[发明专利]从甲烷选择性制备乙烯

权利要求书

1.一种用于制备乙烯的方法，所述方法包括：

(a)将包含甲烷的第一流与氧化剂接触，并且在适合于制备包含一氧化碳(CO)和氢气(H₂)的第二流的条件下氧化至少一部分甲烷；

(b)在适合于制备包含甲醇和乙醇的第三流的条件下，将第二流与CO加氢催化剂接触；

(c)从第三流中获得包含乙醇的第四流和包含甲醇的第五流；和

(d)使第四流与乙醇脱水催化剂在适合于使至少一部分乙醇脱水并产生包含乙烯的产物流的条件下接触。

2.根据权利要求1所述的方法，其中第三流还包括C2至C7烷烃和二氧化碳(CO₂)，方法还包括：

(i)将第三流分离，以获得包含甲醇和乙醇的第一中间流和包含C2至C7烷烃和CO₂的第二中间流；和

(ii)分离第一中间流以获得第四流和第五流。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中CO加氢催化剂包括结晶钴钼催化剂。

4.根据权利要求3所述的方法，其中结晶钴钼催化剂包括单斜晶体结构。

5.根据权利要求4所述的方法，其中结晶钴钼催化剂为单斜钴钼氧化物。

6.根据权利要求5所述的方法，其中单斜钴钼氧化物为Co_xMo_yO_z，其中x为0.5至1.5，y为0.5至1.5，z为3.5至4.5。

7.根据权利要求6所述的方法，其中单斜钴钼氧化物包含α-CoMoO₄和β-CoMoO₄的重量％比率为15:85至35:65的α-CoMoO₄与β-CoMoO₄。

8.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中CO加氢催化剂在与第二流接触之前被还原和活化。

9.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中步骤(a)中的氧化剂是蒸汽、氧气(O₂)、CO₂或其组合。

10.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中使用甲烷氧化催化剂催化步骤(a)中的至少一部分甲烷的氧化，其中甲烷氧化催化剂包含在包含氧化铝、二氧化硅、氧化锆、二氧化铈、二氧化钛、氧化镁、铝酸镁或其任意组合的载体上的一种或多于一种选自La、Ni、Ru、Rh、Pd、Ir和Pt的金属。

11.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中步骤(a)的甲烷氧化条件包括0巴至180巴的压力、5000h^-1至15000h^-1的GHSV和500℃至1600℃的温度。

12.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中第二流中H₂和CO的摩尔比为0.5:1至3:1。

13.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中步骤(a)的接触条件包括25巴至90巴的压力、1000h^-1至3000h^-1的GHSV和150℃至450℃的温度。

14.根据权利要求2所述的方法，其中第三流包含20摩尔％至40摩尔％的甲醇、20摩尔％至40摩尔％的乙醇、5摩尔％至25摩尔％的C2至C7烷烃和10摩尔％至20摩尔％的CO₂。

15.根据权利要求2所述的方法，其中在步骤(i)中，使用蒸馏塔通过蒸馏分离第三流，获得作为塔底馏出产物的第一中间流，并且获得作为塔顶馏出产物的第二中间流。