用于制備烯屬產物的方法和反應器系統，該制備通過在含氧化合物至烯烴轉化條件下的反應器系統內，使含氧化合物進料在含氧化合物轉化催化劑存在下反應以獲得烯屬產物，其中所述反應器系統具有與含氧化合物接觸的接觸面以及其中該接觸面的至少一部分是具有式ＭＸ的材料，其中：Ｍ為金屬且Ｘ為Ｃ，或者Ｍ為金屬或Ｓｉ且Ｘ為Ｎ。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于制備烯屬產物的方法和反應器系統本專利技術涉及用于制備烯屬產物的方法和反應器系統，特別地該烯屬產物包括諸如乙烯和/或丙烯之類的低級烯烴。更特別地，本專利技術涉及用于將含氧化合物轉化成烯烴的方法。用于從含氧化合物制備烯烴的方法在本領域是已知的。特別受關注的往往是輕質烯烴、特別是乙烯和/或丙烯的制備。含氧化合物進料例如可以包含甲醇和/或二甲醚，引起關注的路線包括它們由例如來源于天然氣的合成氣的制備或者經由煤炭氣化的制備。例如，W02007/135052公開如下方法其中含醇和/或醚的含氧化合物進料與烯屬共進料在具有一維10元環通道的沸石存在下反應以制備烯屬反應混合物，以及其中將獲得的烯屬反應混合物的一部分作為烯屬共進料再循環。用含甲醇和/或二甲醚的進料以及包含C4和/或C5烯烴的烯屬共進料，可以獲得富含輕質烯烴的烯屬產物。公開號為WO 2004/000765的國際專利申請公開另一種含氧化合物至烯烴的轉化方法，使含氧化的進料、最優選含甲醇的進料在分子篩催化劑組合物存在下轉化成一種或多種烯烴、優選且占優勢地是往往被稱為輕質烯烴的乙烯和/或丙烯。在其中認識到的問題是，常規反應器壁中的金屬可能在一個或多個副反應中充當催化劑，以至于形成不期望的副產物。例如，甲醇可以被催化轉化成氫氣、一氧化碳、二氧化碳、甲烷和/或石墨。出于多種理由，副產物是不合需要的。它們的形成降低期望產物的收率，為了它們的分離和處理需要增加的措施，以及它們會在反應器系統中造成結垢。按照WO 2004/000765，將反應器系統的進料引入噴嘴的內表面保持在低于400°C 的溫度，最優選的實施方案低于150°C。發現在該溫度以下運行的反應器中，僅有可忽略不計量的甲醇被轉化。其中公開的對照實驗包括具有二氧化硅涂層的反應器。WO 2004/000765中入口噴嘴的低溫可以通過進料的低溫來實現，或者通過為該噴嘴提供冷卻系統或絕熱來實現。然而，用于噴嘴的冷卻系統增加反應器系統的復雜性，以及在機械負載高時、例如在供給催化劑顆粒以及流體反應物的提升管反應器的入口處，持久的絕熱面臨實際困難。此外反應溫度足以造成甲醇的一些分解。在US2004/0077912中，噴嘴涂布有抗形成金屬催化副反應副產物的材料，特別是金屬合金，更特別地優選不銹鋼，盡管也提及了一些非金屬材料。在實施例中，采用不銹鋼反應器，并且將二氧化硅涂布的反應器用于對照實驗。對于不銹鋼，溫度控制仍是必要的， 如同第86段和表2中闡明的那樣，在其中316不銹鋼反應器在450°C以上轉化顯著量的甲含氧化合物至烯烴方法經常在超過400°C、450°C乃至500°C的溫度下運行，而且副產物的金屬催化產生隨溫度增加。僅在反應器系統的入口噴嘴處理甲醇分解一般是不足的。反應器系統內的部件也暴露于含氧化合物下。由不銹鋼構造反應器系統的大部分是不經濟的。在快速流化床或提升管反應器系統中遇到了特別的問題，在其中催化劑顆粒以高速移動，以至于耐磨損性是重要的。不銹鋼的硬度比碳鋼低。同樣地，二氧化硅涂層的耐磨損性將會不足。需要改進的方法，該方法降低由反應器系統中金屬的催化活性所造成的含氧化合物至烯烴的轉化方法中副產物的形成，特別是容許在高度磨蝕的條件下應用。按照本專利技術， 提供用于制備烯屬產物的方法，該制備通過在含氧化合物至烯烴轉化條件下的反應器系統內，使含氧化合物進料在含氧化合物轉化催化劑存在下反應以獲得烯屬產物，其中所述反應器系統具有與含氧化合物接觸的接觸面以及其中該接觸面的至少一部分是具有式MX的材料，其中M為金屬且X為C，或者M為金屬或Si且X為N。申請人:已經認識到，連同在反應器系統的實際設計和運行方面重要的其它有利性能一起，這類材料提供優異的甲醇分解抑制。一方面，這些材料能夠有利地作為例如在碳鋼上的涂層提供，不需要廣泛使用不銹鋼部件。其中M為金屬且X為N和C之一的式MX的材料在下文中也將被稱為惰性材料。注意到的是WO 2004/000765中用于對比例的二氧化硅涂層無疑不是在實際的反應器系統中采用的有用選項。不僅二氧化硅的硬度低，該硬度例如可以表示成完全在 610kg · mm-2 以下的顯微硬度，參見 K. Aikawa 等，Journal of Materials Science 第 13 卷 (1987)，第37-42頁。而且已知的是二氧化硅易受水熱降解，這使得它在這類條件占優勢的含氧化合物至烯烴反應器系統中不適合。本專利技術的材料顯示高的耐磨損性，以至于它們非常適合在提升管反應器系統的任何部分中使用。在一種優選實施方案中，所述接觸面的顯微硬度、特別是維氏硬度為2000kg ·πιπΓ2 或更高。發現較低的顯微硬度下，耐磨損性不足，特別是在快速流化床或提升管反應器環境中。材料的顯微硬度可以通過按照ASTM Ε-384的標準試驗確定。例如，TiN的顯微硬度超過 2000kg · rnnT2。BryCoat 公司標明 2500_3000kg · mnT2。CrN的顯微硬度由BryCoat公司標明為2200kg · mm_2。SiC的顯微硬度由Accuratus公司標明為^OOkg · mnT2。在一種優選實施方案中，已經發現氮化鈦有效抑制含氧化合物至烯烴轉化中接觸面的催化活性。反應能夠在沒有過度的甲醇分解的情況下于更高的接觸面溫度下運行。優選地所述惰性材料為基材上的層，例如涂層。作為選擇整個制品可以由該惰性材料制成。所述層的厚度可以為0. 1-50微米，優選0. 5-10微米，如1_5微米。所述惰性材料可以具有大于4J/sec. m. K的熱導率。金屬M可以選自Cr、Ti、B和Zr ；優選Ti和Zr，尤其是Ti。對于優選實施方案，MX 為ZrN和TiN之一。典型地具有所述惰性材料的接觸面的溫度可以超過350°C，特別是可以超過 4000C，更特別地可以超過450°C。通常具有所述惰性材料的接觸面的溫度低于650°C，尤其是低于600°C，往往低于550°C。所述含氧化合物進料包含具有與氧鍵合的甲基的含氧化合物物種，例如甲醇、 二甲醚。優選地所述含氧化合物進料包含至少50wt%的甲醇和/或二甲醚，更優選至少 80wt%，甚至更優選至少90wt%。含氧化合物進料可以包含適量的水，優選少于IOwt %，更優選少于5wt%。優選地含氧化合物進料基本上不含除含氧化合物以外的烴類，即少于 5wt%，優選少于Iwt %。在一種實施方案中，所述含氧化合物作為合成氣的反應產物得到。合成氣例如可以由化石燃料、例如由天然氣或油生成，或者由煤炭氣化生成。適合于該目的的方法例如在 Industrial Organic Chemistry,Klaus Weissermehl and Hans-Jiirgen Arpe,第 3 版， Wiley，1997，第13- 頁中得到論述。這本書在第觀_30頁還描述了由合成氣制造甲醇。在另一實施方案中，所述含氧化合物由生物材料得到，例如通過發酵。例如經由 DE-A-10043644中所述的方法。因而所述含氧化合物可以是進料、例如甲醇，或者是反應產物/中間體、例如二甲醚。所述含氧化合物進料可以從預反應器中獲得，該預反應器將甲醇至少部分地轉化成二甲醚和水。水可以例如通過蒸餾脫除。這樣，將含氧化合物轉化成烯烴的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．用于制備烯屬產物的方法，該制備通過在含氧化合物至烯烴轉化條件下的反應器系統內，使含氧化合物進料在含氧化合物轉化催化劑存在下反應以獲得烯屬產物，其中所述反應器系統具有與含氧化合物接觸的接觸面以及其中該接觸面的至少一部分是具有式ＭＸ的材料，其中：Ｍ為金屬且Ｘ為Ｃ，或者Ｍ為金屬或Ｓｉ且Ｘ為Ｎ。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：L·A·丘特，
申請(專利權)人：國際殼牌研究有限公司，
類型：發明
國別省市：NL
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