改进脱氢工艺的方法技术

本发明专利技术涉及一种改进脱氢工艺的方法，包括：从径向脱氢反应器中除去一定体积的第一脱氢催化剂；向反应器中装入一定体积的递减率比第一脱氢催化剂低的第二脱氢催化剂；和使可脱氢烃通过反应器，其中第二催化剂的体积为除去的催化剂体积的至多９０％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
一直在不断努力提高脱氢工艺系统的效率。一个重要目标是确保催化剂在最佳运 行周期之后除去。如果在最佳运行周期之前除去，则催化剂将有未使用的剩余活性。如果催 化剂在最佳运行周期之后除去，则系统要在低于最佳转化率下操作一段时间。在大多数情 况下，运行周期由外部因素决定，因此所述目标变成使运行周期期间催化剂的使用最大化。U. S.专利申请公开2002/006M42描述了一种改进脱氢工艺系统性能的方法，其 中公开了使用环形的环状垂直催化剂床层，该催化剂床层包括含于催化剂床层的第一环状 垂直层内的活性催化剂材料和含于催化剂床层的第二环状垂直层内的惰性材料。该出版物 公开了催化剂床层的厚度优选为4-36英寸，优选6-M英寸，最优选约18英寸，这比厚度为 18-48英寸的典型脱氢催化剂床层薄。所使用的脱氢催化剂是任何常规的商业或专用脱氢 催化剂。该出版物公开了使用薄的催化剂床层降低了经催化剂床层的压降。薄的床层含有 较少的催化剂，这导致催化剂床层的产量下降。另外，催化剂随着时间失活和利用较少的催 化剂操作反应器导致运行周期缩短。有利的是提供改进脱氢系统的方法，该方法使经催化剂床层的压降降低，但避免 了运行周期的缩短或催化剂性能的下降。
技术实现思路
本专利技术提供一种，包括从径向脱氢反应器中除去一定体积 的第一脱氢催化剂；向反应器中装入一定体积的递减率比第一脱氢催化剂低的第二脱氢 催化剂；和使可脱氢烃通过反应器，其中第二催化剂的体积为除去的催化剂体积的至多 90%。本专利技术还提供一种方法，包括用惰性材料更换脱氢反应器中的一部分递减率为 0. 1-0. 8V /月的脱氢催化剂，和将包含可脱氢烃的进料引入反应器，其中进入反应器的进 料在接触惰性材料之前接触催化剂，和经惰性材料的压降低于经更换的脱氢催化剂部分的 压降。本专利技术进一步提供一种在径向反应器中使可脱氢烃脱氢的方法，其中在所述反应 器中预先除去第一催化剂和装入第二催化剂，其中第二催化剂的递减率比第一催化剂低， 和第二催化剂的体积为第一催化剂体积的至多90%。附图说明图1描述了可用于脱氢反应的径向反应器。图2描述了以蒸汽/油摩尔比为9操作的两个烷基芳烃脱氢系统的性能。图3描述了以蒸汽/油摩尔比为7操作的两个烷基芳烃脱氢系统的性能。图4描述了包含催化剂层和惰性材料层的径向反应器。具体实施例方式用于使可脱氢烃脱氢的工艺通常包括使可脱氢烃和蒸汽与脱氢催化剂接触来制 备相应的脱氢烃。通过脱氢工艺形成的脱氢烃是具有以下通式的化合物R1R2C = CH2其中R1和R2独立地表示烷基、烯基或苯基或者氢原子。可脱氢烃是具有以下通式的化合物R1R2HC-CH3其中R1和R2独立地表示烷基、烯基或苯基或者氢原子。合适的苯基可以具有一个或多个甲基作为取代基。合适的烷基通常每分子具有 2-20个碳原子，和优选3-8个碳原子，例如正丁烷和2-甲基丁烷的情形。合适的烷基取代 基是丙基(-CH2-CH2-CH3)、2-丙基(即 1-甲基乙基、-CH(-CH3)2)、丁基(-CH2-CH2-CH2-CH3)、 2-甲基-丙基(-CH2-CH (-CH3) 2)，和己基(-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3),特别是乙基 (-CH2-CH3)。合适的烯基通常每分子具有约4-20个碳原子，和优选每分子4-8个碳原子。可脱氢烃可以是烷基取代的苯，尽管也可以使用其它芳族化合物例如烷基取代的 萘、蒽或吡啶。合适的可脱氢烃的例子是丁苯、己苯、O-甲基丙基)苯、(1-甲基乙基) 苯(即异丙苯)、1-乙基-2-甲基-苯、1，4-二乙基苯、乙苯、1-丁烯、2-甲基丁烷和3-甲 基-1- 丁烯。用本工艺可以使正丁烷经过1- 丁烯转化成1，3- 丁二烯和使2-甲基丁烷经 过叔戊烯转化成异戊二烯。可通过本工艺制备的脱氢烃的例子是丁二烯、α -甲基苯乙烯、二乙烯基苯、异戊 二烯和苯乙烯。脱氢工艺通常是气相工艺，其中使包含反应物的气态进料与固体催化剂接触。催 化剂可以以催化剂颗粒的流化床形式或者填料床形式存在。所述工艺可以作为间歇工艺 或连续工艺进行。氢气可以是脱氢工艺的另外产物，和所述脱氢可以是非氧化脱氢。可用 于进行脱氢工艺的方法的例子可以在U. S. 5，689，023、U. S. 5，171，914、U. S. 5，190,906、 U. S. 6，191，065和ΕΡ1027928中找到，这些在此作为参考引入。有利的是使用水作为进料的附加组分，在此水可以为蒸汽形式。水的存在将降低 脱氢工艺期间催化剂上焦炭的沉积速率。进料中水与可脱氢烃的摩尔比通常为1-50，更通 常为3-30，例如5-10。脱氢工艺通常在500-700°C的温度下进行，更通常为550_650°C，例如600_640°C。 在一个实施方案中，脱氢工艺等温进行。在另一些实施方案中，脱氢工艺绝热进行，在该情 况下提及的温度是反应器入口温度，和随着脱氢进行温度通常可能降低至多150°C，更通常 降低10-120°C。绝压通常为10-300kPa，更通常为20_200kPa，例如50kPa或120kPa。如果希望，可以使用一个、两个或更多个反应器，例如三个或四个。反应器可以串 联或并联操作。它们可以彼此独立或不独立操作，和每一反应器可以在相同或不同条件下 操作。当脱氢工艺作为气相工艺使用填料床反应器操作时，LHSV可以优选为 o.oi-ioh—1，更优选ο. ι-ar1。这里使用的术语“LHSV”是指液时空速，定义为在正常条件 (即0°C和1巴绝压)下测量的烃进料的液体体积流量除以催化剂床层的体积，或者如果有 两个或更多个催化剂床层时除以催化剂床层的总体积。可以选择脱氢工艺的条件使得可脱氢烃的转化率为20-100mol %，优选 30-80mol %，或更优选为:35-75mol %。催化剂的活性定义为在给定的操作条件下脱氢工艺中可脱氢烃的转化率 为65m0l%时的温度。因此活性较强的催化剂的T65比活性较弱的催化剂低。相应的选择 性(S6Q定义为在转化率为65m0l%的温度下所希望的产品的选择性。脱氢烃可以通过任何已知的方式从脱氢工艺的产品中回收。例如，脱氢工艺可以 包括分馏或反应蒸馏。如果希望，脱氢工艺可以包括氢化步骤，其中使至少一部分产品进 行氢化，如此使至少一部分在脱氢期间形成的任何副产物转化成脱氢烃。进行氢化的产品 部分可以是富含副产物的产品部分。这类氢化是本领域已知的。例如，从U. S. 5，504，沈8、 U. S. 5，156，816和U. S. 4，822，936获知的方法可容易地用于本专利技术，这些在此作为参考引 入。脱氢工艺的一个优选实施方案是乙苯非氧化脱氢形成苯乙烯。该实施方案通常包 括在约500-700°C的温度下将包含乙苯和蒸汽的进料送入包含催化剂的反应区。蒸汽通常 以蒸汽/烃摩尔比为约7-15存在于进料中。作为替代，该工艺可以在约1-7、优选约2-6 的较低的蒸汽/烃摩尔比下进行。除了苯乙烯，该工艺通常制得少量副产物例如苯乙炔和 α -甲基苯乙烯。α -甲基苯乙烯是不希望的副产物，因为当随后苯乙烯聚合时其充当链终 止剂。脱氢工艺的另一个优选实施方案是乙苯氧化脱氢形成苯乙烯。该实施方案通常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进脱氢工艺的方法，包括：　　从径向脱氢反应器中除去一定体积的第一脱氢催化剂；　　向反应器中装入一定体积的递减率比第一脱氢催化剂低的第二脱氢催化剂；和　　使可脱氢烃通过反应器，　　其中第二催化剂的体积为除去的催化剂体积的至多９０％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-4-9 61/043,4191.一种改进脱氢工艺的方法，包括从径向脱氢反应器中除去一定体积的第一脱氢催化剂； 向反应器中装入一定体积的递减率比第一脱氢催化剂低的第二脱氢催化剂；和 使可脱氢烃通过反应器，其中第二催化剂的体积为除去的催化剂体积的至多90 %。2.权利要求1的方法，其中第二催化剂的体积为除去的催化剂体积的至多75%。3.权利要求1的方法，其中第二催化剂的体积为除去的催化剂体积的至多50%。4.权利要求1的方法，其中向反应器中装入惰性材料。5.权利要求3的方法，其中可脱氢烃在接触惰性材料之前接触催化剂。6.权利要求3的方法，其中经惰性材料的压降低于经除去的催化剂的压降。7.权利要求1的方法，其中第一催化剂的递减率为第二催化剂的递减率的至少1.1倍。8.权利要求1的方法，其中第一催化剂的递减率为第二催化剂的递减率的至少1.5倍。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：RD纽曼，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]