脱氢催化剂滑流的再生的制作方法

专利2025-06-18  14


本领域为进料与流化催化剂的反应。本领域可具体地涉及使烷烃进料与流化脱氢催化剂反应。


背景技术:

1、轻质烯烃生产对于生产足够的塑料以满足全球需求至关重要。烷烃脱氢(pdh)是其中轻质烷烃如乙烷和丙烷可以分别脱氢以制备乙烯和丙烯的方法。脱氢是需要外部热量以驱动反应完成的吸热反应。

2、脱氢催化剂可以结合脱氢金属和金属氧化物载体。催化剂必须足够稳健且尺寸适当,能够抵抗流化床系统中预期的研磨。

3、在使用流化催化剂的pdh反应中,焦炭可沉积在催化剂上同时催化该反应,并且脱氢金属可通过与反应条件的延长接触而失活。可以通过在存在氧气的情况下从催化剂中燃烧焦炭来在催化剂再生器中再生催化剂。然后可以将热再生催化剂转移回反应器以催化反应。如果提供不足的热量来驱动吸热反应,则烯烃生产可能会受到影响。对于现有技术中使用的pt-ga催化剂,为了保持催化剂活性,已经通过燃烧补充燃料,并且随后在每个循环中使碳燃烧的催化剂经受额外的氧处理超过2分钟以保持催化剂随时间的活性来完成催化剂的再生。然而,将催化剂暴露于处理气体超过两分钟需要大的容器和高体积的空气流。较小的容器尺寸对于成本而言为优选的,但是允许较小容器的停留时间可能不足以在商业操作中所必需的数千个循环中保持活性。

4、因此,需要经改善的使催化剂再生的方法,以减小再生容器的尺寸并减少所需的空气流体积。


技术实现思路

1、使用流化催化反应器,其中催化剂以短的再生循环穿过脱氢反应器进行连续循环,同时另外从反应器中分离废催化剂的滑流以用于复原。通过使催化剂的小滑流进行长时间复原,与现有技术方法相比,再生所需的容器尺寸以及空气流体积可以显著减少。

2、通过在含氧气体中长时间的处理,在许多循环中聚积的催化剂的失活为完全可逆的或至少大部分可逆的,即使循环(在该循环中催化剂随时间失活)仅涉及了较短的再生时间。



技术特征:

1.一种用于使反应物流与催化剂接触的系统,所述系统包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其中流到所述催化剂复原单元的所述量的催化剂流包含所述废催化剂流的一部分或所述再生器单元中的催化剂的一部分。

3.一种用于管理或控制催化剂活性的方法,所述方法包括将丙烷脱氢系统内0.05%至5%的催化剂流送到催化剂复原单元,其中所述系统包括反应器、催化剂再生单元和所述催化剂复原单元以及催化剂管道,所述催化剂管道用以将催化剂送到以及送出所述反应器、所述催化剂再生单元和所述催化剂复原单元中的每一者。

4.根据权利要求3所述的方法,其中所述催化剂复原单元从所述反应器接收废催化剂,在足以增加所述废催化剂的活性的温度处理所述废催化剂,并且随后将复原催化剂返回到所述反应器或返回到所述催化剂再生单元。

5.根据权利要求3所述的方法,其中每200个循环至每4000个循环将所述催化剂送到所述催化剂复原单元,其中循环包括其中所述催化剂从所述反应器通入所述再生器单元并返回的重均时间段。

6.根据权利要求3所述的方法,其中与所述再生单元相比,所述复原器含有0.2%至6%的催化剂。

7.根据权利要求3所述的方法,其中将所述催化剂送到所述复原单元,并在包含超过2摩尔%o2的气体的存在下加热至至少700℃的温度,持续至少5分钟。

8.根据权利要求3所述的方法,其中所述催化剂在所述催化剂复原单元内用空气进行流化,并在所述催化剂复原单元内保持5分钟至60分钟。

9.根据权利要求3所述的方法,其中所述复原单元被定位在所述催化剂再生单元上方,并且其中来自所述再生单元的烟气流被送到所述复原单元。

10.根据权利要求3所述的方法,其中将再生催化剂或部分再生催化剂的滑流从所述催化剂再生单元的上部部分送到所述复原单元。


技术总结
本发明提供了一种流化催化反应器系统,该流化催化反应器系统一次使0.05%至5%的催化剂循环穿过复原单元,其待在氧气的存在下加热以保持催化剂活性。使用可以为主催化剂再生单元尺寸的2%的该复原单元允许设备尺寸减小以及催化剂库存减少。被送到该复原单元的该催化剂可以为废催化剂,但也可以为部分再生催化剂或完全再生催化剂。可以通过燃烧燃料或通过热烟气来加热该复原单元。

技术研发人员:A·M·布赫宾德,约翰·J·塞内塔,潘卫,沃尔夫冈·A·施皮克尔,R·A·约翰逊二世
受保护的技术使用者:环球油品有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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