加氢脱烷基化方法技术

本发明专利技术公开了一种加氢脱烷基化方法，它将加氢脱烷基化反应器的至少一部分用耐碳化组合物处理，例如向基底构成材料上涂布薄膜或涂层。该反应器在低硫条件下运行。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
加氢脱烷基化方法本专利技术涉及可加氢脱烷基化烃的改进加氢脱烷基化方法，特别是在低硫条件下的方法，它将碳化降至最低，从而防止了工厂的过早停工。多年来，人们将可加氢脱烷基化烃如烷基芳烃加氢脱烷基化。主要方法包括将甲苯和类似的烷基取代苯转化成苯和各种付产物。这些方法或是催化方法或是非催化方法。催化方法采用一种或多种促进烷基芳香化合物转化成苯和烷基的催化剂。非催化方法通常通过加热和加压，以促进烷基芳香化合物转化成苯和烷基。一些常规催化加氢脱烷基化方法使用载于氧化铝载体上的VI-II族金属，如Rh和Pt。例如Kovach等人在美国专利No.3,700,745中公开了一种加氢脱烷基化方法，它包括使烷基芳烃与包括活性VIII族金属如铂、铑、钯、钌和镍的催化剂接触。其它催化加氢脱烷基化方法使用沉积于氧化铝载体上的氧化铬类催化剂。例如，Daly等人在美国专利No.4,451,687中公开了一种烷基芳香化合物加氢脱烷基化的催化剂，它含有氧化铝载体上的氧化铬。其它催化加氢脱烷基化方法使用上述催化剂的变体或完全不同的催化剂，例如可参见美国专利No.3,686,340、3,966,833、4,189,613、4,191,632、4,463,206和5,053,574。-->但是，催化方法不总是适于将烷基芳香化合物转化成苯和烷基。特别是，在适宜温度和压力下，这些催化剂的活性、选择性和转化率不总是适于大规模的加氢脱烷基化。如果升高温度或压力，将加剧付产物，如芳环的加氢裂化。此外，某些催化剂在使用过程中将失活，这可能是由于在催化剂表面上形成焦炭造成的。据信，这是由于催化活性点促进了氢解产物或芳烃的聚合，从而在催化剂表面上形成烃缩合物，在反应条件下，这些缩合物脱氢形成焦炭。由于焦炭被强烈吸附在促进脱烷基化的活性点上，因此上述反应降低了催化剂的活性。换言之，这些焦炭或碳聚集物使促进脱烷基化的活性催化点中毒。这可参见美国专利NO.4,451,687。此外，一些催化剂会由于硫的存在、特别是进料中的噻吩硫的存在而在使用过程中失活。即，由于进料中硫的存在，经过一段时间，如某些贵金属催化剂的催化剂会失活。如果硫已使催化剂失活至难于转化原料时，这些催化剂必须被置换或再生。由于催化加氢脱烷基化方法的上述缺点，已开发了非催化加氢脱烷基化方法。这些方法主要借助于加热和加压，将烷基芳香化合物转化成苯和离解的烷基化合物。Button等人在美国专利NO.3,607,960中和Loboda在美国专利No.4,058,452中公开了烷基芳烃如甲苯的热加氢脱烷基化、来制备苯的方法。两种方法都使至少一种烷基芳香化合物与氢气的气态混合物经过温度达1000—1800°F的反应区域，并从流出物中分离苯。其它描述可加氢脱烷基化烃的热脱烷基化的专利包括美国专利NO.2,929,775、3,160,671和3,284,526。-->热加氢脱烷基化方法由于不使用易于失活的催化剂，因此克服了上述催化加氢脱烷基化方法的缺点。但是，在没有适宜催化剂的存在下，为转化烷基芳香化合物，要求采用高温和高压，因此该方法也有本身固有的问题。在传统加氢脱烷基化方法中，加入的硫有效地抑止了碳化。这些硫一定程度地抑止了碳化。但是，对于低硫或无硫系统，就不会有这种抑止作用，特别是在系统置于高温时，如在热加氢脱烷基化时。碳化引起的问题包括焦炭化、系统金属的碳化和金属粉尘化。钢壁由于碳化变脆会导致“金属粉尘化”，即由于金属的腐蚀产生催化活性微粒和金属微粒。过量的“金属粉尘化”在系统中产生活性金属微粒，这些微粒又提供了形成焦炭的其它活性点。在加氢脱烷基化方法中，焦炭化通常不是一个必须解决的问题，但是在无硫情况下，会过量形成焦炭却加剧了这一问题。事实上，焦炭颗粒中的活性金属微粒通常导致在整个系统中产生焦炭。即，活性金属微粒在其本身上和系统中这些微粒的聚集处诱发了焦炭的形成，导致了焦炭堵塞和放热反应的过热区域。结果，反应器系统发生过早焦炭堵塞，使该系统过早停工。防止碳化、变脆和金属粉尘化的一个解决方法是向进料中加硫，从而有效地抑止碳化。但是，加硫增加了操作成本和复杂性。此外，硫的使用也引起的环境污染，并且有危险，这些应尽量避免。此外，在高温下，进料中加入硫仍会发生焦炭化和碳化。因此，本领域仍需一种可加氢脱烷基化合物的改进加氢脱烷基化方法，它可以避免碳化，特别是在无硫或低硫条件可避免碳化。这种方法包括抑制引起系统金属碳化不希望的催化活性的措施。-->因此，本专利技术的一个目的是提供
技术介绍
需要的解决焦炭化、碳化和金属粉尘化的方法。特别是，发现了导致过早焦炭堵塞的碳化和金属粉尘化的机理，使本领域熟练技术人员能够找到解决上述问题的方法。本专利技术的另一目的是提供在可加氢脱烷基烃的热脱烷基化方法中防止碳化和金属粉尘化的方法。该方法包括预处理暴露于脱烷基化环境的表面，形成比制备反应器系统的常规材料更耐变脆、碳化和金属粉尘化的保护层。应用本专利技术方法特别可在无硫条件下将可加氢脱烷基化烃脱烷基化。因此，本专利技术防止碳化方法的优点包括无需加烃进料和其它循环物流中加硫。此外，也可以使用低硫含量的烃进料。更优选地，本专利技术涉及一种烃的热加氢脱烷基化方法，它包括，在低硫条件下，使烃与氢气在耐碳化和金属粉尘化的反应器系统中进行接触，该反应器系统是对常规钢质反应器系统的改进。另一方面，本专利技术提供防止变脆的反应器系统。防止变脆大大抑止了反应器系统中的金属粉尘化和焦炭化，使其可操作更长的时间。此外，在加氢脱烷基化过程中，特别是在热加氢脱烷基化方法中可采用更高的温度，提高了生产率。另一更优选的实施方案涉及如下专利技术：简单地为反应器系统提供一保护镀层、贴面或其它涂层如漆，可完全避免前述问题。这种保护层必须足够厚，为基底金属提供完全保护的涂层，并且保护层必须在整个过程中保持完整。即使极少的缺陷、针孔或其它瑕疵也会提供碳化点，足以导致停工。有效的保护层必须耐有害的化学变化以及耐剥离和/或龟裂。-->此外还发现，所有保护层必须具有足够的厚度，以完全覆盖待保护的表面，并且必须在整个操作过程中保持完整。因此，该保护层必须足以耐在装载催化剂、开工和操作过程中的摩擦。该优选实施方案使用了将保护层与待保护的基底钢材粘结在一起的中间粘结层。在这里，该反应器系统包括具有保护层的钢质区域，该保护层、优选为锡化物层将钢质区域与烃分离，其厚度必须足以使钢质区域与烃环境完全分离，从而防止金属变脆。该保护层用一中间富碳(相对于钢质基底)粘结层粘结于基底钢材上；对于不锈钢基底，使用中间富碳、贫镍(相对于钢质基底)粘结层。对于锡化物外保护层和不锈钢基底，锡化物层是富镍的并包含碳化物包含物，而中间富碳、贫镍粘结层包含锡化物包合物。优选的碳化物包合物是粘结层的继续延伸或突起，它从中间富碳、贫镍粘结层延伸到锡化物相中，但不间断锡化物相；同样地，锡化物包合物从锡化物层中继续延伸到富碳、贫镍粘结层中。上述碳化物包合物存在于锡化物层中、并且锡化物包合物存在于中间富碳、贫镍粘结层中的结构促进了保护层的粘结，从而提高的耐磨性。中间富碳粘结层和富镍锡化物层之间的界面是不规则的，但也不间断。虽然需要保证待保护的金属基底的完全涂布，但也必须避免涂布过多或过厚的保护层材料。如果太厚，例如涂层的合金材料在固化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可加氢脱烷基化烃的加氢脱烷基化方法，它包括：(i)用耐碳化组合物处理加氢脱烷基化反应器系统的至少一部分，以及(ii)在所述处理后的反应器系统中、使所述烃与氢气在加氢脱烷基化条件下接触。

【技术特征摘要】
1993.01.04 US 08/000,0171.可加氢脱烷基化烃的加氢脱烷基化方法，它包括：(i)用耐碳化组合物处理加氢脱烷基化反应器系统的至少一部分，以及(ii)在所述处理后的反应器系统中、使所述烃与氢气在加氢脱烷基化条件下接触。2.根据权利要求1的方法，其中，步骤(i)包括向在加氢脱烷基化条件下易于碳化的反应器系统的表面涂布耐碳化组合物涂层或薄膜。3.根据权利要求1和2的方法，其中，所述耐碳化组合物包括铝、锑、砷、铋、黄铜、铬、铜、锗、铟、铅、硒、碲、锡或者它们的金属互化物或合金。4.根据权利要求3的方法，其中所述涂层或薄膜的至少一部分是Cu—Sn合金或Cu—Sb合金。5.根据权利要求2的方法，其中，所述涂层或薄膜在基底材成材料上以镀层、贴面、漆或其它涂层的形式形成。6.根据权利要求1的方法，其中所述耐碳化组合物含锡。7.根据权利要求1的方法，包括向烃中加选自下列的防碳化和防焦炭化剂：有机锡化合物，有机锑化合物，有机铋化合物，有机砷化合物和有机铅化合物。8.根据权利要求1的方法，其中有机锡非硫，防碳化剂和防焦炭化剂被加到烃中。9.根据权利要求1的方法，其中所述反应器系统的至少一部分是由用含锡、锑、铋或砷的耐碳化涂层处理后的富铬钢制造的。10.根据权利要求9的方法，其中金属涂层含锡。11.根据权利要求10的方法，其中锡涂层用电镀、蒸汽沉积或在熔融锡浴中浸渍来涂布。12.根据权利要求1的方法，其中反应器系统的所述部分用钢制成并用铝或锡涂层处理；随后涂布一薄氧化铬涂层。13.根据权利要求12的方法，其中反应器系统的所述部分用铝化法涂布铝。14.根据权利要求12的方法，其中反应器系统的所述部分用电镀涂锡。15.根据权利要求1的方法，其中反应器系统的所述部分先用含铝涂层涂布，随后用包括涂布含锡金属涂层的后处理法处理。16.根据权利要求15的方法，其中最初的铅涂层用铝化法涂布。17.根据权利要求1的方法，其中反应器体系的一部分在所述接触期间被置于至少700°F的温度。18.根据权利要求16的方法，其中反应器体系的一部分在所述接触期间被置于至少900°F的温度。19.根据权利要求18的方法，其中反应器体系的一部分在所述接触期间被置于约900°F和1800°F之间。20.根据权利要求1的方法，其中接触在无催化剂下进行的。21.根据权利要求1的方法，其中所述烃包括烷基取代的苯。22.根据权利要求21的方法，其中，所述烃是甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、对二甲苯、混合的二甲苯、乙基苯、丙基苯、丁基苯和其它C7—C10烷基苯。23.根据权利要求22的方法，其中，所述烃是甲苯。24.根据权利要求1的方法，其中甲苯与氢在约900°F到1800°F的温度下接触。25.根据权利要求24的方法，其中所述反应器的所述部分用一个含锡或锑的耐碳化组合物的薄膜涂布。26.可加氢脱烷基化烃的加氢脱烷基化方法，它包括：(i)用耐碳化组合物处理加氢脱烷基化反应器系统的至少一部分，以及(ii)在所述处理后的反应器系统中、使所述烃与氢气在加氢脱烷基化条件下接触。27.根据权利要求26的方法，其中，步骤(i)包括向在加氢脱烷基化条件下易于碳化的反应器系统的表面涂布耐碳化组合物涂层或薄膜。28.根据权利要求27的方法，其中，所述耐碳化组合物包括铝、锑、砷、铋、黄铜、铬、铜、锗、铟、铅、硒、碲、锡或者它们的金属互化物或合金。29.根据权利要求28的方法，其中所述耐碳化组合物含锡。30.提高常规重整反应器系统的中心管网的耐碳化和耐变脆性能的方法，它包括向该管网上涂布选自铜、锡、砷、锑、锗、镓、铟、硒、碲、黄酮、铅、铋、铬、它们的金属互化物和合金的材料的镀层、贴面或涂层。31.根据权利要求30的提高中心管网的耐碳化和耐变脆性能的方法，它包括向该管网上涂布基于铬的钝化层的镀层、贴面或涂层，使其耐碳化和耐变脆性能高于低碳钢的。32.根据权利要求31的提高中心管网的耐碳化和耐变脆性能的方法，其中基于铬的钝化层是铬镀层。33.根据权利要求32的提高中心管网的耐碳化和耐变脆性能的方法，其中铬镀层是电解涂布的。34.可加氢脱烷基烃的加氢脱烷基化的方法，它包括处理步骤(i)包括以下述方法为加氢脱烷基化反应器系统的钢质区域提供耐碳化和耐摩擦保护层：(a)在该钢质区域涂布可形成耐碳化保护层的金属镀层、贴面或其它涂层，其厚度足以在操作过程中使钢质区域与烃隔离、同时避免任何显著的液体金属变脆；和(b)形成通过中间富碳化物粘结层粘结于钢质区域上的保护层；(ii)将可加氢脱烷基烃原料加氢脱烷基化。35.按照权利要求34的方法，其中所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·V·海叶，B·F·姆拉思克，R·A·因斯，D·P·哈格维谢，W·J·卡尼拉，D·C·克拉莫，
申请(专利权)人：切夫里昂化学公司，
类型：发明
国别省市：美国;US