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烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法和丙烯或芳香族化合物的制造方法

文檔序號:4938663閱讀:490來源:國知局
烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法和丙烯或芳香族化合物的制造方法
【專利摘要】烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法具有:通過抑制非導(dǎo)電性催化劑帶靜電的前處理而得到導(dǎo)電性催化劑的前處理工序、和通過使用了前述導(dǎo)電性催化劑的流化床反應(yīng)將烯烴或醇轉(zhuǎn)化的工序。
【專利說明】烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法和丙烯或芳香族化合物的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法和丙烯或芳香族化合物的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知,通過流化床反應(yīng),由烴原料制造丙烯、芳烴的方法。例如,專利文獻(xiàn)1中 公開了使用了含有沸石和二氧化硅的含沸石催化劑的丙烯的制造方法。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1:國際公開第2010/016388號


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明要解決的問題
[0007] 根據(jù)專利文獻(xiàn)1中記載的技術(shù),利用實驗性小規(guī)模的設(shè)備使用含有沸石和二氧化 硅的催化劑實施流化床反應(yīng)沒有實質(zhì)上的問題。然而,本發(fā)明人等放大來實施上述流化床 反應(yīng)時,發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)催化劑顆粒附著在反應(yīng)器內(nèi)壁的現(xiàn)象。對于該原因,本發(fā)明人等研宄,結(jié) 果發(fā)現(xiàn),將以像沸石、二氧化硅這樣的電阻率高的構(gòu)成要素作為主成分的催化劑用于流化 床反應(yīng)時,由于催化劑顆粒、反應(yīng)器和反應(yīng)氣體之間產(chǎn)生的摩擦而產(chǎn)生靜電,催化劑帶電。 上述帶電的催化劑容易附著在反應(yīng)器內(nèi)壁,一旦帶電的催化劑顆粒附著在反應(yīng)器,則催化 劑的流動性大大減少,反應(yīng)結(jié)果惡化。另外,附著在反應(yīng)器出口附近的催化劑變得容易與生 成氣體一起向反應(yīng)器出口配管流出(伴隨流出),導(dǎo)致催化劑損失。
[0008] 本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的。即,本發(fā)明的目的在于提供一種抑制催化劑帶 靜電以及催化劑向反應(yīng)器的附著,可以實現(xiàn)優(yōu)異的反應(yīng)效率的烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法和丙烯 或芳香族化合物的制造方法。
[0009] 用于解決問題的方案
[0010] 本發(fā)明人等為了解決上述課題進(jìn)行了深入研宄,結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過進(jìn)行用于抑制非 導(dǎo)電性催化劑帶靜電的前處理可以解決上述課題,從而完成本發(fā)明。
[0011] 即,本發(fā)明如下。
[0012] [1] 一種烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法,其具有:
[0013] 通過抑制非導(dǎo)電性催化劑帶靜電的前處理而得到的導(dǎo)電性催化劑的前處理工序、 和
[0014] 通過使用了前述導(dǎo)電性催化劑的流化床反應(yīng)將烯烴或醇轉(zhuǎn)化的工序。
[0015] [2]根據(jù)[1]所述的烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法,其中,前述前處理包括使導(dǎo)電性物質(zhì)附 著于前述非導(dǎo)電性催化劑。
[0016] [3]根據(jù)[1]或[2]所述的烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法,其中,前述前處理使用具有15質(zhì) 量%以上的帶電附著率的前述非導(dǎo)電性催化劑。
[0017] [4]根據(jù)[1]?[3]中任一項所述的烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法,其中,前述非導(dǎo)電性催 化劑包含沸石和/或二氧化硅。
[0018] [5]根據(jù)[2]?[4]中任一項所述的烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法,其中,前述導(dǎo)電性物質(zhì) 包含碳。
[0019] [6]根據(jù)[1]?[4]中任一項所述的烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法,其中,前述烯烴包含乙 烯。
[0020] [7] -種丙烯或芳香族化合物的制造方法,其包括通過[1]?[6]中任一項所述的 轉(zhuǎn)化方法得到丙烯或芳香族化合物的工序。
[0021] 發(fā)明的效果
[0022] 根據(jù)本發(fā)明,在烯烴或醇的轉(zhuǎn)化和丙烯或芳香族化合物的制造時,使催化劑的帶 靜電以及催化劑對反應(yīng)器的附著受到抑制,可以實現(xiàn)優(yōu)異的反應(yīng)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1為使用試驗規(guī)模流化床反應(yīng)器的流化床反應(yīng)的示意圖。
[0024] 圖2為實施例1的流化床反應(yīng)器所具備的壓差計的指示圖。
[0025] 圖3為實施例2的流化床反應(yīng)器所具備的壓差計的指示圖。
[0026] 圖4為實施例3的流化床反應(yīng)器所具備的壓差計的指示圖。
[0027] 圖5為比較例1的流化床反應(yīng)器所具備的壓差計的指示圖。
[0028] 圖6為比較例2的流化床反應(yīng)器所具備的壓差計的指示圖。
[0029] 圖7為比較例3的流化床反應(yīng)器所具備的壓差計的指示圖。
[0030] 圖8為實施例4的流化床反應(yīng)器所具備的壓差計的指示圖。
[0031] 圖9為比較例4的流化床反應(yīng)器所具備的壓差計的指示圖。

【具體實施方式】
[0032] 以下,對用于實施本發(fā)明的方式(以下,稱"本實施方式"。)進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā) 明并不限定于以下記載的實施方式,在本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變形來實施。 需要說明的是,本說明書中、"二氧化硅"是指作為含有沸石的非導(dǎo)電性催化劑的載體使用 的二氧化硅,除另有說明外,并不指構(gòu)成沸石和粘土礦物的二氧化硅。同樣,"氧化鋁"也是 指作為含有沸石的非導(dǎo)電性催化劑的載體使用的氧化鋁,除另有說明外,并不指構(gòu)成沸石 和粘土礦物的氧化鋁。
[0033] 本實施方式的烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法具有:通過抑制非導(dǎo)電性催化劑帶靜電的前處 理而得到導(dǎo)電性催化劑的前處理工序、和通過使用了前述導(dǎo)電性催化劑的流化床反應(yīng)將烯 烴或醇轉(zhuǎn)化的工序。由于為這樣的構(gòu)成,因此根據(jù)本實施方式的烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法,可以 抑制催化劑帶靜電以及催化劑對反應(yīng)器的附著,實現(xiàn)優(yōu)異的反應(yīng)效率。
[0034] [流化床反應(yīng)]
[0035] 本實施方式中的"流化床反應(yīng)"是指:使用流化床反應(yīng)器,在通過由反應(yīng)器下部供 給的氣體使填充在反應(yīng)器內(nèi)部的催化劑懸?。鲃踊┑臓顟B(tài)的層進(jìn)行反應(yīng)。作為上述流 化床反應(yīng)器,沒有特別的限定,代表性地可列舉出垂直圓筒狀容器,其具備:將工藝供給氣 體送出至反應(yīng)器床中的規(guī)定的位置的至少一個氣體分配器,和根據(jù)需要用于熱的去除或追 加的內(nèi)部盤管,和根據(jù)需要用于使催化劑的伴隨流出為最小限度的外部或內(nèi)部的旋風(fēng)分離 器。作為氣體分配器,例如可列舉出,具有大量細(xì)孔的氣體分散板。出于使催化劑顆粒的伴 隨流出為最小限度的目的,還可以使用為了降低氣體速度而在頂部具有擴大部的流化床反 應(yīng)器。催化劑顆粒通過由氣體分配器供給的氣體而流動化。另外,氣體與催化劑顆粒之間 的密接接觸保證氣相與固相之間良好的熱/物質(zhì)移動,其結(jié)果,保持流化床反應(yīng)器內(nèi)的溫 度均勻。反應(yīng)熱可以通過設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)部的盤管、水夾套、流動化的氣體自身、或其它的 傳熱介質(zhì)進(jìn)行控制。
[0036] 本實施方式中,從保持氣體與催化劑顆粒的良好混合狀態(tài)、確保充分良好的反應(yīng) 結(jié)果的觀點來看,優(yōu)選以適當(dāng)?shù)乃俣裙┙o氣體。在將氣體供給速度控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷷r,由 于可以確保催化劑顆粒的充分流動,傾向于將氣體與催化劑充分混合。進(jìn)而,緩緩提高氣體 供給速度時,恰好通過催化劑顆粒的間隙的氣體變?yōu)闅馀?,在反?yīng)器內(nèi)部上升,從而催化劑 顆粒的行為傾向于被上升的氣泡頂起、或被推開、或被牽拉。即,通過將氣體供給速度控制 在適當(dāng)?shù)姆秶?,則可以說傾向于形成良好的混合狀態(tài)、提高反應(yīng)結(jié)果。需要說明的是,一般 若增加氣體供給速度,則傾向于因經(jīng)歷騰涌的狀態(tài)而最終發(fā)生催化劑顆粒的伴隨流出導(dǎo)致 產(chǎn)生催化劑損失的增加。此處所說的"騰涌"表示催化劑層整體反復(fù)呈塊狀的上升和落下、 壓力變動的狀態(tài)。例如,流化床手冊(流動層/、>卜''7'\夕,日本粉體工業(yè)技術(shù)協(xié)會編培風(fēng) 館1999年)的p. 17中記載:作為流化催化反應(yīng)工藝的操作氣體流速,"以氣體流速為0. 2? 98m· f進(jìn)行操作,使層內(nèi)為湍流狀態(tài)。"。從上述觀點來看,本實施方式中,出于通過流化 床反應(yīng)將烯烴或醇轉(zhuǎn)化的目的,氣體供給速度優(yōu)選以反應(yīng)器內(nèi)部的氣體流速計為0. 5m/秒 以上且2. Om/秒以下。
[0037] 圖1為示意性表示使用試驗規(guī)模流化床反應(yīng)器的流化床反應(yīng)方法的一個例子。上 述試驗規(guī)模流化床反應(yīng)器中,通過氣體供給配管2,從流化床反應(yīng)器1的下部供給供給氣體 7,因供給氣體7而流動化的催化劑層9與供給氣體7接觸而進(jìn)行反應(yīng)。流動化的催化劑經(jīng) 過反應(yīng)器上部的#1旋風(fēng)分離器4和#2旋風(fēng)分離器5而與氣體分離,經(jīng)分離的氣體作為制 品氣體8向反應(yīng)器后流配管3排出。流化床反應(yīng)器1所具備的壓差計6是用于確認(rèn)流化床 反應(yīng)器內(nèi)收容的催化劑的質(zhì)量和監(jiān)視催化劑流動狀態(tài)的穩(wěn)定度而設(shè)置的。
[0038] [帶靜電/摩擦帶電]
[0039] 本實施方式中的"帶靜電"表示兩種不同的物質(zhì)為密接狀態(tài)時產(chǎn)生的摩擦帶電。以 下,也將帶靜電簡稱為"帶電"。對于兩種不同的物質(zhì),可列舉出兩種不同的金屬(導(dǎo)體)、 兩種不同的絕緣體(例如,琥珀棒相對于羊毛)、或?qū)w與絕緣體等。本實施方式的使用了 非導(dǎo)電性催化劑的流化床反應(yīng)的情況下,作為帶靜電,具體而言,可以將由非導(dǎo)電性催化劑 顆粒(絕緣體)對反應(yīng)器壁的碳鋼(導(dǎo)體)的摩擦接觸產(chǎn)生的摩擦帶電作為評價對象。由 摩擦帶電產(chǎn)生的基本的推動力的強弱是來源于兩種物質(zhì)之間對電子的親和力的差別。具有 更大親和力的物質(zhì)獲得電子而帶負(fù)電。另外,另一物質(zhì)失去電子而帶正電。在固體顆粒與 流化床反應(yīng)器的壁、管或其它金屬部分的撞擊中,移動的電荷量依賴于該金屬和顆粒的電 性質(zhì)、接觸的程度、表面粗糙度等因素。
[0040] 與反應(yīng)器內(nèi)的催化劑的帶靜電有關(guān)的故障有在工業(yè)規(guī)模的流化床反應(yīng)器中特別 容易產(chǎn)生的傾向。若為工業(yè)規(guī)模的流化床反應(yīng)器,則以反應(yīng)器內(nèi)的氣體流速條件大概為 0. 2m/秒以上且98m/秒以下的范圍運轉(zhuǎn)。然而,若反應(yīng)器內(nèi)的氣體流速為0. 40m/秒以上, 則催化劑層內(nèi)變?yōu)橥牧鳡顟B(tài),變得容易引起帶靜電。因此,本實施方式的烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方 法尤其適用于使用工業(yè)規(guī)模的流動性反應(yīng)器以氣體流速0. 40m/秒以上的條件進(jìn)行反應(yīng)的 情況。
[0041] 需要說明的是,實驗性小規(guī)模的設(shè)備中帶靜電大多不會導(dǎo)致問題顯露化。例如, 對于如專利文獻(xiàn)1的實施例27公開的實驗條件中的反應(yīng)器內(nèi)部的氣體流速條件(0. 02m/ 秒),帶靜電小、很少因催化劑附著于反應(yīng)器導(dǎo)致問題顯露化。
[0042] [非導(dǎo)電性催化劑]
[0043] 本實施方式中的"非導(dǎo)電性催化劑"表示在后述催化劑的帶電附著率的測定方法 中,帶電附著率為15質(zhì)量%以上的催化劑。帶電附著率增大的催化劑可列舉出包含沸石和 /或二氧化硅等作為其構(gòu)成要素的催化劑。沸石因在烯烴制造中顯示良好的催化活性而適 宜使用。另外,二氧化硅適合作為用來賦予流動床催化劑強度的成分(也稱載體、或粘結(jié) 劑)使用。從改善反應(yīng)性能、耐水熱穩(wěn)定性、強度等的觀點來看,本實施方式中的非導(dǎo)電性 催化劑也可以具有過渡金屬、磷化合物等除了沸石和二氧化硅以外的構(gòu)成要素。
[0044] 作為非導(dǎo)電性催化劑,沒有特別的限定,從在流化床反應(yīng)工藝中達(dá)成更良好的流 動狀態(tài)的觀點來看,優(yōu)選催化劑顆粒具有適宜的性狀。例如,流化床手冊(日本粉體工業(yè)技 術(shù)協(xié)會編培風(fēng)館1999年)的p. 16中記載了 :"氣泡與包含催化劑的乳液相的物質(zhì)移動足夠 快對于提高反應(yīng)率·選擇率來說是理想的。因此優(yōu)選氣泡小、顆粒細(xì)且表面光滑容易滑動 為佳"。另外,一般伴隨著催化劑的流動,催化劑顆粒間、催化劑顆粒與反應(yīng)器、催化劑顆粒 與反應(yīng)氣體等之間產(chǎn)生的撞擊、接觸會產(chǎn)生催化劑顆粒的磨耗、破碎的情況。從有效防止上 述催化劑顆粒的磨耗、破碎造成的催化劑顆粒的流動性降低、破碎顆粒的飛散的觀點來看, 作為流化床反應(yīng)催化劑的性狀,優(yōu)選具有足以能夠耐受磨耗、破碎的機械強度。
[0045] 從反應(yīng)性和強度的觀點來看,相對于催化劑總體的質(zhì)量,非導(dǎo)電性催化劑中的沸 石的含量優(yōu)選處于10質(zhì)量%以上且90質(zhì)量%以下的范圍、更優(yōu)選處于20質(zhì)量%以上且80 質(zhì)量%以下的范圍。沸石的含量為10質(zhì)量%以上時,傾向于能夠確保充分的催化劑的反應(yīng) 性,為90質(zhì)量%以下時,傾向于能夠確保充分的催化劑的強度。
[0046] [導(dǎo)電性催化劑/導(dǎo)電性物質(zhì)]
[0047] 本實施方式中的"導(dǎo)電性催化劑"表示非導(dǎo)電性催化劑的帶電附著率被減弱而得 到的物質(zhì),表示在后述催化劑的帶電附著率的測定方法中帶電附著率不足15質(zhì)量%的催 化劑。
[0048] 本實施方式中,流化床反應(yīng)使用的導(dǎo)電性催化劑也可以部分包含非導(dǎo)電性催化 劑。另外,也可以將非導(dǎo)電性催化劑的一部分供于前處理工序而制成導(dǎo)電性催化劑后,與非 導(dǎo)電性催化劑混合。其中,適宜調(diào)節(jié)混合比使在混合非導(dǎo)電性催化劑后催化劑總體的帶電 附著率不足15%。
[0049] 另外,"導(dǎo)電性物質(zhì)"表示以電阻率低的構(gòu)成要素為主成分的物質(zhì)。例如,作為導(dǎo) 電性物質(zhì),可列舉出碳系導(dǎo)電性物質(zhì)、金屬系導(dǎo)電性物質(zhì)、無機系導(dǎo)電性物質(zhì)、水、抗靜電劑 (表面活性劑等)等。需要說明的是,作為上述碳系導(dǎo)電性物質(zhì),沒有特別的限定,例如可 列舉出:析出焦炭、炭黑、碳纖維、石墨等。另外,作為上述金屬系導(dǎo)電性物質(zhì),沒有特別的限 定,例如可列舉出:金屬微粉末、金屬氧化物、金屬纖維等。此外,作為上述無機系導(dǎo)電性物 質(zhì),沒有特別的限定,例如可列舉出玻璃微珠、合成纖維等。
[0050] [通過抑制非導(dǎo)電性催化劑帶靜電的前處理而得到導(dǎo)電性催化劑的前處理工序]
[0051] 對于本實施方式中的"通過抑制非導(dǎo)電性催化劑帶靜電的前處理而得到導(dǎo)電性催 化劑的前處理工序",只要包括抑制非導(dǎo)電性催化劑帶靜電就沒有特別的限定,優(yōu)選的是, 對供于反應(yīng)前的催化劑通過物理、化學(xué)地賦予導(dǎo)電性來抑制帶靜電的工序,更優(yōu)選的是,通 過使導(dǎo)電性物質(zhì)附著于非導(dǎo)電性催化劑而得到導(dǎo)電性催化劑的工序。使導(dǎo)電性物質(zhì)附著于 非導(dǎo)電性催化劑時,可以通過調(diào)節(jié)導(dǎo)電性物質(zhì)的附著量來控制非導(dǎo)電性催化劑的帶電附著 率。以下,將"通過抑制非導(dǎo)電性催化劑帶靜電的前處理而得到導(dǎo)電性催化劑的前處理工 序"簡稱為"前處理工序"。
[0052] 作為前處理工序的方法,例如可列舉出通過單純混合、表面涂布、或混煉等將導(dǎo)電 性物質(zhì)附著于成形品的非導(dǎo)電性催化劑的方法。此處,作為上述表面涂布,可列舉出:析出 附著、鍍敷、噴鍍、涂覆等。大量附著導(dǎo)電性物質(zhì)后,可以適宜去除多余的導(dǎo)電性物質(zhì)。例如, 相當(dāng)于在后述催化劑的再生工序中僅焚燒去除多余的碳質(zhì)化合物(焦炭)的情況。非導(dǎo)電 性催化劑若通過經(jīng)過上述前處理工序而在后述催化劑的帶電附著率的測定方法中帶電附 著率減少為不足15質(zhì)量%,則評價為導(dǎo)電性催化劑。
[0053] 前處理工序可以使用例如:馬弗爐、轉(zhuǎn)爐、隧道爐、管狀爐、流化床焙燒爐、窯爐、流 化床反應(yīng)器等來進(jìn)行。前處理工序在流化床反應(yīng)前實施,從有效地從前處理工序向流化床 反應(yīng)過渡的觀點來看,前處理工序優(yōu)選使用與進(jìn)行流化床反應(yīng)的流化床反應(yīng)器相同的流化 床反應(yīng)器來進(jìn)行。
[0054] 以下,對使用非導(dǎo)電性催化劑作為與含有乙烯的烴原料接觸來制造丙烯或芳香族 化合物時的流化床反應(yīng)催化劑的情況的前處理工序的一個例子進(jìn)行說明。
[0055] 將非導(dǎo)電性催化劑填充到圖1所示的進(jìn)行流化床反應(yīng)的流化床反應(yīng)器1中,向 流化床反應(yīng)器1供給經(jīng)加熱的烴氣體,在流化床反應(yīng)器1內(nèi)300?650°C的溫度、0. 01? 3. OMPa · G的壓力下與非導(dǎo)電性催化劑接觸來使碳質(zhì)焦炭析出附著于非導(dǎo)電性催化劑。碳 質(zhì)焦炭的析出附著量可以通過根據(jù)流化床反應(yīng)器1所具備的壓差計6的指示來監(jiān)視催化劑 質(zhì)量的變化而進(jìn)行控制。此時的氣體供給速度優(yōu)選反應(yīng)器內(nèi)的氣體流速為〇. 40m/秒以下。 雖然因與非導(dǎo)電性催化劑、反應(yīng)器、和供給氣體的摩擦而產(chǎn)生靜電,卻通過在低于流化床反 應(yīng)的氣體流速條件下進(jìn)行前處理工序,從而傾向于有效抑制前處理工序中的非導(dǎo)電性催化 劑的帶電。需要說明的是,反應(yīng)器內(nèi)的氣體流速可以用下式求出。
[0056] 氣體流速[m/秒]=供給氣體流量[m3/秒]/反應(yīng)器截面積[m2]
[0057] [流化床反應(yīng)的催化劑的再生工序]
[0058] 催化劑用于長期反應(yīng)時,該催化劑上生成過量的碳質(zhì)化合物(焦炭)而降低催化 活性。因此,為了將催化劑降低的活性進(jìn)行再生(再活化),可以從反應(yīng)器中將催化劑的一 部分或全部抽出,適宜地進(jìn)行將附著在催化劑上的焦炭燃燒去除的處理。
[0059] 若將附著在催化劑上的焦炭燃燒去除,則帶電附著率增加,再生的催化劑傾向于 變成非導(dǎo)電性催化劑。因此,優(yōu)選的是,適宜控制溫度、時間等焙燒條件,僅焚燒去除多余的 焦炭,維持小于15%的帶電附著率。再生的催化劑變成非導(dǎo)電性催化劑時,優(yōu)選的是在將再 生的催化劑返回到反應(yīng)器的過程中供于前處理工序,制成導(dǎo)電性催化劑后返回反應(yīng)器。另 夕卜,也可以采用將導(dǎo)電性催化劑與非導(dǎo)電性催化劑混合的手法。此時,注意催化劑的再生 量,并且即便將再生的催化劑返回,也要使帶電附著率為不足15%地進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0060] [烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法]
[0061] 本實施方式中的烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法包括在流化床反應(yīng)器內(nèi),使經(jīng)過上述前處理 工序得到的導(dǎo)電性催化劑接觸烯烴或醇的工序。從以高收率制造丙烯、芳香族化合物的觀 點來看,作為原料的烯烴或醇的碳數(shù)優(yōu)選處于2以上且12以下的范圍。也可以并用烯烴與 醇。另外,從同樣的觀點來看,作為烯烴,更優(yōu)選包含乙烯。
[0062] 本實施方式中,作為反應(yīng)原料的烯烴或醇并不必須為高純度,可以是工業(yè)級別的 物質(zhì)。從反應(yīng)效率的觀點來看,本實施方式中的烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法所使用的反應(yīng)原料優(yōu) 選含有20質(zhì)量%以上的乙烯、更優(yōu)選含有25質(zhì)量%以上的乙烯。另外,將作為反應(yīng)原料的 烯烴或醇與水蒸氣一同供給到反應(yīng)器時,由于可以省略將原料中包含的水進(jìn)行分離回收的 工序而優(yōu)選。關(guān)于此情況下水蒸氣的供給比率,例如作為反應(yīng)原料,使用通過蒸汽裂化、醇 的脫水反應(yīng)等得到的物質(zhì)作為原料,所以優(yōu)選為1質(zhì)量%以上、更優(yōu)選為5質(zhì)量%以上且60 質(zhì)量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為10質(zhì)量%以上50質(zhì)量%以下。需要說明的是,本實施方式的烯 烴或醇的轉(zhuǎn)化方法中,優(yōu)選的方式的一個例子是:從反應(yīng)產(chǎn)物中分離目標(biāo)產(chǎn)物(例如丙烯、 芳香族化合物),將剩余的包含乙烯的低沸成分和/或包含丁烯的高沸成分的至少一部分 作為原料供給到流化床反應(yīng)器中進(jìn)行循環(huán)。
[0063] 本實施方式中,作為烯烴原料,沒有特別的限定,例如可以使用通過乙烷的熱裂 解、蒸汽裂化、氧化脫氫反應(yīng)、醇的脫水反應(yīng)等得到的物質(zhì)。該反應(yīng)原料也可以包含烯烴和 烷烴。作為烷烴,沒有特別的限定,例如可列舉出:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、 辛烷、壬烷。另外,作為烯徑,沒有特別的限定,例如可列舉出:乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、 庚烯、辛烯、壬烯。烯烴原料除了上述化合物之外還可以包含:環(huán)戊烷、甲基環(huán)戊烷、環(huán)己烷 等環(huán)烷烴;環(huán)戊烯、甲基環(huán)戊烯、環(huán)己烯等環(huán)烯烴;環(huán)已二烯、丁二烯、戊二烯、環(huán)戊二烯等 二烯;和/或、乙炔、甲基乙炔等炔。作為醇原料,也可以包含:叔丁醇、甲基叔丁醚、二乙醚、 甲乙醚、二甲醚、乙醇、甲醇等含氧化合物。另外,烯烴或醇還可以包含水、氫氣、氮氣、二氧 化碳、一氧化碳。
[0064] 反應(yīng)原料含有乙醇時,可以使用從植物資源中得到的乙醇(生物質(zhì)乙醇)作為反 應(yīng)原料。作為生物質(zhì)乙醇,具體而言,可列舉出:由甘蔗、玉米等發(fā)酵得到的乙醇;由廢材、 間伐材、稻梗、農(nóng)作物等木質(zhì)資源得到的乙醇。
[0065] 從以高收率制造丙烯、芳香族化合物的觀點來看,流化床反應(yīng)的反應(yīng)溫度優(yōu)選為 300°C以上且650°C以下、更優(yōu)選為400°C以上且600°C以下。另外,從同樣的觀點來看,反應(yīng) 壓力優(yōu)選為〇. OlMPa · G以上且3. OMPa · G以下、更優(yōu)選為0. 05MPa · G以上且I. OMPa · G 以下。
[0066] 從以高收率制造丙烯、芳香族化合物的觀點來看,以催化劑基準(zhǔn)的重時空速 (WHSV)計,反應(yīng)原料的供給速度優(yōu)選為0. 1小時η以上且20小時η以下、更優(yōu)選為0. 5小 時-以上且10小時η以下。
[0067] 在利用本實施方式的烯烴或醇的流化床反應(yīng)的轉(zhuǎn)化方法中,通過調(diào)節(jié)上述反應(yīng)條 件,在使用含有乙烯的反應(yīng)原料的情況下,可以控制乙烯的轉(zhuǎn)化率。例如,優(yōu)選的是,將乙烯 的轉(zhuǎn)化率控制在45?85質(zhì)量%的范圍、優(yōu)選控制在50?80%質(zhì)量的范圍。
[0068] [沸石]
[0069] 本實施方式中的"沸石"是指結(jié)晶性多孔鋁硅酸鹽、或金屬硅酸鹽,也包含具有與 這些同樣或類似結(jié)構(gòu)的磷酸鹽系多孔晶體。需要說明的是,金屬硅酸鹽表示構(gòu)成結(jié)晶性多 孔鋁硅酸鹽的骨架的鋁原子的一部分或全部為被Ga、Fe、B、Cr、Ti等可置換的元素置換得 到的沸石。具體而言,作為小孔徑(氧8元環(huán)以下的結(jié)構(gòu))的沸石,可列舉出菱沸石(按 照國際沸石學(xué)會確定的根據(jù)結(jié)構(gòu)對沸石進(jìn)行分類的編碼記為"CHA"。以下用同樣的分類表 示。)、毛沸石(ERI)、A型(LTA)。作為中孔徑(氧10元環(huán)結(jié)構(gòu))的沸石,可列舉出:鎂堿 沸石(FER)、MCM-22 (MWW)、ZSM-Il (MEL)、ZSM-5 (MFI)、AlPO4-Il (AEL)。另外,作為大孔徑 (氧12元環(huán)結(jié)構(gòu))的沸石,可列舉出:L型(LTL)、X型(FAU)、Y型(FAU)、八面沸石(FAU)、 β型(BEA)、絲光沸石(MOR)、ZSM-12 (MTW)、AlP04-5 (AFI)。此外,作為超大孔徑(氧14元 環(huán)以上的結(jié)構(gòu))的沸石,可以舉出:UTD-I (DON)、CIT-5 (CFI)、VPI-5 (VFI)。上述之中,從提 高丙烯的產(chǎn)量的觀點來看,優(yōu)選中孔徑沸石。
[0070] 另外,作為本實施方式中的沸石,也可以使用構(gòu)成沸石骨架的鋁原子的一部分被 Ga、Fe、B、Cr、Ti等元素置換得到的金屬鋁硅酸鹽、構(gòu)成沸石骨架的鋁原子全部被上述那樣 的元素置換得到的金屬硅酸鹽。此時,將金屬鋁硅酸鹽或金屬硅酸鹽中的上述元素的含量 換算成氧化鋁的摩爾數(shù)后,算出SiO 2Al2O3(二氧化硅/氧化鋁)摩爾比。
[0071] 本實施方式的非導(dǎo)電性催化劑也可以含有金屬元素。上述非導(dǎo)電性催化劑可以含 有選自由屬于元素周期表第IB族的金屬元素組成的組中的至少1種金屬元素。即,可以采 用催化劑中的沸石以與IB族金屬對應(yīng)的陽離子的狀態(tài)含有或者催化劑負(fù)載了沸石。作為 使沸石或非導(dǎo)電性催化劑含有IB族金屬元素的方法,沒有特別的限定,可以將不含有IB族 金屬的沸石或非導(dǎo)電性催化劑通過公知的離子交換法進(jìn)行處理。例如可列舉出:液相離子 交換處理法、將浸滲負(fù)載催化劑在高溫下處理來進(jìn)行固相離子交換處理的方法等。通過該 離子交換法使沸石或非導(dǎo)電性催化劑含有IB族金屬時,優(yōu)選使用IB族金屬的鹽。作為IB 族金屬的鹽,例如可列舉出:硝酸銀、乙酸銀、硫酸銀、氯化銅、硫酸銅、硝酸銅、氯化金等。
[0072] 另外,本實施方式的非導(dǎo)電性催化劑也可以含有磷元素。磷元素有抑制沸石的脫 鋁的效果。尤其在使用高溫水蒸氣時,由于存在促進(jìn)脫鋁的傾向,因此優(yōu)選含有磷元素。
[0073] 相對于催化劑總體的質(zhì)量,磷元素的含量優(yōu)選為0. 01質(zhì)量%以上且2. 0質(zhì)量%以 下、更優(yōu)選為〇. 01質(zhì)量%以上且1. 〇質(zhì)量%以下。磷元素的含量為〇. 01質(zhì)量%以上時,存 在可以充分確保抑制在高溫水蒸氣氣氛下的沸石的脫鋁的效果的傾向;為2. 0質(zhì)量%以下 時,很少有在高溫水蒸氣氣氛下的不銹鋼的腐蝕的顯露化。本實施方式的催化劑的磷元素 含量可以使用熒光X射線分析裝置(Rigaku制造、RIX3000)通過常法測定。作為此時的測 定條件,可以使用P-Ka射線,在管球電壓:50kV、管球電流:50mA下進(jìn)行。
[0074] [二氧化硅]
[0075] 從進(jìn)一步提高催化劑的耐磨耗性的觀點來看,本實施方式的非導(dǎo)電性催化劑和導(dǎo) 電性催化劑優(yōu)選除了沸石之外還含有二氧化硅載體。作為二氧化硅載體,可以使用以二氧 化硅為主成分的無機多孔載體所涵蓋的物質(zhì)。"以二氧化硅為主成分的無機多孔載體"是 指,無機多孔載體中包含60質(zhì)量%以上的二氧化硅。需要說明的是,上述的含量是將從非 導(dǎo)電性催化劑和導(dǎo)電性催化劑中除了沸石的成分稱為載體時,以該載體總體的質(zhì)量為基準(zhǔn) 的值。優(yōu)選的是包含80質(zhì)量%以上。無機多孔載體中包含的二氧化硅的量多則傾向于提 高催化劑的耐磨耗性,故優(yōu)選。作為二氧化硅以外的剩余部分,無機多孔載體還可以包含高 嶺土等粘土礦物、氧化鋯、二氧化鈦、氧化鈰等。它們的含量相對于載體總體的質(zhì)量優(yōu)選為 20質(zhì)量%以下、更優(yōu)選為10質(zhì)量%以下、為0質(zhì)量%。即,作為載體,特別優(yōu)選為二氧化硅。
[0076] 本實施方式中,作為用作載體的二氧化硅原料,沒有特別的限定,可以使用膠體二 氧化硅、水玻璃(硅酸鈉)、氣相二氧化硅等。因為使催化劑中毒的Na少、以及處理容易,所 以優(yōu)選使用膠體二氧化硅。從同樣的觀點來看那,其中,更優(yōu)選使用NH 4穩(wěn)定型的膠體二氧 化娃。
[0077][催化劑的形狀]
[0078] 從流動性和強度的觀點來看,本實施方式的非導(dǎo)電性催化劑和導(dǎo)電性催化劑優(yōu)選 為球形。此處"球形"并不必須是"圓球、與之接近的形狀",也可以是"不是在中央附近形成 的孔洞破裂的形狀、沒有明顯的突起、凹痕"。其中,可以說催化劑的形狀乍看越接近圓球越 優(yōu)選。球形的催化劑在流化床反應(yīng)器內(nèi)圓滑地流動、并且表示出強度變大的傾向,因此也存 在有助于耐久性的提高傾向。需要說明的是,上述的球形的評價可以根據(jù)催化劑的電子顯 微鏡像觀察和后述的催化劑的靜止角測定來進(jìn)行。催化劑的電子顯微鏡像觀察可以使用附 設(shè)有圖像處理系統(tǒng)(旭化成工業(yè)制造、高精細(xì)圖像分析文檔系統(tǒng)、商品名"IP-1000")的掃 描電子顯微鏡(株式會社日立制作所制造、商品名"S-800")來進(jìn)行。
[0079] [催化劑的平均粒徑]
[0080] 從作為催化劑的流動性的指標(biāo)的靜止角小、流化床反應(yīng)中表示出良好流動性的觀 點來看,本實施方式的非導(dǎo)電性催化劑和導(dǎo)電性催化劑優(yōu)選平均粒徑為20 ym以上。另外, 從催化劑表示出充分大的機械強度、且流化床反應(yīng)中包含中心部在內(nèi)的催化劑顆??傮w有 效貢獻(xiàn)的觀點來看,優(yōu)選平均粒徑為300 μπι以下。需要說明的是,催化劑的平均粒徑不足 20 μ m時,從提高流動性的觀點來看,優(yōu)選具有總體的80質(zhì)量%以上的顆粒的粒徑落入平 均粒徑的2倍?0. 2倍的粒徑范圍這樣的粒度分布。
[0081] 此處所說的"粒徑"和"粒度分布"是指通過激光衍射?散射式粒度分析儀測定的 值。另外,"平均粒徑"是指,通過上述分析儀測定粉體狀的含沸石催化劑的粒度分布(一定 粒度區(qū)間內(nèi)顆粒的比率),以其總體積為100%,求出粒度分布的累積,累積達(dá)到50%的點 的粒徑、即累積平均徑(中心徑、中值粒徑)。
[0082] [催化劑的帶電附著率]
[0083] 包含沸石和二氧化硅為主要構(gòu)成成分的催化劑的導(dǎo)電性非常低、容易帶電。尤其, 在流動床中使用時,催化劑顆粒與反應(yīng)器反復(fù)摩擦,因此非常容易帶電。催化劑帶電則催化 劑附著在反應(yīng)器壁面,反應(yīng)器中的催化劑層高變得不穩(wěn)定。另外,附著在反應(yīng)器壁面的催化 劑由于變得容易到達(dá)反應(yīng)器的具有將反應(yīng)生成氣體和催化劑區(qū)分的功能的旋風(fēng)分離器部, 因此旋風(fēng)分離器的捕集效率降低、存在催化劑流出到反應(yīng)器體系外的可能性。對此,在本實 施方式的包含導(dǎo)電性物質(zhì)的催化劑的情況下,由于催化劑具有導(dǎo)電性,因此反應(yīng)器中催化 劑顆粒的帶電附著受到抑制。本實施方式的催化劑的帶電附著率可以采用實施例所示的帶 電附著試驗進(jìn)行測定。若催化劑的帶電附著率為不足15質(zhì)量%,則可以有效地抑制在放大 時變得嚴(yán)重的反應(yīng)器中催化劑的附著。其結(jié)果,可以有效地抑制向反應(yīng)器出口配管的伴隨 流出。需要說明的是,從更有效地抑制催化劑的伴隨流出的觀點來看,帶電附著率優(yōu)選為10 質(zhì)量%以下。
[0084] 需要說明的是,本實施方式中,通過帶電附著試驗求出的帶電附著率為15質(zhì)量% 以上則定義為"非導(dǎo)電性催化劑"、為不足15質(zhì)量%則定義為"導(dǎo)電性催化劑"。
[0085] 本實施方式的導(dǎo)電性催化劑的帶電附著率可以根據(jù)附著的導(dǎo)電物質(zhì)的種類或量 進(jìn)行控制。例如,對使碳焦炭附著于非導(dǎo)電性催化劑的情況進(jìn)行說明。為了使帶電附著率 為不足15質(zhì)量%,相對于非導(dǎo)電性催化劑使約4質(zhì)量%的碳附著是優(yōu)選的。若附著的碳量 增加,則還存在降低帶電附著率的傾向。需要說明的是,從充分確保催化活性的觀點來看, 碳附著量更優(yōu)選為4質(zhì)量%以上且10質(zhì)量%以下。需要說明的是,碳附著量可以利用后述 的實施例中記載的方法進(jìn)行評價。
[0086] [催化劑的靜止角]
[0087] 本實施方式的非導(dǎo)電性催化劑和導(dǎo)電性催化劑的靜止角優(yōu)選為20°以上且30° 以下。若靜止角處于該范圍內(nèi),則存在流動性變得良好、顆粒間的架橋不易發(fā)生、處理性提 高的傾向。本實施方式的催化劑的靜止角可以采用實施例所示的方法進(jìn)行測定。
[0088] [催化劑的體積密度]
[0089] 本實施方式中,作為球狀顆粒的球狀度或流動狀態(tài)的指標(biāo),優(yōu)選考慮催化劑的體 積密度。本實施方式中的非導(dǎo)電性催化劑和導(dǎo)電性催化劑的體積密度優(yōu)選為〇. 8g/cm3以上 且I. 3g/cm3以下,更優(yōu)選為0. 8g/cm3以上且I. 2g/cm3以下,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 8g/cm3以上且 0. 95g/cm3以下。具有上述范圍的體積密度的催化劑在用作流化床反應(yīng)的催化劑時,存在反 應(yīng)氣體線速度提高、催化劑顆粒與反應(yīng)氣體的物質(zhì)移動及傳熱變得更良好的傾向。尤其通 過使體積密度為〇.8g/cm 3以上,存在可以減少扭曲形狀的顆粒或者碎裂、缺口、中空的顆粒 的比例的傾向;通過設(shè)為I. 3g/cm3以下,存在可以有效地防止由比表面積的降低引起的催 化劑的化學(xué)性能的降低的傾向。本實施方式的催化劑的體積密度通過實施例所示的方法測 定。
[0090] 實施例
[0091] 以下,通過實施例和比較例對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說明,但本發(fā)明并不限定于這 些實施例。
[0092] 各例的催化劑的帶電附著率、靜止角、體積密度如下測定。
[0093] [帶電附著率]
[0094] 如下進(jìn)行帶電附著試驗。即,使用噴流式流動裝置(株式會社互興制作所制造) 作為試驗裝置。該裝置在氣體導(dǎo)入口設(shè)置有IOym的多層燒結(jié)金屬網(wǎng)過濾器(poremet filter),該裝置的內(nèi)徑為48. 6mm、長度為450mm。需要說明的是,噴流式流動裝置的面向測 定體系的內(nèi)壁的材質(zhì)為SUS316。由粉體流動部的壓差的變化求出壁面上催化劑的帶電附著 率。預(yù)先測定每次將一定量的催化劑粉末導(dǎo)入時的壓差,制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,從而由壓差的降低 量計算帶電附著率。作為壓差的測定法,更詳細(xì)而言,壓差導(dǎo)入管之一設(shè)置在催化劑粉體流 動部底部,另一個設(shè)置在催化劑粉體分離部上部,測定壓差。作為壓差計,可以使用能夠測 定0?2kPa的壓差的橫河電機株式會社制造的EJA110-DMS2A-20DC/K1型的壓差傳送器。 將在120°C下干燥2小時后的催化劑粉末235g在室溫下投入噴流式流動裝置內(nèi),然后從氣 體導(dǎo)入口以15. 3NL/分鐘導(dǎo)入氮氣。將粉體流動部設(shè)定為65°C后,測定催化劑壓差(壓差 A)。在65°C下持續(xù)24小時導(dǎo)入氮氣后,測定催化劑壓差(壓差B)。帶電附著率由如上得 到的壓差A(yù)和B通過下式求出。
[0095] 帶電附著率[質(zhì)量% ] = (l-B[kPa]/A[kPa]) XlOO
[0096] [靜止角]
[0097] 使用圓筒旋轉(zhuǎn)法靜止角測定器(筒井理化學(xué)器械公司制造)測定。在500cc的玻 璃制試樣容器(圓筒形測定瓶)中填充250cc催化劑,然后將該容器以圓筒形測定瓶的側(cè) 面與輥接觸、且圓筒形測定瓶的中心軸為水平的方式置于測定器的輥部上。接著,以圓筒形 測定瓶的中心軸為中心,使上述輥部以2. 4rpm旋轉(zhuǎn),并且測定圓筒形測定瓶內(nèi)部的粉體層 的表面與水平面所成的角度。
[0098] [體積密度]
[0099] 使用體積比重測定器(筒井理化化學(xué)器械株式會社制造 Z-2504-2000)測定。將體 積比重測定器設(shè)置在水平的地方,在支架部安裝漏斗(孔口 2. 5_Φ)。接著,測定圓筒形杯 (內(nèi)徑30mm、容積25cm3)的毛重(質(zhì)量Α)。在安裝的漏斗下部的載物臺上設(shè)置圓筒形杯。 在漏斗中輕輕填充30cc左右催化劑,使通過漏斗的孔口的催化劑向圓筒形杯落下。要是催 化劑從圓筒形杯溢出,則使催化劑的落下停止,使用載玻片等將圓筒形杯的過量部分刮落。 用刷子等將附著在圓筒形杯外側(cè)的催化劑掃除,精確秤量其質(zhì)量(質(zhì)量B)。體積密度由得 到的質(zhì)量A和B利用下式求出。
[0100] 體積密度[g/cm3] = (B[g]-A[g])/(圓筒形杯容積 25cm3)
[0101] 作為實施例和比較例中的流化床反應(yīng)器,使用菱化制作所(株)制,型號: 1R-15000,內(nèi)容積:1. 12m3,內(nèi)徑:400mm,材質(zhì):SUS304。作為流化床反應(yīng)器所具備的壓差計, 使用能夠測定〇?20kPa的壓差的橫河電機株式會公司制造的EJA110-DMS2B-30DD/JF3/ Gl 1/T12/Z型的壓差傳送器。作為實施例和比較例中的熱裂解反應(yīng)器,使用助川電氣工業(yè)株 式會社制作的型號:U字管型電解爐,內(nèi)徑:51. 8mm,總長:16. 9m,材質(zhì):KHR45A。
[0102] 實施例1?3和比較例1?3中使用的包含沸石和二氧化硅的非導(dǎo)電性催化劑的 制備方法如下所示。
[0103] 向膠體二氧化硅(Nalco公司制造、二氧化硅平均粒徑5nm、二氧化硅含有率15質(zhì) 量%、Na含量185ppm) 2000g中添加硝酸(和光純藥制造、含有硝酸60質(zhì)量%的試劑)40g, 調(diào)節(jié)pH為1. 1。其后,作為水溶性化合物添加硝酸銨(和光純藥制造、特級試劑、相對于(TC 的水的溶解度為118g/100g水)100g。接著,作為沸石添加 SiO2Al2O3比以摩爾比計為27 的ZSM-5300g,制備原料漿料。將得到的原料漿料在25°C下攪拌3小時。原料漿料呈溶膠 狀,將該原料漿料用噴霧干燥機進(jìn)行噴霧干燥,得到干燥粉末。將噴霧干燥機入口的流體溫 度設(shè)定為220°C、將噴霧干燥機出口的流體溫度設(shè)定為130°C,利用旋轉(zhuǎn)圓盤方式進(jìn)行原料 漿料的噴霧干燥。用電爐將得到的干燥粉末在700°C下、空氣氣氛下焙燒5小時。將得到的 焙燒粉末與〇. 1摩爾濃度的硝酸水溶液混合,調(diào)節(jié)為10質(zhì)量%的固形分濃度,在25°C下進(jìn) 行1小時的離子交換處理。其后將經(jīng)離子交換的離子交換體粉末充分水洗,并在120°C下干 燥。
[0104] 對如此得到的非導(dǎo)電性催化劑Al按照上述方法測定帶電附著率,結(jié)果帶電附著 率為28. 3質(zhì)量%。另外,非導(dǎo)電性催化劑Al的靜止角為25°,體積密度為0.92g/cm3。
[0105] 實施例4和比較例4中使用的包含沸石和二氧化硅的非導(dǎo)電性催化劑的制備方法 如下所示。
[0106] 向膠體二氧化硅(Nalco公司制造、二氧化硅平均粒徑12nm、二氧化硅含有率 34質(zhì)量%、Na含量Ippm) 16. 08kg中添加硝酸(和光純藥制造、含有硝酸60質(zhì)量%的試 劑)0. 32kg,調(diào)節(jié)pH為1. 1。其后,作為水溶性化合物添加硝酸銨(和光純藥制造、特級試 劑、相對于〇°C的水的溶解度為118g/100g水)I. 84kg。接著,添加作為沸石SiO2Al2O3比 以摩爾比計為36的ZSM-5的27. 7質(zhì)量%漿料19. 86kg,進(jìn)一步添加純水4. 69kg,制備原料 漿料。將得到的原料漿料在25°C下攪拌3小時。原料漿料呈溶膠狀,將該原料漿料用噴霧 干燥機進(jìn)行噴霧干燥,得到干燥粉末。將噴霧干燥機入口的流體溫度設(shè)定為220°C、將噴霧 干燥機出口的流體溫度設(shè)定為130°C,利用旋轉(zhuǎn)圓盤方式進(jìn)行原料漿料的噴霧干燥。用電爐 將得到的干燥粉末在350°C下、空氣氣氛下焙燒1小時。得到的焙燒體中負(fù)載磷酸鹽如下進(jìn) 行。
[0107] 將3. 95g的磷酸氫二銨(和光純藥制造、特級試劑、相對于15°C的水的溶解度為 131g/100g水)溶解在150g的純水中,制備磷酸鹽水溶液153. 95g。接著,向磷酸鹽水溶液 中添加前述焙燒體150g,制備303. 95g的混合溶液。其后,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在80°C、250托? 100托的條件下進(jìn)行減壓干燥。使用電爐將得到的干燥粉末在700°C下、空氣氣氛下焙燒1 小時。
[0108] 對如此得到的非導(dǎo)電性催化劑A2按照上述方法測定帶電附著率,結(jié)果帶電附著 率為25質(zhì)量%。另外,非導(dǎo)電性催化劑A2的靜止角為25°,體積密度為0.93g/cm 3。
[0109] [實施例1]
[0110] 將上述得到的非導(dǎo)電性催化劑(Al) 144kg填充到流化床反應(yīng)器中,在溫度500? 530 °C、壓力0· HMPa · G的條件下,使組成為乙烯30. 5mol %、蒸汽24. 2mol %、氮氣 45. 3mol%的氣體以氣體流速0. 34m/秒向流化床反應(yīng)器供給,開始非導(dǎo)電性催化劑Al的前 處理工序。氣體供給剛開始后,壓差計的指示顯示11. 2kPa(ll. 2[kPa] XlOL 97[(kg/m2)/ kPa] X反應(yīng)器截面積0. 126m2= 144 [kg](初始填充量))。
[0111] 48 小時后,壓差計的指示顯示為 11. 9kPa(ll. 9[kPa] X 101. 97[(kg/m2)/kPa] X 反 應(yīng)器截面積0. 126m2= 153 [kg]),催化劑質(zhì)量為前處理前的I. 06倍時,停止氣體的供給,結(jié) 束前處理工序。由此,得到了以約5.9質(zhì)量%的比率附著有碳焦炭的催化劑153kg。需要 說明的是,碳焦炭的附著量使用熱重量分析裝置(熱分析裝置主機:Mac Science Co.,Ltd. 制造的"MTC1000型"、差熱天平:Mac Science Co. ,Ltd.制造的"TG-DTA2000型"、熱分析系 統(tǒng):Bruker AXS公司制造的"WS003"),根據(jù)充分干燥的帶焦炭催化劑的空氣焙燒產(chǎn)生的重 量變化求出(對以下的實施例和比較例也同樣)。采取上述前處理工序后的催化劑,測定帶 電附著率,結(jié)果為6質(zhì)量%,確認(rèn)變?yōu)閷?dǎo)電性催化劑。
[0112] 接著,將通過上述前處理工序得到的導(dǎo)電性催化劑160kg(壓差指示12. 5kPa)填 充到流化床反應(yīng)器中,在溫度550°C、壓力0. 14MPa *G的條件下,使組成為乙烯30. Omol%、 蒸汽22. 8mol %、氮氣47. 2mol %的氣體以氣體流速0· 70m/秒向流化床反應(yīng)器供給,實施流 化床反應(yīng)。
[0113] 圖2表示上述流化床反應(yīng)中的壓差計的指示圖。壓差計指示始終穩(wěn)定地推移。
[0114] 將在上述條件下經(jīng)過時間為59. 5小時、和72. 7小時后的反應(yīng)產(chǎn)物從反應(yīng)器出口 直接導(dǎo)入氣相色譜儀(TCD、FID檢測器)來分析組成,結(jié)果如下。此處所說的芳烴是指碳數(shù) 6?9的芳烴(苯、甲苯、二甲苯等)。
[0115]

【權(quán)利要求】
1. 一種烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法,其具有: 通過抑制非導(dǎo)電性催化劑帶靜電的前處理而得到導(dǎo)電性催化劑的前處理工序、和 通過使用了所述導(dǎo)電性催化劑的流化床反應(yīng)將烯烴或醇轉(zhuǎn)化的工序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法,其中,所述前處理包括使導(dǎo)電性物質(zhì) 附著于所述非導(dǎo)電性催化劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法,其中,所述前處理使用具有15質(zhì) 量%以上的帶電附著率的所述非導(dǎo)電性催化劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法,其中,所述非導(dǎo)電性催化 劑包含沸石和/或二氧化硅。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2?4中任一項所述的烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法,其中,所述導(dǎo)電性物質(zhì)包 含碳。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的烯烴或醇的轉(zhuǎn)化方法,其中,所述烯烴包含乙 烯。
7. -種丙烯或芳香族化合物的制造方法,其包括通過權(quán)利要求1?6中任一項所述的 轉(zhuǎn)化方法得到丙烯或芳香族化合物的工序。
【文檔編號】B01J29/40GK104519988SQ201380041317
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月10日
【發(fā)明者】飯塚健啟, 高松義和 申請人:旭化成化學(xué)株式會社
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