本文所述的各實(shí)施方案總體上涉及化學(xué)處理,并且更具體地,涉及用于生產(chǎn)輕烯烴的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、諸如丙烯等輕烯烴可用作基底材料以生產(chǎn)許多不同材料,諸如聚丙烯、異丙醇和丙烯酸,這些材料可用于例如包裝、建筑和紡織品。作為此效用的結(jié)果,全世界對輕烯烴存在需求。用于生產(chǎn)輕烯烴的適合工藝一般取決于給定化學(xué)進(jìn)料并且包括利用流化催化劑的那些工藝。例如,輕烯烴可以通過烷烴在流化床反應(yīng)器中的催化脫氫而形成。然而,需要改進(jìn)用于制備輕烯烴的系統(tǒng)和相關(guān)催化劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、用于制備輕烯烴的一些方法和相關(guān)系統(tǒng)可以利用可以在反應(yīng)器與燃燒器之間循環(huán)的催化劑,在反應(yīng)器中,輕烯烴在吸熱反應(yīng)中產(chǎn)生,在燃燒器中,催化劑通過至少一種補(bǔ)充燃料的放熱燃燒(有時伴隨焦炭的燃燒)來加熱。此類催化劑不僅對烷烴的脫氫具有催化活性,而且對補(bǔ)充燃料的燃燒也具有催化活性。此類合適的催化劑的一些實(shí)施方案包括例如載體上的鎵和鉑。在一些實(shí)施方案中,與尚未用于脫氫過程的常規(guī)催化劑相比,用于脫氫的常規(guī)催化劑在使用一段時間后可能出現(xiàn)催化活性的降低。此類用過的催化劑可能不再充分地催化烷烴的脫氫、補(bǔ)充燃料的燃燒或兩者。如本文所述,已發(fā)現(xiàn),與例如未通過添加諸如錳、鐵、鉻或釩等金屬改性的常規(guī)催化劑相比,一種通過添加諸如錳、鐵、鉻或釩等金屬對部分失活的催化劑改性的方法可以恢復(fù)烷烴脫氫的催化活性、燃燒活性或兩者。
2、根據(jù)本公開的一個或多個實(shí)施方案,一種方法可以包括操作脫氫過程,由此將含烴進(jìn)料轉(zhuǎn)化成輕烯烴,其中脫氫過程利用在反應(yīng)器與燃燒器之間循環(huán)的流化工藝催化劑。該方法還可以包括從脫氫過程中抽取工藝催化劑,對工藝催化劑改性以形成改性催化劑,并將改性催化劑加回到脫氫過程中。其中工藝催化劑包含0.1wt.%至10wt.%的一種或多種選自鎵、銦、鉈或它們的組合的金屬,1ppmw至1000ppmw的一種或多種選自鉑、鈀、銠、銥、釕、鋨或它們的組合的金屬,以及至少85wt.%的載體。對工藝催化劑改性可以包括添加錳、鐵、鉻、釩或鋁中的一種或多種。
3、應(yīng)當(dāng)理解,前述一般描述和以下詳細(xì)描述兩者都描述了各種實(shí)施方案,并且旨在提供用于理解所要求保護(hù)的主題的性質(zhì)和特征的概述或框架。實(shí)施方案的額外特征和優(yōu)點(diǎn)將在具體實(shí)施方式中闡述,且部分地,對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將從包括附圖和權(quán)利要求書的所述描述容易地顯而易見,或可通過實(shí)踐所描述的實(shí)施方案而認(rèn)識到。包括圖式以提供對實(shí)施方案的進(jìn)一步理解,且連同具體實(shí)施方式,用以解釋所要求保護(hù)的主題的原理和操作。然而,圖式中所描繪的實(shí)施方案在本質(zhì)上是說明性且示范性的,且并不意圖限制所要求保護(hù)的主題。
1.一種用于通過脫氫制備輕烯烴的方法,所述方法包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述工藝催化劑包含:
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述工藝催化劑不含錳和鐵。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述工藝催化劑包含錳、鐵或它們的組合。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述工藝催化劑的所述改性包括添加錳,并且其中所述改性催化劑包含100ppmw至5000ppmw的錳。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述工藝催化劑的所述改性包括添加鐵,并且其中所述改性催化劑包含100ppmw至5000ppmw的鐵。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述工藝催化劑的所述改性包括添加鉻,并且其中所述改性催化劑包含100ppmw至5000ppmw的鉻。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述工藝催化劑的所述改性包括添加釩,并且其中所述改性催化劑包含100ppmw至2000ppmw的釩。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中對所述工藝催化劑改性還包括添加鋁,其中所述改性催化劑包含0.5wt.%至10wt.%的鋁。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中對所述工藝催化劑改性還包括添加鉑或鎵中的一種或多種。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中對所述工藝催化劑改性還包括添加10ppmw至300ppmw的鉑。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中對所述工藝催化劑改性還包括添加0.1wt.%至0.5wt.%的鎵。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述載體包括氧化鋁、二氧化硅或它們的組合中的一種或多種。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述工藝催化劑的所述抽取發(fā)生在所述工藝催化劑已經(jīng)經(jīng)歷至少4個月的脫氫過程循環(huán)之后。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中當(dāng)所述工藝催化劑的燃燒活性降低至少60%時,從所述脫氫過程中抽取所述工藝催化劑。