的美國專利申請系列號7，244, 867的部分繼續(xù)申請。本申請涉及以下共同未決的專利申請2007年7月16日提交的題目為“將氣態(tài) 烷烴轉(zhuǎn)化為液態(tài)烴的方法”的美國專利申請系列號11/778,479 ;2007年12月14日提交 的題目為“”的美國專利申請系列號11/957，261 ；2008 年5月20日提交的題目為“”的美國專利申請系列號 12/123，擬4和2008年6月13日提交的題目為“多溴代烷烴的氫化”的美國專利申請系列 號 12/139， 135。
技術(shù)介紹
本專利技術(shù)涉及將低分子量的氣態(tài)烷烴轉(zhuǎn)化為可用作燃料或化學(xué)品(例如潤滑劑和 燃料添加劑)生產(chǎn)中的燃料或單體和中間體的烯烴、較高分子量的烴或其混合物的方法， 更具體地，在一個或多個實施方案中，涉及這樣的方法，其中，含有低分子量烷烴的氣體與 溴反應(yīng)，以將多溴代物質(zhì)的生成有效地減少至在之后的方法步驟中能被容許的水平的方式 生成烷基溴化物和溴化氫。全世界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大量主要由甲烷和其它輕質(zhì)烷烴構(gòu)成的天然氣。發(fā)現(xiàn)天然氣的 地區(qū)中很多是遠離居住區(qū)的，而居住區(qū)有重要的氣體管道設(shè)施或?qū)μ烊粴獾氖袌鲂枨蟆Ｓ?于天然氣的低密度，通過管道以氣體形式或者作為容器中的壓縮氣體傳送它是昂貴的。因 此，對于可以以氣體形式輸送天然氣的距離存在實際的和經(jīng)濟上的限制。天然氣的低溫液 化(常稱為“LNG”)常用來更經(jīng)濟地遠距離輸送天然氣。但是，該LNG方法昂貴，并且只有 少數(shù)國家裝備了有限的再氣化設(shè)施以進口 LNG。甲烷的另一個用途是用以生產(chǎn)甲醇的方法中的進料。甲醇在商業(yè)上是通過在高 溫(例如，約IOOO0C )下將甲烷轉(zhuǎn)化為合成氣(⑶和吐)(通常稱為“syn-gas”)然后在高 壓(約100個大氣壓)下合成來制備的。有多種技術(shù)用于由甲烷生產(chǎn)合成氣。其中包括蒸 氣-甲烷重整(SMR)、部分氧化(POX)、自熱重整(ATR)、氣-熱重整(GHR)以及它們的各種 組合。關(guān)于各種方法都存在優(yōu)點和缺點。例如，SMR和GHR通常在高溫高壓下操作，通常超 過600°C，并且是吸熱反應(yīng)，因此需要昂貴的含有用昂貴的重整催化劑填充的專門的耐熱和 抗腐蝕合金傳熱管的爐或反應(yīng)器，以及由反應(yīng)器外部的來源提供的高溫?zé)幔鏢MR中常采 用的由天然氣的燃燒提供的高溫?zé)帷OX和ATR方法在高壓和甚至更高的溫度下操作，通常 溫度超過1000°C，并且使用放熱反應(yīng)器，其中大部分烴進料轉(zhuǎn)化為(X)2并且必須排除或回收大量的高溫廢熱，因此需要復(fù)雜且昂貴的具有耐高溫襯里的反應(yīng)器和高壓廢熱鍋爐來淬滅 和冷卻所述合成氣流出物。并且，大量的資本成本和大量的電能需要用來將氧氣或空氣壓 縮到這些高壓的工藝過程中。因此，由于涉及高溫和高壓，通常認(rèn)為合成氣技術(shù)是昂貴的， 導(dǎo)致甲醇產(chǎn)品的高成本，該成本限制了其更高價值的使用，例如作為化學(xué)原料和溶劑。此 外，合成氣的生產(chǎn)在熱力學(xué)和化學(xué)上是低效的，由此產(chǎn)生大為過量的廢熱和不需要的二氧 化碳，這降低了工藝的碳轉(zhuǎn)化效率。還可以應(yīng)用費-托氣-液(GTL)技術(shù)將合成氣轉(zhuǎn)化為 重質(zhì)液態(tài)烴，但是在目前情況下該方法的投資費用高于其它的方法類型。在每種情況下，合 成氣的生產(chǎn)占到這些甲烷轉(zhuǎn)化方法的資本費用的大部分，并且限制了這些方法可以達到的 最大碳效率。人們提出了關(guān)于常規(guī)生產(chǎn)合成氣作為生產(chǎn)甲醇或高分子量烴的途徑的很多備選 方法。然而，迄今這些備選方法由于各種原因都沒有達到工業(yè)規(guī)模。一些以前的備選的現(xiàn) 有技術(shù)方法涉及使低級烷烴(例如甲烷)與金屬鹵化物反應(yīng)生成烷基鹵化物和鹵化氫，它 們可以與氧化鎂反應(yīng)生成相應(yīng)的烷醇。使用氯作為鹵素的甲烷鹵化導(dǎo)致對單甲基鹵化物 (CH3Cl)的差選擇性，反而生成不需要的副產(chǎn)物例如CH2Cl2和01(13。認(rèn)為它們難于轉(zhuǎn)化或 者要求對單程轉(zhuǎn)化率的嚴(yán)格的限制，從而要求很高的回收率。其它現(xiàn)有技術(shù)方法提出甲烷的催化氯化或溴化作為生產(chǎn)合成氣(CO和H2)的備選 方法。為了改善生產(chǎn)甲醇的整體方法中甲烷鹵化步驟的選擇性，一種方法教導(dǎo)了通過金屬 溴化物的熱分解產(chǎn)生的溴在過量烷烴存在下將烷烴溴化的應(yīng)用，這導(dǎo)致對單鹵代中間體例 如甲基溴的改善的選擇性。為了避免利用移動固體的流化床的缺點，該方法利用金屬氯化 物水合物和金屬溴化物的循環(huán)液體混合物。其它方法也都能通過使用溴化反應(yīng)達到對單 鹵代中間體的高選擇性。通過在移動固體的循環(huán)床中與金屬氧化物反應(yīng)，將生成的烷基溴 化物中間體例如甲基溴化物進一步轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的醇和醚。這類方法的另一個實施方案通 過利用分四步循環(huán)操作的含有金屬溴化物/氧化物固體的固定床的分區(qū)反應(yīng)器容器避免 了移動床的缺點。雖然某些醚例如二甲醚(DME)是有前景的柴油機燃料替代物，但是迄今 為止，目前還沒有DME的實際市場，所以將需要昂貴的額外的催化法轉(zhuǎn)化步驟將DME轉(zhuǎn)化 為當(dāng)前市場化產(chǎn)品。圍繞對合成氣生產(chǎn)需要還提出了其它方法，例如Olah的美國專利號 4，467，130，其中使用超強酸催化劑通過催化縮合將甲烷催化縮合成汽油沸程的烴。但是， 這些早期的備選方法中沒有一種形成工業(yè)化方法。在某些情況下，可以在各種形式的結(jié)晶鋁硅酸鹽(也稱為沸石)上將取代的烷烴， 特別是甲醇，轉(zhuǎn)化為烯烴和汽油沸程的烴。在甲醇轉(zhuǎn)化為汽油(MTG)的方法中，使用擇形沸 石催化劑ZSM-5將甲醇轉(zhuǎn)化為汽油。因此，可以使用常規(guī)技術(shù)將煤或甲烷氣轉(zhuǎn)化為甲醇，隨 后轉(zhuǎn)化為汽油。但是由于甲醇生產(chǎn)的高成本，在現(xiàn)有的或預(yù)計的汽油價格下，認(rèn)為MTG法在 經(jīng)濟上不可行。所以，存在需要將見于各種氣體進料中的甲烷和其它烷烴轉(zhuǎn)化為烯烴、高分 子量烴或其混合物的經(jīng)濟方法，由于它們具有更高價值并且能更經(jīng)濟地運輸，從而顯著地 有助于開發(fā)遠距離的天然氣儲備。還需要將各種氣體進料例如天然氣中存在的烷烴溴化為 單溴代烷烴，同時使生成的不期望的多鹵代烷烴的量最小化的有效方法。專利技術(shù)概述為了實現(xiàn)上述和其它目標(biāo)以及根據(jù)本專利技術(shù)的目的，如本文體現(xiàn)和一般描述的那 樣，本專利技術(shù)的一個特征是一種方法，該方法包括使溴與含有甲烷的氣態(tài)烷烴在足以形成包含烷基溴化物的溴化產(chǎn)物的第一溫度下反應(yīng)，并使烷基溴化物與一部分甲烷在催化劑存在 下和足以將烷基溴化物中存在的至少一部分多溴代烷烴轉(zhuǎn)化為單溴代烷烴的第二溫度下 反應(yīng)。附圖簡述并入本說明書并且構(gòu)成本說明書的一部分的附圖舉例說明了本專利技術(shù)的實施方案， 并與本說明書一起用來解釋本專利技術(shù)的原理。在附圖中附圖說明圖1是本專利技術(shù)方法的簡化方框流程圖；圖2是本專利技術(shù)方法的一個實施方案的示意圖；圖3是本專利技術(shù)方法的另一個實施方案的示意圖；圖4A是本專利技術(shù)方法的另一個實施方案本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種方法，其包括： 以至少約２．５∶１的甲烷與溴的摩爾比使溴與氣態(tài)烷烴接觸，生成包含烷基溴化物的溴化產(chǎn)物；和 在催化劑存在下使所述烷基溴化物與Ｃ↓［２＋］烴反應(yīng)，以使所述烷基溴化物中存在的至少一部分二溴代烷烴和三溴代烷烴轉(zhuǎn)化為單溴代烷烴。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：JJ威庫里斯，WJ特納，R托馬斯，
申請(專利權(quán))人：馬拉索恩科技有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US
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