在逆流反应器中骤冷链烷烃脱氢反应的方法技术

本发明专利技术提供一种用于骤冷链烷烃脱氢方法中的过程料流的方法。该方法包括，在过程料流离开催化床反应器区段之后，在热停留时间过程中冷却丙烷脱氢料流。该方法包括冷却和压缩产物料流，取出部分产物料流并在它离开催化床反应器区段时将该部分产物料流传送至与过程料流混合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权声明本申请要求2010年6月28日提交的美国申请No.12/824,640的优先权。
本专利技术涉及用于链烷烃的脱氢的方法。本方法产生热的产物料流，本专利技术涉及该热的产物料流的冷却。
技术介绍
轻质烯烃，尤其是乙烯和丙烯的生产，对多种塑料的生产以及商业上重要的单体的生产是重要的。所述塑料包括聚乙烯和聚丙烯，单体包括氯乙烯、乙基苯、环氧乙烷和一些醇。轻质烯烃习惯上通过裂解（蒸汽裂解和催化裂解两者）包含更大分子的烃的烃原料产生。原料包括石脑油以及其他更重质烃料流。烯烃生产的传统方法为将石油原料裂解为烯烃。石油原料的裂解通过催化裂解、蒸汽裂解、或该两种方法的某组合进行。产生的烯烃通常为轻质烯烃，如乙烯和丙烯。乙烯和丙烯的轻质烯烃产物有巨大的市场。由于来自原油的石油原料面临价格上涨，提供乙烯和丙烯的其他来源是有利的。也公知烯烃可从氧合物产生。氧合物至烯烃的最通常的转化为从甲醇生产轻质烯烃，其中甲醇可从其他来源生产，包括生物质和天然气。乙烯装置是非常复杂的反应和气体回收系统的组合。在蒸汽的存在下在有效的热条件下将原料装入裂解区段以产生热解反应器流出物气体混合物。通过一系列低温和常规分馏步骤，使得热解反应器流出物气体混合物稳定并将其分离为经纯化的组分。含有低温和常规分馏步骤两者以回收纯度超过99.5%乙烯的乙烯产物的乙烯装置的典型乙烯分离区段描述于V.Kaiser和M.Picciotti的论文，标题为“Better Ethylene SeparationUnit”。该论文刊登在HYDROCARBON PROCESSING MAGAZINE，1988年11月，57-61页，将其并入本文作为参考。公知有方法用于增加来自沸石裂解法的乙烯生产的产物部分的转化率，以通过烯烃的歧化或复分解生产更多丙烯。这些方法公开于US5,026,935和US 5,026,936，其中复分解反应步骤与催化裂解步骤结合进行，以通过由裂解得到的C2和C4烯烃的复分解生产更多丙烯。催化裂解步骤采用沸石催化剂以转化每分子具有4或更多碳原子的烃料流以生产每分子具有更少碳原子的烯烃。至沸石催化剂的烃进料流通常含有40至100wt-%的每分子具有4或更多碳原子的链烷烃与0至60wt-%的每分子具有4或更多碳原子的烯烃的混合物。在US 5,043,522中，公开了用于该沸石裂解法的优选的催化剂为酸沸石，例子包括多种ZSM-型沸石或硼硅酸盐。在ZSM-型沸石中，优选ZSM-5。公开了可用于裂解法中以生产乙烯和丙烯的其他含有沸石的材料包括沸石A、沸石X、沸石Y、沸石ZK-5、沸石ZK-4、合成丝光沸石、脱铝丝光沸石、以及天然存在的沸石，包括菱沸石、八面沸石、丝光沸石等等。优选为离子交换以取代存在于沸石中的碱金属的沸石。优选的碱性交换阳离子为氢、铵、稀土金属及其混合物。欧洲专利No.109,059B1公开了，通过在400至600°C的温度下使得进料流接触ZSM-5或ZSM-11沸石（其具有小于或等于300的二氧化硅/氧化铝原子比例），将含有每分子具有4至12个碳原子的烯烃的进料流转化为丙烯的方法。ZSM-5或ZSM-11沸石用氢或铵阳离子交换。该参考文献也公开了，虽然通过每分子具有小于4个碳原子的任意烯烃的回收提高了至丙烯的转化率，未反应的链烷烃倾向于在回收料流中累积。该参考文献提供了附加的低聚反应步骤，其中将具有4个碳原子的烯烃低聚以促进除去链烷烃如丁烷（特别是异丁烷），其难以通过常规分馏从C4烯烃分离。在相关的欧洲专利No.109,060B1中，公开了将丁烯转化为丙烯的方法。该方法包括使得丁烯与沸石化合物反应，所述沸石化合物选自硅质岩(silicalite)、硼硅沸石（boralite）、色硅酸盐(chromosilicates)、以及那些沸石ZSM-5和ZSM-11，其中二氧化硅/氧化铝摩尔比大于或等于350。转化在500°C至600°C的温度下和相对于每kg纯沸石化合物5至200kg/hr丁烯的空速下进行。欧洲专利No.109,060B1公开了使用离子交换的、浸渍的、或共沉淀形式的硅质岩-1，其中具有选自铬、镁、钙、锶和钡的改性元素。链烷烃脱氢代表了可选的得到轻质烯烃的路径，并描述于US3,978,150和其他文献。这是重要的方法，因为其提供通过选择进料流的控制。本领域技术人员可选择性地将主要由所选的链烷烃组成的进料流脱氢，如将丙烷转化为丙烯。因此，在链烷烃的转化中和不所需的副反应中存在问题，其影响收率，并从而影响通过链烷烃脱氢生产轻质烯烃的经济状况。
技术实现思路
本专利技术提供控制来自脱氢反应器的流出过程料流温度的新方法。该方法包括将热催化剂传送至脱氢反应器，其中催化剂向下流经反应器。将富含链烷烃的料流传送至脱氢反应器，其中链烷烃料流向上流经反应器，与催化剂接触并产生过程料流。该过程料流包含烯烃并负载一些来自反应器的反应区段的催化剂细粒。从过程料流分离催化剂和催化剂细粒并产生产物料流。冷却并压缩产物料流以产生经冷却的产物料流。将一部分冷却的产物料流传送至脱氢反应器以骤冷过程料流。将经冷却的产物料流部分传送至接近反应器的催化反应区段顶部的位置。本专利技术提供过程料流的冷却以防止不所需的副反应，而不对脱氢过程招致附加的分离成本或复杂度。这在轻质烯烃的生产中，特别是丙烷至丙烯的转化中，是特别有用的。本专利技术的其他目的、实施方案和细节可从下述附图和本专利技术的详细描述得到。附图说明该附图为本专利技术的脱氢方法的工艺流程图。本专利技术的详细描述丙烯的生产对于聚丙烯的生产是重要的。一个重要的方面是生产过程中的经济选择性。本方法涉及高温反应，并可导致降低丙烯产出的不所需的副反应。一个方面是，在产物料流离开反应器之前过程料流的热停留时间。从过程料流分离催化剂的过程中的热停留时间导致非选择性裂解。将热停留时间最小化改进了产物质量，其可通过将热过程料流骤冷而进行。普通骤冷方法涉及注射蒸汽或惰性气体，或甚至氢。然而，这些骤冷材料中的每种存在问题，并可能通过附加的分离区段增加成本。本专利技术提供冷却或骤冷过程料流并减少或防止不所需的裂解，从而改进丙烯收率。本专利技术示于附图中，表明用于控制来自脱氢反应器的产物的温度的工艺流程。该方法包括通过催化剂入口12将催化剂传送至脱氢反应器10。催化剂通过反应器和再生器循环。反应器可为沸腾床反应器，或其他类型的反应器，其中催化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.28 US 12/824,6401.一种用于在脱氢反应器中控制温度的方法，所述方法包括：
将催化剂传送至脱氢反应器，使得催化剂向下流经反应器；
将富含链烷烃的料流传送至脱氢反应器，使得富含链烷烃的料流向上
流经反应器，从而产生过程料流，所述过程料流包含催化剂和经脱氢的烃
以及一些未经转化的链烷烃；
从过程料流分离出蒸气相，从而产生产物料流；
将产物料流传送至冷却单元，从而产生经冷却的产物料流；和
将一部分的经冷却的产物料流传送至过程料流。
2.根据权利要求1所述的方法，其中将经冷却的产物料流传送至过程
料流，在此之上催化剂进入脱氢反应器。
3.根据权利要求1所述的方法，其中经冷却的单元包括传送产物料流
经过接触冷却器。
4.根据权利要求1所述的方法，其中将产物料流冷却，从而产生经冷
却的产物料流；
将经冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·A·斯皮克，L·E·伦纳德，D·N·麦尔斯，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：
国别省市：