用于生产烯烃的方法技术

根据本公开的一个或多个实施方案，一种用于生产烯烃的方法包括：使含烃进料与催化剂在反应器系统的反应器部分中接触以形成含烯烃流出物，使该含烯烃流出物的至少一部分与催化剂分离，将该催化剂传送到反应器系统的催化剂加工部分并且加工该催化剂以产生经加工的催化剂和燃烧气体，将该经加工的催化剂从催化剂加工部分传送到反应器部分，以及当燃烧气体以大于在催化剂加工部分的温度和压力下燃烧气体的LFL的5％的量包含一种或多种烃时，将燃烧添加剂引入到反应器系统。催化剂可包含1ppmw至150ppmw的铂。燃烧添加剂可包含150ppmw至1,000ppmw的铂。000ppmw的铂。000ppmw的铂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产烯烃的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年12月18日提交的第63/127,465号美国临时专利申请的优先权，所述申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

技术介绍


[0003]本公开大体上涉及化学加工，且更具体地，涉及催化剂体系和使用它们生产烯烃的方法。
[0004]
技术介绍

[0005]如乙烯的轻烯烃可用作基底材料以生产许多不同材料，如聚乙烯、氯乙烯和环氧乙烷，所述材料可用于产品包装、构造和纺织品。作为此效用的结果，全世界对轻烯烃的需求在增加。用于生产轻烯烃的适合工艺一般取决于给定化学进料并且包括例如流体化催化脱氢(FCDh)工艺。

技术实现思路

[0006]一般来说，在FCDh工艺中，含烃进料和流体化催化剂引入FCDh系统的反应器部分中，含烃进料接触催化剂，并且所得混合物流动通过反应器部分以通过脱氢产生含烯烃流出物。催化剂可与含烯烃流出物分离且传送到FCDh系统的催化剂加工部分。通常，FCDh工艺中脱氢所必需的热量主要由催化剂加工部分中燃烧燃料，例如沉积在催化剂上的焦炭和/或补充燃料的燃烧提供。具体地，已通过催化剂加工部分中燃烧燃料的燃烧加热的催化剂将热量传送到反应器部分。为了燃烧燃料在合理温度下燃烧，依赖于催化剂以提供燃烧活性。然而，当催化剂循环通过FCDh系统时，催化剂的燃烧活性通常将以大于脱氢活性的速率降低。结果，必须以大于维持反应器部分中的足够脱氢活性所必需的速率将新鲜催化剂添加到FCDh系统，以便维持催化剂加工部分中的足够燃烧活性，这极大地增加FCDh工艺的经济成本。然而，本公开的用于生产烯烃的催化剂体系和方法可有效地维持FCDh系统的催化剂加工部分中的足够燃烧活性而不显著增加经济成本。这至少部分地通过利用催化剂和燃烧添加剂两者来实现。
[0007]根据本公开的一个或多个实施方案，一种用于生产烯烃的方法包括：使含烃进料与催化剂在反应器系统的反应器部分中接触以形成含烯烃流出物，使所述含烯烃流出物的至少一部分与所述催化剂分离，将所述催化剂传送到所述反应器系统的催化剂加工部分并且加工所述催化剂以产生经加工的催化剂和燃烧气体，将所述经加工的催化剂从所述催化剂加工部分传送到所述反应器部分，以及当所述燃烧气体以大于在所述催化剂加工部分的温度和压力下所述燃烧气体的可燃下限(LFL)的5百分比(％)的量包含一种或多种烃时，将燃烧添加剂引入所述反应器系统。所述催化剂可包含1重量百万分率(ppmw)至150ppmw的铂。所述燃烧添加剂可包含150ppmw至1,000ppmw的铂。
[0008]应当理解，前述一般描述和以下详细描述两者都描述了各种实施方案，并且旨在提供用于理解所要求保护的主题的性质和特征的概述或框架。实施方案的额外特征和优点将在具体实施方式中阐述，且部分地，对于本领域的一般技术人员将从包括附图和权利要求书的所述描述容易地显而易见，或可通过实践所描述的实施方案而认识到。包括图式以提供对实施方案的进一步理解，且连同具体实施方式，用以解释所要求保护的主题的原理和操作。然而，图式中所描绘的实施方案在本质上是说明性且示范性的，且并不意图限制所要求保护的主题。
附图说明
[0009]当结合以下图式阅读时，可更好地理解以下具体实施方式，其中：
[0010]图1示意性地描绘根据本公开的一个或多个实施方案的反应器系统。
[0011]当描述图1的简化示意性绘示时，不包括可使用且为本领域的一般技术人员众所周知的许多阀、温度传感器、电子控制器等。此外，也不包括通常包含于此类反应器系统中的伴随组件，例如，空气供应、热交换器、缓冲罐等。然而，应理解，这些组件在本公开的范围内。
[0012]现在将更详细地参考各种实施方案，其中一些实施方案在附图中绘示。
具体实施方式
[0013]本公开涉及催化剂体系和使用它们生产烯烃的方法。更具体地，本公开涉及可用于脱氢的催化剂体系和使用它们通过FCDh工艺生产烯烃的方法。如先前所论述，FCDh工艺中脱氢所必需的热量主要由FCDh系统的催化剂加工部分中燃烧燃料，例如沉积在催化剂上的焦炭和/或补充燃料的燃烧提供。为了燃烧燃料在合理温度下燃烧，依赖于催化剂以提供燃烧活性。然而，当催化剂循环通过FCDh系统时，催化剂的燃烧活性通常将以大于脱氢活性的速率降低。结果，必须以大于维持反应器部分中的足够脱氢活性所必需的速率将新鲜催化剂添加到FCDh系统，以便维持催化剂加工部分中的足够燃烧活性，这极大地增加FCDh工艺的经济成本。然而，本公开的用于生产烯烃的催化剂体系和方法可有效地维持FCDh系统的催化剂加工部分中的足够燃烧活性而不显著增加经济成本。这至少部分地通过利用催化剂和燃烧添加剂两者来实现。
[0014]如在本公开中所用，术语“流体化反应器系统”是指其中一种或多种反应物在系统的不同部分中以流体化方式(如鼓泡方式、段塞流方式、湍流方式、快速流体化方式、气动输送方式或这些的组合)与催化剂接触的反应器系统。举例来说，在流体化反应器系统中，含有一种或多种反应物的化学进料可在操作温度下与循环催化剂接触以进行连续反应而产生流出物。
[0015]如在本公开中所用，术语“失活的催化剂”指代由于焦炭的积累和/或催化剂活性部位的损失而具有降低的催化活性的催化剂。术语“催化活性”及“催化剂活性”指代催化剂能够催化在反应器系统中进行的反应的程度。
[0016]如在本公开中所用，术语“催化剂再活化”及“再活化催化剂”指代加工失活的催化剂以恢复催化剂活性的至少一部分以产生再活化的催化剂。失活的催化剂可以通过但不限于恢复催化剂酸性、氧化催化剂、其它再活化工艺或它们的组合再活化。
[0017]现将在示例FCDh系统的上下文中描述本公开的用于生产烯烃的催化剂体系和方法。应理解，图1的示意图仅为示例系统且还考虑其它FCDh系统，且可在此些替代系统中利用所描述的概念。举例来说，所描述的概念可等同地应用于具有替代的反应器单元和再生单元的其它系统，如在非流体化条件下操作的那些系统，或者为下料管(downer)而不是提升管(riser)的那些系统。另外，本专利技术所描述的用于生产烯烃的催化剂体系和方法不应仅限于经设计以通过FCDh工艺生产轻烯烃的反应器系统的实施方案，例如关于图1所描述的反应器系统，因为还考虑其它脱氢系统(例如利用不同化学进料)。
[0018]现参考图1，示意性地描绘示例反应器系统102。反应器系统102一般包含反应器部分200和催化剂加工部分300。如在图1的上下文中所使用，反应器部分200指代反应器系统102中发生主要工艺反应的部分。举例来说，反应器系统102可为FCDh系统，其中含烃进料在反应器系统102的反应器部分200中的脱氢催化剂存在下脱氢。反应器部分200一般包含反应器202，所述反应器可包含上游反应器区段250、下游反应器区段230和用以将催化剂与反应器202中产生的流出物分离的催化剂分离区段210。
[0019]类似地，如在图1的上下文中所使用，催化剂加工部分300是指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于生产烯烃的方法，所述方法包括：使含烃进料与催化剂在反应器系统的反应器部分中接触以形成含烯烃流出物；使所述含烯烃流出物的至少一部分与所述催化剂分离；将所述催化剂传送到所述反应器系统的催化剂加工部分并且加工所述催化剂以产生经加工的催化剂和燃烧气体；将所述经加工的催化剂从所述催化剂加工部分传送到所述反应器部分；以及当所述燃烧气体以大于在所述催化剂加工部分的温度和压力下所述燃烧气体的可燃下限水平的5％的量包含一种或多种烃时，将燃烧添加剂引入所述反应器系统，其中：所述催化剂包含1重量百万分率至150重量百万分率的铂；并且所述燃烧添加剂包含150重量百万分率至1,000重量百万分率的铂。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述催化剂还包含镓和载体材料。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述催化剂包含0.1重量百分比至10.0重量百分比的镓。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述载体材料包含氧化铝、二氧化硅、氧化钛或锆。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述催化剂还包含小于或等于5重量百分比的碱金属或碱土金属。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述燃烧添...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆林，杨飏，A，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：