metodo de deshidrogenación 2011

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


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

: --__

g

S .

IIIIIIIIIIIIIII. E

F;

I I

I

I I I

II

';

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 ]


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

é

- I

O

O

0

0

.[

O

O

E

Q

0

Om

0

‘ v .m

Im

O

|

Q

Oh

A0

I

OM

O

v

O

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


3/8

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

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 ]


4/8

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


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


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


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 .


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


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


o p e r a t i n g t h e


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


o p e r a t i n g

t h e


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


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



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


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


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 . ;


8/8

US 011/0245568

A 1

i n c r e a s i n g t h e


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 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


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 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


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


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


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


a t l e a s t

4 5

mol

.

* * * * *

metodo de deshidrogenación 2011

Documents