metodo de deshidrogenación 2011
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8/17/2019 Metodo de Deshidrogenación 2011
1/8
US
20110245568A1
1 9 )
United
S t a t e s
1 2 ) Patent
Application
Publication 1 0 )
P u b .
N o . : US 2 0 1 1 / 0 2 4 5 5 6 8 A 1
Khabashesku
t a l .
( 4 3 )
P u b .
D a t e : Oct.
6 ,
2011
( 5 4 ) DEHYDROGENATION REACTIONS OF P u b l i c a t i o n
C l a s s i ? c a t i o n
N-BUTENE
TO BUTADIENE
( 5 1 )
I n t .
C l .
( 7 5 )
I n v e n t o r s :
O l g a K h a b a s h e s k u , H o u s t o n , TX ( ‘ 0 7 C 5 / 0 3 ( 2 0 0 6 0 1 )
( U S ) ; J a m e s R .
B u t l e r ,
L e a g u e
C i t y ,
TX
U ) ; D a r i u s z
W
F d d
TX US
ac owlcz’
men
SW00
’
( ) (52)
us.
l. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 585/629; 5 8 5 /6 2 7
( 7 3 )
A s s i g n e e : F i n a T e c h n o l o g y , I n c . , H o u s t o n ,
TX U )
( 2 1 )
A p p l .
N o . : 1 3 / 0 9 4 , 8 7 7
_ (57) ABSTRACT
( 2 2 )
F 1 l e d :
A p r . 2 7 , 2 0 1 1
A ethod o r t h e dehydrogenation of
n-butene
t o
form
buta
R e l a t e d
U ' s ' Apphcatlon
Data d i e n e o v e r a
d e h y d r o g e n a t i o n
c a t a l y s t W i t h a b u t a d i e n e y i e l d
( 6 3 )
c o n t i n u a t i o n q m p a n o f a p p l i c a t i o n
N O _ 1 2 5 0 63 3 1 7 ,
o f
t
l e a s t 4 0 mol s
d i s c l o s e d .
Embodiments n v o l v e
o p e r
? l e d
on
u l .
2 1 ,
2 0 0 9 , Which s a c o n t i n u a t i o n - i n - p a r t
o f
a p p l i c a t i o n
N o .
1 2 / 1 7 7 , 7 4 0 , ? l e d on u l . 2 2 , 2 0 0 8 .
a t i n g
t h e
d e h y d r o g e n a t i o n
r e a c t o r
t
a
p r e s s u r e o f 1 , 0 0 0
mbar
or
e s s .
1 , 3 b u t a d i e n e
y i e l d
v e r s u s I n l e t T e m p e r a t u r e
6 4 0 . 0
5 0 . 0
630.0 :,¢
0
O
_ 2 0 . 0 a“ ““‘ 4 5 . 0
E
“'
5
0
. g
c u 6 1 0 . 0 c
“h
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g
S .
IIIIIIIIIIIIIII. E
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I I
I
I I I
II
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3 6000
‘I,
- 40.0 . _
D.
II
I I I
2
E
0
o
3 5 9 0 . 0 E
5 580.0 ' 3 5 . 0
: 5
3 o g
.5
g
57 0.0 . v Q
g '
m “
O
5600
I
I n l e t
Temperature [ ° C ] 3 0 ' 0
5 5 0 0 ‘ 0 Molar leld
540.0 . . . . 25.0
0 10 20 30
40
50
C a t a l y s t
a g e
[ d a y s ]
-
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2/8
P a t e n t A p p l i c a t i o n P u b l i c at i o n
O c t .
6 , 2 0 1 1 S h e e t 1
0 f 2 US
2 0 1 1 / 0 2 4 5 5 6 8
A 1
F i g u r e 1
1 , 3
b u t a d i e n e y i e l d
v e r s u s
I n l e t
T e m p e r a t u r e
5
2 5 2 2
2 5 5
;
.....
Q
C
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O
O
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0
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I
I
I
I
I
I
I
Iv
D....
4
O
U L
3 2 3 8 3
5
3 3
500 3o
C a t a l y s t a g e
[ d a y s ]
10
-
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P a t e n t A p p l i c a t i o n P u b l i c at i o n
O c t .
6 , 2 0 1 1 S h e e t
2 0 f 2 US
2 0 1 1 / 0 2 4 5 5 6 8
A 1
F i g u r e 2
Butenes
C o n v e r s i o n v e r s u s Temperature
620
60
III
IIIIIIIIIIIIIII.
6 0 0
----IIIIIIIII
‘ -‘ 55 ' _ o ‘
U I I I . . . - ‘A““A‘ ‘ L “
L
_ o
I.
‘ ‘
C l . )
5
580 ‘
2
50
g.
z ‘ AA C
L o
G . )
.
Q. ‘ U ‘
A
:
g 5 6 0
‘ ‘f
“
i 4 5
g
c
‘ ‘
c
cv
‘ 0
E ‘ U
_ A
§ 5 4 0 l I I n l e t T e m p e r a t u r e
[ ° C ] 4 0
Q
o : ‘ Mass Balanced Butenes 5
5 2 0
Conversion
[mol ] 3 5
5 0 0 3 0
0 10
20 3 0 4 0 50 6 O
C a t a l y s t a g e [ d a y s ]
-
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US 011/0245568
A 1
DEHYDROGENATION REACTIONS OF
N-BUTENE
TO BUTADIENE
CROSS-REFERENCE
TO RELATED
APPLICATIONS
[ 0 0 0 1 ] T h i s a p p l i c a t i o n
i s
a
c o n t i n u a t i o n - i n - p a r t o f Us.
p a t e n t a p p l i c a t i o n S e r . N o . 1 2 / 5 0 6 , 3 1 7
? l e d
J u l . 2 1 ,
2 0 0 9
Which
s a c o n t i n u a t i o n - i n - p a r t o f Us. a t e n t a p p l i c a t i o n e r .
No. 1 2 / 1 7 7 , 7 4 0 ? l e d
on
u l . 2 2 , 2 0 0 8 .
FI ELD
[ 0 0 0 2 ] The r e s e n t i n v e n t i o n g e n e r a l l y r e l a t e s t o t h e d e h y
d r o g e n a t i o n o f h y d r o c a r b o n s .
BACKGROUND
[ 0 0 03 ] B u t a d i e n e , a l s o knoWn a s 1 , 3 - b u t a d i e n e , i s a com
mon onomer n t h e p r o d u c t i o n o f s y n t h e t i c r u b b e r . B u t a d i
ene
s
a
raW
m a t e r i a l
f o r
many
high-volume
i n d u s t r i a l a p p l i
c a t i o n s i n c l u d i n g t i r e
m a n u f a c t u r i n g .
[ 0 0 0 4 ]
B u t a d i e n e
i s most
commonly p r o d u c e d
a s a
by
p r o d u c t i n t h e s t e a m c r a c k i n g p r o c e s s e s u s e d t o
p r o d u c e
e t h y l e n e
a n d o t h e r o l e ? n s . A c c o r d i n g
t o
t h i s p r o c e s s , t h e
c r u d e C 4 s t r e a m i s o l a t e d
from
t h e
s t e a m
c r a c k i n g i s f e d to
b u t a d i e n e e x t r a c t i o n
n i t s ,
W h e r e
b u t a d i e n e s s e p a r a t e d f r o m
t h e o t h e r C4s by e x t r a c t i v e d i s t i l l a t i o n . The amount o f
c r u d e
C4s r o d u c e d
i n s t e a m
c r a c k i n g i s
d e p e n d e n t
on h e compo
s i t i o n
o f t h e
f e e d
t o t h e c r a c k i n g u n i t . H e a v i e r f e e d s , s u c h
as
n a p h t h a , y i e l d
h i g h e r
a m o u n t s
o f
C 4 s
a n d
b u t a d i e n e
t h a n d o
l i g h t e r f e e d s . C r a c k e r s u s i n g l i g h t f e e d s t y p i c a l l y p r o d u c e
loW
q u a n t i t i e s
o f C4s and d o n o t h a v e b u t a d i e n e e x t r a c t i o n
u n i t s . E t h y l e n e
p r o d u c t i o n f r o m
i g h t e r f e e d s , s u c h s C 2 ,
C3
a n d C 4 s , y i e l d s i g n i ? c a n t l y l e s s a m o u n t s
o f
b u t a d i e n e . As
W e l l ,
e m e r g i n g
t e c h n o l o g i e s
f o r
p r o d u c i n g
e t h y l e n e
a n d
p r o
p y l e n e
s u c h as
M e t h a n o l - T o - O l e ? n s (MTO), m e t a t h e s i s
and
o l e ? n s c a t a l y t i c
c r a c k i n g
g e n e r a l l y d o
n o t
c o - p r o d u c e
b u t a
d i e n e .
P r o d u c t i o n
of on-purpose u t a d i e n e
may
become
nec
e s s a r y .
[ 0 0 0 5 ] I t may e d e s i r a b l e t o u t i l i Z e e q u i p m e n t t h a t
h a s
t h e
c a p a b i l i t y o f p r o d u c i n g more t h a n a s i n g l e p r o d u c t . F o r
e x a m p l e ,
i t
may b e
b e n e ? c i a l
t o h a v e t h e a b i l i t y t o u t i l i Z e
e q u i p m e n t
t y p i c a l l y
u s e d f o r t h e d e h y d r o g e n a ti o n o f
e t h y l
b e n Z e n e t o s t y r e n e
a l s o
f o r t h e d e h y d r o g e n a t i o n o f o t h e r
h y d r o c a r b o n s . I t may
l s o b e d e s i r a b l e to
u t i l i Z e
c o m m e r c i a l
c a t a l y s t s t h a t a r e
t y p i c a l l y
u s e d
f o r d e h y d r o g e n a t i o n
r e a c
t i o n s s u c h
a s
e t h y l b e n Z e n e
t o s t y r e n e r e a c t i o n s
f o r t h e d e h y
d r o g e n a t i o n o f
o t h e r
h y d r o c a r b o n s
t o
more u n s a t u r a t e d
h y d r o c a r b o n s , s u c h
a s t h e
d e h y d r o g e n a t i o n o f o l e ? n s to form
d i o l e ? n s .
[ 0 0 0 6 ] C o m m e r c i a l
c a t a l y s t s f o r
t h e d e h y d r o g e n a t i o n
o f
e t h y l b e n Z e n e may
e
u s e f u l i n t h e d e h y d r o g e n a t i o n
o f
o t h e r
h y d r o c a r b o n s . H o W e v e r , t h e y
may
r e q u i r e h i g h
s t e a m - t o
h y d r o c a r b o n r a t i o s , r e s u l t i n g i n
r e l a t i v e l y s h o r t
c a t a l y s t
l i f e .
The
i g h e r
s t e a m - t o - h y d r o c a r b o n a t i o W i l l i n c r e a s e t h e o p e r
a t i n g
c o t due
o
t h e
need o r
more
s t e a m ,
t h e r e f o r e having
an
a d v e r s e
e f f e c t on h e economics of h e p r o c e s s .
F u r t h e r ,
due o
t h e
d e c r e a s e
o f c a t a l y s t
a c t i v i t y ,
s t e a m i n g o f t h e c a t a l y s t i s
r e q u i r e d i n a r e g e n e r a t i o n s t e p t o
r e s t o r e a c t i v i t y .
The o p e r a
t i o n
o f s t e a m i n g t h e c a t a l y s t h a s a d e t r i m e n t a l
economic
e f f e c t from h e i n c r e a s e d s t e a m r e q u i r e d and h e r e d u c t i o n i n
p r o d u c t p r o d u c e d d u r i n g t h i s r e g e n e r a t i o n o p e r a t i o n .
T h e
r e p e a t e d a c t i o n o f s t e a m i n g t h e c a t a l y s t t y p i c a l l y r e s u l t s i n a
d e c r e a s e
i n
t h e u s e f u l
l i f e
o f t h e c a t a l y s t .
O c t . 6 , 2 0 1 1
[ 0 0 0 7 ]
F u r t h e r , d e h y d r o g e n a t i o n o f
o l e ? n s
c a n r e s u l t
i n
u n d e s i r a b l e
s i d e p r o d u c t s
i n c l u d i n g
a c e t y l e n i c c o m p o u n d s .
[ 0 0 0 8 ]
I t
may e d e s i r a b l e
t o
b e a b l e
t o
u t i l i Z e e q u i p m e n t
a n d a t a l y s t s
t y p i c a l l y u s e d
o d e h y d r o g e n a t e e t h y l b e n Z e n e o
s t y r e n e a l s o
f o r
t h e d e h y d r o g e n a t i o n o f h y d r o c a r b o n s , i n a
method h a t
e x h i b i t s
i n c r e a s e d c a t a l y s t
i f e W i t h
a r e d u c t i o n i n
t h e need f o r
c a t a l y s t
s t e a m i n g , and
t h a t d o e s
n o t r e s u l t i n a
s i g n i ? c a n t a m o u n t o f u n d e s i r a b l e s i d e p r o d u c t s
l i k e
a c e t y
l e n i c c o m p o u n d s .
SUMMARY
[ 0 0 0 9 ]
The r e s e n t
i n v e n t i o n
i n i t s many embodiments
s
a
method
o r t h e d e h y d r o g e n a t i o n o f n - b u t e n e o v e r a d e h y d r o
g e n a t i o n
c a t a l y s t ,
a t
a
p r e s s u r e o f 1 , 0 0 0
mbar
o r
l e s s , u n d e r
r e a c t i o n c o n d i t i o n s t o p r o d u c e 1 , 3 - b u t a d i e n e
a t
a y i e l d l e v e l
o f t l e a s t
40 mol
.
The i e l d o p t i o n a l l y
c a n b e a t l e a s t 4 5
mol .
[ 0 0 1 ] I n a n em b o d i m e n t , e i t h e r by t s e l f o r i n c o m b i n a t i o n
With
any t h e r embodiment, steam can be
u p p l i e d
i n a steam
t o h y d r o c a r b o n
m o l a r
r a t i o o f
a t
l e a s t 1 0 : 1 , o p t i o n a l l y
betWeen 1 0 : 1 and 0 : 1 .
[ 0 0 1
]
I n a n em b o d i m e n t ,
e i t h e r by
t s e l f o r i n c o m b i n a t i o n
W i t h a n y
o t h e r
e m b o d i m e n t , t h e d e h y d r o g e n a t i o n
r e a c t i o n
can
be operated n a r e a c t o r at a LHSV
f
rom . 1
h r - 1
t o 1 . 0
h r _ l .
[ 0 0 1 2 ] I n
an
embodiment, e i t h e r by t s e l f o r i n c o m b i n a t i o n
W i t h a n y
o t h e r
e m b o d i m e n t , t h e d e h y d r o g e n a t i o n r e a c t i o n
can be operated n a r e a c t o r a t a
p r e s s u r e
of 350 mbar r l e s s ,
o p t i o n a l l y 300 mbar r
l e s s .
[ 0 0 1 3 ] I n
an
embodiment,
e i t h e r
by t s e l f o r i n
c o m b i n a t i o n
W i t h
a n y
o t h e r
e m b o d i m e n t , t h e
d e h y d r o g e n a t i o n r e a c t i o n
can
be
operated i n a r e a c t o r
at
a temperature of
t l e a s t
5000
C . , o p t i o n a l l y a t
l e a s t
6 0 0 0 C .
[ 0 0 1 4 ] I n
an
embodiment,
e i t h e r
by t s e l f o r i n c o m b i n a t i o n
W i t h any t h e r embodiment, h e t e m p e r a t u r e c a n be
n c r e a s e d
i n
o r d e r o
k e e p t h e 1 , 3 - b u t a d i e n e m o l a r y i e l d a t
l e a s t
4 0
mol
,
o p t i o n a l l y a t
l e a s t
4 5
mol .
[ 0 0 1 5 ]
I n
an
embodiment, e i t h e r by t s e l f o r i n c o m b i n a t i o n
W i t h
a n y
o t h e r
e m b o d i m e n t ,
t h e
d e h y d r o g e n a t i o n a t a l y s t
c a n
b e
a
c a t a l y s t
h a t i s
u s e d f o r
t h e
d e h y d r o g e n a t i o n
o f e t h y l b e n
Zene t o
s t y r e n e .
[ 0 0 1 6 ] I n
an
embodiment,
e i t h e r
by t s e l f o r i n c o m b i n a t i o n
W i t h a n y
o t h e r
e m b o d i m e n t , t h e d e h y d r o g e n a t i o n a t a l y s t c a n
have an
average
e f f e c t i v e
pore d i a m e t e r of
a t
l e a s t
500
n a n o m e t e r s . The
d e h y d r o g e n a t i o n c a t a l y s t
c a n h a v e
f e r r i c
o x i d e and o t a s s i u m
a s c o m p o n e n t s . I n a n
embodiment,
t h e
d e h y d r o g e n a t i o n c a t a l y s t
i s
a c o m m e r c i a l c a t a l y s t .
[ 0 0 1 7 ] I n
a n e m b o d i m e n t , t h e d e h y d r o g e n a t i o n r e a c t i o n
p r o d u c e s
l e s s
t h a n 1 mol f u n d e s i r a b l e a c e t y l e n i c s i d e
p r o d u c t s .
I n a n e m b o d i m e n t ,
t h e
d e h y d r o g e n a t i o n
r e a c t i o n
c a n
o p e r a t e i n e x c e s s
o f
3 0
d a y s , o p t i o n a l l y 4 5 d a y s ,
b e f o r e
t h e c a t a l y s t becomes a d e a c t i v a t e d c a t a l y s t .
[ 0 0 1 8 ]
Other
o s s i b l e
embodiments
n c l u d e
tWo r
more
of
t h e
above
embodiments of
h e i n v e n t i o n .
I n
an
embodiment
t h e
method i n c l u d e s
a l l o f t h e above embodiments
and
t h e
v a r i o u s p r o c e d u r e s
can
be
c a r r i e d
o u t i n
any o r d e r .
-
8/17/2019 Metodo de Deshidrogenación 2011
5/8
US 011/0245568
A 1
B R I E F
DESCRIPTION OF DRAWINGS
[ 0 0 1 9 ] F I G .
1 shows
h e molar i e l d
o f u t a d i e n e
and e a c
t o r i n l e t t e m p e r a t u r e o v e r c a t a l y s t
a g e
f o r t h e d e h y d r o g e n a
t i o n
r e a c t i o n
o f
t h e
e x a m p l e .
[ 0 0 2 0 ]
F I G .
2 shoWs t h e 1 - b u t e n e
c o n v e r s i o n
and e a c t o r
i n l e t t e m p e r a t u r e o v e r c a t a l y s t a g e
f o r
t h e d e h y d r o g e n a t i o n
r e a c t i o n o f t h e e x a m p l e .
DETAILED DESCRIPTION
[ 0 0 2 1 ] The p r e s e n t i n v e n t i o n i n v o l v e s t h e p r o d u c t i o n o f
d i o l e ? n s b y d e h y d r o g e n a t i n g
a n
o l e ? n c o n t a i n i n g f e e d . S p e
c i ? c a l l y , t h e
p r e s e n t i n v e n t i o n
i s f o r p r o d u c t i o n o f b u t a d i e n e
by
d e h y d r o g e n a t i n g a n
n - b u t e n e
c o n t a i n i n g f e e d . The e e d i s
s u b j e c t e d t o c a t a l y t i c d e h y d r o g e n a t i o n
u n d e r
vacuum o n d i
t i o n s
t h a t e n a b l e
t h e d e h y d r o g e n a t i o n
o f
t h e
n - b u t e n e to
form
a
p r o d u c t
h a v i n g a 1 , 3 - b u t a d i e ne c o n t e n t e q u i v a l e n t
to
a y i e l d
of t l e a s t 40 mol
.
[ 0 0 2 2 ]
E q u a t i o n 1 s h o W s t h e r e a c t i o n s t h a t t a k e p l a c e t o
c o n v e r t 1 - b u t e n e
i n t o
1 , 3 - b u t a d i e n e .
The
? r s t
s t a g e
o f
1 - b u t e n e d e h y d r o g e n a t i o n i s
i s o m e r i s a t i o n ,
i n
W h i c h
1 - b u t e n e
c h a n g e s i n t o
2 - b u t e n e i s o m e r s .
C o n v e r s i o n
o f
1 - b u t e n e
i n t o
2 - b u t e n e i s t h e r m o d y n a m i c a l l y
f a v o r a b l e
b e c a u s e o f t h e s t a b i l i Z i n g e f f e c t o f tWo
a l k y l g r o u p s on
i t h e r
s i d e
o f t h e o l e ? n
J ' s - b o n d .
The
s e c o n d s t a g e i s
d e h y d r o g e n a
t i o n ,
i n
W h i c h 1 , 3 - b u t a d i e n e
i s f o r m e d
a l o n g
W i t h h y d r o g e n
g a s . D e h y d r o g e n a t i o n s
h i g h l y e n d o t h e r m i c ,
a n d h i g h t e m
p e r a t u r e s
around
600°
C .
can
be
economical
f o r
t h e
conver
s i o n
o f
n - b u t e n e t o
1 , 3 - b u t a d i e n e . S u i t a b l e
r e a c t i o n t e m p e r a
t u r e
f o r
t h e i n v e n t i o n can range from 3 00° C .
t o
800° C . , o r
from 500°
C .
t o 650°
C .
E q u a t i o n 1
[ 0 0 2 3 ] Steam c a n be added
o t h e
d e h y d r o g e n a t i o n
r e a c t o r
to
a i d t h e r e a c t i o n .
Because d e h y d r o g e n a t i o n i n v o l v e s an
i n c r e a s e
i n t h e
number f m o l e s o f g a s p r o d u c e d ,
t h e
r e a c t i o n
c a n
be
f a v o r e d by t h e a d d i t i o n o f s t e a m
t o r e d u c e p a r t i a l
p r e s s u r e . Steam a n
a l s o
r e d u c e
c o k e
d e p o s i t i o n , by e a c t i n g
W i t h c a r b o n
t o
form c a r b o n
monoxide
and
hydrogen
g a s .
R e d u c i n g c o k e f o r m a t i o n c a n p r o l o n g a t a l y s t l i f e
a n d
r e d u c e
t h e n e e d
f o r
f r e q u e n t r e g e n e r a t i o n .
[ 0 0 2 4 ]
I n e m b o d i m e n t s o f t h e d e h y d r o g e n a t i o n r e a c t i o n ,
s t e a m
a n d t h e
n - b u t e n e
c o n t a i n i n g
h y d r o c a r b o n
f e e d s t o c k
can be
s u p p l i e d
i n a steam t o hydrocarbon
molar
r a t i o of
b e t W e e n 1 : 1
t o
3 0 :
,
o p t i o n a l l y b e t W e e n 1 0 : 1
t o
2 5 : 1 ; o p t i o n
a l l y betWeen 2 0 : 1
to 2 5 :
1 . The steam can
be
mixed With t h e
h y d r o c a r b o n e i t h e r p r i o r t o
i n t r o d u c t i o n
t o t h e r e a c t o r , o r t h e
s t e a m and
h y d r o c a r b o n
c a n
b e s u p p l i e d
s e p a r a t e l y
t o
t h e
r e a c t o r
t h r o u g h
s e p a r a t e
l i n e s . The s t e a m
i s
c o n d e n s e d and
f o r m s a l i q u i d p o r t i o n , t h i s l i q u i d W a t e r a l o n g W i t h
a n y
l i q u i d
h y d r o c a r b o n s t h a t may a v e been
r e s e n t
i n t h e f e e d o r p r o
d u c e d i n t h e r e a c t i o n , s u c h a s a r o m a t i c s , f o r e x a m p l e b e n
Z e n e ,
toluene or
y l e n e ,
can be
drained
from
t h e r e a c t o r
or
a
s u b s e q u e n t
s e p a r a t i o n s t a g e , i n a n y s u i t a b l e m e t h o d . The
r e a c t e d hydrocarbon
can be
removed a s e i t h e r a l i q u i d o r a
v a p o r , depending on h e r e a c t o r c o n d i t i o n s .
W
I
O c t . 6 , 2 0 1 1
[ 0 0 2 5 ] Under h e c o n d i t i o n s
o f
t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , s u b
s t a n t i a l l y a l l o f t h e
p r o d u c e d
b u t a d i e n e
a n d
u n r e a c t e d
h y d r o
carbon c o n t a i n i n g f e e d a r e
v a p o r i Z e d
and
a r e removed i n a
vapor phase
by
any
s u i t a b l e
method, such
a s
a
vacuum com
p r e s s o r ,
Which can
maintain
h e r e a c t o r
p r e s s u r e
at
t h e
d e s i r e d
vacuum onditions.
[0026]
In
an embodiment h e r e a r e one o r more e a c t or s , i n
p a r a l l e l o r s e r i e s ,
Wherein t h e c a t a l y s t i s l o c a t e d and
one o r
more
e a c t i o n
Zones x i s t .
I n a d d i t i o n
t o
t h e
r e a c t o r ,
t h e r e
may
b e a s u b s e q u e n t s e p a r a t i o n s t a g e
t h a t
e n a b l e s t h e l i q u i d f r o m
t h e r e a c t o r t o be r e c o v e r e d and t h e v a p o r p r o d u c t t o be
r e m o v e d . A e a t e x c h a n g e r may
a l s o
b e u t i l i Z e d t o c o o l t h e
r e a c t i o n e ? l u e n t p r i o r t o t h e s e p a r a t i o n s t a g e . T h e
o p e r a t i n g
p r e s s u r e
of
s e p a r a t i o n s t a g e
may be e s s e n t i a l l y t h e
same a s
t h e o u t l e t p r e s s u r e
o f
t h e
r e a c t o r , o t h e r t h a n t h e
p r e s s u r e
d r o p
t h a t
may
o c c u r
a c r o s s
t h e
h e a t
e x c h a n g e r . I n
a l t e r n a t e
e m b o d i m e n t s t h e o p e r a t i n g p r e s s u r e o f a s e p a r a t i o n s t a g e
may be d i f f e r e n t
t h a n
t h e r e a c t o r .
[ 0 0 2 7 ] I n an embodiment dehydrogenation e a c t o r
can be
modi?ed
t o
e n a b l e
t h e
removal of
a
vapor
s t r e a m
from
t h e
r e a c t o r
and reduce h e r e a c t o r
p r e s s u r e
t o vacuum o n d i t i o n s
o f
1 0 0 0 mbar r
l e s s , o p t i o n a l l y 500
mbar
r l e s s , o p t i o n a l l y
350
mbar
r
e s s . Methods and
r o c e s s e s
o f de h y d r o g e n a t i o n
d i s c l o s e d i n
US.
a t e n t a p p l i c a t i o n
e r .
N o . 1 1 / 8 1 1 , 0 8 4
? l e d
J u n . 8 , 2 0 0 7 b y M e r r i l l , i n c o r p o r a t e d
b y
r e f e r e n c e h e r e i n ,
may
e
s u i t a b l e f o r
embodiments o f
t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .
[ 0 0 2 8 ]
The d e h y d r o g e n a t i o n c a t a l y s t
c a n b e a n y d e h y d r o
g e n a t i o n
c a t a l y s t
h a v i n g a l a r g e e n o u g h
p o r e s i Z e i n o r d e r
t o
a v o i d
e x c e s s i v e d i f f u s i o n l i m i t a t i o n s
l e a d i n g t o
r e s t r i c t i o n o f
t h e
conversion
of
n-butene
t o
b u t a d i e n e ,
such
a s f o r
a
non
l i m i t i n g
e x a m p l e ,
t h o s e W i t h
a n
a v e r a g e
e f f e c t i v e p o r e diam
e t e r
of t l e a s t
300
nanometers, a t l e a s t
400
nanometers, o r a t
l e a s t
500 n a n o m e t e r s . S u b j e c t to t h e
p o r e
d i a m e t e r r e s t r i c
t i o n s ,
t h e d e h y d r o g e n a t i o n c a t a l y s t may
b e
o f a n y s u i t a b l e
t y p e ,
s u c h
a s a c a t a l y s t c o n t a i n i n g i r o n a s a major component
W i t h a
l e s s e r
amount of o t a s s i u m .
[ 0 0 2 9 ]
I n a
p a r t i c u l a r
a p p l i c a t i o n
o f
h e i n v e n t i o n t h e d e h y
d r o g e n a t i o n c a t a l y s t i s
a f e r r i c
o x i d e , p o t a s s i u m
c a r b o n a t e
b a s e d d e h y d r o g e n a t i o n a t a l y s t h a v i n g a e l a t i v e l y
l a r g e
a v e r
age pore
d i a m e t e r ,
such a s
a
pore diameter of a t l e a s t 500
n a n o m e t e r s . u i t a b l e c a t a l y s t c o m p o s i t i o n s may
c o m p r i s e
f e r r i c
o x i d e
i n amounts r a n g i n g from 40 t o 80 Wt , p o t a s
sium x i d e
o r potassium a r b o n a t e
i n an amount of b o u t 5 t o
30 Wt % nd
may
l s o
i n c l u d e
l e s s e r amounts o f c e r i u m , and
o t h e r s u i t a b l e
c a t a l y s t
p r o m o t e r s ,
s u c h
a s
from 0 . 1 Wt % o
5
Wt . C a t a l y s t s d i s c l o s e d i n US. a t e n t a p p l i c a t i o n S e r .
N o .
1 1 / 8 11 , 0 8 4 ? l e d J u n . 8 , 2 0 07 b y
M e r r i l l ,
i n c o r p o r a t e d b y
r e f e r e n c e h e r e i n , may
e
u t i l i Z e d i n t h e
p r e s e n t
i n v e n t i o n .
[ 0 0 3 0 ] I n a n a s p e c t , t h e c a t a l y s t may e f o r m e d b y m i l l i n g
t h e i r o n a n d
p o t a s s i u m
c o m p o n e n t s W i t h , f o r e x a m p l e ,
a
p l a s t i c
h y d r a u l i c
c e m e n t
b i n d e r f o l l o W e d
b y
e x t r u d i n g
t h e
m a t e r i a l t o form a t a l y s t p a r t i c l e s
o f
a b o u t from . 5 mm o 5 0
mm
n
d i a m e t e r having
an
v e r a g e
e f f e c t i v e
p o r e d i a m e t e r
of
a t l e a s t 500 a n o m e t e r s .
More
s p e c i ? c a l l y t h e d e h y d r o g e n a
t i o n
c a t a l y s t may ave
an v e r a g e
e f f e c t i v e
p o r e d i a me t e r of
t
l e a s t
500
nanometers
and
may ave an v e r a g e
e f f e c t i v e
pore
d i a m e t e r o f betWeen
500
n a n o m e t e r s
and 2 , 0 0 0
n a n o m e t e r s ,
o p t i o n a l l y b e t W e e n 5 0 0 n a n o m e t e r s a n d 1 , 5 0 0
n a n o m e t e r s ,
o p t i o n a l l y
betWeen
500
n a n o m e t e r s
and
1 , 0 0 0
n a n o m e t e r s .
[ 0 0 3 1 ] The a t a l y s t c a n b e a d e h y d r o g e n a t i o n
c a t a l y s t
u s e d
i n t h e p r o d u c t i o n o f s t y r e n e f r o m e t h y l b e n Z e n e . Such c a t a
l y s t may
l s o
b e u s e d
f o r
o t h e r
d e h y d r o g e n a t i o n r e a c t i o n s ,
i n c l u d i n g t h e d e h y d r o g e n a t i o n o f
C5
l k e n e s a n d i s o a m y l e n e .
The
d e h y d r o g e n a t i o n c a t a l y s t c a n b e a c o m m e r c i a l d e h y d r o
-
8/17/2019 Metodo de Deshidrogenación 2011
6/8
US 011/0245568
A 1
g e n a t i o n c a t a l y s t , f o r e x a m p l e H y p e r c a t
s o l d
b y C R I C a t a
l y s t , W h i c h
s a
n o n - c h r o m i u m - c o n t a i n i n g
i r o n
o x i d e
c a t a l y s t
u s e d f o r t h e
d e h y d r o g e n a t i o n
o f e t h y l b e n Z e n e t o s t y r e n e .
The
d e h y d r o g e n a t i o n c a t a l y s t c a n
a l s o
b e , b y n o n - l i m i t i n g
e x a m p l e :
S t y r o m a x
P l u s
f r o m Sud-Chemie
o r
H y p e r c a t
GV
from r i t e r i o n .
[ 0 0 3 2 ]
I n
t h e
p r e s e n t i n v e n t i o n
t h e LHSV a n b e a n y ?oW
r a t e Wherein h e s u b j e c t
r e a c t i o n
can
be c h i e v e d ; s u c h a s f o r
example
embodiments
o f
t h e i n v e n t i o n can r a n g e from
0 . 1
h r “ 1
t o
1 0 . 0
r _ l ,
o r f r o m
0 . 1 h r _ 1 t o
5 . 0 r _ l , o r f r o m
0 . 1 h r ' l
to 1 . 0
h r “ .
[ 0 0 3 3 ]
By o p e r a t i n g u n d e r r e d u c e d p r e s s u r e e q u i l i b r i u m
W i l l be s h i f t e d t o W a r d s
b u t a d i e n e . S u i t a b l e r e a c t o r
p r e s s u r e
f o r t h e i n v e n t i o n can be l e s s t h a n
1000
m b a r , o p t i o n a l l y can
range from 100 mbar o 1000
m b a r , o r
from 200 mbar o
900
m b a r ,
o r o p t i o n a l l y
from 200 mbarto 500 b a r . I n an embodi
ment
t h e r e ac t o r p r e s s u r e
i s
o p e r a t e d a t l e s s t h a n 350 m b a r .
Reduced r e s s u r e s
c a n a l s o
p r o l o n g
c a t a l y s t
l i f e .
[ 0 0 3 4 ]
The
r o d u c t
b u t a d i e n e
may e u s e d i n
t h e p r o d u c
t i o n
o f s y n t h e t i c r u b b e r s ,
s u c h
a s c o p o l y m e r s
c o n t a i n i n g
p o l y s t y r e n e , f o r
e x a m p l e .
[ 0 0 3 5 ]
A n x p e r i m e n t a l
e x a m p l e s
noW
r o v i d e d , W h i c h s
i n t e n d e d t o
p r o v i d e a
b e t t e r
u n d e r s t a n d i n g o f t h e
p r e s e n t
i n v e n t i o n and s n o t i n t e n d e d
t o
l i m i t
t h e
s c o p e
of h e
i n v e n
t i o n i n
any
W a y .
EXAMPLE
[ 0 0 3 6 ] A
1 - b u t e n e c o n t a i ni n g
h y d r o c a r b o n s t r e a m
Was
c o n v e r t e d
to
b u t a d i e n e o v e r a c o m m e r c i a l c a t a l y s t , H y p e r c a t ,
from
CRI
a t a l y s t .
The e a c t o r Was dehydrogenation
e a c t o r
t h a t
h a d
b e e n u s e d p r e v i o u s l y f o r
t h e
d e h y d r o g e n a t i o n o f
i s o a m y l e n e t o i s o p r e n e .
Around
5 0 0 mL f H y p e r c a t
Was
loaded
i n
t h e r e a c t o r a t
loW t e m p e r a t u r e .
A f t e r a
p r e s s u r e
c h e c k , t h e r e a c to r Was r o u g h t
t o 300°
.
W i t h
a n i t r o g e n ?oW.
Steam How Was s t a r t e d a t
5 3 1
g / h r o f
H2 0
and
h e
t e m p e r a
t u r e
Was r a i s e d
t o
500° C . Nitrogen How Was
s t o p p e d
and
i s o a m y l e n e Was
s t a r t e d
a t
1 0 5 g / h r . The t e m p e r a t u r e
Was
i n c r e a s e d o v e r n i g h t
to
6 0 0 °
C . ,
and t h e p r e s s u r e Was
d e c r e a s e d
t o 300
m b a r . The t e m p e r a t u r e Was a d j u s t e d
t o
a c h i e v e
4 0
i s o p r e n e
y i e l d i n t h e e f f l u e n t . When i e l d o f
i s o p r e n e r e a c h e d
4 5 mol
, t h e f e e d Was
t h e n s W i t c h e d
from
i s o a m y l e n e t o
n - b u t e n e . S a m p l e s
W e r e c o l l e c t e d
d a i l y ,
u s i n g
a
c h i l l i n g
b a t h a t —78° C . , and t h e o f f - g a s ?oW
r a t e
Was
measured
t i l i Z i n g
a Wet e s t meter n s t a l l e d i n t h e fume
o o d .
LHSV as 0 . 3 1 h r _ l , and
h e
steam o hydrocarbon a t i o Was
O c t . 6 , 2 0 1 1
from 2 0 : 1 t o
2 4 :
. The t e m p e r a t u r e Was
a d j u s t e d
u n t i l a
s t e a d y p r o d u c t i o n o f
b u t a d i e n e
a b o v e 4 0 mol
o n v e r s i o n
Was achieved.
[ 0 0 3 7 ]
F I G .
1 shoWs
h e
molar
i e l d
o f u t a d i e n e and
e a c
t o r i n l e t t e m p e r a t u r e o v e r
c a t a l y s t
a g e . Over
t h e
5 0
d a y s ,
1 , 3 - b u t a d i e n e
m o l a r
y i e l d v a r i e d f r o m
u s t u n d e r 3 0
mol
o
o v e r
4 5
mol % t t e m p e r a t u r e s r a n g i n g from
around 5 9 0 °
C .
t o 6 1 0 ° C . The i e l d
of
u t a d i e n e Was betWeen 42 mol % nd
47
mol
% t
602°
C . t o
610°
C .
i n l e t r e a c t o r
t e m p e r a t u r e ,
a t
290
mbar r e s s u r e , at LHSV f0.31 h r - 1 and 2 2 : 1 steam o
h y d r o c a r b o n m o l a r
r a t i o .
[ 0 0 3 8 ]
F I G . 2 shoWs t h e
1 - b u t e n e
c o n v e r s i o n and e a c t o r
i n l e t t e m p e r a t u r e o v e r c a t a l y s t
a g e .
Over h e 5 0 d a y s , b u t e n e
c o n v e r s i o n v a r i e d from
u s t under
40 mole % o n e a r 5 5 mole
%
t t e m p e r a t u r e s
r a n g i n g
from
a r o u n d
5 9 0 ° C .
t o 6 1 0 °
C .
[ 0 0 3 9 ]
T a b l e
1 s h o W s r e a c t i o n p r o d u c t s c o m p o s i t i o n f o r
day 50
on t r e a m . A s can
be
s e e n i n t h e
t a b l e ,
d i r e c t dehydro
g e n a t i o n
o f
1 - b u t e n e
a c c o r d i n g
t o t h e p r e s e n t i n v e n t i o n d i d
n o t l e a d t o
s i g n i ? c a n t p r o d u c t i o n o f
u n d e s i r a b l e s i d e
p r o d
u c t s , s u c h a s a c e t y l e n i c c o m p o u n d s .
The
a c e t y l e n i c s i d e
p r o d u c t s Were l e s s t h a n 0 . 1
mol %
f t h e p r o d u c t s t r e a m .
TABLE
P r o d u c t s
c o m p o s i t i o n f o r l - b u t e n e d e h y d r o g e n a t i o n
P r o d u c t GAS GC mol
%
C5++ 0 . 1 5
H y d r o g e n
4 0 . 9 3
P r o p y l e n e 1 . 4 7
I s o b u t a n e 0 . 2 2
n - B u t a n e 0 . 1 5
1-Butene 9 . 0 0
I s o b u t y l e n e 0 . 0 0
t - 2 - B u t e n e 9 . 8 9
c-2-Butene 6 . 9 8
1 , 3 — B u t a d i e n e 2 6 . 2 1
I s o p e n t a n e 0 . 0 0
C 0 2
4 . 0 0
E t h y l e n e
0 . 1 0
Methane
0 . 9 0
T o t a l 1 0 0 . 0 0
[ 0 0 4 0 ]
T a b l e
2 s h o W s e x p e r i m e n t a l r e s u l t s
o f
d e h y d r o g e
n a t i o n o f 1 - b u t e n e
When
t h e
s t e a m - t o h y d r o c a r b o n
r a t i o
(SHR) Was
a r i e d
from
0 : 1 t o 2 4 : 1 .
B y
n c r e a s i n g t h e
s t e a m
t o
h y d r o c a r b o n r a t i o f r o m
2 2
to 2 4 , m o l a r y i e l d o f b u t a d i e n e
i n c r e a s e d .
A s
h e SHR as
e d u c e d
from 24 o
2 0 ,
molar i e l d
o f b u t a d i e n e d r o p p e d
t o
4 3 . 8 mol .
TABLE
C a t a l y s t
A g e
( d a y s )
D e h y d r o g e n a t i o n
C o n d i t i o n s :
1
3 - B u t a d i e n e y i e l d v e r s u s SHR
28 29
30
3 1
3 2
3 3
3 4
3 5
36
l - b u t e n e
( g / h r ) PV
SHR
P r e s s u r e
mbar
I n l e t Temp. C.
Butenes Conversion
( m o l )
1 , 3 - B u t a d i en e Y i e l d
( m o l
)
1
, 3 - B u t a d i e n e
S e l e c t i v i t y ( m o l )
6 5 . 2 6 5 . 2 6 5 . 2 6 5 . 2 6 5 . 2 6 5 . 2 6 5 . 1 3 6 5 . 1 3 6 5 . 1 3
22 24 24 24 24 24 24 24 20
290 290 290 290 290 290 290 290 290
602
604 606
606 606 606 606 606 606
4 4 . 8
4 6 . 7 5 0 . 1 5 1 . 2 4 9 . 0 4 9 . 8
4 8 . 6
4 8 . 6 5 3 . 3
4 3 . 9
4 3 . 8 4 2 . 5 4 3 . 3 4 4. 8 4 4 . 2 4 5 . 5 4 5 . 5
4 3 . 8
9 8 . 1
9 3 . 8
8 4 . 9 8 4 . 5
9 1 . 4
8 8 . 9
9 3 . 5
9 3 . 5
8 2 . 2
-
8/17/2019 Metodo de Deshidrogenación 2011
7/8
US 011/0245568
A 1
[ 0 0 4 1 ] A s
used h e r e i n t h e term “ c o n v e r s i o n ” r e f e r s t o t h e
mol
p e r c e n t
o f t h e n - b u t e n e
c o n t e n t i n
t h e f e e d i s c o n v e r t e d
i n t o
p r o d u c t d u r i n g t h e d e h y d r o g e n a t i o n p r o c e s s a n d i s c o n
t a i n e d
i n t h e
p r o d u c t
s t r e a m .
[ 0 0 4 2 ]
As
s e d
h e r e i n t h e t e r m
“ y i e l d ”
r e f e r s t o
t h e
m o l e s
o f b u t a d i e n e p r e s e n t i n
t h e
p r o d u c t s t r e a m
r e l a t i v e t o
t h e
m o l e s o f n - b u t e n e c o n v e r t e d d u r i n g t h e r e a c t i o n
[ 0 0 4 3 ]
The e r m
“ E B d e h y d r o g e n a t i o n c a t a l y s t ”
r e f e r s t o
a
c a t a l y s t b a s e d on r o n o x i d e t h a t h a s t h e c a p a b i l i t y o c a t a l y Z e
t h e
d e h y d r o g e n a t i o n r e a c t i o n o f e t h y l b e n Z e n e o s t y r e n e .
The
E B e h y d r o g e n a t i o n
c a t a l y s t
i s n o t
l i m i t e d to a
c o m m e r c i a l l y
a v a i l a b l e c a t a l y s t o r
one t h a t
i s c o m m e r c i a l l y u s e d
f o r
t h e
d e h y d r o g e n a t i o n o f
e t h y l b e n Z e n e t o
s t y r e n e .
The
t e r m
E B
d e h y d r o g e n a t i o n c a t a l y s t
W o u l d
i n c l u d e
t h o s e
c a t a l y s t s t h a t
a r e i n commercial
u s e
f o r t h e dehydrogenation r e a c t i o n of
e t h y l b e n Z e n e t o
s t y r e n e
a n d c a t a l y s t s t h a t a r e
c o m m e r c i a l l y
a v a i l a b l e f o r
t h e
d e h y d r o g e n a t i o n
r e a c t i o n
o f e t h y l b e n Z e n e
o
s t y r e n e .
[ 0 0 4 4 ]
The
e r m
“ c a t a l y s t
i f e ”
r e f e r s
o
t h e l e n g t h
o f
i m e
i n
Which
a
c a t a l y s t
i s a c t i v e b e f o r e t h e
c a t a l y s t
h a s l o s t
enough
c a t a l y s t
a c t i v i t y
t o
n o l o n g e r b e
e f ? c i e n t
i n
a
s p e c i ? e d p r o
c e s s . Such e f ? c i e n c y i s d e t e r m i n e d by
i n d i v i d u a l
p r o c e s s
p a r a m e t e r s .
[ 0 0 4 5 ]
The
t e r m “ r e g e n e r a t i o n ” r e f e r s t o
a p r o c e s s
f o r
r e n e W i n g
c a t a l y s t
a c t i v i t y
a n d / r
m a k i n g
a c a t a l y s t r e u s a b l e
a f t e r i t s a c t i v i t y
h a s
r e a c h e d a n u n a c c e p t a b l e / i n e f ? c i e n t
e v e l .
E x a m p l e s
o f
s u c h r e g e n e r a t i o n may i n c l u d e p a s s i n g s t e a m
o v e r a
c a t a l y s t
bed
r b u r n i n g o f f
a r b o n r e s i d u e , f o r
e x a m p l e .
[ 0 0 4 6 ]
The
term “ b u t e n e ”
r e f e r s
t o
n - b u t e n e s
o r 1 - b u t e n e ,
c i s - 2 - b u t e n e ,
t r a n s - 2 - b u t e n e .
[ 0 0 4 7 ]
[ 0 0 4 8 ]
Other
o s s i b l e
embodiments
i n c l u d e
tWo
o r
more of
t h e above embodiments of h e i n v e n t i o n . I n an
embodiment
t h e
method
i n c l u d e s
a l l
o f
t h e
above
embodiments and
t h e
v a r i o u s
p r o c e d u r e s
can be c a r r i e d o u t i n
any
o r d e r .
[ 0 0 4 9 ] I t i s
t o
b e
u n d e r s t o o d
t h a t
W h i l e
i l l u s t r a t i v e
embodi
m e n t s h a v e b e e n d e p i c t e d a n d d e s c r i b e d , m o d i ? c a t i o n s
t h e r e o f
can
be
made
by one
k i l l e d i n
t h e r t W i t h o u t d e p a r t i n g
from
h e
s p i r i t and
s c o p e o f t h e d i s c l o s u r e . Where u m e r i c a l
r a n g e s
o r
l i m i t a t i o n s
a r e e x p r e s s l y s t a t e d , s u c h e x p r e s s
r a n g e s
o r l i m i t a t i o n s should be
understood
o i n c l u d e
i t e r a t i v e r a n g e s
o r l i m i t a t i o n s o f i k e m a g n i t u d e
f a l l i n g W i t h i n t h e
e x p r e s s l y
s t a t e d r a n g e s o r l i m i t a t i o n s ( e . g . ,
from
a b o u t
1 t o
a b o u t 1 0
i n c l u d e s , 2 , 3 , 4 , e t c . ; g r e a t e r t h a n 0 . 1 0 i n c l u d e s 0 . 1 1 ,
0 . 1 2 ,
0 . 1 3 ,
e t c ) .
[ 0 0 5 0 ] Use
o f t h e
t e r m “ o p t i o n a l l y ” W i t h r e s p e c t t o a n y
element o f a c l a i m i s
i n t e n d e d
t o
mean
h a t t h e s u b j e c t e l e
ment s
r e q u i r e d, o r a l t e r n a t i v e l y , i s
n o t
r e q u i r e d . Both l t e r
n a t i v e s
a r e
i n t e n d e d
t o
be
i t h i n
t h e
scope of
h e c l a i m .
Use
o f b r o a d e r t e r m s s u c h a s c o m p r i s e s , i n c l u d e s , h a v i n g , e t c .
s h o u l d be
n d e r s t o o d t o
p r o v i d e s u p p o r t f o r
n a r r o W e r
t e r m s
s u c h a s c o n s i s t i n g o f , c o n s i s t i n g e s s e n t i a l l y
o f ,
c o m p r i s e d
s u b s t a n t i a l l y o f , e t c .
[ 0 0 5 1 ] Depending on t h e c o n t e x t ,
a l l
r e f e r e n c e s h e r e i n
to
t h e “ i n v e n t i o n ” may n some c a s e s r e f e r t o c e r t a i n s p e c i ? c
embodiments o n l y .
I n o t h e r c a s e s
i t
may r e f e r to s u b j e c t
m a t t e r
r e c i t e d i n one
o r more, b u t n o t n e c e s s a r i l y a l l , of h e
c l a i m s . While h e f o r e g o i n g
i s
d i r e c t e d
to e m b o d i m e n t s ,
v e r
s i o n s and
e x a m p l e s
o f t h e
p r e s e n t
i n v e n t i o n , Which a r e
i n c l u d e d t o e n a b l e a
person
of
r d i n a r y
s k i l l i n t h e a r t t o make
and s e
t h e
i n v e n t i o n s When h e
i n f o r m a t i o n
i n t h i s p a t e n t i s
combined W i t h
a v a i l a b l e
i n f o r m a t i o n
a n d
t e c h n o l o g y , t h e
The
t e r m
“ b u t a d i e n e ” r e f e r s
t o
1 , 3 - b u t a d i e n e .
O c t . 6 , 2 0 1 1
i n v e n t i o n s a r e n o t
l i m i t e d
t o o n l y
t h e s e p a r t i c u l a r
embodi
m e n t s , v e r s i o n s
a n d
e x a m p l e s . A l s o , i t i s W i t h i n t h e s c o p e o f
t h i s d i s c l o s u r e t h a t t h e a s p e c t s and embodiments d i s c l o s e d
h e r e i n a r e u s a b l e
and
combinable W i t h e v e r y o t h e r embodi
ment
a n d / o r a s p e c t d i s c l o s e d
h e r e i n ,
a n d
c o n s e q u e n t l y ,
t h i s
d i s c l o s u r e
i s e n a b l i n g
f o r
a n y
and l l
c o m b i n a t i o n s
o f
t h e
embodiments
a n d / o r
a s p e c t s
d i s c l o s e d h e r e i n . O t h e r and u r
t h e r e m b o d i m e n t s , v e r s i o n s
a n d
e x a m p l e s o f
t h e
i n v e n t i o n
may
b e d e v i s e d W i t h o u t d e p a r t i n g f r o m
t h e b a s i c
s c o p e
t h e r e o f a n d
t h e
s c o p e t h e r e o f s d e t e r m i n e d
by h e
c l a i m s
t h a t
f o l l o W .
What s c l a i m e d
i s :
1 . A
ethod
o r t h e
p r o d u c t i o n
o f
1 , 3 - b u t a d i e n e
c o m p r i s
1 n g :
c o n t a c t i n g
a n
n - b u t e n e c o n t a i n i n g
h y d r o c a r b o n
f e e d s t o c k
W i t h
a
d e h y d r o g e n a t i o n c a t a l y s t ,
a t a p r e s s u r e
o f
1 , 0 0 0
mbar
r e s s ,
u n d e r
e a c t i o n c o n d i t i o n s
e f f e c t i v e
t o dehy
d r o g e n a t e s a i d
n - b u t e n e s
t o p r o d u c e a p r o d u c t s t r e a m
c o n t a i n i n g 1 , 3 - b u t a d i e n e a t a y i e l d
l e v e l o f a t
l e a s t 4 0
mol
i e l d .
2 . The
method
f c l a i m 1 , f u r t h e r c o m p r i s i n g :
s u p p l y i n g
steam
o t h e d e h y d r o g e n a t i o n e a c t i o n
i n
a
steam
to
h y d r o c a r b o n
molar a t i o
o f t
l e a s t
1 0 : 1 .
3 .
The
method
f
c l a i m
1 ,
f u r t h e r
c o m p r i s i n g :
o p e r a t i n g
t h e
dehydrogenation
r e a c t i o n i n a r e a c t o r at a
LHSV
f
from 0 . 1 h r - 1 to
1 . 0 h r “ .
4 .
The method f
c l a i m
1 ,
f u r t h e r
c o m p r i s i n g :
o p e r a t i n g t h e
d e h y d r o g e n a t i o n
r e a c t i o n a t p r e s s u r e o f 3 5 0
mbar
or l e s s .
5 .
The method f
c l a i m
1 ,
f u r t h e r
c o m p r i s i n g :
o p e r a t i n g
t h e
d e h y d r o g e n a t i o n
r e a c t i o n t a
t e m p e r a t u r e
o f
a t
l e a s t 5000 C .
6 . The
method
f c l a i m 1 , f u r t h e r c o m p r i s i n g :
i n c r e a s i n g t h e
r e a c t o r t e m p e r a t u r e a s needed
o
k e e p
t h e
b u t a d i e n e
y i e l d a t l east
40 mol
.
7 .
The method o f
c l a i m
1 ,
W h e r e i n
t h e y i e l d
l e v e l
o f
1 , 3
b u t a d i e n e i s
at
l e a s t
4 5 mol .
8 .
The method o f c l a i m 1 ,
W h e r e i n
t h e
d e h y d r o g e n a t i o n
c a t a l y s t i s a c o m m e r c i a l d e h y d r o g e n a t i o n c a t a l y s t f o r t h e
d e h y d r o g e n a t i o n o f
e t h y l b e n Z e n e t o
s t y r e n e .
9 .
The method o f c l a i m
1 , W h e r e i n
t h e
d e h y d r o g e n a t i o n
c a t a l y s t
h a s
an
v e r a g e
e f f e c t i v e
p o r e d i a m e t e r
of t
l e a s t
500
nanometers.
1 0 .
The method
o f
c l a i m 1 ,
W h e r e i n
t h e
d e h y d r o g e n a t i o n
c a t a l y s t
h a s f e r r i c o x i d e a n d p o t a s s i u m as c o m p o n e n t s .
1 1 .
The method
o f c l a i m 1 , W h e r e i n t h e p r o d u c t s t r e a m
c o n t a i n s
l e s s
t h a n
2 mol f a c e t y l e n i c c o m p o u n d s .
1 2 . The method
of
l a i m
1 ,
Wherein h e r e a c t i o n can p e r
a t e i n e x c e s s of 30 d a y s
b e f o r e
t h e c a t a l y s t i s
a d e a c t i v a t e d
c a t a l y s t .
1 3 .
The
method
of l a i m
1 ,
Wherein
h e r e a c t i o n
can
p e r
a t e i n
e x c e s s of 4 5 d a y s
b e f o r e
t h e
c a t a l y s t
i s a d e a c t i v a t e d
c a t a l y s t .
1 4 . A ethod o r t h e
p r o d u c t i o n
o f , 3 - b u t a d i e n e
c o m p r i s
1 n g :
c o n t a c t i n g a n
n - b u t e n e
c o n t a i n i n g f e e d s t o c k W i t h a
d e h y
d r o g e n a t i o n
c a t a l y s t ,
a t a p r e s s u r e
o f
350
mbar
r l e s s ,
u n d e r r e a c t i o n c o n d i t i o n s e f f e c t i v e
t o d e h y d r o g e n a t e
a t
l e a s t a p o r t i o n o f
s a i d
n - b e n Z e n e to p r o d u c e
1 , 3 - b u t a d i
e n e ;
s u p p l y i n g
steam
o t h e d e h y d r o g e n a t i o n e a c t i o n
i n
a
steam
t o h y d r o c a r b o n m o l a r r a t i o
o f
t l e a s t 1 0 : 1 ;
o p e r a t i n g t h e dehydrogenation r e a c t i o n i n a r e a c t o r at a
t e m p e r a t u r e o f
t
l e a s t 5 5 0 0 C . ;
-
8/17/2019 Metodo de Deshidrogenación 2011
8/8
US 011/0245568
A 1
i n c r e a s i n g t h e
t e m p e r a t u r e o f
t h e
r e a c t o r
a s
needed
o
k e e p
t h e 1 , 3 - b u t a d i e n e y i e l d
a t l e a s t
4 0
mol
;
a n d
Wherein
t h e r e a c t i o n can o p e r a t e i n e x c e s s of 3 0 d a y s
b e f o r e t h e c a t a l y s t i s a d e a c t i v a t e d c a t a l y s t .
1 5 .
The method
of c l a i m
1 4 ,
Wherein
t h e r e a c t i o n
can
o p e r a t e i n e x c e s s
o f
4 5
d a y s
b e f o r e t h e
c a t a l y s t i s
a d e a c t i
v a t e d c a t a l y s t .
1 6 . A ethod
f o r t h e
p r o d u c t i o n o f d i o l e ? n s i n a n e t h y l
b e n Z e n e d e h y d r o g e n a t i o n r e a c t o r c o n t a i n i n g a a t a l y s t u s e f u l
f o r e t h y l b e n Z e n e t o
s t y r e n e d e h y d r o g e n a t i o n c o m p r i s i n g :
m o d i f y i n g t h e d e h y d r o g e n a t i o n r e a c t o r t o e n a b l e t h e
removal of vapor stream
from t h e r e a c t o r
and reduce
t h e r e a c t o r pressure
o
vacuum o n d i t i o n s
of 00
mbar r
l e s s ;
s u p p l y i n g
a
f e e d s t o c k c o m p r i s i n g n - b u t e n e
t o t h e r e a c t o r ;
s u p p l y i n g steam o t h e
dehydrogenation
e a c t o r i n a steam
t o h y d r o c a r b o n
m o l a r
r a t i o
o f
t l e a s t 1 0 : 1 ;
c o n t a c t i n g t h e o l e ? n
c o n t a i n i n g
f e e d s t o c k
a n d
s t e a m
W i t h
a d e h y d r o g e n a t i o n c a t a l y s t
W i t h i n
a r e a c t i o n Z o n e ;
O c t . 6 , 2 0 1 1
o p e r a t i n g t h e d e h y d r o g e n a t i o n r e a c t o r a t a
t e m p e r a t u r e o f
a t l e a s t
5000
. and vacuum o n d i t i o n s
Wherein u b s t a n
t i a l l y
a l l o f
t h e h y d r o c a r b o n s a r e i n a
v a p o r
p h a s e ;
and
r e c o v e r i n g
a
v a p o r r o d u c t from
h e
d e h y d r o g e n a t i o n e a c
t o r
c o m p r i s i n g
1 , 3 - b u t a d i e n e
W h e r e i n t h e
v a p o r p r o d u c t
c o n t a i n s l e s s
t h a n 0 . 1 mol f
a c e t y l e n i c
s i d e p r o d u c t s .
1 7 . The method of c l a i m 1 6 ,
Wherein t h e r e a c t i o n
can
o p e r a t e i n e x c e s s
o f
30
d a y s
b e f o r e t h e c a t a l y s t i s a d e a c t i
v a t e d c a t a l y s t .
1 8 . The method
of
c l a i m 1 6 , Wherein t h e r e a c t i o n
can
o p e r a t e
i n e x c e s s o f 4 5 d a y s b e f o r e t h e c a t a l y s t i s a d e a c t i
v a t e d c a t a l y s t .
1 9 .
The method o f
c l a i m
1 6 ,
W h e r e i n
t h e y i e l d
o f
1 , 3
b u t a d i e n e i s
at
l e a s t 40
mol .
2 0 . The method o f c l a i m 1 6 ,
W h e r e i n
t h e y i e l d o f
1 , 3
b u t a d i e n e i s
a t l e a s t
4 5
mol
.
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