具有极低1-丁烯含量的c4流的低聚反应的制作方法_4

文档序号:9731435阅读:来源:国知局
25] 在蒸馏柱4的液相内,将液相流6取出,其含有所制备的低聚物。也可将这些低聚物 按照它们的分子量分尚(图1中未不出)。
[0126] 在图1中表示的低聚方法构成本发明最简单的实施方案,其中所述提供、低聚、移 除与任选存在的再循环的步骤顺序仅运行一次。由于本发明将评估边界9(其以虚线绘制) 内的转化率限制到不超过40%,所以在没有再循环流7的情况下可能实现仅仅40%的在整 个方法中所评估的总转化率。为了提高总转化率,所述的步骤顺序优选用再循环流7实施 且/或以多次相继实施,例如在图2中所示的两次。
[0127] 在图2的两阶段方法中,在图1中所示的步骤顺序相继实施两次,因此整个方法10 被细分成第一步骤顺序101以及第二步骤顺序102。由于整个方法10被连续实施,因此,每个 步骤顺序中所需要的设备出现两次,并且被串联连接。这被称为反应器级联。
[0128] 在第一次实施的步骤顺序101中,C4烃混合物第一次作为反应物混合物11提供,然 后在第一反应区12内发生低聚;并且将所得到的第一低聚反应产物13在第一蒸馏柱14内分 离成第一顶流15与第一液相流16。一部分第一顶流15被返回到在前的低聚反应12,用于转 化目前尚未在那里反应的丁烯;而另一部分作为第一传输流18被传输进入第二步骤顺序 102中。在这个第二顺序中,其充当为在第二反应区22内发生的低聚的第二阶段所提供的烃 混合物21。在其中所获得的第二低聚反应产物23在第二蒸馏柱24中再次被分离成第二顶流 25与第二液相流26。第二蒸馏柱24的顶流25被分成第二再循环流27与第二传输流28。
[0129] 将第二蒸馏柱24的液相流26与第一液相流16合并,并供给用于对在其中所存在的 低聚物的联合分馏(joint fractionation)29。参照图3和4对分馏29的可能的实施方案进 行说明。
[0130] 没有被再循环到第二步骤顺序并因此也没有被再循环到最后一个步骤顺序102的 所移除的未反应的丁烯的部分不再进行低聚反应,并且将其继续传输与第二传输流28-起 用于生产性利用30。最简单的利用30由最后一个柱24的非再循环顶部产物的燃烧构成。如 果流体催化裂化装置或蒸汽裂化装置在所述设备附近可用,则将流28传输返回到所述裂化 装置中并且在那里将它分离成具有少于4个碳原子的烃是合适的。在没有这样的裂化装置 可用的情况下,在非再循环的第二传输流28中所存在的丁烯可以进行完全加氢,结果在利 用30中获得丁烷混合物,其适合作为用于私人用途的推进气体或燃料气体。未反应的丁烯 本身也有其它的利用可能方案,其收益率依赖于销售情况以及离开低聚的材料流28的组 成。
[0131] 图3示出了本发明的另一个实施方案,其中第一次提供的C4烃混合物11在总共三 个反应区12、22与32内通过步骤顺序的三重实施(runthrough)而发生低聚。每个反应区12、 22与32均分配有其自己的蒸馏柱14、24与34,其中将在各在前的低聚反应运行中所制备的 低聚物移除。为了这个目的,将蒸馏柱14、24与34的液相流合并,并且供应给联合分馏。
[0132] 为了对所制得的低聚物进行分馏,首先,将合并的液相流36传输送入C8柱37。在该 柱中,将所述方法的实际目标产物(C 8产物混合物)在顶部通过蒸馏移除。C8产物混合物几乎 完全由C8烯烃组成,具有下列组成:
[0133] 正辛烯:10-25重量%
[0134] 甲基庚烯:50-80重量%
[0135] 二甲基己烯:10-30重量%,
[0136] 以上各物质总计达100重量%。
[0137] 在其中获得的C8产物混合物38的异构指数小于1. 1。
[0138] 所形成的所有丁烯低聚物中的大约80%是二丁烯,并且在C8产物混合物之中,从 而使得所述方法就期望的目标产物(C 8烯烃)而言的选择性非常高。
[0139] 将C8柱37的液相产物39(其含有所制备的具有12个以及多于12个碳原子的低聚 物)供应给C12柱40,在那里将它分离成C 12产物混合物41 (其在顶部被取出)以及分离成在C12 柱40的液相中的Cm产物混合物42。
[0140] 所形成的低聚物中的大约7%-17%是C12产物混合物41中所存在的C12烯烃。所述 C12产物混合物(其仍然大量地形成)可以用于生产洗涤剂醇。
[0141] 可以对C12+产物混合物中所存在的具有多于12个碳原子的烯烃加氢,并且将其混 合到轻质取暖用油(light heating oil)或柴油燃料。
[0142] 图4示出了三阶段方法的另一个本发明变型。在图4所示的实施方案的情况下,在 第一次实施的步骤顺序中不包括任选存在的"再循环"步骤。相应地,将第一蒸馏柱14的整 个顶流15作为第一传输流18传输到第二步骤顺序中,以提供第二阶段所需的烃混合物21。
[0143] 在本发明的上下文中,也可在除第一阶段之外的其它阶段中省略再循环,或者甚 至可实施一些没有"再循环步骤"的步骤顺序。然而,在至少一个步骤顺序中,应提供再循 环。在一阶段方法的情况下,作为逻辑上的必要,再循环在第一且唯一的步骤顺序中实施。
[0144] 关于图3中所示的三阶段方法的实施方案,对所制备的低聚物的分馏在此情况下 以不同的方式实施:相应地,将第一蒸馏柱14和第二蒸馏柱24的液相流16和26与第三阶段 的低聚反应产物33合并,然后供应到第三蒸馏柱34。相应地,第三蒸馏柱34的尺寸比图3中 所示的实施方案中的更大。然后,第三蒸馏柱34的液相流36对应于图3中所示的实施方案的 合并液相流36。对来自合并液相流36的低聚物的分馏对应于图3中所示的实施方案。
[0145] 实施例1(非本发明)
[0146] 非本发明的实施例1是按照WO 99/25668A1在基本上绝热操作的具有以下尺寸的 管式反应器内进行的:长度2.0m,内径32.8mm。反应在3MPa的绝对压力下在液相中进行。
[0147] 所使用的原料是含有以下成分的烃混合物: 1- 丁烯 25% 2- 丁烯 51%
[0148] 异丁烯 少 ?·1% 异丁烷 少_?·2% 正丁烷 多于21%,
[0149] 以上各成分总计达100重量%。
[0150] 与本发明的教导相反,因此所述混合物包含1-丁烯的量高于1-丁烯的浓度,所述 浓度源自在反应温度(在此情况下,反应器入口温度60°C)下正丁烯的热力学平衡。在60°C 的温度下,该值是在整个混合物中的大约4.1 %,或者在正丁烯馏分中的5.4%。
[0151] 未反应的丁烯的流中的一部分被返回到反应器(再循环);对再循环的量根据W0 99/25668A1的教导进行选择,从而使得低聚物浓度在反应器中的任何点都不超过25%且在 反应器流出物中不低于10%。低聚物的各浓度可见于表1中。
[0152] 所使用的催化剂是按照W0 2011/00697 A1的实施例1制备的并且按照同一公布文 本的实施例4后处理的材料。
[0153] 对产物流的组成通过气相色谱(GC)进行分析。为了鉴定辛烯骨架异构体,使用加 氢GC分析方法,其中首先将低聚烯烃加氢为烷烃。然后将所得烷烃通过色谱分离并检测。可 区分三种有关的C 8异构体:正辛烷(由正辛烯形成)、甲基庚烷(由甲基庚烯形成)以及二甲 基己烷(由二甲基己烯形成)。加氢C 8混合物的组成被汇编在表1中。
[0154] 实施例2_5(非本发明)
[0155] 实施例是按照W0 99/25668 A1在基本上绝热操作的具有以下尺寸的管式反应器 内进行的:长度2.0m,内径32.8mm。反应在3MPa的绝对压力下在液相中进行。所使用的原料 是两种具有不同的1-丁烯/2-丁烯比率但具有恒定的正丁烯总量的烃混合物。正丁烯的浓 度在表1中给出。此外,混合物含有下列成分:
[0156] 异丁烷少于2 %
[0157] 正丁烷多于21 %
[0158] 异丁烯少于1 %,
[0159] 以上各成分总计达100重量%。
[0160] 因此,所有混合物含有的1-丁烯的量低于源自在反应温度下的正丁烯的热力学平 衡的1-丁烯浓度,其中所述反应温度在此处被设定为60°C并且是在反应器入口处测得的。 [0161]如实施例1中所述,未反应的丁烯的流中的一部分被返回到反应器(再循环)。
[0162] 所使用的催化剂是与实施例1中相同的材料。
[0163]
[0165] 表1:实施例1-5的分析
[0166] 实施例6-12(本发明)
[0167] 实施例6-12是在基本上绝热操作的具有以下尺寸的管式反应器的三阶段反应器 级联内进行的:长度2.0m,内径32.8mm。在每种情况下,低聚均在3MPa的绝对压力下在液相 中进行。所使用的原料是两种具有不同的1-丁烯/2-丁烯比率但具有相同的正丁烯总量的 烃混合物。正丁烯的浓度在表2中给出。此外,混合物含有下列成分:
[0168] 异丁烷少于2 %
[0169] 正丁烷多于21 %
[0170] 异丁烯少于1 %,
[0171] 以上各成分总计达100重量%。
[0172] 因此,所有混合物含有的1-丁烯的量低于源自在反应温度(在此情况下,反应器入 口温度60°C)下的正丁烯的热力学平衡的1-丁烯浓度,或者所述混合物在分析可检测的边 界内没有1-丁烯(实施例12)。
[0173] 所使用的催化剂是与实施例1-5中相同的非均相镍催化剂。
[0174]
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